(57)【要約】【課題】溶断動作の応答性がよく、信頼性の高いヒューズ抵抗器を提供する。【解決手段】絶縁基板１２の表面に、所定の温度で溶断する可溶体１４が形成され、可溶体１４を覆って高融点ガラスの粒子を有したガラスグレーズ層１６を備える。ガラスグレーズ層１６を覆って保護層１８が形成されている。可溶体１４の両端部にはニッケルメッキ層と半田メッキ層が形成された端子電極２０を有する。保護層１８は、ガラスグレーズ層１６のガラスの軟化点以下の温度で軟化する材料から成る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板表面に、所定の温度で溶断する可溶体が形成され、この可溶体を覆って高融点ガラスの粒子を有したガラスグレーズ層が形成され、このガラスグレーズ層を覆って保護層が形成され、前記可溶体の両端部にはニッケルメッキ層と半田メッキ層が形成された端子電極が設けられたことを特徴とするヒューズ抵抗器。
【請求項２】
前記保護層は、前記ガラスグレーズ層のガラスの軟化点以下の温度で軟化する材料により構成されている請求項１記載のヒューズ抵抗器。
【請求項３】
前記保護層は、３００〜４００μｍの厚さに形成されている請求項２記載のヒューズ抵抗器。
【請求項４】
前記ガラスグレーズ層は、前記保護層よりも薄く形成されている請求項３記載のヒューズ抵抗器。
【請求項５】
前記ガラスグレーズ層は、５０〜１５０μｍの厚さを有する請求項４記載のヒューズ抵抗器。
【請求項６】
前記ガラスグレーズ層は、軟化点が８２０〜９００℃のガラスから成る請求項５記のヒューズ抵抗器。
【請求項７】
前記ガラスグレーズ層は、５３０〜６００℃の温度で焼成されたものである請求項６記載のヒューズ抵抗器。
【請求項８】
前記ガラスグレーズ層は、前記可溶体溶断時にガラス粒子が結晶化し、同時に体積が縮小して、前記保護層との間に空間が形成されるものである請求項７記載のヒューズ抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定の抵抗値を有する抵抗体から成り、所定の過電流に対して溶断することにより回路を保護するヒューズとして動作するヒューズ抵抗器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種電子機器の電子回路においては、過電流による発熱や損傷等から回路素子を保護するため、回路に規定値を超える電流が流れたときに、抵抗体を溶断して電流を遮断するヒューズ機能を有したヒューズ抵抗器が実装されている。
【０００３】
このヒューズ抵抗器は、特許文献１に開示されているように、絶縁性のセラミック基板に厚膜ヒューズが印刷形成され、両端には厚膜の電極が印刷形成されている。そして、ヒューズ及び両端の電極の一部を覆うように、低融点ガラスが印刷形成されている。低融点ガラスの厚さは、約７５０μｍ程度の厚さに形成されている。これにより、ヒューズ材料溶断時にその衝撃に耐えこれを吸収するものである。
【０００４】
また、特許文献２〜６に開示されたヒューズ抵抗器は、ヒューズ抵抗体を覆った保護ガラス層が、ヒューズ素子を形成後に焼成されるため、概ね６６０℃以下の低融点ガラスを用いているものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵＳＰ５４５３７２６号公報
【特許文献２】特開２００３−２３４０５７号公報
【特許文献３】特開２００３−２４９４０３号公報
【特許文献４】特開２００４−２００５０６号公報
【特許文献５】特開平８−３１３００号公報
【特許文献６】特開平８−１０２２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記背景技術の特許文献１に開示されたヒューズ抵抗器の場合、保護ガラスを７５０μｍ程度の厚い保護ガラス層を形成しなければならず印刷形成が難しく、ヒューズ抵抗器の厚みが増してしまうものであった。
【０００７】
さらに、特許文献２〜６に開示されたヒューズ抵抗器の場合、保護ガラス層が低融点ガラスであるため、ヒューズ抵抗の表面に印刷形成して、焼成により溶融して固化した後の状態の保護ガラス層であるので、ヒューズ抵抗体が溶断する際に容易に溶融し、ヒューズ抵抗体の溶断部分を確実に遮断するまでの時間が長く、動作の応答性が悪いという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたもので、溶断動作の応答性がよく、信頼性の高いヒューズ抵抗器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、絶縁基板表面に、所定の温度で溶断する可溶体が形成され、この可溶体を覆って高融点ガラスの粒子を有したガラスグレーズ層が形成され、このガラスグレーズ層を覆って保護層が形成され、前記可溶体の両端部にはニッケルメッキ層と半田メッキ層が形成された端子電極が設けられたヒューズ抵抗器である。
【００１０】
前記保護層は、３００〜４００μｍの厚さに形成されているものである。さらに、前記ガラスグレーズ層は、前記保護層よりも薄く形成されている。好ましくは、前記ガラスグレーズ層は、５０〜１５０μｍの厚さを有する。
【００１１】
また、前記ガラスグレーズ層は、軟化点が８２０〜９００℃のガラスから成るものである。さらに、前記ガラスグレーズ層は、５３０〜６００℃の温度で焼成されたものである。
【００１２】
また、前記ガラスグレーズ層は、前記可溶体溶断時にガラス粒子が結晶化し、同時に体積が縮小して、前記保護層との間に空間が形成されるものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明のヒューズ抵抗体によれば、可溶体をガラスグレーズ層で覆うことにより、確実に所定の温度で可溶体が溶断し、良好なヒューズ性能が得られ、溶断時に発煙も生じないものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の一実施形態のヒューズ抵抗器の平面図サある。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の一実施の形態について図面を基にして説明する。この実施形態のヒューズ抵抗器１０は、アルミナ等のセラミックスからなる絶縁基板１２の表面に、電流路の幅狭部１４ａが形成された抵抗体である可溶体１４が形成されている。
【００１６】
可溶体１４の幅狭部１４ａ上には、高軟化点のガラスグレーズ層１６が形成されている。ガラスグレーズ層１６は、ＣａＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２から成るガラスセラミックスである。ガラスグレーズ層１６は、軟化点が８００℃以上、好ましくは８２０〜９００℃の軟化点のガラスから成る。ガラスグレーズ層１６中には、ガラス粒子が溶融しない状態で存在し、ガラスグレーズ層１６は、５０μｍ以上、好ましくは５０〜１５０μｍ、より好ましくは１００〜１５０μｍ程度の厚さに形成されている。
【００１７】
さらに、ガラスグレーズ層１６を覆い、幅狭部１４ａ全体を覆った保護層１８が形成されている。保護層１８は、ガラスグレーズ層１６よりも厚く、５００μｍ以下、好ましくは３００〜４００μｍ程度の厚さに形成されている。保護層１８の成分は、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯから成り、軟化点がガラスグレーズ層１６の軟化点よりも低いガラスである。
【００１８】
絶縁基板１２の両端部には、各々端子電極２０が形成されている。端子電極２０の表面には、ニッケルメッキ層およびＳｎ／Ｐｂ等の半田メッキ層が形成され、チップ型ヒューズ抵抗器の電極を構成している。
【００１９】
次に、この実施形態のヒューズ抵抗器の製造工程について説明する。まず、絶縁基板１２上へ可溶体１４を形成する。可溶体１４は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌの何れかの金属材料ペーストを、スクリーン印刷等により所定形状に形成する。そして、５００〜６００℃で焼成して、厚膜抵抗体を形成する。
【００２０】
次に、ガラスグレーズ層１６を、スクリーン印刷等により形成し、可溶体１４の幅狭部１４ａを覆う。この状態で、６００℃以下の温度、好ましくは５３０〜６００℃程度の温度で焼成する。この後、保護層１８を同様に印刷し、焼成する。保護層１８の軟化点はガラスグレーズ層１６のガラスよりも低く、なるべく低温で形成するほうが好ましいので、５００℃程度の温度で焼成する。
【００２１】
さらに、両端部の端子電極２０に、ニッケルメッキ層および半田メッキ層を順次形成して、ヒューズ抵抗器１０が完成する。
【００２２】
次に、この実施形態のヒューズ抵抗器１０の機能について説明する。このヒューズ抵抗器１０の可溶体１４は、幅狭部１４ａがガラスグレーズ層１６により覆われているので、過電流による発熱時に幅狭部１４ａが溶断する際、ガラス粒子が溶断部に侵入し可溶体１４の金属残渣を抑制し、溶断を確実にする。さらに、溶断時の熱量によりガラス粒子が軟化し溶断部を遮断し、金属残渣による溶断部の再結合を阻止する。
【００２３】
さらに、ガラスグレーズ層１６は軟化点が８００℃以上の高軟化温度であり、５０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以上の膜厚に形成されているため、溶断時にガラス粒子が溶融後に結晶化し、その部分の体積が減少し、保護層１８との間に空間が形成され、溶断時の衝撃を吸収する。これにより、保護層１８が破壊されて溶断による発煙が保護層１８の外へ漏れることがない。
【００２４】
また、保護層１８が、３００〜４００μｍ程度の厚さに形成されていることにより、ガラスグレーズ層１６が想定以上の過電流による衝撃で破損する際も、確実に緩衝効果を発揮する。従って、保護層１８が上記厚さよりも薄い場合は、過電流によるガラスグレーズ層１６の破損に対して緩衝効果がなく、保護層１８の破損や発煙等の問題が生じる恐れがある。一方、保護層１８が上記厚さよりも厚い場合は、過電流に対しても耐え得るが、印刷形成が難しく、素子の厚みが厚くなり、取付部位に制約が生じる等の問題がある。
【００２５】
また、このヒューズ抵抗器１０の端子電極２０は、表面にニッケルメッキ層が形成されているため、外部のリード線等が接続された状態で、ニッケルによるバリアが形成され、Ａｇグレーズを用いた電極に比べて、工程内での半田食われが防止されるものである。
【００２６】
この実施形態のヒューズ抵抗器１０によれば、可溶体１４の幅狭部１４ａをガラスグレーズ層１６で覆うことにより、確実なヒューズ性能が得られ、溶断時に発煙も生じないものである。
【００２７】
なお、この発明のヒューズ抵抗器は、上記実施形態に限定されるものではなく、可溶体は、印刷形成されるもののほか、絶縁基板上に所定形状で、可溶体材料の金属をメッキすることにより形成したものであってもよい。さらには、用途により、これらの金属材料を、スパッタリング等により形成した薄膜抵抗体を用いても良い。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ヒューズ抵抗器
１２  絶縁基板
１４  可溶体
１４ａ  幅狭部
１６  ガラスグレーズ層
１８  保護層
２０  端子電極
【図１】
2010244817.tif 000003
【図２】
2010244817.tif 000004