JPS59685Y2 - 厚膜ヒユ−ズ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、両端にそれぞれ形成される広幅部とヒユーズ
としての遮断特性を持たせるためにこの広幅部の間に形
成される狭幅部とから戒る導体を絶縁基板上に厚膜生成
技術によって設けられた厚膜ヒユーズに関する。

最近の電子技術の進歩に伴い計測器、医療機器、精密測
定器等の半導体回路用に用いられるヒユーズとしては、
厚膜ヒユーズが使用される。

この厚膜ヒユーズは通常の厚膜生成技術によるもので、
その特徴は小電流定格であること、高速溶断性のあるこ
と、スペースファクターが小さいこと、製品のばらつき
が少ないこと等である。

第１図はこの種の従来の厚膜ヒユーズの概略平面図であ
る。

第５図において、１は絶縁基板で、この絶縁基板１上に
は、両端にそれぞれ形成された広幅部４，４とヒユーズ
としての遮断特性を持たせるためにこの広幅部４，４間
に形成された狭幅部３とから戊る導体２が厚膜生成技術
によって設けられている。

広幅部４，４には図示していないリード線がそれぞれ接
続される。

この導体２に定格電流以上の過電流が流れると、狭幅部
３がその全長１１に亙って溶断され、ヒユーズとしての
機能を発揮する。

しかしながら、従来使用されているこの種の形状の厚膜
ヒユーズの定格電流は最小２Ａ程で、この狭幅部３の幅
ａは最小２００μｍ程度までが工業製品の限度である。

したがって、半導体回路の保護用としては、さらに定格
電流の低減化された厚膜ヒユーズができれば、その用途
は大幅に拡大される。

このためには導体２の狭幅部３の幅が２００μｍ以下、
たとえば数１０μｍの均一した幅が要求されるが、実験
的には可能でも品質の安定した製品として量産すること
は困難であるという欠点があった。

本考案は、微小電流で高速溶断するために従来の厚膜ヒ
ユーズに比較して定格電流の低減化を図ることができる
厚膜ヒユーズを提供することを目的とする。

本考案の他の目的は、品質の安定した厚膜ヒユーズを提
供することにある。

このような目的は、本考案によれば、冒頭で述べた種類
の厚膜ヒユーズにおいて、狭幅部には、さらに、ヒユー
ズの定格電流を低減し得るために、この狭幅部に比較し
て断面積が非常に小さい局部的縮小部を形成することに
よって遠戚される。

すなわち、本考案は、厚膜生成技術によって形成した導
体の、本来ヒユーズとしての遮断特性機能を発揮するた
めに溶断されるべき狭幅部に、さらに、この狭幅部に比
較して断面積が極端に小さくされた局部的縮小部を設け
た場合、定格電流以上の過電流が流れる際には、狭幅部
がその全長に亙って溶断するが、一方その狭幅部をその
全長に互って溶断させることができない程の定格電流近
辺の電流が流れる際には局部的縮小部が溶断するように
するという考えに基づいている。

次に本考案を図面に示した一実施例に基づいて詳細に説
明する。

第２図は本考案の一実施例の厚膜ヒユーズで、Ａは正面
断面図、Ｂは平面断面図である。

絶縁基板１上に、広幅部４，４とヒユーズとしての遮断
特性を持たせるためにこの広幅部４，４間に形成される
狭幅部３とから戊る導体２が厚膜生成技術によって設け
られる点は、第３図にて説明した厚膜ヒユーズと同じで
ある。

本考案において、第１図の厚膜ヒユーズと異なる点は、
狭幅部３にさらに、定格電流を低減させ得るために、局
部的縮小部５が形成されている点である。

この局部的縮小部５は狭幅部３に比較して断面積が非常
に小さく形成されている。

リード線６の一端は広幅部４に接続し、他端は外部回路
と接続する。

さらに被覆材７は、厚膜ヒユーズ全体を密封し外部の衝
撃から保護するシリコンゴム製である。

一般には本厚膜ヒユーズは他の半導体回路と共にシリコ
ンゴムで密封の上エポキシ樹脂等でモールド化して供給
される。

次に、本考案による厚膜ヒユーズの溶断特性について説
明する。

まず、従来の厚膜ヒユーズについて示した第１図におい
て、電流Ｉ （Ａ）が流れたときに、狭幅部３がその全
長１１に亙って溶断されたとする。

このことは、換言すれば、第１図の厚膜ヒユーズにおい
ては、電流Ｉ （Ａ）以下の際の電流では狭幅部３が溶
断されないことを意味する。

一方、第２図に示した本考案による厚膜ヒユーズにおい
ては、局部的縮小部５は狭幅部３よりも断面積が非常に
小さく形成されているため、狭幅部３に比較して局部的
に温度上昇を生じ、この縮小部５が溶断点になり得る。

この結果、第２図の厚膜ヒユーズにおいては、たとえば
０．１ Ｉ （Ａ）の電流で局部的縮小部５が溶断され
たとする。

勿論、この０．１ Ｉ （Ａ）なる電流では、第１図に
おける狭幅部３は溶断されない。

従って、この０．１ Ｉ （Ａ）なる電流を定格電流■
。

（Ａ）に設定した場合には、結果的には、本発明による
厚膜ヒユーズ（第２図）は、局部的縮小部５の形成によ
り、従来の厚膜ヒユーズ（第１図）に比較して、定格電
流を大幅に低減することができるようになるわけである
。

しかして、本考案の具体例によれば、狭幅部５の長さｌ
１＝１５ｍｍ、縮小部の長さｌ ２＝０．５ｍｍ、狭
幅部５の幅ａ ＝２５０ ｐ ｍ、縮小部３の幅ｂ−５
０μｍおよび縮小部３の傾斜角度Ｃ＝約６０°に形成さ
れ、しかもその際に狭幅部５の全抵抗値Ｒ１−５ｇ、縮
小部３の全抵抗値Ｒ２−５Ωとなるように調整された厚
膜ヒユーズが提供される。

そしてこの厚膜ヒユーズへの通電実験を行ったところ、
この厚膜ヒユーズは約０．４ Ａの電流を流した際に、
縮小部３が溶断点となって溶断された。

ところで、この種の厚膜ヒユーズは、一般的には、たと
えば定格電流をＩ。

（Ａ）とした際に、その定格電流■。のたとえば１１０
−１３０％の過電流が流れても溶断されず、一方その定
格電流Ｉ。

のたとえば１６０〜２００％の過電流が流れた際にはあ
る時間経過後に溶断されるように設計される。

したがって上記の実施例に示した厚膜ヒユーズにおいて
は、その定格電流■。

はたとえば０．２Ａとすることができる。本考案によれ
ば、従来ではこの種の厚膜ヒユーズ（第１図）の定格電
流Ｉを最低２Ａ以下にすることができなかったが、それ
を０．２Ａまたは必要に応じてそれ以下にすることがで
きるので、厚膜ヒユーズの定格電流をかなり低減化する
ことができる。

第３図は第２図に示した実施例の電流−しゃ断時間特性
図である。

定格電流０．２ Ａのとき、溶断電流は約０．４Ａで、
そのしゃ断時間は約１０−２秒であった。

したがって本考案による厚膜ヒユーズのしゃ断時間特性
は極めて良好であることがわかる。

ところで、定格電流■。

を低減化し得るためだけであったら、第２図の厚膜ヒユ
ーズの如く、狭幅部３はわざわさ゛形成する必要はない
。

たとえば、第４図に示すように、広幅部４，４を延長し
、その中間に局部的縮小部５を形成してもよい。

このような形状の厚膜ヒユーズによれば、確かに定格電
流の近辺の電流に対しては縮小部５が溶断し、一応はヒ
ユーズとしての機能を発揮するであろう。

しかしながら、ヒユーズはたとえば回路素子が短絡した
ときに流れる短絡電流を遮断するのが役目であり、従っ
てそのような場合には過大な短絡電流がヒユーズに流れ
ることになる。

このときには、縮小部５にて溶断され、導体２は形式上
切断されるが縮小部５の幅１２が極めて短いために、広
幅部４゜４間で短絡電流によるアークが発生し、このア
ーク電流のために結局は導体２は電気的には切断されな
いことになり、ヒユーズとしての機能を発揮し得なくな
る。

従って、第４図の如き形状の厚膜ヒユーズは好ましくな
い。

一方、上述したように、第１図において、独幅部３の幅
ａをその全長１１に亙って縮小部５の幅すと同じに形成
することは、技術的に困難である。

よって、結局は、本考案の如く、ヒユーズとしての遮断
特性を持つために形成される狭幅部３に局部的縮小部５
を設けるようにするのが一番好ましい。

狭幅部３の一部分に縮小部５を設けることは現在の技術
でも可能である。

従って、本考案によれば、厚膜ヒユーズの狭幅部３の全
長１１に亙ってその幅ａを幅すの如く狭く形成する必要
はなく、その一部分に局部的縮小部を設けるだけで、残
りの狭幅部３は従来と同じ幅ａに形成し得るので、その
狭幅部３の全長１１に亙って均一にすることができ、よ
って品質の安定した厚膜ヒユーズが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヒユーズの概略平面図、第２図は本考案
の一実施例で、Ａは正面断面図、Ｂは平面断面図、第３
図は本考案の一実施例の電流−遮断時間特性図、第４図
は本考案の構成について説明するための厚膜ヒユーズの
概略図である。 １・・・・・・絶縁基板、２・・・・・・導体、３・・
・・・・狭幅部、４・・・・・・広幅部、５・・・・・
・局部的縮小部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 両端にそれぞれ形成される広幅部４，４とヒユーズとし
   ての遮断特性を持たせるためにこの広幅部の間に形成さ
   れる狭幅部３とから戊る導体２を絶縁基板１上に厚膜生
   成技術によって設けた厚膜ヒユーズにおいて、前記狭幅
   部３には、さらに、前記ヒユーズの定格電流を低減し得
   るために、この狭幅部に比較して断面積が非常に小さい
   局部的縮小部５を形成したことを特徴とする厚膜ヒユー
   ズ。