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JPH0547294A - ヒユーズ用導体 - Google Patents

ヒユーズ用導体

Info

Publication number
JPH0547294A
JPH0547294A JP24798591A JP24798591A JPH0547294A JP H0547294 A JPH0547294 A JP H0547294A JP 24798591 A JP24798591 A JP 24798591A JP 24798591 A JP24798591 A JP 24798591A JP H0547294 A JPH0547294 A JP H0547294A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuse
conductor
fuse conductor
wire
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24798591A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanobu Nishio
▲将▼伸 西尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP24798591A priority Critical patent/JPH0547294A/ja
Priority to EP91117759A priority patent/EP0481493B1/en
Priority to DE69116976T priority patent/DE69116976T2/de
Publication of JPH0547294A publication Critical patent/JPH0547294A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶断特性に優れ、かつ細線や極細線にまで加
工することができ半導体装置や回路部品に内蔵すること
のできるヒューズ用導体を提供する。さらにヒューズ素
子のエレメントとして使用し過電流を防止したり、回路
内で直接配線することにより過電流を防止することので
きるヒューズ用導体を提供する。 【構成】 中心導体１と、Ａｇ、Ａｕ、ＳｎおよびＰｂ
からなるグループより選ばれる少なくとも１種の金属ま
たは該金属の合金とからなり前記中心導体１のまわりに
設けられる被覆層２とを備え、線径が０．０２〜０．１
０ｍｍの範囲であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、定格以上の過電流が
流れたときに瞬時に断線するように機能するヒューズ用
導体に関し、特にＩＣ、およびトランジスタ等の半導体
装置やコンデンサ等の回路部品の内部に組込まれ、これ
らの装置や部品に過電流が流れたときに、回路をオープ
ンにし、これらの装置や部品の焼損を防止するように機
能するヒューズ用導体に関するものである。
【０００２】さらに、ヒューズ素子のエレメントとして
使用し過電流を防止したり、回路の一部に直接配線し過
電流を防止するように機能するヒューズ用導体に関する
ものである。
【０００３】
【従来の技術】従来の一般的なヒューズとしては、金属
学会編集「金属便覧（昭和５７年１２月２２日改定第４
版第１００７頁）に記載されているように、Ｐｂ、Ｚｎ
またはＰｂ−Ｓｎ合金が用いられている。これらの金属
または合金からなるヒューズ用導体は、過電流のジュー
ル熱によって溶断して電気回路を開く。外気温に左右さ
れずに溶断電流を精密に決めようとする場合は、タング
ステン線からなるヒューズ用導体が使用されることもあ
る。また、加熱雰囲気の過熱によって溶断するタイプの
ヒューズには、低温で溶融するウッドメタルが使用され
ている。
【０００４】また特開平２−１０６８０７号公報には、
半導体装置や電子部品に内蔵させるヒューズ用導体とし
て、Ｐｂ−Ａｇ合金が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような一般的なヒューズ用導体を、半導体装置や回路部
品にヒューズ機能を付加するために使用可能な程度の細
線や極細線にまで伸線加工を施すことは困難であった。
【０００６】このため、ヒューズ機能を有する別の装置
を半導体装置や回路部品に組込んでいるのが現状であ
る。また、現在実用化されている半導体装置や電子部品
に内蔵させるヒューズ用導体は、いずれも大きな電流値
でなければ溶断せず、より小さな電流値で溶断するヒュ
ーズ用導体が求められている。
【０００７】この発明の目的は、溶断特性に優れ、かつ
細線や極細線にまで伸線加工することができ、半導体装
置や回路部品に内蔵することのできるヒューズ用導体を
提供することにある。
【０００８】さらに、この発明の他の目的は、ヒューズ
素子のエレメントとして使用し過電流を防止したり、回
路内で直接配線することにより過電流を防止するヒュー
ズ用導体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明のヒューズ用導
体は、中心導体と、Ａｇ、Ａｕ、ＳｎおよびＰｂからな
るグループより選ばれる少なくとも１種の金属または該
金属の合金からなり中心導体のまわりに設けられる被覆
層とを備え、線径が０．０２〜０．１０ｍｍの範囲内で
あることを特徴としている。
【００１０】中心導体としては、伸線加工性に優れたも
のであるならば特に限定されないが、たとえば、Ｃｕ、
Ｆｅ、Ａｌまたはこれらの合金が好ましい。Ｃｕ合金の
場合、合金元素としてＳｎを適量添加すると、引張強さ
および電気抵抗値を大きくすることができる。Ｓｎの添
加量としては、０．３〜１０％が好ましい。１０％を越
えると、伸線加工性が悪くなり、極細線への加工が難し
くなる。０．３％未満であると、引張強さおよび電気抵
抗値向上の効果が少ない。
【００１１】図１は、この発明の一実施例を示す断面図
である。図１を参照して、この発明に従うヒューズ用導
体は、中心導体１のまわりに被覆層２を設けている。被
覆層２は、たとえば電気めっき法や溶融めっき法などに
より中心導体のまわりに設けることができる。なお、こ
の発明において、被覆層は、Ａｇ、Ａｕ、ＳｎおよびＰ
ｂからなるグループより選ばれる少なくとも１種の金属
または該金属の合金からなるが、これらの金属および合
金は、不可避的不純物を含んでいてもよい。
【００１２】被覆層の厚みは、０．５〜１０μｍの範囲
内であることが好ましい。被覆層の厚みが０．５μｍ未
満であれば、半田付け性の効果が十分に得られない場合
がある。また被覆層の厚みが１０μｍを越えれば、コス
ト高を伴う一方で、厚みの増加に伴う半田付け性の向上
は飽和するので、経済性の面から好ましくなくなる。
【００１３】この発明のヒューズ用導体は、線径が０．
０２〜０．１０ｍｍの範囲内である。線径が０．１０ｍ
ｍを越えると溶断に必要な電流値が大きくなり、外装ケ
ースおよび基板をこがすおそれがあるので好ましくな
い。また線径が０．０２ｍｍ未満になると工業的に加工
することが困難になり、さらに加工できたとしても、
０．０２ｍｍ未満の線径を有するヒューズ用導体をコン
デンサ等の回路部品に組込む際の取扱いが困難になる。
【００１４】この発明では、Ａｇ、Ａｕ、ＳｎまたはＰ
ｂの金属または合金からなる被覆層を備えているため、
半田付け性が優れている。また、線径が０．０２〜０．
１０ｍｍの範囲内であるため、溶断特性に優れており、
ヒューズ用導体として高抵抗値が要求され、かつ細線や
極細線であることを必要とする分野に有効に利用するこ
とができる。
【００１５】特に、ＩＣおよびトランジスタ等の半導体
装置やコンデンサ等の回路部品に有効に利用することが
できる。特に、回路部品に組込みを誤った場合に焼損に
いたる可能性のあるタンタルチップコンデンサに内蔵さ
せるヒューズ用導体に、この発明のヒューズ用導体を用
いると有効である。ヒューズ用エレメント、さらには基
板上の回路の一部にヒューズ機能を有したヒューズ導体
としても適している。
【００１６】したがって、この発明のヒューズ用導体を
用いることにより、従来は半導体装置や回路部品と別に
電子機器に組込まれていたヒューズ機能を有する装置が
不要となる。
【００１７】このため、この発明のヒューズ用導体を用
いれば、部品点数を低減することができ、高い信頼性の
電子機器の製造が可能となる。また、基板上の回路内に
ヒューズ機能を有した導体として使用することにより、
従来のヒューズ素子が不要になる。
【００１８】
【実施例】
実施例１ 表１に示す中心導体（線径０．７ｍｍ）を用いて、この
中心導体のまわりに表１に示すような金、銀、錫または
共晶半田組成その他からなる被覆層をめっき法により形
成した。これらの線材は、さらに所定の線径にまで加工
して、溶断特性と半田付け性を評価した。
【００１９】溶断特性の評価は、１秒以内に溶断する最
低電流によって行なった。したがって、この溶断電流値
が小さいほど溶断特性が優れていることになる。なお、
この溶断特性試験において、ヒューズ用導体は所定の回
路においてヒューズ長を２ｍｍとした。
【００２０】また、半田付け性はメニスコグラフ法での
ゼロクロスタイムで評価した。ゼロクロスタイム（ＺＣ
Ｔ）により、以下のように評価した。
【００２１】半田付け性 Ａ：ＺＣＴ＝０〜１秒，半田付け性良好 Ｂ：ＺＣＴ＝１〜１．５秒，半田付け可能 Ｃ：ＺＣＴ≧１．５秒，半田付け接続難
【００２２】
【表１】
【００２３】表１から明らかなように、この発明に従う
Ｎｏ．１〜２２の合金線および金属単体線は、３０〜１
００μｍの範囲内の線径に加工することが容易であり、
１秒以内に溶断する最低電流量は０．８〜９．４Ａの範
囲内であった。また半田付け性も非常に優れていた。
【００２４】これに対して、比較例として、線径の範囲
がこの発明の範囲を越えるヒューズ用導体をＮｏ．２３
〜２５として作製した。表１に示すように、いずれも溶
断電流値が大きく、半導体装置や回路部品内蔵用として
不適当なものであっだ。
【００２５】また、比較として、被覆層を設けないヒュ
ーズ用導体をＮｏ．２６として作製し、溶断電流および
半田付け性を評価したところ、半田付け性が非常に悪か
った。
【００２６】実施例２ 表１に示すＮｏ．４と同様に、ＡｇめっきしたＣｕ−
０．３％Ｓｎ合金を線径３０μｍまで伸線し、これをコ
ンデンサに内蔵するヒューズ用導体として用いた。この
ヒューズ用導体の特性は、引張強さが６０ｋｇ／ｍｍ2
であり、溶断電流（１秒以内に溶断するのに必要な最低
電流）が１．８Ａであった。
【００２７】図２は、このヒューズ用導体を内蔵したコ
ンデンサを示す断面図である。図２を参照して、誘電体
１１の両側には、電極１２および１３がそれぞれ設けら
れている。電極１２にはリード線１４が接続されてお
り、電極１３には半田１７によりヒューズ用導体１６の
一端が接続されており、ヒューズ用導体１６の他端は半
田１８によりリード線１５に接続されている。このコン
デンサは、樹脂１９により封止されている。
【００２８】このようなヒューズ用導体を内蔵したコン
デンサに、定格電流の５倍の電流を流したところ、ヒュ
ーズ用導体のみが断線し、コンデンサを含む他の電気回
路は損傷を受けなかった。
【００２９】このことから明らかなように、この発明に
従うヒューズ用導体は、コンデンサに内蔵するヒューズ
用導体として適したものである。
【００３０】実施例３ 表１に示すＮｏ．１５の組成と同一のヒューズ用導体
（線径３０μｍ）を用いて、チップ型ヒューズを作製し
た。ヒューズの両端の接続は抵抗溶接法によりリードフ
レームに接続した。このチップ型ヒューズに定格電流の
３倍の電流を流したところ、ヒューズが１秒以内に溶断
した。
【００３１】実施例４ 表１に示すＮｏ．１５の組成と同一のヒューズワイヤ
（線径６０μｍ）をトランスの入力側のリードの一部に
長さ２５ｍｍで配線し、回路を形成した。これに電流
（１．５Ａ）を流したところ、１秒以内にヒューズが溶
断し、トランスの焼損を防止した。
【００３２】従来は管ヒューズおよびホルダ等でヒュー
ズ回路を構成していたが、この発明に従うヒューズワイ
ヤを用いることにより、ヒューズ部分の構成がより簡易
になり、コンパクトな機器構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】この発明に従う実施例のヒューズ用導体を内蔵
したコンデンサを示す断面図である。
【符号の説明】
１ 中心導体 ２ 被覆層 １１ 誘電体 １２，１３ 電極 １４，１５ リード線 １６ ヒューズ用導体 １７，１８ 半田 １９ 樹脂

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中心導体と、Ａｇ、Ａｕ、ＳｎおよびＰ
    ｂからなるグループらより選ばれる少なくとも１種の金
    属または該金属の合金からなり前記中心導体のまわりに
    設けられる被覆層とを備え、線径が０．０２〜０．１０
    ｍｍの範囲である、ヒューズ用導体。
  2. 【請求項２】 前記中心導体が、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌまた
    はこれらの合金からなる、請求項１に記載のヒューズ用
    導体。
  3. 【請求項３】 前記ヒューズ用導体は、コンデンサに内
    蔵されるヒューズ用導体を含む、請求項１に記載のヒュ
    ーズ用導体。
  4. 【請求項４】 前記ヒューズ用導体は、半導体装置に内
    蔵されるヒューズ用導体を含む、請求項１に記載のヒュ
    ーズ用導体。
  5. 【請求項５】 前記ヒューズ用導体は、ヒューズ素子に
    内蔵されるヒューズ用導体を含む、請求項１に記載のヒ
    ューズ用導体。
  6. 【請求項６】 前記ヒューズ用導体は、基板上の回路の
    一部にヒューズ機能を有したヒューズ用導体を含む、請
    求項１に記載のヒューズ用導体。
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