(57)【要約】【課題】  鉛を含有せず環境的に良好であるとともに、実用性も備えた温度ヒューズ用可溶性合金およびその合金を用いてなる温度ヒューズを提供する。【解決手段】  Ｐｂを用いず、合金組成をＳｎ２５〜３９ｗｔ％，Ｂｉ０．１〜５％ｗｔ含有し、残部をＩｎとし、溶融温度を１２０〜１４０℃のヒューズ用可溶性合金を構成した。電源回路の主要構成部品である電源トランスの保護用として用いると好適である。なお、電源トランス以外の用途にも使用し得る。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｎ２５〜３９ｗｔ％，Ｂｉ０．１〜５ｗｔ％含有し、残部をＩｎとしたことを特徴とする温度ヒューズ用可溶性合金。
【請求項２】
請求項１記載において、前記配合にＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｚｎの少なくとも一種を５ｗｔ％以下添加したことを特徴とする温度ヒューズ用可溶性合金。
【請求項３】
Ｓｎ２５〜３９ｗｔ％，Ｂｉ０．１〜５ｗｔ％含有し、残部がＩｎからなる温度ヒューズ用可溶性合金を備えてなることを特徴とする温度ヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、異常温度上昇を検知して回路を遮断し、家電用の電子機器を保護する無復帰型の温度ヒューズに用いられる可溶性合金およびそれを用いてなる温度ヒューズに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、環境問題が叫ばれ、環境汚染物質の削減やその代替物質への転換が種々検討されている。
【０００３】
電子機器を組み立てる場合、基板配線にはんだを用いているが、最近、はんだの主成分である鉛の毒性がクローズアップされ、鉛を含まないはんだが研究されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
温度ヒューズに用いられるヒューズ用可溶性合金もその例外ではない。
【０００５】
従来、１２３〜１３６℃の温度範囲で動作する温度ヒューズ用の可溶性合金は、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｉｎの合金が用いられている。
【０００６】
この可溶性合金は鉛を含んでいるため、環境的に好ましくない。
【０００７】
すなわち、家電製品のプリント基板や温度ヒューズ等に使用されているはんだは回収が難しく、廃家電は酸性雨によって溶出し地下水や河川等に流入し人体等の動植物にきわめて重大な鉛害を引き起こすおそれがあり、環境に与える悪影響は大きい。
【０００８】
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、鉛を含有せず環境的に良好であるとともに、実用性も備えた温度ヒューズ用可溶性合金およびその合金を用いてなる温度ヒューズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、Ｓｎ２５〜３９ｗｔ％，Ｂｉ０．１〜５ｗｔ％含有し、残部をＩｎとした構成とした。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載において、前記配合にＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｚｎの少なくとも一種を５ｗｔ％以下添加した構成とした。
【００１１】
請求項３記載の発明は、温度ヒューズを、Ｓｎ２５〜３９ｗｔ％，Ｂｉ０．１〜５ｗｔ％含有し、残部がＩｎからなる温度ヒューズ用可溶性合金を備えた構成とした。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜３記載の本発明によれば、所望の溶融温度が得られ、かつ環境汚染物質である鉛を含まないため、環境を害することがない利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［実施の形態１］
本発明の温度ヒューズ用可溶性合金は、Ｓｎを２５〜３９ｗｔ％，Ｂｉを０．１〜５ｗｔ％，残部をＩｎとして構成され、溶融温度は１２０〜１４０℃となっている。
【００１４】
温度ヒューズ用の合金は融点の観点からベースとなる材料にＳｎ（スズ）が用いられる。また、これに添加する他の元素としては例えばＡｇ（銀），Ｃｕ（銅），Ｂｉ（ビスマス），Ｚｎ（亜鉛），Ｉｎ（インジウム）等が存在する。
【００１５】
電子機器の電源回路の主要構成部品である電源トランスの保護用に用いられる温度ヒューズは１２３〜１３６℃の温度範囲で溶融することが望まれる。
【００１６】
本発明ではこの観点から種々ある材料の中からＳｎ，Ｂｉ，Ｉｎを選択し、かつ含有量を所定量に設定したものである。
【００１７】
すなわち、Ｓｎを増加させていくと溶融温度は下がる傾向となる。また、ＩｎやＢｉの添加量を増やすと溶融温度が下がる傾向となる。
【００１８】
しかしながら、あらゆる配合においてこの傾向がみられるとは限らず、配合毎に異なり、また、ある添加量を超えると今度は逆の傾向となる場合もあり得る。
【００１９】
硬度に関してはある一定の法則が見られ、Ｉｎを増やすと軟らかく、ＢｉやＳｎを増やすと硬くなる。
【００２０】
本発明ではこのようなことに鑑み、種々の材料の中から材料を選定し、かつ配合量を種々調整してデータを取り、Ｓｎを２５〜３９ｗｔ％、Ｂｉを０．１〜５ｗｔ％、残部をＩｎとし、電源トランスの保護用として好適な溶融温度、強度等を備えた可溶性合金を作製したものである。なお、本発明では、Ｓｎを使用したのは、Ｓｎにより可溶性合金の濡れ性が向上するためで、Ｓｎを３９ｗｔ％までとしたのは、これを超えると温度が下がり過ぎるためである。また、２５ｗｔ％以下では所望の効果が期待できないためである。また、Ｂｉの添加量を０．１〜５ｗｔ％までとしたのは、これ以上入れると溶融温度が下がり過ぎてしまうためであり、また、Ｂｉを多量に添加すると合金が硬く脆くなり、加工性が著しく低下するためである。
【００２１】
次に、本発明の可溶性合金の一製造例について説明する。
【００２２】
本発明の可溶性合金からなる線材は、例えば押し出し成型による押し出し法によって作製することができ、この押し出し法は、線材を形成する可溶性合金の原料を溶融炉に配合する原料配合工程と、配合した原料を溶融させ合金を調整し、型に流し込みインゴットを作るインゴット作製工程と、インゴットを細線化し線材を作製する細線化工程から成る。
【００２３】
作製にあたっては、まず原料配合工法において、線材の原料であるＳｎ，Ｂｉ，Ｉｎの地金を合金配合がＳｎ２５〜３９ｗｔ％，Ｂｉ０．１〜５ｗｔ％，残部Ｉｎとなるように秤量、配合し溶融炉に投入する。
【００２４】
インゴット作製工程では、上記配合原料を３５０〜４５０℃の温度下で溶融させ、溶融状態の合金を円柱状の型に流し込み、円柱状のインゴットを作製する。
【００２５】
細線化工程では、所望の線径の穴が開いたダイスが取り付けられた押し出しプレス機にインゴットを装填し、ダイスの穴より押し出すことにより細線化すればヒューズ用可溶性合金を作製することができる。
【００２６】
実施例として、合金配合がＳｎ３４．９−Ｂｉ０．３−Ｉｎ６４．８の合金のＤＳＣチャートを図１に、この合金を用いて作製した温度ヒューズの動作温度を図２に示す。図３は温度ヒューズの一例であり、図中（１）は本発明のヒューズ用可溶性合金、（２）はその各端部にそれぞれ接続されたリード線、（３）は可溶性合金（１）の周囲に設けられたフラックス、（４）はそれらを収納する円筒状のケース、（５）はケース（４）の開口部を塞ぐ封止材である。
【００２７】
図１において、ＤＳＣとは、Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙの略で示差走査熱量測定法のことであり、ＤＳＣからは、その合金の融点（液相点）がわかる。すなわち、本発明の実施例にかかる可溶性合金の融点は、ＤＳＣカーブのピークとして表れ、１２５．８４℃である。
【００２８】
図２は、実施例の合金を用いて作製した温度ヒューズの溶断温度を測定したヒストグラムであり、このヒストグラムから温度ヒューズの溶断温度分布が分かる。この実施例での平均遮断温度は１２３．９℃である。
【００２９】
なお、本発明では、Ｓｎ２５〜３９ｗｔ％，Ｂｉ０．１〜５ｗｔ％，残部Ｉｎとしたが、この配合に、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｚｎ等の少なくとも一種以上を５ｗｔ％以下添加して合金を作製しても良く、この場合も電源トランス保護用の温度ヒューズとして好適である。
【００３０】
また、本発明のヒューズ用可溶性合金、温度ヒューズは電源トランス以外にも使用し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のヒューズ用可溶合金のＤＳＣチャートを示す。
【図２】本発明のヒューズ用可溶合金を用いてなる温度ヒューズの動作温度のヒストグラムを示す。
【図３】本発明のヒューズ用可溶合金を用いてなる温度ヒューズの一例を示す。
【符号の説明】
【００３２】
１  ヒューズ用可溶性合金
２  リード線
３  フラックス
４  ケース
５  封止材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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