CN107006076A - 加热基板、保护元件及电子设备 - Google Patents

Abstract

加热基板在设置有产生孔及停止孔的绝缘性基板的一面，具备发热体和向该发热体供给电流的供电端子。产生孔位于比发热体更靠近供电端子的一侧，并且停止孔位于比供电端子更靠近发热体的一侧。

Description

加热基板、保护元件及电子设备

技术领域

本发明关于具备发热体的加热基板、利用该加热基板而使可熔导体熔化的保护元件、及使用该保护元件的电子设备。

背景技术

电子设备中，不仅确保电性能重要，而且在产生过电压等的异常的情况下确保安全性也是重要的。因此，电子设备搭载能够在产生异常时能够截断电气电路的保护元件。

保护元件具备经由可熔导体互相连接的两个外部端子、和使该可熔导体熔化的加热基板，在搭载该保护元件的电子设备中，可熔导体及两个外部端子形成电气电路的一部分。加热基板在绝缘性基板的一面具备发热体。

电子设备中，当检测到产生过电压等的异常时，保护元件（加热基板）中发热体发热，因此通过该发热体，可熔导体被加热。由此，可熔导体熔化，因此电气电路被截断。因而，能防止电子设备的过度发热（热失控）等。

这样在保护元件中关于作为加热源而利用的加热基板的结构，已经完成各式各样的提案。

具体而言，为了在热失控防止用芯片中实现安全且高可靠性的加热动作，在设置有电阻发热体的加热器基板，设置有用于使耐热冲击性变差的孔（贯通孔）（例如，参照专利文献1。）。

在该热失控防止用芯片中，产生异常时，若以贯通孔为起点在加热器基板产生裂缝，则因为该裂缝而发热体等断线。由此，加热器的热失控停止。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11－097159号公报。

发明内容

电子设备中，在检测到产生异常的情况下，需要利用加热基板执行加热动作，但是关于该加热动作的可靠性，还有改善的余地。

因而，希望提供能够确保加热动作相关的可靠性的加热基板、保护元件及电子设备。

本发明的一个实施方式中的第1加热基板，在设置有第1孔及第2孔的绝缘性基板的一面，具备发热体、和向该发热体供给电流的供电端子。第1孔位于比发热体更靠近供电端子的一侧，并且第2孔位于比供电端子更靠近发热体的一侧。

本发明的一个实施方式中的第2加热基板，在设置有第1孔及第2孔的绝缘性基板的一面，具备发热体。第1孔是基于对发热体的供电在绝缘性基板产生的开裂的产生点，第2孔是在第1孔产生的开裂的停止点。

本发明的一个实施方式中的第1保护元件，具备：经由可熔导体互相连接的两个外部端子；以及使该可熔导体熔化的加热基板，该加热基板具有与上述的本发明的一个实施方式中的第1加热基板同样的结构。

本发明的一个实施方式中的第2保护元件，具备：经由可熔导体互相连接的两个外部端子；以及使该可熔导体熔化的加热基板，该加热基板具有与上述的本发明的一个实施方式中的第2保护元件同样的结构。

本发明的一个实施方式中的第1电子设备，具备产生异常时截断电气电路的保护元件，该保护元件具有与上述的本发明的一个实施方式中的第1保护元件同样的结构。

本发明的一个实施方式中的第2电子设备，具备产生异常时截断电气电路的保护元件，该保护元件具有与上述的本发明的一个实施方式中的第2保护元件同样的结构。

在此，“第1孔”既可为贯通绝缘性基板的孔（贯通孔），也可为不贯通绝缘性基板的孔（非贯通孔）。该非贯通孔为绝缘性基板的厚度方向上的凹坑。此外，无论是贯通孔还是非贯通孔都可以的情况，关于“第2孔”也同样。

另外，“第1孔”既可为比绝缘性基板的外缘更靠内侧设置的孔（完全孔），也可为设置在绝缘性基板的外缘的孔（不完全孔）。该不完全孔为切口状（或凹口状）的孔，是与绝缘性基板的厚度方向交叉的方向上的凹坑。此外，无论是完全孔还是不完全孔都可以的情况，关于“第2孔”也同样。

依据本发明的一个实施方式的加热基板、保护元件或电子设备，在绝缘性基板的一面，靠近供电端子的一侧设置有成为开裂的产生点的第1孔，并且在靠近发热体的一侧设置有成为开裂的停止点的第2孔。因而，能够确保加热动作相关的可靠性。

附图说明

[图1A]是表示本发明的一个实施方式的加热基板的结构的立体图。

[图1B]是表示图1A所示的加热基板的结构（侧面）的俯视图。

[图1C]是表示图1A所示的加热基板的结构（上表面）的俯视图。

[图2]是用于说明第1比较例的加热基板相关的问题点的俯视图。

[图3]是用于说明本发明的一个实施方式的加热基板相关的优点的俯视图。

[图4]是表示变形例1的加热基板的结构（其1）的俯视图。

[图5]是表示变形例1的加热基板的结构（其2）的俯视图。

[图6]是表示变形例1的加热基板的结构（其3）的俯视图。

[图7]是表示变形例1的加热基板的结构（其4）的俯视图。

[图8]是用于说明第2比较例的加热基板相关的问题点的俯视图。

[图9]是用于说明第3比较例的加热基板相关的问题点的俯视图。

[图10]是表示变形例2的加热基板的结构（侧面）的俯视图。

[图11]是表示变形例2的加热基板的结构（上表面）的俯视图。

[图12]是表示本发明的一个实施方式的保护元件的结构的截面图。

[图13]是表示图12所示的保护元件的结构的另一截面图。

[图14]是表示本发明的保护元件相关的适用例（电子设备）的电路结构的框图。

具体实施方式

以下，关于本发明的一个实施方式，一边参照附图一边详细地进行说明。此外，说明的顺序如下述：

1. 加热基板

1－1. 结构

1－2. 动作

1－3. 作用及效果

1－4. 变形例1

1－5. 变形例2

2. 保护元件

2－1. 结构

2－2. 动作

2－3. 作用及效果

3. 保护元件的适用例（电子设备）。

＜1. 加热基板＞

首先，关于本发明的一个实施方式的加热基板进行说明。

＜1－1. 结构＞

图1A表示加热基板的斜视结构。图1B表示图1A所示的加热基板的侧面（XZ面）的平面结构。图1C表示图1A所示的加热基板的上表面（XY面）的平面结构。

此外，图1A～图1C中，将图1B所示的Z轴方向上的上侧（箭头的方向）称为“上”，并且将该Z轴方向上的下侧（与箭头的方向相反的方向）称为“下”。

在此说明的加热基板，是利用发热体来自发热并且利用该自发热来对加热对象物进行加热的基板。该加热对象物的种类只要为根据加热发挥功能的物体等、因一些理由而需要加热的物体，就无特别限定。另外，加热基板的用途为只要因一些理由而需要加热的用途，就无特别限定。

[加热基板的整体结构]

加热基板例如如图1A～图1C所示，在设置有两个孔（产生孔4及停止孔5）的绝缘性基板1的一面（上表面）具备发热体2和供电端子3。该发热体2例如从供电端子3分离并且经由布线6与供电端子3连接。

发热体2的数量及布线6的数量无特别限定。即，发热体2的数量既可为只1个，也可为2个以上。同样地，布线6的数量既可为只1个，也可为2个以上。

发热体2和布线6的连接形式无特别限定。即，对1个发热体2连接的布线6的数量，既可为只1个，也可为2个以上。

在此，例如，对1个发热体2连接有1个布线6。在该情况下，若以1个发热体2及1个布线6为1组，则该组数既可为只1组，也可为2组以上。

在此，例如发热体2及布线6的组数为2组。与此相伴，加热基板例如具备两个发热体2（2A、2B）和两个布线6（6A、6B）。即，供电端子3经由布线6A与发热体2A连接，并且经由布线6B与发热体2B连接。

[绝缘性基板]

绝缘性基板1例如包含无机绝缘性材料及有机绝缘性材料等的绝缘性材料之中的任意1种类或2种类以上。无机绝缘性材料为例如金属氧化物及陶瓷等。金属氧化物为例如氧化铝、氧化锆及莫来石等。陶瓷为例如玻璃陶瓷及氧化铝陶瓷等。有机绝缘性材料为例如环氧玻璃及酚醛（Phenol）等。特别是，包含有机绝缘性材料的绝缘性基板1，也可为环氧玻璃基板及酚醛基板等的印刷布线基板。

除此以外的绝缘性基板1的结构无特别限定。具体而言，绝缘性基板1的平面形状为例如矩形（正方形及长方形）、圆形（包含椭圆形）及多边形（除矩形之外）等。在此，例如，绝缘性基板1的平面形状为矩形。绝缘性基板1的厚度无特别限定，但是例如约0.5mm～约0.65mm。

[发热体]

发热体2是根据供电（通电）而自发热的发热源（加热器），加热基板利用发热体2而作为加热源发挥功能。此外，图1A～图1C中，对发热体2附上了较淡的网点。

该发热体2例如包含可根据供电而自发热的高电阻的导电性材料之中的任意1种类或2种类以上。该导电性材料为例如钨（W）、钼（Mo）及钌（Ru）等的金属材料。但是，导电性材料既可为金属材料的单体，也可为金属材料的化合物，也可为2种类以上的金属材料的合金。该化合物的种类无特别限定，但是例如为上述的金属材料的氧化物等。这样金属材料无论是单体还是化合物还是合金都可以的情形，即便在以后也同样。

除此以外的发热体2的结构无特别限定。具体而言，发热体2的平面形状相关的详细情况，例如，与上述的绝缘性基板1的平面形状相关的详细情况同样。在此，例如，发热体2的平面形状为矩形。发热体2的厚度无特别限定，但是，例如约50μm左右。

[供电端子]

供电端子3是为向发热体2供给电流并使该发热体2通电而被利用的供电用的端子。此外，图1A～图1C中，对供电端子3附上了较浓的网点。

该供电端子3例如包含导电性材料之中的任意1种类或2种类以上。该导电性材料为例如金（Au）、银（Ag）、铜（Cu）、铁（Fe）、镍（Ni）、钯（Pd）、铅（Pb）及锡（Sn）等的金属材料。

如后述那样，在产生孔4设置在与供电端子3重叠的位置的情况下，该供电端子3的形成范围无特别限定。在该情况下，供电端子3也可以仅覆盖产生孔4附近的绝缘性基板1的上表面。

其中，优选供电端子3不仅覆盖绝缘性基板1的上表面，而且也覆盖产生孔4内部的绝缘性基板1的内壁面。这是因为供电端子3的形成面积变大，所以利用该供电端子3变得容易供电给发热体2。

另外，供电端子3也可以仅覆盖绝缘性基板1的内壁面之中的一部分，但是优选覆盖该内壁面之中的全部。这是因为供电端子3的形成面积会进一步变大。

除此以外的供电端子3的结构无特别限定。具体而言，关于供电端子3的平面形状的详细情况，例如，与上述的绝缘性基板1的平面形状相关的详细情况同样。在此，例如，供电端子3的平面形状为圆形。供电端子3的厚度无特别限定，但是例如为约50μm左右。

[产生孔]

产生孔4是在绝缘性基板1基于对发热体2的供电而开裂的情况下，成为该开裂的产生点（起点）的孔（第1孔）。即，在绝缘性基板1产生开裂的情况下，以产生孔4为起点产生开裂的方式，控制该开裂的产生位置。此外，产生孔4的数量既可为只1个，也可为2个以上。

该产生孔4如上述那样既可为贯通绝缘性基板1的孔（贯通孔），也可为未贯通绝缘性基板1的孔（非贯通孔）。该非贯通孔为绝缘性基板1的厚度方向（Y轴方向）上的凹坑。但是，产生孔4设置在绝缘性基板1的一面，因此作为非贯通孔的产生孔4在该绝缘性基板1的上表面侧开口。

另外，产生孔4既可为在绝缘性基板1的比外缘1E更靠内侧设置的孔（完全孔），也可为设置在绝缘性基板1的外缘1E的孔（不完全孔）。该不完全孔是切口状（或凹口状）的孔，是与绝缘性基板1的厚度方向交叉的方向（Y轴方向）上的凹坑。

在此，例如，产生孔4的数量为1个。另外，例如，产生孔4为贯通孔并且是不完全孔。即，产生孔4以贯通该绝缘性基板1的方式设置在绝缘性基板1的外缘1E。

该产生孔4与停止孔5不同，位于比发热体2靠近供电端子3的一侧。这是因为在对发热体2供电时，绝缘性基板1在作为电流的起始供给点的供电端子3附近被局部加热。由此，在因为加热时产生的内部应力而绝缘性基板1开裂的情况下，该绝缘性基板1变得以产生孔4为起点容易开裂。此外，上述的内部应力被认为主要因为在绝缘性基板1中产生的温度差而产生。

产生孔4如上述那样既可为贯通孔，也可为非贯通孔，但是在其中也是优选为贯通孔。这是因为在因加热时产生的内部应力而绝缘性基板1开裂的情况下，该绝缘性基板1变得会以产生孔4为起点容易开裂。

另外，产生孔4如上述那样无论是完全孔还是不完全孔都可以，但是在其中也是优选为不完全孔。这是因为在因为加热时产生的内部应力而绝缘性基板1开裂的情况下，该绝缘性基板1变得以产生孔4为起点容易开裂。

在此，在绝缘性基板1开裂的情况下，为了在该产生孔4容易产生开裂，产生孔4的具体的位置只要为尽可能地靠近供电端子3的位置就无特别限定。

其中，优选产生孔4设置在与供电端子3重叠的位置。换句话说，优选通过使产生孔4的形成位置和供电端子3的形成位置一致，将产生孔4设置在形成有该供电端子3的范围内。这是因为产生孔4与供电端子3之间的距离变为最短。由此，在对发热体2供电时（加热绝缘性基板1时），绝缘性基板1利用在供电端子3附近产生的内部应力而开裂的情况下，该绝缘性基板1变得以产生孔4为起点容易开裂。

当然，产生孔4的形成位置与供电端子3的形成位置不必需要一致，但是优选产生孔4与供电端子3之间的距离尽可能地小。这是因为绝缘性基板1在产生孔4附近容易受上述的内部应力的影响。

产生孔4的平面形状（开口形状）相关的详细情况，例如，与上述的绝缘性基板1的平面形状相关的详细情况同样。但是，作为不完全孔的产生孔4的平面形状，成为上述矩形等图形之中的一部分形状。在此，例如，产生孔4的平面形状为圆形之中的一部分形状（半圆形）。

此外，为了形成产生孔4，例如，在准备未设置产生孔4的绝缘性基板1之后，利用激光等对绝缘性基板1进行穿孔处理即可。除此以外，例如，也可以利用模具来将绝缘性基板1成型。该产生孔4的形成方法，例如，即便关于停止孔5的形成方法也同样。

[停止孔]

停止孔5是在绝缘性基板1以产生孔4为起点开裂的情况下，成为该开裂的停止点的孔（第2孔）。即，在绝缘性基板1产生开裂的情况下，控制该开裂的进展状况，以使开裂以停止孔5为终点停止。此外，停止孔5的数量既可为只1个，也可为2个以上。

该停止孔5与上述的产生孔4同样，无论是贯通孔还是非贯通孔都可以。其中，优选为贯通孔。这是因为在因为加热时产生的内部应力而绝缘性基板1开裂的情况下，该开裂变得以停止孔5为终点容易停止。

另外，停止孔5与上述的产生孔4同样，无论是完全孔还是不完全孔都可以。其中，优选为完全孔。这是因为在因为加热时产生的内部应力而绝缘性基板1开裂的情况下，该开裂变得以停止孔5为终点容易停止。

详细而言，停止孔5是在绝缘性基板1以产生孔4为起点开裂的情况下，为了抑制该开裂到达发热体2而设置的。在该情况下，停止孔5例如优选设置在比产生孔4靠近发热体2的位置，即比绝缘性基板1的外缘1E更靠内侧设置。因此，停止孔5优选为比绝缘性基板1的外缘1E更靠内侧设置的孔，即完全孔。

在此，例如，停止孔5的数量为1个。另外，例如，停止孔5为贯通孔并且是完全孔。即，停止孔5以贯通该绝缘性基板1的方式比绝缘性基板1的外缘1E更靠内侧设置。

该停止孔5与产生孔4不同，位于比供电端子3靠近发热体2的一侧。这是因为在对发热体2供电时绝缘性基板1开裂的情况下，该开裂具有以靠近发热体2的方式扩展的倾向。为了抑制因为该开裂的发热体2的断线，停止孔5需要配置在发热体2附近。

停止孔5的平面形状（开口形状）相关的详细情况，例如，与上述的绝缘性基板1的平面形状相关的详细情况及产生孔4的平面形状相关的详细情况同样。在此，例如，停止孔5的平面形状为圆形。

在此，停止孔5的具体的位置，只要在对发热体2供电时绝缘性基板1开裂的情况下，是能够使该开裂停止的位置，就无特别限定。

其中，为了提高在停止孔5停止开裂的可能性，优选使发热体2、供电端子3、产生孔4及停止孔5的位置关系满足下述的两个条件（位置条件）之中的一方或双方。

位置条件1：停止孔5位于以产生孔4的位置为基准的绝缘性基板1的正中线L上。

位置条件2：产生孔4与停止孔5之间的距离Y，小于该产生孔4与发热体2之间的距离X。

在位置条件1中，以产生孔4的位置为基准，对绝缘性基板1的上表面引正中线（中芯线）L的情况下，停止孔5以与正中线L重叠的方式配置。在该情况下，停止孔5的中心位置既可以位于正中线L上，也可以从正中线L脱离。

优选满足位置条件1是因为在绝缘性基板1以产生孔4为起点开裂的情况下，该开裂具有在沿着正中线L的方向容易进行的倾向。依据该倾向，以与正中线L重叠的方式配置停止孔5，从而在该停止孔5停止开裂的可能性变高。

位置条件2中，距离Y相对较小，因此停止孔5配置在靠近开裂的产生点即产生孔4的位置，而距离X相对较大，因此发热体2配置在距离产生孔4较远的位置。此外，距离X为产生孔4与发热体2之间的最短距离，并且距离Y为产生孔4与停止孔5之间的最短距离。

优选满足位置条件2是因为停止孔5配置在比发热体2靠近产生孔4的位置。由此，在绝缘性基板1以产生孔4为起点开裂的情况下，该开裂在到达发热体2之前在停止孔5容易停止，因此难以到达该发热体2。

也可以只满足位置条件1、2之中的任意一方，但是，在其中也是优选满足双方。这是因为能得到上述的位置条件1相关的优点及位置条件2相关的优点这双方。

[布线]

布线6例如包含与供电端子3的形成材料同样的材料。

在发热体2和供电端子3经由布线6互相连接的情况下，如上述那样，在绝缘性基板1以产生孔4为起点开裂的情况下，该开裂在停止孔5停止。由此，开裂难以到达布线6，因此还能抑制因为该开裂的布线6的断线。

除此以外的布线6的结构无特别限定。具体而言，布线6的平面形状既可为直线状，也可为曲线状，也可为包含它们的2种类以上的形状。该布线6的图案形状例如也可以在中途弯曲1次以上。

＜1－2. 动作＞

该加热基板例如如以下那样动作。

在使用加热基板时，若电流供给到供电端子3，则该电流经由布线6供给发热体2，因此该发热体2被供电（通电）。由此，发热体2发热，因此加热对象物被加热基板加热。

＜1－3. 作用及效果＞

依据上述的加热基板，在绝缘性基板1的一面，靠近供电端子3的一侧设置有产生孔4，并且在靠近发热体2的一侧设置有停止孔5。产生孔4是在绝缘性基板1根据对发热体2供电而开裂的情况下，成为该开裂的产生点的孔。停止孔5是在绝缘性基板1开裂的情况下，成为该开裂的停止点的孔。因而，基于以下的理由，能够确保加热动作相关的可靠性。

图2为了说明第1比较例的加热基板相关的问题点，表示与图1C对应的平面结构。图3为了说明本实施方式的加热基板相关的优点，表示与图1C对应的平面结构。

第1比较例的加热基板除了不具备停止孔5之外，具有与本实施方式的加热基板同样的结构。在该第1比较例的加热基板中，如图2所示，当对发热体2供电时，绝缘性基板1因为在供电端子3附近被局部加热而开裂的情况下，以产生孔4为起点产生开裂C1、C2。

开裂C1、C2主要以沿着正中线L的方式扩展后，一边从该正中线L脱离一边继续扩展。在该情况下，在比较早的阶段从正中线L脱离的开裂C1，容易以横切布线6A的方式扩展，因此该布线6A断线的可能性变高。另外，在比较迟的阶段从正中线L脱离的开裂C2虽然不会横切布线6A，但是容易以横切发热体2A的方式扩展，因此该发热体2A断线的可能性变高。在任一种情况下，都因为开裂C1、C2而发热体2A无法正常发热，因此加热动作相关的可靠性会下降。

此外，在开裂C2横切了发热体2A的整体的情况下，该发热体2A会中途分开。在该情况下，发热体2A的一部分不会被通电，因此该发热体2A的一部分不能发热。

上述的开裂C2及发热体2A相关的问题，即便关于开裂C1及布线6A也同样地产生。

相对于此，本实施方式的加热基板中，如图3所示，在对发热体2供电时绝缘性基板1开裂的情况下，会以产生孔4为起点产生开裂C3。

开裂C3与上述的开裂C1、C2同样，主要以沿着正中线L的方式扩展。然而，由于在开裂C3的进展方向设置有停止孔5，所以该开裂C3不能扩展到超过停止孔5的区域，而在该停止孔5停止。在该情况下，由于开裂C3难以扩展而到达发热体2，所以该发热体2断线的可能性变低。同样地，开裂C3难以扩展而到达布线6，因此该布线6断线的可能性也变低。由此，即便产生开裂C3，发热体2A也能正常发热，因此加热动作相关的可靠性变高。因而，能够确保加热动作相关的可靠性。

特别是，如果产生孔4为贯通孔，则在绝缘性基板1开裂的情况下，以该产生孔4为起点容易产生开裂，因此能够得到更高的效果。另外，如果停止孔5为贯通孔，则在绝缘性基板1开裂的情况下，开裂会在该停止孔5容易停止，因此能够得到更高的效果。

另外，如果产生孔4为设置在绝缘性基板1的外缘1E的切口状的不完全孔，则在绝缘性基板1开裂的情况下，会以该产生孔4为起点容易产生开裂，因此能够得到更高的效果。另外，如果停止孔5为比绝缘性基板1的外缘1E更靠内侧设置的完全孔，则在绝缘性基板1开裂的情况下，开裂会在该停止孔5容易停止，因此能够得到更高的效果。

另外，如果产生孔4设置在与供电端子3重叠的位置，则在绝缘性基板1开裂的情况下，以该产生孔4为起点容易产生开裂，因此能够得到更高的效果。

另外，如果发热体2、供电端子3、产生孔4及停止孔5的位置关系满足上述的位置条件1、2之中的一方或双方，则在绝缘性基板1开裂的情况下，以产生孔4为起点产生的开裂会在停止孔5容易停止，因此能够得到更高的效果。

另外，如果发热体2和供电端子3经由布线6互相连接，则如上述那样，不仅抑制发热体2的断线，而且也抑制布线6的断线，因此能够得到更高的效果。

＜1－4. 变形例1＞

此外，关于发热体2、供电端子3、产生孔4及停止孔5，数量及位置等的结构条件能够任意变更。

例如，如与图1C对应的图4～图7所示，也可以变更加热基板的结构。图4～图7所示的加热基板的结构除了在以下说明的点以外，与图1C所示的加热基板的结构同样。在图4～图7所示的情况下，以产生孔4为起点产生的开裂也在停止孔5停止，因此能够确保加热动作相关的可靠性。

[其1]

在图4中，例如，停止孔5配置在从供电端子3较远的位置。在该情况下，虽然能满足上述位置条件1、2之中位置条件1，但是不满足位置条件2。即，停止孔5虽然位于正中线L上，但是距离Y会大于距离X。

[其2]

在图5中，例如，停止孔5以维持距离Y的状态配置在从正中线L脱离的位置。在该情况下，虽然不满足上述位置条件1、2之中位置条件1，但是满足位置条件2。即，停止孔5虽然不位于正中线L上，但是距离Y小于距离X。

[其3]

在图6中，例如，将供电端子3的数量从1个变更为2个，并且将产生孔4的数量也从1个变更为2个。即，加热基板具备两个供电端子3（3A、3B）和两个产生孔4（4A、4B）。产生孔4A、4B的位置只要配置成彼此不相重叠，就无特别限定。供电端子3A例如经由布线6A与发热体2A连接，并且供电端子3B例如经由布线6B与发热体2B连接。在该情况下，上述的位置条件1、2都被满足。

[其4]

在图7中，例如，将发热体2的数量从2个变更为1个，并且取代布线6A、6B而使用布线6C、6D。发热体2例如以使其中心位于正中线L上的方式配置。停止孔5配置在产生孔4与发热体2之间。供电端子3例如经由两个布线6C、6D与发热体2连接。在该情况下，上述的位置条件1、2都被满足。

图8为了说明第2比较例的加热基板相关的问题点，而表示了与图7对应的平面结构。图9为了说明第3比较例的加热基板相关的问题点，而表示了与图7对应的平面结构。

第2比较例的加热基板除了不具备停止孔5以外，具有与图7所示的加热基板同样的结构。第3比较例的加热基板除了供电端子3经由1个布线6与发热体2连接以外，具有与图7所示的加热基板同样的结构。

一边参照图2一边说明的第1比较例的加热基板相关的问题，关于第2比较例的加热基板及第3比较例的加热基板也同样出现。具体而言，第2比较例的加热基板中，如图8所示，若以产生孔4为起点产生开裂C4、C5，则因为该开裂C4而布线6C断线，并且因为该开裂C5而发热体2断线。另外，第3比较例的加热基板中，如图9所示，若以产生孔4为起点产生开裂C6、C7，则因为该开裂C6而布线6断线，并且因为该开裂C7而发热体2断线。

相对于此，图7所示的加热基板中，如一边参照图3一边说明那样，即便以产生孔4为起点产生开裂C3，该开裂C3也在停止孔5停止，因此能抑制发热体2的断线及布线6C、6D的断线。

＜1－5. 变形例2＞

另外，例如，如与图1B对应的图10及与图1C对应的图11所示，也可以在产生孔4与停止孔5之间设置槽7，以使该产生孔4与停止孔5连接。该槽7为所谓的凹坑，因此不贯通绝缘性基板1。

在该情况下，若以产生孔4为起点产生开裂，则该开裂沿着槽7而扩展，因此会容易引导到停止孔5。因而，开裂更加难以到达发热体2及布线6，因此能够更加提高加热动作相关的可靠性。

该槽7既可为直线状，也可为曲线状，包含它们的2种类以上也可。另外，槽7也可以在中途弯曲1次以上。在其中槽7也是优选为沿着正中线L的直线状。这是因为槽7的距离、即开裂的引导距离最短，所以将该开裂更加容易引导到停止孔5。

此外，槽7的宽度、深度及截面形状等的条件，能够任意设定。在此，例如，如图10所示，槽7的截面形状为矩形。

＜2. 保护元件＞

接着，关于适用本发明的一个实施方式的加热基板的保护元件进行说明。

在此说明的保护元件为所谓的熔丝。该保护元件搭载于电子设备，以在产生过电流及过电压等的异常时截断电气电路。该电子设备的种类无特别限定。

特别是，适用了上述加热基板的保护元件，具备：根据过电流而截断电气电路的功能（电流截断模式的电路截断功能）；以及根据产生过电压等的异常时而利用加热基板（发热体2）截断电气电路的功能（加热器截断模式的电路截断功能）。

＜2－1. 结构＞

图12及图13表示保护元件的截面结构。以下，随时引用已说明的本发明的一个实施方式的加热基板的结构要素。

保护元件例如如图12及图13所示，在壳体101的内部具备3个外部端子102、103、106和可熔导体104和加热基板105。该可熔导体104沿着从外部端子102朝向外部端子103的方向（X轴方向）延伸。

壳体101是保护元件的外装，例如，包含工程塑料等之中的任意1种类或2种类以上。该工程塑料为例如聚苯硫醚（PPS）及液晶聚合物（LCP）等。

该壳体101的形状无特别限定，例如，既可为XY面的形状为圆形及椭圆等的圆筒，也可为其截面形状为矩形的立方体及长方体等的方体。

外部端子102、103经由可熔导体104互相连接。在搭载有保护元件的电子设备中，外部端子102、103及可熔导体104形成电气电路的一部分。外部端子102例如在可熔导体104的延伸方向的一端侧，通过壳体101而导出外部，并且外部端子103例如在可熔导体104的延伸方向的另一端侧，通过壳体101而导出外部。

外部端子102、103分别包含例如与供电端子3同样的导电性材料之中的任意1种类或2种类以上，具体而言，包含铜等。此外，外部端子102、103既可以包含相同种类的材料，也可以包含不同种类的材料。

可熔导体104的结构无特别限定。在此，例如，可熔导体104包含3个部分（中央部104A、一端部104B及另一端部104C）。一端部104B例如配置在外部端子102与中央部104A之间，中央部104A经由一端部104B而与外部端子102连接。另一端部104C例如配置在外部端子103与中央部104A之间，中央部104A经由另一端部104C而与外部端子103连接。

该可熔导体104包含根据过电流而自发热，并且利用该自发热能够熔化的导电性材料（导电性熔化材料）之中的任意1种类或2种类以上。该导电性熔化材料例如为SnAgCu类的无铅焊锡等。另外，导电性熔化材料为例如BiPbSn合金、BiPb合金、BiSn合金、SnPb合金、PbIn合金、ZnAl合金、InSn合金及PbAgSn合金等。

加热基板105具有与上述的本发明的一个实施方式的加热基板同样的结构。但是，在图12及图13中，简化了加热基板105的图示。该加热基板105以使发热体2与可熔导体104之中的中央部104A邻接的方式配置。

外部端子106与加热基板105之中的供电端子3连接。该外部端子106例如在与可熔导体104的延伸方向交叉的方向（Y轴方向）的一端侧，通过壳体101而导出外部。此外，外部端子106例如包含与外部端子102、103同样的导电性材料之中的任意1种类或2种类以上。

＜2－2. 动作＞

[电流截断模式]

该保护元件例如如以下说明的那样，执行电流截断模式的保护动作。

搭载在电子设备的保护元件中，如上述那样，外部端子102、103经由可熔导体104互相连接。在该情况下，外部端子102、103及可熔导体104形成电气电路的一部分，该外部端子102、103处于能够电导通的状态。

在使用电子设备等时，若过电流（超过设计值的电流）流过电气电路，则可熔导体104根据该过电流而自发热（电阻发热）。由此，若可熔导体104发热到熔点以上的温度，则该可熔导体104熔化，因此外部端子102、103成为不能电导通的状态。因而，电气电路被截断。

[加热器截断模式]

另外，保护元件例如如以下说明那样，还执行加热器截断模式的保护动作。

例如，在电池组等的电子设备搭载了保护元件的情况下，若检测到该电子设备中产生过电压（过充电）等的异常，则在加热基板105中，发热体2经由外部端子106被供电。关于该电子设备的动作的详细情况后述（参照图14）。若根据该供电而发热体2自发热，则可熔导体104利用该自发热而被加热。由此，若可熔导体104加热到熔点以上的温度，则该可熔导体104熔化，因此外部端子102、103成为不能电导通的状态。因而，电气电路被截断。

如上所述，加热器截断模式的保护动作是在检测到产生异常的情况下执行的，但是该异常不仅包括上述的过电压，而且还包括例如温度上升及冲击等的其他因素。

＜2－3. 作用及效果＞

依据上述的保护元件，加热基板105具有与上述的本发明的一个实施方式的加热基板同样的结构。在该情况下，如上述，即便在使用加热基板105时在绝缘性基板1产生开裂，发热体2也能正常发热，因此加热动作相关的可靠性变高。而且，随着发热体2能够正常发热的情况，当产生异常时能够利用加热基板105充分地加热可熔导体104，因此保护动作相关的可靠性也变高。因而，能够确保保护元件的动作可靠性。

除此以外的保护元件的作用及效果，与本发明的一个实施方式的加热基板相关的作用及效果同样。当然，也可以将一边参照图4～图7、图10及图11一边说明的变形例1、2适用于加热基板105。

＜3. 保护元件的适用例（电子设备）＞

接着，关于本发明的一个实施方式的保护元件的适用例即电子设备进行说明。此外，在以下的说明中，随时引用已说明的保护元件的结构要素。

适用本发明的一个实施方式的保护元件的电子设备的种类无特别限定。以下，作为适用本发明的一个实施方式的保护元件的电子设备的一个例子，关于电池组进行说明。但是，电子设备的种类并不限定于电池组，根据需要，也可为需要截断电气电路的其他电子设备。

图14表示适用保护元件的电池组200的电路结构。

此外，在图14中，与电池组200一起还示出为对该电池组200进行充电而被利用的充电装置40。该电池组200可对充电装置40进行装卸，在图14中，示出电池组200与充电装置40连接的状态。

电池组200例如具备保护元件100、1个或2个以上的二次电池20、检测电路25、电流控制元件28、和充放电控制电路30。即，保护元件100装入到电池组200的电路。

保护元件100配置在二次电池20与充放电控制电路30之间。该保护元件100中，外部端子102与二次电池20连接，外部端子103与正极端子26连接，外部端子106与电流控制元件28连接。由此，保护元件100配置在对二次电池20进行充电时充电电流流过的路径及使二次电池20放电时放电电流流过的路径，因此可熔导体104配置在二次电池20的充放电路径。

该保护元件100具有与上述的本发明的一个实施方式的保护元件同样的结构。即，保护元件100具有电流截断模式的电路截断功能和加热器截断模式的电路截断功能。在该保护元件100执行加热器截断模式的保护动作的情况下，该保护元件100的保护动作被电流控制元件28控制。

二次电池20的种类并无特别限定，但是为例如锂离子二次电池等之中的任意1种类或2种类以上。在此，例如，二次电池20包含串联连接的4个二次电池21～24，形成所谓的电池堆。

该二次电池20经由正极端子26及负极端子27而与充电装置45连接。由此，能够从充电装置40对二次电池20施加充电电压，因此该二次电池20能够充电。

检测电路25与二次电池20及充放电控制电路30分别连接。该检测电路25在测定二次电池20的电压后，向充放电控制电路30输出该测定结果。在此，例如，二次电池20包含4个二次电池21～24，因此检测电路25测定二次电池21～24各自的电压。

另外，检测电路25与电流控制元件28连接。该检测电路25基于二次电池20的电压的测定结果，根据需要，向电流控制元件28输出截断信号。该截断信号是用于在保护元件100中执行加热器截断模式的保护动作的信号。

电流控制元件28是为控制保护元件100的动作而被利用的开关元件，例如，为场效应晶体管（FET）等。该电流控制元件28与检测电路25连接，并且与保护元件100的外部端子106连接。

充放电控制电路30包含两个电流控制元件31、32和控制二次电池20的充放电的控制部33。

电流控制元件31、32分别为例如场效应晶体管（FET）等。该电流控制元件31、32配置在二次电池20与充电装置40之间的电流路径，并且串联连接。

控制部33通过从充电装置45供给电力而工作，并且控制电流控制元件31、32的动作。

此外，在对二次电池20充电后，电池组200从充电装置40脱离后，经由正极端子26及负极端子27而与作为运转对象的其他电子设备（以下，称为“运转对象设备”。）连接。该运转对象设备的种类无特别限定，例如为笔记本型个人计算机等。由此，电力从电池组200供给到运转对象设备，因此该运转对象设备能够运转。

该电池组200例如如以下说明的那样进行动作。

控制部33基于检测电路25的检测结果（二次电池20的电压），判定该二次电池20中是否产生异常（过充电状态或过放电状态）。该控制部33在判定为二次电池20中产生异常的情况下，控制电流控制元件31、32的栅极电压，从而截断对二次电池20的电流供给。

此外，若超过额定的过电流流过二次电池20，则如上述，保护元件100中执行电流截断模式的保护动作。即，保护元件100中可熔导体104熔化，因此二次电池20与充电装置40之间的电流路径被截断。

另外，检测电路25基于检测结果（二次电池20的电压），判定该二次电池20中是否产生异常（过电压状态等）。该检测电路25在判定（探测）为二次电池20中产生异常的情况下，向电流控制元件28输出截断信号。

若从检测电路28输出截断信号，则如上述，在保护元件100中执行加热器截断模式的保护动作。即，电流控制元件28能够向保护元件100供给电流。在该情况下，若电流从二次电池20经由外部端子106而向发热体2供给，则该发热体2发热，因此可熔导体104被发热体2加热。由此，由于可熔导体104熔化，所以不依赖电流控制元件31、32的动作而二次电池20与充电装置40之间的电流路径被截断。

依据上述的电池组200，保护元件100具有与本发明的一个实施方式的保护元件同样的结构。在该情况下，如上述，加热动作相关的可靠性变高，因此保护动作相关的可靠性也变高。因而，能够确保保护动作相关的可靠性。除此以外的作用及效果与本发明的一个实施方式的保护元件同样。

实施例

关于本发明的实施例详细地进行说明。

（实施例1、2）

按照以下的顺序，制作了图12及图13所示的保护元件。

最先，准备氧化铝陶瓷基板后，利用激光来对氧化铝陶瓷基板进行穿孔处理，形成了产生孔4及停止孔5。由此，得到绝缘性基板1。

在该情况下，使产生孔4的平面形状为圆形，并且使该产生孔4为贯通孔及不完全孔。使停止孔5的平面形状为圆形，并且使该停止孔5为贯通孔及完全孔。在以产生孔4为基准的正中线L上配置了停止孔5。设产生孔4的内径＝0.5mm、停止孔5的内径＝0.65mm、距离X＝2mm、距离Y＝1.8mm。

接着，在绝缘性基板1上，图案形成发热体2（氧化钌）、供电端子3（银）及布线6（银）的每一个。在该情况下，在绝缘性基板1的表面厚膜印刷包含氧化钌等的各材料的膏后，将该厚膜烧结。

由此，完成了图1A～图1C所示的加热基板105。此外，为了进行比较，除未形成停止孔5以外按照同样的顺序，形成了图2所示的加热基板105。

接着，经由可熔导体104使外部端子102、103互相连接，并且使外部端子106与加热基板105（供电端子3）连接后，以使发热体2与该可熔导体104邻接的方式配置加热基板105。最后，在壳体101的内部，收纳外部端子102、103、106、可熔导体104及加热基板105。由此，完成了保护元件。该保护元件的主要部分的结构（有无产生孔4及有无停止孔5）如表1所示。

调查保护元件的动作特性（加热器截断模式），得到了表1所示的结果。在调查该动作特性的情况下，在壳体101的外部使外部端子102、103间短路的状态下，向外部端子102、103与外部端子106之间供给电力（最大120W），使加热基板105（发热体2）发热。其结果，以目视调查可熔导体104是否熔化，并且利用万用表（tester）来测定绝缘电阻（Ω）。

[表1]

实验例	产生孔	停止孔	熔化	绝缘电阻（Ω）
					1	有	有	充分	＞106
2	有	无	不充分	＜＜106

保护元件根据停止孔5的有无示出完全不同举动。

详细而言，在未形成停止孔5的情况下（实验例2），若以产生孔4为起点产生开裂，则该开裂到达发热体2。在该情况下，发热体2未能正常自发热，因此可熔导体104没有被该发热体2充分地加热。因而，由于可熔导体104没有充分地熔化，所以绝缘电阻没有增加。

相对于此，在形成了停止孔5的情况下（实验例1），若以产生孔4为起点产生开裂，则该开裂在停止孔5停止，因此未到达发热体2。在该情况下，由于发热体2能够正常自发热，所以可熔导体104被发热体2充分地加热。因而，可熔导体104充分地熔化，因此绝缘电阻显著增加。

根据表1所示的结果，若在绝缘性基板1设置有产生孔4及停止孔5，则在加热器截断模式的保护动作时电气电路被截断。因而，确保加热基板105的加热动作相关的可靠性，并且还确保搭载该加热基板105的保护元件的保护动作。

以上，一边举出实施方式及实施例一边关于本发明进行了说明，但是本发明并不限定于实施方式及实施例中说明的方式，可进行各种变形。例如，加热基板的结构及保护元件的结构并不限定于上述的实施方式中说明的结构，也可以适当变更。

本申请以在日本特许厅于2014年12月5日申请的日本专利申请号第2014－246694号为基础主张优先权，通过参照将该申请的所有内容引入至本申请。

如果是本领域技术人员根据设计上的要件或其他因素想到各种修改、组合、子组合、及变更，但是这些也应被理解为包括在所附权利要求书的宗旨或其均等物的范围。

标号说明

1绝缘性基板；1E外缘；2发热体；3供电端子；4产生孔；5停止孔；6布线；7槽；102、103外部端子；104可熔导体；105加热基板。

Claims (18)

1.一种加热基板，在设置有第1孔及第2孔的绝缘性基板的一面，具备发热体、和向所述发热体供给电流的供电端子，

所述第1孔位于比所述发热体更靠近所述供电端子的一侧，并且所述第2孔位于比所述供电端子更靠近所述发热体的一侧。

2.如权利要求1所述的加热基板，其中，所述第1孔及所述第2孔之中的至少一方为贯通孔。

3.如权利要求1或权利要求2所述的加热基板，其中，

所述第1孔是设置在所述绝缘性基板的外缘的切口状的不完全孔，

所述第2孔是比所述绝缘性基板的外缘更靠内侧设置的完全孔。

4.如权利要求1至权利要求3的任一项所述的加热基板，其中，所述第1孔设置在与所述供电端子重叠的位置。

5.如权利要求1至权利要求4的任一项所述的加热基板，其中，所述发热体、所述供电端子、所述第1孔及所述第2孔的位置关系满足下述的两个条件之中的至少一方，

条件1：所述第2孔位于以所述第1孔的位置为基准的所述绝缘性基板的正中线上；

条件2：所述第1孔与所述第2孔之间的距离小于所述第1孔与所述发热体之间的距离。

6.如权利要求1至权利要求5的任一项所述的加热基板，其中，在所述绝缘性基板的一面具备连接所述发热体和所述供电端子的布线。

7.如权利要求1至权利要求6的任一项所述的加热基板，其中，在所述绝缘性基板的一面设置有连接所述第1孔和所述第2孔的槽。

8.一种加热基板，在设置有第1孔及第2孔的绝缘性基板的一面具备发热体，

所述第1孔是基于对所述发热体的供电在所述绝缘性基板产生的开裂的产生点，

所述第2孔是在所述第1孔产生的开裂的停止点。

9.一种保护元件，具备：

经由可熔导体互相连接的两个外部端子；以及

使所述可熔导体熔化的加热基板，

所述加热基板在设置有第1孔及第2孔的绝缘性基板的一面具备发热体和向所述发热体供给电流的供电端子，

所述第1孔位于比所述发热体更靠近所述供电端子的一侧，并且所述第2孔位于比所述供电端子更靠近所述发热体的一侧。

10.如权利要求9所述的保护元件，其中，所述第1孔及所述第2孔之中的至少一方为贯通孔。

11.如权利要求9或权利要求10所述的保护元件，其中，

所述第1孔是设置在所述绝缘性基板的外缘的切口状的不完全孔，

所述第2孔是比所述绝缘性基板的外缘更靠内侧设置的完全孔。

12.如权利要求9至权利要求11的任一项所述的保护元件，其中，所述第1孔设置在与所述供电端子重叠的位置。

13.如权利要求9至权利要求12的任一项所述的保护元件，其中，所述发热体、所述供电端子、所述第1孔及所述第2孔的位置关系满足下述的两个条件之中的至少一方，

条件1：所述第2孔位于以所述第1孔的位置为基准的所述绝缘性基板的正中线上；

条件2：所述第1孔与所述第2孔之间的距离小于所述第1孔与所述发热体之间的距离。

14.如权利要求9至权利要求13的任一项所述的保护元件，其中，在所述绝缘性基板的一面具备连接所述发热体和所述供电端子的布线。

15.如权利要求9至权利要求14的任一项所述的保护元件，其中，在所述绝缘性基板的一面设置有连接所述第1孔和所述第2孔的槽。

16.一种保护元件，具备：

经由可熔导体互相连接的两个外部端子；以及

使所述可熔导体熔化的加热基板，

所述加热基板在设置有第1孔及第2孔的绝缘性基板的一面具备发热体，

所述第1孔是基于对所述发热体的供电在所述绝缘性基板产生的开裂的产生点，

所述第2孔是在所述第1孔产生的开裂的停止点。

17.一种电子设备，具备产生异常时截断电气电路的保护元件，

所述保护元件具备：

经由可熔导体互相连接的两个外部端子；以及

使所述可熔导体熔化的加热基板，

所述加热基板在设置有第1孔及第2孔的绝缘性基板的一面具备发热体和向所述发热体供给电流的供电端子，

所述第1孔位于比所述发热体更靠近所述供电端子的一侧，并且所述第2孔位于比所述供电端子更靠近所述发热体的一侧。

18.一种电子设备，具备产生异常时截断电气电路的保护元件，

所述保护元件具备：

经由可熔导体互相连接的两个外部端子；以及

使所述可熔导体熔化的加热基板，

所述加热基板在设置有第1孔及第2孔的绝缘性基板的一面具备发热体，

所述第1孔是基于对所述发热体的供电在所述绝缘性基板产生的开裂的产生点，

所述第2孔是在所述第1孔产生的开裂的停止点。