CN105493219A - 切断元件和切断元件电路 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种即使在组装于微弱的电流路径的情况下也能够对发热体供应足以使可熔导体熔断的充分的电力的切断元件。该切断元件具备：绝缘基板(10)；第一和第二电极(11、12)，构成第一电路(2)；第三～第五电极(13～15)，构成第二电路(3)；第一可熔导体(17)，搭载于第一和第二电极(11、12)之间；发热体(18)，连接在第三和第四电极(13、14)之间；以及第二可熔导体(19)，搭载于第四和第五电极(14、15)之间；通过发热体(18)的热，在使第一可熔导体(17)熔断后，使第二可熔导体(19)熔断。

Description

切断元件和切断元件电路

技术领域

本发明涉及一种通过将电源线、信号线电气地且物理地切断来保障安全性的切断元件和切断元件电路。本申请以2013年8月28日在日本申请的日本专利申请号特愿2013-177058为基础而主张优先权，通过参照该申请而引用于本申请中。

背景技术

能够利用充电而反复使用的二次电池大多是被加工成电池组件提供给用户。特别是关于重量能量密度高的锂离子二次电池，为了确保用户和电子设备的安全，一般来说，将过充电保护、过放电保护等多个保护电路内藏于电池组件，具有在预定的情况下切断电池组件的输出的功能。

在这种切断元件中，会有使用内藏于电池组件的FET开关进行输出的ON/OFF，由此进行电池组件的过充电保护或过放电保护动作的情形。然而，即使在由于某种原因而使FET开关短路损坏的情况下、或者在被施加雷电突波等而大电流瞬间流过的情况下、或者在由于电池单元的寿命使得输出电压异常降低或相反地输出过大的异常电压的情况下，也必须保护电池组件、电子设备以免受到起火等事故的影响。因此，为了在如此可以设想的任何异常状态下都能安全地切断电池单元的输出，使用由熔丝元件构成的切断元件，该熔丝元件具有根据来自外部的信号来切断电流路径的功能。

如图17所示，作为适合这种锂离子二次电池等的保护电路的切断元件80，已经提出了下述元件：将可熔导体83跨接于连接在电流路径上的第一和第二电极81、82之间而构成电流路径的一部分，并且使该电流路径上的可熔导体83通过过电流导致的自身发热或设置在切断元件80内部的发热体84而熔断。

具体地说，切断元件80具备：绝缘基板85；层叠在绝缘基板85上且被绝缘部件86覆盖的发热体84；形成在绝缘基板85两端的第一、第二电极81、82；在绝缘部件86上以与发热体84重叠的方式层叠的发热体引出电极88、以及两端分别连接于第一、第二电极81、82且中央部连接于发热体引出电极88的可熔导体83。

图18是切断元件80的电路图。也就是说，切断元件80是由通过发热体引出电极88串联的可熔导体83、与通过可熔导体83的连接点通电而发热来将可熔导体83熔融的发热体84构成的电路结构。另外，在切断元件80中，例如可熔导体83串联在充放电电流路径上，发热体84与电流控制元件87连接。电流控制元件87由例如场效应晶体管(以下，称为FET)构成，在锂离子二次电池显示异常电压时，控制成通过可熔导体83使电流流过发热体84。

由此，切断元件80通过发热体84的发热，使电流路径上的可熔导体83熔断，并且将该熔融导体聚集在发热体引出电极88上，由此切断第一和第二电极81、82之间的电流路径，能够将电池组件的充放电路径电气地且物理地切断。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-003665号公报；

专利文献2：日本特开2004-185960号公报；

专利文献3：日本特开2012-003878号公报。

发明内容

发明所要解决的技术问题

这里，在图17、图18所示的切断元件80中，虽然通过可熔导体83供应使发热体84发热的电力，但是由于经过第一电极81～可熔导体83～第二电极82的电流路径是电池的充放电路径，因此在发热体84的通电时也能够在发热体84上得到足以使可熔导体83熔断的充分的热量。

然而，在将切断元件80用于流过比电源线微弱的电流的信号线的情况下，不能够对发热体84供应可以获得足以使可熔导体83熔断的充分的发热量的电力，切断元件80的用途限定于大电流用途。

另外，将电流路径切换到发热体84侧的电流控制元件87也伴随电流额定的提高而被同样地要求提高额定。另外，高额定的电流控制元件一般来说是昂贵的，就成本来说也不利。

因此，本发明的目的在于提供一种切断元件和切断元件电路，其即使在组装于微弱的电流路径的情况下也能够对发热体供应足以使可熔导体熔断的充分的电力，能够使用于所有用途。

解决技术问题的手段

为了解决上述课题，本发明的切断元件具备：绝缘基板；第一和第二电极，形成在所述绝缘基板上，构成第一电路；第三～第五电极，形成在所述绝缘基板上，构成第二电路；第一可熔导体，跨载于所述第一和第二电极之间；发热体，连接在所述第三和第四电极之间；以及第二可熔导体，跨载于所述第四和第五电极之间，并且通过使电流流过所述第三～第五电极之间而所述发热体所发出的热，在使所述第一可熔导体熔断后，使所述第二可熔导体熔断。

另外，本发明的切断元件电路具备：第一电路，具有第一可熔导体；以及第二电路，以与所述第一电路电独立的方式形成，且具有发热体、和与所述发热体的一端连接的第二可熔导体，并且通过使电流流过所述第二电路而所述发热体所发出的热，在使所述第一可熔导体熔断而切断所述第一电路后，使所述第二可熔导体熔断。

发明的效果

根据本发明，因为第一电路与使第一电路切断的第二电路电独立，所以不管组装第一电路的外部电路的种类，都能对发热体供应可以获得足以使第一可熔导体熔断的充分的发热量的电力。因此，根据本发明，作为组装第一电路的外部电路，也能够适用于流过微弱电流的数码信号电路等。

附图说明

图1是表示适用有本发明的切断元件的图，(A)是平面图，(B)是A-A’截面图，(C)是截面图。

图2是表示适用有本发明的切断元件的电路图。

图3是表示适用有本发明的切断元件电路的电路图。

图4是表示适用有本发明的切断元件的第一可熔导体熔断后的状态的图，(A)是平面图，(B)是电路图，(C)是截面图。

图5是表示适用有本发明的切断元件的第二可熔导体熔断后的状态的图，(A)是平面图，(B)是电路图，(C)是截面图。

图6是表示适用有本发明的切断元件的应用例的图，(A)表示第一、第二可熔导体的熔断前，(B)表示熔断后。

图7是表示适用有本发明的其他切断元件的图，(A)是平面图，(B)是A-A’截面图。

图8是表示适用有本发明的其他切断元件的图，(A)是平面图，(B)是A-A’截面图。

图9是表示适用有本发明的其他切断元件的图，(A)是平面图，(B)是A-A’截面图。

图10是表示适用有本发明的其他切断元件的图，(A)是平面图，(B)是A-A’截面图。

图11是表示具有高熔点金属层和低熔点金属层且具备覆盖构造的可熔导体的立体图，(A)表示以高熔点金属层作为内层且用低熔点金属层覆盖的构造，(B)表示以低熔点金属层作为内层且用高熔点金属层覆盖的构造。

图12是表示具备高熔点金属层与低熔点金属层的层积构造的可熔导体的立体图，(A)表示上下2层构造，(B)表示内层和外层的3层构造。

图13是表示具备高熔点金属层与低熔点金属层的多层构造的可熔导体的截面图。

图14是表示在高熔点金属层的表面形成有线状的开口部且露出低熔点金属层的可熔导体的平面图，(A)表示沿着长度方向形成有开口部，(B)表示沿着宽度方向形成有开口部。

图15是表示在高熔点金属层的表面形成有圆形的开口部且露出低熔点金属层的可熔导体的平面图。

图16是表示在高熔点金属层形成有圆形的开口部且在内部充填有低熔点金属的可熔导体的平面图。

图17是表示本发明的参考例的切断元件的平面图。

图18是本发明的参考例的切断元件的电路图。

具体实施方式

以下，参照附图对适用有本发明的切断元件和切断元件电路进行详细说明。再有，本发明不仅限定于以下的实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内，当然可以进行各种变更。另外，因为附图是示意性的，各尺寸的比例等会有与实际上不同的情形。具体的尺寸等必须考虑以下的说明进行判断。另外，当然也包含在附图相互之间互相的尺寸关系、比例不同的部分。

[第一方式]

适用有本发明的切断元件1如图1所示，具备：绝缘基板10；第一电极11和第二电极12，形成在绝缘基板10上，构成第一电路2；第三电极13、第四电极14、和第五电极15，形成在绝缘基板10上，构成第二电路3；第一可熔导体17(熔丝)，跨载于第一和第二电极11、12之间；发热体18，连接在第三和第四电极13、14之间；以及第二可熔导体(熔丝)19，跨载于第四和第五电极14、15之间。图1(A)是切断元件1的平面图，图1(B)是A-A’截面图，(C)是截面图。

绝缘基板10例如通过氧化铝、玻璃陶瓷、莫来石、氧化锆等具有绝缘性的材料形成。除此之外，虽然也可以使用玻璃环氧树脂基板、苯酚基板等用于印刷配线基板的材料，但是必须注意熔丝熔断时的温度。

[第一和第二电极：第一电路]

第一和第二电极11、12形成在绝缘基板10的表面10a上，并且层叠在后述绝缘部件21上。另外，第一和第二电极11、12通过通孔20与形成在绝缘基板10的背面10b的外部连接端子连接。

第一和第二电极11、12通过搭载第一可熔导体17而电连接。由此，切断元件1构成第一电极11～第一可熔导体17～第二电极12的第一电路2，第一电路2组装于形成在安装有切断元件1的电路基板上的电路的一部分。

组装有第一电路2的电路是安装切断元件1的电子设备的电流线，能够适用于例如锂离子二次电池的电池组件中的充放电电路、各种电子设备的电源电路、或者数码信号电路等不管电流的强弱都被要求物理地切断电流路径的所有电路。

[发热体]

发热体18层叠在绝缘基板10的表面10a，被绝缘部件21覆盖。发热体18是电阻值较高且通电后发热的具有导电性的部件，例如由W、Mo、Ru等形成。通过将这些金属的合金或组成物、化合物的粉状体与树脂粘合剂等混合成糊状物，并使用网版印刷技术将该糊状物图案形成在绝缘基板10上，加以烧结等形成。发热体18的一端与第三电极13连接，另一端与第四电极14连接。

以覆盖发热体18的方式配置绝缘部件21，以隔着该绝缘部件21与发热体18重叠的方式层叠有第一电极11、第二电极12、第四电极14和第五电极15。作为绝缘部件21，例如能够使用玻璃。再有，切断元件1为了将发热体18的热以良好的效率传送到第一可熔导体13，也可以在发热体18与绝缘基板10之间也层叠绝缘部件，将发热体18设置在形成于绝缘基板10表面的绝缘部件21的内部。

[第三～第五电极：第二电路]

第三电极13形成在绝缘基板10的表面10a上，与发热体18的一端连接。第四电极14通过形成在绝缘基板10的表面10a上而与发热体18的另一端连接，并且层叠在绝缘部件21上。第五电极15形成在绝缘基板10的表面10a上，并且层叠在绝缘部件21上。再有，第三电极13和第五电极15通过通孔20与形成在绝缘基板10的背面10b的外部连接端子连接。

第四和第五电极14、15通过在绝缘部件21上搭载第二可熔导体19而电连接。由此，第三～第五电极13～15构成与所述第一电路2电独立的第二电路3。第二电路3是用于将第一电路2的第一可熔导体17加热、熔断的电路，在熔断第一可熔导体17而切断第一电路2后，通过熔断第二可熔导体19使自身也切断，停止对发热体18的供电。

[可熔导体]

第一、第二可熔导体17、19能够使用因发热体18的发热迅速熔断的任何金属，能够优选地使用例如以Sn为主要成分的无铅焊料等低熔点金属。

另外，第一、第二可熔导体17、19也可以含有低熔点金属与高熔点金属。作为低熔点金属，优选地使用无铅焊料等焊料，作为高熔点金属，优选地使用Ag、Cu或以它们为主要成分的合金等。通过含有高熔点金属与低熔点金属，在回流安装切断元件1的情况下，即使回流温度超过低熔点金属层的熔融温度而低熔点金属熔融，也可以抑制内层的低熔点金属向外部流出，能够维持第一、第二可熔导体17、19的形状。另外，在熔断时，也通过低熔点金属熔融，熔蚀(焊料浸出)高熔点金属，而能够以高熔点金属的熔点以下的温度迅速地熔断。再有，第一～第三可熔导体21～23如后所述，能够以各种结构来形成。

第一、第二可熔导体17、19能够以低熔点金属层作为内层、以高熔点金属层作为外层的方式构成。这种第一、第二可熔导体17、19也可以通过使用电镀技术使高熔点金属成膜在低熔点金属箔上来形成，或者也可以使用其他周知的层积技术、膜形成技术来形成。另外，第一、第二可熔导体17、19也可以以高熔点金属层作为内层、以低熔点金属层作为外层的方式构成，另外也可以是低熔点金属层与高熔点金属层交替层叠的4层以上的多层构造。

再有，第一、第二可熔导体17、19使用焊料等连接在第一和第二电极11、12上、第四和第五电极14、15上。另外，在将第一电路2适用于数码信号电路的情况下，优选地形成高频特性良好的银镀层作为第一可熔导体17的外层。由此，第一可熔导体17可以谋求表面效应所导致的低电阻化使高频特性提高，并且在有瞬间大电流流过时也流过外层的银镀层，能够使防止自身发热所导致的熔断的耐脉冲性提高。

[第一可熔导体的先熔融]

在这里，切断元件1以第一电路2的第一可熔导体17比第二电路3的第二可熔导体19先熔断的方式形成。这是因为如果第二可熔导体19比第一可熔导体17先熔断，那么对发热体18的供电停止，从而不能够熔断第一可熔导体17。

因此，切断元件1以在发热体18发热后、第一可熔导体17先熔断的方式形成。具体地说，切断元件1的第一可熔导体17搭载于比第二可熔导体19接近发热体18的发热中心的位置。

在这里，所谓发热体18的发热中心，是指通过发热体18发热而产生的热分布中在发热初期阶段最高温的区域。由发热体18发出的热从绝缘基板10放出的热量最多，在将绝缘基板10以耐热冲击性优异但热传导率也高的陶瓷材料形成的情形等，热将扩散到绝缘基板10。因此，发热体18在已经开始通电的发热初期的阶段，离与绝缘基板10相接的外缘最远的中心最热，而随着朝向与绝缘基板10相接的外缘被放热使温度难以上升。

因此，在切断元件1中，通过将第一可熔导体17搭载于比第二可熔导体19接近发热体18的发热初期中最高温的发热中心的位置，相比第二可熔导体19就可以使热早传送到第一可熔导体17，而使第一可熔导体17熔断。因为对第二可熔导体19的加热比第一可熔导体17慢，所以第二可熔导体19在第一可熔导体17熔断后被熔断。

另外，切断元件1也可以通过改变第一、第二可熔导体17、19的形状，来使第一可熔导体17先熔断。例如，因为第一、第二可熔导体17、19的截面积越小越容易熔断，所以在切断元件1中，能够通过使第一可熔导体17的截面积比第二可熔导体19的截面积小，来使第一可熔导体17比第二可熔导体19先熔断。

另外，在切断元件1中，也可以将第一可熔导体17沿着第一、第二电极11、12之间的电流路径形成为宽度狭窄且长，将第二可熔导体19沿着第四、第五电极14、15之间的电流路径形成为宽度宽广且短。由此，第一可熔导体17成为比第二可熔导体19相对容易熔断的形状，通过发热体18的发热而比第二可熔导体19先熔断。

另外，在切断元件1中，也可以用熔点比第二可熔导体19的材料低的材料作为第一可熔导体17的材料来形成。由此，也能够通过发热体18的发热使第一可熔导体17比第二可熔导体19容易熔断，能够确实地使第一可熔导体17比第二可熔导体19先熔断。

除此之外，在切断元件1中，也可以通过改变第一可熔导体17与第二可熔导体19的层构造来使熔点产生差异，使第一可熔导体17比第二可熔导体19容易熔断，通过发热体18的发热使第一可熔导体17比第二可熔导体19先熔断。

[其他]

再有，为了防止第一、第二可熔导体17、19的氧化和提高第一、第二可熔导体17、19熔融时的湿润性，在第一、第二可熔导体17、19上涂布有助焊剂22。

另外，在切断元件1中，通过绝缘基板10被覆盖部件23覆盖而保护其内部。覆盖部件23与所述绝缘基板10同样地，例如使用热塑性塑料、陶瓷、玻璃环氧树脂基板等具有绝缘性的材料形成。

[电路结构]

其次，对切断元件1的电路结构进行说明。图2表示切断元件1的电路图。图3表示适用有切断元件1的切断元件电路30的一例。切断元件1具有第一电极11与第二电极12通过第一可熔导体17连接而形成的第一电路2。第一电路2通过串联在安装切断元件1的电路基板的电流路径上，而组装于电源电路、数码信号电路等各种外部电路31。

另外，切断元件1具有通过第四电极14而串联发热体18与第二可熔导体19的第二电路3。第二电路3与第一电路2电独立，而能够热连接。发热体18的一端与第三电极13连接，另一端与第四电极14连接。另外，第二可熔导体19跨载于第四电极14与第五电极15之间。第三电极13连接于控制通过外部连接端子对第二电路3的供电的电流控制元件25，第五电极15通过外部连接端子与外部电源26连接。

电流控制元件25是控制对第二电路3供电的开关元件，与例如由FET构成、检测第一电路2是否要电气地且物理地切断的检测电路27连接。检测电路27是检测出有必要切断切断元件1的组装有第一电路2的各种电路的事态的电路，例如在电池组件的异常电压、网络通信机器中的黑客或破解、或者软件的授权期间届满等产生要通过第一电路2的切断而物理地、不可逆地使电流路径断绝而与外部切断的必要的情况下，使电流控制元件25作动。

由此，通过对第二电路3供应外部电源26的电力而发热体18发热，使第一可熔导体17熔断(图4(A)(B)(C))。第一可熔导体17的熔融导体被拉引到湿润性高的第一电极11和第二电极12上。因此，第一可熔导体17能够确实地切断第一电路2。另外，因为第一可熔导体17比第二可熔导体19先熔断，所以第二电路3能够确实地对发热体18供电、使其发热直到第一电路2切断为止。

发热体18虽然在第一可熔导体17熔断后也持续发热，但是通过在第一可熔导体17后第二可熔导体19也接着熔断，使第二电路3也被切断(图5(A)(B)(C))。由此，对发热体18的供电也停止。

根据这种切断元件1和切断元件电路30，因为组装于外部电路31的第一电路2与使第一电路2切断的第二电路3电独立，所以不管外部电路31的种类，都能够对发热体18供应可以获得足以使第一可熔导体17熔断的充分的发热量的电力。因此，根据切断元件1和切断元件电路30，作为组装第一电路2的外部电路31，也能够适用于流过微弱电流的数码信号电路。

如图6(A)所示，切断元件1和切断元件电路30在以信息安全作为目的，将第一电路2组装于数据服务器33与因特网线路34之间，而通过检测电路27检测出黑客或破解时，如图6(B)所示，通过切断第一电路2而物理地、不可逆地将信号线从因特网线路34切离，能够防止信息的流出。

除此之外，切断元件1和切断元件电路30也能够应用于装置(device)的物理性授权认证的取消，作为PL(ProductLiability)对策使对应装置的改造行为的功能停止等。

另外，根据切断元件1和切断元件电路30，因为与第一电路2电独立地形成第二电路3，所以能够不管第一电路2的额定，将控制对发热体18的供电的电流控制元件25依据发热体18的额定来选择，从而能够更加廉价地製造。

[第二方式]

另外，切断元件除了如图1所示，将发热体18形成在绝缘基板10的形成有第一～第五电极11～15的表面10a上且使第一和第二电极11、12、以及第四和第五电极14、15重叠之外，也可以如图7所示，形成在绝缘基板10的形成有第一～第五电极11～15的表面10a的相反侧的背面10b。图7(A)是表示发热体18形成在绝缘基板10的背面的切断元件40的平面图，图7(B)是A-A’截面图。再有，对与所述的切断元件1相同的部件赋予相同的符号，并省略其详细说明。

在切断元件40中，第三电极13和第四电极14的一端也形成在绝缘基板10的背面10b侧。第四电极14的另一端形成在绝缘基板10的表面10a，在第四电极14与第五电极15之间搭载第二可熔导体19。第四电极14的一端与另一端通过通孔20连接。

在切断元件40中，通过将发热体18形成在绝缘基板10的背面10b，绝缘基板10的表面10a变得平坦，能够将第一、第二电极11、12和第四电极14的另一端侧、第五电极15以简易的工序形成。再有，在这种情况下，在发热体18上形成绝缘部件21，能够谋求发热体18的保护且确保切断元件1的安装时的绝缘性。

另外，这时优选地使发热体18与第一和第二电极11、12重叠，并且将第一可熔导体17配置在比第二可熔导体19接近发热体18的发热中心的位置。另外，也可以使发热体18与第四和第五电极14、15重叠，也对第二可熔导体19有效地传送发热体18的热。

[第三方式]

另外，切断元件也可以如图8所示，将发热体18形成在绝缘基板10的内部。图8(A)是表示发热体18形成在绝缘基板10内部的切断元件50的平面图，图8(B)是A-A’截面图。再有，对与所述的切断元件1相同的部件赋予相同的符号，并省略其详细说明。

在切断元件50中，例如在用陶瓷材料形成绝缘基板10的情况下，在表面形成发热体18、第三电极13、第四电极14的一端后，进一步层叠陶瓷材，由此能够获得发热体18形成在内部的绝缘基板10。第三电极13和第四电极14的各一端分别通过通孔20与形成在绝缘基板10的表面10a或背面10b的另一端连接。

在切断元件50中，通过将发热体18形成在绝缘基板10的内部，也可以使绝缘基板10的表面10a变得平坦，能够将第一、第二电极11、12和第四电极14的另一端侧、第五电极15以简易的工序形成。再有，在切断元件50中，因为发热体18形成在绝缘基板10的内部，所以没有必要设置绝缘部件21。

另外，这时优选地使发热体18与第一和第二电极11、12重叠，并且将第一可熔导体17配置于比第二可熔导体19接近发热体18的发热中心的位置。另外，也可以使发热体18与第四和第五电极14、15重叠，也对第二可熔导体19有效地传送发热体18的热。

[第四方式]

另外，切断元件1也可以如图9所示，在绝缘基板10的表面10a上，将发热体18与第一和第二电极11、12、以及第四和第五电极14、15排列形成。图9(A)是表示发热体18在绝缘基板10的表面上与第一和第二电极11、12、以及第四和第五电极14、15排列形成的切断元件60的平面图，图9(B)是A-A’截面图。再有，对与所述的切断元件1相同的部件赋予相同的符号，并省略其详细说明。

在切断元件60中，优选地将第一可熔导体17配置于比第二可熔导体19接近发热体18的发热中心的位置。另外，也可以如图10(A)(B)所示，仅使第一和第二电极11、12隔着绝缘部件21重叠在发热体18上，仅将第一可熔导体17重叠配置在发热体18上。由此，第一可熔导体17配置于比第二可熔导体19接近发热体18的位置，能够比第二可熔导体19先熔断。

[第一、第二可熔导体]

如上所述，第一、第二可熔导体17、19的任何一个或全部也可以含有低熔点金属与高熔点金属。这时，第一、第二可熔导体17、19也可以如图11(A)所示，使用作为内层设置有Ag、Cu或以它们作为主要成分的合金等构成的高熔点金属层40、作为外层设置有以Sn作为主要成分的无铅焊料等构成的低熔点金属层41的可熔导体。在这种情况下，第一、第二可熔导体17、19也可以采用高熔点金属层40的整个表面被低熔点金属层41覆盖的构造，也可以是除了互相对向的一对侧面之外均被覆盖的构造。由高熔点金属层40、低熔点金属层41覆盖的构造，可以使用电镀等公知的成膜技术来形成。

另外，如图11(B)所示，第一、第二可熔导体17、19也可以使用作为内层设置有低熔点金属层41、作为外层设置有高熔点金属层40的可熔导体。在这种情况下，第一、第二可熔导体17、19也可以采用低熔点金属层41的整个表面被高熔点金属层40覆盖的构造，也可以是除了互相对向的一对侧面之外均被覆盖的构造。

另外，第一、第二可熔导体17、19也可以如图12所示，采用层叠有高熔点金属层40与低熔点金属层41的层积构造。

在这种情况下，如图12(A)所示，第一、第二可熔导体17、19形成为由搭载于第一、第二电极11、12或第四、第五电极14、15的下层与层叠在下层上的上层构成的2层构造，可以在作为下层的高熔点金属层40的上面层叠作为上层的低熔点金属层41，相反地也可以在作为下层的低熔点金属层41的上面层叠作为上层的高熔点金属层40。或者，第一、第二可熔导体17、19也可以如图12(B)所示，形成为由内层与层叠在内层的上下面的外层构成的3层构造，可以在作为内层的高熔点金属层40的上下面层叠作为外层的低熔点金属层41，相反地也可以在作为内层的低熔点金属层41的上下面层叠作为外层的高熔点金属层40。

另外，第一、第二可熔导体17、19如图13所示，也可以采用交替层叠高熔点金属层40与低熔点金属层41的4层以上的多层构造。在这种情况下，第一、第二可熔导体17、19也可以采用被构成最外层的金属层覆盖整个表面或除了互相对向的一对侧面之外的面的构造。

另外，第一、第二可熔导体17、19也可以在构成内层的低熔点金属层41的表面将高熔点金属层40以条状的方式局部层叠。图14是第一、第二可熔导体17、19的平面图。

关于图14(A)所示的第一、第二可熔导体17、19，在低熔点金属层41的表面，在宽度方向相隔预定间隔、而在长度方向形成有多条线状的高熔点金属层40，由此沿着长度方向形成线状的开口部42，低熔点金属层41从该开口部42露出。第一、第二可熔导体17、19通过低熔点金属层41从开口部42露出，熔融后的低熔点金属与高熔点金属的接触面积增加，能够更加促进高熔点金属层40的侵蚀作用而提高熔断性。开口部42例如能够通过对低熔点金属层41实施构成高熔点金属层40的金属的局部电镀来形成。

另外，第一、第二可熔导体17、19也可以如图14(B)所示，在低熔点金属层41的表面，在长度方向相隔预定间隔、而在宽度方向形成多条线状的高熔点金属层40，由此沿着宽度方向形成线状的开口部42。

另外，第一、第二可熔导体17、19也可以如图15所示，在低熔点金属层41的表面形成高熔点金属层40，并且在高熔点金属层40的整个表面形成圆形的开口部43，从该开口部43使低熔点金属层41露出。开口部43例如能够通过对低熔点金属层41实施构成高熔点金属层40的金属的局部电镀来形成。

第一、第二可熔导体17、19通过低熔点金属层41从开口部43露出，熔融后的低熔点金属与高熔点金属的接触面积增加，能够更加促进高熔点金属的侵蚀作用而提高熔断性。

另外，第一、第二可熔导体17、19也可以如图16所示，在作为内层的高熔点金属层40上形成多个开口部44，在该高熔点金属层40上使用电镀技术等成膜低熔点金属层41、并充填于开口部44内。由此，在第一、第二可熔导体17、19中，因为熔融的低熔点金属接触于高熔点金属的面积增大，所以能够在更短的时间内由低熔点金属熔蚀高熔点金属。

另外，第一、第二可熔导体17、19优选地以低熔点金属层41的体积比高熔点金属层40的体积大的方式形成。第一、第二可熔导体17、19通过被发热体18加热，由于低熔点金属熔融而熔蚀高熔点金属，由此能够迅速地熔融、熔断。因此，第一、第二可熔导体17、19通过以低熔点金属层41的体积比高熔点金属层40的体积大的方式形成，能够促进该熔蚀作用，迅速地进行第一、第二电极11、12之间的切断、和第四、第五电极14、15之间的切断。

符号的说明

1，40，50，60切断元件

2第一电路

3第二电路

10绝缘基板

10a表面

10b背面

11第一电极

12第二电极

13第三电极

14第四电极

15第五电极

17第一可熔导体

18发热体

19第二可熔导体

20通孔

21绝缘部件

22助焊剂

23覆盖部件

25电流控制元件

26外部电源

27检测电路

30切断元件电路

31外部电路

33数据服务器

34因特网线路

40高熔点金属层

41低熔点金属层

42～44开口部

Claims (23)

1.一种切断元件，其中，具备：

绝缘基板；

第一和第二电极，形成在所述绝缘基板上，构成第一电路；

第三～第五电极，形成在所述绝缘基板上，构成第二电路；

第一可熔导体，跨载于所述第一和第二电极之间；

发热体，连接在所述第三和第四电极之间；以及

第二可熔导体，跨载于所述第四和第五电极之间，

通过使电流流过所述第三～第五电极之间而所述发热体所发出的热，在使所述第一可熔导体熔断后，使所述第二可熔导体熔断。

2.根据权利要求1所述的切断元件，其中，所述第一可熔导体搭载于比所述第二可熔导体接近所述发热体的发热中心的位置。

3.根据权利要求1或2所述的切断元件，其中，所述第一可熔导体的截面积比所述第二可熔导体的截面积小。

4.根据权利要求1或2所述的切断元件，其中，所述第一可熔导体的长度比所述第二可熔导体的长度长。

5.根据权利要求1或2所述的切断元件，其中，所述第一可熔导体的熔点比所述第二可熔导体的熔点低。

6.根据权利要求1所述的切断元件，其中，

在所述绝缘基板的形成有所述第一～第五电极的面的表面具备绝缘层，

所述发热体形成在所述绝缘基板与所述绝缘层之间、或所述绝缘层的内部。

7.根据权利要求1所述的切断元件，其中，所述发热体形成在所述绝缘基板的与所述表面相反侧的面。

8.根据权利要求1所述的切断元件，其中，所述发热体形成在所述绝缘基板的内部。

9.根据权利要求6～8中的任一项所述的切断元件，其中，所述发热体与所述第一和第二电极重叠。

10.根据权利要求9所述的切断元件，其中，所述发热体与所述第四和第五电极重叠。

11.根据权利要求1或2所述的切断元件，其中，

在所述绝缘基板的形成有所述第一～第五电极的面的表面具备绝缘层，

所述发热体形成在所述绝缘基板与所述绝缘层之间，且与所述第一和第二电极、以及所述第四和第五电极排列形成。

12.根据权利要求1、2、6～8中的任一项所述的切断元件，其中，所述第一可熔导体和/或所述第二可熔导体是以Sn为主要成分的无铅焊料。

13.根据权利要求1、2、6～8中的任一项所述的切断元件，其中，

所述第一可熔导体和/或所述第二可熔导体含有低熔点金属与高熔点金属，

所述低熔点金属通过来自所述发热体的加热而熔融，从而熔蚀所述高熔点金属。

14.根据权利要求13所述的切断元件，其中，

所述低熔点金属是焊料，

所述高熔点金属是Ag、Cu、或者以Ag或Cu为主要成分的合金。

15.根据权利要求13所述的切断元件，其中，所述第一可熔导体和/或所述第二可熔导体是内层为高熔点金属、外层为低熔点金属的覆盖构造。

16.根据权利要求13所述的切断元件，其中，所述第一可熔导体和/或所述第二可熔导体是内层为低熔点金属、外层为高熔点金属的覆盖构造。

17.根据权利要求13所述的切断元件，其中，所述第一可熔导体和/或所述第二可熔导体是低熔点金属与高熔点金属层叠的层积构造。

18.根据权利要求13所述的切断元件，其中，所述第一可熔导体和/或所述第二可熔导体是低熔点金属与高熔点金属交替层叠的4层以上的多层构造。

19.根据权利要求13所述的切断元件，其中，所述第一可熔导体和/或所述第二可熔导体在形成于构成内层的低熔点金属表面的高熔点金属上设置有开口部。

20.根据权利要求13所述的切断元件，其中，所述第一可熔导体和/或所述第二可熔导体具备：具有多个开口部的高熔点金属层、与形成在所述高熔点金属层上的低熔点金属层，且在所述开口部充填有低熔点金属。

21.根据权利要求13所述的切断元件，其中，所述第一可熔导体和/或所述第二可熔导体的低熔点金属的体积比高熔点金属的体积大。

22.一种切断元件电路，其中，具备：

第一电路，具有第一可熔导体；以及

第二电路，以与所述第一电路电独立的方式形成，且具有发热体、和与所述发热体的一端连接的第二可熔导体，

通过使电流流过所述第二电路而所述发热体所发出的热，在使所述第一可熔导体熔断而切断所述第一电路后，使所述第二可熔导体熔断。

23.根据权利要求22所述的切断元件电路，其中，在所述第二电路中，所述发热体和所述第二可熔导体连接于电源和开关元件，通过使所述开关元件驱动而使电流流过。