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JP6172287B2 - Fuse element and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP6172287B2 JP2015543727A JP2015543727A JP6172287B2 JP 6172287 B2 JP6172287 B2 JP 6172287B2 JP 2015543727 A JP2015543727 A JP 2015543727A JP 2015543727 A JP2015543727 A JP 2015543727A JP 6172287 B2 JP6172287 B2 JP 6172287B2
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Description

本発明は、電子回路の保護に用いられるヒューズ素子及びその製造方法に関し、より詳細には、低融点金属を用いて溶断部が構成されている、ヒューズ素子及びその製造方法に関する。  The present invention relates to a fuse element used for protection of an electronic circuit and a method for manufacturing the same, and more particularly to a fuse element in which a fusing part is configured using a low melting point metal and a method for manufacturing the same.

従来、電子機器を過電流から保護するために、様々なヒューズ素子が用いられている。下記の特許文献1には、金属からなるヒューズ導体の一部に、錫や鉛等の低融点金属が付着されているヒューズ素子が開示されている。過電流が流れた場合には、低融点金属が溶融し、かつその融液がヒューズ導体を溶解させる。それによって、回路が遮断される。  Conventionally, various fuse elements are used to protect electronic devices from overcurrent. Patent Document 1 below discloses a fuse element in which a low melting point metal such as tin or lead is attached to a part of a fuse conductor made of metal. When an overcurrent flows, the low melting point metal melts and the melt melts the fuse conductor. Thereby, the circuit is interrupted.

特開2009−99372号公報JP 2009-99372 A

特許文献1に記載のようなヒューズ素子では、低融点金属の融液と、溶解されたヒューズ導体とを含む液状物が溶断部に留まるおそれがあった。そのため、回路を確実に遮断することができないことがあった。  In the fuse element as described in Patent Document 1, there is a possibility that a liquid material containing a melt of a low melting point metal and a melted fuse conductor may remain in the melted portion. For this reason, the circuit may not be shut off reliably.

また、従来の低融点金属を用いたヒューズ素子では、低融点金属がリフローの際の温度により溶融することがあった。そのため、ヒューズ素子をリフロー法により回路基板に表面実装することができなかったり、表面実装し得たとしても、溶断特性が変化するという問題があった。  Further, in a conventional fuse element using a low melting point metal, the low melting point metal sometimes melts due to the temperature during reflow. For this reason, there has been a problem that the fuse element cannot be surface-mounted on the circuit board by the reflow method, or even if it can be surface-mounted, the fusing characteristics are changed.

本発明の目的は、電流をより確実に遮断でき、さらにリフローによる表面実装に際しての溶断特性の変化が生じ難い、ヒューズ素子及びその製造方法を提供することにある。  An object of the present invention is to provide a fuse element and a method for manufacturing the same, which can cut off a current more reliably and hardly cause a change in fusing characteristics during surface mounting due to reflow.

本発明に係るヒューズ素子は、基板と、前記基板上に設けられた導体配線と、前記導体配線の一部を直接または間接的に覆うように設けられており、前記導体配線よりも融点が低く、融液となって導体配線を溶解させて溶断部を形成する低融点金属層とを備え、前記低融点金属層が、純BiもしくはBiを80重量%以上含むBi基合金からなる。  The fuse element according to the present invention is provided so as to directly or indirectly cover a substrate, a conductor wiring provided on the substrate, and a part of the conductor wiring, and has a lower melting point than the conductor wiring. A low melting point metal layer that forms a melted portion by melting the conductor wiring, and the low melting point metal layer is made of pure Bi or a Bi-based alloy containing 80% by weight or more of Bi.

本発明に係るヒューズ素子のある特定の局面では、前記低融点金属層に接するように設けられた樹脂層がさらに備えられている。この場合には、導体配線が溶解する際の温度で樹脂が気化することにより生成されたガスにより、純BiもしくはBi基合金が溶融した融液の流動性を攪拌効果により高めることができる。従って、溶断部をより確実に速やかに形成することができる。好ましくは、上記樹脂層として、結晶性熱可塑性樹脂が用いられる。  On the specific situation with the fuse element which concerns on this invention, the resin layer provided so that the said low melting metal layer may be contacted is further provided. In this case, the fluidity of the melt in which pure Bi or Bi-based alloy is melted can be enhanced by the stirring effect by the gas generated by vaporizing the resin at the temperature at which the conductor wiring is melted. Accordingly, the fusing part can be formed more reliably and promptly. Preferably, a crystalline thermoplastic resin is used as the resin layer.

本発明に係るヒューズ素子のさらに他の特定の局面では、前記樹脂層が前記導体配線の少なくとも一部を覆うように設けられている。  In still another specific aspect of the fuse element according to the present invention, the resin layer is provided so as to cover at least a part of the conductor wiring.

本発明に係るヒューズ素子のさらに他の特定の局面では、前記樹脂層が、前記低融点金属層の少なくとも一部を覆うように設けられている。  In still another specific aspect of the fuse element according to the present invention, the resin layer is provided so as to cover at least a part of the low melting point metal layer.

本発明に係るヒューズ素子のさらに別の特定の局面では、前記導体配線が、AgまたはAgを主体とする合金からなる。この場合には、導体配線が純Bi、およびBi基合金に拡散しやすいため、溶断部をより確実に形成することができる。  In still another specific aspect of the fuse element according to the present invention, the conductor wiring is made of Ag or an alloy mainly composed of Ag. In this case, since the conductor wiring is likely to diffuse into pure Bi and Bi-based alloy, the fusing part can be formed more reliably.

本発明に係るヒューズ素子のさらに他の特定の局面では、前記基板上において、前記低融点金属層が設けられる領域において該低融点金属層の下面の一部に位置するように設けられた補助金属膜をさらに備え、前記導体配線が延びる方向を第1の方向、第1の方向と直交する方向を幅方向としたときに、前記補助金属膜が該幅方向において前記導体配線の幅方向端縁より外側に延びており、該補助金属膜の前記第1の方向の寸法と、前記幅方向寸法との比が0.3以上である。この場合には、純BiもしくはBi基合金の融液が補助金属膜上を速やかに濡れ拡がる。従って、回路をより確実に遮断することができる。  In still another specific aspect of the fuse element according to the present invention, an auxiliary metal provided on the substrate so as to be located at a part of a lower surface of the low melting point metal layer in a region where the low melting point metal layer is provided. A width direction edge of the conductor wiring in the width direction when the direction in which the conductor wiring extends is a first direction and the direction orthogonal to the first direction is the width direction. The auxiliary metal film extends to the outside, and the ratio of the dimension in the first direction to the dimension in the width direction of the auxiliary metal film is 0.3 or more. In this case, a pure Bi or Bi-based alloy melt quickly wets and spreads on the auxiliary metal film. Therefore, the circuit can be cut off more reliably.

本発明に係るヒューズ素子のさらに他の特定の局面では、前記基板上に直接もしくは間接にまたは前記基板内に設けられており、電流が流れた際に発熱する発熱素子がさらに備えられており、前記発熱素子が、前記導体配線の一部に接続されており、前記発熱素子が発熱した場合の熱により前記導体配線を溶断するように前記発熱素子が設けられている。この場合には、異常が発生した際に発熱素子を発熱させ、該発熱素子の発熱により上記低融点金属層を溶融させて溶断部を形成することができる。従って、過電流が流れた際に電流を遮断し得るだけでなく、上記発熱素子の発熱によっても回路を遮断することができる。  In still another specific aspect of the fuse element according to the present invention, the fuse element is provided directly or indirectly on the substrate or in the substrate, and further includes a heating element that generates heat when a current flows, The heating element is connected to a part of the conductor wiring, and the heating element is provided so as to melt the conductor wiring by heat when the heating element generates heat. In this case, when an abnormality occurs, the heat generating element can generate heat, and the low melting point metal layer can be melted by the heat generation of the heat generating element to form a fusing part. Therefore, not only can the current be interrupted when an overcurrent flows, but also the circuit can be interrupted by the heat generated by the heating element.

本発明に係るヒューズ素子の他の特定の局面では、前記発熱素子が、抵抗体である。  In another specific aspect of the fuse element according to the present invention, the heating element is a resistor.

本発明に係るヒューズ素子のさらに他の特定の局面では、前記抵抗体が前記基板上に設けられた抵抗膜からなり、該抵抗膜と前記導体配線との間に設けられた絶縁ガラス層がさらに備えられている。  In still another specific aspect of the fuse element according to the present invention, the resistor is formed of a resistance film provided on the substrate, and an insulating glass layer provided between the resistance film and the conductor wiring is further provided. Is provided.

本発明に係るヒューズ素子のさらに別の特定の局面では、下から順に、前記導体配線、前記絶縁ガラス層及び前記抵抗体がこの順序で積層されている。  In still another specific aspect of the fuse element according to the present invention, the conductor wiring, the insulating glass layer, and the resistor are laminated in this order from the bottom.

本発明に係るヒューズ素子のさらに他の特定の局面では、前記発熱素子が、前記低融点金属層と重なり合っていない。  In still another specific aspect of the fuse element according to the present invention, the heating element does not overlap the low melting point metal layer.

本発明に係るヒューズ素子の製造方法は、本発明に従って構成されたヒューズ素子を得る方法であり、下記の各工程を備える。  A method for manufacturing a fuse element according to the present invention is a method for obtaining a fuse element configured according to the present invention, and includes the following steps.

基板上に導体配線を設ける工程、並びに
前記基板上において、前記導体配線の一部を直接または間接的に覆うように、前記導体配線よりも融点が低く、融液となって導体配線を溶解させて溶断部を形成する低融点金属層を、純BiもしくはBiを80重量%以上含むBi基合金により形成する工程。
A step of providing a conductor wiring on the substrate; and on the substrate, the melting point is lower than that of the conductor wiring so as to directly or indirectly cover a part of the conductor wiring, and the conductor wiring is melted as a melt. Forming a low-melting-point metal layer that forms a fused portion by a Bi-based alloy containing 80% by weight or more of pure Bi or Bi.

本発明に係るヒューズ素子の製造方法のある特定の局面では、前記基板上において前記低融点金属層に接するように樹脂層を形成する工程がさらに備えられている。好ましくは、上記樹脂層が、結晶性熱可塑性樹脂である。  On the specific situation with the manufacturing method of the fuse element which concerns on this invention, the process of forming a resin layer so that it may contact the said low melting metal layer on the said board | substrate is further provided. Preferably, the resin layer is a crystalline thermoplastic resin.

本発明に係るヒューズ素子及びその製造方法によれば、低融点の上記純BiもしくはBi基合金により低融点金属層が構成されているため、リフローによる表面実装時などの高温環境下に置かれたとしても、低融点金属層が溶融し難い。従って、リフロー等により回路基板などに容易にかつ確実に表面実装することができる。また、高温環境下における溶断特性の変化も生じ難い。  According to the fuse element and the manufacturing method thereof according to the present invention, since the low melting point metal layer is composed of the pure Bi or Bi base alloy having a low melting point, it is placed in a high temperature environment such as during surface mounting by reflow. Even so, the low melting point metal layer is difficult to melt. Therefore, it can be surface-mounted easily and reliably on a circuit board by reflow or the like. In addition, it is difficult for the fusing characteristics to change under a high temperature environment.

加えて、上記純BiもしくはBi基合金により低融点金属層が構成されているため、過電流が流れた場合等においては、溶断部を確実に形成することができ、それによって電流を確実に遮断することが可能となる。  In addition, since the low melting point metal layer is composed of the pure Bi or Bi-based alloy, a fusing part can be reliably formed when an overcurrent flows, thereby reliably blocking the current. It becomes possible to do.

図1(a)及び図1(b)は、本発明の第1の実施形態に係るヒューズ素子の平面図及び図1(a)中のB−B線に沿う断面図である。FIG. 1A and FIG. 1B are a plan view of a fuse element according to the first embodiment of the present invention and a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 図2は、本発明の第1の実施形態に係るヒューズ素子において回路を遮断した後の状態を説明するための断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a state after the circuit is cut off in the fuse element according to the first embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第1の実施形態のヒューズ素子において、基板上に設けられた電極構造を説明するための平面図である。FIG. 3 is a plan view for explaining an electrode structure provided on the substrate in the fuse element according to the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第1の実施形態のヒューズ素子において、基板上に一層目の電極上に抵抗体を印刷した状態を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a state in which a resistor is printed on the first-layer electrode on the substrate in the fuse element according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第1の実施形態のヒューズ素子において、抵抗体を覆うように絶縁ガラス層を形成した状態を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a state in which an insulating glass layer is formed so as to cover the resistor in the fuse element according to the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第1の実施形態のヒューズ素子の製造方法において、絶縁ガラス層上に二層目の電極膜を形成した状態を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a state in which the second electrode film is formed on the insulating glass layer in the method for manufacturing the fuse element according to the first embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第1の実施形態のヒューズ素子の製造方法において、オーバーコート層を形成した状態を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a state in which an overcoat layer is formed in the method for manufacturing a fuse element according to the first embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第1の実施形態のヒューズ素子の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the fuse element according to the first embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第1の実施形態のヒューズ素子における補助金属膜の形状を説明するための部分切欠き平面図である。FIG. 9 is a partially cutaway plan view for explaining the shape of the auxiliary metal film in the fuse element according to the first embodiment of the present invention. 図10は、本発明の第1の実施形態のヒューズ素子において、低融点金属層が移動する形態を説明するための略図的平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view for explaining a mode in which the low melting point metal layer moves in the fuse element according to the first embodiment of the present invention. 図11(a)及び図11(b)は、補助金属膜を有しない場合の変形例における平面図及び図11(a)中におけるC−C線に沿う断面図である。FIG. 11A and FIG. 11B are a plan view of a modification in the case where the auxiliary metal film is not provided and a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 11A. 図12(a)及び図12(b)は、図11に示した構造において電流遮断後の状態を説明するための平面図及び図12(a)中におけるD−D線に沿う断面図である。12A and 12B are a plan view for explaining a state after current interruption in the structure shown in FIG. 11 and a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. . 図13は、本発明の第1の実施形態で用いられている、延長部を有する補助金属膜を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing an auxiliary metal film having an extension used in the first embodiment of the present invention. 図14(a)及び図14(b)は、図13に示した構造において補助金属膜上に低融点金属層が設けられている状態を示す平面図及び図14(a)中におけるE−E線に沿う断面図である。14A and 14B are a plan view showing a state where a low melting point metal layer is provided on the auxiliary metal film in the structure shown in FIG. 13, and EE in FIG. 14A. It is sectional drawing which follows a line. 図15(a)及び図15(b)は、図14に示した低融点金属層が電流遮断動作後に移動した状態を示す平面図及び図15(a)中におけるF−F線に沿う断面図である。15A and 15B are a plan view showing a state where the low melting point metal layer shown in FIG. 14 has moved after the current cut-off operation, and a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 15A. It is. 図16は、補助金属膜の好ましい形状を説明するための平面図である。FIG. 16 is a plan view for explaining a preferable shape of the auxiliary metal film. 図17は、補助金属膜の変形例を示す平面図である。FIG. 17 is a plan view showing a modification of the auxiliary metal film. 図18は、補助金属膜の変形例を示す平面図である。FIG. 18 is a plan view showing a modification of the auxiliary metal film. 図19は、補助金属膜の変形例を示す平面図である。FIG. 19 is a plan view showing a modification of the auxiliary metal film. 図20は、補助金属膜の変形例を示す平面図である。FIG. 20 is a plan view showing a modification of the auxiliary metal film. 図21は、本発明の第2の実施形態に係るヒューズ素子の平面図である。FIG. 21 is a plan view of a fuse element according to the second embodiment of the present invention. 図22は、図21中のG−G線に沿う断面図である。22 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG. 図23は、本発明の第2の実施形態に係るヒューズ素子において電流遮断後の状態を示す断面図であり、図22に示した断面部分における状態を示す断面図である。23 is a cross-sectional view showing a state after current interruption in the fuse element according to the second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view showing a state in the cross-sectional portion shown in FIG. 図24は、本発明の第2の実施形態のヒューズ素子の製造に際し、基板上に設けられた電極構造を示す平面図である。FIG. 24 is a plan view showing an electrode structure provided on a substrate in manufacturing the fuse element according to the second embodiment of the present invention. 図25は、第2の実施形態のヒューズ素子の製造に際し、基板上に絶縁ガラス層を形成した状態を示す模式的平面図である。FIG. 25 is a schematic plan view showing a state in which an insulating glass layer is formed on a substrate in manufacturing the fuse element of the second embodiment. 図26は、第2の実施形態のヒューズ素子の製造に際し、絶縁ガラス層上に抵抗体を印刷した状態を示す模式的平面図である。FIG. 26 is a schematic plan view showing a state in which a resistor is printed on an insulating glass layer in manufacturing the fuse element according to the second embodiment. 図27は、第2の実施形態のヒューズ素子の製造方法において、オーバーコート層を形成した状態を示す平面図である。FIG. 27 is a plan view showing a state in which an overcoat layer is formed in the method for manufacturing a fuse element according to the second embodiment. 図28は、低融点金属層を設けた後の低融点金属層と低融点金属層に接している樹脂層との接触状態を示す部分切欠き断面図である。FIG. 28 is a partially cutaway cross-sectional view showing a contact state between the low melting point metal layer after the low melting point metal layer is provided and the resin layer in contact with the low melting point metal layer. 図29は、本発明の第3の実施形態に係るヒューズ素子の平面図である。FIG. 29 is a plan view of a fuse element according to the third embodiment of the present invention. 図30は、本発明の第4の実施形態に係るヒューズ素子の平面図である。FIG. 30 is a plan view of a fuse element according to the fourth embodiment of the present invention. 図31は、本発明の第5の実施形態に係るヒューズ素子の平面図である。FIG. 31 is a plan view of a fuse element according to the fifth embodiment of the present invention. 図32は、第5の実施形態のヒューズ素子の模式的正面図である。FIG. 32 is a schematic front view of the fuse element of the fifth embodiment. 図33は、第5の実施形態に係るヒューズ素子の模式的側面図である。FIG. 33 is a schematic side view of the fuse element according to the fifth embodiment. 図34は、第5の実施形態のヒューズ素子において用いられるキャップの底面図である。FIG. 34 is a bottom view of a cap used in the fuse element of the fifth embodiment. 図35は、第5の実施形態のヒューズ素子からキャップを取り除いた状態を示す平面図である。FIG. 35 is a plan view showing a state in which the cap is removed from the fuse element of the fifth embodiment. 図36は、第5の実施形態のヒューズ素子の製造に際し、低融点金属層の上に樹脂層を設ける前の状態を示すヒューズ素子の要部の平面図である。FIG. 36 is a plan view of the main part of the fuse element showing a state before the resin layer is provided on the low melting point metal layer in manufacturing the fuse element of the fifth embodiment. 図37は、第6の実施形態に係るヒューズ素子の平面図である。FIG. 37 is a plan view of the fuse element according to the sixth embodiment. 図38は、第6の実施形態に係るヒューズ素子の模式的正面図である。FIG. 38 is a schematic front view of the fuse element according to the sixth embodiment. 図39は、第6の実施形態に係るヒューズ素子の模式的側面図である。FIG. 39 is a schematic side view of the fuse element according to the sixth embodiment. 図40は、第6の実施形態に係るヒューズ素子のキャップの底面図である。FIG. 40 is a bottom view of the cap of the fuse element according to the sixth embodiment. 図41は、第6の実施形態に係るヒューズ素子からキャップを取り除いた状態を示す平面図である。FIG. 41 is a plan view showing a state where the cap is removed from the fuse element according to the sixth embodiment. 図42は、本発明の第7の実施形態に係るヒューズ素子の断面図である。FIG. 42 is a cross-sectional view of a fuse element according to the seventh embodiment of the present invention. 図43は、第7の実施形態のヒューズ素子の製造に際し、基板上にヒューズ電極を形成した状態を示す平面図である。FIG. 43 is a plan view showing a state in which a fuse electrode is formed on a substrate in manufacturing the fuse element of the seventh embodiment. 図44は、第7の実施形態のヒューズ素子の製造に際し、絶縁ガラス層を形成した状態を示す平面図である。FIG. 44 is a plan view showing a state in which an insulating glass layer is formed in manufacturing the fuse element of the seventh embodiment. 図45は、第7の実施形態のヒューズ素子の製造に際し、抵抗接続用電極を形成した状態を示す平面図である。FIG. 45 is a plan view showing a state in which a resistance connection electrode is formed in manufacturing the fuse element according to the seventh embodiment. 図46は、第7の実施形態のヒューズ素子の製造に際し、絶縁ガラス層上に抵抗体を印刷した状態を示す模式的平面図である。FIG. 46 is a schematic plan view showing a state in which a resistor is printed on the insulating glass layer in manufacturing the fuse element according to the seventh embodiment. 図47は、第7の実施形態のヒューズ素子の製造に際し、オーバーコート層を形成した状態を示す平面図である。FIG. 47 is a plan view showing a state in which an overcoat layer is formed in manufacturing the fuse element according to the seventh embodiment. 図48は、第8の実施形態のヒューズ素子の製造に際し、導体配線の一部に第2の導体配線を積層した状態を示す平面図である。FIG. 48 is a plan view showing a state in which the second conductor wiring is laminated on a part of the conductor wiring in manufacturing the fuse element of the eighth embodiment. 図49は、本発明の第9の実施形態に係るヒューズ素子の製造に際し、基板上に導体配線を含む電極膜を形成した状態を示す平面図である。FIG. 49 is a plan view showing a state where an electrode film including a conductor wiring is formed on a substrate in manufacturing a fuse element according to the ninth embodiment of the present invention. 図50は、第9の実施形態のヒューズ素子の製造に際し、絶縁ガラス層を形成した状態を示す平面図である。FIG. 50 is a plan view showing a state in which an insulating glass layer is formed in manufacturing the fuse element according to the ninth embodiment. 図51は、第9の実施形態のヒューズ素子の製造に際し、抵抗接続用電極を形成した状態を示す平面図である。FIG. 51 is a plan view showing a state in which a resistance connection electrode is formed in manufacturing the fuse element according to the ninth embodiment. 図52は、第9の実施形態のヒューズ素子の製造に際し、抵抗体を印刷した状態を示す平面図である。FIG. 52 is a plan view showing a state in which a resistor is printed in manufacturing the fuse element of the ninth embodiment. 図53は、第9の実施形態の製造に際し、オーバーコート層を形成した状態を示す平面図である。FIG. 53 is a plan view showing a state in which an overcoat layer is formed in the manufacture of the ninth embodiment. 図54は、本発明の第10の実施形態に係るヒューズ素子の製造に際し、導体配線上に第2の導体配線を積層した状態を示す模式的平面図である。FIG. 54 is a schematic plan view showing a state in which the second conductor wiring is laminated on the conductor wiring in manufacturing the fuse element according to the tenth embodiment of the present invention.

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより本発明を明らかにする。  Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments of the present invention with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
図1(a)及び(b)は、本発明の第1の実施形態に係るヒューズ素子を示す平面図及び(a)中のB−B線に沿う断面図である。
[First Embodiment]
FIGS. 1A and 1B are a plan view showing a fuse element according to the first embodiment of the present invention and a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.

ヒューズ素子1は、基板2を有する。基板2は、本実施形態では、アルミナからなる。もっとも、基板2は、適宜の絶縁性材料により形成することができる。基板2は、上面2aと、下面2bと、第1,第2の端面2c,2dと、第1,第2の側面2e,2fとを有する。基板2は、矩形板状の形状を有する。もっとも、基板2の形状は、矩形板状以外の形状であってもよい。  The fuse element 1 has a substrate 2. In this embodiment, the substrate 2 is made of alumina. However, the substrate 2 can be formed of an appropriate insulating material. The substrate 2 has an upper surface 2a, a lower surface 2b, first and second end surfaces 2c and 2d, and first and second side surfaces 2e and 2f. The substrate 2 has a rectangular plate shape. However, the shape of the substrate 2 may be other than a rectangular plate shape.

上記基板2の厚みについては特に限定されないが、0.2mm〜0.7mm程度とすることが好ましく、それによって、薄型化を進めることができる。  Although it does not specifically limit about the thickness of the said board | substrate 2, It is preferable to set it as about 0.2 mm-0.7 mm, and thickness reduction can be advanced by it.

上記基板2の上面2aの積層構造を、図3〜図8を参照しつつ製造方法を説明することにより明らかにする。  The laminated structure of the upper surface 2a of the substrate 2 will be clarified by describing the manufacturing method with reference to FIGS.

まず、図3に示すように、基板2の上面2a上に、Ag膜を成膜することにより、電極ランド3〜6を形成する。電極ランド3,4は、それぞれ、第1,第2の側面2e,2fと上面2aとのなす端縁に至るように形成されている。また、電極ランド3は、基板2内を貫通しているスルーホール電極7a,7bの上端と電気的に接続されている。同様に、電極ランド4は、スルーホール電極8a,8bの上端と電気的に接続されている。電極ランド5は、第1の端面2c側に寄せられて設けられており、第1の端面2cと上面2aとのなす端縁に至っている。電極ランド6は、第2の端面2d側に寄せられて設けられており、第2の端面2dと上面2aとのなす端縁に至るように設けられている。  First, as shown in FIG. 3, electrode lands 3 to 6 are formed by forming an Ag film on the upper surface 2 a of the substrate 2. The electrode lands 3 and 4 are formed so as to reach the edge formed by the first and second side surfaces 2e and 2f and the upper surface 2a, respectively. The electrode land 3 is electrically connected to the upper ends of the through-hole electrodes 7a and 7b penetrating the substrate 2. Similarly, the electrode land 4 is electrically connected to the upper ends of the through-hole electrodes 8a and 8b. The electrode land 5 is provided close to the first end surface 2c side and reaches the edge formed by the first end surface 2c and the upper surface 2a. The electrode land 6 is provided close to the second end surface 2d side, and is provided so as to reach an edge formed by the second end surface 2d and the upper surface 2a.

上記スルーホール電極7a,7b,8a,8bの径は、特に限定されないが、0.2mm〜0.5mm程度が望ましい。  The diameters of the through-hole electrodes 7a, 7b, 8a, 8b are not particularly limited, but are preferably about 0.2 mm to 0.5 mm.

上記電極ランド3〜6は、導電ペーストのスクリーン印刷などの適宜の導電膜形成方法により形成され得る。また、本実施形態では、電極ランド3〜6は、Ag膜からなる。もっとも、Ag以外の他の金属または合金により形成されてもよい。  The electrode lands 3 to 6 can be formed by an appropriate conductive film forming method such as screen printing of a conductive paste. In the present embodiment, the electrode lands 3 to 6 are made of an Ag film. But you may form with metals or alloys other than Ag.

電極ランド3〜6の厚みは特に限定されないが、5μm〜30μm程度とすることが望ましい。  The thickness of the electrode lands 3 to 6 is not particularly limited, but is preferably about 5 μm to 30 μm.

次に、図4に示すように抵抗体11を電極ランド5,6間に跨がるように形成する。電極ランド3,4を結ぶ方向を第1の方向、電極ランド5,6を結ぶ方向を第2の方向とする。抵抗体11は第2の方向に延びている。  Next, as shown in FIG. 4, the resistor 11 is formed so as to straddle between the electrode lands 5 and 6. A direction connecting the electrode lands 3 and 4 is a first direction, and a direction connecting the electrode lands 5 and 6 is a second direction. The resistor 11 extends in the second direction.

上記抵抗体11は、電流が流れた際に発熱する材料により形成されている。このような材料としては、例えば、RuOやAgPdなどを用いることができる。また、Niを主体とし、Cr、Mn、Cu及びFeのうちの少なくとも一種を含む合金を好適に用いることができる。上記抵抗体11は、例えばスクリーン印刷により抵抗体含有ペーストを印刷することにより形成することができる。あるいは、他の適宜の膜形成方法を用いて、抵抗体11を形成することができる。The resistor 11 is made of a material that generates heat when a current flows. As such a material, for example, RuO 2 or AgPd can be used. An alloy containing Ni as a main component and containing at least one of Cr, Mn, Cu, and Fe can be preferably used. The resistor 11 can be formed, for example, by printing a resistor-containing paste by screen printing. Alternatively, the resistor 11 can be formed using another appropriate film forming method.

上記抵抗体11の膜厚は特に限定されないが、5μm〜30μm程度とすることが望ましい。それによって、薄型化を図ると共に、抵抗体11の加熱による溶断動作をより一層効果的に発現させることができる。  The film thickness of the resistor 11 is not particularly limited, but is preferably about 5 μm to 30 μm. As a result, the thickness can be reduced and the fusing operation by heating the resistor 11 can be more effectively expressed.

抵抗体11は、上記のように、電極ランド5と電極ランド6とを電気的に接続しており、上記第2の方向に延ばされている。  As described above, the resistor 11 electrically connects the electrode land 5 and the electrode land 6 and extends in the second direction.

次に、図5に示すように絶縁ガラス層12を形成する。絶縁ガラス層12は、上記抵抗体11を覆うように設けられている。また、絶縁ガラス層12は、抵抗体11を覆っているだけでなく、抵抗体11が設けられている部分の外側の領域において、基板2の上面2aに密着するように設けられている。上記絶縁ガラス層12を構成する材料としては、ガラスセラミックスなどの適宜の絶縁性ガラスを用いることができる。  Next, an insulating glass layer 12 is formed as shown in FIG. The insulating glass layer 12 is provided so as to cover the resistor 11. In addition, the insulating glass layer 12 not only covers the resistor 11, but is provided in close contact with the upper surface 2 a of the substrate 2 in a region outside the portion where the resistor 11 is provided. As a material constituting the insulating glass layer 12, appropriate insulating glass such as glass ceramics can be used.

絶縁ガラス層12の厚みについても特に限定されないが、5μm〜40μmが好ましい。絶縁ガラス層12の厚みがこの範囲であれば、より一層十分な絶縁性を発現すると共に、薄型化をより一層妨げ難い。  Although it does not specifically limit about the thickness of the insulating glass layer 12, 5 micrometers-40 micrometers are preferable. If the thickness of the insulating glass layer 12 is within this range, it will be possible to develop a more sufficient insulating property and to prevent further reduction in thickness.

次に、図6に示すように、電極ランド3と電極ランド4とを結ぶように、絶縁ガラス層12上に導体配線13を設ける。本実施形態では、導体配線13はAg膜からなる。もっとも、導体配線13は、後述する低融点金属溶融液により拡散現象を生じる適宜の金属材料により形成することができる。上記導体配線13は、後述する拡散現象により溶解し、溶断部を形成する。  Next, as shown in FIG. 6, a conductor wiring 13 is provided on the insulating glass layer 12 so as to connect the electrode land 3 and the electrode land 4. In the present embodiment, the conductor wiring 13 is made of an Ag film. However, the conductor wiring 13 can be formed of an appropriate metal material that causes a diffusion phenomenon by a low-melting-point metal melt described later. The conductor wiring 13 is melted by a diffusion phenomenon, which will be described later, to form a fusing part.

導体配線13の厚みは特に限定されないが、好ましくは5μm〜50μmである。導体配線13の厚みがこの範囲内であれば、ヒューズ導体としての機能をより効果的に発現させることができる。  Although the thickness of the conductor wiring 13 is not specifically limited, Preferably it is 5 micrometers-50 micrometers. If the thickness of the conductor wiring 13 is within this range, the function as a fuse conductor can be expressed more effectively.

より好ましくは15μm〜20μmである。なお、導体配線の厚みを厚くするには、導体ペーストを重ね塗りする方法などの方法を好適に用いることができる。  More preferably, it is 15 micrometers-20 micrometers. In order to increase the thickness of the conductor wiring, a method such as a method of repeatedly applying the conductor paste can be suitably used.

上記導体配線13は、本体部13aを有する。本体部13aの一端側に幅広部13bが、他端側に幅広部13cが連ねられている。幅広部13b,13cは、それぞれ、電極ランド3,4に重なり合っている。幅広部13b,13cの幅方向寸法、すなわち前述した第2の方向に沿う寸法は、本体部13aの第2の方向に沿う寸法よりも大きくされている。  The conductor wiring 13 has a main body portion 13a. A wide portion 13b is connected to one end side of the main body portion 13a, and a wide portion 13c is connected to the other end side. The wide portions 13b and 13c overlap the electrode lands 3 and 4, respectively. The width-direction dimensions of the wide portions 13b and 13c, that is, the dimensions along the second direction described above are made larger than the dimensions along the second direction of the main body portion 13a.

他方、本体部13aにおいては、幅方向外側に延びている補助金属膜13d,13d,13e,13eが一体に設けられている。補助金属膜13d,13dは、後述する低融点金属層の実装を補助し、かつ低融点金属の溶融液を第2の方向に導くために設けられている。補助金属膜13e,13eも同様の機能を果たす。  On the other hand, in the main body 13a, auxiliary metal films 13d, 13d, 13e, 13e extending outward in the width direction are integrally provided. The auxiliary metal films 13d and 13d are provided to assist in mounting a low melting point metal layer, which will be described later, and to guide the low melting point metal melt in the second direction. The auxiliary metal films 13e and 13e perform the same function.

補助金属膜13d,13dは、基板2の中心よりも第1の電極ランド3側に寄せられて設けられている。補助金属膜13e,13eは基板2の中心よりも第2の電極ランド4側に寄せて設けられている。  The auxiliary metal films 13 d and 13 d are provided closer to the first electrode land 3 side than the center of the substrate 2. The auxiliary metal films 13 e and 13 e are provided closer to the second electrode land 4 side than the center of the substrate 2.

また、本体部13a中央においては、接続部13fが連ねられている。接続部13fは、本体部13aから電極ランド5に至るように設けられている。それによって、本体部13aが、電極ランド5に電気的に接続されている。上記接続部13fは第2の方向に延びているが、接続部13fと本体部13aを介して反対側に金属膜14が設けられている。  Further, a connecting portion 13f is connected at the center of the main body portion 13a. The connection portion 13f is provided so as to reach the electrode land 5 from the main body portion 13a. Thereby, the main body 13 a is electrically connected to the electrode land 5. The connecting portion 13f extends in the second direction, but a metal film 14 is provided on the opposite side via the connecting portion 13f and the main body portion 13a.

金属膜14は設けられずともよいが、接続部13fとは反対側に金属膜14を設けることにより、抵抗ばらつきを低減することができると共に、均熱性を高めることができる。  Although the metal film 14 does not need to be provided, by providing the metal film 14 on the side opposite to the connection portion 13f, it is possible to reduce variation in resistance and improve heat uniformity.

上記補助金属膜13d,13d,13e,13e及び接続部13fは、導体配線13に一体的に設けられており、同じ材料からなる。もっとも、補助金属膜13d,13d,13e,13e及び接続部13fは、導体配線13の本体部13aと別の金属材料で形成されてもよい。好ましくは、本実施形態のように導体配線13を構成する金属材料より一体的に補助金属膜13d,13d,13e,13e等を形成することが望ましい。  The auxiliary metal films 13d, 13d, 13e, 13e and the connecting portion 13f are integrally provided on the conductor wiring 13 and are made of the same material. However, the auxiliary metal films 13d, 13d, 13e, 13e and the connection portion 13f may be formed of a metal material different from that of the main body portion 13a of the conductor wiring 13. Preferably, it is desirable to form the auxiliary metal films 13d, 13d, 13e, 13e, etc. integrally from the metal material constituting the conductor wiring 13 as in this embodiment.

また、本実施形態では、本体部13aの幅方向両側に補助金属膜13d,13dが設けられていたが、一方側にのみ補助金属膜13dが設けられていてもよい。補助金属膜13e,13eについても同様である。もっとも、好ましくは、後述する動作説明から明らかなように、幅方向両側に補助金属膜13d,13d,13e,13eが設けられていることが望ましい。  In the present embodiment, the auxiliary metal films 13d and 13d are provided on both sides in the width direction of the main body 13a. However, the auxiliary metal film 13d may be provided only on one side. The same applies to the auxiliary metal films 13e and 13e. However, it is preferable that auxiliary metal films 13d, 13d, 13e, and 13e are provided on both sides in the width direction, as will be apparent from the description of the operation described later.

次に、図7に示すように、オーバーコート層15を形成する。オーバーコート層15は、適宜のガラス材料やガラスセラミックスなどにより形成することができる。また、液晶ポリマー等の高耐熱樹脂を用いてもよい。オーバーコート層15は、後述する低融点金属の溶融物が流れたり、飛散することを防止するために設けられている。  Next, as shown in FIG. 7, an overcoat layer 15 is formed. The overcoat layer 15 can be formed of an appropriate glass material or glass ceramic. Moreover, you may use highly heat-resistant resin, such as a liquid crystal polymer. The overcoat layer 15 is provided to prevent a low-melting-point metal melt, which will be described later, from flowing or scattering.

上記オーバーコート層15は、矩形枠状部15aを有する。矩形枠状部15aは、第1,第2の側面2e,2fに沿うように延びている部分と、第1の方向に延びている一対の部分とを有する。そして、矩形枠状部15aの中央において、第2の方向に延びる連結部15bが設けられている。連結部15bは、前述した接続部13f及び金属膜14に重なり合うように設けられている。オーバーコート層の形状は楕円形等でもよく、枠状部は一部が開放された形状でも構わない。  The overcoat layer 15 has a rectangular frame portion 15a. The rectangular frame portion 15a has a portion extending along the first and second side surfaces 2e and 2f and a pair of portions extending in the first direction. And the connection part 15b extended in a 2nd direction is provided in the center of the rectangular frame-shaped part 15a. The connecting portion 15b is provided so as to overlap the connecting portion 13f and the metal film 14 described above. The shape of the overcoat layer may be an ellipse or the like, and the frame-like portion may have a shape that is partially open.

上記オーバーコート層15の厚みは特に限定されないが、5μm〜40μmの範囲とすることが望ましい。  The thickness of the overcoat layer 15 is not particularly limited, but is desirably in the range of 5 μm to 40 μm.

次に、図8に示すように、樹脂層19を形成する。樹脂層19は、本実施形態では、ポリエチレンテレフタレートなどの結晶性熱可塑性樹脂からなる。もっとも、樹脂層19は、適宜の合成樹脂を用いて形成することができる。  Next, as shown in FIG. 8, a resin layer 19 is formed. In the present embodiment, the resin layer 19 is made of a crystalline thermoplastic resin such as polyethylene terephthalate. However, the resin layer 19 can be formed using an appropriate synthetic resin.

好ましくは、低融点金属が溶融するよりも低い温度で溶融し、低融点金属の融液がヒューズ導体を溶解させる近傍温度で気化し、ガスを発生させる材料が望ましい。その場合には、発生したガスにより、低融点金属の溶融液を攪拌し、流動性を高めることができる。従って、樹脂層19は熱可塑性樹脂からなることが好ましい。  Preferably, a material that melts at a temperature lower than that at which the low melting point metal melts and vaporizes at a temperature near which the melt of the low melting point metal melts the fuse conductor to generate gas is desirable. In that case, with the generated gas, the melt of the low melting point metal can be stirred to improve the fluidity. Therefore, the resin layer 19 is preferably made of a thermoplastic resin.

より好ましくは、結晶性熱可塑性樹脂が望ましい。結晶性熱可塑性樹脂は、フラックスとは異なり、リフロー時の温度で気化しない。フラックスの場合はリフロー時の温度などで気化し、劣化するおそれがある。ヒューズ素子1の動作温度は400℃程度と比較的高い。この場合、フラックスでは、このような動作温度に達するよりもかなり低い温度で劣化してしまう。従って、従来の純BiもしくはBi基合金からなる低融点金属層が溶融し、導体配線を溶解する温度では、十分な酸化物除去効果や攪拌効果が得られない。  More preferably, a crystalline thermoplastic resin is desirable. Unlike the flux, the crystalline thermoplastic resin does not vaporize at the reflow temperature. In the case of flux, there is a risk of vaporization due to the temperature at the time of reflowing and deterioration. The operating temperature of the fuse element 1 is relatively high at about 400 ° C. In this case, the flux deteriorates at a temperature considerably lower than reaching such an operating temperature. Therefore, sufficient oxide removal effect and stirring effect cannot be obtained at a temperature at which the low melting point metal layer made of conventional pure Bi or Bi-based alloy melts and melts the conductor wiring.

これに対して、結晶性熱可塑性樹脂では、融点が高いため、純BiもしくはBi基合金が溶融し、導体配線を溶解する温度において気化し、発生したガスにより溶融物を攪拌する。よって、流動性を効果的に高めることができる。  On the other hand, since a crystalline thermoplastic resin has a high melting point, pure Bi or a Bi-based alloy is melted and vaporized at a temperature at which the conductor wiring is dissolved, and the melt is stirred by the generated gas. Therefore, fluidity can be effectively increased.

上記のような結晶性熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレンなどを挙げることができる。  Examples of the crystalline thermoplastic resin as described above include polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, and polytetrafluoroethylene.

上記樹脂層19は、前述したオーバーコート層15の連結部15b上を通り、第1の方向において電極ランド3側及び電極ランド4側に延ばされている。すなわち、樹脂層19は、導体配線13の本体部13aを覆うように設けられている。もっとも、樹脂層19は、補助金属膜13d,13d,13e,13eの全体を覆うようには設けられていない。すなわち、補助金属膜13d,13d,13e,13eの少なくとも一部が露出されるように樹脂層19が設けられている。  The resin layer 19 extends on the electrode land 3 side and the electrode land 4 side in the first direction through the connecting portion 15b of the overcoat layer 15 described above. That is, the resin layer 19 is provided so as to cover the main body 13 a of the conductor wiring 13. However, the resin layer 19 is not provided so as to cover the entire auxiliary metal films 13d, 13d, 13e, and 13e. That is, the resin layer 19 is provided so that at least a part of the auxiliary metal films 13d, 13d, 13e, and 13e is exposed.

上記樹脂層19の厚みは、前述した樹脂層19の作用効果をより効果的に発現する上では、10μm以上であることが望ましく、より好ましくは20μm〜60μmの範囲である。  The thickness of the resin layer 19 is desirably 10 μm or more, more preferably in the range of 20 μm to 60 μm, in order to more effectively express the above-described effects of the resin layer 19.

樹脂層19の平面形状は特に限定されず、またその平面積についても特に限定されない。  The planar shape of the resin layer 19 is not particularly limited, and the plane area is not particularly limited.

次に、図1(a)に示す低融点金属層20,21を設ける。低融点金属層20,21は、純BiもしくはBiを80重量%以上含むBi基合金からなる。低融点金属層20の形成に際しては、ペースト状の純BiもしくはBi基合金を印刷し、リフロー法により加熱する。この加熱温度は290℃程度である。そのため、下方の樹脂層19がリフロー時に溶融する。従って、低融点金属層20の下方に位置している樹脂層19が溶融し、低融点金属層20の両側に移動する。よって、図1(b)に示すように、低融点金属層20の下方に樹脂層19は存在しない。言い換えれば、低融点金属層20は、下方の導体配線13に直接接触することとなる。また、樹脂層19は、低融点金属層20の側面に接触していることになる。  Next, the low melting point metal layers 20 and 21 shown in FIG. The low melting point metal layers 20 and 21 are made of pure Bi or a Bi-based alloy containing 80% by weight or more of Bi. In forming the low melting point metal layer 20, a paste-like pure Bi or Bi-based alloy is printed and heated by a reflow method. This heating temperature is about 290 ° C. Therefore, the lower resin layer 19 melts during reflow. Accordingly, the resin layer 19 located below the low melting point metal layer 20 is melted and moves to both sides of the low melting point metal layer 20. Therefore, as shown in FIG. 1B, the resin layer 19 does not exist below the low melting point metal layer 20. In other words, the low melting point metal layer 20 is in direct contact with the lower conductor wiring 13. In addition, the resin layer 19 is in contact with the side surface of the low melting point metal layer 20.

また、低融点金属層20,21の厚みについても特に限定されないが、低融点金属層20,21による溶断動作をより効果的に発現させるには、0.07mm〜0.3mmの範囲が好ましい。  Moreover, although it does not specifically limit about the thickness of the low melting metal layers 20 and 21, In order to express the fusing operation | movement by the low melting metal layers 20 and 21 more effectively, the range of 0.07 mm-0.3 mm is preferable.

上記のようにして、図1(a)及び(b)に示したヒューズ素子1の基板2上の構造が形成される。  As described above, the structure of the fuse element 1 on the substrate 2 shown in FIGS. 1A and 1B is formed.

図1(b)に示すように、電極ランド3,4は、引き出し部22,22に連ねられている。引き出し部22,22は、基板2の側面2e,2fを経由して下面2bに至っている。なお、前述したスルーホール電極7a,7b及び8a,8bは、電極ランド3,4と引き出し部22,22の下面に至っている部分とを電気的に接続するように設けられている。  As shown in FIG. 1B, the electrode lands 3 and 4 are connected to the lead portions 22 and 22. The lead portions 22 and 22 reach the lower surface 2b via the side surfaces 2e and 2f of the substrate 2. The through-hole electrodes 7a and 7b and 8a and 8b described above are provided so as to electrically connect the electrode lands 3 and 4 and the portions reaching the lower surfaces of the lead portions 22 and 22.

引き出し部22,22やスルーホール電極7a,7b,8a,8bは、Agなどの適宜の導電性材料により形成することができる。  The lead portions 22 and 22 and the through-hole electrodes 7a, 7b, 8a, and 8b can be formed of an appropriate conductive material such as Ag.

上記のように、ヒューズ素子1では、電極ランド3と電極ランド4との間に導体配線13が接続されている。そして、導体配線13に接触するように低融点金属層20,21が設けられている。  As described above, in the fuse element 1, the conductor wiring 13 is connected between the electrode land 3 and the electrode land 4. Low melting point metal layers 20 and 21 are provided so as to be in contact with the conductor wiring 13.

他方、電極ランド5,6間に前述した抵抗体11が接続されている。電極ランド5は、導体配線13に電気的に接続されている。従って、導体配線13に直列に抵抗体11が電気的に接続されている。  On the other hand, the resistor 11 described above is connected between the electrode lands 5 and 6. The electrode land 5 is electrically connected to the conductor wiring 13. Therefore, the resistor 11 is electrically connected to the conductor wiring 13 in series.

上記ヒューズ素子1による電流遮断動作を説明する。  The current interruption operation by the fuse element 1 will be described.

ヒューズ素子1の電極ランド3と電極ランド4との間に過電流が流れると、導体配線13が発熱する。この発熱により、低融点金属層20,21が溶融する。この低融点金属層20,21が溶融すると、低融点金属層20,21の溶融液に接触している導体配線部分が拡散を生じる。そのため、図2に示すように溶断部X,Xが形成され、導体配線13による導通が遮断される。このようにして、過電流から電子回路を保護することができる。  When an overcurrent flows between the electrode land 3 and the electrode land 4 of the fuse element 1, the conductor wiring 13 generates heat. Due to this heat generation, the low melting point metal layers 20 and 21 are melted. When the low melting point metal layers 20 and 21 are melted, the conductor wiring portions in contact with the melt of the low melting point metal layers 20 and 21 are diffused. Therefore, as shown in FIG. 2, fusing parts X and X are formed, and conduction by the conductor wiring 13 is interrupted. In this way, the electronic circuit can be protected from overcurrent.

他方、抵抗体11に電流を流すオン状態と、流さないオフ状態とをとり得るFETなどのスイッチング素子を上記抵抗体11に接続しておく。そして、電子回路に異常が生じた場合を検出する検出素子と、上記スイッチング素子とを電気的に接続する。異常が起こった場合には、検出素子からの信号により上記スイッチング素子がオン状態となるように、スイッチング素子を検出素子に接続しておく。この構成によれば、電子回路に異常が生じた場合には、スイッチング素子がオン状態とされ、抵抗体11に電流が流れる。抵抗体11は通電されると発熱する。  On the other hand, a switching element such as an FET that can take an on state in which current flows through the resistor 11 and an off state in which no current flows is connected to the resistor 11. And the detection element which detects the case where abnormality arises in an electronic circuit and the said switching element are electrically connected. When an abnormality occurs, the switching element is connected to the detection element so that the switching element is turned on by a signal from the detection element. According to this configuration, when an abnormality occurs in the electronic circuit, the switching element is turned on, and a current flows through the resistor 11. The resistor 11 generates heat when energized.

他方、抵抗体11の熱を受けるように抵抗体11は上記低融点金属層20,21に熱結合するように配置されている。従って、抵抗体11が発熱すると、その熱により導体配線13を溶断する。それによって、溶断部が形成され、電流が遮断されることになる。  On the other hand, the resistor 11 is disposed so as to be thermally coupled to the low melting point metal layers 20 and 21 so as to receive the heat of the resistor 11. Therefore, when the resistor 11 generates heat, the conductor wiring 13 is fused by the heat. As a result, a fusing part is formed and the current is interrupted.

すなわち、ヒューズ素子1は、上記2種類の動作モードで電流を遮断することを可能とする。もっとも、本発明においては、抵抗体11は設けられずともよく、上記導体配線13及び低融点金属層20,21を用いた一方の保護動作のみを果たすヒューズ素子であってもよい。  That is, the fuse element 1 can cut off the current in the above two types of operation modes. However, in the present invention, the resistor 11 may not be provided, and may be a fuse element that performs only one protective operation using the conductor wiring 13 and the low melting point metal layers 20 and 21.

ヒューズ素子1の特徴は、純BiもしくはBiを80重量%以上含むBi基合金を低融点金属層20,21に用いたことにある。そのため、拡散により溶断部を形成して確実に電流を遮断することができるだけでなく、リフロー時の温度により低融点金属層20,21が溶融し難い。従って、低融点金属層を用いたヒューズ素子1において、溶断特性の変化を効果的に防ぐことができると共に、リフローによる表面実装に適したヒューズ素子1を提供することができる。  A feature of the fuse element 1 is that pure Bi or a Bi-based alloy containing 80% by weight or more of Bi is used for the low melting point metal layers 20 and 21. Therefore, not only can the melted portion be formed by diffusion to interrupt the current reliably, but the low melting point metal layers 20 and 21 are difficult to melt due to the temperature during reflow. Therefore, in the fuse element 1 using the low melting point metal layer, the fusing characteristics can be effectively prevented from changing, and the fuse element 1 suitable for surface mounting by reflow can be provided.

さらに、上記実施形態のヒューズ素子1では、上記純BiもしくはBiを80重量%以上含むBi基合金を用いた低融点金属層20,21に接触するように上記樹脂層19が設けられているため、樹脂層19の気化により生じたガスにより低融点金属層の溶融液が攪拌される。よって、低融点金属層溶融液が速やかに移動し、溶断部を確実に形成する。よって、より一層確実に電流を遮断することが可能とされている。  Further, in the fuse element 1 of the above embodiment, the resin layer 19 is provided so as to be in contact with the low melting point metal layers 20 and 21 using the Bi based alloy containing the pure Bi or Bi of 80 wt% or more. The melt of the low melting point metal layer is stirred by the gas generated by the vaporization of the resin layer 19. Therefore, the low melting point metal layer melt moves quickly, and the melted part is reliably formed. Therefore, it is possible to interrupt the current more reliably.

加えて、本実施形態では上記補助金属膜13d,13d,13e,13eが設けられているため、低融点金属層の溶融物がより確実に溶断部を形成するように移動する。これを、図9〜図15を参照してより詳細に説明する。  In addition, since the auxiliary metal films 13d, 13d, 13e, and 13e are provided in the present embodiment, the melt of the low-melting-point metal layer moves so as to form the fusing part more reliably. This will be described in more detail with reference to FIGS.

図9は、上記実施形態における導体配線13に連ねられた補助金属膜13d,13d,13e,13eを示す部分切欠き平面図である。ここで、補助金属膜13dの長さをL、幅をWとする。ここで、長さLは前述した第2の方向に沿う寸法であり、幅Wは前述した第1の方向に沿う寸法である。  FIG. 9 is a partially cutaway plan view showing auxiliary metal films 13d, 13d, 13e, and 13e connected to the conductor wiring 13 in the above embodiment. Here, the length of the auxiliary metal film 13d is L and the width is W. Here, the length L is a dimension along the second direction described above, and the width W is a dimension along the first direction described above.

低融点金属層20,21は図1(a)に示すように、両側の補助金属膜13d,13d間及び補助金属膜13e,13e間にそれぞれ延びるように設けられることになる。従って、図10に実線で示すように、第2の方向に延びる低融点金属層20,21が形成されることになる。  As shown in FIG. 1A, the low melting point metal layers 20 and 21 are provided to extend between the auxiliary metal films 13d and 13d on both sides and between the auxiliary metal films 13e and 13e, respectively. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 10, the low melting point metal layers 20 and 21 extending in the second direction are formed.

他方、過電流が流れた際に上記低融点金属層20,21が溶融すると、破線で示すように、低融点金属層20,21が移動する。言い換えれば、低融点金属層20はW1方向に、低融点金属層21はW2方向に、その中央部が移動する。  On the other hand, when the low melting point metal layers 20 and 21 are melted when an overcurrent flows, the low melting point metal layers 20 and 21 move as indicated by broken lines. In other words, the low melting point metal layer 20 moves in the W1 direction, and the low melting point metal layer 21 moves in the center in the W2 direction.

これは、以下の理由による。保護動作が果たされる場合、低融点金属層20,21で囲まれている中央部分が最も高温になる。他方、中央部分から遠ざかるにつれて温度は低くなる。そのため、低融点金属層20,21は、中央部分に面している側から溶融する。そして、中央部分に面している側から拡散が生じる。そのため、拡散は、W1方向及びW2方向に沿って進行することとなる。  This is due to the following reason. When the protection operation is performed, the central portion surrounded by the low melting point metal layers 20 and 21 becomes the highest temperature. On the other hand, the temperature decreases as the distance from the central portion increases. Therefore, the low melting point metal layers 20 and 21 are melted from the side facing the central portion. Diffusion occurs from the side facing the central portion. Therefore, the diffusion proceeds along the W1 direction and the W2 direction.

本実施形態では、上記補助金属膜13d,13d,13e,13eが設けられているため、低融点金属層20,21が、第2の方向に延びるようにかつ導体配線13の両側に至るように確実に設けられている。従って、図10の破線で示すように低融点金属層20,21を速やかに移動させることができる。それによって拡散による溶断部の形成が確実に行われ得る。これを、補助金属膜が設けられていない構成と対比して説明する。  In the present embodiment, since the auxiliary metal films 13d, 13d, 13e, and 13e are provided, the low melting point metal layers 20 and 21 extend in the second direction and reach both sides of the conductor wiring 13. Certainly provided. Therefore, the low melting point metal layers 20 and 21 can be quickly moved as indicated by the broken line in FIG. Thereby, formation of the melted part by diffusion can be performed reliably. This will be described in comparison with a configuration in which the auxiliary metal film is not provided.

図11(a)及び(b)は、補助金属膜を有しない変形例における導体配線23を示す平面図である。導体配線23は、補助金属膜を有せず、導体配線23の中央に低融点金属層24が設けられている。なお、導体配線23の第1の方向両側の端部は第2の方向に延ばされているが、これらは前述した電極ランド3,4に重なり合う部分であり、補助金属膜を形成している部分ではない。  FIGS. 11A and 11B are plan views showing the conductor wiring 23 in a modified example having no auxiliary metal film. The conductor wiring 23 does not have an auxiliary metal film, and a low melting point metal layer 24 is provided in the center of the conductor wiring 23. In addition, although the edge part of the 1st direction both sides of the conductor wiring 23 is extended in the 2nd direction, these are the parts which overlap with the electrode lands 3 and 4 mentioned above, and form the auxiliary metal film. Not part.

図11(b)に示すように、低融点金属層24は、導体配線23の中央において盛り上がるように設けられている。  As shown in FIG. 11B, the low melting point metal layer 24 is provided so as to rise in the center of the conductor wiring 23.

導体配線23に過電流が流れると、図12(a)において破線で示す位置から実線で示す位置に低融点金属層24の溶融液が移動し、拡散が進行する。すなわち、図12(b)に示すように、導体配線23の中央においては低融点金属層が存在しないことになる。よって、溶融した低融点金属層24は第1の方向中心から外側に向かって移動し、導体配線23の一部が拡散で溶断することとなる。  When an overcurrent flows through the conductor wiring 23, the melt of the low melting point metal layer 24 moves from the position indicated by the broken line to the position indicated by the solid line in FIG. That is, as shown in FIG. 12B, the low melting point metal layer does not exist in the center of the conductor wiring 23. Therefore, the melted low melting point metal layer 24 moves from the center in the first direction toward the outside, and a part of the conductor wiring 23 is blown out by diffusion.

しかしながら、図12(b)の矢印X1で示す第2の方向両端部分では、拡散が不十分になりやすい。従って、この矢印X1,X1で示す部分において導体配線23を構成している金属部分が残存し、電流が遮断しないおそれがある。なお、図12(b)の矢印X1,X1で示す端面近傍部分はハッチングから明らかなように金属部分が残存している部分である。  However, diffusion tends to be insufficient at both ends in the second direction indicated by the arrow X1 in FIG. Therefore, there is a possibility that the metal portion constituting the conductor wiring 23 remains in the portions indicated by the arrows X1 and X1, and the current is not cut off. In addition, the end surface vicinity part shown by arrow X1, X1 of FIG.12 (b) is a part with which the metal part remains as evident from hatching.

これに対して図13に示す導体配線13では、上記実施形態に従って補助金属膜13d,13dが設けられている。ここでは、理解を容易とするために、上記実施形態とは若干形状を異ならせ、一対の補助金属膜13d,13dのみが導体配線13に設けられている構造とする。この場合には、図14(a)及び(b)に示すように、両側の補助金属膜13d,13dに跨がるように、低融点金属層20が設けられている。そして、過電流が流れ、拡散が生じると、図15(a)及び(b)に示すように、低融点金属層20が中央側から第1の方向において外側に移動することとなる。  On the other hand, the conductor wiring 13 shown in FIG. 13 is provided with the auxiliary metal films 13d and 13d according to the above embodiment. Here, in order to facilitate understanding, the shape is slightly different from the above embodiment, and only the pair of auxiliary metal films 13d and 13d is provided on the conductor wiring 13. In this case, as shown in FIGS. 14A and 14B, the low melting point metal layer 20 is provided so as to straddle the auxiliary metal films 13d and 13d on both sides. When an overcurrent flows and diffusion occurs, the low melting point metal layer 20 moves outward from the center side in the first direction as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b).

図15(b)に示すように、中央部分においては、導体配線13が存在しない溶断部X2が確実に形成される。特に、両側に補助金属膜13d,13dが設けられているため、すなわち拡散が、導体配線13の幅方向両側すなわち第2の方向の両端においても確実に進行し、溶断部を確実に形成することができる。  As shown in FIG. 15B, the melted portion X2 where the conductor wiring 13 does not exist is reliably formed in the central portion. In particular, since the auxiliary metal films 13d and 13d are provided on both sides, that is, the diffusion surely proceeds on both sides in the width direction of the conductor wiring 13, that is, both ends in the second direction, and the fusing portion is reliably formed. Can do.

よって、上記実施形態では、上記補助金属膜13d,13d,13e,13eの存在により、拡散による溶断部の形成をより一層確実に果たすことができる。  Therefore, in the above-described embodiment, the presence of the auxiliary metal films 13d, 13d, 13e, and 13e can more reliably achieve the formation of the melted portion by diffusion.

なお、上記補助金属膜による溶断部の形成をより確実に行うには、上記補助金属膜の形状において、図16に示す補助金属膜13dを例にとると、導体配線13の幅Dよりも補助金属膜13d,13dを含めた幅方向寸法Cを長くし、C/Dを1.05以上とすることが好ましい。より好ましくは1.20以上とすることが好ましい。  In order to more reliably form the melted portion by the auxiliary metal film, the auxiliary metal film 13d shown in FIG. 16 is used as an auxiliary shape rather than the width D of the conductor wiring 13 in the shape of the auxiliary metal film. It is preferable that the width direction dimension C including the metal films 13d and 13d is increased and C / D is set to 1.05 or more. More preferably, it is 1.20 or more.

また、上記補助金属膜13dの第1の方向に沿う寸法Bすなわち補助金属膜13dの幅Bと、上記導体配線13の第2の方向に沿う寸法である幅Dとの比であるB/Dを0.3以上とすることが望ましく、より望ましくは0.5以上とすることが望ましい。それによって、純BiもしくはBi基合金実装形状の安定化及び拡散による遮断動作の確実性をより一層高めることができる。また、遮断動作後の絶縁抵抗を確保することも可能となる。また、幅Bが長くなると、すなわちB/Dの比が0.3以上になると、低融点金属層を確実に補助金属膜13d,13d間に至るように形成することができる。  Further, B / D which is a ratio of the dimension B along the first direction of the auxiliary metal film 13d, that is, the width B of the auxiliary metal film 13d, and the width D which is the dimension along the second direction of the conductor wiring 13 Is preferably 0.3 or more, and more preferably 0.5 or more. Thereby, it is possible to further improve the reliability of the blocking operation by stabilizing the diffusion shape of pure Bi or Bi-based alloy and diffusion. It is also possible to ensure the insulation resistance after the shut-off operation. Further, when the width B is increased, that is, when the B / D ratio is 0.3 or more, the low melting point metal layer can be surely formed so as to reach between the auxiliary metal films 13d and 13d.

上記のように、比C/D及び比B/Dを上記好ましい範囲とした場合にこのような結果を得られることを、下記の実験例に基づき説明する。  As described above, the fact that such a result can be obtained when the ratio C / D and the ratio B / D are set to the above preferable ranges will be described based on the following experimental examples.

表1は、補助金金属膜13d,13dにおける上記寸法C及びDを下記の表1に示すように添加させた場合の過電流通電時の溶断部形成結果を示す。表1において、30A通電時溶断数とは、30Aの電流をヒューズ素子に通電し、1分以内に電流が遮断されたサンプルの数を示す。  Table 1 shows the result of forming a melted part at the time of overcurrent energization when the dimensions C and D in the auxiliary metal films 13d and 13d are added as shown in Table 1 below. In Table 1, the number of blows during 30 A energization indicates the number of samples in which a current of 30 A was passed through the fuse element and the current was interrupted within 1 minute.

表1の評価記号の×は遮断率が50%以下、△は50%を超え、80%以下、○は100%であることを示す。  The symbol x in Table 1 indicates that the blocking rate is 50% or less, Δ is more than 50%, 80% or less, and ◯ is 100%.

Figure 0006172287
Figure 0006172287

表1から明らかなように、C/Dの比が1.05以上であれば、遮断率が60〜100%と高く、1.20以上では、遮断率が100%であることがわかる。  As apparent from Table 1, when the C / D ratio is 1.05 or more, the blocking rate is as high as 60 to 100%, and when it is 1.20 or more, the blocking rate is 100%.

また、図16に示した寸法B及びDを下記の表2に示すように変更してなる各ヒューズ素子について、上記と同様にして、30Aの電流を通電し、溶断試験を行った。結果を下記の表2に示す。  Moreover, about each fuse element which changed dimension B and D shown in FIG. 16 as shown in following Table 2, it supplied with the electric current of 30 A similarly to the above, and performed the fusing test. The results are shown in Table 2 below.

表2における評価記号の×は、遮断率が70%以下であることを、△は70%を超え、90%以下であることを、○は100%であることを示す。  The evaluation symbol x in Table 2 indicates that the blocking rate is 70% or less, Δ indicates that it exceeds 70% and is 90% or less, and ◯ indicates that it is 100%.

Figure 0006172287
Figure 0006172287

表2から明らかなように、B/Dが0.3以上であれば、遮断率が90%以上であり、0.5以上であれば100%となることがわかる。  As can be seen from Table 2, when B / D is 0.3 or more, the blocking rate is 90% or more, and when B / D is 0.5 or more, it is 100%.

なお、上記実施形態では、第2の方向において導体配線13から外側に突出する補助金属膜13d,13d,13e,13eを示したが、この補助金属膜の形状は特に限定されない。  In the above embodiment, the auxiliary metal films 13d, 13d, 13e, and 13e protruding outward from the conductor wiring 13 in the second direction are shown, but the shape of the auxiliary metal film is not particularly limited.

例えば、図17に示す補助金属膜13hを用いてもよい。補助金属膜13hは、導体配線13の側辺から外側に延びる相対的に幅が細い幅細部と、幅細部の先端に設けられた太幅部とを有する。また、導体配線13には、上記補助金属膜13hが設けられている部分に隣接して切欠き13g,13gが設けられている。この切欠き13g,13gを設けることにより、導体配線13の幅寸法D′が他の導体配線部分よりも狭くされている部分が設けられている。それによって、切欠き13g,13g間に位置している導体配線部分における溶断をより確実に行わせることができる。  For example, the auxiliary metal film 13h shown in FIG. 17 may be used. The auxiliary metal film 13h has a relatively narrow width detail extending outward from the side of the conductor wiring 13, and a wide width portion provided at the tip of the width detail. The conductor wiring 13 is provided with notches 13g and 13g adjacent to the portion where the auxiliary metal film 13h is provided. By providing the notches 13g and 13g, a portion in which the width dimension D ′ of the conductor wiring 13 is narrower than other conductor wiring portions is provided. As a result, the fusing at the conductor wiring portion located between the notches 13g and 13g can be more reliably performed.

また、図18に示すように、導体配線13と分離して補助金属膜13i,13iを設けてもよい。図19に示すように、導体配線13の一方側の補助金属膜13jと、他方側の補助金属膜13kの形状を非対称としてもよい。また、図20に示すように、導体配線13に連なっている補助金属膜13l,13mを、矩形以外の平面形状としてもよい。ここでは、補助金属膜13l,13mの外周縁が曲線で構成されている。このように、補助金属膜の形状は特に限定されない。  Further, as shown in FIG. 18, auxiliary metal films 13 i and 13 i may be provided separately from the conductor wiring 13. As shown in FIG. 19, the shapes of the auxiliary metal film 13j on one side of the conductor wiring 13 and the auxiliary metal film 13k on the other side may be asymmetric. Further, as shown in FIG. 20, the auxiliary metal films 13l and 13m connected to the conductor wiring 13 may have a planar shape other than a rectangle. Here, the outer peripheral edges of the auxiliary metal films 13l and 13m are configured by curves. Thus, the shape of the auxiliary metal film is not particularly limited.

なお、第1の実施形態では、上記抵抗体11が用いられていたが、抵抗体11に代えて、電流が流れた際に発熱する適宜の発熱素子を用いてもよい。このような発熱素子としては、例えば、電流が流れた際に発熱するICや、様々な電子部品素子を用いることができる。また、抵抗体11は、上記のように印刷により形成された抵抗膜である必要も必ずしもない。  In the first embodiment, the resistor 11 is used. However, instead of the resistor 11, an appropriate heating element that generates heat when a current flows may be used. As such a heating element, for example, an IC that generates heat when a current flows and various electronic component elements can be used. Further, the resistor 11 is not necessarily required to be a resistance film formed by printing as described above.

[第2の実施形態]
図21は、本発明の第2の実施形態に係るヒューズ素子の平面図であり、図22は、図21中のG−G線に沿う断面図である。
[Second Embodiment]
FIG. 21 is a plan view of a fuse element according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG.

ヒューズ素子31は、基板32を有する。基板32は、アルミナなどの絶縁性材料からなる。基板32は矩形板状の形状を有する。この基板32の上面32a上の積層構造を、図24〜図27を参照しつつ製造方法を説明することにより明らかにする。  The fuse element 31 has a substrate 32. The substrate 32 is made of an insulating material such as alumina. The substrate 32 has a rectangular plate shape. The laminated structure on the upper surface 32a of the substrate 32 will be clarified by describing the manufacturing method with reference to FIGS.

まず、図24に示すように、基板32の上面32a上に、Ag膜などの金属膜を成膜することにより、導体配線33と、電極ランド34とを形成する。導体配線33は、基板32の側面32eと側面32fとを結ぶ方向に延ばされている。第1の端面32c側に電極ランド34が設けられている。他方、導体配線33には、上記電極ランド34が設けられている側とは反対側に突出するように突出部35が連ねられている。突出部35の先端が接続部35aである。接続部35aは、第2の端面32dに近い側に位置している。突出部35は導体配線33と同じ材料により同一工程で形成されている。  First, as shown in FIG. 24, a conductor film 33 and an electrode land 34 are formed by forming a metal film such as an Ag film on the upper surface 32 a of the substrate 32. The conductor wiring 33 is extended in a direction connecting the side surface 32e and the side surface 32f of the substrate 32. An electrode land 34 is provided on the first end face 32c side. On the other hand, a protruding portion 35 is connected to the conductor wiring 33 so as to protrude to the side opposite to the side where the electrode land 34 is provided. The tip of the protruding portion 35 is a connecting portion 35a. The connection part 35a is located on the side close to the second end face 32d. The protruding portion 35 is formed of the same material as that of the conductor wiring 33 in the same process.

なお、上記電極ランド34は、基板32の第1の端面32cを経て下面32bに至るように形成されている。  The electrode land 34 is formed so as to reach the lower surface 32 b through the first end surface 32 c of the substrate 32.

また、導体配線33の一端は、側面32eを経て、下面32bに至るように設けられている。導体配線33の他方端も、同様に側面32fを経て下面32bに至るように形成されている。この導体配線33が下面32bに至っている構造は、図22の断面図に示されている。  One end of the conductor wiring 33 is provided so as to reach the lower surface 32b through the side surface 32e. Similarly, the other end of the conductor wiring 33 is formed so as to reach the lower surface 32b via the side surface 32f. The structure in which the conductor wiring 33 reaches the lower surface 32b is shown in the sectional view of FIG.

次に、図25に示すように、上記導体配線33の長さ方向中央を横切るように、絶縁ガラス層36を形成する。絶縁ガラス層36は、図5に示した絶縁ガラス層12と同様の材料からなる。ここでは、絶縁ガラス層36は、電極ランド34上から、突出部35の先端の矩形の接続部35aに至るように設けられている。  Next, as shown in FIG. 25, an insulating glass layer 36 is formed so as to cross the center in the length direction of the conductor wiring 33. The insulating glass layer 36 is made of the same material as the insulating glass layer 12 shown in FIG. Here, the insulating glass layer 36 is provided so as to extend from the electrode land 34 to the rectangular connecting portion 35 a at the tip of the protruding portion 35.

次に、図26に示すように、絶縁ガラス層36上に、発熱素子としての抵抗体37を設ける。抵抗体37の形成は、第1の実施形態の抵抗体11と同様にして行い得る。  Next, as shown in FIG. 26, a resistor 37 as a heating element is provided on the insulating glass layer 36. The resistor 37 can be formed in the same manner as the resistor 11 of the first embodiment.

抵抗体37は、絶縁ガラス層36よりも細幅に形成されている。絶縁ガラス層36によって、導体配線33と抵抗体37との電気的絶縁が図られている。本実施形態では、基板32の上面32a上において、上記導体配線33、絶縁ガラス層36及び抵抗体37が下から順にこの順序で積層されていることになる。  The resistor 37 is formed to be narrower than the insulating glass layer 36. Electrical insulation between the conductor wiring 33 and the resistor 37 is achieved by the insulating glass layer 36. In the present embodiment, on the upper surface 32a of the substrate 32, the conductor wiring 33, the insulating glass layer 36, and the resistor 37 are laminated in this order from the bottom.

上記抵抗体37の一端が、電極ランド34に接合されている。抵抗体37の他端が、接続部35aに接合されている。従って、電極ランド34と接続部35aとの間に抵抗体37が接続されていることになる。また、抵抗体37の上記他端が、導体配線33に電気的に接続されていることになる。  One end of the resistor 37 is joined to the electrode land 34. The other end of the resistor 37 is joined to the connection portion 35a. Therefore, the resistor 37 is connected between the electrode land 34 and the connecting portion 35a. Further, the other end of the resistor 37 is electrically connected to the conductor wiring 33.

本実施形態のヒューズ素子31では、電極ランド34と、導体配線33の一方端及び他方端が外部と電気的に接続される端子となる。すなわち、3端子型のヒューズ素子31が構成されている。  In the fuse element 31 of this embodiment, the electrode land 34 and one end and the other end of the conductor wiring 33 are terminals that are electrically connected to the outside. That is, a three-terminal fuse element 31 is configured.

次に、図27に示すように、オーバーコート層38を形成する。オーバーコート層38は、第1の実施形態におけるオーバーコート層15と同じような材料で形成することができる。オーバーコート層38は、矩形枠状部38aと、仕切り部38bとを有する。仕切り部38bは、矩形枠状部38aの開口中央を上記抵抗体37が延びる方向に延びている。それによって、開口が開口部38c,38dと区画されている。上記仕切り部38bは、下方の抵抗体37を被覆する大きさとされている。従って、図27に示すように、平面視した場合、仕切り部38bにより抵抗体37が隠されている。  Next, as shown in FIG. 27, an overcoat layer 38 is formed. The overcoat layer 38 can be formed of the same material as the overcoat layer 15 in the first embodiment. The overcoat layer 38 includes a rectangular frame portion 38a and a partition portion 38b. The partition part 38b extends in the direction in which the resistor 37 extends in the center of the opening of the rectangular frame part 38a. Thereby, the opening is partitioned from the openings 38c and 38d. The partition portion 38 b is sized to cover the lower resistor 37. Therefore, as shown in FIG. 27, when viewed in plan, the resistor 37 is hidden by the partition portion 38b.

次に、図21に示す樹脂層39a〜39cの元となる樹脂層を形成する。すなわち、第1の実施形態と同様に、矩形の平面形状の樹脂層を形成する。この矩形の形状の樹脂層とは、図21の樹脂層39aから樹脂層39cまでを覆う領域を占めている。樹脂層39a〜39cは、ポリエチレンテレフタレートなどの結晶性熱可塑性樹脂からなる。もっとも、樹脂層39a〜39cは、樹脂層19と同様に適宜の合成樹脂を用いて形成し得る。  Next, the resin layer which becomes the origin of the resin layers 39a-39c shown in FIG. 21 is formed. That is, a rectangular planar resin layer is formed as in the first embodiment. The rectangular resin layer occupies a region covering the resin layer 39a to the resin layer 39c in FIG. The resin layers 39a to 39c are made of a crystalline thermoplastic resin such as polyethylene terephthalate. However, the resin layers 39 a to 39 c can be formed using an appropriate synthetic resin in the same manner as the resin layer 19.

上記樹脂層を形成した後に、第1の実施形態の場合と同様に、低融点金属層40,41を形成する。低融点金属層40,41は、第1の実施形態の低融点金属層20,21と同様に純BiもしくはBiを80重量%以上含むBi基合金からなる。  After forming the resin layer, the low melting point metal layers 40 and 41 are formed as in the case of the first embodiment. The low melting point metal layers 40 and 41 are made of pure Bi or Bi based alloy containing 80% by weight or more of Bi similarly to the low melting point metal layers 20 and 21 of the first embodiment.

低融点金属層40,41の形成に際しては、ペースト状の金属もしくは上記合金を印刷し、リフロー法により加熱する。この加熱温度は290℃程度である。そして、低融点金属層40,41は前述した樹脂層上に設けられる。そのため、低融点金属層40,41の下方の樹脂層部分がリフロー時に溶融する。よって、低融点金属層40,41の下方に位置している樹脂層が溶融し、低融点金属層40,41の両側に位置する。このようにして、樹脂層39a〜39cが形成されることになる。  In forming the low melting point metal layers 40 and 41, a paste-like metal or the above alloy is printed and heated by a reflow method. This heating temperature is about 290 ° C. And the low melting-point metal layers 40 and 41 are provided on the resin layer mentioned above. Therefore, the resin layer portion below the low melting point metal layers 40 and 41 is melted during reflow. Therefore, the resin layer located below the low melting point metal layers 40 and 41 is melted and located on both sides of the low melting point metal layers 40 and 41. In this way, the resin layers 39a to 39c are formed.

なお、図28は、上記のようにして形成された樹脂層39aと樹脂層39bとの間に低融点金属層40が位置している部分を拡大して示す。図28に示すように、低融点金属層40により樹脂層が押し退けられた結果、樹脂層39a,39bが低融点金属層40の両側に形成されている。樹脂層39a,39bは、低融点金属層40の側面に樹脂層の一部が這い上がったフィレット状の形状となっている。よって、樹脂層39a,39bは、低融点金属層40の側面に接触している。  FIG. 28 is an enlarged view of a portion where the low melting point metal layer 40 is located between the resin layer 39a and the resin layer 39b formed as described above. As shown in FIG. 28, as a result of the resin layer being pushed away by the low melting point metal layer 40, resin layers 39 a and 39 b are formed on both sides of the low melting point metal layer 40. The resin layers 39a and 39b have a fillet-like shape in which a part of the resin layer crawls up on the side surface of the low melting point metal layer 40. Therefore, the resin layers 39 a and 39 b are in contact with the side surface of the low melting point metal layer 40.

上記のようにして、第2の実施形態のヒューズ素子31を得ることができる。  As described above, the fuse element 31 of the second embodiment can be obtained.

ヒューズ素子31の製造に際しては、外部との接続のための電極ランド34と、ヒューズ導体としての導体配線33とを、同じ工程において同じ材料により形成することができる。従って、第1の実施形態に比べて、製造工程の簡略化を図ることができる。  In manufacturing the fuse element 31, the electrode land 34 for connection to the outside and the conductor wiring 33 as a fuse conductor can be formed of the same material in the same process. Therefore, the manufacturing process can be simplified as compared with the first embodiment.

ヒューズ素子31においても、第1の実施形態のヒューズ素子1と同様にして電流が遮断される。すなわち、導体配線33に過電流が流れると、導体配線33が発熱する。この発熱により、低融点金属層40,41が溶融する。その結果、低融点金属層40,41の融液に、導体配線部分が拡散する。そのため、図23に示すように、溶断部X1, X1が形成される。従って、導体配線33による導通が遮断される。  Also in the fuse element 31, the current is cut off in the same manner as the fuse element 1 of the first embodiment. That is, when an overcurrent flows through the conductor wiring 33, the conductor wiring 33 generates heat. Due to this heat generation, the low melting point metal layers 40 and 41 are melted. As a result, the conductor wiring portion diffuses into the melt of the low melting point metal layers 40 and 41. Therefore, as shown in FIG. 23, fusing parts X1 and X1 are formed. Therefore, the conduction by the conductor wiring 33 is interrupted.

他方、抵抗体37に電流が流れた場合には、抵抗体37が発熱する。本実施形態では、抵抗体37の側方に低融点金属層40,41が配置されている。抵抗体37の下方には、導体配線33が存在する。熱伝導性が高い導体配線33が、低融点金属層40,41に大きな面積で接触している。他方、絶縁ガラス層36の厚みはさほど厚くない。従って、抵抗体37で発生した熱が、熱伝導性の高い導体配線33に速やかに伝わり、低融点金属層40,41にさらに伝わる。従って、低融点金属層40,41が溶融し、上記と同様の溶断部を形成することとなる。  On the other hand, when a current flows through the resistor 37, the resistor 37 generates heat. In the present embodiment, the low melting point metal layers 40 and 41 are arranged on the side of the resistor 37. Below the resistor 37, the conductor wiring 33 exists. The conductor wiring 33 having high thermal conductivity is in contact with the low melting point metal layers 40 and 41 in a large area. On the other hand, the insulating glass layer 36 is not so thick. Therefore, the heat generated in the resistor 37 is quickly transmitted to the conductor wiring 33 having high thermal conductivity and further transferred to the low melting point metal layers 40 and 41. Accordingly, the low melting point metal layers 40 and 41 are melted to form a fusing part similar to the above.

よって、本実施形態のヒューズ素子31においても、第1の実施形態のヒューズ素子1と同様に、2種類の動作モードで電流を遮断することができる。  Therefore, also in the fuse element 31 of the present embodiment, the current can be interrupted in two types of operation modes, similarly to the fuse element 1 of the first embodiment.

また、樹脂層39a〜39cは低融点金属層40,41に接触されている。従って、樹脂層39a〜39cの気化により生じたガスにより、低融点金属層40,41の溶融液が攪拌される。よって、溶断部を、より速やかにかつ確実に形成することができる。  The resin layers 39a to 39c are in contact with the low melting point metal layers 40 and 41. Therefore, the melt of the low melting point metal layers 40 and 41 is agitated by the gas generated by the vaporization of the resin layers 39a to 39c. Therefore, a fusing part can be formed more promptly and reliably.

また、本実施形態では、上記のように低融点金属層40,41が抵抗体37と平面視において重なり合っていない。従って、第1の実施形態に比べて、薄型化を図ることができる。これは、低融点金属層40,41の下方には、導体配線33が存在するだけであり、絶縁ガラス層及び抵抗体が存在しないためである。  In the present embodiment, the low melting point metal layers 40 and 41 do not overlap with the resistor 37 in plan view as described above. Therefore, the thickness can be reduced as compared with the first embodiment. This is because only the conductor wiring 33 exists below the low melting point metal layers 40 and 41, and the insulating glass layer and the resistor do not exist.

なお、上記抵抗体37は、基板32上において、上記導体配線33の一部及び絶縁ガラス層36を介して設けられている。すなわち基板32上に間接的に、抵抗体37が設けられていることになる。  The resistor 37 is provided on the substrate 32 via a part of the conductor wiring 33 and the insulating glass layer 36. That is, the resistor 37 is indirectly provided on the substrate 32.

[第3の実施形態]
図29は、本発明の第3の実施形態に係るヒューズ素子の平面図である。本実施形態のヒューズ素子51は、第1の実施形態の変形例に相当する。すなわち、低融点金属層20A及び21Aは、それぞれ、発熱中心側に延びる突出部20a,21aを有する。それによって、第1の実施形態のヒューズ素子1に比べて遮断動作を早めることができる。
[Third Embodiment]
FIG. 29 is a plan view of a fuse element according to the third embodiment of the present invention. The fuse element 51 of the present embodiment corresponds to a modification of the first embodiment. That is, the low melting point metal layers 20A and 21A have protrusions 20a and 21a extending toward the heat generation center, respectively. Accordingly, the breaking operation can be accelerated as compared with the fuse element 1 of the first embodiment.

なお、突出部20a,21aが設けられていることを除いては、ヒューズ素子51はヒューズ素子1と同様に構成されている。従って、第1の実施形態の同様の作用効果を得ることができる。  The fuse element 51 is configured in the same manner as the fuse element 1 except that the protruding portions 20a and 21a are provided. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

[第4の実施形態]
図30は、第4の実施形態に係るヒューズ素子52を示す平面図である。第4の実施形態のヒューズ素子52も、第1の実施形態のヒューズ素子1の変形例に相当する。ここでは、低融点金属層20B,21Bは、露出している導体配線の全領域を覆うように拡げられている。すなわち、図29に示した突出部20a,21aとは反対側に、さらに延長部20b,21bが設けられている。なお、低融点金属層20B,21Bに用いられているBiの融液の表面張力により、Biが、露出している導体配線の上面全体に濡れ拡がらない可能性もある。従って、下方の導体配線の一部が露出していてもよい。
[Fourth Embodiment]
FIG. 30 is a plan view showing a fuse element 52 according to the fourth embodiment. The fuse element 52 of the fourth embodiment also corresponds to a modification of the fuse element 1 of the first embodiment. Here, the low-melting-point metal layers 20B and 21B are expanded so as to cover the entire area of the exposed conductor wiring. That is, extension portions 20b and 21b are further provided on the side opposite to the protruding portions 20a and 21a shown in FIG. Note that there is a possibility that Bi does not spread over the entire upper surface of the exposed conductor wiring due to the surface tension of the Bi melt used in the low melting point metal layers 20B and 21B. Therefore, a part of the lower conductor wiring may be exposed.

第4の実施形態のヒューズ素子52では、上記のように、低融点金属層20B,21Bの面積が大きくされているため、低融点金属層20B,21Bの厚みを薄くすることができる。従って、低背化を進めることができる。ヒューズ素子52は、その他の点においては、第1の実施形態及び第3の実施形態と同様であるため、第1,第3の実施形態と同様の作用効果を奏する。  In the fuse element 52 of the fourth embodiment, since the areas of the low melting point metal layers 20B and 21B are increased as described above, the thickness of the low melting point metal layers 20B and 21B can be reduced. Accordingly, it is possible to reduce the height. The fuse element 52 is otherwise the same as the first embodiment and the third embodiment, and therefore has the same effects as the first and third embodiments.

[第5の実施形態及び第6の実施形態]
以下において、キャップが取り付けられた構造を有する実施形態を説明する。
[Fifth Embodiment and Sixth Embodiment]
In the following, an embodiment having a structure with a cap attached will be described.

図31は、本発明の第5の実施形態に係るヒューズ素子の平面図である。ヒューズ素子61では、ヒューズ素子本体62上にキャップ63が固定されている。ヒューズ素子本体62は、前述した第2の実施形態のヒューズ素子31と同様に構成されている。すなわち、基板62A上に、図35に示す積層構造が形成されている。図35において、低融点金属層65,66が樹脂層68と接触するように設けられている。また、上記低融点金属層65,66は、オーバーコート層67の開口部内に配置されている。図35では、明瞭ではないが、図36に樹脂層68、低融点金属層65及び仕切り部38bを取り除いた状態を示すように、下方には、第2の実施形態と同様に、導体配線33、絶縁ガラス層36及び抵抗体37が、下から順にこの順序で積層されている。  FIG. 31 is a plan view of a fuse element according to the fifth embodiment of the present invention. In the fuse element 61, a cap 63 is fixed on the fuse element body 62. The fuse element body 62 is configured in the same manner as the fuse element 31 of the second embodiment described above. That is, the laminated structure shown in FIG. 35 is formed on the substrate 62A. In FIG. 35, the low melting point metal layers 65 and 66 are provided so as to be in contact with the resin layer 68. The low melting point metal layers 65 and 66 are disposed in the opening of the overcoat layer 67. Although not clearly shown in FIG. 35, as shown in FIG. 36 with the resin layer 68, the low-melting-point metal layer 65, and the partition portion 38b removed, the conductor wiring 33 is disposed below the same as in the second embodiment. The insulating glass layer 36 and the resistor 37 are laminated in this order from the bottom.

従って、ヒューズ素子本体62は、第2の実施形態のヒューズ素子31と同様に動作し得る。  Therefore, the fuse element body 62 can operate in the same manner as the fuse element 31 of the second embodiment.

本実施形態の特徴は、上記ヒューズ素子本体62の上面に図31に示したキャップ63が固定されていることにある。このキャップ63により、上記積層部分を覆うことにより、上面が封止されたパッケージ構造のヒューズ素子61を提供することができる。  A feature of this embodiment is that a cap 63 shown in FIG. 31 is fixed to the upper surface of the fuse element body 62. By covering the laminated portion with the cap 63, it is possible to provide the fuse element 61 having a package structure in which the upper surface is sealed.

図32は、このヒューズ素子61の模式的正面図であり、図33は模式的側面図である。なお、図34は上記キャップ63の底面図である。  FIG. 32 is a schematic front view of the fuse element 61, and FIG. 33 is a schematic side view. FIG. 34 is a bottom view of the cap 63.

図34に示すように、キャップ63は略矩形の形状を有し、中央に凹部63aが設けられている。この凹部63aが、前述したヒューズ素子本体62の要部の上方に被さる部分となる。すなわち、凹部63aは、ヒューズ素子本体62の低融点金属層が設けられている部分等を収納するための部分である。  As shown in FIG. 34, the cap 63 has a substantially rectangular shape and is provided with a recess 63a in the center. The recess 63a is a portion that covers the main part of the fuse element body 62 described above. That is, the concave portion 63a is a portion for accommodating a portion of the fuse element body 62 where the low melting point metal layer is provided.

上記凹部63aの外周は矩形枠状の側壁部64である。この矩形枠状の側壁部64は、キャップ63の天面から下方に延びるように設けられている。もっとも、側壁部64の下方の端面は、3種類の高さ位置を有している。図34において、側壁の各辺の中央部64a〜64dは、高さ位置が最も高い。これは、外部と接続するための電極等を外部と電気的に接続するためのスペースを設けるためである。他方、中央部64a〜64dの両側の端面部分64e〜64lは、上記中央部64a〜64dよりも下方に位置している。さらに、上記側壁の端面のうちコーナー部64m〜64pは、その高さ位置が最も低くなっている。そして、図示しない接着剤を用いて、上記キャップ63がヒューズ素子本体62の上面に接合されている。  The outer periphery of the recess 63 a is a rectangular frame-shaped side wall 64. The rectangular frame-shaped side wall portion 64 is provided so as to extend downward from the top surface of the cap 63. But the lower end surface of the side wall part 64 has three types of height positions. In FIG. 34, the center portions 64a to 64d of each side of the side wall have the highest height position. This is to provide a space for electrically connecting an electrode or the like for connecting to the outside to the outside. On the other hand, the end surface portions 64e to 64l on both sides of the central portions 64a to 64d are located below the central portions 64a to 64d. Further, the corner portions 64m to 64p among the end surfaces of the side walls have the lowest height position. The cap 63 is joined to the upper surface of the fuse element body 62 using an adhesive (not shown).

なお、上記接着剤としては、エポキシ系接着剤などの適宜の接着剤を用いることができる。また、キャップ63自体は、合成樹脂や金属などの適宜の材料により形成することができる。  In addition, as said adhesive agent, appropriate adhesive agents, such as an epoxy-type adhesive agent, can be used. The cap 63 itself can be formed of an appropriate material such as a synthetic resin or metal.

他方、キャップ63の上面では、図31に示す凹部63b,63cが設けられている。凹部63b,63cは対角線方向の一対のコーナー部に設けられている。凹部63b,63cを設けることにより、樹脂成型しやすくなる。  On the other hand, on the upper surface of the cap 63, concave portions 63b and 63c shown in FIG. 31 are provided. The recesses 63b and 63c are provided at a pair of corners in the diagonal direction. Providing the recesses 63b and 63c facilitates resin molding.

上記ヒューズ素子61の寸法は特に限定されないが、平面視において縦2.5mm×横3.2mm程度の寸法とされ得る。または、厚みについては、1.0mm程度とし得る。従って、かなり小型のヒューズ素子61を提供し得ることがわかる。  The dimensions of the fuse element 61 are not particularly limited, but may be approximately 2.5 mm long × 3.2 mm wide in plan view. Alternatively, the thickness may be about 1.0 mm. Therefore, it can be seen that a considerably small fuse element 61 can be provided.

図37は、キャップ付きのヒューズ素子である第6の実施形態のヒューズ素子を示す平面図であり、図38はその模式的正面図であり、図39はその模式的側面図である。本実施形態のヒューズ素子71においても、ヒューズ素子本体72の上面にキャップ73が接合されている。ヒューズ素子本体72は、基板72A上に第2の実施形態と同様の積層構造を有する。すなわち、図41に示すように、オーバーコート層77で囲まれた開口部内に、樹脂層74と、低融点金属層75,76とが配置されている。その下方には、下から順に、導体配線、絶縁ガラス層及び抵抗体がこの順序で積層されている。  FIG. 37 is a plan view showing a fuse element of a sixth embodiment which is a fuse element with a cap, FIG. 38 is a schematic front view thereof, and FIG. 39 is a schematic side view thereof. Also in the fuse element 71 of the present embodiment, a cap 73 is joined to the upper surface of the fuse element body 72. The fuse element body 72 has the same laminated structure as that of the second embodiment on the substrate 72A. That is, as shown in FIG. 41, the resin layer 74 and the low melting point metal layers 75 and 76 are disposed in the opening surrounded by the overcoat layer 77. Below that, a conductor wiring, an insulating glass layer, and a resistor are laminated in this order from the bottom.

本実施形態においても、上記ヒューズ素子本体72上に、キャップ63と同様のキャップ73が固定されている。図40は、キャップ73の底面図である。キャップ73はキャップ63とほぼ同様に構成されている。従って、相当する部分については同一の参照番号を付することによりその詳細な説明は省略する。  Also in this embodiment, a cap 73 similar to the cap 63 is fixed on the fuse element body 72. FIG. 40 is a bottom view of the cap 73. The cap 73 is configured in substantially the same manner as the cap 63. Accordingly, corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

もっとも、本実施形態においては、キャップ73の寸法がキャップ63と異なっている。すなわち、本実施形態のヒューズ素子71は、縦3.0mm×横4.0mmの略矩形の平面形状を有する。そして、厚みは1.0mm程度とされている。本実施形態においても、第5の実施形態と同様に、小型であり、特に薄型のヒューズ素子を提供し得ることがわかる。  However, in the present embodiment, the size of the cap 73 is different from that of the cap 63. That is, the fuse element 71 of the present embodiment has a substantially rectangular planar shape of 3.0 mm length × 4.0 mm width. The thickness is about 1.0 mm. Also in this embodiment, it can be seen that, similarly to the fifth embodiment, it is possible to provide a fuse element that is small and particularly thin.

上記キャップ63,73の厚みは、特に限定されないが、0.6mm以下とすることが好ましい。それによって、低背化を進めることができる。  The thickness of the caps 63 and 73 is not particularly limited, but is preferably 0.6 mm or less. Thereby, it is possible to reduce the height.

図42は、本発明の第7の実施形態に係るヒューズ素子の正面断面図である。ヒューズ素子81の構造を、図43〜図47を参照しつつ、該ヒューズ素子の製造方法を説明することによりその構造を明らかにする。ヒューズ素子41は、第6の実施形態のように、縦3.0mm×横4.0mmの略矩形の平面形状を有する。なお、この縦及び横の寸法は特に限定されるものではない。  FIG. 42 is a front sectional view of a fuse element according to a seventh embodiment of the present invention. The structure of the fuse element 81 will be clarified by describing a method for manufacturing the fuse element with reference to FIGS. 43 to 47. As in the sixth embodiment, the fuse element 41 has a substantially rectangular planar shape of 3.0 mm in length and 4.0 mm in width. The vertical and horizontal dimensions are not particularly limited.

まず、図43に示すように、基板42上に、導体配線33Aを形成する。この導体配線33Aは、図24に示した導体配線33と同様の形状を有する。すなわち、接続部35aを有する突出部35が導体配線33Aと一体に形成されている。また突出部35とは反対側の側縁から側方に突出するように補助金属膜33aが導体配線33Aと一体に設けられている。  First, as shown in FIG. 43, the conductor wiring 33A is formed on the substrate. The conductor wiring 33A has the same shape as the conductor wiring 33 shown in FIG. That is, the protruding portion 35 having the connecting portion 35a is formed integrally with the conductor wiring 33A. Further, an auxiliary metal film 33a is provided integrally with the conductor wiring 33A so as to protrude from the side edge opposite to the protruding portion 35 to the side.

上記導体配線33A、突出部35及び補助金属膜33aは、Agなどの適宜の金属材料により形成することができる。  The conductor wiring 33A, the protrusion 35, and the auxiliary metal film 33a can be formed of an appropriate metal material such as Ag.

次に、図44に示すように、接続部35aの一部を露出させるように、突出部35と補助金属膜33aを覆うように、かつ導体配線33を横切るように、絶縁ガラス層36を形成する。  Next, as shown in FIG. 44, the insulating glass layer 36 is formed so as to cover the protruding portion 35 and the auxiliary metal film 33a so as to expose a part of the connecting portion 35a and across the conductor wiring 33. To do.

しかる後、図45に示すように、接続用電極43a,43bを印刷する。接続用電極43a,43bは、後述する抵抗体に電気的に接続される電極である。接続用電極43a,43bは、前述した導体配線33Aと同様の材料で形成することができる。  Thereafter, as shown in FIG. 45, the connection electrodes 43a and 43b are printed. The connection electrodes 43a and 43b are electrodes that are electrically connected to a resistor described later. The connection electrodes 43a and 43b can be formed of the same material as that of the conductor wiring 33A described above.

次に、図46に示すように、抵抗体37を絶縁ガラス層36上に印刷する。抵抗体37は、前述した接続用電極43aと、接続用電極43bとに電気的に接続されるように形成される。  Next, as shown in FIG. 46, the resistor 37 is printed on the insulating glass layer 36. The resistor 37 is formed so as to be electrically connected to the connection electrode 43a and the connection electrode 43b described above.

しかる後、図47に示すように、オーバーコート層38を形成する。  Thereafter, an overcoat layer 38 is formed as shown in FIG.

次に、図42に示すように、樹脂層45及び低融点金属層46を第1の実施形態と同様に形成する。  Next, as shown in FIG. 42, a resin layer 45 and a low melting point metal layer 46 are formed in the same manner as in the first embodiment.

上記各工程によって、第7の実施形態のヒューズ素子81を得ることができる。図42に示すように、ヒューズ素子81では、抵抗体37が延びる方向において、抵抗体37の下方には、導体配線33A及び接続用電極43a,43bが存在する。従って、金属が抵抗体37のほぼ全領域に拡散する。例えば、導体配線33A、接続用電極43a,43bがAgからなる場合、Agが抵抗体37の長さ方向全長にわたり均一に拡散することとなる。従って、抵抗体37において、特に抵抗が高い部分において発熱が集中するといった問題が生じ難い。よって、抵抗体37の耐電力特性の悪化が生じ難い。  Through the above steps, the fuse element 81 of the seventh embodiment can be obtained. As shown in FIG. 42, in the fuse element 81, the conductor wiring 33A and connection electrodes 43a and 43b exist below the resistor 37 in the direction in which the resistor 37 extends. Accordingly, the metal diffuses over almost the entire region of the resistor 37. For example, when the conductor wiring 33 </ b> A and the connection electrodes 43 a and 43 b are made of Ag, Ag diffuses uniformly over the entire length in the length direction of the resistor 37. Therefore, in the resistor 37, a problem that heat generation is concentrated particularly in a portion having a high resistance hardly occurs. Therefore, the power durability characteristics of the resistor 37 are unlikely to deteriorate.

図48は、本発明の第8の実施形態のヒューズ素子の製造方法を説明するための模式的平面図である。第8の実施形態は、第7の実施形態の変形例に相当する。すなわち、図43に示したように、基板42上に、導体配線33A、突出部35及び補助金属膜33aを形成した後に、図48に示すように、導体配線33Aの中央に第2の導体配線33Bを積層する。この第2の導体配線33Bは、導体配線33Aのヒューズとして機能する導体部分上に設けられている。  FIG. 48 is a schematic plan view for explaining the method for manufacturing the fuse element according to the eighth embodiment of the present invention. The eighth embodiment corresponds to a modification of the seventh embodiment. That is, as shown in FIG. 43, after the conductor wiring 33A, the protrusion 35, and the auxiliary metal film 33a are formed on the substrate 42, the second conductor wiring is formed at the center of the conductor wiring 33A as shown in FIG. 33B is laminated. The second conductor wiring 33B is provided on a conductor portion that functions as a fuse of the conductor wiring 33A.

第2の導体配線33Bは、導体配線33Aと同じ金属により形成されてもよく、他の金属により形成されてもよい。好ましくは、第2の導体配線33Bは、導体配線33Aと同じ材料からなる。  The second conductor wiring 33B may be formed of the same metal as the conductor wiring 33A or may be formed of another metal. Preferably, the second conductor wiring 33B is made of the same material as the conductor wiring 33A.

第2の導体配線33Bを積層することにより、ヒューズ素子としての定格電流を高めることができる。  By laminating the second conductor wiring 33B, the rated current as the fuse element can be increased.

図49〜図53は、第9の実施形態のヒューズ素子の製造方法を説明するための各平面図であり、第7の実施形態において示した図43〜図47に相当する図である。第9の実施形態は、縦2.5mm×横3.2mm程度の寸法を有するヒューズ素子である。すなわち、第9の実施形態では、前述したヒューズ素子61と同程度の寸法のヒューズ素子が形成される。従って、基板62A上に、ヒューズ素子61の場合と同様に、導体配線33Cが形成される。もっとも、本実施形態においても、第7の実施形態のヒューズ素子81の場合と同様に、導体配線33Cと一体に、突出部35及び補助金属膜33aが形成されている。突出部35の先端は、接続部35aとされている。  49 to 53 are plan views for explaining the method of manufacturing the fuse element according to the ninth embodiment, and correspond to FIGS. 43 to 47 shown in the seventh embodiment. The ninth embodiment is a fuse element having a size of about 2.5 mm long × 3.2 mm wide. That is, in the ninth embodiment, a fuse element having the same size as the fuse element 61 described above is formed. Accordingly, the conductor wiring 33C is formed on the substrate 62A as in the case of the fuse element 61. However, also in this embodiment, as in the case of the fuse element 81 of the seventh embodiment, the protruding portion 35 and the auxiliary metal film 33a are formed integrally with the conductor wiring 33C. The tip of the protruding portion 35 is a connecting portion 35a.

次に、図50に示すように、基板62A上において、絶縁ガラス層36を形成する。次に、図51に示すように、絶縁ガラス層の一端を覆うように接続用電極45aを形成する。また、他端においても、接続用電極45bを形成する。  Next, as shown in FIG. 50, the insulating glass layer 36 is formed on the substrate 62A. Next, as shown in FIG. 51, a connection electrode 45a is formed so as to cover one end of the insulating glass layer. The connection electrode 45b is also formed at the other end.

しかる後、図52に示すように、接続用電極45a,45b間に接続されるように、かつ絶縁ガラス層上に、抵抗体37を印刷する。しかる後、図53に示すように、オーバーコート層38を形成する。しかる後、第7の実施形態の場合と同様に、樹脂層及び低融点金属層を形成する。このようにして、第9の実施形態のヒューズ素子が得られる。  Thereafter, as shown in FIG. 52, a resistor 37 is printed on the insulating glass layer so as to be connected between the connection electrodes 45a and 45b. Thereafter, an overcoat layer 38 is formed as shown in FIG. Thereafter, similarly to the case of the seventh embodiment, a resin layer and a low melting point metal layer are formed. In this way, the fuse element of the ninth embodiment is obtained.

第9の実施形態で得られるヒューズ素子は、上記寸法及び形状の基板62Aを用いたことを除いては、ヒューズ素子81とほぼ同様の工程で形成される。第9の実施形態においても、ヒューズ素子81の場合と同様に、抵抗体37の全長にわたり、金属の拡散度合が均一となる。従って、発熱集中が生じ難く、抵抗体の耐電力性が悪化し難い。  The fuse element obtained in the ninth embodiment is formed in substantially the same process as the fuse element 81 except that the substrate 62A having the above dimensions and shape is used. Also in the ninth embodiment, as in the case of the fuse element 81, the metal diffusion degree is uniform over the entire length of the resistor 37. Therefore, heat generation is less likely to occur and the power resistance of the resistor is unlikely to deteriorate.

図54は、第10の実施形態の製造工程を説明するための平面図である。第10の実施形態は、第9の実施形態の変形例に相当する。すなわち、図54に示すように、導体配線33C上に、第2の導体配線33Dを形成する。第10の実施形態はその他の点については第9の実施形態と同様である。第10の実施形態では、第8の実施形態と同様に、第2の導体配線33Dを有するため、ヒューズ素子としての定格電流を高めることができる。  FIG. 54 is a plan view for explaining a manufacturing process of the tenth embodiment. The tenth embodiment corresponds to a modification of the ninth embodiment. That is, as shown in FIG. 54, the second conductor wiring 33D is formed on the conductor wiring 33C. The tenth embodiment is the same as the ninth embodiment in other respects. In the tenth embodiment, since the second conductor wiring 33D is provided as in the eighth embodiment, the rated current as the fuse element can be increased.

1…ヒューズ素子
2…基板
2a…上面
2b…下面
2c,2d…第1,第2の端面
2e,2f…第1,第2の側面
3〜6…電極ランド
7a,7b,8a,8b…スルーホール電極
11…抵抗体
12…絶縁ガラス層
13…導体配線
13a…本体部
13b,13c…幅広部
13d,13e…補助金属膜
13f…接続部
13g…切欠き
13h〜13m…補助金属膜
14…金属膜
15…オーバーコート層
15a…矩形枠状部
15b…連結部
19…樹脂層
20,20A,20B,21,21A,21B…低融点金属層
20a,21a…突出部
20b,21b…延長部
22…引き出し部
23…導体配線
24…低融点金属層
31…ヒューズ素子
32…基板
32a…上面
32b…下面
32c,32d…第1,第2の端面
32e,32f…側面
33,33A,33B,33C,33D…導体配線
33a…補助金属膜
34…電極ランド
35…突出部
35a…接続部
36…絶縁ガラス層
37…抵抗体
38…オーバーコート層
38a…矩形枠状部
38b…仕切り部
38c,38d…開口部
39a〜39c…樹脂層
40,41…低融点金属層
42…基板
43a,43b…接続用電極
45…樹脂層
46…低融点金属層
51,52,61,71,81,91…ヒューズ素子
62,72…ヒューズ素子本体
62A,72A…基板
63,73…キャップ
63a〜63c…凹部
64…側壁部
64a〜64d…中央部
64e〜64l…両側端面部
64m〜64p…コーナー部
65,66,75,76…低融点金属層
67,77…オーバーコート層
68,74…樹脂層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuse element 2 ... Board | substrate 2a ... Upper surface 2b ... Lower surface 2c, 2d ... 1st, 2nd end surface 2e, 2f ... 1st, 2nd side surface 3-6 ... Electrode land 7a, 7b, 8a, 8b ... Through Hall electrode 11 ... resistor 12 ... insulating glass layer 13 ... conductor wiring 13a ... main body parts 13b, 13c ... wide parts 13d, 13e ... auxiliary metal film 13f ... connecting part 13g ... notches 13h-13m ... auxiliary metal film 14 ... metal Film 15 ... Overcoat layer 15a ... Rectangular frame-like portion 15b ... Connection portion 19 ... Resin layer 20, 20A, 20B, 21, 21A, 21B ... Low melting point metal layer 20a, 21a ... Projection 20b, 21b ... Extension 22 ... Lead portion 23 ... conductor wiring 24 ... low melting point metal layer 31 ... fuse element 32 ... substrate 32a ... upper face 32b ... lower face 32c, 32d ... first and second end faces 32e, 32f ... side faces 33, 33A, 33 33C, 33D ... Conductor wiring 33a ... Auxiliary metal film 34 ... Electrode land 35 ... Projection 35a ... Connection part 36 ... Insulating glass layer 37 ... Resistor 38 ... Overcoat layer 38a ... Rectangular frame part 38b ... Partition part 38c, 38d ... openings 39a-39c ... resin layers 40, 41 ... low melting point metal layer 42 ... substrates 43a, 43b ... connection electrodes 45 ... resin layer 46 ... low melting point metal layers 51, 52, 61, 71, 81, 91 ... Fuse elements 62, 72 ... fuse element bodies 62A, 72A ... substrates 63, 73 ... caps 63a-63c ... concave portions 64 ... sidewall portions 64a-64d ... central portions 64e-64l ... both side end face portions 64m-64p ... corner portions 65, 66 75, 76 ... low melting point metal layers 67, 77 ... overcoat layers 68, 74 ... resin layers

Claims (12)

基板と、
前記基板上に設けられた導体配線と、
前記導体配線の一部を直接または間接的に覆うように設けられており、前記導体配線よりも融点が低く、融液となって導体配線を溶解させて溶断部を形成する低融点金属層とを備え、
前記低融点金属層が、純BiもしくはBiを80重量%以上含むBi基合金からなり、
前記低融点金属層に接するように設けられた樹脂層をさらに備え、前記樹脂層が、結晶性熱可塑性樹脂からなる、ヒューズ素子。
A substrate,
Conductor wiring provided on the substrate;
A low melting point metal layer that is provided so as to directly or indirectly cover a part of the conductor wiring, has a lower melting point than the conductor wiring, and forms a melted portion by melting the conductor wiring as a melt; With
The low melting point metal layer, Ri Do from Bi-based alloy containing pure Bi or Bi 80 wt% or more,
Further comprising a resin layer provided in contact with the low melting point metal layer, the resin layer is ing from the crystalline thermoplastic resin, the fuse element.
前記樹脂層が前記導体配線の少なくとも一部を覆うように設けられている、請求項1に記載のヒューズ素子。 The fuse element according to claim 1, wherein the resin layer is provided so as to cover at least a part of the conductor wiring. 前記樹脂層が、前記低融点金属層の少なくとも一部を覆うように設けられている、請求項2に記載のヒューズ素子。 The fuse element according to claim 2, wherein the resin layer is provided so as to cover at least a part of the low melting point metal layer. 前記導体配線が、AgまたはAgを主体とする合金からなる、請求項1〜のいずれか1項に記載のヒューズ素子。 The conductor wires, made of an alloy mainly containing Ag or Ag, a fuse element according to any one of claims 1-3. 前記基板上において、前記低融点金属層が設けられる領域において該低融点金属層の下面の一部に位置するように設けられた補助金属膜をさらに備え、
前記導体配線が延びる方向を第1の方向、前記第1の方向と直交する方向を幅方向としたときに、前記補助金属膜が該幅方向において前記導体配線の幅方向端縁より外側に延びており、該補助金属膜の前記第1の方向の寸法と、前記幅方向寸法との比が0.3以上である、請求項1〜のいずれか1項に記載のヒューズ素子。
An auxiliary metal film provided on the substrate so as to be located at a part of a lower surface of the low melting point metal layer in a region where the low melting point metal layer is provided;
When the direction in which the conductor wiring extends is defined as the first direction and the direction orthogonal to the first direction is defined as the width direction, the auxiliary metal film extends outward from the edge in the width direction of the conductor wiring in the width direction. and has a dimension of the first direction of the auxiliary metal film, the ratio of the width dimension is not less than 0.3, the fuse element according to any one of claims 1-4.
前記基板上に直接もしくは間接にまたは前記基板内に設けられており、電流が流れた際に発熱する発熱素子をさらに備え、
前記発熱素子が、前記導体配線の一部に接続されており、前記発熱素子が発熱した場合の熱により前記導体配線を溶断するように前記発熱素子が設けられている、請求項1〜のいずれか1項に記載のヒューズ素子。
Provided directly or indirectly on the substrate or in the substrate, further comprising a heating element that generates heat when a current flows;
Said heating element, said being connected to a part of the conductor wiring, the heating element is the heating elements are provided so as to blow the conductor wires by heat in the case of heating, according to claim 1 to 5 The fuse element according to any one of claims.
前記発熱素子が、抵抗体である、請求項に記載のヒューズ素子。 The fuse element according to claim 6 , wherein the heating element is a resistor. 前記抵抗体が前記基板上に設けられた抵抗膜からなり、該抵抗膜と前記導体配線との間に設けられた絶縁ガラス層をさらに備える、請求項に記載のヒューズ素子。 The fuse element according to claim 7 , wherein the resistor is formed of a resistance film provided on the substrate, and further includes an insulating glass layer provided between the resistance film and the conductor wiring. 下から順に、前記導体配線、前記絶縁ガラス層及び前記抵抗体がこの順序で積層されている、請求項に記載のヒューズ素子。 The fuse element according to claim 7 , wherein the conductor wiring, the insulating glass layer, and the resistor are laminated in this order from the bottom. 前記発熱素子が、前記低融点金属層と重なり合っていない、請求項のいずれか1項に記載のヒューズ素子。 The fuse element according to any one of claims 6 to 9 , wherein the heat generating element does not overlap the low melting point metal layer. 請求項1〜10のいずれか1項に記載のヒューズ素子の製造方法であって、
基板上に導体配線を設ける工程と、
前記基板上において、前記導体配線の一部を直接または間接的に覆うように、前記導体配線よりも融点が低く、融液となって前記導体配線を溶解させて溶断部を形成する低融点金属層を、純BiもしくはBiを80重量%以上含むBi基合金により形成する工程とを備える、ヒューズ素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the fuse element given in any 1 paragraph of Claims 1-10 ,
Providing conductor wiring on the substrate;
A low melting point metal having a melting point lower than that of the conductor wiring and forming a melted portion by melting the conductor wiring so as to directly or indirectly cover a part of the conductor wiring on the substrate. Forming a layer of pure Bi or a Bi-based alloy containing 80% by weight or more of Bi.
前記基板上において前記低融点金属層に接するように樹脂層を形成する工程をさらに備える、請求項11に記載のヒューズ素子の製造方法。 The method for manufacturing a fuse element according to claim 11 , further comprising a step of forming a resin layer on the substrate so as to be in contact with the low melting point metal layer.
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