レーザー加工法を使用するＳＭＤおよび挿入実装ヒューズの製造
本発明は、回路保護装置を製造する方法、および回路保護装置に関する。その方法は、対向する端部を有する基板１１０を供給するステップと、基板の上面１１２にエレメント層１２０を結合するステップと、エレメント層を所定の形状に形成する、エレメント層をレーザー加工するステップと、を備える。回路保護装置は、対向する端部を有する基板１１０と、基板の対向する端部において上面に結合された終端パッドと、終端パッド間のスペースを横切って配置され終端パッドを電気接続するヒューズエレメント１２２であり、所定の形状の有するヒューズエレメント１２２と、を備える。所定の形状は、０．０２５から０．０５０ミリメートルの最も狭い幅を有する、カバー１３０は上面と結合し、基板、ヒューズエレメントおよび終端パッドを覆う。終端１４０，１４２は、対向する端部において終端パッドと電気接触する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的に回路保護装置、特にＳＭＤおよび挿入実装ヒューズ、ＳＭＤおよび挿入実装ヒューズを製造する方法に関する。本発明は、特にすべての非標準のヒューズ寸法と同様に１２０６、０８０５、０６０３および０４０２ヒューズを含み、これらに限定されない表面実装可能デバイスおよび挿入実装ヒューズのすべての標準寸法に関して使用されてもよい。「リード線を有するハイブリッド・チップ・ヒューズ・アセンブリとその製造方法」（これは２００６年９月２８日に米国公開２００６−０２１４２５９号として公表された）の表題をつけられた米国出願番号１１／０９１，６６５は、挿入実装ヒューズに関するものであり、参照によってここに組込まれる。
【０００２】
超小型の回路保護装置は、サイズおよびスペースの制限が、電子回路の密なパッキングおよび小型化のために、例えば電子機器用回路基板上で重要である用途に役立つ。
【背景技術】
【０００３】
セラミックチップ型ヒューズは、セラミックまたはガラスの基板プレート上でエレメント層を蒸着させる工程、エレメント層をスクリーン印刷する工程、所定の抵抗を得るために所定の厚さと幅へエレメント層を印刷する工程、エレメント層の上に絶縁カバーを取付ける工程、完成した構造から個別のヒューズを切断あるいは方形切断する工程、により典型的に製造される。スクリーン印刷工程が行なわれる時、エレメント層は鮮明度を失う。スクリーン印刷工程はあまり正確ではない。また、最終的なエレメント層の端明瞭度はあまりよくない。写真平版エッチングはスクリーン印刷工程の代わりとして使用されてもよい。しかし、このプロセスは、追加で要求される処理ステップおよびより長いリードタイムにより比較的高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
単純で、比較的安い超小型の回路保護装置を製造する方法の必要性がある。さらに、エレメント層が所定の形状に設計され、精密な端明瞭度を有する、超小型の回路保護装置を製造する方法の必要性もある。
【０００５】
（発明の簡単な説明）
発明の前述および他の特徴および形態は、添付の図面と共に読まれる時、発明のある典型的な実施形態の次の説明を参照することにより最も良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本発明の一つの典型的な実施形態の回路保護装置の斜視図を示す。
【０００７】
【図２】図２は、本発明の一つの典型的な実施形態の、図１の２−２ラインに沿った回路保護装置の側面断面図を示す。
【０００８】
【図３】図３は、回路保護装置を製造する典型的な方法を表すフローチャートである。
【０００９】
【図４】図４Ａ−４Ｊは、本発明の一つの典型的な実施形態による製造の諸工程における回路保護装置を示す。
【００１０】
【図５】図５は、複数の回路保護装置を製造する別の典型的な方法を表すフローチャートである。
【００１１】
【図６】図６は、実質的に間隔を置かれた、基板に結合されたエレメント層の複数の平行コラムの平面図を示す。その基板から、複数の回路保護装置が本発明の典型的な実施形態に従って形成される。
【００１２】
【図７】図７Ａ−７Ｃは、本発明の一つの典型的な実施形態の、様々な形状のヒューズエレメントを有する典型的な回路保護装置の平面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（発明の詳細な説明）
図１は、典型的な実施形態の回路保護装置１００の斜視図を示す。図は寸法通りではなく、様々な要素の厚さが明瞭さの目的で誇張されていることが理解される。
【００１４】
回路保護装置１００は、電気的に絶縁する材料の基板１１０と、基板１１０の上面１１２に結合された、電気的に導体である材料のエレメント層１２０と、エレメント層１２０の少なくとも一部に結合されたカバー１３０と、基板１１０の対向する端部１１６、１１７に結合された電気的に導電性の終端部１４０、１４２と、を備える。終端部１４０、１４２は、回路保護装置１００を通過して回路伝導路を形成するようにエレメント層１２０に電気的に結合される。さらに、マーキング１５０はカバー１３０の表面に結合されてもよい。マーキング１５０は、ヒューズのある特性の識別のシンボルあるいは色を含んでもよい。これらの特性は、ヒューズ、ヒューズの設置面積、ヒューズの電気的特性およびヒューズのアンペア・レーティング（格付け）を作るために使用される技術を含んでもよい（しかし制限はされない）。他の実施形態では、カバー１３０は、エレメント層１２０の少なくとも一部および基板１１０の少なくとも一部に結合されてもよい。
【００１５】
図２は、典型的な実施形態において図１の２−２ラインに沿って得られる回路保護装置１００の側面断面図を示す。回路保護装置１００は、エレメント層１２０に（例えばその上面の上で）結合された電気的に終点となる終端パッド１６０、１６２をさらに備えることが理解される。終端部１４０、１４２は、基板１１０の対向する端部１１６、１１７をカバーし、終端パッド１６０、１６２に電気的に結合される。終端部１４０、１４２は、回路（図示せず）中の回路保護装置１００との接続のためにこのように外部の電気的端子を形成する。
【００１６】
一つの実施形態では、エレメント層１２０は、終端パッド１６０、１６２および、終端パッド１６０、１６２の間に配置されて電気的に終端パッド１６０、１６２を接続するヒューズエレメント１２２を備える。終端パッド１６０、１６２およびヒューズエレメント１２２は、エレメント層１２０から形成される単一の構造体でも良い。さらに、ヒューズエレメント１２２、終端パッド１６０、１６２は各々、所定厚さを有してもよい。例えば、終端パッド１６０、１６２の厚さは少なくともヒューズエレメント１２２の厚さでも良い。
【００１７】
他の実施形態では、終端パッド１６０、１６２は、エレメント層１２０とは別々に形成され、エレメント層１２０に電気的に結合されてもよい。
【００１８】
一つの典型的な実施形態の回路保護装置１００の構造について概説した後、本発明の回路保護装置を製造する典型的方法が、図３および図４Ａ−４Ｊを参照しながらこれから記述される。図３は、回路保護装置１００を製造する典型的方法３００を表すフローチャートである。図４Ａ−４Ｊは、図３を参照して記述される典型的な方法３００に従った、製造の諸工程における単一の典型的な回路保護装置１００を示す。
【００１９】
典型的な方法３００は、ステップ３０１から始まり、それはステップ３１０へ進む。ステップ３１０では、対向する端部１１６、１１７を有する基板１１０が供給される。ある実施形態では、提供される基板１１０は１つの回路保護装置のサイズに近いかもしれない。基板１１０（それは単一の回路保護装置１００のベースを形成する）の平面図および側面図は、図４Ａおよび図４Ｂにそれぞれ示される。基板１１０は、セラミック、ガラス、ポリイミドのような高分子材料、ＦＲ４、アルミナ、凍石岩、フォルステライトあるいはその混合物を含み、これらに限定されずに任意の適切な電気的に絶縁である材料から作られてもよい。図示された実施形態では、基板は実質的に長方形断面の形状に形成される。しかしながら、他の実施形態では、基板１１０は発明の範囲および思想から外れずに、他のサイズおよび形状に形成されてもよい。基板１１０は上面１１２、底面１１４、対向する端部１１６、１１７、対向する側面の縁１１８、１１９を有する。いくつかの実施形態では、基板１１０の上面１１２は実質的に平面である。
【００２０】
次に、ステップ３２０では、公知のように、エレメント層１２０は適切な手段によって基板１１０の上面１１２に結合される。基板１１０およびエレメント層１２０の平面図および側面図は、図４Ｃおよび図４Ｄにそれぞれ示される。エレメント層１２０は、適切な導電性材料のいずれからでも作ってもよい。導電性材料は、銀、金、パラジウム銀、銅、ニッケルあるいはその任意の合金を含んでもよい（しかしそれに制限されない）。
【００２１】
ある実施形態では、ガラス・フリットは、エレメント層１２０に典型的に含まれており、基板１１０にエレメント層１２０を結合するために接着剤として使用される。そのような実施形態では、エレメント層１２０は、液体形態の基板１１０の上面１１２上に接着されてもよい。それにより、ガラス・フリットは、エレメント層１２０の底に沈下するだろう。上に記述されたように、終端パッド１６０、１６２はエレメント層１２０の一部として形成されてもよい。あるいは、終端パッド１６０、１６２は、エレメント層１２０とは別々に形成されてもよい。基板１１０にエレメント層１２０を付着する他の既知の方法は、厚膜方法、薄膜方法、スパッタリング方法および積層フィルム法を含み、これらに限定されずに、本発明の範囲および思想から外れずに、ステップ３２０において使用されてもよい。
【００２２】
エレメント層１２０の選択される厚さは、回路保護装置１００の必要な特性（例えば抵抗）に非常に依存して変更されてもよい。それは典型的に用途要求によって指示される。例えば、薄膜としてエレメント層１２０を付着する時、厚さは約０．２ミクロンで良い。しかしながら、厚膜としてエレメント層１２０を付着する時、厚さは約１２ミクロンから約１５ミクロンかもしれない。
【００２３】
ステップ３３０では、エレメント層１２０は所定の形状にレーザー加工される。この所定の形状は、最終的なヒューズエレメント１２２の時間・電流特性を画定する。基板１１０および所定の形状にレーザー加工されたエレメント層１２０の平面図および側面図は、図４Ｅおよび図４Ｆにそれぞれ示される。図４Ｅは、エレメント層１２０の形状が実質的に曲がりくねっていることを示す。終端パッド１６０、１６２もレーザー加工によりエレメント層１２０から形成されてもよい。
【００２４】
レーザー加工は、精密な端明瞭度を維持し、サイドウォール形状に沿って鋭い直角あるいはカーブを可能にしながら、様々な複雑な形状へエレメント層１２０を形成することを可能にする。したがって、エレメント層１２０がレーザー加工される時、サイドウォールは９０°にカットされる。従って、先行技術のＳＭＤヒューズと比較した時、レーザー加工により、ヒューズエレメント１２２は、深さにおいてより厚く、幅においてより狭くなることが可能となる。現状の製造工程と比較される時、レーザー加工により製造されたヒューズエレメントは、ピンホール数が減少する。ピンホールは、印刷および焼成工程時にインク中の気泡に起因する約０．０５ｍｍ−０．２ｍｍの直径の孔である。ピンホール数の減少は迷惑なブロー（nuisance blows）を低減する。さらに、レーザー加工は、ヒューズエレメント１２２の局部加熱改善による回路保護装置性能を高める。それは基板１１０内への熱放散を低減する。
【００２５】
例として（制限としてではない）、レーザー加工技術は、精密な端明瞭度をなお維持しながら、ヒューズエレメント１２２の最も狭い部分の幅が、約０．０２５ｍｍしかないヒューズエレメント形状を生産するために使用できる。さらに、ヒューズエレメント１２２の最も狭い部分を囲む、最も狭く蒸着した幅は、約０．０１９ｍｍしかなく、精密な端明瞭度を維持することができる。当業者は、本発明の範囲および思想から外れずに、より大きいかより小さな幅（その選択は典型的にはその回路保護装置１００の用途要求に依存する）を有するヒューズエレメント形状を生産するためにレーザー加工を使用できることを認識する。
【００２６】
本発明の一つの実施形態では、ＩＰＧ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ株式会社によって製造されたＹＬＰシリーズ・レーザーがレーザー加工を行なうために使用される。ＹＬＰシリーズ中の適切な１つのモデルはＹＬＰ−０．５／８０／２０モデルである。波長、パワー、ビーム品質およびスポット・サイズはレーザー加工ダイナミックスを決定するパラメーターのうちのいくつかである。このモデルは、パルス運転モードを利用し、１パルス当たり０．５ミリ・ジュールを伝えるイッテルビウム・ファイバー・レーザーである。パルス幅は約８０ナノ秒である。これらのレーザーは、柔軟金属の鞘に納められたファイバー・ケーブルを介して作業サイトに高パワー１０６０〜１０７０ナノメーターの波長レーザー・ビーム（それは可視スペクトル内にない）を直接送る。レーザー加工プロセスの時に基板１１０を破損せずに、エレメント層１２０をレーザー加工するように、レーザーは低レベル熱を提供する。さらに、レーザー・ビームは照準を正され、典型的に数ミクロン以下のスポット・サイズに焦点を結ばれる。更に、出力ファイバー供給長さは約３〜８メートルである。このレーザーのパルス繰返し率は、２０ｋＨから１００ｋＨｚに及ぶ。さらに、このレーザーの名目上の平均出力パワーは約１０Ｗであり、最大出力消費は約１６０Ｗである。
【００２７】
ファイバー・レーザーは広い動的な運転出力範囲を有し、レーザパワーが変更される時であっても、ビーム焦点およびその位置は一定のままである。これにより、一貫した処理結果が常に可能になる。広範囲のスポット・サイズも光学構造の変更により達成される。これらの特徴によって、ユーザーは適切なパワー密度を選び、様々な材料および壁厚をカットすることができる。
【００２８】
最適化されたパルスを持つファイバー・レーザーの高モード品質および小さなスポット・サイズは、薄い材料における複雑な形状および幾何学形状のレーザー加工を容易にする。このパルスモード切断により、最小のスラグおよびＨＡＺ（熱影響域）が可能となる。それは多くの超精密加工用途に非常に重要である。ファイバー・レーザーの小さなスポット・サイズに関連付けられた高パワー密度は、優れた端品質を備えたより速い切断に変換される。
【００２９】
これらのファイバー・レーザーは、エレメント層１２０の不要な金属被覆を蒸発させ、ヒューズエレメント１２２の最適性能に必要な精密な形状を維持することを可能にする。そのようなファイバー・レーザーが金の上で使用される時、焦点は約１５マイクロメートルである。しかしながら、レーザーが銀の上で使用される時、焦点は約２０−２５マイクロメートルである。金は銀ほど反射しないので、それはカットするのがより簡単である。エレメント層の特性次第で、ファイバー・レーザーは、約１０マイクロメートルである焦点を有してもよい。より小さな焦点は発光面積の制限により達成されてもよい。他の実施形態では、別のタイプのファイバー・レーザーあるいは別のタイプのレーザーが、本発明の範囲および思想から外れずに非常に長く使用されてもよいので、レーザーは、基板１１０を破損せずに、エレメント層１２０上に高い解像度を生む。
【００３０】
エレメント層１２０がステップ３３０においてレーザー加工された後、カバー１３０はステップ３４０においてエレメント層１２０の少なくとも一部に結合される。基板１１０、エレメント層１２０およびカバー１３０の平面図および側面図は、図４Ｇおよび図４Ｈにそれぞれ示される。カバー１３０はガラスまたはセラミック、あるいは他の電気的に絶縁性の適切な材料から作られてもよい。カバー１３０は、基板１１０の上面１１２の少なくとも一部、ヒューズエレメント１２２の少なくとも一部、および終端パッド１６０、１６２の少なくとも一部を覆い、それらのまわりの、およびそれらの間のいかなる空間も塞ぐ。他の実施形態では、カバー１３０は、エレメント層１２０の少なくとも一部および基板１１０の少なくとも一部に結合される。
【００３１】
ある実施形態では、カバー１３０は、印刷されたガラスあるいは高温安定高分子材料でも良く、基板１１０の上面１１２およびエレメント層１２０（ヒューズエレメント１２２および終端パッド１６０、１６２を含む）の表面上に直接付着される。一つの実施形態では、ガラスは金属を有せず、厚膜として付着されてもよい。ガラス塗膜は乾かされ、火が通されて、次に、冷却される。あるいは、カバー１３０は、下に位置する構成要素（つまりヒューズエレメント１２２および終端パッド１６０、１６２）を覆うために基板１１０の上面１１２の上に機械的に押されるセラミックス材料の層を備えてもよい。また次に、アセンブリは、カバー１３０をキュア（硬化）するために火が通される。さらに他の実施形態では、カバー１３０は、電気的絶縁材のプレートを備えてもよい。それ（プレート）は、組み立てられた構成要素の上面１１２へ一層の接着材によって接着される。接着材は、上面１１２および上述された組み立てられた構成要素を覆うために、上面１１２に、および接着材上に置かれるカバー１３０に付着されてもよい。カバー１３０は、アークを消す特性を有する表面安定化処理層として、作用してもよい。
【００３２】
次に、ステップ３５０では、回路保護装置１００は終端される。平面図および終端された回路保護装置１００の側面図は、図４Ｉおよび図４Ｊにそれぞれ示される。終端部１４０、１４２は、カバー１３０がそれ（回路保護装置）に結合された後に、回路保護装置サブアセンブリーの端部上に覆われる導体材料から成ってもよい。終端部１４０、１４２は回路保護装置サブアセンブリー上で既知の任意の適切な方法で覆われてもよい。制限ではなく例として、終端部１４０、１４２は、サブアセンブリーの端部を、焼成が後続する適切なコーティング・バスに漬けることにより塗布されてもよい。終端部１４０、１４２は、基板１１０の端部１１６、１１７において、終端パッド１６０、１６２と接触する。業界基準によって許される限り、終端部１４０、１４２は、好ましくは基板１１０の側面の縁１１８、１１９に沿って伸びる。その結果、終端パッド１６０、１６２の側面の縁は終端部１４０、１４２の中で少なくとも部分的に囲まれる。終端部１４０、１４２は、また同様にカバー１３０および基板１１０の底面１１４の一部の上を伸びる。ある実施形態では、終端部１４０、１４２は、その後、銀錫合金でメッキされた銀色インキから作られてもよい。他の導電材は、本発明の範囲および思想から外れること無く、終端部１４０、１４２に使用されてもよい。回路保護装置１００の終端に続いて、方法３００はステップ３６０で終了する。
【００３３】
複数の回路保護装置１００を製造する別の方法は、図５および図６を参照して記述される。図５は、複数の回路保護装置１００を製造する別の典型的な方法５００を表すフローチャートである。図６は、基板１１０に結合されたエレメント層１２０の、間隔を置いて配置され実質的に平行の複数のカラム（列）の平面図である。基板１１０から、複数の回路保護装置１００が典型的な方法５００により形成できる。
【００３４】
図５の典型的方法５００はスタート・ステップ５０１において始まり、ステップ５１０に移る。ステップ５１０では、間隔を置いて配置された実質的に平行の複数の（エレメント層１２０の）カラム（列）が、基板１１０の上面１１２に結合される。図７は、基板１１０の上面１１２に結合された、間隔を置いて配置された実質的に平行の複数の（エレメント層１２０の）カラムを示す。図示する基板１１０は、実質的に矩形断面を有する。例として、基板１１０は約６３．５ｍｍ（２．５インチ）〜約７６．２ｍｍ（３インチ）の正方形でも良い。それは複数の回路保護装置１００を形成するのにふさわしい。約６３．５ｍｍ（２．５インチ）〜約７６．２ｍｍ（３インチ）の正方形の単一の基板は、回路保護装置１００の寸法次第で、およそ７９８個の回路保護装置を収容することができる。基板１１０の、他のサイズおよび形状は、本発明の範囲および思想から外れずに利用されてもよい。
【００３５】
基板１１０へのエレメント層１２０の付着の典型的な方法は、上に記述された。ある実施形態では、エレメント層１２０は、エリア１７２によって基板１１０上で離れて間隔を置かれた金属被覆ライン１７０の形成により、基板１１０の上面１１２に結合されてもよい。エレメント層１２０が付けられた後、エレメント層１２０は、ステップ５２０において、レーザー加工されて、所定の幾何学形状へ形成される。前に記述されたように、レーザー加工は端明瞭度を維持しながら、エレメント層１２０が様々な複雑な形状に作られることを可能にする。複雑な形状のサイドウォールは９０°カットを有してもよい。
【００３６】
次に、ステップ５３０では、カバー１３０は基板１１０の上面１１２に結合される。そこにおいてはカバー１３０は、エレメント層１２０の少なくとも一部をカバーする。すなわち、カバー１３０は、基板１１０の上面１１２の少なくとも一部、ヒューズエレメント１２２、および各回路保護装置１００の終端パッド１６０、１６２の少なくとも一部を覆い、それらのまわりの、およびそれらの間のいかなる空間も塞ぐ。カバー１３０の付着の典型的な方法は上に記述された。
【００３７】
ステップ５４０では、基板１１０は、複数の個別の回路保護装置１００を形成するために単数化（１個に）される。そこでは、回路保護装置１００はそれぞれ、対向する端部１１６、１１７を備えた基板１１０を有する。例えば、複数の回路保護装置１００は、エリア１７２に沿い基板１１０を横切って水平に、および金属被覆ライン１７０を横切って垂直に、方形切断することにより、基板１１０から単数化（１個に）されてもよい。ある実施形態によれば、そのような方形切断はダイヤモンドの方形切断のこぎりにより行なわれてもよい。別の実施形態において、他の既知の方法が、本発明の範囲および思想から外れずに、基板１１０からの複数の回路保護装置１００を単数化するために使用されてもよい。
【００３８】
複数の回路保護装置１００が基板１１０から単数化された後、各回路保護装置１００の対向する端部１１６、１１７は、ステップ５５０において終端化される。回路保護装置１００を終端化する典型的な方法は上に記述された。回路保護装置１００の終端の後、典型的な方法５００はステップ５６０で終了する。
【００３９】
図７Ａ−７Ｃは、発明のある典型的な実施形態による、様々な形状のヒューズエレメント１２２を有する典型的な回路保護装置１００の平面図を示す。図７Ａに示すように、典型的な回路保護装置１００のエレメント層１２０は、レーザー加工されて、第１の終端パッド１６０から第２の終端パッド１６２へ伸びる狭い直線形状を有するヒューズエレメント１２２を形成する。図７Ｂに示すように、典型的な回路保護装置１００のエレメント層１２０はレーザー加工されて、第１の終端パッド１６０から第２の終端パッド１６２へ伸びる狭い曲がりくねった形状を有するヒューズエレメント１２２を形成する。図６Ｃに示すように、典型的な回路保護装置１００のエレメント層１２０はレーザー加工されて、第１の終端パッド１６０から第２の終端パッド１６２へ伸びる比較的狭い直線形状を有するヒューズエレメント１２２を形成し、比較的狭い直線形状は、より大きな長方形の部分をさらに備える。したがって、レーザー加工により、精密な端明瞭度を維持しながら、様々な複雑な形状にヒューズエレメント１２２を形成することが可能になることが理解される。
【００４０】
発明は特定の実施形態を参照して記述されたが、これらの説明は制限する意味で解釈されるのが目的ではない。発明の他の実施形態と同様に示された実施形態の様々な改造も、発明の説明の参照により当業者には明白になる。発明と同じ目的を実行するための他の構造を修正するまたは設計するベースとして、示された概念および特定の実施形態が容易に利用可能であることは当業者によって認識されるべきである。また、そのような等価な構造は、従属請求項に述べられた発明の思想および範囲から離れてはいないことを、当業者は理解すべきである。したがって、本願請求項は、本発明の範囲内のあらゆる改造あるいは実施形態をカバーすることが意図されている。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的に回路保護装置、特にＳＭＤおよび挿入実装ヒューズ、ＳＭＤおよび挿入実装ヒューズを製造する方法に関する。本発明は、特にすべての非標準のヒューズ寸法と同様に１２０６、０８０５、０６０３および０４０２ヒューズを含み、これらに限定されない表面実装可能デバイスおよび挿入実装ヒューズのすべての標準寸法に関して使用されてもよい。「リード線を有するハイブリッド・チップ・ヒューズ・アセンブリとその製造方法」（これは２００６年９月２８日に米国公開２００６−０２１４２５９号として公表された）の表題をつけられた米国出願番号１１／０９１，６６５は、挿入実装ヒューズに関するものであり、参照によってここに組込まれる。
【０００２】
超小型の回路保護装置は、サイズおよびスペースの制限が、電子回路の密なパッキングおよび小型化のために、例えば電子機器用回路基板上で重要である用途に役立つ。
【背景技術】
【０００３】
セラミックチップ型ヒューズは、セラミックまたはガラスの基板プレート上でエレメント層を蒸着させる工程、エレメント層をスクリーン印刷する工程、所定の抵抗を得るために所定の厚さと幅へエレメント層を印刷する工程、エレメント層の上に絶縁カバーを取付ける工程、完成した構造から個別のヒューズを切断あるいは方形切断する工程、により典型的に製造される。スクリーン印刷工程が行なわれる時、エレメント層は鮮明度を失う。スクリーン印刷工程はあまり正確ではない。また、最終的なエレメント層の端明瞭度はあまりよくない。写真平版エッチングはスクリーン印刷工程の代わりとして使用されてもよい。しかし、このプロセスは、追加で要求される処理ステップおよびより長いリードタイムにより比較的高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
単純で、比較的安い超小型の回路保護装置を製造する方法の必要性がある。さらに、エレメント層が所定の形状に設計され、精密な端明瞭度を有する、超小型の回路保護装置を製造する方法の必要性もある。
【０００５】
（発明の簡単な説明）
発明の前述および他の特徴および形態は、添付の図面と共に読まれる時、発明のある典型的な実施形態の次の説明を参照することにより最も良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本発明の一つの典型的な実施形態の回路保護装置の斜視図を示す。
【０００７】
【図２】図２は、本発明の一つの典型的な実施形態の、図１の２−２ラインに沿った回路保護装置の側面断面図を示す。
【０００８】
【図３】図３は、回路保護装置を製造する典型的な方法を表すフローチャートである。
【０００９】
【図４】図４Ａ−４Ｊは、本発明の一つの典型的な実施形態による製造の諸工程における回路保護装置を示す。
【００１０】
【図５】図５は、複数の回路保護装置を製造する別の典型的な方法を表すフローチャートである。
【００１１】
【図６】図６は、実質的に間隔を置かれた、基板に結合されたエレメント層の複数の平行コラムの平面図を示す。その基板から、複数の回路保護装置が本発明の典型的な実施形態に従って形成される。
【００１２】
【図７】図７Ａ−７Ｃは、本発明の一つの典型的な実施形態の、様々な形状のヒューズエレメントを有する典型的な回路保護装置の平面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（発明の詳細な説明）
図１は、典型的な実施形態の回路保護装置１００の斜視図を示す。図は寸法通りではなく、様々な要素の厚さが明瞭さの目的で誇張されていることが理解される。
【００１４】
回路保護装置１００は、電気的に絶縁する材料の基板１１０と、基板１１０の上面１１２に結合された、電気的に導体である材料のエレメント層１２０と、エレメント層１２０の少なくとも一部に結合されたカバー１３０と、基板１１０の対向する端部１１６、１１７に結合された電気的に導電性の終端部１４０、１４２と、を備える。終端部１４０、１４２は、回路保護装置１００を通過して回路伝導路を形成するようにエレメント層１２０に電気的に結合される。さらに、マーキング１５０はカバー１３０の表面に結合されてもよい。マーキング１５０は、ヒューズのある特性の識別のシンボルあるいは色を含んでもよい。これらの特性は、ヒューズ、ヒューズの設置面積、ヒューズの電気的特性およびヒューズのアンペア・レーティング（格付け）を作るために使用される技術を含んでもよい（しかし制限はされない）。他の実施形態では、カバー１３０は、エレメント層１２０の少なくとも一部および基板１１０の少なくとも一部に結合されてもよい。
【００１５】
図２は、典型的な実施形態において図１の２−２ラインに沿って得られる回路保護装置１００の側面断面図を示す。回路保護装置１００は、エレメント層１２０に（例えばその上面の上で）結合された電気的に終点となる終端パッド１６０、１６２をさらに備えることが理解される。終端部１４０、１４２は、基板１１０の対向する端部１１６、１１７をカバーし、終端パッド１６０、１６２に電気的に結合される。終端部１４０、１４２は、回路（図示せず）中の回路保護装置１００との接続のためにこのように外部の電気的端子を形成する。
【００１６】
一つの実施形態では、エレメント層１２０は、終端パッド１６０、１６２および、終端パッド１６０、１６２の間に配置されて電気的に終端パッド１６０、１６２を接続するヒューズエレメント１２２を備える。終端パッド１６０、１６２およびヒューズエレメント１２２は、エレメント層１２０から形成される単一の構造体でも良い。さらに、ヒューズエレメント１２２、終端パッド１６０、１６２は各々、所定厚さを有してもよい。例えば、終端パッド１６０、１６２の厚さは少なくともヒューズエレメント１２２の厚さでも良い。
【００１７】
他の実施形態では、終端パッド１６０、１６２は、エレメント層１２０とは別々に形成され、エレメント層１２０に電気的に結合されてもよい。
【００１８】
一つの典型的な実施形態の回路保護装置１００の構造について概説した後、本発明の回路保護装置を製造する典型的方法が、図３および図４Ａ−４Ｊを参照しながらこれから記述される。図３は、回路保護装置１００を製造する典型的方法３００を表すフローチャートである。図４Ａ−４Ｊは、図３を参照して記述される典型的な方法３００に従った、製造の諸工程における単一の典型的な回路保護装置１００を示す。
【００１９】
典型的な方法３００は、ステップ３０１から始まり、それはステップ３１０へ進む。ステップ３１０では、対向する端部１１６、１１７を有する基板１１０が供給される。ある実施形態では、提供される基板１１０は１つの回路保護装置のサイズに近いかもしれない。基板１１０（それは単一の回路保護装置１００のベースを形成する）の平面図および側面図は、図４Ａおよび図４Ｂにそれぞれ示される。基板１１０は、セラミック、ガラス、ポリイミドのような高分子材料、ＦＲ４、アルミナ、凍石岩、フォルステライトあるいはその混合物を含み、これらに限定されずに任意の適切な電気的に絶縁である材料から作られてもよい。図示された実施形態では、基板は実質的に長方形断面の形状に形成される。しかしながら、他の実施形態では、基板１１０は発明の範囲および思想から外れずに、他のサイズおよび形状に形成されてもよい。基板１１０は上面１１２、底面１１４、対向する端部１１６、１１７、対向する側面の縁１１８、１１９を有する。いくつかの実施形態では、基板１１０の上面１１２は実質的に平面である。
【００２０】
次に、ステップ３２０では、公知のように、エレメント層１２０は適切な手段によって基板１１０の上面１１２に結合される。基板１１０およびエレメント層１２０の平面図および側面図は、図４Ｃおよび図４Ｄにそれぞれ示される。エレメント層１２０は、適切な導電性材料のいずれからでも作ってもよい。導電性材料は、銀、金、パラジウム銀、銅、ニッケルあるいはその任意の合金を含んでもよい（しかしそれに制限されない）。
【００２１】
ある実施形態では、ガラス・フリットは、エレメント層１２０に典型的に含まれており、基板１１０にエレメント層１２０を結合するために接着剤として使用される。そのような実施形態では、エレメント層１２０は、液体形態の基板１１０の上面１１２上に接着されてもよい。それにより、ガラス・フリットは、エレメント層１２０の底に沈下するだろう。上に記述されたように、終端パッド１６０、１６２はエレメント層１２０の一部として形成されてもよい。あるいは、終端パッド１６０、１６２は、エレメント層１２０とは別々に形成されてもよい。基板１１０にエレメント層１２０を付着する他の既知の方法は、厚膜方法、薄膜方法、スパッタリング方法および積層フィルム法を含み、これらに限定されずに、本発明の範囲および思想から外れずに、ステップ３２０において使用されてもよい。
【００２２】
エレメント層１２０の選択される厚さは、回路保護装置１００の必要な特性（例えば抵抗）に非常に依存して変更されてもよい。それは典型的に用途要求によって指示される。例えば、薄膜としてエレメント層１２０を付着する時、厚さは約０．２ミクロンで良い。しかしながら、厚膜としてエレメント層１２０を付着する時、厚さは約１２ミクロンから約１５ミクロンかもしれない。
【００２３】
ステップ３３０では、エレメント層１２０は所定の形状にレーザー加工される。この所定の形状は、最終的なヒューズエレメント１２２の時間・電流特性を画定する。基板１１０および所定の形状にレーザー加工されたエレメント層１２０の平面図および側面図は、図４Ｅおよび図４Ｆにそれぞれ示される。図４Ｅは、エレメント層１２０の形状が実質的に曲がりくねっていることを示す。終端パッド１６０、１６２もレーザー加工によりエレメント層１２０から形成されてもよい。
【００２４】
レーザー加工は、精密な端明瞭度を維持し、サイドウォール形状に沿って鋭い直角あるいはカーブを可能にしながら、様々な複雑な形状へエレメント層１２０を形成することを可能にする。したがって、エレメント層１２０がレーザー加工される時、サイドウォールは９０°にカットされる。従って、先行技術のＳＭＤヒューズと比較した時、レーザー加工により、ヒューズエレメント１２２は、深さにおいてより厚く、幅においてより狭くなることが可能となる。現状の製造工程と比較される時、レーザー加工により製造されたヒューズエレメントは、ピンホール数が減少する。ピンホールは、印刷および焼成工程時にインク中の気泡に起因する約０．０５ｍｍ−０．２ｍｍの直径の孔である。ピンホール数の減少は迷惑なブロー（nuisance blows）を低減する。さらに、レーザー加工は、ヒューズエレメント１２２の局部加熱改善による回路保護装置性能を高める。それは基板１１０内への熱放散を低減する。
【００２５】
例として（制限としてではない）、レーザー加工技術は、精密な端明瞭度をなお維持しながら、ヒューズエレメント１２２の最も狭い部分の幅が、約０．０２５ｍｍしかないヒューズエレメント形状を生産するために使用できる。さらに、ヒューズエレメント１２２の最も狭い部分を囲む、最も狭く蒸着した幅は、約０．０１９ｍｍしかなく、精密な端明瞭度を維持することができる。当業者は、本発明の範囲および思想から外れずに、より大きいかより小さな幅（その選択は典型的にはその回路保護装置１００の用途要求に依存する）を有するヒューズエレメント形状を生産するためにレーザー加工を使用できることを認識する。
【００２６】
本発明の一つの実施形態では、ＩＰＧ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ株式会社によって製造されたＹＬＰシリーズ・レーザーがレーザー加工を行なうために使用される。ＹＬＰシリーズ中の適切な１つのモデルはＹＬＰ−０．５／８０／２０モデルである。波長、パワー、ビーム品質およびスポット・サイズはレーザー加工ダイナミックスを決定するパラメーターのうちのいくつかである。このモデルは、パルス運転モードを利用し、１パルス当たり０．５ミリ・ジュールを伝えるイッテルビウム・ファイバー・レーザーである。パルス幅は約８０ナノ秒である。これらのレーザーは、柔軟金属の鞘に納められたファイバー・ケーブルを介して作業サイトに高パワー１０６０〜１０７０ナノメーターの波長レーザー・ビーム（それは可視スペクトル内にない）を直接送る。レーザー加工プロセスの時に基板１１０を破損せずに、エレメント層１２０をレーザー加工するように、レーザーは低レベル熱を提供する。さらに、レーザー・ビームは照準を正され、典型的に数ミクロン以下のスポット・サイズに焦点を結ばれる。更に、出力ファイバー供給長さは約３〜８メートルである。このレーザーのパルス繰返し率は、２０ｋＨから１００ｋＨｚに及ぶ。さらに、このレーザーの名目上の平均出力パワーは約１０Ｗであり、最大出力消費は約１６０Ｗである。
【００２７】
ファイバー・レーザーは広い動的な運転出力範囲を有し、レーザパワーが変更される時であっても、ビーム焦点およびその位置は一定のままである。これにより、一貫した処理結果が常に可能になる。広範囲のスポット・サイズも光学構造の変更により達成される。これらの特徴によって、ユーザーは適切なパワー密度を選び、様々な材料および壁厚をカットすることができる。
【００２８】
最適化されたパルスを持つファイバー・レーザーの高モード品質および小さなスポット・サイズは、薄い材料における複雑な形状および幾何学形状のレーザー加工を容易にする。このパルスモード切断により、最小のスラグおよびＨＡＺ（熱影響域）が可能となる。それは多くの超精密加工用途に非常に重要である。ファイバー・レーザーの小さなスポット・サイズに関連付けられた高パワー密度は、優れた端品質を備えたより速い切断に変換される。
【００２９】
これらのファイバー・レーザーは、エレメント層１２０の不要な金属被覆を蒸発させ、ヒューズエレメント１２２の最適性能に必要な精密な形状を維持することを可能にする。そのようなファイバー・レーザーが金の上で使用される時、焦点は約１５マイクロメートルである。しかしながら、レーザーが銀の上で使用される時、焦点は約２０−２５マイクロメートルである。金は銀ほど反射しないので、それはカットするのがより簡単である。エレメント層の特性次第で、ファイバー・レーザーは、約１０マイクロメートルである焦点を有してもよい。より小さな焦点は発光面積の制限により達成されてもよい。他の実施形態では、別のタイプのファイバー・レーザーあるいは別のタイプのレーザーが、本発明の範囲および思想から外れずに非常に長く使用されてもよいので、レーザーは、基板１１０を破損せずに、エレメント層１２０上に高い解像度を生む。
【００３０】
エレメント層１２０がステップ３３０においてレーザー加工された後、カバー１３０はステップ３４０においてエレメント層１２０の少なくとも一部に結合される。基板１１０、エレメント層１２０およびカバー１３０の平面図および側面図は、図４Ｇおよび図４Ｈにそれぞれ示される。カバー１３０はガラスまたはセラミック、あるいは他の電気的に絶縁性の適切な材料から作られてもよい。カバー１３０は、基板１１０の上面１１２の少なくとも一部、ヒューズエレメント１２２の少なくとも一部、および終端パッド１６０、１６２の少なくとも一部を覆い、それらのまわりの、およびそれらの間のいかなる空間も塞ぐ。他の実施形態では、カバー１３０は、エレメント層１２０の少なくとも一部および基板１１０の少なくとも一部に結合される。
【００３１】
ある実施形態では、カバー１３０は、印刷されたガラスあるいは高温安定高分子材料でも良く、基板１１０の上面１１２およびエレメント層１２０（ヒューズエレメント１２２および終端パッド１６０、１６２を含む）の表面上に直接付着される。一つの実施形態では、ガラスは金属を有せず、厚膜として付着されてもよい。ガラス塗膜は乾かされ、火が通されて、次に、冷却される。あるいは、カバー１３０は、下に位置する構成要素（つまりヒューズエレメント１２２および終端パッド１６０、１６２）を覆うために基板１１０の上面１１２の上に機械的に押されるセラミックス材料の層を備えてもよい。また次に、アセンブリは、カバー１３０をキュア（硬化）するために火が通される。さらに他の実施形態では、カバー１３０は、電気的絶縁材のプレートを備えてもよい。それ（プレート）は、組み立てられた構成要素の上面１１２へ一層の接着材によって接着される。接着材は、上面１１２および上述された組み立てられた構成要素を覆うために、上面１１２に、および接着材上に置かれるカバー１３０に付着されてもよい。カバー１３０は、アークを消す特性を有する表面安定化処理層として、作用してもよい。
【００３２】
次に、ステップ３５０では、回路保護装置１００は終端される。平面図および終端された回路保護装置１００の側面図は、図４Ｉおよび図４Ｊにそれぞれ示される。終端部１４０、１４２は、カバー１３０がそれ（回路保護装置）に結合された後に、回路保護装置サブアセンブリーの端部上に覆われる導体材料から成ってもよい。終端部１４０、１４２は回路保護装置サブアセンブリー上で既知の任意の適切な方法で覆われてもよい。制限ではなく例として、終端部１４０、１４２は、サブアセンブリーの端部を、焼成が後続する適切なコーティング・バスに漬けることにより塗布されてもよい。終端部１４０、１４２は、基板１１０の端部１１６、１１７において、終端パッド１６０、１６２と接触する。業界基準によって許される限り、終端部１４０、１４２は、好ましくは基板１１０の側面の縁１１８、１１９に沿って伸びる。その結果、終端パッド１６０、１６２の側面の縁は終端部１４０、１４２の中で少なくとも部分的に囲まれる。終端部１４０、１４２は、また同様にカバー１３０および基板１１０の底面１１４の一部の上を伸びる。ある実施形態では、終端部１４０、１４２は、その後、銀錫合金でメッキされた銀色インキから作られてもよい。他の導電材は、本発明の範囲および思想から外れること無く、終端部１４０、１４２に使用されてもよい。回路保護装置１００の終端に続いて、方法３００はステップ３６０で終了する。
【００３３】
複数の回路保護装置１００を製造する別の方法は、図５および図６を参照して記述される。図５は、複数の回路保護装置１００を製造する別の典型的な方法５００を表すフローチャートである。図６は、基板１１０に結合されたエレメント層１２０の、間隔を置いて配置され実質的に平行の複数のカラム（列）の平面図である。基板１１０から、複数の回路保護装置１００が典型的な方法５００により形成できる。
【００３４】
図５の典型的方法５００はスタート・ステップ５０１において始まり、ステップ５１０に移る。ステップ５１０では、間隔を置いて配置された実質的に平行の複数の（エレメント層１２０の）カラム（列）が、基板１１０の上面１１２に結合される。図７は、基板１１０の上面１１２に結合された、間隔を置いて配置された実質的に平行の複数の（エレメント層１２０の）カラムを示す。図示する基板１１０は、実質的に矩形断面を有する。例として、基板１１０は約６３．５ｍｍ（２．５インチ）〜約７６．２ｍｍ（３インチ）の正方形でも良い。それは複数の回路保護装置１００を形成するのにふさわしい。約６３．５ｍｍ（２．５インチ）〜約７６．２ｍｍ（３インチ）の正方形の単一の基板は、回路保護装置１００の寸法次第で、およそ７９８個の回路保護装置を収容することができる。基板１１０の、他のサイズおよび形状は、本発明の範囲および思想から外れずに利用されてもよい。
【００３５】
基板１１０へのエレメント層１２０の付着の典型的な方法は、上に記述された。ある実施形態では、エレメント層１２０は、エリア１７２によって基板１１０上で離れて間隔を置かれた金属被覆ライン１７０の形成により、基板１１０の上面１１２に結合されてもよい。エレメント層１２０が付けられた後、エレメント層１２０は、ステップ５２０において、レーザー加工されて、所定の幾何学形状へ形成される。前に記述されたように、レーザー加工は端明瞭度を維持しながら、エレメント層１２０が様々な複雑な形状に作られることを可能にする。複雑な形状のサイドウォールは９０°カットを有してもよい。
【００３６】
次に、ステップ５３０では、カバー１３０は基板１１０の上面１１２に結合される。そこにおいてはカバー１３０は、エレメント層１２０の少なくとも一部をカバーする。すなわち、カバー１３０は、基板１１０の上面１１２の少なくとも一部、ヒューズエレメント１２２、および各回路保護装置１００の終端パッド１６０、１６２の少なくとも一部を覆い、それらのまわりの、およびそれらの間のいかなる空間も塞ぐ。カバー１３０の付着の典型的な方法は上に記述された。
【００３７】
ステップ５４０では、基板１１０は、複数の個別の回路保護装置１００を形成するために単数化（１個に）される。そこでは、回路保護装置１００はそれぞれ、対向する端部１１６、１１７を備えた基板１１０を有する。例えば、複数の回路保護装置１００は、エリア１７２に沿い基板１１０を横切って水平に、および金属被覆ライン１７０を横切って垂直に、方形切断することにより、基板１１０から単数化（１個に）されてもよい。ある実施形態によれば、そのような方形切断はダイヤモンドの方形切断のこぎりにより行なわれてもよい。別の実施形態において、他の既知の方法が、本発明の範囲および思想から外れずに、基板１１０からの複数の回路保護装置１００を単数化するために使用されてもよい。
【００３８】
複数の回路保護装置１００が基板１１０から単数化された後、各回路保護装置１００の対向する端部１１６、１１７は、ステップ５５０において終端化される。回路保護装置１００を終端化する典型的な方法は上に記述された。回路保護装置１００の終端の後、典型的な方法５００はステップ５６０で終了する。
【００３９】
図７Ａ−７Ｃは、発明のある典型的な実施形態による、様々な形状のヒューズエレメント１２２を有する典型的な回路保護装置１００の平面図を示す。図７Ａに示すように、典型的な回路保護装置１００のエレメント層１２０は、レーザー加工されて、第１の終端パッド１６０から第２の終端パッド１６２へ伸びる狭い直線形状を有するヒューズエレメント１２２を形成する。図７Ｂに示すように、典型的な回路保護装置１００のエレメント層１２０はレーザー加工されて、第１の終端パッド１６０から第２の終端パッド１６２へ伸びる狭い曲がりくねった形状を有するヒューズエレメント１２２を形成する。図６Ｃに示すように、典型的な回路保護装置１００のエレメント層１２０はレーザー加工されて、第１の終端パッド１６０から第２の終端パッド１６２へ伸びる比較的狭い直線形状を有するヒューズエレメント１２２を形成し、比較的狭い直線形状は、より大きな長方形の部分をさらに備える。したがって、レーザー加工により、精密な端明瞭度を維持しながら、様々な複雑な形状にヒューズエレメント１２２を形成することが可能になることが理解される。
【００４０】
発明は特定の実施形態を参照して記述されたが、これらの説明は制限する意味で解釈されるのが目的ではない。発明の他の実施形態と同様に示された実施形態の様々な改造も、発明の説明の参照により当業者には明白になる。発明と同じ目的を実行するための他の構造を修正するまたは設計するベースとして、示された概念および特定の実施形態が容易に利用可能であることは当業者によって認識されるべきである。また、そのような等価な構造は、従属請求項に述べられた発明の思想および範囲から離れてはいないことを、当業者は理解すべきである。したがって、本願請求項は、本発明の範囲内のあらゆる改造あるいは実施形態をカバーすることが意図されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路保護装置を製造する方法であって、
基板を供給するステップと；
前記基板の上面にエレメント層を結合するステップと；
エレメント層をレーザー加工し、エレメント層を所定の形状に形成するステップと；
を備える回路保護装置を製造する方法。
【請求項２】
エレメント層の少なくとも一部にカバーを結合するステップをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
カバーの表面にマーキングを付けるステップをさらに備える請求項２に記載の方法。
【請求項４】
基板の対向する端部に導電性の終結する端部を付けることにより、回路保護装置を終端し、その結果、終結する端部がエレメント層に電気的に結合されるステップをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項５】
エレメント層をレーザー加工して、エレメント層を所定の形状に形成するステップが、ファイバー・レーザーを用いて実行される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
エレメント層を所定の形状に形成する、エレメント層をレーザー加工するステップは、ヒューズエレメント、および基板の対向する端部における終端パッドを創造する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
所定の形状は実質的に曲がりくねっている、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
基板は、セラミック、ガラス、ポリマー、ＦＲ４、アルミナ、凍石岩およびフォルステライトから成るグループから選ばれた電気的絶縁材料から成る、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
基板の上面にエレメント層を結合するステップは、基板の上面へエレメント層を金属被覆するステップである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
エレメント層は、銀、金、パラジウム銀、銅、ニッケル、銀合金、金合金、パラジウム銀合金、銅合金およびニッケル合金から成るグループから選ばれた少なくとも１つの導体材料から成る、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
複数の回路保護装置を製造する方法であって、
基板を供給するステップと；
前記基板の上面にエレメント層を結合するステップであって、前記エレメント層は、間隔を置いて配置され実質的に平行な導電性材料の複数のカラム（列）を備える、ステップと；
エレメント層をレーザー加工して、導電性材料の各カラムを所定形状に形成するステップと；
を備える、複数の回路保護装置を製造する方法。
【請求項１２】
基板の上面にカバーを結合するステップであり、カバーはエレメント層の少なくとも一部をカバーするステップと；
複数の個別の回路保護装置を形成するために基板を分割するステップであり、個別の保護装置はそれぞれ対向する端部を有するステップと；
前記対向する端部の各々を終端させるステップと；
をさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
カバーの表面に少なくとも１つのマーキングを付けるステップをさらに備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
複数の個別の回路保護装置を形成するために基板を分割するステップは、基板を単数化（１個に）することから成る、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
エレメント層をレーザー加工して、エレメント層を所定の形状に形成するステップが、ファイバー・レーザーを用いて実行される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
エレメント層をレーザー加工するステップは、ヒューズエレメントがそれぞれその対向する端部において終端パッドを有するように、各カラムの範囲内で複数のヒューズエレメントを創造する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
ヒューズエレメントはそれぞれ、形状が実質的に曲がりくねっている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
基板は、セラミック、ガラス、ポリマー、ＦＲ４、アルミナ、凍石岩およびフォルステライトから成るグループから選ばれた電気的絶縁材料から成る、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
基板の上面にエレメント層を結合するステップは、基板の上面へエレメント層を金属で被覆するステップから成る、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
エレメント層は、銀、金、パラジウム銀、銅、ニッケル、銀合金、金合金、パラジウム銀合金、銅合金およびニッケル合金から成るグループから選ばれた少なくとも１つの導体材料から成る、請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
回路保護装置であって、
上面、底面、および端部縁と対向する側面縁を有する対向する端部を有する、電気的に絶縁する基板と；
基板の対向する端部において基板の上面に結合される導電性材料の終端パッドであり、各パッドは１つの端部縁へ伸び、両方のパッドは側面の縁が対向している終端パッドと；
終端パッド間のスペースを横切って配置され複数の終端パッドを電気的に接続するヒューズエレメントであり、ヒューズエレメントは所定の形状を有するサイドウォールを備え、形状の少なくとも一部の幅は約０．０２５ミリメートルから約０．０５０ミリメートルであり、サイドウォールは９０°のカットを有する、ヒューズエレメントと；
前記上面に結合された電気的絶縁材料のカバーであり、前記基板、前記ヒューズエレメントおよび前記終端パッドを覆うカバーと；
端部縁および側面の縁で終端パッドと電気接触する対向する端部において終端する導電性の端部終端であり、端部終端は前記底面の一部の上を伸び、前記カバーは前記終端パッドを囲む、端部終端と；
を備える回路保護装置。
【請求項２２】
ヒューズエレメントおよび終端パッドは、各々所定厚さを有し、終端パッドの厚さは少なくともヒューズエレメントの厚さである、請求項２１に記載の回路保護装置。
【請求項２３】
ヒューズエレメントおよび終端パッドは、単一の構造体である、請求項２１に記載の回路保護装置。
【請求項２４】
カバーは印刷されたガラスから成る、請求項２１に記載の回路保護装置。
【請求項１】
回路保護装置を製造する方法であって、
基板を供給するステップと；
前記基板の上面にエレメント層を結合するステップと；
エレメント層をレーザー加工し、エレメント層を所定の形状に形成するステップと；
を備える回路保護装置を製造する方法。
【請求項２】
エレメント層の少なくとも一部にカバーを結合するステップをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
カバーの表面にマーキングを付けるステップをさらに備える請求項２に記載の方法。
【請求項４】
基板の対向する端部に導電性の終結する端部を付けることにより、回路保護装置を終端し、その結果、終結する端部がエレメント層に電気的に結合されるステップをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項５】
エレメント層をレーザー加工して、エレメント層を所定の形状に形成するステップが、ファイバー・レーザーを用いて実行される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
エレメント層を所定の形状に形成する、エレメント層をレーザー加工するステップは、ヒューズエレメント、および基板の対向する端部における終端パッドを創造する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
所定の形状は実質的に曲がりくねっている、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
基板は、セラミック、ガラス、ポリマー、ＦＲ４、アルミナ、凍石岩およびフォルステライトから成るグループから選ばれた電気的絶縁材料から成る、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
基板の上面にエレメント層を結合するステップは、基板の上面へエレメント層を金属被覆するステップである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
エレメント層は、銀、金、パラジウム銀、銅、ニッケル、銀合金、金合金、パラジウム銀合金、銅合金およびニッケル合金から成るグループから選ばれた少なくとも１つの導体材料から成る、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
複数の回路保護装置を製造する方法であって、
基板を供給するステップと；
前記基板の上面にエレメント層を結合するステップであって、前記エレメント層は、間隔を置いて配置され実質的に平行な導電性材料の複数のカラム（列）を備える、ステップと；
エレメント層をレーザー加工して、導電性材料の各カラムを所定形状に形成するステップと；
を備える、複数の回路保護装置を製造する方法。
【請求項１２】
基板の上面にカバーを結合するステップであり、カバーはエレメント層の少なくとも一部をカバーするステップと；
複数の個別の回路保護装置を形成するために基板を分割するステップであり、個別の保護装置はそれぞれ対向する端部を有するステップと；
前記対向する端部の各々を終端させるステップと；
をさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
カバーの表面に少なくとも１つのマーキングを付けるステップをさらに備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
複数の個別の回路保護装置を形成するために基板を分割するステップは、基板を単数化（１個に）することから成る、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
エレメント層をレーザー加工して、エレメント層を所定の形状に形成するステップが、ファイバー・レーザーを用いて実行される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
エレメント層をレーザー加工するステップは、ヒューズエレメントがそれぞれその対向する端部において終端パッドを有するように、各カラムの範囲内で複数のヒューズエレメントを創造する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
ヒューズエレメントはそれぞれ、形状が実質的に曲がりくねっている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
基板は、セラミック、ガラス、ポリマー、ＦＲ４、アルミナ、凍石岩およびフォルステライトから成るグループから選ばれた電気的絶縁材料から成る、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
基板の上面にエレメント層を結合するステップは、基板の上面へエレメント層を金属で被覆するステップから成る、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
エレメント層は、銀、金、パラジウム銀、銅、ニッケル、銀合金、金合金、パラジウム銀合金、銅合金およびニッケル合金から成るグループから選ばれた少なくとも１つの導体材料から成る、請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
回路保護装置であって、
上面、底面、および端部縁と対向する側面縁を有する対向する端部を有する、電気的に絶縁する基板と；
基板の対向する端部において基板の上面に結合される導電性材料の終端パッドであり、各パッドは１つの端部縁へ伸び、両方のパッドは側面の縁が対向している終端パッドと；
終端パッド間のスペースを横切って配置され複数の終端パッドを電気的に接続するヒューズエレメントであり、ヒューズエレメントは所定の形状を有するサイドウォールを備え、形状の少なくとも一部の幅は約０．０２５ミリメートルから約０．０５０ミリメートルであり、サイドウォールは９０°のカットを有する、ヒューズエレメントと；
前記上面に結合された電気的絶縁材料のカバーであり、前記基板、前記ヒューズエレメントおよび前記終端パッドを覆うカバーと；
端部縁および側面の縁で終端パッドと電気接触する対向する端部において終端する導電性の端部終端であり、端部終端は前記底面の一部の上を伸び、前記カバーは前記終端パッドを囲む、端部終端と；
を備える回路保護装置。
【請求項２２】
ヒューズエレメントおよび終端パッドは、各々所定厚さを有し、終端パッドの厚さは少なくともヒューズエレメントの厚さである、請求項２１に記載の回路保護装置。
【請求項２３】
ヒューズエレメントおよび終端パッドは、単一の構造体である、請求項２１に記載の回路保護装置。
【請求項２４】
カバーは印刷されたガラスから成る、請求項２１に記載の回路保護装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図４Ｇ】
【図４Ｈ】
【図４Ｉ】
【図４Ｊ】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図４Ｇ】
【図４Ｈ】
【図４Ｉ】
【図４Ｊ】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【公表番号】特表２０１１−５０８４０７（Ｐ２０１１−５０８４０７Ａ）
【公表日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４０９１８（Ｐ２０１０−５４０９１８）
【出願日】平成２０年１２月２９日（２００８．１２．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８８３９９
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０８６４９６
【国際公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（５０６２５７５３７）クーパー テクノロジーズ カンパニー (35)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２９日（２００８．１２．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８８３９９
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０８６４９６
【国際公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（５０６２５７５３７）クーパー テクノロジーズ カンパニー (35)
【Ｆターム（参考）】
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