JP6062905B2 - Surface mount fuse and structure including the same - Google Patents
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Description
本発明は、表面実装用ヒューズおよびそれを含む構造体に関する。より詳しくは、機械的強度に優れたセラミック素材の非導電性部材やセラミックチューブ(セラミックの管)を用い、セラミックチューブと密封電極をブレージング(brazing)することで耐久性を極大化することができ、タイムラグ特性を向上させて高電圧においても安定的に使用できる表面実装用ヒューズおよびそれを含む構造体に関する。 The present invention relates to a surface mount fuse and a structure including the fuse. More specifically, the durability can be maximized by brazing the ceramic tube and the sealing electrode using a ceramic non-conductive member with excellent mechanical strength and a ceramic tube (ceramic tube). The present invention relates to a surface mount fuse that can be used stably even at a high voltage by improving time lag characteristics, and a structure including the fuse.
一般的に、ヒューズは、電子機器(TV、コンピュータ、カセットプレーヤー、小型電子機器など)に用いられており、過電圧の印加時に可融部(fusible element)が断線されて回路および電子部品を過電圧から保護する。 Generally, a fuse is used in an electronic device (TV, computer, cassette player, small electronic device, etc.), and a fusible element is disconnected when an overvoltage is applied, so that a circuit and an electronic component are protected from the overvoltage. Protect.
ヒューズは、正常状態では最大定格電圧が印加されても高熱が発生せず、溶断(切断)されてはならず、非正常状態では溶断されなければならない。但し、サージ電圧のように瞬間的に大きい電圧によって溶断されないように強いタイムラグ(Time-lag)特性が求められる。 In the normal state, the fuse does not generate high heat even when the maximum rated voltage is applied, must not be blown (cut), and must be blown in the abnormal state. However, a strong time-lag characteristic is required so as not to be blown by a momentary large voltage such as a surge voltage.
一方、図10は従来のヒューズの構造を示す断面図である。図10を参照すれば、大韓民国特許出願公開第1992-0007019号(公開日:1992年04月28日)に開示されたヒューズは、フィラメント2が挿入され、先端に折り曲げ部7を有する架設管6をガラス管1の中心に進出させ、その先端をシリコンクリッパーに噛み合わせるステップと、架設管6が復帰してガラス管1内にフィラメント2を配線し、ガラス管1の両端のフィラメント2を移動させてフィラメントをガラス管1内に対角線に架設するステップと、ガラス管1の両端の内部にはんだ4が付着された金属キャップ3をかぶせ、はんだごて9を接触させてガラス管1の内部に対角線に架設されたフィラメント2の両端を金属キャップ3に溶接するステップとからなる方法により製造される。
On the other hand, FIG. 10 is a sectional view showing the structure of a conventional fuse. Referring to FIG. 10, the fuse disclosed in Korean Patent Application Publication No. 1992-0007019 (published date: Apr. 28, 1992) has a built-in tube 6 into which a
但し、前記従来のヒューズは、ガラス管(glass tube)を用い、はんだ付け方式で接合が行われるので耐久性が弱いという問題点がある。また、ガラス管の内部にはんだが挿入されるのでフィラメントを長く形成することができず、そのために高電圧において使用できる十分なタイムラグ(Time-lag)特性が備えられないという問題点があった。 However, the conventional fuse has a problem in that durability is weak because a glass tube is used and bonding is performed by a soldering method. Further, since the solder is inserted into the glass tube, the filament cannot be formed long, and therefore there is a problem that sufficient time-lag characteristics that can be used at a high voltage are not provided.
そこで、本発明は、前記のような問題点を解決するために導き出されたものであり、本発明の目的は、機械的強度に優れたセラミック素材の非導電性部材やセラミックチューブを用い、セラミックチューブと密封電極をブレージングリングによって接合することで耐久性を極大化できる表面実装用ヒューズおよびそれを含む構造体を提供することにある。 Therefore, the present invention has been derived in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to use a ceramic non-conductive member and a ceramic tube excellent in mechanical strength, and An object of the present invention is to provide a surface-mount fuse capable of maximizing durability by joining a tube and a sealing electrode with a brazing ring and a structure including the fuse.
また、本発明の目的は、ヒューズ素子の可融部を非導電性部材の外周面にワインディングして十分な長さと巻数で形成することにより、タイムラグ特性を向上させて高電圧においても安定的に使用できる表面実装用ヒューズおよびそれを含む構造体を提供することにある。 Another object of the present invention is to wind the fusible part of the fuse element on the outer peripheral surface of the non-conductive member so as to have a sufficient length and number of turns, thereby improving the time lag characteristic and stably even at a high voltage. It is an object of the present invention to provide a surface mount fuse that can be used and a structure including the fuse.
さらに、本発明の目的は、ブレージングが行われる領域にメッキ層を形成することにより、ブレージングリングの濡れ性乃至接合力をより向上できる表面実装用ヒューズおよびそれを含む構造体を提供することにある。 Furthermore, an object of the present invention is to provide a surface mount fuse and a structure including the same that can further improve the wettability or bonding force of the brazing ring by forming a plating layer in a region where brazing is performed. .
このために、本発明による表面実装用ヒューズは、(1)セラミックチューブと、(2)前記セラミックチューブの両端に備えられた1対の密封電極と、(3)前記セラミックチューブ管内に収容されて前記密封電極と電気的に接続され、非導電性部材と、前記非導電性部材の両端に備えられた端子電極と、前記端子電極に電気的に接続される可融部とを含むヒューズ素子と、(4)前記セラミックチューブおよび密封電極の間を密封するブレージングリング(brazing ring)とを含み、前記セラミックチューブと前記密封電極が前記ブレージングリングの溶融によって接合されていることを特徴とする。 For this purpose, the surface mount fuse according to the present invention is housed in (1) a ceramic tube, (2) a pair of sealed electrodes provided at both ends of the ceramic tube, and (3) the ceramic tube. A fuse element that is electrically connected to the sealing electrode and includes a non-conductive member, terminal electrodes provided at both ends of the non-conductive member, and a fusible portion that is electrically connected to the terminal electrode; (4) A brazing ring for sealing between the ceramic tube and the sealing electrode, wherein the ceramic tube and the sealing electrode are joined by melting of the brazing ring.
また、本発明による表面実装用ヒューズのブレージングリングは、好ましくは、銅(Cu)、銀(Ag)および亜鉛(Zn)を含む合金からなることを特徴とする。 The brazing ring of the surface mount fuse according to the present invention is preferably made of an alloy containing copper (Cu), silver (Ag) and zinc (Zn).
なお、本発明による表面実装用ヒューズのブレージングリングは、好ましくは、外面が前記セラミックチューブの外面と同一線上に位置し、内面が前記セラミックチューブ管の内面より内側に延長形成されることを特徴とする。 The brazing ring of the surface mount fuse according to the present invention is preferably characterized in that the outer surface is located on the same line as the outer surface of the ceramic tube, and the inner surface is extended inward from the inner surface of the ceramic tube tube. To do.
また、本発明による表面実装用ヒューズの密封電極は、好ましくは、セラミックチューブ内に挿入されてヒューズ素子と接するように内側に突出する接続部と、前記ブレージングリングと結合する接合部とからなることを特徴とする。 In addition, the sealing electrode of the surface mount fuse according to the present invention preferably includes a connection portion that is inserted into the ceramic tube and protrudes inward so as to contact the fuse element, and a joint portion that is coupled to the brazing ring. It is characterized by.
なお、本発明による表面実装用ヒューズのブレージングリングは、好ましくは、前記セラミックチューブと接合される外周部と、前記ヒューズ素子の端部と接合される内周部とからなることを特徴とする。 The brazing ring of the surface mount fuse according to the present invention preferably comprises an outer peripheral portion joined to the ceramic tube and an inner peripheral portion joined to an end portion of the fuse element.
また、好ましくは、本発明による表面実装用ヒューズの接続部と端子電極の間で溶融して前記接続部および端子電極を接合させるブレージング部材をさらに含むことを特徴とする。 Preferably, it further includes a brazing member that melts between the connection portion and the terminal electrode of the surface mount fuse according to the present invention to join the connection portion and the terminal electrode.
なお、好ましくは、本発明によるヒューズの接続部、接合部および端子電極のうち少なくとも1つには、前記ブレージングリングまたはブレージング部材の溶融による接合力および放電特性を向上させるようにニッケル(Ni)またはチタニウム(Ti)が含まれたメッキ層をさらに含むことを特徴とする。 Preferably, at least one of the connection part, the joint part, and the terminal electrode of the fuse according to the present invention is made of nickel (Ni) or so as to improve the joining force and discharge characteristics due to melting of the brazing ring or brazing member. It further includes a plating layer containing titanium (Ti).
また、本発明による表面実装用ヒューズを含む構造体は、(A)基板と、(B)前記基板に形成された半田ボールと、(C)前記半田ボールに接続される表面実装用ヒューズとを含み、前記表面実装用ヒューズは、(1)セラミックチューブと、(2)前記セラミックチューブの両端に備えられ、前記半田ボールに接続する密封電極と、(3)前記セラミックチューブ内に収容されて前記密封電極と電気的に接続され、非導電性部材と、前記非導電性部材の両端に備えられた端子電極と、前記端子電極と電気的に接続される可融部とを含むヒューズ素子と、(4)前記セラミックチューブおよび密封電極の間を密封するブレージングリング(brazing ring)とを含み、前記セラミックチューブ管と前記密封電極が前記ブレージングリングの溶融によって接合されていることを特徴とする。 Further, the structure including the surface mounting fuse according to the present invention includes (A) a substrate, (B) a solder ball formed on the substrate, and (C) a surface mounting fuse connected to the solder ball. The surface mount fuse includes: (1) a ceramic tube; (2) a sealed electrode provided at both ends of the ceramic tube and connected to the solder ball; and (3) housed in the ceramic tube and A fuse element that is electrically connected to the sealing electrode and includes a non-conductive member, terminal electrodes provided at both ends of the non-conductive member, and a fusible portion that is electrically connected to the terminal electrode; (4) a brazing ring for sealing between the ceramic tube and the sealing electrode, wherein the ceramic tube tube and the sealing electrode are joined by melting of the brazing ring. To.
以上のような構成の本発明による表面実装用ヒューズおよびそれを含む構造体によれば、機械的強度に優れたセラミック素材の非導電性部材およびセラミックチューブ管を用い、セラミックチューブ管と密封電極をブレージングリングによって接合するので耐久性を極大化できるという効果がある。 According to the surface-mount fuse and the structure including the same according to the present invention having the above-described configuration, the ceramic tube tube and the sealing electrode are used by using a non-conductive member and a ceramic tube tube made of a ceramic material having excellent mechanical strength. Since it joins by a brazing ring, there exists an effect that durability can be maximized.
また、本発明による表面実装用ヒューズおよびそれを含む構造体によれば、ヒューズ素子の可融部を非導電性部材の外周面にワインディングして十分な長さと巻数で形成することにより、タイムラグ特性を向上させて高電圧においても安定的に使用できるという効果がある。 Further, according to the surface mount fuse and the structure including the fuse according to the present invention, the fusible portion of the fuse element is wound around the outer peripheral surface of the non-conductive member and formed with a sufficient length and number of turns, thereby providing a time lag characteristic. It is effective in that it can be used stably even at a high voltage.
なお、本発明による表面実装用ヒューズおよびそれを含む構造体によれば、ブレージングが行われる領域にメッキ層を形成することにより、ブレージングリングの濡れ性乃至接合力をより向上できるという効果がある。 According to the surface mount fuse and the structure including the same according to the present invention, there is an effect that the wettability or bonding force of the brazing ring can be further improved by forming the plating layer in the region where brazing is performed.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明すれば次の通りである。
本発明を説明するにおいて、関連の公知機能あるいは構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不要に濁す恐れがあると判断される場合はその詳細な説明は省略する。また、後述する用語は本発明での機能を考慮して定義された用語であり、これは、使用者、運用者の意図または判例などに応じて異なり得る。したがって、その定義は本明細書の全般にわたった内容に基づいて下されなければならない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
In the description of the present invention, when it is determined that a specific description related to a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. Moreover, the term mentioned later is a term defined in consideration of the function in this invention, and this may differ according to a user, an operator's intention, or a precedent. Therefore, the definition must be made based on the entire contents of this specification.
図1a〜図1cは本発明による表面実装用ヒューズを示す断面図であり、図2は本発明による表面実装用ヒューズの第1実施形態を示す断面図であり、図3は本発明による表面実装用ヒューズの第1実施形態を示す分解断面図である。 1a to 1c are sectional views showing a surface mounting fuse according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a first embodiment of the surface mounting fuse according to the present invention, and FIG. 3 is a surface mounting according to the present invention. It is a disassembled sectional view which shows 1st Embodiment of the fuse for operation.
図1a〜図3に示すように、本発明による表面実装用ヒューズ100は、概略、セラミックチューブ120、密封電極130、ヒューズ素子110、およびブレージングリング150を含む。
As shown in FIGS. 1 a to 3, the
具体的に、本発明による表面実装用ヒューズ100は、(1)内部に不活性気体が充填されたセラミックチューブ120、(2)前記セラミックチューブ120の両端に備えられた1対の密封電極130、(3)前記セラミックチューブ120内に収容されて前記密封電極130と電気的に接続され、可融部を含むヒューズ素子110、および(4)前記セラミックチューブ120および密封電極130の間を密封するブレージングリング150(brazing ring)を含むことができる。
Specifically, the
図1aを参照すれば、本発明によるヒューズ素子110は、非導電性部材111、前記非導電性部材111の両端に備えられた端子電極117、および前記端子電極117と電気的に接続される可融部115を含むことができる。
Referring to FIG. 1 a, the
前記非導電性部材111は、ロッド形状であり、セラミック素材、例えば、アルミナ素材からなっても良い。また、前記非導電性部材111の外周面に可融部115が付着されることができる。
The
前記端子電極117は、銅合金素材からなるものを例示することができ、前記非導電性部材111の両端に備えられ、前記密封電極130とヒューズ素子110を電気的に接続させる役割をする。
The
前記可融部115は、前記非導電性部材の外周面に螺旋方向にワインディングされることが好ましい。なぜなら、可融部115を後述する図1bおよび図1cの可融部115a,115bより長く形成することにより、サージ電圧によって溶断されないタイムラグ(Time-lag)特性を向上できるので、高電圧(例えば、250V以上の高電圧)において安定的に使用できるためである。
The
前記可融部115は、過電流が印加されれば破損(断線)されるように動作する。また、可融部115は銅、銀、銅−銀合金、ニッケル−銅、ニッケル−鉄、表面に銀メッキをした銅、鉄、クロムおよびニッケルを主成分として含む鉄系合金からなるものを例示することができる。
The
また、図1bを参照すれば、本発明によるヒューズ素子110aは、中空の円筒形状の非導電性部材111、前記非導電性部材111の両端に備えられた端子電極117、および前記端子電極117と電気的に接続され、前記非導電性部材111の内部を貫通する可融部115aを含むことができる。
Referring to FIG. 1b, a
なお、図1cを参照すれば、本発明によるヒューズ素子110bは、非導電性部材111、前記非導電性部材111の両端に備えられた端子電極117、および前記非導電性部材111の外周面に長さ方向に付着され、前記端子電極117と電気的に接続される可融部115を含むことができる。
このように、本発明によるヒューズ素子110aは、製品の用途および特性などを考慮して様々な形態で構成することができる。
Referring to FIG. 1 c, the
As described above, the
本発明によるセラミックチューブ120は、筒形状であり、セラミック材質からなる。このような筒形状のセラミックチューブ120の両端には密封電極130が設けられ、前記密封電極130によって密封される。また、前記セラミックチューブ管120の両端は前記密封電極130とブレージングがなされる。
The
前記密封電極130は、上述したように、前記セラミックチューブ管120の両端に設けられる。
また、前記密封電極130は銅合金からなるものを例示することができる。前記密封電極130は、セラミックチューブ管120内に挿入されてヒューズ素子110と接するように内側に突出する接続部133と、前記ブレージングリング150と結合する接合部131とからなるものを例示することができる。
The sealing
Further, the sealing
前記密封電極130は前記接続部133が内側に突出するため、前記ブレージングリング150またはセラミックチューブ管120との組み立てを容易に行うことができ、ブレージング過程においてセラミックチューブ管120内のヒューズ素子110を圧着できるので、密封電極130と接続部133の電気的接続が優れるようになるためである。
Since the connecting
本発明によるブレージングリング150は、母材であるセラミックチューブ120および密封電極130の間で溶融し、両母材を接合して密封する溶加材(filler metal)の役割をする。前記ブレージングリング150は、銅(Cu)、銀(Ag)および亜鉛(Zn)を含む合金からなるものを例示することができる。
The
また、前記ブレージング工程は、溶加材であるブレージングリングの溶融点以上、母材であるセラミックチューブ管および密封電極の溶融点以下の温度で行われる。 The brazing step is performed at a temperature not lower than the melting point of the brazing ring as the filler material and not higher than the melting point of the ceramic tube and the sealing electrode as the base material.
前記ブレージングによる接合においては、濡れ性(wetting)(溶加材と母材の親和力の程度を示す性質)が重要な要素となる。すなわち、ブレージングリングとセラミックチューブ管および密封電極との濡れ性が悪ければ接合がなされなくなる。したがって、本発明は、ヒューズ素子を収容するチューブとして、溶加材との濡れ性が悪い従来のガラス(glass)管の代わりに、濡れ性に優れたセラミック素材のセラミックチューブを用いたものである。 In joining by brazing, wetting (a property indicating the degree of affinity between the filler metal and the base material) is an important factor. That is, if the wettability between the brazing ring and the ceramic tube tube and the sealing electrode is poor, the bonding cannot be performed. Therefore, the present invention uses a ceramic tube made of a ceramic material having excellent wettability instead of a conventional glass tube having poor wettability with a filler material as a tube for housing a fuse element. .
また、前記ブレージングリング150によるブレージングは、前記ブレージングリング150が溶融して、前記セラミックチューブ120および密封電極130の表面において毛細管現象(capillary action)を引き起こすため、接合強度に優れるだけでなく、振動などに対する耐衝撃性に優れるという長所がある。
The brazing by the
一方、前記ブレージングリング150は、外面151が前記セラミックチューブ120の外面と同一線上に位置し、内面152が前記セラミックチューブ120の内面より内側に延長形成されることができる。
Meanwhile, the
このように、本発明によるヒューズは、機械的強度に優れたセラミック素材のセラミックチューブ管を用い、セラミックチューブと密封電極をブレージングリングによって接合するため、耐久性が顕著に増加し、高電圧においても安定的に使用できるという長所がある。 As described above, the fuse according to the present invention uses a ceramic tube tube made of a ceramic material having excellent mechanical strength, and the ceramic tube and the sealing electrode are joined by a brazing ring, so that the durability is remarkably increased and even at a high voltage. There is an advantage that it can be used stably.
図4は、本発明による表面実装用ヒューズの第2実施形態を示す断面図である。
図4を参照すれば、本発明による表面実装用ヒューズ100aは、前記接続部133と端子電極117を接合させるブレージング部材160をさらに含むことができる。
FIG. 4 is a sectional view showing a second embodiment of the surface mount fuse according to the present invention.
Referring to FIG. 4, the
前記ブレージング部材160は板形状であり、銅(Cu)、銀(Ag)および亜鉛(Zn)を含む合金からなるものを例示することができる。前記ブレージング部材160は、前記ブレージングリングと同様に、前記接続部133と端子電極117との間で溶融して前記接続部133および端子電極117を接合させる。
The brazing
したがって、前記ヒューズ素子110と密封電極130が前記ブレージング部材160によってさらに堅固に結合することでヒューズの耐久性を向上させることができる。
Therefore, the
図5は、本発明による表面実装用ヒューズの第3実施形態を示す断面図である。
図5を参照すれば、本発明によるサージ吸収器100bのブレージングリング150aは、前記セラミックチューブ120とヒューズ素子110の各々を同時に接合させるように構成することができる。
FIG. 5 is a sectional view showing a third embodiment of the surface mount fuse according to the present invention.
Referring to FIG. 5, the
すなわち、前記ブレージングリング150aは、前記セラミックチューブ120の端部と接合される外周部153と、前記ヒューズ素子110の端部(具体的には端子電極117と接合される内周部154)とからなることができる。
That is, the
したがって、前記ブレージングリング150aは、前記接続部133aの厚さと等しく、または、より厚く形成することが好ましい。なぜなら、前記ブレージングリング150aを前記接続部133aの厚さより厚く形成してこそ、溶融後に前記セラミックチューブ管120および端子電極117と各々接合することができるためである。
Therefore, the
また、前記ブレージングリング150aの内周部154は図2のブレージングリングに比べて内側にさらに長く延長形成され、前記外周部153は図2の接続部より幅が狭く形成されることが好ましい。
In addition, it is preferable that the inner
図6は、本発明による表面実装用ヒューズの第4実施形態を示す断面図である。図6を参照すれば、本発明による表面実装用ヒューズ100cは、前記ブレージングリング150またはブレージング部材160の母材との濡れ性(wetting)を向上させるようにメッキ層180をさらに含むことができる。
FIG. 6 is a sectional view showing a fourth embodiment of the surface mount fuse according to the present invention. Referring to FIG. 6, the
具体的に、前記メッキ層(180:181、183、185)は前記接続部133、接合部131および端子電極117のうち少なくとも1つに形成され、前記ブレージングリング150またはブレージング部材160の溶融による接合力を向上させる役割をする。
Specifically, the plating layer (180: 181, 183, 185) is formed on at least one of the
また、前記メッキ層180はニッケル(Ni)またはチタニウム(Ti)を含んでなることが好ましく、Ni3Pなどの化合物からなるものを例示することができる。
The
図7aおよび図7bは、本発明による表面実装用ヒューズの第5実施形態を示す断面図である。図7aおよび図7bを参照すれば、本発明による密封電極130bは、図1〜図6の密封電極とは異なり、接続部が内側に突出しない平板形状で構成することができる。
7a and 7b are cross-sectional views showing a fifth embodiment of the surface mount fuse according to the present invention. Referring to FIGS. 7a and 7b, the sealing
また、前記ブレージングリング150bは、前記セラミックチューブ管120の端部と端子電極117を同時に接合できるように平板形状で構成することができる(図7a参照)。
The
なお、前記ブレージングリング150cは、前記密封電極130と端子電極117が直接に接続されるように中央領域が中空になったリング形状で構成することができる(図7b参照)。
The brazing ring 150c may be formed in a ring shape with a hollow central region so that the sealing
以下では、添付図面を参照して本発明による表面実装用ヒューズの製造方法について詳細に説明する。図8a〜図8fは、本発明による表面実装用ヒューズの製造方法の一実施形態をステップ別に示す断面図である。 Hereinafter, a method for manufacturing a surface mount fuse according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 8a to 8f are cross-sectional views showing one embodiment of a method of manufacturing a surface mount fuse according to the present invention.
本発明による表面実装用ヒューズ100の製造方法において、表面実装用ヒューズ100は、上述したように、(1)内部にヒューズ素子110が収容されるセラミックチューブ120、(2)前記セラミックチューブ120の両端部に各々挿入されて前記ヒューズ素子110と接続する第1、2密封電極130,135、および、(3)前記セラミックチューブ120と第1、2密封電極130,135を各々接合させる第1、2ブレージングリング150,155を含むことができる。
In the method of manufacturing the
先ず、図8aを参照すれば、S1ステップは第1密封電極130を備えるステップであり、前記第1密封電極130は、セラミックチューブ管120内に挿入されてヒューズ素子110と接するように内側に突出する接続部133と、前記第1ブレージングリング150と結合する接合部とからなる。
Referring to FIG. 8a, step S1 includes a
次に、図8bを参照すれば、S2ステップは前記第1密封電極130上に第1ブレージングリング150およびセラミックチューブ管120を順次積層するステップである。
Next, referring to FIG. 8 b, the step S <b> 2 is a step of sequentially laminating the
前記第1ブレージングリング150は第1密封電極130の接続部133に挿入され、前記セラミックチューブ管120は前記第1ブレージングリング150の上部に置かれる。
その次に、図8cを参照すれば、S3ステップは前記セラミックチューブ管120に前記ヒューズ素子110を挿入するステップである。
The
Next, referring to FIG. 8 c,
ここで、前記ヒューズ素子110は、非導電性部材111、前記非導電性部材111の両端に備えられた第1、2端子電極117,117a、および前記第1、2端子電極117,117aと電気的に接続される可融部115を含むことができる。
Here, the
前記挿入されたヒューズ素子110の第1端子電極117は前記第1密封電極130の接続部133の上面に置かれる。前記第1端子電極117の内面と前記非導電性部材111との間にはギャップ(G)(gap)乃至間隔が生じ得るのであり、前記ギャップ乃至間隔は、後述する第2密封電極の結合による圧着およびS5ステップのブレージング過程を通じて、なくなることとなる。このようなギャップ乃至間隔はヒューズ素子の組み立て過程で自然に生じることもあり得るのであり、また、人為的に形成することもできる。
The first
その次に、図8dを参照すれば、S4ステップは前記セラミックチューブ管120上に前記第2ブレージングリング155および第2密封電極135を順次積層するステップである。前記S1ステップ乃至S4ステップを通じてブレージングされていない状態のヒューズの組み立てがなされる。
Next, referring to FIG. 8 d, step S 4 is a step of sequentially laminating the
その次に、S5ステップは、前記S1ステップ乃至S4ステップを経た表面実装用ヒューズ100をチャンバーCに入れ、前記第1、2ブレージングリング150,155を溶融させて前記セラミックチューブ管120および第1、2密封電極130,135の間を密封するステップである。
Next, in step S5, the
前記S5ステップはチャンバー内を不活性気体雰囲気に作った状態で行われることができ、前記密封されたセラミックチューブ管120の内部には不活性気体が充填される。また、不活性気体が充填されるため、ヒューズ素子が酸化することを防止することができ、耐久性をより向上させることができる。
The step S5 can be performed in a state where the inside of the chamber is made an inert gas atmosphere, and the sealed
前記チャンバーCには表面実装用ヒューズ100が縦方向に立てられた状態で投入され(図8e参照)、前記チャンバーC内を加熱して前記第1、2ブレージングリング150,155を溶融させて接合する(図8f参照)。
The
この時、チャンバーC内は母材である第1、2密封電極130,135およびセラミックチューブ120が融点以下の温度に加熱して母材の変形がないようにしなければならず、前記第1、2ブレージングリングの材質に応じて加熱温度、例えば、500〜850℃の範囲内に設定することができる。例えば、前記第1、2ブレージングリング150,155が銅、銀を含む液相点が800℃未満の合金(例えばAg25Cu; Ag25Cu40Zn33Sn2;固相点680〜690℃、液相点760〜780℃。例えばNingbo Hemudu Brazing & Soldering Materials Co., Ltd.の「BAg-37」)である場合は800〜850℃の温度で加熱することができ、この場合、可融部には、ブレージング処理後に溶断されない素材、例えば、ニッケル−銅合金、ニッケル−鉄合金を用いることが好ましい。
At this time, in the chamber C, the first and second sealed
また、前記第1、2ブレージングリング150,155が銀、銅、亜鉛およびスズからなる液相点が650℃未満の合金(例えばAg56CuZnSn;Ag56Cu19Zn17Sn5Ga3;固相点 約610℃、液相点 約630℃。例えばUmicore Technical Materials North America Inc.の「BrazeTec 5662」)である場合は600〜650℃の温度でブレージングが行われるため、可融部をニッケル−銅合金、ニッケル−鉄合金などは勿論、800〜850℃で溶断される銅、銀、銀−銅合金も用いることができる。
Further, the first and
すなわち、前記第1、2ブレージングリング150,155が溶融されるブレージング温度を800〜850℃から600〜650℃に下げることにより、従来の可融部の主成分をなしていた銅、銀、銀−銅合金などをそのまま用いることができるため、ヒューズ設計時に選択の幅を広げることができる。また、可融部が800℃以上で溶断されないとしても高熱によって影響を受けて品質が低下し得、ブレージングが相対的に低い温度(600〜650℃)で行われるため、高熱による性能及び/または品質低下(すなわち、これらの少なくとも一方)の問題を最小化することができる。 That is, by lowering the brazing temperature at which the first and second brazing rings 150 and 155 are melted from 800 to 850 ° C. to 600 to 650 ° C., copper, silver, and silver that have been the main components of the conventional fusible part -Since a copper alloy or the like can be used as it is, the selection range can be widened when designing a fuse. Moreover, even if the fusible part is not melted at 800 ° C. or higher, the quality can be affected by high heat and the brazing is performed at a relatively low temperature (600 to 650 ° C.). The problem of quality degradation (ie, at least one of these) can be minimized.
また、加熱された前記第1、2ブレージングリング150,155は溶融して毛細管現象によって母材の表面を密封および接合させ、その厚さは減少するようになる。 In addition, the heated first and second brazing rings 150 and 155 are melted to seal and join the surface of the base material by capillary action, and the thickness thereof is reduced.
一方、図9は、本発明による表面実装用ヒューズが基板に表面実装される様子を示す断面図である。図9を参照すれば、本発明の表面実装用ヒューズ100aは、密封電極130と半田ボールを接続させて表面実装素子(SMD,surface mount device)として活用することができる。
On the other hand, FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state where the surface mounting fuse according to the present invention is surface mounted on a substrate. Referring to FIG. 9, the
このように、本発明によるヒューズの製造方法においては、機械的強度に優れたセラミック素材のセラミックチューブ管を用い、セラミックチューブ管と密封電極をブレージングリングによって接合するので接合強度および耐久性に優れる。 Thus, in the fuse manufacturing method according to the present invention, the ceramic tube tube made of a ceramic material having excellent mechanical strength is used, and the ceramic tube tube and the sealing electrode are bonded by the brazing ring, so that the bonding strength and durability are excellent.
また、可融部を非導電性部材の外周面にワインディングすることにより、タイムラグ(time lag)特性を向上させて高電圧においても使用できるように構成することができる。また、ブレージングを600〜650℃の温度に下げることにより、従来の可融部素材をそのまま用いても溶断されないようにできるという長所がある。 Further, by winding the fusible portion on the outer peripheral surface of the non-conductive member, it is possible to improve the time lag characteristic so that it can be used even at a high voltage. In addition, by reducing the brazing to a temperature of 600 to 650 ° C., there is an advantage that even if a conventional fusible part material is used as it is, it is not blown out.
このように、本発明のヒューズの製造方法は、ブレージングを通じて耐久性を向上させ、250V以上の高電圧においても安定的に使用できるヒューズを製造することができる。 As described above, the fuse manufacturing method of the present invention can improve durability through brazing and can manufacture a fuse that can be used stably even at a high voltage of 250 V or higher.
一方、本発明の詳細な説明および添付図面においては具体的な実施形態に関して説明したが、本発明は、開示された実施形態に限定されず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を外れない範囲内で色々な置き換え、変形および変更が可能である。したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限定して定めてはならず、後述する特許請求の範囲のみならず、該特許請求の範囲と均等なものを含むものとして解釈しなければならないであろう。 On the other hand, in the detailed description of the present invention and the accompanying drawings, specific embodiments have been described. However, the present invention is not limited to the disclosed embodiments, and those having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs. If so, various replacements, modifications and changes can be made without departing from the technical idea of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should be interpreted as including not only the scope of claims described below but also equivalents of the scope of claims. Will.
100・・・ヒューズ; 110・・・ヒューズ素子;
111・・・非導電性部材; 115・・・放電ギャップ;
117・・・端子電極; 120・・・セラミックチューブ管;
130・・・密封電極; 131・・・接合部; 133・・・接続部
150・・・ブレージングリング; 151・・・外面;
152・・・内面; 153・・・外周部; 154・・・内周部;
160・・・ブレージング部材; 180・・・メッキ層;
181・・・接合部メッキ層; 183・・・接続部メッキ層;
185・・・端子電極メッキ層
100: fuse; 110: fuse element;
111 ... Non-conductive member; 115 ... Discharge gap;
117 ... Terminal electrode; 120 ... Ceramic tube;
DESCRIPTION OF
152 ... inner surface; 153 ... outer periphery; 154 ... inner periphery;
160 ... brazing member; 180 ... plating layer;
181 ... Junction plating layer; 183 ... Connection plating layer;
185 ... Terminal electrode plating layer
Claims (8)
前記セラミックチューブの両端に備えられた1対の密封電極と、
前記セラミックチューブ内に収容されて前記密封電極と電気的に接続され、非導電性部材と、前記非導電性部材の両端に備えられた端子電極と、前記端子電極に電気的に接続される可融部とを含むヒューズ素子と、
前記セラミックチューブおよび密封電極の間を密封するブレージングリング(brazing ring)とを含み、
前記セラミックチューブと前記密封電極との間には、これらを互いに接合する、前記ブレージングリングによる溶接部が形成されており、
前記密封電極は、セラミックチューブ管内に挿入されてヒューズ素子と接するように内側に突出する接続部と、前記ブレージングリングと結合する接合部とからなることを特徴とする表面実装用ヒューズ。 Ceramic tube,
A pair of sealed electrodes provided at both ends of the ceramic tube;
Housed in the ceramic tube and electrically connected to the sealing electrode, a non-conductive member, terminal electrodes provided at both ends of the non-conductive member, and electrically connected to the terminal electrode A fuse element including a fusion part;
A brazing ring for sealing between the ceramic tube and the sealing electrode;
Between the ceramic tube and the sealing electrode, a welded part by the brazing ring is formed to join them together,
The surface-mounting fuse is characterized in that the sealing electrode includes a connection portion that is inserted into a ceramic tube and protrudes inward so as to contact the fuse element, and a joint portion that is coupled to the brazing ring.
前記セラミックチューブの両端に備えられた1対の密封電極と、
前記セラミックチューブ内に収容されて前記密封電極と電気的に接続され、非導電性部材と、前記非導電性部材の両端に備えられた端子電極と、前記端子電極に電気的に接続される可融部とを含むヒューズ素子と、
前記セラミックチューブおよび密封電極の間を密封するブレージングリング(brazing ring)とを含み、
前記セラミックチューブと前記密封電極との間には、これらを互いに接合する、前記ブレージングリングによる溶接部が形成されており、
前記ブレージングリングは、前記セラミックチューブと接合される外周部と、前記ヒューズ素子の端部と接合される内周部とからなることを特徴とする表面実装用ヒューズ。 Ceramic tube,
A pair of sealed electrodes provided at both ends of the ceramic tube;
Housed in the ceramic tube and electrically connected to the sealing electrode, a non-conductive member, terminal electrodes provided at both ends of the non-conductive member, and electrically connected to the terminal electrode A fuse element including a fusion part;
A brazing ring for sealing between the ceramic tube and the sealing electrode;
Between the ceramic tube and the sealing electrode, a welded part by the brazing ring is formed to join them together,
The surface-mounting fuse according to claim 1, wherein the brazing ring includes an outer peripheral portion joined to the ceramic tube and an inner peripheral portion joined to an end portion of the fuse element.
前記基板に形成された半田ボールと
前記半田ボールに接続される表面実装用ヒューズとを含み、
前記表面実装用ヒューズは、
セラミックチューブと、
前記セラミックチューブの両端に備えられ、前記半田ボールに接続する密封電極と、
前記セラミックチューブ内に収容されて前記密封電極と電気的に接続され、非導電性部材と、前記非導電性部材の両端に備えられた端子電極と、前記端子電極に電気的に接続される可融部とを含むヒューズ素子と、
前記セラミックチューブおよび密封電極の間を密封するブレージングリング(brazing ring)とを含み、
前記セラミックチューブと前記密封電極との間には、これらを互いに接合する、前記ブレージングリングによる溶接部が形成されており、
前記密封電極は、セラミックチューブ管内に挿入されてヒューズ素子と接するように内側に突出する接続部と、前記ブレージングリングと結合する接合部とからなることを特徴とする表面実装用ヒューズの構造体。 A substrate,
A solder ball formed on the substrate, and a surface mount fuse connected to the solder ball,
The surface mount fuse is:
Ceramic tube,
Sealed electrodes provided at both ends of the ceramic tube and connected to the solder balls;
Housed in the ceramic tube and electrically connected to the sealing electrode, a non-conductive member, terminal electrodes provided at both ends of the non-conductive member, and electrically connected to the terminal electrode A fuse element including a fusion part;
A brazing ring for sealing between the ceramic tube and the sealing electrode;
Between the ceramic tube and the sealing electrode, a welded part by the brazing ring is formed to join them together,
The surface-mount fuse structure , wherein the sealing electrode includes a connecting portion that is inserted into a ceramic tube and protrudes inward so as to contact the fuse element, and a joint portion that is coupled to the brazing ring.
前記基板に形成された半田ボールと
前記半田ボールに接続される表面実装用ヒューズとを含み、
前記表面実装用ヒューズは、
セラミックチューブと、
前記セラミックチューブの両端に備えられ、前記半田ボールに接続する密封電極と、
前記セラミックチューブ内に収容されて前記密封電極と電気的に接続され、非導電性部材と、前記非導電性部材の両端に備えられた端子電極と、前記端子電極に電気的に接続される可融部とを含むヒューズ素子と、
前記セラミックチューブおよび密封電極の間を密封するブレージングリング(brazing ring)とを含み、
前記セラミックチューブと前記密封電極との間には、これらを互いに接合する、前記ブレージングリングによる溶接部が形成されており、
前記ブレージングリングは、前記セラミックチューブと接合される外周部と、前記ヒューズ素子の端部と接合される内周部とからなることを特徴とする表面実装用ヒューズの構造体。 A substrate,
A solder ball formed on the substrate, and a surface mount fuse connected to the solder ball,
The surface mount fuse is:
Ceramic tube,
Sealed electrodes provided at both ends of the ceramic tube and connected to the solder balls;
Housed in the ceramic tube and electrically connected to the sealing electrode, a non-conductive member, terminal electrodes provided at both ends of the non-conductive member, and electrically connected to the terminal electrode A fuse element including a fusion part;
A brazing ring for sealing between the ceramic tube and the sealing electrode;
Between the ceramic tube and the sealing electrode, a welded part by the brazing ring is formed to join them together,
The structure of a surface mount fuse , wherein the brazing ring includes an outer peripheral portion joined to the ceramic tube and an inner peripheral portion joined to an end portion of the fuse element.
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