CN106463313B - 开关元件、开关电路及警报电路 - Google Patents

Abstract

提供不依靠物理性的机械要素的连动而谋求小型化并且迅速切换对外部电路的供电的开关元件。具有：跨第1、第2电极（11、12）间而连接的第1可熔导体（21）；接近而配置的第3、第4电极（13、14）；第3电极（13）上搭载的第2可熔导体（22）；以及熔点高于第1、第2可熔导体（21、22）的发热导体（15），利用发热导体（15）中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，熔断第1可熔导体（21）而将第1、第2电极（11、12）间截断，熔化第2可熔导体（22）而使第3、第4电极（13、14）间短路。

Description

开关元件、开关电路及警报电路

技术领域

本发明涉及开关元件及开关电路，特别涉及谋求小型化且通过表面安装能够容易装入到要工作的电路的开关元件、开关电路及警报电路。

本申请以在日本于2014年6月27日申请的日本专利申请号特愿2014－132829为基础主张优先权，该申请通过参照，引用至本申请。

背景技术

作为使警报器工作的开关元件，一般使用警报用熔断器。若示出警报用熔断器的一个例子，则如图18所示，在熔断器座100内设有：分别与使警报器工作的警报电路105连接并且平常时分离配置的一对警报接点101、102；使警报接点101、102接触的弹簧103；以及使弹簧103向与警报接点102分离的位置施力的状态进行保持的熔断器线104。

警报接点101、102通过接触来使警报电路105工作，通过板簧等的具有弹性的导通材料来形成，并被接近配置。警报电路105进行例如蜂鸣器或灯的工作、利用晶闸管或继电器电路的驱动等来进行的警报系统的工作等。

弹簧103通过熔断器线104被保持在向与警报接点102分离的位置施力的状态。而且，弹簧103因熔断器线104熔断而弹性恢复，按压警报接点102而接触到警报接点101。

熔断器线104将弹簧103保持在弹性位移的状态，并且响应流过熔断器线104的额定电流以上的过电流，因自发热而熔断，从而释放弹簧103。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001－76610号公报。

发明内容

发明要解决的课题

现有的警报用熔断器中采用这样的结构：通过熔断器线104将弹簧103保持在弹性位移的状态，并且使熔断器线104熔断而释放该弹簧103的应力，从而物理性按压警报接点102，由此使警报接点101、102间短路。这样的警报用熔断器中，由于采用利用机械要素的物理连动来使警报电路工作的结构，所以确保警报接点101、102或弹簧103的可动范围等而警报用熔断器的结构变大，会难以用到窄小化的电路，另外制造成本也高。

另外，警报接点101、102的短路必须熔断熔断器线104，因此继续接通超过额定的电流，只要熔断器线104不熔断就不能使警报电路工作。

进而，现有的警报熔断器通过使正常时处于开路状态的警报接点101、102短路而使警报电路工作，因此无法使用到例如使正常时点亮的指示灯（pilot lamp）在异常时熄灭等的警报动作。

截断状态的检测也可为熔断器的1个截断端电位检测，但特别是在向与配置熔断器的电力系统功率线分离的信号类线输出警报信号的情况下，截断时产生的较大的电源噪声会成为问题，并且另行需要其噪声对策用电路。

因此，本发明的目的在于提供一种在异常时截断警报电路等的外部电路的开关元件及开关电路，以与物理性的机械要素的连动无关地，谋求小型化，并且迅速切换对外部电路的供电，并且提供使用该开关电路的警报电路。

用于解决课题的方案

为了解决上述的课题，本发明所涉及的开关元件，具有：第1、第2电极；跨上述第1、第2电极间而连接的第1可熔导体；接近而配置的第3、第4电极；上述第3电极上搭载的第2可熔导体；以及熔点高于上述第1、第2可熔导体的发热导体，利用上述发热导体中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，熔断上述第1可熔导体而将上述第1、第2电极间截断，熔化上述第2可熔导体而使上述第3、第4电极间短路。

另外，本发明所涉及的开关元件，具有：第1、第2电极；跨上述第1、第2电极间而连接的第1可熔导体；接近而配置的第3、第4电极；上述第3电极上搭载的第2可熔导体；以及与外部电路连接并且熔点高于上述第1、第2可熔导体的发热导体，利用因上述外部电路的异常而上述发热导体中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，熔断上述第1可熔导体而将上述第1、第2电极间截断，熔化上述第2可熔导体而使上述第3、第4电极间短路。

另外，本发明所涉及的开关电路，具备：第1熔断器；由熔点低于上述第1熔断器的材料构成的第2熔断器；以及经由由熔点低于上述第1熔断器的材料构成的可熔导体的熔化导体而短路的开路状态的开关，利用上述第1熔断器中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，截断上述第2熔断器，并且使开路状态的上述开关短路。

另外，本发明所涉及的警报电路，具备：串联连接第1熔断器的控制电路；串联连接第2熔断器的第1警报器的第1工作电路；以及串联连接开路状态的开关和第2警报器的第2工作电路，利用上述第1熔断器中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，使上述第2熔断器熔断并截断上述第1工作电路从而使上述第1警报器停止，并且使开路状态的上述开关短路并接通上述第2工作电路，从而使上述第2警报器工作。

另外，本发明所涉及的冗余电路，具备：串联连接第1熔断器的控制电路；串联连接第2熔断器的通常工作电路；以及与开路状态的开关串联连接的备用电路，利用上述第1熔断器中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，使上述第2熔断器熔断并使上述通常工作电路停止，并且使开路状态的上述开关短路，从而使上述备用电路工作。

另外，本发明所涉及的开关方法，具有：第1、第2电极；跨上述第1、第2电极间而连接的第1可熔导体；接近而配置的第3、第4电极；上述第3电极上搭载的第2可熔导体；以及熔点高于上述第1、第2可熔导体的发热导体，利用上述发热导体中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，熔断上述第1可熔导体而将上述第1、第2电极间截断，熔化上述第2可熔导体而使上述第3、第4电极间短路。

另外，本发明所涉及的开关方法，具有：第1、第2电极；跨上述第1、第2电极间而连接的第1可熔导体；接近而配置的第3、第4电极；上述第3电极上搭载的第2可熔导体；以及与外部电路连接并且熔点高于上述第1、第2可熔导体的发热导体，利用因上述外部电路的异常而上述发热导体中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，熔断上述第1可熔导体而将上述第1、第2电极间截断，并熔化上述第2可熔导体而使上述第3、第4电极间短路。

发明效果

依据本发明，不用弹簧或警报接点等的机械要素，另外能够与机械要素的物理性连动无关地构成，因此在绝缘基板的面内，能够设计紧凑，还能安装在窄小化的安装区域。

另外，依据本发明，由于使发热导体发热的电路和搭载可熔导体的电路电性独立，并且利用发热导体的发热来熔断可熔导体，所以不需要截断发热导体而探测出异常的过电流并能使电路工作，并且也没有发热导体截断时的噪声导致的影响。

进而，依据本发明，能够通过回流安装等来表面安装绝缘基板，在窄小化的安装区域也能简易地安装。

附图说明

图1是示出适用本发明的开关元件的工作前的状态的图，（A）是平面图，（B）是A－A’截面图，（C）是电路图。

图2是示出适用本发明的开关元件的工作前的状态的图，（A）是平面图，（B）是A－A’截面图，（C）是电路图。

图3是示出开关元件的发热导体发热，第1、第2可熔导体熔化而第1、第2电极间截断、第3、第4电极间短路的状态的图，（A）是平面图，（B）是A－A’截面图，（C）是电路图。

图4是示出开关元件的发热导体熔断的状态的图，（A）是平面图，（B）是A－A’截面图，（C）是电路图。

图5是示出警报电路的电路图。

图6是示出连接发热导体与第1电极及第3电极的开关元件的图，（A）是平面图，（B）是A－A’截面图，（C）是电路图。

图7是示出将盖部电极形成在盖部件的与第1电极重叠的位置的开关元件的截面图。

图8是示出将盖部电极形成在盖部件的遍及第3、第4电极的各前端部间而重叠的位置的开关元件的截面图。

图9是示出适用本发明的其他开关元件的图，（A）是平面图，（B）是A－A’截面图，（C）是B－B’截面图。

图10是示出在绝缘基板的表面上使发热导体与第1、第3、第4电极及第1～第3可熔导体重叠的开关元件的图，（A）是平面图，（B）是（A）的A－A’截面。

图11是示出将发热导体形成在绝缘基板的背面，并与形成在绝缘基板的表面的第1、第3、第4电极及第1～第3可熔导体重叠的开关元件的图，（A）是平面图，（B）是（A）的A－A’截面。

图12是示出具有高熔点金属层和低熔点金属层，并具备覆盖构造的可熔导体的立体图，（A）示出以高熔点金属层为内层并由低熔点金属层覆盖的构造，（B）示出以低熔点金属层为内层并由高熔点金属层覆盖的构造。

图13是示出具备高熔点金属层与低熔点金属层的层叠构造的可熔导体的立体图，（A）示出上下2层构造，（B）示出内层及外层的3层构造。

图14是示出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15是示出在高熔点金属层的表面形成有线状的开口部并露出低熔点金属层的可熔导体的平面图，（A）中沿着长度方向形成开口部，（B）中沿着宽度方向形成开口部。

图16是示出在高熔点金属层的表面形成圆形的开口部并露出低熔点金属层的可熔导体的平面图。

图17是示出在高熔点金属层形成有圆形的开口部，在内部填充低熔点金属的可熔导体的平面图。

图18是示出现有的警报元件的图，（A）是工作前的截面图，（B）是工作后的截面图。

具体实施方式

以下，参照附图，对适用本发明的开关元件、开关电路及警报电路进行详细说明。此外，本发明不只局限于以下的实施方式，在不脱离本发明的要点的范围内显然可以进行各种变更。另外，附图是示意性的，各尺寸的比例等有不同于现实的情况。具体的尺寸等应参考以下的说明进行判断。另外，当然附图相互之间也包括互相的尺寸关系、比例不同的部分。

适用本发明的开关元件1，如图1所示，具有：绝缘基板10；形成在绝缘基板10上的第1、第2电极11、12；跨第1、第2电极11、12间而连接的第1可熔导体21；在绝缘基板10上接近而配置的第3、第4电极13、14；第3电极上搭载的第2可熔导体22；以及形成在绝缘基板10并且熔点高于第1、第2可熔导体21、22的发热导体15。此外，图1（A）是示出开关元件1的除了盖部件20以外的部分的平面图，图1（B）是A－A’截面图，图1（C）电路图。

该开关元件1中，第1、第2电极11、12与第1外部电路串联连接，第3、第4电极13、14与第2外部电路串联连接，通过发热导体15的发热，使第1可熔导体21熔化，从而熔断第1、第2电极11、12间并截断第1外部电路，并且使第2可熔导体22熔化而使第3、第4电极13、14间短路，从而接通第2外部电路。

例如，开关元件1中，第1、第2电极11、12与由指示灯等构成的第1警报器31（参照图5）连接，第3、第4电极13、14与由蜂鸣器、灯或者警报系统等构成的第2警报器32（参照图5）连接，利用流过发热导体15的额定电流以上的过电流所伴随的发热，使第1、第2可熔导体21、22熔化，从而使第1、第2电极11、12间熔断、使指示灯熄灭等，停止对警报器31的供电，并且经由第2可熔导体22的熔化导体22a，使第3、第4电极13、14短路，使蜂鸣器、灯或其他的警报系统工作。另外，开关元件1中，发热导体15由高熔点金属构成，在将第1、第2电极11、12间截断、以及使第3、第4电极13、14间短路后，发热导体15因自发热而熔断，从而停止发热。

[绝缘基板]

绝缘基板10利用例如氧化铝、玻璃陶瓷、莫来石、氧化锆等的具有绝缘性的部件来形成。开关元件1为了经由绝缘基板10将发热导体15的热传递到第1～第4电极11～14及第1、第2可熔导体21、22，作为绝缘基板10，优选通过陶瓷基板等的耐热性优异，且热传导系数高的材料来形成。此外，绝缘基板10除此之外也可以采用用于玻璃环氧基板、酚醛基板等的印刷布线基板的材料，但是需要留意发热导体15或第1、第2可熔导体21、22熔断时的温度。

开关元件1中，第1～第4电极11～14和发热导体15形成在绝缘基板10的同一面，在发热导体15的一侧配置有第1、第2电极11、12，在发热导体15的另一侧配置有第3、第4电极13、14。

[第1～第4电极]

第1、第2电极11、12在绝缘基板10的表面10a上对置配置并且分离而开路。另外，在第1、第2电极11、12的对置的前端部11b、12b之间，跨地搭载有后述的第1可熔导体21。第1、第2电极11、12经由第1可熔导体21而电连接，若发热导体15随着通电而发热，则因该热而被加热，使第1可熔导体21熔断，从而开路。

第3、第4电极13、14也在绝缘基板10的表面10a上对置而接近配置并且分离而开路。另外，在第3电极13的与第4电极4对置的前端部13b，搭载有后述的第2可熔导体22。第3、第4电极13、14通过发热导体15随着通电而发热时，因该热而加热熔化的第2可熔导体22跨在第3、第4电极13、14之间而凝聚，从而构成电短路的开关2。

另外，如图2所示，开关元件1也可以在第4电极14的与第3电极4对置的前端部14b搭载第3可熔导体23。开关元件1通过设置第2、第3可熔导体22、23，使更多的熔化导体22a、23a遍及第3、第4电极13、14间而凝聚，能够使第3、第4电极13、14间更加迅速且更加可靠地短路，并且使短路后的短路电阻下降。以下，以图2所示的、在第3电极13上搭载第2可熔导体22，并在第4电极14上搭载第3可熔导体23的开关元件1的结构为例进行说明。

此外，第3、第4电极13、14通过被发热导体15加热，能够使第2可熔导体22的熔化导体22a容易凝聚。

第1～第4电极11～14分别在绝缘基板10的侧缘10b、10c设有外部连接端子11a～14a。第1、第2电极11、12经由这些外部连接端子11a、12a而始终与第1警报器31连接，通过使开关元件1动作，截断对该第1警报器31的供电。另外，第3、第4电极13、14经由外部连接端子13a、14a而与第2警报器32连接，通过使开关元件1动作，可以向该第2警报器32进行供电。

第1～第4电极11～14能够使用银或铜、或者以银或铜为主成分的高熔点金属等的一般电极材料来形成。第1～第4电极11～14能够通过利用丝网印刷技术来将膏状的这些电极材料图案形成在绝缘基板10的表面10a上，并烧成等而形成。

此外，优选通过镀层处理等的公知方法在第1～第4电极11～14的表面上镀敷Ni/Au镀层、Ni/Pd镀层、Ni/Pd/Au镀层等的覆膜。由此，开关元件1能够防止第1～第4电极11～14的氧化，并能可靠地保持第1～第3可熔导体21～23的熔化导体21a～23a。另外，在将开关元件1回流安装的情况下，连接第1～第3可熔导体21～23的连接用焊锡或者形成第1～第3可熔导体21～23的外层的低熔点金属熔化，从而能够防止第1～第4电极11～14熔蚀（焊锡侵蚀（ハンダ食われ））。

[发热导体]

将第1、第2可熔导体21、22加热并熔化的发热导体15，是通电时发热的具有导电性的材料，能够适当使用例如镍铬合金、W、Mo、Ru、Cu、Ag等或包含这些的高熔点金属材料。发热导体15能够通过将这些合金或者组合物、化合物的粉状物与树脂粘合剂等混合，作成膏状并利用丝网印刷技术来图案形成，然后烧成等而形成。

发热导体15在绝缘基板10的表面10a上与第1、第2电极11、12及第3、第4电极13、14并排地配置。由此发热导体15在伴随通电而发热时，能够使搭载于第1～第4电极11～14上的第1～第3可熔导体21～23熔化。

另外，发热导体15在绝缘基板10的侧缘10b、10c设有第5、第6外部连接端子15a₁、15a₂。发热导体15经由第5、第6外部连接端子15a₁、15a₂，与作为第1警报器31工作的触发电路的控制电路34（参照图5）连接，在异常时通过从控制电路34施加的超过额定的过电流而发热至高温，从而使第1～第3可熔导体21～23熔断。例如，发热导体15采用通过施加20～30W的电力发热到300℃左右的电力设计。

另外，发热导体15在与第1～第3可熔导体21～23接近的位置，相对变细，形成因电流集中而局部发热至高温的发热部15b。通过在与第1～第3可熔导体21～23接近的位置设置发热部15b，发热导体15使第1～第3可熔导体21～23有效地熔化，而将第1、第2电极11、12间迅速截断，另外能够使第3、第4电极13、14间短路。

另外，开关元件1优选形成为使第1或第2电极11、12中的一个，例如如图2所示，第1电极11的搭载第1可熔导体21的前端部11b与发热导体15的发热部15b接近。在第1电极11的与搭载第1可熔导体21的前端部11b接近的位置设置发热部15b，从而发热导体15能够使热经由绝缘基板10及前端部11b有效地传递到第1可熔导体21并使之熔化，从而迅速地将第1、第2电极11、12间截断。

另外，优选第1或第2电极11、12的搭载第1可熔导体21的前端部11b、12b之中接近发热部15b的一个的面积大于另一个的面积，并保持比另一个电极多的第1可熔导体21。例如如图2所示，开关元件1优选形成为在使发热导体15的发热部15b与第1电极11的前端部11b接近的情况下，第1电极11的前端部11b宽于第2电极12的前端部12b，将第1可熔导体21多搭载于第1电极11的前端部11b侧。

第1电极11的前端部11b接近于发热部15b，因此来自发热导体15的热被传得更多，能够使第1可熔导体21有效地熔化。因而，通过使第1电极11的前端部11b面积相对较大，并保持更多的可熔导体，能够使热更加迅速地传到第1可熔导体21并使之熔化，从而将第1、第2电极11、12间截断。

另外，第1电极11的前端部11b接近于发热部15b并且形成为面积相对较大，从而加热至更加高的温度，能够保持熔化的大部分第1可熔导体21。

另外，开关元件1优选形成为使搭载第2可熔导体22的第3电极13的前端部13b与发热部15b接近。通过将第3电极13的搭载第2可熔导体22的前端部13b和发热部15b设置在接近的位置，发热导体15能够使热经由绝缘基板10及前端部13b而有效地传到第2可熔导体22并使之熔化，从而使第3、第4电极13、14间迅速短路。此外，也可以在第4电极14搭载第3可熔导体23，并且使第4电极14的前端部14b与发热部15b接近。

如图2所示，发热导体15在控制电路34正常工作时，流过额定值内的适当的电流。而且，发热导体15因为控制电路34探测到异常，或控制电路34的异常，而流过超过额定值的过电流时发热至高温，如图3所示，使第1～第3可熔导体21～23熔断，从而使第1、第2电极11、12截断，并且使第3、第4电极13、14短路。然后，发热导体15还继续发热，从而如图4所示，因自身的焦耳热而熔断。由此，开关元件1中，从控制电路34到发热导体15的供电路径截断，从而停止发热导体15的发热。即，发热导体15使第1～第3可熔导体21～23熔化并且作为通过自发热来截断自身的供电路径的熔断器发挥功能。

另外，发热导体15通过设置局部变为高温的发热部15b，在该发热部15b中熔断。此时，发热导体15由于发热部15b形成为相对较细，所以在熔断时产生的电弧放电也收敛成小规模，不仅具有后述的绝缘层16的覆盖效果，而且能够防止熔化导体的飞散。

此外，发热导体15除了通过印刷上述的导电膏而图案形成之外，也可以利用Ag、Cu、W、Mo、Ru、镍铬合金或由包含这些的材料构成的箔、板状体、布线及其他的安装体来形成。另外，在利用这些安装体构成发热导体15的情况下，作为绝缘基板10即便使用热传导性优异、并且能够使第1～第3可熔导体21～23迅速熔化的陶瓷基板，发热导体15熔断后的熔化导体的泄漏问题也会比导电图案少。

[绝缘层]

第1～第4电极11～14及发热导体15在绝缘基板10的表面10a上被绝缘层16覆盖。绝缘层16为了谋求第1～第4电极11～14及发热导体15的保护及绝缘，并且抑制发热导体15熔断时的电弧放电而设置，例如为玻璃层或由以玻璃为主成分的材料构成的层。

如图1～图4所示，绝缘层16覆盖发热导体15的发热部15b，并且形成在第1、第2电极11、12的除前端部11b、12b之外的区域上。即，第1、第2电极11、12中，前端部11b、12b从绝缘层16露出，可以搭载后述的第1可熔导体21。

另外，通过将绝缘层16形成在第1、第2电极11、12的除前端部11b、12b之外的区域上，防止经由绝缘基板10传来的发热导体15的热被散热，从而有效地加热前端部11b、12b，能够将热传到第1可熔导体21。另外，第1、第2电极11、12通过在前端部11b、12b与外部连接电极11a、12a之间设置绝缘层16，能够防止熔化的第1可熔导体21向外部连接电极11a、12a侧流出，从而使安装开关元件1的与电路基板的连接用焊锡熔化的事态。

另外，如图1～图4所示，绝缘层16形成在第3、第4电极13、14的除前端部13b、13b之外的区域上。即，第3、第4电极13、14使前端部13b、14b从绝缘层16露出，可以使后述的第2、第3可熔导体22、23凝聚、结合。

另外，第3、第4电极13、14从形成在绝缘层16的一部分的开口部16a向外侧露出支撑部17。而且，第3、第4电极13、14在前端部13b、14b及支撑部17设有连接用焊锡，通过该连接用焊锡在前端部13b、14b与支撑部17之间，将第2、第3可熔导体22、23支撑在绝缘层16上。

另外，开关元件1也可以在发热导体15与绝缘基板10之间也形成由玻璃等构成的绝缘层16，从而将发热导体15形成在绝缘层16的内部。由此，开关元件1防止发热导体15截断后熔化导体附着到绝缘基板10的表面而造成的泄漏，从而能够提高绝缘电阻。进而，通过将形成在发热导体15与绝缘基板10之间的绝缘层16仅在发热部15b的中心附近局部形成，能够兼顾到对第1、第2可熔导体21、22的传热性确保和截断后的绝缘电阻确保。

[可熔导体]

搭载于第1～第4电极11～14上的第1～第3可熔导体21～23，能够使用利用发热导体15的发热迅速熔化的任一种金属，能够适宜使用例如焊锡、或以Pb为主成分的在260℃回流安装时不会熔化的焊锡等的低熔点金属。

另外，第1～第3可熔导体21～23也可以含有低熔点金属和高熔点金属。作为低熔点金属，优选使用焊锡、或以Sn为主成分的无铅焊锡等，作为高熔点金属，优选使用Ag、Cu或以这些为主成分的合金等。通过含有高熔点金属和低熔点金属，在将开关元件1回流安装的情况下，即便回流温度超过低熔点金属的熔化温度而低熔点金属熔化，也能抑制低熔点金属向外部流出，从而维持第1～第3可熔导体21～23的形状。另外，熔化时，低熔点金属也熔化，从而使高熔点金属熔蚀（焊锡侵蚀），由此能够在高熔点金属的熔点以下的温度下迅速熔化。此外，第1～第3可熔导体21～23如下面说明的那样，能够由各种结构形成。

此外，为了防止氧化、提高润湿性等而第1～第3可熔导体21～23优选在表面上的一部分或全部涂敷助熔剂28。

[开关电路/警报电路]

如以上那样的开关元件1具有如图2（C）所示那样的电路结构。即，开关元件1中，第1电极11和第2电极12在正常时经由第1可熔导体21而连接（图2（C）），若因发热导体15发热而第1可熔导体21熔化，则开路。（图3（C））。另外，开关元件1构成为：第3电极13和第4电极14在正常时开路（图2（C）），若因发热导体15发热而第2、第3可熔导体22、23熔化，则经由该熔化导体22a、23a而短路的开关2（图3（C））。而且，第3、第4电极13、14的各外部连接端子13a、14a构成开关2的两端子。

而且，开关元件1例如装入到警报电路30而使用。图5是示出警报电路30的电路结构的一个例子的图。警报电路30具备：由熔点高于第1～第3可熔导体21～23的高熔点金属体构成的第1熔断器33（发热导体15）与电源串联连接的控制电路34；经由由第1可熔导体21构成的第2熔断器35使第1警报器31工作的第1工作电路36；以及通过经由第2、第3可熔导体22、23的熔化导体22a、23a而短路的开关2使第2警报器32工作的第2工作电路37，控制电路34和第1、第2工作电路36、37电性独立地形成。

如图5所示，开关元件1中，第2熔断器35（第1可熔导体21）的两外部连接端子11a、12a与指示灯等的、正常时通电且异常时被截断通电的第1警报器31连接。另外，开关元件1中，开关2的两外部连接端子13a、14a与正常时开路且异常时通电的由蜂鸣器、灯或者警报系统等构成的第2警报器31连接。进而，开关元件1中，第1熔断器33（发热导体15）的第5、第6外部连接端子15a₁、15a₂与控制电路34连接。

具有这样的结构的开关元件1，通过对于使第1警报器31动作的第1、第2电极11、12邻接地形成的发热导体15的发热，使第1可熔导体21熔化，从而将第1、第2电极11、12间截断。即，开关元件1采用这样的结构：发热导体15和第1、第2电极11、12物理、电性独立地构成，第1可熔导体21利用发热导体15的热而熔化，从而截断的、可以说通过热性连接而连动的结构。

同样地，开关元件1通过对于构成使第2警报器32动作的开关2的第3、第4电极13、14邻接地形成的发热导体15的发热，使第2、第3可熔导体22、23熔化，从而经由该熔化导体22a、23a短路。即，开关元件1采用这样的结构：发热导体15和第3、第4电极13、14物理、电性独立地构成，第2、第3可熔导体22、23利用发热导体15的热而熔化，从而短路的、可以说通过热性连接而连动的结构。

因而，开关元件1能够构成为不使用弹簧、警报接点等的机械要素，另外不依靠机械要素的物理连动，因此能够在绝缘基板10的面内紧凑设计，也可以在窄小化的安装区域安装。另外，开关元件1谋求削减部件件数、制造工时数，从而能够谋求低成本化。进而，开关元件1能够利用回流安装等来将绝缘基板10表面安装，在窄小化的安装区域也能简易地进行安装。

另外，开关元件1中，发热导体15和第1～第4电极11～14物理、电性独立地构成，与作为第1熔断器33发挥功能的发热导体15的截断无关地进行第1警报器31的截断或第2警报器32的工作。因而，例如，在向与配置有作为熔断器发挥功能的发热导体15的电力系统功率线分离的信号类线发出警报信号的情况下，也不受发热导体15截断时的电源噪声的影响，也不需要噪声对策用电路，能够构成可靠性高的警报电路。

在实际使用时，开关元件1在控制电路34中发生异常时，使超过额定值的过电流流过发热导体15。这样，如图3（A）所示，发热导体15发热，热经由绝缘基板10及第1、第2电极11、12的各前端部11b、12b而传到第1可熔导体21，由此，第1可熔导体21熔化。第1可熔导体21的熔化导体21a凝聚到被发热导体15加热的第1、第2电极11、12的各前端部11b、12b上。由此，开关元件1中，第1、第2电极11、12间截断，从而能够停止对第1工作电路36的第1警报器31的通电（图3（C））。警报电路30停止对警报器31的通电，从而例如使指示灯熄灭等，能够通知异常。

另外，开关元件1中，若发热导体15发热，则第2、第3可熔导体22、23熔化。第2、第3可熔导体22、23的熔化导体22a、23a面积大于从开口部16a露出的支撑部17，且凝聚于被发热导体15加热的第3、第4电极13、14的各前端部13b、14b上并加以结合。由此，开关元件1中，第3、第4电极13、14间短路，能够使第2警报器32工作。即，开关元件1中开关2处于导通（图3（C））。警报电路30利用开关元件1的开关2的导通，通过第2工作电路37使第2警报器32工作。

此时，开关元件1中，通过使发热导体15的发热部15b、和第1电极11的搭载第1可熔导体21的前端部11b、或第3电极13的搭载第2可熔导体22的前端部13b接近地配置，从而较细地形成且高电阻的发热部15b成为高温，使第1、第2可熔导体21、22有效地熔化，能够迅速地截断第1、第2电极11、12并且使第3、第4电极13、14短路。另外，发热导体15只有高电阻的发热部15b局部成为高温，面向侧缘的第5、第6外部连接端子15a₁、15a₂因散热效应而还保持在比较低的温度。因此，开关元件1中，第5、第6外部连接端子15a₁、15a₂的安装用焊锡也不会熔化。

如图4所示，在第1、第2电极11、12间截断以及第3、第4电极13、14短路后，发热导体15也继续发热，因自身的焦耳热而截断（图4（A）（B））。由此，开关元件1中，利用控制电路34进行的对发热导体15的通电被截断，从而停止发热（图4（C））。此时，开关元件1由于发热导体15被绝缘层16覆盖，所以抑制大规模的电弧放电，从而能够抑制熔化导体爆发性的飞散。另外，通过在发热导体15设置较细地形成的发热部15b，使熔断部位窄小化，能够减少飞散的熔化导体的量。

这样，开关元件1中，熔点高于第1～第3可熔导体21～23的发热导体15发热，从而可靠地使第1～第3可熔导体21～23先于发热导体15熔化，从而能够截断第1、第2电极11、12，且使第3、第4电极13、14短路。即，开关元件1中，发热导体15的熔断不会成为第1、第2电极11、12截断及第3、第4电极13、14短路的条件。

由此，开关元件1能够作为警报元件，即随着控制电路34的异常而截断第1警报器31并且使第2警报器32工作的警报元件而使用。因而，依据装入开关元件1的警报电路30，能够通过指示灯熄灭等第1警报器31的截断、以及向警报蜂鸣器、警报灯或者对应于该异常的功能电路的通电等第2警报器32的工作，应对控制电路34的异常。

此外，装入开关元件1的警报电路，在随着控制电路34探测到异常而流过超过发热导体15的额定值的过电流的情况下，也能作为传达该异常的警报元件而使用。该警报元件根据指示灯的熄灭或警报蜂鸣器的工作等第1、第2警报器31、32的动作能够立即察知利用控制电路34进行的异常探测，能够预防性地停止控制电路34，并且能够谋求使备用电路工作等的应对。

另外，开关元件1除了适用于警报电路之外，还能够适用于取代第1、第2警报电路31、32而具备通过与第1、第2电极11、12连接而始终导通的通常工作电路，以及通过与第3、第4电极13、14连接而始终截断并且在通常工作电路异常时工作的备用电路的、带有备用功能的所有冗余电路。

另外，发热导体15利用自身的焦耳热而截断，从而自动停止发热。因而，开关元件1无需设置规定利用控制电路34进行的供电的机构，而能够以简易的构成停止发热导体15的发热，能够谋求元件整体的小型化。

[连接部]

另外，开关元件1也可以连接第1或第2电极11、12之中靠近发热导体15的发热部15b的一个电极和发热导体15。例如如图6所示，开关元件1也可以在发热导体15的发热部15b与第1电极11的前端部11b接近的情况下，形成连接发热导体15的发热部15b的附近与第1电极11的第1连接部18。

同样地，开关元件1也可以形成连接发热导体15与搭载第2可熔导体22的第3电极13或搭载第3可熔导体23的第4电极14的第2连接部19。例如，开关元件1也可以在发热导体15的发热部15b与第3电极13的前端部13b接近的情况下，形成连接发热导体15的发热部15b的附近与第3电极13的第2连接部19。

第1、第2连接部18、19例如能够通过使用与发热导体15或第1～第4电极11～14相同的导电材料，在与发热导体15或第1～第4电极11～14相同的工序中图案形成而设置。

通过连接发热导体15与第1、第3电极11、13，开关元件1在发热导体15因通电而发热时，使热还经由第1连接部18及第1电极11而传到第1可熔导体21，从而能够更加迅速地熔化。同样地，若发热导体15因通电而发热，则热还经由第2连接部19及第3电极13而传到第2可熔导体22，从而能够更加迅速地熔化。因此，第1、第2连接部18、19优选通过热传导性优异的Ag或Cu等的金属材料形成。

此外，第1、第2连接部18、19设置在从发热导体15的发热部15b的中心稍偏离的位置。这是因为发热导体15因设置第1、第2连接部18、19而电阻值下降，从而温度难以上升，因此，为了使发热部15b发热至高温并且进行利用自发热的截断，发热部15b的中心和第1、第2连接部18、19需要设置在分离的位置。

[盖部电极]

开关元件1在绝缘基板10上安装有保护内部的盖部件20。开关元件1中，绝缘基板10被盖部件20覆盖，从而其内部得到保护。盖部件20具有构成开关元件1的侧面的侧壁24和构成开关元件1的上表面的顶面部25，侧壁24连接在绝缘基板10上，从而成为封闭开关元件1的内部的盖体。该盖部件20例如使用热塑性塑料、陶瓷、玻璃环氧基板等的具有绝缘性的部件形成。

另外，如图7所示，盖部件20也可以在顶面部25的内面侧形成第1盖部电极26。第1盖部电极26形成在与第1电极11及第2电极12中的一个电极重叠的位置。如图7所示，第1盖部电极26更优选与发热导体15的发热部15b接近，且与形成为面积相对较大的第1电极11的前端部11b重叠。由此，该第1盖部电极26在发热导体15发热并且第1可熔导体21熔化时，接触凝聚于第1电极11的前端部11b上的熔化导体21a并润湿扩展，从而增加保持熔化导体21a的容许量，能够更加可靠地截断第1、第2电极11、12。

另外，如图8所示，盖部件20也可以在顶面部25的内面侧形成第2盖部电极27。第2盖部电极27形成在遍及第3、第4电极13、14的各前端部13b、14b间而重叠的位置。该第2盖部电极27在发热导体15发热并且第2、第3可熔导体22、23熔化时，接触凝聚于第3、第4电极13、14上的熔化导体22a、23a并润湿扩展，从而增加保持熔化导体22a、23a的容许量，能够使第3、第4电极13、14更加可靠地短路。

[第2可熔导体的突出支撑]

另外，适用本发明的开关元件，也可以如图9所示，在第4电极14上不设置第3可熔导体23，使第2可熔导体22从第3电极13向第4电极14侧突出而支撑。此外，在以下的说明中，对于与上述的开关元件1同样的结构标注相同的标号，并省略其细节。图9所示的开关元件5中，被第3电极13支撑的第2可熔导体22向第4电极14侧突出，从而因发热导体15发热而熔化，则熔化导体凝聚于第3、第4电极13、14的各前端部13b、14b上并加以结合。由此，开关元件5中第3、第4电极13、14短路。此外，图9（B）是同图（a）的A－A’截面图，图9（C）是同图（a）的B－B’截面图。

第2可熔导体22通过设置在从层叠于第3、第4电极13、14上的绝缘层16开口的开口部16a露出的支撑部17、和从绝缘层16露出的第3电极13的前端部13b的连接用焊锡，被支撑在第3电极13上。另外，如图9（C）所示，第2可熔导体22向第4电极14侧突出，从而在层叠于第4电极14上的绝缘层16上延伸，由此与第4电极14重叠。第2可熔导体22在绝缘层16上延伸，从而与从绝缘层16露出的前端部14b分离，由此第3、第4电极13、14间开路。

而且，第2可熔导体22在因发热导体15发热而熔化时，在熔化导体凝聚于第3电极13上的过程中还接触到第4电极14的前端部14b上，遍及第3、第4电极13、14的各前端部13b、14b间而凝聚。

此外，在图9中，使被支撑在第3电极13的第2可熔导体22向第4电极侧突出，但是相反地，也可以在第3电极13不设置第2可熔导体22，而使第3可熔导体23从第4电极14向第3电极13侧突出而支撑。

另外，在上述的开关元件1中，也与开关元件5同样，也可以在第4电极14上不设置第3可熔导体23，而使第2可熔导体22从第3电极13向第4电极14侧突出而支撑。

[第5、第6外部连接端子]

另外，如图9所示，适用本发明的开关元件也可以在绝缘基板10的形成有第1～第4电极11～14的表面10a上，设置成为与外部电路的连接端子的第1～第4外部连接端子11a～14a。另外，适用本发明的开关元件也可以在绝缘基板10的形成有发热导体15的表面10a上，设置成为与外部电路的连接端子的第5、第6外部连接端子15a₁、15a₂。图9所示的开关元件5中，设有第1～第4电极11～14及发热导体15的绝缘基板10的表面10a侧成为安装面。

第1～第6外部连接端子11a～14a、15a₁、15a₂是用于向构成外部电路的基板进行安装的连接端子，例如使用金属凸点或金属柱（post）形成。不管金属凸点或金属柱的形状如何。另外，如图9（C）所示，第1～第6外部连接端子11a～14a、15a₁、15a₂具有比设置在绝缘基板2上的盖部件10突出的高度，可以安装在短路元件25的成为安装对象物的基板侧。

这样，开关元件5并不是经由导电通孔而在绝缘基板10的背面设置连续的外部连接端子11a～14a、15a₁、15a₂，而是在与第1～第4电极11～14或发热导体15同一表面，形成外部连接端子11a～14a、15a₁、15a₂。而且，该外部连接端子11a～14a、15a₁、15a₂设置在第1～第4电极或发热导体15上，能够容易设置形状、尺寸等的自由度较高，且导通电阻低的端子。由此，与使用经由导电通孔引出到背面的第3、第4外部连接端子13a、14a的情况相比，开关元件5能够容易提高第3、第4电极13、14短路并外部电路开通时的额定值，从而应对大电流。

此外，开关元件5优选构成为第3外部连接端子13a与第4外部连接端子14a的合成电阻低于第3电极13和第4电极14短路时的、第3、第4电极13、14间的导通电阻。由此，开关元件5能够防止通过第3、第4外部连接端子13a、14a而开通的外部电路的额定值的提高被阻碍。

第1～第6外部连接端子11a～14a、15a₁、15a₂也可以通过在成为芯的高熔点金属的表面设置低熔点金属层而形成。作为构成低熔点金属层的金属，能够适当地使用以Sn为主成分的无铅焊锡等的焊锡，作为高熔点金属，能够适当地使用Cu或Ag或以这些为主成分的合金等。

通过在高熔点金属的表面设置低熔点金属层，在回流安装开关元件5的情况下，即便回流温度超过低熔点金属层的熔化温度而低熔点金属熔化，也能防止熔化而作为第1～第6外部连接端子11a～14a、15a₁、15a₂。另外，第1～第6外部连接端子11a～14a、15a₁、15a₂能够使用构成外层的低熔点金属进行对第1～第4电极11～14或发热导体15的连接。

第1～第6外部连接端子11a～14a、15a₁、15a₂能够通过利用镀层技术在高熔点金属成膜低熔点金属而形成，另外也能通过利用其他的众所周知的层叠技术、膜形成技术而形成。

此外，第1～第6外部连接端子11a～14a、15a₁、15a₂除了利用金属凸点或金属柱形成之外，也可以通过导电镀层或通过涂敷导电膏而形成的导电层来形成。

另外，第1～第6外部连接端子11a～14a、15a₁、15a₂也可以预先设置在安装开关元件5的基板等的安装对象物侧，在安装短路元件的安装体中，与第1～第4电极11～14或发热导体15连接。

另外，在上述的开关元件1中，也与开关元件5同样，也可以在绝缘基板10的形成第1～第4电极11～14及发热导体15的表面10a上，设置成来与外部电路的连接端子的第1～第6外部连接端子11a～14a、15a₁、15a₂。

[变形例1]

此外，适用本发明的开关元件，也可以在绝缘基板10的表面10a上，经由绝缘层重叠在发热导体上使第1电极11和/或第2电极12、与第3电极13或第3电极13及第4电极14，并且使第1及第2可熔导体21、22，或第1～第3可熔导体21～23重叠。此外，在以下的说明中，对于与上述的开关元件1同样的结构标注相同的标号，并省略其细节。如图10所示，该开关元件40遍及绝缘基板10的表面10a的相对置的侧缘10d、10e间而形成发热导体15。另外，开关元件40中，第1、第2电极11、12及第3、第4电极13、14分别形成在绝缘基板10的表面10a的相对置的侧缘10b、10c。

发热导体15在绝缘基板10的大致中央部被第1绝缘层41覆盖。另外，发热导体15在绝缘基板10的侧缘10d、10e分别形成有第5、第6外部连接端子15a₁、15a₂。另外，发热导体15形成有中间部形成为比两端部细而发热至高温的发热部15b。发热部15b与第1电极11的前端部11b和/或第2电极12的前端部12b重叠，能够有效地加热搭载在该前端部11b、12b间的第1可熔导体21。同样地，发热部15b与第3电极13的前端部13b重叠，能够有效地加热搭载于前端部13b的第2可熔导体22。此外，发热部15b还与第4电极14的前端部14b重叠，从而能够有效地加热搭载于前端部14b的第3可熔导体23。

第1、第2电极11、12在绝缘基板10的侧缘10b、10c分别形成外部连接端子11a、12a。另外，第1、第2电极11、12从侧缘10b、10c遍及第1绝缘层41的上表面而形成，在第1绝缘层41的上表面彼此的前端部11b、12b接近并且分离，从而开路。另外，第1、第2电极11、12除了前端部11b、12b，被第2绝缘层42覆盖。

第1、第2电极11、12在前端部11b、12b设有连接用焊锡，通过该连接用焊锡，第1可熔导体21跨前端部11b、12b间地搭载。另外，开关元件40中，第1、第2电极11、12中的一个，例如如图7所示，形成为面积相对较大的第1电极11的前端部11b及搭载于前端部11b的第1可熔导体21的一部分与发热导体15的发热部15b重叠。此外，在第1可熔导体21上，为了防止氧化、提高润湿性等，在表面上的一部分或全部涂敷有助熔剂28。

第3、第4电极13、14在绝缘基板10的侧缘10b、10c分别形成有外部连接端子13a、14a。另外，第3、第4电极13、14从侧缘10b、10c遍及第1绝缘层41的上表面而形成，在第1绝缘层41的上表面彼此的前端部13b、14b接近并且分离，从而开路。另外，第3、第4电极13、14除了前端部13b、14b，被第2绝缘层42覆盖。

在一部分第2绝缘层42形成有开口部42a。而且，第3、第4电极13、14在从前端部13b、14b及开口部42a向外侧露出的支撑部17设有连接用焊锡，通过该连接用焊锡遍及前端部13b、14b与支撑部17之间，在第2绝缘层42上支撑第2、第3可熔导体22、23。由此，第3电极13的前端部13b及第2可熔导体22，或第3、第4电极13、14的前端部13b、14b及第2、第3可熔导体22、23，至少有一部分与发热导体15的发热部15b重叠。此外，在第2、第3可熔导体22、23上，为了防止氧化、提高润湿性等，在表面上的一部分或全部涂敷有助熔剂28。

第1、第2绝缘层41、42与上述的开关元件1的绝缘层16同样，能够适当使用玻璃等的绝缘材料。

依据这样的开关元件40，由于与发热导体15的发热部15b重叠地配置第1电极11的前端部11b及第1可熔导体21，所以能够利用发热部15b的发热迅速使第1可熔导体21熔化，从而将第1、第2电极11、12间截断。此时，开关元件40经由由玻璃等构成的第1绝缘层41，使发热部15b和第1电极11及第1可熔导体21连续层叠，因此能够有效地传递发热部15b的热。

另外，依据开关元件40，由于重叠发热导体15的发热部15b地配置第3电极13及第2可熔导体22，或第3、第4电极13、14及第2、第3可熔导体22、23，所以能够利用发热部15b的发热使第2可熔导体22或第2、第3可熔导体22、23迅速熔化，从而使第3、第4电极13、14短路。此时，开关元件40由于经由由玻璃等构成的第1、第2绝缘层41、42，使发热部15b和第3、第4电极13、14及第2、第3可熔导体22、23连续层叠，所以能够有效地传递发热部15b的热。

此外，在开关元件40中，也与开关元件5同样，也可以在第4电极14上不设置第3可熔导体23，而使第2可熔导体22从第3电极13向第4电极14侧突出而支撑。另外，在开关元件40中，也与开关元件5同样，也可以在绝缘基板10的形成第1～第4电极11～14及发热导体15的表面10a上，设置成为与外部电路的连接端子的第1～第6外部连接端子11a～14a、15a₁、15a₂。

[变形例2]

另外，适用本发明的开关元件，也可以在绝缘基板10的表面10a形成第1～第4电极，并通过在绝缘基板的背面形成高熔点金属体，在高熔点金属体上使第1电极11和/或第2电极12与第3电极13或第3电极13及第4电极14重叠，并且使第1及第2可熔导体21、22或第1～第3可熔导体21～23重叠。此外，在以下的说明中，对于与上述的开关元件1同样的结构标注相同的标号，并省略其细节。如图11所示，该开关元件50遍及绝缘基板10的背面10f的相对置的侧缘10d、10e间而形成发热导体15。另外，开关元件50中，第1、第2电极11、12及第3、第4电极13、14分别形成在绝缘基板10的表面10a的相对置的侧缘10b、10c。

发热导体15在绝缘基板10的大致中央部被第1绝缘层51覆盖。另外，发热导体15在绝缘基板10的侧缘10d、10e分别形成有第5、第6外部连接端子15a₁、15a₂。另外，发热导体15形成有中间部形成为比两端部细而发热至高温的发热部15b。发热部15b与第1电极11的前端部11b和/或第2电极12的前端部12b重叠，能够有效地加热遍及该前端部11b、12b间而搭载的第1可熔导体21。同样地，发热部15b能够有效地加热与第3电极13的前端部13b重叠，并搭载于前端部13b的第2可熔导体22。此外，发热部15b还与第4电极14的前端部14b重叠，从而能够有效地加热搭载于前端部14b的第3可熔导体23。

第1、第2电极11、12在绝缘基板10的侧缘10b、10c分别形成有外部连接端子11a、12a。另外，第1、第2电极11、12在从侧缘10b、10c到绝缘基板10的表面10a的大致中央部彼此的前端部11b、12b接近并且分离，从而开路。另外，第1、第2电极11、12除了前端部11b、12b，被第2绝缘层52覆盖。

第1、第2电极11、12在前端部11b、12b设有连接用焊锡，通过该连接用焊锡跨前端部11b、12b间地搭载第1可熔导体21。另外，开关元件50中，第1、第2电极11、12中的一个，例如如图11所示，形成为面积相对较大的第1电极11的前端部11b及搭载于前端部11b的第1可熔导体21的一部分，与发热导体15的发热部15b重叠。此外，在第1可熔导体21上，为了防止氧化、提高润湿性等，在表面上的一部分或全部涂敷有助熔剂28。

第3、第4电极13、14在绝缘基板10的侧缘10b、10c分别形成有外部连接端子13a、14a。另外，第3、第4电极13、14在从侧缘10b、10c到绝缘基板10的表面10a的大致中央部彼此的前端部13b、14b接近并且分离，从而开路。另外，第3、第4电极13、14除了前端部13b、14b，被第2绝缘层52覆盖。

在一部分第2绝缘层52形成有开口部52a。而且，第3、第4电极13、14在前端部13b、14b及从开口部52a向外侧露出的支撑部17设有连接用焊锡，通过该连接用焊锡遍及前端部13b、14b与支撑部17之间，第2、第3可熔导体22、23被支撑在第2绝缘层52上。由此，第3电极13的前端部13b及第2可熔导体22，或第3、第4电极13、14的前端部13b、14b及第2、第3可熔导体22、23，至少一部分与发热导体15的发热部15b重叠。此外，在第2、第3可熔导体22、23上，为了防止氧化、提高润湿性等，在表面上的一部分或全部涂敷有助熔剂28。

第1、第2绝缘层51、52与上述的开关元件1的绝缘层16同样，能够适当使用玻璃等的绝缘材料。

依据这样的开关元件50，由于与发热导体15的发热部15b重叠地配置第1电极11的前端部11b及第1可熔导体21，所以能够利用发热部15b的发热使第1可熔导体21迅速熔化，从而将第1、第2电极11、12间截断。

另外，依据开关元件50，由于与发热导体15的发热部15b重叠地配置第3电极13及第2可熔导体22，或第3、第4电极13、14及第2、第3可熔导体22、23，所以能够利用发热部15b的发热使第2可熔导体22或第2、第3可熔导体22、23熔化，从而使第3、第4电极13、14短路。

此时，开关元件50中，作为绝缘基板10，使用陶瓷基板等的热传导性优异材料，从而能够与在设置第1～第3可熔导体21～23的面同一面形成发热导体15的情况相等地进行加热，因此优选。

此外，在开关元件50中，也与开关元件5同样，也可以在第4电极14上不设置第3可熔导体23，而使第2可熔导体22从第3电极13向第4电极14侧突出而支撑。

[可熔导体的变形例]

如上所述，第1～第3可熔导体21～23的任一个或全部也可以含有低熔点金属和高熔点金属。高熔点金属层60由Ag、Cu或以这些为主成分的合金等构成，低熔点金属层61由焊锡或以Sn为主成分的无铅焊锡等构成。此时，如图12（A）所示，第1～第3可熔导体21～23也可以使用作为内层设置高熔点金属层60、作为外层设置低熔点金属层61的可熔导体。在该情况下，第1～第3可熔导体21～23既可为高熔点金属层60的整个面被低熔点金属层61覆盖的构造，也可为覆盖除相对置的一对侧面以外的部分的构造。高熔点金属层60或低熔点金属层61的覆盖构造能够利用镀层等的公知的成膜技术来形成。

另外，如图12（B）所示，第1～第3可熔导体21～23也可以使用作为内层设置低熔点金属层61、作为外层设置高熔点金属层60的可熔导体。在该情况下，第1～第3可熔导体21～23既可为低熔点金属层61的整个面被高熔点金属层60覆盖的构造，也可为覆盖除相对置的一对侧面以外的部分的构造。

另外，如图13所示，第1～第3可熔导体21～23也可为层叠高熔点金属层60和低熔点金属层61的层叠构造。

在该情况下，如图13（A）所示，第1～第3可熔导体21～23形成为由被第1～第4电极11～14支撑的下层和层叠在下层上的上层构成的2层构造，既可以在成为下层的低熔点金属层61的上表面层叠成为上层的高熔点金属层60，也可以相反地在成为下层的高熔点金属层60的上表面层叠成为上层的低熔点金属层61。或者，如图13（B）所示，第1～第3可熔导体21～23既可以形成为由内层和层叠在内层的上下表面的外层构成的3层构造，也可以在成为内层的低熔点金属层61的上下表面层叠成为外层的高熔点金属层60，相反地也可以在成为内层的高熔点金属层60的上下表面层叠成为外层的低熔点金属层61。

另外，如图14所示，第1～第3可熔导体21～23也可为高熔点金属层60和低熔点金属层61交替层叠的4层以上的多层构造。在该情况下，第1～第3可熔导体21～23也可为通过构成最外层的金属层，覆盖整个面或除相对置的一对侧面以外的部分的构造。

另外，第1～第3可熔导体21～23也可以在构成内层的低熔点金属层61的表面以条纹状局部地层叠高熔点金属层60。图15是第1～第3可熔导体21～23的平面图。

图15（A）所示的第1～第3可熔导体21～23在低熔点金属层61的表面沿宽度方向以既定间隔在长度方向形成多个线状的高熔点金属层60，从而沿着长度方向形成线状的开口部62，从该开口部62露出低熔点金属层61。第1～第3可熔导体21～23从开口部62露出低熔点金属层61，从而增加熔化的低熔点金属与高熔点金属的接触面积，进一步促进高熔点金属层60的熔蚀作用而能够提高熔断性。开口部62能够通过例如对低熔点金属层61实施构成高熔点金属层60的金属的局部镀敷而形成。

另外，如图15（B）所示，第1～第3可熔导体21～23也可以在低熔点金属层61的表面沿长度方向以既定间隔在宽度方向形成多个线状的高熔点金属层60，从而沿着宽度方向形成线状的开口部62。

另外，如图16所示，第1～第3可熔导体21～23也可以在低熔点金属层61的表面形成高熔点金属层60，并且遍及高熔点金属层60的整个面而形成圆形状或矩形状的开口部63，使低熔点金属层61从该开口部63露出。开口部63能够通过例如对低熔点金属层61实施构成高熔点金属层60的金属的局部镀敷而形成。

第1～第3可熔导体21～23通过从开口部63露出低熔点金属层61，增加熔化的低熔点金属与高熔点金属的接触面积，从而进一步促进高熔点金属的熔蚀作用，能够提高熔断性。

另外，如图17所示，第1～第3可熔导体21～23也可以在成为内层的高熔点金属层60形成多个开口部64，利用镀层技术等在该高熔点金属层60成膜低熔点金属层61，并填充到开口部64内。由此，第1～第3可熔导体21～23增大熔化的低熔点金属与高熔点金属相接的面积，因此能够在更短时间内使得低熔点金属熔蚀高熔点金属。

另外，第1～第3可熔导体21～23优选形成为使低熔点金属层61的体积大于高熔点金属层60的体积。第1～第3可熔导体21～23被发热导体15加热，从而低熔点金属熔化而熔蚀高熔点金属，由此能够迅速熔化、熔断。因而，第1～第3可熔导体21～23形成为使低熔点金属层61的体积大于高熔点金属层60的体积，从而促进该熔蚀作用，能够迅速地进行第1、第2电极11、12间的截断以及第3、第4电极13、14间的短路。

标号说明

1、40、50　开关元件；10　绝缘基板；10a　表面；10f　背面；11　第1电极；12　第2电极；13　第3电极；14　第4电极；15　发热导体；16　绝缘层；18　第1连接部；19　第2连接部；20　盖部件；21　第1可熔导体；22　第2可熔导体；23　第3可熔导体；24　侧壁；25顶面部；26　第1盖部电极；27　第2盖部电极；28　助熔剂；30　警报电路；31　第1警报器；32　第2警报器；33　第1熔断器；34　控制电路；35　第2熔断器；36　第1工作电路；37　第2工作电路；41　第1绝缘层；42　第2绝缘层。

Claims (46)

1.一种开关元件，具有：

第1、第2电极；

跨所述第1、第2电极间而连接的第1可熔导体；

接近而配置的第3、第4电极；

所述第3电极上搭载的第2可熔导体；以及

熔点高于所述第1、第2可熔导体的发热导体，

利用所述发热导体中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，熔断所述第1可熔导体而将所述第1、第2电极间截断，熔化所述第2可熔导体而使所述第3、第4电极间短路，

所述第1、第2可熔导体含有低熔点金属和高熔点金属，

所述低熔点金属利用所述发热导体的发热而熔化，并熔蚀所述高熔点金属。

2.一种开关元件，具有：

第1、第2电极；

跨所述第1、第2电极间而连接的第1可熔导体；

接近而配置的第3、第4电极；

所述第3电极上搭载的第2可熔导体；以及

与外部电路连接并且熔点高于所述第1、第2可熔导体的发热导体，

利用因所述外部电路的异常而所述发热导体中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，熔断所述第1可熔导体而将所述第1、第2电极间截断，熔化所述第2可熔导体而使所述第3、第4电极间短路，

所述第1、第2可熔导体含有低熔点金属和高熔点金属，

所述低熔点金属利用所述发热导体的发热而熔化，并熔蚀所述高熔点金属。

3.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述发热导体由高熔点金属构成，在将所述第1、第2电极间截断后，利用额定电流以上的过电流所伴随的自发热（焦耳热）而熔断。

4.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述第2可熔导体从所述第3电极向所述第4电极侧突出而被支撑。

5.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，在所述第4电极上搭载有第3可熔导体。

6.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述发热导体及所述第1～第4电极为银、铜、或以银或铜为主成分的高熔点合金。

7.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述发热导体及所述第1～第4电极设置在绝缘基板的面上。

8.如权利要求7所述的开关元件，其中，所述发热导体及所述第1～第4电极为层叠在绝缘基板的面上的电极图案。

9.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述发热导体接近所述第1、第2可熔导体的位置相对较细，形成因电流集中而局部发热至高温的发热部。

10.如权利要求9所述的开关元件，其中，所述第1或第2电极的搭载所述第1可熔导体的前端部中的一个与所述发热部接近。

11.如权利要求10所述的开关元件，其中，前端部与所述发热部接近的所述第1或第2电极中的一个，与所述发热部的附近连接。

12.如权利要求10所述的开关元件，其中，所述第1或第2电极的搭载所述第1可熔导体的前端部之中，与所述发热部接近的一个的面积大于另一个的面积。

13.如权利要求9所述的开关元件，其中，所述第3电极的搭载所述第2可熔导体的前端部与所述发热部接近。

14.如权利要求13所述的开关元件，其中，所述第3电极与所述发热部的附近连接。

15.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述发热导体被绝缘层覆盖。

16.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述发热导体形成在绝缘层的内部。

17.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述第1、第2电极层叠有绝缘层，并且搭载所述第1可熔导体的前端部向外侧露出。

18.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述第3、第4电极层叠有绝缘层，并且向外侧露出相对置的前端部及与所述前端部隔着所述绝缘层而分离的支撑部，由所述前端部及所述支撑部支撑所述第2可熔导体。

19.如权利要求15所述的开关元件，其中，所述绝缘层由玻璃或以玻璃为主成分的绝缘材料构成。

20.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述发热导体为由Ag、Cu、W、Mo、Ru、镍铬合金或包含这些的材料构成的图案或安装体。

21.如权利要求7所述的开关元件，其中，所述第1～第4电极与所述发热导体形成在所述绝缘基板的同一面，在所述发热导体的一侧配置有所述第1、第2电极，在所述发热导体的另一侧配置有所述第3、第4电极。

22.如权利要求7所述的开关元件，其中，在所述绝缘基板的一个面，搭载于所述第1、第2电极间的所述第1可熔导体与被所述第3电极支撑的所述第2可熔导体，隔着绝缘层重叠在所述发热导体上。

23.如权利要求7所述的开关元件，其中，

在所述绝缘基板的一个面配置有所述第1～4的电极，在所述绝缘基板的另一个面配置有所述发热导体，

所述发热导体隔着所述绝缘基板重叠在所述第1或第2电极中的一个及搭载于该一个电极的所述第1可熔导体、和所述第3电极及搭载于所述第3电极的所述第2可熔导体。

24.如权利要求7所述的开关元件，其中，所述绝缘基板为陶瓷基板。

25.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述第1、第2可熔导体为焊锡。

26.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，

所述低熔点金属为焊锡，

所述高熔点金属为Ag、Cu或以Ag或Cu为主成分的合金。

27.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述第1、第2可熔导体为内层是高熔点金属、外层是低熔点金属的覆盖构造。

28.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述第1、第2可熔导体为内层是低熔点金属、外层是高熔点金属的覆盖构造。

29.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述第1、第2可熔导体为层叠低熔点金属和高熔点金属的层叠构造。

30.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述第1、第2可熔导体为低熔点金属和高熔点金属交替层叠的4层以上的多层构造。

31.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述第1、第2可熔导体在形成于构成内层的低熔点金属的表面的高熔点金属设有开口部。

32.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述第1、第2可熔导体具有：具有多个开口部的高熔点金属层；以及形成在所述高熔点金属层上的低熔点金属层，在所述开口部填充有低熔点金属。

33.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，所述第1、第2可熔导体中，低熔点金属的体积大于高熔点金属的体积。

34.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，在所述第1、第2可熔导体的表面上的一部分或全部镀敷有助熔剂。

35.如权利要求1或2所述的开关元件，其中，在所述第1～第4电极表面覆盖有Ni/Au镀层、Ni/Pd镀层、Ni/Pd/Au镀层的任一种。

36.如权利要求7所述的开关元件，其中，

具备设于所述绝缘基板上并保护内部的盖部件，

所述盖部件在与所述第1及第2电极的任一个重叠的位置设有第1盖部电极。

37.如权利要求7所述的开关元件，其中，

具备设于所述绝缘基板上并保护内部的盖部件，

所述盖部件在遍及所述第3及第4电极的各前端部间而重叠的位置设有第2盖部电极。

38.如权利要求7所述的开关元件，其中，在所述绝缘基板的配置所述第1～第4电极的面上，具有与所述第1～第4电极分别连续的第1～第4外部连接端子和与所述发热导体的两端连续的第5及第6外部连接端子。

39.一种开关电路，是检测外部电路的异常，并对与所述外部电路电性独立的2个电路进行切换的开关电路，其具备：

与所述外部电路连接的第1熔断器；

由熔点低于所述第1熔断器的材料构成的第2熔断器；以及

经由由熔点低于所述第1熔断器的材料构成的可熔导体的熔化导体而短路的开路状态的开关，

利用所述第1熔断器中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，截断所述第2熔断器，并且使开路状态的所述开关短路。

40.如权利要求39所述的开关电路，其中，所述第1熔断器在所述第2熔断器截断及所述开关短路后，利用额定电流以上的过电流所伴随的自发热（焦耳热）而熔断。

41.一种警报电路，是检测控制电路的异常，并对2个警报器进行切换的警报电路，其具备：

串联连接第1熔断器的控制电路；

串联连接第2熔断器和第1警报器的第1工作电路；以及

串联连接开路状态的开关和第2警报器的第2工作电路，

利用所述第1熔断器中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，使所述第2熔断器熔断并截断所述第1工作电路，从而使所述第1警报器停止，并且使开路状态的所述开关短路并接通所述第2工作电路，从而使所述第2警报器工作。

42.如权利要求41所述的警报电路，其中，所述第1熔断器在所述第2熔断器熔断及所述开关短路后，利用额定电流以上的过电流所伴随的自发热（焦耳热）而熔断。

43.一种冗余电路，具备：

串联连接第1熔断器的控制电路；

串联连接第2熔断器的通常工作电路；以及

与开路状态的开关串联连接的备用电路，

利用所述第1熔断器中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，使所述第2熔断器熔断并使所述通常工作电路停止，并且使开路状态的所述开关短路并使所述备用电路工作。

44.如权利要求43所述的冗余电路，其中，所述第1熔断器在所述第2熔断器熔断及所述备用电路工作后，利用额定电流以上的过电流所伴随的自发热（焦耳热）而熔断。

45.一种开关方法，具有：

第1、第2电极；

跨所述第1、第2电极间而连接的第1可熔导体；

接近而配置的第3、第4电极；

所述第3电极上搭载的第2可熔导体；以及

熔点高于所述第1、第2可熔导体的发热导体，

利用所述发热导体中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，熔断所述第1可熔导体而将所述第1、第2电极间截断，熔化所述第2可熔导体而使所述第3、第4电极间短路，

所述第1、第2可熔导体含有低熔点金属和高熔点金属，

所述低熔点金属利用所述发热导体的发热而熔化，并熔蚀所述高熔点金属。

46.一种开关方法，具有：

第1、第2电极；

跨所述第1、第2电极间而连接的第1可熔导体；

接近而配置的第3、第4电极；

所述第3电极上搭载的第2可熔导体；以及

与外部电路连接并且熔点高于所述第1、第2可熔导体的发热导体，

利用因所述外部电路的异常而所述发热导体中流过额定电流以上的过电流所伴随的发热，熔断所述第1可熔导体而将所述第1、第2电极间截断，熔化所述第2可熔导体而使所述第3、第4电极间短路，

所述第1、第2可熔导体含有低熔点金属和高熔点金属，

所述低熔点金属利用所述发热导体的发热而熔化，并熔蚀所述高熔点金属。