(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの材料のサブアセンブリを有する、表面に載置する表面載置型薄膜ヒューズであって、
ａ．溶融可能なリンクと、それを支持するための基板と、端子パッドとを有する第１のサブアセンブリと、
ｂ．前記溶融可能なリンク上に横設されているコンフォーマルコーティングとしてのフォトイメイジャブル材料を有する第２のサブアセンブリと、を具備し、
前記フォトイメイジャブル材料は、前記溶解可能なリンクが当該ヒューズを載置する前記表面に対して上向きあるいは下向きに向かい合う状態で前記ヒューズを載置することができる厚さを有する、表面載置型薄膜ヒューズ。
【請求項２】
前記フォトイメイジャブル材料が液体として付加される請求項１に記載の表面載置型ヒューズ。
【請求項３】
前記フォトイメイジャブル材料が固体として付加される請求項１に記載の表面載置型ヒューズ。
【請求項４】
固体のフォトイメイジャブル材料が薄膜状である請求項３に記載の表面載置型ヒューズ。
【請求項５】
前記フォトイメイジャブル材料が透明であって着色されている請求項１に記載の表面載置型ヒューズ。
【請求項６】
前記フォトイメイジャブル材料が透明であって着色されている請求項２に記載の表面載置型ヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面載置型ヒューズ用コンフォーマルコーティングとして用いるフォトイメイジャブル材料の使用に関する。斯かるヒューズはプリント回路基板の電気回路に設けられ、その回路の保護に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
プリント回路（ＰＣ）基板は、あらゆる種類の電気及び電子装置に於いてその適用範囲を増加しいる。これらＰＣ基板上に形成される電気回路は、従来の大規模電気回路と同様に、電気的過負荷から保護する必要がある。典型的には、斯うした保護は、ＰＣ基板上に物理的に固定したサブミニチュアヒューズを用いて実施されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
サブミニチュア表面載置型ヒューズの一例は米国特許第5,166,656 号（'656特許）に開示されている。この表面載置型ヒューズの溶融性リンクは、不活性層、絶縁カバー、及びこの絶縁カバーに不活性層を結合するエポキシ層を含む三層複合体によってカバーされることが開示されている（上記'656特許、コラム６、行４から７参照）。典型的には、不活性層は化学蒸着したシリカ又はプリントガラスの何れかで構成されている（上記'656特許、コラム３、行３９から４１参照）。また、絶縁カバーはガラスカバーで構成されている（上記'656特許、コラム４、行４３から４６参照）。
【０００４】
更に、もう一つの従来装置は米国特許第5,552,757 号（'757特許）に開示されている。この特許では、'656特許とは違って、溶融性リンクは三層によって保護されるのではなく、一層のみによって保護されている。しかしこの'757特許では、この単一保護層５６はポリカーボネート接着剤、又はそれと同等のもので構成されている。この保護層５６は、'757特許の図１２に示す表面載置型ヒューズの全体の縁上に実質的に延在している。その結果、'757特許の図１２に図示のヒューズは、ＰＣ基板から離れるように保護層５６を上に向けて、ＰＣ基板上に置くことしかできない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は二つの材料のサブアセンブリを有する表面載置型薄膜ヒューズを提供する。第１のサブアセンブリは、溶融可能なリンクと、それを支持するための基板と、端子パッドとを有する。第２のサブアセンブリは、溶融可能なリンクを衝撃及び酸化から保護するように、溶融可能なリンク上に横設された保護用フォトイメイジャブル層を含んでいる。本発明の第２サブアセンブリはフォトイメイジャブル材料である。
【０００６】
フォトイメイジャブル材料は液状又は固体状で付加することが出来る。液状の材料は付加後乾燥される。固体状の材料はフィルムであって真空を用いて付加される。フォトイメイジャブル材料が液状であっても、又は固体状であっても、その材料部分は露光によって基板上でキュア（硬化）される。材料の未キュア部分、即ち非露光部分は、現像過程で選択的に除去される。この過程を通して、フォトイメイジャブル材料は目標領域だけに付加される。
【０００７】
非常に小さな、入り組んだ、複雑な溶融可能なリンクの形状を作り出すのに、フォトリソグラフィック技術、機械的技術、及びレーザー技術等を用いることが出来る。これら技術の能力と超薄型コンフォーマルコーティングを組み合わせて適用することによって、これらサブミニチュアヒューズはヒューズ要素である溶融可能な領域を制御することが出来ると共に、マイクロアンペアからアンペアまでの範囲で電流を流す回路を保護することが出来る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は幾つかの実施例の何れをも含むが、添付図面は好適な一実施例を示す。但し、本発明はここに開示する図示の実施例によって限定されるものではない。
【０００９】
本発明の好適実施例を図１２に示す。表面載置型薄膜ヒューズは、プリント回路基板（ＰＣ基板）又は厚膜ハイブリッド回路に於いて、表面載置形式で使用されるサブミニチュアヒューズである。典型的には、これらのヒューズはこの技術分野で“Ａ”ケースヒューズとして知られている。これらヒューズの標準工業サイズは、１２５ミル（長さ）×６０ミル（幅）とされている。斯うしたフューズは、簡略に１２０６ヒューズと指定されている。しかし、本発明はその他の全標準サイズのヒューズ、例えば１２１０、０８０５、０６０３、及び０４０２ヒューズ等に適用でき、また標準サイズ以外のその他のヒューズにも適用できることは理解されよう。
【００１０】
本発明の最も広い概念では、本発明は二つの材料のサブアセンブリを有する。図から分かるように、第１のサブアセンブリは、ヒューズ要素、即ち溶融可能なリンク４２、その支持基盤、即ちコア１３、及びヒューズ５８をＰＣ基板に接続するターミナルパッド３４及び３６を有する。第２のサブアセンブリは、溶融可能なリンク４２及びヒューズ上部の実質部分上に横たわるように形成され、それらを自動組立時に起こる衝撃から保護すると共に、使用時に於けるそれらの酸化を防止するための新規なフォトイメイジャブル(photoimageable)保護層５６である。
【００１１】
第１サブアセンブリは二つの金属電極、即ちパッドと、溶融可能な要素を有し、これら両者は単一の連続フィルム状基板に結合される。パッドは基板、即ちコアの底部及び側部に位置し、溶融可能なリンクは基板、即ちコアの上面に位置している。
【００１２】
図から分かるように、この好適実施例では、パッドは幾つかの層から形成され、ベース銅層、補助銅層、ニッケル層及び錫層を含んでいる。パッドのベース銅層及び薄膜状の溶融可能なリンクは、（１）以下に述べるメッキのような電気化学的処理、又は（２）物理蒸着（ＰＶＤ）処理によって、同時に付着成層される。斯うした同時付着成層は溶融可能なリンクとバッドとの間の良好な導電路を確実に形成する。また、この種の付着成層は製造を楽にし、溶融可能なリンクの正確な厚さ制御を可能にする。
【００１３】
先ず、溶融可能なリンク及びベース銅層を基板、即ちコア上に配置した後、端子パッド上には導電性金属層が追加形成される。これら追加層はこれらパッド上に、フォトリソグラフィ及び蒸着技術を用いて画定配置される。
【００１４】
このヒューズは以下の処理工程によって形成される。図１及び図２は銅メッキ１２を施したＦＲ−４エポキシ樹脂からなる固体シート１０を示す。この固体シート１０の銅メッキ１２及びＦＲ−４エポキシコア１３の詳細を図２に示す。この銅メッキを施したＦＲ−４エポキシシート１０は、部品番号0200BED130/C1GFn0200 C1/C1A2C として、米国 New York 州、Hoosick Falls 、Allied Signal Laminate Systems社から販売されている。ＦＲ−４エポキシ樹脂は好適な材料ではあるが、その他互換性のある適当な材料、即ち化学的、物理的、そして構造的に同様な性質を持ち、ＰＣ基板の材料と成りうる材料を含む。それ故、この固体シート１０として適当なもう一つの材料はポリアミドである。ＦＲ−４エポキシ及びポリアミドは、ＰＣ基板製造工業で使用されている標準基板材料とほぼ同一の物理特性を有する材料類に属している。従って、本発明のヒューズと、このヒューズが固定されるＰＣ基板とは、極めて良くマッチした熱的及び機械的特性を有している。また、本発明のヒューズの基板は、望ましいアークトラッキング特性示すと同時に、アーキング伴うエネルギーの急激な開放に曝された際にも、損傷を受けずに残る十分な機械的柔軟性を示す。
【００１５】
本発明のヒューズ製造の次の段階では、銅メッキ１２は従来のエッチング処理によって固体シート１０から除去される。この従来のエッチング処理では、銅は塩化鉄溶液によって基板から除去される。
【００１６】
この処理の完了後、図２の銅層全体が、この固体シート１０のＦＲ−４エポキシコア１３から除去されることは理解されるだろうが、このＦＲ−４エポキシシート１０の残ったエポキシコア１３は、最初に銅層によって処理されていない“清浄な”ＦＲ−４エポキシシート１０とは異なっている。特に、化学的エッチングした表面処理は、銅層１２をエッチングによって除いた後も、エポキシコア１３の表面に残ってる。この処理されたエポキシコア１３の表面は、本発明の表面載置型ミニチュアヒューズの製造に必要なその後の処理操作に、より適したものとなっている。
【００１７】
次いで、この処理されて銅を含まない表面を持つＦＲ−４は、図３に示すように、シート１０の四分区画に沿って複数の溝１４を形成するために、溝付け処理又はパンチ処理される。図３の鎖線がこれら四つの四分区画を目で見えるように分けている。スロット１４の幅Ｗ（図４）は約０．０６２５インチでる。また、各スロットの長さＬ（図３）は約５．１２５インチである。
【００１８】
この溝付け又はパンチ処理が完了すると、図３のエッチング処理及び溝付け又はパンチ処理したシート１０には再度、銅メッキが施される。この銅メッキは図３のエッチング処理及び溝付け又はパンチ処理されたシート１０を無電解銅メッキ槽に漬けて行われる。この銅メッキ方法は公知のものでる。
【００１９】
この銅メッキ処理段階を通して、メッキ液に曝したシート１０の各表面には均一な厚さの銅層が形成される。例えば、図４に示すように、この処理段階の結果形成された銅メッキ１８は、（１）シート１０の平坦な上面２２及び（２）少なくともスロット１４の一部分を画定する垂直方向の隙間領域の両者をカバーする。これら隙間領域１６は最終的には完成ヒューズの端子パッド部を形成することになるから、これらの領域には銅メッキが必要となる。
【００２０】
銅メッキの均一な厚さはユーザーの最終的要求によって決める。特に、図４に示すように、１／１６アンペアで開放するようにしたヒューズ用の銅メッキ１８は２，５００オングストロームの厚さを有している。また、５アンペアで開放するようにしたヒューズ用の銅メッキ１８は約７５，０００オングストロームの厚さを有している。
【００２１】
メッキ処理が完了し、図４の銅メッキを施した構造体が出来上がった後、この構造体の全表面は、所謂フォトレジストポリマによってカバーされる。
【００２２】
フォトレジストでカバーした後、再銅メッキを施したシート２０の上には、別の透明マスクが置かれる。正方形のパネルはこのマスクの一部を構成し、この透明マスクを横切って等間隔に置かれる。これらの正方形マスクは紫外光に対して不透明な物質から構成され、その大きさは、図５に示す長方形３０のサイズに対応する。本質的に、再銅メッキシート２０上にこれらパネルを有するマスクを置くことによって、再銅メッキシート２０の平坦な上向きの表面２２の幾つかの部分は、紫外光の影響から効果的に遮蔽される。
【００２３】
これら正方形パネルは、ヒューズの上２２にある所謂溶融可能なリンク４２及び幅広の端子領域６０及び６２の形状とサイズを本質的に画定するものであることが、以下の記載から理解されよう。また、溶融可能なリンク４２及びこれら幅広の端子領域６０、６２の両者の幅、長さ及び形状は、これら紫外光に対して不透明なパネルのサイズ及び形状を変えることによって変えられることが理解されるだろう。
【００２４】
更に、シートの裏面はフォトレジスト材料でカバーされる共に、このフォトレジストでカバーした後、別の透明マスクが再銅メッキしたシート２０の上に置かれる。長方形のパネルはこの透明マスクの一部を構成している。長方形マスクは紫外光に対して不透明な物質で形成され、その大きさは、図６に示す長方形２８のサイズに対応している。本質的に、再銅メッキシート２０上にこれらパネルを有するマスクを置くことによって、再銅メッキシート２０の平坦な下向きの表面２８の幾つかの部分は、紫外光の影響から効果的に遮蔽される。
【００２５】
これら長方形のパネルは、ストリップ２６の下側の下方中央部２８にある幅広の端子領域３４及び３６の形状及びサイズを本質的に画定する。
【００２６】
ストリップ２６の下側部分からの銅メッキはフォトレジストマスクによって画定される。特に、銅メッキはストリップ２６の下側の下方中央部２８から除かれる。ストリップ２６の下側の下方中央部２８は、透明エポキシの領域３０直下の線に沿うストリップの部分である。この再銅メッキしたシート２０の断面斜視図を図６に示す。
【００２７】
次いで、全体的に再メッキされ、フォトレジストでカバーされたシート２０、即ちシート２０の上部、底部及び側部は紫外光に曝される。再メッキされたシート２０は、マスクの正方形パネル及び長方形ストリップによってカバーされていないフォトレジスト全てが確実にキュア（固化）するのに十分な時間を掛けて、紫外光に曝される。その後、これら正方形パネル及び長方形ストリップを含むマスクは、再メッキシート２０から取り除かれる。先に、正方形パネルの下にあったフォトレジストはキュアされずに残る。これら未キュアのフォトレジストは依然として液状であるから、再メッキシート２０から洗い落とすことが出来る。
【００２８】
再メッキシート２０の残りの部分にあるキュアしたフォトレジストは、次の処理段階に於いて保護材として働く。特に、キュアしたフォトレジストは、キュアしたフォトレジスト領域の下にある銅層の剥がれを防止する。先に、正方形パネルの下にあった領域は、キュアされたフォトレジストを持たないから、そうした保護作用を行わない。従って、そうした領域の銅はエッチングによって取り除くことが出来る。このエッチングは塩化鉄溶液を用いて実施する。
【００２９】
図５及び図６に示すように、銅を除去した後、先に、マスクの正方形パネル及び長方形ストリップの下の領域は、何らカバーされていない。むしろ、それら領域は透明のエポキシから成る領域２８及び３０を含んでいる。
【００３０】
次いで、再メッキシート２０を化学処理槽に置いて、そのシート２０の先にキュアされた領域から残りのキュアされたフォトレジスト全てを除去する。
【００３１】
この明細書では隣接スロット１４の間にあるシート２０の部分をストリップ２６と呼ぶ。このストリップは図４に示すように、装置の長さとなる寸法Ｄを有している。この明細書で述べた幾つかの処理操作が完了した後、このストリップ２６は最終的に複数の小片にカットされ、これら小片の各々が本発明によるヒューズとなる。
【００３２】
また、図６から分かるように、ストリップ２６の下面側３２はその周辺に沿う銅メッキを含む領域を有している。ストリップ２６の下面側３２のこれら周辺領域３４及び３６はパッド部分を形成する。これらパッド部分は最終的には、完成したヒューズ全体をＰＣ基板に固定する手段として働く。
【００３３】
図７は図６のストリップ２６の上面側３８を示す斜視図である。この上面側３８の直線状の領域４０は、ストリップ２６の下面側中央部２８とは丁度反対側にあって、且つこれと一致する位置にある。これらの領域４０は、図７に点線で画定指示されている。
【００３４】
本発明のヒューズ製造の次の処理段階の説明に当たって、図７を参照する。次の処理段階では、フォトレジストポリマがストリップ２６の上面側の直線状領域４０に施される。これら直線状領域４０のフォトレジストポリマによる被覆処理を通して、フォトレジストポリマは溶融可能なリンク４２を含む比較的薄い部分にも施される。これら溶融可能なリンク４２は導電性金属、ここでは銅から出来ている。次いで、このフォトレジストポリマは紫外光によって処理されて、直線状領域４０及びその溶融可能なリンク４２上でフォトレジストポリマがキュアされる。
【００３５】
直線状領域４０及びその溶融可能なリンク４２上でフォトレジストポリマをキュアする結果、メッキ目的の金属を含む電解槽中にストリップ２６を浸しても、直線状領域５０には金属の付着は起こらない。
【００３６】
更に、上記したと同様に、電解槽中にストリップ２６を浸しても、ストリップ２６の下面側３２の中央部分２８はメッキされない。前にこの金属部分をカバーしている銅金属は除かれて、シート２０のベースを形成しているエポキシベースが現れる。従って、電解メッキ処理を用いても、このエポキシベースには金属の付着、即ちメッキは起こらない。
【００３７】
ストリップ２６の全体は銅の電解メッキ槽に漬けられ、次いでニッケルの電解メッキ槽に漬けられる。その結果、図８に図示のように、銅層４６及びニッケル層４８がベース銅層４４の上に形成される。これら銅及びニッケルの層４６及び４８を形成した後、直線状領域４０上のキュアされたフォトレジストポリマは、溶融可能なリンク４２上のフォトレジストポリマも含めて、直線状領域４０から除去される。
【００３８】
その後、直ちにフォトレジストポリマが直線状領域４０全体にわたって再度施される。但し、図９に図示のように、溶融可能なリンク４２の中央部分は、紫外光に対して不透明な物質によってマスクされる。次いで、直線状領域４０全体を紫外光に当て、溶融可能なリンク４２のマスクを掛けた中央部５０を除くその領域４０上にあるフォトレジストポリマをキュアする。その後、溶融可能なリンクの中央部５０からマスクを除去し、ストリップ２６を洗浄する。この洗浄処理の結果、溶融可能なリンク４２のマスクを掛けた中央部５０上の未キュアのフォトレジストは溶融可能なリンクから除かれるが、直線状領域４０の残りの部分でキュアされたフォトレジストは残る。
【００３９】
キュアされたフォトレジストでカバーされたストリップ２６の部分では金属メッキは起こらない。しかし、溶融可能なリンク４２の中央部分５０にはフォトレジストが無いから、この中央部５０にはメッキが可能である。
【００４０】
図９に図示のストリップが錫の電解メッキ槽に漬けられると、錫層５２（図１０）が銅及びニッケル層４６及び４８の上に重ねて形成される。また、錫スポット５４は溶融可能なリンク４２の表面に付着形成される。本質的には、溶融可能なリンク４２の中央部５０上に電解メッキ処理によって付着される。この電解メッキ過程は、本質的には錫膜付着過程である。また、この錫はフォトリソグラフィック過程によるか、又は高真空蒸着チャンバ内に於いてスッパッタリング又は蒸発等を行う物理蒸着過程を用いても、溶融可能なリンク４２の表面に対して付着形成できることは理解されよう。
【００４１】
このスポット５４は、溶融可能なリンク４２の銅金属とは異なる第２の導電性金属、即ち錫によって構成される。錫スポット５４の形をしたこの第２導電性金属は、長方形の形で溶融可能なリンク４２上に付着される。
【００４２】
溶融可能なリンク４２上の錫スポット５４はそのリンク４２に幾つかの利点を与える。その第一は、錫スポット５４は過電流負荷状態で溶けて、溶融可能なリンク４２を錫−銅合金にする。この錫−銅合金化によって、溶融可能なリンク４２の溶融温度は、錫又は銅の何れかが単独で存在しているときよりも低くなる。この低い溶融温度は本発明のヒューズ装置の動作温度を下げ、その結果ヒューズ装置の性能は改善される。
【００４３】
この実施例では、銅の溶融可能なリンク４２に錫を付着させているが、その他の導電性材料を溶融可能なリンク４２上に設けることも出来るし、また溶融可能なリンク４２自体を銅以外の導電性材料で形成しても良いことは、当業者の理解するところであろう。更に、溶融可能なリンク４２上に付着形成する錫又は他の金属の形状は、長方形である必要はなく、その他、幾多の形状を取っても良い。
【００４４】
第２の導電性金属はリンクの切り欠き部、又はリンクの孔又は空隙に設けても良い。また、溶融可能なリンクを平行に設けることも可能である。この融通性の結果、ヒューズは、最終ユーザーの種々の要求に合う特定の電気特性を持つヒューズに作り上げることが出来る。
【００４５】
上記のように、溶融可能なリンクの可能な形状の一つに、螺旋形状がある。この螺旋形状を用いることによって、たとえ溶融可能なリンクの対向端にある端子間の距離が同じであっても、溶融可能なリンクの有効長を伸ばすことが出来る。この様にして、螺旋形状はヒューズ自体の寸法を増すこと無しに、長い溶融可能なリンクを提供する。
【００４６】
本発明による装置製造の次の段階は、ストリップ２６の上部３８の全体を横切って、新規な保護層５６（図１１及び１２）を配置する段階である。この保護層５６は本発明のヒューズの第２のサブアセンブリであって、溶融可能なリンク４２を含むストリップ２６の上部３８を覆う比較的気密なシールを形成する。この様にして、保護層５６は溶融可能なリンク４２の有効寿命の間に於ける腐食を防止する。また、この保護層５６は酸化を防止すると共に、ＰＣ基板への組み付け時に於ける衝撃も防止する。本発明の保護層５６は、ヒューズの周囲領域３４及び３６の寸法を超えない点で、従前の保護層に較べて有利である。
【００４７】
この保護層５６は、過電流負荷状態の間に溶融可能なリンク４２に発生する溶解、イオン化、及びアーク等の現象を制御する上で助けとなる。保護層５６、即ち被覆コート材は、溶融可能なリンク４２開放時に特に重要な、所望のアーク消去特性を提供する。
【００４８】
この新規な保護層５６はポリマ、好ましくはフォトイメイジャブル物質、例えば DUPONT 社の Pyralux（登録商標）PC 2000 を用いた可撓性フォトイメイジャブル被覆層、又はフォトイメイジャブル液である。その他の同様なフォトイメイジャブル材料も本発明に適している。
【００４９】
図１０に図示の構造体の露出表面全体は所謂フォトイメイジャブル材料によって覆われる。即ち、新規なコンフォーマルコーティングされる。このフォトイメイジャブル材料を図１０の構造体に設けるには、少なくとも二つの方法がある。
【００５０】
その第１の方法は、図１０の構造体に対して液状のフォトイメイジャブル材料（ＬＰＩ）を用いて、スプレーを掛ける方法である。次いで、このＬＰＩは簡単な乾燥処理によって半硬化乾燥される。
【００５１】
第２の方法は、フィルム状の固体状フォトイメイジャブル材料又はフォトイメイジャブル被覆層（ＰＩＣ）を減圧積層法によって適用する方法である。この場合は、減圧積層されるため、半硬化乾燥段階は必要なくなる。
【００５２】
米国特許第5,552,757 号では、コンフォーマルコーティングの被覆範囲を限定するのにアートワークを使用していない。本発明では、コンフォーマルコーティングの被覆範囲を画定するのにアートワークを使用する。
【００５３】
米国特許第5,552,757 号の教示に対して、本願の明確な利点は、コンフォーマルコーティングの厚さに関して優れた制御性を示す点にある。コンフォーマルコーティングとしてフォトイメイジャブル材料を使用することによって、コーティングの厚さは上記米国('757)に於けるコンフォーマルコーティングのコーティング厚さの僅か約２．５％となる。特に、上記米国特許('757)に於けるコンフォーマルコーティングの厚さ（同特許の図１１及び１２の５６）は約２０ミルである。因みに、本願の図１１及び１２に図示のコンフォーマルコーティング５６の厚さは約０．５ミルである。
【００５４】
このことは本発明に対して、上記米国特許('757)を越える重要な利益を与えるものである。上記米国特許('757)によるコンフォーマルコーティングの厚さのため、コンフォーマルコーティングされた構造体側を上向きに位置させなければならなくなる。もし、コンフォーマルコーティングを施した側を下向きに、即ち回路基板に向けて置こうとすれば、コーティングの厚さが構造体の端子を回路基板から分離し、端子と回路基板との接触を妨げることになる。また、上記米国特許('757)には、更に不利な点がある。即ち、上記米国特許('757)では、過電流負荷状態でヒューズが破断した時、ヒューズ要素から溶融金属が上方又は外に向かって吐出する可能性がある。斯うした金属がＰＣ基板上に落ちて、他の金属要素と接触すれば、これら金属要素は短絡回路を構成することになる。
【００５５】
これとは対照的に、本発明は非常に薄いコンフォーマルコーティングを有しているから、このコーティングを施した表面載置型ヒューズの側を下向きに、即ち回路基板と接触ように位置させることが出来る。その結果、溶融可能なリンクはＰＣ基板に対して上向きにではなく、それと向き合うように置かれる。従って、過電流負荷状態で溶融可能なリンクが破断しても、下向きの溶融可能なリンクはその溶融金属を上向きには吐出せず、従って、ＰＣ基板上にある他の鋭敏な金属要素を危険にさらすことはない。
【００５６】
本発明の薄いコンフォーマルコーティング及びその製法は更に他の重要な利点を提供する。特に、上記米国特許('757)の比較的厚いコンフォーマルコーティングは“ウイッキング”を受けていた。この“ウイッキング”現象は上記米国特許('757)による表面載置型ヒューズの端子部分をカバーするコーティング部分で発生していた。その結果、端子とＰＣ基板上の対応する載置表面との間の電気接触を妨害することになったのは明らかである。
【００５７】
本発明によれば、“ウイッキング”現象は回避され、本発明の表面載置型ヒューズの端子とＰＣ基板上の載置表面との間の電気接触は最大限に確保される。この場合、“ウイッキング(Wicking) ”はコンフォーマルコーティングの厚さが最小化されていること、及び製造に当たって、端子をアートワークを用いて被覆していることによって回避されている。
【００５８】
上記のように、フォトイメイジャブル材料を施すには二つの方法が有る。これら両者、即ち液状のフォトイメイジャブル（ＬＰＩ）材料を用いるコーティング方法、及び固体状のフォトイメイジャブル材料を用いるコーティング方法によって、本質的には同様の成品が完成される。
【００５９】
スプレーによるＬＰＩコーティングの適用
図１０の構造体の露出表面全体をコンフォーマルコーティングとして所謂フォトレジストイメイジャブル材料でカバーする。このフォトレジストイメイジャブル材料を図１０の構造体に施すには少なくとも二つの方法がある。第１の方法は図１０の構造体上に液状のフォトイメイジャブル材料（ＬＰＩ）をスプレーする方法である。
【００６０】
ＬＰＩは種々の成分を混合して作られる。二つの成分を混合する。この二つの成分のうち、第１成分は Hysol社から販売されている HYSOL SR 8400イメイジャブル材料（ＬＰＩ）ソルダーレジストであり、第２の成分もまた Hysol社により製造、販売されている HYSOLソルダーレジスト触媒である。これら二つの成分はＬＰＩソルダーレジスト８５部に対してソルダーレジスト触媒１５部の割合で混合される。
【００６１】
混合後、この組成体はある程度の粘性を持ったゼランチンの軟度を有している。この組成体を容易に図１０の構造物にスプレーするため、組成体に溶剤を加えるのが好ましい。本発明用の好ましい溶剤としては、米国イリノイ州、Batavia の Produceos Chemical Co社から発売の UCAR PM溶剤がある。この溶剤は２−メトキシプロパノールである。HYSOL ソルダーレジスト／HYSOL ソルダーレジスト触媒から作った粘性組成体１グラムに対し、UCAR PM 溶剤を約０．４乃至０．５グラムの割合で加える。
【００６２】
斯うして、溶剤によって希釈したこの組成体は図１０の構造物にスプレーできる状態になる。ここでは、構造体の一面にだけスプレーを掛けるが、構造体の両面に組成体をスプレーしてもよい。スプレー後、パネルを温度約摂氏８５度のオーブンに入れて、その表面が半硬化乾燥されるまで、３０分から４０分オーブン内に保持する。
【００６３】
次いで、半硬化乾燥パネルをオーブンから出し、パネル全体の上にアートワークを置く。アートワークは紫外光の通過を防止する不透明部分を備えたパネルの区画をカバーする。アートワークの不透明部分は端子部分をカバーする。
【００６４】
次に、アートワークで覆ったパネルは、Titan 紫外線（ＵＶ）チャンバ Accuprint AP-30-6000 内に置かれ、４５秒間約２５０ｍジュール／ｃｃで紫外線放射を受ける。
【００６５】
次いで、パネルをＵＶチャンバから出す。パネルのカバーされていない部分は紫外線放射によって十分にキュアされている。アートワークの不透明部分の下側の部分、即ち端子部分はキュアされないままに残っている。
【００６６】
キュアされてない組成体は、パネルの端子部分から容易に除去され、不透明部分の下側にあった金属化処理した部分が現れる。キュアされてない組成体は、１乃至１／２％の炭酸ナトリュウム水溶液を噴射する高圧ノズルを用いる Coates ASI コンベア装置を通して処理され、除去される。パネルはこの炭酸ナトリュウムの希釈溶液中を毎分１．５フィートの速度で移動され、次に純水槽で洗浄される。パネルは、この純水槽からパネル毎に排出される。
【００６７】
濡れたパネルは純水層から移動され、最終段階でパネルを乾燥し、液状のフォトイメイジャブル材料を完全にキュアする。この段階では、パネルは摂氏１２０乃至１５０度のオーブンに約１時間置かれる。
【００６８】
真空を用いた固体状フォトイメイジャブル被覆（ＰＩＣ）材料の適用
液状のフォトイメイジャブル材料を適用する代わりに、固体状のフォトイメイジャブル材料を適用することもできる。上記のように、図１０の構造体の全露出表面は、液状のフォトイメイジャブル材料を用いてコンフォーマルコーティングすることが出来る。これに代わる、フォトイメイジャブル材料によるコンフォーマルコーティングの第２の方法は、減圧積層法によって付着された固体状のフォトイメイジャブル材料を適用する法である。
【００６９】
上記のように、ＬＰＩは二つの線分を混合することによって作った。これとは対照的に、固体状フォトイメイジャブル材料は、直ぐに使用できる形で購入することが出来る。最も好ましい固体状フォトイメイジャブル材料は、米国ノースカロライナ州 27709-4425, Research Triangle Park, Alxander Drive, 14 T.W.所在の DuPont Electronics Materials 社から購入することが出来る。それは登録商標名 Pyralux（登録商標） PC2010 として販売されている。この材料の厚さは２５ミクロン（１．０ミル）である。
【００７０】
Pyralux （登録商標） PC2010 シート一枚を図１０の構造体の一面をカバーするように置く。但し、両面に置いても良い。次いで、この複合構造体を約摂氏７０から８０度に設定した減圧積層装置 Vacrel 100 内に置き、３０から６０秒の間この真空チャンバに留めて、５乃至１０秒の間ぴったり押し付け、即ち積層する。
【００７１】
次に、パネルを真空チャンバから出して、その全体の上にアートワークを置く。アートワークは、紫外線の通過を防止する不透明部分でパネルの各区画をカバーする。アークワークで覆ったパネルは、Titan 紫外線（ＵＶ）チャンバ Accuprint AP-30-6000 内に置かれ、４５秒間約２５０ｍジュール／ｃｃで紫外線放射を受ける。
【００７２】
次いで、パネルをＵＶチャンバから出す。パネルのカバーされていない部分は紫外線放射によって十分にキュアされている。アートワークの不透明部分の下側の部分、即ち端子部分はキュアされないままに残っている。
【００７３】
可撓性複合体とは成らなかった未キュアフォトイメイジャブル材料は、パネルから容易に除去され、アートワークによって作られた不透明部分の下側にあった端子金属が現れる。未キュアの組成体は、１乃至１／２％の炭酸ナトリュウム水溶液を噴射する高圧ノズルを用いる Coates ASI コンベア装置を通して処理され、除去される。パネルはこの炭酸ナトリュウムの希釈溶液中を毎分１．５フィートの速度で移動され、次に純水槽で洗浄される。パネルは、この純水槽からパネル毎に排出される。
【００７４】
最終段階でパネルを乾燥し、フォトイメイジャブル材料を完全にキュア、即ち可撓性複合体とする。この段階では、パネルは摂氏１２０乃至１５０度のオーブンに約１時間置かれる。
【００７５】
無色透明なフォトイメイジャブル材料は、審美的には好ましいが、これに代わるタイプの材料を使用しても良い。例えば、透明度のある色に着色した材料を使用しても良い。これらの材料は表面載置型のヒューズの底面及び上面に使用することが出来る。これら着色材料は透明なフォトイメイジャブル材料に染料を加えることによって簡単に製造することが出来る。斯うした着色フォトイメイジャブル材料を使用することによってカラーコーディングが可能になる。言い換えれば、異なる色のフォトイメイジャブル材料を異なるアンペア数に対応させ、与えられたヒューズのアンペア数を確認するための容易な手段をユーザーに提供することが出来る。これらコーティングの透明性によって、ユーザーはヒューズを使用する電子装置に取り付ける前も、及びその装置で使用している間も、溶融性リンク４２を目で見て検査することが出来る。
【００７６】
この保護層５６を使用することは、所謂“キャッピング”方法と称する従来技術を含めて、従来技術より重要な利点を有している。ヒューズ本体の上面部３８全体を覆うようにして保護層５６を配置したため、溶融性リンク４２の位置に対する保護層の位置は重要ではない。
【００７７】
フォトイメイジャブル材料を液状のまま適用したにしろ、又は固体状で適用したにしろ、ストリップ２６を個々のヒューズに分離する所謂ダイシング処理に対する準備は出来ている。このダイシング処理では、ダイヤモンドカッタ等を用いて、平行パネル５７（図１１）に沿ってストリップ２６を個々の表面載置型薄膜ヒューズ５８（図１２）に切り分ける。このカットによって、薄膜銅パターンの広い端子領域６０及び６２は二つに分けられる。これら広い端子領域６０及び６２は溶融性リンク４２の両側に現れる。
【００７８】
このカッティング処理によって本発明による表面載置型薄膜ヒューズ５８（図１２）の製造は完了する。
【００７９】
本発明によるヒューズは従来装置の定格よりも大きい電圧及び電流定格を有している。複数のテストに於いて、本発明によるヒューズはＡＣ６０ボルトのヒューズ電圧定格、及び１／６乃至５アンペアのヒューズ電流定格を有していることが示された。本発明によるヒューズが、たとえ広い範囲の電流定格にわたって電気回路を保護できたとしても、これらヒューズの実際の物理的寸法は一定に保たれる。
【００８０】
要約すれば、本発明によるヒューズは、溶融性リンク４２を跨ぐ電圧降下を規定することによって改良された溶融特性制御を行う。一様な遮断時間は、（１）蒸着及びフォトリソグラフィ処理による溶融性リンク４２及び広い端子６０及び６２の寸法及び形状を制御する能力、並びに（２）溶融性リンク４２の適当な材料選択によって確保される。また、再起電圧傾向は基板１３及び保護層５６に関する最適材料の選択によって最小化される。
【００８１】
本発明のもう一つの好適実施例は、本発明に基づいた僅かに違った第１サブアセンブリを用いることを含んでいる。この異なる第１サブアセンブリは、孔１４を含むもので、１９９５年６月７日出願の米国特許願第08/472,563号に述べられている。この異なる第１サブアセンブリ及びその製造方法を述べている出願明細書の適切な部分は、出願明細書の１２頁から２８頁にあるが、ここでの詳しい説明は省略する。また、この実施例を示す図は図４から図１２として明細書に添付されているが、ここでは省略する。
【００８２】
以上、本発明の特定の実施例について図示し、述べてきた。しかし、本発明の保護範囲は添付請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるサブミニチュア表面載置型ヒューズを作るのに用いる銅メッキを施したＦＲ−４エポキシシートの斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿って取った図１のシートの部分断面図である。
【図３】図１の銅メッキを剥がした後、シートを分割する四分区画内に、幅Ｗ、長さＬの複数の溝を設けたＦＲ−４エポキシシートの斜視図である。
【図４】銅の再メッキを施した図３の四分区画の一部を示す拡大斜視図である。
【図５】再銅メッキを施したシートの平らな上向きの表面の幾つかの部分に、紫外光（ＵＶ）に対して不透明な正方形パネルでマスクした状態を示す斜視図である。
【図６】図５の再メッキシートから銅メッキを帯状に除去した後の図５の反対側を示す斜視図である。
【図７】点線で画定される線状領域４０備えた図６のストリップ２６の上面３８を示す斜視図である。
【図８】ストリップ２６を銅メッキ槽、次いでニッケルメッキ槽に漬けて、銅及びニッケルを端子パッドのベース銅メッキ層上に堆積させた単一ストリップ２６を示す斜視図である。
【図９】紫外光によるキュア処理前の図８に示すストリップの斜視図であって、紫外光に対して不透明なマスクを掛けた溶融性リンク４２の中央部５０を示す斜視図である。
【図１０】銅及びニッケル層の上にもう一つ他の層を形成するために、錫メッキ層に漬けて、溶融性リンクの中央部に錫を堆積させた後の図９のストリップを示す斜視図である。
【図１１】ストリップ２６の上に置いた追加フォトイメイジャブル層を備えた図１０のストリップを示す斜視図である。
【図１２】ダイヤモンドカッタを用いて平行パネルに沿ってストリップをカットする所謂ダイシング操作の後、最終的に完成した本発明による一個のヒューズを示す斜視図である。
【符号の説明】
１３…基板
３４、３６…端子パッド
４２…リンク
５６…フォトイメイジャブル層
【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】
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【図１２】
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