JPS63930A - Fuse conductor - Google Patents

Fuse conductor

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JPS63930A
JPS63930A JP14434786A JP14434786A JPS63930A JP S63930 A JPS63930 A JP S63930A JP 14434786 A JP14434786 A JP 14434786A JP 14434786 A JP14434786 A JP 14434786A JP S63930 A JPS63930 A JP S63930A
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西尾 ▲将▼伸
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野J この発明は、定格以上の過電流が流れたときに瞬時に断
線するようには能するヒューズ用導体に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application J] This invention relates to a conductor for a fuse that is capable of instantaneously breaking when an overcurrent exceeding a rating flows.

[従来の技術] 日本金属学会編集[金属便覧(昭和57年12月20日
改定7l54版ρ.1007)Jに記依されでいるよう
に、ヒューズとしては、従来、鉛、亜鉛または鉛一錫合
金が通常用いられでいる。これらの金属または合金から
なるヒューズ用導体は、過電流のジュール熱によって溶
断して電気回路を開く。外気温に左右されずに溶断電流
を精密に決めようとする場合には、タングステン線から
なるヒューズ用導体が使用ざれることもある。また、加
熱雰囲気の過熱によって溶断するタイプのヒューズには
、低温でr8gIAするウッドメタルが利用されている
[Prior art] As stated in the Japan Institute of Metals (Metals Handbook (revised December 20, 1981, 7l54th edition ρ.1007) J), fuses have conventionally been made of lead, zinc or tin lead. Alloys are commonly used. Fuse conductors made of these metals or alloys are blown by the Joule heat of the overcurrent, opening an electrical circuit. When attempting to accurately determine the fusing current without being affected by the outside temperature, a fuse conductor made of tungsten wire may be used. Furthermore, wood metal, which has r8gIA at low temperatures, is used for fuses that melt due to overheating of the heating atmosphere.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上述したようなヒューズ困能を有する導
体の場合、細線や極細線にまで伸線加工を施すことが困
難であり、そのため板状や太線で使用されている。そし
て、部分的にノッチを入れるなどして断面積を減じて使
用していた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the case of a conductor having a fuse difficulty as described above, it is difficult to draw a thin wire or an ultra-fine wire, and therefore it is difficult to draw a conductor in the form of a plate or a thick wire. ing. Then, they were used by reducing the cross-sectional area by making partial notches.

アルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金から
なるilll線や極細線をヒューズ用導体として使用す
ることもあるが、そのようなヒューズ用導体は″A電流
に対して溶断しにくかった。
Although illumination wires or ultrafine wires made of aluminum, aluminum alloys, copper, or copper alloys are sometimes used as fuse conductors, such fuse conductors are difficult to melt under ``A'' current.

そこで、この発明は、溶断特性に優れかつ伸縮加工性に
も優れるヒューズ用導体を促供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a conductor for a fuse that has excellent fusing characteristics and excellent stretchability.

  − [問題点を解決するための手1M ] この発明のヒューズ用導体は、アルミニウムまた“はア
ルミニウム合金と、このアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金に対し固相状態でQ,5wt%未満しか固溶度を
持たず密度差が大きい第2相金属とからなる合金を一方
向凝固させて、アルミニウムまたはアルミニウム合金の
マトリクス中に第2相金属をMAN状または粒状に配列
した復合!′I織の鋳塊を加工してなる。
- [Measures for solving the problem 1M] The fuse conductor of the present invention has a solid solubility in aluminum or aluminum alloy of less than Q,5wt% in solid state. An alloy consisting of a second phase metal with a large difference in density is unidirectionally solidified, and a composite ingot with a MAN or granular arrangement of the second phase metal in a matrix of aluminum or aluminum alloy is processed. It will be done.

[発明の作用効果] 第2相金属としてアルミニウムまたはアルミニウム合金
に対し同相状態で0.5Wt%未;閃しか固溶度を持た
ず密度差が大きい金属を用いているので、合金を溶融状
態から凝固させたときアルミニウムまたはアルミニウム
合金と第2相金属とが互いに固溶し合わず、同相状態で
は各々独立した金属として存在する。このような第2相
金属としては、たとえば鉛、ビスマスまたはインジウム
などがある。日本金属学会編「金属データブック」改定
第2版によれば、鉛の融点は327.6℃、ビスマスの
融点は271.5℃、インジウムの融点は156.8℃
である。そこで、この発明のヒューズ用導体が過電流に
よって昇湿された場合、低融点金属である第2相金属が
その融点で溶融し、体積膨張によってアルミニウムまた
はアルミニウム合金外被Iを破って導体をll7i線さ
ぼる。こうして、優れた溶断特性を発揮する。また、ア
ルミニウムまたはアルミニウム合金のマトリクス中に第
2相金属が誠維状または粒状に配列しているので、a線
や極細線への伸線加工性が、アルミニウムやアルミニウ
ム合金と同様、良好である。
[Operations and Effects of the Invention] Since the second phase metal is less than 0.5 Wt% in the same phase state with respect to aluminum or aluminum alloy; since it uses a metal that has only flash solid solubility and a large density difference, it is difficult to remove the alloy from the molten state. When solidified, the aluminum or aluminum alloy and the second phase metal do not form a solid solution with each other, and each exists as an independent metal in the same phase state. Such second phase metals include, for example, lead, bismuth, or indium. According to the second revised edition of the "Metal Data Book" compiled by the Japan Institute of Metals, the melting point of lead is 327.6°C, the melting point of bismuth is 271.5°C, and the melting point of indium is 156.8°C.
It is. Therefore, when the fuse conductor of the present invention is humidified by an overcurrent, the second phase metal, which is a low melting point metal, melts at its melting point and ruptures the aluminum or aluminum alloy jacket I due to volumetric expansion, forming the conductor. Skip the line. In this way, it exhibits excellent fusing characteristics. In addition, since the second phase metal is arranged in the matrix of aluminum or aluminum alloy in the form of fibers or grains, the wire drawability into A-wire or ultra-fine wire is as good as that of aluminum or aluminum alloy. .

好ましくは、鋳塊は、珪素、マグネシウム、マンガン、
銅からなる群から選ばれた1P1または2種以上の元素
を0.2〜2重回%含有する。これらの元素を含右する
ことにより、強度d3よび極細線への加工性が向上する
。しかし、含有量が0.2川量%未満であれば、強度の
改善が認められず、また超極細線への加工性の改善も認
められない。
Preferably, the ingot contains silicon, magnesium, manganese,
Contains 0.2 to 2 times % of 1P1 or two or more elements selected from the group consisting of copper. By including these elements, the strength d3 and the workability into ultra-fine wires are improved. However, if the content is less than 0.2% by weight, no improvement in strength or processability into ultra-fine wires will be observed.

一方、含有準が2槍外%を越えれば、強度がかえって低
下し、製造上の均一性を損うおそれが生じてくる。
On the other hand, if the content exceeds 2%, the strength will actually decrease and there is a risk that manufacturing uniformity will be impaired.

アルミニウムまたはアルミニウム合金のマトリクス中に
第2相金属を織維状または粒状に配列させるために、好
゛ましくは、アルミニウムまたはアルミニウム合金と第
2相金属との間の密度差を4.○g/Cm”以上とする
のが好ましい。4.0g/C『未満の密度差であれば、
第2相金属を繊維状または粒状に配列することができな
くなるおそれがある。
In order to have a fibrous or granular arrangement of the second phase metal in the matrix of aluminum or aluminum alloy, the density difference between the aluminum or aluminum alloy and the second phase metal is preferably 4. It is preferable that the density difference is less than 4.0g/Cm.
There is a possibility that the second phase metal cannot be arranged in the form of fibers or particles.

また、好ましくは、鋳塊中のアルミニウム断面積比が4
0%以上とされる。つまり、任意のla断面において、
(アルミニウム/第2相金属)×1oO%が40%以上
とするのが好ましい。40%未満の断面積比であれば、
伸線加工性が極端に悪くなるおそれがある。
Preferably, the aluminum cross-sectional area ratio in the ingot is 4.
It is considered to be 0% or more. In other words, in any la cross section,
(Aluminum/second phase metal)×1oO% is preferably 40% or more. If the cross-sectional area ratio is less than 40%,
There is a risk that the wire drawability will be extremely poor.

ざらに、アルミニウムとしては、flIlillJlt
99.99%以上のアルミニウムを用いるのがよい。こ
のような高純度アルミニウムを用いることより、導電率
等の電気的特性の向上を図ることができる。
Roughly speaking, as aluminum, flIllillJlt
It is preferable to use 99.99% or more aluminum. By using such high-purity aluminum, electrical properties such as electrical conductivity can be improved.

以上のように、この発明によれば、溶断待性に優れかつ
仲線加工性にも優れたヒューズ用導体を得ることができ
る。また、この発明のヒューズ用導体は、ボンディング
マシンによる配線も可能であることから、ヒューズ別能
を有するllI線や極細線が要求ざれるような分野に有
効に利用される。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a conductor for a fuse that has excellent fusing and cutting properties and excellent wire workability. Further, since the fuse conductor of the present invention can be wired by a bonding machine, it can be effectively used in fields where IIII wires or ultrafine wires having fuse-specific functions are required.

特に、半導体装置用の結線用導体として有効に利用され
る。
In particular, it is effectively used as a wiring conductor for semiconductor devices.

[実施例] 実施例1 第1図に示すような装置を用いて、第1表に示す組成の
合金からなる一方向凝固鋳塊を各試料ごとに約3 ka
L造した。ベース金属としてのアルミニウムは、その純
度が99.99%であった。第1図において、1は加熱
用の高周波コイル、2はザセブタ、3は黒鉛製るつぼ、
4はるつぼ3を上下動させるための駆vJ装置である。
[Example] Example 1 Using an apparatus as shown in Fig. 1, a directionally solidified ingot made of an alloy having the composition shown in Table 1 was made into a unidirectionally solidified ingot of approximately 3 ka for each sample.
I built L. Aluminum as base metal had a purity of 99.99%. In Fig. 1, 1 is a high-frequency coil for heating, 2 is a zasebuta, 3 is a graphite crucible,
Reference numeral 4 denotes a drive device for moving the crucible 3 up and down.

黒鉛製るつぼ3内に入れられている合金は高周波誘導加
熱によって溶解する。そして、黒鉛製るつぼ3を上下動
駆動装置4によって下方へ移動させることによつて、合
金は一方向凝固鋳塊となる。
The alloy contained in the graphite crucible 3 is melted by high frequency induction heating. Then, by moving the graphite crucible 3 downward by the vertical movement drive device 4, the alloy becomes a unidirectionally solidified ingot.

なお、M7表において、試料番号1〜11は本発明例で
あり、試料番@12および13は比較例である。
In Table M7, sample numbers 1 to 11 are examples of the present invention, and sample numbers @12 and 13 are comparative examples.

(以下余白) 第1表 各試料ごとにミクロ組織をa寮した結果、本発明例では
、第2相金属がインゴットの艮手力向に平行に繊維状に
配列していた。
(Margin below) Table 1 As a result of examining the microstructure for each sample, in the present invention example, the second phase metal was arranged in a fibrous form parallel to the direction of the cutting force of the ingot.

さらに、各インゴットを表面切削した後、押出伸線工程
を経て30μmφの線材を作製した。こうして1qられ
た30urpφの線材について溶断テストを行なった。
Furthermore, after cutting the surface of each ingot, a wire rod with a diameter of 30 μm was produced through an extrusion wire drawing process. A fusing test was conducted on the 30 urpφ wire thus prepared.

その結果は、以下のとおりである。なお、判定基準とし
て、30μmφの線材に1Aの電流を流したとぎに1秒
以内に断線したものを合格とし、1秒以内にll7i線
しなかったものを不合格とした。
The results are as follows. As a criterion, a wire with a diameter of 30 μm that broke within 1 second when a current of 1 A was applied to it was considered to be a pass, and a wire that did not break within 1 second was judged to be a fail.

試料番号1(本発明例〉:合格 試料番号2(本発明例)二合格 試料番号3(本発明例):合格 試料番号4(本発明例)二合格 試料番号5(本発明例)二合格 試料番号6(本発明例);合格 試料番号7(本発明例)二合格 試料番号8(本発明例):合洛 試料番号9(本発明例):合格 試料番号10(本発明例):合格 試料番号11(本発明例):合格 試利番号12(比校例):不合格 試料番号13(比較例):不合格 実施例2 本発明例の鋳塊を押出仲線加工し、350μmφの線材
を作製した。この線材をパワートランジスタの入力側結
線用導体としてボンディングし,パワートランジスタを
試作した。これに定格電流の10倍の電流を流したとこ
ろ、瞬時に入力側結線用導体のみが溶断して周囲の配線
に過電流が流れることを防止することができた。
Sample number 1 (example of the present invention): Passed sample number 2 (example of the present invention) 2 Passed sample number 3 (example of the present invention): Passed sample number 4 (example of the present invention) 2 Passed sample number 5 (example of the present invention) 2 Passed Sample number 6 (example of the present invention); Passing sample number 7 (example of the present invention); Passing sample number 8 (example of the present invention): Passing sample number 9 (example of the present invention): Passing sample number 10 (example of the present invention): Passing sample number 11 (example of the present invention): Passing sample number 12 (comparison example): Rejected sample number 13 (comparative example): Rejected example 2 The ingot of the inventive example was subjected to extrusion wire processing to obtain a diameter of 350 μmφ. This wire was bonded as a conductor for connecting the input side of a power transistor, and a prototype power transistor was manufactured.When a current of 10 times the rated current was passed through this wire, only the conductor for connecting the input side instantly disappeared. We were able to prevent the fuse from blowing out and causing an overcurrent to flow to the surrounding wiring.

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

第1図は、この発明の一実施例を得るのに用いられる装
置の一例を示ず概略図である。 図において、1は高周波コイル、2はナセブタ、3は黒
KJIるつぼ、4はるつぼ上下f)ノ駆動装置を示す。 第1図 j1
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an apparatus used to obtain an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a high-frequency coil, 2 is a nasabuta, 3 is a black KJI crucible, and 4 is a crucible upper and lower driving device f). Figure 1 j1

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アルミニウムまたはアルミニウム合金と、このア
ルミニウムまたはアルミニウム合金に対し固相状態で0
.5wt%未満しか固溶度を持たず密度差が大きい第2
相金属とからなる合金を一方向凝固させて、アルミニウ
ムまたはアルミニウム合金のマトリクス中に第2相金属
を繊維状または粒状に配列した複合組織の鋳塊を加工し
てなるヒューズ用導体。
(1) Aluminum or aluminum alloy and 0 in solid state for this aluminum or aluminum alloy.
.. The second type has a solid solubility of less than 5 wt% and a large density difference.
A conductor for a fuse, which is produced by unidirectionally solidifying an alloy consisting of a phase metal and processing an ingot having a composite structure in which a second phase metal is arranged in the form of fibers or grains in a matrix of aluminum or aluminum alloy.
(2)前記第2相金属が鉛、ビスマスまたはインジウム
である、特許請求の範囲第1項に記載のヒューズ用導体
(2) The fuse conductor according to claim 1, wherein the second phase metal is lead, bismuth, or indium.
(3)前記鋳塊は、珪素、マグネシウム、マンガン、銅
からなる群から選ばれた1種または2種以上の元素を0
.2〜2重量%含有している、特許請求の範囲第1項ま
たは第2項に記載のヒューズ用導体。
(3) The ingot contains one or more elements selected from the group consisting of silicon, magnesium, manganese, and copper.
.. The fuse conductor according to claim 1 or 2, which contains 2 to 2% by weight.
(4)前記密度差が4.0g/cm^3以上である、特
許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載のヒ
ューズ用導体。
(4) The fuse conductor according to any one of claims 1 to 3, wherein the density difference is 4.0 g/cm^3 or more.
(5)前記鋳塊中のアルミニウムの断面積比が40%以
上である、特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれ
かに記載のヒューズ用導体。
(5) The fuse conductor according to any one of claims 1 to 4, wherein the cross-sectional area ratio of aluminum in the ingot is 40% or more.
(6)前記アルミニウムとして、純度99.99%以上
のアルミニウムを用いる、特許請求の範囲第1項ないし
第5項のいずれかに記載のヒューズ用導体。
(6) The fuse conductor according to any one of claims 1 to 5, wherein aluminum with a purity of 99.99% or more is used as the aluminum.
JP14434786A 1986-06-19 1986-06-19 Fuse conductor Expired - Lifetime JPH0677432B2 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997023025A1 (en) * 1995-12-18 1997-06-26 Mitsubishi Materials Corporation Surge absorber

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997023025A1 (en) * 1995-12-18 1997-06-26 Mitsubishi Materials Corporation Surge absorber

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