JP2000260280A

JP2000260280A - 保護素子およびその製造方法

Info

Publication number: JP2000260280A
Application number: JP11060266A
Authority: JP
Inventors: Tokihiro Yoshikawa; 時弘吉川
Original assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Priority date: 1999-03-08
Filing date: 1999-03-08
Publication date: 2000-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】可溶合金と通電発熱によりこの可溶合金を溶
断させる抵抗体とを有する保護素子において、抵抗体の
抵抗値を最適値に設定するとともに、抵抗体の発熱で可
溶合金を短時間で溶断させる。【解決手段】絶縁基板５１の表面に離隔して形成した
電極５６，５７にまたがって抵抗体６４を形成し、抵抗
体６４の上を絶縁体層６５で被覆して、絶縁体層６５の
上からレーザを照射して抵抗体６４をトリミングして切
れ目６４ａないし６４ｃを形成して抵抗値を最適値に設
定し、絶縁体層６５の上に形成した電極（６６，６７）
にまたがって可溶合金（６８）を接続固着し、さらにフ
ラックス（６９）で被覆し、絶縁キャップ（７０）で被
覆して接着剤（７１）で固着封止した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、保護素子に関し、
より詳細には、可溶合金および通電発熱によりこの可溶
合金を強制的に溶断させる抵抗体を備える保護素子に関
する。本発明はまた、保護素子の製造方法に関し、より
詳細には、可溶合金および通電発熱によりこの可溶合金
を強制的に溶断させる抵抗体を備える保護素子における
抵抗体の抵抗値のトリミング方法およびこの抵抗体と可
溶合金との配置関係ならびに形成工程順序に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、電子機器の保護および電子機器の
過熱に起因する火災から家財等を保護するために、保護
素子が用いられている。この種の保護素子として、特定
温度で溶融する可溶合金を用いた温度ヒューズがある。
この温度ヒューズは、正常温度時は可溶合金を通して通
電しておき、異常温度時は可溶合金の溶融によって、回
路を開放するものである。また、上記温度ヒューズ以外
に、任意温度で溶融する可溶合金と、この可溶合金を加
熱するための抵抗体とを備え、抵抗体への通電による発
熱で可溶合金を強制的に溶断させることにより回路を開
放する複合型の保護素子がある。このような複合型の保
護素子として、例えば、実開昭５８−５２５７号公報に
は、チップ型のものが開示されている。以下、このチッ
プ型の保護素子について、図面を用いて説明する。

【０００３】図１２は従来の保護素子の平面図を示し、
図１３は保護素子の縦断面図を示す。図１２および図１
３において、８１はアルミナセラミック等の耐熱性絶縁
材料からなる矩形状の絶縁基板で、その長手方向の離隔
した位置に銀ペースト等の塗布焼成により形成した３つ
の電極８２，８３，８４を有する。前記一対の電極８
２，８３の間には、抵抗ペーストを塗布焼成してなる抵
抗体８５が形成されており、前記他の一対の電極８３，
８４の間には、特定温度で溶融する可溶合金８６が接続
固着されている。

【０００４】次に、上記保護素子の使用方法例について
説明する。前記図１２には、上記保護素子の使用方法例
を示す回路図も併示されている。すなわち、上記保護素
子の電極８２，８３を介して抵抗体８５を電気回路８７
に接続するとともに、電極８３，８４を介して可溶合金
８６を遮断用保護回路８８に接続する。この遮断用保護
回路８８は、リレー８９とその２つの接点ａ，ｂを有
し、前記リレー８９と可溶合金８６を直列にして、電源
端子Ｔ１，Ｔ２に接続されている。前記２つの接点ａ，
ｂは、それぞれ前記電源端子Ｔ１，Ｔ２と電気回路８７
との間に介挿されている。

【０００５】上記保護素子の使用例において、正常時は
可溶合金８６を介してリレー８９に電流が流れて、その
接点ａ，ｂが閉じられており、電気回路８７に給電され
ている。ところが、異常時には電気回路８７に過電流が
流れて、抵抗体８５が異常発熱するため、この発熱が絶
縁基板８１を介して可溶合金８６に伝達されて、可溶合
金８６が溶断することにより、保護回路８８のリレー８
９が動作を停止して、その接点ａ，ｂを開放するため、
電気回路８７への給電を停止し、電気回路８７を保護す
る。

【０００５】しかしながら、上記の保護素子において、
抵抗体８５は、例えば抵抗体ペーストを塗布焼成して形
成するので、その抵抗値は最適値に設定するのが困難で
ある。また、抵抗体８５と可溶合金８６が、絶縁基板の
一方側面に併置形成されているので、抵抗体８５への通
電開始後、可溶合金８６の溶断までに比較的長時間を要
するという問題点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、可
溶合金および抵抗体を備える保護素子において、抵抗体
の抵抗値を最適値に設定できるとともに、抵抗体への通
電開始から短時間で可溶合金を確実に溶断可能な保護素
子を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の保護素子は、絶
縁基板と、前記絶縁基板の一方の面側に形成された抵抗
体と、この抵抗体の上に被覆形成された絶縁体層と、前
記絶縁基板の他方の面側に形成された可溶合金とを有
し、前記抵抗体はトリミングを施されており、前記可溶
合金は前記抵抗体のトリミング部近傍の電流路上位置に
対応して形成されていることを特徴とするものである。
本発明の保護素子の製造方法は、絶縁基板に可溶合金と
通電発熱によりこの可溶合金を強制的に溶断させる抵抗
体とを有する保護素子の製造方法であって、絶縁基板に
抵抗体を形成する工程と、抵抗体の上に絶縁体層を形成
する工程と、この絶縁体層の上からレーザを照射するこ
とによって抵抗体をトリミングする工程とを含むことを
特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
絶縁基板と、前記絶縁基板の一方の面側に形成された抵
抗体と、この抵抗体の上に被覆形成された絶縁体層と、
前記絶縁基板の他方の面側に形成された可溶合金とを有
し、前記抵抗体はトリミングを施されており、前記可溶
合金は前記抵抗体のトリミング部近傍の電流路上位置に
対応して形成されていることを特徴とする保護素子であ
る。

【００１１】本発明の請求項２記載の発明は、絶縁基板
と、前記絶縁基板の一方の面側に形成された抵抗体と、
この抵抗体の上に形成された絶縁体層と、この絶縁体層
の上に形成された可溶合金とを有し、前記抵抗体はトリ
ミングを施されており、前記可溶合金は前記抵抗体のト
リミング部近傍の電流路上位置に対応して形成されてい
ることを特徴とする保護素子である。

【００１２】本発明の請求項３記載の発明は、前記抵抗
体のトリミングが、その電流方向に直交する方向に施さ
れていることを特徴とする請求項１ないし２記載の保護
素子である。

【００１３】本発明の請求項４記載の発明は、前記抵抗
体のトリミングが、前記抵抗体の複数個所で施されてい
ることを特徴とする請求項３記載の保護素子である。

【００１４】本発明の請求項５記載の発明は、前記抵抗
体のトリミングが、前記絶縁体層の上から施されている
ことを特徴とする請求項４記載の保護素子である。

【００１５】本発明の請求項６記載の発明は、前記抵抗
体のトリミング後の絶縁体層の上が、さらに絶縁体層で
被覆されていることを特徴とする請求項５記載の保護素
子である。

【００１６】本発明の請求項７記載の発明は、絶縁基板
に可溶合金と通電発熱によりこの可溶合金を強制的に溶
断させる抵抗体とを有する保護素子の製造方法であっ
て、絶縁基板に抵抗体を形成する工程と、抵抗体の上に
絶縁体層を形成する工程と、この絶縁体層の上からレー
ザを照射することによって抵抗体をトリミングする工程
とを含むことを特徴とする保護素子の製造方法である。

【００１７】本発明の請求項７記載の発明は、前記抵抗
体のトリミング後の絶縁体層の上が、それよりも低融点
の絶縁体層で被覆されていることを特徴とする請求項６
記載の保護素子である

【００１８】本発明の請求項８記載の発明は、絶縁基板
に可溶合金と通電発熱によりこの可溶合金を強制的に溶
断させる抵抗体とを有する保護素子の製造方法であっ
て、絶縁基板に抵抗体を形成する工程と、抵抗体の上に
絶縁体層を形成する工程と、この絶縁体層の上からレー
ザを照射することによって抵抗体をトリミングする工程
と、前記絶縁体層の上にさらに絶縁体層を形成する工程
とを含むことを特徴とする保護素子の製造方法である。

【００１９】本発明の請求項１０記載の発明は、絶縁基
板に可溶合金と通電発熱によりこの可溶合金を強制的に
溶断させる抵抗体とを有する保護素子の製造方法であっ
て、絶縁基板に抵抗体を形成する工程と、抵抗体の上に
絶縁体層を形成する工程と、この絶縁体層の上からレー
ザを照射することによって抵抗体をトリミングする工程
と、前記絶縁体層の上にそれよりも低融点の絶縁体層を
形成する工程と、トリミングされた抵抗体の電流路上に
対応する位置に可溶合金を接続固着する工程とを含むこ
とを特徴とする保護素子の製造方法である。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明の第１実施例の保護素子Ａの長手方向の中心
軸に沿う縦断面図で、図２は図１の保護素子Ａにおける
絶縁材およびフラックスを除去して内部構造が見えるよ
うにした状態の平面図、図３は図１の保護素子Ａにおけ
る下面図である。以下、図１ないし図３を参照して、説
明する。まず、１はアルミナ等のセラミックよりなる略
矩形状の絶縁基板で、図１および図２に示すように、一
方の面の長手方向の両端部に、例えば銀ペーストや銀−
パラジウムペースト等の導電材料を塗布焼成して形成さ
れた電極２，３を有し、他方の面の長手方向の両端部に
前記同様の導電材料を塗布焼成して形成された端子部
４，５を有する。前記絶縁基板１の一方の面には、前記
電極２，３の内方端および外方端が露出するように、ア
ルミナ等のセラミックよりなる梯子状の絶縁枠体６が一
体に形成されている。一方、前記絶縁基板１の他方の面
の端子部４，５の内方端間にまたがって、例えばガラス
ペースト中に酸化ルテニウム等の抵抗体微粒子を混入し
た抵抗ペーストを塗布焼成して形成された抵抗体７を有
する。この抵抗体７は、例えばガラスペースト等の塗布
焼成による絶縁体層８により被覆されている。この絶縁
体層８は、前記抵抗体７が、プリント基板等の取付体
（図示省略）における端子部や配線層、または搭載部品
等と短絡や絶縁耐圧不良を生じるのを防止するためのも
のである。

【００２１】前記抵抗体７は、絶縁体層８の形成後、抵
抗値の調整のために絶縁体層８の上からレーザを照射し
て、トリミングが施される。図３における７ａ，７ｂ
は、抵抗体７のトリミングにより抵抗体７に形成された
切れ目を示すものである。なお、このように、絶縁体層
８の形成後に抵抗体７のトリミングを実施するのは、次
の理由による。すなわち、抵抗体７の形成後に抵抗体７
に直接レーザを照射してトリミングを実施すると、トリ
ミング個所の抵抗体７が溶融して除去されると同時に、
そのトリミング個所に隣接する部分の抵抗体７も溶融し
て表面張力で凝集するため、シャープな切れ目の形成が
困難になり、抵抗値の調整が困難になる。これに対し
て、抵抗体７の上に絶縁体層８を形成して、絶縁体層８
の上からレーザを照射してトリミングを実施すると、ト
リミング個所に隣接する抵抗体７が溶融しようとして
も、その上の絶縁体層８の存在によって、熱が奪われる
ことにより溶融が阻止され、あるいは仮に溶融してもそ
の上の絶縁体層８の存在によって凝集が阻止されて、シ
ャープな切れ目の形成が可能になり、抵抗値の調整が容
易になる。したがって、抵抗体のトリミングは、絶縁体
層８の形成後に実施することが望ましい。なお、絶縁体
層８の上から抵抗体７のトリミングを実施すると、抵抗
体７を構成する抵抗体成分が溶融して飛散し、トリミン
グによる切れ目７ａ，７ｂの近傍部の絶縁体層８上に付
着することがあるので、トリミング実施後の絶縁体層８
の上（図１の下面）には、再度絶縁体層８よりも低融点
のガラスやエポキシ樹脂等による絶縁体層を形成してお
くことが望ましい。

【００２２】また、図２に示すように、前記絶縁基板１
の一方の面の絶縁枠体６の窓部６ａに露出する、前記電
極２，３の内方端間にまたがって、可溶合金９が接続固
着されている。この可溶合金９は、前記抵抗体７のトリ
ミングによる切れ目７ａ，７ｂ部近傍の電流路に対応す
る位置，すなわちトリミングによる切れ目７ａ，７ｂ間
に対応する位置に接続固着されている。なお、前記可溶
合金９は、温度ヒューズ用の可溶合金と異なり、周囲温
度に応答して溶融するものではなく、前記抵抗体７の通
電加熱により強制的に溶断させるものであるため、低温
半田と称される低融点のものから高温半田と称される高
融点のものまで、幅広い融点を有する材料の中から選択
できる。この可溶合金９は、全面がフラックス１０によ
って被覆されている。このフラックス１０は、常時は可
溶合金９を被覆保護するとともに、抵抗体７の通電発熱
の際には軟化溶融して可溶合金９の表面を活性化して、
正確な温度で可溶合金９を溶断させるためのもので、可
溶合金９よりも軟化点ないし溶融点が若干低いものを選
定使用する。

【００２３】前記絶縁基板１の裏面の端子部４，５に
は、それぞれ表面実装のための低融点半田層１１，１２
が形成されている。ここで、これらの低融点半田層１
１，１２は、その融点が前記可溶合金９やフラツクス１
０の融点よりも低く、かつその高さが、前記抵抗体７を
被覆する絶縁体層８の下面よりも突出するような高さ寸
法に形成されている。

【００２４】絶縁基板１の一方の面の絶縁枠体６の切欠
部６ｂ，６ｃから露出する電極２，３の外方端には、そ
れぞれ板状のリード１３，１４が接続されている。

【００２５】また、前記絶縁枠体６の上方は、アルミナ
等のセラミックや樹脂等よりなる絶縁キャップ１５で被
覆されており、さらに、前記各リード１３，１４の電極
２，３の外方端との接続部分である、絶縁基板１，絶縁
枠体６の切欠部６ａ，６ｃおよび絶縁キャップ１５で形
成される凹部には、封止樹脂１６，１７が充填封止され
ている。

【００２６】なお、図２には参考的に、図１に示す保護
素子Ａの縦断面図の切断位置である絶縁基板１の長手方
向の中心軸Ｘおよびその断面を見る矢視方向Ａ−Ａが併
示されている。

【００２７】上記の構成の保護素子Ａによれば、抵抗体
７にトリミングを施して、その抵抗値を容易かつ最適値
に調整できるので、所望の抵抗値を有する抵抗体を具備
する保護素子が得られる。しかも、抵抗体７を流れる電
流は、前記抵抗体７のトリミングによる切れ目７ａ，７
ｂ間に集中して流れ、それにより抵抗体７はこのトリミ
ングによる切れ目７ａ，７ｂ間で特に発熱量が高くなる
が、前記可溶合金９は、抵抗体７の最大の発熱部である
前記トリミングによる切れ目７ａ，７ｂ部間に対応する
位置に形成しているので、可溶合金９を抵抗体７の通電
開始後、短時間で、かつ確実に溶断できるという作用効
果を奏する。

【００２８】次に、本発明の第２実施例の保護素子Ｂに
ついて説明する。図４は保護素子Ｂの縦断面図で、図５
は保護素子Ｂの絶縁材およびフラックスを除去して内部
構造が見えるようにした平面図、図６は保護素子Ｂの下
面図である。図４ないし図６において、２１はアルミナ
等のセラミックよりなる略矩形状の絶縁基板で、４隅に
円弧状の切欠部２２，２３，２４，２５を有する。この
絶縁基板２１の表面の離隔した位置に銀ペーストや銀−
パラジウムペースト等の導電材料を塗布焼成して一対の
電極２６，２７が形成されている。これらの電極２６，
２７は、それぞれ前記一組の対角に位置する切欠部２
２，２３に向かって形成され、さらに切欠部２２，２３
の端面に延在して形成されている。

【００２９】絶縁基板２１の裏面には、前記切欠部２
２，２３，２４，２５の近傍に、銀ペーストや銀−パラ
ジウムペースト等の導電材料を塗布焼成して形成された
端子部２８，２９，３０，３１を有する。前記一組の対
角に位置する切欠部２２，２３の近傍に形成されたそれ
ぞれの端子部２８，２９は、前記切欠部２２，２３の端
面に延在して形成された導電層を介して表面の電極２
６，２７と接続されている。また、前記他の一組の対角
に位置する切欠部２４，２５の近傍に形成された端子部
３０，３１は、絶縁基板２１の裏面中央部で離隔して相
対する延在部３０ａ，３１ａを有する。そして、これら
の延在部３０ａ，３１ａにまたがって、ガラスペースト
中に酸化ルテニウム等の抵抗体微粒子を混入した抵抗ペ
ーストを塗布焼成してなる抵抗体３２が形成されてい
る。さらに、この抵抗体３２は、ガラスペースト等の塗
布焼成による絶縁体層３３によって被覆されている。

【００３０】前記抵抗体３２は、絶縁体層３３の上から
レーザを照射してトリミングが施されており、切れ目３
２ａ，３２ｂを有する。このトリミングにより、絶縁体
層３３の上に抵抗体３２を構成する抵抗ペースト成分が
付着することがあるので、このトリミング実施後の絶縁
体層３３の上に、再度、絶縁体層３３よりも低融点のガ
ラスやエポキシ樹脂等よりなる絶縁体層を形成しておく
ことが望ましい。

【００３１】再び、絶縁基板２１の表面側に戻って、一
対の電極２６，２７の内方端間にまたがって可溶合金３
４が接続固着されている。そして、この可溶合金３４
は、フラックス３５により被覆されている。さらに、フ
ラックス３５の上方は、セラミックまたは樹脂等の成型
体よりなる箱型の絶縁キャップ３６によって被覆され、
接着剤３７によって絶縁基板２１に固着封止されてい
る。

【００３２】再び、絶縁基板２１の裏面側に戻って、前
記端子部２８，２９，３０，３１には、それぞれ半田層
３８，３９，４０，４１が被着形成されている。これら
の半田層３８，３９，４０，４１は、保護素子Ｂをプリ
ント基板等の取付体の端子部に表面実装法により接続固
着するためのものであり、それぞれの高さは、図４から
明らかなように、抵抗体３２を被覆する絶縁体層３３よ
りも高くなる（図４では下方に突出する）ように形成さ
れている。

【００３３】上記の本発明の保護素子Ｂによれば、前記
第１実施例の保護素子Ａと同様に、抵抗体３２にトリミ
ングを施しているので、抵抗体３２の抵抗値を容易かつ
最適値に調整できる。のみならず、保護素子Ａに比較し
て、リードレス構造にしたので、リード（１３，１４）
が不要になり、材料費が低減できるし、絶縁基板２１の
表面電極２６，２７にリード（１３，１４）接続のため
のスペースが不要になり、保護素子Ｂ全体を小型化でき
る。さらに、表面実装により全端子部２８，２９，３
０，３１を、同時にプリント基板等の取付体に組み付け
できるという特長がある。

【００３４】図７は本発明の第３実施例の保護素子Ｃの
縦断面図を示す。図８ないし図１０は、保護素子Ｃの各
工程段階の絶縁基板等の平面図を示す。図１１は保護素
子Ｃの下面図を示す。以下、図７ないし図１１を参照し
て、保護素子Ｃについて説明する。図において、５１は
アルミナセラミック等よりなる略矩形状の絶縁基板で、
４隅に円弧状の切欠部５２，５３，５４，５５を有す
る。この絶縁基板５１の表面の離隔した位置に、銀ペー
ストや銀−パラジウムペースト等の導電材料を塗布焼成
して一対の電極５６，５７が形成されている。これらの
電極５６，５７は、それぞれ前記一組の対角位置の切欠
部５２，５３に向かって延在して形成され、さらにそれ
ぞれの切欠部５２，５３の端面に延在して形成されてい
る。前記残りの一組の対角位置の切欠部５４，５５の近
傍には、同様に銀ペーストや銀−パラジウムペースト等
の導電材料を塗布焼成して一対の電極５８，５９が形成
されており、これらの電極５８，５９はそれぞれの切欠
部５４，５５の端面にまで延在して形成されている。

【００３５】図１１は、絶縁基板５１の下面図を示し、
前記４隅の切欠部５２，５３，５４，５５の近傍に銀ペ
ーストや銀−パラジウムペースト等の導電材料を塗布焼
成して形成した端子部６０，６１，６２，６３を有す
る。そして、前記各端子部６０，６１，６２，６３は、
それぞれ前記切欠部５２，５３，５４，５５の端面に形
成された導電層を介して表面側の電極５６，５７，５
８，５９に接続されている。ここで、前記各電極５６，
５７，５８，５９および各端子部６０，６１，６２，６
３は、工程的には同時に塗布焼成して形成することがで
きる。

【００３６】再び絶縁基板５１の表面側に戻って、図８
に示すように、前記電極５６，５７にまたがってガラス
ペースト中に酸化ルテニウム等の抵抗体微粒子を混入し
た抵抗ペーストを塗布焼成して抵抗体６４が形成され
る。

【００３７】前記各電極５６，５７および抵抗体６４
は、図９に示すように、ガラスペースト等の塗布焼成に
よる絶縁体層６５によつて被覆される。そして、この絶
縁体層６５の上からレーザを照射して抵抗体６４にトリ
ミングを施す。図９の抵抗体６４は、トリミング後の状
態を示し、抵抗体６４の短手方向の一側端から切れ目６
４ａを、反対側端から切れ目６４ｂを、再度一側端から
切れ目６４ｃを千鳥状に形成してある。これによって、
抵抗体６４を流れる電流は、前記各切れ目６４ａないし
６４ｃを回避して蛇行して流れる。なお、トリミング実
施後の絶縁体層６５の上には、前記と同一理由で、再度
絶縁体層を形成しておくことが望ましい。この再度形成
する絶縁体層は、下層の電極，抵抗体および絶縁体層よ
りも低融点のガラスペースト等で形成することが望まし
い。

【００３８】図１０は、抵抗体６４を被覆する絶縁体層
６５の上に離隔して形成された一対の電極６６，６７
と、これらの電極６６，６７間にまたがって形成された
可溶合金６８とを示す平面図である。ここで、前記各電
極６６，６７は、切欠部５４，５５に向かって延在して
形成され、切欠部５４，５５の近傍に形成されている電
極５８，５９と接続されている。したがって、これらの
電極５８，５９は、切欠部５４，５５の端面に延在して
形成された導電層を介して、裏面の端子部６２，６３と
接続されている。

【００３９】図７に戻って、前記可溶合金６８の上は、
フラックス６９で被覆されている。このフラックス６９
の上方は、セラミックまたは樹脂等の成型体よりなる箱
型の絶縁キャップ７０により被覆され、この絶縁キャッ
プ７０の周辺下端は、接着剤７１により絶縁基板５１に
固着封止されている。

【００４０】再度、図１１に戻って、絶縁基板５１の裏
面の各端子部６０，６１，６２，６３には、半田層７
２，７３，７４，７５が被着されている。この半田層７
２，７３，７４，７５は、保護素子Ｃをプリント基板等
の取付体（図示省略）の端子部に表面実装法により接続
固着するためのものである。

【００４１】上記実施例の保護素子Ｃによれば、抵抗体
６４をトリミングして形成した切れ目６４ａないし６４
ｃにより抵抗値を調整しているので、前記各実施例と同
様に、抵抗体６４の抵抗値を容易に最適値に設定でき、
また、抵抗体６４のトリミングによる切れ目６４ａない
し６４ｃの近傍の電流路の上方位置に、可溶合金６８を
接続固着しているので、抵抗体６４の通電による発熱が
効率よくその上の可溶合金６８に伝達され、抵抗体６４
の通電開始から短時間で可溶合金６８が確実に溶断して
回路を開放できるという特長がある。さらに、絶縁基板
５１の一方面側に、電極５６，５７、抵抗体６４、絶縁
体層６５、可溶合金６８およびフラックス６９を積層形
成しているので、図１ないし図３に示す保護素子Ａや図
４ないし図６に示す保護素子Ｂに比較して、抵抗体６４
の通電による発熱が、絶縁基板１，２１よりも薄い絶縁
体層６５を介して、効率よくその上の可溶合金６８に伝
達され、抵抗体６４の通電開始から短時間で可溶合金６
８が溶断して回路を開放できるという特長がある。

【００４２】なお、上記各実施例は、本発明の特定の構
造の実施例について説明したものであるが、本発明の精
神を逸脱しない範囲で各種の変形が可能であることはも
ちろんである。例えば、上記各実施例において、絶縁基
板１，２１，５１を暗色系統の色（黒色）に形成すると
ともに、絶縁キャップ１５，３６，７０を白系統の色
（白色）に形成すると、表面実装時に赤外線リフロー炉
を通して実装しても、絶縁キャップ１５，３６，７０の
熱吸収が小さく、絶縁基板１，２１，５１の熱吸収が大
きいので、内部の可溶合金９，３４，６８が誤溶融する
ことなく、表面実装を行うことができ、温度上昇が速や
かに行え、かつ効率の高い赤外線リフロー炉の採用が可
能になり、実装方法の制限がなくなるという特長があ
る。

【００４３】さらに、上記各実施例においては、フラッ
クス１０，３５，６９の上方に空間を設けて成型体より
なる板状または箱型の絶縁キャップ１５，３６，７０で
被覆して固着封止したものについて説明したが、このよ
うな構造によれば、可溶合金９，３４，６８およびフラ
ックス１０，３５，６９が溶融した時に、それらが自由
に流動できるため、可溶合金９，３４，６８が確実に溶
断して、信頼性の高い保護素子が提供できる利点がある
が、十分な厚さのフラックスの上を樹脂等よりなる絶縁
被覆層で被覆するようにしてもよい。

【００４４】さらにまた、上記実施例には示していない
が、可溶合金を複数個設けて多回路を制御するようにし
たり、抵抗体を複数個設けて可溶合金の溶断の信頼性を
高めて、保護素子の信頼性を向上することもできる。

【００４５】

【発明の効果】本発明は以上のように、絶縁基板と、前
記絶縁基板の一方の面側に形成された抵抗体と、この抵
抗体の上に被覆形成された絶縁体層と、前記絶縁基板の
他方の面側に形成された可溶合金とを有し、前記抵抗体
はトリミングを施されており、前記可溶合金は前記抵抗
体のトリミング部近傍の電流路上位置に対応して形成さ
れていることを特徴とする保護素子であるから、抵抗体
の抵抗値を最適値に設定でき、しかも抵抗体の発熱が効
率よく可溶合金に伝達されて、抵抗体の通電開始から短
時間で可溶合金を溶断できる保護素子を提供できる。本
発明はまた、絶縁基板に可溶合金と通電発熱によりこの
可溶合金を強制的に溶断させる抵抗体とを有する保護素
子の製造方法であって、絶縁基板に抵抗体を形成する工
程と、抵抗体の上に絶縁体層を形成する工程と、この絶
縁体層の上からレーザを照射することによって抵抗体を
トリミングする工程とを含むことを特徴とする保護素子
の製造方法であるから、抵抗体の抵抗値を容易かつ確実
に最適値に設定できる保護素子の製造方法が提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の保護素子Ａにおける絶
縁基板の長手方向の中心軸に沿う縦断面図

【図２】本発第１実施例の保護素子Ａにおけるフラッ
クスの塗布前，すなわち絶縁キャップおよびフラックス
を除去して内部構造が見えるようにした状態の平面図

【図３】本発明の第１実施例の保護素子Ａにおける下
面図

【図４】本発明の第２実施例の保護素子Ｂにおける長
手方向の中心軸に沿う縦断面図

【図５】本発明の第２実施例の保護素子Ｂにおけるフ
ラックスの塗布前，すなわち絶縁キャップおよびフラッ
クスを除去して内部構造が見えるようにした状態の平面
図

【図６】本発明の第２実施例の保護素子Ｂにおける一
部を切り開いた状態の下面図

【図７】本発明の第３実施例の保護素子Ｃにおける長
手方向の中心軸に沿う縦断面図

【図８】本発明の第３実施例の保護素子Ｃにおける絶
縁キャップ，フラツクス，電極および絶縁体層を除去し
て内部構造が見えるようにした状態の平面図

【図９】本発明の第３実施例の保護素子Ｃにおける絶
縁キャップ，フラックス，可溶合金および電極を除去し
た状態の平面図

【図１０】本発明の第３実施例の保護素子Ｃにおける
フラックスの塗布前，すなわち絶縁キャップおよびフラ
ックスを除去して内部構造が見えるようにした状態の平
面図

【図１１】本発明の第３実施例の保護素子Ｃにおける
下面図

【図１２】従来の保護素子の平面図およびその使用方
法を示す回路図

【図１３】従来の保護素子の縦断面図

【符号の説明】

１、２１、５１絶縁基板２、３、２６、２７、５６、５７、５８、５９、６６、
６７電極４、５、２８、２９、３０、３１、６０、６１、６２、
６３端子部６絶縁枠体７、３２、６４抵抗体７ａ、７ｂ、３２ａ、３２ｂ、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ
トリミングによる切れ目８、３３、６５絶縁体層９、３４、６８可溶合金１０、３５、６９フラックス１１、１２、３８、３９、４０、４１、７２、７３、７
４、７５半田層１５、３６、７０絶縁キャップ１６、１７封止樹脂２２、２３、２４、２５、５２、５３、５４、５５切
欠部３７、７１接着剤

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年３月１２日（１９９９．３．１
２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】本発明の請求項７記載の発明は、前記抵抗
体のトリミング後の絶縁体層の上が、それよりも低融点
の絶縁体層で被覆されていることを特徴とする請求項６
記載の保護素子である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】本発明の請求項８記載の発明は、絶縁基板
に可溶合金と通電発熱によりこの可溶合金を強制的に溶
断させる抵抗体とを有する保護素子の製造方法であっ
て、絶縁基板に抵抗体を形成する工程と、抵抗体の上に
絶縁体層を形成する工程と、この絶縁体層の上からレー
ザを照射することによって抵抗体をトリミングする工程
とを含むことを特徴とする保護素子の製造方法である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】本発明の請求項９記載の発明は、絶縁基板
に可溶合金と通電発熱によりこの可溶合金を強制的に溶
断させる抵抗体とを有する保護素子の製造方法であっ
て、絶縁基板に抵抗体を形成する工程と、抵抗体の上に
絶縁体層を形成する工程と、この絶縁体層の上からレー
ザを照射することによって抵抗体をトリミングする工程
と、前記絶縁体層の上にさらに絶縁体層を形成する工程
とを含むことを特徴とする保護素子の製造方法である。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】

【発明の効果】本発明は以上のように、絶縁基板と、前
記絶縁基板の一方の面側に形成された抵抗体と、この抵
抗体の上に被覆形成された絶縁体層と、前記絶縁基板の
他方の面側に形成された可溶合金とを有し、前記抵抗体
はトリミングを施されており、前記可溶合金は前記抵抗
体のトリミング部近傍の電流路上位置に対応して形成さ
れていることを特徴とする保護素子であるから、抵抗体
の抵抗値を最適値に設定でき、しかも抵抗体の発熱が効
率よく可溶合金に伝達されて、抵抗体の通電開始から短
時間で可溶合金を溶断できる保護素子を提供できる。本
発明はまた、絶縁基板と、前記絶縁基板の一方の面側に
形成された抵抗体と、この抵抗体の上に被覆形成された
絶縁体層と、この絶縁体層の上に形成された可溶合金と
を有し、前記抵抗体はトリミングを施されており、前記
可溶合金は前記抵抗体のトリミング部近傍の電流路上位
置に対応して形成されていることを特徴とする保護素子
であるから、抵抗体の抵抗値を最適値に設定でき、しか
も抵抗体の発熱が絶縁基板を介することなく効率よく可
溶合金に伝達されて、抵抗体の通電開始から短時間で可
溶合金を溶断できる保護素子を提供できる。本発明はさ
らに、絶縁基板に可溶合金と通電発熱によりこの可溶合
金を強制的に溶断させる抵抗体とを有する保護素子の製
造方法であって、絶縁基板に抵抗体を形成する工程と、
抵抗体の上に絶縁体層を形成する工程と、この絶縁体層
の上からレーザを照射することによって抵抗体をトリミ
ングする工程とを含むことを特徴とする保護素子の製造
方法であるから、抵抗体の抵抗値を容易かつ確実に最適
値に設定できる保護素子の製造方法が提供できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板と、前記絶縁基板の一方の面側に
形成された抵抗体と、この抵抗体の上に被覆形成された
絶縁体層と、前記絶縁基板の他方の面側に形成された可
溶合金とを有し、前記抵抗体はトリミングを施されてお
り、前記可溶合金は前記抵抗体のトリミング部近傍の電
流路上位置に対応して形成されていることを特徴とする
保護素子。
【請求項２】絶縁基板と、前記絶縁基板の一方の面側に
形成された抵抗体と、この抵抗体の上に形成された絶縁
体層と、この絶縁体層の上に形成された可溶合金とを有
し、前記抵抗体はトリミングを施されており、前記可溶
合金は前記抵抗体のトリミング部近傍の電流路上位置に
対応して形成されていることを特徴とする保護素子。
【請求項３】前記抵抗体のトリミングが、その電流方向
に直交する方向に施されていることを特徴とする請求項
１ないし２記載の保護素子。
【請求項４】前記抵抗体のトリミングが、前記抵抗体の
複数個所で施されていることを特徴とする請求項３記載
の保護素子。
【請求項５】前記抵抗体のトリミングが、前記絶縁体層
の上から施されていることを特徴とする請求項４記載の
保護素子。
【請求項６】前記抵抗体のトリミング後の絶縁体層の上
が、さらに絶縁体層で被覆されていることを特徴とする
請求項５記載の保護素子。
【請求項７】前記抵抗体のトリミング後の絶縁体層の上
が、さらにそれよりも低融点の絶縁体層で被覆されてい
ることを特徴とする請求項６記載の保護素子。
【請求項８】絶縁基板に可溶合金と通電発熱によりこの
可溶合金を強制的に溶断させる抵抗体とを有する保護素
子の製造方法であって、絶縁基板に抵抗体を形成する工
程と、抵抗体の上に絶縁体層を形成する工程と、この絶
縁体層の上からレーザを照射することによって抵抗体を
トリミングする工程とを含むことを特徴とする保護素子
の製造方法。
【請求項９】絶縁基板に可溶合金と通電発熱によりこの
可溶合金を強制的に溶断させる抵抗体とを有する保護素
子の製造方法であって、絶縁基板に抵抗体を形成する工
程と、抵抗体の上に絶縁体層を形成する工程と、この絶
縁体層の上からレーザを照射することによって抵抗体を
トリミングする工程と、前記絶縁体層の上にさらに絶縁
体層を形成する工程とを含むことを特徴とする保護素子
の製造方法。
【請求項１０】絶縁基板に可溶合金と通電発熱によりこ
の可溶合金を強制的に溶断させる抵抗体とを有する保護
素子の製造方法であって、絶縁基板に抵抗体を形成する
工程と、抵抗体の上に絶縁体層を形成する工程と、この
絶縁体層の上からレーザを照射することによって抵抗体
をトリミングする工程と、前記絶縁体層の上にそれより
も低融点の絶縁体層を形成する工程と、トリミングされ
た抵抗体の電流路上に対応する位置に可溶合金を接続固
着する工程とを含むことを特徴とする保護素子の製造方
法。