(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板と、該絶縁性基板上の導電性薄膜からなり、該導電性薄膜が、複数個の遮断部狭小帯を並列配置した遮断部のパターンを、更に直列に連結帯を介して交互に周期的に直列接続した繰り返しパターンを有するヒューズエレメントであって、
前記遮断部の厚さが１０〜６０μｍで、前記連結帯の厚さが８０〜１５０μｍであり、且つ前記連結帯の直列方向に測った長さが２．５ｍｍ以下であり、
前記複数個の遮断部狭小帯のそれぞれが、前記遮断部狭小帯を前記並列方向に互いに分離する穴部よりも面積の小さい電流狭窄手段を前記遮断部狭小帯の一部に局所的に備えることを特徴とするヒューズエレメント。
【請求項２】
前記電流狭窄手段が、前記遮断部狭小帯の括れ幅が最小となる位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のヒューズエレメント。
【請求項３】
前記電流狭窄手段が、前記遮断部狭小帯の括れ幅が最小となる位置に設けられる切り欠きパターンであり、該切り欠きパターンを側部に設けることにより、前記複数個の遮断部狭小帯のそれぞれが、２段絞り構造をなすことを特徴とする請求項１に記載のヒューズエレメント。
【請求項４】
前記複数個の遮断部狭小帯のそれぞれが、円弧状の穴部により前記並列方向に互いに分離され、
前記切り欠きパターンが、前記遮断部狭小帯の輪郭を定義する円弧の曲率半径よりも小さな曲率半径を有することを特徴とする請求項３に記載のヒューズエレメント。
【請求項５】
前記電流狭窄手段が、前記遮断部狭小帯の括れ幅が最小となる位置の前記遮断部狭小帯の中央に設けられた第２の穴部であることを特徴とする請求項１に記載のヒューズエレメント。
【請求項６】
ヒューズ筒となる絶縁管と、
該絶縁管の内部に収納され、絶縁性基板、該絶縁性基板上の導電性薄膜からなり、該導電性薄膜が、複数個の遮断部狭小帯を並列配置した遮断部のパターンを、更に直列に連結帯を介して交互に周期的に直列接続した繰り返しパターンを有するヒューズエレメント
とを備えるヒューズであって、
前記遮断部の厚さが１０〜６０μｍで、前記連結帯の厚さが８０〜１５０μｍであり、且つ前記連結帯の直列方向に測った長さが２．５ｍｍ以下であり、
前記複数個の遮断部狭小帯のそれぞれが、前記遮断部狭小帯を前記並列方向に互いに分離する穴部よりも面積の小さい電流狭窄手段を前記遮断部狭小帯の一部に局所的に備えることを特徴とするヒューズ。
【請求項７】
前記ヒューズエレメントの複数枚が、前記絶縁管の内部に並列接続されて収納されていることを特徴とする請求項６に記載のヒューズ。
【請求項８】
前記電流狭窄手段が、前記遮断部狭小帯の括れ幅が最小となる位置に設けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載のヒューズ。
【請求項９】
前記電流狭窄手段が、前記遮断部狭小帯の括れ幅が最小となる位置に設けられる切り欠きパターンであり、該切り欠きパターンを側部に設けることにより、前記複数個の遮断部狭小帯のそれぞれが、２段絞り構造をなすことを特徴とする請求項６又は７に記載のヒューズ。
【請求項１０】
前記複数個の遮断部狭小帯のそれぞれが、円弧状の穴部により前記並列方向に互いに分離され、
前記切り欠きパターンが、前記遮断部狭小帯の輪郭を定義する円弧の曲率半径よりも小さな曲率半径を有することを特徴とする請求項９に記載のヒューズ。
【請求項１１】
前記電流狭窄手段が、前記遮断部狭小帯の括れ幅が最小となる位置の前記遮断部狭小帯の中央に設けられた第２の穴部であることを特徴とする請求項６又は７に記載のヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＴＯサイリスタやＩＧＢＴ等の半導体スイッチングデバイスの保護用のヒューズ、及びこのヒューズに用いるヒューズエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体スイッチングデバイスの著しい発達に対し、その半導体装置を保護する保護用ヒューズは常に遅れて発達して来た。半導体装置保護用ヒューズにおいては、その遮断実験のオシログラム波形で読まれる遮断電流Ｉの二乗値（Ｉ２ｄｔ）を遮断時間０〜Ｔで積分したＩ２Ｔ値が定義され、同一定格のヒューズと比較して、Ｉ２Ｔ値が小さい方が性能が良いとされる。又、単位ヒューズを並列に配列して単位並列部（並列遮断部）を構成し、この並列遮断部をＳ個直列に接続してヒューズエレメントができる。即ち、並列遮断部を構成する遮断部狭小帯の並列数が「Ｐ値」として表され、並列遮断部を直列に並べた直列数が「Ｓ値」で表される。ヒューズエレメントの設計に際しては、直列接続数Ｓ値は定格電圧に対応して決定し、並列接続数Ｐ値は定格電流に対応して決定される。これらの値の従来値は直列接続数Ｓ値に対して１〜１．２５／１００Ｖ、並列接続数Ｐ値に対し１〜１０Ｐ／ｃｍが２０年以上も守られてきた。
【０００３】
半導体装置保護用ヒューズとしては、従来、銀リボンプレス加工型のヒューズエレメントが知られている。例えば、銀（Ａｇ）リボンにプレス金型によって３個の円形の穴を隣接して並列に開口し、更に両側に半円形の窪みを設けることにより、４個の遮断部狭小帯を構成し、これにより単位ヒューズを４個並列に並べた並列遮断部を構成し、更にこの４個並列した並列遮断部を連結帯（放熱帯）を介して５組直列に並べた構造が知られている。この場合は、銀リボンの断面積が狭小にされた遮断部狭小帯が５個直列で４個並列なので、５Ｓ４Ｐと表現される。銀リボンプレス加工型のヒューズエレメントは、ヒューズ筒中に消弧砂に埋められて収納される。通電電流はヒューズエレメントを通常流れているが、事故電流が発生すると、断面積が小さくて抵抗値の高い各遮断部狭小帯が溶断し、アーク電圧が高まって事故電流が速やかに遮断される。銀リボンプレス加工型のヒューズエレメントは、最近では、ＡＣ８０００Ｖ電流３０００Ａを越えるものも作られているが、大型で価格も１ヶ２０万円以上のものまである。しかし、従来のプレス加工型のヒューズエレメントは、板厚１５０μ線幅１５０μが限界であり、Ｉ２Ｔ値の低減、コスト低減と小型化には、その限界が見えてきたように考えられている。
【０００４】
この様な銀リボンプレス加工型のヒューズエレメントに対し、本発明者らは、エッチング・ヒューズエレメントを提案してきた（特許文献１参照。）。更に、特許文献１で提案したエッチング・ヒューズエレメントの他にも、種々の改良型を試作し、評価及び検討を加えてきた。これらのエッチング・ヒューズエレメントは、図１１に示すように、電気的絶縁性を有する長方形の板状をしたセラミック基板３２の表面に、導電性薄膜３９が形成された構造が基本となる。エッチング・ヒューズエレメントは、銀リボンプレス加工型のヒューズエレメントと同様に、ヒューズ筒中に消弧砂に埋められて収納される。導電性薄膜３９は銅箔や銀箔等からなり、エッチングにより、遮断部狭小帯のパターンが形成される。
【０００５】
図１１は、改良型のエッチング・ヒューズエレメントの平面パターンの一例を示し、中央部の分離穴Ｖの両側にそれぞれ並列配置された３個の菱形部Ｑを並列遮断部として備えるネットワーク型インテリジェントヒューズエレメントである。中央部の分離穴Ｖは菱形と長方形が合成された形状である。長方形の長辺は単位ヒューズの長さよりも短いが、ほぼ単位ヒューズの長さに近い長さである。並列遮断部の両側は、菱形部Ｑを１／２にした３角形である。一番外側の３角形と菱形部Ｑで挟まれた１つの切り欠き部、２つの菱形部Ｑで挟まれた２つの切り欠き部、及び菱形部Ｑと分離穴Ｖで挟まれた１つの切り欠き部を合わせて４つの切り欠き部にが中央部の分離穴Ｖの両側に配置された構造である。即ち、分離穴Ｖの左側の４つの切り欠き部と、分離穴Ｖの右側の４つの切り欠き部とで合計８チャネルの電流通路が形成されている。つまり、図１１に例示したパターンでは、単位ヒューズを８個並列に並べて並列遮断部を構成し、更にこの並列遮断部を連結帯（放熱帯）を介して複数組（例えば２２個）直列に並べた構造である。
【０００６】
図１１に例示したようなエッチング・ヒューズエレメント（図１１のネットワーク型インテリジェントヒューズエレメントのような分離穴Ｖがない構造でも構わない。）においては、通電電流はヒューズエレメントの導電性薄膜３９を通常流れているが、事故電流が発生すると、断面積が小さくて抵抗値の高い各遮断部狭小帯が溶断し、アーク電圧が高まって事故電流が速やかに遮断される。
【０００７】
このエッチング・ヒューズエレメントも、従来、導電性薄膜３９の厚さ３０〜６０μｍ線幅１００μｍ程度が限界と考えられていた。特に、並列遮断部を接続する連結帯（放熱帯）の直列方向に測った長さが３ｍｍは必要であろうと考えられており、このため直列接続数Ｓ値の最大は、定格電圧６００Ｖクラスでは、従来の技術常識では、８Ｓ程度であろうと考えられていたが、本発明者らの試作検討により、２４Ｓ程度まで可能になってきたが、エッチング技術の限界により、これ以上の微細化は困難と思われる。同様に、定格電圧７２００Ｖクラスでは、従来の技術常識では、４６Ｓ程度であろうと考えられていたが、本発明者らの試作検討により、１８０Ｓ程度まで可能になってきたが、エッチング技術の限界により、これ以上の微細化は困難と思われる。並列数についても、本発明者らの試作検討により、２定格電圧６００Ｖクラスで従来の５Ｐ程度から、３２Ｐ程度まで可能になり、定格電圧７２００Ｖクラスでは、３０Ｐ程度から１１０Ｐ程度まで可能になってきたが、エッチング技術の限界により、これ以上の微細化は困難と思われる。
【特許文献１】特開２００６−７３３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この様に、エッチング・ヒューズエレメントのＩ２Ｔ値の低減、コスト低減と小型化には、その限界が見えてきた。直列接続数Ｓ値に対して１／１００Ｖ、並列接続数Ｐ値に対し１０Ｐ／ｃｍの従来型エッチング・ヒューズエレメントが製品化され、銀リボンプレス加工型のヒューズエレメントに比し、小型高性能であっても、ややコスト高となるので販売の低迷が続いている。
【０００９】
ＥＵ等の外国においても基礎研究がありながら実用化しないので、上記と同一の技術的課題が推定される。
【００１０】
従来も、ヒューズの遮断性能を改善するために、遮断点を多くすることが試みられていた。しかしながら、これまでの常識的考えとして、遮断部狭小帯において、ほぼ同時に発弧する長さが大きい程、限流特性が良くなるものと考えられていた。したがって遮断部狭小帯を形成する円弧の径は大きい程良いとされていた。
【００１１】
上記問題を鑑み、本発明は、Ｉ２Ｔ値の低減、コスト低減と小型化が可能なヒューズエレメント及びこのヒューズエレメントを用いたヒューズ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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の態様は、絶縁性基板と、この絶縁性基板上の導電性薄膜からなり、この導電性薄膜が、複数個の遮断部狭小帯を並列配置した遮断部を、更に直列に連結帯を介して交互に周期的に直列接続したパターンを有するヒューズエレメントであって、複数個の遮断部狭小帯のそれぞれが、遮断部狭小帯を並列方向に互いに分離する穴部よりも面積の小さい電流狭窄手段を備えるヒューズエレメントであることをその特徴とする。
【００１３】
本発明の他の態様は、ヒューズ筒となる絶縁管と、この絶縁管の内部に収納され、絶縁性基板、この絶縁性基板上の導電性薄膜からなり、この導電性薄膜が、複数個の遮断部狭小帯を並列配置した遮断部を、更に直列に連結帯を介して交互に周期的に直列接続したパターンを有するヒューズエレメントとを備えるヒューズに関する。即ち、この他の態様に係るヒューズは、内部に収納されるヒューズエレメントに設けられた複数個の遮断部狭小帯のそれぞれが、遮断部狭小帯を並列方向に互いに分離する穴部よりも面積の小さい電流狭窄手段を備えることをその特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、Ｉ２Ｔ値の低減、コスト低減と小型化が可能なヒューズエレメント及びこのヒューズエレメントを用いたヒューズを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明者らはアーク特性は遮断部狭小帯を分割して直列数を多くすればする程アーク電圧が大となり、アーク特性が良くなるという知見を得、これを「Ｓ効果」と名付けた。Ｓ効果の実験を重ねるうちに、従来の常識であった瞬時遮断部狭小帯長さを大きくして、アークの立ち上がりのｄｖ／ｄｔを大きくする方法は間違ってはいないが、それだけが真実であり、ベストの方法と考えることには、疑問を持つ様になった。
【００１６】
本発明は発弧長さは出来る限り短くし、遮断部狭小帯の断面積を小さくして、発弧時間をできるだけ早くした方法が良いと言う考え方で、従来とは全く逆の発想である。しかし実質的にはヒューズエレメントとしての定格電流、電圧、溶断特性、温度上昇特性を満足させなければならないので難しい。その方法にはいろいろのことが考えられる。
【００１７】
例えば従来型の銀リボン、プレス型ヒューズでは数多くある遮断部狭小帯の１点にハンダを盛り、遮断部狭小帯を合金化して溶断温度を下げる方法があるが、この方法は数多くある直列遮断点の一部の発弧を早くするだけで、最初の発弧点をヒューズエレメントの中央にするために用いられるが、全ての遮断点に適用することは、溶断特性のばらつきを大きくし、経済的にも成り立たない。
【００１８】
電力ヒューズにおいて限流特性を良くするためには、単位ヒューズの瞬時溶断長さを大きくしてアーク電圧の立ち上がり速度（ｄｖ／ｄｔ）を大きくすることが必要であることが常識であった。
【００１９】
しかし本発明のエッチング・ヒューズエレメントにおいては、単位ヒューズの瞬時溶断長さは短くても、より小さい遮断部狭小帯の最小断面を、作り出すことが重要である。この知見は数多くの繰り返し実験の結果得られた経験的事実である。エッチング・ヒューズエレメントの全直列遮断点の発弧時間を短くし、且つバラツキの少ない溶断特性を確保するための実験は、低電圧で行う溶断試験回路では結果を求めることができない。実回路同様の遮断実験を数多く実験する必要があり、普通考えられる短絡発電機を使用しての実験では、経済的時間的に不可能である。本発明者らはＬＣ共振回路を使って密閉型大容量ヒューズの実験を可能とする電力用高低圧ＬＣ型遮断装置を他に先駆けて作り、高頻度の遮断実験を可能とすることが始めて可能になったのである。
【００２０】
本発明のエッチング・ヒューズエレメントにおいては、長い遮断部狭小帯がジュール損で同時に溶けて発弧した場合、発弧エネルギーは、抵抗によるジュール損より極度に大きいことにより、発弧時のアーク長さが、短くともその進展速度は高くなり、早く発弧した分と併せて、より早く電流上昇をおさえていると考えられる。
【００２１】
次に、図面を参照して、本発明の第１及び第２の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。又、本発明の第１及び第２の実施の形態で例示的に記述した各層の厚さや寸法等も限定的に解釈すべきではなく、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２２】
又、以下に示す本発明の第１及び第２の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００２３】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るヒューズエレメントは、図１の横方向に並列配置されたｍ個の穴部（凸部付き楕円の穴）Ｑ1，Ｑ2，Ｑ3，……，Ｑm-1，Ｑm（ｍ＝Ｐ−１は正の整数。）及びこの穴部Ｑ1，Ｑ2，Ｑ3，……，Ｑm-1，Ｑmに両側を挟まれ、２段絞りの臼型に括れたＰ個の遮断部狭小帯を図１の横方向に並列配置して、遮断部２２-1，２２-2，２２-3，……，２２-(n-1)，２２-nをそれぞれ構成している。そして、ｎ個（ｎ＝Ｓは正の整数。）の遮断部２２-1，２２-2，２２-3，……，２２-(n-1)，２２-nが、図１の縦方向に直列接続されて配置されている。
【００２４】
図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るヒューズエレメントを構成する単位ヒューズの構造を詳細に説明する断面図である。又、図２（ｂ）は図２（ａ）に対応し、図１に示したヒューズエレメントのうち特定の４個の単位ヒューズを選択し、遮断部狭小帯２２-kに設けられた電流狭窄手段（Ｒa2，Ｒb2）を詳細に説明する平面図である。即ち、図２（ｂ）に示すように、遮断部狭小帯２２-kは、右側を第１円弧Ｒa1、左側を第１円弧Ｒb1で定義され、ほぼ対称形に臼型に括れているが、遮断部狭小帯２２-kの括れ幅が最小となる位置において、右側に切り欠きパターンをなす第２円弧Ｒa2、左側に切り欠きパターンをなす第２円弧Ｒb2が本発明の電流狭窄手段として設けられ、２段絞り構造を達成している。図２（ｂ）では、第２円弧Ｒa2，Ｒb2により電流狭窄手段を例示しているが、電流狭窄手段は円弧形状である必要はなく、穴部Ｑ1，Ｑ2，Ｑ3，……，Ｑm-1，Ｑmよりも面積が小さければ、楔型（三角形）、矩形、６角形等の多角形でも構わない。しかしながら、微細加工の容易性を考慮すれば、円又は楕円等の円弧形状が好ましい。）
図２には、厚さｔHで、直列方向に測った長さＨ、並列方向に測った最小狭小帯幅Ｐ1、最大幅Ｂとなるように側部に電流狭窄手段（Ｒa2，Ｒb2）を備えて２段絞りの臼型に括れた遮断部狭小帯２２-kと、遮断部狭小帯２２-kに接続され、厚さｔRで、直列方向に測った長さＲ、並列方向に測った幅Ｂの矩形の連結帯（放熱帯）２１-kとで単位ヒューズを構成していることを示している。このため、単位ヒューズの直列方向に測った長さＰL＝Ｈ＋Ｒとなる。
【００２５】
図１に示す遮断部２２-1，２２-2，２２-3，……，２２-(n-1)，２２-nは、好ましくは、直列方向に測った長さが２．５ｍｍ以下の連結帯（放熱帯）２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-nを介してｎ組直列に並べれば良い。図１に示すように、直列方向に測ったヒューズエレメントの両端には、端子部１１，１２が設けられている。なお、直列接続数Ｓ＝ｎ及び並列接続数Ｐ＝ｍ＋１の組み合わせを本明細書では、以下において、「ｎＳ（ｍ＋１）Ｐ」のように表現する。
【００２６】
図３に示すように、ヒューズエレメントの直列方向に測った長さをＬ、ヒューズエレメントの並列方向に測った幅をＷ、端子部１１，１２の直列方向に測った長さをＴとすれば、並列接続数Ｐ値及び直列接続数Ｓ値を用いて：
Ｂ＝Ｗ／Ｐ                          ……（１）
ＰL＝Ｈ＋Ｒ＝（Ｌ−２Ｔ）／Ｓ      ……（２）  
と表現することができる。
【００２７】
図２（ａ）に示した厚さの定義を用いて説明すれば、第１の実施の形態に係るヒューズエレメントは遮断部２２-1，２２-2，２２-3，……，２２-(n-1)，２２-nの厚さｔH＝１０〜６０μｍであり、連結帯（放熱帯）２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-nの厚さｔR＝８０〜１５０μｍが好ましいが、これに限定される必要はない。最小狭小帯幅Ｐ1は、遮断部の厚さｔHに依存するので、微細加工性を考慮すると、遮断部の厚さｔHは１０〜４０μｍが好ましく、更に並列接続数Ｐ値及び直列接続数Ｓ値を増大するためには、遮断部の厚さｔHが１０〜３０μｍ程度が好ましい。最小狭小帯幅Ｐ1は、理論上は遮断部の厚さｔH程度まで可能であるが、加工寸法のバラツキを考慮すると、遮断部の厚さｔHの２倍程度が好ましい。したがって、遮断部の厚さｔHを３０μｍ程度とすれば、最小狭小帯幅Ｐ1＝６０μｍがエッチングにより加工可能であり、遮断部の厚さｔHを１０μｍ程度とすれば、最小狭小帯幅Ｐ1＝２０μｍがエッチングにより加工可能である。
【００２８】
第１の実施の形態に係るヒューズエレメントにおいては、連結帯（放熱帯）２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-nの厚さｔRを厚くして、連結帯（放熱帯）２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-nの抵抗値を小とし、且つ連結帯（放熱帯）２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-nの質量を大きくすることによって連結帯（放熱帯）２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-nの長さＲが小さくても連結帯（放熱帯）２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-nの存在を確保できるようになるので、好ましい。
【００２９】
なお、第１の実施の形態に係るヒューズエレメントにおいて、遮断部２２-1，２２-2，２２-3，……，２２-(n-1)，２２-nの厚さｔHを薄くすれば、並列接続数Ｐ値を大きくしてＰ効果を高めながら直列接続数Ｓ値も大きくできるようになるので、Ｓ効果を最大限に利用してＩ２Ｔ値を従来ヒューズの１／１０にも小さくすることができる。
【００３０】
図１に示すように、第１の実施の形態に係るヒューズエレメントは、厚さ０．８ｍｍ〜１．５ｍｍのセラミック基板等の絶縁性基板（図１において絶縁性基板の図示を省略しているが、図９〜１１の絶縁性基板３２を参照されたい。）の上に導電性薄膜のパターンを形成して構成される。セラミック基板の素材としてはアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）、ベリリア（ＢｅＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等が使用可能である。導電性薄膜としては金属薄膜、特に安価且つ加工の容易性を鑑みると銅（Ｃｕ）が好ましいが、銅に限定されるものではない。金属薄膜、特に銅の薄膜であれば、第１の実施の形態に係るヒューズエレメントのパターンは、銅（Ｃｕ）のメッキ及び、エッチングにより簡単に形成できる。即ち、セラミック基板の上に厚さｔH＝１０〜６０μｍの銅の薄メッキをして、遮断部２２-1，２２-2，２２-3，……，２２-(n-1)，２２-nのパターニングをした後、連結帯（放熱帯）２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-nの部分が厚さｔR＝８０〜１５０μｍとなるまで追加のメッキをすれば良い。
【００３１】
図１に例示した平面パターンでは便宜上並列接続数Ｐ＝１６の場合を示しているが、これに限定されるものではなく、Ｐ＝８，３０，３２，…，６０，７０，７５等種々の値が採用可能である。同様に、直列接続数Ｓ＝１２，１６，２４，…，７９，…，１４８，…，１８０，１９８等種々の値が採用可能である。第１の実施の形態に係るヒューズエレメントによれば、従来の常識値１〜１．２／１００Ｖを越えた、１．５／１００Ｖ以上の直列接続数Ｓ値を持つヒューズを提供できる。ここで「１．５／１００Ｖ以上の直列接続数Ｓ値」は、直列接続数Ｓ値が実効電圧１００Ｖ当たり１．５以上であることを示す。具体的には、ＡＣ６００Ｖ用ヒューズの直列接続数Ｓ値は６〜７Ｓが常識であるのに対し、第１の実施の形態に係るヒューズエレメントによれば、ＡＣ６００Ｖ用ヒューズの直列接続数Ｓ値は２４Ｓ〜３２Ｓが可能である。又、ＡＣ６０００Ｖ用ヒューズでは６０〜７０Ｓが、従来の常識であるが、第１の実施の形態に係るヒューズエレメントによれば、１４８〜１９８Ｓが実現できる。
【００３２】
表１は、電流狭窄手段を有したエッチング・ヒューズエレメントに係る第１〜第３実施例と、１段絞りパターンのエッチング・ヒューズエレメントに係る比較例と、従来技術（高圧の半導体装置保護用ヒューズの独占メーカであるフェラーズ社の定格電流７５Ａの銀リボンプレス加工型のヒューズエレメント）を比較したものである。第１〜第３実施例の２段絞りパターンは、いずれも直列接続数Ｓ＝１８０，並列接続数Ｐ＝７５（１８０Ｓ７５Ｐ型）で同一である。しかし、第１、第２、第３実施例のヒューズエレメントのそれぞれのメッキ厚さを変えることにより、第１、第２、第３実施例のヒューズエレメントの全抵抗値は、それぞれ、１８．１１ｍΩ，１８．６６ｍΩ，１８．３８ｍΩとなり、互いに異なる値となっている。一方、比較例としては、本発明者らの試作において、これまでの最高性能が得られた直列接続数Ｓ＝７９，並列接続数Ｐ＝３０（７９Ｓ３０Ｐ）のヒューズエレメントを２枚並列接続したものを用い、ヒューズエレメントの全抵抗値＝５．９５ｍΩであった。これに対し、従来技術である、フェラーズ社の定格電流７５Ａの銀リボンプレス加工型のヒューズエレメントの全抵抗値＝８．８ｍΩである。
【表１】
0004998890.tif 000002
【００３３】
従来技術のフェラーズ社の定格電流７５Ａの銀リボンプレス加工型のヒューズエレメントの全抵抗値を基準抵抗値とし、表１の「等価Ｉ2 Ｔ値」は、定格電流値を同一にしてそれぞれのヒューズエレメントの比較するために、基準抵抗値＝８．８ｍΩをそれぞれの全抵抗を割った値を自乗した値で規格化している。即ち、第１実施例のヒューズエレメントの等価Ｉ2 Ｔ値は第１実施例の全Ｉ2 Ｔ値１４７０（Ａ2ｓ）に（１８．１１／８．８）2を掛けて６２２６（Ａ2ｓ）となる。同様に、第２実施例のヒューズエレメントの等価Ｉ2 Ｔ値は第２実施例の全Ｉ2 Ｔ値１４１６（Ａ2ｓ）に（１８．６６／８．８）2を掛けて６３６７（Ａ2ｓ）となり、第３実施例のヒューズエレメントの等価Ｉ2 Ｔ値は第３実施例の全Ｉ2 Ｔ値１８０２（Ａ2ｓ）に（１３．３８／８．８）2を掛けて４８１１（Ａ2ｓ）となる。又、比較例のヒューズエレメントの等価Ｉ2 Ｔ値は比較例の全Ｉ2 Ｔ値１８２９６（Ａ2ｓ）に（５．９５／８．８）2を掛けて８３６４（Ａ2ｓ）となる。
【００３４】
表１の右から２番目の欄に示した比較値Ａは、従来技術のフェラーズ社のヒューズエレメントの等価Ｉ2 Ｔ値を１００％としたときの、第１、第２、第３実施例のヒューズエレメントのそれぞれの等価Ｉ2 Ｔ値の比率である。表１から、電流狭窄手段を設けることにより、第１実施例のヒューズエレメントで従来技術の７０％、第２実施例のヒューズエレメントで従来技術の７２％、第３実施例のヒューズエレメントで従来技術の５４％と、等価Ｉ2 Ｔ値を従来技術の７２％以下の値に減少させる改善効果が得られることが分かる。
【００３５】
表１の右端の欄に示した比較値Ｂは、比較例のヒューズエレメントの等価Ｉ2 Ｔ値を１００％としたときの、第１、第２、第３実施例のヒューズエレメントのそれぞれの等価Ｉ2 Ｔ値の比率である。表１から、電流狭窄手段を設けることにより、第１実施例のヒューズエレメントで比較例の７４％、第２実施例のヒューズエレメントで比較例の７６％、第３実施例のヒューズエレメントで比較例の５８％と、等価Ｉ2 Ｔ値を比較例の７６％以下の値に減少させる改善効果が得られることが分かる。
【００３６】
表１により、電流狭窄手段を設けることにより、２段絞りの括れパターンを形成することにより、ヒューズエレメントの性能が改善されたことが分かるが、その改善には、「Ｓ，Ｐ効果」が寄与しているので、注意が必要である。図４は「Ｓ，Ｐ効果」と電流狭窄手段による２段絞りの効果を分離するための、４種の平面パターンを示す。図４は、表１に示した第１〜第３実施例と同様に、直列接続数Ｓ＝１８０，並列接続数Ｐ＝７５（１８０Ｓ７５Ｐ型）のヒューズエレメント中の単位ヒューズの平面パターンを示す。図４において単位ヒューズの幅Ｐ3＝０．３２ｍｍで、遮断部狭小帯幅Ｐ1は４５μｍで、遮断部の厚さｔHは１５μｍである。
【００３７】
図４において符合Ｈで示す一段絞りのパターン（Ｈ型絞りパターン）の曲率半径ｒ＝０．１ｍｍである。一方、符合Ａで示す二段絞りのパターン（Ａ型絞りパターン）の曲率半径ｒ＝０．１ｍｍであり、符合Ｂで示す二段絞りのパターン（Ｂ型絞りパターン）の曲率半径ｒ＝０．０６ｍｍであり、符合Ｃで示す二段絞りのパターン（Ｃ型絞りパターン）の曲率半径ｒ＝０．０４ｍｍである。図４に示した絞り度の異なる３種類の電流狭窄手段のパターンを含めた、全部で４種類のパターンについて、単位ヒューズ当たりの遮断部狭小帯幅全体の抵抗値がどうなるかを計算した結果を表２に示す。遮断部狭小帯幅全体の抵抗値の計算に際しては、２０℃における銀（Ａｇ）の抵抗率１．７２×１０-8Ω・ｍを用いた。
【表２】
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【００３８】
表２の結果をグラフで示すと図５の如くなる。一段絞りのパターンであるＨ型絞りパターンの抵抗値を１００％として、Ｈ型絞りパターンの抵抗値に対するＡ型絞りパターン，Ｂ型絞りパターン，Ｃ型絞りパターンの抵抗値の比率を％で示すと、二段絞りのパターンの抵抗値は９７％、７９％、６７％と小さくなる。Ｉ2 Ｔ値は定格電流値を同一にして比較する必要があり、抵抗値で換算する場合、この抵抗値の自乗値で割ることになるので、換算するとＩ2 Ｔ値はＨを１００％としてＡ型絞りパターンは９４％、Ｂ型絞りパターンは６２％、Ｃ型絞りパターンは４６％と小さくなることが分かる。故に円弧状の電流狭窄手段による２段絞りの効果は曲率半径ｒ値を小さくするほど効果が進み、エッチング技術の向上により、Ｉ2 Ｔ値についても５０％以下の値に減少させる改善効果が得られることが分かる。電流狭窄手段が楔状であれば、曲率半径と同等な幾何学的意味として楔の先端角が鋭くなれば、Ｉ2 Ｔ値を減少させる効果が増大する。同様に、電流狭窄手段が多角形であっても、曲率半径と同等な幾何学的意味を有する切り欠き形状が鋭くなれば、Ｉ2 Ｔ値を減少させる効果が増大する。
【００３９】
図６は、第１の実施の形態に係るヒューズエレメントの実装構造の一例を示す。図６では３枚のヒューズエレメント１ａ，１ｂ，１ｃが内キャップ２ａ，２ｂに設けられた矩形のスリットを介して固定されている。そして、ヒューズ筒となる絶縁管５の両端を閉じるように内キャップ２ａ，２ｂが絶縁管の両端に被せられ、内キャップ２ａ，２ｂの外側にヒューズ端子４ａ，４ｂをそれぞれ有する外キャップ３ａ，３ｂが嵌め込まれることにより、ヒューズ筒を構成している。ヒューズ筒となる絶縁管５中には消弧砂が収納され、ヒューズエレメント１ａ，１ｂ，１ｃは、消弧砂に埋められて収納される。
【００４０】
上述したように、第１の実施の形態に係るヒューズエレメントによれば、電流狭窄手段と共に、Ｓ，Ｐ効果を併用することにより、Ｉ２Ｔ値を従来ヒューズの１／１０にも小さくすることができるので、設計上、電流に余裕が生じる。このため、Ｉ２Ｔ値を所望値以下に維持しつつ、最小狭小帯幅Ｐ1を大きくすることにより、定格電流を増大できる。即ち、一枚のヒューズエレメントに流れる定格電流を２倍にすることも容易であるので、図６に示すように、ヒューズエレメントの実装構造における用いるヒューズエレメントの枚数を半分以下にして、実装構造（ヒューズ筒）の小型化と低コスト化を図ることが可能である。
【００４１】
（第２の実施の形態）
図７に示すように、本発明の第２の実施の形態に係るヒューズエレメントは、隣接して並列配置されたｍ個の楕円の穴部（第１穴）Ｑ11，Ｑ21，Ｑ31，……，Ｑ(m-1)1，Ｑm1（ｍ＝Ｐ−１は正の整数。）、それぞれ第１穴Ｑ11，Ｑ21，Ｑ31，……，Ｑ(m-1)1，Ｑm1に両側を挟まれた臼型括れ部、及び各臼型括れ部にそれぞれ１個ずつ設けられ、第１穴Ｑ11，Ｑ21，Ｑ31，……，Ｑ(m-1)1，Ｑm1よりも曲率半径の小さな第２穴Ｑ12，Ｑ22，Ｑ32，……，Ｑ(m-1)2，Ｑm2により、Ｐ個の電流通路（遮断部狭小帯）を並列配置して、それぞれｎ個（ｎ＝Ｓは正の整数。）の遮断部２２-1，２２-2，２２-3，……，２２-(n-1)，２２-nを構成し、遮断部２２-1，２２-2，２２-3，……，２２-(n-1)，２２-nを直列接続している。第２穴Ｑ12，Ｑ22，Ｑ32，……，Ｑ(m-1)2，Ｑm2が、本発明の電流狭窄手段として機能している。
【００４２】
図８（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るヒューズエレメントを構成する単位ヒューズの構造を詳細に説明する断面図である。又、図８（ｂ）は図８（ａ）に対応し、図７に示したヒューズエレメントのうち特定の４個の単位ヒューズを選択し、それぞれの遮断部狭小帯に設けられた電流狭窄手段を詳細に説明する平面図である。即ち、図８（ｂ）に示すように、遮断部狭小帯２２-kは、右側を円弧Ｒa、左側を円弧Ｒbで定義され、ほぼ対称形に臼型に括れているが、遮断部狭小帯２２-kの括れ幅が最小となる位置の中央に、第２穴Ｑj2が本発明の電流狭窄手段として設けられ、Ｉ２Ｔ値を低減する遮断促進構造を形成している。
【００４３】
図８に示すように、厚さｔHで、直列方向に測った長さＨ、並列方向に測った最小狭小帯幅Ｐ1、最大幅Ｂとなるように側部の輪郭が臼型に括れ、且つ電流狭窄手段としての第２穴Ｑj2を備える遮断部狭小帯２２-kと、遮断部狭小帯２２-kに接続され、厚さｔRで、直列方向に測った長さＲ、並列方向に測った幅Ｂの矩形の連結帯（放熱帯）２１-kとで単位ヒューズを構成していることを示している。このため、単位ヒューズの直列方向に測った長さＰL＝Ｈ＋Ｒとなる。
【００４４】
第１の実施の形態に係るヒューズエレメントと同様に、図７に示す遮断部２２-1，２２-2，２２-3，……，２２-(n-1)，２２-nは、好ましくは、直列方向に測った長さが２．５ｍｍ以下の連結帯（放熱帯）２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-nを介してｎ組直列に並べれば良い。図８（ａ）に示した厚さの定義を用いて説明すれば、第２の実施の形態に係るヒューズエレメントは遮断部２２-1，２２-2，２２-3，……，２２-(n-1)，２２-nの厚さｔH＝１０〜６０μｍであり、連結帯（放熱帯）２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-nの厚さｔR＝８０〜１５０μｍが好ましいが、これに限定される必要はない。最小狭小帯幅Ｐ1は、遮断部の厚さｔHに依存するので、微細加工性を考慮すると、遮断部の厚さｔHは１０〜４０μｍが好ましく、更に並列接続数Ｐ値及び直列接続数Ｓ値を増大するためには、遮断部の厚さｔHが１０〜３０μｍ程度が好ましい。
【００４５】
第１の実施の形態に係るヒューズエレメントと同様に、第２の実施の形態に係るヒューズエレメントにおいては、連結帯（放熱帯）２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-nの厚さｔRを厚くして、連結帯（放熱帯）２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-nの抵抗値を小とし、且つ連結帯（放熱帯）２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-nの質量を大きくすることによって連結帯（放熱帯）２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-nの長さＲが小さくても連結帯（放熱帯）２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-nの存在を確保できるようになるので、好ましい。
【００４６】
図７に示すように、第２の実施の形態に係るヒューズエレメントは、厚さ０．８ｍｍ〜１．５ｍｍのセラミック基板等の絶縁性基板（図７において絶縁性基板の図示を省略しているが、図９〜１１の絶縁性基板３２を参照されたい。）の上に導電性薄膜のパターンを形成して構成される。セラミック基板の素材としては第１の実施の形態で説明したアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）、ベリリア（ＢｅＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等が使用可能である。導電性薄膜としては金属薄膜、特に安価且つ加工の容易性を鑑みると銅（Ｃｕ）が好ましいが、銅に限定されるものではない。金属薄膜、特に銅の薄膜であれば、第２の実施の形態に係るヒューズエレメントのパターンは、銅（Ｃｕ）のメッキ及び、エッチングにより簡単に形成できる。
【００４７】
第１の実施の形態に係るヒューズエレメントと同様に、第２の実施の形態に係るヒューズエレメントによっても、電流狭窄手段としての第２穴Ｑ12，Ｑ22，Ｑ32，……，Ｑ(m-1)2，Ｑm2を設けることにより、第２穴Ｑ12，Ｑ22，Ｑ32，……，Ｑ(m-1)2，Ｑm2がない場合に比し、等価Ｉ2 Ｔ値を５０〜７０％程度以下の値に減少させる改善効果が得られる。
【００４８】
又、第２の実施の形態に係るヒューズエレメントにおいて、遮断部２２-1，２２-2，２２-3，……，２２-(n-1)，２２-nの厚さｔHを薄くすれば、並列接続数Ｐ値を大きくしてＰ効果を高めながら直列接続数Ｓ値も大きくできるようになるので、Ｓ効果を最大限に利用してＩ２Ｔ値を従来ヒューズの１／１０にも小さくすることができる。
【００４９】
なお、図６に示したのと同様に、第２の実施の形態に係るヒューズエレメントを複数枚、絶縁管の内部に実装し、ヒューズ筒を構成することが可能である。
【００５０】
上述したように、第２の実施の形態に係るヒューズエレメントによれば、電流狭窄手段と共に、Ｓ，Ｐ効果を併用することにより、Ｉ２Ｔ値を従来ヒューズの１／１０にも小さくすることができるので、設計上、電流に余裕が生じる。このため、Ｉ２Ｔ値を所望値以下に維持しつつ、最小狭小帯幅Ｐ1を大きくすることにより、定格電流を増大できる。即ち、一枚のヒューズエレメントに流れる定格電流を２倍にすることも容易であるので、図６に示すように、ヒューズエレメントの実装構造における用いるヒューズエレメントの枚数を半分以下にして、実装構造（ヒューズ筒）の小型化と低コスト化を図ることが可能である。
【００５１】
図７及び図８においては、穴部（第１穴）Ｑj1及び電流狭窄手段（第２穴）Ｑj2が円又は楕円状のトポロジーを示したが、例示であり、図７及び図８に示したトポロジーに限定されるものではない。例えば、図９に示すように穴部（第１穴）Ｑj1が６角形であっても良く、図１０に示すように穴部（第１穴）Ｑj1が菱形であっても良く、その他種々の多角形でも構わない。
【００５２】
図９は、第２の実施の形態の第１変形例に係るヒューズエレメントの平面パターンの一例を示す。図９に示すように、電気的絶縁性を有する長方形の板状をしたセラミック基板３２の表面に、導電性薄膜３１Ｃが形成された構造が基本となる。図９に示すように、本発明の第２の実施の形態の第１変形例に係るヒューズエレメントは、隣接して並列配置された複数個（図９では３個）の六角形の穴部（第１穴）Ｑji、それぞれ穴部（第１穴）Ｑjiに両側を挟まれた遮断部狭小帯、及び各遮断部狭小帯にそれぞれ１個ずつ設けられ、穴部（第１穴）Ｑjiよりも面積が小さな円形の第２穴Ｑj2により、Ｐ個の電流通路（遮断部狭小帯）を並列配置して、それぞれｎ個（ｎ＝Ｓは正の整数。）の遮断部を構成し、更に、図９の縦方向に沿って、ｎ個の遮断部を直列接続している。第２穴Ｑj2が、本発明の電流狭窄手段として機能している。具体的には、並列遮断部の両側は、６角形を１／２にした凹部であるので、一番左側の凹部と穴部（第１穴）Ｑjiで挟まれた１つの遮断部狭小帯、３つの穴部（第１穴）Ｑjiで挟まれた２つの遮断部狭小帯、及び穴部（第１穴）Ｑjiと一番右側の凹部で挟まれた１つの遮断部狭小帯を合わせてＰ＝４の遮断部狭小帯が構成された構造である。更にこの並列遮断部を連結帯（放熱帯）を介して複数組（例えば１５００Ｖ用では２２個）直列に並べた構造である。
【００５３】
図９に例示したような第２の実施の形態の第１変形例に係るヒューズエレメントにおいては、通電電流はヒューズエレメントの導電性薄膜３１Ｃを通常流れているが、事故電流が発生すると、電流狭窄手段としての第２穴Ｑj2を有する各遮断部狭小帯が溶断し、アーク電圧が高まって事故電流が速やかに遮断される。
【００５４】
図１０は、第２の実施の形態の第２変形例に係るヒューズエレメントの平面パターンの一例を示す。図１０に示すように、電気的絶縁性を有する長方形の板状をしたセラミック基板３２の表面に、導電性薄膜３１ｄが形成された構造が基本となる。図１０に示すように、本発明の第２の実施の形態の第２変形例に係るヒューズエレメントは、隣接して並列配置された複数個（図１０では３個）の菱形の穴部（第１穴）Ｑji、それぞれ穴部（第１穴）Ｑjiに両側を挟まれた遮断部狭小帯、及び各遮断部狭小帯にそれぞれ１個ずつ設けられ、穴部（第１穴）Ｑjiよりも面積が小さな円形の第２穴Ｑj2により、Ｐ個の電流通路（遮断部狭小帯）を並列配置して、それぞれｎ個（ｎ＝Ｓは正の整数。）の遮断部を構成し、更に、図１０の縦方向に沿って、ｎ個の遮断部を直列接続している。第２穴Ｑj2が、本発明の電流狭窄手段として機能している。具体的には、並列遮断部の両側は、菱形を１／２にした凹部であるので、一番左側の凹部と穴部（第１穴）Ｑjiで挟まれた１つの遮断部狭小帯、３つの穴部（第１穴）Ｑjiで挟まれた２つの遮断部狭小帯、及び穴部（第１穴）Ｑjiと一番右側の凹部で挟まれた１つの遮断部狭小帯を合わせてＰ＝４の遮断部狭小帯が構成された構造である。更に、この並列遮断部を連結帯（放熱帯）を介して複数組（例えば１５００Ｖ用では２２個）直列に並べた構造である。
【００５５】
図１０に例示したような第２の実施の形態の第２変形例に係るヒューズエレメントにおいては、通電電流はヒューズエレメントの導電性薄膜３１ｄを通常流れているが、事故電流が発生すると、電流狭窄手段としての第２穴Ｑj2を有する各遮断部狭小帯が溶断し、アーク電圧が高まって事故電流が速やかに遮断される。
【００５６】
但し、微細加工性を考慮すると穴部（第１穴）Ｑj1は円又は楕円が好ましい。電流狭窄手段（第２穴）Ｑj2も同様に、種々の多角形が採用可能であるが、電流狭窄手段（第２穴）Ｑj2は穴部（第１穴）Ｑj1よりも面積が小さいので、穴部（第１穴）Ｑj1の場合に比し、円又は楕円を採用する要請が高くなるのは、勿論である。
【００５７】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１及び第２の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な態様や代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明はここでは記載していない様々な態様や実施の形態等を含むことは勿論であり、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１の実施の形態に係るヒューズエレメントの概略構成を説明する模式的な平面図（上面図）である。
【図２】図２（ａ）は、第１の実施の形態に係るヒューズエレメントを構成する単位ヒューズの構造（立体構造）を詳細に説明する断面図で、図２（ｂ）は図２（ａ）に対応し、４個の単位ヒューズの構造を詳細に説明する平面図である。
【図３】単位ヒューズとヒューズエレメントの全体との関係を説明する模式的な平面図（上面図）である。
【図４】Ｓ，Ｐ効果と電流狭窄手段の効果を分離するために、単位ヒューズ当たりの遮断部狭小帯幅全体の抵抗値を計算して検討した４種の絞りパターンを、同一平面図に重ねて示す図である。
【図５】図４に示した４種類のパターンについて、単位ヒューズ当たりの遮断部狭小帯幅全体の抵抗値及びＩ2 Ｔ値を比較して示し、電流狭窄手段による２段絞りの効果を示す図である。
【図６】図６（ａ）は、第１の実施の形態に係るヒューズエレメントの実装構造を示す模式的な断面図で、図６（ｂ）は内キャップに収納（挿入）された３枚のヒューズエレメントを示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係るヒューズエレメントの概略構成を説明する模式的な平面図（上面図）である。
【図８】図８（ａ）は、第２の実施の形態に係るヒューズエレメントを構成する単位ヒューズの構造（立体構造）を詳細に説明する断面図で、図８（ｂ）は図８（ａ）に対応し、４個の単位ヒューズの構造を詳細に説明する平面図である。
【図９】第２の実施の形態の変形例（第１変形例）に係るヒューズエレメントの概略構成を説明する模式的な平面図（上面図）である。
【図１０】第２の実施の形態の他の変形例（第２変形例）に係るヒューズエレメントの概略構成を説明する模式的な平面図（上面図）である。
【図１１】本発明の完成に至る過程において本発明者らが検討した、ヒューズエレメントの改良型の一例を示す模式的な平面図（上面図）である。
【符号の説明】
【００５９】
１ａ，１ｂ，１ｃ…ヒューズエレメント
２ａ，２ｂ…内キャップ
３ａ，３ｂ…外キャップ
４ａ，４ｂ…ヒューズ端子
５…絶縁管
１１，１２…端子部
２１-1，２１-2，２１-3，……，２１-(n-1)，２１-n…連結帯（放熱帯）
２２-1，２２-2，２２-3，……，２２-(n-1)，２２-n…遮断部（遮断部狭小帯）
３１Ｃ，３１ｄ、３９…導電性薄膜
３２…絶縁性基板（セラミック基板）
Ｑ1，Ｑ2，Ｑ3，……，Ｑm-1，Ｑm…穴
Ｑj1，Ｑ11，Ｑ21，Ｑ31，……，Ｑ(m-1)1，Ｑm1…穴部（第１穴）
Ｑj2，Ｑ12，Ｑ22，Ｑ32，……，Ｑ(m-1)2，Ｑm2…電流狭窄手段（第２穴）
Ｑ…菱形部
Ｒa，Ｒb…円弧
Ｒa1，Ｒb1…第１円弧
Ｒa2，Ｒb2…電流狭窄手段（第２円弧）
Ｖ…分離穴
【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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