(57)【要約】【課題】本発明は、生産性を低下させることなく安定した溶断特性が得られる回路保護素子の製造方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明の回路保護素子の製造方法は、絶縁基板１１の上面の両端部に一対の上面電極１２を形成するとともに絶縁基板１１に蓄熱層１４を形成する工程と、前記蓄熱層１４の上面において一対の上面電極１２を橋絡し、かつ一対の上面電極１２と電気的に接続されるエレメント部１３を形成する工程と、このエレメント部１３に溶断部形成用トリミング溝１７および抵抗値調整用トリミング溝１６を形成する工程と、前記エレメント部１３を覆うように絶縁層１５を形成する工程とを備え、エレメント部１３に放熱板２１を載置した状態でエレメント部１３にレーザ２０を照射することにより前記抵抗値調整用トリミング溝１６を形成するようにしたものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の上面の両端部に一対の上面電極を形成するとともに前記絶縁基板に蓄熱層を形成する工程と、前記蓄熱層の上面において前記一対の上面電極を橋絡し、かつ前記一対の上面電極と電気的に接続されるエレメント部を形成する工程と、このエレメント部に溶断部形成用トリミング溝および抵抗値調整用トリミング溝を形成する工程と、前記エレメント部を覆うように絶縁層を形成する工程とを備え、前記エレメント部に放熱板を載置した状態で前記エレメント部にレーザを照射することにより前記抵抗値調整用トリミング溝を形成するようにした回路保護素子の製造方法。
【請求項２】
放熱板と抵抗値測定用プローブとを接続して一体化し、かつこの一体化された状態で抵抗値調整用トリミング溝を形成するようにした請求項１記載の回路保護素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過電流が流れると回路を遮断して各種電子機器を保護する回路保護素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の回路保護素子は、図４に示すように、絶縁基板１と、この絶縁基板１の両端部に設けられた一対の上面電極２と、この一対の上面電極２を橋絡するように形成され、かつ前記一対の上面電極２と電気的に接続されたエレメント部３と、このエレメント部３と前記絶縁基板１との間に設けられ、かつシリコン樹脂等の熱伝導の悪い材料で構成された蓄熱層４と、前記エレメント部３を覆うように設けられた絶縁層５とを備え、そして、前記エレメント部３にレーザを照射することにより、エレメント部３に抵抗値調整用トリミング溝６、溶断部形成用トリミング溝（図示せず）を形成していた。
【０００３】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６４７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来の回路保護素子の製造方法においては、エレメント部３の抵抗値を測定しながら抵抗値調整用トリミング溝６をレーザで形成する場合、そのときに発生する熱によってエレメント部３の抵抗値が上昇し、かつ蓄熱層４によってこの熱が絶縁基板１に逃げにくいため、エレメント部３の理論値より高くなった抵抗値に基づいて抵抗値調整用トリミング溝６は形成されることになり、これにより、精度の良い抵抗値が得られず、溶断特性がばらつくという課題を有していた。
【０００６】
さらに、従来では、エレメント部３で発生した熱が逃げた後、抵抗値調整用トリミング溝６を形成するようにしていたため、生産性が低下するという課題も発生していた。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、生産性を低下させることなく安定した溶断特性が得られる回路保護素子の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【０００９】
本発明の請求項１に記載の発明は、絶縁基板の上面の両端部に一対の上面電極を形成するとともに前記絶縁基板に蓄熱層を形成する工程と、前記蓄熱層の上面において前記一対の上面電極を橋絡し、かつ前記一対の上面電極と電気的に接続されるエレメント部を形成する工程と、このエレメント部に溶断部形成用トリミング溝および抵抗値調整用トリミング溝を形成する工程と、前記エレメント部を覆うように絶縁層を形成する工程とを備え、前記エレメント部に放熱板を載置した状態で前記エレメント部にレーザを照射することにより前記抵抗値調整用トリミング溝を形成するようにしたもので、この製造方法によれば、エレメント部に放熱板を載置することによって、抵抗値調整用トリミング溝をレーザで形成する際に発生する熱を放熱板によって拡散させることができるため、エレメント部で発生した熱が蓄熱層の存在によって絶縁基板に逃げなくても、抵抗値調整用トリミング溝を形成する途中でエレメント部の抵抗値が上昇するのを低減させることができ、これにより、高精度の抵抗値が得られ、安定した溶断特性が得られるという作用効果を有するものである。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、放熱板と抵抗値測定用プローブとを接続して一体化し、かつこの一体化された状態で抵抗値調整用トリミング溝を形成するようにしたもので、この製造方法によれば、複数の回路保護素子を生産する場合においても、各々の抵抗値測定用プローブを所定の場所に当てることにより、抵抗値測定箇所の変動による抵抗値測定誤差を抑えながら、それぞれのエレメント部に確実に放熱板を載置することができるため、高精度の抵抗値が得られ、安定した溶断特性が得られるという作用効果を有するものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明の回路保護素子の製造方法は、エレメント部に放熱板を載置した状態でエレメント部にレーザを照射することにより抵抗値調整用トリミング溝を形成するようにしているため、抵抗値調整用トリミング溝を形成する際に発生する熱は放熱板によって拡散させることができ、これにより、エレメント部で発生した熱が蓄熱層の存在によって絶縁基板に逃げなくても、抵抗値調整用トリミング溝を形成する途中でエレメント部の抵抗値が上昇するのを低減させることができるため、高精度の抵抗値が得られ、安定した溶断特性が得られるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態における回路保護素子の断面図
【図２】同回路保護素子の製造方法の一部を示す一部切欠上面図
【図３】同回路保護素子の製造方法の一部を示す一部切欠側面図
【図４】従来の回路保護素子の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態における回路保護素子について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態における回路保護素子の断面図である。
【００１５】
本発明の一実施の形態における回路保護素子は、図１に示すように、絶縁基板１１と、この絶縁基板１１の上面の両端部に設けられた一対の上面電極１２と、この一対の上面電極１２を橋絡するように形成され、かつ前記一対の上面電極１２と電気的に接続されるエレメント部１３と、このエレメント部１３と前記絶縁基板１１との間に設けられ、かつシリコン樹脂等の熱伝導の悪い材料で構成された蓄熱層１４と、前記エレメント部１３を覆うように設けられた絶縁層１５とを備えた構成とし、そして、前記エレメント部１３には、抵抗値調整用トリミング溝１６、溶断部形成用トリミング溝１７（図１では図示せず）が形成されているものである。
【００１６】
次に、本発明の一実施の形態における回路保護素子の製造方法について、図１、図２、図３に基づいて説明する。
【００１７】
図１において、まず、Ａｌ2Ｏ3を９６％含有するアルミナで方形状に構成された絶縁基板１１の中央部に、珪藻土を含有するペーストを印刷し、その後、１０００℃程度で焼成することにより蓄熱層１４を形成する。なお、蓄熱層１４は絶縁基板１１の中央部だけでなく、絶縁基板１１の端部に達するように形成してもよい。この場合、蓄熱層１４の上面に一対の上面電極１２が形成される。
【００１８】
そして、この蓄熱層１４は、エレメント部１３の熱が絶縁基板１１内へ拡散するのを抑制する役目をなすため、応答性に優れた回路保護素子を得ることができる。
【００１９】
次に、絶縁基板１１の上面の両端部に、蓄熱層１４の上面の一部を覆うように銀ペーストまたは銀を主成分とする銀パラジウム合金導体ペーストを印刷して焼成することにより一対の上面電極１２を形成する。
【００２０】
なお、蓄熱層１４に用いる材料としてシリコン樹脂等の樹脂を主成分とするものを用いた場合には、蓄熱層１４より上面電極１２を先に形成してもよい。
【００２１】
次に、前記蓄熱層１４および一対の上面電極１２の上面にエレメント部１３を形成する。なお、このエレメント部１３は一対の上面電極１２間を橋絡して一対の上面電極１２と電気的に接続されるように構成する。
【００２２】
そして、このエレメント部１３は、まず、ＴｉやＣｒ、Ｃｕを順番にスパッタすることにより薄膜層を設け、その後、この薄膜層をめっき核として薄膜層の上面にＮｉ、Ｃｕ、Ａｇを順番に無電解めっきまたは電解めっきを施してめっき層を設けることにより形成されるものである。なお、このエレメント部１３は薄膜層のみで形成してもよい。
【００２３】
次に、図２に示すように、エレメント部１３の中心部を、互いに対向するエレメント部１３の側面からエレメント部１３の中心方向に向かって交互にレーザで切削して一対の溶断部形成用トリミング溝１７を形成する。そして、２本の溶断部形成用トリミング溝１７で囲まれた領域が、過電流が印加されたときに溶融して遮断する溶断部１８となる。なお、図２ではこの溶断部形成用トリミング溝１７をＬ字状にしているが、直線状にしてもよく、また、溶断部形成用トリミング溝１７をレーザではなく、パターンニングによって形成してもよい。
【００２４】
次に、図２、図３に示すように、抵抗値測定用プローブ１９を上面電極１２（エレメント部１３の両端部）に当接させ、抵抗値を測定しながら、互いに対向するエレメント部１３の側面からエレメント部１３の中心方向に向かってレーザ２０を照射し、エレメント部１３の一部を切削することにより、前記溶断部形成用トリミング溝１７の外側に、一対の抵抗値調整用トリミング溝１６を形成する。
【００２５】
このとき、エレメント部１３の抵抗値調整用トリミング溝１６の外側における抵抗値調整用トリミング溝１６の近傍に、アルミニウム等の熱伝導性の良い材料で構成された放熱板２１を載置し、レーザ照射によってエレメント部１３で発生した熱を放熱板２１へ放熱する。この場合、この放熱板２１の下面は平面となっていて、エレメント部１３と放熱板２１の下面とが一定の面積で接触するようになっている。
【００２６】
また、前記抵抗値調整用トリミング溝１６と溶断部形成用トリミング溝１７とによってエレメント部１３を蛇行状に形成してもよく、そしてまた、前記抵抗値調整用トリミング溝１６、溶断部形成用トリミング溝１７のそれぞれの本数は、図２に示した本数に限定されるものではない。
【００２７】
次に、シリコン等の樹脂を少なくとも溶断部１８を覆うように形成して絶縁層１５を形成する。
【００２８】
次に、絶縁基板１１の両端部においてエレメント部１３と電気的に接続されるように樹脂銀ペーストを塗布して硬化させることにより端面電極層２２を形成する。なお、この端面電極層２２はスパッタ等の薄膜プロセスによって形成してもよい。また、図２、図３では絶縁層１５、端面電極層２２を省略している。
【００２９】
最後に、前記端面電極層２２の表面に、ニッケルと錫の２層構造からなるめっき層（図示せず）を形成して、本発明の一実施の形態における回路保護素子を製造するものである。
【００３０】
なお、シート状の絶縁基板に複数のエレメント部１３を形成し、その後分割して複数の回路保護素子を構成するようにすれば、生産性を向上させることができる。
【００３１】
上記したように本発明の一実施の形態においては、エレメント部１３に放熱板２１を載置した状態で抵抗値調整用トリミング溝１６を形成するようにしているため、抵抗値調整用トリミング溝１６を形成する際の発熱を放熱板２１に拡散させることができ、これにより、エレメント部１３で発生した熱が蓄熱層１４の存在によって絶縁基板１１に逃げなくても、抵抗値調整用トリミング溝１６を形成する途中でエレメント部１３の抵抗値が上昇するのを低減させることができるため、高精度の抵抗値が得られ、この結果、安定した溶断特性が得られるという効果が得られるものである。
【００３２】
すなわち、レーザ２０を照射して抵抗値調整用トリミング溝１６を形成するとエレメント部１３が発熱してしまうが、この場合、エレメント部１３は金属で形成されていてＴＣＲが高いことからその熱によってエレメント部１３の抵抗値が上昇するため、すばやくこのエレメント部１３を冷却してエレメント部１３の抵抗値をもとに戻す必要がある。一方、応答性の優れた回路保護素子を得るためにエレメント部１３と絶縁基板１１との間に熱伝導の悪い蓄熱層１４を形成している場合は、エレメント部１３で発生した熱が蓄熱層１４を介して絶縁基板１１には逃げないため、エレメント部１３の実際の抵抗値より高くなった抵抗値に基づいて抵抗値調整用トリミング溝１６を形成してしまうおそれがあった。これに対し、本発明の一実施の形態においては、蓄熱層１４が存在しても、放熱板２１によってエレメント部１３で発生した熱を放熱板２１に拡散させるようにしているため、エレメント部１３をすばやく冷却することができる。
【００３３】
さらに、エレメント部１３で発生した熱が逃げる（冷却する）のを待つ必要もないため、生産性を低下させることもない。
【００３４】
また、前記放熱板２１と抵抗値測定用プローブ１９とを接続して一体化し、かつこの一体化された状態で抵抗値調整用トリミング溝１６を形成するようにすれば、複数の回路保護素子を生産する場合においても、各々の抵抗値測定用プローブ１９を所定の場所に当てることにより、抵抗値測定箇所の変動による抵抗値測定誤差を抑えながら、それぞれのエレメント部１３に確実に放熱板２１を載置することができ、これにより、高精度の抵抗値が得られる。さらに、放熱板２１を介して抵抗値測定用プローブ１９にもエレメント部１３で発生した熱を拡散させることができるため、エレメント部１３の抵抗値が上昇するのをより低減させることができる。このとき、放熱板２１で抵抗値を検出しないように、放熱板２１と抵抗値測定用プローブ１９との間は絶縁する必要がある。
【００３５】
そして、製品が小型化すれば、レーザの照射による熱で高温になり易いため、本発明の一実施の形態のように、エレメント部１３で発生した熱を放熱板２１に拡散させることは特に有効となる。
【００３６】
なお、抵抗値調整用トリミング溝１６の形成時にエレメント部１３の温度上昇を抑える方法として、放熱板２１を用いるのと同時に冷たいエアーを吹き付ける方法がある。この場合、エレメント部１３がエアーで酸化しないように、液体窒素から得られるエアーなどの不活性で冷たいガスを用いる必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係る回路保護素子の製造方法は、生産性を低下させることなく安定した溶断特性が得られるという効果を有するものであり、特に過電流が流れると回路を遮断して各種電子機器を保護する回路保護素子等において有用となるものである。
【符号の説明】
【００３８】
１１  絶縁基板
１２  上面電極
１３  エレメント部
１４  蓄熱層
１５  絶縁層
１６  抵抗値調整用トリミング溝
１７  溶断部形成用トリミング溝
１９  抵抗値測定用プローブ
２０  レーザ
２１  放熱板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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