(57)【要約】【課題】本発明は、大電流に対応しつつリード導体を曲げたときの温度ヒューズの信頼性の向上を図ることを目的とする。【解決手段】本発明の温度ヒューズは、熱可塑性の第１の絶縁フィルム１３と、第１の絶縁フィルム１３の上面に先端部を互いに間隔を空けて対向するように配置された一対の帯状のリード導体１１と、一対のリード導体１１を接続する可溶体１５と、一対のリード導体１１の先端部１１ａおよび可溶体１５を表出させる開口部を有し第１の絶縁フィルム１３と接合している中間フィルム１４と、リード導体１１の先端部１１ａおよび可溶体１５を覆うように中間フィルム１４を介して第１の絶縁フィルム１３と接合している第２の絶縁フィルム１７とを備え、一対のリード導体１１における第１の絶縁フィルム１３と接触している部分の全面が熱融着により第１の絶縁フィルム１３に埋め込まれている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性の第１の絶縁フィルムに一対の帯状のリード導体を先端部で間隔を空けて互いに対向するように加熱し加圧することで埋め込む工程と、
前記リード導体の先端部を開口部から表出させるように中間フィルムを前記第１の絶縁フィルムおよび前記一対のリード導体に融着させる工程と、
前記一対のリード導体間に可溶体を接続する工程と、
前記第１の絶縁フィルムと第２の絶縁フィルムにより作られる空間に前記可溶体が位置するように前記第２の絶縁フィルムを前記第１の絶縁フィルムに接合して封止する工程とを有する温度ヒューズの製造方法。
【請求項２】
熱可塑性の第１の絶縁フィルムに一対の帯状のリード導体を先端部で間隔を空けて互いに対向するように加熱し加圧することで埋め込む工程と、
前記一対のリード導体間に可溶体を接続する工程と、
前記第１の絶縁フィルムと第２の絶縁フィルムにより作られる空間に前記可溶体が位置するように前記第２の絶縁フィルムを前記第１の絶縁フィルムに接合して封止する工程とを有する温度ヒューズの製造方法。
【請求項３】
熱可塑性の第１の絶縁フィルムと、
前記第１の絶縁フィルムの上面に先端部を互いに間隔を空けて対向するように配置された一対の帯状のリード導体と、
前記一対のリード導体間を接続する可溶体と、
前記一対のリード導体の先端部および前記可溶体を表出させる開口部を有し前記第１の絶縁フィルムと接合している中間フィルムと、
前記一対のリード導体の先端部および前記可溶体を覆うように前記中間フィルムを介して前記第１の絶縁フィルムと接合している第２の絶縁フィルムとを備え、
前記一対のリード導体における前記第１の絶縁フィルムと接触している部分の全面が熱融着により前記第１の絶縁フィルムに埋め込まれている温度ヒューズ。
【請求項４】
熱可塑性の第１の絶縁フィルムと、
前記第１の絶縁フィルムの上面に先端部を互いに間隔を空けて対向するように配置された一対の帯状のリード導体と、
前記一対のリード導体間を接続する可溶体と、
前記一対のリード導体の先端部および前記可溶体を覆うように前記第１の絶縁フィルムと接合している第２の絶縁フィルムとを備え、
前記一対のリード導体における前記第１の絶縁フィルムと接触している部分の全面が熱融着により前記第１の絶縁フィルムに埋め込まれている温度ヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器などの過熱防止等に用いられる温度ヒューズおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化の流れのなかで、温度ヒューズの薄型化が望まれている。薄型の温度ヒューズおよびその製造方法として、特許文献１に示すような技術が知られている。この技術による温度ヒューズの製造方法について、以下、簡単に説明する。
【０００３】
まず、第１の絶縁材の上面に一対の金属端子を配置する。次に、この一対の金属端子の先端部が表出するような開口部を有する絶縁プレートを第１の絶縁材の上面に配置し、加圧しながら熱融着する。そして、一対の金属端子間にヒューズエレメントを接続し、フラックスをヒューズエレメントに塗布した後に、第２の絶縁材を一対の金属端子、ヒューズエレメントおよびフラックスを覆うように絶縁プレートに熱融着する。以上の工程により温度ヒューズを得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１６４０９３号公報（段落（００２５）〜（００２９）、図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
薄型の温度ヒューズの使用用途として、携帯電子機器が挙げられる。携帯電子機器は機器の高性能化とリチウムイオン電池の大容量化などにより、大電流を流すことが増加してきた。
【０００６】
大電流が流れる温度ヒューズにおいては、自己発熱を抑えるために、低抵抗値であることが求められる。低抵抗値にする方法としてリード導体の厚みを厚くする方法がある。しかし、上記従来技術の温度ヒューズの場合、金属端子は絶縁プレートが位置している箇所で第１の絶縁材と熱融着により固定されているに過ぎない。このため、リード導体が厚くなると、リード導体を曲げるときに、可溶体に応力が加わり可溶体を変形させる恐れや、可溶体とリード端子との接続性を損なう恐れがある。
【０００７】
本発明の温度ヒューズの製造方法は、上記従来技術の課題を解決するもので、大電流に対応しつつリード導体を曲げたときの温度ヒューズの信頼性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、熱可塑性の第１の絶縁フィルムに一対の帯状のリード導体を先端部で間隔を空けて互いに対向するように加熱し加圧することで埋め込む工程と、前記リード導体の先端部を開口部から表出させるように中間フィルムを前記第１の絶縁フィルムおよび前記一対のリード導体に融着させる工程と、前記一対のリード導体間に可溶体を接続する工程と、前記第１の絶縁フィルムと第２の絶縁フィルムにより作られる空間に前記可溶体が位置するように前記第２の絶縁フィルムを前記第１の絶縁フィルムに接合して封止する工程とを有する温度ヒューズの製造方法である。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、リード導体が加熱し加圧することによる熱融着により第１の絶縁フィルムに埋め込まれ第１の絶縁フィルムと一体的になり強度的に優れるので、リード導体を曲げる応力に起因した可溶体に加わる応力を低減することができる。これにより、リード導体の厚みが厚くなっても、曲げ応力が加わることによる可溶体の変形や可溶体とリード導体間の断線を防止することができる。また、リード導体を熱融着により埋め込むため、リード導体の側面の細かな凹凸に対し第１の絶縁フィルムがこれに沿って変形するので、アンカー効果を発揮して、リード導体と第１の絶縁フィルムとがより強固に一体化するので、より可溶体にかかる応力の低減を図ることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、熱可塑性の第１の絶縁フィルムに一対の帯状のリード導体を先端部で間隔を空けて互いに対向するように加熱し加圧することで埋め込む工程と、前記一対のリード導体間に可溶体を接続する工程と、前記第１の絶縁フィルムと第２の絶縁フィルムにより作られる空間に前記可溶体が位置するように前記第２の絶縁フィルムを前記第１の絶縁フィルムに接合して封止する工程とを有する温度ヒューズの製造方法である。
【００１１】
請求項２に記載の発明も、請求項１に記載の発明と同様な作用効果を有する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、熱可塑性の第１の絶縁フィルムと、前記第１の絶縁フィルムの上面に先端部を互いに間隔を空けて対向するように配置された一対の帯状のリード導体と、前記一対のリード導体間を接続する可溶体と、前記一対のリード導体の先端部および前記可溶体を表出させる開口部を有し前記第１の絶縁フィルムと接合している中間フィルムと、前記一対のリード導体の先端部および前記可溶体を覆うように前記中間フィルムを介して前記第１の絶縁フィルムと接合している第２の絶縁フィルムとを備え、前記一対のリード導体における前記第１の絶縁フィルムと接触している部分の全面が熱融着により前記第１の絶縁フィルムに埋め込まれている温度ヒューズである。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、リード導体が第１の絶縁フィルムと接している部分の全面が第１の絶縁フィルムに熱融着により埋め込まれ第１の絶縁体と一体的になり強度的に優れるので、リード導体を曲げる応力に起因した可溶体に加わる応力を低減することができる。これにより、リード導体の厚みが厚くなっても、曲げ応力が加わることによる可溶体の変形や可溶体とリード導体間の断線を防止することができる。また、リード導体の側面の細かな凹凸に対し第１の絶縁フィルムがこれに沿って変形して両者は一体化するので、アンカー効果を発揮して、リード導体と第１の絶縁フィルムとがより強固に一体化するので、より可溶体に加わる応力の低減を図ることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、熱可塑性の第１の絶縁フィルムと、前記第１の絶縁フィルムの上面に先端部を互いに間隔を空けて対向するように配置された一対の帯状のリード導体と、前記一対のリード導体間を接続する可溶体と、前記一対のリード導体の先端部および前記可溶体を覆うように前記第１の絶縁フィルムと接合している第２の絶縁フィルムとを備え、前記一対のリード導体における前記第１の絶縁フィルムと接触している部分の全面が熱融着により前記第１の絶縁フィルムに埋め込まれている温度ヒューズである。
【００１５】
請求項４に記載の発明も請求項３に記載の発明と同様な作用効果を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明はリード導体が厚い場合であっても、リード導体を曲げることによる可溶体への応力を低減することができるので、大電流に対応しつつリード導体を曲げた際の信頼性の向上を図ることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における温度ヒューズの製造方法を示す平面図、（ｂ）同側面断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１における温度ヒューズの製造方法を示す平面図、（ｂ）同側面断面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１における温度ヒューズの製造方法を示す平面図、（ｂ）同側面断面図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態１における温度ヒューズの製造方法を示す平面図、（ｂ）同側面断面図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態１における温度ヒューズの製造方法を示す平面図、（ｂ）同側面断面図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態１における温度ヒューズの製造方法を示す平面図、（ｂ）同側面断面図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態１における温度ヒューズの平面図、（ｂ）同温度ヒューズの正面断面図
【図８】（ａ）本発明の実施の形態２における温度ヒューズの製造方法を示す平面図、（ｂ）同側面断面図
【図９】（ａ）本発明の実施の形態２における温度ヒューズの平面図、（ｂ）同正面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における温度ヒューズおよびその製造方法について、図面を用いながら説明をする。
【００１９】
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１における温度ヒューズの製造方法を示す平面図、図１（ｂ）は同温度ヒューズの側面断面図である。同様に、図２（ａ）、図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）および図６（ａ）は本発明の実施の形態１における温度ヒューズの製造方法を示す平面図、図２（ｂ）、図３（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）および図６（ｂ）はそれぞれの側面断面図である。また、図７（ａ）は本発明の実施の形態１における温度ヒューズの平面図、図７（ｂ）は同温度ヒューズの正面断面図である。
【００２０】
図１（ａ）、（ｂ）に示すリード導体１１は矩形状のＮｉからなる板であり、短辺方向の略中央部に長手方向に沿って金属層１２が形成されている。金属層１２はめっきにより形成され、Ａｕ、Ｓｎなどの所謂半田濡れ性が良好なものが用いられている。なお、金属層１２は非常に薄いので、側面断面図においては図示を省略している。
【００２１】
図２（ａ）、（ｂ）に示すようにリード導体１１はプレスによりその先端部１１ａが間隔を空けて互いに対向するような対をなす形状に加工される。
【００２２】
図３（ａ）、（ｂ）に示すようにリード導体１１を第１の絶縁フィルム１３に圧力を加えながら加熱をすることによりリード導体１１を第１の絶縁フィルム１３に熱融着により埋め込む。このとき、リード導体１１の上面は第１の絶縁フィルム１３の上面と同一高さになるまで埋め込んでいる。また、第１の絶縁フィルム１３と接しているリード導体１１の一部のみを埋め込むのではなく全面を埋め込んでいるので、リード導体１１の先端部１１ａにおいても第１の絶縁フィルム１３と一体化するため、曲げ応力に対するリード導体１１の変形をより低減することができる。なお、第１の絶縁フィルム１３は熱可塑性の樹脂を用いており、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮなどが好適である。
【００２３】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、リード導体１１を挟むように中間フィルム１４を第１の絶縁フィルム１３に熱融着する。中間フィルム１４は第１の絶縁フィルム１３と同じ材質のものからなる。中間フィルム１４は開口部を有しており、その開口部からリード導体１１の先端部１１ａおよび金属層１２が露出している。
【００２４】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように一対のリード導体１１間に可溶体１５を接続させる。この接続方法は溶接による。可溶体１５はリード導体１１の金属層１２が形成された部分に溶接される。また、可溶体１５は温度ヒューズの動作温度に応じた低融点の合金からなるものであり、例えば、ＳｎとＩｎの合金からなる。
【００２５】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように第２の絶縁フィルム１７を中間フィルム１４に熱融着させ、第２の絶縁フィルム１７と第１の絶縁フィルム１３により可溶体１５を封止する。可溶体１５の表面にはフラックス１６が存在している。フラックス１６は、第２の絶縁フィルム１７を中間フィルム１４に融着する前に可溶体１５に塗布してもよいし、第２の絶縁フィルム１７にフラックス１６を塗布しておき第２の絶縁フィルム１７を中間フィルム１４に融着する際、または融着後にフラックス１６が流動性を有する温度にすることで可溶体に塗布してもよい。
【００２６】
図６（ａ）の状態から、リード導体１１、第１の絶縁フィルム１３、中間フィルム１４および第２の絶縁フィルム１７を所定位置で切断することで図７（ａ）、（ｂ）に示す温度ヒューズ２０が得られる。
【００２７】
本実施の形態の温度ヒューズ２０は、リード導体１１を第１の絶縁フィルム１３に埋め込んでいるので、大電流に対応すべくリード導体１１の厚みを厚くしてもリード導体１１を第１の絶縁フィルム１３の第２の絶縁フィルム１７との融着部のみならず全体で固定しているので、リード導体１１を曲げる際に可溶体１５にかかる応力を低減することができ、温度ヒューズの信頼性を向上させることができる。特に、本実施の形態においては、リード導体１１を熱融着により第１の絶縁フィルム１３に埋め込んでいるので、リード導体１１の側面の細かな凹凸に沿って第１の絶縁フィルム１３が変形するため、リード導体１１が第１の絶縁フィルム１３に喰い込むことになり、所謂アンカー効果によってリード導体１１と第１の絶縁フィルム１３とが強固に一体化する。これによりリード導体１１を曲げた際に可溶体１５に加わる応力をより低減することができる。
【００２８】
なお、本実施の形態においては、以下のバリエーションを採ることができる。
【００２９】
１つ目のバリエーションとして、板状のリード導体１１から複数の温度ヒューズ２０を製造する方法を説明したが、フープ材のリード導体１１から複数の温度ヒューズ２０を製造してもよいし、また、１個ずつ製造してもよい。
【００３０】
他のバリエーションとしては、リード導体１１の上面が第１の絶縁フィルム１３の上面と同じ高さになるまで埋め込んでいるが、リード導体１１の方が高い位置までに留めておくこともできる。第１の絶縁フィルム１３の厚みが非常に薄い場合には、このようなバリエーションは有用である。具体的には、リード導体１１の厚み方向の１／２を第１の絶縁フィルム１３に埋め込むようにすることも出来る。勿論、１／２以上を埋め込んでも構わない。
【００３１】
また、リード導体１１の裏面に粗面化加工を施すなどして裏面に凹凸を設けることにより、一層のアンカー効果を得て、より強固にリード導体１１と第１の絶縁フィルム１３とを一体化することもできる。
【００３２】
上記のバリエーションは、単独で実施または任意の組み合わせで実施することができる。
【００３３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における温度ヒューズおよびその製造方法について、以下説明する。図８（ａ）は本発明の実施の形態２における温度ヒューズの製造方法を示す平面図、図８（ｂ）は同温度ヒューズの側面断面図、図９（ａ）は本発明の実施の形態２における温度ヒューズの平面図、図９（ｂ）同温度ヒューズの正面断面図である。
【００３４】
実施の形態２の温度ヒューズおよびその製造方法は、実施の形態１における中間フィルム１４をなくして、直接第２の絶縁フィルム１７を第１の絶縁フィルム１３に熱融着させたものである。これ以外は、実施の形態１の技術と同じである。
【００３５】
具体的な製造方法としては、実施の形態１における図１〜図３までは同じである。図３の状態から、図８（ａ）、（ｂ）に示すように中間フィルム１４を熱融着することなく可溶体１５を一対のリード導体１１間に溶接により接続する。その後は、第２の絶縁フィルム１７を第１の絶縁フィルム１３に融着して、第２の絶縁フィルム１７と第１の絶縁フィルム１３により可溶体１５を封止する。その後、所定の位置で切断することにより、図９（ａ）、（ｂ）に示す温度ヒューズ２０を得ることができる。
【００３６】
本実施の形態においても実施の形態１と同様の作用効果を有する。また、実施の形態１におけるバリエーションは、本実施の形態においても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係る温度ヒューズの製造方法は、電子機器の過熱防止のための温度ヒューズを製造する際に適用可能なものである。
【符号の説明】
【００３８】
１１  リード導体
１１ａ  先端部
１２  金属層
１３  第１の絶縁フィルム
１４  中間フィルム
１５  可溶体
１６  フラックス
１７  第２の絶縁フィルム
２０  温度ヒューズ
【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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