TW201526066A - 利用梅特卡夫效應之電熔絲用的阻障層 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種熔絲，其包含熔絲元件、擴散層以及阻障層。阻障層用以在正常操作期間減慢及/或防止擴散材料過早地擴散至熔絲元件中。結果，可在具有比另外可能狀況還要高的環境溫度及/或高的電流的環境中操作熔絲。一些實例提供一種熔絲，其包含：由第一導電材料形成的熔絲元件，熔絲元件；安置於熔絲元件的表面上的阻障層，阻障層包含由間隙分開的第一部分以及第二部分，阻障層由不同於第一導電材料的第二導電材料形成；以及安置於熔絲元件的表面上的間隙中的擴散層，擴散層由不同於第二導電材料以及第一導電材料的第三導電材料形成。

Description

利用梅特卡夫效應之電熔絲用的阻障層

本揭露內容大體上是關於電路保護裝置的領域，且更特定言之，是關於利用梅特卡夫效應的電路保護裝置。

梅特卡夫效應(有時被稱作M-效應)為用以減小熔絲鏈的容量(例如，熔點溫度、載流量或類似者)的技術。梅特卡夫效應按擴散原理進行操作，其中在電流過載條件期間，低熔點金屬熔化並擴散至由高熔點金屬形成的熔絲鏈中，藉此減小熔絲鏈的載流量。舉例而言，低熔點金屬(例如，錫)可安置於由高熔點金屬(例如，銅)製成的熔絲鏈上。在電流過載條件期間，錫將熔化並快速擴散至銅熔絲鏈中，藉此將銅熔絲鏈的熔化溫度以及載流量減小至低於純銅的熔化溫度以及載流量。

梅特卡夫效應常常用以創造具有不可自由單一材料形成的熔絲鏈實現的斷開時間對電流特性的熔絲鏈。如將瞭解，低熔點金屬至高熔點金屬中的擴散取決於溫度以及時間。甚至在低於低熔點金屬的熔點的溫度下，仍將發生低熔點金屬至高熔點熔絲 鏈中的固態擴散。此固態擴散取決於金屬類型、其顆粒結構、溫度以及時間。因此，此等熔絲必須通常在具有相對較低環境溫度以及相對較低電流的環境中操作，以便確保固態擴散並不會不利地影響熔絲的操作壽命。換言之，高環境操作溫度可使低熔點金屬過早地擴散至高熔點金屬中，藉此改變熔絲的預期時間及/或電流保護特性。此外，低熔點金屬至高熔點金屬中的過早擴散可引起熔絲發生非意欲的故障。

在時間延遲熔絲的狀況下，此情況特別有問題。在電流過載條件期間，低熔點金屬首先擴散至高熔點金屬中，從而使熔絲“燒斷(blow)”。在不存在低熔點金屬的情況下，熔絲將不會燒斷，直至鏈到達其熔化溫度為止(例如，對於銅，為1085℃)。在短路高電流故障中，此情況極快速地發生，但在過載較低電流故障中，到達熔化溫度所需要的時間可過量，從而導致損壞相關電路或設備。然而，若低熔點金屬已擴散至高熔點金屬中(例如，歸因於高環境操作溫度，及/或延長的操作時間)，則熔絲可在比所意欲電流低的電流下燒斷。因此，存在對使用能夠在較高溫度及/或電流下操作但仍維持所要的時間電流特性的梅特卡夫效應的熔絲的需求。

根據本揭露內容，提供利用梅特卡夫效應的熔絲。詳言之，提供由不同於熔絲元件或擴散層材料的第三導電材料形成的阻障層。阻障層用以在正常操作期間減慢及/或防止擴散材料過早地擴散至熔絲元件中。結果，可在比另外狀況所可能還要高的環 境溫度及/或高的電流的環境中及/或在比另外所可能狀況還要長的時間段內操作熔絲。

在一些實施例中，提供一種熔絲。熔絲可包含：由第一導電材料形成的熔絲元件；安置於熔絲元件的表面上的阻障層，阻障層由不同於第一導電材料的第二導電材料形成；以及安置於阻障層的表面上的擴散層，擴散層由不同於第二導電材料以及第一導電材料的第三導電材料形成。

在一些實施例中，提供一種時間延遲熔絲。時間延遲熔絲可包含：由第一導電材料形成的熔絲元件，熔絲元件；安置於熔絲元件的表面上的阻障層，阻障層包含由間隙分開的第一部分以及第二部分，阻障層由不同於第一導電材料的第二導電材料形成；以及安置於熔絲元件的表面上的間隙中的擴散層，擴散層由不同於第二導電材料以及第一導電材料的第三導電材料形成。

在一些實施例中，提供一種形成熔絲的方法。方法可包含：在基板上形成熔絲元件，熔絲元件由第一導電材料形成；在熔絲元件的表面上形成第一阻障層部分以及第二阻障層部分，第一阻障層部分以及第二阻障層部分由間隙分開且由不同於第一導電材料的第二導電材料形成；以及在熔絲元件的表面上的間隙中形成擴散層，擴散層由不同於第二導電材料以及第一導電材料的第三導電材料形成。

100、101、102、200、201、202、300、301、302、400、500‧‧‧熔絲

110、210、310、410、510‧‧‧熔絲元件

112、122、142、144、146、148、212、222、242、244、246、248、312、342、344、346、348、442、542‧‧‧表面

120、220、320‧‧‧阻障層

130、230、330、430、630‧‧‧擴散層

140、240、340、440、540‧‧‧基板

152、252、352‧‧‧厚度

162、164、262、264、362、364‧‧‧熔絲端子

220-1、320-1‧‧‧第一部分/阻障層部分

220-2、320-2‧‧‧第二部分/阻障層部分

224、324、424‧‧‧間隙

254、354‧‧‧寬度

420-1、520-1‧‧‧阻障層部分

420-2、520-2‧‧‧阻障層部分

460‧‧‧區域

610‧‧‧熔絲元件層

630-1、630-2‧‧‧材料

672、674‧‧‧金屬間層

作為實例，現將參看隨附圖式描述所揭露裝置的具體實施例，其中： 圖1A至圖1D為熔絲的方塊圖。

圖2A至圖2D為熔絲的方塊圖。

圖3A至圖3D為熔絲的方塊圖。

圖4為實例熔絲的方塊圖的俯視圖。

圖5為實例熔絲的方塊圖的俯視圖。

圖6為皆根據本揭露內容的至少一些實施例配置的經由梅特卡夫效應形成的金屬間層的剖視圖。

圖1A為基於梅特卡夫效應操作的熔絲100的方塊圖的側視圖說明。如上文所介紹，發生第一導電材料熔化並擴散至第二導電材料中以藉此降低第二導電材料的電容(例如，熔點溫度、載流量或類似者)的梅特卡夫效應。熔絲100可用以藉由基於梅特卡夫效應斷開可熔鏈(例如，下文所描述的熔絲元件110)而保護電路。更具體言之，熔絲元件可用以將待保護的電路連接至電流源。在電流過載條件期間，擴散層(例如，下文所描述的擴散層130)將熔化並擴散至熔絲元件中，藉此降低熔絲元件的電容，使得歸因於電流過載條件超過熔絲元件的新的經降低電容，熔絲元件將斷開。結果，待保護電路與電流源之間的斷路。

阻障層(例如，下文所描述的阻障層120)操作以減慢及或防止擴散層過早地擴散至熔絲元件中，此過早擴散可導致熔絲的過早故障及/或過早斷開。結果，可在具有比另外可能的情況高的環境溫度及/或高的電流位準的環境中操作熔絲100。更具體言之，可在並不會過早地使擴散層熔化並擴散至熔絲元件中的環境 (例如，高環境溫度及/或較高電流及/或在較長時間段內)中操作熔絲100。在一些實例中，高環境溫度可對應於高於60攝氏度的溫度。

如所描繪，熔絲100包含熔絲元件110、阻障層120以及擴散層130。阻障層120安置於熔絲元件110的表面(表示為表面112)上，且擴散層130安置於阻障層120的表面(表示為表面122)上。在一些實施例中，擴散層130可形成於阻障層120的一部分上(例如，如圖1A中所描繪)。在一些實施例中，擴散層130可形成於整個阻障層120上(未繪示)。舉例而言，擴散層130可形成至阻障層120的邊緣處。

熔絲元件110可由具有第一熔點的導電材料形成。在一些實施例中，熔絲元件110由包含銅、銀、鋁及/或具有合乎需要的熔絲元件特性的其他導電材料的導電材料形成。擴散層130可由具有第二熔點的導電材料形成。在一些實施例中，擴散層130由包含錫、鉛、鋅及/或具有合乎需要的擴散特性的其他導電材料的導電材料形成。更具體言之，擴散層130可由當擴散至熔絲元件110中時產生減小熔絲元件110的容量的合乎需要的金屬間層的材料形成。

重要地，應注意，在一些實施例中，第一熔點將具有比第二熔點較高的溫度值。換言之，形成擴散層130的導電材料將在比形成熔絲元件110的導電材料將熔化時的溫度低的溫度下熔化。

安置於熔絲元件110與擴散層130之間的阻障層120可由具有第三熔點的導電材料形成。在一些實施例中，阻障層120 可由包含鎳及/或具有合乎需要的擴散阻障或擴散遲緩特性的其他導電材料的導電材料形成。在一些實施例中，第三熔點可具有比第一熔點以及第二熔點高的溫度值。換言之，形成阻障層120的導電材料將在比形成擴散層的導電材料高的溫度下且在比形成熔絲元件的導電材料將熔化時的溫度高的溫度下熔化。因此，當在具有升高的環境溫度及或操作電流的環境中操作熔絲100時，擴散層130可並不過早地(例如，在電流過載條件之前，或類似者)擴散至熔絲元件110中。

在一些實施例中，可選擇阻障層120的厚度(由厚度152表示)，使得達成所要的電阻及/或電流保護。換言之，阻障層120的厚度152可經選擇以在正常操作條件期間達成熔絲元件110的所要電阻。另外，可選擇厚度152，使得在熔絲在具有高環境溫度的環境中的正常操作期間，在所要的時間量內減緩擴散層130至熔絲元件110中的擴散。此外，可選擇厚度152，使得熔絲元件具有所要的載流量或安培額定值(例如，0.125安培、0.25安培、0.5安培、1安培、5安培、10安培、20安培或類似者)。在一些實例中，厚度152可介於5微吋與500微吋之間。

圖1B為根據本揭露內容的一些實施例的熔絲101的側視圖說明。熔絲101包含上文所描述的熔絲元件110、阻障層120以及擴散層130，以及基板140。如所描繪，熔絲101包含安裝或形成於基板140的表面(表示為表面142)上的熔絲元件110。阻障層120安置於熔絲元件110的表面上且擴散層130安置於阻障層120的表面上。在一些實施例中，基板140可為任何類型的合適不導電基板材料(諸如，FR4材料)。基板140可用以在製造、船運、 裝設及/或使用期間給予熔絲元件110支撐。

圖1C為根據本揭露內容的一些實施例的熔絲102的側視圖說明。熔絲102包含熔絲元件110、阻障層120、擴散層130以及基板140。熔絲102更包含熔絲端子162以及164，其安置於基板140的側表面(分別表示為表面144以及146)上以及基板140的底表面(表示為表面148)上。在一些實施例中，熔絲元件110可延伸至基板140的側表面以及底表面上，以便形成熔絲端子162以及164。在一些實施例中，可由導電材料將熔絲端子162以及164形成(例如，藉由電鍍或類似者)至基板140的側表面以及底表面上，使得熔絲端子162以及164與熔絲元件110電通信。圖1C中所描繪的設置可適合於表面安裝應用或類似者。

圖1D為圖1B中所描繪的熔絲101的方塊圖的俯視圖說明。如所描繪，熔絲元件110安置於基板140的表面142的一部分上。此外，將阻障層120描繪為安置於熔絲元件110上並將擴散層130描繪為安置於阻障層120上。在基板140上形成層超出本揭露內容的範疇。然而，已知用於在基板140上形成熔絲元件110、阻障層120以及擴散層130的各種技術。應瞭解，多種此等技術中的任一者(例如，光微影、蝕刻、電鍍或類似者)可用以形成本文中所描述的熔絲配置。

圖2A至圖2D以及圖3A至圖3D說明本揭露內容的實施例。此等實施例描述按梅特卡夫效應操作的熔絲。所說明的熔絲在操作中類似於上文關於圖1A至圖1D所描述的熔絲，且為了易於在類似組件之間進行參考，對於此等圖，已遵循類似編號慣例。

現轉向圖2A，繪示熔絲200的方塊圖的側視圖說明。如 所描繪，熔絲200包含熔絲元件210以及形成於熔絲元件210的表面(由表面212表示)上的阻障層220。如所描繪，阻障層220包含第一部分220-1以及第二部分220-2，其中所述兩者之間為具有寬度254的間隙224。擴散層230安置於間隙224中且部分在阻障層部分220-1以及220-2上。更具體言之，擴散層230安置於熔絲元件210的表面212上，以及阻障層部分220-1以及220-2的表面(由表面222表示)的部分上。

熔絲元件210可由具有第一熔點的導電材料形成。在一些實施例中，熔絲元件210由包含銅、銀、鋁及/或具有合乎需要的熔絲元件特性的其他導電材料的導電材料形成。擴散層230可由具有第二熔點的導電材料形成。在一些實施例中，擴散層230由包含錫、鉛、鋅及/或具有合乎需要的擴散特性的其他導電材料的導電材料形成。更具體言之，擴散層230可由當擴散至熔絲元件210中時，創造減小熔絲元件210的容量的合乎需要的金屬間層的材料形成。

重要地，應注意，在一些實施例中，第一熔點將具有比第二熔點高的溫度值。換言之，形成擴散層230的導電材料將在比形成熔絲元件210的導電材料將熔化時的溫度低的溫度下熔化。

安置於熔絲元件210與擴散層230之間的阻障層220可由具有第三熔點的導電材料形成。在一些實施例中，阻障層220可由包含鎳及/或具有合乎需要的擴散阻障或擴散遲緩特性的其他導電材料的導電材料形成。在一些實施例中，第三熔點可具有比第一熔點以及第二熔點高的溫度值。換言之，形成阻障層220的導電材料將在比形成擴散層的導電材料高的溫度下熔化，且在比 形成熔絲元件的導電材料將熔化時的溫度高的溫度下熔化。因此，當在具有升高的環境溫度的環境中或在較高操作電流下操作熔絲200時，擴散層230可並不過早地(例如，在電流過載條件之前，或類似者)擴散至熔絲元件210中。

在一些實施例中，可選擇阻障層220的厚度(由厚度252表示)，使得達成所要的電阻及/或電流保護。換言之，阻障層220的厚度252可經選擇以在正常操作條件期間達成熔絲元件210的所要電阻。另外，可選擇厚度252，使得在熔絲在具有高環境溫度及/或高操作電流的環境中的正常操作期間，在所要時間量內減緩擴散層230至熔絲元件210中的擴散。此外，可選擇厚度252，使得熔絲元件具有所要的載流量或安培額定值(例如，0.125安培、0.25安培、0.5安培、1安培、5安培、10安培、20安培或類似者)。在一些實例中，厚度252可介於5微吋與500微吋之間。

在電流過載條件期間，擴散層230可熔化並擴散至熔絲元件210中，藉此改變熔絲元件210的金屬間特性，並歸因於電流過載條件而使熔絲元件210斷開。在非電流過載條件中，甚至在於具有升高的環境溫度的環境中操作時，阻障層部分220-1以及220-2仍可防止擴散層230過早地擴散至熔絲元件210中。可選擇間隙224的寬度(由寬度254表示)，使得適當地減緩擴散層230至熔絲元件210中的擴散。換言之，可選擇寬度254，使得可在具有所要的環境溫度範圍及/或高操作電流的環境中操作熔絲200，而擴散層230並不過早地擴散至熔絲元件210中。在一些實例中，寬度254可介於1.5密耳與20密耳之間。

圖2B為根據本揭露內容的一些實施例的熔絲201的側視 圖說明。熔絲201包含上文所描述的熔絲元件210、阻障層部分220-1與220-2以及擴散層230，以及基板240。如所描繪，熔絲201包含安裝或形成於基板240的表面(表示為表面242)上的熔絲元件210。阻障層部分220-1以及220-2安置於熔絲元件210的表面212上，且擴散層230安置於熔絲元件210的表面212上的間隙224中，以及阻障層部分220-1以及220-2的部分上。在一些實施例中，基板240可為任何類型的合適不導電基板材料(諸如，FR4材料)。基板240可用以在製造、船運、裝設及/或使用期間給予熔絲元件210支撐。

圖2C為根據本發明的一些實施例的熔絲202的側視圖說明。熔絲202包含熔絲元件210、阻障層220、擴散層230以及基板240。熔絲202更包含熔絲端子262以及264，其安置於基板240的側表面(分別表示為表面244以及246)上以及基板240的底表面(表示為表面248)上。在一些實施例中，熔絲元件210可延伸至基板240的側表面以及底表面上，以便形成熔絲端子262以及264。在一些實施例中，可自導電材料將熔絲端子262以及264例如藉由電鍍或類似者形成至基板240的側表面以及底表面上，使得熔絲端子262以及264與熔絲元件210電通信。圖2C中所描繪的設置可適合於表面安裝應用或類似者。

圖2D為圖2B中所描繪的熔絲201的方塊圖的俯視圖說明。如所描繪，熔絲元件210安置於基板240的表面242的一部分上。此外，將阻障層部分220-1以及220-2描繪為安置於熔絲元件210上，並將擴散層230描繪為安置於阻障層部分220-1與220-2之間的間隙中，以及部分在阻障層部分上。

現轉向圖3A，繪示熔絲300的方塊圖的側視圖說明。如所描繪，熔絲300包含熔絲元件310以及形成於熔絲元件310的表面(由表面312表示)上的阻障層320。如所描繪，阻障層320包含第一部分320-1以及第二部分320-2，所述兩者之間為具有寬度354的間隙324。擴散層330安置於間隙324中。更具體言之，擴散層330安置於熔絲元件310的表面312上的間隙324內。

熔絲元件310可由具有第一熔點的導電材料形成。在一些實施例中，熔絲元件310由包含銅、銀、鋁及/或具有合乎需要的熔絲元件特性的其他導電材料的導電材料形成。擴散層330可由具有第二熔點的導電材料形成。在一些實施例中，擴散層330由包含錫、鉛、鋅及/或具有合乎需要的擴散特性的其他導電材料的導電材料形成。更具體言之，擴散層330可由當擴散至熔絲元件310中時創造減小熔絲元件310的容量的合乎需要的金屬間層的材料形成。

重要地，應注意，在一些實施例中，第一熔點將具有比第二熔點高的溫度值。換言之，形成擴散層330的導電材料將在比形成熔絲元件310的導電材料將熔化時的溫度低的溫度下熔化。

安置於熔絲元件310與擴散層330之間的阻障層320可由具有第三熔點的導電材料形成。在一些實施例中，阻障層320可由包含鎳及/或具有合乎需要的擴散阻障或擴散遲緩特性的其他導電材料的導電材料形成。在一些實施例中，第三熔點可具有比第一熔點高的溫度值，且比第二熔點高的溫度值。換言之，形成阻障層320的導電材料將在比形成擴散層的導電材料高的溫度下且在比形成熔絲元件的導電材料將熔化時的溫度高的溫度下熔 化。因此，當在具有升高的環境溫度及/或較高操作電流位準的環境中操作熔絲300時，擴散層330可並不過早地(例如，在電流過載條件之前，或類似者)擴散至熔絲元件310中。

在一些實施例中，可選擇阻障層320的厚度(由厚度352表示)，使得達成所要的電阻及/或電流保護。換言之，阻障層320的厚度352可經選擇以在正常操作條件期間達成熔絲元件310的所要的電阻。另外，可選擇厚度352，使得在熔絲在具有高環境溫度及/或高操作電流的環境中的正常操作期間，在所要時間量內減緩擴散層330至熔絲元件310中的擴散。此外，可選擇厚度352，使得熔絲元件具有所要的載流量或安培額定值(例如，0.125安培、0.25安培、0.5安培、1安培、5安培、10安培、20安培或類似者)。在一些實例中，厚度352可介於5微吋與500微吋之間。

在電流過載條件期間，擴散層330可熔化並擴散至熔絲元件310中，藉此改變熔絲元件310的金屬間特性，並歸因於電流過載條件而使熔絲元件310斷開。在非電流過載條件中，甚至在於具有升高的環境溫度及/或高操作電流位準的環境中操作時，阻障層部分320-1以及320-2仍可防止擴散層330過早地擴散至熔絲元件310中。可選擇間隙324的寬度(由寬度354表示)，使得適當地減緩擴散層330至熔絲元件310中的擴散。換言之，可選擇寬度354，使得可在具有所要環境溫度範圍的環境中操作熔絲300，而擴散層330並不過早地擴散至熔絲元件310中。在一些實例中，寬度354可介於1.5密耳與20密耳之間。

圖3B為根據本揭露內容的一些實施例的熔絲301的側視圖說明。熔絲301包含上文所描述的熔絲元件310、阻障層部分 320-1與320-2以及擴散層330，以及基板340。如所描繪，熔絲301包含安裝或形成於基板340的表面(表示為表面342)上的熔絲元件310。阻障層部分320-1以及320-2安置於熔絲元件310的表面312上，且擴散層330安置於熔絲元件310的表面312上的間隙324中。在一些實施例中，基板340可為任何類型的合適不導電基板材料(諸如，FR4材料)。基板340可用以在製造、船運、裝設及/或使用期間給予熔絲元件310支撐。

圖3C為根據本揭露內容的一些實施例的熔絲302的側視圖說明。熔絲302包含熔絲元件310、阻障層320、擴散層330以及基板340。熔絲302更包含熔絲端子362以及364，其安置於基板340的側表面(分別表示為表面344以及346)上以及基板340的底表面(表示為表面348)上。在一些實施例中，熔絲元件310可延伸至基板340的側表面以及底表面上，以便形成熔絲端子362以及364。在一些實施例中，可導電材料例如藉由電鍍或類似者將熔絲端子362以及364形成至基板340的側表面以及底表面上，使得熔絲端子362以及364與熔絲元件310電通信。圖3C中所描繪的設置可適合於表面安裝應用或類似者。

圖3D為圖3B中所描繪的熔絲301的方塊圖的俯視圖說明。如所描繪，熔絲元件310安置於基板340的表面342的一部分上。此外，將阻障層部分320-1以及320-2描繪為安置於熔絲元件310上，並將擴散層330描繪為安置於阻障層部分320-1與320-2之間的間隙中。

在使用電鍍技術形成擴散層330的實施例期間，圖3A至圖3D中所描繪的熔絲300、301以及302可提供阻障層部分320-1 以及320-1的減少的鈍化。更具體言之，由於擴散層330沈積於間隙324中，因此可完全覆蓋(例如，遮蔽)阻障層部分，使得在電鍍製程期間可並不曝露阻障層部分且可減少鈍化。

圖4為熔絲400的方塊圖的俯視圖說明。如可看出，熔絲400具有安置於基板440的表面442上的熔絲元件410。阻障層部分420-1以及420-2安置於熔絲元件410上，且擴散層430在阻障層部分之間的間隙424中。然而，擴散層430自間隙424偏移，如可在區域460中看出。說明此情況以繪示(例如)各種處理技術可如何導致擴散層430相對於阻障層部分中的間隙424的沈積的略微偏移。然而，歸因於擴散層430與阻障層部分420-1以及420-2重疊，略微未對準可並非熔絲400的效能以及發揮功能的問題。

圖5為熔絲500的方塊圖的俯視圖說明。如可看出，熔絲500具有安置於基板550的表面542上的熔絲元件510。阻障層部分520-1以及520-2安置於熔絲元件510上。然而，阻障層部分520-1以及520-2在一個維度上比熔絲元件510大。因而，阻障層部分安置於熔絲元件510的部分以及基板540的表面542上。在一些實例中，較大阻障層部分可促進熔絲500中的熱耗散，因此允許在具有較高環境溫度及/或較高操作電流位準的環境中操作熔絲500。

圖6說明經由梅特卡夫效應所形成的金屬間層的剖視圖。更具體言之，繪示包括第一導電材料的熔絲元件層610。另外，繪示包括第二導電材料的擴散層630。如所描繪，擴散層630為具有描繪為630-1以及630-2的兩個主要材料的合金。然而，應瞭解， 其他材料(甚至單一導電材料)可用於擴散層，且本文中所描述的金屬間形成可類似。繪示金屬間層672以及674。金屬間層672以及674使熔絲元件層610的電阻增大，此情況增大熔絲元件的焦耳自熱。此外，金屬間層672以及674具有顯著低於熔絲元件610的熔點。增大的焦耳加熱與降低的熔點的組合使熔絲元件610以及覆蓋材料“燒斷”或斷開。

100‧‧‧熔絲

110‧‧‧熔絲元件

112、122‧‧‧表面

120‧‧‧阻障層

130‧‧‧擴散層

152‧‧‧厚度

Claims (22)

1. 一種熔絲，其包括：熔絲元件，其由第一導電材料形成；阻障層，其安置於所述熔絲元件的表面上，所述阻障層由不同於所述第一導電材料的第二導電材料形成；以及擴散層，其安置於所述阻障層的表面上，所述擴散層由不同於所述第二導電材料以及所述第一導電材料的第三導電材料形成。
2. 如申請專利範圍第1項所述之熔絲，其中所述阻障層包含由間隙分開的第一阻障層部分以及第二阻障層部分，且其中所述擴散層進一步安置於所述間隙中以及所述第一阻障層部分與所述第二阻障層部分之間的所述熔絲元件的所述表面上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之熔絲，其中所述間隙具有介於1.5密耳與20密耳之間的寬度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之熔絲，其中所述阻障層具有介於5微吋與500微吋之間的厚度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之熔絲，其中所述第二導電材料包含鎳。
6. 如申請專利範圍第1項所述之熔絲，其中所述第二導電材料具有比所述第一導電材料高的熔點。
7. 如申請專利範圍第6項所述之熔絲，其中所述第三導電材料具有比所述第二導電材料較低的熔點。
8. 如申請專利範圍第1項所述之熔絲，其更包括基板，其中所述熔絲元件安置於所述基板上。
9. 如申請專利範圍第8項所述之熔絲，其更包括第一端子以及第二端子，所述第一端子以及所述第二端子經設置以將所述熔絲連接至待保護的電路以及電源。
10. 一種熔絲，其包括：熔絲元件，其由第一導電材料形成，所述熔絲元件；阻障層，其安置於所述熔絲元件的表面上，所述阻障層包含由間隙分開的第一部分及第二部分，所述阻障層由不同於所述第一導電材料的第二導電材料形成；以及擴散層，其安置於所述熔絲元件的所述表面上的所述間隙中，所述擴散層由不同於所述第二導電材料以及所述第一導電材料的第三導電材料形成。
11. 如申請專利範圍第10項所述之熔絲，其中所述阻障層在所述熔絲在具有高環境溫度的環境中的操作期間減緩所述擴散層至所述熔絲元件中的擴散，惟在電流過載條件的情況下除外。
12. 如申請專利範圍第10項所述之熔絲，其中所述間隙具有介於1.5密耳與20密耳之間的寬度。
13. 如申請專利範圍第10項所述之熔絲，其中所述阻障層具有介於5微吋與500微吋之間的厚度。
14. 如申請專利範圍第10項所述之熔絲，其中所述第二導電材料包含鎳。
15. 如申請專利範圍第10項所述之熔絲，其中所述第二導電材料具有比所述第一導電材料高的熔點。
16. 如申請專利範圍第15項所述之熔絲，其中所述第三導電材料具有比所述第二導電材料低的熔點。
17. 如申請專利範圍第10項所述之熔絲，其更包括基板，其中所述熔絲元件安置於所述基板上。
18. 如申請專利範圍第17項所述之熔絲，其更包括第一端子以及第二端子，所述第一端子以及所述第二端子經設置以將所述熔絲連接至待保護的電路以及電源。
19. 一種形成熔絲的方法，其包括：在基板上形成熔絲元件，所述熔絲元件由第一導電材料形成；在所述熔絲元件的表面上形成第一阻障層部分以及第二阻障層部分，所述第一阻障層部分與所述第二阻障層部分由間隙分開，且由不同於所述第一導電材料的第二導電材料形成；以及在所述熔絲元件的所述表面上的所述間隙中形成擴散層，所述擴散層由不同於所述第二導電材料以及所述第一導電材料的第三導電材料形成。
20. 如申請專利範圍第19項所述之形成方法，其中所述間隙介於1.5密耳與20密耳之間。
21. 如申請專利範圍第19項所述之形成方法，其中所述第一阻障層部分以及所述第二阻障層部分具有有介於5微吋與500微吋之間的厚度。
22. 如申請專利範圍第19項所述之形成方法，其中所述第二導電材料包含鎳。