JPH04229526A - ヒューズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、細長い電気的絶縁基板
の表面上に、デポジットされた薄膜状の細長い電気的導
体から成るヒューズに関する。

【０００２】

【従来の技術】導体及び半導体接合の低い熱容量を考え
ると、電子回路を保護するヒューズは、非常に高速でな
ければならず、しかも通過するエネルギはわずかしか許
されない。この目的のために、通常のヒューズ、ガラス
管の中に装着された導線を具備し、超小型ハイブリッド
回路に適さない通常のヒューズを表面装着構成技術に適
合し、電気導体素子が基板にデポジットされたトラック
を備えるヒューズに代えることは既に提案されている。 この種の解決策は、「ハイブリッド回路」（Ｈｙｂｒｉ
ｄ　　Ｃｕｒｃｕｉｔｓ）、１９８９年１月号、ＮＯ９
，Ｐ１５−Ｐ１７、の論文“高速トラック厚薄ヒューズ
”（Ｈｉｇｈ　　Ｓｐｅｅｄ　　Ｔｈｉｃｋ　　Ｆｉｌ
ｍ　　Ｆｕｓｅ）Ａ．Ｊ　　Ｍａｒｒｉａｇｅ，Ｂ．Ｍ
ｃＩｎｔｏｓｈ、によって記述されている。

【０００３】ヒューズ製造に、厚膜技術を利用すること
の不都合は多い。ヒューズの厚さは、規定上重要であり
、またヒューズのデポジット幅は０．１５〜０．２ｍｍ
以下の精度にすることはできない。デポジット層の規則
性及び再現性は、絶対値に対して許容精度を保障しない
。厚膜フィルムは、特に電子回路分野において全ての要
求に対応する電流範囲、代表的には１０ｍＡから１０Ａ
までの範囲を網羅できない。さらに、この技術は非金属
、つまり抵抗性の層しか形成することができない。以上
、全ての理由により、シルクスクリーンを用いて得られ
たヒューズは、電子回路の保護に関する不都合な問題に
対処できない。それは、電子回路に使われる全ての電流
範囲を網羅するヒューズを作り出すことに適さないから
である。

【０００４】シリコンまたはアルミナの基板上のヒュー
ズ動作をシュミレートして、ヒューズの異なる動作時の
温度分布を測定することは、ＩＥＥＥ会誌１９８５年６
月号，ＶＯＬ．１３２，ＰＴ．１，ＮＯ．２の１４３ペ
ージから１４６ページ、“基板上の薄形フィルムの温度
測定”（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　　ｍｅａｓｕｒｅｍ
ｅｎｔｓ　　ｏｆ　　ｔｈｉｎ　　ｆｉｌｍｓｏｎ　　
ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ）の論文に記載されている。この
論文は、特に、溶融温度を得るために与えられたエネル
ギに対する基板の時定数の影響を研究したもので、アル
ミナの温度上昇に対する熱伝導性の低下を考慮すると、
アルミナの他のセラミックに対する優位性を示し、これ
により、溶融に必要なエネルギを減らし、ヒューズの速
度を増すことを証明している。

【０００５】米国特許第４，２７２，７５３号は集積回
路用ヒューズに関するもので、このヒューズは、導体ト
ラックが基板にデポジットされ、ヒューズ動作に対する
基板の影響を抑止するために、ヒューズをその導体トラ
ックの中間部分の下に取り除く。このようなヒューズを
作ることは、複雑な技術的問題につきあたり、この種の
製品の非常に少ない限られた価格コストを考慮すると、
ヒューズの生産は、たとえば顧客がトランジスタの価格
でヒューズを買おうと思っていないので、経済的見地の
点からは不都合な解決となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の解決策に関する不都合を少なくとも部分的に補うこと
である。

【０００７】この目的のために、本発明の主題は、細長
い電気的絶縁基板の表面上にデポジットされる薄膜形の
細長い電気的導体から成るヒューズである。

【０００８】本発明の主題であるヒューズの利点は多い
。このヒューズは表面装着型の電子構成部品に全て適合
する。薄膜デポジット技術はそれ自身特に大規模生産に
適合する。細い薄膜の使用は、溶融する金属の量を非常
に少なくする。導体膜がデポジットされる基材の存在は
、多くの定格電流に対し、断線速度に害を及ぼすことな
く、定格電流時、膜の冷却に貢献する。この解決策は、
同じ技術を用いて、電子回路において直面する全ての電
流に適合するヒューズ定格、代表的には１０ｍＡから１
０Ａまで間を作り出すことができ、ヒューズ自身は構造
の制限を必要としない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】特に電子回路の保護のた
めに設計された非常に高速な小型ヒューズを生産するた
めに、消費電力及び電圧降下は、電子回路的見地からで
きる限り低くなければならない。これは、抵抗値及び消
費電力が、定格電流ＩＮの機能である限界値よりも少な
いことを示す。次の表１は、通常の小型ヒューズの代表
的な値を示す。

【００１０】技術的レベルにおいて、ヒューズは、定格
電流ＩＮの１．４倍か、それ以下の電流に対して導体の
溶融温度以下の温度、つまり、その性能が低下すると思
われる温度に維持しなければならない。

【００１１】導体の溶融温度は、２倍の定格電流のとき
は１秒以下で、４倍の定格電流のときは１０ｍｓで達し
なければならない。

【００１２】これは、定格電流の１．４倍のとき、平衡
状態が放熱と消費電力との間で確立されていることを示
し、明らかにそれは消費熱が、外側に向いた導体膜の基
板である基材を経由して熱伝導により取り除かれている
と推測される。消費エネルギは、無限の期間では無限大
となるに違いない。

【００１３】ダイナミック状態、つまり、定格電流の２
倍及び４倍のとき、消費エネルギは一定でなければなら
ない。この消費エネルギは、冷却エネルギを加えた金属
膜の熱エネルギ及び基板の熱エネルギに相当する。

【００１４】金属膜の熱エネルギ及び基板の熱エネルギ
が減れば減るほど、一定の消費エネルギはより速く得ら
れる。これは一方において、溶融する材料の量を低減し
たこと及び、十分小さい比重と比熱とを有する基板材料
の選択したことを意味し、また一方において、伝導によ
って放熱される消費エネルギが成す平衡状態と相対する
外部への熱伝導の減少を意味する。

【００１５】ヒューズに関し、ダイナミック状態の条件
及び、平衡状態の条件を満足するために、ヒューズ及び
ヒューズ基板を構成する金属膜は細く伸ばされ、この熱
伝導は細長い基板の両端を通じて進み、両端の温度は一
定値に保たれなければならない。この目的のために、外
気温と支持体のいずれか一端との間の温度抵抗は、２０
０℃／Ｗより少なくなければならず、また、気温と支持
体の中間部分との間の温度抵抗は５００℃／Ｗより大き
くなければならない。これらの状態において、また、放
射及び対流によって損失する熱が十分少ないときにおい
て、導体膜に沿った熱分布が放物線分布をたどり、図３
において曲線ａに示されるように、細長い導体の温度は
中央でより高くなる。ΔＴｍａｘの値は十分高い値に選
ばれ、これにより平衡状態が電流の遮断速度と関して後
述の要件に対応する方法によって崩れるようになる。

【００１６】細長い導体膜の中央で、熱の集中の効果を
上げるために、くびれ部分は中央に配置される。１秒よ
り少ない時間に対して、温度分布は、図３において曲線
Ｃに示されるように、くびれ部分を反映する。１秒より
少ない時間に対して、この温度分布は、基板の存在のた
めに再び放物線状となる。

【００１７】

【実施例】図２は、上述のように設定された原理によっ
て作られたヒューズを示す。この図において、細長い基
板は１で示される電気的絶縁材料から作られ、２つの支
持体２，３上の止め部分の両端が平衡状態時に発熱を外
気に逃がすように設計される。この基板は、中央にくび
れ部分５を有する導電金属トラック４を支え、この中央
部のくびれ部分は、溶融する金属の量をできるだけ多く
減らしてトラックの中央部の熱効率を上げるために、ダ
イナミック状態においてくびれ部分に大部分の断熱特性
を与える。トラックの幅を減らすことによって、導体ト
ラックの横断面積が減るため、この基板の熱交換面積も
同様に減り、少なくともダイナミック状態において減少
する。このようにくびれ部分５のダイナミック的断線が
得られる。代表的には、図４に示すように、通常温度に
比べ４倍及び１０倍の範囲で最大温度が上昇する。この
ように、およそ１ｍｓより少ない時間のときは定格電流
の４倍、２００ｍｓから６００ｍｓまでの時間のときは
定格電流の２倍の電流において溶融温度に到達する。特
に、電子回路保護用に設計された超高速型ヒューズ（Ｆ
Ｆ）を得るための主な選択について検討したので、次に
ヒューズの寸法の検討をする。

【００１８】面積Ｓは、金属トラック４の幅が全てｗの
場合の断面積である。ρｔｈは温度抵抗、Ｓは電気的絶
縁基板１の断面積、ρ′ｔｈは基板１の温度抵抗を示す
。

【００１９】平衡状態（図３）において温度の放物線分
布は、基板１と、放熱や対流によって起こりうるくびれ
と、電気抵抗の温度係数ρ′ｅとを考慮せずに示すと次
のようになる。ΔＴ＝Ｔ−Ｔａ　　Ｔ＝Ｔａ＋ρｔｈρ
ｅＩＮ２（ｂ２−Ｘ２）／２Ｓ２　　Ｔａ：外気の温度
ρｔｈ：金属の温度抵抗Ｓ　　：くびれ部分を持たない
導体トラック４の断面積ＩＮ：定格電流値ｂ　　：導体
トラック４の長方向の長さの半分の値Ｘ＝０のとき、Ｔ
ｍａｘ−Ｔａ＝ΔＴｍａｘ＝ρｅ・ρｔｈ・ＩＮ２ｂ２
／２Ｓ２　　ΔＴｍａｘのある値に対しては、断面積が
Ｓであり、且つ温度抵抗がρ′ｔｈである基板が与えら
れたとき、それぞれ次の式に示す金属の温度抵抗ρ″ｔ
ｈがあるように起こる。 Ｓ２を与える関係式（２）は次のに示す

【００２０】ρ
′ｔｈはＳの関数なので、関係式は実際、Ｓの２次方程
式であり、それは定格電流に対し、等式が金属の断面積
を与える解答の１つである。

【００２１】１０Ａ以下の定格電流値において、導体の
断面積Ｓと基板の断面積との間の関係は近似的に次式に
示す。Ｓ＝ρ′ｔｈ・ρｅ・ｂ２・ＩＮ２／２Ｓ′・Δ
Ｔｍａｘ　　例１．トラック　　：２ｂ＝９×１０−３
ｍ基板　　　　　　：Ｓ′＝０．６ｍｍ２　　ガラス　
　　　：ρ′ｔｈ＝０．７℃ｍ／Ｗセラミック：ρ′ｔ
ｈ＝０．０７℃ｍ／Ｗガラス　　セラミック（アルミナ
焼結物）

【００２２】非常に長い時間の測定値を調査し
た場合、電流が定格電流の４倍（４ＩＮ）になる非常に
短い時間に起こる影響を調査することが重要である。

【００２３】後者に示すように、非常に短時間の測定は
導体の断面積と、基板とともに熱交換部分に影響するト
ラックの幅とに依存し、それは、導体トラックと基板全
体との間の温度抵抗作用のためである。このトラックの
厚さを一定にすると、最初の面積のくびれ部分、つまり
単位長さ当り熱の集中を起こす場所が、必然的にトラッ
クの幅の減少を起こし、結果的にそれは、発熱の最高温
度地点において熱交換部分の減少となる。

【００２４】次に、導体トラックに沿って、くびれの与
える影響を示す。金属膜と基板全体との間の温度抵抗は
、次式の助けをかりて近似手段を説明する。 ｅｓ：基板の厚さＷｒ：くびれ地点のトラック幅１ｒ：
くびれの長さ金属膜と基板との間の温度の違いは次式で
示す。ΔＴ＝Ｒｔｈ・ＰＰは導体トラックのくびれ部分
における発熱量である。この温度は、アルミニウムの溶
融温度（６００℃よりも高温）に到達しなければならな
い。この条件において、発熱量Ｐは、この温度のアルミ
ニウムの抵抗率に依存して考えられる。 このρｅは６００℃の導電率で、ｓｒはくびれの断面積
である。

【００２５】（例２）アルミニウムにおいて温度が６０
０℃以下のとき、Ｔ＝６００℃のときρｅ〜３×１０−
８（１＋４×１０−３，６００）＝１．０２（温度係数
α　　アルミニウムの場合４×１０−３／℃）ガラスの
ρ′ｔｈ　　　　　　：０．７℃ｍ／Ｗセラミックのρ
′ｔｈ　　：０．０７℃ｍ／Ｗｅｓ　　　　　　：０．
３×１０−３ｍ例２のデータを使用すると、上記関係式
（３）において、ガラス及びセラミックの場合、次の表
現を借りてＷｒを決定することができる。ガラス　　　
　：Ｌｎ（ｅｓ／ｗｒ）＝１．２７５×１０９・ｓｒ／
ＩＮ２　　セラミック：Ｌｎ（ｅｓ／ｗｒ）＝１．２７
５×１０１０・Ｓｒ／ＩＮ２　　結果、Ｓ′ｒの値を一
定、つまり、ガラスの場合、低定格においてｓ／１．５
に対するくびれ部分の断面積であり、セラミックの場合
、高定格において、ｓ／３に対するくびれ部分の断面積
の値を一定にすることにより、Ｗｒに関する限界値が得
られる。 トラックの幅ｗの近似値は、前記トラックがくびれ部分
を持たないときより小さく与えられる。

【００２６】これにより、くびれ部分の存在は、導体ト
ラックの最大限許された幅で効果を有し、電流が増えれ
ばそれだけ効果を有し、それはたとえ基板が温度抵抗を
有していても効果がある。しかしながらくびれ部分なし
の電流において、９０マイクロメータの最大幅に対し、
厚さが１ｍｍより大きくなることが示され、これはシル
クスクリーンにおいてでは考えられない。反対に、くび
れ部分がある場合、４．１マイクロメータの厚さは、１
０Ａの電流に対し越えず、０．０４Ａから１０Ａまでの
全て及びそれ以上のヒューズが薄膜デポジットの同方法
で作れることを表わす。

【００２７】くびれ部分は、電流の流れの断面積が少な
いという事柄により、ある範囲の発熱を集中することが
示される。熱の集中は溶融温度に達して、熱自身十分大
きくなる。それは、基板と導体トラックとの間の低い温
度抵抗を得られるためで、その結果、前記導体トラック
全体に関する主要な幅は、くびれ部分を持たないトラッ
クが与えることに関係する。比較例が示すように、本発
明の特徴とする事柄は、少なくとも０．５Ａより上で基
本的になり、基板上で高速ヒューズ及び超高速ヒューズ
を０．５Ａから１０Ａまで及びそれさえも越えた電流定
格で作る可能性を及ぼし、それは、１０Ａが本発明の適
用分野の限界を作らずしかも同じ製造方法によるもので
ある。

【００２８】寸法に関する上述の情報について考慮し、
定格電流の４倍と同じ電流において加熱時間について説
明する。アルミニウムの場合、導体トラック間で、どれ
も必ず６００℃に達するように起こり、その基板は、公
式（４）で定義される熱容量Ｃｔｈがある。Ｃｔｈ＝Ｋ
ｔｈ・Ｄ・Ｓｒ・ｌｒ　　　　　　　　　　　　（４）
Ｋｔｈは金属の比熱であり、Ｄは比重である。Ｒｔｈ・
Ｃｔｈはヒューズの時定数と一致し、公式（２）と（４
）を用いて次のように与えられる。

【００２９】例３ρｔｈ＝４．６×１０−３℃ｍ／ｗａ
ｔｔ；（アルミニウム）Ｋｔｈ＝９４５ジュール／ｋｇ
；　　Ｄ＝２７００ｋｇ／ｍ３　　Ｌｎ（ｅｓ／ｗｒ）
＝５，　　ＲｔｈＣｔｈ＝１８．７×１０−３Ｓｒ　　
例２の一覧表によると、ガラス基板に関し０．０４Ａの
時定数が１．９×１０−８、０．４Ａの時定数が１．９
×１０−６また、アルミナに関し、０．４Ａで９×１０
−８、４Ａで９×１０−６、１０Ａで５．８×１０−５
である。加熱時間が１０ＲｔｈＣｔｈで等しいと考える
と、最長時間はおよそ０．６ｍｓで、つまり、１０Ａの
定格電流の４倍に対して十分１ｍｓ以下の値である。

【００３０】試験は、上記に与えられた事柄により測定
されたヒューズを用いて実行された。これらの試験は、
定格の２倍の電流に関して以前示したように、切断はお
よそ２００ｍｓから６００ｍｓの時間で起き、しかも、
１秒より十分小さい値である。結果的に、特に電子回路
に使われる全ての電流を網羅するヒューズの範囲を十分
広げて作ることができる。そして、技術適合により超高
速ヒューズ（ＦＦ）の基準を満足している。つまり、こ
の技術適合は表面装着構成部品と十分適合しており、一
般的にＳＭＣとして知られる。超高速ヒューズに関し厚
膜デポジット方法によって既に普及している範囲以上に
満足させる要求を可能とする条件は、一方で、細長い基
板上の細長いトラックを成形する事柄と、基板の両端を
経由して基板を冷却する事柄で、また一方では、少なく
とも０．５Ａ以上で断面のくびれ部分の存在、つまりそ
の層は厚形になっており、幅が狭められて表わされるこ
とである。

【００３１】技術的課題とその解決策を検討すると、次
のように示される。基板上に薄い層として形成される導
体トラックに関して使用される金属の選択は、次の部類
により影響される。それらは、低い抵抗率、高い温度係
数α、良好な酸化安定性、６００℃から１５００℃まで
の範囲の融点、基板への良好な密着性そして、通常手法
による接続可能性である。

【００３２】これらの部類の範囲から、密着性は明らか
に、基本的条件であるので優先される。合金はより大き
い抵抗率を有していることが与えられ、単一金属より温
度関数の点で抵抗率を増加する温度係数は小さく、後者
は好ましいことである。

【００３３】次の表２は、導体トラックとして多くの可
能な金属の特性を示す。 無機物材料であるガラスまたはセラミックの基板に関し
、選択部類は、密着性、低くなければならない価格、ヒ
ューズの簡単な電気構成である。表面粗滑度は十分小さ
くなければならない。そして破断し易く、切断し易い、
つまり各基板からヒューズを切り離すために基板を切断
加工し易くなければならないからである。薄さは０．３
ｍｍとなるように薄くし、熱伝導性は可能な限り小さく
しなければならず、とりわけ、０．５Ａ以上のヒューズ
に関しては必要である。セラミック基板の場合、セラミ
ックは表面粗滑度を減らすため有利にガラス状にされる
。

【００３４】実施例に示されるように、好ましい材料は
ガラス若しくはセラミックの基板上のアルミニウムであ
る。実際、アルミニウムが最良の候補として示され、銀
は選択された基板上へ筋状に密着し、デポジット方法に
よって使用される。アルミニウムヒューズの接続の問題
を解決するために、各種の溶解法がある。この接続が錫
結合物によって作る必要があるとき、図１に示されるよ
うに、まず、基板の各端にニッケルパッド６が配置され
、そこをアルミニウムの環状層７で覆われ、導体トラッ
ク４の２つの端に配置され、そのアルミニウム環状層は
ニッケルパッド６の直径より小さい内径であるが、外径
はニッケルパッド６の直径より大きい。それは、アルミ
ニウム７の環状層がニッケルパッド６の密着性を保障し
、錫結合物によりヒューズ結合を完成することを可能に
するために用いられニッケルパッド６上の環状層中央で
素子結合をハンダづけによって行なわれる。

【００３５】錫ハンダ結合の場合、ヒューズがプリント
回路またはハイブリッド回路上に取り付けられるときの
錫について、１つにＣｏｍａｔｅｌ　　Ｉｓｓｙ−ｌｅ
ｓ−Ｍｏｕｌｉｎｅａｕｘ（フランス）社のクリップ８
と接続して作ることが考えられ、それは基板１を挟む２
つのアームで、クリップ８の上方のアーム８ａは錫９に
よってニッケルパッド６と結合されている。ヒューズが
回路に固定される時、たとえばクリップ８の固定ブラケ
ット８ｂの下面をハンダ付けすることによって、錫の再
結合はクリップ８のハンダ剥離の原因とならない、後者
は機械的に支えて、アーム８ａ周囲の溶融金属の表面張
力によって、ハンダはアーム８ａの周囲で保持される。

【００３６】クリップと同じタイプの方法を用いてアル
ミニウム同志の超音波溶着を実行することも可能である
。この場合、クリップ８のブラケット８ａは、アルミニ
ウムの層７と固定されるように、アルミニウムで覆われ
、クリップ８のブラケット８ｂの定着は、回路上で固定
されるように錫メッキされる。トラック４が少なくとも
１０μｍの厚さのとき、トラックの両端は、ニッケルで
なく、アルミニウムで補強される。

【００３７】導体トラックと導体パッドを得ることは、
真空状態で実行される物理的気相デポジション工程の結
果であり、好ましくは、金属をターゲットとする陰極線
スパッタ方法が良く、沈着は上記金属ターゲットと反対
面の基板で形成される。熱蒸着も可能で、ジュール効果
により加熱された適当な容器内で溶融された金属、若し
くは、電子銃により送出されるビームによって溶融され
た金属（この場合、金属は、冷却されたるつぼ鋼内に収
容される）のいずれかの方法で可能である。

【００３８】パッド６のデポジットについては、開口を
有するマスクで基板を覆うことで十分であり、パッドに
要求される形、つまりこの種のマスクは多数の開口を備
えており、これにより、全部のパッドが同時に基板上で
デポジットできる。

【００３９】導体層のデポジットは、一方で、基板面全
体に施され、特に、パッド６を覆う。すなわち、この層
は、更に導体層上に塗られた感光性塗料（以後ホトレジ
スト）の薄い層内で開口窓を作る通常の方法でホトエッ
チングされ、その後、ウェットエッチング、つまり、導
体基板上の選択的なエッチングをもたらし、ホトレジス
トによって保護されている部分はエッチングされない。 この結果、エッチング終了後、導体トラックは、ホトエ
ッチングマスク上に作られた高精密設計に基づいて存在
する。これはヒューズの幾何学的図形を決定する。ホト
レジストの残りは、その後、専用の溶剤内で溶解され容
易に取り除かれる。

【００４０】真空内で薄い層を形成する方法及び、湿式
法によって薄い層をホトエッチングする方法は、公知で
あり、ここでは詳述しない。

【００４１】同時にデポジットされた多数のパッド、同
時にエッチングされた多くの導体トラック、デポジット
された薄さ、及び、平面マグネトロンによってターゲッ
ト面で形成される磁界を使うことでデポジット工程を加
速する可能性を考慮するとデポジット速度は、経済的及
び商業的にも魅力的価格でのヒューズの生産に十分適合
される。

【００４２】

【発明の効果】本発明の優れた効果の１つは次のように
列記される。論理的予測と反対であって、基板の存在は
性能を少しもおとさず、基板を改善することを示す。使
用したデポジット方法は優れた精度を可能にし、従って
、規則正しい薄さの層が達成され、この結果、このよう
に得られたヒューズは優れた再現性を持つ。実際におい
て、図１に示すように、接続クリップ８は、定格電流Ｉ
Ｎの１．４倍を越える作用状態で、放熱のためにも有効
に使われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に関する一部切り欠いた斜視図
である。

【図２】ヒューズの動作部分を大きく拡大した斜視図で
ある。

【図３】ヒューズの長方向に沿った温度分布図である。

【図４】ヒューズの長方向に沿ったもう１つの温度分布
図である。

【符号の説明】

１…基板２，３…支持４…導体トラック５…くびれ部分
６…パッド７…環状層８…クリップ８ａ，８ｂ…ブラケ
ット

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　細長い電気的絶縁性基板材料の表面に
   デポジットされた薄膜形の細長い電気導体を具備するヒ
   ューズにおいて、ＩＮで表される定格電流と、ΔＴｍａ
   ｘで表される最大温度変化と、２ｂで表される電気導体
   の長さに関し、熱平衡は、前記電気導体の断面積Ｓと前
   記基板材料の断面積Ｓ′との関係、Ｓ＝ρ′ｔｈρｅｂ
   ２ＩＮ２／２Ｓ′ΔＴｍａｘ　　但し、ρ′ｔｈは基板
   材料の熱抵抗であり、ρｅは電気導体の電気抵抗を示す
   、　　を近似的に満足するときに得られ、また、周囲温
   度と基板材料との間の熱抵抗が２００℃／Ｗ未満であり
   、周囲温度と前記基板材料の中央部との間の熱抵抗は５
   ００℃／Ｗより大きく、電流が定格電流の２倍に達した
   とき、前記平衡状態が１秒未満で崩れるように導体温度
   と外気温度の最大温度差ΔＴｍａｘの値が十分高く選択
   されることを特徴とするヒューズ。
2. 【請求項２】　　断面のくびれ部分は、細長い電気導体
   を成形する膜に沿って配置され、該膜の幅の減少の後の
   導体温度と外気温度の差がΔＴｍａｘのときに、前記く
   びれ部分の断面積が、定格電流ＩＮの１．４倍以下の電
   流が無期限に印加され近似的に放物線温度分布を、これ
   より大きい電流に対してはほとんど断熱状態を得るよう
   に選択されることを特徴とする請求項１に記載のヒュー
   ズ。
3. 【請求項３】前記くびれ部分のくびれの度合は、一定厚
   さの膜に対し３０％から７０％までであることを特徴と
   する請求項２に記載のヒューズ。
4. 【請求項４】前記薄膜形の電気導体はアルミニウムによ
   り作られることを特徴とする請求項１に記載のヒューズ
   。
5. 【請求項５】前記基板はガラスより作られることを特徴
   とする請求項１に記載のヒューズ。
6. 【請求項６】前記基板は酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３
   ）をガラス状に焼結したものから作られることを特徴と
   する請求項１に記載のヒューズ。
7. 【請求項７】　　前記電気導体の各両端は、部分的によ
   り薄い金属パッドを覆う部分を具備することを特徴とす
   る請求項４に記載のヒューズ。
8. 【請求項８】　　前記金属パッドはニッケルより作られ
   ることを特徴とする請求項７に記載のヒューズ。
9. 【請求項９】　　前記金属パッドはアルミニウムより作
   られることを特徴とする請求項７に記載のヒューズ。