KR20170059004A

KR20170059004A - Fuse element, fuse device, protective element, short-circuit element, and switching element

Info

Publication number: KR20170059004A
Application number: KR1020177011371A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 요네다; 다케오 기무라; 고지 사토; 유지 후루우치
Original assignee: 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date: 2014-11-11
Filing date: 2015-11-04
Publication date: 2017-05-29
Also published as: JP2016095899A; TWI697022B; CN107735849B; KR101950619B1; WO2016076173A1; TW201630022A; JP6436729B2; CN107735849A

Abstract

표면 실장이 가능하고, 정격의 향상과 속용단성을 양립할 수 있는 퓨즈 요소, 및 이것을 사용한 퓨즈 소자, 보호 소자, 단락 소자, 전환 소자를 제공한다. 퓨즈 요소는, 서로 융점이 상이한 3층 이상의 금속층이 적층되어 있다.A fuse element, a protection element, a short-circuit element and a switching element using the fuse element are provided. The fuse element is formed by stacking three or more metal layers having mutually different melting points.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuse element, a fuse element, a protection element, a short-circuit element, a switching element, a switching element, a switching element,

본 발명은, 전류 경로 상에 실장되어, 정격을 초과하는 전류가 흘렀을 때의 자기 발열, 또는 발열체의 발열에 의해 용단되어 당해 전류 경로를 차단하는 퓨즈 요소에 관한 것으로, 특히 속단성이 우수한 퓨즈 요소, 및 이것을 사용한 퓨즈 소자, 보호 소자, 단락 소자, 전환 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a fuse element which is mounted on an electric current path and which is fused by self heat generation when a current exceeding a rated value flows or by heat generation of a heating element to cut off the electric current path, , And a fuse element, a protection element, a short-circuit element and a switching element using the same.

본 출원은, 일본에서 2014년 11월 11일에 출원된 일본 특허 출원 번호 특원 2014-229360을 기초로 해서 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원은 참조됨으로써, 본 출원에 원용된다.The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2014-229360, filed November 11, 2014, which is hereby incorporated by reference in its entirety.

종래, 정격을 초과하는 전류가 흘렀을 때 자기 발열에 의해 용단되어, 당해 전류 경로를 차단하는 퓨즈 요소가 사용되고 있다. 퓨즈 요소로서는, 예를 들어 땜납을 유리관에 봉입한 홀더 고정형 퓨즈나, 세라믹 기판 표면에 Ag 전극을 인쇄한 칩 퓨즈, 구리 전극의 일부를 가늘게 해서 플라스틱 케이스에 내장한 나사 고정 또는 삽입형 퓨즈 등이 많이 사용되고 있다.Conventionally, when a current exceeding the rated current flows, a fuse element which is blown by self-heating and blocks the current path is used. As the fuse element, for example, a holder fixed type fuse in which solder is sealed in a glass tube, a chip fuse in which an Ag electrode is printed on the surface of a ceramic substrate, a screw fuse in which a part of the copper electrode is thinned, .

일본 특허 공개 제2011-82064호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-82064

그러나, 상기 기존의 퓨즈 요소에 있어서는, 리플로우에 의한 표면 실장을 할 수 없고, 전류 정격이 낮고, 또한 대형화에 의해 정격을 높이면 속단성이 떨어진다는 문제점이 지적되고 있다.However, in the conventional fuse element, it is pointed out that the surface mounting by reflow can not be performed, the current rating is low, and if the rating is increased by the increase of the size, the quickness is deteriorated.

또한, 리플로우 실장용 속단 퓨즈 소자를 상정한 경우, 리플로우의 열에 의해 용융하지 않도록, 일반적으로는, 퓨즈 요소에는 융점이 300℃ 이상인 Pb 함유 고융점 땜납이 용단 특성상 바람직하다. 그러나, RoHS 명령 등에 있어서는, Pb 함유 땜납의 사용은, 한정적으로 인정되고 있는 것에 지나지 않으며, 이후 Pb 프리화의 요구는 강해질 것이라 생각된다.Further, in the case where a fast-fuse element for reflow mounting is assumed, Pb-containing high melting point solder having a melting point of 300 ° C or more is generally preferred for the fusing characteristics so as not to melt by the heat of reflow. However, in the RoHS command and the like, use of the Pb-containing solder is merely limited, and it is considered that the demand for Pb-freeing will be stronger thereafter.

즉, 퓨즈 요소로서는, 리플로우에 의한 표면 실장이 가능해서 퓨즈 소자에 대한 실장성이 우수할 것, 정격을 높여서 대전류에 대응 가능할 것, 정격을 초과하는 과전류 시에는 빠르게 전류 경로를 차단하는 속용단성(速溶斷性)을 구비할 것이 요구된다.That is, as the fuse element, surface mounting by reflow is possible, so that it can be mounted on a fuse element excellently. It is required to be able to cope with a large current by increasing the rating. In the case of overcurrent exceeding the rating, (Fast-meltability).

따라서, 본 발명은, 표면 실장이 가능하고, 정격의 향상과 속용단성을 양립할 수 있는 퓨즈 요소, 및 이것을 사용한 퓨즈 소자, 보호 소자, 단락 소자, 전환 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a fuse element capable of surface mounting, capable of both improving the rating and fastening speed, and a fuse element, a protection element, a short circuit element and a switching element using the fuse element.

상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 퓨즈 요소는, 서로 융점이 상이한 3층 이상의 금속층이 적층된 것이다.In order to solve the above-mentioned problems, the fuse element according to the present invention is formed by stacking three or more metal layers having mutually different melting points.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 소자는, 서로 융점이 상이한 3층 이상의 금속층이 적층된 퓨즈 요소를 갖고, 정격을 초과하는 과전류가 흐름으로써 상기 퓨즈 요소가 용단되는 것이다.Further, the fuse element according to the present invention has a fuse element in which three or more metal layers having mutually different melting points are stacked, and an overcurrent exceeding the rating flows, thereby fusing the fuse element.

또한, 본 발명에 따른 보호 소자는, 절연 기판과, 상기 절연 기판 상 또는 상기 절연 기판의 내부에 형성된 발열체와, 상기 절연 기판 상에 설치된 제1, 제2 전극과, 상기 발열체와 전기적으로 접속된 발열체 인출 전극과, 상기 제1 전극으로부터 상기 발열체 인출 전극을 통해서 상기 제2 전극에 걸쳐 접속된 가용 도체를 갖고, 상기 가용 도체는, 서로 융점이 상이한 3층 이상의 금속층이 적층된 퓨즈 요소를 포함하고, 상기 발열체의 통전 발열에 의해 용융하여, 상기 제1, 제2 전극간을 차단하는 것이다.The protection element according to the present invention is a protection element comprising: an insulating substrate; a heating element formed on the insulating substrate or inside the insulating substrate; first and second electrodes provided on the insulating substrate; and first and second electrodes electrically connected to the heating element A firing element having a heating element lead electrode and a fusible element connected to the second electrode through the heating element lead electrode from the first electrode, wherein the fusible element comprises a fuse element in which three or more metal layers having mutually different melting points are laminated And melts due to heat generation of the heating element to cut off the first and second electrodes.

또한, 본 발명에 따른 단락 소자는, 절연 기판과, 상기 절연 기판 상 또는 상기 절연 기판의 내부에 형성된 발열체와, 상기 절연 기판 상에 인접해서 설치된 제1, 제2 전극과, 상기 절연 기판 상에 설치되어 상기 발열체와 전기적으로 접속된 제3 전극과, 상기 제1, 제3 전극간에 걸쳐서 접속되는 가용 도체를 갖고, 상기 가용 도체는, 서로 융점이 상이한 3층 이상의 금속층이 적층된 퓨즈 요소를 포함하고, 상기 발열체의 통전 발열에 의해 용융하여, 상기 제1, 제2 전극간을 단락시킴과 함께, 상기 제1, 제3 전극간을 차단하는 것이다.The shorting element according to the present invention comprises an insulating substrate, a heating element formed on the insulating substrate or inside the insulating substrate, first and second electrodes provided adjacent to the insulating substrate, A third electrode which is installed and electrically connected to the heating element, and an usable conductor which is connected across the first and third electrodes, wherein the usable conductor comprises a fuse element in which three or more metal layers having mutually different melting points are laminated The first and second electrodes are short-circuited and the first and third electrodes are disconnected.

또한, 본 발명에 따른 전환 소자는, 절연 기판과, 상기 절연 기판 상 또는 상기 절연 기판의 내부에 형성된 제1, 제2 발열체와, 상기 절연 기판 상에 인접해서 설치된 제1, 제2 전극과, 상기 절연 기판 상에 설치되어 상기 제1 발열체와 전기적으로 접속하는 제3 전극과, 상기 제1, 제3 전극간에 걸쳐서 접속되는 제1 가용 도체와, 상기 절연 기판 상에 설치되어 상기 제2 발열체와 전기적으로 접속하는 제4 전극과, 상기 절연 기판 상에 상기 제4 전극과 인접해서 설치된 제5 전극과, 상기 제2 전극으로부터 상기 제4 전극을 통해서 상기 제5 전극에 걸쳐 접속된 제2 가용 도체를 갖고, 상기 제1, 제2 가용 도체는, 서로 융점이 상이한 3층 이상의 금속층이 적층된 퓨즈 요소를 포함하고, 상기 제2 발열체의 통전 발열에 의해 상기 제2 가용 도체를 용융시켜 상기 제2, 제5 전극간을 차단하고, 상기 제1 발열체의 통전 발열에 의해 상기 제1 가용 도체를 용융시켜 상기 제1, 제2 전극간을 단락하는 것이다.The switching element according to the present invention includes an insulating substrate, first and second heating elements formed on the insulating substrate or inside the insulating substrate, first and second electrodes provided on the insulating substrate, A third electrode provided on the insulating substrate and electrically connected to the first heating element; a first usable conductor connected across the first and third electrodes; and a second usable conductor provided on the insulating substrate, A fifth electrode disposed adjacent to the fourth electrode on the insulating substrate, and a second usable conductor connected to the fifth electrode through the fourth electrode from the second electrode, Wherein the first and second usable conductors include a fuse element in which three or more metal layers having mutually different melting points are laminated, melting the second usable conductor by energization of the second heating element, , Fifth The electrodes are cut off, and the first usable conductor is melted by energization of the first heating element to short-circuit between the first and second electrodes.

본 발명에 따르면, 퓨즈 요소는, 고융점 금속층을 적층함으로써, 리플로우 등의 실장 온도가 저융점 금속층의 용융 온도를 초과한 경우에도, 퓨즈 요소로서 용단되지 않는다. 따라서, 본 발명에 따르면 퓨즈 요소를 리플로우에 의해 효율적으로 실장할 수 있다.According to the present invention, the fuse element is not fused as a fuse element even when the mounting temperature such as reflow exceeds the melting temperature of the low melting point metal layer by laminating the high melting point metal layer. Therefore, according to the present invention, the fuse element can be efficiently mounted by reflow.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 요소는, 자기 발열 또는 발열체의 발열에 의해 용융한다. 이때, 퓨즈 요소는, 용융한 저융점 금속층이 고융점 금속층을 침식함으로써, 고융점 금속층이 자신의 융점보다도 낮은 온도에서 용해한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 퓨즈 요소를 저융점 금속층에 의한 고융점 금속층의 침식 작용을 이용해서 단시간에 용단할 수 있다.Further, the fuse element according to the present invention is melted by self heat generation or heat generation of the heat generation element. At this time, in the fuse element, the high melting point metal layer melts at a temperature lower than its melting point because the molten low melting point metal layer erodes the high melting point metal layer. Therefore, according to the present invention, the fuse element can be fused in a short time by utilizing the erosion action of the refractory metal layer by the refractory metal layer.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 요소는, 저융점 금속층에 저저항의 고융점 금속층이 적층되어 구성되어 있기 때문에, 도체 저항을 대폭 저감할 수 있고, 동일 사이즈의 종래의 칩 퓨즈 등에 비해서, 전류 정격을 대폭 향상시킬 수 있다. 또한, 동일한 전류 정격을 가지는 종래의 칩 퓨즈보다도 박형화를 도모할 수 있어, 속용단성이 우수하다.Further, since the fuse element according to the present invention is constituted by laminating the low melting point metal layer and the low melting point metal layer in the low melting point metal layer, the conductor resistance can be greatly reduced and the current rating Can be greatly improved. Further, the chip fuse can be made thinner than the conventional chip fuse having the same current rating, and is excellent in fast-forwarding.

따라서, 본 발명에 따른 퓨즈 요소는, 서로 융점이 상이한 2종류의 금속에 의한 적층 가용 도체를 포함하는 퓨즈 요소에 비해서, 리플로우 온도 등의 고온 환경에 대한 내성과 저저항 특성을 유지하면서, 속용단성이 우수하다.Therefore, the fuse element according to the present invention is superior in resistance to high temperature environment such as reflow temperature and low resistance characteristics, compared with a fuse element including two kinds of metal-usable stackable conductors having mutually different melting points, It is excellent in uniformity.

도 1은 본 발명에 따른 퓨즈 요소를 도시하는 단면도이다.
도 2는 최외층으로서 제1 저융점 금속층을 적층시킨 퓨즈 요소를 도시하는 단면도이다.
도 3은 소정의 적층 패턴을 반복해서 형성된 본 발명에 따른 다른 퓨즈 요소를 도시하는 단면도이다.
도 4는 소정의 적층 패턴을 반복함과 함께 최외층으로서 제1 저융점 금속층을 적층시킨 본 발명에 따른 다른 퓨즈 요소를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 다른 퓨즈 요소를 도시하는 단면도이다.
도 6은 최외층으로서 제2 저융점 금속층을 적층시킨 다른 퓨즈 요소를 도시하는 단면도이다.
도 7은 소정의 적층 패턴을 반복해서 형성된 본 발명에 따른 다른 퓨즈 요소를 도시하는 단면도이다.
도 8은 소정의 적층 패턴을 반복함과 함께 최외층으로서 제2 저융점 금속층을 적층시킨 본 발명에 따른 다른 퓨즈 요소를 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명이 적용된 퓨즈 소자를 도시하는 단면도이다.
도 10은 본 발명이 적용된 퓨즈 소자의 커버 부재를 생략해서 도시하는 평면도이다.
도 11은 퓨즈 요소에 도포한 플랙스에 시트를 함침시킨 퓨즈 소자를 도시하는 단면도이다.
도 12는 퓨즈 요소에 섬유 형상물이 혼합된 플랙스를 도포한 퓨즈 소자를 도시하는 단면도이다.
도 13은 퓨즈 소자의 회로도이며, (A)는 퓨즈 요소의 용단 전, (B)는 퓨즈 요소의 용단 후를 나타낸다.
도 14는 본 발명이 적용된 퓨즈 소자의 퓨즈 요소가 용단된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 15는 본 발명이 적용된 보호 소자를 도시하는 도면이며, (A)는 커버 부재를 생략하고 도시하는 평면도, (B)는 단면도이다.
도 16은 퓨즈 요소에 도포한 플랙스에 시트를 함침시킨 보호 소자를 도시하는 단면도이다.
도 17은 퓨즈 요소에 섬유 형상물이 혼합된 플랙스를 도포한 보호 소자를 도시하는 단면도이다.
도 18은 본 발명이 적용된 보호 소자의 회로도이다.
도 19는 퓨즈 요소가 용단된 상태의 보호 소자를 도시하는 도면이며, (A)는 커버 부재를 생략하고 도시하는 평면도, (B)는 회로도이다.
도 20은 본 발명이 적용된 단락 소자를 도시하는 도면이며, (A)는 커버 부재를 생략하고 도시하는 평면도, (B)는 단면도이다.
도 21은 퓨즈 요소에 도포한 플랙스에 시트를 함침시킨 단락 소자를 도시하는 단면도이다.
도 22는 퓨즈 요소에 섬유 형상물이 혼합된 플랙스를 도포한 단락 소자를 도시하는 단면도이다.
도 23은 단락 소자의 회로도이며, (A)는 스위치가 끊어져 있는 상태, (B)는 스위치가 단락된 상태를 나타낸다.
도 24는 절연되어 있던 제1, 제2 전극이 용융 도체에 의해 단락된 상태를 나타내는 단락 소자의 단면도이다.
도 25a는 단락 소자를 커버 부재를 생략하고 도시하는 평면도이다.
도 25b는, 단락 소자의 단면도이다.
도 25c는 단락 소자의 2개의 퓨즈 요소의 각각에 플랙스 시트를 탑재한 단면도이다.
도 25d는 단락 소자의 2개의 퓨즈 요소에 도포한 플랙스에 시트를 함침시킨 단면도이다.
도 25e는 단락 소자의 2개의 퓨즈 요소의 각각에 섬유 형상물이 혼합된 플랙스를 도포한 단면도이다.
도 25f는 단락 소자의 2개의 퓨즈 요소에 걸쳐 섬유 형상물이 혼합된 플랙스를 도포한 단면도이다.
도 26a는 본 발명이 적용된 전환 소자를 커버 부재를 생략하고 도시하는 평면도이다.
도 26b는 본 발명이 적용된 전환 소자의 단면도이다.
도 27은 퓨즈 요소에 도포한 플랙스에 시트를 함침시킨 전환 소자의 단면도이다.
도 28은 퓨즈 요소에 섬유 형상물이 혼합된 플랙스를 도포한 전환 소자의 단면도이다.
도 29는 퓨즈 요소의 용단 전의 전환 소자의 회로도이다.
도 30은 전환 소자에 있어서, 제2 퓨즈 요소가 먼저 용융한 상태를 커버 부재를 생략하고 도시하는 평면도이다.
도 31a는 전환 소자의 제2, 제4, 제5 전극간이 접속하고 있던 가용 도체의 용단에 의해 차단되고, 절연되어 있던 제1, 제2 전극이 용융 도체에 의해 단락된 상태를 커버 부재를 생략하고 도시하는 평면도이다.
도 31b는 전환 소자의 제2, 제4, 제5 전극간이 접속하고 있던 가용 도체의 용단에 의해 차단되고, 절연되어 있던 제1, 제2 전극이 용융 도체에 의해 단락된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 32는 퓨즈 요소의 용단 후의 전환 소자의 회로도이다.1 is a sectional view showing a fuse element according to the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a fuse element in which a first low melting point metal layer is laminated as an outermost layer.
3 is a cross-sectional view showing another fuse element according to the present invention in which a predetermined lamination pattern is repeatedly formed.
4 is a cross-sectional view showing another fuse element according to the present invention in which a predetermined lamination pattern is repeated and a first low melting point metal layer is laminated as an outermost layer.
5 is a cross-sectional view showing another fuse element according to the present invention.
6 is a cross-sectional view showing another fuse element in which the second low melting point metal layer is laminated as the outermost layer.
7 is a cross-sectional view showing another fuse element according to the present invention in which a predetermined lamination pattern is repeatedly formed.
8 is a cross-sectional view showing another fuse element according to the present invention in which a predetermined lamination pattern is repeated and a second low melting point metal layer is laminated as an outermost layer.
9 is a cross-sectional view showing a fuse element to which the present invention is applied.
Fig. 10 is a plan view showing the cover member of the fuse element to which the present invention is applied.
11 is a cross-sectional view showing a fuse element in which a sheet is impregnated with a flexure applied to a fuse element.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a fuse element in which a flared element mixed with a fibrous material is applied to a fuse element.
Fig. 13 is a circuit diagram of a fuse element. Fig. 13 (A) shows the fuse element before fusing, and Fig. 13 (b) shows the fuse element after fusing.
14 is a cross-sectional view showing a state in which a fuse element of a fuse element to which the present invention is applied is fused.
Fig. 15 is a view showing a protective element to which the present invention is applied, wherein (A) is a plan view showing the cover member omitted, and Fig. 15 (B) is a sectional view.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a protective element in which a sheet is impregnated with a flexure applied to a fuse element. FIG.
Fig. 17 is a cross-sectional view showing a protective element coated with a flex where a fibrous material is mixed with a fuse element. Fig.
18 is a circuit diagram of a protection device to which the present invention is applied.
Fig. 19 is a view showing a protection element in a state in which a fuse element is fused, wherein Fig. 19 (A) is a plan view showing the cover member omitted, and Fig. 19 (B) is a circuit diagram.
Fig. 20 is a diagram showing a short-circuit element to which the present invention is applied. Fig. 20 (A) is a plan view showing the cover member omitted, and Fig. 20 (B) is a sectional view.
21 is a cross-sectional view showing a short circuit element in which a sheet is impregnated with a flexure applied to a fuse element.
Fig. 22 is a cross-sectional view showing a short-circuit element in which a flared element mixed with a fibrous material is applied to a fuse element.
Fig. 23 is a circuit diagram of a short-circuit element. Fig. 23A shows a state in which the switch is disconnected, and Fig. 23B shows a state in which the switch is short-circuited.
24 is a cross-sectional view of a short-circuit element in which first and second electrodes which are insulated are short-circuited by a molten conductor.
25A is a plan view showing the short-circuit element with the cover member omitted.
25B is a cross-sectional view of the shorting element.
Fig. 25C is a cross-sectional view of a flexure element mounted on each of two fuse elements of a short-circuit element. Fig.
Fig. 25D is a cross-sectional view of a sheet impregnated with a flexure applied to two fuse elements of a short-circuit element. Fig.
Fig. 25E is a cross-sectional view showing a state in which a flare mixed with a fibrous material is applied to each of two fuse elements of a short-circuit element. Fig.
Fig. 25 (f) is a cross-sectional view of a flacc element in which a fibrous material is mixed over two fuse elements of a short-circuit element.
26A is a plan view showing a switching element to which the present invention is applied, with the cover member omitted.
26B is a cross-sectional view of the switching element to which the present invention is applied.
27 is a cross-sectional view of a switching element in which a sheet is impregnated with a flexure applied to a fuse element.
Fig. 28 is a cross-sectional view of a switching element in which a flared element is mixed with a fibrillated element.
29 is a circuit diagram of the switching element before fusing the fuse element.
30 is a plan view showing a state in which the second fuse element is first melted in the switching element, omitting the cover member.
Fig. 31A is a cross-sectional view of a switching element, which is cut off by fusing of a usable conductor connected between second, fourth and fifth electrodes of the switching element, and a state in which the first and second electrodes which are insulated are short- And FIG.
Fig. 31B is a cross-sectional view showing a state in which the first and second electrodes, which are isolated by the fusing of the usable conductor connected between the second, fourth and fifth electrodes of the switching elements, are short-circuited by the fused conductor .
32 is a circuit diagram of the switching element after fusing the fuse element.

이하, 본 발명이 적용된 퓨즈 요소, 퓨즈 소자, 보호 소자, 단락 소자 및 전환 소자에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능한 것은 물론이다. 또한, 도면은 모식적인 것이며, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 경우가 있다. 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작해서 판단해야 할 것이다. 또한, 도면 상호간에서도 서로의 치수 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.Hereinafter, a fuse element, a fuse element, a protection element, a short-circuit element and a switching element to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. It is needless to say that the present invention is not limited to the following embodiments, and that various changes can be made without departing from the gist of the present invention. Also, the drawings are schematic, and the ratios of the dimensions and the like may be different from those of the real world. The specific dimensions and the like should be judged based on the following description. It is needless to say that the drawings also include portions having different dimensional relationships or ratios with each other.

[퓨즈 요소][Fuse element]

우선, 본 발명이 적용된 퓨즈 요소에 대해서 설명한다. 본 발명이 적용된 퓨즈 요소(1)는, 후술하는 퓨즈 소자, 보호 소자, 단락 소자 및 전환 소자의 가용 도체로서 사용되고, 정격을 초과하는 전류가 통전함으로써 자기 발열(줄 열)에 의해 용단되고, 또는 발열체의 발열에 의해 용단되는 것이다. 퓨즈 요소(1)는, 서로 융점이 상이한 3층 이상의 금속층이 적층된 것이며, 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같이, 고융점 금속층(2)과, 고융점 금속층(2)보다도 융점이 낮은 제1 저융점 금속층(3)과, 제1 저융점 금속층(3)보다도 융점이 낮은 제2 저융점 금속층(4)을 갖고, 예를 들어 대략 직사각형 판상으로 형성되어 있다.First, the fuse element to which the present invention is applied will be described. The fuse element 1 to which the present invention is applied is used as a fuse element, a protection element, a short-circuit element and a usable conductor of a switching element which will be described later. The fuse element 1 is fused by self-heating (string heat) And is fused by heat generation of the heating element. As shown in Fig. 1, for example, the fuse element 1 is formed by laminating a refractory metal layer 2 and a refractory metal layer 2 having a melting point lower than that of the refractory metal layer 2, 1 low-melting-point metal layer 3 and a second low-melting-point metal layer 4 having a melting point lower than that of the first low-melting-point metal layer 3, for example, in a substantially rectangular plate shape.

고융점 금속층(2)은, 예를 들어 Ag, Cu 또는 Ag 혹은 Cu를 주성분으로 하는 합금이 적합하게 사용되고, 퓨즈 요소(1)를 리플로우로에 의해 절연 기판 상에 실장을 행하는 경우에도 용융하지 않는 높은 융점을 갖는다.As the refractory metal layer 2, for example, an alloy mainly containing Ag, Cu or Ag or Cu is suitably used, and even when the fuse element 1 is mounted on an insulating substrate by reflow, But has a high melting point.

제1 저융점 금속층(3)은, 예를 들어 Sn 또는 Sn을 주성분으로 하는 합금으로 「Pb 프리 땜납」이라고 일반적으로 불리는 재료가 적합하게 사용된다. 제1 저융점 금속층(3)의 융점은, 반드시 리플로우로의 온도보다도 높을 필요는 없으며, 200℃ 정도에서 용융해도 된다.As the first low melting point metal layer 3, a material generally called "Pb pre-solder" is suitably used as an alloy containing Sn or Sn as a main component, for example. The melting point of the first low melting point metal layer 3 is not necessarily higher than the reflow temperature and may be melted at about 200 캜.

제2 저융점 금속층(4)은, 예를 들어 Bi, In 또는 Bi 혹은 In을 포함하는 합금이 적합하게 사용된다. 제2 저융점 금속층(4)의 융점은, 제1 저융점 금속층(3)보다도 더 낮고, 예를 들어 120℃ 내지 140℃에서 용융을 개시한다.As the second low melting point metal layer 4, for example, an alloy containing Bi, In, Bi, or In is suitably used. The melting point of the second low melting point metal layer 4 is lower than that of the first low melting point metal layer 3 and starts melting at, for example, 120 to 140 캜.

퓨즈 요소(1)는, 서로 융점이 상이한 3층 이상의 금속층이 적층되어 형성됨으로써, 퓨즈 소자, 보호 소자, 단락 소자 및 전환 소자의 절연 기판에 대한 실장성이 우수하고, 또한 퓨즈 요소(1)가 사용된 각 소자의 외부 회로 기판에 대한 실장성을 향상시킬 수 있다. 또한, 퓨즈 요소(1)는, 각 소자에 있어서, 정격의 향상과 속용단성을 실현할 수 있다.The fuse element 1 is formed by stacking three or more metal layers having mutually different melting points so that the fuse element 1, the protective element, the short-circuit element and the switching element are excellent in the mounting property to the insulating substrate and the fuse element 1 It is possible to improve the mounting performance of each element to the external circuit board. In addition, the fuse element 1 can realize improvement in rating and speed-fastness in each element.

즉, 퓨즈 요소(1)는, 고융점 금속층(2)을 구비함으로써, 리플로우로 등의 외부 열원에 의해 제1 및 제2 저융점 금속층(3, 4)의 융점 이상의 고열 환경에 단시간 노출된 경우에도, 용단이나 변형이 방지되어, 초기 차단이나 초기 단락 또는 정격의 변동에 수반하는 용단 특성의 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 퓨즈 요소(1)는, 퓨즈 소자 등의 각 소자의 절연 기판으로의 실장이나, 퓨즈 소자 등의 각 소자의 외부 회로 기판으로의 실장을 리플로우 실장에 의해 효율적으로 실현할 수 있어, 실장성을 향상시킬 수 있다.That is, the fuse element 1 is provided with the refractory metal layer 2, so that the fuse element 1 is exposed to a high temperature environment at a temperature higher than the melting point of the first and second low melting point metal layers 3 and 4 by an external heat source such as a reflow furnace It is possible to prevent melting and deformation, and to prevent the deterioration of the melting characteristics accompanying the initial breaking, the initial short circuit, or the fluctuation of the rating. Therefore, the fuse element 1 can efficiently implement the mounting of each element such as a fuse element on an insulating substrate and the mounting of each element such as a fuse element on an external circuit board by reflow mounting, Can be improved.

또한, 퓨즈 요소(1)는, 저저항의 고융점 금속층(2)이 적층되어 구성되어 있기 때문에, 종래의 납계 고융점 땜납을 사용한 가용 도체에 비해, 도체 저항을 대폭 저감할 수 있고, 동일 사이즈의 종래의 칩 퓨즈 등에 비해서, 전류 정격을 대폭 향상시킬 수 있다. 또한, 동일한 전류 정격을 가지는 종래의 칩 퓨즈보다도 박형화를 도모할 수 있어, 속용단성이 우수하다.Further, since the fuse element 1 is formed by laminating the refractory metal layer 2 having a low resistance, the conductor resistance can be significantly reduced as compared with the conventional leadable solder having a high melting point solder, The current rating can be remarkably improved as compared with the conventional chip fuse of Fig. Further, the chip fuse can be made thinner than the conventional chip fuse having the same current rating, and is excellent in fast-forwarding.

또한, 퓨즈 요소(1)는, 고융점 금속층(2)보다도 융점이 낮은 제1 저융점 금속층(3) 및 제1 저융점 금속층(3)보다도 융점이 낮은 제2 저융점 금속층(4)이 적층되어 있기 때문에, 과전류에 의한 자기 발열이나 발열체의 발열에 의해, 제2 저융점 금속층(4)의 융점에서부터 용융을 개시하여, 속용단 특성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 저융점 금속층(4)을 Sn-Bi계 합금이나 In-Sn계 합금 등으로 구성한 경우, 퓨즈 요소(1)는, 140℃나 120℃ 전후라는 저온도에서부터 용융을 개시한다. 그리고, 용융한 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)이 고융점 금속층(2)을 침식(땜납 침식)함으로써, 고융점 금속층(2)이 융점보다도 낮은 온도에서 용융한다. 따라서, 퓨즈 요소(1)는, 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)에 의한 고융점 금속층(2)의 침식 작용을 이용해서 속용단성을 향상시킬 수 있다.The fuse element 1 further includes a first low melting point metal layer 3 having a melting point lower than that of the refractory metal layer 2 and a second low melting point metal layer 4 having a melting point lower than that of the first low melting point metal layer 3, Melting can be started from the melting point of the second low melting point metal layer 4 by the self heating due to the overcurrent and the heat generation of the heating element, and the fast melting end property can be improved. For example, when the second low melting point metal layer 4 is made of a Sn-Bi alloy or an In-Sn alloy, the fuse element 1 starts melting at a low temperature of about 140 占 폚 or about 120 占 폚 . The refractory metal layer 2 is melted at a temperature lower than the melting point by melting (melting the solder) the refractory metal layer 2 with the molten first and second refractory metal layers 3 and 4. Therefore, the fuse element 1 can improve the fast-spinning ability by utilizing the erosion action of the refractory metal layer 2 by the first and second low-melting-point metal layers 3 and 4.

[퓨즈 요소의 적층 구조][Layered Structure of Fuse Elements]

여기서, 퓨즈 요소(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 고융점 금속층(2)은, 제1 저융점 금속층(3)과 제2 저융점 금속층(4)과의 사이에 적층되어 있는 것이 바람직하다. 퓨즈 요소(1)는, 고융점 금속층(2)을 융점의 상이한 2종류의 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4) 사이에 끼움으로써, 제2 저융점 금속층(4)의 보다 낮은 온도에서부터 고융점 금속층(2)의 한쪽 면의 침식을 개시하고, 계속해서, 제1 저융점 금속층(3)의 온도에서 양면으로부터 고융점 금속층(2)을 침식한다.Here, as shown in Fig. 1, the fuse element 1 has a structure in which the refractory metal layer 2 is laminated between the first refractory metal layer 3 and the second refractory metal layer 4 desirable. Melting metal layer 2 is sandwiched between two kinds of first and second low melting point metal layers 3 and 4 having different melting points to form a fuse element 1 having a lower temperature of the second low melting point metal layer 4 And then erosion of the refractory metal layer 2 from both surfaces at the temperature of the first refractory metal layer 3 is started.

이에 의해, 퓨즈 요소(1)는, 리플로우 온도 등의 고온 환경에 대한 내성을 구비하면서, 속용단 특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 융점이 220℃ 전후의 일반적인 Pb 프리 땜납을 포함하는 저융점 금속층과 Ag 등의 고융점 금속층을 적층시킨 퓨즈 요소에 있어서는, 리플로우 온도 등의 고온 환경에 대한 내성을 구비하려고 하면, 고융점 금속층의 두께를 두껍게 할 필요가 있고, 그 때문에 용단 시간이 길어져버린다.Thereby, the fuse element 1 can improve the fast flux characteristics while having resistance to a high-temperature environment such as a reflow temperature. That is, in a fuse element in which a low-melting-point metal layer including a general Pb-free solder having a melting point of about 220 캜 and a high-melting-point metal layer such as Ag are laminated, resistance to a high temperature environment such as a reflow temperature, It is necessary to increase the thickness of the metal layer, so that the melting time becomes long.

또한, 퓨즈 요소의 용단 시간을 단축하기 위해서, 저융점 금속층을 비교적 저렴한 Sn/Bi계의 합금으로 형성하면, 저항값이 높아져버려, 정격을 향상시킬 수 없다.Further, if the low-melting-point metal layer is formed of a comparatively inexpensive Sn / Bi-based alloy in order to shorten the fusing time of the fuse element, the resistance value becomes high and the rating can not be improved.

이 점, 퓨즈 요소(1)는, Sn 또는 Sn을 주성분으로 하는 합금이 적합하게 사용되는 제1 저융점 금속층(3)과, Bi, In 또는 Bi 혹은 In을 포함하는 합금이 적합하게 사용되어 제1 저융점 금속층(3)보다도 융점이 낮은 제2 저융점 금속층(4)과의 사이에 고융점 금속층(2)을 적층한다. 이에 의해, 퓨즈 요소(1)는, 고융점 금속층(2)이 리플로우 온도 등의 고온 환경에 대한 내성을 구비하는 두께를 갖고 있어도, 제1 및/또는 제2 저융점 금속층(3, 4)이 고융점 금속층(2)을 양면으로부터 침식함으로써 빠르게 용단할 수 있다.In this regard, the fuse element 1 is preferably made of a first low melting point metal layer 3 to which an alloy containing Sn or Sn as a main component is suitably used and an alloy containing Bi, In or Bi or In, Melting metal layer 2 with the second low melting point metal layer 4 having a melting point lower than that of the low melting point metal layer 3. Thus, the fuse element 1 can be prevented from being damaged by the first and / or second low melting point metal layers 3 and 4 even when the refractory metal layer 2 has a thickness having resistance to a high temperature environment such as a reflow temperature, Melting point metal layer 2 is eroded from both surfaces, it is possible to quickly fuse.

또한, 퓨즈 요소(1)는, Sn 또는 Sn을 주성분으로 하는 합금이 적합하게 사용되는 제1 저융점 금속층(3)을 구비함으로써 저저항을 유지하면서, Bi, In 또는 Bi 혹은 In을 포함하는 합금이 적합하게 사용되어 제1 저융점 금속층(3)보다도 융점이 낮은 제2 저융점 금속층(4)을 구비함으로써, 저온에서부터 용융을 개시시켜 속용단성을 향상시킬 수 있다.The fuse element 1 is provided with a first low melting point metal layer 3 to which an alloy containing Sn or Sn as a main component is suitably used so that the alloy containing Bi, In or Bi or In Melting metal layer 4 having a melting point lower than that of the first low melting point metal layer 3 can be used to initiate melting at a low temperature to improve the fastness.

또한, 퓨즈 요소(1)는, 제1 저융점 금속층(3)과, 제1 저융점 금속층(3)보다도 융점이 낮은 제2 저융점 금속층(4)과의 사이에 고융점 금속층(2)을 적층함으로써, 용융 과정에서 고융점 금속층(2)의 일부가 용해해서 제1 저융점 금속층(3)과 제2 저융점 금속층(4)이 섞이면, 제1 저융점 금속층(3)의 융점이 내려가고, 용융 속도가 가속되어, 속용단성을 더욱 향상시킬 수 있다.The fuse element 1 further includes a refractory metal layer 2 between the first low melting point metal layer 3 and the second low melting point metal layer 4 having a melting point lower than that of the first low melting point metal layer 3 Melting point metal layer 2 is melted and the first low melting point metal layer 3 and the second low melting point metal layer 4 are mixed with each other so that the melting point of the first low melting point metal layer 3 is lowered , The melting rate is accelerated and the fast-spinning ability can be further improved.

또한, 퓨즈 요소(1)는, 고융점 금속층(2), 제1 저융점 금속층(3) 및 제2 저융점 금속층(4)에 의해, 4층 이상 적층되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 퓨즈 요소(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 하층에서부터, 제1 저융점 금속층(3), 고융점 금속층(2), 제2 저융점 금속층(4), 고융점 금속층(2)의 순서로 4층 적층해도 된다. 도 1에 도시하는 퓨즈 요소(1)는, 한쪽의 고융점 금속층(2)이 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)의 사이에 적층됨으로써, 빠르게 용단될 수 있다.It is preferable that four or more layers of the fuse element 1 are laminated by the high melting point metal layer 2, the first low melting point metal layer 3 and the second low melting point metal layer 4. 1, the fuse element 1 includes a first low melting point metal layer 3, a high melting point metal layer 2, a second low melting point metal layer 4, a high melting point metal layer 2 ) May be stacked in this order. The fuse element 1 shown in Fig. 1 can be rapidly fused by the one refractory metal layer 2 being laminated between the first and second refractory metal layers 3 and 4.

또한, 퓨즈 요소(1)는, 최하층의 제1 저융점 금속층(3)을, 후술하는 퓨즈 소자, 보호 소자, 단락 소자, 전환 소자의 각 소자의 전극 상에 접속하는 접속 재료로서 사용해도 된다. 즉, 퓨즈 요소(1)는, 제1 저융점 금속층(3)에 의해 각 소자의 전극에 접속되도록 해도 된다.The fuse element 1 may be used as a connection material for connecting the lowermost first low melting point metal layer 3 to electrodes of respective elements of a fuse element, a protective element, a short circuit element and a switching element, which will be described later. That is, the fuse element 1 may be connected to the electrodes of the respective elements by the first low melting point metal layer 3.

또한, 퓨즈 요소(1)는, 한 쌍의 고융점 금속층(2)의 사이에 설치되는 내층을 제2 저융점 금속층(4)으로 하고, 외층을 고융점 금속층(2)으로 함으로써, 퓨즈 소자 등의 각 소자가 내장된 전기 계통에 매우 높은 전압이 순간적으로 인가되는 서지에 대한 내성(내펄스성)을 향상시킬 수 있다. 즉, 퓨즈 요소(1)는, 예를 들어 100A의 전류가 수 msec 흐른 경우까지 용단되면 안된다. 이 점, 극히 단시간에 흐르는 대전류는 도체의 표층을 흐르므로(표피 효과), 퓨즈 요소(1)는, 외층으로서 저항값이 낮은 Ag 도금 등의 고융점 금속층(2)이 설치되어 있기 때문에, 서지에 의해 인가된 전류를 흘리기 쉬워, 자기 발열에 의한 용단을 방지할 수 있다. 따라서, 퓨즈 요소(1)는, 종래의 땜납 합금을 포함하는 퓨즈에 비해서, 대폭 서지에 대한 내성을 향상시킬 수 있다.The fuse element 1 can be manufactured by fuse elements such as a fuse element or the like by forming the inner layer between the pair of refractory metal layers 2 as the second low melting point metal layer 4 and the outer layer as the refractory metal layer 2, It is possible to improve resistance (surge resistance) to surges where a very high voltage is instantaneously applied to an electric system in which each element of the device is incorporated. That is, the fuse element 1 should not be fused until, for example, a current of 100 A flows for a few milliseconds. In this regard, since the fuse element 1 is provided with the refractory metal layer 2 such as Ag plating having a low resistance value as the outer layer, since the large current flowing in a very short time flows through the surface layer of the conductor (skin effect) So that it is possible to prevent melting due to self heat generation. Therefore, the fuse element 1 can greatly improve the resistance to surge, as compared with a fuse including a conventional solder alloy.

[제조 방법][Manufacturing method]

퓨즈 요소(1)는, 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)의 표면에 고융점 금속(2)을 도금 기술을 사용해서 성막함으로써 제조할 수 있다. 퓨즈 요소(1)는, 예를 들어 긴 형상의 땜납 박의 표면에 Ag 도금을 실시함으로써 효율적으로 제조할 수 있고, 사용 시에는, 사이즈에 따라서 절단함으로써, 용이하게 사용할 수 있다.The fuse element 1 can be manufactured by depositing a refractory metal 2 on the surfaces of the first and second low melting point metal layers 3 and 4 using a plating technique. The fuse element 1 can be efficiently produced, for example, by applying Ag plating on the surface of a long solder foil, and can be easily used by cutting it according to its size in use.

또한, 퓨즈 요소(1)는, 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)을 구성하는 저융점 금속박과 고융점 금속층(2)을 구성하는 고융점 금속박을 접합함으로써 제조해도 된다. 퓨즈 요소(1)는, 예를 들어 압연한 2매의 Cu박, 또는 Ag박의 사이에, 동일하게 압연한 제2 저융점 금속층(4)을 구성하는 땜납 박을 끼우고, 또한 한쪽의 고융점 금속층(2)에 제1 저융점 금속층(3)을 구성하는 땜납 박을 적층해서 프레스함으로써 제조할 수 있다. 이 경우, 저융점 금속박은, 고융점 금속박보다도 부드러운 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 두께의 변동을 흡수해서 저융점 금속박과 고융점 금속박을 간극 없이 밀착시킬 수 있다. 또한, 저융점 금속박은 프레스에 의해 막 두께가 얇아지기 때문에, 미리 두껍게 해 두면 좋다. 프레스에 의해 저융점 금속박이 퓨즈 요소 단부면으로부터 비어져 나온 경우에는, 잘라내어 형을 다듬는 것이 바람직하다.The fuse element 1 may be manufactured by bonding a low melting point metal foil constituting the first and second low melting point metal layers 3 and 4 to a high melting point metal foil constituting the high melting point metal layer 2. The fuse element 1 is formed by, for example, sandwiching a solder foil constituting the second low melting point metal layer 4 rolled in the same manner between two Cu foils or Ag foils rolled, Melting metal layer 2 and a solder foil constituting the first low-melting-point metal layer 3 are laminated and pressed. In this case, the low-melting-point metal foil is preferably made of a material softer than the high-melting point metal foil. Thereby, the fluctuation of the thickness can be absorbed so that the low melting point metal foil and the high melting point metal foil can be closely contacted without gap. Further, since the low-melting point metal foil is thinned by pressing, it may be thickened in advance. When the low melting point metal foil is discharged from the end face of the fuse element by the press, it is preferable to cut and trim the die.

그 밖에, 퓨즈 요소(1)는, 증착 등의 박막 형성 기술이나, 다른 주지의 적층 기술을 사용함으로써도, 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)과 고융점 금속층(2)이 적층된 퓨즈 요소(1)를 형성할 수 있다.In addition, the fuse element 1 can be manufactured by forming the first and second low melting point metal layers 3 and 4 and the high melting point metal layer 2 in a laminated state by using a thin film forming technique such as vapor deposition or other well- The fuse element 1 can be formed.

또한, 퓨즈 요소(1)는, 한쪽의 고융점 금속층(2)을 최외층으로 했을 때, 또한 당해 최외층의 고융점 금속층(2)의 표면에 도시하지 않은 산화 방지막을 형성해도 된다. 퓨즈 요소(1)는, 최외층의 고융점 금속층(2)이 또한 산화 방지막에 의해 피복됨으로써, 예를 들어 고융점 금속층(2)으로서 Cu 도금이나 Cu박을 형성한 경우에도, Cu의 산화를 방지할 수 있다. 따라서, 퓨즈 요소(1)는, Cu의 산화에 의해 용단 시간이 길어지는 사태를 방지할 수 있어, 단시간에 용단될 수 있다.The fuse element 1 may be formed with an oxidation preventing film (not shown) on the surface of the refractory metal layer 2 of the outermost layer when the refractory metal layer 2 is the outermost layer. The fuse element 1 is formed by coating the refractory metal layer 2 of the outermost layer with an oxidation preventing film so that even when Cu plating or Cu foil is formed as the refractory metal layer 2, . Therefore, the fuse element 1 can prevent the situation where the melting time is prolonged by the oxidation of Cu, and can be fused in a short time.

또한, 퓨즈 요소(1)는, 고융점 금속층(2)으로서 Cu 등의 저렴하지만 산화하기 쉬운 금속을 사용할 수 있어, Ag 등의 고가의 재료를 사용하지 않고 형성할 수 있다.Further, the fuse element 1 can be made of a metal which is inexpensive but easily oxidized, such as Cu, as the refractory metal layer 2, and can be formed without using an expensive material such as Ag.

고융점 금속의 산화 방지막은, 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)과 동일한 재료를 사용할 수 있는데, 예를 들어 Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납을 사용할 수 있다. 또한, 산화 방지막은, 고융점 금속층(2)의 표면에 주석 도금을 실시함으로써 형성할 수 있다. 그 밖에, 산화 방지막은, Au 도금이나 프리플랙스에 의해 형성할 수도 있다.The oxidation preventing film of the refractory metal may be made of the same material as the first and second low melting point metal layers 3 and 4. For example, Pb-free solder containing Sn as a main component may be used. The oxidation preventing film can be formed by tin plating the surface of the refractory metal layer 2. In addition, the oxidation preventing film may be formed by Au plating or pre-flex.

또한, 본 발명이 적용된 퓨즈 요소는, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 저융점 금속층(3), 고융점 금속층(2), 제2 저융점 금속층(4), 고융점 금속층(2)의 순서로 적층함과 함께, 최외층으로서 제1 저융점 금속층(3)을 적층시켜도 된다. 도 2에 도시하는 퓨즈 요소(10)는, 한 쌍의 고융점 금속층(2)의 사이에 설치되는 내층을 제2 저융점 금속층(4)으로 하고, 외층을 고융점 금속층(2)으로 하고, 최외층을 제1 저융점 금속층(3)으로 한 것이며, 한 쌍의 고융점 금속층(2)이 모두 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)의 사이에 적층된다.2, the fuse element to which the present invention is applied includes a first low melting point metal layer 3, a high melting point metal layer 2, a second low melting point metal layer 4, a high melting point metal layer 2, And the first low melting point metal layer 3 may be laminated as the outermost layer. The fuse element 10 shown in Fig. 2 has a structure in which an inner layer provided between a pair of refractory metal layers 2 is a second refractory metal layer 4, an outer layer is a refractory metal layer 2, And the outermost layer is made of the first low melting point metal layer 3 and the pair of high melting point metal layers 2 are all laminated between the first and second low melting point metal layers 3 and 4.

또한, 본 발명이 적용된 퓨즈 요소는, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 저융점 금속층(3), 고융점 금속층(2), 제2 저융점 금속층(4), 고융점 금속층(2)의 적층 패턴을 반복함으로써 형성해도 된다. 도 3에 도시하는 퓨즈 요소(20)는, 당해 적층 패턴을 반복함으로써, 속용단성을 유지하면서, 퓨즈 요소의 두께 증가에 의한 저저항화와, 리플로우 시의 변형 억제를 도모할 수 있다.3, the fuse element to which the present invention is applied includes a first low melting point metal layer 3, a high melting point metal layer 2, a second low melting point metal layer 4, a high melting point metal layer 2, Or may be formed by repeating the lamination pattern. The fuse element 20 shown in Fig. 3 can reduce the resistance by increasing the thickness of the fuse element while suppressing the deformation at the time of reflow while maintaining the fastness by repeating the lamination pattern.

즉, 퓨즈 요소는, 저저항화해서 정격 전류를 높이기 위해서는, 고융점 금속층을 두껍게 하거나, 저융점 금속을 두껍게 하는 것이 필요해진다. 고융점 금속층을 두껍게 하면, 저저항화 외에, 리플로우 시의 변형이나 용단을 방지할 수 있고, 리플로우 온도 등의 고온 환경에 대한 내성을 향상시킬 수 있지만, 한편으로 속용단성을 손상시킨다. 또한, 저융점 금속층을 두껍게 하면 용식이 빨라져, 고온 환경에 대한 내성을 손상시켜버린다. 따라서, 퓨즈 요소(20)는, 당해 적층 패턴을 반복함으로써, 속용단성을 유지하면서, 원하는 두께를 확보해서 저저항화에 의한 정격의 향상을 도모하고, 또한 고온 환경에 대한 내성의 향상을 실현할 수 있다. 또한, 퓨즈 요소(20)는, 당해 적층 패턴을 반복함으로써 8층 적층한 것이지만, 본 발명이 적용된 퓨즈 요소는, 당해 적층 패턴을 반복함으로써 8층 이상으로 적층시켜도 된다.That is, in order to increase the rated current by lowering the resistance of the fuse element, it is necessary to thicken the refractory metal layer or thicken the refractory metal. When the refractory metal layer is made thick, it is possible to prevent deformation or melting of reflow during reflow in addition to lowering the resistance, improve the resistance to high temperature environments such as reflow temperature, and impair the fastness of the refractory metal. Further, if the low melting point metal layer is made thick, the solubility is accelerated and the resistance to a high temperature environment is impaired. Therefore, by repeating the lamination pattern, the fuse element 20 can secure a desired thickness while maintaining fast-wiring, thereby improving the rating by lowering the resistance and improving the resistance to a high-temperature environment have. The fuse element 20 is formed by laminating eight layers by repeating the lamination pattern. However, the fuse element to which the present invention is applied may be laminated by eight or more layers by repeating the lamination pattern.

또한, 본 발명이 적용된 퓨즈 요소는, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 저융점 금속층(3), 고융점 금속층(2), 제2 저융점 금속층(4), 고융점 금속층(2)의 적층 패턴을 반복함과 함께, 최외층으로서 제1 저융점 금속층(3)을 적층시켜도 된다. 도 4에 도시하는 퓨즈 요소(30)는, 당해 적층 패턴을 반복함으로써 8층 적층한 후, 최외층으로서 제1 저융점 금속층(3)을 적층한 것이며, 모든 고융점 금속층(2)이 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)의 사이에 적층된다.4, the fuse element to which the present invention is applied includes a first low melting point metal layer 3, a high melting point metal layer 2, a second low melting point metal layer 4, a high melting point metal layer 2, The lamination pattern may be repeated and the first low melting point metal layer 3 may be laminated as the outermost layer. The fuse element 30 shown in Fig. 4 is obtained by laminating eight layers by repeating the lamination pattern and then laminating the first low melting point metal layer 3 as the outermost layer, , And the second low melting point metal layer (3, 4).

또한, 본 발명이 적용된 퓨즈 요소는, 도 5에 도시한 바와 같이, 하층에서부터, 제2 저융점 금속층(4), 고융점 금속층(2), 제1 저융점 금속층(3), 고융점 금속층(2)의 순서로 4층 적층해도 된다. 도 5에 도시하는 퓨즈 요소(40)도, 상술한 퓨즈 요소(1)와 마찬가지로 한쪽의 고융점 금속층(2)이 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)의 사이에 적층됨으로써, 빠르게 용단될 수 있다.5, the fuse element to which the present invention is applied includes a second low melting point metal layer 4, a high melting point metal layer 2, a first low melting point metal layer 3, 2) may be stacked in this order. The fuse element 40 shown in Fig. 5 also has a structure in which one refractory metal layer 2 is laminated between the first and second refractory metal layers 3 and 4 similarly to the above-described fuse element 1, Can be fused.

또한, 퓨즈 요소(40)는, 최하층의 제2 저융점 금속층(4)을, 후술하는 퓨즈 소자, 보호 소자, 단락 소자, 전환 소자의 각 소자의 전극 상에 접속하는 접속 재료로서 사용해도 된다. 즉, 퓨즈 요소(40)는, 제2 저융점 금속층(4)에 의해 각 소자의 전극에 접속되도록 해도 된다.The fuse element 40 may be used as a connection material for connecting the lowermost second low melting point metal layer 4 to electrodes of respective elements of a fuse element, a protective element, a short circuit element and a switching element, which will be described later. That is, the fuse element 40 may be connected to the electrodes of the respective elements by the second low melting point metal layer 4.

또한, 본 발명이 적용된 퓨즈 요소는, 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 저융점 금속층(4), 고융점 금속층(2), 제1 저융점 금속층(3), 고융점 금속층(2)의 순서로 적층함과 함께, 최외층으로서 제2 저융점 금속층(4)을 적층시켜도 된다. 도 6에 나타내는 퓨즈 요소(50)는, 한 쌍의 고융점 금속층(2)의 사이에 설치되는 내층을 제1 저융점 금속층(3)으로 하고, 외층을 고융점 금속층(2)으로 하고, 최외층을 제2 저융점 금속층(4)으로 한 것이며, 한 쌍의 고융점 금속층(2)이 모두 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)의 사이에 적층된다.6, the fuse element to which the present invention is applied includes a second low melting point metal layer 4, a high melting point metal layer 2, a first low melting point metal layer 3, a high melting point metal layer 2, And the second low melting point metal layer 4 may be laminated as the outermost layer. The fuse element 50 shown in Fig. 6 has a structure in which the inner layer provided between the pair of refractory metal layers 2 is the first refractory metal layer 3, the outer layer is the refractory metal layer 2, And the outer layer is made of the second low melting point metal layer 4 and both of the pair of high melting point metal layers 2 are laminated between the first and second low melting point metal layers 3 and 4.

또한, 본 발명이 적용된 퓨즈 요소는, 도 7에 도시한 바와 같이, 제2 저융점 금속층(4), 고융점 금속층(2), 제1 저융점 금속층(3), 고융점 금속층(2)의 적층 패턴을 반복함으로써 형성해도 된다. 도 7에 나타내는 퓨즈 요소(60)는, 당해 적층 패턴을 반복함으로써, 상술한 퓨즈 요소(20, 30)와 마찬가지로, 속용단성을 유지하면서, 퓨즈 요소의 두께 증가에 의한 저저항화와, 강성 증가에 의한 리플로우 시의 변형 억제를 도모할 수 있다. 또한, 퓨즈 요소(60)는, 당해 적층 패턴을 반복함으로써 8층 적층한 것이지만, 본 발명이 적용된 퓨즈 요소는, 당해 적층 패턴을 반복함으로써 8층 이상으로 적층시켜도 된다.7, the fuse element to which the present invention is applied includes a second low melting point metal layer 4, a high melting point metal layer 2, a first low melting point metal layer 3, a high melting point metal layer 2, Or may be formed by repeating the lamination pattern. The fuse element 60 shown in Fig. 7 has the same advantages as the fuse elements 20 and 30 described above by repeating the above-described lamination pattern, while reducing the resistance by increasing the thickness of the fuse element, It is possible to suppress the deformation during reflow. The fuse element 60 is formed by laminating eight layers by repeating the lamination pattern. However, the fuse element to which the present invention is applied may be laminated by eight or more layers by repeating the lamination pattern.

또한, 본 발명이 적용된 퓨즈 요소는, 도 8에 도시한 바와 같이, 제2 저융점 금속층(4), 고융점 금속층(2), 제1 저융점 금속층(3), 고융점 금속층(2)의 적층 패턴을 반복함과 함께, 최외층으로서 제2 저융점 금속층(4)을 적층시켜도 된다. 도 8에 나타내는 퓨즈 요소(70)는, 당해 적층 패턴을 반복함으로써 8층 적층한 후, 최외층으로서 제2 저융점 금속층(4)을 적층한 것이며, 모든 고융점 금속층(2)이 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)의 사이에 적층된다.8, the fuse element to which the present invention is applied includes a second low melting point metal layer 4, a high melting point metal layer 2, a first low melting point metal layer 3 and a high melting point metal layer 2 The lamination pattern may be repeated and the second low melting point metal layer 4 may be laminated as the outermost layer. The fuse element 70 shown in Fig. 8 is obtained by laminating eight layers by repeating the lamination pattern and then laminating the second low melting point metal layer 4 as the outermost layer, and all the high melting point metal layers 2 are laminated on the first, And the second low melting point metal layer (3, 4).

또한, 상술한 바와 같이, 퓨즈 요소(1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70)는, 제2 저융점 금속층을 구성하는 금속으로서 Bi, In 또는 Bi 혹은 In을 포함하는 합금이 적합하게 사용되지만, In은 Sn보다 저항률이 낮은 반면, 희소 금속이며 고가의 재료이므로, 제조 비용, 재료의 입수 용이성 등을 포함해서 종합적으로 판단하면, 도 1 내지 4에 나타내는 퓨즈 요소(1, 10, 20, 30)보다도, 도 5 내지 8에 나타내는 퓨즈 요소(40, 50, 60, 70)의 구성이 바람직하다고 할 수 있다.In addition, as described above, the fuse elements 1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, and 70 may be made of an alloy containing Bi, In or Bi or In as the metal constituting the second low- However, since In is a material having a lower resistivity than Sn and is a rare metal and is expensive, the fuse elements 1 and 10 shown in Figs. 1 to 4 50, 60 and 70 shown in Figs. 5 to 8 are preferable to the fuse elements 40, 50, 60 and 70 shown in Figs.

또한, 상술한 퓨즈 요소(1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70)는, 제1 저융점 금속층(3)의 체적을 고융점 금속층(2)의 체적보다도 크게 하는 것이 바람직하다. 퓨즈 요소(1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70)는, 제1 저융점 금속층(3)의 체적을 많게 함으로써, 효과적으로 고융점 금속층(2)의 침식에 의한 단시간의 용단을 행할 수 있다. 마찬가지로, 퓨즈 요소(1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70)는, 제2 저융점 금속층(4)의 체적을 고융점 금속층(2)의 체적보다도 크게 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the volume of the first low melting point metal layer 3 is larger than the volume of the high melting point metal layer 2 in the fuse elements 1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, . The fuse elements 1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, and 70 can increase the volume of the first low melting point metal layer 3 effectively to shorten the melting step of the high melting point metal layer 2 . Likewise, it is preferable that the volume of the second low melting point metal layer 4 be larger than the volume of the high melting point metal layer 2 in the fuse elements 1, 10, 20, 30, 40, 50, 60,

계속해서, 상술한 퓨즈 요소(1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70)를 사용한 퓨즈 소자, 보호 소자, 단락 소자, 전환 소자에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 퓨즈 요소(1)를 사용한 각 소자에 대해서 설명하지만, 퓨즈 요소(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70)를 사용해도 됨은 물론이다.Next, fuse elements, protective elements, short-circuit elements and switching elements using the above-described fuse elements 1, 10, 20, 30, 40, 50, 60 and 70 will be described. In the following description, each element using the fuse element 1 is described, but it goes without saying that the fuse elements 10, 20, 30, 40, 50, 60, and 70 may be used.

[퓨즈 소자][Fuse element]

본 발명이 적용된 퓨즈 소자(80)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 절연 기판(81)과, 절연 기판(81)에 설치된 제1 전극(82) 및 제2 전극(83)과, 제1 및 제2 전극(82, 83) 사이에 걸쳐 실장되고, 정격을 초과하는 전류가 통전함으로써 자기 발열에 의해 용단되어, 제1 전극(82)과 제2 전극(83)과의 사이의 전류 경로를 차단하는 퓨즈 요소(1)를 구비한다.9, the fuse element 80 to which the present invention is applied includes an insulating substrate 81, a first electrode 82 and a second electrode 83 provided on the insulating substrate 81, And the current exceeding the rated current is energized to be fused by self heat generation and the current path between the first electrode 82 and the second electrode 83 is set to be (1) for blocking the fuse element (1).

절연 기판(81)은, 예를 들어 알루미나, 유리 세라믹스, 멀라이트, 지르코니아 등의 절연성을 갖는 부재에 의해 사각 형상으로 형성된다. 그 밖에, 절연 기판(81)은, 유리 에폭시 기판, 페놀 기판 등의 프린트 배선 기판에 사용되는 재료를 사용해도 된다.The insulating substrate 81 is formed in a rectangular shape by insulating members such as alumina, glass ceramics, mullite, and zirconia. In addition, as the insulating substrate 81, a material used for a printed wiring board such as a glass epoxy substrate or a phenol substrate may be used.

절연 기판(81)의 서로 대향하는 양단부에는, 제1, 제2 전극(82, 83)이 형성되어 있다. 제1, 제2 전극(82, 83)은, 각각 Ag나 Cu 배선 등의 도전 패턴에 의해 형성되고, 표면에 적절히, 산화 방지 대책으로서 Sn 도금, Ni/Au 도금, Ni/Pd 도금, Ni/Pd/Au 도금 등의 보호층(86)이 설치되어 있다. 또한, 제1, 제2 전극(82, 83)은, 절연 기판(81)의 표면(81a)으로부터, 캐스털레이션을 통해서 이면(81b)에 형성된 제1, 제2 외부 접속 전극(82a, 83a)과 연속되어 있다. 퓨즈 소자(80)는, 이면(81b)에 형성된 제1, 제2 외부 접속 전극(82a, 83a)을 통해서, 회로 기판의 전류 경로 상에 실장된다.First and second electrodes 82 and 83 are formed on opposite ends of the insulating substrate 81, respectively. The first and second electrodes 82 and 83 are each formed of a conductive pattern such as Ag or Cu wiring. The first and second electrodes 82 and 83 are formed of Sn plating, Ni / Au plating, Ni / Pd plating, Ni / And a protective layer 86 such as Pd / Au plating is provided. The first and second electrodes 82 and 83 are electrically connected to the first and second external connection electrodes 82a and 83a formed on the back surface 81b through the castellation from the surface 81a of the insulating substrate 81 ). The fuse element 80 is mounted on the current path of the circuit board through the first and second external connection electrodes 82a and 83a formed on the back surface 81b.

제1 및 제2 전극(82, 83)은, 땜납 등의 접속 재료(88)를 통해서 퓨즈 요소(1)가 접속되어 있다.The fuse element 1 is connected to the first and second electrodes 82 and 83 through a connection material 88 such as solder.

상술한 바와 같이, 퓨즈 요소(1)는, 고융점 금속층(2)을 구비함으로써 고온 환경에 대한 내성이 향상되어 있기 때문에, 실장성이 우수하고, 접속 재료(88)를 통해서 제1 및 제2 전극(82, 83) 사이에 탑재된 후, 리플로우 납땜 등에 의해 용이하게 접속할 수 있다. 또한, 퓨즈 요소(1)는, 최하층에 설치된 제1 저융점 금속층(3) 또는 제2 저융점 금속층(4)을 접속 재료로서 사용하여, 제1, 제2 전극(82, 83)에 접속해도 된다.As described above, since the fuse element 1 is provided with the refractory metal layer 2, the resistance to high temperature environment is improved. Therefore, the fuse element 1 is excellent in the mounting property, and the first and second Mounted between the electrodes 82 and 83, and then easily connected by reflow soldering or the like. The fuse element 1 can also be connected to the first and second electrodes 82 and 83 by using the first low melting point metal layer 3 or the second low melting point metal layer 4 provided at the lowermost layer as a connection material do.

[실장 상태][Implementation Status]

계속해서, 퓨즈 요소(1)의 실장 상태에 대해서 설명한다. 퓨즈 소자(80)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 퓨즈 요소(1)가, 절연 기판(81)의 표면(81a)으로부터 이격해서 실장되어 있다.Next, the mounting state of the fuse element 1 will be described. The fuse element 80 is mounted so that the fuse element 1 is spaced apart from the surface 81a of the insulating substrate 81 as shown in Fig.

한편, 퓨즈 요소를 절연 기판의 표면에 인쇄에 의해 형성하는 등, 퓨즈 요소가 절연 기판의 표면과 접하는 퓨즈 소자에 있어서는, 제1, 제2 전극간에 있어서 퓨즈 요소의 용융 금속이 절연 기판 상에 부착되어 누설이 발생한다. 예를 들어 Ag 페이스트를 세라믹 기판에 인쇄함으로써 퓨즈 요소를 형성한 퓨즈 소자에 있어서는, 세라믹과 은이 소결되어 침투되어버려, 제1, 제2 전극간에 잔류해버린다. 그 때문에, 당해 퓨즈 요소의 용융 잔사에 의해 제1, 제2 전극간에 누설 전류가 흘러, 전류 경로를 완전하게는 차단할 수가 없다.On the other hand, in the fuse element in which the fuse element is in contact with the surface of the insulating substrate, such as forming the fuse element on the surface of the insulating substrate by printing, the molten metal of the fuse element between the first and second electrodes is adhered And leakage occurs. For example, in a fuse element in which a fuse element is formed by printing an Ag paste on a ceramic substrate, the ceramic and silver are sintered and infiltrated and remain between the first and second electrodes. Therefore, leakage current flows between the first and second electrodes by the molten residue of the fuse element, and the current path can not be completely blocked.

이 점, 퓨즈 소자(80)에 있어서는, 절연 기판(81)과는 별도로 단체로 퓨즈 요소(1)를 형성하고, 또한 절연 기판(81)의 표면(81a)으로부터 이격해서 실장시키고 있다. 따라서, 퓨즈 소자(80)는, 퓨즈 요소(1)의 용융 시에도 용융 금속이 절연 기판(81)에 침투되지 않고 제1, 제2 전극(82, 83) 상에 인입되어, 확실하게 제1, 제2 전극(82, 83) 사이를 절연할 수 있다.In this regard, in the fuse element 80, the fuse element 1 is separately formed separately from the insulating substrate 81, and the fuse element 80 is further mounted on the surface 81a of the insulating substrate 81 so as to be spaced apart from the surface 81a. Therefore, the fuse element 80 is prevented from being melted even when the fuse element 1 is melted, and the molten metal is drawn onto the first and second electrodes 82 and 83 without penetrating the insulating substrate 81, , And the second electrodes (82, 83).

[플랙스 시트][Flex sheet]

또한, 퓨즈 소자(80)는, 고융점 금속층(2) 또는 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)의 산화 방지와, 용단 시의 산화물 제거 및 땜납의 유동성 향상을 위해 퓨즈 요소(1)의 표면이나 이면에 플랙스를 코팅해도 된다. 또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 퓨즈 요소(1) 상의 최외층의 전체면에 플랙스 시트(87)를 배치해도 된다. 플랙스 시트(87)는, 유동체 또는 반유동체의 플랙스를 시트 형상의 지지체에 함침, 유지시킨 것이며, 예를 들어 부직포나 메쉬 형상의 바탕지에 플랙스를 함침시킨 것이다.The fuse element 80 is connected to the fuse element 1 in order to prevent oxidation of the refractory metal layer 2 or the first and second low melting point metal layers 3 and 4, ) May be coated on the front surface or the back surface. 9, the flex sheet 87 may be disposed on the entire surface of the outermost layer on the fuse element 1. In this case, The flex sheet 87 is obtained by impregnating and holding a flexure of a fluid or a semi-flexible body in a sheet-like support, for example, a nonwoven fabric or a mesh-like base paper impregnated with a flex.

도 10에 도시한 바와 같이, 플랙스 시트(87)는, 퓨즈 요소(1)의 표면적보다도 넓은 면적을 갖는 것이 바람직하다. 이에 의해, 퓨즈 요소(1)는, 플랙스 시트(87)에 의해 완전히 피복되어, 용융에 의해 체적이 팽창한 경우에도, 확실하게 플랙스에 의한 산화물 제거 및 습윤성의 향상에 의한 속용단을 실현할 수 있다.As shown in Fig. 10, it is preferable that the flex sheet 87 has an area larger than the surface area of the fuse element 1. Thereby, the fuse element 1 is completely covered with the flex sheet 87, and even when the volume is expanded by melting, it is possible to reliably remove the oxide by the flex and improve the wettability, .

플랙스 시트(87)를 배치함으로써, 퓨즈 요소(1)의 실장 시나 퓨즈 소자(80)의 실장 시에 있어서의 열처리 공정에서도 플랙스를 퓨즈 요소(1)의 전체면에 걸쳐 유지할 수 있고, 퓨즈 소자(80)의 실사용 시에 있어서, 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)(예를 들어 땜납)의 습윤성을 높임과 함께, 제1, 제2 저융점 금속이 용해하고 있는 동안의 산화물을 제거하고, 고융점 금속(예를 들어 Ag)에 대한 침식 작용을 사용해서 속용단성을 향상시킬 수 있다.By arranging the flex sheet 87, it is possible to maintain the flex over the entire surface of the fuse element 1 even in the process of heat treatment during the mounting of the fuse element 1 or the mounting of the fuse element 80, (For example, solder) in the first and second low melting point metal layers 3 and 4 in practical use of the first and second low melting point metal layers 80 and 80, And erosion action on a refractory metal (e.g., Ag) can be used to improve the fastness.

또한, 플랙스 시트(87)를 배치함으로써, 최외층의 고융점 금속층(2)의 표면에, Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등의 산화 방지막을 형성한 경우에도, 당해 산화 방지막의 산화물을 제거할 수 있고, 고융점 금속층(2)의 산화를 효과적으로 방지하여, 속용단성을 유지, 향상시킬 수 있다.Further, even when an oxidation preventing film such as Pb-free solder containing Sn as a main component is formed on the surface of the refractory metal layer 2 on the outermost layer by disposing the flex sheet 87, the oxide of the oxidation preventing film is removed The oxidation of the refractory metal layer 2 is effectively prevented, and the fast-spinning resistance can be maintained and improved.

또한, 퓨즈 소자(80)는, 플랙스 시트(87) 대신에, 도 11에 도시한 바와 같이, 퓨즈 요소(1)의 최외층에 플랙스(85a)를 도포한 후, 플랙스(85a) 상에 부직포나 메쉬 형상의 바탕지를 배치하여, 플랙스를 함침시켜도 된다. 또한, 퓨즈 소자(80)는, 도 12에 도시한 바와 같이, 플랙스 시트 대신에, 퓨즈 요소(1)의 최외층 전체면에, 섬유 형상물이 혼합된 플랙스(85b)를 도포해도 된다. 플랙스(85b)는, 섬유 형상물이 혼합됨으로써 점성이 높아져, 고온 환경 하에서도 유동하기 어려워서, 퓨즈 요소(1)의 전체면에 걸쳐 용단 시의 산화물 제거 및 습윤성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 플랙스(85b)에 혼합시키는 섬유 형상물로서는, 예를 들어 부직포 섬유, 유리 섬유 등, 절연성, 내열성을 구비한 섬유가 적합하게 사용된다.11, the fuse element 80 is formed by applying a flexure 85a to the outermost layer of the fuse element 1 as shown in Fig. 11, Or a mesh-like base paper may be arranged to impregnate a plex. 12, instead of the flex sheet, the fuse element 80 may be coated with the flex sheet 85b mixed with the fibrous material on the entire outermost layer of the fuse element 1. The fibers 85b are highly viscous due to the mixing of the fibrous materials and are difficult to flow even under a high temperature environment so that oxide removal and wettability at the time of fusing can be improved over the entire surface of the fuse element 1. [ As the fibrous material to be mixed in the plex 85b, for example, nonwoven fabric, glass fiber, and other fibers having insulation and heat resistance are suitably used.

또한 퓨즈 요소(1)는, 상술한 바와 같이 제1, 제2 전극(82, 83) 상에 리플로우 납땜에 의해 접속할 수 있지만, 그 밖에도, 퓨즈 요소(1)는, 초음파 용접에 의해 제1, 제2 전극(82, 83) 상에 접속해도 된다.The fuse element 1 can also be connected to the first and second electrodes 82 and 83 by reflow soldering as described above but the fuse element 1 can also be connected to the first and second electrodes 82 and 83 by ultrasonic welding, , And the second electrodes 82 and 83, respectively.

[커버 부재][Cover member]

또한, 퓨즈 소자(80)는, 퓨즈 요소(1)가 설치된 절연 기판(81)의 표면(81a) 상에 내부를 보호함과 함께 용융한 퓨즈 요소(1)의 비산을 방지하는 커버 부재(89)가 설치되어 있다. 커버 부재(89)는, 각종 엔지니어링 플라스틱, 세라믹스 등의 절연성을 갖는 부재에 의해 형성할 수 있고, 절연성의 접착제(84)를 통해서 접속되어 있다. 퓨즈 소자(80)는, 퓨즈 요소(1)가 커버 부재(89)에 의해 덮이기 때문에, 과전류에 의한 아크 방전의 발생을 수반하는 자기 발열 차단 시에 있어서도, 용융 금속이 커버 부재(89)에 의해 포착되어, 주위로의 비산을 방지할 수 있다.The fuse element 80 also has a cover member 89 for protecting the inside thereof on the surface 81a of the insulating substrate 81 provided with the fuse element 1 and preventing scattering of the melted fuse element 1 ). The cover member 89 can be formed by a member having an insulating property such as various engineering plastics or ceramics and is connected through an insulating adhesive 84. [ Since the fuse element 1 is covered with the cover member 89, the fuse element 80 can prevent the molten metal from flowing to the cover member 89 So that scattering to the surroundings can be prevented.

또한, 커버 부재(89)는, 천장면(89a)으로부터 절연 기판(81)을 향해서, 적어도 플랙스 시트(87)의 측면까지 연장되는 돌기부(89b)를 갖고 있다. 커버 부재(89)는, 돌기부(89b)에 의해, 플랙스 시트(87)의 측면이 이동 규제를 받기 때문에, 플랙스 시트(87)의 위치 어긋남을 방지하는 것이 가능하게 된다. 즉, 돌기부(89b)는, 플랙스 시트(87)의 크기보다도 소정의 클리어런스를 유지한 크기로, 플랙스 시트(87)를 유지해야 할 위치에 대응해서 설치된다. 또한, 돌기부(89b)는, 플랙스 시트(87)의 측면을 주회해서 덮는 벽면으로 해도 되고, 부분적으로 돌기하는 것이어도 된다.The cover member 89 has a protruding portion 89b extending from the ceiling surface 89a toward the insulating substrate 81 and extending at least to the side surface of the flex sheet 87. [ Since the side surface of the flex sheet 87 is restricted by the protruding portion 89b of the cover member 89, the displacement of the flex sheet 87 can be prevented. That is, the protruding portion 89b has a size that is larger than the size of the flex sheet 87 and maintains a predetermined clearance, and is provided corresponding to the position where the flex sheet 87 should be held. The projecting portion 89b may be a wall surface that covers the side surface of the flex sheet 87 and may partially protrude.

또한, 커버 부재(89)는, 플랙스 시트(87)와 천장면(89a)의 사이에 소정의 간격을 둔 구성으로 되어 있다. 이것은, 퓨즈 요소(1)가 용융했을 때, 용융한 퓨즈 요소(1)가 플랙스 시트(87)를 밀어올리기 위한 클리어런스가 필요하기 때문이다.The cover member 89 has a predetermined gap between the flex sheet 87 and the ceiling surface 89a. This is because, when the fuse element 1 is melted, a molten fuse element 1 needs a clearance for pushing up the flex sheet 87.

따라서, 커버 부재(89)는, 커버 부재(89)의 내부 공간의 높이(천장면(89a)까지의 높이)는, 절연 기판(81)의 표면(81a) 상의 용융한 퓨즈 요소(1)의 높이와, 플랙스 시트(87)의 두께의 합보다도 커지도록 구성되어 있다.The height of the inner space of the cover member 89 (the height up to the ceiling surface 89a) of the cover member 89 is set to be larger than the height of the molten fuse element 1 on the surface 81a of the insulating substrate 81 And the thickness of the flex sheet 87, as shown in FIG.

[회로 구성][Circuit configuration]

이러한 퓨즈 소자(80)는, 도 13의 (A)에 나타내는 회로 구성을 갖는다. 퓨즈 소자(80)는, 제1, 제2 외부 접속 전극(82a, 83a)을 통해서 외부 회로에 실장됨으로써, 당해 외부 회로의 전류 경로 상에 내장된다. 퓨즈 소자(80)는, 퓨즈 요소(1)에 소정의 정격 전류가 흐르고 있는 동안에는, 자기 발열에 의해서도 용단되지 않는다. 그리고, 퓨즈 소자(80)는, 정격을 초과하는 과전류가 통전하면, 퓨즈 요소(1)가 자기 발열에 의해 용단되고, 제1, 제2 전극(82, 83) 사이를 차단함으로써, 당해 외부 회로의 전류 경로를 차단한다(도 13의 (B)).Such a fuse element 80 has a circuit configuration shown in Fig. 13 (A). The fuse element 80 is embedded in an external circuit through the first and second external connection electrodes 82a and 83a so as to be embedded in the current path of the external circuit. The fuse element 80 is not fused by self heat generation while a predetermined rated current flows through the fuse element 1. [ When the overcurrent exceeding the rating is energized, the fuse element 80 is fused by the self-heating, and the first and second electrodes 82 and 83 are cut off by the fuse element 80, (Fig. 13 (B)).

이때, 퓨즈 요소(1)는, 상술한 바와 같이, 고융점 금속층(2)보다도 융점이 낮은 제1 저융점 금속층(3) 및 제1 저융점 금속층(3)보다도 융점이 낮은 제2 저융점 금속층(4)이 적층되어 있기 때문에, 과전류에 의한 자기 발열에 의해, 제2 저융점 금속층(4)의 융점으로부터 용융을 개시하여, 고융점 금속층(2)을 침식하기 시작한다. 따라서, 퓨즈 요소(1)는, 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)에 의한 고융점 금속층(2)의 침식 작용을 이용함으로써, 고융점 금속층(2)이 자신의 융점보다도 낮은 온도에서 용융되어, 빠르게 용단될 수 있다.At this time, as described above, the fuse element 1 is composed of the first low melting point metal layer 3 having a lower melting point than the high melting point metal layer 2 and the second low melting point metal layer 3 having a melting point lower than that of the first low melting point metal layer 3, Melting metal layer 4 starts to melt from the melting point of the second low-melting-point metal layer 4 due to the self-heating due to the overcurrent, and the high-melting-point metal layer 2 starts to erode. Therefore, the fuse element 1 can be formed by using the erosion action of the refractory metal layer 2 by the first and second refractory metal layers 3 and 4 so that the refractory metal layer 2 has a temperature lower than its melting point And can be quickly fused.

뿐만 아니라, 도 14에 도시한 바와 같이, 퓨즈 요소(1)의 용융 금속은, 제1 및 제2 전극(82, 83)의 물리적인 인입 작용에 의해 좌우로 분단되므로, 빠르면서 또한 확실하게, 제1 및 제2 전극(82, 83) 사이의 전류 경로를 차단할 수 있다.14, the molten metal of the fuse element 1 is divided into right and left by the physical pulling action of the first and second electrodes 82 and 83, The current path between the first and second electrodes 82 and 83 can be cut off.

[보호 소자][Protection Device]

계속해서, 퓨즈 요소(1)를 사용한 보호 소자에 대해서 설명한다. 본 발명이 적용된 보호 소자(90)는, 도 15의 (A), (B)에 도시한 바와 같이, 절연 기판(91)과, 절연 기판(91)에 적층되어, 절연 부재(92)에 덮인 발열체(93)와, 절연 기판(91)의 양단에 형성된 제1 전극(94) 및 제2 전극(95)과, 절연 부재(91) 상에 발열체(93)와 중첩하도록 적층되어, 발열체(93)에 전기적으로 접속된 발열체 인출 전극(96)과, 양단이 제1, 제2 전극(94, 95)에 각각 접속되고, 중앙부가 발열체 인출 전극(96)에 접속된 퓨즈 요소(1)를 구비한다. 그리고, 보호 소자(90)는, 절연 기판(91) 상에 내부를 보호하는 커버 부재(97)가 설치되어 있다.Next, the protection element using the fuse element 1 will be described. As shown in Figs. 15A and 15B, the protection element 90 to which the present invention is applied includes an insulating substrate 91, an insulating substrate 91, A first electrode 94 and a second electrode 95 formed on both ends of the insulating substrate 91 and a heating element 93 are stacked on the insulating member 91 so as to overlap the heating element 93, And a fuse element 1 whose both ends are connected to the first and second electrodes 94 and 95 respectively and whose central portion is connected to the heating element lead-out electrode 96 is provided with a heating element lead- do. The protective element 90 is provided on the insulating substrate 91 with a cover member 97 for protecting the inside thereof.

절연 기판(91)은, 상기 절연 기판(81)과 마찬가지로, 예를 들어 알루미나, 유리 세라믹스, 멀라이트, 지르코니아 등의 절연성을 갖는 부재에 의해 사각 형상으로 형성된다. 그 밖에, 절연 기판(91)은, 유리 에폭시 기판, 페놀 기판 등의 프린트 배선 기판에 사용되는 재료를 사용해도 된다.Like the insulating substrate 81, the insulating substrate 91 is formed in a rectangular shape by insulating members such as alumina, glass ceramics, mullite, and zirconia. In addition, as the insulating substrate 91, a material used for a printed wiring board such as a glass epoxy substrate or a phenol substrate may be used.

절연 기판(91)의 서로 대향하는 양단부에는, 제1, 제2 전극(94, 95)이 형성되어 있다. 제1, 제2 전극(94, 95)은, 각각 Ag나 Cu 배선 등의 도전 패턴에 의해 형성되어 있다. 또한, 제1, 제2 전극(94, 95)은, 절연 기판(91)의 표면(91a)으로부터, 캐스털레이션을 통해서 이면(91b)에 형성된 제1, 제2 외부 접속 전극(94a, 95a)과 연속되어 있다. 보호 소자(90)는, 이면(91b)에 형성된 제1, 제2 외부 접속 전극(94a, 95a)이 보호 소자(90)가 실장되는 회로 기판에 설치된 접속 전극에 접속됨으로써, 회로 기판 상에 형성된 전류 경로의 일부에 포함된다.First and second electrodes 94 and 95 are formed on opposite ends of the insulating substrate 91, respectively. The first and second electrodes 94 and 95 are formed by a conductive pattern such as Ag or Cu wiring. The first and second electrodes 94 and 95 are electrically connected to the first and second external connection electrodes 94a and 95a formed on the back surface 91b through the castellation from the surface 91a of the insulating substrate 91, ). The protection element 90 is formed by connecting the first and second external connection electrodes 94a and 95a formed on the back surface 91b to the connection electrode provided on the circuit board on which the protection element 90 is mounted, And is included in a part of the current path.

발열체(93)는, 통전하면 발열하는 도전성을 갖는 부재이며, 예를 들어 니크롬, W, Mo, Ru 등 또는 이들을 포함하는 재료를 포함한다. 발열체(93)는, 이들의 합금 또는 조성물, 화합물의 분말 상태체를 수지 바인더 등과 혼합해서 페이스트상으로 한 것을, 절연 기판(91) 상에 스크린 인쇄 기술을 사용해서 패턴 형성하고, 소성하는 등에 의해 형성할 수 있다.The heating element 93 is a conductive member that generates heat when energized, and includes, for example, nichrome, W, Mo, Ru, or the like or a material containing them. The heat generating element 93 is formed by mixing a powdery body of the alloy or the composition or the compound with a resin binder or the like and forming the paste into a paste by patterning the insulating substrate 91 using a screen printing technique, .

또한, 보호 소자(90)는, 발열체(93)가 절연 부재(92)에 의해 피복되어, 절연 부재(92)를 통해서 발열체(93)와 대향하도록 발열체 인출 전극(96)이 형성된다. 발열체 인출 전극(96)은 퓨즈 요소(1)가 접속되고, 이에 의해 발열체(93)는, 절연 부재(92) 및 발열체 인출 전극(96)을 통해서 퓨즈 요소(1)와 중첩된다. 절연 부재(92)는, 발열체(93)의 보호 및 절연을 도모함과 함께, 발열체(93)의 열을 효율적으로 퓨즈 요소(1)에 전달하기 위해서 설치되며, 예를 들어 유리층을 포함한다.The heating element 93 is covered with the insulating member 92 so that the heating element lead-out electrode 96 is formed so that the heating element 93 faces the heating element 93 through the insulating member 92. The heating element 93 is connected to the fuse element 1 via the insulating member 92 and the heating element withdrawal electrode 96. The heating element 93 is connected to the fuse element 1 via the insulating member 92 and the heating element lead- The insulating member 92 is provided to efficiently protect the fuse element 1 from the heat of the heating element 93 while protecting and insulating the heating element 93 and includes a glass layer, for example.

또한, 발열체(93)는, 절연 기판(91)에 적층된 절연 부재(92)의 내부에 형성해도 된다. 또한, 발열체(93)는, 제1, 제2 전극(94, 95)이 형성된 절연 기판(91) 표면(91a)과 반대측의 이면(91b)에 형성해도 되고, 또는, 절연 기판(91)의 표면(91a)에 제1, 제2 전극(94, 95)과 인접해서 형성해도 된다. 또한, 발열체(93)는, 절연 기판(91)의 내부에 형성해도 된다.The heating element 93 may be formed inside the insulating member 92 stacked on the insulating substrate 91. [ The heating element 93 may be formed on the back surface 91b opposite to the surface 91a of the insulating substrate 91 on which the first and second electrodes 94 and 95 are formed, But may be formed adjacent to the first and second electrodes 94 and 95 on the surface 91a. Further, the heating element 93 may be formed inside the insulating substrate 91.

또한, 발열체(93)는, 일단부가 발열체 인출 전극(96)과 접속되고, 타단부가 발열체 전극(99)과 접속되어 있다. 발열체 인출 전극(96)은, 절연 기판(91)의 표면(91a) 상에 형성됨과 함께 발열체(93)와 접속된 하층부(96a)와, 발열체(93)와 대향해서 절연 부재(92) 상에 적층됨과 함께 퓨즈 요소(1)와 접속되는 상층부(96b)를 갖는다. 이에 의해, 발열체(93)는, 발열체 인출 전극(96)을 통해서 퓨즈 요소(1)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 발열체 인출 전극(96)은, 절연 부재(92)를 통해서 발열체(93)에 대향 배치됨으로써, 퓨즈 요소(1)를 용융시킴과 함께, 용융 도체를 응집하기 쉽게 할 수 있다.One end of the heating element 93 is connected to the heating-element lead-out electrode 96, and the other end thereof is connected to the heating-element electrode 99. The heating element lead-out electrode 96 is formed on the surface 91a of the insulating substrate 91 and has a lower layer portion 96a connected to the heating element 93 and a lower layer portion 96a connected to the heating member 93 on the insulating member 92 And an upper layer portion 96b which is laminated and connected to the fuse element 1. [ Thereby, the heating element 93 is electrically connected to the fuse element 1 through the heating-element lead-out electrode 96. Further, the heating-element lead-out electrode 96 is arranged to face the heating element 93 through the insulating member 92, thereby making it easier to melt the fuse element 1 and coagulate the molten conductor.

또한, 발열체 전극(99)은, 절연 기판(91)의 표면(91a) 상에 형성되고, 캐스털레이션을 통해서 절연 기판(91)의 이면(91b)에 형성된 발열체 급전 전극(99a)과 연속되어 있다.The heating element electrode 99 is formed on the surface 91a of the insulating substrate 91 and is continuous with the heating element feeding electrode 99a formed on the back surface 91b of the insulating substrate 91 through casting have.

보호 소자(90)는, 제1 전극(94)으로부터 발열체 인출 전극(96)을 통해서 제2 전극(95)에 걸쳐 퓨즈 요소(1)가 접속되어 있다. 퓨즈 요소(1)는, 땜납 등의 접속 재료(100)를 통해서 제1, 제2 전극(94, 95) 및 발열체 인출 전극(96) 상에 접속된다.The fuse element 1 is connected to the protection element 90 from the first electrode 94 to the second electrode 95 through the heating-element lead-out electrode 96. The fuse element 1 is connected to the first and second electrodes 94 and 95 and the heating element lead-out electrode 96 through a connecting material 100 such as solder.

상술한 바와 같이, 퓨즈 요소(1)는, 고융점 금속층(2)을 구비함으로써 고온 환경에 대한 내성이 향상되어 있기 때문에, 실장성이 우수하고, 접속 재료(100)를 통해서 제1, 제2 전극(94, 95) 및 발열체 인출 전극(96) 상에 탑재된 후, 리플로우 납땜 등에 의해 용이하게 접속할 수 있다. 또한, 퓨즈 요소(1)는, 최하층에 설치된 제1 저융점 금속층(3) 또는 제2 저융점 금속층(4)을 접속 재료로서 사용하여, 제1, 제2 전극(94, 95) 및 발열체 인출 전극(96)에 접속해도 된다.As described above, since the fuse element 1 is provided with the refractory metal layer 2, resistance to a high-temperature environment is improved. Therefore, the fuse element 1 is excellent in mounting property, and the first and second Mounted on the electrodes 94 and 95 and the heating-element lead-out electrode 96, and then easily connected by reflow soldering or the like. The fuse element 1 can be manufactured by using the first low melting point metal layer 3 or the second low melting point metal layer 4 provided at the lowermost layer as a connection material to form the first and second electrodes 94 and 95, It may be connected to the electrode 96.

[플랙스 시트][Flex sheet]

또한, 보호 소자(90)는, 고융점 금속층(2) 또는 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)의 산화 방지와, 용단 시의 산화물 제거 및 땜납의 유동성 향상을 위해, 퓨즈 요소(1)의 표면이나 이면에 플랙스를 코팅해도 된다. 또한, 도 15에 도시한 바와 같이, 퓨즈 요소(1) 상의 최외층의 전체면에 플랙스 시트(101)를 배치해도 된다. 플랙스 시트(101)는, 상기 플랙스 시트(87)와 마찬가지로, 유동체 또는 반유동체의 플랙스를 시트 형상의 지지체에 함침, 유지시킨 것이며, 예를 들어 부직포나 메쉬 형상의 바탕지에 플랙스를 함침시킨 것이다.In order to prevent oxidation of the high melting point metal layer 2 or the first and second low melting point metal layers 3 and 4 and to improve the flowability of the solder and oxide removal during the fusing step, 1) may be coated on the surface or backside thereof. 15, the flex sheet 101 may be disposed on the entire surface of the outermost layer on the fuse element 1. [ Like the flex sheet 87, the flex sheet 101 impregnates and retains a flexure of a fluid or a semi-flexible body in a sheet-like support, for example, a nonwoven fabric or a mesh-like base paper impregnated with a flex.

플랙스 시트(101)는, 퓨즈 요소(1)의 표면적보다도 넓은 면적을 갖는 것이 바람직하다. 이에 의해, 퓨즈 요소(1)는, 플랙스 시트(101)에 의해 완전히 피복되어, 용융에 의해 체적이 팽창한 경우에도, 확실하게 플랙스에 의한 산화물 제거 및 습윤성의 향상에 의한 속용단을 실현할 수 있다.It is preferable that the flex sheet 101 has an area larger than the surface area of the fuse element 1. [ As a result, the fuse element 1 is completely covered with the flex sheet 101, and even when the volume is expanded by melting, it is possible to reliably remove the oxide by the flux and improve the wettability, .

플랙스 시트(101)를 배치함으로써, 퓨즈 요소(1)의 실장 시나 보호 소자(90)의 실장 시에 있어서의 열처리 공정에서도 플랙스를 퓨즈 요소(1)의 전체면에 걸쳐 유지할 수 있고, 보호 소자(90)의 실사용 시에 있어서, 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)(예를 들어 땜납)의 습윤성을 높임과 함께, 제1, 제2 저융점 금속이 용해하고 있는 동안의 산화물을 제거하고, 고융점 금속(예를 들어 Ag)에 대한 침식 작용을 사용해서 속용단성을 향상시킬 수 있다.By arranging the flex sheet 101, it is possible to maintain the flex over the entire surface of the fuse element 1 even in the heat treatment process at the time of mounting of the fuse element 1 or the mounting of the protection element 90, 90 and the first and second low melting point metal layers 3 and 4 (for example, solder) is increased while the first and second low melting point metal layers 3 and 4 are melted, And erosion action on a refractory metal (e.g., Ag) can be used to improve the fastness.

또한, 플랙스 시트(101)를 배치함으로써, 최외층의 고융점 금속층(2)의 표면에, Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등의 산화 방지막을 형성한 경우에도, 당해 산화 방지막의 산화물을 제거할 수 있고, 고융점 금속층(2)의 산화를 효과적으로 방지하여, 속용단성을 유지, 향상시킬 수 있다.Also, by disposing the flex sheet 101, even when an oxidation preventing film such as Pb-free solder containing Sn as a main component is formed on the surface of the refractory metal layer 2 on the outermost layer, the oxide of the oxidation preventing film is removed The oxidation of the refractory metal layer 2 is effectively prevented, and the fast-spinning resistance can be maintained and improved.

또한, 보호 소자(90)는, 플랙스 시트(101) 대신에, 도 16에 도시한 바와 같이, 퓨즈 요소(1)의 최외층에 플랙스(104a)를 도포한 후, 플랙스(104a) 상에 부직포나 메쉬 형상의 바탕지를 배치하여, 플랙스(104a)를 함침시켜도 된다. 또한, 보호 소자(90)는, 도 17에 도시한 바와 같이, 플랙스 시트 대신에, 퓨즈 요소(1)의 최외층 전체면에, 섬유 형상물이 혼합된 플랙스(104b)를 도포해도 된다. 플랙스(104b)는 섬유 형상물이 혼합됨으로써 점성이 높아져, 고온 환경 하에서도 유동하기 어려워, 퓨즈 요소(1)의 전체면에 걸쳐 용단 시의 산화물 제거 및 습윤성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 플랙스(104b)에 혼합시키는 섬유 형상물로서는, 예를 들어 부직포 섬유, 유리 섬유 등, 절연성, 내열성을 구비한 섬유가 적합하게 사용된다.16, the protection element 90 may be formed by applying a flexure 104a to the outermost layer of the fuse element 1 and then pressing the nonwoven fabric 104a on the flexure 104a, Or a mesh-like base paper may be arranged to impregnate the plexes 104a. 17, the protective element 90 may be coated with a flex 104b mixed with a fibrous material on the entire outermost layer of the fuse element 1 instead of the flex sheet. Since the fiber 104b is mixed with the fibrous material, it is highly viscous and hardly flows even under a high temperature environment, so that oxide removal and wettability at the time of fusing can be improved over the entire surface of the fuse element 1. [ As the fibrous material to be mixed with the flex 104b, for example, nonwoven fabric, glass fiber, and other fibers having insulation and heat resistance are suitably used.

또한, 제1, 제2 전극(94, 95), 발열체 인출 전극(96) 및 발열체 전극(99)은, 예를 들어 Ag나 Cu 등의 도전 패턴에 의해 형성되고, 적절히, 표면에 Sn 도금, Ni/Au 도금, Ni/Pd 도금, Ni/Pd/Au 도금 등의 보호층(98)이 형성되어 있다. 이에 의해, 표면의 산화를 방지함과 함께, 퓨즈 요소(1)의 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)이나 퓨즈 요소(1)의 접속용 땜납 등의 접속 재료(100)에 의한 제1, 제2 전극(94, 95) 및 발열체 인출 전극(96)의 침식을 억제할 수 있다.The first and second electrodes 94 and 95, the heating-element lead-out electrode 96 and the heating-element electrode 99 are formed of a conductive pattern such as Ag or Cu, A protective layer 98 such as Ni / Au plating, Ni / Pd plating, Ni / Pd / Au plating or the like is formed. This makes it possible to prevent the surface from being oxidized and to prevent the fuse element 1 from being damaged by the connection material 100 such as the first and second low melting point metal layers 3 and 4 of the fuse element 1 and the connecting solder of the fuse element 1. [ The erosion of the first and second electrodes 94 and 95 and the heating-element lead-out electrode 96 can be suppressed.

또한, 제1, 제2 전극(94, 95)에는, 상술한 퓨즈 요소(1)의 용융 도체나 퓨즈 요소(1)의 접속 재료(100)의 유출을 방지하는 유리 등의 절연 재료를 포함하는 유출 방지부(102)가 형성되어 있다.The first and second electrodes 94 and 95 are provided with an insulating material such as glass for preventing the molten conductor of the fuse element 1 and the connecting material 100 of the fuse element 1 from flowing out The outflow preventing portion 102 is formed.

[커버 부재][Cover member]

또한, 보호 소자(90)는, 퓨즈 요소(1)가 설치된 절연 기판(91)의 표면(91a) 상에, 내부를 보호함과 함께 용융한 퓨즈 요소(1)의 비산을 방지하는 커버 부재(97)가 설치되어 있다. 커버 부재(97)는, 각종 엔지니어링 플라스틱, 세라믹스 등의 절연성을 갖는 부재에 의해 형성할 수 있다. 보호 소자(90)는, 퓨즈 요소(1)가 커버 부재(97)에 의해 덮이기 때문에, 용융 금속이 커버 부재(97)에 의해 포착되어, 주위로의 비산을 방지할 수 있다.The protection element 90 is provided on the surface 91a of the insulating substrate 91 on which the fuse element 1 is provided and a cover member (not shown) for protecting the inside and preventing the fused element 1 from scattering 97 are installed. The cover member 97 can be formed by a member having insulating properties such as various engineering plastics and ceramics. Since the fuse element 1 is covered by the cover member 97, the protective element 90 can catch molten metal by the cover member 97 and prevent it from scattering to the surroundings.

또한, 커버 부재(97)는, 천장면(97a)으로부터 절연 기판(81)을 향해서, 적어도 플랙스 시트(101)의 측면까지 연장되는 돌기부(97b)를 갖고 있다. 커버 부재(97)는, 돌기부(97b)에 의해, 플랙스 시트(101)의 측면이 이동 규제를 받기 때문에, 플랙스 시트(101)의 위치 어긋남을 방지하는 것이 가능하게 된다. 즉, 돌기부(97b)는, 플랙스 시트(101)의 크기보다도 소정의 클리어런스를 유지한 크기로, 플랙스 시트(101)를 유지해야 할 위치에 대응해서 설치된다. 또한, 돌기부(97b)는, 플랙스 시트(101)의 측면을 주회해서 덮는 벽면으로 해도 되고, 부분적으로 돌기하는 것이어도 된다.The cover member 97 has a protrusion 97b extending from the ceiling surface 97a toward the insulating substrate 81 and extending at least to the side surface of the flex sheet 101. [ The side surface of the flex sheet 101 is restricted by the protruding portion 97b of the cover member 97 so that the displacement of the flex sheet 101 can be prevented. That is, the protruding portion 97b is provided so as to correspond to a position at which the flex sheet 101 should be held, the size of which maintains a predetermined clearance with respect to the size of the flex sheet 101. [ The projecting portion 97b may be a wall surface that covers the side surface of the flex sheet 101 and may partially protrude therefrom.

또한, 커버 부재(97)는, 플랙스 시트(101)와 천장면(97a)의 사이에 소정의 간격을 둔 구성으로 되어 있다. 이것은, 퓨즈 요소(1)가 용융했을 때, 용융한 퓨즈 요소(1)가 플랙스 시트(101)를 밀어올리기 위한 클리어런스가 필요하기 때문이다.The cover member 97 has a predetermined gap between the flex sheet 101 and the ceiling surface 97a. This is because, when the fuse element 1 melts, a clearance is required for the melted fuse element 1 to push up the flex sheet 101.

따라서, 커버 부재(97)는, 커버 부재(97)의 내부 공간의 높이(천장면(97a)까지의 높이)는, 절연 기판(91)의 표면(91a) 상의 용융한 퓨즈 요소(1)의 높이와, 플랙스 시트(101)의 두께의 합보다도 커지도록 구성되어 있다.The height of the inner space of the cover member 97 (the height up to the ceiling surface 97a) of the cover member 97 is set to be larger than the height of the molten fuse element 1 on the surface 91a of the insulating substrate 91 And the thickness of the flex sheet 101, as shown in FIG.

이러한 보호 소자(90)는, 발열체 급전 전극(99a), 발열체 전극(99), 발열체(93), 발열체 인출 전극(96) 및 퓨즈 요소(1)에 이르는 발열체(93)로의 통전 경로가 형성된다. 또한, 보호 소자(90)는, 발열체 전극(99)이 발열체 급전 전극(99a)을 통해서 발열체(93)에 통전시키는 외부 회로와 접속되고, 당해 외부 회로에 의해 발열체 전극(99)과 퓨즈 요소(1)에 걸친 통전이 제어된다.Such a protection element 90 is provided with a conduction path to the heating element 93 leading to the heating element feed electrode 99a, the heating element electrode 99, the heating element 93, the heating element lead-out electrode 96 and the fuse element 1 . The protective element 90 is connected to an external circuit that energizes the heating element 93 via the heating element feed electrode 99a and the heating element electrode 99 and the fuse element 1 is controlled.

또한, 보호 소자(90)는, 퓨즈 요소(1)가 발열체 인출 전극(96)과 접속됨으로써, 발열체(93)로의 통전 경로의 일부를 구성한다. 따라서, 보호 소자(90)는, 퓨즈 요소(1)가 용융하고, 외부 회로와의 접속이 차단되면, 발열체(93)로의 통전 경로도 차단되기 때문에, 발열을 정지시킬 수 있다.The protection element 90 is also connected to the heating element lead-out electrode 96 so that the fuse element 1 constitutes a part of the current path to the heating element 93. [ Therefore, when the fuse element 1 is melted and the connection to the external circuit is cut off, the protective element 90 can also stop the heat generation because the current supply path to the heat generating element 93 is also cut off.

[회로도][Schematic diagram]

본 발명이 적용된 보호 소자(90)는, 도 18에 도시한 바와 같은 회로 구성을 갖는다. 즉, 보호 소자(90)는, 발열체 인출 전극(96)을 통해서 제1, 제2 외부 접속 전극(94a, 95a)간에 걸쳐 직렬 접속된 퓨즈 요소(1)와, 퓨즈 요소(1)의 접속점을 통해서 통전해서 발열시킴으로써 퓨즈 요소(1)를 용융하는 발열체(93)를 포함하는 회로 구성이다. 그리고, 보호 소자(90)는, 제1, 제2 전극(94, 95) 및 발열체 전극(99)이, 각각 제1, 제2 외부 접속 전극(94a, 95a) 및 발열체 급전 전극(99a)이 외부 회로 기판에 접속된다. 이에 의해, 보호 소자(90)는, 퓨즈 요소(1)가 제1, 제2 전극(94, 95)을 통해서 외부 회로의 전류 경로 상에 직렬 접속되고, 발열체(93)가 발열체 전극(99)을 통해서 외부 회로에 설치된 전류 제어 소자와 접속된다.The protection element 90 to which the present invention is applied has a circuit configuration as shown in Fig. That is, the protection element 90 has a fuse element 1 connected in series across the first and second external connection electrodes 94a and 95a through the heating element lead-out electrode 96 and a connection point between the fuse element 1 and the fuse element 1 And a heating element (93) for melting the fuse element (1) by energizing it through heating. The first and second electrodes 94 and 95 and the heating element electrode 99 are connected to the first and second external connection electrodes 94a and 95a and the heating element feed electrode 99a, And is connected to an external circuit board. The protection element 90 is connected to the fuse element 1 in series on the current path of the external circuit through the first and second electrodes 94 and 95 and the heating element 93 is connected to the heating element electrode 99, To the current control element provided in the external circuit.

[용단 공정][Fusing process]

이러한 회로 구성을 포함하는 보호 소자(90)는, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 필요가 발생한 경우에, 외부 회로에 설치된 전류 제어 소자에 의해 발열체(93)가 통전된다. 이에 의해, 보호 소자(90)는, 발열체(93)의 발열에 의해, 외부 회로의 전류 경로 상에 내장된 퓨즈 요소(1)가 용융되어, 도 19의 (A)에 도시한 바와 같이, 퓨즈 요소(1)의 용융 도체가, 습윤성이 높은 발열체 인출 전극(96) 및 제1, 제2 전극(94, 95)으로 끌어 당겨짐으로써 퓨즈 요소(1)가 용단된다. 이에 의해, 퓨즈 요소(1)는, 확실하게 제1 전극(94) 내지 발열체 인출 전극(96) 내지 제2 전극(95)의 사이를 용단시켜(도 19의 (B)), 외부 회로의 전류 경로를 차단할 수 있다. 또한, 퓨즈 요소(1)가 용단됨으로써, 발열체(93)로의 급전도 정지된다.In a case where it is necessary to cut off the current path of the external circuit, the protection element 90 including such a circuit configuration is energized by the current control element provided in the external circuit. Thus, in the protection element 90, the fuse element 1 embedded in the current path of the external circuit is melted by the heat generation of the heating element 93, and as shown in Fig. 19 (A) The fused element 1 is fused by drawing the molten conductor of the element 1 into the highly wettable heating element lead-out electrode 96 and the first and second electrodes 94 and 95. Thus, the fuse element 1 reliably fuses the gap between the first electrode 94 and the heating electrode lead-out electrode 96 to the second electrode 95 (Fig. 19 (B)), You can block the path. Further, the fuse element 1 is fused so that the power supply to the heat generating element 93 is also stopped.

이때, 퓨즈 요소(1)는, 상술한 바와 같이, 고융점 금속층(2)보다도 융점이 낮은 제1 저융점 금속층(3) 및 제1 저융점 금속층(3)보다도 융점이 낮은 제2 저융점 금속층(4)이 적층되어 있기 때문에, 제2 저융점 금속층(4)의 융점으로부터 용융을 개시하여, 고융점 금속층(2)을 침식하기 시작한다. 따라서, 퓨즈 요소(1)는, 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)에 의한 고융점 금속층(2)의 침식 작용을 이용함으로써, 고융점 금속층(2)이 용융 온도보다도 낮은 온도에서 용융되어, 빠르게 용단될 수 있다.At this time, as described above, the fuse element 1 is composed of the first low melting point metal layer 3 having a lower melting point than the high melting point metal layer 2 and the second low melting point metal layer 3 having a melting point lower than that of the first low melting point metal layer 3, Melting metal layer 4 starts to melt from the melting point of the second low-melting-point metal layer 4, and starts to erode the high-melting-point metal layer 2. As a result, Therefore, the fuse element 1 can be formed at a temperature lower than the melting temperature of the refractory metal layer 2 by utilizing the erosion action of the refractory metal layer 2 by the first and second refractory metal layers 3 and 4 Melted and can be rapidly fused.

[단락 소자][Shorting device]

계속해서, 퓨즈 요소(1)를 사용한 단락 소자에 대해서 설명한다. 도 20의 (A)에, 단락 소자(110)의 평면도를 나타내고, 도 20의 (B)에, 단락 소자(110)의 단면도를 도시한다. 단락 소자(110)는, 절연 기판(111)과, 절연 기판(111)에 설치된 발열체(112)와, 절연 기판(111)에, 서로 인접해서 설치된 제1 전극(113) 및 제2 전극(114)과, 제1 전극(113)과 인접해서 설치됨과 함께, 발열체(112)에 전기적으로 접속된 제3 전극(115)과, 제1, 제3 전극(113, 115) 사이에 걸쳐 설치됨으로써 전류 경로를 구성하고, 발열체(112)로부터의 가열에 의해, 제1, 제3 전극(113, 115) 사이의 전류 경로를 용단함과 함께, 용융 도체를 통해서 제1, 제2 전극(113, 114)을 단락시키는 퓨즈 요소(1)를 구비한다. 그리고, 단락 소자(110)는, 절연 기판(111) 상에 내부를 보호하는 커버 부재(116)가 설치되어 있다.Next, a short-circuit element using the fuse element 1 will be described. 20A is a plan view of the shorting element 110 and FIG. 20B is a sectional view of the shorting element 110. As shown in FIG. The shorting element 110 includes an insulating substrate 111, a heating element 112 provided on the insulating substrate 111, a first electrode 113 and a second electrode 114 provided adjacent to each other on the insulating substrate 111 A third electrode 115 provided adjacent to the first electrode 113 and electrically connected to the heating element 112 and a third electrode 115 provided between the first and third electrodes 113 and 115 to generate a current And the first and second electrodes 113 and 114 are connected to each other through the melted conductor by heating the current path between the first and third electrodes 113 and 115 by heating from the heating element 112, The fuse element 1 being short-circuited. The shorting element 110 is provided on the insulating substrate 111 with a cover member 116 for protecting the inside thereof.

절연 기판(111)은, 예를 들어 알루미나, 유리 세라믹스, 멀라이트, 지르코니아 등의 절연성을 갖는 부재에 의해 사각형 형상으로 형성된다. 그 밖에, 절연 기판(111)은, 유리 에폭시 기판, 페놀 기판 등의 프린트 배선 기판에 사용되는 재료를 사용해도 된다.The insulating substrate 111 is formed in a rectangular shape by insulating members such as alumina, glass ceramics, mullite, and zirconia. In addition, as the insulating substrate 111, a material used for a printed wiring board such as a glass epoxy substrate or a phenol substrate may be used.

발열체(112)는, 절연 기판(111) 상에서 절연 부재(118)에 피복되어 있다. 또한, 절연 부재(118) 상에는, 제1 내지 제3 전극(113 내지 115)이 형성되어 있다. 절연 부재(118)는, 발열체(112)의 열을 효율적으로 제1 내지 제3 전극(113 내지 115)에 전달하기 위해서 설치되고, 예를 들어 유리층을 포함한다. 발열체(112)는, 제1 내지 제3 전극(113 내지 115)을 가열함으로써, 용융 도체를 응집하기 쉽게 할 수 있다.The heating element 112 is covered with an insulating member 118 on an insulating substrate 111. Also, on the insulating member 118, first to third electrodes 113 to 115 are formed. The insulating member 118 is provided to efficiently transmit the heat of the heating element 112 to the first to third electrodes 113 to 115, and includes, for example, a glass layer. The heating element 112 can easily agglomerate the molten conductor by heating the first to third electrodes 113 to 115.

제1 내지 제3 전극(113 내지 115)은, Ag나 Cu 배선 등의 도전 패턴에 의해 형성되어 있다. 제1 전극(113)은, 일방측에 있어서 제2 전극(114)과 인접해서 형성됨과 함께, 절연되어 있다. 제1 전극(113)의 타방측에는 제3 전극(115)이 형성되어 있다. 제1 전극(113)과 제3 전극(115)은, 퓨즈 요소(1)가 접속됨으로써 도통되어, 단락 소자(110)의 전류 경로를 구성한다. 또한, 제1 전극(113)은, 절연 기판(111)의 측면에 면하는 캐스털레이션을 통해서 절연 기판(111)의 이면(111b)에 설치된 제1 외부 접속 전극(113a)과 접속되어 있다. 또한, 제2 전극(114)은, 절연 기판(111)의 측면에 면하는 캐스털레이션을 통해서 절연 기판(111)의 이면(111b)에 설치된 제2 외부 접속 전극(114a)과 접속되어 있다.The first to third electrodes 113 to 115 are formed by a conductive pattern such as Ag or Cu wiring. The first electrode 113 is formed adjacent to the second electrode 114 on one side and is insulated. A third electrode 115 is formed on the other side of the first electrode 113. The first electrode 113 and the third electrode 115 are made conductive by the connection of the fuse element 1 and constitute a current path of the short-circuit element 110. The first electrode 113 is connected to the first external connection electrode 113a provided on the back surface 111b of the insulating substrate 111 through the castellation facing the side surface of the insulating substrate 111. [ The second electrode 114 is connected to the second external connection electrode 114a provided on the back surface 111b of the insulating substrate 111 through a castellation facing the side surface of the insulating substrate 111. [

또한, 제3 전극(115)은, 절연 기판(111) 또는 절연 부재(118)에 설치된 발열체 인출 전극(120)을 통해서 발열체(112)와 접속되어 있다. 또한, 발열체(112)는, 발열체 전극(121) 및 절연 기판(111)의 측연부에 면하는 캐스털레이션을 통하여, 절연 기판(111)의 이면(111b)에 설치된 발열체 급전 전극(121a)과 접속되어 있다.The third electrode 115 is connected to the heating element 112 through a heating-element lead-out electrode 120 provided on the insulating substrate 111 or the insulating member 118. The heating element 112 is connected to the heating element feed electrode 121a provided on the back surface 111b of the insulating substrate 111 via the casting that faces the heating element electrode 121 and the side edge portions of the insulating substrate 111 Respectively.

제1 및 제3 전극(113, 115)은, 땜납 등의 접속 재료(117)를 통해서 퓨즈 요소(1)가 접속되어 있다. 상술한 바와 같이, 퓨즈 요소(1)는, 고융점 금속층(2)을 구비함으로써 고온 환경에 대한 내성이 향상되어 있기 때문에, 실장성이 우수하고, 접속 재료(117)를 통해서 제1 및 제3 전극(113, 115) 사이에 탑재된 후, 리플로우 납땜 등에 의해 용이하게 접속할 수 있다. 또한, 퓨즈 요소(1)는, 최하층에 설치된 제1 저융점 금속층(3) 또는 제2 저융점 금속층(4)을 접속 재료로서 사용하여, 제1, 제3 전극(113, 115)에 접속해도 된다.The fuse element 1 is connected to the first and third electrodes 113 and 115 through a connecting material 117 such as solder. As described above, since the fuse element 1 is provided with the refractory metal layer 2, the resistance to high temperature environment is improved. Therefore, the fuse element 1 is excellent in the mounting property, and the first and third Mounted between the electrodes 113 and 115, and then easily connected by reflow soldering or the like. The fuse element 1 can also be connected to the first and third electrodes 113 and 115 by using the first low melting point metal layer 3 or the second low melting point metal layer 4 provided at the lowermost layer as a connection material do.

[플랙스 시트][Flex sheet]

또한, 단락 소자(110)는, 고융점 금속층(2) 또는 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)의 산화 방지와, 용단 시의 산화물 제거 및 땜납의 유동성 향상을 위해, 퓨즈 요소(1)의 표면이나 이면에 플랙스를 코팅해도 된다. 또한, 도 20에 도시한 바와 같이, 퓨즈 요소(1) 상의 최외층의 전체면에 플랙스 시트(122)를 배치해도 된다. 플랙스 시트(122)는, 상술한 플랙스 시트(87)와 마찬가지로, 유동체 또는 반유동체의 플랙스를 시트 형상의 지지체에 함침, 유지시킨 것이며, 예를 들어 부직포나 메쉬 형상의 바탕지에 플랙스를 함침시킨 것이다.The shorting element 110 is preferably made of a material having a melting point higher than the melting point of the fuse element (or the solder) for preventing oxidation of the high melting point metal layer 2 or the first and second low melting point metal layers 3 and 4, 1) may be coated on the surface or backside thereof. 20, the flex sheet 122 may be disposed on the entire surface of the outermost layer on the fuse element 1. In this case, The flex sheet 122 is obtained by impregnating and holding a flex body of a fluid body or a semi-fluid body in a sheet-like support body in the same manner as the above-mentioned flex sheet 87, for example, by impregnating a nonwoven fabric or a mesh-

플랙스 시트(122)는, 퓨즈 요소(1)의 표면적보다도 넓은 면적을 갖는 것이 바람직하다. 이에 의해, 퓨즈 요소(1)는, 플랙스 시트(122)에 의해 완전히 피복되어, 용융에 의해 체적이 팽창한 경우에도, 확실하게 플랙스에 의한 산화물 제거, 및 습윤성의 향상에 의한 속용단을 실현할 수 있다.The flex sheet 122 preferably has an area larger than the surface area of the fuse element 1. [ As a result, the fuse element 1 is completely covered with the flex sheet 122, and even when the volume is expanded by melting, it is possible to reliably remove the oxide due to the flexure and improve the wettability, have.

플랙스 시트(122)를 배치함으로써, 퓨즈 요소(1)의 실장 시나 단락 소자(110)의 실장 시에 있어서의 열처리 공정에서도 플랙스를 퓨즈 요소(1)의 전체면에 걸쳐 유지할 수 있고, 단락 소자(110)의 실사용 시에 있어서, 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)(예를 들어 땜납)의 습윤성을 높임과 함께, 제1, 제2 저융점 금속이 용해하고 있는 동안의 산화물을 제거하여, 고융점 금속(예를 들어 Ag)에 대한 침식 작용을 사용해서 속용단성을 향상시킬 수 있다.By arranging the flex sheet 122, it is possible to maintain the flex over the entire surface of the fuse element 1 even in the heat treatment process at the time of mounting the fuse element 1 or the short-circuit element 110, 110 and the first and second low melting point metal layers 3 and 4 (for example, solder) while increasing the wettability of the first and second low melting point metal layers 3 and 4 Can be removed, and erosion action against a refractory metal (e.g., Ag) can be used to improve fastness.

또한, 플랙스 시트(122)를 배치함으로써, 최외층의 고융점 금속층(2)의 표면에, Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등의 산화 방지막을 형성한 경우에도, 당해 산화 방지막의 산화물을 제거할 수 있어, 고융점 금속층(2)의 산화를 효과적으로 방지하여, 속용단성을 유지, 향상시킬 수 있다.Also, by disposing the flex sheet 122, even when an oxidation preventing film such as Pb-free solder containing Sn as a main component is formed on the surface of the refractory metal layer 2 in the outermost layer, the oxide of the oxidation preventing film is removed So that oxidation of the refractory metal layer 2 is effectively prevented, and the fast-ducting can be maintained and improved.

또한, 단락 소자(110)는, 플랙스 시트(122) 대신에, 도 21에 도시한 바와 같이, 퓨즈 요소(1)의 최외층에 플랙스(119a)를 도포한 후, 플랙스(119a) 상에 부직포나 메쉬 형상의 바탕지를 배치하여, 플랙스(119a)를 함침시켜도 된다. 또한, 단락 소자(110)는, 도 22에 도시한 바와 같이, 플랙스 시트 대신에, 퓨즈 요소(1)의 최외층의 전체면에, 섬유 형상물이 혼합된 플랙스(119b)를 도포해도 된다. 플랙스(119b)는 섬유 형상물이 혼합됨으로써 점성이 높아져, 고온 환경 하에서도 유동하기 어려워, 퓨즈 요소(1)의 전체면에 걸쳐 용단 시의 산화물 제거 및 습윤성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 플랙스(119b)에 혼합시키는 섬유 형상물로서는, 예를 들어 부직포 섬유, 유리 섬유 등, 절연성, 내열성을 구비한 섬유가 적합하게 사용된다.21, instead of the flex sheet 122, the shorting element 110 may be formed by applying a flexure 119a to the outermost layer of the fuse element 1, Or a mesh-like base paper may be arranged to impregnate the plexes 119a. 22, instead of the flex sheet, the shorting element 110 may be coated with a flex 119b mixed with a fibrous material on the entire surface of the outermost layer of the fuse element 1. [ The fibers 119b are highly viscous due to the mixing of the fibrous materials and are difficult to flow even under a high temperature environment so that oxide removal and wettability at the time of fusing can be improved over the entire surface of the fuse element 1. [ As the fibrous material to be mixed with the plexes 119b, for example, nonwoven fabric, glass fiber, and other fibers having insulation and heat resistance are suitably used.

또한, 단락 소자(110)는, 제1 전극(113)이, 제3 전극(115)보다도 넓은 면적을 갖는 것이 바람직하다. 이에 의해, 단락 소자(110)는, 보다 많은 용융 도체를 제1, 제2 전극(113, 114) 상에 응집시킬 수 있어, 제1, 제2 전극(113, 114) 사이를 확실하게 단락시킬 수 있다(도 24 참조).It is preferable that the shorting element 110 has a larger area than the first electrode 113 and the third electrode 115. As a result, the short-circuit element 110 can aggregate more melted conductors on the first and second electrodes 113 and 114, thereby reliably shorting the gap between the first and second electrodes 113 and 114 (See FIG. 24).

또한, 제1 내지 제3 전극(113, 114, 115)은, Cu나 Ag 등의 일반적인 전극 재료를 사용해서 형성할 수 있지만, 적어도 제1, 제2 전극(113, 114)의 표면 상에는, Ni/Au 도금, Ni/Pd 도금, Ni/Pd/Au 도금 등의 피막(129)이, 공지된 도금 처리에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 제1, 제2 전극(113, 114)의 산화를 방지하고, 용융 도체를 확실하게 유지시킬 수 있다. 또한, 단락 소자(110)를 리플로우 실장하는 경우에, 퓨즈 요소(1)를 접속하는 땜납 또는 퓨즈 요소(1)의 외층을 형성하는 제1 또는 제2 저융점 금속층(3, 4)이 용융함으로써, 제1 전극(113)을 용식(땜납 침식)하는 것을 방지할 수 있다.The first to third electrodes 113, 114, and 115 may be formed using a common electrode material such as Cu or Ag. At least the first and second electrodes 113 and 114 may be formed of Ni / Au plating, Ni / Pd plating, Ni / Pd / Au plating or the like is preferably formed by a known plating process. Thereby, oxidation of the first and second electrodes 113 and 114 can be prevented, and the molten conductor can be reliably maintained. In addition, when the short-circuit element 110 is reflow-mounted, the first or second low melting point metal layer 3 or 4 forming the outer layer of the solder or fuse element 1 connecting the fuse element 1 is melted (Solder erosion) of the first electrode 113 can be prevented.

또한, 제1 내지 제3 전극(113 내지 115)에는, 상술한 퓨즈 요소(1)의 용융 도체나 퓨즈 요소(1)의 접속 재료(117)의 유출을 방지하는 유리 등의 절연 재료를 포함하는 유출 방지부(126)가 형성되어 있다.The first to third electrodes 113 to 115 are provided with an insulating material such as glass for preventing the molten conductor of the fuse element 1 and the connecting material 117 of the fuse element 1 from flowing out The outflow preventing portion 126 is formed.

[커버 부재][Cover member]

또한, 단락 소자(110)는, 퓨즈 요소(1)가 설치된 절연 기판(111)의 표면(111a) 상에, 내부를 보호함과 함께 용융한 퓨즈 요소(1)의 비산을 방지하는 커버 부재(116)가 설치되어 있다. 커버 부재(116)는, 각종 엔지니어링 플라스틱, 세라믹스 등의 절연성을 갖는 부재에 의해 형성할 수 있다. 단락 소자(110)는, 퓨즈 요소(1)가 커버 부재(116)에 의해 덮이기 때문에, 용융 금속이 커버 부재(116)에 의해 포착되어, 주위로의 비산을 방지할 수 있다.The short-circuit element 110 also has a cover member (not shown) on the surface 111a of the insulating substrate 111 provided with the fuse element 1 for protecting the inside thereof and preventing the fused element 1 from scattering 116 are provided. The cover member 116 can be formed of a member having an insulating property such as various engineering plastics and ceramics. Since the fuse element 1 is covered by the cover member 116, the short-circuit element 110 can catch molten metal by the cover member 116 and prevent scattering of the molten metal to the surroundings.

또한, 커버 부재(116)는, 천장면(116a)으로부터 절연 기판(111)을 향해서, 적어도 플랙스 시트(122)의 측면까지 연장되는 돌기부(116b)를 갖고 있다. 커버 부재(116)는, 돌기부(116b)에 의해, 플랙스 시트(122)의 측면이 이동 규제를 받기 때문에, 플랙스 시트(122)의 위치 어긋남을 방지하는 것이 가능하게 된다. 즉, 돌기부(116b)는, 플랙스 시트(122)의 크기보다도 소정의 클리어런스를 유지한 크기로, 플랙스 시트(122)를 유지해야 할 위치에 대응해서 설치된다. 또한, 돌기부(116b)는, 플랙스 시트(122)의 측면을 주회해서 덮는 벽면으로 해도 되고, 부분적으로 돌기하는 것이어도 된다.The cover member 116 also has a protruding portion 116b extending from the ceiling surface 116a toward the insulating substrate 111 to at least the side surface of the flex sheet 122. [ The side surface of the flex sheet 122 is restricted by the protruding portion 116b of the cover member 116 so that the displacement of the flex sheet 122 can be prevented. That is, the protruding portion 116b is provided so as to correspond to the position where the flex sheet 122 should be held, the size of which maintains a predetermined clearance with respect to the size of the flex sheet 122. Further, the protruding portion 116b may be a wall surface that covers the side surface of the flex sheet 122 and may partially protrude.

또한, 커버 부재(116)는, 플랙스 시트(122)와 천장면(116a)의 사이에 소정의 간격을 둔 구성으로 되어 있다. 이것은, 퓨즈 요소(1)가 용융했을 때, 용융한 퓨즈 요소(1)가 플랙스 시트(122)를 밀어올리기 위한 클리어런스가 필요하기 때문이다.The cover member 116 is configured to have a predetermined gap between the flex sheet 122 and the ceiling surface 116a. This is because, when the fuse element 1 melts, a clearance is required for the melted fuse element 1 to push up the flex sheet 122.

따라서, 커버 부재(116)는, 커버 부재(116)의 내부 공간의 높이(천장면(116a)까지의 높이)는, 절연 기판(111)의 표면(111a) 상의 용융한 퓨즈 요소(1)의 높이와, 플랙스 시트(122)의 두께의 합보다도 커지도록 구성되어 있다.The height of the inner space of the cover member 116 (the height up to the ceiling surface 116a) of the cover member 116 is set to be larger than the height of the molten fuse element 1 on the surface 111a of the insulating substrate 111 And the thickness of the flex sheet 122, as shown in FIG.

[단락 소자 회로][Shorting device circuit]

이상과 같은 단락 소자(110)는, 도 23의 (A), (B)에 도시한 바와 같은 회로 구성을 갖는다. 즉, 단락 소자(110)는, 제1 전극(113)과 제2 전극(114)이, 정상 시에는 절연되고(도 23의 (A)), 발열체(112)의 발열에 의해 퓨즈 요소(1)가 용융하면, 당해 용융 도체를 통해서 단락하는 스위치(123)를 구성한다(도 23의 (B)). 그리고, 제1 외부 접속 전극(113a)과 제2 외부 접속 전극(114a)은, 스위치(123)의 양쪽 단자를 구성한다. 또한, 퓨즈 요소(1)는, 제3 전극(115) 및 발열체 인출 전극(120)을 통해서 발열체(112)와 접속되어 있다.The short-circuit element 110 as described above has a circuit configuration as shown in Figs. 23A and 23B. That is, the shorting element 110 is formed such that the first electrode 113 and the second electrode 114 are insulated at normal time (Fig. 23 (A)) and the fuse element 1 (Fig. 23 (B)), the short-circuiting switch 123 is formed through the molten conductor. The first external connection electrode 113a and the second external connection electrode 114a constitute both terminals of the switch 123. [ The fuse element 1 is connected to the heating element 112 via the third electrode 115 and the heating-element lead-out electrode 120.

그리고, 단락 소자(110)는, 전자 기기 등에 내장됨으로써, 스위치(123)의 양쪽 단자(113a, 114a)가, 당해 전자 기기의 전류 경로와 접속되어, 당해 전류 경로를 도통시키는 경우에, 스위치(123)를 단락시켜, 당해 전자 부품의 전류 경로를 형성한다.The short-circuit element 110 is embedded in an electronic device or the like so that when both terminals 113a and 114a of the switch 123 are connected to the current path of the electronic device to make the current path conductive, 123 are short-circuited to form a current path of the electronic component.

예를 들어, 단락 소자(110)는, 전자 부품의 전류 경로 상에 설치된 전자 부품과 스위치(123)의 양쪽 단자(113a, 114a)가 병렬로 접속되어, 병렬 접속되어 있는 전자 부품에 이상이 발생하면, 발열체 급전 전극(121a)와 제1 외부 접속 전극(113a)간에 전력이 공급되어, 발열체(112)가 통전함으로써 발열한다. 이 열에 의해 퓨즈 요소(1)가 용융하면, 용융 도체는, 도 24에 도시한 바와 같이, 제1, 제2 전극(113, 114) 상에 응집한다. 제1, 제2 전극(113, 114)은 인접해서 형성되어 있기 때문에, 제1, 제2 전극(113, 114) 상에 응집한 용융 도체가 결합하고, 이에 의해 제1, 제2 전극(113, 114)이 단락한다. 즉, 단락 소자(110)는, 스위치(123)의 양쪽 단자간이 단락되어(도 23의 (B)), 이상을 일으킨 전자 부품을 바이패스하는 바이패스 전류 경로를 형성한다. 또한, 퓨즈 요소(1)가 용단됨으로써 제1, 제3 전극(113, 115) 사이가 용단되기 때문에, 발열체(112)로의 급전도 정지된다.For example, in the short-circuit element 110, both of the terminals 113a and 114a of the switch 123 and the electronic component provided on the current path of the electronic component are connected in parallel and an abnormality occurs in the electronic component connected in parallel Power is supplied between the exothermic body feeding electrode 121a and the first external connecting electrode 113a, and heat is generated when the exothermic body 112 is energized. When the fuse element 1 is melted by this heat, the molten conductor flocculates on the first and second electrodes 113 and 114 as shown in Fig. Since the first and second electrodes 113 and 114 are formed adjacent to each other, the molten conductor aggregated on the first and second electrodes 113 and 114 is coupled to the first and second electrodes 113 and 114 , 114 are short-circuited. That is, the short-circuit element 110 short-circuits between the terminals of the switch 123 (Fig. 23 (B)) to form a bypass current path for bypassing the electronic component causing the fault. In addition, since the fuse element 1 is fused, the first and third electrodes 113 and 115 are fused, so that the power supply to the heating element 112 is also stopped.

[단락 소자의 변형예][Modification of short-circuit element]

또한, 단락 소자(110)는, 반드시 발열체(112)를 절연 부재(118)에 의해 피복할 필요는 없고, 발열체(112)가 절연 기판(111)의 내부에 설치되어도 된다. 절연 기판(111)의 재료로서 열전도성이 우수한 것을 사용함으로써, 발열체(112)를 유리층 등의 절연 부재(118)를 통한 경우와 동등하게 가열할 수 있다.The shorting element 110 does not necessarily have to be covered with the insulating member 118 and the heat generating element 112 may be provided inside the insulating substrate 111. [ By using the material having excellent thermal conductivity as the material of the insulating substrate 111, the heating element 112 can be heated in the same manner as in the case of the insulating element 118 such as a glass layer.

또한, 단락 소자(110)는, 상술한 바와 같이 발열체(112)를 절연 기판(111) 상의 제1 내지 제3 전극(113 내지 115)의 형성면측에 형성하는 것 외에도, 발열체(112)가 절연 기판(111)의 제1 내지 제3 전극(113 내지 115)의 형성면과 반대의 면에 설치되어도 된다. 발열체(112)를 절연 기판(111)의 이면(111b)에 형성함으로써, 절연 기판(111) 내에 형성하는 것보다도 간이한 공정으로 형성할 수 있다. 또한, 이 경우, 발열체(112) 상에는, 절연 부재(118)가 형성되면 저항체의 보호나 실장 시의 절연성 확보라는 의미에서 바람직하다.The shorting element 110 is formed by forming the heating element 112 on the surface of the insulating substrate 111 on which the first to third electrodes 113 to 115 are formed as described above, Or may be provided on a surface of the substrate 111 opposite to the surface on which the first to third electrodes 113 to 115 are formed. The heat generating element 112 is formed on the back surface 111b of the insulating substrate 111 so that it can be formed in a simpler process than in the insulating substrate 111. [ In this case, if the insulating member 118 is formed on the heat generating element 112, it is preferable in terms of protecting the resistor and ensuring insulation at the time of mounting.

또한, 단락 소자(110)는, 발열체(112)가 절연 기판(111)의 제1 내지 제3 전극(113 내지 115)의 형성면 상에 설치됨과 함께, 제1 내지 제3 전극(113 내지 115)에 병설되어도 된다. 발열체(112)를 절연 기판(111)의 표면에 형성함으로써, 절연 기판(111) 내에 형성하는 것보다도 간이한 공정으로 형성할 수 있다. 또한, 이 경우도, 발열체(112) 상에는, 절연 부재(118)가 형성되는 것이 바람직하다.The shorting element 110 is formed such that the heating element 112 is provided on the formation surface of the first to third electrodes 113 to 115 of the insulating substrate 111 and the first to third electrodes 113 to 115 ). By forming the heating element 112 on the surface of the insulating substrate 111, it is possible to form the heating element 112 in a simpler process than in the insulating substrate 111. [ Also in this case, it is preferable that the insulating member 118 is formed on the heat generating element 112.

[제4 전극, 제2 퓨즈 요소][Fourth Electrode, Second Fuse Element]

또한, 본 발명에 따른 단락 소자는, 도 25의 (A), (B)에 도시한 바와 같이, 제2 전극(114)과 인접하는 제4 전극(124) 및 제2, 제4 전극(114, 124) 사이에 걸쳐 탑재되는 제2 퓨즈 요소(125)를 형성해도 된다. 제2 퓨즈 요소(125)는, 퓨즈 요소(1)와 동일한 구성을 갖는다.25 (A) and 25 (B), the shorting element according to the present invention has the fourth electrode 124 and the second and fourth electrodes 114 and 114 adjacent to the second electrode 114, The second fuse element 125, which is mounted between the first and second fuse elements 124 and 124, may be formed. The second fuse element 125 has the same configuration as the fuse element 1.

또한, 단락 소자(110)는, 도 25의 (B)에 도시한 바와 같이, 플랙스 시트(122)를, 퓨즈 요소(1) 및 제2 퓨즈 요소(125) 상에 걸쳐서 탑재해도 되고, 도 25의 (C)에 도시한 바와 같이, 퓨즈 요소(1)와 제2 퓨즈 요소(125)의 각각에 탑재해도 된다. 또는, 단락 소자(110)는, 도 25의 (D)에 도시한 바와 같이, 퓨즈 요소(1)와 제2 퓨즈 요소(125)의 각각에 플랙스(119a)가 도포된 후, 부직포나 메쉬 형상의 바탕지를 퓨즈 요소(1) 및 제2 퓨즈 요소(125) 상에 걸쳐서 탑재해도 되고, 또는 도 25의 (E)에 도시한 바와 같이, 부직포나 메쉬 형상의 바탕지를 퓨즈 요소(1)와 제2 퓨즈 요소(125)의 각각에 탑재해도 된다. 또한, 단락 소자(110)는, 도 25의 (F)에 도시한 바와 같이, 퓨즈 요소(1) 및 제2 퓨즈 요소(125) 각각에, 섬유 형상물이 혼합되어 점성이 높아진 플랙스(119b)를 도포해도 된다.25 (B), the shorting element 110 may be mounted over the fuse element 1 and the second fuse element 125, and FIG. 25 May be mounted on each of the fuse element 1 and the second fuse element 125 as shown in (C) of FIG. Alternatively, the shorting element 110 may be formed by applying a flexure 119a to each of the fuse element 1 and the second fuse element 125 as shown in FIG. 25D, The base material of the fuse element 1 and the second fuse element 125 may be mounted over the fuse element 1 and the second fuse element 125. Alternatively, as shown in Fig. 25 (E) Two fuse elements 125 may be mounted on each of them. 25 (F), the shorting element 110 has a plexiglass 119b having a high viscosity due to mixing of fibrous materials in the fuse element 1 and the second fuse element 125, respectively Or may be applied.

이 단락 소자(110)에서는, 퓨즈 요소(1) 및 제2 퓨즈 요소(125)가 용융함으로써, 당해 용융 도체가 제1, 제2 전극(113, 114) 사이에 퍼져나가, 제1, 제2 전극(113, 114)을 단락시킨다. 도 25에 나타내는 단락 소자(110)는, 제4 전극(124) 및 제2 퓨즈 요소(125)가 설치되어 있는 것 외에는, 상술한 구성과 동일하기 때문에, 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.In the shorting element 110, the fuse element 1 and the second fuse element 125 are melted so that the molten conductor spreads between the first and second electrodes 113 and 114, The electrodes 113 and 114 are short-circuited. The short-circuit element 110 shown in Fig. 25 is the same as the above-described configuration except that the fourth electrode 124 and the second fuse element 125 are provided, and thus the same reference numerals are given and the detailed description is omitted .

도 25에 나타내는 단락 소자(110)에 있어서도, 제1, 제2 전극(113, 114)은, 제3, 제4 전극(115, 124)보다도 넓은 면적을 갖는 것이 바람직하다. 이에 의해, 단락 소자(110)는, 보다 많은 용융 도체를 제1, 제2 전극(113, 114) 상에 응집시킬 수 있어, 제1, 제2 전극(113, 114) 사이를 확실하게 단락시킬 수 있다.It is preferable that the first and second electrodes 113 and 114 have a larger area than the third and fourth electrodes 115 and 124 in the shorting element 110 shown in Fig. As a result, the short-circuit element 110 can aggregate more melted conductors on the first and second electrodes 113 and 114, thereby reliably shorting the gap between the first and second electrodes 113 and 114 .

[전환 소자][Switching element]

계속해서, 퓨즈 요소(1)를 사용한 전환 소자에 대해서 설명한다. 도 26의 (A)에 전환 소자(130)의 평면도 및 도 26의 (B)에 전환 소자(130)의 단면도를 도시한다. 전환 소자(130)는, 절연 기판(131)과, 절연 기판(131)에 설치된 제1 발열체(132) 및 제2 발열체(133)와, 절연 기판(131)에, 서로 인접해서 설치된 제1 전극(134) 및 제2 전극(135)과, 제1 전극(134)과 인접해서 설치됨과 함께, 제1 발열체(132)에 전기적으로 접속된 제3 전극(136)과, 제2 전극(135)과 인접해서 설치됨과 함께, 제2 발열체(133)에 전기적으로 접속된 제4 전극(137)과, 제4 전극(137)에 인접해서 설치된 제5 전극(138)과, 제1, 제3 전극(134, 136) 사이에 걸쳐 설치됨으로써 전류 경로를 구성하고, 제1 발열체(132)로부터의 가열에 의해, 제1, 제3 전극(134, 136) 사이의 전류 경로를 용단하는 제1 퓨즈 요소(1A)와, 제2 전극(135)으로부터 제4 전극(137)을 거쳐 제5 전극(138)에 걸쳐서 설치되고, 제2 발열체(133)로부터의 가열에 의해, 제2, 제4, 제5 전극(135, 137, 138) 사이의 전류 경로를 용단하는 제2 퓨즈 요소(1B)를 구비한다. 그리고, 전환 소자(130)는, 절연 기판(131) 상에 내부를 보호하는 커버 부재(139)가 설치되어 있다.Subsequently, the switching element using the fuse element 1 will be described. 26A is a plan view of the switching element 130 and FIG. 26B is a sectional view of the switching element 130. As shown in FIG. The switching element 130 includes an insulating substrate 131, a first heating element 132 and a second heating element 133 provided on the insulating substrate 131, and a second electrode 133 formed on the insulating substrate 131, A third electrode 136 provided adjacent to the first electrode 134 and electrically connected to the first heating element 132 and a second electrode 135 formed adjacent to the second electrode 135, A fourth electrode 137 provided adjacent to the second heating element 133 and electrically connected to the second heating element 133, a fifth electrode 138 provided adjacent to the fourth electrode 137, 136 which are arranged between the first and third electrodes 134, 136 to constitute a current path, and the first fuse element 132, which fuses the current path between the first and third electrodes 134, 136 by heating from the first heat generating element 132, The second electrode 134 is provided from the second electrode 135 to the fifth electrode 138 via the fourth electrode 137 and is heated by the second heating element 133 to heat the second, The current path between the five electrodes 135, 137, First and a second fuse element (1B). The switching element 130 is provided on the insulating substrate 131 with a cover member 139 for protecting the inside thereof.

절연 기판(131)은, 예를 들어 알루미나, 유리 세라믹스, 멀라이트, 지르코니아 등의 절연성을 갖는 부재에 의해 사각 형상으로 형성된다. 그 밖에, 절연 기판(131)은, 유리 에폭시 기판, 페놀 기판 등의 프린트 배선 기판에 사용되는 재료를 사용해도 된다.The insulating substrate 131 is formed in a rectangular shape by insulating members such as alumina, glass ceramics, mullite, and zirconia. In addition, as the insulating substrate 131, a material used for a printed wiring board such as a glass epoxy substrate or a phenol substrate may be used.

제1, 제2 발열체(132, 133)는, 상술한 발열체(93)와 마찬가지로, 통전하면 발열하는 도전성을 갖는 부재이며, 발열체(93)와 마찬가지로 형성할 수 있다. 또한, 제1, 제2 퓨즈 요소(1A, 1B)는, 상술한 퓨즈 요소(1)와 동일한 구성을 갖는다.Similar to the heating element 93 described above, the first and second heating elements 132 and 133 are conductive members that generate heat when energized, and can be formed in the same manner as the heating element 93. Further, the first and second fuse elements 1A and 1B have the same configuration as the fuse element 1 described above.

또한, 제1, 제2 발열체(132, 133)는, 절연 기판(131) 상에 있어서 절연 부재(140)에 피복되어 있다. 제1 발열체(132)를 피복하는 절연 부재(140) 상에는, 제1, 제3 전극(134, 136)이 형성되고, 제2 발열체(133)를 피복하는 절연 부재(140) 상에는, 제2, 제4, 제5 전극(135, 137, 138)이 형성되어 있다. 제1 전극(134)은, 일방측에 있어서 제2 전극(135)과 인접해서 형성됨과 함께, 절연되어 있다. 제1 전극(134)의 타방측에는 제3 전극(136)이 형성되어 있다. 제1 전극(134)과 제3 전극(135)은, 제1 퓨즈 요소(1A)가 접속됨으로써 도통되어, 전환 소자(130)의 전류 경로를 구성한다. 또한, 제1 전극(134)은, 절연 기판(131)의 측면에 면하는 캐스털레이션을 통해서 절연 기판(131)의 이면(131b)에 설치된 제1 외부 접속 전극(134a)에 접속되어 있다.The first and second heat generating elements 132 and 133 are covered with the insulating member 140 on the insulating substrate 131. The first and third electrodes 134 and 136 are formed on the insulating member 140 covering the first heating element 132 and on the insulating member 140 covering the second heating element 133, Fourth, and fifth electrodes 135, 137, and 138 are formed. The first electrode 134 is formed adjacent to the second electrode 135 on one side and is insulated. A third electrode 136 is formed on the other side of the first electrode 134. The first electrode 134 and the third electrode 135 are made conductive by the connection of the first fuse element 1A to constitute the current path of the switching element 130. [ The first electrode 134 is connected to the first external connection electrode 134a provided on the back surface 131b of the insulating substrate 131 via a castellation facing the side surface of the insulating substrate 131. [

또한, 제3 전극(136)은, 절연 기판(131) 또는 절연 부재(140)에 설치된 제1 발열체 인출 전극(141)을 통해서 제1 발열체(132)와 접속되어 있다. 또한, 제1 발열체(132)는, 제1 발열체 전극(142) 및 절연 기판(131)의 측연부에 면하는 캐스털레이션을 통하여, 절연 기판(131)의 이면(131b)에 설치된 제1 발열체 급전 전극(142a)과 접속되어 있다.The third electrode 136 is connected to the first heating element 132 via the first heating element lead-out electrode 141 provided on the insulating substrate 131 or the insulating member 140. The first heating element 132 is connected to the first heating element electrode 142 and the first heating element 132 provided on the back surface 131b of the insulating substrate 131 via a cast- And is connected to the feed electrode 142a.

제2 전극(135)의 제1 전극(134)과 인접하는 일방측과 반대인 타방측에는, 제4 전극(137)이 형성되어 있다. 또한, 제4 전극(137)의 제2 전극(135)과 인접하는 일방측과 반대인 타방측에는, 제5 전극(138)이 형성되어 있다. 제2 전극(135), 제4 전극(137) 및 제5 전극(138)은, 제2 퓨즈 요소(1B)와 접속되어 있다. 또한, 제2 전극(135)은, 절연 기판(131)의 측면에 면하는 캐스털레이션을 통해서 절연 기판(131)의 이면(131b)에 설치된 제2 외부 접속 전극(135a)과 접속되어 있다.A fourth electrode 137 is formed on the other side of the second electrode 135 opposite to the one side adjacent to the first electrode 134. A fifth electrode 138 is formed on the other side of the fourth electrode 137 opposite to the one side adjacent to the second electrode 135. The second electrode 135, the fourth electrode 137 and the fifth electrode 138 are connected to the second fuse element 1B. The second electrode 135 is connected to the second external connection electrode 135a provided on the back surface 131b of the insulating substrate 131 via a castellation facing the side surface of the insulating substrate 131. [

또한, 제4 전극(137)은, 절연 기판(131) 또는 절연 부재(140)에 설치된 제2 발열체 인출 전극(143)을 통해서 제2 발열체(133)와 접속되어 있다. 또한, 제2 발열체(133)는, 제2 발열체 전극(144) 및 절연 기판(131)의 측연부에 면하는 캐스털레이션을 통하여, 절연 기판(131)의 이면(131b)에 설치된 제2 발열체 급전 전극(144a)과 접속되어 있다.The fourth electrode 137 is connected to the second heating element 133 via the second heating element lead-out electrode 143 provided on the insulating substrate 131 or the insulating member 140. The second heating element 133 is connected to the second heating element electrode 144 and the second heating element 132 provided on the back surface 131b of the insulating substrate 131 via the cast- And is connected to the feed electrode 144a.

또한, 제5 전극(138)은, 절연 기판(131)의 측면에 면하는 캐스털레이션을 통해서 절연 기판(131)의 이면에 설치된 제5 외부 접속 전극(138a)과 접속되어 있다.The fifth electrode 138 is connected to a fifth external connection electrode 138a provided on the back surface of the insulating substrate 131 via a castellation facing the side surface of the insulating substrate 131. [

전환 소자(130)는, 제1 전극(134)으로부터 제3 전극(136)에 걸쳐서 제1 퓨즈 요소(1A)가 접속되고, 제2 전극(135)으로부터 제4 전극(137)을 통해서 제5 전극(138)에 걸쳐 제2 퓨즈 요소(1B)가 접속되어 있다. 제1, 제2 퓨즈 요소(1A, 1B)는, 상술한 퓨즈 요소(1)와 마찬가지로, 고융점 금속층(2)을 구비함으로써 고온 환경에 대한 내성이 향상되어 있기 때문에, 실장성이 우수하고, 땜납 등의 접속 재료(145)를 통해서 제1 내지 제5 전극(134 내지 138) 상에 탑재된 후, 리플로우 납땜 등에 의해 용이하게 접속할 수 있다. 또한, 퓨즈 요소(1A, 1B)는, 최하층에 설치된 제1 저융점 금속층(3) 또는 제2 저융점 금속층(4)을 접속 재료로서 사용하여, 제1 내지 제5 전극(134 내지 138) 상에 접속해도 된다.The switching element 130 is connected to the first fuse element 1A from the first electrode 134 to the third electrode 136 via the fourth electrode 137 from the second electrode 135, A second fuse element 1B is connected across the electrode 138. The first and second fuse elements 1A and 1B are provided with the refractory metal layer 2 in the same manner as the fuse element 1 described above so that resistance to a high temperature environment is improved, They may be mounted on the first to fifth electrodes 134 to 138 through a connecting material 145 such as solder and then easily connected by reflow soldering or the like. The fuse elements 1A and 1B are formed on the first to fifth electrodes 134 to 138 by using the first low melting point metal layer 3 or the second low melting point metal layer 4 provided at the lowermost layer as a connection material, .

[플랙스 시트][Flex sheet]

또한, 전환 소자(130)는, 고융점 금속층(2) 또는 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)의 산화 방지와, 용단 시의 산화물 제거 및 땜납의 유동성 향상을 위해, 퓨즈 요소(1)의 표면이나 이면에 플랙스를 코팅해도 된다. 또한, 도 26에 도시한 바와 같이, 퓨즈 요소(1A, 1B) 상의 최외층의 전체면에 플랙스 시트(146)를 배치해도 된다. 플랙스 시트(146)는, 상기 플랙스 시트(87)와 마찬가지로, 유동체 또는 반유동체의 플랙스를 시트 형상의 지지체에 함침, 유지시킨 것이며, 예를 들어 부직포나 메쉬 형상의 바탕지에 플랙스를 함침시킨 것이다.In order to prevent oxidation of the high melting point metal layer 2 or the first and second low melting point metal layers 3 and 4 and to improve the flowability of the solder and oxide removal at the time of fusing, 1) may be coated on the surface or backside thereof. 26, the flex sheet 146 may be disposed on the entire surface of the outermost layer on the fuse elements 1A and 1B. Like the flex sheet 87, the flex sheet 146 impregnates and retains a flexure of a fluid or a semi-flexible body in a sheet-like support, for example, a nonwoven fabric or a mesh-like base paper impregnated with a flex.

플랙스 시트(146)는, 퓨즈 요소(1A, 1B)의 표면적보다도 넓은 면적을 갖는 것이 바람직하다. 이에 의해, 퓨즈 요소(1A, 1B)는, 플랙스 시트(146)에 의해 완전히 피복되어, 용융에 의해 체적이 팽창한 경우에도, 확실하게 플랙스에 의한 산화물 제거 및 습윤성의 향상에 의한 속용단을 실현할 수 있다.The flex sheet 146 preferably has an area larger than the surface area of the fuse elements 1A and 1B. As a result, the fuse elements 1A and 1B are completely covered by the flex sheet 146, so that even when the volume is expanded by melting, the fuse elements 1A and 1B can realize the fast winding by the oxide removal by the flux and the improvement of the wettability .

플랙스 시트(146)를 배치함으로써, 퓨즈 요소(1)의 실장 시나 전환 소자(130)의 실장 시에 있어서의 열처리 공정에서도 플랙스를 퓨즈 요소(1A, 1B)의 전체면에 걸쳐 유지할 수 있고, 전환 소자(130)의 실사용 시에 있어서, 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)(예를 들어 땜납)의 습윤성을 높임과 함께, 제1, 제2 저융점 금속이 용해하고 있는 동안의 산화물을 제거하여, 고융점 금속(예를 들어 Ag)에 대한 침식 작용을 사용해서 속용단성을 향상시킬 수 있다.By arranging the flex sheet 146, it is possible to maintain the flex over the entire surface of the fuse elements 1A and 1B even in the heat treatment process at the time of mounting the fuse element 1 or when the switching element 130 is mounted, The wettability of the first and second low melting point metal layers 3 and 4 (for example, solder) is increased while the element 130 is actually used, and while the first and second low melting point metals are dissolved Can be removed to improve the fastness by using an erosion action against a high melting point metal (for example, Ag).

또한, 플랙스 시트(146)를 배치함으로써, 최외층의 고융점 금속층(2)의 표면에, Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등의 산화 방지막을 형성한 경우에도, 당해 산화 방지막의 산화물을 제거할 수 있고, 고융점 금속층(2)의 산화를 효과적으로 방지하여, 속용단성을 유지, 향상시킬 수 있다.Also, by disposing the flex sheet 146, even when an oxidation preventing film such as Pb-free solder containing Sn as a main component is formed on the surface of the refractory metal layer 2 in the outermost layer, the oxide of the oxidation preventing film is removed The oxidation of the refractory metal layer 2 is effectively prevented, and the fast-spinning resistance can be maintained and improved.

또한, 전환 소자(130)는, 플랙스 시트(146) 대신에, 도 27에 도시한 바와 같이, 퓨즈 요소(1)의 최외층에 플랙스(148a)를 도포한 후, 플랙스(148a) 상에 부직포나 메쉬 형상의 바탕지를 배치하여, 플랙스(148a)를 함침시켜도 된다. 또한, 전환 소자(130)는, 도 28에 도시한 바와 같이, 플랙스 시트 대신에, 퓨즈 요소(1A, 1B)의 최외층의 전체면에, 섬유 형상물이 혼합된 플랙스(148b)를 도포해도 된다. 플랙스(148b)는 섬유 형상물이 혼합됨으로써 점성이 높아져, 고온 환경 하에서도 유동하기 어려워, 퓨즈 요소(1)의 전체면에 걸쳐 용단 시의 산화물 제거 및 습윤성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 플랙스(148b)에 혼합시키는 섬유 형상물로서는, 예를 들어 부직포 섬유, 유리 섬유 등, 절연성, 내열성을 구비한 섬유가 적합하게 사용된다.27, the switching element 130 may be formed by applying a flexure 148a to the outermost layer of the fuse element 1, and then placing the non-woven fabric 148a on the flex 148a, Or a mesh-like base paper may be arranged to impregnate the plexes 148a. 28, instead of the flex sheet, the switching element 130 may be coated with a flex 148b mixed with fibrous materials on the entire surface of the outermost layer of the fuse elements 1A and 1B . The plexes 148b have a high viscosity due to the mixing of the fibrous materials and are difficult to flow even under a high temperature environment, so that oxide removal and wettability at the time of fusing can be improved over the entire surface of the fuse element 1. [ As the fibrous material to be mixed with the plexes 148b, for example, nonwoven fabric, glass fiber, and other fibers having insulation and heat resistance are suitably used.

이때, 전환 소자(130)는, 플랙스 시트(146)를, 퓨즈 요소(1A) 및 퓨즈 요소(1B) 상에 걸쳐 탑재해도 되고, 퓨즈 요소(1A)와 퓨즈 요소(1B)의 각각에 탑재해도 된다. 또는, 전환 소자(130)는, 퓨즈 요소(1A)와 퓨즈 요소(1B)의 각각에 플랙스(148a)가 도포된 후, 부직포나 메쉬 형상의 바탕지를 퓨즈 요소(1A) 및 퓨즈 요소(1B) 상에 걸쳐 탑재해도 되고, 또는 부직포나 메쉬 형상의 바탕지를 퓨즈 요소(1A)와 퓨즈 요소(1B)의 각각에 탑재해도 된다. 또한, 전환 소자(130)는, 퓨즈 요소(1A) 및 퓨즈 요소(1B) 각각에, 섬유 형상물이 혼합되어 점성이 높아진 플랙스(148b)를 도포해도 된다.At this time, the switching element 130 may be mounted on the fuse element 1A and the fuse element 1B, or may be mounted on each of the fuse element 1A and the fuse element 1B do. Alternatively, the switching element 130 may be connected to the fuse element 1A and the fuse element 1B after the flax element 1A and the fuse element 1B are each coated with the flex 148a, Or a nonwoven fabric or mesh-like base paper may be mounted on each of the fuse element 1A and the fuse element 1B. The switching element 130 may be coated with a plex 148b having a high viscosity due to mixing of the fibrous material with each of the fuse element 1A and the fuse element 1B.

또한, 제1 내지 제5 전극(134, 135, 136, 137, 138)은, Cu나 Ag 등의 일반적인 전극 재료를 사용해서 형성할 수 있지만, 적어도 제1, 제2 전극(134, 135)의 표면 상에는, Ni/Au 도금, Ni/Pd 도금, Ni/Pd/Au 도금 등의 피막(149)이, 공지된 도금 처리에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 제1, 제2 전극(134, 135)의 산화를 방지하고, 용융 도체를 확실하게 유지시킬 수 있다. 또한, 전환 소자(130)를 리플로우 실장하는 경우에, 제1, 제2 퓨즈 요소(1A, 1B)를 접속하는 땜납 또는 제1, 제2 퓨즈 요소(1A, 1B)의 외층을 형성하는 저융점 금속이 용융함으로써, 제1, 제2 전극(134, 135)을 용식(땜납 침식)하는 것을 방지할 수 있다.The first to fifth electrodes 134, 135, 136, 137, and 138 may be formed using common electrode materials such as Cu and Ag. However, at least the first and second electrodes 134 and 135 It is preferable that a coating 149 such as Ni / Au plating, Ni / Pd plating, Ni / Pd / Au plating or the like is formed on the surface by a known plating treatment. Thereby, oxidation of the first and second electrodes 134 and 135 can be prevented, and the molten conductor can be reliably maintained. The solder for connecting the first and second fuse elements 1A and 1B or the solder for connecting the first and second fuse elements 1A and 1B and the solder for connecting the first and second fuse elements 1A and 1B may be formed by reflow- (Melting solder erosion) of the first and second electrodes 134 and 135 can be prevented by melting the melting point metal.

또한, 제1 내지 제5 전극(134 내지 138)에는, 상술한 퓨즈 요소(1A, 1B)의 용융 도체나 퓨즈 요소(1A, 1B)의 접속 재료(145)의 유출을 방지하는 유리 등의 절연 재료를 포함하는 유출 방지부(147)가 형성되어 있다.The first to fifth electrodes 134 to 138 are provided with insulation such as glass for preventing the molten conductor of the fuse elements 1A and 1B and the connection material 145 of the fuse elements 1A and 1B from flowing out A leakage preventing portion 147 including a material is formed.

[커버 부재][Cover member]

또한, 전환 소자(130)는, 퓨즈 요소(1A, 1B)가 설치된 절연 기판(131)의 표면(131a) 상에 내부를 보호함과 함께 용융한 퓨즈 요소(1A, 1B)의 비산을 방지하는 커버 부재(139)가 설치되어 있다. 커버 부재(139)는, 각종 엔지니어링 플라스틱, 세라믹스 등의 절연성을 갖는 부재에 의해 형성할 수 있다. 전환 소자(130)는, 퓨즈 요소(1A, 1B)가 커버 부재(139)에 의해 덮이기 때문에, 용융 금속이 커버 부재(139)에 의해 포착되어, 주위로의 비산을 방지할 수 있다.The switching element 130 also protects the inside on the surface 131a of the insulating substrate 131 provided with the fuse elements 1A and 1B and prevents scattering of the melted fuse elements 1A and 1B And a cover member 139 is provided. The cover member 139 can be formed by a member having an insulating property such as various engineering plastics and ceramics. Since the fuse elements 1A and 1B are covered with the cover member 139, the switching element 130 can catch the molten metal by the cover member 139 and prevent it from scattering to the surroundings.

또한, 커버 부재(139)는, 천장면(139a)으로부터 절연 기판(131)을 향해서, 적어도 플랙스 시트(146)의 측면까지 연장되는 돌기부(139b)를 갖고 있다. 커버 부재(139)는, 돌기부(139b)에 의해, 플랙스 시트(146)의 측면이 이동 규제를 받기 때문에, 플랙스 시트(146)의 위치 어긋남을 방지하는 것이 가능하게 된다. 즉, 돌기부(139b)는, 플랙스 시트(146)의 크기보다도 소정의 클리어런스를 유지한 크기로, 플랙스 시트(146)를 유지해야 할 위치에 대응해서 설치된다. 또한, 돌기부(139b)는, 플랙스 시트(146)의 측면을 주회해서 덮는 벽면으로 해도 되고, 부분적으로 돌기하는 것이어도 된다.The cover member 139 has a protruding portion 139b extending from the ceiling surface 139a toward the insulating substrate 131 and extending at least to the side surface of the flex sheet 146. [ The side surface of the flex sheet 146 is restricted by the protruding portion 139b of the cover member 139 so that the displacement of the flex sheet 146 can be prevented. That is, the protruding portion 139b is sized to maintain a predetermined clearance with respect to the size of the flex sheet 146, and is provided corresponding to the position where the flex sheet 146 should be held. The protruding portion 139b may be a wall surface that covers the side surface of the flex sheet 146 and may partially protrude.

또한, 커버 부재(139)는, 플랙스 시트(146)와 천장면(139a)의 사이에 소정의 간격을 둔 구성으로 되어 있다. 이것은, 퓨즈 요소(1A, 1B)가 용융했을 때, 용융한 퓨즈 요소(1A, 1B)가 플랙스 시트(146)를 밀어올리기 위한 클리어런스가 필요하기 때문이다.In addition, the cover member 139 has a predetermined gap between the flex sheet 146 and the ceiling surface 139a. This is because, when the fuse elements 1A and 1B are melted, the molten fuse elements 1A and 1B require a clearance for pushing up the flex sheet 146.

따라서, 커버 부재(139)는, 커버 부재(139)의 내부 공간의 높이(천장면(139a)까지의 높이)는, 절연 기판(131)의 표면(131a) 상의 용융한 퓨즈 요소(1A, 1B)의 높이와, 플랙스 시트(146)의 두께의 합보다도 커지도록 구성되어 있다.The height of the inner space of the cover member 139 (the height up to the ceiling surface 139a) of the cover member 139 is larger than the height of the molten fuse elements 1A and 1B And the thickness of the flex sheet 146, as shown in FIG.

[전환 소자 회로][Switch element circuit]

이상과 같은 전환 소자(130)는, 도 29에 도시한 바와 같은 회로 구성을 갖는다. 즉, 전환 소자(130)는, 제1 전극(134)과 제2 전극(135)이, 정상 시에는 절연되고, 제1, 제2 발열체(132, 133)의 발열에 의해 제1, 제2 퓨즈 요소(1A, 1B)가 용융하면, 당해 용융 도체를 통해서 단락하는 스위치(150)를 구성한다. 그리고, 제1 외부 접속 전극(134a)과 제2 외부 접속 전극(135a)은, 스위치(150)의 양쪽 단자를 구성한다.The switching element 130 as described above has a circuit configuration as shown in Fig. That is, the switching element 130 is configured such that the first electrode 134 and the second electrode 135 are insulated at a normal time, and the first and second electrodes 134 and 135 are electrically connected to each other by the heat of the first and second heating elements 132 and 133 When the fuse elements 1A and 1B are melted, the switch 150 is short-circuited through the melted conductor. The first external connection electrode 134a and the second external connection electrode 135a constitute both terminals of the switch 150. [

또한, 제1 퓨즈 요소(1A)는, 제3 전극(136) 및 제1 발열체 인출 전극(141)을 통해서 제1 발열체(132)와 접속되어 있다. 제2 퓨즈 요소(1B)는, 제4 전극(137) 및 제2 발열체 인출 전극(143)을 통해서 제2 발열체(133)와 접속되고, 또한 제2 발열체 전극(144)을 통해서 제2 발열체 급전 전극(144a)과 접속되어 있다. 즉, 제2 퓨즈 요소(1B) 및 제2 퓨즈 요소(1B)가 접속되는 제2 전극(135), 제4 전극(137) 및 제5 전극(138)은, 전환 소자(130)의 작동 전에 있어서는 제2 퓨즈 요소(1B)를 통해서 제2 전극(135)과 제5 전극(138)과의 사이를 도통시키고, 제2 퓨즈 요소(1B)가 용단됨으로써 제2 전극(135)과 제5 전극(138)과의 사이를 차단하는 보호 소자로서 기능한다.The first fuse element 1A is connected to the first heating element 132 through the third electrode 136 and the first heating element lead-out electrode 141. [ The second fuse element 1B is connected to the second heating element 133 via the fourth electrode 137 and the second heating element lead-out electrode 143 and is connected to the second heating element electrode 144 via the second heating element electrode 144 And is connected to the electrode 144a. That is, the second electrode 135, the fourth electrode 137 and the fifth electrode 138 to which the second fuse element 1B and the second fuse element 1B are connected are connected before the operation of the switching element 130 The second electrode 135 and the fifth electrode 138 are electrically connected through the second fuse element 1B and the second fuse element 1B is fused to electrically connect the second electrode 135 and the fifth electrode 138, (Not shown).

그리고, 전환 소자(130)는, 제2 발열체 급전 전극(144a)으로부터 제2 발열체(133)에 통전되면, 도 30에 도시한 바와 같이, 제2 발열체(133)의 발열에 의해 제2 퓨즈 요소(1B)가 용융하여, 제2, 제4, 제5 전극(135, 137, 138)에 각각 응집한다. 이에 의해 제2 퓨즈 요소(1B)를 통해서 접속되어 있던 제2 전극(135)과 제5 전극(138)에 걸친 전류 경로가 차단된다. 또한, 전환 소자(130)는, 제1 발열체 급전 전극(142a)으로부터 제1 발열체(132)에 통전되면, 제1 발열체(132)의 발열에 의해 제1 퓨즈 요소(1A)가 용융하고, 제1, 제3 전극(134, 136)에 각각 응집한다. 이에 의해, 전환 소자(130)는, 도 31의 (A), (B)에 도시한 바와 같이, 제1 전극(134)과 제2 전극(135)에 응집한 제1, 제2 퓨즈 요소(1A, 1B)의 용융 도체가 결합함으로써, 절연되어 있던 제1 전극(134)과 제2 전극(135)을 단락시킨다. 즉, 전환 소자(130)는, 스위치(150)를 단락시켜, 제2, 제5 전극(135, 138) 사이에 걸친 전류 경로를, 제1, 제2 전극(134, 135) 사이에 걸친 전류 경로로 전환할 수 있다(도 32).30, when the second heating element 133 is energized from the second heating element feeding electrode 144a, the switching element 130 is turned on by the second heating element 133, The first electrode 1B is melted and coheres to the second, fourth, and fifth electrodes 135, 137, and 138, respectively. As a result, the current path between the second electrode 135 and the fifth electrode 138 connected through the second fuse element 1B is cut off. When the first heating element feed electrode 142a is energized in the first heating element 132, the switching element 130 melts the first fuse element 1A due to heat generation of the first heating element 132, 1 and the third electrodes 134 and 136, respectively. 31 (A) and (B), the switching element 130 is connected to the first electrode 134 and the second electrode 135, and the first and second fuse elements 1A and 1B are coupled to short-circuit the first electrode 134 and the second electrode 135 which are insulated. That is, the switching element 130 short-circuits the switch 150 so that the current path extending between the second and fifth electrodes 135 and 138 is a current flowing between the first and second electrodes 134 and 135 Path (Fig. 32).

이때, 퓨즈 요소(1A, 1B)는, 상술한 바와 같이, 고융점 금속층(2)보다도 융점이 낮은 제1 저융점 금속층(3) 및 제1 저융점 금속층(3)보다도 융점이 낮은 제2 저융점 금속층(4)이 적층되어 있기 때문에, 제1, 제2 발열체(132, 133)의 발열에 의해, 제2 저융점 금속층(4)의 융점으로부터 용융을 개시하여, 고융점 금속층(2)을 침식하기 시작한다. 따라서, 퓨즈 요소(1A, 1B)는, 제1, 제2 저융점 금속층(3, 4)에 의한 고융점 금속층(2)의 침식 작용을 이용함으로써, 고융점 금속층(2)이 용융 온도보다도 낮은 온도에서 용융되어, 빠르게 용단될 수 있다.At this time, as described above, the fuse elements 1A and 1B are formed of the first low melting point metal layer 3 having a lower melting point than the high melting point metal layer 2 and the second low melting point metal layer 3 having a melting point lower than that of the first low melting point metal layer 3, Melting is started from the melting point of the second low melting point metal layer 4 by the heat generation of the first and second heat generating elements 132 and 133 so that the melting point of the high melting point metal layer 2 It begins to erode. Therefore, the fuse elements 1A and 1B can be formed by using the erosion action of the refractory metal layer 2 by the first and second refractory metal layers 3 and 4 so that the refractory metal layer 2 has a melting point lower than the melting temperature It melts at temperatures and can be rapidly fused.

또한, 제1 발열체(132)로의 통전은, 제1 퓨즈 요소(1A)가 용단됨으로써 제1, 제3 전극(134, 136) 사이가 차단되기 때문에 정지되고, 제2 발열체(133)로의 통전은, 제2 퓨즈 요소(1B)가 용단됨으로써, 제2, 제4 전극(135, 137) 사이 및 제4, 제5 전극(137, 138) 사이가 차단되기 때문에 정지된다.The energization to the first heating element 132 is stopped because the first and third electrodes 134 and 136 are cut off by the fusing of the first fuse element 1A and the energization to the second heating element 133 is stopped The second fuse element 1B is fused so that the gap between the second and fourth electrodes 135 and 137 and between the fourth and fifth electrodes 137 and 138 is shut off.

[제2 가용 도체의 선 용융][Line melting of the second usable conductor]

여기서, 전환 소자(130)는, 제2 퓨즈 요소(1B)가 제1 퓨즈 요소(1A)보다도 선행해서 용융하는 것이 바람직하다. 전환 소자(130)는, 제1 발열체(132)와 제2 발열체(133)가, 따로따로 발열되므로, 통전의 타이밍으로서 제2 발열체(133)를 먼저 발열시키고, 그 후에 제1 발열체(132)를 발열시킴으로써, 도 30에 도시한 바와 같이, 제2 퓨즈 요소(1B)를 제1 퓨즈 요소(1A)보다도 선행해서 용융시켜, 도 31에 도시한 바와 같이, 확실하게 제1, 제2 전극(134, 135) 상에 제1, 제2 퓨즈 요소(1A, 1B)의 용융 도체를 응집, 결합시켜, 제1, 제2 전극(134, 135)을 단락시킬 수 있다.Here, it is preferable that the switching element 130 is melted so that the second fuse element 1B precedes the first fuse element 1A. The switching element 130 is configured such that the first heating element 132 and the second heating element 133 are separately heated so that the second heating element 133 is first heated at the timing of energization and then the first heating element 132 is heated, The second fuse element 1B is melted ahead of the first fuse element 1A as shown in Fig. 30, so that the first and second electrodes The first and second electrodes 134 and 135 can be short-circuited by causing the molten conductor of the first and second fuse elements 1A and 1B to cohere and engage with each other on the first and second fuse elements 134 and 135.

또한, 전환 소자(130)는, 제2 퓨즈 요소(1B)를, 제1 퓨즈 요소(1A)보다도 폭 좁게 형성함으로써, 제2 퓨즈 요소(1B)를 제1 퓨즈 요소(1A)보다도 먼저 용단하도록 해도 된다. 제2 퓨즈 요소(1B)를 폭 좁게 형성함으로써, 용단 시간을 짧게 할 수 있기 때문에, 제2 퓨즈 요소(1B)가 제1 퓨즈 요소(1A)보다도 선행해서 용융시킬 수 있다.The switching element 130 also allows the second fuse element 1B to flow earlier than the first fuse element 1A by making the second fuse element 1B narrower than the first fuse element 1A You can. By narrowing the width of the second fuse element 1B, the melting time can be shortened, so that the second fuse element 1B can be melted earlier than the first fuse element 1A.

[전극 면적][Electrode area]

또한, 전환 소자(130)는, 제1 전극(134)의 면적을 제3 전극(136)보다도 넓게 하고, 제2 전극(135)의 면적을 제4, 제5 전극(137, 138)보다도 넓게 하는 것이 바람직하다. 용융 도체의 유지량은, 전극 면적에 비례해서 많아지기 때문에, 제1, 제2 전극(134, 135)의 면적을 제3, 제4, 제5 전극(136, 137, 138)보다도 넓게 형성함으로써, 보다 많은 용융 도체를 제1, 제2 전극(134, 135) 상에 응집시킬 수 있어, 제1, 제2 전극(134, 135) 사이를 확실하게 단락시킬 수 있다.The switching element 130 is configured such that the area of the first electrode 134 is wider than that of the third electrode 136 and the area of the second electrode 135 is wider than the area of the fourth and fifth electrodes 137 and 138 . The area of the first and second electrodes 134 and 135 is wider than the area of the third, fourth, and fifth electrodes 136, 137, and 138 because the amount of the held molten conductor is increased in proportion to the electrode area , More melted conductors can be agglomerated on the first and second electrodes 134 and 135 and the first and second electrodes 134 and 135 can be surely short-circuited.

[전환 소자의 변형예][Modification example of switching element]

또한, 전환 소자(130)는, 반드시 제1, 제2 발열체(132, 133)를 절연 부재(140)에 의해 피복할 필요는 없고, 제1, 제2 발열체(132, 133)가 절연 기판(131)의 내부에 설치되어도 된다. 절연 기판(131)의 재료로서 열전도성이 우수한 것을 사용함으로써, 제1, 제2 발열체(132, 133)는, 유리층 등의 절연 부재(140)를 통한 경우와 동등하게 가열할 수 있다.The switching element 130 does not necessarily have to cover the first and second heating elements 132 and 133 with the insulating member 140 and the first and second heating elements 132 and 133 may be formed on the insulating substrate 131). The first and second heating elements 132 and 133 can be heated in the same manner as in the case of the insulating member 140 such as a glass layer by using the material having excellent thermal conductivity as the material of the insulating substrate 131. [

또한, 전환 소자(130)는, 제1, 제2 발열체(132, 133)가 절연 기판(131)의 제1 내지 제5 전극(134, 135, 136, 137, 138)의 형성면과 반대인 이면에 설치되어도 된다. 제1, 제2 발열체(132, 133)를 절연 기판(131)의 이면(131b)에 형성함으로써, 절연 기판(131) 내에 형성하는 것보다도 간이한 공정으로 형성할 수 있다. 또한, 이 경우, 제1, 제2 발열체(132, 133) 상에는, 절연 부재(140)가 형성되면 저항체의 보호나 실장 시의 절연성 확보라는 의미에서 바람직하다.The switching element 130 is connected to the switching element 130 so that the first and second heating elements 132 and 133 are opposite to the forming surfaces of the first to fifth electrodes 134, 135, 136, 137, and 138 of the insulating substrate 131 Or may be provided on the back surface. The formation of the first and second heat generating elements 132 and 133 on the back surface 131b of the insulating substrate 131 can simplify the manufacturing process than that in the insulating substrate 131. [ In this case, if the insulating member 140 is formed on the first and second heat generating elements 132 and 133, it is preferable in terms of protecting the resistor and ensuring insulation at the time of mounting.

또한, 전환 소자(130)는, 제1, 제2 발열체(132, 133)가 절연 기판(131)의 제1 내지 제5 전극(134, 135, 136, 137, 138)의 형성면 상에 설치됨과 함께, 제1 내지 제5 전극(134 내지 138)에 병설되어도 된다. 제1, 제2 발열체(132, 133)를 절연 기판(131)의 표면(131a)에 형성함으로써, 절연 기판(131) 내에 형성하는 것보다도 간이한 공정으로 형성할 수 있다. 또한, 이 경우도, 제1, 제2 발열체(132, 133) 상에는, 절연 부재(140)가 형성되는 것이 바람직하다.The switching element 130 is provided so that the first and second heating elements 132 and 133 are formed on the surfaces of the first to fifth electrodes 134, 135, 136, 137, and 138 of the insulating substrate 131 And the first to fifth electrodes 134 to 138, respectively. The formation of the first and second heating elements 132 and 133 on the surface 131a of the insulating substrate 131 can simplify the manufacturing process as compared with the case of forming the first and second heating elements 132 and 133 in the insulating substrate 131. Also in this case, it is preferable that the insulating member 140 is formed on the first and second heating elements 132 and 133.

1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 : 퓨즈 요소
2 : 고융점 금속층 3 : 제1 저융점 금속층
4 : 제2 저융점 금속층 80 : 퓨즈 소자
81 : 절연 기판 82 : 제1 전극
82a : 제1 외부 접속 전극 83 : 제2 전극
83a : 제2 외부 접속 전극 84 : 접착제
85 : 플랙스 86 : 보호층
87 : 플랙스 시트 88 : 접속 재료
89 : 커버 부재 90 : 보호 소자
91 : 절연 기판 92 : 절연 부재
93 : 발열체 94 : 제1 전극
94a : 제1 외부 접속 전극 95 : 제2 전극
95a : 제2 외부 접속 전극 96 : 발열체 인출 전극
97 : 커버 부재 98 : 보호층
99 : 발열체 전극 99a : 발열체 급전 전극
100 : 접속 재료 101 : 플랙스 시트
102 : 유출 방지부 104 : 플랙스
110 : 단락 소자 111 : 절연 기판
112 : 발열체 113 : 제1 전극
113a : 제1 외부 접속 전극 114 : 제2 전극
114a : 제2 외부 접속 전극 115 : 제3 전극
116 : 커버 부재 117 : 접속 재료
118 : 절연 부재 119 : 플랙스
120 : 발열체 인출 전극 121 : 발열체 전극
121a : 발열체 급전 전극 122 : 플랙스 시트
123 : 스위치 124 : 제4 전극
125 : 제2 퓨즈 요소 126 : 유출 방지부
130 : 전환 소자 131 : 절연 기판
132 : 제1 발열체 133 : 제2 발열체
134 : 제1 전극 134a : 제1 외부 접속 전극
135 : 제2 전극 135a : 제2 외부 접속 전극
136 : 제3 전극 137 : 제4 전극
138 : 제5 전극 139 : 커버 부재
140 : 절연 부재 141 : 제1 발열체 인출 전극
142 : 제1 발열체 전극 142a : 제1 발열체 급전 전극
143 : 제2 발열체 인출 전극 144 : 제2 발열체 전극
144a : 제2 발열체 급전 전극 145 : 접속 재료
146 : 플랙스 시트 147 : 유출 방지부
150 : 스위치1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70: Fuse element
2: high melting point metal layer 3: first low melting point metal layer
4: second low melting point metal layer 80: fuse element
81: insulating substrate 82: first electrode
82a: first external connection electrode 83: second electrode
83a: second external connection electrode 84: adhesive
85: Flex 86: Protective layer
87: flex sheet 88: connecting material
89: Cover member 90: Protection element
91: Insulation substrate 92: Insulation member
93: heating element 94: first electrode
94a: first external connection electrode 95: second electrode
95a: second external connection electrode 96: heating element lead-out electrode
97: cover member 98: protective layer
99: heating element electrode 99a: heating element feeding electrode
100: connecting material 101: flex sheet
102: spill prevention part 104:
110: shorting element 111: insulating substrate
112: heating element 113: first electrode
113a: first external connection electrode 114: second electrode
114a: second external connection electrode 115: third electrode
116: cover member 117: connecting material
118: Insulation member 119:
120: heating element lead-out electrode 121: heating element electrode
121a: heating element feeding electrode 122: flex sheet
123: switch 124: fourth electrode
125: second fuse element 126:
130: switching element 131: insulating substrate
132: first heating element 133: second heating element
134: first electrode 134a: first external connection electrode
135: second electrode 135a: second external connection electrode
136: third electrode 137: fourth electrode
138: fifth electrode 139: cover member
140: Insulation member 141: First heating element withdrawing electrode
142: first heating element electrode 142a: first heating element feeding electrode
143: second heating element lead electrode 144: second heating element electrode
144a: second heating element feeding electrode 145: connecting material
146: flex sheet 147:
150: Switch

Claims

A fuse element in which three or more metal layers having mutually different melting points are laminated.

2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a refractory metal layer,
A first low melting point metal layer having a melting point lower than that of the high melting point metal layer,
And a second low melting point metal layer having a melting point lower than that of the first low melting point metal layer,
Wherein the high melting point metal layer is laminated between the first low melting point metal layer and the second low melting point metal layer.

The fuse element according to claim 2, wherein four or more layers are laminated by the high melting point metal layer, the first low melting point metal layer and the second low melting point metal layer.

The fuse element according to claim 2, wherein four or more layers of the first low melting point metal layer, the high melting point metal layer, the second low melting point metal layer and the high melting point metal layer are stacked in this order.

The fuse element according to claim 2, wherein four or more layers of the second low melting point metal layer, the high melting point metal layer, the first low melting point metal layer and the high melting point metal layer are stacked in this order.

The fuse element according to claim 2, wherein the inner layer is the first low melting point metal layer, the outer layer stacked on the inner layer is the high melting point metal layer, and the outermost layer stacked on the outer layer is the second low melting point metal layer.

The fuse element according to claim 2, wherein the inner layer is the second low melting point metal layer, the outer layer stacked on the inner layer is the high melting point metal layer, and the outermost layer stacked on the outer layer is the first low melting point metal layer.

The fuse element according to any one of claims 2 to 7, wherein the volume of the first low melting point metal layer is larger than the volume of the high melting point metal layer.

The fuse element according to any one of claims 2 to 7, wherein the volume of the second low melting point metal layer is larger than the volume of the high melting point metal layer.

The high-melting-point metal layer according to any one of claims 2 to 7, wherein the refractory metal layer is made of Ag, Cu, or Ag or Cu, and the first low melting point metal layer is an alloy containing Sn or Sn as a main component, Wherein the second low melting point metal layer is an alloy comprising Bi, In or Bi or In.

A fuse element in which three or more metal layers having mutually different melting points are laminated,
Wherein the fuse element is blown by flowing an overcurrent exceeding the rating.

An insulating substrate,
A first electrode and a second electrode formed on the insulating substrate,
Melting metal layer and a first low-melting-point metal layer having a melting point lower than that of the high-melting-point metal layer and having a fuse element connected between the first electrode and the second electrode,
Wherein the fuse element is connected to the first electrode and the second electrode by a second low melting point metal layer having a melting point lower than that of the first low melting point metal layer.

14. The fuse element as claimed in claim 12, wherein the fuse element is formed such that the high melting point metal layer is laminated between the first low melting point metal layer and the second low melting point metal layer and at least one outermost layer is the second low melting point metal layer , Fuse element.

An insulating substrate,
A first electrode and a second electrode formed on the insulating substrate,
Melting metal layer and a second low-melting-point metal layer having a melting point lower than that of the high-melting-point metal layer, and has a fuse element connected between the first electrode and the second electrode,
Wherein the fuse element is connected to the first electrode and the second electrode by a first low melting point metal layer having a lower melting point than the refractory metal layer and a melting point higher than that of the second low melting point metal layer.

15. The fuse element as claimed in claim 14, wherein the fuse element is formed such that the refractory metal layer is laminated between the first low melting point metal layer and the second low melting point metal layer and at least one outermost layer is the first low melting point metal layer , Fuse element.

An insulating substrate,
A heating element formed on the insulating substrate or inside the insulating substrate,
A first electrode and a second electrode provided on the insulating substrate,
A heating element lead electrode electrically connected to the heating element;
And an available conductor connected from the first electrode to the second electrode through the heating-element lead-out electrode,
Wherein said fusible element comprises a fuse element in which three or more metal layers having mutually different melting points are laminated and melts by energization of said heating element to cut off between said first electrode and said second electrode.

An insulating substrate,
A heating element formed on the insulating substrate or inside the insulating substrate,
A first electrode and a second electrode provided on the insulating substrate,
A heating element lead electrode electrically connected to the heating element;
And an available conductor connected from the first electrode to the second electrode through the heating-element lead-out electrode,
Wherein the usable conductor comprises at least a fuse element in which a refractory metal layer and a first refractory metal layer having a melting point lower than that of the refractory metal layer are laminated,
Wherein the fuse element is connected to the first electrode, the second electrode and the heating element lead-out electrode by a second low melting point metal layer having a melting point lower than that of the first low melting point metal layer, A protective element for blocking between the first electrode and the second electrode.

18. The fuse element as claimed in claim 17, wherein the fuse element is formed such that the refractory metal layer is laminated between the first low melting point metal layer and the second low melting point metal layer and at least one outermost layer is the second low melting point metal layer , Protective device.

An insulating substrate,
A heating element formed on the insulating substrate or inside the insulating substrate,
A first electrode and a second electrode provided on the insulating substrate,
A heating element lead electrode electrically connected to the heating element;
And an available conductor connected from the first electrode to the second electrode through the heating-element lead-out electrode,
Wherein the usable conductor includes at least a fuse element having a refractory metal layer and a second refractory metal layer having a melting point lower than that of the refractory metal layer,
Wherein the fuse element is connected to the first electrode, the second electrode and the heating element lead-out electrode by a first low melting point metal layer having a melting point lower than that of the high melting point metal layer and higher than that of the second low melting point metal layer, And the first electrode and the second electrode are melted by heat generation of the heat generating element and cut off between the first electrode and the second electrode.

20. The fuse element as claimed in claim 19, wherein the fuse element is formed such that the refractory metal layer is laminated between the first low melting point metal layer and the second low melting point metal layer and at least one outermost layer is the first low melting point metal layer , Protective device.

An insulating substrate,
A heating element formed on the insulating substrate or inside the insulating substrate,
A first electrode and a second electrode provided adjacent to each other on the insulating substrate,
A third electrode provided on the insulating substrate and electrically connected to the heating element;
And an available conductor which is connected across the first electrode and the third electrode,
Wherein the fuse element includes a fuse element in which three or more metal layers having mutually different melting points are laminated and melted by energization of the heating element to short circuit between the first electrode and the second electrode, Electrode, and the third electrode.

An insulating substrate,
A heating element formed on the insulating substrate or inside the insulating substrate,
A first electrode and a second electrode provided adjacent to each other on the insulating substrate,
A third electrode provided on the insulating substrate and electrically connected to the heating element;
And an available conductor which is connected across the first electrode and the third electrode,
Wherein the usable conductor comprises at least a fuse element in which a refractory metal layer and a first refractory metal layer having a melting point lower than that of the refractory metal layer are laminated,
Wherein the fuse element is connected to the first electrode and the third electrode by a second low melting point metal layer having a melting point lower than that of the first low melting point metal layer and is melted by energization heating of the heating element, Shorting between two electrodes, and cutting off between the first electrode and the third electrode.

The fuse element as set forth in claim 22, wherein said fuse element is formed such that said refractory metal layer is laminated between said first low melting point metal layer and said second low melting point metal layer and at least one outermost layer is said second low melting point metal layer , Short-circuit element.

An insulating substrate,
A heating element formed on the insulating substrate or inside the insulating substrate,
A first electrode and a second electrode provided adjacent to each other on the insulating substrate,
A third electrode provided on the insulating substrate and electrically connected to the heating element;
And an available conductor which is connected across the first electrode and the third electrode,
Wherein the usable conductor includes at least a fuse element having a refractory metal layer and a second refractory metal layer having a melting point lower than that of the refractory metal layer,
Wherein the fuse element is connected to the first electrode and the third electrode by a first low melting point metal layer having a lower melting point than the refractory metal layer and a melting point higher than that of the second low melting point metal layer, And shorting between the first electrode and the second electrode and cutting off the gap between the first electrode and the third electrode.

The fuse element as claimed in claim 24, wherein the fuse element is formed such that the refractory metal layer is laminated between the first low melting point metal layer and the second low melting point metal layer and at least one outermost layer is the first low melting point metal layer , Short-circuit element.

An insulating substrate,
A first heating element and a second heating element formed on the insulating substrate or inside the insulating substrate,
A first electrode and a second electrode provided adjacent to each other on the insulating substrate,
A third electrode provided on the insulating substrate and electrically connected to the first heating element,
A first usable conductor connected between the first electrode and the third electrode,
A fourth electrode provided on the insulating substrate and electrically connected to the second heating element,
A fifth electrode disposed adjacent to the fourth electrode on the insulating substrate,
And a second usable conductor connected from the second electrode to the fifth electrode through the fourth electrode,
Wherein the first usable conductor and the second usable conductor each comprise a fuse element in which three or more metal layers having mutually different melting points are laminated,
And the second usable conductor is melted by energization of the second heating element to block the second electrode and the fifth electrode,
And the first usable conductor is short-circuited between the first electrode and the second electrode by melting the first usable conductor by conduction heat generation of the first heat generating element.

An insulating substrate,
A first heating element and a second heating element formed on the insulating substrate or inside the insulating substrate,
A first electrode and a second electrode provided adjacent to each other on the insulating substrate,
A third electrode provided on the insulating substrate and electrically connected to the first heating element,
A first usable conductor connected between the first electrode and the third electrode,
A fourth electrode provided on the insulating substrate and electrically connected to the second heating element,
A fifth electrode disposed adjacent to the fourth electrode on the insulating substrate,
And a second usable conductor connected from the second electrode to the fifth electrode through the fourth electrode,
Wherein the first usable conductor and the second usable conductor comprise at least a fuse element in which a refractory metal layer and a first refractory metal layer having a melting point lower than that of the refractory metal layer are laminated,
Wherein the first usable conductor is connected to the first electrode and the third electrode by a second low melting point metal layer having a melting point lower than that of the first low melting point metal layer,
The second usable conductor is connected to the second electrode, the fourth electrode, and the fifth electrode by a second low melting point metal layer having a melting point lower than that of the first low melting point metal layer,
And the second usable conductor is melted by energization of the second heating element to block the second electrode and the fifth electrode,
And the first usable conductor is short-circuited between the first electrode and the second electrode by melting the first usable conductor by conduction heat generation of the first heat generating element.

28. The method according to claim 27, wherein the first usable conductor and the second usable conductor are formed such that the refractory metal layer is laminated between the first refractory metal layer and the second refractory metal layer and at least one outermost layer And the second low melting point metal layer.

An insulating substrate,
A first heating element and a second heating element formed on the insulating substrate or inside the insulating substrate,
A first electrode and a second electrode provided adjacent to each other on the insulating substrate,
A third electrode provided on the insulating substrate and electrically connected to the first heating element,
A first usable conductor connected between the first electrode and the third electrode,
A fourth electrode provided on the insulating substrate and electrically connected to the second heating element,
A fifth electrode disposed adjacent to the fourth electrode on the insulating substrate,
And a second usable conductor connected from the second electrode to the fifth electrode through the fourth electrode,
Wherein the first usable conductor and the second usable conductor comprise at least a fuse element in which a refractory metal layer and a second refractory metal layer having a melting point lower than that of the refractory metal layer are laminated,
The first usable conductor is connected to the first and third electrodes by a first low melting point metal layer having a melting point lower than that of the high melting point metal layer and having a melting point higher than that of the second low melting point metal layer,
The second usable conductor is connected to the second electrode, the fourth electrode, and the fifth electrode by a first low melting point metal layer having a lower melting point than the refractory metal layer and a melting point higher than that of the second low melting point metal layer,
And the second usable conductor is melted by energization of the second heating element to block the second electrode and the fifth electrode,
And the first usable conductor is short-circuited between the first electrode and the second electrode by melting the first usable conductor by conduction heat generation of the first heat generating element.

30. The semiconductor device according to claim 29, wherein the first usable conductor and the second usable conductor are formed by stacking the refractory metal layer between the first refractory metal layer and the second refractory metal layer so that at least one outermost layer And the first low melting point metal layer.