(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒューズ素子の可溶導体上に搭載されるフラックスシートであって、
絶縁体にフラックスが含浸され、上記絶縁体は、比重が上記可溶導体の比重以下であるフラックスシート。
【請求項２】
上記絶縁体は、多孔質構造である請求項１に記載のフラックスシート。
【請求項３】
上記絶縁体は、布状の繊維である請求項１に記載のフラックスシート。
【請求項４】
上記布状の繊維は、ガラス繊維である請求項３に記載のフラックスシート。
【請求項５】
上記絶縁体にフラックスを含浸し、溶剤分を乾燥させ固形化した後に、所望のサイズに切断した請求項１〜４のいずれか１項に記載のフラックスシート。
【請求項６】
上記絶縁体は、円形又は楕円形である請求項１〜５のいずれか１項に記載のフラックスシート。
【請求項７】
当該フラックスシートは、ヒューズ素子の可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に搭載され、
上記絶縁体は、ヒューズ素子の実装温度を超える温度で変形もしくは溶融し流動性を持つ請求項１〜６のいずれか１項に記載のフラックスシート。
【請求項８】
上記絶縁体は、３００℃以上の温度で変形もしくは溶融し流動性を持つ請求項７に記載のフラックスシート。
【請求項９】
上記絶縁体は、比重が５ｇ／ｃｍ３以下である請求項１〜８のいずれか１項に記載のフラックスシート。
【請求項１０】
ヒューズ素子の可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に塗布されたフラックスであって、
液体保持性を有する絶縁体片が添加され、上記絶縁体片の比重が上記可溶導体の比重以下である流動体又は半流動体のフラックス。
【請求項１１】
上記絶縁体片は、多孔質構造である請求項１０に記載のフラックス。
【請求項１２】
上記絶縁体片は、繊維である請求項１０に記載のフラックス。
【請求項１３】
上記繊維は、ガラス繊維である請求項１２に記載のフラックス。
【請求項１４】
当該フラックスは、ヒューズ素子の可溶導体上に塗布され、
上記絶縁体片は、上記ヒューズ素子の実装温度を超える温度で変形もしくは溶融し流動性を持つ請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のフラックス。
【請求項１５】
上記絶縁体片は、３００℃以上の温度で変形もしくは溶融し流動性を持つ請求項１４に記載のフラックス。
【請求項１６】
上記絶縁体片は、比重が５ｇ／ｃｍ３以下である請求項１０〜１５のいずれか１項に記載のフラックス。
【請求項１７】
可溶導体と、
比重が上記可溶導体の比重以下である絶縁体にフラックスを含浸させたフラックスシートとを有し、
上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に上記フラックスシートを搭載したヒューズエレメント。
【請求項１８】
上記フラックスシートの面積が、上記可溶導体の面積よりも広い請求項１７に記載のヒューズエレメント。
【請求項１９】
上記絶縁体は、当該ヒューズエレメントの実装温度を超える温度で変形もしくは溶融し流動性を持つ請求項１７又は請求項１８に記載のヒューズエレメント。
【請求項２０】
上記絶縁体は、３００℃以上の温度で変形もしくは溶融し流動性を持つ請求項１９に記載のヒューズエレメント。
【請求項２１】
上記絶縁体は、比重が５ｇ／ｃｍ３以下である請求項１７〜２０のいずれか１項に記載のヒューズエレメント。
【請求項２２】
可溶導体と、
比重が上記可溶導体の比重以下であり液体保持性を有する絶縁体片を添加した流動体又は半流動体のフラックスとを有し、
上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に上記フラックスを塗布したヒューズエレメント。
【請求項２３】
上記絶縁体片は、当該ヒューズエレメントの実装温度を超える温度で変形もしくは溶融し流動性を持つ請求項２２に記載のヒューズエレメント。
【請求項２４】
上記絶縁体片は、３００℃以上の温度で変形もしくは溶融し流動性を持つ請求項２３に記載のヒューズエレメント。
【請求項２５】
上記絶縁体は、比重が５ｇ／ｃｍ３以下である請求項２２〜２４のいずれか１項に記載のヒューズエレメント。
【請求項２６】
可溶導体と、
比重が上記可溶導体の比重以下である絶縁体にフラックスを含浸させたフラックスシートとを有し、
上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に上記フラックスシートを搭載し、
上記可溶導体に流れる過電流により上記可溶導体が溶断するヒューズ素子。
【請求項２７】
可溶導体を有し、
上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に、比重が上記可溶導体の比重以下であり液体保持性を有する絶縁体片を含有した流動体又は半流動体のフラックスが塗布され、
上記可溶導体に流れる過電流により上記可溶導体が溶断するヒューズ素子。
【請求項２８】
絶縁基板と、
上記絶縁基板上又は上記絶縁基板内部に形成された発熱体と、
上記絶縁基板上に形成された第１及び第２の電極と、
上記発熱体と電気的に接続する第３の電極と、
上記第１の電極から上記第３の電極を介し上記第２の電極に跨って接続する可溶導体と、
比重が上記可溶導体の比重以下である絶縁体にフラックスを含浸させたフラックスシートとを有し、
上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に上記フラックスシートを搭載し、
上記発熱体の通電発熱により上記可溶導体を溶断させ上記第１及び第２の電極間を遮断する保護素子。
【請求項２９】
上記絶縁基板上で、上記可溶導体と上記フラックスシートをカバーするカバー部材を有し、
上記カバー部材の内部空間の高さが上記可溶導体の溶融後の高さと上記フラックスシートの厚さの和よりも高い請求項２８に記載の保護素子。
【請求項３０】
上記カバー部材の内部空間にフラックスシートの移動を制限する突起を有する請求項２９記載の保護素子。
【請求項３１】
上記可溶導体と上記フラックスシートを複数有する請求項２８〜３０のいずれか１項に記載の保護素子。
【請求項３２】
上記フラックスシートの面積が、上記可溶導体の面積よりも広い請求項２８〜３１のいずれか１項に記載の保護素子。
【請求項３３】
絶縁基板と、
上記絶縁基板上又は上記絶縁基板内部に形成された発熱体と、
上記絶縁基板上に形成された第１及び第２の電極と、
上記発熱体と電気的に接続する第３の電極と、
上記第１の電極から上記第３の電極を介し上記第２の電極に跨って接続する可溶導体とを有し、
上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に、比重が上記可溶導体の比重以下であり液体保持性を有する絶縁体片を含有した流動体又は半流動体のフラックスが塗布され、
上記発熱体の通電発熱により上記可溶導体を溶断させ上記第１及び第２の電極間を遮断する保護素子。
【請求項３４】
絶縁基板と、
上記絶縁基板上又は上記絶縁基板内部に形成された発熱体と、
上記絶縁基板上に近接して形成された第１及び第２の電極と、
上記発熱体と電気的に接続する第３の電極と、
上記第１の電極から上記第３の電極に跨って接続する可溶導体と、
比重が上記可溶導体の比重以下である絶縁体にフラックスを含浸させたフラックスシートとを有し、
上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に上記フラックスシートを搭載し、
上記発熱体の通電発熱により上記可溶導体を溶断させ上記第１及び第２の電極間の短絡と上記第１及び第３の電極間の遮断を行う短絡素子。
【請求項３５】
絶縁基板と、
上記絶縁基板上又は上記絶縁基板内部に形成された発熱体と、
上記絶縁基板上に近接して形成された第１及び第２の電極と、
上記発熱体と電気的に接続する第３の電極と、
上記第１の電極から上記第３の電極に跨って接続する可溶導体とを有し、
上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に、比重が上記可溶導体の比重以下であり液体保持性を有する絶縁体片を含有した流動体又は半流動体のフラックスが塗布され、
上記発熱体の通電発熱により上記可溶導体を溶断させ上記第１及び第２の電極間の短絡と上記第１及び第３の電極間の遮断を行う短絡素子。
【請求項３６】
絶縁基板と、
上記絶縁基板上又は上記絶縁基板内部に形成された第１及び第２の発熱体と、
上記絶縁基板上に近接して形成された第１及び第２の電極と、
上記第１の電極に隣接して形成され上記第１の発熱体と電気的に接続する第３の電極と、
上記第１の電極から上記第３の電極に跨って接続する第１の可溶導体と、
上記第２の発熱体と電気的に接続し上記第２の電極に隣接して形成された第４の電極と、
上記第４の電極に隣接して形成された第５の電極と、
上記第２の電極から上記第４の電極を介し上記第５の電極に跨って接続する第２の可溶導体と、
比重が上記第１及び第２の可溶導体の比重以下である絶縁体にフラックスを含浸させたフラックスシートとを有し、
上記第１及び第２の可溶導体上及び／又は上記第１及び第２の可溶導体下に上記フラックスシートを搭載し、
上記第２の発熱体の通電発熱により上記第２の可溶導体を溶断させ、上記第２及び第５の電極間を遮断し、
上記第１の発熱体の通電発熱により上記第１の可溶導体を溶断させ、上記第１及び第２の電極間を短絡する切替素子。
【請求項３７】
絶縁基板と、
上記絶縁基板上又は上記絶縁基板内部に形成された第１及び第２の発熱体と、
上記絶縁基板上に近接して形成された第１及び第２の電極と、
上記第１の電極に隣接して形成され上記第１の発熱体と電気的に接続する第３の電極と、
上記第１の電極から上記第３の電極に跨って接続する第１の可溶導体と、
上記第２の発熱体と電気的に接続し上記第２の電極に隣接して形成された第４の電極と、
上記第４の電極に隣接して形成された第５の電極と、
上記第２の電極から上記第４の電極を介し上記第５の電極に跨って接続する第２の可溶導体とを有し、
上記第１及び第２の可溶導体上及び／又は上記第１及び第２の可溶導体下に、比重が上記第１及び第２の可溶導体の比重以下であり液体保持性を有する絶縁体片を含有した流動体又は半流動体のフラックスが塗布され、
上記第２の発熱体の通電発熱により上記第２の可溶導体を溶断させ、上記第２及び第５の電極間を遮断し、
上記第１の発熱体の通電発熱により上記第１の可溶導体を溶断させ、上記第１及び第２の電極間を短絡する切替素子。
【請求項３８】
上記第１及び第２の可溶導体上に、上記フラックスが個別に塗布されている請求項３７に記載の切替素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流経路上に実装され、定格を超える電流が流れた時の自己発熱、あるいは発熱体の発熱により溶断し当該電流経路を遮断するヒューズエレメントに関し、特に速断性に優れたヒューズエレメント、及びこれを用いたヒューズ素子、保護素子、短絡素子、切替素子並びにこれらに用いられるフラックスシート及びフラックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、定格を超える電流が流れた時に自己発熱により溶断し、当該電流経路を遮断するヒューズエレメントが用いられている。ヒューズエレメントとしては、例えば、ハンダをガラス管に封入したホルダー固定型ヒューズや、セラミック基板表面にＡｇ電極を印刷したチップヒューズ、銅電極の一部を細らせてプラスチックケースに組み込んだねじ止め又は差し込み型ヒューズ等が多く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−８２０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記既存のヒューズエレメントにおいては、リフローによる表面実装ができない、電流定格が低く、また大型化によって定格を上げると速断性に劣る、といった問題点が指摘されている。
【０００５】
また、リフロー実装用の速断ヒューズ素子を想定した場合、リフローの熱によって溶融しないように、一般的には、ヒューズエレメントには融点が３００℃以上のＰｂ入り高融点ハンダが溶断特性上好ましい。しかしながら、ＲｏＨＳ指令等においては、Ｐｂ含有ハンダの使用は、限定的に認められているに過ぎず、今後Ｐｂフリー化の要求は、強まるものと考えられる。
【０００６】
すなわち、ヒューズエレメントとしては、リフローによる表面実装が可能でヒューズ素子への実装性に優れること、定格を上げて大電流に対応可能であること、定格を超える過電流時には速やかに電流経路を遮断する速溶断性を備えることが求められる。
【０００７】
そこで、本発明は、表面実装が可能であり、ヒューズ素子等の定格の向上と速溶断性とを両立できるヒューズエレメント、ヒューズ素子、保護素子、短絡素子及び切替素子並びにこれらに用いるフラックスシート及びフラックス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】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明に係るフラックスシートは、ヒューズ素子の可溶導体上に搭載されるフラックスシートであって、絶縁体にフラックスが含浸され、上記絶縁体は、比重が上記可溶導体の比重以下である。
【０００９】
また、本発明に係るフラックスは、ヒューズ素子の可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に塗布されたフラックスであって、液体保持性を有する絶縁体片が添加され、上記絶縁体片の比重が上記可溶導体の比重以下である流動体又は半流動体のフラックスである。
【００１０】
また、本発明に係るヒューズエレメントは、可溶導体と、比重が上記可溶導体の比重以下である絶縁体にフラックスを含浸させたフラックスシートとを有し、上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に上記フラックスシートを搭載したものである。
【００１１】
また、本発明に係るヒューズエレメントは、可溶導体と、比重が上記可溶導体の比重以下であり液体保持性を有する絶縁体片を添加した流動体又は半流動体のフラックスとを有し、上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に上記フラックスを塗布したものである。
【００１２】
また、本発明に係るヒューズ素子は、可溶導体と、比重が上記可溶導体の比重以下である絶縁体にフラックスを含浸させたフラックスシートとを有し、上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に上記フラックスシートを搭載し、上記可溶導体に流れる過電流により上記可溶導体が溶断するものである。
【００１３】
また、本発明に係るヒューズ素子は、可溶導体を有し、上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に、比重が上記可溶導体の比重以下であり液体保持性を有する絶縁体片を含有した流動体又は半流動体のフラックスが塗布され、上記可溶導体に流れる過電流により上記可溶導体が溶断するものである。
【００１４】
また、本発明に係る保護素子は、絶縁基板と、上記絶縁基板上又は上記絶縁基板内部に形成された発熱体と、上記絶縁基板上に形成された第１及び第２の電極と、上記発熱体と電気的に接続する第３の電極と、上記第１の電極から上記第３の電極を介し上記第２の電極に跨って接続する可溶導体と、比重が上記可溶導体の比重以下である絶縁体にフラックスを含浸させたフラックスシートとを有し、上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に上記フラックスシートを搭載し、上記発熱体の通電発熱により上記可溶導体を溶断させ上記第１及び第２の電極間を遮断するものである。
【００１５】
また、本発明に係る保護素子は、絶縁基板と、上記絶縁基板上又は上記絶縁基板内部に形成された発熱体と、上記絶縁基板上に形成された第１及び第２の電極と、上記発熱体と電気的に接続する第３の電極と、上記第１の電極から上記第３の電極を介し上記第２の電極に跨って接続する可溶導体とを有し、上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に、比重が上記可溶導体の比重以下であり液体保持性を有する絶縁体片を含有した流動体又は半流動体のフラックスが塗布され、上記発熱体の通電発熱により上記可溶導体を溶断させ上記第１及び第２の電極間を遮断するものである。
【００１６】
また、本発明に係る短絡素子は、絶縁基板と、上記絶縁基板上又は上記絶縁基板内部に形成された発熱体と、上記絶縁基板上に近接して形成された第１及び第２の電極と、上記発熱体と電気的に接続する第３の電極と、上記第１の電極から上記第３の電極に跨って接続する可溶導体と、比重が上記可溶導体の比重以下である絶縁体にフラックスを含浸させたフラックスシートとを有し、上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に上記フラックスシートを搭載し、上記発熱体の通電発熱により上記可溶導体を溶断させ上記第１及び第２の電極間の短絡と上記第１及び第３の電極間の遮断を行うものである。
【００１７】
また、本発明に係る短絡素子は、絶縁基板と、上記絶縁基板上又は上記絶縁基板内部に形成された発熱体と、上記絶縁基板上に近接して形成された第１及び第２の電極と、上記発熱体と電気的に接続する第３の電極と、上記第１の電極から上記第３の電極に跨って接続する可溶導体とを有し、上記可溶導体上及び／又は上記可溶導体下に、比重が上記可溶導体の比重以下であり液体保持性を有する絶縁体片を含有した流動体又は半流動体のフラックスが塗布され、上記発熱体の通電発熱により上記可溶導体を溶断させ上記第１及び第２の電極間の短絡と上記第１及び第３の電極間の遮断を行うものである。
【００１８】
また、本発明に係る切替素子は、絶縁基板と、上記絶縁基板上又は上記絶縁基板内部に形成された第１及び第２の発熱体と、上記絶縁基板上に近接して形成された第１及び第２の電極と、上記第１の電極に隣接して形成され上記第１の発熱体と電気的に接続する第３の電極と、上記第１の電極から上記第３の電極に跨って接続する第１の可溶導体と、上記第２の発熱体と電気的に接続し上記第２の電極に隣接して形成された第４の電極と、上記第４の電極に隣接して形成された第５の電極と、上記第２の電極から上記第４の電極を介し上記第５の電極に跨って接続する第２の可溶導体と、
比重が上記第１及び第２の可溶導体の比重以下である絶縁体にフラックスを含浸させたフラックスシートとを有し、上記第１及び第２の可溶導体上及び／又は上記第１及び第２の可溶導体下に上記フラックスシートを搭載し、上記第２の発熱体の通電発熱により上記第２の可溶導体を溶断させ、上記第２及び第５の電極間を遮断し、上記第１の発熱体の通電発熱により上記第１の可溶導体を溶断させ、上記第１及び第２の電極間を短絡するものである。
【００１９】
また、本発明に係る切替素子は、絶縁基板と、上記絶縁基板上又は上記絶縁基板内部に形成された第１及び第２の発熱体と、上記絶縁基板上に近接して形成された第１及び第２の電極と、上記第１の電極に隣接して形成され上記第１の発熱体と電気的に接続する第３の電極と、上記第１の電極から上記第３の電極に跨って接続する第１の可溶導体と、上記第２の発熱体と電気的に接続し上記第２の電極に隣接して形成された第４の電極と、上記第４の電極に隣接して形成された第５の電極と、上記第２の電極から上記第４の電極を介し上記第５の電極に跨って接続する第２の可溶導体とを有し、上記第１及び第２の可溶導体上及び／又は上記第１及び第２の可溶導体下に、比重が上記第１及び第２の可溶導体の比重以下であり液体保持性を有する絶縁体片を含有した流動体又は半流動体のフラックスが塗布され、上記第２の発熱体の通電発熱により上記第２の可溶導体を溶断させ、上記第２及び第５の電極間を遮断し、上記第１の発熱体の通電発熱により上記第１の可溶導体を溶断させ、上記第１及び第２の電極間を短絡するものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るフラックスシートは、絶縁体にフラックスを含浸させることで、可溶導体上及び／又は可溶導体下でフラックスを保持し、フラックスの流出、偏在を抑えることができる。
【００２４】
また、本発明に係るフラックスは、液体保持性を有する絶縁体片を含有させることで、可溶導体上及び／又は可溶導体下でフラックスを保持し、フラックスの流出、偏在を抑えることができる。
【００２５】
また、本発明に係るヒューズエレメントは、絶縁体にフラックスを含浸させることで、可溶導体上及び／又は可溶導体下でフラックスを保持し、フラックスの流出、偏在を抑えることができる。
【００２６】
また、本発明に係るヒューズエレメントは、フラックスに液体保持性を有する絶縁体片を含有させることで、可溶導体上及び／又は可溶導体下でフラックスを保持し、フラックスの流出、偏在を抑えることができる。
【００２７】
また、本発明に係るヒューズ素子は、絶縁体にフラックスを含浸させることで、可溶導体上及び／又は可溶導体下でフラックスを保持し、フラックスの流出、偏在を抑えることができる。
【００２８】
また、本発明に係るヒューズ素子は、フラックスに液体保持性を有する絶縁体片を含有させることで、可溶導体上及び／又は可溶導体下でフラックスを保持し、フラックスの流出、偏在を抑えることができる。
【００２９】
また、本発明に係る保護素子は、絶縁体にフラックスを含浸させることで、可溶導体上及び／又は可溶導体下でフラックスを保持し、フラックスの流出、偏在を抑えることができる。
【００３０】
また、本発明に係る保護素子は、フラックスに液体保持性を有する絶縁体片を含有させることで、可溶導体上及び／又は可溶導体下でフラックスを保持し、フラックスの流出、偏在を抑えることができる。
【００３１】
また、本発明に係る短絡素子は、絶縁体にフラックスを含浸させることで、可溶導体上及び／又は可溶導体下でフラックスを保持し、フラックスの流出、偏在を抑えることができる。
【００３２】
また、本発明に係る短絡素子は、フラックスに液体保持性を有する絶縁体片を含有させることで、可溶導体上及び／又は可溶導体下でフラックスを保持し、フラックスの流出、偏在を抑えることができる。
【００３３】
また、本発明に係る切替素子は、絶縁体にフラックスを含浸させることで、可溶導体上及び／又は可溶導体下でフフラックスを保持し、フラックスの流出、偏在を抑えることができる。
【００３４】
また、本発明に係る切替素子は、フラックスに液体保持性を有する絶縁体片を含有させることで、可溶導体上及び／又は可溶導体下でフラックスを保持し、フラックスの流出、偏在を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明が適用されたヒューズエレメントの断面図であり、図１（Ａ）が、可溶導体上にフラックスシートを有する場合を説明する断面図であり、図１（Ｂ）が、可溶導体下にフラックスシートを有する場合を説明する断面図であり、図１（Ｃ）が、可溶導体上下にそれぞれフラックスシートを有する場合を説明する断面図である。
【図２】図２は、本発明が適用されたヒューズエレメントの平面図である。
【図３】図３（Ａ）は、本発明が適用されたフラックスシートの一例を示す断面図であり、図３（Ｂ）は、フラックスシートの変形例を示す断面図であり、図３（Ｃ）は、フラックスシートの他の変形例を示す断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、本発明が適用されたヒューズエレメントの変形例としてフラックスシートが楕円形である場合を示す平面図であり、図４（Ｂ）は、本発明が適用されたヒューズエレメントの変形例としてフラックスシートが円形である場合を示す平面図である。
【図５】図５は、本発明が適用されたヒューズエレメントの変形例を示す断面図であり、図５（Ａ）が、可溶導体上に絶縁体片含有フラックスを塗布した場合を説明する断面図であり、図５（Ｂ）が、可溶導体下に絶縁体片含有フラックスを塗布した場合を説明する断面図であり、図５（Ｃ）が、可溶導体上下にそれぞれ絶縁体片含有フラックスを塗布した場合を説明する断面図である。
【図６】図６（Ａ）は、本発明が適用されたヒューズエレメントの変形例として絶縁体片含有フラックスを楕円形に塗布した場合を示す平面図であり、図６（Ｂ）は、本発明が適用されたヒューズエレメントの変形例として絶縁体片含有フラックスを円形に塗布した場合を示す平面図である。
【図７】図７は、本発明が適用されたヒューズ素子を示す断面図であり、図７（Ａ）が、可溶導体上にフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図であり、図７（Ｂ）が、可溶導体上及び可溶導体下にそれぞれフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図である。
【図８】図８は、本発明が適用されたヒューズ素子を、カバー部材を外して示す平面図である。
【図９】図９は、本発明が適用されたヒューズ素子の可溶導体が溶融した状態を示す断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、本発明が適用されたヒューズ素子の可溶導体が溶断する前の回路図であり、図１０（Ｂ）は、本発明が適用されたヒューズ素子の可溶導体が溶断した後の回路図である。
【図１１】図１１は、本発明が適用されたヒューズ素子の変形例を示す断面図であり、図１１（Ａ）が、可溶導体上にフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図であり、図１１（Ｂ）が、可溶導体上及び可溶導体下にそれぞれフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図である。
【図１２】図１２は、本発明が適用されたヒューズ素子の他の変形例を示す断面図であり、図１２（Ａ）が、可溶導体上に絶縁体片含有フラックスを塗布した場合を説明する断面図であり、図１２（Ｂ）が、可溶導体上及び可溶導体下にそれぞれ絶縁体片含有フラックスを塗布した場合を説明する断面図である。
【図１３】図１３は、本発明が適用された保護素子の断面図であり、図１３（Ａ）が、可溶導体上にフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図であり、図１３（Ｂ）が、可溶導体上及び可溶導体下にそれぞれフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図である。
【図１４】図１４（Ａ）は、本発明が適用された保護素子をカバー部材を外して示す平面図であり、図１４（Ｂ）は、本発明が適用された保護素子の可溶導体が溶断する前の回路図である。
【図１５】図１５は、本発明が適用された保護素子の可溶導体が溶融した状態を示す断面図である。
【図１６】図１６（Ａ）は、本発明が適用された保護素子の可溶導体が溶断した状態でカバー部材を外して示す平面図であり、図１６（Ｂ）は、本発明が適用された保護素子で可溶導体が溶断した後の回路図である。
【図１７】図１７は、本発明が適用された保護素子の変形例を示す断面図であり、図１７（Ａ）が、可溶導体上にフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図であり、図１７（Ｂ）が、可溶導体上及び可溶導体下にそれぞれフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図である。
【図１８】図１８は、本発明が適用された保護素子の他の変形例を示す断面図であり、図１８（Ａ）が、可溶導体上に絶縁体片含有フラックスを塗布した場合を説明する断面図であり、図１８（Ｂ）が、可溶導体上及び可溶導体下にそれぞれ絶縁体片含有フラックスを塗布した場合を説明する断面図である。
【図１９】図１９は、本発明が適用された短絡素子をカバー部材を外して示す平面図である。
【図２０】図２０は、本発明が適用された短絡素子の断面図であり、図２０（Ａ）が、可溶導体上にフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図であり、図２０（Ｂ）が、可溶導体上及び可溶導体下にそれぞれフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図である。
【図２１】図２１は、本発明が適用された短絡素子の可溶導体が溶融した状態を示す断面図である。
【図２２】図２２（Ａ）は、本発明が適用された短絡素子の可溶導体が溶断する前の回路図であり、図２２（Ｂ）は、本発明が適用された短絡素子の可溶導体が溶断した後の回路図である。
【図２３】図２３は、本発明が適用された短絡素子の変形例を示す断面図であり、図２３（Ａ）が、可溶導体上にフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図であり、図２３（Ｂ）が、可溶導体上及び可溶導体下にそれぞれフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図である。
【図２４】図２４は、本発明が適用された短絡素子の他の変形例を示す断面図であり、図２４（Ａ）が、可溶導体上に絶縁体片含有フラックスを塗布した場合を説明する断面図であり、図２４（Ｂ）が、可溶導体上及び可溶導体下にそれぞれ絶縁体片含有フラックスを塗布した場合を説明する断面図である。
【図２５】図２５は、本発明が適用された短絡素子の他の変形例を示す平面図である。
【図２６】図２６は、本発明が適用された短絡素子の他の変形例を示す断面図であり、図２６（Ａ）が、可溶導体上にフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図であり、図２６（Ｂ）が、可溶導体上及び可溶導体下にそれぞれフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図である。
【図２７】図２７は、本発明が適用された短絡素子の他の変形例を示す断面図であり、図２７（Ａ）が、２つの可溶導体上にそれぞれフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図であり、図２７（Ｂ）が、２つの可溶導体上及び２つの可溶導体下にそれぞれフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図である。
【図２８】図２８は、本発明が適用された短絡素子の他の変形例を示す断面図であり、図２８（Ａ）が、可溶導体上にフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図であり、図２８（Ｂ）が、可溶導体上及び可溶導体下にそれぞれフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図である。
【図２９】図２９は、本発明が適用された短絡素子の他の変形例を示す断面図であり、図２９（Ａ）が、２つの可溶導体上にそれぞれフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図であり、図２９（Ｂ）が、２つの可溶導体上及び２つの可溶導体下にそれぞれフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図である。
【図３０】図３０は、本発明が適用された短絡素子の他の変形例を示す断面図であり、図３０（Ａ）が、可溶導体上に絶縁体片含有フラックスを塗布した場合を説明する断面図であり、図３０（Ｂ）が、可溶導体上及び可溶導体下にそれぞれ絶縁体片含有フラックスを塗布した場合を説明する断面図である。
【図３１】図３１は、本発明が適用された切替素子をカバー部材を外して示す平面図である。
【図３２】図３２は、本発明が適用された切替素子の断面図であり、図３２（Ａ）が、可溶導体上にフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図であり、図３２（Ｂ）が、可溶導体上及び可溶導体下にそれぞれフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図である。
【図３３】図３３は、本発明が適用された切替素子の可溶導体が溶断する前の回路図である。
【図３４】図３４は、本発明が適用された切替素子の可溶導体が溶断した後の回路図である。
【図３５】図３５は、本発明が適用された切替素子の可溶導体が溶融した状態を示す断面図である。
【図３６】図３６は、本発明が適用された切替素子をカバー部材を外して示す平面図であり、第１の可溶導体よりも早く第２の可溶導体が溶融した状態を説明する図である。
【図３７】図３７は、本発明が適用された切替素子をカバー部材を外して示す平面図であり、第１の可溶導体と第２の可溶導体がともに溶融した状態を説明する図である。
【図３８】図３８は、本発明が適用された切替素子の変形例を示す断面図であり、図３８（Ａ）が、可溶導体上にフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図であり、図３８（Ｂ）が、可溶導体上及び可溶導体下にそれぞれフラックスシートを搭載した場合を説明する断面図である。
【図３９】図３９は、本発明が適用された切替素子の他の変形例を示す断面図であり、図３９（Ａ）が、２つの可溶導体上にまとめて絶縁体片含有フラックスを塗布した場合を説明する断面図であり、図３９（Ｂ）が、２つの可溶導体上及び２つの可溶導体下にそれぞれまとめて絶縁体片含有フラックスを塗布した場合を説明する断面図である。
【図４０】図４０は、本発明が適用された切替素子の他の変形例を示す断面図であり、図４０（Ａ）が、２つの可溶導体上にそれぞれフラックスシートを個別に搭載した場合を説明する断面図であり、図４０（Ｂ）が、２つの可溶導体上及び２つの可溶導体下にそれぞれフラックスシートを個別に搭載した場合を説明する断面図である。
【図４１】図４１は、本発明が適用された切替素子の他の変形例を示す断面図であり、図４１（Ａ）が、２つの可溶導体上にそれぞれフラックスシートを個別に搭載した場合を説明する断面図であり、図４１（Ｂ）が、２つの可溶導体上及び２つの可溶導体下にそれぞれフラックスシートを個別に搭載した場合を説明する断面図である。
【図４２】図４２は、本発明が適用された切替素子の他の変形例を示す断面図であり、図４２（Ａ）が、２つの可溶導体上にそれぞれ個別に絶縁体片含有フラックスを塗布した場合を説明する断面図であり、図４２（Ｂ）が、２つの可溶導体上及び２つの可溶導体下にそれぞれ個別に絶縁体片含有フラックスを塗布した場合を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明が適用されたヒューズエレメント、ヒューズ素子、保護素子、短絡素子並びに切替素子及びこれらに用いられるフラックスシート並びにフラックスについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００３９】
［ヒューズエレメント］
先ず、本発明が適用されたヒューズエレメントについて説明する。本発明が適用されたヒューズエレメント１は、後述するヒューズ素子、保護素子、短絡素子及び切替素子にも用いられ、定格を超える電流が通電することによって自己発熱（ジュール熱）により溶断し、あるいは発熱体の発熱により溶断されるものである。ヒューズエレメント１は、鉛を主成分とする高融点ハンダや融点の異なる３層以上の金属層が積層されたものである。例えば融点の異なる３層以上の金属積層体の場合、図１（Ａ），図１（Ｂ），図１（Ｃ）に示すように、高融点金属層２と、高融点金属層２よりも融点の低い低融点金属層３と、フラックスシート５とを有し、例えば、図２に示すように、略矩形板状に形成されている。高融点金属層２と、低融点金属層３とは、可溶導体６を構成する。
【００４０】
［可溶導体］
高融点金属層２は、例えば、Ａｇ、Ｃｕ又はＡｇ若しくはＣｕを主成分とする合金が好適に用いられ、ヒューズエレメント１をリフロー炉によって絶縁基板上に実装を行う場合においても溶融しない高い融点を有する。
【００４１】
低融点金属層３は、例えばＳｎ又はＳｎを主成分とする合金で「Ｐｂフリーハンダ」と一般的に呼ばれる材料が好適に用いられる。低融点金属層３の融点は、必ずしもリフロー炉の温度よりも高い必要はなく、２００℃程度で溶融してもよい。
【００４２】
ヒューズエレメント１は、融点の異なる３層以上の金属層が積層されて形成されることにより、ヒューズ素子、保護素子、短絡素子及び切替素子の絶縁基板への実装性に優れ、また、ヒューズエレメント１が用いられた各素子の外部回路基板への実装性を向上させることができる。また、ヒューズエレメント１は、各素子において、定格の向上と速溶断性とを実現できる。
【００４３】
すなわち、ヒューズエレメント１は、高融点金属層２を備えることにより、リフロー炉等の外部熱源によって低融点金属層３の融点以上の高熱環境に短時間曝された場合にも、溶断や変形が防止され、初期遮断や初期短絡又は定格の変動に伴う溶断特性の低下を防止することができる。したがって、ヒューズエレメント１は、ヒューズ素子等の各素子の絶縁基板への実装や、ヒューズ素子等の各素子の外部回路基板への実装をリフロー実装により効率よく実現することができ、実装性を向上させることができる。
【００４４】
また、ヒューズエレメント１は、低抵抗の高融点金属層２が積層されて構成されているため、従来の鉛系高融点ハンダを用いた可溶導体に比べ、導体抵抗を大幅に低減することがでる。更に、低融点金属層３と高融点金属層２を積層することで、ヒューズエレメント１の溶融温度を３００〜４００℃程度に低減することができ、融点１０８５℃のダンベル形状の銅箔エレメントで構成される同一サイズの従来のチップヒューズ等に比して、電流定格を大幅に向上させることができる。また、同じ電流定格をもつ従来のチップヒューズよりも薄型化を図ることができ、速溶断性に優れる。
【００４５】
［フラックスシート］
ヒューズエレメント１は、可溶導体６の高融点金属層２又は低融点金属層３の酸化防止と、溶断時の酸化物除去及びハンダの流動性向上のために、図２に示すように、可溶導体６の最外層の全面にわたってフラックスシート５を搭載している。
【００４６】
なお、フラックスシート５は、図１（Ａ）に示すように、可溶導体６上に搭載される以外に、図１（Ｂ）に示すように、可溶導体６下に搭載、すなわち可溶導体６の下面に接するように構成してもよい。なお、フラックスシート５を可溶導体６下に搭載する場合であって、ヒューズエレメント１を下向きに各素子の基板に接続する場合には、可溶導体６の下面に接続しろを確保する必要がある。このため、フラックスシート５は、可溶導体６の下面の面積よりも小さくすることが好ましく、接続部分を開口させたシート体であってもよい。
【００４７】
また、フラックスシート５は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）で説明した以外に、図１（Ｃ）に示すように、可溶導体６上及び可溶導体６下にそれぞれ搭載するようにしてもよい。可溶導体６の上下にそれぞれフラックスシート５を搭載することで、より安定した溶断時の酸化物除去及びハンダの流動性向上を期待することができる。なお、図１（Ｃ）に示すフラックスシート５は、可溶導体６の上下それぞれが図１（Ａ）及び図１（Ｂ）で説明したものと同様であるため説明を省略する。
【００４８】
フラックスシート５は、図３（Ａ），図３（Ｂ），図３（Ｃ）に示すように、流動体又は半流動体のフラックス７をシート状の支持体８に含浸、保持させたものであり、例えば不織布やメッシュ状の生地にフラックス７を含浸させたもの、あるいはヒューズエレメント１の最外層に塗布したフラックス７上に不織布やメッシュ状の生地を配置し、フラックス７を含浸させたものである。フラックスシート５は、液体保持性を有する支持体８によって流動体又は半流動体のフラックス７を保持することができる。
【００４９】
ここで、支持体８は、フラックスシート５を可溶導体６上及び／又は可溶導体６下に搭載して用いることから、可溶導体６の溶断等、電気的な特性に影響を与えることが無いように絶縁体を用いる。支持体８を形成する材料としては、その構造によって各種の材料を用いることができるが、例えば、樹脂、ガラス等の絶縁体が好適である。
【００５０】
具体的な構造の一例として、フラックスシート５は、図３（Ａ）において、多孔質の支持体８にフラックス７を含浸させたものである。多孔質とは、図３（Ａ）に示すようにシートの上下方向に貫通する孔が多数設けられた構造体であったり、スポンジ状の構造体であってもよい。すなわち、フラックスシート５は、多孔質体、スポンジ体等の空隙を多数有する構造体とすることで、液体保持性を向上させ、フラックス７を可溶導体６上及び／又は可溶導体６下の所望の位置に保持することができる。
【００５１】
また、フラックスシート５は、図３（Ｂ）において、不織布やメッシュ状の生地である支持体８にフラックス７を含浸させたものである。生地とは、図３（Ｂ）に示すように繊維状の構造体である。すなわち、フラックスシート５は、繊維状の構造体によって、液体保持性を向上させ、フラックス７を可溶導体６上及び／又は可溶導体６下の所望の位置に保持することができる。
【００５２】
また、フラックスシート５は、図３（Ｃ）において、針状及び短繊維状の支持体８をフラックス７と混練して乾燥形成したものである。針状及び短繊維状とは、後述のフラックスの説明で詳述する。フラックスシート５は、針状及び短繊維状の構造体によって、液体保持性を向上させ、フラックス７を可溶導体６上及び／又は可溶導体６下の所望の位置に保持することができる。
【００５３】
ここで、支持体８は、フラックス７を保持する、液体保持性を有する各種の絶縁体を用いることができるが、少なくとも、ヒューズエレメント１やこれを用いた各素子の実装温度まで、可溶導体６上にフラックス７を保持する必要がある。従って、支持体８は、その形状を維持することができる程度の耐熱性が必要であり、ヒューズエレメント１やこれを用いた各素子の実装温度を超える温度では変形若しくは溶融し流動性を持つようになる材料を用いることができる。すなわち、実装温度を超えるような可溶導体６の溶断時の温度では、フラックス７を可溶導体６上に保持する必要がもはやなくなるため、フラックス７とともに支持体８が溶融し流動することとなる。支持体８が溶融又は流動性を有することで、可溶導体６の溶断時に支持体８が残置することが無くなり、絶縁特性を向上させることができる。
【００５４】
より具体的に、支持体８は、３００℃以上の温度で変形もしくは溶融し流動性を持つ材料を用いることが好ましい。
【００５５】
また、支持体８は、比重が可溶導体６の比重以下とすることが好ましい。可溶導体６の溶断時に、溶融導体がまとまるために支持体８を軽くする必要があるからである。すなわち、支持体８の比重が可溶導体６よりも比重が大きいと、溶融導体を支持体８が圧迫するため、溶融導体がまとまりにくくなり、ヒューズエレメント１としての溶断特性を悪化させる恐れがあるからである。
【００５６】
可溶導体６の体積中、低融点金属層３がその体積の大半を占めることから、支持体８の比重は、低融点金属層３の比重以下とすることが好ましく、より具体的に  比重は５ｇ／ｃｍ3以下の材料を用いることが好ましい。
【００５７】
フラックスシート５は、図２に示すように、可溶導体６の表面積よりも広い面積を有する。これにより、可溶導体６は、フラックスシート５によって完全に被覆され、溶融により体積が膨張した場合にも、確実にフラックス７による酸化除去、及び濡れ性の向上による速溶断を実現することができる。また、フラックスシート５は、図１（Ｂ），図１（Ｃ）に示すように、可溶導体６の下面に搭載する場合に、可溶導体６の表面積よりも狭い面積を有する。これにより、可溶導体６は、フラックスシート５によって下面を被覆されるとともに、各素子の基板への接続しろを確保することが可能となる。
【００５８】
なお、フラックスシート５は、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、円形又は楕円形の形状としてもよい。このようなフラックスシート５は、例えば、可溶導体６の表面積よりも十分に大きなシートをパンチ加工等を用いることで円形又は楕円形の形状を得ることができる。
【００５９】
フラックスシート５は、円形又は楕円形とした場合に、少なくとも円又は楕円の直径が矩形の可溶導体６の短辺よりも大きいことが好ましい。また、フラックスシート５を搭載する位置は、可溶導体６の溶断部に円又は楕円の中心が重なる位置とすることが好ましい。
【００６０】
フラックスシート５を可溶導体６上及び／又は可溶導体６下に搭載することにより、ヒューズエレメント１の実装時における熱処理工程においてもフラックスを可溶導体６の全面にわたって保持することができ、可溶導体６の低融点金属層３（例えばハンダ）の濡れ性を高めるとともに、低融点金属層３が溶解している間の酸化物を除去し、高融点金属（例えばＡｇ）への浸食作用を用いて速溶断性を向上させることができる。
【００６１】
また、フラックスシート５を可溶導体６上及び／又は可溶導体６下に搭載することにより、可溶導体６の最外層の高融点金属層２の表面に、Ｓｎを主成分とするＰｂフリーハンダ等の酸化防止膜を形成した場合にも、当該酸化防止膜の酸化物を除去することができ、高融点金属層２の酸化を効果的に防止し、速溶断性を維持、向上することができる。
【００６２】
［絶縁体片含有フラックス］
また、フラックスシート５と略同様の効果を得るために、シート状の支持体８に流動体又は半流動体のフラックス７を含浸させずに、流動体又は半流動体のフラックス７に針状又は短繊維の絶縁体片１０を混練して含有させた、絶縁体片含有フラックス９を可溶導体６上及び／又は可溶導体６下に塗布するようにしてもよい。
【００６３】
絶縁体片含有フラックス９は、図５（Ａ）に示すように、流動体又は半流動体のフラックス７と、針状又は短繊維の絶縁体片１０によって構成されている。
【００６４】
フラックス７は、上述したフラックスシート５に含浸させるフラックスと同様のものを用いることができる。
【００６５】
絶縁体片１０は、針状又は短繊維の絶縁体である。絶縁体片１０は、例えば、ガラス繊維や不織布を短繊維状に細かく分離したものを用いることができる。絶縁体片１０は、個々の長さをフラックス７の流動性に影響を与えない範囲の長さとし、フラックス７に混ぜ合わせたときに互いに絡まりあい、若しくは表面張力によって互いの間でフラックス７を保持できるように所定の表面積を有する構造とする。
【００６６】
なお、絶縁体片１０は、針状又は短繊維にその形状は限定されず、例えば、かぎ状の構造を有し、かぎ状の構造によって互いに絡まりあうような構造であってもよい。また、絶縁体片１０は、単一な形状のものに限られず、個々に形状や長さが異なるようにしてもよい。
【００６７】
絶縁体片含有フラックス９は、図５（Ａ）に示すように、可溶導体６上に塗布される以外に、図５（Ｂ）に示すように、可溶導体６下に塗布、すなわち可溶導体６の下面に塗布するように構成してもよい。なお、絶縁体片含有フラックス９を可溶導体６下に塗布する場合であって、ヒューズエレメント１を下向きに各素子の基板に接続する場合には、可溶導体６の下面に接続しろを確保する必要がある。このため、絶縁体片含有フラックス９は、可溶導体６の下面の面積よりも小さく塗布することが好ましく、接続部分を避けて塗布することが好ましい。
【００６８】
また、絶縁体片含有フラックス９は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）で説明した以外に、図５（Ｃ）に示すように、可溶導体６上及び可溶導体６下にそれぞれ塗布するようにしてもよい。可溶導体６の上下にそれぞれ絶縁体片含有フラックス９を塗布することで、より安定した溶断時の酸化物除去及びハンダの流動性向上を期待することができる。なお、図５（Ｃ）に示す絶縁体片含有フラックス９は、可溶導体６の上下それぞれが図５（Ａ）及び図５（Ｂ）で説明したものと同様であるため説明を省略する。
【００６９】
上述した絶縁体片１０を含有する絶縁体片含有フラックス９は、図６（Ａ）や図６（Ｂ）に示すように、可溶導体６に円形又は楕円形に塗布することによって、フラックスシート５と同等にフラックス７を保持することができるとともに、フラックスシート５と比較して、シート作成、シート搭載工程を簡略化することができ、従前の可溶導体にフラックスを塗布する製造工程を変更することなく実施可能である。
【００７０】
なお、絶縁体片含有フラックス９は、溶断時の酸化物除去及びハンダの流動性向上の観点で、可溶導体６上及び／又は可溶導体６下の全面に渡って矩形状に塗布する方がより好ましい。ただし、可溶導体６下の各素子への接続部分には、絶縁体片含有フラックス９を塗布せずに、接続しろを残すようにする必要がある点は、図１（Ｂ），図１（Ｃ）で説明した場合と同様であることは言うまでもない。
【００７１】
［ヒューズエレメントの積層構造］
ヒューズエレメント１は、一対の高融点金属層２の間に設けられる内層を低融点金属層３とし、外層を高融点金属層２とすることにより、ヒューズ素子等の各素子が組み込まれた電気系統に異常に高い電圧が瞬間的に印加されるサージへの耐性（耐パルス性）を向上することができる。すなわち、ヒューズエレメント１は、可溶導体６が例えば１００Ａの電流が数ｍｓｅｃ流れたような場合にまで溶断してはならない。この点、極短時間に流れる大電流は導体の表層を流れることから（表皮効果）、ヒューズエレメント１は、可溶導体６の外層として抵抗値の低いＡｇメッキ等の高融点金属層２が設けられているため、サージによって印加された電流を流しやすく、自己発熱による溶断を防止することができる。したがって、ヒューズエレメント１は、従来のハンダ合金からなるヒューズに比して、大幅にサージに対する耐性を向上させることができる。
【００７２】
なお、上述したヒューズエレメント１は、可溶導体６の低融点金属層３の体積を高融点金属層２の体積よりも大きくすることが好ましい。ヒューズエレメント１は、低融点金属層３の体積を多くすることにより、効果的に高融点金属層２の浸食による短時間での溶断を行うことができる。
【００７３】
［製造方法］
ヒューズエレメント１は、低融点金属層３の表面に高融点金属２をメッキ技術を用いて成膜して可溶導体６を形成し、可溶導体６上及び／又は可溶導体６下にフラックスシート５を搭載することにより製造できる。
【００７４】
可溶導体６は、例えば、長尺状のハンダ箔の表面にＡｇメッキを施すことにより効率よく製造でき、使用時には、サイズに応じて切断することで、容易に用いることができる。
【００７５】
また、可溶導体６は、低融点金属層３を構成する低融点金属箔と高融点金属層２を構成する高融点金属箔とを貼りあわせることにより製造してもよい。可溶導体６は、例えば、圧延した２枚のＣｕ箔、或いはＡｇ箔の間に、同じく圧延した低融点金属層３を構成するハンダ箔を挟み、積層してプレスすることにより製造できる。この場合、低融点金属箔は、高融点金属箔よりも柔らかい材料を選択することが好ましい。これにより、厚みのばらつきを吸収して低融点金属箔と高融点金属箔とを隙間なく密着させることができる。また、低融点金属箔はプレスによって膜厚が薄くなるため、予め厚めにしておくとよい。プレスにより低融点金属箔が可溶導体の端面よりはみ出した場合は、切り落として形を整えることが好ましい。
【００７６】
その他、可溶導体６は、蒸着等の薄膜形成技術や、他の周知の積層技術を用いることによっても、低融点金属層３と高融点金属層２とが積層された可溶導体６を形成することができる。
【００７７】
なお、可溶導体６は、一方の高融点金属層２を最外層としたときに、さらに当該最外層の高融点金属層２の表面に図示しない酸化防止膜を形成してもよい。可溶導体６は、最外層の高融点金属層２がさらに酸化防止膜によって被覆されることにより、例えば高融点金属層２としてＣｕメッキやＣｕ箔を形成した場合にも、Ｃｕの酸化を防止することができる。したがって、可溶導体６は、Ｃｕの酸化によって溶断時間が長くなる事態を防止することができ、短時間で溶断することができる。
【００７８】
また、可溶導体６は、高融点金属層２としてＣｕ等の安価だが酸化しやすい金属を用いることができ、Ａｇ等の高価な材料を用いることなく形成することができる。
【００７９】
高融点金属の酸化防止膜は、低融点金属層３と同じ材料を用いることができ、例えばＳｎを主成分とするＰｂフリーハンダを用いることができる。また、酸化防止膜は、高融点金属層２の表面に錫メッキを施すことにより形成することができる。その他、酸化防止膜は、Ａｕメッキやプリフラックスによって形成することもできる。
【００８０】
次いで、可溶導体６上にフラックスシート５を搭載する工程について説明する。まず、フラックスシート５は、可溶導体６の面積よりも十分に大きな支持体８にフラックス７を含浸させ、オーブン等によって加熱しフラックス７の溶剤分を乾燥させて固化することによってマザーシートを作成し、このマザーシートから所望の大きさに切断することで作成することができる。なお、マザーシートを作成せずに、直接フラックスシート５を作成することもできる。この場合には、フラックスシート５の切り出し工程を省略することができる。
【００８１】
次いで、切り出したフラックスシート５を可溶導体６を完全に覆い隠すように、可溶導体６上に搭載する。なお、可溶導体６上にフラックスシート５を仮固定する固定剤として少量の液体フラックス７を滴下又は塗布しフラックスシート５を載置し、乾燥することで、可溶導体６上にフラックスシート５を搭載することができる。また、可溶導体６下にフラックスシート５を搭載する場合には、可溶導体６の下面を上方に向けた状態で、可溶導体６の下面の表面積より小さいフラックスシート５を搭載する。なお、可溶導体６下にフラックスシート５を仮固定する固定剤として少量の液体フラックス７を滴下又は塗布しフラックスシート５を載置し、乾燥することで、可溶導体６下にフラックスシート５を搭載することができる。なお、可溶導体６上及び可溶導体６下にそれぞれフラックスシート５を搭載する場合には、可溶導体６の片面ごとにフラックスシート５を搭載するようにしてもよいが、２つのフラックスシート５の一方又は両方を仮固定し、後述する各素子のカバー部材を接着する際の加熱によって固定剤を乾燥するようにしてもよい。
【００８２】
また、可溶導体６上にフラックスシート５を搭載する他の例について説明する。可溶導体６の面積よりも十分に大きなマザー支持体から、フラックスシート５の大きさに応じた支持体８を切り出す。次に、可溶導体６上にフラックス７を塗布又は滴下した後に、フラックス７を乾燥させる前に、切り出した支持体８を載置する。支持体８は、液体保持性を有するため、フラックス７を吸収して、フラックス７と一体化する。その後、乾燥工程を経てフラックス７の溶剤分を乾燥させて固化することで、フラックスシート５が形成される。また、可溶導体６下にフラックスシート５を搭載する場合には、可溶導体６の下面を上方に向けた状態で、可溶導体６の下面にフラックス７を塗布又は滴下した後に、フラックス７を乾燥させる前に、可溶導体６の下面の表面積より小さく切り出した支持体８を載置する。支持体８は、液体保持性を有するため、フラックス７を吸収して、フラックス７と一体化する。その後、乾燥工程を経てフラックス７の溶剤分を乾燥させて固化することで、可溶導体６の下面にフラックスシート５が形成される。
【００８３】
この工程を用いることで、フラックスシート５をあらかじめ製造する工程を省略することができ、通常のフラックス７の塗布工程の後に支持体８を載置するだけで、ヒューズエレメント１を製造することができ、煩雑な製造工程を必要とすることはない。
【００８４】
また、可溶導体６上にフラックスシート５を搭載しない場合の例、すなわち、絶縁体片含有フラックス９を用いる場合について説明する。可溶導体６上には、流動性又は半流動性を有する絶縁体片含有フラックス９を塗布又は滴下し、可溶導体６上に絶縁体片含有フラックス９が広がることによって、フラックスシート５と略同等の構成及び効果を得ることができる。また、可溶導体６下に絶縁体片含有フラックス９を塗布する場合には、可溶導体６の下面を上方に向けた状態で、可溶導体６の下面に絶縁体片含有フラックス９を塗布又は滴下し、可溶導体６の下面に絶縁体片含有フラックス９が広がることによって、フラックスシート５と略同等の構成及び効果を得ることができる。
【００８５】
この工程を用いることで、フラックスシート５をあらかじめ製造する工程を省略することができ、通常のフラックス７の塗布工程と同様の工程を用いて絶縁体片含有フラックス９を塗布するだけで、ヒューズエレメント１を製造することができ、煩雑な製造工程を必要とすることはない。
【００８６】
次いで、上述したヒューズエレメント１を用いたヒューズ素子、保護素子、短絡素子、切替素子について説明する。なお、以下の説明では、ヒューズエレメント１を用いた各素子について説明するが、ヒューズエレメント１及びその変形例を各素子に用いてもよいのは勿論である。また、以下では、ヒューズエレメント１で説明したものと略同等の要素について同じ符号を付して説明を省略する。
【００８７】
［ヒューズ素子（自己発熱遮断）］
本発明が適用されたヒューズ素子８０は、図７（Ａ）に示すように、絶縁基板８１と、絶縁基板８１に設けられた第１の電極８２及び第２の電極８３と、第１及び第２の電極８２，８３間にわたって実装され、定格を超える電流が通電することによって自己発熱により溶断し、第１の電極８２と第２の電極８３との間の電流経路を遮断するヒューズエレメント１と、絶縁基板８１上でヒューズエレメント１をカバーするカバー部材８９とを備える。ヒューズエレメント１は、可溶導体６と可溶導体６上及び／又は可溶導体６下に搭載されたフラックスシート５から構成される。
【００８８】
絶縁基板８１は、たとえば、アルミナ、ガラスセラミックス、ムライト、ジルコニアなどの絶縁性を有する部材によって方形状に形成される。その他、絶縁基板８１は、ガラスエポキシ基板、フェノール基板等のプリント配線基板に用いられる材料を用いてもよい。
【００８９】
絶縁基板８１の相対向する両端部には、第１、第２の電極８２，８３が形成されている。第１、第２の電極８２，８３は、それぞれ、ＡｇやＣｕ配線等の導電パターンによって形成され、表面に適宜、酸化防止対策としてＳｎメッキ、Ｎｉ／Ａｕメッキ、Ｎｉ／Ｐｄメッキ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキ等の保護層８６が設けられている。また、第１、第２の電極８２，８３は、絶縁基板８１の表面８１ａより、キャスタレーションを介して裏面８１ｂに形成された第１、第２の外部接続電極８２ａ，８３ａと連続されている。ヒューズ素子８０は、裏面８１ｂに形成された第１、第２の外部接続電極８２ａ，８３ａを介して、回路基板の電流経路上に実装される。
【００９０】
第１及び第２の電極８２，８３は、ハンダ等の接続材料８８を介してヒューズエレメント１の可溶導体６が接続されている。上述したように、ヒューズエレメント１は、可溶導体６が高融点金属層２を備えることにより高温環境に対する耐性が向上されているため実装性に優れ、接続材料８８を介して第１及び第２の電極８２，８３間に搭載された後、リフローはんだ付け等により容易に接続することができる。
【００９１】
［可溶導体］
可溶導体６については、上述したヒューズエレメント１で説明したものと略同等のものを用いるため、説明及び層構造について図示を省略している。以下の全ての実施の形態においても同様とする。
【００９２】
［フラックスシート］
ヒューズ素子８０は、高融点金属層２又は低融点金属層３の酸化防止と、溶断時の酸化物除去及びハンダの流動性向上のために、図７（Ａ）に示すように、可溶導体６上の最外層の全面にわたるフラックスシート５を搭載している。なお、フラックスシート５については、上述したヒューズエレメント１で説明したものと略同等のものを用いるため、説明及び内部構造について図示を省略している。また、フラックスシート５を可溶導体６下に搭載することは、図７（Ｂ）に示すように、上述したヒューズエレメント１にて説明した場合と適用可能であるが、可溶導体６上にフラックスシート５を搭載する例についてのみ説明を行い、詳細な図示及び説明を省略する。以下の全ての実施の形態においても同様とする。
【００９３】
フラックスシート５は、流動体又は半流動体のフラックス７をシート状の支持体８に含浸、保持させたものであり、例えば不織布やメッシュ状の生地にフラックス７を含浸させたもの、あるいは可溶導体６の最外層に塗布したフラックス７の上に不織布やメッシュ状の生地を配置し、フラックス７を含浸させたものである。
【００９４】
図８に示すように、フラックスシート５は、可溶導体６の表面積よりも広い面積を有することが好ましい。これにより、可溶導体６は、フラックスシート５によって完全に被覆され、溶融により体積が膨張した場合にも、確実にフラックス７による酸化除去、及び濡れ性の向上による速溶断を実現することができる。
【００９５】
フラックスシート５を可溶導体６上に搭載することにより、ヒューズエレメント１の実装時やヒューズ素子８０の実装時における熱処理工程においてもフラックス７を可溶導体６の全面にわたって保持することができ、ヒューズ素子８０の実使用時において、低融点金属層３（例えばハンダ）の濡れ性を高めるとともに、第１、第２の低融点金属が溶解している間の酸化物を除去し、高融点金属（例えばＡｇ）への浸食作用を用いて速溶断性を向上させることができる。
【００９６】
また、フラックスシート５を配置することにより、可溶導体６の最外層の高融点金属層２の表面に、Ｓｎを主成分とするＰｂフリーハンダ等の酸化防止膜を形成した場合にも、当該酸化防止膜の酸化物を除去することができ、高融点金属層２の酸化を効果的に防止し、速溶断性を維持、向上することができる。
【００９７】
［カバー部材］
ヒューズ素子８０は、ヒューズエレメント１が設けられた絶縁基板８１の表面８１ａ上に、内部を保護するとともに溶融したヒューズエレメント１の飛散を防止するカバー部材８９が取り付けられている。
【００９８】
カバー部材８９は、各種エンジニアリングプラスチック、セラミックス等の絶縁性を有する部材により形成することができる。ヒューズ素子８０は、ヒューズエレメント１がカバー部材８９によって覆われるため、過電流によるアーク放電の発生を伴う自己発熱遮断時においても、溶融金属がカバー部材８９によって捕捉され、周囲への飛散を防止できる。
【００９９】
また、カバー部材８９は、天面８９ａから絶縁基板８１に向かって、少なくともフラックスシート５の側面まで延在する突起部８９ｂを有している。カバー部材８９は、突起部８９ｂにより、フラックスシート５の側面が移動規制を受けるため、フラックスシート５の位置ずれを防ぐことが可能となる。すなわち、突起部８９ｂは、フラックスシート５の大きさよりも所定のクリアランスを保持した大きさで、フラックスシート５を保持すべき位置に対応して設けられる。なお、突起部８９ｂは、フラックスシート５の側面を周回して覆う壁面としてもよいし、部分的に突起するものであってもよい。
【０１００】
また、カバー部材８９は、フラックスシート５と天面８９ａの間に所定の間隔をあけた構成とされている。図９に示すように、可溶導体６が溶融した際に、溶融した溶融導体がフラックスシート５を押し上げるためのクリアランスが必要だからである。
【０１０１】
従って、カバー部材８９は、カバー部材８９の内部空間の高さ（天面８９ａまでの高さ）は、絶縁基板８１の表面８１ａ上の溶融した可溶導体６の高さ（複数の溶融導体に分断される場合にはその溶融導体のうち最も高くなる高さ）と、フラックスシート５の厚さの和よりも大きくなるように構成されている。
【０１０２】
［実装状態］
次いで、ヒューズ素子８０の実装状態について説明する。ヒューズ素子８０は、図７に示すように、可溶導体６が、絶縁基板８１の表面８１ａから離間して実装されている。
【０１０３】
一方、可溶導体を絶縁基板の表面へ印刷により形成するなど、可溶導体が絶縁基板の表面と接するヒューズ素子においては、第１、第２の電極間において可溶導体の溶融金属が絶縁基板上に付着しリークが発生する。例えばＡｇペーストをセラミック基板へ印刷することにより可溶導体を形成したヒューズ素子においては、セラミックとＡｇが焼結されて食い込んでしまい、第１、第２の電極間に残留してしまう。そのため、当該残留物によって第１、第２の電極間にリーク電流が流れ、電流経路を完全には遮断することができない。
【０１０４】
この点、ヒューズ素子８０においては、絶縁基板８１とは別に単体で可溶導体６を形成し、かつ絶縁基板８１の表面８１ａから離間して実装させている。したがって、ヒューズ素子８０は、可溶導体６の溶融時にも溶融金属が絶縁基板８１へ食い込むこともなく第１、第２の電極８２，８３上に引き込まれ、確実に第１、第２の電極８２，８３間を絶縁することができる。
【０１０５】
なお、ヒューズ素子８０は、上述したように可溶導体６を第１、第２の電極８２，８３上にリフローハンダ付けによって接続することができるが、その他にも、ヒューズ素子８０は、可溶導体６を超音波溶接によって第１、第２の電極８２，８３上に接続してもよい。
【０１０６】
次いで、ヒューズ素子８０は、図８に示すように、フラックスシート５が、可溶導体６を完全に覆い隠すように可溶導体６上に搭載する。なお、可溶導体６上に仮固定する固定剤として少量の液体フラックス７を滴下又は塗布しフラックスシート５を載置することでフラックスシート５を可溶導体６上に固定する。
【０１０７】
次いで、接着剤８４を介して絶縁基板８１上にカバー部材８９が接着される。カバー部材８９の突起部８９ｂは、フラックスシート５の搭載位置に対して所定のクリアランスがあるため、フラックスシート５と干渉することはない。
【０１０８】
［回路図］
このようなヒューズ素子８０は、図１０（Ａ）に示す回路構成を有する。ヒューズ素子８０は、第１、第２の外部接続電極８２ａ，８３ａを介して外部回路に実装されることにより、当該外部回路の電流経路上に組み込まれる。ヒューズ素子８０は、可溶導体６に所定の定格電流が流れている間は、自己発熱によっても溶断することがない。そして、ヒューズ素子８０は、定格を超える過電流が通電すると可溶導体６が自己発熱によって溶断し、第１、第２の電極８２，８３間を遮断することにより、当該外部回路の電流経路を遮断する（図１０（Ｂ））。
【０１０９】
このとき、ヒューズ素子８０は、上述したように、可溶導体６が高融点金属層２よりも融点の低い低融点金属層３が積層されているため、過電流による自己発熱により、高融点金属層２を浸食し始める。したがって、ヒューズ素子８０は、可溶導体６の低融点金属層３による高融点金属層２の浸食作用を利用することにより、高融点金属層２が溶融温度よりも低い温度で溶融され、速やかに溶断することができる。
【０１１０】
加えて、図９に示すように、可溶導体６の溶融金属は、第１及び第２の電極８２，８３の物理的な引き込み作用により左右に分断されることから、速やかに、かつ確実に、第１及び第２の電極８２，８３間の電流経路を遮断することができる。
【０１１１】
［製造方法］
ヒューズ素子８０の製造方法は、上述で説明したヒューズエレメント１に関する製造方法を用いることができる。従って、ヒューズエレメント１に関する製造方法の説明は割愛する。
【０１１２】
まず、絶縁基板８１の相対向する両端部に、第１、第２の電極８２，８３を、それぞれ、ＡｇやＣｕ配線等をスクリーン印刷等によってパターンニングし、表面に適宜、酸化防止及び電極喰われ対策としてＳｎ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ等の保護層８６をメッキ加工によって形成することでベース部分を製造する。
【０１１３】
次に、絶縁基板８１の表面８１ａ側で、第１、第２の電極８２，８３上にハンダペースト等の接続材料８８を塗布し、第１、第２の電極８２，８３にわたってヒューズエレメント１の可溶導体６部分を接続する。これにより、第１、第２の電極８２，８３上に、ヒューズエレメント１すなわち可溶導体６が搭載される。
【０１１４】
次に、絶縁基板８１の表面８１ａ側に所定の範囲で接着剤８４を塗布した後に、カバー部材８９を接着することで、ヒューズエレメント１がカバーされ、ヒューズ素子８０が完成する。
【０１１５】
ここで、ヒューズ素子８０におけるヒューズエレメント１の搭載方法については、ヒューズエレメント１の製造工程を、ヒューズ素子８０の製造工程の内部に分割して取り込むようにしてもよい。
【０１１６】
具体的には、ヒューズエレメント１のフラックスシート５を可溶導体６に接着する前、若しくは可溶導体６の表面に絶縁体片含有フラックス９を塗布する前に、可溶導体６単体を、第１、第２の電極８２，８３上に搭載して接続した後に、可溶導体６上にフラックスシート５をフラックス７等の固定剤を用いて仮固定するようするか、若しくは可溶導体６単体を、第１、第２の電極８２，８３上に搭載して接続した後に、絶縁体片含有フラックス９を塗布するようにしてもよい。この場合、カバー部材８９を接着する工程で、加熱を行うことで、接着剤８４を硬化させるとともに、フラックスシート５を固定することができる。
【０１１７】
ヒューズ素子８０の製造方法にヒューズエレメント１の製造方法を取り込むことで、あらかじめヒューズエレメント１を製造しておく必要が無くなり、ヒューズ素子８０の製造工程をヒューズエレメント１の製造工程と一体化することができるため、生産性の向上が期待できる。
【０１１８】
なお、ヒューズ素子８０の製造方法にヒューズエレメント１の製造方法を取り込む場合であっても、カバー部材８９を接着する工程が最後になることは説明するまでもない。
【０１１９】
［ヒューズ素子の変形例１］
次に、ヒューズ素子８０の変形例１を説明する。ヒューズ素子８０は、図１１（Ａ）に示すように、フラックスシート５を、フラックスシート８５ａに置換したものを用いるようにしてもよい。図１１（Ａ）に示すヒューズ素子８０は、フラックスシート８５ａ以外の部分については、特に変更はないものとする。
【０１２０】
フラックスシート８５ａは、流動体又は半流動体のフラックス７をシート状の支持体８に含浸、保持させたものであり、例えば不織布やメッシュ状の生地にフラックス７を含浸させたもの、あるいは可溶導体６の最外層に塗布したフラックス７の上に不織布やメッシュ状の生地を配置し、フラックス７を含浸させたものである。フラックスシート８５ａは、液体保持性を有する支持体８によって流動体又は半流動体のフラックス７を保持することができる。
【０１２１】
ヒューズ素子８０の変形例１で示す構造を用いる場合、上述で説明した、ヒューズ素子８０の製造方法において、可溶導体６単体を第１、第２の電極８２，８３上に搭載して接続した後に、可溶導体６上に流動体又は半流動体のフラックス７を塗布又は滴下し、フラックス７上にシート状の支持体８を載置することで製造することができる。
【０１２２】
また、ヒューズ素子８０の変形例１で示す構造を用いる場合、図１１（Ｂ）に示すように、フラックスシート８５ａを可溶導体６下にも搭載することができる。また、可溶導体６下のみにフラックスシート８５ａを搭載するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０１２３】
［ヒューズ素子の変形例２］
次に、ヒューズ素子８０の変形例を説明する。ヒューズ素子８０は、図１２（Ａ）に示すように、フラックスシート５を、絶縁体片含有フラックス８５ｂに置換したものを用いるようにしてもよい。図１２（Ａ）に示すヒューズ素子８０は、絶縁体片含有フラックス８５ｂ以外の部分については、特に変更はないものとする。
【０１２４】
絶縁体片含有フラックス８５ｂは、シート状の支持体８に流動体又は半流動体のフラックス７を含浸させずに、流動体又は半流動体のフラックス７に針状又は短繊維の絶縁体片１０を混練して含有させ可溶導体６に塗布したものである。絶縁体片含有フラックス８５ｂは、液体保持性を有する絶縁体片１０によって流動体又は半流動体のフラックス７を可溶導体６上に保持することができる。
【０１２５】
ヒューズ素子８０の変形例２で示す構造を用いる場合、上述で説明した、ヒューズ素子８０の製造方法において、可溶導体６単体を第１、第２の電極８２，８３上に搭載して接続した後に、針状又は短繊維の絶縁体片１０を混練して含有させた絶縁体片含有フラックス９を可溶導体６上に塗布することで製造することができる。
【０１２６】
また、ヒューズ素子８０の変形例２で示す構造を用いる場合、図１２（Ｂ）に示すように、絶縁体片含有フラックス８５ｂを可溶導体６下にも塗布することができる。また、可溶導体６下のみに絶縁体片含有フラックス８５ｂを塗布するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０１２７】
［保護素子（発熱体による発熱遮断及び自己発熱遮断）］
次いで、ヒューズエレメント１を用いた保護素子について説明する。なお、以下の説明において、上述したヒューズエレメント１及びヒューズ素子８０と同様の部材については同じ符号を付してその詳細を省略する。
【０１２８】
本発明が適用された保護素子９０は、図１３（Ａ），図１４（Ａ）に示すように、絶縁基板９１と、絶縁基板９１に積層され、絶縁部材９２に覆われた発熱体９３と、絶縁基板９１の両端に形成された第１の電極９４及び第２の電極９５と、絶縁基板９１上に発熱体９３と重畳するように積層され、発熱体９３に電気的に接続された発熱体引出電極９６と、両端が第１、第２の電極９４，９５にそれぞれ接続され、中央部が発熱体引出電極９６に接続されたヒューズエレメント１と、絶縁基板９１上でヒューズエレメント１をカバーするカバー部材９７とを備える。ヒューズエレメント１は、可溶導体６と可溶導体６上及び／又は可溶導体６下に搭載されたフラックスシート５から構成される。なお、可溶導体６下に搭載されたフラックスシート５については、図１３（Ｂ）に図示する。
【０１２９】
絶縁基板９１は、上記絶縁基板８１と同様に、たとえば、アルミナ、ガラスセラミックス、ムライト、ジルコニアなどの絶縁性を有する部材によって方形状に形成される。その他、絶縁基板９１は、ガラスエポキシ基板、フェノール基板等のプリント配線基板に用いられる材料を用いてもよい。
【０１３０】
絶縁基板９１の相対向する両端部には、第１、第２の電極９４，９５が形成されている。第１、第２の電極９４，９５は、それぞれ、ＡｇやＣｕ配線等の導電パターンによって形成されている。また、第１、第２の電極９４，９５は、絶縁基板９１の表面９１ａより、キャスタレーションを介して裏面９１ｂに形成された第１、第２の外部接続電極９４ａ，９５ａと連続されている。保護素子９０は、裏面９１ｂに形成された第１、第２の外部接続電極９４ｂ，９５ｂが保護素子９０が実装される回路基板に設けられた接続電極に接続されることにより、回路基板上に形成された電流経路の一部に組み込まれる。
【０１３１】
発熱体９３は、通電すると発熱する導電性を有する部材であって、たとえばニクロム、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｕ等又はこれらを含む材料からなる。発熱体９３は、これらの合金あるいは組成物、化合物の粉状体を樹脂バインダ等と混合してペースト状にしたものを、絶縁基板９１上にスクリーン印刷技術を用いてパターン形成して、焼成する等によって形成することができる。
【０１３２】
また、保護素子９０は、発熱体９３が絶縁部材９２によって被覆され、絶縁部材９２を介して発熱体９３と対向するように発熱体引出電極９６が形成される。発熱体引出電極９６はヒューズエレメント１の可溶導体６が接続され、これにより発熱体９３は、絶縁部材９２及び発熱体引出電極９６を介して可溶導体６と重畳される。絶縁部材９２は、発熱体９３の保護及び絶縁を図るとともに、発熱体９３の熱を効率よく可溶導体６へ伝えるために設けられ、例えばガラス層からなる。
【０１３３】
なお、発熱体９３は、絶縁基板９１に積層された絶縁部材９２の内部に形成してもよい。また、発熱体９３は、絶縁基板９１の第１、第２の電極９４，９５が形成された表面と反対側の裏面９１ｂに形成してもよく、あるいは、絶縁基板９１の表面９１ａに第１、第２の電極９４，９５と隣接して形成してもよい。また、発熱体９３は、絶縁基板９１の内部に形成してもよい。
【０１３４】
また、発熱体９３は、一端が発熱体引出電極９６と接続され、他端が発熱体電極９９と接続されている。発熱体引出電極９６は、絶縁基板９１の表面９１ａ上に形成されるとともに発熱体９３と接続された下層部９６ａと、発熱体９３と対向して絶縁部材９２上に積層されるとともにヒューズエレメント１の可溶導体６と接続される上層部９６ｂとを有する。これにより、発熱体９３は、発熱体引出電極９６を介してヒューズエレメント１の可溶導体６と電気的に接続されている。なお、発熱体引出電極９６は、絶縁部材９２を介して発熱体９３に対向配置されることにより、可溶導体６を溶融させるとともに、溶融導体を凝集しやすくすることができる。
【０１３５】
また、発熱体電極９９は、絶縁基板９１の表面９１ａ上に形成され、キャスタレーションを介して絶縁基板９１の裏面９１ｂに形成された発熱体給電電極９９ａと連続されている。
【０１３６】
保護素子９０は、第１の電極９４から発熱体引出電極９６を介して第２の電極９５に跨ってヒューズエレメント１の可溶導体６が接続されている。可溶導体６は、ハンダ等の接続材料１００を介して第１、第２の電極９４，９５及び発熱体引出電極９６上に搭載された後、リフローはんだ付け等により容易に接続することができる。
【０１３７】
上述したように、ヒューズエレメント１は、可溶導体６が高融点金属層２を備えることにより高温環境に対する耐性が向上されているため実装性に優れ、接続材料１００を介して第１、第２の電極９４，９５及び発熱体引出電極９６上に搭載された後、リフローはんだ付け等により容易に接続することができる。
【０１３８】
なお、第１、第２の電極９４，９５、発熱体引出電極９６及び発熱体電極９９は、例えばＡｇやＣｕ等の導電パターンによって形成され、適宜、表面にＳｎメッキ、Ｎｉ／Ａｕメッキ、Ｎｉ／Ｐｄメッキ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキ等の保護層９８が形成されている。これにより、表面の酸化を防止するとともに、可溶導体６の低融点金属層３や可溶導体６の接続用ハンダ等の接続材料１００による第１、第２の電極９４，９５及び発熱体引出電極９６の浸食を抑制することができる。
【０１３９】
また、第１、第２の電極９４，９５には、上述した可溶導体６の溶融導体やヒューズエレメント１の接続材料１００の流出を防止するガラス等の絶縁材料からなる流出防止部１０２が形成されている。
【０１４０】
また、保護素子９０は、可溶導体６が発熱体引出電極９６と接続されることにより、発熱体９３への通電経路の一部を構成する。したがって、保護素子９０は、可溶導体６が溶融し、外部回路との接続が遮断されると、発熱体９３への通電経路も遮断されるため、発熱を停止させることができる。
【０１４１】
［フラックスシート］
また、保護素子９０は、高融点金属層２又は低融点金属層３の酸化防止と、溶断時の酸化物除去及びハンダの流動性向上のために、図１４（Ａ）に示すように、可溶導体６上の最外層の全面にフラックスシート５を搭載している。フラックスシート５は、流動体又は半流動体のフラックス７をシート状の支持体８に含浸、保持させたものであり、例えば不織布やメッシュ状の生地にフラックス７を含浸させたものである。
【０１４２】
フラックスシート５は、可溶導体６の表面積よりも広い面積を有することが好ましい。これにより、可溶導体６は、フラックスシート５によって完全に被覆され、溶融により体積が膨張した場合にも、確実にフラックス７による酸化物除去、及び濡れ性の向上による速溶断を実現することができる。
【０１４３】
フラックスシート５を配置することにより、ヒューズエレメント１の実装時や保護素子９０の実装時における熱処理工程においてもフラックス７を可溶導体６の全面にわたって保持することができ、保護素子９０の実使用時において、低融点金属層３（例えばハンダ）の濡れ性を高めるとともに、第１、第２の低融点金属が溶解している間の酸化物を除去し、高融点金属（例えばＡｇ）への浸食作用を用いて速溶断性を向上させることができる。
【０１４４】
また、フラックスシート５を配置することにより、最外層の高融点金属層２の表面に、Ｓｎを主成分とするＰｂフリーハンダ等の酸化防止膜を形成した場合にも、当該酸化防止膜の酸化物を除去することができ、高融点金属層２の酸化を効果的に防止し、速溶断性を維持、向上することができる。
【０１４５】
また、図１３（Ｂ）に示すように、フラックスシート５を可溶導体６下にも搭載することができる。また、可溶導体６下のみにフラックスシート５を搭載するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０１４６】
［カバー部材］
ヒューズ素子９０は、ヒューズエレメント１が設けられた絶縁基板９１の表面９１ａ上に、内部を保護するとともに溶融したヒューズエレメント１の飛散を防止するカバー部材９７が取り付けられている。
【０１４７】
カバー部材９７は、各種エンジニアリングプラスチック、セラミックス等の絶縁性を有する部材により形成することができる。ヒューズ素子９０は、ヒューズエレメント１がカバー部材９７によって覆われるため、過電流によるアーク放電の発生を伴う自己発熱遮断時においても、溶融金属がカバー部材９７によって捕捉され、周囲への飛散を防止できる。
【０１４８】
また、カバー部材９７は、天面９７ａから絶縁基板８１に向かって、少なくともフラックスシート５の側面まで延在する突起部９７ｂを有している。カバー部材９７は、突起部９７ｂにより、フラックスシート５の側面が移動規制を受けるため、フラックスシート５の位置ずれを防ぐことが可能となる。すなわち、突起部９７ｂは、フラックスシート５の大きさよりも所定のクリアランスを保持した大きさで、フラックスシート５を保持すべき位置に対応して設けられる。なお、突起部９７ｂは、フラックスシート５の側面を周回して覆う壁面としてもよいし、部分的に突起するものであってもよい。
【０１４９】
また、カバー部材９７は、フラックスシート５と天面９７ａの間に所定の間隔をあけた構成とされている。図１５に示すように、可溶導体６が溶融した際に、溶融した溶融導体がフラックスシート５を押し上げるためのクリアランスが必要だからである。
【０１５０】
従って、カバー部材９７は、カバー部材９７の内部空間の高さ（天面９７ａまでの高さ）は、絶縁基板９１の表面９１ａ上の溶融した可溶導体６の高さ（複数の溶融導体に分断される場合にはその溶融導体のうち最も高くなる高さ）と、フラックスシート５の厚さの和よりも大きくなるように構成されている。
【０１５１】
［実装状態］
次いで、ヒューズエレメント１の実装状態について説明する。ヒューズ素子９０は、図１３（Ａ）及び図１５に示すように、可溶導体６が、絶縁基板９１の表面９１ａから離間して実装されている。
【０１５２】
一方、可溶導体を絶縁基板の表面へ印刷により形成するなど、可溶導体が絶縁基板の表面と接するヒューズ素子においては、第１、第２の電極間において可溶導体の溶融金属が絶縁基板上に付着しリークが発生する。例えばＡｇペーストをセラミック基板へ印刷することにより可溶導体を形成したヒューズ素子においては、セラミックとＡｇが焼結されて食い込んでしまい、第１、第２の電極間に残留してしまう。そのため、当該残留物によって第１、第２の電極間にリーク電流が流れ、電流経路を完全には遮断することができない。
【０１５３】
この点、ヒューズ素子９０においては、絶縁基板９１とは別に単体で可溶導体６を形成し、かつ絶縁基板９１の表面９１ａから離間して実装させている。したがって、ヒューズ素子９０は、可溶導体６の溶融時にも溶融金属が絶縁基板９１へ食い込むこともなく第１、第２の電極９４，９５，発熱体引出電極９６上に引き込まれ、確実に第１、第２の電極９４，９５間を絶縁することができる。
【０１５４】
なお、ヒューズエレメント１は、上述したように可溶導体６を第１、第２の電極９４，９５、発熱体引出電極９６上にリフローハンダ付けによって接続することができるが、その他にも、ヒューズエレメント１は、可溶導体６を超音波溶接によって第１、第２の電極９４，９５，発熱体引出電極９６上に接続してもよい。
【０１５５】
次いで、フラックスシート５の実装状態について説明する。ヒューズ素子９０は、図１３（Ａ）に示すように、フラックスシート５が、可溶導体６を完全に覆い隠すように可溶導体６上に搭載する。なお、可溶導体６上に仮固定する固定剤として少量の液体フラックス７を滴下又は塗布しフラックスシート５を載置することでフラックスシート５を可溶導体６上に固定する。
【０１５６】
次いで、接着剤１０３を介して絶縁基板９１上にカバー部材９７が接着される。カバー部材９７の突起部９７ｂは、フラックスシート５の搭載位置に対して所定のクリアランスがあるため、フラックスシート５と干渉することはない。
【０１５７】
［回路図及び溶断工程］
本発明が適用された保護素子９０は、図１４（Ｂ）に示すような回路構成を有する。すなわち、保護素子９０は、発熱体引出電極９６を介して第１、第２の外部接続端子９４ａ，９５ａ間にわたって直列接続された可溶導体６と、可溶導体６の接続点となる発熱体引出電極９６を介して通電して発熱させることによって可溶導体６を溶融する発熱体９３とからなる回路構成である。そして、保護素子９０は、第１、第２の電極９４，９５及び発熱体電極９９が、それぞれ第１、第２の外部接続端子９４ａ，９５ａ及び発熱体給電端子９９ａが外部回路基板に接続される。これにより、保護素子９０は、ヒューズエレメント１の可溶導体６が第１、第２の電極９４，９５を介して外部回路の電流経路上に直列接続され、発熱体９３が発熱体電極９９を介して外部回路に設けられた電流制御素子と接続される。
【０１５８】
このような回路構成からなる保護素子９０は、外部回路の電流経路を遮断する必要が生じた場合に、外部回路に設けられた電流制御素子によって発熱体９３が通電される。これにより、保護素子９０は、発熱体９３の発熱により、外部回路の電流経路上に組み込まれた可溶導体６が溶融され、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示すように、可溶導体６の溶融導体が、濡れ性の高い発熱体引出電極９６及び第１、第２の電極９４，９５に引き寄せられることにより可溶導体６が溶断される。これにより、ヒューズエレメント１は、確実に第１の電極９４〜発熱体引出電極９６〜第２の電極９５の間を溶断させ（図１６（Ｂ））、外部回路の電流経路を遮断することができる。また、可溶導体６が溶断することにより、発熱体９３への給電も停止される。
【０１５９】
このとき、ヒューズエレメント１は、上述したように、可溶導体６が高融点金属層２よりも融点の低い低融点金属層３が積層されているため、過電流による自己発熱により、高融点金属層２を浸食し始める。したがって、ヒューズエレメント１は、可溶導体６の低融点金属層３による高融点金属層２の浸食作用を利用することにより、高融点金属層２が溶融温度よりも低い温度で溶融され、速やかに溶断することができる。
【０１６０】
［製造方法］
保護素子９０の製造方法は、上述で説明したヒューズエレメント１に関する製造方法及びヒューズ素子８０に関する製造方法を用いることができる。なお、以下では、保護素子９０の製造方法として、ヒューズエレメント１を絶縁基板９１上に搭載する部分のみを説明し、他の工程の詳細な説明は割愛する。
【０１６１】
まず、絶縁基板９１の表面９１ａ側で、第１、第２の電極９４，９５，発熱体引出電極９６上にハンダペースト等の接続材料１００を塗布し、第１、第２の電極９４，９５，発熱体引出電極９６にわたってヒューズエレメント１の可溶導体６部分を接続する。これにより、第１、第２の電極９４，９５，発熱体引出電極９６上に、ヒューズエレメント１すなわち可溶導体６が搭載される。
【０１６２】
次に、絶縁基板９１の表面９１ａ側に所定の範囲で接着剤１０３を塗布した後に、カバー部材９７を接着することで、ヒューズエレメント１がカバーされ、保護素子９０が完成する。
【０１６３】
ここで、保護素子９０におけるヒューズエレメント１の搭載方法については、ヒューズエレメント１の製造工程を、保護素子９０の製造工程の内部に分割して取り込むようにしてもよい。
【０１６４】
具体的には、ヒューズエレメント１のフラックスシート５を可溶導体６に接着する前、若しくは可溶導体６の表面に絶縁体片含有フラックス９を塗布する前に、可溶導体６単体を、第１、第２の電極９４，９５，発熱体引出電極９６上に搭載して接続した後に、可溶導体６上にフラックスシート５をフラックス７等の仮固定する固定剤を用いて接着するようするか、若しくは可溶導体６単体を、第１、第２の電極８２，８３上に搭載して接続した後に、絶縁体片含有フラックス９を塗布するようにしてもよい。
【０１６５】
ヒューズエレメント１の製造方法に保護素子９０の製造方法を取り込むことで、あらかじめヒューズエレメント１を製造しておく必要が無くなり、ヒューズエレメント１の製造工程を保護素子９０の製造工程と一体化することができるため、生産性の向上が期待できる。
【０１６６】
なお、ヒューズエレメント１の製造方法を保護素子９０の製造方法の内部に取り込む場合であっても、カバー部材９７を接着する工程が最後になることは説明するまでもない。
【０１６７】
［保護素子の変形例１］
次に、保護素子９０の変形例１を説明する。保護素子９０は、図１７（Ａ）に示すように、フラックスシート５を、フラックスシート１０４ａに置換したものを用いるようにしてもよい。図１７（Ａ）に示す保護素子９０は、フラックスシート１０４ａ以外の部分については、特に変更はないものとする。
【０１６８】
フラックスシート１０４ａは、流動体又は半流動体のフラックス７をシート状の支持体８に含浸、保持させたものであり、例えば不織布やメッシュ状の生地にフラックス７を含浸させたもの、あるいは可溶導体６の最外層に塗布したフラックス７の上に不織布やメッシュ状の生地を配置し、フラックス７を含浸させたものである。フラックスシート１０４ａは、液体保持性を有する支持体８によって流動体又は半流動体のフラックス７を保持することができる。
【０１６９】
保護素子９０の変形例１で示す構造を用いる場合、上述で説明した、保護素子９０の製造方法において、可溶導体６単体を第１、第２の電極９４，９５，発熱体引出電極９６上に搭載して接続した後に、可溶導体６上に流動体又は半流動体のフラックス７を塗布又は滴下し、フラックス７上にシート状の支持体８を載置することで製造することができる。
【０１７０】
また、保護素子９０の変形例１で示す構造を用いる場合、図１７（Ｂ）に示すように、フラックスシート１０４ａを可溶導体６下にも搭載することができる。また、可溶導体６下のみにフラックスシート１０４ａを搭載するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０１７１】
［保護素子の変形例２］
次に、保護素子９０の変形例２を説明する。保護素子９０は、図１８（Ａ）に示すように、フラックスシート５を、絶縁体片含有フラックス１０４ｂに置換したものを用いるようにしてもよい。図１８（Ａ）に示す保護素子９０は、絶縁体片含有フラックス１０４ｂ以外の部分については、特に変更はないものとする。
【０１７２】
絶縁体片含有フラックス１０４ｂは、シート状の支持体８に流動体又は半流動体のフラックス７を含浸させずに、流動体又は半流動体のフラックス７に針状又は短繊維の絶縁体片１０を混練して含有させ可溶導体６に塗布し乾燥させたものである。絶縁体片含有フラックス１０４ｂは、液体保持性を有する絶縁体片１０によって流動体又は半流動体のフラックス７を可溶導体６上に保持することができる。
【０１７３】
保護素子９０の変形例２で示す構造を用いる場合、上述で説明した、保護素子９０の製造方法において、可溶導体６単体を第１、第２の電極９４，９５，発熱体引出電極９６上に搭載した後に、針状又は短繊維の絶縁体片１０を混練して含有させた絶縁体片含有フラックス１０４ｂを可溶導体６上に塗布することで製造することができる。
【０１７４】
また、保護素子９０の変形例２で示す構造を用いる場合、図１８（Ｂ）に示すように、絶縁体片含有フラックス１０４ｂを可溶導体６下にも塗布することができる。また、可溶導体６下のみに絶縁体片含有フラックス１０４ｂを塗布するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０１７５】
［保護素子の変形例３］
なお、保護素子９０は、必ずしも、発熱体９３を絶縁部材９２によって被覆する必要はなく、発熱体９３が絶縁基板９１の内部に設置されてもよい。絶縁基板９１の材料として熱伝導性に優れたものを用いることにより、発熱体９３をガラス層等の絶縁部材９２を介した場合と同等に加熱することができる。
【０１７６】
［保護素子の変形例４］
また、保護素子９０は、上述したように発熱体９３を絶縁基板９１の表面９１ａ側に形成する他にも、発熱体９３が絶縁基板９１の裏面９１ｂ側に設置されてもよい。発熱体９３を絶縁基板９１の裏面９１ｂに形成することにより、絶縁基板９１内に形成するよりも簡易な工程で形成することができる。なお、この場合、発熱体９３上には、絶縁部材９２が形成されると抵抗体の保護や実装時の絶縁性確保と言う意味で好ましい。
【０１７７】
［短絡素子（発熱体による発熱短絡）］
次いで、ヒューズエレメント１を用いた短絡素子について説明する。図１９に、短絡素子１１０の平面図を示し、図２０（Ａ）に、短絡素子１１０の断面図を示す。短絡素子１１０は、絶縁基板１１１と、絶縁基板１１１に設けられた発熱体１１２と、絶縁基板１１１に、互いに隣接して設けられた第１の電極１１３及び第２の電極１１４と、第１の電極１１３と隣接して設けられるとともに、発熱体１１２に電気的に接続された第３の電極１１５と、第１、第３の電極１１３，１１５間にわたって設けられることにより電流経路構成し、発熱体１１２からの加熱により、第１、第３の電極１１３，１１５間の電流経路を溶断するとともに、溶融導体を介して第１、第２の電極１１３，１１４を短絡させるヒューズエレメント１と、絶縁基板９１上でヒューズエレメント１をカバーするカバー部材１１６とを備える。ヒューズエレメント１は、可溶導体６と可溶導体６上及び／又は可溶導体６下に搭載されたフラックスシート５から構成される。なお、可溶導体６下に搭載されたフラックスシート５については、図２０（Ｂ）に図示する。
【０１７８】
絶縁基板１１１は、たとえば、アルミナ、ガラスセラミックス、ムライト、ジルコニアなどの絶縁性を有する部材を用いて略方形状に形成されている。絶縁基板１１１は、その他にも、ガラスエポキシ基板、フェノール基板等のプリント配線基板に用いられる材料を用いてもよいが、ヒューズ溶断時の温度に留意する必要がある。
【０１７９】
発熱体１１２は、絶縁基板１１１上において絶縁部材１１８に被覆されている。また、絶縁部材１１８上には、第１〜第３の電極１１３〜１１５が形成されている。絶縁部材１１８は、発熱体１１２の熱を効率よく第１〜第３の電極１１３〜１１５へ伝えるために設けられ、例えばガラス層からなる。発熱体１１２は、第１〜第３の電極１１３〜１１５を加熱することにより、溶融導体を凝集しやすくさせることができる。
【０１８０】
第１〜第３の電極１１３〜１１５は、ＡｇやＣｕ配線等の導電パターンによって形成されている。第１の電極１１３は、一方側において第２の電極１１４と隣接して形成されるとともに、絶縁されている。第１の電極１１３の他方側には第３の電極１１５が形成されている。第１の電極１１３と第３の電極１１５とは、ヒューズエレメント１の可溶導体６が接続されることにより導通され、短絡素子１１０の電流経路を構成する。また、第１の電極１１３は、絶縁基板１１１の側面に臨むキャスタレーションを介して絶縁基板１１１の裏面１１１ｂに設けられた第１の外部接続端子１１３ａと接続されている。また、第２の電極１１４は、絶縁基板１１１の側面に臨むキャスタレーションを介して絶縁基板１１１の裏面１１１ｂに設けられた第２の外部接続端子１１４ａと接続されている。
【０１８１】
また、第３の電極１１５は、絶縁基板１１１あるいは絶縁部材１１８に設けられた発熱体引出電極１２０を介して発熱体１１２と接続されている。また、発熱体１１２は、発熱体電極１２１及び絶縁基板１１１の側縁に臨むキャスタレーションを介して、絶縁基板１１１の裏面１１１ｂに設けられた発熱体給電端子１２１ａと接続されている。
【０１８２】
第１及び第３の電極１１３，１１５は、ハンダ等の接続材料１１７を介してヒューズエレメント１の可溶導体６が接続されている。上述したように、ヒューズエレメント１は、可溶導体６が高融点金属層２を備えることにより高温環境に対する耐性が向上されているため実装性に優れ、接続材料１１７を介して第１及び第３の電極１１３，１１５間に搭載された後、リフローはんだ付け等により容易に接続することができる。なお、ヒューズエレメント１は、可溶導体６の最下層に設けられた低融点金属層３を接続材料として用いて、第１、第３の電極１１３，１１５に接続してもよい。
【０１８３】
また、第１〜第３の電極１１３，１１４，１１５は、ＣｕやＡｇ等の一般的な電極材料を用いて形成することができるが、少なくとも第１、第２の電極１１３，１１４の表面上には、Ｎｉ／Ａｕメッキ、Ｎｉ／Ｐｄメッキ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキ等の保護層１２９が、公知のメッキ処理により形成されていることが好ましい。これにより、第１、第２の電極１１３，１１４の酸化を防止し、溶融導体を確実に保持させることができる。また、短絡素子１１０をリフロー実装する場合に、ヒューズエレメント１の可溶導体６を接続するハンダあるいはヒューズエレメント１の可溶導体６の外層を形成する第１又は第２の低融点金属層３，４が溶融することにより第１の電極１１３を溶食（ハンダ食われ）することを防ぐことができる。
【０１８４】
また、第１〜第３の電極１１３〜１１５には、上述した可溶導体６の溶融導体やヒューズエレメント１の接続材料１１７の流出を防止するガラス等の絶縁材料からなる流出防止部１２６が形成されている。
【０１８５】
［フラックスシート］
また、短絡素子１１０は、高融点金属層２又は低融点金属層３の酸化防止と、溶断時の酸化物除去及びハンダの流動性向上のために、図１９に示すように、可溶導体６上の最外層の全面にフラックスシート５を搭載している。フラックスシート５は、流動体又は半流動体のフラックス７をシート状の支持体８に含浸、保持させたものであり、例えば不織布やメッシュ状の生地にフラックス７を含浸させたものである。
【０１８６】
フラックスシート５は、可溶導体６の表面積よりも広い面積を有することが好ましい。これにより、可溶導体６は、フラックスシート５によって完全に被覆され、溶融により体積が膨張した場合にも、確実にフラックス７による酸化物除去、及び濡れ性の向上による速溶断を実現することができる。
【０１８７】
フラックスシート５を配置することにより、ヒューズエレメント１の実装時や短絡素子１１０の実装時における熱処理工程においてもフラックス７を可溶導体６の全面にわたって保持することができ、短絡素子１１０の実使用時において、低融点金属層３（例えばハンダ）の濡れ性を高めるとともに、低融点金属が溶解している間の酸化物を除去し、高融点金属（例えばＡｇ）への浸食作用を用いて速溶断性を向上させることができる。
【０１８８】
また、フラックスシート５を配置することにより、可溶導体６の最外層の高融点金属層２の表面に、Ｓｎを主成分とするＰｂフリーハンダ等の酸化防止膜を形成した場合にも、当該酸化防止膜の酸化物を除去することができ、高融点金属層２の酸化を効果的に防止し、速溶断性を維持、向上することができる。
【０１８９】
また、図２０（Ｂ）に示すように、フラックスシート５を可溶導体６下にも搭載することができる。また、可溶導体６下のみにフラックスシート５を搭載するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０１９０】
［カバー部材］
短絡素子１１０は、ヒューズエレメント１が設けられた絶縁基板１１１の表面１１１ａ上に、内部を保護するとともに溶融したヒューズエレメント１の飛散を防止するカバー部材１１６が取り付けられている。
【０１９１】
カバー部材１１６は、各種エンジニアリングプラスチック、セラミックス等の絶縁性を有する部材により形成することができる。短絡素子１１０は、ヒューズエレメント１がカバー部材１１６によって覆われるため、過電流によるアーク放電の発生を伴う自己発熱遮断時においても、溶融金属がカバー部材１１６によって捕捉され、周囲への飛散を防止できる。
【０１９２】
また、カバー部材１１６は、天面１１６ａから絶縁基板１１１に向かって、少なくともフラックスシート５の側面まで延在する突起部１１６ｂを有している。カバー部材１１６は、突起部１１６ｂにより、フラックスシート５の側面が移動規制を受けるため、フラックスシート５の位置ずれを防ぐことが可能となる。すなわち、突起部１１６ｂは、フラックスシート５の大きさよりも所定のクリアランスを保持した大きさで、フラックスシート５を保持すべき位置に対応して設けられる。なお、突起部１１６ｂは、フラックスシート５の側面を周回して覆う壁面としてもよいし、部分的に突起するものであってもよい。
【０１９３】
また、カバー部材１１６は、フラックスシート５と天面１１６ａの間に所定の間隔をあけた構成とされている。図２１に示すように、可溶導体６が溶融した際に、溶融した溶融導体がフラックスシート５を押し上げるためのクリアランスが必要だからである。
【０１９４】
従って、カバー部材１１６は、カバー部材１１６の内部空間の高さ（天面１１６ａまでの高さ）は、絶縁基板１１１の表面１１１ａ上の溶融した可溶導体６の高さ（複数の溶融導体に分断される場合にはその溶融導体のうち最も高くなる高さ）と、フラックスシート５の厚さの和よりも大きくなるように構成されている。
【０１９５】
［短絡素子の回路］
以上のような短絡素子１１０は、図２２（Ａ），図２２（Ｂ）に示すような回路構成を有する。すなわち、短絡素子１１０は、第１の電極１１３と第２の電極１１４とが、正常時には絶縁され（図２２（Ａ））、発熱体１１２の発熱により可溶導体６が溶融すると、当該溶融導体を介して短絡するスイッチ１２３を構成する（図２２（Ｂ））。そして、第１の外部接続端子１１３ａと第２の外部接続端子１１４ａは、スイッチ１２３の両端子を構成する。また、可溶導体６は、第３の電極１１５及び発熱体引出電極１２０を介して発熱体１１２と接続されている。
【０１９６】
そして、短絡素子１１０は、電子機器等に組み込まれることにより、スイッチ１２３の両端子１１３ａ、１１４ａが、当該電子機器の電流経路と接続され、当該電流経路を導通させる場合に、スイッチ１２３を短絡させ、当該電子部品の電流経路を形成する。
【０１９７】
例えば、短絡素子１１０は、電子部品の電流経路上に設けられた電子部品とスイッチ１２３の両端子１１３ａ，１１４ａとが並列に接続され、並列接続されている電子部品に異常が生じると、発熱体給電端子１２１ａと第１の外部接続端子１１３ａ間に電力が供給され、発熱体１１２が通電することにより発熱する。この熱により可溶導体６が溶融すると、溶融導体は、図２１に示すように、第１、第２の電極１１３，１１４上に凝集する。第１、第２の電極１１３，１１４は隣接して形成されているため、第１、第２の電極１１３，１１４上に凝集した溶融導体が結合し、これにより第１、第２の電極１１３，１１４が短絡する。すなわち、短絡素子１１０は、スイッチ１２３の両端子間が短絡され（図２２（Ｂ））、異常を起こした電子部品をバイパスするバイパス電流経路を形成する。なお、可溶導体６が溶断することにより第１、第３の電極１１３，１１５間が溶断されるため、発熱体１１２への給電も停止される。
【０１９８】
［製造方法］
短絡素子１１０の製造方法は、上述で説明したヒューズエレメント１に関する製造方法、ヒューズ素子８０及び保護素子９０に関する製造方法を用いることができる。なお、以下では、短絡素子１１０の製造方法として、ヒューズエレメント１を絶縁基板１１１上に搭載する部分のみを説明し、他の工程の詳細な説明は割愛する。
【０１９９】
まず、絶縁基板１１１の表面１１１ａ側で、第１，第３の電極１１３，１１５上にハンダペースト等の接続材料１１７を塗布し、第１，第３の電極１１３，１１５の間にヒューズエレメント１の可溶導体６部分を接続する。これにより、第１，第３の電極１１３，１１５上に、ヒューズエレメント１の可溶導体６が搭載される。
【０２００】
次に、絶縁基板１１１の表面１１１ａ側に所定の範囲で接着剤１２８を塗布した後に、カバー部材１１６を接着剤１２８により接着することで、ヒューズエレメント１がカバーされ、短絡素子１１０が完成する。カバー部材１１６の突起部１１６ｂは、フラックスシート５の搭載位置に対して所定のクリアランスがあるため、フラックスシート５と干渉することはない。
【０２０１】
ここで、短絡素子１１０におけるヒューズエレメント１の搭載方法については、ヒューズエレメント１の製造工程を、短絡素子１１０の製造工程の内部に分割して取り込むようにしてもよい。
【０２０２】
具体的には、ヒューズエレメント１のフラックスシート５を可溶導体６に接着する前に、可溶導体６単体を、第１，第３の電極１１３，１１５上に搭載して接続し、可溶導体６上にフラックスシート５をフラックス７等の仮固定する固定剤を用いて接着するようにしてもよい。他の例としては、可溶導体６単体を、第１，第３の電極１１３，１１５上に搭載して接続し、可溶導体６上に絶縁体片含有フラックス９を塗布し、乾燥させるようにしてもよい。更に他の例としては、可溶導体６単体を、第１，第３の電極１１３，１１５上に搭載して接続し、可溶導体６上にフラックス７を滴下又は塗布し、フラックス７を乾燥させる前にフラックス７上に液体保持性を有する支持体８を載置しフラックス７を吸収させ、その後にフラックス７を乾燥させるようにしてもよい。
【０２０３】
ヒューズエレメント１の製造方法に短絡素子１１０の製造方法を取り込むことで、あらかじめヒューズエレメント１を製造しておく必要が無くなり、ヒューズエレメント１の製造工程を短絡素子１１０の製造工程と一体化することができるため、生産性の向上が期待できる。
【０２０４】
なお、ヒューズエレメント１の製造方法を短絡素子１１０の製造方法の内部に取り込む場合であっても、カバー部材１１６を接着する工程が最後になることは説明するまでもない。
【０２０５】
［短絡素子の変形例１］
次に、短絡素子１１０の変形例１を説明する。短絡素子１１０は、図２３（Ａ）に示すように、フラックスシート５を、フラックスシート１１９ａに置換したものを用いるようにしてもよい。図２３（Ａ）に示す短絡素子１１０は、フラックスシート１１９ａ以外の部分については、特に変更はないものとする。
【０２０６】
フラックスシート１１９ａは、流動体又は半流動体のフラックス７をシート状の支持体８に含浸、保持させたものであり、例えば不織布やメッシュ状の生地にフラックス７を含浸させたもの、あるいは可溶導体６の最外層に塗布したフラックス７の上に不織布やメッシュ状の生地を配置し、フラックス７を含浸させたものである。フラックスシート１１９ａは、液体保持性を有する支持体８によって流動体又は半流動体のフラックス７を保持することができる。
【０２０７】
短絡素子１１０の変形例１で示す構造を用いる場合、上述で説明した、短絡素子１１０の製造方法において、可溶導体６単体を第１，第３の電極１１３，１１５上に搭載して接続した後に、可溶導体６上に流動体又は半流動体のフラックス７を塗布又は滴下し、フラックス７上にシート状の支持体８を載置することで製造することができる。
【０２０８】
また、図２３（Ｂ）に示すように、フラックスシート１１９ａを可溶導体６下にも搭載することができる。また、可溶導体６下のみにフラックスシート１１９ａを搭載するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０２０９】
［短絡素子の変形例２］
次に、短絡素子１１０の変形例２を説明する。短絡素子１１０は、図２４（Ａ）に示すように、フラックスシート５を、絶縁体片含有フラックス１１９ｂに置換したものを用いるようにしてもよい。図２４（Ａ）に示す短絡素子１１０は、絶縁体片含有フラックス１１９ｂ以外の部分については、特に変更はないものとする。
【０２１０】
絶縁体片含有フラックス１１９ｂは、シート状の支持体８に流動体又は半流動体のフラックス７を含浸させずに、流動体又は半流動体のフラックス７に針状又は短繊維の絶縁体片１０を混練して含有させ可溶導体６に塗布したものである。絶縁体片含有フラックス１１９ｂは、液体保持性を有する絶縁体片１０によって流動体又は半流動体のフラックス７を可溶導体６上に保持することができる。
【０２１１】
短絡素子１１０の変形例２で示す構造を用いる場合、上述で説明した、短絡素子１１０の製造方法において、可溶導体６単体を第１，第３の電極１１３，１１５上に搭載した後に、針状又は短繊維の絶縁体片１０を混練して含有させた絶縁体片含有フラックス１１９ｂを可溶導体６上に塗布することで製造することができる。
【０２１２】
また、図２４（Ｂ）に示すように、絶縁体片含有フラックス１１９ｂを可溶導体６下にも塗布することができる。また、可溶導体６下のみに絶縁体片含有フラックス１１９ｂを塗布するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０２１３】
［短絡素子の変形例３］
なお、短絡素子１１０は、必ずしも、発熱体１１２を絶縁部材１１８によって被覆する必要はなく、発熱体１１２が絶縁基板１１１の内部に設置されてもよい。絶縁基板１１１の材料として熱伝導性に優れたものを用いることにより、発熱体１１２をガラス層等の絶縁部材１１８を介した場合と同等に加熱することができる。
【０２１４】
［短絡素子の変形例４］
また、短絡素子１１０は、上述したように発熱体１１２を絶縁基板１１１上の第１〜第３の電極１１３〜１１５の形成面側に形成する他にも、発熱体１１２が絶縁基板１１１の第１〜第３の電極１１３〜１１５の形成面と反対の面に設置されてもよい。発熱体１１２を絶縁基板１１１の裏面１１１ｂに形成することにより、絶縁基板１１１内に形成するよりも簡易な工程で形成することができる。なお、この場合、発熱体１１２上には、絶縁部材１１８が形成されると抵抗体の保護や実装時の絶縁性確保と言う意味で好ましい。
【０２１５】
［短絡素子の変形例５］
さらに、短絡素子１１０は、発熱体１１２が絶縁基板１１１の第１〜第３の電極１１３〜１１５の形成面上に設置されるとともに、第１〜第３の電極１１３〜１１５に併設されてもよい。発熱体１１２を絶縁基板１１１の表面に形成することにより、絶縁基板１１１内に形成するよりも簡易な工程で形成することができる。なお、この場合も、発熱体１１２上には、絶縁部材１１８が形成される事が好ましい。
【０２１６】
［短絡素子の変形例６］
また、短絡素子１１０は、図２５及び図２６（Ａ）に示すように、第２の電極１１４と隣接する第４の電極１２４及び第２、第４の電極１１４，１２４間にわたって搭載される第２の可溶導体６ｂを形成してもよい。第２の可溶導体６ｂは、可溶導体６と同じ構成を有する。また、短絡素子１１０の変形例６以降において、第２の可溶導体６ｂと区別するために、可溶導体６を第１の可溶導体６ａとして図示及び説明を行う。
【０２１７】
［フラックスシート］
また、短絡素子１１０は、高融点金属層２又は低融点金属層３の酸化防止と、溶断時の酸化物除去及びハンダの流動性向上のために、図２５及び図２６（Ａ）に示すように、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ上の最外層の全面にフラックスシート５を搭載している。フラックスシート５は、流動体又は半流動体のフラックス７をシート状の支持体８に含浸、保持させたものであり、例えば不織布やメッシュ状の生地にフラックス７を含浸させたものである。
【０２１８】
フラックスシート５は、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂの合計表面積よりも広い面積を有することが好ましい。これにより、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂは、フラックスシート５によって完全に被覆され、溶融により体積が膨張した場合にも、確実にフラックス７による酸化物除去、及び濡れ性の向上による速溶断を実現することができる。
【０２１９】
フラックスシート５を配置することにより、ヒューズエレメント１の実装時や短絡素子１１０の実装時における熱処理工程においてもフラックス７を第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂの全面にわたって保持することができ、短絡素子１１０の実使用時において、低融点金属層３（例えばハンダ）の濡れ性を高めるとともに、第１、第２の低融点金属が溶解している間の酸化物を除去し、高融点金属（例えばＡｇ）への浸食作用を用いて速溶断性を向上させることができる。
【０２２０】
また、フラックスシート５を配置することにより、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂの最外層の高融点金属層２の表面に、Ｓｎを主成分とするＰｂフリーハンダ等の酸化防止膜を形成した場合にも、当該酸化防止膜の酸化物を除去することができ、高融点金属層２の酸化を効果的に防止し、速溶断性を維持、向上することができる。
【０２２１】
また、図２６（Ｂ）に示すように、フラックスシート５を第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下にも搭載することができる。また、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下のみにフラックスシート５を搭載するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０２２２】
［短絡素子の変形例７］
なお、短絡素子１１０は、図２７（Ａ）に示すように、フラックスシート５を第１の可溶導体６ａ、第２の可溶導体６ｂのそれぞれに分割して個別に搭載してもよい。
【０２２３】
また、図２７（Ｂ）に示すように、フラックスシート５を第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下にもそれぞれ個別に搭載することができる。また、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下のみにフラックスシート５をそれぞれ個別に搭載するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０２２４】
［短絡素子の変形例８］
また、短絡素子１１０は、図２８（Ａ）に示すように、第１の可溶導体６ａと第２の可溶導体６ｂのそれぞれにフラックス７を塗布した後、不織布やメッシュ状の生地からなる保持体８を第１の可溶導体６ａと第２の可溶導体６ｂ上にわたって載置してもよい。
【０２２５】
また、図２８（Ｂ）に示すように、フラックスシート５を第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下にも搭載することができる。また、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下のみにフラックスシート５を搭載するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０２２６】
［短絡素子の変形例９］
また、短絡素子１１０は、図２９（Ａ）に示すように、第１の可溶導体６ａと第２の可溶導体６ｂのそれぞれにフラックス７を塗布した後、不織布やメッシュ状の生地からなる保持体８を第１の可溶導体６ａと第２の可溶導体６ｂとに対応させて分割し、第１の可溶導体６ａと第２の可溶導体６ｂ上にそれぞれ個別に載置してもよい。
【０２２７】
また、図２９（Ｂ）に示すように、フラックスシート５を第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下にもそれぞれ個別に搭載することができる。また、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下のみにフラックスシート５をそれぞれ個別に搭載するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０２２８】
［短絡素子の変形例１０］
また、短絡素子１１０は、図３０（Ａ）に示すように、第１の可溶導体６ａと第２の可溶導体６ｂに、流動体又は半流動体のフラックス７に絶縁体片１０を混練した絶縁体片含有フラックス１１９ｂを塗布してもよい。
【０２２９】
また、図３０（Ｂ）に示すように、絶縁体片含有フラックス１１９ｂを第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下にもそれぞれ個別に塗布することができる。また、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下のみに絶縁体片含有フラックス１１９ｂをそれぞれ個別に塗布するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０２３０】
図２６〜図３０に示す短絡素子１１０においても、第１、第２の電極１１３，１１４は、第３、第４の電極１１５，１２４よりも広い面積を有することが好ましい。これにより、短絡素子１１０は、より多くの溶融導体を第１、第２の電極１１３，１１４上に凝集させることができ、第１、第２の電極１１３，１１４間を確実に短絡させることができる。
【０２３１】
［切替素子］
次いで、ヒューズエレメント１を用いた切替素子について説明する。図３１に切替素子１３０の平面図及び図３２（Ａ）に切替素子１３０の断面図を示す。切替素子１３０は、絶縁基板１３１と、絶縁基板１３１に設けられた第１の発熱体１３２及び第２の発熱体１３３と、絶縁基板１３１に、互いに隣接して設けられた第１の電極１３４及び第２の電極１３５と、第１の電極１３４と隣接して設けられるとともに、第１の発熱体１３２に電気的に接続された第３の電極１３６と、第２の電極１３５と隣接して設けられるとともに、第２の発熱体１３３に電気的に接続された第４の電極１３７と、第４の電極１３７に隣接して設けられた第５の電極１３８と、第１、第３の電極１３４，１３６間にわたって設けられることにより電流経路を構成し、第１の発熱体１３２からの加熱により、第１、第３の電極１３４，１３６間の電流経路を溶断する第１の可溶導体６ａと、第２の電極１３５から第４の電極１３７を経て第５の電極１３８にわたって設けられ、第２の発熱体１３３からの加熱により、第２、第４、第５の電極１３５，１３７，１３８間の電流経路を溶断する第２の可溶導体６ｂと、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ上に搭載されたフラックスシート５と、絶縁基板１３１上に内部を保護するカバー部材１３９とを備える。なお、ヒューズエレメント１は、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂと、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ上並びに／又は第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下に搭載されたフラックスシート５から構成される。なお、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下に搭載されたフラックスシート５については、図３２（Ｂ）に図示する。
【０２３２】
絶縁基板１３１は、たとえば、アルミナ、ガラスセラミックス、ムライト、ジルコニアなどの絶縁性を有する部材によって方形状に形成される。その他、絶縁基板１３１は、ガラスエポキシ基板、フェノール基板等のプリント配線基板に用いられる材料を用いてもよい。
【０２３３】
第１、第２の発熱体１３２，１３３は、上述した発熱体９３と同様に、通電すると発熱する導電性を有する部材であって、発熱体９３と同様に形成することができる。また、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂは、上述した可溶導体６と同じ構成を有する。
【０２３４】
また、第１、第２の発熱体１３２，１３３は、絶縁基板１３１上において絶縁部材１４０に被覆されている。第１の発熱体１３２を被覆する絶縁部材１４０上には、第１、第３の電極１３４，１３６が形成され、第２の発熱体１３３を被覆する絶縁部材１４０上には、第２、第４、第５の電極１３５，１３７，１３８が形成されている。第１の電極１３４は、一方側において第２の電極１３５と隣接して形成されるとともに、絶縁されている。第１の電極１３４の他方側には第３の電極１３６が形成されている。第１の電極１３４と第３の電極１３５とは、第１の可溶導体６ａが接続されることにより導通され、切替素子１３０の電流短絡経路を構成する。また、第１の電極１３４は、絶縁基板１３１の側面に臨むキャスタレーションを介して絶縁基板１３１の裏面１３１ｂに設けられた第１の外部接続端子１３４ａに接続されている。
【０２３５】
また、第３の電極１３６は、絶縁基板１３１あるいは絶縁部材１４０に設けられた第１の発熱体引出電極１４１を介して第１の発熱体１３２と接続されている。また、第１の発熱体１３２は、第１の発熱体電極１４２及び絶縁基板１３１の側縁に臨むキャスタレーションを介して、絶縁基板１３１の裏面１３１ｂに設けられた第１の発熱体給電端子１４２ａと接続されている。
【０２３６】
第２の電極１３５の第１の電極１３４と隣接する一方側と反対の他方側には、第４の電極１３７が形成されている。また、第４の電極１３７の第２の電極１３５と隣接する一方側と反対の他方側には、第５の電極１３８が形成されている。第２の電極１３５、第４の電極１３７及び第５の電極１３８は、第２の可溶導体６ｂと接続されている。また、第２の電極１３５は、絶縁基板１３１の側面に臨むキャスタレーションを介して絶縁基板１３１の裏面１３１ｂに設けられた第２の外部接続端子１３５ａと接続されている。
【０２３７】
また、第４の電極１３７は、絶縁基板１３１あるいは絶縁部材１４０に設けられた第２の発熱体引出電極１４３を介して第２の発熱体１３３と接続されている。また、第２の発熱体１３３は、第２の発熱体電極１４４及び絶縁基板１３１の側縁に臨むキャスタレーションを介して、絶縁基板１３１の裏面１３１ｂに設けられた第２の発熱体給電端子１４４ａと接続されている。
【０２３８】
さらに、第５の電極１３８は、絶縁基板１３１の側面に臨むキャスタレーションを介して絶縁基板１３１の裏面に設けられた第５の外部接続端子１３８ａと接続されている。
【０２３９】
切替素子１３０は、第１の電極１３４から第３の電極１３６に跨って第１の可溶導体６ａが接続され、第２の電極１３５から第４の電極１３７を介して第５の電極１３８に跨って第２の可溶導体６ｂが接続されている。第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂは、上述した可溶導体６と同様に、高融点金属層２を備えることにより高温環境に対する耐性が向上されているため実装性に優れ、ハンダ等の接続材料１４５を介して第１〜第５の電極１３４〜１３８上に搭載された後、リフローはんだ付け等により容易に接続することができる。
【０２４０】
なお、第１〜第５の電極１３４〜１３８は、ＣｕやＡｇ等の一般的な電極材料を用いて形成することができるが、少なくとも第１、第２の電極１３４，１３５の表面上には、Ｎｉ／Ａｕメッキ、Ｎｉ／Ｐｄメッキ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキ等の保護層１４９が、公知のメッキ処理により形成されていることが好ましい。これにより、第１、第２の電極１３４，１３５の酸化を防止し、溶融導体を確実に保持させることができる。また、切替素子１３０をリフロー実装する場合に、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂを接続するハンダあるいは第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂの外層を形成する低融点金属が溶融することにより第１、第２の電極１３４，１３５を溶食（ハンダ食われ）することを防ぐことができる。
【０２４１】
また、第１〜第５の電極１３４〜１３８には、上述した第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂの溶融導体や第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂの接続材料１４５の流出を防止するガラス等の絶縁材料からなる流出防止部１４７が形成されている。
【０２４２】
［フラックスシート］
また、切替素子１３０は、高融点金属層２又は低融点金属層３の酸化防止と、溶断時の酸化物除去及びハンダの流動性向上のために、図３１及び図３２（Ａ）に示すように、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂ上の最外層の全面にフラックスシート５を搭載している。フラックスシート５は、流動体又は半流動体のフラックス７をシート状の支持体８に含浸、保持させたものであり、例えば不織布やメッシュ状の生地にフラックス７を含浸させたものである。
【０２４３】
フラックスシート５は、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂの合計表面積よりも広い面積を有することが好ましい。これにより、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂは、フラックスシート５によって完全に被覆され、溶融により体積が膨張した場合にも、確実にフラックス７による酸化物除去、及び濡れ性の向上による速溶断を実現することができる。
【０２４４】
フラックスシート５を配置することにより、ヒューズエレメント１の実装時や切替素子１３０の実装時における熱処理工程においてもフラックス７を第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂの全面にわたって保持することができ、切替素子１３０の実使用時において、低融点金属層３（例えばハンダ）の濡れ性を高めるとともに、第１、第２の低融点金属が溶解している間の酸化物を除去し、高融点金属（例えばＡｇ）への浸食作用を用いて速溶断性を向上させることができる。
【０２４５】
また、フラックスシート５を配置することにより、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂの最外層の高融点金属層２の表面に、Ｓｎを主成分とするＰｂフリーハンダ等の酸化防止膜を形成した場合にも、当該酸化防止膜の酸化物を除去することができ、高融点金属層２の酸化を効果的に防止し、速溶断性を維持、向上することができる。
【０２４６】
また、図３２（Ｂ）に示すように、フラックスシート５を第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下にも搭載することができる。また、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下のみにフラックスシート５を搭載するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０２４７】
［カバー部材］
切替素子１３０は、ヒューズエレメント１が設けられた絶縁基板１３１の表面１３１ａ上に、内部を保護するとともに溶融したヒューズエレメント１の飛散を防止するカバー部材１３９が取り付けられている。
【０２４８】
カバー部材１３９は、各種エンジニアリングプラスチック、セラミックス等の絶縁性を有する部材により形成することができる。切替素子１３０は、ヒューズエレメント１がカバー部材１３９によって覆われるため、過電流によるアーク放電の発生を伴う自己発熱遮断時においても、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂ等の溶融金属がカバー部材１３９によって捕捉され、周囲への飛散を防止できる。
【０２４９】
また、カバー部材１３９は、天面１３９ａから絶縁基板１３１に向かって、少なくともフラックスシート５の側面まで延在する突起部１３９ｂを有している。カバー部材１３９は、突起部１３９ｂにより、フラックスシート５の側面が移動規制を受けるため、フラックスシート５の位置ずれを防ぐことが可能となる。すなわち、突起部１３９ｂは、フラックスシート５の大きさよりも所定のクリアランスを保持した大きさで、フラックスシート５を保持すべき位置に対応して設けられる。なお、突起部１３９ｂは、フラックスシート５の側面を周回して覆う壁面としてもよいし、部分的に突起するものであってもよい。
【０２５０】
また、カバー部材１３９は、フラックスシート５と天面１３９ａの間に所定の間隔をあけた構成とされている。図３５に示すように、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂが溶融した際に、溶融した溶融導体がフラックスシート５を押し上げるためのクリアランスが必要だからである。
【０２５１】
従って、カバー部材１３９は、カバー部材１３９の内部空間の高さ（天面１３９ａまでの高さ）は、絶縁基板１３１の表面１３１ａ上の溶融した第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂの高さ（複数の溶融導体に分断される場合にはその溶融導体のうち最も高くなる高さ）と、フラックスシート５の厚さの和よりも大きくなるように構成されている。
【０２５２】
［切替素子回路］
以上のような切替素子１３０は、図３３に示すような回路構成を有する。すなわち、切替素子１３０は、第１の電極１３４と第２の電極１３５とが、正常時には絶縁され、第１、第２の発熱体１３２，１３３の発熱により第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂが溶融すると、当該溶融導体を介して短絡するスイッチ１５０を構成する。そして、第１の外部接続端子１３４ａと第２の外部接続端子１３５ａは、スイッチ１５０の両端子を構成する。
【０２５３】
また、第１の可溶導体６ａは、第３の電極１３６及び第１の発熱体引出電極１４１を介して第１の発熱体１３２と接続されている。第２の可溶導体６ｂは、第４の電極１３７及び第２の発熱体引出電極１４３を介して第２の発熱体１３３と接続され、さらに第２の発熱体電極１４４を介して第２の発熱体給電端子１４４ａと接続されている。すなわち、第２の可溶導体６ｂ及び第２の可溶導体６ｂが接続される第２の電極１３５、第４の電極１３７及び第５の電極１３８は、切替素子１３０の作動前においては第２の可溶導体６ｂを介して第２の電極１３５と第５の電極１３８との間を導通させ、第２の可溶導体６ｂが溶断されることにより第２の電極１３５と第５の電極１３８との間を遮断する保護素子として機能する。
【０２５４】
そして、切替素子１３０は、第２の発熱体給電端子１４４ａより第２の発熱体１３３に通電されると、図３４に示すように、第２の発熱体１３３の発熱により第２の可溶導体６ｂが溶融し、第２、第４、第５の電極１３５，１３７，１３８にそれぞれ凝集する。これにより第２の可溶導体６ｂを介して接続されていた第２の電極１３５と第５の電極１３８とに亘る電流経路が遮断される。また、切替素子１３０は、第１の発熱体給電端子１４２ａより第１の発熱体１３２に通電されると、第１の発熱体１３２の発熱により第１の可溶導体６ａが溶融し、第１、第３の電極１３４，１３６にそれぞれ凝集する。これにより、切替素子１３０は、図３５に示すように、第１の電極１３４と第２の電極１３５とに凝集した第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂの溶融導体が結合することにより、絶縁されていた第１の電極１３４と第２の電極１３５とを短絡させる。すなわち切替素子１３０は、スイッチ１５０を短絡させ、第２、第５の電極１３５，１３８間にわたる電流経路を、第１、第２の電極１３４，１３５間にわたる電流経路に切り替えることができる。
【０２５５】
このとき、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂは、上述したように、高融点金属層２よりも融点の低い低融点金属層３が積層されているため、第１、第２の発熱体１３２，１３３の発熱により、高融点金属層２を浸食し始める。したがって、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂは、低融点金属層３による高融点金属層２の浸食作用を利用することにより、高融点金属層２が溶融温度よりも低い温度で溶融され、速やかに溶断することができる。
【０２５６】
なお、第１の発熱体１３２への通電は、第１の可溶導体６ａが溶断することにより第１、第３の電極１３４，１３６間が遮断されるため、停止され、第２の発熱体１３３への通電は、第２の可溶導体６ｂが溶断することにより、第２、第４の電極１３５，１３７間及び第４、第５の電極１３７，１３８間が遮断されるため、停止される。
【０２５７】
［第２の可溶導体の先溶融］
ここで、リチウムイオンバッテリー等の保護回路に用いる場合の切替素子１３０は、第２の可溶導体６ｂが第１の可溶導体６ａよりも先行して溶融することが好ましい。短絡を先に行うとバッテリーセルの短絡事故のリスクがある為である。切替素子１３０は、第１の発熱体１３２と第２の発熱体１３３とが、別々に発熱されることから、通電のタイミングとして第２の発熱体１３３を先に発熱させ、その後に第１の発熱体１３２を発熱させることで、図３６に示すように、第２の可溶導体６ｂを第１の可溶導体６ａよりも先行して溶融させ、図３７に示すように、確実に第１、第２の電極１３４，１３５上に、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂの溶融導体を凝集、結合させ、第１、第２の電極１３４，１３５を短絡させることができる。
【０２５８】
また、切替素子１３０は、第２の可溶導体６ｂを、第１の可溶導体６ａよりも幅狭に形成することにより、第２の可溶導体６ｂを第１の可溶導体６ａよりも先に溶断するようにしてもよい。第２の可溶導体６ｂを幅狭に形成することにより、溶断時間を短くすることができるため、第２の可溶導体６ｂが第１の可溶導体６ａよりも先行して溶融させることができる。
【０２５９】
また、バックアップ回路の切替に用いる場合の切替素子１３０は、逆に第１の可溶導体６ａが第２の可溶導体６ｂよりも先行して溶融することが好ましい。遮断を先に行うとシステムの停止リスクがある為である。
【０２６０】
［電極面積］
また、切替素子１３０は、第１の電極１３４の面積を第３の電極１３６よりも広くし、第２の電極１３５の面積を第４、第５の電極１３７，１３８よりも広くすることが好ましい。溶融導体の保持量は、電極面積に比例して多くなるため、第１、第２の電極１３４，１３５の面積を第３、第４、第５の電極１３６，１３７，１３８よりも広く形成することにより、より多くの溶融導体を第１、第２の電極１３４，１３５上に凝集させることができ、第１、第２の電極１３４，１３５間を確実に短絡させることができる。
【０２６１】
［製造方法］
切替素子１３０の製造方法は、上述で説明したヒューズエレメント１、ヒューズ素子８０、保護素子９０及び短絡素子１１０に関する製造方法を用いることができる。なお、以下では、切替素子１３０の製造方法として、ヒューズエレメント１を絶縁基板１３１上に搭載する部分のみを説明し、他の工程の詳細な説明は割愛する。
【０２６２】
まず、絶縁基板１３１の表面１３１ａ側で、第１〜第５の電極１３４〜１３８上にハンダペースト等の接続材料１４５を塗布し、第１〜第５の電極１３４〜１３８にわたってヒューズエレメント１の第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂ部分を接続する。これにより、第１〜第５の電極１３４〜１３８上に、ヒューズエレメント１の第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂが適宜搭載される。
【０２６３】
次に、絶縁基板１３１の表面１３１ａ側に所定の範囲で接着剤１５１を塗布した後に、カバー部材１３９を接着することで、ヒューズエレメント１がカバーされ、切替素子１３０が完成する。カバー部材１３９の突起部１３９ｂは、フラックスシート５の搭載位置に対して所定のクリアランスがあるため、フラックスシート５と干渉することはない。
【０２６４】
ここで、切替素子１３０におけるヒューズエレメント１の搭載方法については、ヒューズエレメント１の製造工程を、切替素子１３０の製造工程の内部に分割して取り込むようにしてもよい。
【０２６５】
具体的には、ヒューズエレメント１のフラックスシート５を可溶導体６に接着する前に、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂの単体を、それぞれ第１〜第５の電極１３４〜１３８上に適宜搭載して接続し、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂ上にフラックスシート５をフラックス７等の固定剤を用いて仮固定するようにしてもよい。他の例としては、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂの単体を、それぞれ第１〜第５の電極１３４〜１３８上に適宜搭載して接続し、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂ上に絶縁体片含有フラックス９を塗布し、乾燥させるようにしてもよい。更に他の例としては、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂ単体を、第１〜第５の電極１３４〜１３８上に搭載して接続し、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂ上にフラックス７を滴下又は塗布し、フラックス７を乾燥させる前にフラックス７上に液体保持性を有する支持体８を載置しフラックス７を吸収させ、その後にフラックス７を乾燥させるようにしてもよい。
【０２６６】
切替素子１３０の製造方法にヒューズエレメント１の製造方法を取り込むことで、あらかじめヒューズエレメント１を製造しておく必要が無くなり、ヒューズエレメント１の製造工程を切替素子１３０の製造工程と一体化することができるため、生産性の向上が期待できる。
【０２６７】
なお、ヒューズエレメント１の製造方法を切替素子１３０の製造方法の内部に取り込む場合であっても、カバー部材１３９を接着する工程が最後になることは説明するまでもない。
【０２６８】
［切替素子の変形例１］
次に、切替素子１３０の変形例１を説明する。切替素子１３０は、図３８（Ａ）に示すように、フラックスシート５を、フラックスシート１４８ａに置換したものを用いるようにしてもよい。図３８（Ａ）に示す切替素子１３０は、フラックスシート１４８ａ以外の部分については、特に変更はないものとする。
【０２６９】
フラックスシート１４８ａは、流動体又は半流動体のフラックス７をシート状の支持体８に含浸、保持させたものであり、例えば不織布やメッシュ状の生地にフラックス７を含浸させたもの、あるいは第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂの最外層に塗布したフラックス７の上に不織布やメッシュ状の生地を配置し、フラックス７を含浸させたものである。フラックスシート１４８ａは、液体保持性を有する支持体８によって流動体又は半流動体のフラックス７を保持することができる。
【０２７０】
切替素子１３０の変形例１で示す構造を用いる場合、上述で説明した、切替素子１３０の製造方法において、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂ単体を第１〜第５の電極１３４〜１３８上に搭載して接続した後に、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂ上に流動体又は半流動体のフラックス７を塗布又は滴下し、フラックス７上にシート状の支持体８を載置することで製造することができる。
【０２７１】
また、図３８（Ｂ）に示すように、フラックスシート１４８ａを第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下にも搭載することができる。また、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下のみにフラックスシート１４８ａを搭載するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０２７２】
［切替素子の変形例２］
次に、切替素子１３０の変形例２を説明する。切替素子１３０は、図３９（Ａ）に示すように、フラックスシート５を、絶縁体片含有フラックス１４８ｂに置換したものを用いるようにしてもよい。図３９（Ａ）に示す切替素子１３０は、絶縁体片含有フラックス１４８ｂ以外の部分については、特に変更はないものとする。
【０２７３】
絶縁体片含有フラックス１４８ｂは、シート状の支持体８に流動体又は半流動体のフラックス７を含浸させずに、流動体又は半流動体のフラックス７に針状又は短繊維の絶縁体片１０を混練して含有させ第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂに塗布したものである。絶縁体片含有フラックス１４８ｂは、液体保持性を有する絶縁体片１０によって流動体又は半流動体のフラックス７を第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂ上に保持することができる。
【０２７４】
切替素子１３０の変形例２で示す構造を用いる場合、上述で説明した、切替素子１３０の製造方法において、第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂ単体を第１〜第５の電極１３４〜１３８上に搭載した後に、針状又は短繊維の絶縁体片１０を混練して含有させた絶縁体片含有フラックス１４８ｂを第１、第２の可溶導体６ａ，６ｂ上に塗布することで製造することができる。
【０２７５】
また、図３９（Ｂ）に示すように、絶縁体片含有フラックス１４８ｂを第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下にも塗布することができる。また、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下のみに絶縁体片含有フラックス１４８ｂを塗布するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０２７６】
［切替素子の変形例３］
なお、切替素子１３０は、必ずしも、第１、第２の発熱体１３２，１３３を絶縁部材１４０によって被覆する必要はなく、第１、第２の発熱体１３２，１３３が絶縁基板１３１の内部に設置されてもよい。絶縁基板１３１の材料として熱伝導性に優れたものを用いることにより、第１、第２の発熱体１３２，１３３は、ガラス層等の絶縁部材１４０を介した場合と同等に加熱することができる。
【０２７７】
［切替素子の変形例４］
また、切替素子１３０は、第１、第２の発熱体１３２，１３３が絶縁基板１３１の第１〜第５の電極１３４，１３５，１３６，１３７，１３８の形成面と反対の裏面１３１ｂに設置されてもよい。第１、第２の発熱体１３２，１３３を絶縁基板１３１の裏面１３１ｂに形成することにより、絶縁基板１３１内に形成するよりも簡易な工程で形成することができる。なお、この場合、第１、第２の発熱体１３２，１３３上には、絶縁部材１４０が形成されると抵抗体の保護や実装時の絶縁性確保と言う意味で好ましい。
【０２７８】
［切替素子の変形例５］
また、切替素子１３０は、図４０（Ａ）に示すように、フラックスシート５を第１の可溶導体６ａ、第２の可溶導体６ｂのそれぞれに対応するようにそれぞれ個別に搭載するようにしてもよい。
【０２７９】
また、図４０（Ｂ）に示すように、フラックスシート５を第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下にもそれぞれ個別に搭載することができる。また、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下のみにフラックスシート５をそれぞれ個別に搭載するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０２８０】
［切替素子の変形例６］
また、切替素子１３０は、図４１（Ａ）に示すように、フラックスシート５を第１の可溶導体６ａ、第２の可溶導体６ｂのそれぞれに対応するように個別に設ける際に、第１の可溶導体６ａと第２の可溶導体６ｂ上にそれぞれ流動体又は半流動体のフラックス７を滴下又は塗布し、フラックス７を乾燥させる前に、液体保持性を有する保持体８を第１の可溶導体６ａと第２の可溶導体６ｂ上に対応するように分割して載置するようにしてもよい。フラックス７を乾燥させた後には、図４０と同様にフラックスシート５が分割して形成されることとなる。
【０２８１】
また、図４１（Ｂ）に示すように、フラックスシート５を第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下にもそれぞれ個別に搭載することができる。また、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下のみにフラックスシート５をそれぞれ個別に搭載するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０２８２】
［切替素子の変形例７］
また、切替素子１３０は、図４２（Ａ）に示すように、第１の可溶導体６ａと第２の可溶導体６ｂに、流動体又は半流動体のフラックス７に絶縁体片１０を混練した絶縁体片含有フラックス１４８ｃを塗布してもよい。
【０２８３】
また、図４２（Ｂ）に示すように、絶縁体片含有フラックス１４８ｃを第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下にもそれぞれ個別に塗布することができる。また、第１の可溶導体６ａ及び第２の可溶導体６ｂ下のみに絶縁体片含有フラックス１４８ｃをそれぞれ個別に塗布するようにしてもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【０２８４】
１  ヒューズエレメント、２  高融点金属層、３  低融点金属層、５  フラックスシート、６  可溶導体、７  フラックス、８  保持体、９  絶縁体片含有フラックス、１０  絶縁体片、８０  ヒューズ素子、８１  絶縁基板、８１ａ  表面、８１ｂ  裏面、８２  第１の電極、８３  第２の電極、８４  接着剤、８５ａ  フラックスシート（変形例）、８５ｂ  絶縁体片含有フラックス、８６  保護層、８８  接続材料（ハンダペースト）、８９  カバー部材、８９ａ  天面、８９ｂ  突起部、９０  保護素子、９１  絶縁基板、９１ａ  表面、９１ｂ  裏面、９２  絶縁部材、９３  発熱体、９４  第１の電極、９４ａ  第１の外部接続端子、９５  第２の電極、９５ａ  第２の外部接続端子、９６  発熱体引出電極、９６ａ  下層部、９６ｂ  上層部、９７  カバー部材、９７ａ  天面、９７ｂ  突起部、９８  保護層、９９  発熱体電極、９９ａ  発熱体給電端子、１００  接続材料（ハンダペースト）、１０２  流出防止部、１０３  接着剤、１０４ａ  フラックスシート（変形例）、１０４ｂ  絶縁体片含有フラックス（変形例）、１１０  短絡素子、１１１  絶縁基板、１１１ｂ  裏面、１１２  発熱体、１１２ａ  発熱体給電端子、１１３  第１の電極、１１３ａ  第１の外部接続端子、１１４  第２の電極、１１４ａ  第２の外部接続端子、１１５  第３の電極、１１８  絶縁部材、１１６  カバー部材、１１６ａ  天面、１１６ｂ  突起部、１１７  接続材料（ハンダペースト）、１１９ａ  フラックスシート（変形例）、１１９ｂ  絶縁体片含有フラックス（変形例）、１２０  発熱体引出電極、１２１  発熱体電極、１２１ａ  発熱体給電端子、１２３  スイッチ、１２４  第４の電極、１２６  流出防止部、１２８  接着剤、１２９  保護層、１３０  切替素子、１３１  絶縁基板、１３１ｂ  裏面、１３２  第１の発熱体、１３２ａ  第１の発熱体給電端子、１３３  第２の発熱体、１３３ａ  第２の発熱体給電端子、１３４  第１の電極、１３４ａ  第１の外部接続端子、１３５  第２の電極、１３５ａ  第２の外部接続端子、１３６  第３の電極、１３７  第４の電極、１３８  第５の電極、１３８ａ  第５の外部接続端子、１３９  カバー部材、１３９ａ  天面、１３９ｂ  突起部、１４０  絶縁部材、１４１  発熱体電極、１４２  発熱体引出電極、１４２ａ  発熱体給電端子、１４５  接続材料（ハンダペースト）、１４７  流出防止部、１４８ａ  フラックスシート（変形例）、１４８ｂ  絶縁体片含有フラックス（変形例）、１４８ｃ  絶縁体片含有フラックス（変形例）、１４９  保護層、１５０  スイッチ、１５１  接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0006527323.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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