(57)【要約】【課題】過酷な条件で長時間放置しても、フラックス作用の安定性を確保できるに合金型温度ヒューズを提供する。【解決手段】フラックス３を塗布した低融点合金エレメント２に対する封止を硬化樹脂５で行う温度ヒューズにおいて、硬化樹脂５に嫌気性硬化樹脂と紫外線硬化樹脂との混合物を使用した。【選択図】図１−２
2010140710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラックス塗布低融点合金エレメントに対する封止を硬化樹脂で行う温度ヒューズにおいて、硬化樹脂に嫌気性硬化樹脂と紫外線硬化樹脂との混合物を使用したことを特徴とする合金型温度ヒューズ。
【請求項２】
リード導体間に低融点合金エレメントが溶接され、該低融点合金エレメントにフラックスが塗布され、該フラックス塗布低融点合金エレメントが上下の絶縁フィルムで挾まれ、そのフィルム間が嫌気性硬化樹脂と紫外線硬化樹脂との混合物で埋められていることを特徴とする合金型温度ヒューズ。
【請求項３】
嫌気性硬化樹脂：紫外線硬化樹脂の体積比が５：１〜５：３とされていることを特徴とする請求項１または２記載の合金型温度ヒューズ。
【請求項４】
上下の絶縁フィルムの内面、樹脂混合物に接触されるリード導体部分の少なくとも一方に硬化促進剤が塗布されていることを特徴とする請求項２〜３何れか記載の合金型温度ヒューズ。
【請求項５】
フラックス塗布低融点合金エレメントの表面にフラックスと同成分であってフラックスよりも高融点に調整された組成の中間層が設けられていることを特徴とする請求項１〜４何れか記載の合金型温度ヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合金型温度ヒューズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合金型温度ヒューズは、リード導体間に低融点合金エレメントを溶接し、該低融点合金エレメントにフラックスを塗布し、このフラックス塗布低融点合金エレメントを封止材で封止した構成である。
この封止は、低融点合金エレメントに塗布したフラックスを溶融させることのない温度で行う必要があり、常温硬化樹脂で封止することが安全である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、合金型温度ヒューズにおける封止を紫外線硬化樹脂により行うことが知られている（特許文献１〜３等）。
【特許文献１】特開２００１−４３７８３号公報
【特許文献２】特開２００１−１４８２２０号公報
【特許文献３】特開２００６−２２８６５７号公報
【０００４】
しかしながら、紫外線硬化樹脂による封止では、フラックス塗布低融点合金エレメントに接する箇所にまで紫外線を充分に照射し難く、フラックス塗布低融点合金エレメントに接する封止樹脂部分が未硬化若しくは硬化不足の不安定な状態にとどまってフラックスの活性基、例えば−ＣＯＯＨが反応してしまいフラックスの機能が毀損される畏れが在る。
【０００５】
本発明の目的は、過酷な条件で長時間放置しても、フラックス作用の安定性を確保できるに合金型温度ヒューズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る合金型温度ヒューズは、フラックス塗布低融点合金エレメントに対する封止を硬化樹脂で行う温度ヒューズにおいて、硬化樹脂に嫌気性硬化樹脂と紫外線硬化樹脂との混合物を使用したことを特徴とする。
請求項２に係る合金型温度ヒューズは、リード導体間に低融点合金エレメントが溶接され、該低融点合金エレメントにフラックスが塗布され、該フラックス塗布低融点合金エレメントが上下の絶縁フィルムで挾まれ、そのフィルム間が嫌気性硬化樹脂と紫外線硬化樹脂との混合物で埋められていることを特徴とする。
請求項３に係る合金型温度ヒューズは、請求項１または２記載の合金型温度ヒューズにおいて、嫌気性硬化樹脂：紫外線硬化樹脂の体積比が５：１〜５：３とされていることを特徴とする。
請求項４に係る合金型温度ヒューズは、請求項２または３記載の合金型温度ヒューズにおいて、上下の絶縁フィルムの内面、樹脂混合物に接触されるリード導体部分の少なくとも一方に硬化促進剤が塗布されていることを特徴とする。
請求項５に係る合金型温度ヒューズは、請求項１〜４何れか記載の合金型温度ヒューズにおいて、フラックス塗布低融点合金エレメントの表面にフラックスと同成分であってフラックスよりも高融点に調整された組成の中間層が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
（１）請求項１の合金型温度ヒューズでは、硬化樹脂封止材として嫌気性硬化樹脂と紫外線硬化樹脂との混合物を使用しているから、封止体の外気に接する表面において、紫外線照射により混合物中の嫌気性硬化樹脂成分が硬化してその表面が気密化される。この気密化により封止体内部への空気の侵入が確実に遮断され、封止体内部の混合物の嫌気性硬化樹脂成分を迅速に硬化させてその内部を早期に硬化させることができる。
（２）請求項２の合金型温度ヒューズでは、特に、上下の絶縁フィルム間に封止材を埋めた構成であり、絶縁フィルム周囲の封止体外面の表面積に対する封止体体積が相当に大きいから、嫌気性硬化樹脂分が本来的に早期に硬化することに加え、封止体外表面の早期気密化により内部の一層の早期硬化を達成できる。
（３）紫外線硬化樹脂成分は封止体外表面を気密化し、封止体内部への通気を遮断して嫌気性硬化樹脂成分の硬化を促進する役割を果たす。請求項３では、この技術的意義を確認のうえ、適切な嫌気性硬化樹脂と紫外線硬化樹脂との混合比を定めている。
（４）請求項４によれば、金属微粉末からなる硬化促進剤を封着面に塗布しておくことで、界面の封着強度を強固にし、外装の機械的強度、硬化信頼性を向上できる。
（５）請求項５によれば、温度ヒューズが低融点合金エレメントの融点より低いが、フラックスの融点よりも高い温度に加熱されてフラックスが溶融されても、中間層のバリヤ作用によりフラックスと硬化樹脂との反応を確実に排除できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例について説明する。
図１−１は本発明に係る合金型温度ヒューズを示す斜視図、図１−２は図１−１におけるイ−イ断面図である。
図１−１及び図１−２において、１，１は一対の帯状リード導体であり、ニッケル導体、銅導体等を使用できる。ニッケル導体の表面には、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ等をメッキまたはクラッドすることができ、銅導体には、全面または低融点合金片が溶接される部分以外に銅移行阻止膜として、Ｎｉをメッキまたはクラッドすることができ、更にＮｉの上にＳｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ等をメッキすることもできる。
２は低融点合金エレメントであり、上面は両端部に至るほど接線角を大きくした曲面とし、中間部の一部２０を対向するリード導体先端々面１１，１１間に入り込ませ、両端部のそれぞれを各帯状リード導体１，１の端部上面に溶接してある。低融点合金エレメントの材質としては、Ｉｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系、これらの合金系に機械的強度の向上や温度特性の調整のためにＣｕ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｚｎ等の元素を０．１〜４．０質量％添加したものを使用できる。
低融点合金エレメントの対向するリード導体先端々面間への入り込み体積は低融点合金エレメント全体積の１０〜２０％とされる。入り込み部分２０の下面と帯状リード導体１，１の下面とをほぼ面一にすることもできる。
３は低融点合金エレメントに塗布したフラックスであり、ロジン、ロジンに活性剤、例えばカルボン酸を添加したものを使用できる。
【０００９】
図１−１及び図１−２において、４，４は上下の絶縁フィルムであり、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＥＮ等のエンジニアリングプラスチックフィルム、ガラスクロス基材エポキシ樹脂フィルム等を使用できる。一枚もので挾んで使用するものを用いることもできる。
５は嫌気性硬化樹脂と紫外線硬化樹脂との混合物であり、上下フィルム間の空間を埋めており、上側フラックス３１、上側フラックス３１に対する低融点合金エレメント２の露出面、下側フラックス３２が混合物５に接している。嫌気性硬化樹脂とは、室温でラジカル重合可能な多価アクリル酸エステルまたはその混合物、例えばテトラエチレングリコールのジメタクリレートとこの混合物に対する酸素の作用を断った時点から遊離ラジカルが発生して多価アクリル酸エステルのラジカル重合を開始させ、重合を維持または促進させる物質とを組み合わせたものであり、一般には、有機過酸化物またはヒドロベルオキシド、例えばクミルヒドロペルオキシドとジメチルバラトルイデンとを組み合わせたものであり、アクリレートオリゴマー系樹脂を使用できる。紫外線硬化樹脂にはメタクリレートオリゴマー系樹脂を使用できる。
嫌気性硬化樹脂：紫外線硬化樹脂の体積比は５：１〜５：３とすることが望ましい。
【００１０】
図２−１はリード導体付き低融点合金エレメントを示している。図示の例では、低融点合金エレメント２の巾と帯状リード導体１，１の巾とを等しくしてあるが、低融点合金エレメントの巾を帯状リード導体の巾より狭くすることもできる。
【００１１】
図２−１に示したリード導体付き低融点合金エレメントを得るには、図２−２に示すように、耐熱性、溶融合金に対し離型性の作業台Ａ、例えばステンレス台上に、リード導体基材１００，１００を所定のギャップ間隔で配置し、この基材間に低融点合金線材を供給しつつはんだごてＢで溶融し、この溶融合金２００を表面張力で定まる曲面で凝固させるか、溶融合金を走行ノズルで供給し、表面張力で定まる曲面で凝固させ、而るのち、短冊状にカットする方法を使用できる。
前記対向するリード導体先端々面間への入り込みを行った低融点合金エレメント部分には、低融点合金エレメントの球状化分断を生じ易くするために、図２−１に示すように括れ２２を加工することができる。
【００１２】
図２−１において、３１，３２はフラックスであり、低融点合金エレメントの上面側に符合３１で示すように塗布し、低融点合金エレメントの入り込み部２０の下面及び該下面に燐在する帯状リード導体下面部分に符合３２で示すように塗布してある。
上側フラックス３１は、帯状リード導体の端部上面に溶接された低融点合金エレメント部分の７０％以上を覆うように塗布されており、低融点合金エレメントの上面全体を覆って帯状リード導体上面に達せさせることもできる。上面側フラックスの塗布厚みは、帯状リード導体の端部上面に溶接された低融点合金エレメント部分の平均厚みの７０〜１００％とすることが好ましい。
下側フラックスの塗布厚みは、温度ヒューズ本体の下面側から低融点合金エレメントへの熱伝達性（感温性）を保証するために、下面側絶縁体厚み（下側フィルムと下側接着剤との総厚み）の５０％以下とすることが好ましい。
【００１３】
上記温度ヒューズを製造するには、作業台上に、未硬化混合樹脂を塗布した絶縁フィルムを塗布面を上側にして配置し、帯状リード導体付きのフラックス塗布低融点合金エレメントを下側絶縁フィルム上に配置し、未硬化混合樹脂の粘着力でその配置位置への固定状態を担保し、次いで未硬化混合樹脂塗布絶縁フィルムを塗布面を下側にして前記下側配置絶縁フィルム上に配置し、この上側の配置絶縁フィルムを治具で押えた状態で混合樹脂を硬化させることができる。
封止界面の接着を強化するために、絶縁フィルムの内面や硬化樹脂に接するリード導体表面部分に粗面加工を施すこと、また絶縁フィルムの内面や硬化樹脂に接するリード導体表面部分に硬化促進剤、例えば金属微粉末を塗布することが好ましい。
上記の上下のフラックス塗布層の表面を帯状リード導体の平面に平行にして帯状リード導体と上下のフィルムとを平行にすることが好ましい。而して、温度ヒューズの本体部外面を平坦にして被保護機器、例えば二次電池セルに密着状態で装着できる。
【００１４】
図３は本発明に係る合金型温度ヒューズの低融点合金エレメントの分断動作状態を示し、硬化樹脂５で確保されたキャビティ５０内に空き空間なく収容されていた低融点合金エレメントとフラックスとが溶融され、この溶融合金が２００，２００に分断され、その分断間に溶融フラックス３０が食い込んで分断間距離が拡大されていく。而るに、低融点合金エレメントの対向するリード導体先端々面間への入り込み部分の下面及びその下面に燐在するリード導体先端部下面にフラックスを塗布し、前記キャビティ５０の容積を大きくしてあるから、分断間距離を長くでき、分断間絶縁距離を充分に確保し得、確実な電流遮断を保証できる。
【実施例】
【００１５】
図１−１、図１−２に示した構成の合金型温度ヒューズである。帯状リード導体には、先端部にＡｕをメッキした厚み１００μｍ×巾２．３ｍｍのＮｉ導体を使用し、対向する両リード導体端面間の間隔を０．６ｍｍとした。低融点合金エレメントには、組成５２Ｉｎ−４８Ｂｉを使用し、中央点での厚みを１７０μｍとした。フラックスにはロジンを使用した。上下の絶縁フィルムには、厚み１２０μｍ、縦横寸法３．５ｍｍ×３．０ｍｍのガラス繊維エポキシ樹脂フィルムを使用し、混合硬化性樹脂には、嫌気性硬化樹脂（ヘンケル社製ウレタンメタクリレート樹脂系LOCTI
TE630）２０容量部、紫外線硬化樹脂（ヘンケル社製ウレタンアクリレート樹脂系LOCNTE3311）７容量部の混合物を使用し、フィルムの内面及びリード導体の樹脂に接する面に硬化促進剤（金属微粉末）を塗布し、前記製造方法により上下フィルム間をその間隔を０．５ｍｍとして前記混合物で埋め、紫外線を照射量３０００mJ/mm2以上で分間照射した。
【００１６】
〔比較例１〕
実施例に対し、混合樹脂に代えウレタンアクリレート系樹脂単独を使用した以外、実施例に同じとした。
【００１７】
〔比較例２〕
実施例に対し、混合樹脂に代えウレタンメタクリレート系樹脂単独を使用し、紫外線照射を行わなかった以外、実施例に同じとした。
【００１８】
これらの実施例品、比較例品につき、温度８０℃の加熱槽にて１時間放置した後、昇温速度１℃／1分のオイルバス中に浸漬し、０．１A通電のもとで温度ヒューズの低融点合金エレメントが分断作動したときのオイル温度を測定したところ、実施例品の９０±２℃に対し、比較例品では１０５℃までオイルを昇温させても分断作動しなかった  。
この結果は、比較例品では封止不良によるフラックスの変質があったのに対し、実施例品では封止が安定であって低融点合金エレメント（組成５２Ｉｎ−４８Ｂｉの融点８９℃）に見合った温度で作動したことによると推察できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１−１】本発明に係る合金型温度ヒューズを示す斜視図である。
【図１−２】図１−１におけるイ−イ断面図である。
【図２−１】本発明において使用するリード導体付き低融点合金エレメントを示す図面である。
【図２−２】同上リード導体付き低融点合金エレメントの製造方法を示す図面である。
【図３】本発明に係る合金型温度ヒューズの作動状態を示す図面である。
【符号の説明】
【００２０】
１          リード導体
２          低融点合金エレメント
３          フラックス
４          絶縁フィルム
５          嫌気性硬化樹脂と紫外線硬化樹脂との混合物
【図１−１】
2010140710.tif 000003
【図１−２】
2010140710.tif 000004
【図２−１】
2010140710.tif 000005
【図２−２】
2010140710.tif 000006
【図３】
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