JP2008311163A

JP2008311163A - 保護装置

Info

Publication number: JP2008311163A
Application number: JP2007159794A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Ozaki; 辰雄尾崎
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-06-18
Filing date: 2007-06-18
Publication date: 2008-12-25

Abstract

【課題】主に各種電子機器の電池ユニットに用いられる保護装置に関し、組立て易く安価で、確実な電子回路の保護が可能な保護装置を提供することを目的とする。
【解決手段】配線基板１１にスイッチング素子２近傍に装着された温度ヒューズ５を載置する保持パターン１２を設けることによって、製作の際、温度ヒューズ５が保持パターン１２に載置されて保持されているため、端子６のランド７への半田付けが行い易く、安価に製作が行えると共に、確実な電子回路の保護が可能な保護装置を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に各種電子機器の電池ユニットに用いられる保護装置に関するものである。

近年、ノートパソコンやビデオカメラ等の携帯機器においては、充電可能な電池を装着すると共に、携帯時にはこの電池電源を用いて様々な操作が行われており、電池ユニットにおいても、安価で、確実な電子回路の保護を行えるものが求められている。

このような従来の保護装置について、図４及び図５を用いて説明する。

図４は従来の保護装置の断面図、図５は同分解斜視図であり、同図において、１は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された配線基板、２はＦＥＴやトランジスタ等のスイッチング素子で、配線基板１上面の複数のランド３に、スイッチング素子２の複数の端子４が半田付けによって実装接続されると共に、配線パターンを介してスイッチング素子２が電池（図示せず）や機器の電子回路（図示せず）に接続されている。

また、５は温度ヒューズで、左右の端子６がランド７に半田付けされて、スイッチング素子２と電池の間に接続され、スイッチング素子２右方近傍の配線基板１上面に載置されると共に、このスイッチング素子２と温度ヒューズ５との間には、これらを覆うようにシリコン等の熱伝導性樹脂８が塗布されて、保護装置が構成されている。

なお、このような保護装置を製作する際には、先ず、配線基板１のランド３にスイッチング素子２の端子４を実装し半田付けした後、スイッチング素子２とこの右方の配線基板１上面に、熱伝導性樹脂８を塗布する。

そして、このスイッチング素子２右方の配線基板１上に、温度ヒューズ５を熱伝導性樹脂８内に埋め込むように載置した後、手作業によって端子６をランド７に半田付けして、保護装置が完成する。

以上の構成において、機器を携帯時には、スイッチング素子２を介して電池から電子回路に電源が供給されて、機器の様々な操作が行われ、また、電池に充電を行う際には、スイッチング素子２が切換えられ、このスイッチング素子２を介して充電器等から電池に充電が行われる。

なお、このような機器の操作時や電池への充電時等に、万が一、回路の短絡等が生じスイッチング素子２に過電流が流れた場合、この過電流によってスイッチング素子２が発熱し、この熱が熱伝導性樹脂８を介して温度ヒューズ５に伝わる。

そして、過電流がある程度以上流れ、温度ヒューズ５に伝わる熱が所定温度以上になった場合には、温度ヒューズ５が溶断して、電池からのスイッチング素子２や電子回路への電源供給が遮断される。

つまり、電池とスイッチング素子２の間に接続された温度ヒューズ５が、過電流等によるスイッチング素子２の発熱を検出し、電池からの電源供給を遮断することによって、短絡等による機器の損傷を未然に防ぐように構成されているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平１１−３３０６６５号公報

しかしながら、上記従来の保護装置においては、装置を製作する際、温度ヒューズ５が熱伝導性樹脂８に埋め込まれ、配線基板１上に載置されただけの状態で、端子６をランド７に半田付けしており、温度ヒューズ５が動き易く、作業がしづらく位置ズレも生じ易いため、これを防ぐには、片手で温度ヒューズ５を保持したり、あるいは事前に温度ヒューズ５を接着剤等で配線基板１に固着したりしておく必要があり、組立てに手間がかかり、高価なものになってしまうという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、組立て易く安価で、確実な電子回路の保護が可能な保護装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、配線基板にスイッチング素子近傍に装着された温度ヒューズを載置する保持パターンを設けて保護装置を構成したものであり、製作の際、温度ヒューズが保持パターンに載置されて保持されているため、端子のランドへの半田付けが行い易く、安価で、確実な電子回路の保護が可能な保護装置を得ることができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、保持パターン上面に半田層を形成したものであり、半田層によって温度ヒューズの保持箇所を高く形成できるため、さらに確実に温度ヒューズを保持することができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、組立て易く安価で、確実な電子回路の保護が可能な保護装置を実現することができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。

なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による保護装置の断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１１は紙フェノールやガラス入りエポキシ等の配線基板で、上下面には銅等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、上面には複数のランド３や７に加え、並行な一対の保持パターン１２が設けられ、これらを除く全面をポリエステルやエポキシ等の絶縁層（図示せず）が覆っている。

そして、２はＦＥＴやトランジスタ等のスイッチング素子で、複数の端子４が配線基板１１上面の複数のランド３に半田付けによって実装接続されると共に、配線パターンを介してスイッチング素子２が電池（図示せず）や機器の電子回路（図示せず）に接続されている。

また、５は略円筒状のセラミック等の筒内に可溶金属が内蔵された温度ヒューズで、左右の端子６がランド７に半田付けされて、スイッチング素子２と電池の間に接続されると共に、温度ヒューズ５が配線基板１１上面の一対の保持パターン１２に載置され位置決めされて、スイッチング素子２右方近傍に配置されている。

さらに、このスイッチング素子２と温度ヒューズ５との間には、これらを覆うようにシリコン等の熱伝導性樹脂８が塗布されて、保護装置が構成されている。

また、このような保護装置を製作する際には、先ず、配線基板１１のランド３にスイッチング素子２の端子４を実装し半田付けした後、スイッチング素子２とこの右方の配線基板１１上面に、熱伝導性樹脂８を塗布する。

そして、配線基板１１上面の一対の保持パターン１２上に、温度ヒューズ５を熱伝導性樹脂８に埋め込むように載置し、保持パターン１２によって温度ヒューズ５が位置決めされた状態で、手作業によって端子６をランド７に半田付けして、保護装置が完成する。

つまり、端子６をランド７に半田付けする際、保持パターン１２によって温度ヒューズ５が所定位置に保持され、ガタつきや位置ズレのない状態で半田付けが行えるようになっているため、作業が容易に行えると共に、温度ヒューズ５をスイッチング素子２から所定位置に、確実に固定できるようになっている。

また、このような機器の操作時や電池への充電時等に、万が一、回路の短絡等が生じスイッチング素子２に過電流が流れた場合、この過電流によってスイッチング素子２が発熱し、この熱が熱伝導性樹脂８を介して温度ヒューズ５に伝わる。

そして、例えば５Ａ以上の過電流が流れ、温度ヒューズ５に伝わる熱が、例えば１３５℃以上になった場合には、温度ヒューズ５が溶断して、電池からのスイッチング素子２や電子回路への電源供給が遮断される。

なお、この時、上述したように、温度ヒューズ５が保持パターン１２によって、スイッチング素子２から離れすぎず近づきすぎず、所定位置に保持されているため、所定温度で確実に温度ヒューズ５が溶断するようになっている。

つまり、電池とスイッチング素子２の間に接続されると共に、保持パターン１２によって所定位置に保持された温度ヒューズ５が、過電流等によるスイッチング素子２の発熱を検出し、電池からの電源供給を確実に遮断することによって、短絡等による機器の損傷を未然に防ぐように構成されている。

このように本実施の形態によれば、配線基板１１にスイッチング素子２近傍に装着された温度ヒューズ５を載置する保持パターン１２を設けることによって、製作の際、温度ヒューズ５が保持パターン１２に載置されて保持されているため、端子６のランド７への半田付けが行い易く、安価に製作が行えると共に、確実な電子回路の保護が可能な保護装置を得ることができるものである。

また、図３の断面図に示すように、配線基板１１にスイッチング素子２を実装し半田付けする際、同時に保持パターン１２上面に半田層１３を形成することによって、温度ヒューズ５の保持箇所を高く形成できるため、さらに温度ヒューズ５の保持を確実に行うことができる。

本発明による保護装置は、組立て易く安価で、確実な電子回路の保護が可能なものが得られ、各種電子機器の電池ユニット用として有用である。

本発明の一実施の形態による保護装置の断面図同分解斜視図同他の実施の形態による断面図従来の保護装置の断面図同分解斜視図

符号の説明

２スイッチング素子
３、７ランド
４、６端子
５温度ヒューズ
８熱伝導性樹脂
１１配線基板
１２保持パターン
１３半田層

Claims

上面または下面の少なくとも一方に配線パターンが形成された配線基板と、電池電源の切換えを行うスイッチング素子と、このスイッチング素子近傍に装着された温度ヒューズからなり、上記配線基板に上記温度ヒューズを載置する保持パターンを設けた保護装置。
保持パターン上面に半田層を形成した請求項１記載の保護装置。