(57)【要約】【課題】  チップサイズを拡大することなく十分な長さの可溶体を形成することができ、小型で溶断性能に優れたチップ型ヒューズ素子を提供する。【解決手段】  複数の基板２ａ〜２ｇが積層されるとともに、少なくとも２層以上の基板２ａ〜２ｆに可溶体パターン３ｂ〜３ｇが形成され、これら可溶体パターン３ｂ〜３ｇ間が接続されて一連の（例えば螺旋状の）可溶体とされている。可溶体パターン３ｂ〜３ｇ間は、例えば基板２ｂ〜２ｆに形成されたビアホール４に充填された導電材料５を介して接続される。また、積層される基板の少なくとも一部には、空洞が形成されていることが好ましい。【選択図】  図２
2007018774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板が積層されるとともに、少なくとも２層以上の基板に可溶体パターンが形成され、これら可溶体パターン間が接続されて一連の可溶体とされていることを特徴とするチップ型ヒューズ素子。
【請求項２】
前記可溶体パターン間は、基板に形成されたビアホールに充填された導電材料を介して接続されていることを特徴とする請求項１記載のチップ型ヒューズ素子。
【請求項３】
前記基板が所定の段差をもって順次積層されており、前記可溶体パターンが前記段差を跨ぐ形で形成され、一連の可溶体とされていることを特徴とする請求項１記載のチップ型ヒューズ素子。
【請求項４】
各基板に形成される可溶体パターンが円弧状であり、これらが接続されて螺旋状の可溶体とされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のチップ型ヒューズ素子。
【請求項５】
各基板に形成される可溶体パターンが直線状またはジグザグ状であり、これらが接続されて一連の可溶体とされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のチップ型ヒューズ素子。
【請求項６】
前記積層される基板の少なくとも一部に空洞が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のチップ型ヒューズ素子。
【請求項７】
前記可溶体が螺旋状の可溶体であり、螺旋の内部が空洞になるように前記空洞が形成されていることを特徴とする請求項６記載のチップ型ヒューズ素子。
【請求項８】
前記可溶体パターンが直線状またはジグザグ状であり、これら可溶体パターンに隣接して前記空洞が形成されていることを特徴とする請求項６記載のチップ型ヒューズ素子。
【請求項９】
前記各可溶体パターンは、印刷法により形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載のチップ型ヒューズ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に可溶体が形成されてなるチップ型ヒューズ素子に関するものであり、特に、積層構造を有する新規なチップ型ヒューズ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒューズ素子としては、過剰な電流による発熱により溶断する溶断線を小径のガラス管の中に配したヒューズ素子が一般的であるが、前記構造では小型化に限度があり用途も制約されることから、より小型のいわゆるチップ型ヒューズ素子が開発されている。チップ型ヒューズ素子は、セラミックチップ等の絶縁基板上に溶断材料からなる幅狭の可溶体を形成し、可溶体の両端に電極を接続することにより構成されるものであり、このような構成を採用することにより、ヒューズ素子の小型化のみならず、低コスト化にも繋がるものと期待される。
【０００３】
このようなチップ型ヒューズ素子の可溶体は、蒸着やスパッタ等の真空技術によって薄膜に形成されることが一般的である。真空技術は、可溶体に使用可能な材料選択の幅が広いため特性の調整が比較的容易であることや、可溶体の薄膜化及び幅狭化も容易であることから、高抵抗値を示す可溶体を実現でき、溶断時間の短いチップ型ヒューズ素子を作製するうえで有利である。その反面、真空技術の利用は、大規模な製造設備が必要となり、製造工程が煩雑となることから、製造コストの大幅な上昇を招くという不都合も有している。
【０００４】
あるいは、前記可溶体を印刷法を利用して厚膜に形成する技術も検討されている。例えば、特許文献１には、ヒューズエレメント（可溶体）を銀の厚膜により構成したヒューズ素子が開示されている。印刷法を利用する場合、導電性材料である金属を含むペースト（可溶体ペースト）を絶縁基板上に印刷し、乾燥した後、焼成することによって可溶体が形成される。印刷法を利用することで、真空技術を利用した場合に比べてチップ型ヒューズ素子の製造コストの大幅な低減が可能となる。
【特許文献１】特開２００２−１４０９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述のようなチップ型ヒューズ素子においては、より一層の小型化が求められており、可溶体の長さに限界があることが、これを阻む大きな障害となっている。一般に、可溶体の抵抗は、次式（１）で表され、チップ型ヒューズ素子においては可溶体の長さをチップ（基板）の長さ以上にできず、したがってチップ型ヒューズ素子を小型化すればするほど可溶体の長さが短くなり、抵抗が小さくなる。可溶体の溶断は、可溶体が有する抵抗によって生ずるジュール熱を利用して起こるため、前記のように抵抗が小さくなると、可溶体で生ずるジュール熱が小さくなって溶断ができなくなったり、溶断時間が長くなる等の問題が生ずるおそれがある。
Ｒ＝ρ×（Ｌ／Ｓ）  ・・・（１）
（Ｒ：抵抗、ρ：可溶体を構成する物質の比抵抗、Ｌ：可溶体の長さ、Ｓ：可溶体の断面積）
【０００６】
特に、可溶体を印刷法により形成したチップ型ヒューズ素子では、可溶体を細くしたり厚みを薄くすることに限界があり、前記薄膜法（例えば、スパッタや蒸着、めっき等）で形成される可溶体と比較して可溶体の断面積が大きくなる傾向にある。前記（１）式からも明らかなように、可溶体の断面積が大きくなれば抵抗は小さくなり、前記の問題は一層顕著になる。
【０００７】
このような問題を解消するためには、チップサイズを小型化しつつも、可溶体のサイズファクター（Ｌ／Ｓ）を大きくし、抵抗を大きくすることが望まれる。そこで、可溶体を基板面内にジグザグ状に配置し、その長さを長くすることで抵抗を増大することも試みられているが、延伸し得る長さに限界があり、必ずしも十分な効果が得られていない。
【０００８】
そこで本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、チップサイズを拡大することなく十分な長さの可溶体を形成することができ、小型で溶断性能に優れたチップ型ヒューズ素子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】
【０００９】
前述の目的を達成するために、本発明に係るチップ型ヒューズ素子は、複数の基板が積層されるとともに、少なくとも２層以上の基板に可溶体パターンが形成され、これら可溶体パターン間が接続されて一連の可溶体とされていることを特徴とする。
【００１０】
単一の基板上に可溶体を形成する場合、チップサイズ（すなわち基板サイズ）によって可溶体の長さが大きく制限され、チップ型ヒューズ素子の小型化を進めた場合には、例えば可溶体をジグザグ状に配置しても十分な長さを得ることは難しい。これに対して、本発明のチップ型ヒューズ素子では、前記の通り多層構造を採用し、２層以上の基板に可溶体パターンを形成するとともに、これらを接続して一連の可溶体としているので、可溶体の長さが飛躍的に拡大される。例えば、単純に２層の基板に可溶体パターンを形成した場合を考えても、単一の基板上に可溶体を形成する場合に比べて可溶体の長さを概ね２倍に拡大することが可能となり、さらに３層、４層と多層化することで、３倍あるいは４倍以上に可溶体の長さを拡大し得ることになる。
【００１１】
前記可溶体の長さの拡大は、直接抵抗の増加に繋がり、例えば印刷法により形成された可溶体等においても、十分な抵抗値が確保され、良好な溶断特性が実現される。また、可溶体の長さの自由度が増すため、溶断される電流値（定格電流）を任意に設定でき、これを調整することで様々な規格（定格電流）のチップ型ヒューズ素子が実現される。
【００１２】
一方、前述のチップ型ヒューズ素子においては、可溶体の溶断に際して十分な空間を有することが好ましく、蓄熱の観点からも空間を有することが望まれる。このような要望に応えたのが請求項６記載の発明であり、前記積層される基板の少なくとも一部に空洞が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
積層される基板の少なくとも一部に空洞を形成することで、チップサイズを小型化した場合にも可溶体の溶断に十分な空間が確保され、溶断時にチップ型ヒューズ素子が破壊されるおそれがなくなる。また、空洞内の空気の熱伝導率は、基板を構成するセラミックス等の熱伝導率よりも小さいため、可溶体で生じたジュール熱が蓄熱され、可溶体の速やかな溶断が実現される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、チップサイズを小さくした場合にも可溶体の長さを十分に確保することができ、小型で溶断特性に優れたチップ型ヒューズ素子を提供することが可能である。また、可溶体の長さの自由度を増すことから、可溶体の抵抗を自在に調整することができ、多様な定格電流を有するチップ型ヒューズ素子を提供することが可能である。さらに、基板に空洞を形成することにより、良好な蓄熱を実現することができるので、この点からも溶断特性を改善でき、溶断時の破損も抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を適用したチップ型ヒューズ素子について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
本実施形態のチップ型ヒューズ素子１は、図１に模式的に示すように、積層された複数の基板２上に形成された可溶体パターンを形成してなるものであり、これら可溶体パターンが一連に接続されることにより螺旋状の可溶体３が構成されている。したがって、可溶体３の長さは、チップ型ヒューズ素子１のサイズにかかわらず、必要十分な長さに設定可能である。
【００１７】
図２は、前記図１のチップ型ヒューズ素子１を分解して示すものである。一番下の基板２ａ上には、可溶体３の一方の接続端部３ａ及び螺旋の一部を構成する円弧状の可溶体パターン３ｂが形成されており、その上に重ねられる基板２ｂには、前記可溶体パターン３ｂと繋がる円弧状の可溶体パターン３ｃが形成されており、これら可溶体パターン３ｂと可溶パターン３ｃは、前記基板２ｂに形成されたビアホール４に充填された導電材料５によって電気的に接続されている。
【００１８】
同様に、基板２ｃには可溶体パターン３ｄが、基板２ｄには可溶体パターン３ｅが、基板２ｅには可溶体パターン３ｆがそれぞれ形成されており、各可溶体パターン３ｃ〜３ｆも各基板２ｃ〜２ｅに形成されたビアホール４に充填された導電材料５により電気的に接続されている。さらに、基板２ｆには、円弧状の可溶体パターン３ｇと他方の接続端部３ｈが形成されており、基板２ｆに設けられたビアホール４に充填された導電材料５により、その下の基板２ｅに設けられた可溶体パターン３ｆと電気的に接続され、両端に接続端部３ａ，３ｈを有し、全体が概ね螺旋状とされた可溶体３が構成されている。なお、最上部には、可溶体３を保護するための基板２ｇが重ねられている。
【００１９】
なお、前記ビアホール４の形成に際しては、充填された導電材料５の抵抗が極力小さくなるように設計することが好ましい。可溶体３においては、過大な電流が通電された場合に、可溶体パターン３ｂ〜３ｇのいずれかで箇所で溶断されることが好ましく、前記ビアホール４内の導電材料５が溶断されることは好ましくない。これは、可溶体パターン３ｂ〜３ｇでの溶断とビアホール４での溶断が混在して溶断時間がばらつくのを防ぐという理由による。したがってビアホール４の径は許容し得る範囲でなるべく大きくすることが好ましい。このような観点から、例えば、図３に示すように、可溶体パターン３ｂ〜３ｇの端部を拡大する形状とし、ここに大径のビアホール４を形成するようにしてもよい。ただし、ビアホール４が可溶体パターン３ｂ〜３ｇの他の部分と接触すると、短絡が生じて可溶体パターン３ｂ〜３ｇの実効的な長さ拡張を損なう要因となるので、前記ビアホール４の径はそれ以下に設定する必要がある。また、後述のように空洞形成のための貫通孔を設けた場合には、前記ビアホール４が前記貫通孔に一部重なる形で形成されてもよい。
【００２０】
ここで、各基板２ａ〜２ｇは絶縁材料により形成されるが、これら基板２ａ〜２ｇを構成する材料としては特に制約があるわけではなく、この種のチップ型ヒューズ素子に用いられる材料がいずれも使用可能である。例えば、低い熱伝導性を示す絶縁材料を用いることができ、具体的には、樹脂、Ａｌ２Ｏ３、ガラスセラミック等の絶縁材料を用いることができる。
【００２１】
可溶体３は、それぞれ円弧状に形成された可溶体パターン３ｂ〜３ｇを導電材料５により一連に接続することにより螺旋状に形成されているが、この可溶体３の各可溶体パターン３ｂ〜３ｇの幅、厚さ、材質、さらには可溶体３全体の長さを選択することにより、可溶体３が溶断される定格電流（すなわち、チップ型ヒューズ素子１の定格電流）を設定することができる。本実施形態の場合、可溶体３を螺旋状としているので、チップサイズに比べて格段に長くすることができ、前記設定の自由度を大幅に増すことができる。
【００２２】
前記可溶体３（可溶体パターン３ｂ〜３ｇ及び接続端部３ａ，３ｈ）は、例えば印刷法により形成することができる。この場合、可溶体３を構成する溶断材料（例えば、金属や合金等）を含有する可溶体ペーストを所定のパターンで印刷し、これを焼成することにより可溶体３が形成される。可溶体３を構成する溶断材料としては、前記の通り、金属や合金等が使用可能であるが、例えばＡｇ系、Ｃｕ系、Ａｕ系等が好適である。
【００２３】
勿論、前記可溶体３の形成方法としては、印刷法に限られるものではなく、例えば薄膜法等によって形成することも可能である。真空技術を用いた薄膜法により可溶体３を形成する場合、可溶体３の厚さを薄くすることができ、溶断材料の選択の幅も広がるという利点を有するが、コストの点で前記印刷法よりも不利である。
【００２４】
通常、前記可溶体３の接続端部３ａ，３ｈには、電極（図示は省略する。）が接続されるが、これら電極は、例えばＡｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ等の良導電材料を含む導電性厚膜や、前記良導電材料のめっき膜、さらには前記良導電材料を含む樹脂（例えば、Ａｇ熱硬化性導電性樹脂）等から構成される。チップ型ヒューズ素子１においては、これら電極が外部接続端子となり、螺旋状の可溶体３と外部回路との電気的接続が図られる。
【００２５】
以上が本実施形態のチップ型ヒューズ素子１の基本的構造であり、前記螺旋状の可溶体３が過電流の通電により溶断されてヒューズ素子としての機能を果たす。このとき、通常のチップ型ヒューズ素子と比べて可溶体３の長さを飛躍的に長くすることができるので、可溶体３の抵抗を高くすることができ、溶断時間を短くすることができる。
【００２６】
なお、前述の構造を採用した場合、可溶体３がチップ内に封入された形になり、可溶体３が外部の影響を受けることがなく溶断され、逆に可溶体３の溶断に際して外部に影響を与えることもないという構造上の利点を有するが、溶断の際のチップ型ヒューズ素子１の損傷が若干懸念される。ヒューズ（可溶体３）が溶断するためには、ある程度の空間が必要であるが、前記の構造を採用した場合、十分な空間が確保できず、溶断時にチップが破損するおそれがある。
【００２７】
このような事態を回避するためには、例えば図４に示すように、円弧状の可溶体パターン３ｃ〜３ｆが形成された基板２ｂ〜２ｅに貫通孔６を設け、これら貫通孔６により基板２内に空洞を形成することが有効である。前記基板２ｂ〜２ｅに貫通孔６を形成することで、螺旋（可溶体３）内部が空洞になり、溶断時のエネルギーをこの空洞で吸収することができ、チップ型ヒューズ素子１の破損が抑制される。また、前記空洞内の空気の熱伝導率は基板２ａ〜２ｇを構成する材料（例えばセラミックス）の熱伝導率よりも小さいため、前記空洞化により可溶体３で生じたジュール熱をここで蓄熱することができ、可溶体３を速やかに溶断することができる。
【００２８】
次に、前述の構成のチップ型ヒューズ素子１の製造方法について説明する。前述のチップ型ヒューズ素子１を作製するには、先ず、ビアホール４を形成しここに導電材料５を充填した基板２ｂ〜２ｆに対応するグリーンシートを用意するとともに、最下層の基板２ａ及び最上層の基板２ｇに対応するグリーンシートを用意する。
【００２９】
そして、これらのうちの所定のグリーンシート（基板２ａ〜２ｆに対応するグリーンシート）上に可溶体パターン３ｂ〜３ｇ及び接続端部３ａ，３ｈを印刷法により形成する。印刷工程では、基板２ａ〜２ｆに対応するグリーンシート上に、可溶体ペーストを例えばスクリーン印刷等により所定形状に印刷する。可溶体ペーストとは、可溶体３を構成する材料である溶断材料（例えば金属）から選ばれる少なくとも１種と有機ビヒクルとを混合してなるものである。ここで、金属としては、適当な比抵抗及び融点を示すことが好ましい。
【００３０】
有機ビヒクルは、金属等の溶断材料の粉末をペースト化させる役割を有し、この種のペーストに用いられるものがいずれも使用可能である。有機ビヒクルは、バインダを有機溶剤中に溶解することによって調製されるものである。バインダとしては、特に限定されず、例えば、エチルセルロース、ポリビニルブチラール等、各種バインダから適宜選択すればよい。有機溶剤も限定されず、テルピネオール、ブチルカルビトール、アセトン、トルエン等、各種有機溶剤から適宜選択すればよい。さらに、可溶体ペーストの物性を調節するために、分散剤等の各種添加剤を加えてもよい。
【００３１】
次に、図２に示すように、各基板２ａ〜２ｇに対応するグリーンシートを重ね合わせ、焼成工程を実施する。焼成工程では、印刷形成された可溶体ペーストを例えば酸素含有雰囲気中で熱処理することにより、可溶体ペースト中のバインダを除去するとともに、可溶体を構成するための金属等の溶断材料を焼き固めるための工程である。可溶体ペーストに含ませる金属の種類によるが、酸素含有雰囲気で熱処理を施すことにより、可溶体ペースト中の金属が焼結し、可溶体３が形成される。
【００３２】
ここで、焼成雰囲気である酸素含有雰囲気は、酸素を含有する雰囲気であれば特に限定されず、例えば大気雰囲気とすればよい。ただし、溶断材料としてＣｕ等の酸化し易い金属を用いる場合には、窒素雰囲気中、あるいは還元雰囲気中で焼成することが望ましい。また、焼成工程における熱処理温度は、用いる溶断材料（金属）の種類に応じて適宜決定すればよいが、例えば熱処理温度が高すぎると、金属が溶融して可溶体の形状を維持できなくなるおそれがある。したがって、ここでの熱処理温度は金属の融点より低温とすることが好ましい。
【００３３】
最後に、外部接続のための電極を形成するが、例えば電極を厚膜で形成する場合には、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ等を含有する導電ペーストを印刷し、焼成すればよい。あるいは、Ａｇ熱硬化性導電性樹脂等により形成する場合には、基板２の両端部分にディッピングし、熱硬化させればよい。さらに、電極は前記焼成工程前に形成してもよく、この場合には電極の焼成と可溶体３の焼成とを同時に行うことができる。
【００３４】
以上の製造プロセスは、いわばシート積層工法によるものであり、ファインパターンの形成に適したものである。これに対して、大電流に対応するチップ型ヒューズ素子の作製には、可溶体３を厚く形成することができる印刷積層工法が有利である。以下、この印刷積層工法によるチップ型ヒューズ素子の製造プロセスについて説明する。
【００３５】
図５は、印刷積層工法によるチップ型ヒューズ素子の製造プロセスの一例を示すものである。印刷積層工法では、先ず図５（ａ）に示すような支持基板１１を用意し、図５（ｂ）に示すように、この上に接続端部及び部分円弧状パターンからなる可溶体パターン１２を印刷形成する。
【００３６】
次いで、図５（ｃ）に示すように、印刷形成した可溶体パターン１２の右半分を覆い隠すように絶縁体ペースト１３を印刷し、図５（ｄ）に示すように、前記段差を跨ぎ可溶体パターン１２と一部重なるように円弧状の可溶体パターン１４を形成する。さらに、図５（ｅ）に示すように、前記支持基板１１の左半分を覆って前記絶縁体ペースト１３よりも高さの高い（段差の高さが絶縁体ペースト１３の厚さとほぼ等しくなるような高さ）の絶縁体ペースト１５を印刷し、図５（ｆ）に示すように、段差部分を跨ぎ前記可溶体パターン１４と一部重なるように円弧状の可溶体パターン１６を形成する。
【００３７】
ここでは図示を省略するが、これを必要なターン数となるまで繰り返し行った後、図５（ｇ）に示すように、絶縁体ペースト１７を左半分の絶縁体ペースト１５に対して段差を持って形成し、螺旋の最後の部分の円弧状パターン及び接続端部からなる可溶体パターン１８を前記可溶体パターン１６と接続して形成する。最後に、絶縁体ペースト１９によって表面を覆うとともに平坦化し、焼成してチップ型ヒューズ素子を完成する。
【００３８】
以上、本発明を適用したチップ型ヒューズ素子について説明してきたが、本発明がこの実施形態に限定されるものでないことは言うまでもない。例えば、可溶体の形態としては、前記螺旋状に限られるものではなく、直線状の可溶体パターン、あるいはジグザグ状の可溶体パターンを複数の基板に形成し、これを積層して接続することで可溶体とすることも可能である。
【００３９】
例えば、図６は、各基板２ａ〜２ｅに形成される可溶体パターン３ｂ〜３ｆを直線状のパターンとした例である。図７は、各基板２ａ〜２ｅに形成される可溶体パターン３ｂ〜３ｆをジグザグ状のパターン（蛇行状のパターン）とした例である。いずれの場合にも、単一の基板上に可溶体を形成した場合と比べ、可溶体の長さを大幅に拡張することが可能である。
【００４０】
また、図４に示す例では、螺旋状の可溶体に対応してその中心部分に空洞を設けるようにしたが、前記空洞は、可溶体の形態等に応じて任意の位置に形成することができる。図８は、各基板２ａ〜２ｅに形成される可溶体パターン３ｂ〜３ｆを直線状のパターンとした場合の貫通孔６の形成例である。本例では、直線状の可溶体パターン３ｃ〜３ｆの両側に沿って貫通孔６が形成されている。また、図９は、各基板２ａ〜２ｅに形成される可溶体パターン３ｂ〜３ｆをジグザグ状のパターンとした場合の貫通孔６の形成例である。本例においても、ジグザグ状の可溶体パターン３ｃ〜３ｆに沿う形で貫通孔６が形成されている。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明を適用した具体的な実施例について、実験結果に基づいて説明する。
【００４２】
実施例１
本実施例では、多層基板に螺旋状の可溶体を形成し、その溶断特性を調べた。可溶体金属はＡｇとし、可溶体の厚さは２０μｍ、幅は１００μｍとした。また、螺旋状の可溶体において、螺旋部の直径は０．５ｍｍ、ターン数は２周とした。
【００４３】
作製に際しては、先ず、ガラスセラミックスグリーンシートにＡｇペーストを印刷し、積層した後、９００℃で焼成した。焼成の際、前記焼成温度での保持時間は５分間とした。その後、可溶体両端にＡｇ熱硬化性導電性樹脂をディッピングし、外部電極を形成した。なお、前記のようにして螺旋状の可溶体を形成したチップ型ヒューズ素子においては、ガラスセラミックを積層しているので、特にシリコーンゴム等による保護層の形成は不要と判断した。前記構成のチップ型ヒューズ素子では、ガラスセラミックが保護層として機能するからである。
【００４４】
比較例１
１枚のガラスセラミック基板上に直線上の可溶体を形成し、比較例とした。可溶体金属はＡｇとし、可溶体の厚さは２０μｍ、幅は１００μｍ、長さは２．５ｍｍとした。焼成条件等は、先の実施例と同様である。すなわち、ガラスセラミックスグリーンシートにＡｇペーストを印刷した後、９００℃で焼成した。焼成の際、前記焼成温度での保持時間は５分間とした。その後、可溶体両端にＡｇ熱硬化性導電性樹脂をディッピングし、外部電極を形成した。
【００４５】
作製した各チップ型ヒューズ素子（実施例１及び比較例１）について、抵抗値及び溶断時間を測定した。溶断時間は、可溶体に４Ａの電流を流し、通電開始から可溶体が切断されるまでの時間とした。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
2007018774.tif 000003
【００４７】
この表１から明らかな通り、可溶体を螺旋状とすることで、溶断時間が大幅に短縮されている。したがって、本発明を適用することで、溶断特性が大きく改善されることがわかる。
【００４８】
実施例２
本実施例では、外部電極をＡｇペーストにより形成した。その他の構成は、実施例１と同様である。作製に際しては、ガラスセラミックスグリーンシートにＡｇペーストを印刷した後、９００℃で焼成した。焼成の際、前記焼成温度での保持時間は５分間とした。その後、可溶体両端に外部電極としてＡｇペーストをディッピングにより塗布し、８５０℃で焼き付けた。
【００４９】
比較例２
本例は、先の比較例１と同様のチップ型ヒューズ素子において、実施例２と同様、外部電極をＡｇペーストにより形成した例である。したがって、先の比較例１と同様にして可溶体を形成した後、可溶体両端に外部電極としてＡｇペーストをディッピングにより塗布し、８５０℃で焼き付けた。
【００５０】
作製した各チップ型ヒューズ素子（実施例２及び比較例２）について、抵抗値及び溶断時間を測定した。溶断時間は、可溶体に４Ａの電流を流し、通電開始から可溶体が切断されるまでの時間とした。結果を表２に示すが、外部電極をＡｇペーストにより形成した場合にも、可溶体を螺旋状とすることで、溶断時間が大幅に短縮されている。
【００５１】
【表２】
2007018774.tif 000004
【００５２】
実施例３
本実施例では、外部電極をＣｕペーストにより形成した。その他の構成は、実施例１と同様である。作製に際しては、ガラスセラミックスグリーンシートにＡｇペーストを印刷した後、９００℃で焼成した。焼成の際、前記焼成温度での保持時間は５分間とした。その後、可溶体両端に外部電極としてＣｕペーストをディッピングにより塗布した。Ｃｕペーストの塗布後、先ず、大気中、４００℃で脱バインダ処理を行い、次いで、Ｎ２−４％Ｈ２雰囲気中、４００℃で還元処理を行った。さらに、窒素雰囲気中、７５０℃でＣｕ電極を焼き付け形成した。
【００５３】
比較例３
本例は、先の比較例１と同様のチップ型ヒューズ素子において、実施例３と同様、外部電極をＣｕペーストにより形成した例である。したがって、先の比較例１と同様にして可溶体を形成した後、可溶体両端に外部電極としてＣｕペーストをディッピングにより塗布した。Ｃｕペーストの塗布後、先ず、大気中、４００℃で脱バインダ処理を行い、次いで、Ｎ２−４％Ｈ２雰囲気中、４００℃で還元処理を行った。さらに、窒素雰囲気中、７５０℃でＣｕ電極を焼き付け形成した。
【００５４】
作製した各チップ型ヒューズ素子（実施例３及び比較例３）について、抵抗値及び溶断時間を測定した。溶断時間は、可溶体に４Ａの電流を流し、通電開始から可溶体が切断されるまでの時間とした。結果を表３に示すが、外部電極をＣｕペーストにより形成した場合にも、可溶体を螺旋状とすることで、溶断時間が大幅に短縮されている。
【００５５】
【表３】
2007018774.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明を適用したチップ型ヒューズ素子の一例を模式的に示す図である。
【図２】図１に示すチップ型ヒューズ素子を分解して示す分解斜視図である。
【図３】ビアホール径を拡大したチップ型ヒューズ素子の例を分解して示す分解斜視図である。
【図４】螺旋状の可溶体の中央部分に空洞を形成した例を示す分解斜視図である。
【図５】印刷積層工法によるチップ型ヒューズ素子の製造プロセスの一例を工程順に示す概略斜視図である。
【図６】可溶体パターンを直線状としたチップ型ヒューズ素子の一例を分解して示す分解斜視図である。
【図７】可溶体パターンをジグザグ状としたチップ型ヒューズ素子の一例を分解して示す分解斜視図である。
【図８】可溶体パターンを直線状とし且つ空洞を形成したチップ型ヒューズ素子の一例を分解して示す分解斜視図である。
【図９】可溶体パターンをジグザグ状とし且つ空洞を形成したチップ型ヒューズ素子の一例を分解して示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  チップ型ヒューズ素子、２，２ａ〜２ｇ  基板、３  可溶体、３ｂ〜３ｇ  可溶体パターン、４  ビアホール、５  導電材料、６  貫通孔、１１  支持基板、１２，１４，１６，１８  可溶体パターン、１３，１５，１７，１９  絶縁体ペースト
【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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