JP2009032606A - Protective device - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a protection device mainly used for battery units of various electronic devices.
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、これらの機器に用いられる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。 In recent years, portable devices such as notebook computers and video cameras are equipped with a rechargeable battery, and various operations have been performed using this battery power source when being carried. Also in battery units used for these devices, There is a need for an inexpensive and reliable electronic circuit protection.
このような従来の保護装置について、図7〜図10を用いて説明する。 Such a conventional protection device will be described with reference to FIGS.
図7は従来の保護装置の斜視図であり、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。
FIG. 7 is a perspective view of a conventional protective device. In FIG. 7,
そして、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左方近傍の配線基板1上面に載置されると共に、このスイッチング素子2外周と温度ヒューズ5との間には、シリコー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。
5 is a thermal fuse, and the left and
また、このような保護装置を製作する際には、先ず図8の分解斜視図に示すように、配線基板1上面のランド3や7上面にクリーム半田を印刷した後、ランド3にスイッチング素子2の端子4を載置し加熱して、図9の斜視図に示すように、配線基板1にスイッチング素子2を半田付けする。
When manufacturing such a protective device, first, as shown in the exploded perspective view of FIG. 8, after the cream solder is printed on the
そして、図10の分解斜視図に示すように、スイッチング素子2左側面とこの左方の配線基板1上面に、熱伝導性樹脂8を塗布した後、この熱伝導性樹脂8内に温度ヒューズ5を埋め込み、手作業によって端子6をランド7に半田付けし、熱伝導性樹脂8を乾燥させて、図7に示すような保護装置が完成する。
Then, as shown in the exploded perspective view of FIG. 10, the thermal
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。
In the above configuration, when the device is carried, power is supplied from the battery to the electronic circuit through the
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に伝わり、さらに熱伝導性樹脂8を介して温度ヒューズ5に伝わる。
In the event that such a device is operated or a battery is charged, if a short circuit occurs and an overcurrent flows through the
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。
When the overcurrent flows to some extent and the heat transmitted to the
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、この熱が所定温度以上になった場合には、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。
That is, the
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。
しかしながら、上記従来の保護装置においては、装置製作時に、スイッチング素子2左方の配線基板1上面に熱伝導性樹脂8を塗布する際、ある程度の粘度はあるが液状である熱伝導性樹脂8が配線基板1上面に広がるため、乾燥し完成した装置の熱伝導性樹脂8は面積の大きなものとなってしまう。
However, in the above-described conventional protection device, when the thermal
このため、熱伝導性樹脂8の使用量が多くなると共に、スイッチング素子2の発熱を伝える際、本来必要なスイッチング素子2と温度ヒューズ5の間や、温度ヒューズ5の外周以外の部分にも熱が伝わってしまうため、装置が使用される条件によっては、熱の伝わり具合にばらつきを生じる場合があるという課題があった。
For this reason, the amount of use of the heat
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡易な構成で、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。 The present invention solves such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a protection device capable of reliably protecting an electronic circuit with a simple configuration.
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。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項1に記載の発明は、配線基板上面に、温度ヒューズの外周及びスイッチング素子との間を連結する枠壁部を設けると共に、この枠壁部内に熱伝導性樹脂を塗布形成して保護装置を構成したものであり、枠壁部によって配線基板上面の不要な箇所にまで熱伝導性樹脂が塗布されることを防ぎ、温度ヒューズの外周とスイッチング素子との間の必要な箇所にのみ熱伝導性樹脂が形成され、スイッチング素子の発熱を効率よく温度ヒューズに伝えることができるため、簡易な構成で熱伝導のばらつきが少なく、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。 According to the first aspect of the present invention, a frame wall portion for connecting the outer periphery of the thermal fuse and the switching element is provided on the upper surface of the wiring board, and a thermally conductive resin is applied and formed in the frame wall portion. The protective device is configured to prevent the thermal conductivity resin from being applied to the unnecessary part of the upper surface of the wiring board by the frame wall, and to the necessary part between the outer periphery of the thermal fuse and the switching element. Only a thermally conductive resin is formed, and the heat generated by the switching element can be efficiently transmitted to the thermal fuse, so that a protection device capable of reliably protecting electronic circuits can be obtained with a simple configuration with little variation in thermal conduction. Has the effect of being able to
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、配線基板上面に、温度ヒューズ下面からスイッチング素子下面に延出する熱伝導パターンを設けると共に、この熱伝導パターン上面に枠壁部を形成したものであり、熱伝導性樹脂に加え、熱伝導パターンによってもスイッチング素子の熱を温度ヒューズに伝えることができるため、さらにばらつきが少なく、確実に電子回路の保護を行うことができるという作用を有する。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a heat conductive pattern extending from the lower surface of the thermal fuse to the lower surface of the switching element is provided on the upper surface of the wiring board, and a frame wall portion is provided on the upper surface of the heat conductive pattern. In addition to the thermally conductive resin, the heat of the switching element can be transmitted to the thermal fuse by means of the thermal conductive pattern, so there is less variation and the electronic circuit can be reliably protected Have
以上のように本発明によれば、簡易な構成で、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。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an advantageous effect that it is possible to realize a protective device capable of reliably protecting an electronic circuit with a simple configuration.
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図6を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
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。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the structure same as the structure demonstrated in the term of background art, and detailed description is simplified.
(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が設けられている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a protective device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view thereof, in which 11 is a wiring board such as paper phenol or epoxy containing glass, and copper and the like are provided on the upper and lower surfaces. Thus, a plurality of wiring patterns (not shown) are formed, and a plurality of
そして、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11上面の複数のランド3に、複数の端子4が半田付けによって実装接続され、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は略円筒状で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、スイッチング素子2左方近傍に配置されている。
そして、配線基板11上面には、温度ヒューズ5下面からスイッチング素子2下面に延出する略T字状の熱伝導パターン12が形成されると共に、この熱伝導パターン12上面には、温度ヒューズ5の外周及びスイッチング素子2との間を連結する略コの字状の枠壁部13が設けられている。
A substantially T-shaped
さらに、配線基板11の熱伝導パターン12やランド3、7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)が覆うと共に、枠壁部13内にはシリコーン等の熱伝導性樹脂8が塗布形成されて、保護装置が構成されている。
Further, an insulating layer (not shown) such as polyester or epoxy covers the entire surface of the
また、このような保護装置を製作する際には、先ず図3の分解斜視図に示すように、配線基板11上面のランド3や7全面と、熱伝導パターン12外周上面にクリーム半田を印刷した後、ランド3にスイッチング素子2の端子4を載置し加熱して、図4の斜視図に示すように、配線基板11にスイッチング素子2を半田付けする。
When manufacturing such a protective device, first, as shown in the exploded perspective view of FIG. 3, cream solder was printed on the entire surface of the
なお、この時、印刷され溶融硬化した半田によって、温度ヒューズ5下面からスイッチング素子2下面に延出する略T字状の熱伝導パターン12外周上面には、温度ヒューズ5の外周及びスイッチング素子2との間を連結する略コの字状の枠壁部13が、ランド7上面には両端に突出部7Aが各々同時に形成される。
At this time, the outer periphery of the
そして、図5の分解斜視図に示すように、スイッチング素子2左側面とこの左方の枠壁部13内に熱伝導性樹脂8を塗布した後、この熱伝導性樹脂8内に温度ヒューズ5を埋め込み、手作業によって端子6をランド7に半田付けし、熱伝導性樹脂8を乾燥させて、図1や図2に示すような保護装置が完成する。
Then, as shown in the exploded perspective view of FIG. 5, the thermal
なお、この温度ヒューズ5をランド7に半田付けする際、左右のランド7上面には両端に突出部7Aが形成されているため、左右の端子6を各々この突出部7Aの間に載置して、ずれの少ない位置決めをした状態で温度ヒューズ5を配置できると共に、新たな半田を用いることなく、この突出部7Aを半田ごて等で溶融するだけで、端子6のランド7への半田付けを行うことができる。
When the
また、スイッチング素子2左方の熱伝導性樹脂8を塗布する箇所には、枠壁部13が形成されているため、液状である熱伝導性樹脂8が配線基板1上面の余計な箇所にまで広がることを防ぎ、この枠壁部13内に熱伝導性樹脂8を塗布するだけで、温度ヒューズ5の外周及びスイッチング素子2との間の必要な面積にのみ、熱伝導性樹脂8を塗布形成することが可能なようになっている。
Moreover, since the
さらに、この枠壁部13の形成は、図3や図4に示したように、ランド3や7にクリーム半田を印刷する際に、同時に熱伝導パターン12外周上面にもクリーム半田を印刷するだけで行うことができるため、製作工数を増やすことなく、容易に形成が可能なようになっている。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the
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。
In the above configuration, when the device is carried, power is supplied from the battery to the electronic circuit through the
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に伝わり、さらに熱伝導性樹脂8を介して温度ヒューズ5に伝わる。
In addition, when an overcurrent flows through the switching
そして、過電流がある程度以上、例えば5A以上の過電流が流れ、温度ヒューズ5に伝わる熱が所定温度以上、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。
When the overcurrent flows to a certain extent, for example, 5A or more, and the heat transmitted to the
なお、この時、上述したように、配線基板11上面には、温度ヒューズ5の外周及びスイッチング素子2との間を連結する略コの字状の枠壁部13が設けられ、温度ヒューズ5外周とスイッチング素子2との間の必要な箇所にのみ熱伝導性樹脂8が塗布形成されているため、スイッチング素子2の発熱を効率よく温度ヒューズ5に伝えることができるようになっている。
At this time, as described above, the upper surface of the
つまり、枠壁部13によって、温度ヒューズ5外周とスイッチング素子2との間の必要な面積にのみ熱伝導性樹脂8を形成することで、余計な箇所への熱伝導や放熱を防ぎ、熱伝導のばらつきが少なく、確実に電子回路の保護を行えるように構成されている。
In other words, by forming the heat
さらに、配線基板11上面に、温度ヒューズ5下面からスイッチング素子2下面に延出する熱伝導パターン12を設け、この上面に枠壁部13を形成することによって、熱伝導性樹脂8に加え、熱伝導パターン12によってもスイッチング素子2の熱を温度ヒューズ5に伝えることができるため、より確実にスイッチング素子2の発熱を温度ヒューズ5に伝えることが可能なようになっている。
Further, a heat
すなわち、過電流が流れスイッチング素子2が発熱した場合、この熱が熱伝導性樹脂8を介して温度ヒューズ5に伝わると同時に、銅等の熱伝導性の良好な熱伝導パターン12からも温度ヒューズ5に伝わり、所定温度で確実に温度ヒューズ5が溶断して、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。
That is, when an overcurrent flows and the
なお、上記のような熱伝導パターン12による熱伝導効果はなくなるが、熱伝導性樹脂8のみによって、スイッチング素子2の発熱を温度ヒューズ5に伝える場合には、図6の分解斜視図に示すように、温度ヒューズ5外周からスイッチング素子2下面に延出する略コの字状の配線パターン14を設け、この上面に半田によって枠壁部13を形成してもよい。
Although the heat conduction effect by the
このように本実施の形態によれば、配線基板11上面に、温度ヒューズ5の外周及びスイッチング素子2との間を連結する枠壁部13を設けると共に、この枠壁部13内に熱伝導性樹脂8を塗布形成することによって、温度ヒューズ5の外周とスイッチング素子2との間の必要な箇所にのみ熱伝導性樹脂8が形成され、スイッチング素子2の発熱を効率よく温度ヒューズ5に伝えることができるため、簡易な構成で熱伝導のばらつきが少なく、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。
As described above, according to the present embodiment, the
また、配線基板11上面に、温度ヒューズ5下面からスイッチング素子2下面に延出する熱伝導パターン12を設けると共に、この熱伝導パターン12上面に枠壁部13を形成することによって、熱伝導性樹脂8に加え、熱伝導パターン12によってもスイッチング素子2の熱を温度ヒューズ5に伝えることができるため、さらにばらつきが少なく、確実に電子回路の保護を行うことができる。
Further, a heat
本発明による保護装置は、簡易な構成で、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。 The protection device according to the present invention has a simple configuration and can reliably protect an electronic circuit, and is useful for battery units of various electronic devices.
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
7A 突出部
8 熱伝導性樹脂
11 配線基板
12 熱伝導パターン
13 枠壁部
14 配線パターン
2
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007197091A JP2009032606A (en) | 2007-07-30 | 2007-07-30 | Protective device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009032606A true JP2009032606A (en) | 2009-02-12 |
Family
ID=40402904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007197091A Pending JP2009032606A (en) | 2007-07-30 | 2007-07-30 | Protective device |
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---|---|
JP (1) | JP2009032606A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012014944A (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Mitsumi Electric Co Ltd | Temperature fuse, method for mounting temperature fuse, and protector |
-
2007
- 2007-07-30 JP JP2007197091A patent/JP2009032606A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012014944A (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Mitsumi Electric Co Ltd | Temperature fuse, method for mounting temperature fuse, and protector |
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