(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下側セラミックス基板と上側セラミックス基板とが焼成により積層一体化され、下側セラミックス基板の上面に配設された一対の抵抗取付用膜電極と膜抵抗とが前記の両セラミックス基板に焼結一体化され、前記の各抵抗取付用膜電極が下側セラミックス基板の下面に各スルーホ−ルにより電気的に導出され、上側セラミックス基板の上面に一対のヒューズ取付用膜電極が設けられ、これらのヒューズ取付用膜電極の一方と前記両スルーホ−ルの一方のスルーホ−ルの導出下端との間を導通したはんだ付着用電極、他方のスルーホ−ルの導出下端に導通したはんだ付着用電極、前記両ヒューズ取付用膜電極の他方に導通したはんだ付着用電極が積層体に設けられ、前記一対のヒューズ取付用膜電極間に温度ヒューズエレメントが接続されていることを特徴とする抵抗・温度ヒューズ。
【請求項２】
未焼成の下側セラミックス基板ａに上面から下面に至る一対のスルーホ−ルを形成し、その基板の上面に導電ペーストにより一対の抵抗取付用膜電極を印刷すると共に前記の各スルーホ−ルに導電ペーストを充填し、前記一対の抵抗取付用膜電極間に抵抗ペーストにより膜抵抗を印刷し、該未焼成の下側セラミックス基板ａ上に該基板と同一寸法の未焼成の上側セラミックス基板ｂを積層し、該上側セラミックス基板ｂの上面に一対のヒューズ取付用膜電極を導電ペーストにより印刷し、而るのち、基板ａ，ｂを焼成して焼結すると共に前記の各膜電極及びスルーホ−ルの導電ペースト並びに抵抗ヘーストを焼成し、次で、前記ヒューズ取付用膜電極の一方と前記両スルーホ−ルの一方のスルーホ−ルの導出下端との間を導通するはんだ付着用電極、他方のスルーホ−ルの導出下端に導通するたはんだ付着用電極、前記両ヒューズ取付用膜電極の他方に導通するはんだ付着用電極を設け、次で、前記一対のヒューズ取付用膜電極間に温度ヒューズエレメントを接続することを特徴とする抵抗・温度ヒューズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
回路保護素子の一つとして、温度ヒュ−ズエレメントと抵抗エレメントとを近接配置でユニット化した抵抗・温度ヒュ−ズが使用されており、回路に異常検出器と共に組み込み、回路の異常発生時、異常検出器による回路の異常検出で抵抗エレメントを通電発熱させ、その発生熱で温度ヒュ−ズエレメントを溶断させて回路を電源から遮断している。
かかる抵抗・温度ヒュ−ズとして、セラミックス基板の片面に膜抵抗と低融点可溶合金片とを併設し、その片面をエポキシ樹脂等の封止材で封止した、基板型が公知である。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この基板型抵抗・温度ヒュ−ズでは、セラミックス基板の片面に膜抵抗を設けてあり、膜抵抗の通電発熱時、セラミックス基板が不均一に加熱されるため、セラミックス基板に熱曲げモ−メントが作用し、膜抵抗の通電電力が大きい場合は、セラミックス基板に反りによる亀裂が発生し破片が周囲に飛散して危険である。
【０００３】
抵抗・温度ヒュ−ズとして、図３の（イ）に示すように未焼成セラミックス基板１１’上に膜抵抗パタ−ン２０’と膜電極パタ−ン２１’，２２’とを印刷して第１構体１ａ’を成形し、図３の（ロ）に示すように上記膜電極パタ−ン２１’，２２’を露出させるように切り欠いた未焼成セラミックス基板１２’上にヒュ−ズ取付用膜電極３１’，３２’を印刷して第２構体１ｂ’を成形し、図３の（ハ）に示すように第１構体１ａ’に第２構体１ｂ’を加圧積層し焼成して両構体を焼結一体化し、而るのち、図３の（ニ）に示すように、ヒュ−ズ取付用膜電極間に低融点可溶合金片３０’を接続し、各膜電極にリ−ド線ｅを接続し、低融点可溶合金片３０’にフラックス４’を塗布し、その上に封止材層（図示せず）を設けたものが提案されている（特開平９−６３４４２号）。
しかしながら、このようにして製作された抵抗・温度ヒュ−ズでも、第２構体の切り欠け部の部分が第１構体のセラミックス板のみの一枚部分となっており、この一枚部分における膜抵抗近傍箇所が膜抵抗の通電発熱で亀裂し易い。
【０００４】
本発明の目的は、基板型抵抗・温度ヒュ−ズにおいて、抵抗の通電発熱電力が大であっても、薄い基板厚さのもとで、基板の熱亀裂を良好に防止できる抵抗・温度ヒュ−ズ及びその製作方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る抵抗・温度ヒュ−ズは、下側セラミックス基板と上側セラミックス基板とが焼成により積層一体化され、下側セラミックス基板の上面に配設された一対の抵抗取付用膜電極と膜抵抗とが前記の両セラミックス基板に焼結一体化され、前記の各抵抗取付用膜電極が下側セラミックス基板の下面に各スルーホ−ルにより電気的に導出され、上側セラミックス基板の上面に一対のヒューズ取付用膜電極が設けられ、これらのヒューズ取付用膜電極の一方と前記両スルーホ−ルの一方のスルーホ−ルの導出下端との間を導通したはんだ付着用電極、他方のスルーホ−ルの導出下端に導通したはんだ付着用電極、前記両ヒューズ取付用膜電極の他方に導通したはんだ付着用電極が積層体に設けられ、前記一対のヒューズ取付用膜電極間に温度ヒューズエレメントが接続されていることを特徴とする。
請求項２に係る抵抗・温度ヒューズの製作方法は、未焼成の下側セラミックス基板ａに上面から下面に至る一対のスルーホ−ルを形成し、その基板の上面に導電ペーストにより一対の抵抗取付用膜電極を印刷すると共に前記の各スルーホ−ルに導電ペーストを充填し、前記一対の抵抗取付用膜電極間に抵抗ペーストにより膜抵抗を印刷し、該未焼成の下側セラミックス基板ａ上に該基板と同一寸法の未焼成の上側セラミックス基板ｂを積層し、該上側セラミックス基板ｂの上面に一対のヒューズ取付用膜電極を導電ペーストにより印刷し、而るのち、基板ａ，ｂを焼成して焼結すると共に前記の各膜電極及びスルーホ−ルの導電ペースト並びに抵抗ヘーストを焼成し、次で、前記ヒューズ取付用膜電極の一方と前記両スルーホ−ルの一方のスルーホ−ルの導出下端との間を導通するはんだ付着用電極、他方のスルーホ−ルの導出下端に導通するたはんだ付着用電極、前記両ヒューズ取付用膜電極に導通したはんだ付着用電極を設け、次で、前記一対のヒューズ取付用膜電極間に温度ヒューズエレメントを接続することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１の（イ）は本発明に係る抵抗・温度ヒュ−ズの一例を示す平面図、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面を示す図面、図１の（ハ）は図１の（ロ）におけるハ−ハ断面を示す図面である。
図１において、１は同一平面寸法の二枚のセラミックス基板１１，１２の積層体であり、焼成により積層界面が焼結一体化されている。２１，２２は積層界面に設けた抵抗取付用膜電極、２０はこれらの膜電極２１，２２間に橋設した膜抵抗である。２１１，２２１は各膜電極２１，２２を積層体１の裏面に電気的に導出するために設けたスルーホ−ルであり、導電材が充填されている。このスルーホ−ル充填導電材は膜電極２１，２２と同一材質、別材質の何れであってもよい。
３１，３２は上側セラミックス基板１２の上面に設けたヒュ−ズ取付用膜電極である。３０はヒュ−ズ取付用膜電極３１，３２間に橋設した温度ヒュ−ズエレメントとしての低融点可溶合金片、４は低融点可溶合金片３０上に塗布したフラックスである。３３は上側セラミックス基板１２に設けた補助膜電極である。３１０，３２０及び３３０は実装はんだ付着用電極、例えば銀電極である。
５は積層体の上面に温度ヒュ−ズエレメント３０を覆って被覆したエポキシ樹脂等の封止材であり、この封止材に代え、キャップ、例えばセラミックスキャップで封止することもでき、キャップ内を封止材で充填することもできる。
【０００７】
図２は図１に示した抵抗・温度ヒュ−ズの使用形態を示している。
図２において、Ａは本発明に係る温度ヒュ−ズ・抵抗体を、３０は温度ヒュ−ズエレメントとしての低融点可溶合金片を、２０は抵抗エレメントとしての膜抵抗を、３１０〜３３０は実装用電極をそれぞれ示し、回路ｚと電源ｓとの間に上記温度ヒュ−ズ・抵抗体Ａと過電圧検出通電器Ｆ（トランジスタ−Ｔｒのベ−ス側にツエナダイオ−ドＤを接続）とを挿入し、回路ｚにツエナダイオ−ドＤの降伏電圧以上の逆電圧が作用すると、ベ−ス電流が流れ、このベ−ス電流に応じてコレクタ電流が流れて抵抗エレメント２０が通電発熱され、この発生熱が温度ヒュ−ズエレメント３０に伝達されて温度ヒュ−ズエレメントとしての低融点可溶合金片３０が溶断され、回路ｚが電源ｓから遮断されるに至る。
【０００８】
この場合、温度ヒュ−ズ・抵抗体Ａのセラミックス積層体１が加熱されるが、発熱源である膜抵抗２０が積層体１の厚さのほぼ中央に存在しているので、セラミックス積層体１がその中央位置を基準として上下対称的に加熱され、熱曲げモ−メントの作用が充分に抑えられること、セラミックス基板１１，１２の積層体の積層界面が焼結一体化されかつ全体が二枚板構造とされて全体の曲げ剛性が充分に大きくされていること等のために、反りによる亀裂の発生をよく防止できる。
【０００９】
本発明に係る温度ヒュ−ズ・抵抗体おいて、電極やスルーホ−ル、温度ヒュ−ズエレメントや抵抗エレメントの個数や配置は、使用形態に応じて設定される。
また、本発明に係る抵抗・温度ヒュ−ズの上記の例は、実装面に実装はんだ付用電極において直接はんだ付けする構成とされているが、リ−ド線を取付けてラジアルまたはアクシャルタイプで使用することもできる。
【００１０】
本発明に係る上記抵抗・温度ヒュ−ズは次ぎのようにして製作できる。
（１）積層下側用の未焼成セラミックス基板にスルーホ−ルを形成し、上面に抵抗取付用膜電極パタ−ンを導電ペ−ストでスクリ−ン印刷すると共にそのスルーホ−ルを導電ペ−ストで充填し、更に上面に膜抵抗パタ−ンを抵抗ペ−ストでスクリ−ン印刷する。（２）更に、（１）の各種パタ−ン印刷の積層下側用の未焼成セラミックス基板に積層上側用の未焼成セラミックス基板を積層加圧し、この上側用未焼成セラミックス基板にヒュ−ズ取付用膜電極及び補助膜電極パタ−ンを導電ペ−ストで印刷する。（３）而るのち、積層体を焼成する。この焼成により各基板が焼結されると共に積層界面が焼結一体化され、各電極パタ−ンや膜抵抗ペ−ストと各基板との間が焼結一体化される。（４）更に、実装用のはんだ付け用電極を形成する。（５）更に、ヒュ−ズ取付用膜電極間に温度ヒュ−ズエレメントとしての低融点可溶合金片を橋設し、この低融点可溶合金片上にフラックスを塗布し、封止材を塗着するかキャップを装着し、これにて、抵抗・温度ヒュ−ズの製作を終了する。
上記において、積層上側用の未焼成セラミックス基板にスルーホ−ルを形成し、上面にヒュ−ズ取付用膜電極及び補助膜電極パタ−ンを導電ペ−ストで印刷すると共にスルーホ−ルを導電ペ−ストで充填したのち、この上側用未焼成セラミックス基板を上記（１）の未焼成セラミックス基板上に積層加圧し、而るのち、焼成することもできる。
【００１１】
上記の未焼成セラミックス基板にはアルミナ粉末にバインダ−、例えばブチラ−ルやアクリル樹脂を加えてテ−プ状に成形した、いわゆるグリ−ンシ−トを使用でき、抵抗ペ−ストには酸化ルテニウム等のペ−ストを使用でき、導電ぺ−ストにはＡｇペ−スト、Ａｇ−Ｐｄペ−スト、Ａｕペ−スト、Ｃｕペ−スト等を使用できる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明に係る抵抗・温度ヒュ−ズにおいては、積層セラミックス基板の厚さのほぼ中央に膜抵抗を設けてあるから、膜抵抗の通電発熱による積層セラミックス基板の加熱を厚さ中央を基準として上下対称に行なわせ得て熱曲げ応力を充分に抑制でき、更に、積層セラミックス基板の積層界面とその界面の膜抵抗及び膜電極との焼結一体化により全体の曲げ剛性が充分に高くされているから、熱曲げモ−メントによるセラミックス基板の亀裂発生をよく防止できる。
従って、本発明によれば、充分に薄い基板厚さの大電力用の抵抗・温度ヒュ−ズを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る抵抗・温度ヒュ−ズを示す図面である。
【図２】  本発明に係る抵抗・温度ヒュ−ズの使用状態を示す図面である。
【図３】  従来の抵抗・温度ヒュ−ズを示す図面である。
【符号の説明】
１              セラミックス基板積層体
１１            セラミックス基板
１２            セラミックス基板
２０            膜抵抗
２１            抵抗取付用膜電極
２２            抵抗取付用膜電極
２１１          スルーホ−ル
２２１          スルーホ−ル
３０            温度ヒュ−ズエレメント
３１            ヒュ−ズ取付用膜電極
３２            ヒュ−ズ取付用膜電極
３２１          スルーホ−ル
４              フラックス
５              封止材層
【図１】
0004036933.tif 000002
【図２】
0004036933.tif 000003
【図３】
0004036933.tif 000004