JP5549427B2 - Thermal fuse, thermal fuse mounting method and protection device - Google Patents

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Description

本発明は、温度ヒューズ、温度ヒューズ取付方法および保護装置に関し、より詳しくは、各種電子機器が備える電池ユニットに用いられる温度ヒューズ、該温度ヒューズの取付方法および該温度ヒューズを用いた保護装置に関する。   The present invention relates to a thermal fuse, a thermal fuse mounting method, and a protection device, and more particularly to a thermal fuse used in a battery unit included in various electronic devices, a thermal fuse mounting method, and a protection device using the thermal fuse.

近年、携帯電話やノートパソコン等の携帯電子機器では、リチウムイオン二次電池等の充電可能な電池が用いられており、この電池電源を用いて携帯電子機器を操作するための電池ユニットが各種携帯電子機器に備えられている。   In recent years, rechargeable batteries such as lithium ion secondary batteries have been used in portable electronic devices such as mobile phones and laptop computers, and various battery units for operating portable electronic devices using this battery power source are portable. Provided in electronic equipment.

このような電池ユニットは、例えば、電池と、電池から携帯電子機器の電子回路に電源を供給したり、充電器等から電池に充電を行うスイッチング装置とを有している。   Such a battery unit includes, for example, a battery and a switching device that supplies power from the battery to an electronic circuit of a portable electronic device or charges the battery from a charger or the like.

このようなスイッチング装置としては、機器を操作する際に電池から携帯電子機器の電子回路に電源を供給するとともに、電池を充電する際に充電器等から電池に充電を行うためのＦＥＴ等のスイッチング素子と、それに加え、万が一、電子回路に短絡等が生じて、スイッチング素子に過電流が流れて異常発熱した場合に、異常発熱を検出して電池からの電源供給を遮断する温度ヒューズとが基板（配線基板）に設けられたものが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。このような構成のスイッチング装置は、温度ヒューズが設けられることにより、携帯電子機器の電子回路に短絡等が生じた際に機器や電池の損傷等を未然に防ぐための保護装置として機能する。   As such a switching device, a power supply is supplied from a battery to an electronic circuit of a portable electronic device when operating the device, and a FET or the like for charging the battery from a charger or the like when charging the battery. In addition to this, if a short circuit occurs in the electronic circuit and an overcurrent flows through the switching element and abnormal heat is generated, a thermal fuse that detects abnormal heat generation and shuts off the power supply from the battery Those provided on the (wiring board) are mentioned (for example, see Patent Document 1). The switching device having such a configuration functions as a protection device for preventing damage to devices and batteries when a short circuit or the like occurs in an electronic circuit of a portable electronic device by providing a thermal fuse.

このような保護装置（スイッチング装置）を製作する際には、まず、配線基板に設けられたランドにスイッチング素子の端子をはんだ付けして、配線基板にスイッチング素子を実装する。   When manufacturing such a protection device (switching device), first, the terminals of the switching element are soldered to lands provided on the wiring board, and the switching element is mounted on the wiring board.

そして、配線基板に実装されたスイッチング素子の近傍にスイッチング素子と接触するように熱伝導性樹脂を塗布する。   Then, a heat conductive resin is applied in the vicinity of the switching element mounted on the wiring board so as to come into contact with the switching element.

その後、温度ヒューズのヒューズ本体の両端から延出した一対の略Ｌ字状のリードの先端がランド上に位置するように、温度ヒューズのヒューズ本体を熱伝導性樹脂に埋め込んで配線基板上に配置し、リードの先端を作業者がはんだごてを使用しランドにはんだ付けすることにより保護装置が完成する。   After that, the fuse body of the thermal fuse is embedded in the thermal conductive resin and placed on the wiring board so that the tips of the pair of substantially L-shaped leads extending from both ends of the fuse body of the thermal fuse are located on the land. Then, the protective device is completed when the operator uses the soldering iron to solder the tip of the lead to the land.

しかしながら、上記の保護装置の製作工程において、温度ヒューズが何ら位置決めされておらず不安定な状態にあることから、温度ヒューズのリードの先端を作業者がはんだごてを使用しランドにはんだ付けする際に、リードに無理な応力がかかってしまうと、温度ヒューズの取り付け位置がズレたり、ヒューズ本体とリードの接続部分が破損したりしてしまうことがある。そのため、配線基板に温度ヒューズを取り付ける際にリードへの機械的ストレスがかかることが防止され、正確に位置決めされた状態で配線基板に取り付けることが可能な温度ヒューズが望まれる。   However, since the thermal fuse is not positioned at all in the manufacturing process of the protection device described above and is in an unstable state, the operator uses the soldering iron to solder the tip of the thermal fuse lead to the land. At this time, if an excessive stress is applied to the lead, the mounting position of the thermal fuse may be displaced, or the connecting portion between the fuse body and the lead may be damaged. Therefore, there is a demand for a thermal fuse that is prevented from being subjected to mechanical stress on the lead when the thermal fuse is attached to the wiring board, and can be attached to the wiring board in an accurately positioned state.

特開平１１−３３０６６５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-330665

本発明は、上記従来の問題点を鑑みたものであり、その目的は、配線基板に温度ヒューズを取り付ける際にリードへの機械的ストレスがかかることが防止され、正確に位置決めされた状態で配線基板に取り付けることが可能な温度ヒューズを提供すること、また、該温度ヒューズを用いた温度ヒューズ取付方法を提供すること、さらには、該温度ヒューズを用いた保護装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its object is to prevent mechanical stress from being applied to a lead when a thermal fuse is attached to a wiring board, and to perform wiring in an accurately positioned state. It is to provide a thermal fuse that can be attached to a substrate, to provide a thermal fuse mounting method using the thermal fuse, and to provide a protection device using the thermal fuse.

このような目的は以下の（１）〜（７）の本発明により達成される。
（１） 発熱体および複数のランドが設けられた基板の該発熱体近傍に配置され、可溶金属が内蔵された略筒状のヒューズ本体と、
該ヒューズ本体の両端からそれぞれ延出し、前記可溶金属と電気的に接続する一対の略Ｌ字状のリードとを有する温度ヒューズであって、
各前記リードは、前記ヒューズ本体から直線状に伸びた第１部分と、前記基板に設けられた前記複数のランドの一部に接続される前記第１部分から略直角に伸びた第２部分とを有し、
前記第１部分は、前記ヒューズ本体側に、前記温度ヒューズを前記基板に取り付けた状態で前記基板から空隙を置いて位置する延出部と、前記第２部分側に、前記温度ヒューズを前記基板に取り付けた状態で前記基板と接触する基板接触部と、前記延出部と前記基板接触部との間に、前記温度ヒューズを前記基板に取り付けた状態で前記延出部から前記基板接触部に向かって前記基板側に傾斜する段差とを有し、
前記第２部分は、前記温度ヒューズを前記基板に取り付けた状態で前記基板と接触し、
前記一対のリードは、各前記リードの前記第１部分の前記段差および前記基板接触部と前記第２部分とから構成され、前記温度ヒューズを前記基板に取り付ける際に前記一対のリードにかかる応力を緩和する応力緩和部を有することを特徴とする温度ヒューズ。 Such an object is achieved by the present inventions (1) to (7) below.
(1) a substantially cylindrical fuse body which is disposed in the vicinity of the heating element of the substrate provided with the heating element and a plurality of lands, and which contains a soluble metal;
A thermal fuse having a pair of substantially L-shaped leads extending from both ends of the fuse body and electrically connected to the fusible metal,
Each said lead has a first portion extending linearly from the fuse body, and a second portion extending substantially perpendicularly from said first portion connected to a portion of said plurality of lands provided on the substrate Have
The first portion includes an extension portion positioned on the fuse body side with the temperature fuse being attached to the substrate, and a gap from the substrate, and the temperature fuse is disposed on the second portion side of the substrate. The substrate contact portion that contacts the substrate in a state of being attached to the substrate, and between the extension portion and the substrate contact portion, the thermal fuse is attached to the substrate from the extension portion to the substrate contact portion. And having a step inclined toward the substrate side,
The second part is in contact with the substrate with the thermal fuse attached to the substrate,
The pair of leads includes the step of the first portion of each lead, the substrate contact portion, and the second portion, and stress applied to the pair of leads when the thermal fuse is attached to the substrate. A thermal fuse characterized by having a stress relaxation part that relaxes.

（２） 前記基板の前記温度ヒューズが配置された側の面には、少なくとも１つの回路素子が設けられており、
前記温度ヒューズを前記基板に取り付けた状態で、前記延出部から前記基板までの距離が、前記少なくとも１つの回路素子の高さよりも大きくなるように構成されている上記（１）に記載の温度ヒューズ。 (2) At least one circuit element is provided on a surface of the substrate on which the thermal fuse is disposed,
The temperature according to (1) , wherein a distance from the extension portion to the substrate is larger than a height of the at least one circuit element in a state where the thermal fuse is attached to the substrate. fuse.

（３） 上記（１）に記載の前記温度ヒューズを前記基板に取り付ける方法であって、
前記発熱体および前記複数のランドが設けられた前記基板を準備する工程と、
前記基板上の前記発熱体近傍に、前記発熱体と接触するように熱伝導性樹脂を塗布する工程と、
前記温度ヒューズの各前記リードの第２部分の先端が前記ランド上に位置するように、前記温度ヒューズの前記ヒューズ本体を前記基板上の前記発熱体近傍に塗布された前記熱伝導性樹脂の一部に埋め込んで、前記ヒューズ本体を前記基板の前記発熱体近傍に配置する工程と、
各前記リードの第２部分の先端を、前記ランドにはんだ付けする工程とを有し、
各前記リードの第２部分の先端を、前記ランドにはんだ付けする工程において、前記温度ヒューズの前記応力緩和部が前記一対のリードにかかる応力を緩和することを特徴とする温度ヒューズ取付方法。 (3) A method of attaching the thermal fuse according to (1) to the substrate,
A step of preparing the substrate the heating element and the plurality of lands are provided,
Applying a heat conductive resin in the vicinity of the heating element on the substrate so as to be in contact with the heating element;
One of the thermally conductive resins applied to the vicinity of the heating element on the substrate so that the tip of the second portion of each lead of the thermal fuse is positioned on the land. Burying the fuse body in the vicinity of the heating element of the substrate;
Soldering the tip of the second portion of each lead to the land,
The method of attaching a thermal fuse , wherein the stress relaxation part of the thermal fuse relaxes the stress applied to the pair of leads in the step of soldering the tip of the second portion of each lead to the land.

（４） 前記ヒューズ本体を前記基板の前記発熱体近傍に配置する際に、各前記リードの第１部分と第２部分との角部分を内側および外側から保持可能な治具を用いる上記（３）に記載の温度ヒューズ取付方法。 (4) When the fuse body is disposed in the vicinity of the heating element of the substrate, a jig that can hold the corner portions of the first portion and the second portion of each lead from the inside and the outside (3) The thermal fuse mounting method described in).

（５） 各前記リードの第２部分の先端を前記ランドにはんだ付けする工程は、前記はんだの熱を前記第２部分から放熱可能な治具を用いて行う上記（３）または（４）に記載の温度ヒューズ取付方法。 (5) In the above (3) or (4), the step of soldering the tip of the second portion of each lead to the land is performed using a jig capable of radiating the heat of the solder from the second portion. The temperature fuse mounting method described.

（６） 複数のランドが設けられた基板と、
該基板の前記複数のランドが設けられた側の面に設けられた発熱体と、
前記基板上の前記発熱体近傍に、該発熱体と接触するように塗布された熱伝導性樹脂と、
前記基板の該発熱体近傍に塗布された熱伝導性樹脂に埋め込まれることにより前記発熱体近傍に配置され、可溶金属が内蔵された略筒状のヒューズ本体と、該ヒューズ本体の両端からそれぞれ延出し、前記可溶金属と電気的に接続する一対の略Ｌ字状のリードとを有する温度ヒューズとを有し、
前記温度ヒューズの各前記リードは、前記ヒューズ本体から直線状に伸びた第１部分と、前記基板に設けられた前記複数のランドの一部に接続される前記第１部分から略直角に伸びた第２部分とを有し、
前記第１部分は、前記ヒューズ本体側に、前記基板から空隙を置いて位置する延出部と、前記第２部分側に、前記基板と接触する基板接触部と、前記延出部と前記基板接触部との間に、前記延出部から前記基板接触部に向かって前記基板側に傾斜する段差とを有し、
前記第２部分は、前記基板と接触し、
前記一対のリードは、各前記リードの前記第１部分の前記段差および前記基板接触部と前記第２部分とから構成され、前記温度ヒューズを前記基板に取り付ける際に前記一対のリードにかかる応力を緩和する応力緩和部を有することを特徴とする保護装置。 (6) a substrate provided with a plurality of lands;
A heating element provided on a surface of the substrate on which the plurality of lands are provided;
A thermally conductive resin applied in the vicinity of the heating element on the substrate so as to be in contact with the heating element;
A substantially cylindrical fuse body that is disposed in the vicinity of the heating element by being embedded in a heat conductive resin applied in the vicinity of the heating element of the substrate, and from both ends of the fuse body. A thermal fuse having a pair of substantially L-shaped leads extending and electrically connected to the fusible metal;
Each said lead of the thermal fuse includes a first portion extending linearly from the fuse body, extending substantially perpendicularly from said first portion connected to a portion of said plurality of lands provided on the substrate A second part,
The first portion includes an extension portion that is located on the fuse body side with a gap from the substrate, a substrate contact portion that contacts the substrate, and the extension portion and the substrate on the second portion side. Between the contact portion, and having a step inclined toward the substrate side from the extension portion toward the substrate contact portion,
The second portion is in contact with the substrate;
The pair of leads includes the step of the first portion of each lead, the substrate contact portion, and the second portion, and stress applied to the pair of leads when the thermal fuse is attached to the substrate. A protective device comprising a stress relieving portion for relieving.

（７） 前記基板の前記温度ヒューズが配置された側の面には、少なくとも１つの回路素子が設けられており、
前記延出部から前記基板までの距離が、前記少なくとも１つの回路素子の高さよりも大きくなるように構成されている上記（６）に記載の保護装置。 (7) At least one circuit element is provided on a surface of the substrate on which the thermal fuse is disposed,
The protective device according to (6) , wherein a distance from the extension part to the substrate is configured to be greater than a height of the at least one circuit element .

本発明によれば、基板（配線基板）に温度ヒューズを取り付ける際にリードへの機械的ストレスがかかることが防止され、温度ヒューズを正確に位置決めされた状態で配線基板に取り付けることができる。また、温度ヒューズのリードへの機械的ストレスを確実に防止することができるため、温度ヒューズを用いた保護装置の生産性を優れたものとすることができる。   According to the present invention, it is possible to prevent a mechanical stress from being applied to the lead when the thermal fuse is attached to the substrate (wiring substrate), and it is possible to attach the thermal fuse to the wiring substrate in an accurately positioned state. In addition, since mechanical stress on the lead of the thermal fuse can be reliably prevented, the productivity of the protection device using the thermal fuse can be improved.

本発明の温度ヒューズの好適な実施形態の上面図である。It is a top view of a preferred embodiment of the thermal fuse of the present invention. 図１に示す温度ヒューズをＡ方向から見た際の側面図である。It is a side view at the time of seeing the thermal fuse shown in FIG. 1 from A direction. 図１に示す温度ヒューズを用いた本発明の保護装置の好適な実施形態の上面図である。It is a top view of suitable embodiment of the protection apparatus of this invention using the thermal fuse shown in FIG. 図３に示す保護装置をＢ方向から見た際の側面図である。It is a side view at the time of seeing the protection apparatus shown in FIG. 3 from the B direction.

以下、本発明の温度ヒューズ、温度ヒューズ取付方法、および保護装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて説明する。   Hereinafter, a thermal fuse, a thermal fuse mounting method, and a protection device according to the present invention will be described based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

まず、本発明の温度ヒューズおよび該温度ヒューズを用いた本発明の保護装置について説明する。   First, the thermal fuse of the present invention and the protection device of the present invention using the thermal fuse will be described.

図１は、本発明の温度ヒューズの好適な実施形態の上面図、図２は、図１に示す温度ヒューズをＡ方向から見た際の側面図、図３は、図１に示す温度ヒューズを用いた保護装置の好適な実施形態の上面図、図４は、図３に示す保護装置をＢ方向から見た際の側面図である。   FIG. 1 is a top view of a preferred embodiment of the thermal fuse of the present invention, FIG. 2 is a side view of the thermal fuse shown in FIG. 1 when viewed from the direction A, and FIG. 3 is the thermal fuse shown in FIG. FIG. 4 is a side view of the protective device shown in FIG. 3 when viewed from the B direction.

なお、以下の説明では、図２および図４の上側を「上側」と言い、図２および図４の下側を「下側」と言う。   In the following description, the upper side of FIGS. 2 and 4 is referred to as “upper side”, and the lower side of FIGS. 2 and 4 is referred to as “lower side”.

図３、図４に示す保護装置１００は、図示しない複数のランドやコンデンサや抵抗等の素子が上面に設けられた基板１０上に、ＦＥＴ等のスイッチング素子で構成される発熱体２０と、温度ヒューズ１とが設けられた構成を有している。   The protection device 100 shown in FIGS. 3 and 4 includes a heating element 20 composed of a switching element such as an FET on a substrate 10 provided with a plurality of unillustrated lands, elements such as capacitors and resistors, and a temperature. The fuse 1 is provided.

基板１０は、例えば、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラス入りエポキシ樹脂基板等の配線基板であり、上下面には、銅等によって図示しない複数の配線パターンが形成されている。この配線パターンは、基板１０の上面に形成された複数のランドと電気的に接続されている。   The substrate 10 is, for example, a wiring substrate such as a paper phenol substrate, a paper epoxy substrate, or a glass-filled epoxy resin substrate, and a plurality of wiring patterns (not shown) are formed on the upper and lower surfaces with copper or the like. This wiring pattern is electrically connected to a plurality of lands formed on the upper surface of the substrate 10.

発熱体２０は、ＦＥＴ等のスイッチング素子である。発熱体２０の端子２１は、基板１０の上面に設けられたランドにはんだ付けによって実装されており、発熱体２０は、配線パターンを介して電池（図示せず）および機器（各種携帯電子機器）の電子回路（図示せず）に接続している。   The heating element 20 is a switching element such as an FET. The terminal 21 of the heating element 20 is mounted on a land provided on the upper surface of the substrate 10 by soldering, and the heating element 20 includes a battery (not shown) and a device (various portable electronic devices) via a wiring pattern. To an electronic circuit (not shown).

温度ヒューズ１は、略筒状のヒューズ本体２と、ヒューズ本体２の両端からそれぞれ延出した一対の略Ｌ字状のリード３、３とを有している。   The thermal fuse 1 includes a substantially cylindrical fuse body 2 and a pair of substantially L-shaped leads 3 and 3 extending from both ends of the fuse body 2.

ヒューズ本体２は、発熱体２０近傍に配置されており、略筒状のセラミック等の筒内に、図示しない可溶金属が内蔵された構成を有している。この筒内に内蔵された可溶金属は、その両端側で各リード３と電気的に接続している。また、このような可溶金属の構成材料としては、所望の溶断（溶融）温度範囲に合わせて適宜選択されるが、例えば、Ｓｎ−Ｉｎ−Ａｇ系合金等の低融点金属が用いられる。   The fuse body 2 is arranged in the vicinity of the heating element 20 and has a configuration in which a soluble metal (not shown) is incorporated in a cylinder such as a substantially cylindrical ceramic. The fusible metal incorporated in the cylinder is electrically connected to each lead 3 at both ends thereof. Further, the constituent material of such a soluble metal is appropriately selected in accordance with a desired fusing (melting) temperature range. For example, a low melting point metal such as a Sn—In—Ag alloy is used.

なお、保護装置１００では、後述するように、発熱体２０を基板１０に実装した後に、発熱体２０近傍に発熱体２０と接触するように熱伝導性樹脂４が塗布されており、ヒューズ本体２は、熱伝導性樹脂４の一部４１に埋め込まれて基板１０に配置されている。すなわち、ヒューズ本体２も、発熱体２０と同様に熱伝導性樹脂４と接触している。これにより、保護装置１００では、万が一、機器の電子回路に短絡等が生じ、発熱体２０に過電流が流れて発熱体２０が異常発熱した際に、発熱体２０の熱が熱伝導性樹脂４を介してヒューズ本体２に伝わることによって、ヒューズ本体２の筒内の可溶金属が溶断し、電池からの発熱体２０や機器の電子回路への電源供給が遮断される。これにより、保護装置１００は、携帯電子機器の電子回路に短絡等が生じた際に機器や電池の損傷等を未然に防ぐ機能を有する。   In the protection device 100, as described later, after the heating element 20 is mounted on the substrate 10, the heat conductive resin 4 is applied in the vicinity of the heating element 20 so as to come into contact with the heating element 20, and the fuse body 2 Are embedded in a part 41 of the thermally conductive resin 4 and disposed on the substrate 10. That is, the fuse body 2 is also in contact with the heat conductive resin 4 in the same manner as the heating element 20. Thereby, in the protective device 100, when a short circuit or the like occurs in the electronic circuit of the device and an overcurrent flows through the heating element 20 and the heating element 20 abnormally generates heat, the heat of the heating element 20 is changed to the heat conductive resin 4. , The fusible metal in the cylinder of the fuse body 2 is melted and the power supply from the battery to the heating element 20 and the electronic circuit of the device is cut off. As a result, the protection device 100 has a function of preventing damage to devices and batteries when a short circuit or the like occurs in the electronic circuit of the portable electronic device.

また、各リード３は、図１、図３に示すように、ヒューズ本体２から直線状に伸びた第１部分３１と、第１部分３１から略直角に伸びた第２部分３２とを有しており、第２部分３２の先端３２１が基板１０に設けられた複数のランドの一部にはんだ付けによって接続されている。   Each lead 3 has a first portion 31 extending linearly from the fuse body 2 and a second portion 32 extending substantially perpendicularly from the first portion 31 as shown in FIGS. The tip 321 of the second portion 32 is connected to a part of a plurality of lands provided on the substrate 10 by soldering.

各リード３の第１部分３１は、図２、図４に示すように、ヒューズ本体２の両端からそれぞれ延出し、温度ヒューズ１が基板１０に取り付けられた状態で基板１０から空隙を置いて位置する延出部３１１と、第２部分３２の基端に接続され、温度ヒューズ１が基板１０に取り付けられた状態で基板１０と接触する基板接触部３１２とを有しており、延出部３１１と基板接触部３１２との間に、温度ヒューズ１が基板１０に取り付けられた状態で演出部３１１から基板接触部３１２に向かって、基板１０側（図２、４中、下側）に傾斜する段差３１３が形成されている。すなわち、各リード３の第１部分３１は、ヒューズ本体２側に設けられた延出部３１１と、第２部分３２側に設けられた基板接触部３１２と、延出部３１１と基板接触部３１２とを連結する段差３１３とを有している。 As shown in FIGS. 2 and 4, the first portion 31 of each lead 3 extends from both ends of the fuse body 2 and is positioned with a gap from the substrate 10 with the thermal fuse 1 attached to the substrate 10. An extended portion 311 that is connected to the base end of the second portion 32, and a substrate contact portion 312 that contacts the substrate 10 in a state where the thermal fuse 1 is attached to the substrate 10. And the board contact part 312 , the thermal fuse 1 is inclined to the board 10 side (downward in FIGS. 2 and 4) from the effect part 311 toward the board contact part 312 with the thermal fuse 1 being attached to the board 10. A step 313 is formed. That is, the first portion 31 of each lead 3 includes an extension portion 311 provided on the fuse body 2 side, a substrate contact portion 312 provided on the second portion 32 side, an extension portion 311 and a substrate contact portion 312. And a step 313 connecting the two.

また、各リード３の第２部分３２は、温度ヒューズ１が基板１０に取り付けられた状態で、第１部分３１の基板接触部３１２の一方の端部から基板１０と平行に伸びており、第１部分３１の基板接触部３１２と同様に基板１０と接触している。   The second portion 32 of each lead 3 extends in parallel with the substrate 10 from one end of the substrate contact portion 312 of the first portion 31 in a state where the thermal fuse 1 is attached to the substrate 10. The substrate 10 is in contact with the substrate contact portion 312 of the one portion 31.

各リード３を上記のような構成にすることにより、温度ヒューズ１を基板１０に取り付ける際に（各リード３の第２部分３２の先端を、ランドにはんだ付けする工程において、温度ヒューズ１の各リード３の先端を作業者がはんだごてを使用しランドにはんだ付けする際に）、各リード３にかかる応力が、第１部分３１の段差３１３および基板接触部３１２と第２部分３２とで緩和される。すなわち、第１部分３１の段差３１３および基板接触部３１２と第２部分３２とが、温度ヒューズ１を基板１０に取り付ける際にリード３にかかる応力を緩和する応力緩和部として機能する。このように、各リード３の第１部分３１の基板接触部３１２および第２部分３２全体が、基板１０と平行に、かつ接触しているため、基板１０に温度ヒューズ１を取り付ける際に、各リード３の第２部分３２の先端３２１を安定した状態でランド上に位置させることができる。その結果、各リード３に無理な応力がかかることなく第２部分３２の先端３２１をランドに容易にはんだ付けすることができる。   By configuring each lead 3 as described above, when attaching the thermal fuse 1 to the substrate 10 (in the step of soldering the tip of the second portion 32 of each lead 3 to the land, each of the thermal fuses 1 When the tip of the lead 3 is soldered to the land by a worker using a soldering iron), the stress applied to each lead 3 is caused by the step 313 of the first portion 31 and the substrate contact portion 312 and the second portion 32. Alleviated. That is, the step 313 of the first portion 31 and the substrate contact portion 312 and the second portion 32 function as a stress relaxation portion that relieves stress applied to the lead 3 when the thermal fuse 1 is attached to the substrate 10. Thus, since the substrate contact portion 312 and the entire second portion 32 of the first portion 31 of each lead 3 are in parallel with and in contact with the substrate 10, when attaching the thermal fuse 1 to the substrate 10, The tip 321 of the second portion 32 of the lead 3 can be positioned on the land in a stable state. As a result, the tip 321 of the second portion 32 can be easily soldered to the land without applying excessive stress to each lead 3.

よって、本発明の温度ヒューズ１では、リードにかかる無理な応力により、温度ヒューズの取り付け位置がズレたり、ヒューズ本体とリードの接続部分が破損してしまうといった不具合を確実に防止することができる。その結果、温度ヒューズ１を正確に位置決めされた状態で基板１０に取り付けることができる。   Therefore, in the thermal fuse 1 of the present invention, it is possible to reliably prevent problems such as displacement of the thermal fuse mounting position or damage to the connecting portion between the fuse body and the lead due to excessive stress applied to the lead. As a result, the thermal fuse 1 can be attached to the substrate 10 in an accurately positioned state.

さらに、温度ヒューズ１の各リード３は、第１部分３１の延出部３１１と基板接触部３１２との間に段差３１３を形成することにより、段差３１３を形成しないリードに比べてリードの全長を長くすることができる。   Furthermore, each lead 3 of the thermal fuse 1 is formed with a step 313 between the extending portion 311 of the first portion 31 and the substrate contact portion 312 so that the total length of the lead can be increased as compared with a lead not forming the step 313. Can be long.

このように、各リード３の全長を長くすることにより、ランド上にはんだ付けされる第２部分３２の先端３２１からヒューズ本体２までの距離が長くなる。そのため、後述する各リード３の第２部分３２をランドにはんだ付けする工程において、はんだの熱がヒューズ本体２まで伝わりづらくなり、ヒューズ本体２の筒内の可溶金属が溶断するのを確実に防止することができる。   Thus, by increasing the total length of each lead 3, the distance from the tip 321 of the second portion 32 soldered onto the land to the fuse body 2 is increased. Therefore, in the process of soldering the second portion 32 of each lead 3 described later to the land, the heat of the solder becomes difficult to be transmitted to the fuse body 2, and it is ensured that the fusible metal in the cylinder of the fuse body 2 is blown out. Can be prevented.

また、段差３１３により基板１０から各リード３の第１部分３１の延出部３１１までの高さをコンデンサや抵抗等の回路素子の高さよりも高くすることで、基板１０上に配置されたコンデンサや抵抗等の回路素子との干渉を確実に防止することができる。   Further, the height from the substrate 10 to the extending portion 311 of the first portion 31 of each lead 3 is made higher than the height of the circuit element such as a capacitor or a resistor by the step 313, so that the capacitor disposed on the substrate 10 And interference with circuit elements such as resistors can be reliably prevented.

なお、上述したような形状を有する各リード３の形成方法は特に限定されないが、各種金属をプレス加工および曲げ加工を駆使して容易に複雑な形状に形成することが可能なフォーミング加工を用いるのが好ましい。これにより、温度ヒューズのリードを、上述したようなリード３の形状に容易に加工することができる。   In addition, although the formation method of each lead 3 which has the shape as mentioned above is not particularly limited, a forming process capable of easily forming various metals into a complicated shape by using a press process and a bending process is used. Is preferred. Thereby, the lead of the thermal fuse can be easily processed into the shape of the lead 3 as described above.

次に、上述した温度ヒューズ１を基板１０に取り付ける方法（本発明の温度ヒューズ取付方法）について説明する。   Next, a method for attaching the above-described thermal fuse 1 to the substrate 10 (the thermal fuse attachment method of the present invention) will be described.

まず、発熱体２０および複数のランドが上側（図３中、紙面手前側）の面に設けられた（発熱体２０が実装された）基板１０を準備する。 First, the substrate 10 (with the heating element 20 mounted) on which the heating element 20 and a plurality of lands are provided on the upper surface (the front side in FIG. 3 ) is prepared.

次に、基板１０上の発熱体２０近傍に、発熱体２０と接触するように熱伝導性樹脂４を塗布する。この熱伝導性樹脂４としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂等の接着剤を用いることができる。   Next, the heat conductive resin 4 is applied in the vicinity of the heating element 20 on the substrate 10 so as to be in contact with the heating element 20. As the heat conductive resin 4, for example, an adhesive such as an epoxy resin, a polyimide resin, or a silicone resin can be used.

次に、温度ヒューズ１の各リード３の第２部分３２の先端３２１が所定のランド上に位置するように、温度ヒューズ１のヒューズ本体２を基板１０上の発熱体２０近傍に塗布された熱伝導性樹脂の一部４１に埋め込んで、ヒューズ本体２を基板１０の発熱体２０近傍に配置する。その際、塗布された熱伝導性樹脂４が完全に硬化する前にヒューズ本体２を熱伝導性樹脂の一部４１に埋め込むようにする。   Next, the heat applied to the vicinity of the heating element 20 on the substrate 10 so that the tip 321 of the second portion 32 of each lead 3 of the thermal fuse 1 is positioned on a predetermined land. The fuse body 2 is disposed in the vicinity of the heating element 20 of the substrate 10 by being embedded in a part 41 of the conductive resin. At that time, the fuse body 2 is embedded in a part 41 of the heat conductive resin before the applied heat conductive resin 4 is completely cured.

また、本工程において、各リード３の第１部分３１と第２部分３２との角部分を内側および外側から保持可能な治具を用いるのが好ましい。これにより、ヒューズ本体２を基板１０の発熱体２０近傍に配置する際に、温度ヒューズ１の位置ズレを確実に防止することができ、後述する各リード３のはんだ付けの際に、各リード３の第２部分３２の先端３２１をより正確な位置でランドにはんだ付けすることができる。また、このような治具を用いることにより、温度ヒューズ１の各リード３が、基板１０上に配置された発熱体２０以外のコンデンサや抵抗等の回路素子に干渉するのを確実に防止することができる。   In this step, it is preferable to use a jig that can hold the corner portions of the first portion 31 and the second portion 32 of each lead 3 from the inside and the outside. Thereby, when the fuse body 2 is disposed in the vicinity of the heating element 20 of the substrate 10, it is possible to reliably prevent the positional displacement of the thermal fuse 1, and each lead 3 when soldering each lead 3 described later. The tip 321 of the second portion 32 can be soldered to the land at a more accurate position. Further, by using such a jig, it is possible to reliably prevent the leads 3 of the thermal fuse 1 from interfering with circuit elements such as capacitors and resistors other than the heating element 20 disposed on the substrate 10. Can do.

次に、温度ヒューズ１の各リード３の第２部分３２の先端３２１を、作業者がはんだごてを使用し所定のランドにはんだ付けする。これにより、温度ヒューズ１を基板１０に取り付けることができる。   Next, the tip end 321 of the second portion 32 of each lead 3 of the thermal fuse 1 is soldered to a predetermined land by an operator using a soldering iron. As a result, the thermal fuse 1 can be attached to the substrate 10.

また、本工程は、はんだ付けを行う際のはんだの熱を各リード３の第２部分３２から放熱可能な治具を用いて行うのが好ましい。これにより、各リード３の第２部分３２をランドにはんだ付けする際に、はんだの熱によって、ヒューズ本体２の筒内の可溶金属が溶断するのを確実に防止することができる。特に、保護装置１００の設計上、各リード３の第１部分３１の長さを短くする必要がある場合でも、このような治具を用いることにより、ヒューズ本体２の筒内の可溶金属が溶断するのを確実に防止することができる。   In addition, this step is preferably performed using a jig that can dissipate the heat of the solder when soldering from the second portion 32 of each lead 3. Thereby, when soldering the 2nd part 32 of each lead | read | reed 3 to a land, it can prevent reliably that the meltable metal in the cylinder of the fuse main body 2 is blown out by the heat of the solder. In particular, even when it is necessary to shorten the length of the first portion 31 of each lead 3 due to the design of the protection device 100, by using such a jig, the fusible metal in the cylinder of the fuse body 2 can be reduced. It can be surely prevented from fusing.

１…温度ヒューズ ２…ヒューズ本体 ３…リード ３１…第１部分 ３１１…延出部 ３１２…基板接触部 ３１３…段差 ３２…第２部分 ３２１…先端 ４…熱伝導性樹脂 ４１…熱伝導性樹脂の一部 １０…基板（配線基板） ２０…発熱体 ２１…端子 １００…保護装置 1 ... thermal fuse 2 ... fuse body 3 ... lead 31 ... first portion 311 ... extended portion 312 ... substrate contact portion 313 ... stepped 32 ... second portion 321 ... the tip 4 ... thermally conductive resin 41 ... thermal conduction resin 10 ... Board (wiring board) 20 ... Heating element 21 ... Terminal 100 ... Protection device

Claims (7)

発熱体および複数のランドが設けられた基板の該発熱体近傍に配置され、可溶金属が内蔵された略筒状のヒューズ本体と、
該ヒューズ本体の両端からそれぞれ延出し、前記可溶金属と電気的に接続する一対の略Ｌ字状のリードとを有する温度ヒューズであって、
各前記リードは、前記ヒューズ本体から直線状に伸びた第１部分と、前記基板に設けられた前記複数のランドの一部に接続される前記第１部分から略直角に伸びた第２部分とを有し、
前記第１部分は、前記ヒューズ本体側に、前記温度ヒューズを前記基板に取り付けた状態で前記基板から空隙を置いて位置する延出部と、前記第２部分側に、前記温度ヒューズを前記基板に取り付けた状態で前記基板と接触する基板接触部と、前記延出部と前記基板接触部との間に、前記温度ヒューズを前記基板に取り付けた状態で前記延出部から前記基板接触部に向かって前記基板側に傾斜する段差とを有し、
前記第２部分は、前記温度ヒューズを前記基板に取り付けた状態で前記基板と接触し、
前記一対のリードは、各前記リードの前記第１部分の前記段差および前記基板接触部と前記第２部分とから構成され、前記温度ヒューズを前記基板に取り付ける際に前記一対のリードにかかる応力を緩和する応力緩和部を有することを特徴とする温度ヒューズ。 A substantially cylindrical fuse body which is disposed in the vicinity of the heating element of the substrate provided with the heating element and a plurality of lands, and which contains a soluble metal;
A thermal fuse having a pair of substantially L-shaped leads extending from both ends of the fuse body and electrically connected to the fusible metal,
Each said lead has a first portion extending linearly from the fuse body, and a second portion extending substantially perpendicularly from said first portion connected to a portion of said plurality of lands provided on the substrate Have
The first portion includes an extension portion positioned on the fuse body side with the temperature fuse being attached to the substrate, and a gap from the substrate, and the temperature fuse is disposed on the second portion side of the substrate. The substrate contact portion that contacts the substrate in a state of being attached to the substrate, and between the extension portion and the substrate contact portion, the thermal fuse is attached to the substrate from the extension portion to the substrate contact portion. And having a step inclined toward the substrate side,
The second part is in contact with the substrate with the thermal fuse attached to the substrate,
The pair of leads includes the step of the first portion of each lead, the substrate contact portion, and the second portion, and stress applied to the pair of leads when the thermal fuse is attached to the substrate. A thermal fuse characterized by having a stress relaxation part that relaxes. 前記基板の前記温度ヒューズが配置された側の面には、少なくとも１つの回路素子が設けられており、
前記温度ヒューズを前記基板に取り付けた状態で、前記延出部から前記基板までの距離が、前記少なくとも１つの回路素子の高さよりも大きくなるように構成されている請求項１に記載の温度ヒューズ。 At least one circuit element is provided on the surface of the substrate where the thermal fuse is disposed,
2. The thermal fuse according to claim 1, wherein a distance from the extending portion to the substrate is larger than a height of the at least one circuit element in a state where the thermal fuse is attached to the substrate. . 請求項１に記載の前記温度ヒューズを前記基板に取り付ける方法であって、
前記発熱体および前記複数のランドが設けられた前記基板を準備する工程と、
前記基板上の前記発熱体近傍に、前記発熱体と接触するように熱伝導性樹脂を塗布する工程と、
前記温度ヒューズの各前記リードの第２部分の先端が前記ランド上に位置するように、前記温度ヒューズの前記ヒューズ本体を前記基板上の前記発熱体近傍に塗布された前記熱伝導性樹脂の一部に埋め込んで、前記ヒューズ本体を前記基板の前記発熱体近傍に配置する工程と、
各前記リードの第２部分の先端を、前記ランドにはんだ付けする工程とを有し、
各前記リードの第２部分の先端を、前記ランドにはんだ付けする工程において、前記温度ヒューズの前記応力緩和部が前記一対のリードにかかる応力を緩和することを特徴とする温度ヒューズ取付方法。 A method of attaching the thermal fuse of claim 1 to the substrate,
A step of preparing the substrate the heating element and the plurality of lands are provided,
Applying a heat conductive resin in the vicinity of the heating element on the substrate so as to be in contact with the heating element;
One of the thermally conductive resins applied to the vicinity of the heating element on the substrate so that the tip of the second portion of each lead of the thermal fuse is positioned on the land. Burying the fuse body in the vicinity of the heating element of the substrate;
Soldering the tip of the second portion of each lead to the land,
The method of attaching a thermal fuse , wherein the stress relaxation part of the thermal fuse relaxes the stress applied to the pair of leads in the step of soldering the tip of the second portion of each lead to the land. 前記ヒューズ本体を前記基板の前記発熱体近傍に配置する際に、各前記リードの第１部分と第２部分との角部分を内側および外側から保持可能な治具を用いる請求項３に記載の温度ヒューズ取付方法。 4. The jig according to claim 3, wherein when the fuse body is disposed in the vicinity of the heating element of the substrate, a jig that can hold the corner portion of the first portion and the second portion of each lead from the inside and the outside. Thermal fuse mounting method. 各前記リードの第２部分の先端を前記ランドにはんだ付けする工程は、前記はんだの熱を前記第２部分から放熱可能な治具を用いて行う請求項３または４に記載の温度ヒューズ取付方法。 The method of attaching a thermal fuse according to claim 3 or 4, wherein the step of soldering the tip of the second portion of each lead to the land is performed using a jig capable of radiating heat of the solder from the second portion. . 複数のランドが設けられた基板と、
該基板の前記複数のランドが設けられた側の面に設けられた発熱体と、
前記基板上の前記発熱体近傍に、該発熱体と接触するように塗布された熱伝導性樹脂と、
前記基板の該発熱体近傍に塗布された熱伝導性樹脂に埋め込まれることにより前記発熱体近傍に配置され、可溶金属が内蔵された略筒状のヒューズ本体と、該ヒューズ本体の両端からそれぞれ延出し、前記可溶金属と電気的に接続する一対の略Ｌ字状のリードとを有する温度ヒューズとを有し、
前記温度ヒューズの各前記リードは、前記ヒューズ本体から直線状に伸びた第１部分と、前記基板に設けられた前記複数のランドの一部に接続される前記第１部分から略直角に伸びた第２部分とを有し、
前記第１部分は、前記ヒューズ本体側に、前記基板から空隙を置いて位置する延出部と、前記第２部分側に、前記基板と接触する基板接触部と、前記延出部と前記基板接触部との間に、前記延出部から前記基板接触部に向かって前記基板側に傾斜する段差とを有し、
前記第２部分は、前記基板と接触し、
前記一対のリードは、各前記リードの前記第１部分の前記段差および前記基板接触部と前記第２部分とから構成され、前記温度ヒューズを前記基板に装着する際に前記一対のリードにかかる応力を緩和する応力緩和部を有することを特徴とする保護装置。 A substrate provided with a plurality of lands,
A heating element provided on a surface of the substrate on which the plurality of lands are provided;
A thermally conductive resin applied in the vicinity of the heating element on the substrate so as to be in contact with the heating element;
A substantially cylindrical fuse body that is disposed in the vicinity of the heating element by being embedded in a heat conductive resin applied in the vicinity of the heating element of the substrate, and from both ends of the fuse body. A thermal fuse having a pair of substantially L-shaped leads extending and electrically connected to the fusible metal;
Each said lead of the thermal fuse includes a first portion extending linearly from the fuse body, extending substantially perpendicularly from said first portion connected to a portion of said plurality of lands provided on the substrate A second part,
The first portion includes an extension portion that is located on the fuse body side with a gap from the substrate, a substrate contact portion that contacts the substrate, and the extension portion and the substrate on the second portion side. Between the contact portion, and having a step inclined toward the substrate side from the extension portion toward the substrate contact portion,
The second portion is in contact with the substrate;
The pair of leads includes the step of the first portion of each lead, the substrate contact portion, and the second portion, and stress applied to the pair of leads when the thermal fuse is attached to the substrate. A protective device having a stress relieving portion for relieving the stress. 前記基板の前記温度ヒューズが配置された側の面には、少なくとも１つの回路素子が設けられており、
前記延出部から前記基板までの距離が、前記少なくとも１つの回路素子の高さよりも大きくなるように構成されている請求項６に記載の保護装置。 At least one circuit element is provided on the surface of the substrate where the thermal fuse is disposed,
The protection device according to claim 6 , wherein a distance from the extension part to the substrate is configured to be greater than a height of the at least one circuit element .
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