JP4200450B2 - チップ型ヒューズの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばプリント基板上に装着されるチップ型ヒューズの製造方法に関し、特に、その電極の形成に関するものである。

ヒューズ線を使用したチップ型ヒューズとしては、例えば特許文献１、２に開示されているようなものがある。

特許文献１のチップ型ヒューズは、絶縁体製のほぼ直方体状のベースを有している。このベースの上面の中央には、上面側で開口した凹部が形成されている。ベースの上面に、絶縁体製のほぼ直方体状の蓋の下面が接している。この蓋には、ベースの凹部に対応する位置に、蓋の下面で開口した凹部が形成されている。これら凹部によって中空部が形成されている。金属端子が、ベースの凹部の両側の上面から、ベースの両端まで伸び、そこからベースの端面に沿って下方に伸びている。中空部の両端を跨いで、ヒューズ線が配置され、その両端が端子部材にそれぞれはんだ付けされている。

特許文献２のチップ型ヒューズでは、絶縁体の直方体状のベースの上面中央に内部空間形成用の凹部が形成されている。その両側に金属端子収容用の凹部がそれぞれ形成されている。金属端子収容用の凹部には、金属端子の内方端部が配置され、この金属端子は、内方端部から外方に伸び、ベースの端面で下方に折り曲げられ、さらにベースの底面に沿ってベースの内側に折り曲げられている。金属端子の内方端部間に、内部空間形成用の凹部を跨いでヒューズ線が配置され、その両端が、金属端子の内方端部にはんだ付けされている。ベースの上面は蓋によって被われるが、その蓋の下面にも、ベースの内部空間形成用の凹部に対応するように内部空間形成用の凹部が形成されている。

米国特許明細書第４６０８５４８号 実開昭５９−１１９５４５号公報

特許文献１、２に示したチップ型ヒューズでは、ベース、蓋、金属端子、ヒューズ線を個別に形成した上で、ベース上にヒューズ線、金属端子を配置し、ヒューズ線と金属端子とをはんだ付けしなければならず、その生産に手間がかかり、量産には不向きであった。

本発明は、量産が可能なチップ型ヒューズの製造方法を提供することを目的とする。

本発明によるチップ型ヒューズの製造方法では、まずヒューズ半製品を製造する。このヒューズ半製品では、少なくとも１つの列状体を有している。列状体では、絶縁基板の上下面間を貫通する複数の貫通孔が所定の間隔をおいて一列に形成されている。列状体では、さらに、隣接する前記貫通孔間の前記絶縁基板内それぞれに中空部が形成されている。この列状体において、前記各貫通孔及び前記各中空部を直線状に通ってヒューズ線が挿通されている。ヒューズ線は、中空部内において何者とも非接触となるように配置することが望ましい。前記各貫通孔の上下面周囲、前記各貫通孔内及び前記各貫通孔内に突出している前記ヒューズ線が一体にめっきされる。前記各貫通孔を通る切断線に沿って前記基板が切断される。

この製造方法によれば、各貫通孔の上下面周囲、前記各貫通孔内及び前記各貫通孔内に突出している前記ヒューズ線が一体にめっきされるので、このめっきという１工程によって、後に基板を切断することによってチップ型ヒューズの端子となる部分が形成されると共に、この端子となる部分にヒューズ線が電気的に接続される。従って、特許文献１、２のように、金属端子を予め形成した上で、これをベースに配置し、ヒューズ線と半田付けするというような複数の工程が不要となり、チップ型ヒューズの量産に適している。

前記基板には、複数の前記列状体を互いに平行に設けることができる。この場合、前記切断は、前記各列状体の対応する貫通孔を通る切断線と、前記各列状体間を通る切断線とに沿って、行われる。このように複数の列状体を設けることによって更にチップ型ヒューズを量産することができる。

或いは、前記基板を、上部基板及び下部基板とに分割形成することができる。この場合、前記上部及び下部基板には、複数の上部貫通孔と複数の下部貫通孔とが形成されている。これら上部基板と下部基板とは接着されているが、この接着は、上部貫通孔と下部貫通孔とのうち互いに対応するものが、一致するように行われる。少なくとも前記下部基板の前記下部貫通孔間に前記中空部形成用の凹部が形成されている。前記下部基板の中空部形成用の凹部と対応する上部基板の位置にも、中空部形成用の凹部を設けることもできる。前記接着の前に前記ヒューズ線が前記列状体中の前記下部基板の下部貫通孔及び下部基板の前記中空部形成用凹部に位置するように配置される。

このように構成すると、１つの列状体の下部基板上に１本のヒューズ線を配置するだけでよく、製造が容易になる。

以上のように、本発明によれば、チップ型ヒューズを容易に量産することができる。

本発明の１実施形態のチップ型ヒューズの製造方法によって製造されたチップ型ヒューズを図１（ａ）乃至（ｃ）に示す。このチップ型ヒューズ１は、絶縁体製、例えばガラスエポキシ基板製の本体２を有している。この本体２は、例えば概略直方体状に形成され、その内部に中空部４を有している。この中空部４内に、中空部４の内周面と非接触にヒューズ線６が配置されている。ヒューズ線６の両端は、本体２の両端から外方に突出している。その突出端は、本体２の下面及び上面にめっきで形成された端子８ａ、８ｂと電気的に接続されている。

詳細には、本体２は、下部本体２ａと、上部本体２ｂとからなり、両者はそれぞれ同じ、長さ、幅及び高さを持っている。下部本体２ａの上面の中央には、下部本体２ａの長さ方向に沿って下部凹所４ａの概略矩形状の開口が形成されている。この開口から下部凹所４ａは、下部本体２ａの下面側にほぼ垂直に窪んでいる。同様に上部本体２ｂの下面中央にも、上部本体２ｂの長さ方向に沿って上部凹所４ｂの概略矩形状の開口が形成され、この開口から上部凹所４ｂは、上部本体２ｂの上部側にほぼ垂直に窪んでいる。これら上部本体２ａ、２ｂが重ね合わせた状態で、下部凹所４ａと上部凹所４ｂとが一致し、これらが中空部４を形成している。なお、下部本体２ａと上部本体２ｂとの両端部の中央には、それぞれ円弧状の切欠１０ａ、１０ｂが互いに一致するように形成されている。

ヒューズ線６は、直線状で、下部本体２ａと上部本体２ｂとの接合面に、中空部４のいずれの部分とも非接触の状態で配置され、その両端部が切欠１０ａ、１０ｂ内に突出している。

下部端子８ａ、上部端子８ｂは、下部切欠１０ａ、１０ｂを包囲するようにめっきによって形成されている。このめっきは、図１（ｂ）に示すように下部切欠１０ａ、上部切欠１０ｂの内周面にもおよび、さらに下部切欠１０ａ、上部切欠１０ｂの接合部から突出しているヒューズ線６の全周にも及んでいる。この切欠内周面面のめっき層を符号１２ａ、１２ｂで示し、ヒューズ線６の突出端のめっき層を符号１４で示す。

この下部端子８ａ、上部端子８ｂ、めっき層１２ａ、１２ｂ、１４は、同図（ｃ）に拡大して示すように、いずれもが複数のめっき層からなる。下部端子８ａ、８ｂは、無電解銅めっき層１６ａ、１６ｂとその外面に形成された電解銅めっき層１８ａ、１８ｂと、その外面側に形成された電解ニッケルめっき層２０ａ、２０ｂと、その外面側に形成された電解錫めっき層２２ａ、２２ｂとからなる。

めっき層１２ａ、１２ｂは、上部および下部切欠１０ａ、１０ｂの内周面に、無電解銅めっき層１６ａ、１６ｂと一体に形成された無電解銅めっき層２４ａ、２４ｂと、この無電解銅めっき層２４ａ、２４ｂの外面側に、電解銅めっき層１８ａ、１８ｂと一体に形成された電解銅めっき層２６ａ、２６ｂと、この電解銅めっき層２６ａ、２６ｂの外面側に、電解ニッケルめっき層２０ａ、２０ｂと一体に形成された電解ニッケルめっき層２８ａ、２８ｂと、この電解ニッケルめっき層２８ａ、２８ｂの外面側に電解錫めっき層２２ａ、２２ｂと一体に形成された電解錫めっき層３０ａ、３０ｂとからなる。

めっき層１４は、ヒューズ線６の突出端の全周囲に形成され、無電解銅めっき層２４ａ、２４ｂと一体に形成された無電解銅めっき層３２と、この無電解銅めっき層３２の外面側に、電解銅めっき層２６ａ、２６ｂと一体に形成された電解銅めっき層３４と、この電解銅めっき層３４の外面側に電解ニッケルめっき層２８ａ、２８ｂと一体に形成された電解ニッケルめっき層３６と、この電解ニッケルめっき層３６の外面側に電解錫めっき層３０ａ、３０ｂと一体に形成された電解錫めっき層３８とからなる。

無電解銅めっき層１６ａ、１６ｂ、２４ａ、２４ｂ、３２は同時に形成されている。同様に、電解銅めっき層１８ａ、１８ｂ、２６ａ、２６ｂ、３４は同時形成されている。電解ニッケルめっき層２０ａ、２０ｂ、２８ａ、２８ｂ、３６も、同時に形成され、電解錫めっき層２２ａ、２２ｂ、３０ａ、３０ｂ、３８も同時に形成されている。なお、同図（ｃ）では、各めっき層の厚さをかなり誇張して描いてある。

このチップ型ヒューズは、例えば次のようにして製造される。まず、図４（ｃ）に示すような半製品４０を製造する。この半製品４０は、基板４２と長尺ヒューズ線４４とからなる。

基板４２は、絶縁体、例えばガラスエポキシ樹脂製の下部基板４２ａと上部基板４２ｂとからなる。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、下部基板４２ａは平面形状が概略長方形または正方形状のもので、その一辺に沿って予め定めた間隔ごとに下部貫通孔４６ａが一列に、それぞれの中心が同一直線上に位置するように形成されている。これら下部貫通孔４６ａは、いずれも下部基板４２ａの上下面を貫通する円形孔である。隣接する下部貫通孔４６ａの間に、中空部形成用の下部凹部４８ａが形成されている。下部凹部４８ａは、隣接する下部貫通孔４６ａとそれぞれ等距離に位置し、下部基板４２ａの上面において長孔状に開口し、所定の深さだけ下部基板４２ａの下面側に向かってほぼ垂直に窪んでいる。下部凹部４８ａは、その長手方向が上記一辺に沿うように、かつ、その長手方向の中心線が各下部貫通孔４６ａの中心を繋ぐ直線上に位置するように形成されている。このように下部貫通孔４６ａと下部凹部４８ａとが一列に形成されている。この列が、上記一辺と直交する他の一辺の方向に所定の間隔をおいて、複数列形成されている。

上部基板４２ｂは、下部基板４２ａと同じ大きさ、同じ材質で、各下部貫通孔４６ａと対応する位置に、これと同じ大きさで上部貫通孔４６ｂが形成され、下部凹部４８ａに対応する位置にこれと同じ大きさで上部凹部４８ｂが形成されている。但し、上部凹部４８ｂは、その下面側に開口し、上面側に窪んでいる（図４（ｂ）参照）。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、下部基板４２ａの上面側には、各列における下部貫通孔４６ａ、下部凹所４８ａの中心を繋ぐ直線状に、上面側に開口した溝５０ａが上記他方の辺から、これと対向する辺まで形成される。これら溝５０ａは、図３（ｃ）に示すように所定間隔ごとに複数形成されている、上部基板４２ｂにも、同様に各列における上部貫通孔４６ｂ、下部凹所４８ｂの中心を繋ぐ直線状に、上面側に開口した溝５０ｂが上記他方の辺から、これと対向する辺まで形成される。

次に、図４（ａ）に示すように下部基板４２ａの各溝５０ａ上に長尺のヒューズ線４４を上記他方の辺から、これに対向する辺まで配置する。次に、同図（ｂ）に示すように、上部基板４２ｂの下面における上部貫通孔４６ｂ、上部凹所４８ａ以外の部分に接着剤５２を塗布し、各下部貫通孔４６ａ、上部貫通孔４６ｂの対応するものが一致し、かつ各下部凹所４８ａと各上部凹所４８ｂとの対応するものが一致するように、同図（ｃ）に示すように貼り合わせる。

これによって、対応する下部貫通孔４６ａと上部貫通孔４６ｂとのよって縦横に配列された貫通孔４６が形成され、対応する下部凹所４８ａと上部凹所４８ｂとによって縦横に配列された複数の中空部４８が形成され、同一列にある貫通孔４６と中空部４８の内部に長尺のヒューズ線４４とが挿通されている。この挿通位置は、下部基板４２ａと上部基板４２との接合面上にある。この状態では、長尺のヒューズ線４４は、各中空部４８内において中空部４８とは全く接触していない。また、長尺のヒューズ線４４のうち中空部４８から伸びた部分は、各貫通孔４６における下部貫通孔４６ａと上部貫通孔４６ｂとの接合部を通過して、隣接する中空部４８内に侵入している。この同一列の貫通孔４６と中空部４８と長尺のヒューズ線４４とによって一列の列状体が形成されている。この列状体が、他方の辺に沿って所定間隔をおいて複数形成されている。このようにして半製品４０が製造される。

次に、同図（ｅ）に示すように、下部基板４２ａの下面における各下部貫通孔４６ａの周囲、上部基板４２ａの上面における各上部貫通孔４６ｂの周囲、各下部貫通孔４６ａの内周面、各上部貫通孔４６ｂの内周面および長尺のヒューズ線４６のうち各貫通孔４６内にある部分に、一体にめっき層５４が形成されている。このめっき層５４は、上述したように無電解銅めっき層、電解銅めっき層、電解ニッケルめっき層、電解錫めっき層を、下部基板４２ａ、上部基板４２ｂから外方に向かって上記の順に重ねることによって形成されている。なお、めっき層５４は、図５に示すように、隣接する列状体の対応する貫通孔４６の周囲のめっき層５４と繋がるように形成されている。

そして、図５および図４（ｅ）に点線で示す切断線に沿って、基板４２を切断することによって、チップ型ヒューズ１が、多量に同時に形成される。なお、切断線は、各列状体における対応する貫通孔４６の中心を通るものと、隣接する列状体の間の間隔の中央をそれぞれ通るものとがあり、さらに、基板４２の各辺に沿って切断するものもある。

このようなチップ型ヒューズ１の製造方法によれば、切断することによってチップ型ヒューズ１の端子８ａ、８ｂとなる部分と、これら端子８ａ、８ｂとヒューズ線６との接続部分との形成を、めっき層５４を形成することによって行っているので、チップ型ヒューズ１の本体２と別個に端子を形成したり、この端子とヒューズ線とを接続したりする作業が不要であるので、量産を容易に行うことができる。

上記の実施の形態では、図１に示すように下部基板４２ａ、上部基板４２ｂそれぞれに凹部４８ａ、４８ｂを形成したが、例えば下部基板４２ａのみに凹部を形成することもできる。但し、この場合には、下部基板４２ａの高さを、上記の実施の形態に示した下部基板４２ａよりも高くし、下部凹部４８ａの深さも深くし、長尺のヒューズ線４４は、下部凹部４８ａの高さのほぼ中央に位置させることが望ましい。そのため、下部基板４８ａに形成する溝５０ａは、上記の実施の形態の場合よりも深く形成することが望ましい。但し、上部基板４８ｂの溝５０ｂは不要になる。このように構成すると、上部基板４２ｂには、上部貫通孔４６ｂのみを形成すればよいので、その製造が容易になる。

上記の実施の形態では、絶縁基板４２に複数の列状体を形成したが、最低限度１つの列状体を形成するだけでもよい。

本発明の１実施形態の製造方法によって製造されたチップ型ヒューズの斜視図、中央縦断面図、中央縦断面図の拡大図である。 本発明の１実施形態の製造方法の初期の過程を示す図である。 本発明の１実施形態の製造方法の中間の過程を示す図である。 本発明の１実施形態の製造方法の残りの過程を示す図である。 発明の１実施形態の製造方法の最終過程を示す図である。

符号の説明

４２ 絶縁基板
４４ 長尺のヒューズ線
４６ 貫通孔
４８ 中空部

Claims (3)

1. 絶縁基板の上下面間を貫通する複数の貫通孔が所定の間隔をおいて一列に形成され、隣接する前記貫通孔間の前記絶縁基板内にそれぞれ中空部が形成された列状体において、前記各貫通孔及び前記各中空部を直線状に通って長尺のヒューズ線が挿通されたヒューズ半製品を形成する過程と、
   前記各貫通孔の上下面周囲、前記各貫通孔内及び前記各貫通孔内に突出している前記ヒューズ線を一体にめっきする過程と、
   前記各貫通孔を通る切断線に沿って前記基板を切断する過程とを、
   具備するチップ型ヒューズの製造方法。
2. 請求項１記載のチップ型ヒューズの製造方法において、前記基板には、複数の前記列状体が互いに平行に設けられ、前記切断は、前記各列状体の対応する貫通孔を通る切断線と、前記各列状体間を通る切断線とに沿って、行われるチップ型ヒューズの製造方法。
3. 請求項１記載のチップ型ヒューズの製造方法において、前記基板は、上部基板及び下部基板とに分割形成され、前記上部及び下部基板には、複数の上部貫通孔と複数の下部貫通孔とが形成され、これら上部貫通孔と下部貫通孔とのうち互いに対応するものを、一致させて上部基板及び下部基板が接着されており、少なくとも前記下部基板には、前記下部貫通孔間に前記中空部形成用の凹部が形成され、前記接着の前に前記ヒューズ線が前記列状体中の下部貫通孔及び前記中空部形成用の凹部に位置するように配置されるチップ型ヒューズの製造方法。
   

Images