(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に１以上の発熱体と１以上の一対のヒューズ用電極の間に形成されて前記発熱体の発熱で溶断する１以上のヒューズ素子とが形成されているヒューズの製造方法であって、
前記一対のヒューズ用電極間にヒューズ材料を配置してヒューズ材料層を形成し、前記ヒューズ材料層に熱を加えて前記ヒューズ材料層を溶かし、
溶けた前記ヒューズ材料を硬化させて前記ヒューズ素子を形成し、
前記ヒューズ材料を溶かす際に、溶融したヒューズ材料が付着し難い材料で形成されて、前記ヒューズ材料層を間に介した状態で前記基板と対向し且つ溶融した前記ヒューズ材料が表面張力により広がる隙間を形成する隙間形成部材を配置することを特徴とするヒューズの製造方法。
【請求項２】
前記ヒューズ材料がクリーム半田であることを特徴とする請求項１に記載のヒューズの製造方法。
【請求項３】
前記一対のヒューズ用電極間には、前記ヒューズ素子を形成する前に、溶融した前記ヒューズ材料が付着しやすい材料を用いて１以上のアンカー部を形成することを特徴とする請求項１または２に記載のヒューズの製造方法。
【請求項４】
前記アンカー部の材料として半田付け可能な電極材料を用い、前記アンカー部を前記一対のヒューズ用電極と分離した状態で形成することを特徴とする請求項３に記載のヒューズの製造方法。
【請求項５】
溶融した前記ヒューズ材料が硬化した後に前記隙間形成部材を除去する請求項１に記載のヒューズの製造方法。
【請求項６】
チップ状基板上に形成した一対の抵抗体用電極間に発熱用抵抗体を形成し、前記チップ状基板上に形成した一対のヒューズ用電極間に亘って前記発熱用抵抗体の発熱で溶断されるヒューズ素子を形成するチップ型ヒューズの製造方法において、
前記ヒューズ素子を、
前記一対のヒューズ用電極間に亘ってクリーム半田を塗布してクリーム半田層を形成し、
前記クリーム半田層を溶融させた後硬化させて形成し、
前記クリーム半田としてフラックスを含有するものを用い、
前記フラックスを前記ヒューズ素子形成後に前記ヒューズ素子上に残したままにし、
スクリーン印刷を用いて前記クリーム半田層を形成し、
前記クリーム半田層の上に溶融した前記クリーム半田が表面張力により広がる隙間を形成する板状の隙間形成部材を配置した状態で前記クリーム半田層を加熱して、前記クリーム半田を溶融させ、
前記溶融したクリーム半田を硬化させた後に、前記隙間形成部材を取り除くことを特徴とするチップ型ヒューズの製造方法。
【請求項７】
前記チップ状基板の表面上の前記一対のヒューズ用電極の間に１つ以上の溶融した前記クリーム半田が付着する金属材料を用いて形成した１以上のアンカー部を形成することを特徴とする請求項６に記載のチップ型ヒューズの製造方法。
【請求項８】
基板の表面上に１以上の一対の抵抗体用電極と１以上の一対のヒューズ用電極とを形成し、
発熱用抵抗体を前記一対の抵抗体用電極間に亘って形成し、
前記発熱用抵抗体からの熱で溶断するヒューズ素子を前記発熱用抵抗体の上に絶縁層を介して重なるように前記一対のヒューズ用電極間に亘って形成するチップ型ヒューズの製造方法において、
スクリーン印刷を用いて前記一対のヒューズ用電極及び前記絶縁層の上にクリーム半田を塗布してクリーム半田層を形成し、
前記クリーム半田層の上に前記クリーム半田層を間に介した状態で前記基板と対向し且つ溶融した前記クリーム半田が表面張力により広がる隙間を形成する隙間形成部材を配置した状態で前記クリーム半田を溶融させ、
溶融した前記クリーム半田を硬化させた後に、前記隙間形成部材を取り除くことを特徴とするチップ型ヒューズの製造方法。
【請求項９】
前記絶縁層の表面上の前記一対のヒューズ用電極の間に、溶融したクリーム半田が付着しやすい金属材料を用いて１以上のアンカ−部を形成した後に、
前記ヒューズ素子を形成することを特徴とする請求項８に記載のチップ型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】
本発明は、ヒューズの形成方法及びチップ型ヒューズに関すものであり、特にチップ状基板の上に発熱用抵抗体とこの発熱用抵抗体からの熱で溶断するヒューズ素子とを備えたチップ型ヒューズの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平７−１５３３６７号公報等に示されるように、発熱用抵抗体からの熱で溶断するヒューズ素子を備えたチップ型ヒューズは、チップ状基板の表面上に一対の抵抗体用電極と一対のヒューズ用電極とを形成し、発熱用抵抗体を一対の抵抗体用電極間に亘って形成し、発熱用抵抗体からの熱で溶断するヒューズ素子を一対のヒューズ用電極に亘って形成して製造している。この種のチップ型ヒューズは、低融点金属箔を熱プレスにより一対のヒューズ用電極に接続してヒューズ素子を形成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、低融点金属箔を用いてヒューズ素子を形成するのは、製造工数が多くなって、しかも製造コストが高くなる問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、低融点金属箔を用いることなく、ヒューズ素子を少ない製造工数で安価に形成できるヒューズ及びチップ型ヒューズの製造方法を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、ヒューズ素子を確実に形成することができるヒューズ及びチップ型ヒューズの製造方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、構造が簡単で、迅速且つ確実に作動するチップ型ヒューズ及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の方法は、基板上に１以上の発熱体と１以上の一対のヒューズ用電極の間に形成されて発熱体の発熱で溶断する１以上のヒューズ素子とが形成されているヒューズの製造方法を対象とする。
【０００８】
本発明では、一対のヒューズ用電極間にヒューズ材料を配置してヒューズ材料層を形成する。次にヒューズ材料層に熱を加えてヒューズ材料層を溶かし、溶けたヒューズ材料を硬化させてヒューズ素子を形成する。このようにしてヒューズ素子を形成すると、印刷技術を用いて簡単にしかも安価にヒューズを形成することができる。なおヒューズ材料層はスクリーン印刷等の公知の方法を用いて形成することができる。またヒューズ材料は、半田材料のように融点以上の熱が加わると、比較的簡単に溶融するものであれば、いかなる材料であってもよい。現在入手可能でしかも安価な材料としては、クリーム半田がある。
【０００９】
ヒューズ素子の長さが長くなる場合には、一対のヒューズ用電極間に、ヒューズ素子を形成する前に、溶融したヒューズ材料が付着しやすい材料を用いて１以上のアンカー部（引き止め部）を形成するのが好ましい。このようにするとアンカー部が、溶融したヒューズ材料をその場所に引き止める機能を発揮するため、ヒューズ素子を確実に形成できる。
【００１０】
アンカー材料としては、半田付け可能な電極材料を用いると、他の電極の形成と同時にアンカー部を形成できる上、既存の安価な材料を用いてアンカー部を形成できる。その場合には、アンカー部を一対のヒューズ用電極とは分離した状態で形成する。
【００１１】
またヒューズ素子が長くなる場合には、ヒューズ材料を溶かす際に、次のようにするのが好ましい。すなわちヒューズ材料層を形成した後に、溶融したヒューズ材料が付着し難い材料で形成されて、ヒューズ材料層を間に介した状態で基板と対向し且つ溶融したヒューズ材料が表面張力により広がる隙間を形成する隙間形成部材を配置する。そして隙間形成部材を配置した状態でヒューズ材料層を加熱する。その後溶融したヒューズ材料が硬化した後に、隙間形成部材を除去する。このようにすると、溶融したヒューズ材料は表面張力によって前述の隙間に沿って広がる。そして最終的には、一対のヒューズ用電極間に連続したヒューズ素子が形成される。従ってこのような隙間形成部材を用いると、簡単且つ確実にヒューズ素子を形成することができ、ヒューズの製造工数を削減してしかもヒューズを安価に製造することができる。
【００１２】
また本発明が改良の対象とするチップ型ヒューズの製造方法は、チップ状基板上に形成した一対の抵抗体用電極間に発熱用抵抗体を形成し、チップ状基板上に形成した一対のヒューズ用電極間に亘って前記用抵抗体の発熱で溶断されるヒューズ素子をするものである。本発明においては、一対のヒューズ用電極間に亘ってクリーム半田を塗布してクリーム半田層を形成し、クリーム半田層を溶融させた後硬化させて、ヒューズ素子を形成する。このようにヒューズ素子をクリーム半田を用いて形成すれば、クリーム半田を印刷等により所定位置に配置して、加熱するだけでヒューズ素子を形成することができ、従来のように低融点金属箔を用いる場合に比べて簡単にヒューズ素子を形成することができる。
【００１３】
なおクリーム半田としてフラックスを含有するものを用いる場合は、フラックスをヒューズ素子形成後にヒューズ素子上に残したままにするのが好ましい。このようにすれば、フラックスによるヒューズ素子の分断球状化が促進されるため、ヒューズ素子に過大電流が流れたときに発熱用抵抗体からの熱によってヒューズ素子を確実に溶断することができる。
【００１４】
ヒューズ素子は、次のようにして製造することができる。まず、スクリーン印刷を用いて前記クリーム半田層を形成する。次にクリーム半田層の上に溶融したクリーム半田が表面張力により広がる隙間を形成する板状の隙間形成部材材を配置した状態でクリーム半田層を加熱して、クリーム半田を溶融させる。そして溶融したクリーム半田を硬化させた後に、隙成形成部材を取り除く。
【００１５】
また、この場合にも、チップ状基板の表面上の一対のヒューズ用電極の間に１以上の金属製のアンカー部材を形成するのが好ましい。
【００１６】
また、ヒューズ素子は発熱用抵抗体に対して絶縁層を介して厚み方向に積層するように一対のヒューズ用電極に亘って形成することができる。このようにすれば、発熱用抵抗体からの熱がヒューズ素子に伝わりやすく、ヒューズ素子の溶断を確実に行える。この場合にも、絶縁層の表面上の一対のヒューズ用電極の間に１以上のアンカー部を形成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明のチップ型ヒューズの第１の実施の形態で用いるセラミックス製のチップ状基板１の平面図を示しており、図２はチップ状基板１の底面図を示している。そして図３は一部を省略したチップ型ヒューズの平面図を示している。図１に示すように、チップ状基板１の長手方向に延びる２つの長辺のうちの１つの長辺２には３つの半円弧状の凹部３乃至５が形成されている。また他方の長辺６の中央部にも１つの円弧状の凹部７が形成されている。これらの凹部３乃至５及び凹部７は、チップ状基板１の表面１ａと裏面１ｂとを結ぶ側面に沿って延びている。またチップ状基板１の２つの短辺８及び９には、それぞれ平面から見てＵ字状を呈する凹部１０及び１１が形成されている。これらの凹部には、チップ状基板の表面１ａを覆う図示しないケースの取付用フックが嵌合される。
【００１８】
チップ状基板１の表面１ａには、凹部３乃至５に隣接して形成された一対のヒューズ用電極を構成する接続用の表面電極１２，１３と、凹部７に隣接して形成された接続用の表面電極１４と、中間電極１５と、アンカー部として用いられる補助電極１６及び１７と、表面電極１４に接続されてチップ状基板１の長手方向に延びる部分とこの部分の端部から短辺８及び９に沿って延び一対の抵抗体用電極を構成する電極部分１８ａ及び１９ａを備えた配線部１８及び１９とが設けられている。これらの電極及び配線部は、ガラスペーストにＡｇ，Ａｇ−Ｐｄ等の導電性粉末が混練されてなるメタルグレーズ導電性ペーストを用いて形成されている。パターンの印刷はスクリーン印刷を用いて行われ、ペーストの焼成温度は約８５０℃程度である。中間電極１５は一対の表面電極１２及び１３の間のスペースのほぼ中央部に形成されており、中間電極１５の電極部分１５ａは、一対の配線部１８及び１９の対向する電極部分１８ａ及び１９ａの間のスペースの中央部に位置している。また２つの補助電極１６及び１７は、一方の表面電極１２と中間電極１５の本体部１５ｂとこの本体部１５ｂと他方の表面電極１３との間に、隣接する電極とは独立した（分離したまたは電気的に絶縁された）状態で形成されている。また図２に示すように、チップ状基板１の裏面には、凹部３乃至５及び凹部７の端部に隣接して４つの裏面電極２０乃至２３が、前述のメタルグレーズ導電性ペーストを用いて形成されている。なお裏面電極２１は、半田付け強度を高める必要がある場合に半田付けに用いられているダミー電極である。
【００１９】
図３には示していないが、チップ状基板１の表面１ａ及び裏面１ｂに電極を形成した後、図４に示すような側面電極２４が前述のメタルグレーズ導電性ペーストを用いて形成される。側面電極２４は、チップ状基板１の表面１ａと裏面１ｂとをつなぐ外側面上に形成されて、対応する表面電極及び裏面電極の上に部分的に重なっている。このように側面電極２４を形成した場合には、チップ状基板１の角部で側面電極２４の厚みが薄くなる傾向がある。あまりこの角部の部分の電極部分の厚みが薄くなり過ぎると、この部分の抵抗値が大きくなって、この部分でジュール熱が発生し、ヒューズの溶断時間が長くなる可能性がある。そこでこの例では、側面電極２４と表面電極１３の上に補足電極２５を重ねて形成して、厚みが薄くなった側面電極２４の部分を補足している。補足電極２５もメタルグレーズ導電性ペーストを用いて形成されている。図４に示した電極以外のその他の表面電極と裏面電極との間も図４に示す構造と同じ接続構造を用いて接続されている。なお前述のとおり、図３においては図示を簡略化するために側面電極２４の位置を破線で示すだけでその存在は省略してある。なおこの例とは異なって、表面電極１３の上に補足電極を直接形成し、その上に側面電極２４の端部を重ねるように形成してもよいのは勿論である。
【００２０】
図３に示すように、前述の各電極を形成した後に、配線部１８及び１９の電極部分１８ａ及び１９ａと中間電極１５の電極部１５ａとに跨るように発熱用抵抗体２６が形成される。発熱用抵抗体２６は、ガラスをバインダとする銀−パラジウム塗料を印刷焼成した厚膜抵抗体や、ＲｕＯ2−ガラス等のメタルグレーズ抵抗塗料を用いて形成された厚膜抵抗体等によって形成されている。これらの抵抗塗料の焼成温度も約８５０℃である。
【００２１】
図３には示していないが、電極を形成した後に、チップ状基板１の表面には後述するヒューズ素子２７を形成する部分及び半田付け電極部分を除いて、ガラス材料からなる絶縁材料を用いてオーバーコートが形成されている。オーバーコートを形成した後、表面電極１２及び１３の一部、中間電極１５の本体部１５ｂ及び補助電極１６及び１７に跨るようにしてヒューズ材料層を形成してヒューズ素子２７を形成する。
【００２２】
ヒューズ材料層を形成する場合には、クリーム半田（ヒューズ材料）を用いて図５（Ａ）に示すように、一対の表面電極１２及び１３及び２つの補助電極１６及び１７並びに中間電極１５に跨って形成したクリーム半田層（ヒューズ材料層）２７´を形成する。次に、クリーム半田層２７´を間に介した状態で基板と対向し且つ溶融したクリーム半田が表面張力により広がる隙間を形成するように隙間形成部材Ｂを配置する。この隙間形成部材Ｂは、溶融したヒューズ材料が付着し難い材料で形成されている。この隙間形成部材Ｂは、実際上は大型の多数個取り基板からチップ状基板を取り出すため、大きな板であり、図示しない支持機構を介して基板との間に前述の隙間を形成するように配置されている。なおこの隙間形成部材Ｂの配置位置は、固定でもよいが、クリーム半田の溶融状況に応じて隙間形成部材Ｂを基板１に対して近づけるようにしてもい。図５（Ｂ）には、隙間形成部材Ｂが最終的に基板１の表面のオーバーコートＣと接触するように移動させた状態を図示してある。
【００２３】
次に隙間形成部材Ｂを配置した後に、基板を加熱炉内入れてクリーム半田層（ヒューズ材料層）に熱を加えてクリーム半田層を溶かし、溶けたクリーム半田を硬化させてヒューズ素子を形成する。そして図５（Ｂ）に示すように、隙間形成部材Ｂを配置した状態で、溶融したクリーム半田層２７´を溶融硬化させる。その後溶融したクリーム半田を硬化させた後に、隙間形成部材Ｂを取り除いてヒューズ素子２７を形成する。
【００２４】
この例のように、一対の表面電極１２及び１３間に補助電極１６，１７を設けると、溶融したクリーム半田（導電性材料）を隙間形成部材Ｂを用いてある程度拘束した状態にすると、隙間形成部材Ｂと基板との間の隙間に溶融したクリーム半田が表面張力により広がり、電極１２と電極１５及び電極１３と電極１５との間で溶融したクリーム半田が分離することがなくなる。また、補助電極１６，１７がアンカー（引き止め部）となって溶融したクリーム半田を引き止めることができる。そのため、溶融したクリーム半田の分離を防いで、ヒューズ材料層を確実に形成できる。なお過大電流が流れたとき及び発熱用抵抗体２６からの熱によって溶断するときには、ヒューズ素子２７が拘束されていないため、補助電極１６，１７は溶融した導電性材料を集めるまたは引きつける作用を果すことになって、ヒューズ素子２７の溶断が容易になる。
【００２５】
ヒューズ素子２７を構成するヒューズ材料層は、低融点金属であるＰｂ−Ｓｎ系、Ｐｂ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｓｂ系などの共晶ハンダ合金等から形成することができる。
【００２６】
この実施の形態のチップ型ヒューズの回路図は、図６に示す通りである。このチップ型ヒューズは、電極１２及び１３が保護すべ回路の遮断部分に接続され、また電極１４が保護すべき回路の過電圧を検出すべき箇所に接続される。この回路において、分割抵抗部Ｒ１及びＲ２は、中間電極１５と電極部１８ａと電極部１９ａ（図３）との間に形成された発熱用抵抗体２６の部分によって構成されており、分割ヒューズ部Ｈ１及びＨ２は、中間電極１５と電極１２と電極１３との間に形成されたヒューズ素子２７の部分によって構成されている。この回路構成では、過大電圧が電極１４から分割抵抗部Ｒ１及びＲ２に印加されると分割ヒューズ部Ｈ１及びＨ２の少なくとも一方を通って電流が流れる。そして分割抵抗部Ｒ１及びＲ２からの発熱により、チップ状基板１を通って伝わる熱で分割ヒューズ部Ｈ１及びＨ２の少なくとも一つが溶融温度まで加熱されると溶断する。また過大電流が電極１２と電極１３との間を流れると、その際の熱で分割ヒューズ部Ｈ１及びＨ２の少なくとも一つが溶断し、電極１２及び１３間で回路が遮断する。
【００２７】
図７及び図８は、本発明の第２の実施の形態で用いるチップ状基板１０１の平面図及び裏面図である。図７及び図８において、図１乃至図３に示した第１の実施の形態を構成する部分と同様の部分には、図１乃至図３に付した符号に１００の数を加えた数の符号を付して説明を省略する。また図９は、第２の実施の形態のチップ状基板１０１の表面にガラスのオーバーコート１２８を形成した状態の平面図を示している。図９においては，後に形成するヒューズ素子１２７を破線で示してある。この第２の実施の形態では、チップ状基板１０１上に並んで配置された発熱用抵抗体１２６及びヒューズ素子１２７の中央部を間に挟む位置にチップ状基板１０１を厚み方向に貫通する一対の貫通孔１２９及び１３０を形成している。一対の貫通孔１２９及び１３０は、発熱用抵抗体１２６から出た熱ができるだけヒューズ素子１２７の中央部に伝わるように発熱用抵抗体１２６が延びる方向の長さ寸法を定めている。このようにすると発熱用抵抗体１２６から出た熱が一対の貫通孔１２９及び１３０の外側には放散せず、ヒューズ素子１２７の中央部に集まることになるため、より短い時間で発熱用抵抗体１２６からの熱でヒューズ素子１２７を溶断することができるようになる。
【００２８】
またこの第２の実施の形態では、チップ状基板１０１の裏面１０１ｂに、チップ型ヒューズが実装される回路基板１００(図１０参照）の基板表面１００ａと接触してこの基板表面１００ａと裏面１０１ｂとの間に空間を形成する凸状部材またはスぺーサ手段１３１乃至１３４を設けている。この例では、スぺーサ手段１３１乃至１３４をエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる合成樹脂ペーストを用いてチップ状基板１０１の裏面１０１ｂに印刷により形成している。スぺーサ手段１３１乃至１３４の高さは，ペーストを複数回重ねて塗布することにより任意の高さとすることができる。合成樹脂ペーストでスぺーサ手段１３１乃至１３４を形成すると、スぺーサ手段１３１乃至１３４を簡単に且つ安価に設けることができる。なおこのスぺーサ手段１３１乃至１３４は、ヒューズ素子１２７を形成する前で、ガラスのオーバーコート１２８を形成した後に形成する。
【００２９】
このようなスぺーサ手段１３１乃至１３４を設けると、スぺーサ手段１３１乃至１３４によって形成される空間の空気が、発熱用抵抗体１２６からの熱が回路基板１００に伝わるのを阻止する熱絶縁機能を発揮する。そのためスぺーサ手段１３１乃至１３４を設けない場合と比べて、スぺーサ手段１３１乃至１３４を設けた場合のほうが、より短い時間で発熱用抵抗体１２６の熱でヒューズ素子１２７を溶断することができる。
【００３０】
スぺーサ手段１３１乃至１３４を通して熱が回路基板１００側に逃げるのをできるだけ抑制するためには、スぺーサ手段１３１乃至１３４をチップ状基板１０１よりも熱伝導性の低い材料により形成すればよい。この例では、スぺーサ手段１３１乃至１３４のパターンまたは位置を、チップ状基板１０１の裏面１０１ｂと回路基板１００との間に形成される空間の厚み寸法がほぼ一定になるように定めている。このようにすると空間の熱絶縁効果がチップ状基板１０１全体に対してほぼ等しくなるため、ヒューズ素子１２７の溶断特性が安定する。
【００３１】
スぺーサ手段１３１乃至１３４の突出寸法が、あまり小さくなると、空間の熱絶縁機能が徐々に低下し、スぺーサ手段１３１乃至１３４の実用上の効果が小さくなる。また突出寸法があまり大きくなると、側面電極に沿って溶融半田が上方に上っていくことができなくなる。このような実用上の観点からみると、この突出寸法の下限値と上限値の範囲は、６０μｍ乃至１５０μｍの範囲が好ましい。
【００３２】
また裏面電極１２０乃至１２３を形成する場合には、溶融半田が隣接する裏面電極間でブリッジを形成し、電極間の短絡が発生するおそれがある。そこで図１１に示すように、スぺーサ手段１３５及び１３６を、隣接する裏面電極間で溶融半田のブリッジが形成されるのを阻止するパターンで形成すれば、このような事態が発生するのを有効に防止できる。
【００３３】
第２の実施の形態では、チップ状基板に貫通孔１２９及び１３０を形成して、発熱用抵抗体１２６からの熱の放散を抑制しているが、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、チップ状基板２０１に、発熱用抵抗体２２６及びヒューズ素子２２７の下部に裏面側に向かって開口する凹部２３７を形成するようにしてもよい。この凹部２３７の形状及び深さは、発熱用抵抗体２２６から出た熱ができるだけヒューズ素子２２７に伝わるように定めればよい。このようしても発熱抵抗体からヒューズ素子への熱の伝達が良好になって、ヒューズ素子の溶断時間が短くなる。なお第２の実施の形態で用いた貫通孔１２９及び１３０とこの凹部２３７とを組み合わせて使用してもよいのは勿論である。
【００３４】
図１３〜図１５は、本発明の更に他の実施の形態のチップ型ヒューズの平面図、底面図及び回路図を示している。このチップ型ヒューズ３００は、セラミックス製のチップ状基板３０１と、チップ状基板３０１の表面上に形成された抵抗体用電極３０２，３０３及びヒューズ用電極３０４，３０５と、抵抗体用電極３０２，３０３に亘って形成された一対のコの字状の発熱用抵抗体３０６と、発熱用抵抗体３０６を囲む形状を有し発熱用抵抗体３０６からの熱で溶断する一対のコの字状のヒューズ素子３０７とを具備している。なお、この例では、抵抗体用電極３０３及びヒューズ用電極３０４は、一体に形成されている。チップ状基板３０１の裏面上には、一対の導体部３０８が形成されている。チップ状基板３０１の厚み方向に延びる側面上には、一対の導体部３０８にそれぞれ接続された一対の実装電極３０９が形成されている。ヒューズ用電極３０４，３０５は、チップ状基板３０１を貫通する一対のスルーホール導電部４００を介して一対の導体部３０８にそれぞれ電気的に接続されている。また、実装電極３０９が形成されている側面と対向する側面上には、抵抗体用電極３０２に接続された実装電極４０１が形成されている。
【００３５】
このチップ型ヒューズ３００は、実装電極３０９，４０１により表面実装される。
【００３６】
ヒューズ素子３０７は、低融点金属であるＰｂ−Ｓｎ系、Ｐｂ−Ｓｂ系、Ｉｎ−Ｓｎ系、Ｓｎ−Ｓｂ系などのハンダ合金を含むクリームハンダを用いて形成されており、できるだけ抵抗値の低いものである。発熱用抵抗体３０６は、銀−パラジウム厚膜ペーストを印刷焼成した厚膜抵抗体や、ＲｕＯ２−ガラス等のメタルグレーズやカーボン系のレジンペースト等により形成されている。発熱用抵抗体３０６は、図示しない過電圧検知回路に接続されるもので通電により発熱し、ヒューズ素子３０７に熱を伝える。したがって、ヒューズ素子３０７は発熱用抵抗体３０６から発生した熱を逃がさないように発熱用抵抗体３０６の全周を囲むように形成されている。
【００３７】
図１６乃至図１８は、本発明の更に別の実施の形態のチップ型ヒューズの製造方法の製造工程を示す図である。このチップ型ヒューズは、発熱用抵抗体４２６，４２６の上に絶縁層すなわち第１のガラスコート４５０を介して一対のヒューズ素子を形成するものである。図１６は、ヒューズ素子を除いた状態のチップ型ヒューズの平面図を示している。このチップ型ヒューズでは、一対のヒューズ用電極４１２及び４１３と，一対の抵抗体用電極４１８ａ及び４１９ａとに亘って形成された一対の発熱用抵抗体４２６，４２６（図１８）の上に絶縁層としての第１のガラスコート４５０を介してヒューズ素子が積層されている。ヒューズ素子は、図１６には図示しないが、破線４２７で形成した位置に形成される。また第１のガラスコート４５０の周囲を囲むように一点鎖線で示した第２のガラスコート４５１が形成される。なお、第１のガラスコート４５０及び第２のガラスコート４５１は、印刷形成の順序を入れ替えても構わない。第１のガラスコート４５０及び第２のガラスコート４５１には、一対のヒューズ用電極４１２，４１３を露出させる一対の窓部４５０ａが形成されており、中間電極４１５上に窓部４５０ｂが形成されている。ヒューズ素子は、窓部４５０ａを介して一対のヒューズ用電極４１２，４１３に接続され、また窓部４５０ｂを介して中間電極４１５に接続されている。次に本例のチップ型ヒューズの製造方法について説明する。まず、図１７に示すような、一対のヒューズ用電極４１２，４１３を構成する接続用の表面電極と中間電極４１５、一対の抵抗体用電極を構成する電極部分４１８ａ及び４１９ａを備えた配線部４１８及び４１９とが設けられたチップ状基板４０１を多数個含む大型の多数個取り用基板を用意する。次に図１８に示すように、中間電極４１５を形成した後に、電極部分４１８ａ及び４１９ａから中間電極４１５に亘って一対の発熱用抵抗体４２６を形成する。発熱用抵抗体４２６は、抵抗体ペーストを印刷した後に焼成して形成する。次に図１６に示すように、発熱用抵抗体４２６の上を覆うように第１のガラスコート４５０を形成する。そして次に、電極部分を除き且つ第１のガラスコート４５０を囲むように第２のガラスコート４５１を形成する。
【００３８】
次に破線で囲んだ領域４２７を覆うようにクリーム半田をスクリーン印刷で形成してクリーム半田層（ヒューズ材料層）を形成する。次に、このクリーム半田層の上に、ヒューズ材料層を間に介した状態で基板４０１と対向し且つ溶融したヒューズ材料が表面張力により広がる隙間を形成する隙間形成部材を配置する。次に、多数個取りの基板を炉の中に入れてクリーム半田を溶融させ、その後、基板を炉の外部に出して溶融したクリーム半田を硬化させる。次に、隙間形成部材を取り除き、大型の多数個取り基板を分割してチップ状基板とし、電極部に必要な電極形成処理を施してチップ型ヒューズを完成した。本例によれば、発熱用抵抗体からの熱がヒューズ素子に伝わりやすく、ヒューズ素子の溶断を確実に行える。
【００３９】
なお第２のガラスコートの表面上の一対のヒューズ用電極４１２，４１３と中間電極４１５との間の破線４１６及び４１７で示した領域に前述のアンカー部をそれぞれ形成すれば、ヒューズ素子の長さが長くなった場合でも、確実にヒューズ素子を形成することができる。
【００４０】
上記の各実施の形態は、本発明の方法によりチップ型ヒューズを形成する場合の例であるが、本発明の方法はチップ型ヒューズを形成する場合だけでなく、一般的なヒューズを形成する場合にも当然にして適用できる。また大型の回路基板上にヒューズを形成する場合にも適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、一対のヒューズ用電極間にヒューズ材料を配置してヒューズ材料層を形成し、次にこのヒューズ材料層に熱を加えてヒューズ材料層を溶かし、溶けたヒューズ材料を硬化させてヒューズ素子を形成するため、従来のように低融点金属箔を用いる場合に比べて簡単にヒューズ素子を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のチップ型ヒューズの第１の実施の形態で用いるセラミックス製のチップ状基板の平面図を示している。
【図２】  図１のチップ状基板の底面図を示している。
【図３】  一部を省略した図１のチップ型ヒューズの平面図を示している。
【図４】  側面電極の構造を示す部分拡大断面図である。
【図５】  （Ａ）及び（Ｂ）は、ヒューズ素子を形成する態様を説明するために用いる図である。
【図６】  図１の実施の形態のチップ型ヒューズの回路図である。
【図７】  本発明の第２の実施の形態で用いるチップ状基板の平面図である。
【図８】  本発明の第２の実施の形態で用いるチップ状基板の裏面図である。
【図９】  第２の実施の形態のチップ状基板の表面にガラスのオーバーコートを形成した状態の平面図である。
【図１０】  チップ型ヒューズの実装状態を示す図である。
【図１１】  スペーサ手段の異なる例を示すチップ状基板の裏面図である。
【図１２】  （Ａ）及び（Ｂ）は、チップ状基板の発熱用抵抗体及びヒューズ素子の下部に裏面側に向かって開口する凹部を形成する例を示す一部断面斜視図及び断面図である。
【図１３】  本発明の更に他の実施の形態のチップ型ヒューズの平面図である。
【図１４】  本発明の更に他の実施の形態のチップ型ヒューズの底面図である。
【図１５】  本発明の更に他の実施の形態のチップ型ヒューズの回路図である。
【図１６】  本発明の更に別の実施の形態のチップ型ヒューズの平面図である。
【図１７】  図１６に示すチップ型ヒューズの製造方法を説明するために用いる図である。
【図１８】  図１６に示すチップ型ヒューズの製造方法を説明するために用いる図である。
【符号の説明】
１  チップ状基板
１２，１３  一対のヒューズ用電極（接続用の表面電極）
１６，１７  アンカー部（補助電極）
１８ａ，１９ａ  一対の抵抗体用電極（電極部分）
２６  発熱用抵抗体
２７  ヒューズ素子
２７´  クリーム半田層（ヒューズ材料層）
Ｂ  隙間形成部材
Ｃ  オーバーコート
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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