JPH0327321Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は半導体装置用保護素子に関する。[Detailed explanation of the idea] This invention relates to a protection element for semiconductor devices.

半導体装置（たとえばパワートランジスタ、パ
ワーIC等）に過電流が流れてこれが破壊するの
を防止するために、破壊電流より少し低い電流が
流れたときに瞬時に溶断するヒユーズ用の金属線
をもつて保護素子とした構成は既に提案をみてい
るところである。 In order to prevent semiconductor devices (e.g. power transistors, power ICs, etc.) from being destroyed by overcurrent flowing through them, a metal wire for a fuse is installed that instantly blows out when a current slightly lower than the breakdown current flows. We are already seeing proposals for a configuration using a protection element.

第１図、第２図は従来のこの種保護素子を示
し、１はヒユーズ用の金属線（たとえばハンダ
線、Al線、Au線、Ag線、Al−Si線等）、２は対
をなすリードである。各リード２は、第２図に示
すように同一平面内に位置するように配置されて
ある。また、金属線１の各端部は、各フレーム状
のリード２の先端間にワイヤボンデイングされる
などして張設される。３は消弧用の樹脂で、たと
えばエポキシ樹脂ワニス、シリコン樹脂ワニス、
ポリエステル樹脂ワニス、ポリイミド樹脂等が使
用されており、金属線に過電流が流れて溶解飛散
するとき、これを吸収する。４はパツケージで、
たとえばエポキシ、シリコンフエノール等の樹脂
をモールドして構成される。 Figures 1 and 2 show conventional protection elements of this type, where 1 is a metal wire for a fuse (for example, a solder wire, Al wire, Au wire, Ag wire, Al-Si wire, etc.), and 2 is a pair of metal wires. It is the lead. Each lead 2 is arranged so as to be located in the same plane as shown in FIG. Further, each end of the metal wire 1 is stretched by wire bonding between the tips of each frame-shaped lead 2. 3 is arc extinguishing resin, such as epoxy resin varnish, silicone resin varnish,
Polyester resin varnish, polyimide resin, etc. are used, and when an overcurrent flows through the metal wire and melts and scatters, it absorbs this. 4 is package,
For example, it is constructed by molding a resin such as epoxy or silicone phenol.

このような構成の保護素子によれば、金属線１
に過電流が流れたとき、金属線１が溶断し、以後
の電流の流れを阻止する。したがつてリード２を
保護対象の半導体装置に直列に接続しておけば、
半導体装置に過電流が流れて破壊するようなこと
は未然に防止できる。 According to the protective element having such a configuration, the metal wire 1
When an overcurrent flows through the metal wire 1, the metal wire 1 melts and blocks the subsequent flow of current. Therefore, if lead 2 is connected in series to the semiconductor device to be protected,
It is possible to prevent the semiconductor device from being destroyed by excessive current flowing through it.

ところで上述のように金属線１に過電流が流れ
て溶断したときに二分されるが、この溶断によつ
て金属線の中間に生ずる隙間が短いと、この隙間
に印加されている電圧によつてアークが発生する
ことがある。このようなアークが発生したときは
過電流が遮断されないばかりでなく、その周囲の
温度が上昇し、そのためパツケージ４自体が破裂
してしまうようなことがあつた。そのため従来の
この種保護素子では、溶断時における印加電圧の
大きい回路には使用できない不便があつた。 By the way, as mentioned above, when an overcurrent flows through the metal wire 1 and it melts, it is divided into two parts.If the gap created in the middle of the metal wire by this melting is short, the voltage applied to this gap will cause the wire to split into two. Arcing may occur. When such an arc occurs, not only is the overcurrent not interrupted, but the temperature around it rises, and as a result, the package 4 itself may explode. Therefore, conventional protection elements of this type have the inconvenience of not being able to be used in circuits where a large voltage is applied at the time of blowout.

特に図のように金属線１が消弧用の樹脂３で覆
われているような場合は、これが空間に支持され
ている場合とは異なり、溶断時は鋏で切断したよ
うに寸断され、そのあとリード２に向かつて丸く
なるように溶融していく。そのため溶断間隙が時
間の経過にともなつて広くなつていくので、これ
が充分広くなるまでは溶断間隙でアーク放電が継
続する欠点がある。金属線が空間に支持されてい
る場合は、その全部が瞬時に溶断し、短時間のう
ちに溶断間隙がアーク放電を阻止する程度に広く
なるので、このような欠点は充分に回避される。 In particular, when the metal wire 1 is covered with arc-extinguishing resin 3 as shown in the figure, unlike when it is supported in space, when it is fused, it is cut into pieces as if it were cut with scissors. Then, it melts in a round shape toward lead 2. Therefore, the fusing gap becomes wider as time passes, and there is a drawback that arc discharge continues in the fusing gap until the fusing gap becomes wide enough. If the metal wires are supported in space, all of them will melt instantly and the fusing gap will become wide enough to prevent arc discharge in a short time, so that this drawback can be avoided to a large extent.

この考案は印加電圧の大きい回路に使用して
も、しかも金属線を消弧用の樹脂で覆つていて
も、過電流の遮断の確実化を図るとともに、溶断
時に破裂することのないようにすることを目的と
する。 Even if this device is used in a circuit with a large applied voltage, and even if the metal wire is covered with arc-extinguishing resin, it will ensure that overcurrent is interrupted and that it will not explode when it melts. The purpose is to

この考案の実施例を第３図により説明する。な
お第１図と同じ符号を附した部分は同一又は対応
する部分を示す。図示する実施例では２本の金属
線１Ａ，１Ｂを用い、これを中間リード５を介し
てリード２間に直列に設置する。すなわち各リー
ド２と中間リード５とにまたがつて金属線１Ａ，
１Ｂを張設するのである。各リード２，５は第２
図と同様に同一平面内にあり、また図のように一
直線上に揃えて並設されている。そして各リード
２，５の外端はパツケージの外側にまで導出して
ある。 An embodiment of this invention will be explained with reference to FIG. Note that parts given the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts. In the illustrated embodiment, two metal wires 1A and 1B are used, which are installed in series between the leads 2 via the intermediate lead 5. That is, the metal wire 1A is straddled between each lead 2 and the intermediate lead 5.
1B is stretched. Each lead 2, 5 is the second
As shown in the figure, they are on the same plane, and as shown in the figure, they are arranged side by side in a straight line. The outer ends of the leads 2 and 5 are led out to the outside of the package.

上記の構成において、リード２を保護対象の半
導体装置に接続することは従来と同じである。こ
こでリード２間に過電流が流れ、これによりたと
えば一方の金属線１Ａが最初に溶断したとする。
すると金属線１Ａの中間に生じた隙間にアークが
発生したとすると、リード２間にはいぜんとして
過電流が流れ続くので、この過電流によつて他方
の金属線１Ｂが溶断する。したがつて金属線１
Ａ，１Ｂがともに溶断されることになる。 In the above configuration, connecting the lead 2 to the semiconductor device to be protected is the same as in the conventional case. Assume that an overcurrent flows between the leads 2, and as a result, one of the metal wires 1A is fused first.
If an arc occurs in the gap created between the metal wires 1A, an overcurrent continues to flow between the leads 2, and the other metal wire 1B is blown out by this overcurrent. Therefore, metal wire 1
Both A and 1B will be fused.

この場合金属線１Ａが最初に溶断したとき、消
弧用の樹脂によつて金属線が覆われていることに
より、金属線１Ａの溶断間隔が充分に広くなるま
でに長時間を要するとしても、それまでに金属線
１Ｂが溶断するようになる。したがつて１本の金
属線を使用する場合よりも、過電流の流れる時間
は短いようになる。 In this case, when the metal wire 1A is first fused, even if it takes a long time until the fusion interval of the metal wire 1A becomes sufficiently wide because the metal wire is covered with arc-extinguishing resin, By then, the metal wire 1B will be fused. Therefore, the time during which overcurrent flows is shorter than when one metal wire is used.

また中間リード５をパツケージ４の外側に導出
してあるので、金属線からの熱が中間リード５を
介して外部に伝導されるようになるため、金属線
の電流容量が向上するし、またリードが３本とな
つているので、素子全体の機械的強度が向上する
ので極めて都合がよい。 In addition, since the intermediate lead 5 is led out to the outside of the package 4, heat from the metal wire is conducted to the outside via the intermediate lead 5, which improves the current capacity of the metal wire. Since there are three wires, the mechanical strength of the entire device is improved, which is extremely convenient.

のみならずこれをプリント基板などに実装して
使用した場合に、過電流の流れにより金属線が溶
断したか否かを判断するときに有用である。すな
わち過電流によつてはパツケージは破壊しないの
で、その外見からは判断することはできない。そ
のため金属線溶断の判断にはテスターを使用する
のであるが、その場合リード２間にテスト用の電
圧を印加しても、リード２に連なる外部回路を経
て電流が流れてしまうことがある。これでは金属
線溶断の確認は不可能である。 In addition, when this is mounted on a printed circuit board or the like, it is useful for determining whether or not a metal wire has fused due to the flow of an overcurrent. In other words, the package will not be destroyed by overcurrent, so it cannot be determined from its appearance. For this reason, a tester is used to determine if the metal wire is fused, but in that case, even if a test voltage is applied between the leads 2, current may flow through the external circuit connected to the leads 2. This makes it impossible to confirm metal wire melting.

これに対しこの考案のように中間リード５を設
け、これをパツケージ４の外側にまで導出してお
けば、リード２と中間リード５との間にテスト用
の電圧を印加することができ、かつこの電圧によ
つてこの間の金属線の溶断の有無を外部回路が接
続されていても、確実に判断することができるよ
うになる。 On the other hand, if the intermediate lead 5 is provided and led out to the outside of the package 4 as in this invention, a test voltage can be applied between the lead 2 and the intermediate lead 5, and This voltage makes it possible to reliably determine whether or not the metal wire is fused during this period, even if an external circuit is connected.

なお図の実施例では金属線を２本としている
が、これが３本以上であつてもよく、それらを直
列に接続すればよい。ただし図のように３本のリ
ードを使用するとき、通常この種素子のパツケー
ジのために、トランジスタ用のフレーム及びモー
ルド金型を使用するので、３本のリード構成とし
てこの種保護素子の製作には何ら問題はない。 In the illustrated embodiment, there are two metal wires, but there may be three or more metal wires, and they may be connected in series. However, when using three leads as shown in the figure, normally a frame and a mold for the transistor are used to package this type of element, so it is difficult to manufacture this type of protection element with a three-lead configuration. There is no problem.

以上詳述したようにこの考案によれば、金属線
が消弧用の樹脂によつて覆われていても、その金
属線の溶断時の長時間にわたるアーク発生を確実
に防止することができ、これにより過電流の遮断
不能、温度上昇による破裂といつたことはこれを
もつて確実に防止できるとともに、従来と同様の
厚さのパツケージ形状に構成できるし、しかも中
間リードの使用によつて金属線の溶断の有無を確
実に判断することができるといつた効果を奏す
る。 As detailed above, according to this invention, even if the metal wire is covered with an arc-extinguishing resin, it is possible to reliably prevent arcing over a long period of time when the metal wire is fused. As a result, it is possible to reliably prevent failure to shut off overcurrent and explosion due to temperature rise, and it is possible to configure the package shape with the same thickness as the conventional one.Moreover, by using an intermediate lead, metal This has the effect that it is possible to reliably determine whether or not the wire is fused.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来例の平断面図、第２図は同側断面
図、第３図はこの考案の実施例を示す平断面図で
ある。 １Ａ，１Ｂ……金属線、２……リード、３……
消弧用の樹脂、４……パツケージ、５……中間リ
ード。 FIG. 1 is a plan sectional view of a conventional example, FIG. 2 is a sectional view of the same side, and FIG. 3 is a plan sectional view showing an embodiment of this invention. 1A, 1B...metal wire, 2...lead, 3...
Arc-extinguishing resin, 4...Package cage, 5...Intermediate lead.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 対をなすリード及び中間リードを同一平面内に
並設し、前記中間リードと前記各リードとの間に
金属線をそれぞれ張設し、又前記金属線を消弧用
の樹脂で覆つてなり、更に前記リード及び中間リ
ードの各外端が外側に導出されるように、前記金
属線を含んで前記リード及び中間リードの各先端
をモールドパツケージ内に設置してなる半導体装
置用保護素子。 A pair of leads and an intermediate lead are arranged side by side in the same plane, a metal wire is stretched between the intermediate lead and each lead, and the metal wire is covered with an arc-extinguishing resin, Furthermore, a protection element for a semiconductor device, wherein the ends of the leads and the intermediate leads including the metal wire are placed in a molded package so that the outer ends of the leads and the intermediate leads are guided outside.