合金型温度熔丝制造技术

本发明专利技术提供一种合金型温度熔丝，采用Ｓｎ－Ｉｎ－Ｂｉ系三元合金，工作温度属于１３０℃～１７０℃，过载特性和耐压特性优良，能够充分保证工作后的绝缘安全性，而且很容易达成熔丝元件的细线化。使用的熔丝元件其合金组成为Ｓｎ超过４３％而且在７０％以下，Ｉｎ０．５％以上而且在１０％以下，剩余为Ｂｉ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种工作温度大约130℃～170℃的合金型温度熔丝和温度熔丝元件用线材。
技术介绍
通用合金型温度熔丝作为对电气设备或电路元件，例如半导体器件、电容器、电阻器等的热保护装置。该合金型温度熔丝是，把规定熔点的合金制成熔丝元件，在一对引线导体间焊接该熔丝元件，给该熔丝元件涂布助熔剂，用绝缘体密封该助熔剂涂布熔丝元件的构成。该合金型温度熔丝的机构如下。在想要保护的电气设备或大量元件上热接触配置合金型温度熔丝。一旦电气设备或电路元件因某种异常而发热的话，就随其发送热使温度熔丝的熔丝元件合金熔融，与已熔融活性化的助熔剂共存下，熔融合金通过濡润引线导体或电极而截断成球状，随着该截断成球状的进行切断通电，因该通电切断的设备降温，截断熔融合金凝固，不可恢复的断开结束。所以，电气设备等的容许温度与熔丝元件合金的截断温度大体相等。就上述工作机构对合金型温度熔丝要求的重要条件来说，大家都知道过载特性和耐压特性。所谓过载特性是指，给温度熔丝施加规定电流和电压的状态下，周围温度上升工作时或损伤熔丝，或没有发生电弧、焰火等达到危险状态的外形稳定性；所谓耐压特性是指，工作的温度熔丝在规定高电压范围内不发生绝缘破坏并能维持绝缘性的绝缘稳定性。就该过载特性和耐压特性的评价方法而言，作为代表性规格的IEC(International Electro-technical Commission)规格60691中公开，边施加额定电压×1.1、额定电流×1.1边以2±1K/min的速度升温工作之际，没有发生电弧、焰火等危险状态，以及给工作后的熔丝体上卷绕的金属箔与引线间，给两引线导体间分别施加1分钟额定电压×2+1000V和额定电压×2，既没有放电也没有破坏绝缘。并且，就对合金型温度熔丝要求的必要条件而言，近年来环境保护意识高涨，想要禁止对生物使用有害物质的动向活跃，盼望在该温度熔丝元件中不含有有害物质。进而，对于合金型温度熔丝，与电子设备的高速化、高性能、小型化相适应也要求高容量，小型化。现有，作为工作温度属于130℃～170℃的合金型温度熔丝，大家都知道，有In-Pb-Sn系三元合金(例如，特开平11-73869号公报、特开昭59-8231号公报、特开平3-236130号公报)、Sn-Pb-Cd系三元合金、Bi-Sn系二元合金(例如，特开2002-25405号公报等)。可是，前两者中含有铅、镉等对生物体有害的金属，近来的严格环境条例范围内是不合格的。另一方面，对Bi-Sn系二元合金而言，固液共存区温度窄，因为含有许多Bi，处于表面张力高的倾向，关于上述过载特性和耐压特性，原因是由于固液共存区窄，通电升温中从固体向液体瞬时变化，工作之后不久容易发生电弧，一旦发生电弧，就造成局部而且激烈的升温，其影响随助熔剂气化的内压上升和助熔剂碳化发生，并且，表面张力加重升高，由熔融合金和碳化助熔剂的通电引起的飞散激烈起来的结果，容易造成起因于工作时局部而且激烈的升温和内压上升、碳化助熔剂间再导通造成的裂缝发生等物理性破坏，并且由于不能保持飞散后的合金和碳化助熔剂的绝缘距离，工作后施加电压时容易发生再导通的绝缘破坏。进而，合金组织稍稍脆弱，缺乏延展性，例如φ200μm的细线难以加工，不适合于温度熔丝薄型化。尽管，Sn-In-Bi系三元合金是不含有对生物体系有害的金属，满足环境保护要求的合金。现有，已经提出各种将Sn-In-Bi系三元合金用于熔丝元件的合金型温度熔丝。众所周知，例如，合金组成为In42～53％、Sn40～46％、Bi7～12％的工作温度95℃～105℃的合金(特开2001-266742号公报)，合金组成为In55～72.5％、Sn2.5～10％、Bi25～35％的工作温度65℃～75℃的合金(特开2001-291459号公报)，合金组成为In51～53％、Sn42～44％、Bi4～6％的工作温度107℃～113℃的合金(特开昭59-8229号公报)，合金组成为Sn1～15％、Bi20～33％，剩余用In的工作温度75℃～100℃的合金(特开2001-325867号公报)，合金组成为Sn0.3～1.5％、In51～54％，剩余用Bi的工作温度86℃～89℃的合金(特开平6-325670号公报)。然而，哪一种工作温度也不足130℃，不能满足上述工作温度130～170℃的必要条件。进而，大家也知道Sn0.5～10％、Sn33～43％、Bi47～66.5％的工作温度125℃～135℃的合金(特开2001-266723号公报)，对超过135℃直至170℃的范围，不能充分满足上述工作温度130℃～170℃的必要条件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种使用Sn-In-Bi系三元合金，工作温度属于130℃～170℃，能充分保证过载特性和工作后的耐压特性，而且很容易制成熔丝元件细线的合金型温度熔丝和温度熔丝元件用线材。进而除此以外，在于提供一种通过熔丝元件低电阻率化很容易达成高容量化的合金型温度熔丝和温度熔丝元件用线材。按照本专利技术的第1实施例，以具有Sn超过43％而且70％以下，In0.5％以上而且10％以下，剩余Bi的合金组成为特征。按照本专利技术的第2实施例，是以所述组成的合金100重量部分中添加0.1～3.5重量部分Ag、Au、Cu、Ni、Pd、Pt、Sb、Ga、Ge、P的一种或二种以上为特征。按照本专利技术的第3实施例，是以把实施例1或2所述的温度熔丝元件用线材制成熔丝元件为特征；按照本专利技术的第4实施例，可在熔丝元件中含有不可避免的杂质；按照本专利技术的第5实施例，在引线导体间具备连接熔丝元件的构成，可在引线导体的至少熔丝元件焊接部被覆Sn或Ag膜；按照本专利技术的第6实施例，具备熔丝元件的两端上焊接引线导体，熔丝元件上涂布助熔剂，涂布该助熔剂的熔丝元件上边穿插筒状外壳，密封筒状外壳各端与引线导体之间而成的构成，将引线导体端制成圆盘，可把熔丝元件端焊接到圆盘状前面。按照本专利技术的第7实施例，可以是具备采用含有金属颗粒和粘合剂的导电膏印刷烧附法在基板上边设置一对膜电极，这对膜电极间连接熔丝元件的构成，规定金属颗粒为Ag、Ag-Pd、Ag-Pt、Au、Ni、Cu的任何一种。按照本专利技术的第8实施例，可以在所述合金型温度熔丝上附设用于熔断熔丝元件的发热体。在上述各实施例的温度熔丝元件用线材方面，容许各原料基体金属制造上和其原料的熔融搅拌上发生，含有对特性没有实质性影响的不可避免杂质量。进而，在上述各实施例的合金型温度熔丝方面，引线导体或膜电极的金属材料和金属膜材料因固相扩散不可避免地微量转移到熔丝元件，对特性没有实质性影响的场合，容许作为不可避免的杂质。按照本专利技术的第9实施例，是以工作时的熔丝元件温度比熔丝元件的液相线温度降低9℃以上为特征；按照权利要求10的合金型温度熔丝，是以工作温度属于130℃～170℃，而且比熔丝元件的液相线温度降低6℃以上为特征。按照本专利技术的熔丝元件用线材，可以提供一种使用不含有对生物体系有害金属的Sn-In-Bi系三元合金工作温度属于130℃～170℃，在过载带电的基础上即使工作也不会带来破坏，能够充分保证其工作后的绝缘稳定性的合金型温度熔丝。并且，因为熔丝元件电阻率低在高负载电流的基础上，也能在规定的工作温度使该合金型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度熔丝元件用线材，其特征是具有Ｓｎ超过４３％而且在７０％以下，Ｉｎ为０．５％以上而且在１０％以下，剩余为Ｂｉ的合金组成。

【技术特征摘要】
JP 2002-10-30 315174/20021.一种温度熔丝元件用线材，其特征是具有Sn超过43％而且在70％以下，In为0.5％以上而且在10％以下，剩余为Bi的合金组成。2.一种温度熔丝元件用线材，其特征是在Sn超过43％而且70％以下，In0.5％以上而且10％以下，剩余为Bi的组成100重量部分中添加一种或二种以上Ag、Au、Cu、Ni、Pd、Pt、Sb、Ga、Ge、P的0.1～3.5重量部分。3.按照权利要求1所述的温度熔丝元件用线材制成熔丝元件的合金型温度熔丝。4.按照权利要求2所述的温度熔丝元件用线材制成熔丝元件的合金型温度熔丝。5.按照权利要求3所述的合金型温度熔丝，其特征是熔丝元件中含有不可避免的杂质。6.按照权利要求4所述的合金型温度熔丝，其特征是熔丝元件中含有不可避免的杂质。7.按照权利要求3所述的合金型温度熔丝，其特征是引线导体间具备连接熔丝元件的构成，在引线导体的至少熔丝元件焊接部上被覆Sn或Ag膜。8.按照权利要求4所述的合金型温度熔丝，其特征是引线导体间具备连接熔丝元件的构成，在引线导体的至少熔丝元件焊接部上被覆Sn或Ag膜。9.按照权利要求5所述的合金型温度熔丝，其特征是引线导体间具备连接熔丝元件的构成，在引线导体的至少熔丝元件焊接部上被覆Sn或Ag膜。10.按照权利要求6所述的合金型温度熔丝，其特征是引线导体间具备连接熔丝元件的构成，在引线导体的至少熔丝元件焊接部上被覆Sn或Ag膜。11.按照权利要求3所述的合金型温度熔丝，其特征是包括这样的结构，在熔丝元件的两端焊接有引线导体，熔丝元件上涂布助熔剂，该助熔剂涂布熔丝元件上穿插筒状外壳，将筒状外壳的各端与引线导体之间密封起来，引线导体端形成圆盘状，在圆盘前面焊接熔丝元件端。12.按照权利要求4所述的合金型温度熔丝，其特征是包括这样的结构，在熔丝元件的两端焊接有引线导体，熔丝元件上涂布助熔剂，该助熔剂涂布熔丝元件上边穿插筒状外壳，将筒状外壳的各端与引线导体之间密封起来成，引线导体端形成圆盘状，在圆盘前面焊接熔丝元件端。13.按照权利要求5所述的合金型温度熔丝，其特征是包括这样的结构，在熔丝元件的两端焊接有引线导体，熔丝元件上涂布助熔剂，该助熔剂涂布熔丝元件上边穿插筒状外壳，将筒状外壳的各端与引线导体之间密封起来，引线导体端形成圆盘状，在圆盘前面焊接熔丝元件端。14.按照权利要求6所述的合金型温度熔丝，其特征是包括这样的结构，在熔丝元件的两端焊接有引线导体，熔丝元件上涂布助熔剂，该助熔剂涂布熔丝元件上边穿插筒状外壳，将筒状外壳的各端与引线导体之间密封起来，引线导体端形成圆盘状，在圆盘前面焊接熔丝元件端。15.按照权利要求7所述的合金型温度熔丝，其特征是包括这样的结构，在熔丝元件的两端焊接有引线导体，熔丝元件上涂布助熔剂，该助熔剂涂布熔丝元件上边穿插筒状外壳，将筒状外壳的各端与引线导体之间密封起来，引线导体端形成圆盘状，在圆盘前面焊接熔丝元件端。16.按照权利要求8所述的合金型温度熔丝，其特征是包括这样的结构，在熔丝元件的两端焊接有引线导体，熔丝元件上涂布助熔剂，该助熔剂涂布熔丝元件上边穿插筒状外壳，将筒状外壳的各端与引线导体之间密封起来，引线导体端形成圆盘状，在圆盘前面焊接熔丝元件端。17.按照权利要求9所述的合金型温度熔丝，其特征是包括这样的结构，在熔丝元件的两端焊接有引线导体，熔丝元件上涂布助熔剂，该助熔剂涂布熔丝元件上边穿插筒状外壳，将筒状外壳的各端与引线导体之间密封起来，引线导体端形成圆盘状，在圆盘前面焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中嘉明，猿渡利章，
申请(专利权)人：内桥艾斯泰克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]