合金型温度熔断器和温度熔断器元件用材料 【技术领域】
本发明涉及Bi-In-Sn系合金温度熔断器元件用材料和合金型温度熔断器。
背景技术
作为对电气设备或电路元件例如半导体装置、电容器电阻元件等的热保护装置，通用的是合金型温度熔断器。
该合金型温度熔断器的构成为：以规定熔点的合金为熔断器元件，把该熔断器元件接合到一对的引线导体间，给该熔断器元件涂敷上助熔剂，用绝缘体把该助熔剂涂敷熔断器元件密封起来。
该合金型温度熔断器的动作机构如下。
把合金型温度熔断器配设为与要进行保护的电气设备或电路元件热接触。当电气设备或电路元件因不论什么异常而发热时，借助于所产生的热，温度熔断器的熔断器元件合金就被熔融，在与已经熔融的活性化的助熔剂之间的共存下，熔融合金就会借助于向引线导体或电极的浸润而被分断球状化，随着该分断球状化的进行，通电被切断，借助于由该通电切断产生的设备的降温，分断熔融合金凝固，终结为不能恢复的断开。
在以前，把在上述熔断器元件中，常规方法是使用固相线与液相线之间的固液共存区狭窄的合金组成，理想使用共晶组成，意图用大体上液相线温度(在共晶组成的情况下固相线温度和液相线温度是同一温度)使熔断器元件熔断。就是说，在存在着固液共存区的合金组成的熔断器元件的情况下，存在着在固液共存区内的不确定的温度下进行熔断的可能性，如果固液共存区宽，则在该固液共存区中熔断器元件熔断的温度的不确定幅度变宽，动作温度地上下浮动增大，所以为了减小该上下浮动，常规方法是使用固相线和液相线之间的固液共存区狭窄的合金组成，理想的是使用共晶组成。
近来，作为对温度熔断器要求的主要条件，由于环保意识的高涨，要禁止对生体有害的物质的使用的运动日益活跃起来，人们要求在该温度熔断器的元件中也不要含有有害物质。
作为这样的温度熔断器元件的合金组成，有Bi-In-Sn系物质，以往，人们知道：把合金组成为Sn47～49％、In51～53％、剩余部分为Bi的温度熔断器(特开昭56-114237号公报)；Sn42～44％、In51～53％、Bi4～6％的温度熔断器(特开昭59-8229号公报)；Sn44～48％、In48～52％、Bi2～6％的温度熔断器(特开平3-236130号公报)；Sn0.3～1.5％、In51～54％、剩余部分为Bi的温度熔断器(特开平6-325670号公报)；Sn33～43％、In0.5～10％、剩余部分为Bi的温度熔断器(特开2001-266723号公报)；Sn40～46％、Bi7～12％、剩余部分为In的温度熔断器(特开2001-266724号公报)；Sn2.5～10％、Bi25～35％、剩余部分为In的温度熔断器(特开2001-291459号公报)；Sn1～15％、Bi20～33％、剩余部分为In的温度熔断器(特开2001-325867号公报)等。
然而，当求出Bi-In-Sn系三元合金的液相面状态图时，可知作为52In-48Sn的二元共晶点和三元共晶点存在21Sn-48In-31Bi，从上述二元共晶点朝向三元共晶点前进的二元共晶曲线大体上在24～47Sn、50～47In、0～28Bi的框中通过。
众所周知，若以恒定的速度给合金施加热能，只要保持固相或液相状态，该热能就仅耗费于升温。然而，当开始融化时，该能量的一部分就边用来进行相变化边升温，当液相化完成时，在相状态不变的条件下，热能仅仅耗费于升温，该升温/热能的状态，可以用差示扫描热量分析[是一种把基准样品(不变化)和测定样品放到N2气体容器内，向容器加热器供给电力以一定速度使两样品升温，用示差热电偶检测测定样品的变化状态所伴生的热能输入量的变化的分析，被称之为DSC]可以求出。
DSC测定结果因合金组成而异。本发明人对各种组成的Bi-In-Sn系合金的DSC进行测定并深入进行研究的结果，已经确认：若使用偏离上述二元共晶曲线的特定区域的熔断器元件，则在最大吸热峰值点的附近出乎预料地可以使熔断器元件集中地发生熔断动作，而且可以得到优良的过载特性和耐压特性。
相对于此，若使用沿着上述二元共晶曲线上或在其附近的区域的组成的熔断器元件，则可知即便是可以用现有的常规的手法在集中的温度中使之进行熔断动作，也难于得到满意的过载特性和耐压特性。
在这里，所谓过载特性，指的是在给温度熔断器施加上规定的电流、电压的状态下，在因周围温度上升而动作时，熔断器不达到发生损伤或者产生电弧、火焰的危险的状态的外形上的稳定性，所谓耐压特性，指的进行动作的温度熔断器即便是在规定的高电压下仍可以维持绝缘性而不会产生绝缘破坏的绝缘稳定性。
作为该过载特性和耐压特性的评价方法，在作为代表性的标准的IEC(国际电工委员会International Electrotechnical Commission)标准60691中，是这样的规定的：在施加额定电压×1.1，额定电路×1.5的同时使之以2±1K/min的速度升温而动作时，不达到发生电弧、火焰的危险状态，以及即便是给在动作后的卷装在熔断器主体上的金属箔与引线间以及两引线导体间，分别施加上1分钟的额定电压×2+1000V，额定电压×2，也不会发生放电或绝缘破坏。
【发明内容】
本发明的目的在于根据上述见解，提供使用Bi-In-Sn系合金的熔断器元件的过载特性和耐压特性优良的合金型温度熔断器。
此外，除去上述目的之外，目的还在于借助于熔断器元件的低电阻率和细线化实现合金型温度熔断器的小型化、薄型化。
第1发明的温度熔断器元件用材料，其特征在于：具有Sn超过25％而且在44％以下，Bi在1％以上而且不足20％，In超过55％而且在74％以下的合金组成。
第2发明的温度熔断器元件用材料，其特征在于：向第1方面所述的合金组成100重量份中添加进0.1到3.5重量份的Ag、Au、Cu、Ni、Pd、Pt、Sb、Ga、Ge中的一种或2种以上。
在上述温度熔断器元件用材料中，允许含有在各个原料毛坯金属的制造上和这些原料的熔融搅拌上产生，对特性不会带来实质上的影响的量的不可避免的杂质。此外，在上述合金型温度熔断器中，归因于固相扩散，引线导体或膜电极的金属材料或金属膜材料不可避免地向熔断器元件中转移，在对于特性不会带来实质上的影响的情况下，作为不可避免的杂质是可以允许的。
第3发明的合金型温度熔断器，其特征在于：把第1发明或第2发明所公开的温度熔断器用材料作成为熔断器元件。
第4发明的合金型温度熔断器，其特征在于：在作为第3发明所述的合金型温度熔断器中、含有在熔断器元件中不可避免的杂质。
第5发明的合金型温度熔断器，是作为第3或第4发明所公开的合金型温度熔断器，其特征在于：把熔断器元件连接到引线导体间，在引线导体的至少是熔断器元件接合部分上，被覆Sn膜或Ag膜。
第6发明的合金型温度熔断器，是作为第3发明到第5发明中的任一项所公开的合金型温度熔断器，其特征在于：把引线导体连接到熔断器元件的两端上，向熔断器元件上涂敷助熔剂，在该助熔剂涂敷熔断器元件上插通筒状壳体，把筒状壳体的各端和各个引线导体之间密封起来，而且，引线导体端部被作成为盘状，熔断器元件端部接合到盘前面上。
第7发明的合金型温度熔断器，是作为第3发明或第4发明中的任一项所公开的合金型温度熔断器，其特征在于：借助于含有金属粒体和粘接剂的导电糊的印刷烧接，在衬底上设置一对膜电极，把熔断器元件连接到这些膜电极间，而且，金属粒体是Ag、Ag-Pd、Ag-Pt、Au、Ni、Cu中的任何一种。
第8发明的合金型温度熔断器，是作为第3到第7发明中的任何一项所公开的合金型温度熔断器，其特征在于：设置有用来使熔断器元件熔断的发热体。
第9发明的合金型温度熔断器，是作为第3到第5发明中的任何一项所公开的合金型温度熔断器，其特征在于：一对的各个引线导体的一部分从绝缘板的一面向另一面上露出来，熔断器元件连接到在这些引线导体露出部分上，在上述绝缘板的另一面上把绝缘体被覆起来。
第10发明的合金型温度熔断器，是作为第3到第5发明中的任何一者所公开的合金型温度熔断器，其特征在于：以绝缘薄膜把已连接到一对引线导体间的熔断器元件夹持起来。
附图的简单说明
图1示出了本发明的合金型温度熔断器的一个例子。
图2示出了本发明的合金型温度熔断器的与上述不同的例子。
图3示出了本发明的合金型温度熔断器的与上述不同的例子。
图4示出了本发明的合金型温度熔断器的与上述不同的例子。
图5示出了本发明的合金型温度熔断器的与上述不同的例子。
图6示出了本发明的合金型温度熔断器的与上述不同的例子。
图7示出了本发明的合金型温度熔断器的与上述不同的例子。
图8示出了筒状壳体型的合金型温度熔断器及其动作状态。
图9示出了本发明的合金型温度熔断器的与上述不同的例子。
图10示出了实施例1的熔断器元件的DSC曲线。
【具体实施方式】
在本发明中，熔断器元件被作成为圆形线或扁平线，其外径或厚度被作成为100微米到800微米，理想的是被作成为300微米到600微米。
在第1发明中，之所以把熔断器元件的合金组成限定为：25％＜Sn重量≤44％，1％≤Bi重量＜20％，55％＜In重量≤74％的理由，在于要排除与上边所说的众所周知的合金组成之间的重叠，而且，要得到虽然偏离Bi-In-Sn系三元合金的液相面状态图中的从52In-48Sn的二元共晶点朝向三元共晶点21Sn-49In-31Bi的二元共晶曲线但是却可以在最大吸热峰值附近集中地进行熔断器元件的分断动作的熔融样式的合金熔断特性。
于是，为了排除与现有的温度熔断器元件的众所周知的Bi-In-Sn系组成之间的重叠，就把Sn25％以下，In55％以下排除在外。如果在Bi不足1％、Sn超过44％、In超过74％的范围内，则即便是固液共存区宽，或者是在其间也不会存在吸热峰值，或者是吸热峰存在2处以上，促使动作温度的变动加大，或者是难于使后述的保留温度(动作温度-20℃)保持在固相线温度以下，故把该范围排除在外。
理想的范围，是28％≤Sn重量≤38％，2％≤Bi重量≤10％，60％≤In重量≤70％。基准组成是Sn30％、Bi5％、In65％，在升温速度为5℃/min下DSC测定的结果如图10所示，液相线温度约121℃，固相线温度约105℃，最大吸热峰值是单一的，约为118℃。
本发明的熔断器元件具备如下那样的性能。
(1)在吸热过程的吸热举动中，由于最大吸热峰值是单一的，与吸热过程的其它的部分的吸热量差比较该点的吸热量差为极大，表面张力小的In和Sn的合计量与表面张力大的Bi的量比较起来多，故最大吸热峰值的固液共存区的浸润性就变得充分地好而无须等待完全液相化，在最大吸热峰值点附近可以进行温度熔断器元件的球状化分断。
(2)因此，温度熔断器的动作温度的上下浮动可以收缩在允许范围的±5℃以内。
(3)当在熔断器元件中产生了起因于通电电流的自我发热时，由于温度熔断器将在比无负荷时还低的环境温度下动作，故有义务设定即便连续流动168个小时的额定电流也不会动作的最高保持温度，该最高保持温度被称之为保留温度，通常定为(动作温度-20℃)。在该情况下，虽然固相线温度要在保留温度以上，但该要求已得到满足。
(4)由于In、Sn比较多，故可以给予细丝的拉丝加工以必要的充分的延展性，进行200～300微米φ这样的细丝的拉丝也是可能的。
(5)可以保证优良的过载特性和耐压特性。图10所示的合金组成的熔融样式，是从上边所说的二元共晶曲线在In量上偏离15％以上的点处的熔融特性，固液共存区是16℃这样地极其之宽。而在上述的二元共晶曲线的附近组成的熔断器元件的情况下，由于固液共存区窄，故在通电升温中因从固体瞬时地向液体变化而在动作时易于发生电弧，当发生了电弧时，就会局部地且急剧地产生升温，在其影响下就会发生与助熔剂的气化所伴生的内压上升或助熔剂的炭化，此外，因急剧的通电动作所产生的熔融合金或炭化助熔剂的飞散变得激烈的结果，由于动作时局部的而且急剧的内压上升、炭化助熔剂间的再导通导致的裂纹的发生等的物理性的破坏，以及动作后，由于飞散的合金或炭化助熔剂导致的绝缘距离不保持，在电压施加时，就易于产生归因于再导通的绝缘破坏。但是，若使用本发明的合金组成的熔断器元件，由于已从上述二元共晶曲线相当地偏离开来，固液共存区相当地宽，表面张力低的In和Sn的含有量比较多，表面张力高的Bi的含有量比较少，即便是在通电升温中，在宽的固液共存状态下也可以分断，故刚刚动作后的电弧发生很好地得到抑制，而且在Bi含有量少且表面张力下降这两者的协同作用下，即便是遵从通常额定值的过载试验，也可以充分地高地维持动作后的绝缘电阻，可以保证优良的耐压特性而不会发生上边所说的物理性的破坏。
在本发明中，对上述合金组成100重量份添加进0.1～3.5重量份的Ag、Au、Cu、Ni、Pd、Pt、Ga、Ge、Sb中的一种或2种以上的理由，是为了减小合金的电阻率，同时提高机械强度，若不足0.1重量份，则得不到满意的特性，若超过3.5重量份，则难于保持上述的熔融特性。
而对于拉丝，则要赋予更大的强度和延展性以便可以容易地进行拉制成100微米φ～300微米φ的细丝。此外，当由于In的含有而使得熔断器元件合金的凝聚力变大，即便是熔断器元件的向引线导体进行的焊接接合不完全，也会由于该凝集力而呈现外表上的焊接接合后的外观，但是通过上述元素的添加却可以降低凝聚力，可以排除这样的缺点，可以提高焊接后的检查中的合格与否的判定精度。
此外，人们虽然知道引线导体的金属材料、薄膜材料或膜电极中的粒体金属材料等的被接合材料会借助于固相扩散向熔断器元件内转移，采用预先向熔断器元件中添加进与被接合材料同一元素，例如上述的Ag、Au、Cu、Ni等的办法，就可以抑制该转移，排除原本会给特性带来影响的那样的被接合材料的该影响(例如，Ag、Au等会带来伴随着熔点降低的动作温度的局部性的降低或上下浮动，Cu、Ni等则带来由在焊接界面上形成的金属间化合物层的增大产生的动作温度的上下浮动或动作不良)可以保证正常的温度熔断器的动作而不会损伤作为熔断器元件的功能。
本发明的合金型温度熔断器的熔断器元件，通常，可以采用要先制作坯料，用挤压机把它挤压成粗线，用拉丝机把该粗线拉成细丝的办法进行制作，制作成外径100微米φ～800微米φ，理想的是的300微米φ～600微米φ的细丝。此外，也可以最后通过压延辊子，变成为扁平线后进行使用。
此外，还可以用使已放入了冷却液的圆筒旋转借助于旋转离心力使冷却液保持为层状，使从喷嘴喷射出来的母材熔融喷出物向上述的冷却液层入射，使之冷却凝固得到细线材的旋转鼓式纺丝法进行制造。
在这些制造时，允许含有各个原料毛坯金属的制造上以及这些原料的熔融搅拌上产生的不可避免的杂质。
本发明可以用作为独立的热保护器的温度熔断器的形态实施。除此之外，也可以采用以把温度熔断器串联地连接到半导体器件或电容器或电阻上，给该元件涂敷上助熔剂，与半导体或电容器或电阻元件接近地配置该助熔剂涂敷元件并借助于树脂模塑或壳体等的办法与半导体或电容器或电阻元件一起密封起来的状态进行实施。
图1示出了本发明的筒状壳体型的合金型温度熔断器，把用在第1到2方面中的任何一种所述的温度熔断器元件用材料形成的熔断器元件2连接到一对引线1、1之间，例如借助于焊接进行连接，向该熔断器元件2上边涂敷助熔剂3，把耐热性、良导热性的绝缘筒4，例如陶瓷筒插通到该助熔剂涂敷熔断器元件上，用密封剂5，例如常温固化型环氧树脂等把该绝缘筒4的各端与各个引线1之间密封起来。
图2示出的是箱式径向型，把用在第1发明到第2发明中任何一种所示的温度熔断器元件用材料形成的熔断器元件2连接到并行的引线导体1、1的顶端部分之间，例如，用焊接进行连接，向熔断器元件2上涂敷助熔剂3，用一端开口的绝缘壳体4，例如陶瓷壳体把该助熔剂涂敷熔断器元件包围起来，用密封剂5，例如常温固化型环氧树脂等把该绝缘壳体4的开口封起来。
图3示出的是薄型，把厚度100～200微米的带状引线导体1、1固定粘接到厚度100～300微米的塑料基底薄膜41上，例如用粘接剂或借助于熔融进行固定粘接，把在第1发明～第2发明中的任何一者所示的温度熔断器元件用材料形成的线径250微米φ～500微米φ的熔断器元件2连接到带状引线导体1、1之间，例如，用焊接进行连接，向熔断器元件2上涂敷助熔剂3，用厚度100～300微米的塑料覆盖薄膜42的固定，例如用粘接剂或超声波熔融实施的固定把该助熔剂涂敷熔断器元件密封起来。
图4示出了另外的薄型，把厚度100～200微米的带状引线导体1、1例如，用粘接剂或借助于熔融固定粘接到厚度100～300微米的塑料基底薄膜41的一面上，同时，使各个带状引线导体的一部分在基底薄膜41的另一面一侧露出来，把在第1发明～第2发明中的任何一者所示的温度熔断器元件用材料形成的线径250微米φ～500微米φ的熔断器元件2连接，例如，用焊接连接到这些带状引线导体的露出部分之间，向熔断器元件2上涂敷助熔剂3，用厚度100～300微米的塑料覆盖薄膜42例如用粘接剂或超声波熔融实施的固定粘接把该助熔剂涂敷熔断器元件密封起来。
图5示出的是树脂浸渍式径向型，把第1发明到第2发明中的任何一者所示的熔断器元件2连接，例如，用焊接进行连接到并行的引线导体1、1的顶端部分之间，向熔断器元件2上涂敷助熔剂3，借助于树脂液浸渍，用绝缘密封剂、例如环氧树脂5把该助熔剂涂敷熔断器元件密封起来。
图6示出的是基板型，借助于导电糊的印刷烧接，在绝缘基板4，例如陶瓷基板上边，形成一对膜电极1、1，借助于例如焊接或软钎焊把引线导体11连接到各个电极1上，例如借助于焊接等把在第1发明到第2发明中的任何一者所示的熔断器元件2连接到电极1、1间，向熔断器元件2上涂敷助熔剂3，用密封剂5，例如，环氧树脂把该助熔剂涂敷熔断器元件被覆起来。在该导电糊中具有金属粒体和粘接剂，金属粒体，例如可以使用Ag、Ag-Pd、Ag-Pt、Au、Ni、Cu等，粘接剂例如可以使用玻璃料、热固性树脂等的粘接剂。
在上述合金型温度熔断器中，在可以忽略熔断器元件的焦耳发热时，在被保护设备达到允许温度Tm时的熔断器元件的温度Tx，比Tm低2℃～3℃，通常熔断器元件的熔点被设定为[Tm-(2℃～3℃)]。
本发明，也可以采用附设用来使熔断器元件熔断的发热体的办法实施。例如，如图7所示，可以借助于导电糊的印刷烧接在绝缘基板4，例如陶瓷基板上边形成具有熔断器元件用电极1、1和电阻用电极10、10的导体图形100，借助于电阻糊(例如，氧化钌等的氧化金属粉末的糊)的涂敷、烧接，在电阻用电极10、10间设置膜电阻6，分别把引线导体11接合到电极1和电极10上，把在第1发明到第2发明中的任何一者所示的熔断器元件2接合，例如。借助于焊接接合到熔断器元件用电极1、1间，向熔断器元件2上涂敷助熔剂3，用密封剂5例如环氧树脂把该助熔剂涂敷熔断器元件2或膜电阻6被覆起来。
在该带发热体温度熔断器的情况下，对将成为设备的异常发热的原因的前兆进行检测，用该检测信号使膜电阻因通电而发热，用该发热就可以使熔断器元件熔断。
可以在绝缘基体的上表面上设置上述发热体，在其上边形成耐热性、导热性的绝缘膜，例如玻璃烧接膜，然后，再设置一对电极，把扁平引线导体连接到各个电极上，把熔断器元件连接到两电极间，从熔断器元件到上述引线导体的顶端部分被覆上助熔剂，在上述绝缘基体上边设置绝缘罩，用粘接剂把该绝缘罩周围粘接到绝缘基体上密封起来。
在上述合金型温度熔断器中，在直接把熔断器元件接合到引线导体上的形式中(图1到图5)，在引线导体的至少是向熔断器元件接合部分上，被覆(例如，借助于电镀进行被覆)Sn或Ag的薄膜(厚度例如在15微米以下。理想的是在5到10微米)，就可以实现与熔断器元件之间的接合强度的增强。
在上述的合金型温度熔断器中，引线导体的金属材料、薄膜材料或膜电极中的粒体金属材料虽然存在着借助于固相扩散向熔断器元件中转移的可能性，但是，如上所述，采用预先向熔断器元件中添加进与薄膜材料同一元素的办法，就可以充分地维持熔断器元件的特性。
上述助熔剂可以使用熔点比熔断器元件的熔点低的助熔剂，例如可以使用松香90～60重量份，硬脂酸10～40重量份，活性剂0～3重量份。在该情况下，松香可以使用天然松香、改性松香(例如氢化松香、不均化松香、聚合松香)或它们的精制松香，活性剂则可以使用二乙胺等的胺类的盐酸盐或氢溴酸盐、己二酸等的有机酸。
在上边所说的合金型温度熔断器中，在筒状壳体型的情况下，如图8(A)所示，对于筒状壳体4无偏心地配置引线导体1、1，是用来进行图8(B)所示的正常的球状化分断的前提条件，如图8(C)所示，如果有偏心，则会如图8(D)所示，在动作后，助熔剂(包括助熔剂炭化物)或飞散合金就易于附着在筒状壳体的内壁上，招致绝缘电阻的下降或耐压特性的恶化。
于是，为了防止这样的缺点，如图9(A)所示，就要把各个引线导体1、1的端部形成盘状d，把熔断器元件2的各个端部接合到各个盘d的前表面上(例如用焊接进行接合)，借助于对盘的外周的筒状壳体内面进行的支持，使熔断器元件2对于筒状壳体4实质上位于同心的状态是有效的[在图9(A)中，3是已涂敷到熔断器元件2上的助熔剂，4是筒状壳体，5的密封剂例如是环氧树脂。盘外径与筒状壳体内径大体上相等]。在该情况下，如图9(B)所示，使已熔融的熔断器元件球面状地凝集在d的前表面上以防止助熔剂(包括炭化物)或飞散合金附着到壳体4的内表面上。
[实施例]
在以下的实施例和比较例中使用的合金温度熔断器，是交流额定值3A×250V的筒状壳体型。筒状陶瓷壳体，外径2.5mm、壳体厚度0.5mm、壳体长度9mm，引线导体为外形0.6mmφ的镀Sn软铜丝，熔断器元件的外径是0.6mmφ、长度是3.5mm，助熔剂使用的是天然松香80重量份，硬脂酸20重量份，二乙胺氢溴酸盐1重量份的组成物密封剂使用的是常温硬化型的环氧树脂。
熔断器元件的固相线温度和液相线温度，在升温速度5℃/min的条件下，用DSC进行测定。
把样品数定为50个，边通以0.1安培的电流，边浸泡到升温速度1℃/min的油浴中，测定熔断器元件熔断所产生的通电切断时的油温T0，把T0-2℃定为温度熔断器元件的动作温度。
过载特性和温度熔断器动作后的绝缘稳定性，参照在IEC60691中规定的过载试验法和耐压试验法的试验为基础进行评价(过载试验前的湿度试验予以省略)。
就是说，边给样品施加上1.1×额定电压，1.5×额定电流，边确认以(2±1)K/min的速度使周围温度上升使之动作时的破坏或物理损伤的有无。在未发生破坏或损伤的样品之中，把引线导体间可以承受1分钟的额定电压×2(500V)，而且动作后的卷绕在熔断器主体上的金属箔与引线导体间可以承受1分钟额定电压×2+1000V(1500V)的样品定为对于耐压特性合格，而把直流电压值施加额定电压×2(500V)时的引线导体间的电阻为0.2MΩ以上，而且动作后的卷绕在熔断器主体上的金属箔与引线导体间的绝缘电阻在2MΩ以上的样品，定为对于绝缘特性合格，把耐压特性和绝缘特性都合格的样品定为合格。把样品个数定为50个，仅仅在50个的绝缘稳定性全部都合格的情况下才定为○，哪怕是有1个不合格也要评价为×。
[实施例1]
把熔断器元件的合金组成，使用的是Sn30％、Bi5％、剩余部分为In。熔断器元件虽然是采用在1次拉丝的截面减小率为6.5％、拉丝速度为50m/min的条件下细丝加工成300微米φ的办法得到的，但是，完全没有断线、也没有缩颈的产生，表现出了良好的加工性。
DSC测定结果如图10所示，液相线温度约为121℃、固相线温度约为105℃、最大吸收峰温度约为118℃。
温度熔断器动作时的熔断器元件温度为118±2℃。因此，可知：温度熔断器动作时的熔断器元件温度与最大吸热峰值温度大体上一致。
即便是进行上边所说的过载试验，也可以使之动作而完全不伴随有破坏等的物理性的损伤。对于该动作后的耐压试验来说，由于引线导体间可以承受1分钟的额定电压×2(500V)，而且动作后的卷绕在熔断器主体上的金属箔与引线导体间可以承受1分钟额定电压×2+1000V(1500V)故是合格的，对于绝缘特性、直流电压值施加额定电压×2(500V)时的引线导体间的电阻为0.2MΩ以上，而且动作后的卷绕在熔断器主体上的金属箔与引线导体间的绝缘电阻在2MΩ以上，都是合格的，所以绝缘稳定性的评价为○。
得到了如上所述那样地良好的过载特性和动作后的绝缘稳定性的理由，是因为：即便是在上述通电升温中，熔断器元件也可以在宽的固液共存状态下进行分断，故刚刚动作后的电弧的发生也得到很好地抑制而难于发生急剧的升温，伴随着起因于此的助熔剂的气化的压力上升或助熔剂的炭化等受到抑制，不会产生物理性的破坏，熔融合金或炭化助熔剂由通电动作引起的飞散等也很好地被抑制，从而可以确保充分的绝缘距离。
[实施例2～4]
对于实施例1，除去合金组成变成为表1所示的那样之外，与实施例1是相同的。
这些实施例的固相线温度、液相线温度，如表1所示。温度熔断器动作时的熔断器元件温度如表1所示，上下浮动在±3℃以内处于固液共存区内。
过载特性和绝缘稳定性都与实施例1同样是合格的，其理由与实施例1同样，可以推断为在于熔断器元件在宽的固液共存状态下可以分断。
任何一个实施例都是与实施例1同样良好的拉丝加工性。
[表1] 实施例2 实施例3 实施例4Sn(％) 26 35 39Bi(％) 5 5 5In 剩余部分 剩余部分 剩余部分固相线温度(℃) 108 102 100液相线温度(℃) 126 119 118拉丝加工性 良好 良好 良好动作时元件温度(℃) 120±3 111±3 109±2过载特性 无损伤等 无损伤等 无损伤等绝缘稳定性 ○ ○ ○
[实施例5～9]
对于实施例1，除去合金组成变成为表2所示的那样之外，与实施例1是相同的。
这些实施例的固相线温度、液相线温度，如表2所示。温度熔断器动作时的熔断器元件温度如表2所示，上下浮动在±2℃以内处于固液共存区内。
过载特性和绝缘稳定性都与实施例1同样是合格的，其理由与实施例1同样，可以推断为在于熔断器元件在宽的固液共存状态下可以分断。
任何一个实施例都是与实施例1同样良好的拉丝加工性。
[表2]实施例5实施例6实施例7实施例8实施例9Sn(％)2630354043Bi(％)11111In剩余部分剩余部分剩余部分剩余部分剩余部分固相线温度(℃)124121119119118液相线温度(℃)134132130126125拉丝加工性良好良好良好良好良好动作时元件温度(℃)128±2125±2122±2120±1119±1过载特性无损伤等无损伤等无损伤等无损伤等无损伤等绝缘稳定性○○○○○
[实施例10～12]
对于实施例1，除去合金组成变成为表3所示的那样之外，与实施例1是相同的。
这些实施例的固相线温度、液相线温度，如表3所示。温度熔断器动作时的熔断器元件温度如表3所示，上下浮动在±1℃以内处于固液共存区内。
过载特性和绝缘稳定性都与实施例1同样是合格的，其理由与实施例1同样，可以推断为在于熔断器元件在宽的固液共存状态下可以分断。
任何一个实施例都是与实施例1同样良好的拉丝加工性。
[表3] 实施例10 实施例11 实施例12Sn(％) 26 29 26Bi(％) 15 15 18In 剩余部分 剩余部分 剩余部分固相线温度(℃) 60 60 61液相线温度(℃) 101 103 90拉丝加工性 良好 良好 良好动作时元件温度(℃) 61±1 62±1 62±1过载特性 无损伤等 无损伤等 无损伤等绝缘稳定性 ○ ○ ○
[实施例13]
熔断器元件，除去使用向实施例1的合金组成100重量份中添加进1重量份的Ag的合金组成以外，作成与实施例1相同。
虽然是在比实施例1熔断器元件线材的拉丝条件更为严格的条件的、对于一次拉丝的截面减小率为8％，拉丝速度为80m/min的条件下制造300微米φ的熔断器元件线材，但是，完全没有断线而且也未发生缩颈等的问题，表现出了优良加工性。
固相线温度为103℃，最大吸热峰值温度和温度熔断器动作时的熔断器元件温度与实施例1比较仅仅下降约2℃，可以确认可以保持为与实施例1的动作温度和熔融特性没有大的差别。
与实施例1同样，在上边所说的过载试验中，由于也可以使之动作而完全不伴随有破坏等的物理性的损伤，故是合格的，对于刚刚动作后的耐压试验来说，由于引线导体间可以承受1分钟的额定电压×2(500V)，而且动作后的卷绕在熔断器主体上的金属箔与引线导体间可以承受1分钟额定电压×2+1000V(1500V)故是合格的，对于绝缘特性说直流电压值施加额定电压×2(500V)时的引线导体间的电阻为0.2MΩ以上，而且动作后的卷绕在熔断器主体上的金属箔与引线导体间的绝缘电阻在2MΩ以上，都是合格的，所以绝缘稳定性的评价为○。因此，可以确认尽管添加进了Ag，仍可以保持良好的过载特性和绝缘稳定性。
还可以确认：在Ag的添加量为0.1～3.5的范围内上述效果都得到了确认。
此外，本身为被接合体的引线导体金属材料、薄膜材料或膜电极中的粒体金属材料为Ag的情况下，可以确认：如本实施例所示，采用预先添加进本身为同一元素的Ag的办法，就可以抑制由于该金属材料在熔断器元件接合后随时间推移固相扩散而向熔断器元件中的转移，可以排除固相扩散所伴有的动作温度的局部性的降低或上下浮动等的影响。
[实施例14～21]
熔断器元件，除去使用向实施例1的合金组成100重量份中添加进0.5重量份的Au、Cu、Pd、Pt、Ga、Ge、Sb中的每一者的合金组成以外，作成与实施例1相同。
已经确认：与实施例13的添加金属Ag同样，归因于Au、Cu、Pd、Pt、Ga、Ge、Sb的添加，也可以得到优良的拉丝加工性，实施例的动作温度、熔融特性也可以充分地保证，可以保持过载特性和绝缘稳定性，此外，还可以实现同种金属材料的固相扩散抑制。
此外，还已经确认：在Au、Cu、Pd、Pt、Ga、Ge、Sb的每一者的添加量为0.1到3.5重量份的范围内上述效果都会得到认可。
[比较例1]
对于实施例1，除去把熔断器元件的组成变成为Sn25％、Bi22％，剩余部分为In之外，作成为与实施例1是相同的。
拉丝加工性是良好的。固液共存区比较窄，动作温度的上下浮动也在可以允许的范围内。
在过载试验中由于也可以无破坏等物理性的损伤地动作，故是合格的。
但是，在动作后的耐压试验中，引线导体间的绝缘电阻值低到0.1MΩ以下，在施加上2×额定电压(500V)的电压时，由于再导通的样品多，故绝缘稳定性为×。
其理由可以推测为：即便是在固液共存区中进行熔断器元件的分断，其范围也较窄，在通电升温中迅速地从固体变化成液体，故在刚动作后会发生电弧，局部地而且急剧地升温，所以助熔剂炭化，由于起因于动作时飞散的合金或炭化助熔剂导致的绝缘距离不保持，故绝缘电阻值低，在电压施加时，就会因再导通而导致绝缘破坏。
[比较例2]
对于实施例1，除去把熔断器元件的组成变成为Sn65％、剩余部分为In之外，作成为与实施例1是相同的。
加工性是良好的，动作温度的上下浮动也小，没有问题。在过载试验中由于也可以无破坏等物理性的损伤地动作，故是合格的。
但是，在动作后的耐压试验中，引线导体间的绝缘电阻值低到0.1MΩ以下，在施加上2×额定电压(500V)的电压时，由于再导通的样品多，故绝缘稳定性为×。
其理由可以推测为：与比较例1同样，即便是在固液共存区中进行熔断器元件的分断，其范围也较窄，在通电升温中迅速地从固体变化成液体，故在刚动作后就会发生电弧，局部地而且急剧地升温，所以助熔剂炭化，由于起因于动作时飞散的合金或炭化助熔剂导致的绝缘距离不保持，故绝缘电阻值低，在电压施加时，就会因再导通而导致绝缘破坏。
[比较例3]
对于实施例1，除去把熔断器元件的组成变成为Sn20％、Bi10％，剩余部分为In之外，作成与实施例1是相同的。
加工性是良好的。由于固液共存区比较窄，动作温度(110±3℃)的上下浮动也在可以允许的范围内。在过载试验中由于也可以无破坏等物理性的损伤地动作，故是合格的。
但是，固相线温度为67℃比(动作温度-20℃)低，不能满足上述保留温度的要求。
[比较例4]
对于实施例1，除去把熔断器元件的组成变成为Sn45％、Bi5％，剩余部分为In之外，作成为与实施例1是相同的。
加工性是良好的，动作温度的上下浮动也小，没有问题。在过载试验中由于也可以无破坏等物理性的损伤地动作，故是合格的。
但是，在动作后的耐压试验中，引线导体间的绝缘电阻值低到0.1MΩ以下，在施加上2×额定电压(500V)的电压时，由于再导通的样品多，故绝缘稳定性为×。
其理由可以推测为：即便是在固液共存区中进行熔断器元件的分断，其范围也较窄，在通电升温中迅速地从固体变化成液体，故在刚动作后会发生电弧，局部地而且急剧地升温，所以助熔剂炭化，由于起因于动作时飞散的合金或炭化助熔剂导致的绝缘距离不保持，故绝缘电阻值低，在电压施加时，就会因再导通而导致绝缘破坏。
[比较例5]
对于实施例1，除去把熔断器元件的组成变成为Sn20％、Bi15％，剩余部分为In之外，作成为与实施例1是相同的。
加工性是良好的。但是，动作温度在150℃～165℃的范围内，上下浮动大。此外，固相线温度为64℃，比(动作温度-20℃)还低，不能满足上述保留温度的要求。
倘采用本发明的熔断器元件用材料或温度熔断器，则可以提供在熔断器元件中使用不含会对生体有害的影响的Bi-In-Sn系合金的过载特性和动作后的耐压特性或绝缘特性优良的合金型温度熔断器。此外，倘采用第2方面的熔断器元件用材料或合金型温度熔断器，由于熔断器元件用材料的优良的拉丝加工性，故熔断器元件的细丝化是容易的，对温度熔断器的小型化、薄型化是有利的，此外，即便是在把本来会带来影响的被接合材料和熔断器元件接合起来构成合金型温度熔断器的情况下，也可以保证正常的动作而不会损伤熔断器元件的功能。
特别是倘采用第3到第10发明的合金型温度熔断器，则对于带状的薄型温度熔断器、筒状壳体型温度熔断器、基板型温度熔断器、带发热体的温度熔断器、把Sn或Ag等镀到引线导体上的温度熔断器、本身为带发热体的温度熔断器或引线导体段为盘状的筒状壳体型温度熔断器，可以保证上述效果，可以进一步提高这些温度熔断器的有用性。