(57)【要約】      （修正有）【課題】リフロー時に可溶体が損耗しないフューズを提供する。【解決手段】フューズ・ボディ１２と、該フューズ・ボディ内に配置されている伝導性コンポジット要素１４と、第１伝導性ターミナル１６ａおよび第２伝導性ターミナル１６ｂであって、前記伝導性コンポジット要素に接続され、前記フューズ・ボディの外側に延在している、第１伝導性ターミナルおよび第２伝導性ターミナルと、リムーバブル・バリア１８であって、前記伝導性コンポジット要素の表面を被覆し、第１伝導性ターミナルおよび第２伝導性ターミナルと電気的に連絡している、リムーバブル・バリアと、溶媒要素２０であって、前記リムーバブル・バリアに配置され、該リムーバブル・バリアによって、前記伝導性コンポジット要素から分離されている、溶媒要素とを含み、前記リムーバブル・バリアが、当該リフロー可能な熱フューズのリフロー温度よりも大きな融解温度を有する。【選択図】図１ｂ
2019145495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リフロー可能な熱フューズであって、
フューズ・ボディと、
該フューズ・ボディ内に配置されている伝導性コンポジット要素と、
第１伝導性ターミナルおよび第２伝導性ターミナルであって、前記伝導性コンポジット要素に接続されていて、前記フューズ・ボディの外側に延在している、第１伝導性ターミナルおよび第２伝導性ターミナルと、
リムーバブル・バリアであって、前記伝導性コンポジット要素の表面を被覆し、第１伝導性ターミナルおよび第２伝導性ターミナルと電気的に連絡している、リムーバブル・バリアと、
溶媒要素であって、前記リムーバブル・バリアに配置され、該リムーバブル・バリアによって、前記伝導性コンポジット要素から分離されている、溶媒要素と
を含む、リフロー可能な熱フューズ。
【請求項２】
前記リムーバブル・バリアは、前記リフロー可能な熱フューズのリフロー温度よりも高い融解温度を有する、請求項１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項３】
前記溶媒要素は、正確に溶融する有機化合物（ＰＭＯＣ）から形成される、請求項１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項４】
ＰＭＯＣは、ビスフェノールＡ、トリフェニレン、テトラブロモビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＰ、４，４’−スルホニルジフェノール、４−ヒドロキシベンズアルデヒド、４−ニトロアニリン、４−アミノ安息香酸、４−ニトロフェノール、レゾルシノール、ベンゾインおよびアスパラギン酸の少なくとも１つを含む、請求項３に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項５】
前記伝導性コンポジット要素は、正温度係数（ＰＴＣ）の材料から形成され、該材料は、伝導性粒子を含み、該伝導性粒子は、ポリマー母材に懸濁している、請求項１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項６】
前記伝導性コンポジット要素は、該伝導性コンポジット要素の抵抗を増加させるために、前記溶媒要素を吸収するようになっている、請求項１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項７】
前記溶媒要素は、前記リフロー可能な熱フューズにおいて過電流の状態が発生すると、溶融するようになっている、請求項１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項８】
前記リムーバブル・バリアは、前記リフロー可能な熱フューズにおいて過電流の状態が発生すると、融解するようになっていて、それにより、前記溶媒要素を前記伝導性コンポジット要素と接触させることができる、請求項１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項９】
前記リムーバブル・バリアは、層状の要素であり、該層状の要素は、銅の層から形成されていて、該銅の層は、ポリイミドの層に配置されている、請求項１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項１０】
前記リムーバブル・バリアは、第１リムーバブル・バリアであり、第１リムーバブル・バリアが、前記伝導性コンポジット要素の第１表面を被覆し、
前記溶媒要素は、第１溶媒要素であり、
前記リフロー可能な熱フューズは、さらに、第２リムーバブル・バリアを含み、第２リムーバブル・バリアが、前記伝導性コンポジット要素の第１表面に対向する第２表面を被覆し、第２溶媒要素は、第２リムーバブル・バリアに配置されていて、第２リムーバブル・バリアによって、前記伝導性コンポジット要素から分離されている、請求項１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項１１】
リフロー可能な熱フューズであって、
フューズ・ボディと、
該フューズ・ボディ内に配置されている伝導性コンポジット要素と、
第１伝導性ターミナルおよび第２伝導性ターミナルであって、前記伝導性コンポジット要素に接続されていて、前記フューズ・ボディの外側に延在している、第１伝導性ターミナルおよび第２伝導性ターミナルと、
前記伝導性コンポジット要素の表面を被覆し、開口が形成されている基材と、
リムーバブル・バリアであって、前記基材に配置されていて、前記開口をブリッジしている可融性の領域を有し、第１伝導性ターミナルおよび第２伝導性ターミナルと電気的に連絡して配置されている、リムーバブル・バリアと、
溶媒要素であって、前記リムーバブル・バリアに配置され、該リムーバブル・バリアによって、前記伝導性コンポジット要素から分離されている、溶媒要素と、
付勢要素であって、前記溶媒要素に対して、前記基材および前記リムーバブル・バリアを付勢する、付勢要素と
を含み、前記リムーバブル・バリアは、予め決められた活性化電流に供されたとき、前記可融性の領域が融解するようになっている、リフロー可能な熱フューズ。
【請求項１２】
前記リムーバブル・バリアは、前記リフロー可能な熱フューズのリフロー温度よりも高い融解温度を有する、請求項１１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項１３】
前記溶媒要素は、正確に溶融する有機化合物（ＰＭＯＣ）から形成される、請求項１１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項１４】
ＰＭＯＣは、ビスフェノールＡ、トリフェニレン、テトラブロモビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＰ、４，４’−スルホニルジフェノール、４−ヒドロキシベンズアルデヒド、４−ニトロアニリン、４−アミノ安息香酸、４−ニトロフェノール、レゾルシノール、ベンゾインおよびアスパラギン酸の少なくとも１つを含む、請求項１３に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項１５】
前記伝導性コンポジット要素は、正温度係数（ＰＴＣ）の材料から形成され、該材料は、伝導性粒子を含み、該伝導性粒子は、ポリマー母材に懸濁している、請求項１１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項１６】
前記伝導性コンポジット要素は、該伝導性コンポジット要素の抵抗を増加させるために、前記溶媒要素を吸収するようになっている、請求項１１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項１７】
前記溶媒要素は、前記リフロー可能な熱フューズにおいて過電流の状態が発生すると、溶融して、前記リムーバブル・バリアを通って、なおかつ前記基材の開口を通って流れるようになっている、請求項１１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項１８】
前記リムーバブル・バリアは、層状の要素であり、該層状の要素は、銅の層から形成されていて、該銅の層は、ポリイミドの層に配置されている、請求項１１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項１９】
前記基材の開口は、該基材において、複数の開口を含み、前記リムーバブル・バリアの可融性の領域は、複数の可融性の領域を含み、該複数の可融性の領域は、前記基材の複数の開口をそれぞれブリッジしている、請求項１１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【請求項２０】
前記付勢要素は、コイル・スプリングを含み、該コイル・スプリングは、前記伝導性コンポジット要素を通るように延在している、請求項１１に記載のリフロー可能な熱フューズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の分野
本開示は、概して、回路保護デバイス（又は回路を保護するデバイス又はサーキット・プロテクション・デバイス（circuit protection devices））の分野に関し、より具体的には、熱フューズ（又は温度フューズ又はサーマル・フューズ（thermal fuses））に関する。
【背景技術】
【０００２】
開示の分野
回路保護デバイスとして一般に用いられるフューズは、典型的には、電力の供給源（又は電源）と、保護されるべき電気回路の成分（又は構成要素又はコンポネント（component））との間に取り付けられる。一種のフューズ、一般的には、「熱フューズ」と呼ばれるものは、電気的に絶縁（又は遮蔽）するフューズ・ボディを含み、このフューズ・ボディは、可融性の要素（又は素子又はエレメント（element））を含み、この可融性の要素は、複数の電気伝導性（又は導電性）の金属性ターミナル（又は端子又は電極（terminals））の間に延在するものであり、かかるターミナルは、このフューズ・ボディの長手方向の対向する（２つの）端部を通るように延在するものである。指定の故障状態(又はフォールト・コンディション（fault condition）)（フューズを通して過剰の電流が流れることによって引き起こされ得る温度過上昇（overtemperature）の状態など）が発生すると、可融性の要素が、「トリップ（又は移動又は飛び出し（trip））」（すなわち、溶融（又はメルト（melt）））して、電力の供給源（又は電源）と、保護される成分（又は構成要素又はコンポネント）との間で、電気電流の流れ（又はフロー）を中断させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
いくつかの用途（又は適用又はアプリケーション）では、相対的に低いトリップ温度を有する熱フューズを提供（又は実行又は実施）することが望ましいことであってよい。これにより、回路でフューズを絶縁するためのリフロー・ソルダリング（又はリフロー・ハンダ付）の使用が排除され得る。なぜなら、リフロー・ソルダリング・プロセスにより発生する熱によって、熱フューズの可融性の要素（又は素子又はエレメント）が、その溶融温度を超えて加熱されてよく、熱フューズを早まってトリップさせるからである。
【０００４】
熱フューズを早まってトリップさせることなく、従来のリフロー・ソルダリング・プロセスを用いて、回路に取り付けられ得る熱フューズを提供することは有用であるだろう。ここで、熱フューズのトリップ温度は、取り付ける間に、この熱フューズが供される温度よりも低い。これは、かかる検討および他の検討に関して、本改良が有用となり得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
要旨
この要旨は、概念（又はコンセプト）の選択を導くために提供されるものであり、以下、「詳細な説明」において、さらに記載されるものから簡略化されて記載されるものである。この要旨は、特許請求の範囲に記載の主題（subject matter）の重要な特徴または必須の特徴を同定（又は決定）することは意図されず、特許請求の範囲に記載の主題の範囲を決定する際の助けとなるようにも意図されるものでもない。
【０００６】
本開示の例示の実施形態に従うリフロー可能な熱フューズ（又はリフローアブル・サーマル・フューズ（reflowable thermal fuse））は、以下を含んでよい：
フューズ・ボディ、
該フューズ・ボディ内に配置されている伝導性コンポジット要素、
第１伝導性ターミナルおよび第２伝導性ターミナルであって、上記伝導性コンポジット要素に接続されていて、前記フューズ・ボディの外側に（又は外に出て）延在している、第１伝導性ターミナルおよび第２伝導性ターミナル、
リムーバブル・バリア（又は除去可能バリア（removable barrier））であって、上記伝導性コンポジット要素の表面を被覆し、第１伝導性ターミナルおよび第２伝導性ターミナルと電気的に連絡（又は電気通信又は電気コミュニケーション（electrical communication））している、リムーバブル・バリア、および
溶媒要素であって、上記リムーバブル・バリアに配置され、該リムーバブル・バリアによって、上記伝導性コンポジット要素から分離（又はセパレート）されている、溶媒要素。
当該リフロー可能な熱フューズにおいて、上記リムーバブル・バリアは、当該リフロー可能な熱フューズのリフロー温度よりも高い融解温度（又はフューズ温度（fusing temperature））を有する。
【０００７】
本開示の別の例示の実施形態に従うリフロー可能な熱フューズは、以下を含んでよい：
フューズ・ボディ、
該フューズ・ボディ内に配置されている伝導性コンポジット要素、
第１伝導性ターミナルおよび第２伝導性ターミナルであって、上記伝導性コンポジット要素に接続されていて、上記フューズ・ボディの外側に（又は外に出て）延在している、第１伝導性ターミナルおよび第２伝導性ターミナル、
上記伝導性コンポジット要素の表面を被覆し、開口が形成されている基材、
リムーバブル・バリア（又は除去可能バリア（removable barrier））であって、上記基材に配置されていて、上記開口をブリッジ（橋渡し又は架橋又は橋絡）している可融性の領域（又は面積又はエリア）を有し、第１伝導性ターミナルおよび第２伝導性ターミナルと電気的に連絡（又は電気通信又は電気コミュニケーション（electrical communication））して配置されている、リムーバブル・バリア、
溶媒要素であって、上記リムーバブル・バリアに配置され、該リムーバブル・バリアによって、上記伝導性コンポジット要素から分離（又はセパレート）されている、溶媒要素、および
付勢要素（又は付勢素子又はバイアス要素又はバイアス素子又はバイアスエレメント（biasing element））であって、上記溶媒要素に対して、上記基材および上記リムーバブル・バリアを付勢する（又は偏らせる又はバイアスする（biasing））、付勢要素。
当該リフロー可能な熱フューズにおいて、上記リムーバブル・バリアは、当該リフロー可能な熱フューズのリフロー温度よりも高い溶融温度（又はフューズ温度（fusing temperature））を有し、上記リムーバブル・バリアは、予め決められた活性化電流（又はアクティベーション電流又はアクティベーション・カレント（activation current））に供されたとき、上記可融性の領域が融解するようになっている（又は適合又は形成されている）。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１ａ】図１ａは、本開示の例示の実施形態に従うリフロー可能な熱フューズを示す側面図（断面）である。
【図１ｂ】図１ｂは、図１ａのリフロー可能な熱フューズ（トリップした状態）を示す側面図（断面）である。
【図２ａ】図２ａは、本開示の別の例示の実施形態に従うリフロー可能な熱フューズを示す側面図（断面）である。
【図２ｂ】図２ｂは、図２ａのリフロー可能な熱フューズ（トリップした状態）を示す側面図（断面）である。
【図３ａ】図３ａは、本開示の別の例示の実施形態に従うリフロー可能な熱フューズを示す側面図（断面）である。
【図３ｂ】図３ｂは、図３ａのリフロー可能な熱フューズ（活性化した状態）を示す側面図（断面）である。
【図３ｃ】図３ｃは、図３ａのリフロー可能な熱フューズ（トリップした状態）を示す側面図（断面）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
詳細な説明
本明細書中、本開示に従うリフロー可能な熱フューズの実施形態が、添付の図面を参照しながら、より十分に記載される。図面においては、本開示の好ましい実施形態が示されている。しかしながら、リフロー可能な熱フューズは、多くの様々な（又は異なる）形態で具体化されてよく、本明細書中に示される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、かかる実施形態は、この開示が、リフロー可能な熱フューズの特定の例示的な態様を当業者に伝えるように提供される。図面では、他に説明する場合を除いて、全体を通して、同様の数字は、同様の要素（又は素子又はエレメント（elements））を指す。
【００１０】
図１ａを参照すると、本開示の例示の実施形態に従うリフロー可能な熱フューズ１０（本明細書中、以下、「フューズ１０」）の側面図（断面）が示されている。フューズ１０は、表面実装フューズ（又はサーフェス・マウント・フューズ（surface mount fuse））であるとして示されているが、これは決定的ではない。以下に記載されるフューズ１０の種々の新規な特徴（又はフィーチャ）が、他のタイプのフューズ（カートリッジフューズ、ブレードフューズなどが挙げられるが、これらに限定されない）に提供され得ることは、当業者に理解されるだろう。便宜上および明確性の理由から、「上（又はトップ（top））」、「下（又はボトム（bottom））」、「長手方向（longitudinal）」、「横切る方向（lateral）」、「垂直（vertical）」、「水平（horizontal）」などの用語は、本明細書中で使用されてよく、これらは、図１ａに示す通り、フューズ１０の様々な成分（又は構成要素又はコンポネント（components））の相対的な位置および配向（又は向き又はオリエンテーション（orientations））を説明するためのものであり、フューズ１０の幾何学的形状（又は幾何学的配置又はジオメトリ（geometry））および配向（又は向き又はオリエンテーション）に関して、すべて、説明するためのものである。上記の用語は、具体的に言及された単語（又はワード（words））、その派生語、および同様の意味を含む単語を包含する。本明細書中に記載される後続の実施形態を説明するために、同様の用語が、同様の様式で使用されるだろう。
【００１１】
フューズ１０は、フューズ・ボディ１２、伝導性コンポジット要素（又は伝導性複合要素又は伝導性複合素子又は伝導性複合エレメント（conductive composite element））１４と、ターミナル（又は端子又は電極）１６ａおよび１６ｂと、リムーバブル・バリア（又は除去可能バリア（removable barrier））１８と、溶媒要素（又は溶媒素子又は溶媒エレメント（solvent element））２０とを含んでよい。フューズ・ボディ１２は、電気絶縁材料（例えば、プラスチック、セラミックなど）から形成されてよく、内部の空洞（又はキャビティ）２２を規定してよい。伝導性コンポジット要素１４は、内部の空洞２２に配置されてよい。ターミナル１６ａおよび１６ｂ（これらは、電気伝導性材料（又は導電性材料）（例えば、銅またはその合金の一種であって、ニッケルまたは他の伝導性で耐腐食性の材料でメッキされているもの）から形成されるもの）は、伝導性コンポジット要素１４の対向する端部（又は終端又はエンド（ends））に接続されてよく、例えば、ハンダ、伝導性エポキシなどで接続されてよく、そして、フューズ・ボディ１２を通るように延在してよく、これらは、他の回路の要素（又は素子又はエレメント（elements））への電気的な接続を促進するためにある。
【００１２】
伝導性コンポジット要素１４は、図１ａに示す通り、細長く実質的に平らな部材（又はメンバー）であってよいが、これは、決定的ではない。伝導性コンポジット要素１４の寸法（又はサイズ）および形状（又はシェイプ）は、本開示の範囲から逸脱することなく、変更されてよい。伝導性コンポジット要素１４は、正温度係数（positive temperature coefficient）（ＰＴＣ）の材料から形成されてよく、この材料は、伝導性粒子（conductive particles）を含むものであり、かかる伝導性粒子が、ポリマー母材（又はポリマーマトリクス）中に懸濁（又は分散）しているものである。フューズ１０の通常の故障のない（又は正常な）操作（又は作動）の間では、この伝導性コンポジット要素１４の内部の伝導性粒子は、比較的に一緒に近接してよく、それ故、ターミナル１６ａとターミナル１６ｂとの間において、伝導性コンポジット要素１４にわたって、比較的に低い抵抗の電気伝導性（又は導電性）の経路（又は通路又はパス（pathway））を提供してよい。しかし、伝導性コンポジット要素１４が、溶媒要素２０と接触するようになった場合（以下にて、さらに詳細に説明する通りである）、伝導性コンポジット要素１４は、溶媒要素２０を迅速に吸収してよく、それにより、ポリマー母材を膨張（又は膨潤（swell））させて、伝導性粒子を互いにさらに分離させる。伝導性コンポジット要素１４の抵抗は、それにより、顕著に増加し、これによって、ターミナル１６ａとターミナル１６ｂとの間に流れる電流を軽減するか、または実質的に阻止する。
【００１３】
リムーバブル・バリア１８は、電気伝導性材料（又は導電性材料）の層またはフィルムであってよく、伝導性コンポジット要素１４の上面および側面ならびにターミナル１６ａおよび１６ｂの上面にわたって延在し、なおかつ、伝導性コンポジット要素１４の上面および側面ならびにターミナル１６ａおよび１６ｂの上面と密接に接触して配置され、それ故、ターミナル１６ａとターミナル１６ｂとの間に電気伝導性（又は導電性）の経路（又は通路又はパス）を提供する。リムーバブル・バリア１８の対向する（２つの）端部（又は終端又はエンド（ends））を、フューズ・ボディ１２の外側に延在するものとして、図１ａに示すが、これは、決定的ではない。フューズ１０の代替の実施形態が考えられ、この実施形態では、リムーバブル・バリア１８は、フューズ・ボディ１２の内部に完全（又は全体的）に配置されている。
【００１４】
リムーバブル・バリア１８は、その寸法（又はサイズ）、形状（又はシェイプ）および材料組成の適切な選択によって、予め決められた比較的に低い電流に供されたとき、融解（例えば、分離（又はセパレート））されるようになっていてよい（又は適合又は形成されてよい）が、比較的に高熱（例えば、フューズ１０が、リフロー・ソルダリングによって回路に取り付けられるとき、リムーバブル・バリア１８が曝される高い温度（本明細書中、以下、「リフロー温度」とよぶ））に供されたときは、そのままの状態（又は無傷又はインタクト（intact）の状態）を維持するようになっていてよい（又は適合又は形成されてよい）。例えば、リムーバブル・バリア１８は、約２アンペア（Amps）の電流で融解するようになっていてよい（又は適合又は形成されてよい）が、２６０℃を超えるリフロー温度に曝されたときには、そのままの状態（又は無傷又はインタクト）を維持するようになっていてよい（又は適合又は形成されてよい）。リムーバブル・バリア１８が融解または分離（又はセパレート）する最低の温度は、リムーバブル・バリア１８の「融解温度（又はフューズ温度（fusing temperature））」と呼ばれてよい。非限定的な例では、このリムーバブル・バリア１８は、層状の要素（又は素子又はエレメント（element））であってよく、この要素は、銅の層から形成されていて、この銅の層がポリイミドの層の上側に配置されているものである。これに関して、リムーバブル・バリア１８は、限定されず、このリムーバブル・バリア１８が、様々な他の材料（スズ、ニッケルなどが挙げられるが、これらに限定されない）を追加的または代替的に含んでよいことが考慮される。
【００１５】
溶媒要素２０は、図１ａに示す通り、細長くて実質的に平らな部材であってよいが、これは、決定的ではない。溶媒要素２０の寸法（又はサイズ）および形状（又はシェイプ）は、本開示の範囲から逸脱することなく、変更されてよい。溶媒要素２０は、リムーバブル・バリア１８の上側で、フューズ・ボディ１２の内部の空洞２２に配置されてよい。より具体的には、リムーバブル・バリア１８は、完全に分離（又はセパレート）していてよく、溶媒要素２０と、伝導性コンポジット要素１４との間に連続的なバリアを提供してよい。
【００１６】
溶媒要素２０は、正確に溶融する有機化合物（又は精密溶融有機化合物又はプレシジョン・メルティング・オーガニック化合物（precision melting organic compound）（ＰＭＯＣ）から形成されてよく、ＰＭＯＣは、予め決められた温度を超えると、迅速に溶融するものである。一例として、ＰＭＯＣの溶融温度は、１２０℃〜１２５℃（例えば、１２２℃）の範囲内であってよい。本開示は、このことに関して、限定されない。ＰＭＯＣは、伝導性コンポジット要素１４の材料に対する高い親和性（又はアフィニティ（affinity））と、伝導性コンポジット要素１４の材料の中での高い移動性（又はモビリティ（mobility））とを有してよい。従って、溶媒要素２０が、液体または半液体（又はセミ・リキッド（semi-liquid））の状態であり、なおかつ、伝導性コンポジット要素１４と接触するようになる場合、この伝導性コンポジット要素１４は、溶媒要素２０を簡単に吸収してよく、そして、溶媒要素２０は、時間の比較的に短い期間において、伝導性コンポジット要素１４の実質的に均一に全体にわたって、分布されてよい。非限定的な例示の実施形態において、ＰＭＯＣは、ビスフェノールＡ（ＢＰＡ）であってよく、溶融温度は、フューズ１０のリフロー温度未満であってよい。代替のＰＭＯＣ（類）が使用されてよく、これには、ビスフェノールＡ、トリフェニレン、テトラブロモビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＰ、４，４’−スルホニルジフェノール、４−ヒドロキシベンズアルデヒド、４−ニトロアニリン、４−アミノ安息香酸、４−ニトロフェノール、レゾルシノール、ベンゾインおよびアスパラギン酸が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１７】
フューズ１０を回路（又はサーキット）に取り付ける間、ターミナル１６ａおよび１６ｂは、他の回路の要素（又は素子又はエレメント（elements））（例えば、電力の供給源（又は電源）およびロード（load））との電気的な接続により、プリント回路基板（printed circuit board）（ＰＣＢ）にリフロー・ソルダリング（又はリフロー・ハンダ付）されてよく、それにより、フューズ１０は、リフロー温度（例えば、２６０℃を超える温度）に供されてよい。リフロー温度は、溶媒要素２０の溶融温度よりも十分に高くてよく、それ故、溶媒要素２０は、液体または半液体の状態に溶融されてよい。しかし、リムーバブル・バリア１８は、リフロー温度よりも高い溶融温度を有してよく、それ故、そのままの状態（又は無傷又はインタクト（intact）の状態）を維持してよい。それ故、このリムーバブル・バリア１８は、フューズ１０の取り付けの間において、溶媒要素２０と伝導性コンポジット要素１４との間の物理的な分離（又はセパレート）を維持するので、フューズ１０が早まってトリップすることを防止（又は抑制）する。
【００１８】
フューズ１０のハンダ・リフロー取り付けが完了して、溶媒要素２０を冷却させた後、溶媒要素２０は、「通常（又はノーマル）」の温度（例えば、室温）に戻ってよく、再び凝固（又は再び固化（re-solidify））してよい。フューズ１０は、その後、通常の方法（又は様式）で作動してよく、ここで、伝導性コンポジット要素１４は、比較的に低い抵抗を有し、伝導性コンポジット要素１４およびリムーバブル・バリア１８は、ターミナル１６ａとターミナル１６ｂとの間で、平行して、電流を運ぶ（又は伝える）。
【００１９】
フューズ１０において、故障状態（又はフォールト・コンディション）（例えば、過電流の状態）が発生すると、リムーバブル・バリア１８を通して流れる電流は、予め決められた「トリップ・レベル（trip level）」（例えば、２アンペア（Amps））を超えてよい。このとき、リムーバブル・バリア１８は、融解（すなわち、溶融、分離（又はセパレート）など）してよい。故障状態の間、伝導性コンポジット要素１４およびリムーバブル・バリア１８によって放出される熱は、溶媒要素２０を迅速に溶融させるのに十分であってよい。従って、図１Ｂを参照すると、溶融した溶媒要素２０は、このリムーバブル・バリア１８において、１以上のセパレーション（又は分離部）２３を通して流れてよく、伝導性コンポジット要素１４と接触してよく、この伝導性コンポジット要素１４によって吸収されてよい。溶媒要素２０を図１Ｂに示し、この溶媒要素２０は、リムーバブル・バリア１８において、複数の別々のセパレーション２３を通して流れるように示されているが、これは、決定的ではない。あるいは、リムーバブル・バリア１８は、トリップ・レベルを超えたとき、１つ（又は単一又はシングル）の位置で分離（又はセパレート）するように構成されてよいことが考えられる。
【００２０】
上記で説明した通り、伝導性コンポジット要素１４は、溶融した溶媒要素２０を吸収してよく、伝導性コンポジット要素１４のポリマー母材を迅速に膨張（又は膨潤（swell））させて、ポリマー母材内の伝導性粒子を互いに分離させる。それによって、伝導性コンポジット要素１４の抵抗は、顕著に増加し、ターミナル１６ａとターミナル１６ｂとの間を流れる電流を実質的に止める（又は阻止又は捕捉する）。それによって、このフューズ１０に接続される電気的な成分（又は構成要素又はコンポーネント（components））は、過電流の事象（又はイベント（events））の間、保護され得る。
【００２１】
図２を参照すると、リフロー可能な熱フューズ１００（本明細書中、以下、「フューズ１００」）の側面図（断面）が示されていて、これは、本開示の別の例示の実施形態に従うものである。フューズ１００は、上記で説明したフューズ１０と実質的に同様であってよい。そして、フューズ１００は、フューズ・ボディ１１２と、伝導性コンポジット要素（又は伝導性複合素子又は伝導性複合エレメント（conductive composite element））１１４と、ターミナル（又は端子又は電極）１１６ａおよび１１６ｂと、第１リムーバブル・バリア（又は除去可能バリア（removable barrier））１１８と、第１溶媒要素（又は溶媒素子又は溶媒エレメント（solvent element））１２０とを含んでよく、これらは、フューズ・ボディ１２、伝導性コンポジット要素１４、ターミナル１６ａおよび１６ｂ、リムーバブル・バリア１８、溶媒要素２０と、それぞれ、実質的に同様であってよいものである。さらに、フューズ１００は、第２リムーバブル・バリア１１９と、第２溶媒要素１２１とを含んでよい。
【００２２】
第２リムーバブル・バリア１１９は、第１リムーバブル・バリアと実質的に同様であってよいが、伝導性コンポジット要素１４の下面ならびにターミナル１１６ａおよび１１６ｂの下面に延在してよく、伝導性コンポジット要素１４の下面ならびにターミナル１１６ａおよび１１６ｂの下面と密接に接触して配置されてよいので、ターミナル１１６ａとターミナル１１６ｂとの間に電気伝導性（又は導電性）の経路（又は通路又はパス（pathway））を提供してよい。第２リムーバブル・バリア１１９の対向する端部（又は終端又はエンド（ends））を図２に示す。第２リムーバブル・バリア１１９の対向する端部は、フューズ・ボディ１１２の外側に延在するように示されているが、これは決定的ではない。フューズ１００の代替の実施形態が考えられ、この実施形態では、第２リムーバブル・バリア１１９は、フューズ・ボディ１１２の内部に完全（又は全体的）に配置されている。
【００２３】
第２溶媒要素１２１は、第１溶媒要素と実質的に同様であってよい。しかし、第２溶媒要素１２１は、第２リムーバブル・バリア１１９の下側に配置されてよい。より具体的には、第２リムーバブル・バリア１１９は、完全（又は全体的）に分離（又はセパレート）してよい。そして、第２リムーバブル・バリア１１９は、第２溶媒要素１２１と伝導性コンポジット要素１４との間で、連続的なバリアを提供してよい。
【００２４】
フューズ１００において、故障の状態（例えば、過電流の状態）が発生したとき、第１リムーバブル・バリア１１８および第２リムーバブル・バリア１１９を通して流れる電流は、予め決められた「トリップ・レベル（例えば、２アンペア（Amps）」を超えてよく、そうすると、第１リムーバブル・バリア１１８および第２リムーバブル・バリア１１９は、融解（すなわち、溶融、分離（又はセパレート）など）してよい。故障した状態の間、伝導性コンポジット要素１４および第１リムーバブル・バリア１１８および第２リムーバブル・バリア１１９によって放出される熱は、第１溶媒要素１２０および第２溶媒要素１２１を迅速に溶融させるのに十分であってよい。従って、図２Ｂを参照すると、溶融した第１溶媒要素１２０および第２溶媒要素１２１は、第１リムーバブル・バリア１１８および第２リムーバブル・バリア１１９のそれぞれにおいて、１以上のセパレーション１２３、１２５を通して流れてよく、そして、伝導性コンポジット要素１４と接触してよく、そして、伝導性コンポジット要素１４によって吸収されてよい。第１溶媒要素１２０および第２溶媒要素１２１は、図２Ｂに示され、第１リムーバブル・バリア１１８および第２リムーバブル・バリア１１９のそれぞれにおいて、複数の別々のセパレーション１２３、１２５を通して流れるように示されているが、これは決定的ではない。あるいは、トリップ・レベルを超えるとき、第１リムーバブル・バリア１１８および第２リムーバブル・バリア１１９の片方または両方が、１つ（又は単一又はシングル）の位置で分離（又はセパレート）するように構成されてよいことが考えられる。
【００２５】
上記で説明した通り、伝導性コンポジット要素１１４は、溶融した第１溶媒要素１２０および第２溶媒要素１２１を吸収してよく、伝導性コンポジット要素１１４のポリマー母材を迅速に膨張（又は膨潤（swell））させて、ポリマー母材において伝導性粒子を互いから分離させる。それによって、伝導性コンポジット要素１１４の抵抗は、顕著に増加し、ターミナル１１６ａとターミナル１１６ｂとの間で流れる電流を実質的に止める（又は阻止又は捕捉する）。それによって、フューズ１０に接続される電気的な成分（又は構成要素又はコンポーネント（components））は、過電流の事象（又はイベント（events））の間、保護されてよい。フューズ１００の伝導性コンポジット要素１１４は、その上面および下面の両方を同時に通して、溶媒を吸収するので、フューズ１０の伝導性コンポジット要素１４と比べて、より多くの量の溶媒が、時間の所定の期間にわたって、伝導性コンポジット要素１１４に吸収されてよい。従って、過電流の状態が発生すると、伝導性コンポジット要素１１４は、より早く膨張（又は膨潤）してよいので、上記で説明したフューズ１０の伝導性コンポジット要素１４と比べて、より早く電流の流れ（又はフロー）を止めてよい。
【００２６】
図３ａを参照すると、リフロー可能な熱フューズ２００（本明細書中、以下、「フューズ２００」）の側面図（断面）が示されていて、これは、本開示の別の例示の実施形態に従うものである。フューズ２００は、フューズ・ボディ２１２と、伝導性コンポジット要素（又は伝導性複合要素又は伝導性複合素子又は伝導性複合エレメント（conductive composite element））２１４と、ターミナル（又は端子又は電極）２１６ａおよび２１６ｂと、リムーバブル・バリア（又は除去可能バリア（removable barrier））２１８（これは、基材（又は基体又はサブストレート（substrate））２１９上に形成されている）と、溶媒要素（又は溶媒素子又は溶媒エレメント（solvent element））２２０と、スプリング要素（又はスプリング素子又はスプリング・エレメント（spring elements））２２１ａおよび２２１ｂとを含んでよい。フューズ・ボディ２１２は、電気絶縁材料（例えば、プラスチック、セラミックなど）から形成されてよく、内部の空洞（又はキャビティ）２２２を規定してよい。伝導性コンポジット要素２１４は、内部の空洞２２２に配置されてよく、そして、フューズ・ボディ２１２の床上（又はフロア上）に置かれてよい。ターミナル２１６ａおよび２１６ｂ（これらは、電気伝導性材料（又は導電性材料）（例えば、銅、又はその合金の一種であって、ニッケルまたは他の伝導性で耐腐食性の材料でメッキされているもの）から形成されるものである）は、垂直に配向された部分２１７ａおよび２１７ｂを含んでいてよく、かかる部分は、伝導性コンポジット要素２１４の対向する端部（又は終端又はエンド（ends））に接続されてよいものである（例えば、ハンダ、伝導性エポキシなどによる接続）。ターミナル２１６ａおよび２１６ｂは、フューズ・ボディ２１２のフロア（又は床）を通して、延在してよく、所望の方法（又は様式）で、曲げられてよく（例えば、図示する通り、フューズ・ボディ２１２の底部に対して水平（又はフラット）に曲げられてよく）、これらは、他の回路の要素（又は素子又はエレメント（elements））との電気的な接続を促進するためにある。
【００２７】
伝導性コンポジット要素２１４は、図３ａに示す通り、細長く、実質的に平らな部材（又はメンバー）であってよいが、これは、決定的ではない。伝導性コンポジット要素２１４の寸法（又はサイズ）および形状（又はシェイプ）は、本開示の範囲から逸脱することなく、変更されてよい。伝導性コンポジット要素２１４は、正温度係数（ＰＴＣ）の材料から形成されてよく、この材料は、伝導性粒子を含むものであり、この伝導性粒子は、ポリマー母材中に懸濁（又は分散）している。フューズ２１０の通常の故障のない（又は正常な）操作（又は作動）の間では、伝導性コンポジット要素２１４における伝導性粒子は、一緒に、比較的に近接してよいので、ターミナル２１６ａとターミナル２１６ｂとの間において、伝導性コンポジット要素１４にわたって、比較的に低い抵抗の電気伝導性（又は導電性）の経路（又はパス（pathway））を提供してよい。しかし、この伝導性コンポジット要素１４が、溶媒要素２２０と接触することになるとき（以下にて、より詳細に説明する通りである）、伝導性コンポジット要素２１４は、溶媒要素２２０を迅速に吸収してよく、ポリマー母材を膨張（又は膨潤（swell））させてよく、さらに、伝導性粒子を互いから分離させてよい。それにより、伝導性コンポジット要素２１４の抵抗は、顕著に増加し、これによって、ターミナル２１６ａとターミナル２１６ｂとの間に流れる電流を軽減するか、または、かかる電流を実質的に止める（又は阻止又は捕捉する）。
【００２８】
リムーバブル・バリア２１８は、電気伝導性材料（又は導電性材料）の層またはフィルムであってよく、これは、電気絶縁基材２１９の上に形成されるものである（例えば、印刷（又はプリント）、積層（又はラミネート）、または、そうでなければ、堆積（又はデポジション））。基材２１９（これは、ＦＲ−４または同様の材料から形成されてよいものである）は、１以上の開口２２５を有してよく、開口２２５は、基材２１９に形成されているものである。リムーバブル・バリア２１８は、１以上の可融性の領域（又は面積又はエリア）２２６（以下にて説明する）を含んでよく、これは、開口２２５をブリッジ（又は橋渡し又は架橋又は橋絡）するものである。リムーバブル・バリア２１８の端部（又は終端又はエンド（ends））は、ターミナル２１６ａおよび２１６ｂと接触して配置されてよく、そして、ターミナル２１６ａおよび２１６ｂに対して、運動可能（又は移動可能又はムーバブル（moveable））である。例えば、リムーバブル・バリア２１８の端部は、垂直に配向されて（又は向けられて）よく、そして、図３ａにおいて示される通り、ターミナル２１６ａおよび２１６ｂの垂直に配向された部分２１７ａおよび２１７ｂに隣接して平行（又は水平）に配置されてよく、ターミナル２１６ａおよび２１６ｂの垂直に配向された部分２１７ａおよび２１７ｂとの平行（又は水平）の接合点（又はアバットメント（abutment））で配置されてよい。
【００２９】
リムーバブル・バリア２１８は、その寸法（又はサイズ）、形状（又はシェイプ）および材料組成の適切な選択によって、予め決められた比較的に低い「活性化電流（又はアクティベーション電流又はアクティベーション・カレント（activation current））」に供されたとき、可融性の領域（又は面積又はエリア（areas））２２６において、融解（例えば、分離（又はセパレート））するようになっていてよい（又は適合又は形成されてよい）。しかし、比較的に高い熱（例えば、回路にフューズ１００がリフロー・ソルダリングによって取り付けられるときにリムーバブル・バリア２１８が曝される高い温度（本明細書中、以下、「リフロー温度」と呼ぶ））に供されたときには、そのままの状態（又は無傷又はインタクト（intact）の状態）を維持するようになっていてよい（又は適合又は形成されてよい）。例えば、リムーバブル・バリア２１８は、約２アンペア（Amps）の電流で融解するようになっていてよい（又は適合又は形成されてよい）が、２６０℃を超えるリフロー温度に曝露されたときには、そのままの状態（又は無傷又はインタクト（intact）の状態）を維持するようになっていてよい（又は適合又は形成されてよい）。リムーバブル・バリア２１８の可融性の領域２２６が融解または分離（又はセパレート）する最小の温度は、リムーバブル・バリア２１８の「融解温度（又はフューズ温度（fusing temperature））」と呼ばれてよい。非限定的な例において、このリムーバブル・バリア２１８は、銅から形成されてよい。これに関して、リムーバブル・バリア２１８は、限定されず、以下のことが考えられる。リムーバブル・バリア１８は、追加的または代替的に、様々な他の材料を包含してよく、スズ、ニッケルなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３０】
溶媒要素２２０は、図３ａに示される通り、細長く実質的に平らな部材（又はメンバー）であってよいが、これは決定的ではない。溶媒要素２２０の寸法（又はサイズ）および形状（又はシェイプ）は、本開示の範囲から逸脱することなく、変更されてよい。溶媒要素２２０は、リムーバブル・バリア２１８の上側で、フューズ・ボディ２１２の内部の空洞２２２に配置されてよい。より具体的には、リムーバブル・バリア２１８は、完全（又は全体的）に分離（又はセパレート）してよく、溶媒要素２２０と伝導性コンポジット要素２１４との間に連続的なバリアを提供してよい。
【００３１】
スプリング要素２２１ａおよび２２１ｂは、対応する貫通孔（又はスルーホール）２２７ａおよび２２７ｂの中に配置されてよく、かかる貫通孔は、伝導性コンポジット要素２１４に形成されるものであり、フューズ・ボディ２１２の床（又はフロア）と基材２１９との間での圧縮を防止してよい。溶媒要素２０（これは、リムーバブル・バリア２１８の上側の空間（又はスペース）を占めるものである）は、スプリング要素２２１ａおよび２２１ｂの脱落（又はアンロード（unloading））と、基材２１９およびリムーバブル・バリア２１８の上方への運動（又は移動）とを抑制（又は防止）してよい。フューズ２００の非限定的な実施形態において、スプリング要素２２１ａおよび２２１ｂは、コイル・スプリング（又はコイルバネ）であってよい。これに関して、本開示は、限定されず、以下のことが考えられる。スプリング要素２２１ａおよび２２１ｂは、いずれの種類（又はタイプ）の付勢部材（又はバイアス部材又はバイアスメンバー（biasing member））であってよく、これは、フューズ・ボディ２１２の床（又はフロア）から離れて、上方に、基材２１９を付勢する（又は偏らせる又はバイアスする（bias））ものである。
【００３２】
溶媒要素２２０は、正確に溶融する有機化合物（又は精密溶融有機化合物又はプレシジョン・メルティング・オーガニック化合物（precision melting organic compound））（ＰＭＯＣ）から形成されてよく、ＰＭＯＣは、予め決められた温度を超えると、迅速に溶融するものである。一例として、ＰＭＯＣの溶融温度は、１２０℃〜１２５℃の範囲内であってよい（例えば、１２２℃）。これに関して、本開示は、限定されない。ＰＭＯＣは、伝導性コンポジット要素２１４の材料に対する高い親和性（又はアフィニティ（affinity））と、伝導性コンポジット要素２１４の材料の中での高い移動性（又はモビリティ（mobility））とを有してよい。従って、溶媒要素２２０が、液体または半液体の状態であり、なおかつ、伝導性コンポジット要素２１４と接触させたとき、伝導性コンポジット要素２１４は、溶媒要素２２０を迅速に吸収してよく、溶媒要素２２０は、時間の比較的に短い期間で、伝導性コンポジット要素２１４の実質的に均一に全体にわたって、分布されてよい。非限定的な例示の実施形態において、ＰＭＯＣは、ビスフェノールＡ（ＢＰＡ）であってよく、その溶融温度は、フューズ２１０のリフロー温度よりも低くてもよい。使用してよい代替のＰＭＯＣ（類）は、ビスフェノールＡ、トリフェニレン、テトラブロモビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＰ、４，４’−スルホニルジフェノール、４−ヒドロキシベンズアルデヒド、４−ニトロアニリン、４−アミノ安息香酸、４−ニトロフェノール、レゾルシノール、ベンゾインおよびアルパラギン酸が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３３】
回路にフューズ２１０を取り付ける間、ターミナル２１６ａおよび２１６ｂは、他の回路の要素（又は素子又はエレメント（elements））（例えば、電力の供給源（又は電源）およびロード（load））に電気的に接続されたプリント回路基板（ＰＣＢ）にリフロー・ソルダリング（又はリフロー・ハンダ付）されてよい。それにより、フューズ２１０は、例えば、２６０℃を超えるリフロー温度に供されてよい。リフロー温度は、溶媒要素２２０の溶融温度よりも十分に高くてよい。従って、溶媒要素２２０は、液体又は半液体の状態に溶融されてよい。しかし、リムーバブル・バリア２１８は、リフロー温度よりも高い溶融温度を有してよいので、そのままの状態（又は無傷又はインタクト（intact）の状態）を維持してよい。従って、リムーバブル・バリア２１８は、フューズ２１０を取り付ける間において、溶媒要素２２０と伝導性コンポジット要素２１４との間に物理的な分離を維持するので、それにより、フューズ２１０が早まってトリップすることを防止（又は抑制）する。
【００３４】
フューズ２１０のソルダー・リフローによる取り付けが完了し、そして、溶媒要素２２０を冷却させた後、溶媒要素２２０は、「通常（又はノーマル）」の温度（例えば、室温）に戻してよく、そして、再び凝固（又は再び固化（re-solidify））してよい。この時点で、活性化電流（又はアクティベーション電流又はアクティベーション・カレント（activation current））がフューズ２００に印加（又は付与又は適用）されてよい。上記の通り、活性化電流は、リムーバブル・バリア２１８の可融性の領域（又は面積又はエリア）２２６を融解させるのに十分な電流であってよく、図３ｂに示す通り、間隙（又はギャップ）２２９をもたらす。活性化電流は、時間の比較的に短い期間にわたって、印加（又は付与又は適用）されてよく、この活性化電流の印加は、リムーバブル・バリア２１８において、または、伝導性コンポジット要素２１４において、溶媒要素２２０を溶融させるのに十分な熱を発生しない。従って、溶媒要素２２０は、固体の状態を維持し、融解したリムーバブル・バリア２１８の間隙２２９を通して流れることはない。さらに、固体状の溶媒要素２２０は、リムーバブル・バリア２１８の上側の空間を占め続け、スプリング要素２２１ａおよび２２１ｂの脱落（又はアンロード（unloading））を防止（又は抑制）し、そして、基材２１９およびリムーバブル・バリア２１８の上方への運動（又は移動）を防止（又は抑制）する。
【００３５】
フューズ２００が活性化された後（すなわち、活性化電流の印加および可融性の領域２２６の融解の後）、フューズ２００が通常の方法（又は様式）で作動してよく、ここで、伝導性コンポジット要素２１４は、比較的に低い抵抗を有し、ターミナル２１６ａとターミナル２１６ｂとの間で電流を運ぶ（又は伝える）。
【００３６】
フューズ２１０において、故障の状態（例えば、過電流の状態）が発生すると、伝導性コンポジット要素２１４を通って流れる電流は、予め決められた「トリップ・レベル」（例えば、２アンペア（Amps））を超えてよい。そうすると、故障の状態の間、伝導性コンポジット要素１４によって放出される熱は、溶媒要素２２０を迅速に溶融させるのに十分であってよい。従って、図３ｃを参照すると、溶融した溶媒要素２２０は、リムーバブル・バリア１８において、間隙２２９を通して流れてよく、そして、伝導性コンポジット要素１４と接触してよく、この伝導性コンポジット要素１４によって吸収されてよい。さらに、スプリング要素２２１ａおよび２２１ｂは、液化した溶媒要素２２０に対して、基材２１９およびリムーバブル・バリア２１８を上方に力を加えて（又は押して）よい。それにより、図３ｃに示す通り、隙間２２９および開口２２５を通して、溶媒要素２２０が強制的に搾り出されて、伝導性コンポジット要素２１４と溶媒要素２２０とを接触させる。
【００３７】
上記で説明した通り、伝導性コンポジット要素２１４は、溶融した溶媒要素２２０を吸収してよく、伝導性コンポジット要素２１４のポリマー母材を迅速に膨張（又は膨潤（swell））させて、ポリマー母材内において、伝導性粒子を互いに分離させる。それによって、伝導性コンポジット要素２１４の抵抗は、顕著に増加し、ターミナル２１６ａとターミナル２１６ｂとの間に流れる電流を実質的に止める（又は阻止又は捕捉する）。それにより、フューズ１０に接続されている電気的な成分（又は構成要素又はコンポーネント（components））は、過電流の事象（又はイベント（events））の間、保護されてよい。
【００３８】
本明細書中で使用する通り、単数で記載され、そして用語（冠詞）「ａ」または「ａｎ」の後に続く要素（又は素子又はエレメント（element））または工程（又はステップ）は、複数の要素または工程を排除しないように理解されるべきである（ただし、このような除外が明確に記載されている場合を除く）。さらに、本開示の「実施形態（又は１実施形態）」という記載は、追加の実施形態（これも、また、上記で記載された特徴を包含するものである）の存在を排除するように解釈されることは意図されない。
【００３９】
本開示は、特定の実施形態を参照して記載されているが、添付の特許請求の範囲に記載される通り、本開示の分野および範囲から逸脱することなく、記載された実施形態に対する多数の改変、代替および変更が可能である。従って、本開示が、記載された実施形態に限定されないことが意図される。しかし、これは、以下の特許請求の範囲の文言によって規定される全範囲およびその均等の範囲を有することが意図される。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【外国語明細書】
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