DE102012016158B4

DE102012016158B4 - Schutzkomponente und Schutzvorrichtung, die selbige verwendet

Info

Publication number: DE102012016158B4
Application number: DE102012016158.1A
Authority: DE
Inventors: Hsin-Hsien Yeh; Hong-Ching Lin; Tsung-Wen Chen; Wen-Hao Deng
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2021-01-28
Anticipated expiration: 2032-08-15
Also published as: JP2013041829A; TW201310490A; CN102956414A; US20130044401A1; CN102956414B; DE102012016158A1; TWI488208B; US9019678B2; JP5523521B2

Abstract

Schutzkomponente (1, 10), umfassend:- ein Baugruppensubstrat (100);- eine erste Sicherungseinheit (101), die im Baugruppensubstrat (100) angeordnet ist und einen ersten Sicherungsbereich aufweist;- eine zweite Sicherungseinheit (102), die im Baugruppensubstrat (100) angeordnet ist und einen zweiten Sicherungsbereich nahe beim ersten Sicherungsbereich aufweist, wobei die erste Sicherungseinheit (101) die zweite Sicherungseinheit (102) überkreuzt; und- eine erste vergrabene Kammer (103, 103a, 103b, 303, 401, 402, 501, 502), die im Baugruppensubstrat (100) entsprechend dem ersten und zweiten Sicherungsbereich an der Kreuzung der ersten Sicherungseinheit (101) und der zweiten Sicherungseinheit (102) angeordnet ist, wobei, wenn der erste oder der zweite Sicherungsbereich ausgelöst wird, die erste vergrabene Kammer (103, 103a, 103b, 303, 401, 402, 501, 502) eine Energie vom Schmelzen der Sicherung unterstützt, um den anderen des ersten und zweiten Sicherungsbereichs zu unterbrechen;- eine erste Elektrode (T1), die mit einem ersten Anschluss der ersten Sicherungseinheit (101) verbunden ist und elektrische Energie von einer Spannungsquelle empfängt;- eine zweite Elektrode (T2), die mit einem zweiten Anschluss der ersten Sicherungseinheit (102) verbunden ist, und die elektrische Energie für eine Lastvorrichtung (BS) bereitstellt;- eine dritte Elektrode (T3), die mit einem ersten Anschluss der zweiten Sicherungseinheit (102) verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss der zweiten Sicherungseinheit (102) selektiv mit der ersten (T1) oder zweiten Elektrode (T2) verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet von Schutzkomponenten und insbesondere Schutzkomponenten, die eine Energieversorgung unter Zuhilfenahme von vergrabenen Kammern abstellen, und betrifft Schutzvorrichtungen, die selbige verwenden.
Stand der Technik
Wieder aufladbare Batterien werden in tragbaren Vorrichtungen wie Mobiltelefonen und Notebooks verwendet. Insbesondere werden in mobilen Vorrichtungen weitgehend wieder aufladbare Lithiumbatterien verwendet, deren Leistungsfähigkeit nicht durch Memory-Effekte verschlechtert wird. Sicherheitsfaktoren sind essentiell beim Laden von Lithiumbatterien, da Feuer oder Explosionen bei anormalen Vorkommnissen oder falscher Bedienung vorkommen können. Deshalb müssen kommerzielle Lithiumbatteriesets Schutzschaltungen zum Steuern von Lade-/Entladevorgängen bereitstellen. Multifunktionale Sicherungen (Schutzkomponenten) weisen den Vorteil auf, dass sie einen geringeren Raum einnehmen und einen Mehrfachschutz bereitstellen, sodass sie heutzutage oftmals als Basisteil für Lithiumbatteriesets verwendet werden. Viele Unternehmen und Forschungsinstitute haben Ressourcen zur Entwicklung zahlreicher multifunktionaler Sicherungen für die kommerzielle Verwendung bei wieder aufladbaren Batterien und anderen elektronischen Anwendungsmöglichkeiten aufgewendet.
DE20 2009 017 813 U1 bezieht sich auf eine Überstromsicherungselement umfassend ein Basismaterial, ein Schmelzmaterial, einen Hohlraum, und Kontakte. Das Basismaterial bildet eine obere Lage und eine untere Lage. Das Schmelzmaterial befindet sich zwischen der oberen und der unteren Lage des Basismaterials.
US 2010 / 0 289 612 A1 bezieht sich eine Stromschutzvorrichtung, umfassend ein Substrat mit einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt; eine Schmelzschicht, die zwischen dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt installiert ist; Enden der Schmelzschicht, die von dem Substrat freiliegen; einen Hohlraum, der in der Nähe von Oberflächen der Schmelzschicht ausgebildet ist, um einen Raum zur Aufnahme der Schmelzschicht zu schaffen, wenn die Schmelzschicht schmilzt; und eine Endelektrode mit drei Schichten, die eine dünne Silberschicht, eine dünne Nickelschicht und eine dünne Zinnschicht umfassen; wobei die Endelektrode als eine leitende Elektrode ausgebildet ist.
US 2010 / 0 265 031 A1 bezieht sich auf oberflächenmontierte Dünnfilm-Sicherungsstruktur, die eine auf einer Seite eines isolierenden Substrats angeordnete schmelzbare Sicherungsschaltungsstruktur enthält, und die schmelzbare Sicherungsschaltungsstruktur einen schmelzbaren Verbindungsabschnitt hat, der elektrisch zwischen zwei gegenüberliegenden Elektrodenabschnitten angeschlossen ist.
JP H10-308 157 A bezieht sich auf ein Sicherungselement das in Längsrichtung eines isolierten Substrats durch verschiedene Arten von Dünnfilmbildungsverfahren auf einer Oberfläche des isolierten Substrats, das in einem langen Streifen ausgebildet ist, zu einem streifenförmigen Dünnfilm geformt wird, um ein Element zu bilden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Schutzkomponenten, die eine Energieversorgung unter Zuhilfenahme von vergrabenen Kammern abstellen, und betrifft weiter Schutzvorrichtungen, die selbige verwenden.
Die oben genannte technische Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Schutzkomponente: Ein Baugruppensubstrat; eine erste Sicherungseinheit, die im Baugruppensubstrat angeordnet ist und einen ersten Sicherungsbereich aufweist; eine zweite Sicherungseinheit, die im Baugruppensubstrat angeordnet ist und einen zweiten Sicherungsbereich aufweist, der nahe beim ersten Sicherungsbereich ist; und eine erste vergrabene Kammer, die im Baugruppensubstrat entsprechend dem ersten und zweiten Sicherungsbereich angeordnet ist, wobei, wenn die erste oder zweite Sicherung ausgelöst wird, die erste vergrabene Kammer einer Sicherungsschmelzenergie dabei hilft, den anderen des ersten und zweiten Sicherungsbereichs zu unterbrechen.
Die vorliegende Erfindung gibt weiter eine Schutzvorrichtung an, die die Schutzkomponente der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet. Die Schutzvorrichtung umfasst: Die Schutzkomponente der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform; eine Erfassungseinheit; und eine Schalteinheit. Die Schutzkomponente umfasst weiter: Eine erste Elektrode, die mit einem ersten Anschluss der Sicherungseinheit verbunden ist und elektrische Energie von wenigstens einer Spannungsquelle empfängt; eine zweite Elektrode, die mit einem zweiten Anschluss der ersten Sicherungseinheit verbunden ist, und die elektrische Energie an eine Lastvorrichtung ausgibt; und eine dritte Elektrode, die mit einem ersten Anschluss der zweiten Sicherungseinheit verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss der zweiten Sicherungseinheit selektiv mit der ersten oder zweiten Elektrode verbunden ist. Die Erfassungseinheit ist mit der Schutzkomponente und der Lastvorrichtung verbunden, und gibt ein Schutzsignal aus, wenn die durch die Erfassungseinheit erfasste elektrische Energie einen vorbestimmten Wert übersteigt. Die Schalteinheit ist zwischen die dritte Elektrode und einen Referenzknoten geschaltet, und die Schalteinheit wird angeschaltet und leitet die elektrische Energie, die der Lastvorrichtung zugeführt werden soll, zum Referenzknoten um, wenn die Schalteinheit das Schutzsignal empfängt.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung kann durch das Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und der Beispiele mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen besser verstanden werden.

1A zeigt einen schematischen Aufbau einer Schutzkomponente 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
1B zeigt einen schematischen Aufbau einer Schutzkomponente 10 gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
1C zeigt ein äquivalentes Schaltkreisdiagramm der Schutzkomponenten 1 und 10 der 1A und 1B.
2A bis 2C zeigen Schnittansichten von drei beispielhaften Schutzkomponenten 10 entlang der ersten Richtung.
3 zeigt eine andere Ausführungsform der Schutzkomponente 1 in Schnittansicht entlang der ersten Richtung.
4A und 4B zeigen andere zwei Ausführungsformen der Schutzkomponente 10 in Schnittansicht entlang der ersten Richtung.
5A und 5B zeigen zwei andere Ausführungsformen der Schutzkomponente 10 in Schnittansicht entlang der ersten Richtung.
6A bis 6C zeigen jeweils einen schematischen Aufbau von Schutzkomponenten 1 und 10 gemäß drei anderer Ausführungsformen der Erfindung.
7A bis 7C zeigen jeweils eine Schnittansicht der Schutzkomponenten 1 und 10 der 6A bis 6C entlang einer zweiten Richtung.
8A bis 8C zeigen drei beispielhafte Ausführungsformen der Schutzvorrichtung 60, die die Schutzkomponente der Erfindung verwendet.

Detaillierte Beschreibung
Unten stehend werden beispielhafte Ausführungsformen im Detail unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben, sodass sie durch den Fachmann leicht realisiert werden können. Das erfinderische Konzept kann auf verschiedene Arten ausgeführt werden, ohne dass es auf die hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen begrenzt wäre. Eine Beschreibung von bekannten Teilen wird zum Zwecke der Klarheit weggelassen, und ähnliche Bezugszeichen beziehen sich auf ähnliche Elemente.
1A und 1B zeigen jeweils einen schematischen Aufbau von Schutzkomponenten 1 und 10 gemäß beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung. 1C zeigt ein äquivalentes Schaltkreisdiagramm der Schutzkomponenten 1 und 10 der 1A und 1B.
Bezugnehmend auf 1A umfasst die Schutzkomponente 1 ein Baugruppensubstrat 100, eine im Baugruppensubstrat 100 angeordnete erste Sicherungseinheit 101, eine im Baugruppensubstrat 100 angeordnete zweite Sicherungseinheit 102 und eine im Baugruppensubstrat 100 angeordnete vergrabene Kammer 103 (Hohlraum). Die erste und die zweite Sicherungseinheit 101 und 102 erstrecken sich entlang einer ersten bzw. zweiten Richtung. In 1A kreuzt die erste Sicherungseinheit 101 über die zweite Sicherungseinheit 102. Die vergrabene Kammer 103 ist ein umschlossener Bereich (umschlossener Raum), der nicht außerhalb des Baugruppensubstrats 100 freiliegt.
In dieser Ausführungsform kann der umschlossene Bereich 103 an einer Kreuzung der ersten und zweiten Sicherungseinheit 101 und 102 vorgesehen sein. In 1A ist die vergrabene Kammer 103 auf/über der ersten Sicherungseinheit 101 vorgesehen. Die vergrabene Kammer kann jedoch unter der zweiten Sicherungseinheit 102 oder zwischen der ersten und zweiten Sicherungseinheit 101 und 102 vorgesehen sein. Die erste Sicherungseinheit 101 und/oder die zweite Sicherungseinheit 102 können teilweise zur (in der) vergrabenen Kammer 103 freiliegen.
Verglichen mit der Schutzkomponente 1 der 1A besteht der Hauptunterschied darin, dass die Schutzkomponente 10 der 1B zwei vergrabene Kammern 103a und 103b aufweist, die im Baugruppensubstrat 100 angeordnet sind.
Die vergrabenen Kammern 103a und 103b sind unabhängige umschlossene Bereiche und liegen nicht außerhalb des Baugruppensubstrats 100 frei. Die vergrabenen Kammern 103a und 103b sind an der Kreuzung der ersten Sicherungseinheit 101 und der zweiten Sicherungseinheit 102 angeordnet.
Die erste Sicherungseinheit 101 und die zweite Sicherungseinheit 102 sind beispielsweise Sicherungsvorrichtungen mit einem Sicherungsbereich oder einem Sicherungsaktivbereich (nicht gezeigt) für einen Schmelzvorgang. In einigen Ausführungsformen der Erfindung können sich die Sicherungsbereiche der ersten Sicherungseinheit 101 und der zweiten Sicherungseinheit 102 kreuzen.
Wenn beispielsweise die zweite Sicherungseinheit 102 aufgrund einer Funktion der Schutzkomponente 1 oder 10 ausgelöst wird, kann Energie (in der Form einer Explosion, von Wärme, Dampfdruck, eines Lichtbogens, usw.), die durch das Schmelzen der Sicherung erzeugt wird, durch die vergrabene Kammer 103b (oder die vergrabene Kammer 103a) geleitet oder verstärkt werden, um die erste Sicherungseinheit 101 strukturell zu unterbrechen oder zu zerstören.
Bezugnehmend auf die 1A und 1B umfassen beide Schutzkomponenten 1 und 10 eine erste Elektrode T1, eine zweite Elektrode T2 und eine dritte Elektrode T3. Ein erster Anschluss und ein zweiter Anschluss der ersten Sicherungseinheit 101 erstrecken sich nach außerhalb des Baugruppensubstrats 100 und sind mit der ersten Elektrode T1 und der zweiten Elektrode T2 elektrisch verbunden. Ein erster Anschluss der zweiten Sicherungseinheit 102 erstreckt sich nach außerhalb des Baugruppensubstrats 100 und ist mit der dritten Elektrode T3 elektrisch verbunden. In dieser Ausführungsform ist ein zweiter Anschluss der zweiten Sicherungseinheit 102 mit der zweiten Elektrode T2 durch einen Verbindungsbereich 102a elektrisch verbunden. 1C ist ein äquivalentes Schaltkreisdiagramm der Schutzkomponenten 1 und 10, wie sie in den 1A und 1B gezeigt sind.
In dieser Ausführungsform sind die erste Richtung und die zweite Richtung im Wesentlichen senkrecht zueinander, aber sie sind nicht hierauf begrenzt.
Verschiedene Ausführungsformen der Schutzkomponenten 1 und 10 mit verschiedenen Anordnungen von vergrabenen Kammern werden in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit Schnittansichten der Schutzkomponenten 1 und 10 der 1A und 1B entlang der ersten Richtung beschrieben. In den folgenden Figuren geben dieselben Bezugszeichen in verschiedenen Figuren dieselben Komponenten oder dieselben strukturellen Teile an. Für eine Klarheit der Beschreibung können entsprechende Teile der Schutzkomponenten in den 1A und 1B mit verschiedenen Bezugszeichen bezeichnet sein. Für ein besseres Verständnis wird auf die detaillierte Beschreibung und die Bezugszeichen der entsprechenden Figuren verwiesen.
2A bis 2C zeigen Schnittansichten von drei beispielhaften Schutzkomponenten entlang der ersten Richtung.
Verglichen mit 1B umfasst die Schutzkomponente 10 in 2A weiter eine Abtrennung 200, die im Baugruppensubstrat 100 ausgebildet ist, und das Material der Abtrennung 200 kann dasselbe wie das des Baugruppensubstrats 100 sein. Die erste Sicherungseinheit 101 ist auf einer Oberfläche der Abtrennung 200 ausgebildet. Hier ist die erste Sicherungseinheit 101 beispielsweise auf einer hinteren Oberfläche der Abtrennung 200 ausgebildet, aber sie kann auch auf einer vorderen Oberfläche (gegenüber der hinteren Oberfläche) der Abtrennung 200 ausgebildet sein. Die vergrabenen Kammern 103a und 103b sind an der Kreuzung der ersten Sicherungseinheit 101 und der zweiten Sicherungseinheit 102 vorgesehen. Die erste Sicherungseinheit 101 und die zweite Sicherungseinheit 102 sind teilweise zur vergrabenen Kammer 103b hin freigelegt. In der Ausführungsform der 2A ist ein Schwächungsdefekt 201, wie ein Bruch oder eine Lücke, auf der Abtrennung 200 ausgebildet. Wenn die erste Sicherungseinheit 101 oder die zweite Sicherungseinheit 102 ausgelöst wird, bewirkt der Schwächungsdefekt 201 ein leichteres Unterbrechen der Abtrennung 200, und führt zu einem nachfolgenden Unterbrechen der anderen Sicherungseinheit.
Verglichen mit 2A umfasst die Schutzkomponente 10 in 2B ein hochvolatiles Material 202, das teilweise oder vollständig wenigstens einen Teil der zweiten Sicherungseinheit 102 bedeckt, der zur vergrabenen Kammer 103b freiliegt. Das hochvolatile Material 202 kann Metalle mit niedrigen Schmelzpunkten, Polymermaterialien oder Glas, usw., umfassen, aber ist nicht hierauf begrenzt. Das hochvolatile Material 202 dient der Verstärkung der destruktiven Kraft, die beim Auslösen der zweiten Sicherungseinheit 102 freigesetzt wird, um die erste Sicherungseinheit 101 zu unterbrechen. Des Weiteren, verglichen zur 2A, sind die Abtrennung und das Baugruppensubstrat 100 in 2B aus demselben Material und somit integral ausgebildet. Die Abtrennung ist nicht durch das Bezugszeichen 200 gekennzeichnet, aber der Schwächungsdefekt 201 ist in 2B gezeigt. In Ausführungsformen der Erfindung wird die Abtrennung für eine Kürze und Klarheit nicht mit dem Bezugszeichen 200 bezeichnet, wenn die Abtrennung und das Baugruppensubstrat aus demselben Material bestehen und integral ausgebildet sind.
Verglichen mit 2A ist die erste Sicherungseinheit 101 in 2C teilweise zur vergrabenen Kammer 103a hin freigelegt, und ein Teil der zweiten Sicherungseinheit 102 und der Schwächungsdefekt 201 sind zur vergrabenen Kammer 103b hin freigelegt. Die Abtrennung 200 und das Baugruppensubstrat 100 in 2C bestehen aus demselben Material. In 2C bestehen die Abtrennung und das Baugruppensubstrat 100 aus demselben Material.
3 zeigt eine andere Ausführungsform der Schutzkomponente 1 in Schnittansicht entlang der ersten Richtung.
Verglichen mit 1A umfasst die Schutzkomponente 1 der 3 weiter eine Abtrennung 200, die im Baugruppensubstrat 100 ausgebildet ist, wobei die Abtrennung 200 und das Baugruppensubstrat 100 aus demselben Material sein können. Die erste Sicherungseinheit 101 ist auf einer ersten Oberfläche der Abtrennung 200 ausgebildet, und die zweite Sicherungseinheit 102 ist auf der der ersten Oberfläche gegenüber liegenden Oberfläche der Abtrennung 200 ausgebildet. Es ist nur eine vergrabene Kammer 303 an der Kreuzung der ersten und zweiten Sicherungseinheit 101 und 102 in der Schutzkomponente 1 der 3 vorgesehen. Die erste Sicherungseinheit 101 ist teilweise zur vergrabenen Kammer 303 hin freigelegt. Wenn die zweiten Sicherungseinheit 102 ausgelöst wird, werden-destruktive Kräfte (die aus der Energie des Schmelzens der Sicherung resultieren) durch die vergrabene Kammer 103 geleitet, um anschließend die erste Sicherungseinheit 101 zu unterbrechen.
4A und 4B zeigen zwei andere Ausführungsformen der Schutzkomponente 10 in Schnittansichten entlang der ersten Richtung.
Bezugnehmend auf 4 umfasst die Schutzkomponente 10 im Baugruppensubstrat 100 angeordnete vergrabene Kammern 401 und 402. Die vergrabenen Kammern 401 und 402 umschließen die Kreuzung der ersten und der zweiten Sicherungseinheit 101 und 102. Es wird angemerkt, dass weder die erste Sicherungseinheit 101 noch die zweite Sicherungseinheit 102 in den vergrabenen Kammern 401 oder 402 freigelegt sind.
Der Unterschied zwischen den Ausführungsformen der 4B und der 4A liegt darin, dass die vergrabene Kammer 401 in 4B einen Schwächungsdefekt 403, der nahe an der ersten Sicherungseinheit 101 vorgesehen ist, und einen Schwächungsdefekt 404, der nahe an der zweiten Sicherungseinheit 102 vorgesehen ist, umfasst.
5A und 5B zeigen zwei andere Ausführungsformen der Schutzkomponente 10 und Schnittansichten entlang der ersten Richtung.
Bezugnehmend auf 5A umfasst die Schutzkomponente 10 vergrabene Kammern 501 und 502, die im Baugruppensubstrat 100 angeordnet sind, und die nahe an der Kreuzung der ersten und der zweiten Sicherungseinheit 101 und 102 vorgesehen sind. Die erste Sicherungseinheit 101 ist teilweise zur vergrabenen Kammer 501 hin freigelegt, und die zweite Sicherungseinheit 102 ist teilweise zur vergrabenen Kammer 502 hin freigelegt. Strukturen der Ausführungsformen in 5B und 5A sind fast dieselben mit Ausnahme davon, dass der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Sicherungseinheit 101 und 102 in 5A größer als in 5B ist. Bezugnehmend auf 5B sind die erste und die zweite Sicherungseinheit 101 und 102 auf gegenüberliegenden Oberflächen der Abtrennung angeordnet. Die Abtrennung ist aus demselben Material wie das Baugruppensubstrat ausgebildet, und deshalb in 5B nicht angegeben.
Weiter kann eine hochvolatile Materialschicht (in den 5A und 5B nicht gezeigt) vorgesehen sein, um teilweise oder vollständig die in der zweiten vergrabenen Kammer 502 freigelegte zweite Sicherungseinheit 102 zu bedecken.
6A bis 6C zeigen jeweils einen schematischen Aufbau von Schutzkomponenten 1 und 10 gemäß drei anderer Ausführungsformen der Erfindung. 7A bis 7C zeigen jeweils eine Schnittansicht der Schutzkomponenten 1 und 10 der 6A bis 6C entlang einer zweiten Richtung.
Bezugnehmend auf 6A umfasst die Schutzkomponente 1 ein Baugruppensubstrat 100, eine im Baugruppensubstrat 100 angeordnete erste Sicherungseinheit 101, eine im Baugruppensubstrat 100 angeordnete zweite Sicherungseinheit 102 und eine im Baugruppensubstrat 100 angeordnete vergrabene Kammer 103. Die erste Sicherungseinheit 101 weist einen ersten Sicherungsbereich 101b auf, und die zweite Sicherungseinheit 102 weist einen zweiten Sicherungsbereich 102b auf. Die erste und die zweite Sicherungseinheit 101 und 102 erstrecken sich jeweils entlang einer ersten Richtung, die senkrecht zur zweiten Richtung ist. In 6A ist die erste Sicherungseinheit 101 parallel zur zweiten Sicherungseinheit 102. Die vergrabene Kammer 103 ist ein umschlossener Raum, der nicht nach außerhalb des Baugruppensubstrats 100 freiliegt, und ist entsprechend dem ersten und zweiten Sicherungsbereich 101b und 102b vorgesehen. In der Ausführungsform der 6A sind der erste und der zweite Sicherungsbereich 101b und 102b zur vergrabenen Kammer 103 hin freigelegt.
Die Schutzkomponente 1 umfasst weiter eine Abtrennung 200, die im Baugruppensubstrat 100 angeordnet ist, und die den ersten Sicherungsbereich 101b (die Sicherungseinheit 101) und den zweiten Sicherungsbereich 102b (die Sicherungseinheit 102) trennt. Die Abtrennung 200 und das Baugruppensubstrat 100 können aus demselben Material ausgebildet sein. Ein Schwächungsdefekt (in 6A nicht gezeigt), wie ein Bruch oder eine Lücke, können auf der Abtrennung 200 ausgebildet sein. Wenn die erste oder die zweiten Sicherungseinheit 101 oder 102 ausgelöst wird, führt der Schwächungsdefekt dazu, dass die Energie des Sicherungsschmelzens die Abtrennung 200 leichter bricht, und führt zum nachfolgenden Unterbrechen der anderen Sicherungseinheit. In einigen Ausführungsformen kann die Schutzkomponenten 1 weiter ein hochvolatiles Material (nicht gezeigt) umfassen, das den in der vergrabenen Kammer 103 freigelegten zweiten Sicherungsbereich 102b teilweise oder vollständig bedeckt. Das hochvolatile Material kann ein Metall mit niedrigem Schmelzpunkt, Polymermaterial oder Glas, usw. sein, ist aber nicht hierauf begrenzt. Das hochvolatile Material dient dazu, um die destruktive Kraft zu verstärken, die beim Auslösen des zweiten Sicherungsbereichs 102b freigesetzt wird, um den ersten Sicherungsbereich 101b zu unterbrechen. Die Abtrennung und das hochvolatile Material sind unter Bezugnahme auf die 2A und 2C und der zugehörigen Beschreibung detailliert beschrieben.
Bezugnehmend auf 7A sind der erste und der zweite Sicherungsbereich 101b und 102b nahe beieinander angeordnet. In einigen Ausführungsformen ist der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Sicherungsbereich 101b und 102b der minimale Abstand zwischen der ersten und zweiten Sicherungseinheit 101 und 102. In dieser Ausführungsform überlappt der erste Sicherungsbereich 101b und der zweiten Sicherungsbereich 102b nicht miteinander. Der erste Sicherungsbereich 101b und der zweite Sicherungsbereich 102b können jedoch vollständig oder teilweise überlappen. In 7A ist der erste Sicherungsbereich 101b (die erste Sicherungseinheit 101) auf der Abtrennung 200 angeordnet.
Die Schutzkomponente 1 umfasst weiter eine erste Elektrode T1, eine zweite Elektrode T2 und eine dritte Elektrode T3. Ein erster Anschluss und ein zweiter Anschluss der ersten Sicherungseinheit 101 erstrecken sich jeweils nach außerhalb des Baugruppensubstrats 100 und sind mit der ersten Elektrode T1 und der zweiten Elektrode T2 verbunden. Ein erster Anschluss der zweiten Sicherungseinheit 102 erstreckt sich nach außerhalb des Baugruppensubstrats 100 und ist mit der zweiten Elektrode T2 verbunden. Ein zweiter Anschluss der zweiten Sicherungseinheit 102 ist durch einen Verbindungsbereich 102a mit der dritten Elektrode T3 verbunden. Hier ist der Verbindungsbereich 102a im Wesentlichen entlang der zweiten Richtung angeordnet.
6B zeigt einen schematischen Aufbau einer Schutzkomponente 10 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. 7B zeigt eine Schnittansicht der Schutzkomponente 10 in 6B entlang der zweiten Richtung. Im Vergleich zur Schutzkomponente 1 der 6A liegt der Hauptunterschied darin, dass die Schutzkomponente 10 der 6B eine erste und eine zweite vergrabene Kammer 103a und 103b aufweist. Die erste und zweite vergrabene Kammer 103a und 103b sind unabhängige umschlossene Bereiche. Die erste vergrabene Kammer 103a ist auf dem ersten Sicherungsbereich 101b vorgesehen, und der erste Sicherungsbereich 101b ist an der Unterseite der ersten vergrabenen Kammer 103a freigelegt. Die zweite vergrabene Kammer 103b ist unter der ersten vergrabenen Kammer 103a vorgesehen, und der zweite Sicherungsbereich 102b ist an der Unterseite (oder Oberseite) der ersten vergrabenen Kammer 103a freigelegt. Hier ist der zweiten Sicherungsbereich 102b beispielsweise an der Unterseite der zweiten vergrabenen Kammer 103b freigelegt.
Die Schutzkomponente 10 umfasst weiter eine erste Elektrode T1, eine zweite Elektrode T2 und eine dritte Elektrode T3. Ein erster Anschluss und ein zweiter Anschluss der ersten Sicherungseinheit 101 erstrecken sich jeweils nach außerhalb des Baugruppensubstrats 100 und sind mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode T2 verbunden. Ein erster Anschluss der zweiten Sicherungseinheit 102 erstreckt sich nach außerhalb des Baugruppensubstrats 100 und ist mit der zweiten Elektrode T2 verbunden. Ein zweiter Anschluss der zweiten Sicherungseinheit 102 ist mit der dritten Elektrode T3 durch einen Verbindungsbereich 102a verbunden. Hier ist der Verbindungsbereich 102a im Wesentlichen entlang der zweiten Richtung angeordnet.
Bezugnehmend auf 7B sind der erste und der zweite Sicherungsbereich 101b und 102b nahe beieinander angeordnet. In einigen Ausführungsformen ist der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Sicherungsbereich 101b und 102b der minimale Abstand zwischen der ersten und der zweiten Sicherungseinheit 101 und 102. In dieser Ausführungsform überlappen der erste Sicherungsbereich 101b und der zweiten Sicherungsbereich 102b nicht miteinander. Der erste Sicherungsbereich 101b und der zweite Sicherungsbereich 102b können jedoch teilweise oder vollständig überlappen.
6C zeigt einen schematischen Aufbau einer Schutzkomponente 1 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. 7C zeigt eine Schnittansicht der Schutzkomponente 1 der 6C entlang der zweiten Richtung. Verglichen zur Schutzkomponente 10 der 6B besteht der Hauptunterschied darin, dass die Schutzkomponente 1 der 6C nur eine vergrabene Kammer 103a aufweist. Die vergrabene Kammer 103a ist auf dem ersten Sicherungsbereich 101b vorgesehen, und der erste Sicherungsbereich 101b ist zur ersten vergrabenen Kammer 103 hin freigelegt.
Die Schutzkomponente 1 der 6C umfasst weiter eine erste Elektrode T1, eine zweiten Elektrode T2 und eine dritte Elektrode T3. Eine erster Anschluss und ein zweiter Anschluss der ersten Sicherungseinheit 101 erstrecken sich jeweils nach außerhalb des Baugruppensubstrats 100 und sind mit der ersten Elektrode T1 und der zweiten Elektrode T2 verbunden. Ein erster Anschluss der zweiten Sicherungseinheit 102 erstreckt sich nach außerhalb des Baugruppensubstrats 100 und ist mit der zweiten Elektrode T2 verbunden. Ein zweiter Anschluss der zweiten Sicherungseinheit 102 ist mit der dritten Elektrode T3 durch einen Verbindungsbereich 102a verbunden.
Hier ist der Verbindungsbereich 102a im Wesentlichen entlang der zweiten Richtung angeordnet.
Bezugnehmend auf 7C sind der erste und zweite Sicherungsbereich 101b und 102b nahe beieinander angeordnet. In einigen Ausführungsformen ist der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Sicherungsbereich 101b und 102b der minimale Abstand zwischen der ersten und der zweiten Sicherungseinheit 101 und 102. In dieser Ausführungsform überlappen der erste Sicherungsbereich 101b und der zweiten Sicherungsbereich 102b nicht miteinander. Der erste Sicherungsbereich 101b und der zweiten Sicherungsbereich 102b können jedoch vollständig oder teilweise überlappen.
Bei den Schutzkomponenten 1 und 10 der 6A bis 6C, wenn der erste Sicherungsbereich 101b oder der zweiten Sicherungsbereich 102b ausgelöst werden, wird die Energie des Schmelzens der Sicherung den andern Sicherungsbereich unterbrechen. Wenn beispielsweise der zweite Sicherungsbereich 102b der zweiten Sicherungseinheit 102 aufgrund einer Funktion der Schutzkomponenten 1 und 10 ausgelöst wird, kann Energie (in Form einer Explosion, von Wärme, Dampfdruck, eines Lichtbogens, usw.), die durch das Schmelzen der Sicherung erzeugt wird, durch die vergrabenen Kammer 103 oder 103a der 6A oder 6C (oder die vergrabenen Kammern 103a und/oder 103b) geleitet oder verstärkt werden, um den ersten Sicherungsbereich 101b der ersten Sicherungseinheit 101 strukturell zu unterbrechen oder zu zerstören.
Beispielhafte Ausführungsformen der Schutzvorrichtungen, die die oben offenbarten Schutzkomponenten (1 oder 10) verwenden, werden im Folgenden beschrieben. Das Verwenden der Schutzkomponente 1 oder 10 für die Schutzvorrichtung kann denselben Zweck erreichen.
8A zeigt eine Schutzvorrichtung 60, die die oben offenbarte Schutzkomponente 10 verwendet. Die Schutzvorrichtung 60 umfasst die oben offenbarte Schutzkomponente 10, eine Erfassungseinheit 601 und eine Schalteinheit 602. In dieser Ausführungsform dient die Schutzvorrichtung 60 dem Schutz einer Lastvorrichtung, die mit einer Spannungsquelle verbunden ist, und die Lastvorrichtung ist beispielsweise ein Lithiumbatterieset (wieder aufladbares Batterieset) BS in einem Notebook-Computer, ist aber nicht hierauf begrenzt. Die Schutzvorrichtung 60 kann verwendet werden, um beliebige andere elektronische Vorrichtungen zu schützen.
Die Schutzkomponente 10 weist die erste und die zweite Sicherungseinheit 101 und 102 auf, und umfasst eine erste, zweite und dritte Elektrode (T1 bis T3), wie in den obigen Ausführungsformen beschrieben ist. Die erste Elektrode T1 empfängt elektrische Energie, die von wenigstens einer Spannungsquelle bereitgestellt wird. Die zweiten Elektrode T2 stellt die elektrische Energie für das Lithiumbatterieset BS (oder Lastvorrichtung) bereit.
Die Spannungsquelle stellt die elektrische Energie für das Lithiumbatterieset BS durch die erste Sicherungseinheit 101 bereit. Wenn ein durch die erste Sicherungseinheit 101 fließender Strom einen ersten Bemessungsstrompegel der ersten Sicherungseinheit 101 aufgrund einer Fehlfunktion oder einer anderen Ursache übersteigt, wenn also eine Stromüberhöhung auftritt, wird die erste Sicherungseinheit 101 ausgelöst, um die von der Spannungsquelle bereitgestellte elektrische Energie abzutrennen, und schützt das Lithiumbatterieset BS vor einer Zerstörung durch die Stromüberhöhung.
Die Schalteinheit 602 ist zwischen die dritte Elektrode T3 und einen Referenzspannungsknoten (beispielsweise einen Referenzmasseknoten, GND) geschaltet. In dieser Ausführungsform ist die Schalteinheit 602 ein Feldeffekttransistor, ist aber nicht hierauf begrenzt.
In 8A ist die Erfassungseinheit 601 mit beiden Anschlüssen des Lithiumbatteriesets BS elektrisch verbunden, um zu erfassen, ob die über das Lithiumbatterieset BS angelegte Spannung einen vorbestimmten Spannungspegel überschritten hat oder nicht. Wenn die angelegte Spannung den vorbestimmten Spannungspegel überschritten hat, also eine Stromüberhöhung auftritt, sendet die Sensoreinheit 601 ein Schutzsignal PS, um die Schalteinheit 602 anzuschalten. Die Spannung, die an das Lithiumbatterieset BS angelegt werden soll, wird durch die zweite Sicherungseinheit 102 und die Schalteinheit 602 zum Referenzmasseknoten GBD umgeleitet. Wenn die erste Sicherungseinheit 101 oder die zweite Sicherungseinheit 102 während der Stromüberhöhung ausgelöst wird, wird eine destruktive Kraft, die aus der Energie des Schmelzens der Sicherung resultiert, nachfolgend die andere Sicherungseinheit auslösen, und das Lithiumbatterieset BS wird elektrisch von der Spannungsquelle isoliert, um das Lithiumbatterieset BS und die Spannungsquelle vor einer Beschädigung zu schützen.
Weiter kann eine alternative Ausführungsform einen zweiten Bemessungsstrompegel der zweiten Sicherungseinheit 102 aufweisen, der kleiner als der erste Bemessungsstrompegel der ersten Sicherungseinheit 101 ist. Wenn der durch die zweite Sicherungseinheit 102 fließende Strom größer als der zweite Bemessungsstrompegel ist (aber geringer als der erste Bemessungsstrompegel), wird die zweite Sicherungseinheit 102 ausgelöst. Die destruktive Energie, die aus dem Sicherungsschmelzen resultiert, bricht weiter die erste Sicherungseinheit 101, um das Lithiumbatterieset BS vollständig von der Spannungsquelle zu isolieren. Das Lithiumbatterieset BS und die Spannungsquelle sind somit vor einer Beschädigung geschützt.
8B zeigt eine andere Ausführungsform der Schutzvorrichtung 60, die die Schutzkomponente 10 verwendet. Ähnlich zur 8A, wenn ein durch die erste Sicherungseinheit 101 fließender Strom den ersten Bemessungsstrompegel der ersten Sicherungseinheit 101 aufgrund einer Fehlfunktion oder einer anderen Ursache übersteigt, also beim Auftreten einer Stromüberhöhung, wird die erste Sicherungseinheit 101 ausgelöst, um die von der Spannungsquelle bereitgestellte elektrische Energie abzutrennen. Das Lithiumbatterieset BS und die Spannungsquelle sind vor Beschädigung geschützt.
In 8B ist die Erfassungseinheit 601 zwischen zwei Anschlüsse (T1 und T2) der ersten Sicherungseinheit 101 geschaltet. Die Erfassungseinheit 601 erfasst eine erste Spannungsdifferenz zwischen der ersten Elektrode T1 und dem Referenzmasseknoten GND, und eine zweite Spannungsdifferenz zwischen der zweiten Elektrode T2 und dem Referenzmasseknoten GND, wodurch die Erfassungseinheit 601 den Spannungsabfall über die erste Sicherungseinheit 101 (der Spannungsabfall über die erste und zweite Elektrode T1, T2) und die an das Lithiumbatterieset BS angelegte Spannung überwacht (den Spannungsabfall über die zweite Elektrode T2 und den Masseknoten GND).
Wenn die an das Lithiumbatterieset BS angelegte Spannung den vorbestimmten Spannungspegel übersteigt, sendet die Erfassungseinheit 601 ein Schutzsignal PS, um die Schalteinheit 602 anzuschalten. Die Spannung, die an das Lithiumbatterieset BS angelegt werden soll, wird durch die zweite Sicherungseinheit 102 und die Schalteinheit 602 zum Referenzmasseknoten GND umgeleitet.
Weiter kann die Erfassungseinheit 601 einen Strom I1 (in den 8A und 8B nicht gezeigt) erhalten, der durch die erste Sicherungseinheit 101 fließt, indem der Widerstand der ersten Sicherungseinheit 101 und der Spannungsabfall über die erste Sicherungseinheit 101 verwendet werden. Wenn die Erfassungseinheit 601 erfasst, dass der durch die erste Sicherungseinheit 101 fließende Strom I1 kleiner als ein erster Bemessungsstrompegel der ersten Sicherungseinheit 101 aber größer als ein Alarmstrompegel ist, sendet die Erfassungseinheit 601 das Schutzsignal PS, um die Schalteinheit 602 anzuschalten und zu erlauben, dass der Strom I1 durch die Schalteinheit 602 und die zweite Sicherungseinheit 102 fließt. Ein zweiter Bemessungsstrompegel der zweiten Sicherungseinheit 102 kann gleich oder kleiner als der erste Bemessungsstrompegel der ersten Sicherungseinheit 101 sein.
In dieser Ausführungsform ist angenommen, dass der erste und zweite Bemessungsstrompegel der ersten und zweiten Sicherungseinheit 101 und 102 12 bzw. 4 Ampere sind, und dass der Alarmstrompegel 7 Ampere ist. Wenn die Spannungsquelle das Lithiumbatterieset BS auflädt und der Strom I1, der durch die erste Sicherungseinheit 101 fließt, keine Stromüberhöhung erzeugt, und wenn der Strom I1 aber kontinuierlich den Alarmstrompegel übersteigt, kann der Strom I1 eine Beschädigung des Lithiumbatteriesets BS verursachen. Deshalb sendet die Erfassungseinheit 601 das Schutzsignal PS, um die Schalteinheit 602 anzuschalten, wenn erfasst wird, dass der Strom I1, der durch die erste Sicherungseinheit 101 fließt, den Alarmstrompegel übersteigt (also I1 > 7 Ampere). Somit wird der Strom I1 durch die Schalteinheit 602 und die zweite Sicherungseinheit 102 fließen. Da der Strom I1 größer als der zweite Bemessungsstrompegel (4 Ampere) ist, wird die zweite Sicherungseinheit 102 ausgelöst, und die destruktive Kraft, die aus der Energie des Schmelzens der Sicherung resultiert, wird weiter die erste Sicherungseinheit 101 unterbrechen, um das Lithiumbatterieset BS vollständig von der Spannungsquelle zu isolieren. Gemäß dem oben beschriebenen Vorgängen kann eine geeignete Festlegung des Alarmstrompegels einen weiteren Schutz für das Lithiumbatteriesets BS bereitstellen.
8C zeigt ein generisches Schaltkreisdiagramm der 8A und 8B. Vorrichtungen und Vorgänge, die identisch zu den in 8A und 8B beschrieben sind, werden zum Zwecke einer Kürze im Folgenden nicht wiederholt.
Die Erfassungseinheit 601 in 8C ist mit der Schutzkomponente 10 und dem Lithiumbatterieset BS verbunden. Die Erfassungseinheit 601 kann direkt eine Spannungsdifferenz zwischen zwei Anschlüssen des Lithiumbatteriesets BS erfassen, wie in den 8A und 8B beschrieben ist, um zu erfassen, ob eine Spannungsübererhöhung auftritt oder nicht. Die Erfassungseinheit 601 kann auch gemäß einem ersten Überwachungssignal einer im Lithiumbatterieset BS installierten Spannungsüberwachungsvorrichtung erfassen, ob die Stromüberhöhung auftritt. Weiter kann die Erfassungseinheit 601 gemäß einem zweiten Überwachungssignal einer im Lithiumbatterieset installierten Stromüberwachungsvorrichtung erfassen, ob der Strom I1 den Alarmstrompegel übersteigt.
In einer Ausführungsform kann die Schutzvorrichtung 60 weiter einen thermischen Sensor 603 erfassen, um eine Umgebungstemperatur oder eine Temperatur des Lithiumbatteriesets BS zu messen. Wenn die erfasste Temperatur einen vorbestimmten Temperaturpegel übersteigt, erzeugt der thermische Sensor 603 ein Steuersignal CS, um die Schalteinheit 602 so anzusteuern, dass die elektrische Energie umgeleitet wird.
Es wird angemerkt, dass, wenn der erste Anschluss T1 der Schutzkomponente 10 (oder 1) mit dem Lithiumbatterieset BS verbunden ist, und der zweite Anschluss T2 mit der Spannungsquelle verbunden ist, die Schutzkomponente 10 (oder 1) funktionsfähig bleibt, wie in den 8A bis 8C beschrieben ist.
Basierend auf den Beschreibungen der 8A bis 8C umfasst die Schutzkomponente der Erfindung wenigstens eine vergrabene Kammer und zwei Sicherungseinheiten. Wenn eine Spannungsüberhöhung oder eine Stromüberhöhung auftritt, wird die erste Sicherungseinheit 101 oder die zweite Sicherungseinheit 102 ausgelöst, und die Energie vom Schmelzen der Sicherung kann weiter die andere Sicherungseinheit unter Zuhilfenahme der vergrabenen Kammer unterbrechen, wodurch ein angemessener Schutz für das Lithiumbatterieset BS (die Lastvorrichtung) und die Spannungsquelle bereitgestellt wird.
Ausführungsformen und Beispiele, wie sie oben offenbart sind, dienen dem Zweck der Illustration der allgemeinen Prinzipien der Erfindung und sind nicht als limitierend beabsichtigt. Es wird dem Fachmann offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an den offenbarten Ausführungsformen durchgeführt werden können. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und die Beispiele lediglich Beispiele darstellen, wobei der Schutzumfang der Erfindung durch die folgenden Ansprüche und ihre Äquivalente bestimmt wird.

Claims

Schutzkomponente (1, 10), umfassend: - ein Baugruppensubstrat (100); - eine erste Sicherungseinheit (101), die im Baugruppensubstrat (100) angeordnet ist und einen ersten Sicherungsbereich aufweist; - eine zweite Sicherungseinheit (102), die im Baugruppensubstrat (100) angeordnet ist und einen zweiten Sicherungsbereich nahe beim ersten Sicherungsbereich aufweist, wobei die erste Sicherungseinheit (101) die zweite Sicherungseinheit (102) überkreuzt; und - eine erste vergrabene Kammer (103, 103a, 103b, 303, 401, 402, 501, 502), die im Baugruppensubstrat (100) entsprechend dem ersten und zweiten Sicherungsbereich an der Kreuzung der ersten Sicherungseinheit (101) und der zweiten Sicherungseinheit (102) angeordnet ist, wobei, wenn der erste oder der zweite Sicherungsbereich ausgelöst wird, die erste vergrabene Kammer (103, 103a, 103b, 303, 401, 402, 501, 502) eine Energie vom Schmelzen der Sicherung unterstützt, um den anderen des ersten und zweiten Sicherungsbereichs zu unterbrechen; - eine erste Elektrode (T1), die mit einem ersten Anschluss der ersten Sicherungseinheit (101) verbunden ist und elektrische Energie von einer Spannungsquelle empfängt; - eine zweite Elektrode (T2), die mit einem zweiten Anschluss der ersten Sicherungseinheit (102) verbunden ist, und die elektrische Energie für eine Lastvorrichtung (BS) bereitstellt; - eine dritte Elektrode (T3), die mit einem ersten Anschluss der zweiten Sicherungseinheit (102) verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss der zweiten Sicherungseinheit (102) selektiv mit der ersten (T1) oder zweiten Elektrode (T2) verbunden ist.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Abtrennung (200), die im Baugruppensubstrat angeordnet ist, wobei die erste Sicherungseinheit (101) auf der Abtrennung (200) angeordnet ist.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 2, wobei die Abtrennung (200) einen Schwächungsdefekt (201) umfasst, der entsprechend dem ersten und zweiten Sicherungsbereich vorgesehen ist, um ein Unterbrechen der Abtrennung (200) zu beschleunigen, wenn der erste oder zweite Sicherungsbereich ausgelöst wird.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 1, wobei die erste Sicherungseinheit (101) zur ersten vergrabenen Kammer (103) hin freiliegt.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 1, weiter umfassend eine zweite vergrabene Kammer (103b), die im Baugruppensubstrat (100) entsprechend dem ersten und zweiten Sicherungsbereich angeordnet ist, und die unter oder über der ersten vergrabenen Kammer (103a) angeordnet ist.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 5, wobei der erste und zweite Sicherungsbereich zur zweiten vergrabenen Kammer (103b) hin freiliegen.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 5, wobei der zweite Sicherungsbereich zur zweiten vergrabenen Kammer (103b) hin freiliegt, und die Schutzkomponente weiter eine hochvolatile Materialschicht umfasst, die den zweiten Sicherungsbereich teilweise oder vollständig bedeckt.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 5, wobei der erste Sicherungsbereich zur ersten vergrabenen Kammer (103a) hin freiliegt und der zweite Sicherungsbereich zur zweiten vergrabenen Kammer (103b) hin freiliegt.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 2, wobei der erste Sicherungsbereich zur ersten vergrabenen Kammer (103a) hin freiliegt und die zweite Sicherungseinheit (102) auf einer hinteren Oberfläche der Abtrennung (200) bezüglich einer vorderen Oberfläche der Abtrennung (200), wo die erste Sicherungseinheit (101) vorgesehen ist, angeordnet ist.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 1, weiter umfassend eine zweite vergrabene Kammer (103b), die im Baugruppensubstrat (100) angeordnet ist, wobei die erste (103a) und zweite vergrabene Kammer (103b) vorgesehen sind, um den ersten und zweiten Sicherungsbereich einzuschließen.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 10, weiter umfassend einen ersten und einen zweiten Schwächungsdefekt, die entsprechend an Positionen nahe dem ersten und zweiten Sicherungsbereich in der ersten und zweiten vergrabenen Kammer vorgesehen sind.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 10, wobei die erste vergrabene Kammer (103a) auf der ersten Sicherungseinheit (101) angeordnet ist und der erste Sicherungsbereich an einer Unterseite der ersten vergrabenen Kammer (103a) freiliegt; und wobei die zweite vergrabene Kammer (103b) unter der ersten vergrabenen Kammer (103a) angeordnet ist und der zweite Sicherungsbereich an einer Unterseite oder Oberseite der zweiten vergrabenen Kammer (103b) freiliegt.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 12, weiter umfassend eine hochvolatile Materialschicht, die den zweiten Sicherungsbereich, der zur zweiten vergrabenen Kammer (103b) hin freiliegt, teilweise oder vollständig bedeckt.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Abtrennung (200), die im Baugruppensubstrat (100) angeordnet ist, wobei der erste und zweite Sicherungsbereich zur ersten vergrabenen Kammer (103a) hin freiliegen und der erste Sicherungsbereich auf der Abtrennung (200) vorgesehen ist.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 14, wobei die Abtrennung (200) weiter einen Schwächungsdefekt (201) umfasst, der entsprechend dem ersten und zweiten Sicherungsbereich vorgesehen ist, um ein Unterbrechen der Abtrennung (200) zu beschleunigen, wenn der erste oder zweite Sicherungsbereich ausgelöst wird.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 14, weiter umfassend eine hochvolatile Materialschicht, die den zur ersten vergrabenen Kammer (103a) hin freiliegenden ersten und zweiten Sicherungsbereich teilweise oder vollständig bedeckt.
Schutzkomponente (1, 10) nach Anspruch 1, weiter umfassend eine erste (T1), eine zweite (T2) und eine dritte Elektrode (T3), wobei sich ein erster und ein zweiter Anschluss der ersten Sicherungseinheit (101) nach außerhalb des Baugruppensubstrats (100) erstrecken und mit der ersten (T1) bzw. zweiten Elektrode (T2) verbunden sind, wobei sich ein erster Anschluss der zweiten Sicherungseinheit (102) nach außerhalb des Baugruppensubstrats (100) erstreckt und mit der dritten Elektrode (T3) verbunden ist, und wobei ein zweiter Anschluss der zweiten Sicherungseinheit selektiv mit der ersten (T1) oder zweiten Elektrode (T2) verbunden ist.
Schutzvorrichtung mit einer Schutzkomponente (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schutzkomponente (1, 10) weiter umfasst: - eine Erfassungseinheit (601), die mit der Schutzkomponente (1, 10) und der Lastvorrichtung (BS) verbunden ist, und die ein Schutzsignal (PS) ausgibt, wenn die von der Erfassungseinheit (601) erfasste elektrische Energie einen vorbestimmten Wert übersteigt; und - eine Schalteinheit (602), die zwischen die dritte Elektrode (T3) und einen Referenzknoten geschaltet ist, wobei die Schalteinheit (602) angeschaltet wird und die elektrische Energie, die für die Lastvorrichtung bereitgestellt werden soll, umleitet, wenn sie das Schutzsignal empfängt.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Erfassungseinheit (601) einen Strom oder eine Spannung erfasst, die an die Lastvorrichtung angelegt werden, um zu bestimmen, ob die elektrische Energie den vorbestimmten Wert übersteigt.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 18, weiter umfassend einen thermischen Sensor (603) zum Messen einer Umgebungstemperatur oder einer Temperatur der Last, wobei der thermische Sensor (603) ein Steuersignal zum Anschalten der Schalteinheit (602) ausgibt, wenn die gemessene Temperatur höher als eine vorbestimmte Temperatur ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Lastvorrichtung eine wieder aufladbare Batterie (BS) ist.