JP5992576B2 - 複合保護素子 - Google Patents

Description

本発明は、複合保護素子に関し、より詳細には、過電流及び過電圧に対して回路及び該回路に設置された回路素子を保護することができ、ヒュージブルエレメントの両側又は直下方に設置された薄膜形態の印刷型抵抗素子で発熱するので熱的特性が向上し、製品を超小型に設計することができ、製造工程を簡素化できる複合保護素子に関する。

被保護機器の過電流によって生じる過大発熱又は周囲温度に感応して作動する非復帰型保護素子は、機器の安全を図るために、所定の動作温度で作動して電気回路を遮断する。その一つの例として、機器に生じる異常を検知する信号電流によって抵抗を発熱させ、その発熱でヒューズ素子を作動させる保護素子がある。

特許文献１には、保護素子基板上に低融点金属体用電極及び発熱体を有し、これら低融点金属体用電極及び発熱体上に低融点金属体が直接形成され、低融点金属体上には、その表面酸化を防止するために固形フラックスなどからなる内側密封部が設置され、その外側には、低融点金属体の溶断時に溶融物が素子の外側に流出することを防止する外側密封部やキャップが設置される保護素子が開示されている。

一方、特許文献２には、回路上に形成された第１及び第２の端子に接続され、前記メイン回路に過電流が印加される場合に溶断されるヒュージブルエレメント；前記ヒュージブルエレメントと接続される抵抗端子に接続される抵抗素子；及び基準電圧を逸脱する電圧が印加される場合は、前記抵抗端子に電流が流れるように制御するスイッチング素子；を含み、前記第１及び第２の端子と抵抗端子は、互いに同一の平面上で離隔して併設され、前記ヒュージブルエレメントは、基準電圧を逸脱する電圧が印加される場合に前記抵抗素子で発生する熱によって溶断される複合保護素子が開示されている。

前記特許文献２に開示されたチップタイプの抵抗素子は、印刷型抵抗素子に比べて相対的に設置費用及び単価が高いという短所を有する。そして、抵抗素子の発熱によってヒュージブルエレメントが溶断される場合、ヒュージブルエレメントの中央領域が十分に凝集されていない状態で溶断されたり、又は、中央領域が前端領域又は後端領域と完全に離隔しなくなると、電流が遮断されないので、回路及び回路に設置された回路素子を保護できなくなる。

したがって、ヒュージブルエレメントの溶断時、中央領域の凝集が効率的に行われ、電流を確実に遮断できる構造の複合保護素子を開発することが必要な実情にある。

大韓民国公開特許１０―２００１―０００６９１６号公報 大韓民国登録特許第１０―１３８８３５４号公報

そこで、本発明は、前記のような問題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、薄膜形態の印刷型抵抗素子を基板上に直接印刷するので自動化に適しており、製造単価を節減することができ、チップタイプの抵抗素子に比べて超小型に設計できる複合保護素子を提供することにある。

また、本発明の目的は、ヒュージブルエレメントの両側及び直下方に設置された印刷型抵抗素子で発熱するので、熱的特性を向上させ得る複合保護素子を提供することにある。

また、本発明の目的は、少なくとも２個の印刷型抵抗素子で発熱量を分配して発熱するので、耐久性が向上し、高容量の製品にも使用できる複合保護素子を提供することにある。

また、本発明の目的は、円形又は楕円形のヒューズ端子によってヒュージブルエレメントの凝集を誘導するので、溶断効率が向上した複合保護素子を提供することにある。

このために、本発明に係る複合保護素子は、上面には、一対のヒューズ端子と、第１及び第２の抵抗端子と、前記第１及び第２の抵抗端子を連結する第１及び第２の連結端子とが設けられ、下面には第３の抵抗端子が設けられる基板；前記第１及び第２の連結端子上に形成される絶縁層；前記絶縁層上に形成され、前記ヒューズ端子に接続されるヒュージブルエレメント；前記第１及び第２の抵抗端子にそれぞれ接続される第１及び第２の印刷型抵抗素子；前記第３の抵抗端子に接続される第３の印刷型抵抗素子；及び過電圧が印加されると、電流が前記第１及び第２の抵抗素子に流れるように制御するスイッチング素子；を含み、前記第１及び第２の印刷型抵抗素子は前記ヒュージブルエレメントと離隔して併設されることを特徴とする。

また、本発明に係る複合保護素子の基板の下面には第３の抵抗端子が設けられ、前記第３の抵抗端子に接続され、前記基板を挟んで前記ヒュージブルエレメントの直下方に配置される第３の印刷型抵抗素子；をさらに含むことを特徴とする。

また、本発明に係る複合保護素子の第１の連結端子又は第２の連結端子には、前記ヒュージブルエレメントと接続される接続部が設けられ、前記接続部の一側は前記ヒュージブルエレメントの中央領域の直下方に配置され、前記ヒュージブルエレメントから流れ出た電流は前記接続部から分岐されて前記第１及び第２の印刷型抵抗素子に流れ、前記第１及び第２の印刷型抵抗素子の発熱は、前記接続部を経て前記ヒュージブルエレメントに伝達されることを特徴とする。

また、本発明に係る複合保護素子の第１の連結端子と第２の連結端子との間には、前記ヒュージブルエレメントに接続可能な自由端と、前記第１の抵抗端子又は第２の抵抗端子に連結される固定端とを有する第３の連結端子が設けられ、前記第３の連結端子の自由端は前記ヒュージブルエレメントの中央領域の直下方に配置され、前記ヒュージブルエレメントから流れ出た電流は、前記第３の連結端子から分岐されて前記第１、第２及び第３の印刷型抵抗素子に流れ、前記第１、第２及び第３の印刷型抵抗素子の発熱は、前記第３の連結端子を経て前記ヒュージブルエレメントに伝達されることを特徴とする。

また、本発明に係る複合保護素子の一対のヒューズ端子の対向する面は、半円状又は半楕円状からなることを特徴とする。

また、本発明に係る複合保護素子のヒュージブルエレメントは、板状の合金部と、前記合金部内に挿入されるフラックス部とからなることを特徴とする。

また、本発明に係る複合保護素子の前記第１、第２及び第３の印刷型抵抗素子上に絶縁素材からなる保護膜を有することを特徴とする。

また、本発明に係る複合保護素子の前記基板の下面に抵抗素子収容溝を有し、前記抵抗素子収容溝に前記第３の抵抗端子及び第３の印刷型抵抗素子が設けられていることを特徴とする。

また、本発明に係る複合保護素子の前記抵抗素子収容溝内に設けられた前記第３の印刷型抵抗素子上に保護膜を有し、前記基板内に前記第３の印刷型抵抗素子を有することを特徴とする。

また、本発明に係る複合保護素子の前記基板には、前記ヒュージブルエレメントの直下方で、かつ、前記第３の印刷型抵抗素子に対応する位置にビアホールが形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る複合保護素子の第３の抵抗端子は、前記基板に貫通して形成され、前記ヒュージブルエレメントの直下方に設けられるビアホールを介して第１の連結端子又は第２の連結端子と接続されることを特徴とする。

また、本発明に係る複合保護素子の前記ヒュージブルエレメントの中央領域の直下方に配置され、前記第１及び第２の印刷型抵抗素子の発熱時に前記ヒュージブルエレメントに熱を集中させる溶断誘導部；をさらに含み、前記溶断誘導部は、前記ヒュージブルエレメントの溶融時、前記の溶融されたヒュージブルエレメントがその中心方向に凝集されるように円形又は楕円形からなることを特徴とする。

前記溶断誘導部は、前記ヒュージブルエレメントの溶融時、前記の溶融されたヒュージブルエレメントがその中心方向に凝集されるように円形又は楕円形からなることを特徴とする。

また、本発明に係る複合保護素子の第１の連結端子又は第２の連結端子には、前記溶断誘導部の直下方に配置される接続部が設けられ、前記溶断誘導部と前記第１及び第２の連結端子との間には、前記溶断誘導部及び前記接続部がソルダリングによって接続できるように中央にホールが形成される絶縁層が形成されることを特徴とする。

また、本発明に係る複合保護素子の第１の連結端子又は第２の連結端子は、前記溶断誘導部と、一端が前記溶断誘導部に連結され、他端が前記第１及び第２の抵抗端子に連結される一対の連結部とからなり、前記溶断誘導部は、前記連結部より大きい幅を有する円形又は楕円形からなり、前記溶断誘導部と前記ヒュージブルエレメントとの間には、前記溶断誘導部及び前記ヒュージブルエレメントがソルダリングによって接続できるように中央にホールが形成される絶縁層が形成されることを特徴とする。

以上のような構成の本発明に係る複合保護素子によると、薄膜形態の印刷型抵抗素子を基板上に直接印刷するので自動化に適しており、製造単価を節減することができ、チップタイプの抵抗素子に比べて超小型に設計できるという効果がある。

また、本発明に係る複合保護素子によると、ヒュージブルエレメントの両側及び直下方に設置された印刷型抵抗素子で発熱するので、熱的特性を向上させ得るという効果がある。

また、本発明に係る複合保護素子によると、少なくとも２個の印刷型抵抗素子で発熱量を分配して発熱するので、耐久性が向上し、高容量の製品にも使用できるという効果がある。

また、本発明に係る複合保護素子によると、円形又は楕円形のヒューズ端子によってヒュージブルエレメントの凝集を誘導するので、溶断効率が向上する。

本発明に係る複合保護素子の使用状態を説明するための回路図である。 本発明に係る複合保護素子の第１の実施例を示す平面図である。 本発明に係る複合保護素子の第１の実施例を示す底面図である。 本発明に係る複合保護素子の第１の実施例を示す斜視図である。 本発明に係る複合保護素子の第１の実施例を示す分解斜視図である。 図２ａのＡ―Ａ線断面図である。 図２ａのＢ―Ｂ線断面図である。 本発明のヒュージブルエレメントの断面図である。 メイン回路に過電流が印加される場合、ヒュージブルエレメントが溶断される状態を示す回路図である。 メイン回路に過電圧が印加される場合、ヒュージブルエレメントが溶断される状態を示す回路図である。 メイン回路に過電圧が印加される場合、ヒュージブルエレメントが溶断される状態を示す平面図である。 図４ａに対応するものであって、基板の下面に抵抗素子収容溝が形成された状態を示す縦断面図である。 図３ｂに対応するものであって、第３の連結端子が形成された本発明の第２の実施例を示す分解斜視図である。 図３ａに対応するものであって、本発明に係る複合保護素子の第３の実施例を示す斜視図である。 図３ｂに対応するものであって、本発明に係る複合保護素子の第３の実施例を示す分解斜視図である。 図４ａに対応するものであって、Ａ―Ａ線縦断面図である。 図４ｂに対応するものであって、Ｂ―Ｂ線縦断面図である。 図３ａに対応するものであって、本発明に係る複合保護素子の第４の実施例を示す斜視図である。 図３ｂに対応するものであって、本発明に係る複合保護素子の第４の実施例を示す分解斜視図である。 図４ａに対応するものであって、Ａ―Ａ線断面図である。 図４ｂに対応するものであって、Ｂ―Ｂ線断面図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

図１を参照すると、本発明に係る複合保護素子は、メイン回路上に接続されたヒュージブルエレメント１０の溶断により、非正常状態でメイン回路に接続された回路及び素子を保護する役割をする。

本発明に係る複合保護素子が適用されるメイン回路は、その種類に特別な制限はなく、バッテリーの充電が行われる充電回路である場合を例示することができる。

前記メイン回路上には、ヒュージブルエレメント１０、バッテリー及び充電器が互いに接続されている。具体的に、前記メイン回路上には、ヒュージブルエレメント１０と接続された複数の抵抗素子２０、２０ａ、２０ｂと、前記複数の抵抗素子と接続されたスイッチング素子３０とを含むことができる。

前記スイッチング素子３０は、ダイオード３２と、トランジスタ３１と、過電圧が印加される場合に前記トランジスタ３１をターンオンさせる制御信号を印加し、抵抗素子に電流が流れるように制御する制御部３３とを含む場合を例示することができる。

まず、前記メイン回路に過電流が印加される場合、前記ヒュージブルエレメント１０は、その過電流による熱によって溶断され、回路及び回路素子を保護する。

次に、前記メイン回路に過電圧が印加される場合、前記ヒュージブルエレメント１０は、抵抗素子２０、２０ａの熱によって溶断され、回路及び回路素子を保護する。

図２ａ〜図４ｂを参照すると、本発明の第１の実施例に係る複合保護素子は、基板Ｓを備えており、前記基板Ｓには、前記ヒュージブルエレメント１０と、第１、第２及び第３の印刷型抵抗素子２０、２０ａ、２０ｂとが設置される。

前記基板Ｓの上面には、前記ヒュージブルエレメント１０が接続されるヒューズ端子５０、５０ａと、第１の印刷型抵抗素子２０が接続される第１の抵抗端子６０ａ、６０ｂと、第２の印刷型抵抗素子２０ａが接続される第２の抵抗端子６０ｃ、６０ｄと、前記第１及び第２の抵抗端子６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄを連結する第１及び第２の連結端子７０、７０ａと、端子５５、５５ａとが形成される。

前記基板Ｓの下面には、第３の印刷型抵抗素子２０ｂが接続される第３の抵抗端子６０ｅ、６０ｆが設けられる。このとき、前記基板Ｓには、前記第３の抵抗端子６０ｅ、６０ｆと第１及び第２の連結端子７０、７０ａとを上下に接続させる一対のビアホール６１を設けることができる。また、前記第３の抵抗端子６０ｅ、６０ｆと第１及び第２の連結端子７０、７０ａは、図面には示していないが、ビアホールの代わりに、基板の上面、側面及び下面に形成される回路パターンを通じて接続することもできる。

前記基板Ｓの端部には端子ホールＨが形成され、この端子ホールＨがメイン回路と複合保護素子とを電気的に連結する。

前記第１の連結端子７０は、第１の抵抗端子６０ａと第２の抵抗端子６０ｃとを電気的に接続させる。

前記第２の連結端子７０ａは、中央に配置されてヒュージブルエレメント１０と接続される接続部７１と、第１の抵抗端子６０ｂと第２の抵抗端子６０ｄとを連結するように前記接続部７１の両側から延長される一対の連結部７３とからなり得る。

そして、前記接続部７１は、ヒュージブルエレメント１０の直下方に配置され、前記抵抗素子２０、２０ａで発生した熱の一部を前記ヒュージブルエレメント１０に伝導させる。

前記第１及び第２の連結端子７０、７０ａと前記ヒュージブルエレメント１０との間には絶縁層４１が配置され、この絶縁層４１は、前記第１及び第２の連結端子７０、７０ａと前記ヒュージブルエレメント１０とを電気的に遮断する。

前記絶縁層４１は、板状の絶縁部４２と、前記絶縁部４２の中央に貫通して形成されるホール４３とからなる。

前記絶縁部４２は、前記ヒュージブルエレメント１０が前記連結端子７０、７０ａと接続されることを防止し、前記ホール４３の内部にはソルダー４３ａが充填され、このソルダー４３ａは、前記ヒュージブルエレメント１０と接続部７１とを電気的に連結する。

このとき、前記絶縁部の両端部４２ａ、４２ｂは、ヒューズ端子５０、５０ａの端部５０’、５０ａ’に対応する円形又は楕円形で構成することができる。

図４ｃを参照すると、前記ヒュージブルエレメント１０は、板状の合金部１０ａと、前記合金部１０ａ内に挿入されるフラックス部１０ｂとからなる場合を例示することができる。

前記合金部１０ａは、１２０℃〜３００℃の融点を有するスズ又はスズ合金である場合を例示することができ、加熱時に溶断されて電気接続を遮断する。

前記フラックス部１０ｂは、溶融された合金部１０ａを凝集させる役割をするものであって、塩化物、フッ化物、樹脂などからなる場合を例示することができる。

そして、前記ヒュージブルエレメント１０は、前記絶縁層上に積層された状態でヒューズ端子５０、５０ａに接続され、前記ヒューズ端子５０、５０ａ上には、ヒュージブルエレメント１０とヒューズ端子５０、５０ａとの間に形成される段差をなくすために接続片５１が形成されることが好ましい。

前記第１の抵抗端子６０ａ、６０ｂ及び第２の抵抗端子６０ｃ、６０ｄは、前記ヒューズ端子５０、５０ａを基準にして両側に併設され、第１及び第２の印刷型抵抗素子２０、２０ａはヒュージブルエレメント１０の両側で発熱する。

前記第３の抵抗端子６０ｅ、６０ｆは、前記基板Ｓを挟んで前記ヒューズ端子５０、５０ａの直下方に配置され、第３の印刷型抵抗素子２０ｂは前記ヒュージブルエレメント１０の下側で発熱する。

このように、本発明では、第１及び第２の印刷型抵抗素子２０、２０ａをヒュージブルエレメント１０の左右に配置し、第３の印刷型抵抗素子２０ｂを基板Ｓを挟んでヒュージブルエレメント１０の直下方に配置することによって、抵抗値及び発熱量を分配することができる。

そして、前記第１、第２及び第３の印刷型抵抗素子２０、２０ａ、２０ｂは、薄膜形態からなるので、リードワイヤなしで基板上に直接印刷され、自動化工程に適用しやすく、表面実装型抵抗に比べて小型化することができ、製造単価を節減することができる。

図３ｂと図４ａと共に参照すると、ヒュージブルエレメント１０に印加された電流は接続部７１に流れ、前記接続部７１から連結部７３を経由して第１の抵抗端子６０ａ、６０ｂ、第２の抵抗端子６０ｃ、６０ｄ及び第３の抵抗端子６０ｅ、６０ｆに分岐されて前記端子５５で合流するようになる。

そして、第１及び第２の印刷型抵抗素子２０、２０ａは、前記ヒュージブルエレメント１０の両側で発熱し、この熱は、輻射熱及び接続部７１を通じた伝導熱の形態で前記ヒュージブルエレメント１０を加熱して溶断する。

図１と図５を共に参照すると、前記ヒュージブルエレメント１０は、前記メイン回路に瞬間的にサージ電流（ｓｕｒｇｅ ｃｕｒｒｅｎｔ）が印加されたり、過電流が持続的に印加されると、自体発熱によって溶断される。

このとき、前記ヒュージブルエレメント１０は、前端部１１領域で溶断が行われ、メイン回路は遮断されるので、回路及び回路素子の損傷及び爆発を防止する。

図１、図６及び図７を共に参照すると、メイン回路に基準電圧を逸脱する過電圧が印加される場合、スイッチング素子３０で第１、第２及び第３の抵抗素子２０、２０ａ、２０ｂに電流が流れるように制御するようになる。

前記ヒュージブルエレメント１０は、前記接続部７１と接触する中間部１２と、前記中間部１２の前後に延長形成される前端部１１及び後端部１３とからなり、前記第１、第２及び第３の印刷型抵抗素子２０、２０ａ、２０ｂに電流が流入して発生する熱によって前端部１１領域及び後端部１３領域の少なくとも一つで溶断が行われ、回路を保護するようになる。

すなわち、前記ヒュージブルエレメント１０は、第１、第２及び第３の印刷型抵抗素子２０、２０ａ、２０ｂによる発熱で溶融するとき、ヒューズ端子との表面張力によって凝集されながら前記前端部１１、中間部１２及び後端部１３が互いに分離される。

したがって、前記ヒュージブルエレメント１０の前端部１１と接するヒューズ端子５０の端部５０’と後端部１３と接するヒューズ端子５０ａの端部５０ａ’は、それぞれ半円状又は半楕円状からなることが好ましい。これは、前記ヒューズ端子５０、５０ａの各端部５０’、５０ａ’を半円又は半楕円に構成することによって、前端部１１と後端部１３は、端部５０’、５０ａ’のそれぞれの中心方向に均一な分子力が作用して凝集力が大きくなり、中間部１２と確実に分離されるためである。

図８を参照すると、基板Ｓの下面には抵抗素子収容溝６５を形成することができる。
前記抵抗素子収容溝６５には前記第３の抵抗端子６０ｅ、６０ｆ及び第３の印刷型抵抗素子２０ｂが設置されるので、複合保護素子の全体的な厚さを減少させることができる。

一方、図示したように、前記第３の印刷型抵抗素子２０ｂの表面には、湿気に強く、且つ絶縁素材であるポリマーからなる保護膜２１が形成されることが好ましい。その理由は、印刷型抵抗素子は、湿気に露出すると酸化され、本来の機能を行えずに寿命が短くなるが、印刷型抵抗素子を保護膜で遮蔽すると、このような問題を解決できるためである。第３の印刷型抵抗素子２０ｂと同様に、第１及び第２の印刷型抵抗素子２０、２０ａにも保護膜が形成され得ることは当然である。

このように、本実施例では、基板Ｓの上面と下面にそれぞれ印刷型抵抗素子を配置することによって、製品の小型化を実現することができ、ヒュージブルエレメントの溶断効率を向上させ得るという長所がある。

以下では、本発明の第２の実施例を図面を参照して説明する。

図９を参照すると、本実施例は、第１の実施例のように、基板Ｓの上面では第１及び第２の印刷型抵抗素子２０、２０ａがヒュージブルエレメント１０の両側に併設され、基板Ｓの下面には第３の印刷型抵抗素子２０ｂが配置される。

但し、本実施例では、第１の実施例の接続部７１の代わりに、第１及び第２の連結端子７０、７０ａの間に配置される第３の連結端子７０ｂが設けられ、絶縁層が第１、第２及び第３の絶縁部４１ａ、４１ｂ、４１ｃに分割してなる点において第１の実施例と異なる。

前記第３の連結端子７０ｂは、一端がヒュージブルエレメント１０と連結され得る自由端で、他端が前記第１の抵抗端子６０ｂに連結される固定端である。

そして、第３の連結端子７０ｂの自由端は、楕円形からなり、前記ヒュージブルエレメント１０の直下方に配置されることによって、ヒュージブルエレメント１０と抵抗素子とを接続させ、溶断を誘導する役割をする。

そして、第１、第２及び第３の印刷型抵抗素子２０、２０ａ、２０ｂで発生した熱は、第３連結端子７０ｂを経由してヒュージブルエレメント１０に伝導される。

そして、ヒュージブルエレメント１０に印加された電流は、第３の連結端子７０ｂを介して第１の抵抗端子６０ａ、６０ｂ、第２の抵抗端子６０ｃ、６０ｄ及び第３の抵抗端子６０ｅ、６０ｆに分岐されて前記端子５５で合流するようになる。

このように、本発明の第２の実施例は、連結端子と絶縁層を多様な構造で設計することができ、ヒュージブルエレメント１０の直下方に第３の連結端子を配置することによって、ヒュージブルエレメント１０の溶融と凝集を効果的に誘導することができる。

以下では、本発明の第３の実施例を図面を参照して説明する。

図１０ａ〜図１１ｂを参照すると、本発明に係る複合保護素子は、基板Ｓを備えており、前記基板Ｓには、前記ヒュージブルエレメント１０と第１及び第２の印刷型抵抗素子２０、２０ａが設置される。

そして、前記基板Ｓには、前記ヒュージブルエレメント１０が接続されるヒューズ端子５０、５０ａと、第１の印刷型抵抗素子が接続される第１の抵抗端子６０ａ、６０ｂと、第２の印刷型抵抗素子が接続される第２の抵抗端子６０ｃ、６０ｄと、前記第１及び第２の抵抗端子６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄを連結する第１及び第２の連結端子７０、７０ａと、端子５５と、端子ホールＨとが形成される。そして、前記第１及び第２の連結端子７０、７０ａ上には、絶縁層４１、溶断誘導部４５及びヒュージブルエレメント１０が順次積層される。前記端子ホールＨは、メイン回路と複合保護素子とを電気的に連結する役割をする。

前記ヒューズ端子５０上には接続片５１が形成されることが好ましい。その理由は、前記ヒュージブルエレメント１０が前記絶縁層４１及び前記溶断誘導部４５上に配置されるので、前記ヒュージブルエレメント１０とヒューズ端子５０、５０ａとの間には段差が形成されるが、前記ヒューズ端子上に接続片を設けることによって、前記ヒュージブルエレメント１０とヒューズ端子５０、５０ａとが同一の平面上で接続し得るためである。

前記ヒューズ端子５０、５０ａ、第１の抵抗端子６０ａ、６０ｂ及び第２の抵抗端子６０ｃ、６０ｄは、同一の平面上で離隔して併設される。

前記第１の連結端子７０は、第１の抵抗端子６０ａと第２の抵抗端子６０ｃとを電気的に接続させる役割をする。

前記第２の連結端子７０ａは、中央に配置され、ヒュージブルエレメントと抵抗素子とを接続させる円形又は楕円形の接続部７１’と、第１の抵抗端子６０ｂと第２の抵抗端子６０ｄとを連結するように前記接続部７１’の両側に形成された一対の連結部７３とからなり得る。

そして、前記接続部７１’は、前記溶断誘導部４５の直下方に配置され、抵抗素子２０、２０ａで発生した熱の一部を前記ヒュージブルエレメント１０に伝導させる役割をする。

そして、前記連結部７３は、前記抵抗端子６０ｂ、６０ｄから前記接続部側に曲がった構造で構成し、２個の連結部の間の空間にヒューズ端子５０ａを配置させることによって、小型化に寄与することができる。すなわち、ヒューズ端子５０、５０ａの間に第１の連結端子７０と第２の連結端子７０ａが配置され、一対の連結部７３は各抵抗端子６０ｂ、６０ｄから中央側に曲がった形態で配置されることによって、ヒューズ端子の間の間隔を減少させ、小型化を実現することができる。そして、前記第２の連結端子７０ａには、溶断誘導部４５の直下方に配置される接続部７１’を設け、溶断誘導部４５に対応する形状と面積を有して抵抗素子の発熱を効果的に溶断誘導部４５に伝達する構造からなる。

前記第１及び第２の印刷型抵抗素子２０、２０ａは、過電圧の印加時に発熱し、前記ヒュージブルエレメント１０を溶断させる役割をするものであって、前記ヒュージブルエレメント１０の両側に配置されることが好ましい。

そして、前記第１及び第２の連結端子７０、７０ａ上には、絶縁層４１、溶断誘導部４５及びヒュージブルエレメント１０が順次積層される。

前記絶縁層４１は、板状の絶縁部４２及び第１の遮断膜４４からなり得る。

前記絶縁部４２は、前記ヒュージブルエレメント１０が前記連結端子７０、７０ａと接続されることを防止する役割をし、前記溶断誘導部４５と接続部７１’とがソルダリングによって接続できるようにホール４３が形成される。

前記ホール４３は、前記溶断誘導部４５の直下方に配置され、円形又は楕円形からなり得る。また、ホール４３の内部にはソルダー４３ａが充填され、前記溶断誘導部４５と接続部７１’とを電気的に連結するようになる。

前記第１の遮断膜４４は、ヒュージブルエレメントのソルダリング時に溶融されたソルダーが左右に移動することを遮断するものであって、前記絶縁部４２の前端と後端の左右にそれぞれ一対ずつ形成することができる。

第１の遮断膜４４と同様に、ヒューズ端子上には、ヒュージブルエレメントのソルダリング時に溶融されたソルダー４３ａが移動することを遮断する一対の第２の遮断膜４４ａを形成することができる。

前記ヒュージブルエレメント１０のソルダリング時、ヒューズ端子５０上に塗布されたソルダー４３ａが溶融して移動すると、ソルダー上に載せられたヒュージブルエレメントも共に移動するので、不良が発生するようになる。このとき、前記第１及び第２の遮断膜４４、４４ａをヒュージブルエレメントの周辺に設置することによって、ソルダー４３ａの移動を遮断し、前記ヒュージブルエレメント１０の位置を固定するようになる。また、図面には示していないが、第１及び第２の遮断膜を前記ヒュージブルエレメントの下面より高く構成することによって、ソルダーの移動有無に関係なく、ヒュージブルエレメントを固定するように構成することもできる。

一方、前記溶断誘導部４５は、ヒュージブルエレメント１０の溶融及び凝集を誘導し、溶断が円滑に行われるように円形又は楕円形からなることが好ましい。

具体的に、前記溶断誘導部４５は、ヒュージブルエレメント１０と接続部７１’との間に配置され、これらを電気的に連結し、接続部７１’を介して伝導された熱をヒュージブルエレメント１０に伝達する役割をするものであって、前記ヒュージブルエレメント１０の幅に対応する長さ（直径）からなり得る。

前記ヒュージブルエレメント１０は、前記ヒューズ端子５０、５０ａに接続され、前記メイン回路に過電流が印加される場合に溶断され、回路及び回路素子を保護する。

前記ヒュージブルエレメント１０に印加された電流は、溶断誘導部４５を経由して接続部７１’に流れ、前記接続部７１’で第１の抵抗端子６０ａ、６０ｂ及び第２の抵抗端子６０ｃ、６０ｄに分岐されて前記端子５５で合流するようになる。

そして、第１及び第２の印刷型抵抗素子２０、２０ａは、前記ヒュージブルエレメント１０の両側で発熱し、この熱は、輻射熱の形態で前記ヒュージブルエレメント１０を加熱するだけでなく、接続部７１’と溶断誘導部４５を通じて伝導熱の形態で前記ヒュージブルエレメント１０を加熱して溶断する。

以上のように、本発明の第３の実施例は、円形又は楕円形の溶断誘導部４５をヒュージブルエレメント１０の直下方に配置することによって、ヒュージブルエレメントの凝集及び溶断を効率的に行うことができる。

以下では、本発明の第４の実施例を図面を参照して説明する。

図１２ａ〜図１３ｂを参照すると、本実施例に係る複合保護素子は、基板Ｓを備えており、前記基板Ｓには、前記ヒュージブルエレメント１０と、第１及び第２の印刷型抵抗素子２０、２０ａとが設置される。

そして、前記基板Ｓには、前記ヒュージブルエレメント１０が接続されるヒューズ端子５０、５０ａと、第１の印刷型抵抗素子が接続される第１の抵抗端子６０ａ、６０ｂと、第２の印刷型抵抗素子が接続される第２の抵抗端子６０ｃ、６０ｄと、前記第１及び第２の抵抗端子６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄを連結する第１及び第２の連結端子７０、７０ａと、端子５５と、端子ホールＨとが形成される。そして、前記第１及び第２の連結端子７０、７０ａ上には絶縁層４１及びヒュージブルエレメント１０が順次積層される。前記端子ホールＨは、メイン回路と複合保護素子とを電気的に連結する役割をする。

前記ヒューズ端子５０上には接続片５１が形成されることが好ましい。

前記ヒューズ端子５０、５０ａ、第１の抵抗端子６０ａ、６０ｂ及び第２の抵抗端子６０ｃ、６０ｄは、同一の平面上で離隔して併設される。

前記第１の連結端子７０は、第１の抵抗端子６０ａと第２の抵抗端子６０ｃとを電気的に接続させる役割をする。

前記第２の連結端子７０ａは、中央に配置された円形又は楕円形の接続部７１”と、第１の抵抗端子６０ｂと第２の抵抗端子６０ｄとを連結するように前記接続部７１”の両側に形成された一対の連結部７３とからなり得る。

そして、前記接続部７１”は、ヒュージブルエレメント１０の中間部１２及び後述するホール４３の直下方に配置され、抵抗素子２０、２０ａで発生した熱の一部を前記ヒュージブルエレメント１０に伝導させる役割と、ヒュージブルエレメント１０の溶融及び凝集を誘導する役割をするものであって、溶断が円滑に行われるように円形又は楕円形からなることが好ましい。

そして、前記連結部７３は、前記抵抗端子６０ｂ、６０ｄから前記接続部７１”側に曲がった構造で構成し、２個の連結部の間の空間にヒューズ端子５０ａが配置される。すなわち、ヒューズ端子５０、５０ａの間に第１の連結端子７０と第２の連結端子７０ａが配置され、一対の連結部７３は、各抵抗端子６０ｂ、６０ｄから中央側に曲がった形態で配置されることによって、ヒューズ端子の間の間隔を減少させ、製品を小型化することができる。

前記第１及び第２の印刷型抵抗素子２０、２０ａは、過電圧の印加時に発熱し、前記ヒュージブルエレメント１０を溶断させる役割をするものであって、前記ヒュージブルエレメント１０の両側に配置されることが好ましい。

そして、前記第１及び第２の連結端子７０、７０ａ上には、絶縁層４１及びヒュージブルエレメント１０が順次積層される。

前記絶縁層４１は、板状の絶縁部４２及び第１の遮断膜４４からなり得る。

前記絶縁部４２は、前記ヒュージブルエレメント１０が前記連結端子７０、７０ａと接続されることを防止する役割をし、前記ヒュージブルエレメント１０と接続部７１”とがソルダリングによって接続できるようにホール４３が形成される。

一方、ヒュージブルエレメント１０に印加された電流は接続部７１”に流れ、前記接続部７１”から連結部７３を経由して第１の抵抗端子６０ａ、６０ｂ及び第２の抵抗端子６０ｃ、６０ｄに分岐されて前記端子５５で合流するようになる。

そして、第１及び第２の印刷型抵抗素子２０、２０ａは、前記ヒュージブルエレメント１０の両側で発熱し、この熱は、輻射熱の形態で前記ヒュージブルエレメント１０を加熱するだけでなく、接続部７１”を通じて伝導熱の形態で前記ヒュージブルエレメント１０を加熱して溶断する。

以上のように、本発明の第４の実施例は、別途の接続部７１”を円形又は楕円形で構成し、ヒュージブルエレメント１０の溶断を誘導することができる。

一方、本発明の詳細な説明及び添付の図面では具体的な実施例に関して説明したが、本発明は、開示した実施例に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で多様な置換、変形及び変更が可能である。したがって、本発明の範囲は、説明した実施例に限定して定めてはならなく、後述する特許請求の範囲のみならず、この特許請求の範囲と均等なものを含むものと解釈すべきであろう。

１０ ヒュージブルエレメント
２０ 抵抗素子
３０ スイッチング素子
５０ ヒューズ端子
６０ 抵抗端子

Claims (14)

1. 上面には、一対のヒューズ端子と、第１及び第２の抵抗端子と、前記第１及び第２の抵抗端子を連結する第１及び第２の連結端子と、が設けられる基板；
   前記第１及び第２の連結端子上に形成される絶縁層；
   前記絶縁層上に形成され、前記ヒューズ端子に接続されるヒュージブルエレメント；
   前記第１及び第２の抵抗端子にそれぞれ接続される第１及び第２の印刷型抵抗素子； 及び、過電圧が印加されると、電流が前記第１及び第２の抵抗素子に流れるように制御するスイッチング素子；を含み、
   前記第１及び第２の印刷型抵抗素子は、前記ヒュージブルエレメントの両側に離隔して併設される、
   ことを特徴とする複合保護素子。
2. 前記基板の下面には第３の抵抗端子が設けられ、
   前記第３の抵抗端子に接続され、前記基板を挟んで前記ヒュージブルエレメントの直下方に配置される第３の印刷型抵抗素子；をさらに含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の複合保護素子。
3. 前記第１の連結端子又は第２の連結端子には、前記ヒュージブルエレメントと接続される接続部が設けられ、
   前記接続部の一側は前記ヒュージブルエレメントの中央領域の直下方に配置され、
   前記ヒュージブルエレメントから流れ出た電流は、前記接続部から分岐されて前記第１及び第２の印刷型抵抗素子に流れ、前記第１及び第２の印刷型抵抗素子の発熱は、前記接続部を経て前記ヒュージブルエレメントに伝達される、
   ことを特徴とする請求項２に記載の複合保護素子。
4. 前記第１の連結端子と第２の連結端子との間には、前記ヒュージブルエレメントに接続可能な自由端と、前記第１の抵抗端子又は第２の抵抗端子に連結される固定端と、を有する第３の連結端子が設けられ、
   前記第３の連結端子の自由端は、前記ヒュージブルエレメントの中央領域の直下方に配置され、
   前記ヒュージブルエレメントから流れ出た電流は、前記第３の連結端子から分岐されて前記第１、第２及び第３の印刷型抵抗素子に流れ、前記第１、第２及び第３の印刷型抵抗素子の発熱は、前記第３の連結端子を経て前記ヒュージブルエレメントに伝達される、
   ことを特徴とする請求項２に記載の複合保護素子。
5. 前記一対のヒューズ端子の対向する面は、半円状又は半楕円状からなる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の複合保護素子。
6. 前記ヒュージブルエレメントは、板状の合金部と、前記合金部内に挿入されるフラックス部とからなる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の複合保護素子。
7. 前記第１、第２及び第３の印刷型抵抗素子上に絶縁素材からなる保護膜を有する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の複合保護素子。
8. 前記基板の下面に抵抗素子収容溝を有し、前記抵抗素子収容溝に前記第３の抵抗端子及び第３の印刷型抵抗素子が設けられている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の複合保護素子。
9. 前記抵抗素子収容溝内に設けられた前記第３の印刷型抵抗素子上に保護膜を有し、前記基板内に前記第３の印刷型抵抗素子を有する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の複合保護素子。
10. 前記基板には、前記ヒュージブルエレメントの直下方で、かつ、前記第３の印刷型抵抗素子に対応する位置にビアホールが形成されている、
    ことを特徴とする請求項２に記載の複合保護素子。
11. 前記第３の抵抗端子は、前記基板に貫通して形成され、前記ヒュージブルエレメントの直下方に設けられるビアホールを介して第１の連結端子又は第２の連結端子と接続される、
    ことを特徴とする請求項２に記載の複合保護素子。
12. 前記ヒュージブルエレメントの中央領域の直下方に配置され、前記第１及び第２の印刷型抵抗素子の発熱時に前記ヒュージブルエレメントに熱を集中させる溶断誘導部；をさらに含み、
    前記溶断誘導部は、前記ヒュージブルエレメントの溶融時、前記の溶融されたヒュージブルエレメントがその中心方向に凝集されるように円形又は楕円形からなる、
    ことを特徴とする請求項３に記載の複合保護素子。
13. 前記第１の連結端子又は第２の連結端子には、前記溶断誘導部の直下方に配置される接続部が設けられ、
    前記溶断誘導部と前記第１及び第２の連結端子との間には、前記溶断誘導部及び前記接続部がソルダリングによって接続できるように中央にホールが形成される絶縁層が形成される、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の複合保護素子。
14. 前記第１の連結端子又は第２の連結端子は、前記接続部と、一端が前記接続部に連結され、他端が前記第１及び第２の抵抗端子に連結される一対の連結部と、からなり、
    前記接続部は、前記連結部より大きい幅を有する円形又は楕円形からなり、
    前記接続部と前記ヒュージブルエレメントとの間には、前記接続部及び前記ヒュージブルエレメントがソルダリングによって接続できるように中央にホールが形成される絶縁層が形成される、
    ことを特徴とする請求項３に記載の複合保護素子。

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