JP2009043815A - Protection 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12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断面図、図8は同斜視図であり、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。
7 is a cross-sectional view of a conventional protective device, and FIG. 8 is a perspective view thereof. 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の貫通孔8に装着されると共に、この温度ヒューズ5外周とスイッチング素子2との間、及び貫通孔8内には、シリコーン等の熱伝導性樹脂9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、先ず図9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(図示せず)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10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。
Further, when manufacturing such a protective device, first, as shown in the exploded perspective view of FIG. 9, after solder cream (not shown) is printed on the
そして、図11の分解斜視図に示すように、貫通孔8をテープ(図示せず)等によって配線基板1裏面から塞ぎ、貫通孔8内とその周囲、スイッチング素子2との間に熱伝導性樹脂9を塗布した後、図12の斜視図に示すように、この熱伝導性樹脂9内に温度ヒューズ5を埋め込むと共に、左右の端子6をランド7に載置する。
Then, as shown in the exploded perspective view of FIG. 11, the through-
さらに、この後、温度ヒューズ5に大きな熱が加わらないように、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9を乾燥させ、貫通孔8裏面を塞いだテープ等を剥がして、図7や図8に示すような保護装置が完成する。
Further, after that, 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
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9に伝わり、さらに熱伝導性樹脂9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なっている。
That is, the
また、温度ヒューズ5を配線基板1の貫通孔8に装着することによって、配線基板1上面に温度ヒューズ5を載置した場合に比べ、装置全体の低背化を図ると共に、温度ヒューズ5外周とスイッチング素子2との間に塗布した熱伝導性樹脂9によって、スイッチング素子2の発熱を温度ヒューズ5へ確実に伝えるように構成されているものであった。
Further, by mounting 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、温度ヒューズ5を配線基板1の貫通孔8に装着することによって、装置全体の低背化を図ることが可能にはなっているものの、温度ヒューズ5外周や貫通孔8内に塗布された熱伝導性樹脂9の上面や下面から、スイッチング素子2の熱が放熱されてしまうため、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。
However, in the above-described conventional protection device, the
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、配線基板上面にスイッチング素子下面から、貫通孔内縁に延出する熱伝導パターンを設けると共に、温度ヒューズ外周とスイッチング素子との間に、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、熱伝導性樹脂に加え、スイッチング素子下面から貫通孔内縁に延出した、銅等の熱伝導性の良好な熱伝導パターンによって、スイッチング素子の発熱を温度ヒューズに、ばらつきが少なく確実に伝えることができるため、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得ることができるという作用を有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a thermal conductive pattern extending from the lower surface of the switching element to the inner edge of the through hole on the upper surface of the wiring board, and a thermal conductive resin between the outer periphery of the thermal fuse and the switching element. The protection device is configured by coating and forming, and in addition to the heat conductive resin, the heat generated by the switching element is extended by the heat conductive pattern with good heat conductivity, such as copper, extending from the lower surface of the switching element to the inner edge of the through hole. Therefore, it is possible to obtain a protective device capable of reliably protecting an electronic circuit with a simple configuration.
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、1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 1 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1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左方近傍の配線基板1の貫通孔8に装着されている。
さらに、10は略T字状で銅箔や銀等の熱伝導パターンで、図1や図3の分解斜視図に示すように、配線基板1上面をスイッチング素子2下面から貫通孔8に延出する平坦部10Aと、貫通孔8内縁にスルーホール状に設けられた中空筒部10Bから形成されている。
Further, 10 is a substantially T-shaped heat conduction pattern such as copper foil or silver, and the upper surface of the
そして、配線基板1の熱伝導パターン10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、温度ヒューズ5外周とスイッチング素子2との間、及び貫通孔8内には、シリコーン等の熱伝導性樹脂9が塗布形成されて、保護装置が構成されている。
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1上面のランド3や7上面にクリーム半田(図示せず)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. 3, after solder cream (not shown) is printed on the
なお、この時、ランド7には上面全面ではなく両端にクリーム半田を印刷することによって、加熱後、印刷され溶融硬化した半田によって、上面両端に突出部7Aが形成される。
At this time, the
そして、図5の分解斜視図に示すように、貫通孔8をテープ(図示せず)等によって配線基板1裏面から塞ぎ、貫通孔8内とその周囲、スイッチング素子2との間に熱伝導性樹脂9を塗布した後、図6の斜視図に示すように、この熱伝導性樹脂9内に温度ヒューズ5を埋め込むと共に、左右の端子6をランド7の突出部7Aの間に載置する。
Then, as shown in the exploded perspective view of FIG. 5, the through-
さらに、この後、温度ヒューズ5に大きな熱が加わらないように、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9を乾燥させ、貫通孔8裏面を塞いだテープ等を剥がして、図1や図2に示すような保護装置が完成する。
Further, after that, the
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上面には図6に示すように、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
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
そして、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9に伝わり、さらに熱伝導性樹脂9を介して温度ヒューズ5に伝わる。
When such a device is operated or a battery is charged, if a short circuit occurs and an overcurrent flows through the
また、同時に、本発明においては、このスイッチング素子2の発熱が、スイッチング素子2下面に延出した熱伝導パターン10の平坦部10Aから、貫通孔8内縁の中空筒部10Bを介しても温度ヒューズ5に伝わる。
At the same time, in the present invention, the heat generated by the
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
つまり、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9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10の、温度ヒューズ5間近の中空筒部10Bからも熱が伝わり、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。
That is, when an overcurrent flows and the
すなわち、スイッチング素子2と温度ヒューズ5の間隔や、装置が使用される条件にばらつきがあり、熱伝導性樹脂9上面や貫通孔8下面から多少スイッチング素子2の熱が放熱された場合でも、スイッチング素子2下面から貫通孔8内縁に延出した熱伝導パターン10によって、スイッチング素子2の発熱を確実に温度ヒューズ5に伝え、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, even when the gap between the switching
このように本実施の形態によれば、配線基板1上面にスイッチング素子2下面から、貫通孔8内縁に延出する熱伝導パターン10を設けると共に、温度ヒューズ5外周とスイッチング素子2との間に、熱伝導性樹脂9を塗布形成することによって、熱伝導性樹脂9に加え、銅等の熱伝導性の良好な熱伝導パターン10からも、スイッチング素子2の発熱を、温度ヒューズ5にばらつきが少なく確実に伝えることができるため、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得ることができるものである。
As described above, according to the present embodiment, the
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.
1 配線基板
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 貫通孔
9 熱伝導性樹脂
10 熱伝導パターン
10A 平坦部
10B 中空筒部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007205273A JP2009043815A (en) | 2007-08-07 | 2007-08-07 | Protection device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2009043815A true JP2009043815A (en) | 2009-02-26 |
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ID=40444264
Family Applications (1)
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JP2007205273A Withdrawn JP2009043815A (en) | 2007-08-07 | 2007-08-07 | Protection device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009043815A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023223786A1 (en) * | 2022-05-20 | 2023-11-23 | ミドリ安全株式会社 | Device for air-conditioning clothing |
-
2007
- 2007-08-07 JP JP2007205273A patent/JP2009043815A/en not_active Withdrawn
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