(57)【要約】ヒューズを形成するための方法。この方法は、第１端子部を第２端子部に電気的に接続するヒューズリンクを、該第１端子部、該第２端子部及び該ヒューズリンクを第１導電材料から製作して、形成するステップと、前記ヒューズリンク上に第２導電材料のコーティングを吹き付けるステップとを含んでいる。前記第２導電材料は、前記第１導電材料よりも低い溶融点を有すると共に、前記第１導電材料内に吸収可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒューズを形成するための方法であって、該方法は、
第１端子部を第２端子部に電気的に接続するヒュージブルリンクを形成するステップと、
前記ヒュージブルリンク上に第２導電材料のコーティングを吹き付けるステップと、
を含み、
前記ヒュージブルリンク、前記第１端子部、及び前記第２端子部は、第１導電材料製であり、
前記第２導電材料は、前記第１導電材料よりも低い溶融点を有すると共に、前記第１導電材料内に吸収可能である、方法。
【請求項２】
前記コーティングは、コールド・ガス・ダイナミック・スプレー法を用いて前記ヒュージブルリンク上に付着される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１端子部、前記第２端子部及び前記ヒュージブルリンクは、一体成形材で形成されている、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記一体成形材は、その材料のシートを打ち抜くことにより又は当該材料のシートから切り取ることにより形成されている、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記一体成形材は、その材料を他の表面上に吹き付けることにより形成されている、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第１端子部、前記第２端子部及び前記ヒュージブルリンクは、銅製の一体成形材により形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記コーティングは錫で形成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記コーティングは亜鉛で形成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所要のヒューズ切れ曲線に従うと同時に所要の電流耐久周期に持ちこたえることができるヒューズに関する。
【背景技術】
【０００２】
個々のヒューズやヒューズアレイ双方に対して種々の先行技術の設計が存在している。所要のヒューズ特性（定格電流等）、使用材料、ヒューズの大きさ及び組立部品の数は、全てある程度は異なる。
【０００３】
自動車産業においては、コンパクトなヒューズの解決策を自動車に要求している。ヒューズは、複数のヒューズリンクを介して電線に電力を供給するために、例えば、バッテリーに接続されることがある。
【０００４】
ヒューズアレイのユニットは、自動車のバッテリーにも接続されることができると共に、一般的に、セラミック製端子を複数の二次端子に接続する複数のヒューズリンクを備えており、該複数のヒューズリンクの各々は、導電性のヒューズリンクを経由して中央の端子に接続される。
【０００５】
自動車産業は、高電流値のヒューズアレイユニットを必要としている。一般的に、これら高電流値のヒューズアレイユニットは、平行列になって配置されると共に、単体もしくは一体成形（シングルピース）の銅合金又はその他の導電材料から打ち抜かれた複数のヒューズ素子から構成されている。
【０００６】
どんな適用例もみなヒューズが特別なヒューズ切れ曲線を有することを必要としている。一定のヒューズ切れ曲線を実現するためには、これまで、ヒューズリンクを亜鉛板から製作することが必要であった。亜鉛製のヒューズは、亜鉛がより低い溶融点を有している点で銅とは異なるヒューズ切れ曲線を提供する。この解決策は、亜鉛が銅よりも耐久性が低く、そのため、耐久性の不足が亜鉛板を形成できる又は曲げることのできる形状に制限を加えるので、ヒューズアレイを製作するときの設計余裕が低いという欠点をもたらす。更に、亜鉛の低い耐久性は、特定シングルピースを亜鉛板から打ち抜いている又は切り取っている間に亜鉛を破断しやすくする傾向があるであろう。
【０００７】
この欠点を除くために、先行技術のヒューズは、錫と接触状態に置かれる銅板／銅合金板を用いることにより形成されてきた。錫は、銅／銅合金よりも低い溶融点を有するという事実のため、十分な電流が一旦錫を流れると、錫が銅／銅合金内に溶け込むであろうから、それにより銅板／銅合金板の溶融点が低下すると共に融解のプロセスが加速する。従って、先行技術の方法は、銅の可溶部分を錫との接触状態にすることによって、所要のヒューズ切れ曲線により近いヒュージブルリンクを提供していた。
【０００８】
しかしながら、電流繰返しテストの間に、銅／銅合金板は温度が上昇する。銅／銅合金板及び錫の組合せが使用されるのであれば、関係する高い温度は錫を尚早に錫内に溶け込ませる。従って、ヒュージブルリンクのヒューズ定格は実際に低減される。しかしながら、上述したように、銅／銅合金が錫なしに使用されれば、特定の所要ヒューズ切れ曲線を簡単に実現することはできない。
【０００９】
この問題を改善するために、先行技術の装置は、銅の代わりに亜鉛を有する銅／銅合金板を用いていた。亜鉛は、錫よりも高い溶融点を有しているので、この方法を使用して製作したヒューズは繰返し試験に対する感受性は低い。
【００１０】
残念ながら、これらのヒューズが高温度で銅に溶け込むことがある材料を用いているという事実のため、錫／銅装置で得ることができるヒューズ切れ曲線を得ることが非常に難しい。
【００１１】
この方法の問題は、銅が酸素に接触したときに、酸化銅の薄い層がその表面上に形成されることである。この酸化銅の層は、銅自体とは異なる熱及び反応特性を有するであろう。具体的には、酸化銅は、銅よりも高い溶融点を有するであろうし、また、銅よりも反応性が低いであろう。従って、亜鉛板が酸化銅と接触し銅自体とは接触しない事実のため、銅内への亜鉛の溶け込みのプロセスは蒸散するまでにより長い時間とより大きなエネルギーを要するであろう。
【００１２】
また、亜鉛を銅に定着させるために、銅が亜鉛ピースを物理的に含むべく銅を機械加工するか、或いはもっと一般的に述べるとナット、ボルト及びワッシャを含む組立部品からなるように設計がなれていなければならない。これらの付加的な個々の部品は、ヒューズアレイの大きさ、重量、複雑さ及びコストを特別に増すことになる。
【００１３】
これを是正するために、先行技術のヒューズは、銅製のヒュージブルリンク上に溶融亜鉛を有していた。これは、ナット、ボルト等のような機械的な取付手段を使用することなく、銅製のヒュージブルリンクに亜鉛を付着させる利点をもたらした。
【００１４】
この解決策の欠点は、銅のヒュージブルリンクの表面上に溶融亜鉛を注ぐことにより、空気にさらされる銅の区域が加熱されると共に、これらの区域の表面上の酸化銅の層の厚さが増すことである。上述したように、これは、金属と金属との間に酸化銅からなる熱及び反応の絶縁バリヤーを形成する点に関して欠点を保有しており、従って、特別なヒューズ切れ曲線の実現を妨げている。
【００１５】
その結果、別の解決策を考えて、所要のヒューズ切れ曲線に適合すると同時に所要の電流耐久周期に耐えることができる高電流ヒューズリンクを提供しなければならない。
【発明の開示】
【００１６】
本発明は、ヒューズを形成するための方法であって、該方法は、
第１端子部を第２端子部に電気的に接続するヒュージブルリンクを形成するステップと、
前記ヒュージブルリンク上に第２導電材料のコーティングを吹き付けるステップと、
を含み、
前記ヒュージブルリンク、前記第１端子部、及び前記第２端子部は、第１導電材料製であり、
前記第２導電材料は、前記第１導電材料よりも低い溶融点を有すると共に、前記第１導電材料内に吸収可能である、方法を提供している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１を参照すると、本発明は、第１端子４及び第２端子３を備えるヒューズ素子１を提供している。第１端子４及び第２端子３は、ヒューズリンク（図示せず）を介して互いに接続されている。第１端子４、第２端子３及びヒューズリンクは、単体もしくは一体成形（シングルピース）の導電材料から形成されうる。シングルピースの導電材料はもっと大きなシートから打ち抜くか又は切り取ることができる。代案として、シングルピースの導電材料は、コールド・ガス・ダイナミック・スプレー法（cold gas-dynamic spraying)を用いて誘電体上にスプレーされてもよい。導電材料は銅又は銅合金のような適当な導電材料とすることができる。
【００１８】
ヒューズリンクは、更に、該ヒューズリンクよりも低い溶融点を有する導電材料のコーティング２を備えており、該コーティングの導電材料は、ヒューズリンクの材料によって反応吸収されることができる。コーティング２は、亜鉛又は錫のような適当な導電材料から製作することができる。
【００１９】
コーティング２の材料はコールド・ガス・ダイナミック・スプレー法によりヒューズリンクに付着される。コーティング２がヒューズリンクに付着されたとき、酸化銅表面が銅表面から部分的に開けられコーティング材料の層に代えられる。亜鉛粒子の運動エネルギーは酸化銅の残りの層を貫通するのに十分である。これは、２つの第２の材料間に気密の結合をもたらし、従って、２つの材料間の化学反応は言うまでもなく熱の伝達を妨害する酸化材料の不所望のバリヤーを排除する。
【００２０】
コールド・ガス・ダイナミック・スプレー法を用いる別の利点は、プロセス全体を低温で行うことができ、そのため、ヒューズリンク上の酸化銅の層の厚さが厚くなる危険を減じることである。最後に、コールド・ガス・ダイナミック・スプレー法を用いることには、複数の製造上の利点がある。特に銅製のヒューズリンク及び亜鉛製のコーティング２の双方が基板上にコールド・ガス・ダイナミック・スプレー法によって吹付けされうる場合、製造上の融通性は、ヒューズを造る既知の方法に優る利点を明らかにもたらす。例えば、これらの利点は、印刷回路基板（ＰＣＢ）を含む種々の基板上へのヒューズの“現場”製造を許容する可能性をもたらす。
【００２１】
図２を参照すると、本発明は、主端子５と、複数の二次端子６，７とを備えるヒューズアレイユニット４もまた提供している。これらの端子の大きさ及び形状は、該端子の定格電流負荷をもたらすであろう。各二次端子と主端子との間にはヒューズリンクがある。第１実施形態と同様に、主端子５、二次端子６，７及びヒューズリンクは単体もしくは一体成形（シングルピース）の導電材料から形成される。シングルピースの導電材料は、より大きなシートから打ち抜くか又は切り取ることができる。代案として、シングルピースの導電材料は、コールド・ガス・ダイナミック・スプレー法を用いて誘電体上に吹き付けられてもよい。該導電材料は、銅又は銅合金のような適当な導電材料とすることができる。
【００２２】
各ヒューズリンクは、ヒューズリンク材料よりも低い溶融点を有する導電材料製のコーティング８，９を更に含んでいる。コーティング８，９は亜鉛又は錫のような適当な導電材料から造ることができる。
【００２３】
コーティングはコールド・ガス・ダイナミック・スプレー法により付着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による単一ヒューズを提示している。
【図２】本発明によりヒューズアレイのユニットを提示している。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
2009509308.tif 000005
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