JP5994410B2 - Protective element - Google Patents

Protective element Download PDF

Info

Publication number
JP5994410B2
JP5994410B2 JP2012132792A JP2012132792A JP5994410B2 JP 5994410 B2 JP5994410 B2 JP 5994410B2 JP 2012132792 A JP2012132792 A JP 2012132792A JP 2012132792 A JP2012132792 A JP 2012132792A JP 5994410 B2 JP5994410 B2 JP 5994410B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
path
metal
solder alloy
path metal
solder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012132792A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013258012A (en
Inventor
稔 畑瀬
稔 畑瀬
野田 悟
悟 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2012132792A priority Critical patent/JP5994410B2/en
Publication of JP2013258012A publication Critical patent/JP2013258012A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5994410B2 publication Critical patent/JP5994410B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、過電流が流れたときに、過電流の熱で経路を溶断し、後段に接続される素子等を保護する保護素子に関する。   The present invention relates to a protection element that protects an element or the like connected to a subsequent stage by fusing a path with heat of the overcurrent when an overcurrent flows.

一般的に、過電流から回路素子を保護するものとして、過電流による発熱で溶断し、通電経路を遮断するヒューズが知られている。特許文献1には、低融点金属を用いた溶断型のヒューズが開示されている。図5は、特許文献1に開示されているヒューズの構成を示す模式図である。   In general, a fuse that protects a circuit element from an overcurrent is known which is melted by heat generated by the overcurrent and interrupts an energization path. Patent Document 1 discloses a fusing fuse using a low melting point metal. FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the fuse disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG.

特許文献1では、絶縁基板100上に膜抵抗101を形成し、膜抵抗101の二ヵ所を露出させて膜抵抗101上に絶縁層102を設けている。そして、二ヵ所の露出部分の一方にヒ−タ電極103を設け、他方に、ヒ−タ・ヒュ−ズ複合電極104を設けている。このヒ−タ・ヒュ−ズ複合電極104は、一部が絶縁層102上に延在している。また、膜抵抗101とは非導通の状態で二つのヒュ−ズ電極105a,105bをそれぞれ設け、ヒ−タ・ヒュ−ズ複合電極104の延在部分(ヒ−タ電極部104a)と、二つのヒュ−ズ電極105a,105bそれぞれとの間に低融点金属のヒュ−ズ106を接続している。そして、回路異常検出回路素子が回路異常を検出すると、膜抵抗101を通電発熱し、その発生熱でヒュ−ズ106を溶断している。   In Patent Document 1, a film resistor 101 is formed on an insulating substrate 100, and two portions of the film resistor 101 are exposed, and an insulating layer 102 is provided on the film resistor 101. A heater electrode 103 is provided on one of the two exposed portions, and a heater / fuse composite electrode 104 is provided on the other. The heater / fuse composite electrode 104 partially extends on the insulating layer 102. In addition, two fuse electrodes 105a and 105b are provided in a non-conducting state with the membrane resistor 101, respectively, and an extended portion (heater electrode portion 104a) of the heater / fuse composite electrode 104 and two A low-melting-point metal fuse 106 is connected between each of the two fuse electrodes 105a and 105b. When the circuit abnormality detection circuit element detects a circuit abnormality, the film resistor 101 is energized to generate heat, and the fuse 106 is melted by the generated heat.

特開2001−57139号公報JP 2001-57139 A

しかしながら、特許文献1の場合、ヒューズ106を溶断するために、回路異常検出回路素子を必要とするためコストの削減が難しく、さらに、絶縁層102等を設ける工程を必要とするため、製造工程数が増加するといったおそれがある。また、ヒータ電極を設けているため、ヒータ電極の面積分だけ大型化するため、小型化の障害となっている。   However, in the case of Patent Document 1, it is difficult to reduce costs because a circuit abnormality detection circuit element is required to blow the fuse 106, and further, a process of providing the insulating layer 102 and the like is required. May increase. Further, since the heater electrode is provided, the heater electrode is enlarged by the area of the heater electrode, which is an obstacle to miniaturization.

そこで、本発明の目的は、電流経路を遮断させるためのヒータ等の素子を別途必要とせず、安価かつ小型の保護素子を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an inexpensive and small protective element without requiring a separate element such as a heater for interrupting the current path.

本発明に係る保護素子は、絶縁体基板と、前記絶縁体基板の表面において互いに非接続に形成されている第1の導電パターン、第2の導電パターン、および第3の導電パターンと、前記第1の導電パターンと第2の導電パターンとの間を導通させていて、所定温度で溶融する第1の経路用金属と、前記第1の経路用金属と前記第3の導電パターンとの間を導通させていて、所定温度で溶融する第2の経路用金属と、を備える。   The protection element according to the present invention includes an insulator substrate, a first conductive pattern, a second conductive pattern, and a third conductive pattern that are formed in a non-connected manner on the surface of the insulator substrate, A conductive path between the first conductive pattern and the second conductive pattern, the first path metal being melted at a predetermined temperature, and the first path metal and the third conductive pattern. A second path metal that is electrically conductive and melts at a predetermined temperature.

この構成では、第1の導電パターンと第2の導電パターンとの間を導通させている第1の経路用金属に過電流が流れた場合、温度が上昇し第1の経路用金属が溶融する。また、第1の経路用金属と第3の導電パターンとの間を導通させている第2の経路用金属に過電流が流れた場合、温度が上昇し第2の経路用金属が溶融する。第1の経路用金属と第2の経路用金属とのうち、一方が溶融すると、熱伝導によって他方も溶融する。このように経路用金属が溶融すると、表面張力によって経路用金属が分断されることになる。したがって、本発明に係る保護素子は、第1の経路用金属が構成する電流経路と第2の経路用金属が構成する電流経路とのうちの一方の電流量を制御することにより、二つの電流経路を共に遮断させることができる。即ち、ヒータ等の素子を別途必要とせずに、二つの電流経路の遮断を制御することができ、保護素子の小型化と低廉化とが可能になる。   In this configuration, when an overcurrent flows through the first path metal that conducts between the first conductive pattern and the second conductive pattern, the temperature rises and the first path metal melts. . In addition, when an overcurrent flows through the second path metal that conducts between the first path metal and the third conductive pattern, the temperature rises and the second path metal melts. When one of the first path metal and the second path metal is melted, the other is also melted by heat conduction. When the path metal is thus melted, the path metal is divided by the surface tension. Therefore, the protection element according to the present invention controls two currents by controlling the amount of current in one of the current path formed by the first path metal and the current path formed by the second path metal. Both paths can be blocked. That is, the interruption of the two current paths can be controlled without requiring an element such as a heater, and the protection element can be reduced in size and cost.

本発明に係る保護素子において、前記第2の経路用金属は、前記第1の経路用金属より幅が細く形成されている構成でもよい。   In the protection element according to the present invention, the second path metal may have a narrower width than the first path metal.

この構成では、第1の経路用金属の溶融温度と第2の経路用金属の溶融温度とが同じであれば、第2の経路用金属が第1の経路用金属より幅が細いため、第2の経路用金属が第1の経路用金属よりも高抵抗になる。したがって、第1の経路用金属と第2の経路用金属とで、電流経路が遮断される電流値を異ならせることができる。即ち、第2の経路用金属を低い電流値で溶融させることができる。   In this configuration, if the melting temperature of the first path metal is the same as the melting temperature of the second path metal, the second path metal is narrower than the first path metal. The second path metal has a higher resistance than the first path metal. Therefore, the current value at which the current path is blocked can be made different between the first path metal and the second path metal. That is, the second path metal can be melted at a low current value.

本発明に係る保護素子において、前記第2の経路用金属の溶融温度が前記第1の経路用金属の溶融温度よりも高温であってもよい。   In the protection element according to the present invention, the melting temperature of the second path metal may be higher than the melting temperature of the first path metal.

この構成では、第2の経路用金属の溶融温度が第1の経路用金属の溶融温度よりも高いため、第1の経路用金属が溶融する前に第2の経路用金属が先に溶融することを防ぎ、第2の経路用金属を溶融させる際に、第1の経路用金属を確実に溶融させることができる。   In this configuration, since the melting temperature of the second path metal is higher than the melting temperature of the first path metal, the second path metal is melted first before the first path metal is melted. This can be prevented, and when the second path metal is melted, the first path metal can be reliably melted.

本発明に係る保護素子において、前記第1の経路用金属および前記第2の経路用金属は、前記絶縁体基板の表面の法線方向から見て、T字状に構成されていると好ましい。   In the protection element according to the present invention, it is preferable that the first path metal and the second path metal are configured in a T shape when viewed from the normal direction of the surface of the insulator substrate.

この構成では、第2の経路用金属の長さを短くすることができるためコストダウンを実現でき、かつ、パターン形成を容易にすることができる。   In this configuration, the length of the second path metal can be shortened, so that cost reduction can be realized and pattern formation can be facilitated.

本発明に係る保護素子において、前記第1の経路用金属および前記第2の経路用金属を前記絶縁体基板に封止する封止手段を、さらに備える構成でもよい。   The protection element according to the present invention may be configured to further include sealing means for sealing the first path metal and the second path metal to the insulator substrate.

この構成では、第1の経路用金属および第2の経路用金属などが封止されるため、時間の経過に伴う酸化等の劣化を少なくでき、保護の信頼性が低下させないようにできる。   In this configuration, since the first path metal, the second path metal, and the like are sealed, deterioration such as oxidation over time can be reduced, and the reliability of protection can be prevented from being lowered.

本発明によれば、第1の経路用金属が構成する電流経路と第2の経路用金属が構成する電流経路とのうちの一方の電流量を制御することにより、二つの電流経路を共に遮断させることができる。即ち、ヒータ等の素子を別途必要とせずに、二つの電流経路の遮断を制御することができ、保護素子の小型化と低廉化とが可能になる。   According to the present invention, both current paths are cut off by controlling the amount of current in one of the current path formed by the first path metal and the current path formed by the second path metal. Can be made. That is, the interruption of the two current paths can be controlled without requiring an element such as a heater, and the protection element can be reduced in size and cost.

第1の実施形態に係る保護素子の概略図Schematic of the protection element according to the first embodiment 半田合金が溶融した場合の保護素子を示す模式図Schematic diagram showing the protection element when the solder alloy melts 第2の実施形態に係る保護素子の概略図Schematic of the protection element according to the second embodiment 半田合金が溶融した場合の保護素子を示す模式図Schematic diagram showing the protection element when the solder alloy melts 特許文献1に開示されているヒューズの構成を示す模式図Schematic diagram showing the configuration of the fuse disclosed in Patent Document 1

≪第1の実施形態≫
図1は、第1の実施形態に係る保護素子の概略図である。図1(A)は上面視図であり、図1(B)は、図1(A)中に示すI−I線における断面図であり、図1(C)は、図1(A)中に示すII−II線における断面図である。なお、説明の都合上、図1(A)において、半田合金(第1の経路用金属)15および半田合金(第2の経路用金属)16を透過し、点線で示している。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a schematic diagram of a protection element according to the first embodiment. 1A is a top view, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line I-I shown in FIG. 1A, and FIG. 1C is in FIG. It is sectional drawing in the II-II line shown in FIG. For convenience of explanation, in FIG. 1A, the solder alloy (first path metal) 15 and the solder alloy (second path metal) 16 are transmitted and shown by dotted lines.

本実施形態に係る保護素子1は、ガラス布基材エポキシ樹脂からなるプリント基板(絶縁体基板)10を備えている。プリント基板10は、上面視して長辺および短辺からなる長方形状の表裏面を有する直方体形であって、その表面には、例えば薄い銅箔からなる三つの導電性の配線パターン(第1の導電パターン)11、配線パターン(第2の導電パターン)12および配線パターン(第3の導電パターン)13が形成されている。   The protection element 1 according to the present embodiment includes a printed board (insulator board) 10 made of a glass cloth base epoxy resin. The printed circuit board 10 has a rectangular parallelepiped shape having a rectangular front and back surfaces having a long side and a short side when viewed from above, and three conductive wiring patterns (first first) made of, for example, thin copper foil are formed on the surface thereof. ), A wiring pattern (second conductive pattern) 12 and a wiring pattern (third conductive pattern) 13 are formed.

配線パターン11,12は、何れも上面視して長辺および短辺からなる長方形状を有し、長辺がプリント基板10の短辺と平行となり、かつ、プリント基板10の長手方向に沿って直線上に位置している。さらに、配線パターン11,12は、プリント基板10の長辺中央で長辺と直交する線分を中心として線対称に位置している。   Each of the wiring patterns 11 and 12 has a rectangular shape with long sides and short sides as viewed from above, the long sides are parallel to the short sides of the printed circuit board 10 and along the longitudinal direction of the printed circuit board 10. Located on a straight line. Furthermore, the wiring patterns 11 and 12 are positioned symmetrically about the line segment orthogonal to the long side at the center of the long side of the printed circuit board 10.

プリント基板10には、配線パターン11と配線パターン12との間を導通させる半田合金15が形成されている。半田合金15は、配線パターン11,12の長辺と同じ長さの幅を有し、プリント基板10の長辺に平行な直線状の電流経路(以下、第1の電流経路という)を構成している。この半田合金15は、リフロー時に溶融せず、所定温度で溶融する低融点金属から形成されている。   On the printed board 10, a solder alloy 15 is formed for electrical connection between the wiring pattern 11 and the wiring pattern 12. The solder alloy 15 has a width of the same length as the long sides of the wiring patterns 11 and 12 and constitutes a linear current path (hereinafter referred to as a first current path) parallel to the long sides of the printed circuit board 10. ing. This solder alloy 15 is made of a low melting point metal that does not melt at the time of reflow but melts at a predetermined temperature.

配線パターン13は、上面視して、配線パターン11,12と相似形状であって、配線パターン11,12より小さく形成されている。配線パターン13は、長辺がプリント基板10の長辺と平行となり、かつ、配線パターン11,12間の略中央であって、半田合金15から外れた位置に形成されている。プリント基板10には、配線パターン13と半田合金15との間を導通させる半田合金16が形成されている。   The wiring pattern 13 is similar to the wiring patterns 11 and 12 when viewed from above, and is smaller than the wiring patterns 11 and 12. The wiring pattern 13 is formed at a position where the long side is parallel to the long side of the printed circuit board 10 and at the approximate center between the wiring patterns 11 and 12 and away from the solder alloy 15. On the printed circuit board 10, a solder alloy 16 is formed for electrical connection between the wiring pattern 13 and the solder alloy 15.

半田合金16は、半田合金15と同様の低融点金属から形成されている。半田合金16は、上面視において、半田合金15ととともに一体のT字状の部材を構成するよう、略垂直に半田合金15に接続している。すなわち、半田合金15,16は、配線パターン13と配線パターン11,12とを接続する電流経路(以下、第2の電流経路という)を構成している。また、半田合金16は、配線パターン13の長辺と同じ長さの幅を有している。すなわち、半田合金15より細い幅を有している。   The solder alloy 16 is made of a low melting point metal similar to the solder alloy 15. The solder alloy 16 is connected to the solder alloy 15 substantially vertically so as to form an integral T-shaped member together with the solder alloy 15 in a top view. That is, the solder alloys 15 and 16 constitute a current path (hereinafter referred to as a second current path) that connects the wiring pattern 13 and the wiring patterns 11 and 12. Further, the solder alloy 16 has the same width as the long side of the wiring pattern 13. That is, it has a narrower width than the solder alloy 15.

プリント基板10の表面への半田合金15,16の形成方法としては、プリント基板10の表面に半田ペーストを塗布し、その上に半田合金15,16を実装する。そして、半田合金15,16は溶融しないが半田ペーストは溶融する温度でリフローする。その後、フラックス洗浄液にて70℃/10min洗浄を実施し、フラックスを除去する。この半田合金15,16は、別々に形成されていてもよい。   As a method of forming the solder alloys 15 and 16 on the surface of the printed circuit board 10, a solder paste is applied to the surface of the printed circuit board 10, and the solder alloys 15 and 16 are mounted thereon. The solder alloys 15 and 16 do not melt, but the solder paste reflows at a melting temperature. Thereafter, cleaning is performed with a flux cleaning solution at 70 ° C. for 10 min to remove the flux. The solder alloys 15 and 16 may be formed separately.

なお、図1では省略しているが、実装された半田合金15の表面には液状のフラックスが印刷にて塗布されている。   Although omitted in FIG. 1, a liquid flux is applied to the surface of the mounted solder alloy 15 by printing.

上述のように、配線パターン11,12,13および半田合金15,16が表面に形成されたプリント基板10は、金属製または樹脂製のケース20に収容されている。プリント基板10とケース20とは、例えば接着剤で固定される。ケース20内にプリント基板10を収容することで、半田合金15の表面に塗布したフラックスに異物が付着することを防止することができる。   As described above, the printed circuit board 10 on which the wiring patterns 11, 12, 13 and the solder alloys 15, 16 are formed is housed in a case 20 made of metal or resin. The printed circuit board 10 and the case 20 are fixed with an adhesive, for example. By accommodating the printed circuit board 10 in the case 20, it is possible to prevent foreign matter from adhering to the flux applied to the surface of the solder alloy 15.

また、配線パターン11,12,13および半田合金15,16が表面に形成されたプリント基板10は、樹脂封止されていることが好ましい。この場合、配線パターン11,12,13および半田合金15,16が樹脂に埋設されるため、時間の経過に伴う酸化等の劣化を少なくでき、保護の信頼性が低下させないようにできる。   The printed circuit board 10 on which the wiring patterns 11, 12, 13 and the solder alloys 15 and 16 are formed is preferably sealed with a resin. In this case, since the wiring patterns 11, 12, 13 and the solder alloys 15, 16 are embedded in the resin, deterioration such as oxidation with the passage of time can be reduced, and the reliability of protection can be prevented from being lowered.

以上のように構成された保護素子1は、例えば、素子などが実装された回路基板等に半田実装し、回路基板上の配線パターンが、配線パターン11,12,13へ接続される。半田合金15,16に一定以上の過電流が流れると、半田合金15,16は自己発熱し、溶融するため第1の電流経路および第2の電流経路が遮断されることとなる。   The protection element 1 configured as described above is, for example, solder-mounted on a circuit board or the like on which an element or the like is mounted, and the wiring pattern on the circuit board is connected to the wiring patterns 11, 12, and 13. When an overcurrent exceeding a certain level flows in the solder alloys 15 and 16, the solder alloys 15 and 16 are self-heated and melt, so that the first current path and the second current path are interrupted.

図2は半田合金15,16が溶融した場合の保護素子1を示す模式図である。第1の実施形態では、半田合金15,16は同じ溶融温度の材質からなり、経路幅が細い半田合金16は、半田合金15より高い抵抗率となる。したがって、半田合金16への通電を制御して半田合金16を自己発熱させて溶融させると、半田合金16が半田合金15よりも先に溶融することになる。そして、半田合金16の発熱が半田合金15に伝熱されて、半田合金15も溶融することになる。溶融した半田合金16および半田合金15は、配線パターン11,12,13それぞれに濡れた状態で、表面張力によって球状化しようとするため、配線パターン11,12,13それぞれの近傍に半田合金15,16は分断され、金属塊15A,15B,16Aが形成される。これにより、第1の電流経路および第2の電流経路が遮断される。   FIG. 2 is a schematic diagram showing the protection element 1 when the solder alloys 15 and 16 are melted. In the first embodiment, the solder alloys 15 and 16 are made of a material having the same melting temperature, and the solder alloy 16 having a narrow path width has a higher resistivity than the solder alloy 15. Therefore, when the current supply to the solder alloy 16 is controlled to cause the solder alloy 16 to self-heat and melt, the solder alloy 16 is melted before the solder alloy 15. Then, the heat generated by the solder alloy 16 is transferred to the solder alloy 15, and the solder alloy 15 is also melted. Since the melted solder alloy 16 and solder alloy 15 try to be spheroidized by surface tension while being wetted to the wiring patterns 11, 12, 13, the solder alloy 15, 16 is divided to form metal blocks 15A, 15B, 16A. Thereby, the first current path and the second current path are interrupted.

このように、保護素子1は、ヒータ等を必要とせず、第2の電流経路の通電を制御することにより、第1の電流経路を遮断することができる。したがって、ヒータ等を設ける場合よりも小型化と低廉化とが可能となる。   Thus, the protection element 1 can interrupt the first current path by controlling the energization of the second current path without requiring a heater or the like. Therefore, it is possible to reduce the size and cost compared to the case where a heater or the like is provided.

≪第2の実施形態≫
図3は、第2の実施形態に係る保護素子の上面視した概略図である。第2の実施形態に係る保護素子21は、第1の実施形態と同様に、表面に配線パターン31,32,33が形成されたプリント基板30を備えている。また、プリント基板30の表面には、第1の実施形態とは異なり、導電性の配線パターン(第4の導電パターン)34がさらに形成されている。
<< Second Embodiment >>
FIG. 3 is a schematic view of the protective element according to the second embodiment viewed from above. The protection element 21 according to the second embodiment includes a printed board 30 having wiring patterns 31, 32, and 33 formed on the surface thereof, as in the first embodiment. Further, unlike the first embodiment, a conductive wiring pattern (fourth conductive pattern) 34 is further formed on the surface of the printed board 30.

配線パターン34は、上面視して長辺及び短辺からなる長方形状であって、長辺が配線パターン31,32の長辺と同じ長さを有し、短辺が配線パターン33の長辺より長くなっている。配線パターン34は、配線パターン31,32間の略中央に位置し、長辺が配線パターン31,32の長辺と対向し、短辺が配線パターン33の長辺と対向している。このとき、配線パターン34は、配線パターン31,32よりも配線パターン33側に突出するように形成されている。   The wiring pattern 34 has a rectangular shape having a long side and a short side when viewed from above, the long side has the same length as the long sides of the wiring patterns 31 and 32, and the short side is the long side of the wiring pattern 33. It is getting longer. The wiring pattern 34 is located substantially at the center between the wiring patterns 31 and 32, and the long side faces the long side of the wiring patterns 31 and 32, and the short side faces the long side of the wiring pattern 33. At this time, the wiring pattern 34 is formed so as to protrude from the wiring patterns 31 and 32 toward the wiring pattern 33.

プリント基板30には、配線パターン31,34,32を導通する直線状の半田合金35が形成されている。半田合金35は、配線パターン31,32の長辺と同じ長さの幅を有し、プリント基板30の長辺に沿って平行な直線状の電流経路である。半田合金35は、配線パターン31,34間の電流経路(以下、第3の電流経路という)、および配線パターン32,34間の電流経路(以下、第4の電流経路という)を形成している。この半田合金35は、リフロー時に溶融せず、温度T1で溶融する低融点金属から形成されている。   The printed circuit board 30 is formed with a linear solder alloy 35 that conducts the wiring patterns 31, 34, and 32. The solder alloy 35 is a linear current path having the same length as the long sides of the wiring patterns 31 and 32 and parallel to the long side of the printed circuit board 30. The solder alloy 35 forms a current path between the wiring patterns 31 and 34 (hereinafter referred to as a third current path) and a current path between the wiring patterns 32 and 34 (hereinafter referred to as a fourth current path). . The solder alloy 35 is formed of a low melting point metal that does not melt at the time of reflow and melts at a temperature T1.

また、プリント基板30には、配線パターン33,34を導通する直線状の半田合金36が形成されている。半田合金36は、上面視において、半田合金35と一体のT字状の部材として構成されている。この半田合金36は、配線パターン33と配線パターン34とを接続する電流経路(以下、第5の電流経路という)となる。また、半田合金36は、配線パターン33の長辺と同じ長さの幅を有している。すなわち、半田合金36は、半田合金35より細い幅を有している。半田合金36は、リフロー時に溶融せず、温度T2(>T1)で溶融する低融点金属から形成されている。   The printed circuit board 30 is formed with a linear solder alloy 36 that conducts the wiring patterns 33 and 34. The solder alloy 36 is configured as a T-shaped member integrated with the solder alloy 35 in a top view. The solder alloy 36 serves as a current path (hereinafter referred to as a fifth current path) that connects the wiring pattern 33 and the wiring pattern 34. The solder alloy 36 has the same width as the long side of the wiring pattern 33. That is, the solder alloy 36 has a narrower width than the solder alloy 35. The solder alloy 36 is made of a low melting point metal that does not melt during reflow but melts at a temperature T2 (> T1).

なお、半田合金36は半田合金35より幅が細いとしているが、半田合金35,36は、過電流が流れた場合に、半田合金35が半田合金36より先に溶融するようそれぞれの幅が調整されている。   Although the solder alloy 36 is narrower than the solder alloy 35, the widths of the solder alloys 35 and 36 are adjusted so that the solder alloy 35 is melted before the solder alloy 36 when an overcurrent flows. Has been.

半田合金35,36の形成方法は、第1の実施形態と同様である。また、半田合金35,36は、表面に液状のフラックスが印刷により塗布されている。さらに、第2の実施形態に係る保護素子21は、図示しないが、第1の実施形態と同様に、金属製または樹脂製のケースに収容されている。   The formation method of the solder alloys 35 and 36 is the same as that of the first embodiment. The solder alloys 35 and 36 are coated with a liquid flux on the surface. Furthermore, although not shown, the protective element 21 according to the second embodiment is housed in a metal or resin case as in the first embodiment.

以上のように構成された保護素子21は、第1の実施形態と同様、例えば回路基板等に半田実装し、回路基板上の配線パターンが、配線パターン31,32,33,34へ接続される。半田合金35,36に一定以上の過電流が流れると、半田合金35,36は自己発熱し、溶融するため配線パターン31,32,33,34間の電流経路が遮断されることとなる。   The protective element 21 configured as described above is solder-mounted, for example, on a circuit board or the like, as in the first embodiment, and the wiring pattern on the circuit board is connected to the wiring patterns 31, 32, 33, and 34. . When an overcurrent exceeding a certain level flows in the solder alloys 35, 36, the solder alloys 35, 36 are self-heated and melt, so that the current path between the wiring patterns 31, 32, 33, 34 is cut off.

図4は半田合金35,36が溶融した場合の保護素子21を示す模式図である。第2の実施形態では、過電流が流れた場合に、半田合金36からの伝熱により半田合金35が、半田合金36よりも先に溶融して金属塊35A,35Bが形成される。このように、半田合金35が半田合金36よりも先に溶融することで、半田合金35が溶融せずに、第3の電流経路および第4の電流経路が遮断されなくなるおそれを軽減することができる。また、第3の電流経路および第4の電流経路が遮断されても、第5の電流経路が残ることで、必要な電流経路(第5の電流経路)を残しつつ、他の経路(第3の電流経路および第4の電流経路)を確実に遮断させることができる配線設計が可能となる。   FIG. 4 is a schematic diagram showing the protection element 21 when the solder alloys 35 and 36 are melted. In the second embodiment, when an overcurrent flows, the solder alloy 35 is melted prior to the solder alloy 36 due to heat transfer from the solder alloy 36 to form metal masses 35A and 35B. As described above, the melting of the solder alloy 35 before the solder alloy 36 reduces the possibility that the third current path and the fourth current path will not be blocked without melting the solder alloy 35. it can. In addition, even if the third current path and the fourth current path are interrupted, the fifth current path remains, so that the necessary current path (fifth current path) remains while another path (third Wiring design capable of reliably interrupting the current path and the fourth current path).

なお、保護素子の具体的構成などは、適宜設計変更可能であり、上述の実施形態に記載された作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、上述の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。   It should be noted that the specific configuration and the like of the protection element can be appropriately changed in design, and the actions and effects described in the above-described embodiments are merely a list of the most preferable actions and effects that arise from the present invention, and the present invention. The functions and effects of are not limited to those described in the above-described embodiments.

1,21…保護素子
10,30…プリント基板
11,12,13,31,32,33,34…配線パターン
15,16,35,36…半田合金
15A,15B,16A,35A,35B…金属塊
20…ケース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 ... Protection element 10, 30 ... Printed circuit board 11, 12, 13, 31, 32, 33, 34 ... Wiring pattern 15, 16, 35, 36 ... Solder alloy 15A, 15B, 16A, 35A, 35B ... Metal lump 20 ... Case

Claims (5)

絶縁体基板と、
前記絶縁体基板の表面において互いに非接続に形成されている第1の導電パターン、第2の導電パターン、および、第3の導電パターンと、
前記第1の導電パターンと前記第2の導電パターンとの間を導通させていて、流れる電流によって発熱し所定温度で溶融する第1の経路用金属と、
前記第3の導電パターンと前記第1の経路用金属との間を導通させていて、流れる電流によって発熱し所定温度で溶融する第2の経路用金属と、
を備え
前記第1の経路用金属と前記第2の経路用金属とは一体に形成されていることを特徴とする保護素子。
An insulator substrate;
A first conductive pattern, a second conductive pattern, and a third conductive pattern formed in a non-connected manner on the surface of the insulator substrate;
A first path metal which is electrically connected between the first conductive pattern and the second conductive pattern and generates heat by a flowing current and melts at a predetermined temperature;
A second path metal that is electrically connected between the third conductive pattern and the first path metal and that generates heat by a flowing current and melts at a predetermined temperature;
Equipped with a,
The protective element according to claim 1, wherein the first path metal and the second path metal are integrally formed .
前記第2の経路用金属は、前記第1の経路用金属より幅が細く形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の保護素子。
The second path metal is formed to be narrower than the first path metal.
The protective element according to claim 1.
前記第2の経路用金属の溶融温度が前記第1の経路用金属の溶融温度よりも高温である、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の保護素子。
The melting temperature of the second path metal is higher than the melting temperature of the first path metal;
The protective element according to claim 1 or claim 2, wherein
前記第1の経路用金属および前記第2の経路用金属は、
前記絶縁体基板の表面の法線方向から見て、T字状を形成している、
ことを特徴とする請求項1から3の何れか一つに記載の保護素子。
The first path metal and the second path metal are:
A T-shape is formed when viewed from the normal direction of the surface of the insulator substrate.
The protective element according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記第1の経路用金属および前記第2の経路用金属を前記絶縁体基板に封止する封止手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項1から4の何れか一つに記載の保護素子。
A sealing means for sealing the first path metal and the second path metal to the insulator substrate;
The protective element according to any one of claims 1 to 4, wherein
JP2012132792A 2012-06-12 2012-06-12 Protective element Expired - Fee Related JP5994410B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012132792A JP5994410B2 (en) 2012-06-12 2012-06-12 Protective element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012132792A JP5994410B2 (en) 2012-06-12 2012-06-12 Protective element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013258012A JP2013258012A (en) 2013-12-26
JP5994410B2 true JP5994410B2 (en) 2016-09-21

Family

ID=49954293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012132792A Expired - Fee Related JP5994410B2 (en) 2012-06-12 2012-06-12 Protective element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5994410B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004363630A (en) * 2004-08-30 2004-12-24 Sony Chem Corp Packaging method of protective element
JP2007059295A (en) * 2005-08-26 2007-03-08 Uchihashi Estec Co Ltd Circuit protective element and protection method of circuit
JP4679526B2 (en) * 2007-01-19 2011-04-27 三菱電機株式会社 Power semiconductor device having shut-off mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013258012A (en) 2013-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI390568B (en) Protection element
KR102300950B1 (en) Switch element, switch circuit, and warning circuit
CN107004538A (en) Manufacture method, the installation method of temperature fuse device and the temperature fuse device of fixing body
WO2017163765A1 (en) Protection element
JP6491431B2 (en) Fuse element and fuse element
US20240029976A1 (en) Protective element
JP2007059295A (en) Circuit protective element and protection method of circuit
JP2010165685A (en) Protection element, and battery pack
WO2017163730A1 (en) Protection element
JP2015165498A (en) Complex protection element
JP6097178B2 (en) Switch circuit and switch control method using the same
JP7433811B2 (en) Fuse elements, fuse elements and protection elements
JP5994410B2 (en) Protective element
JP4785887B2 (en) Power semiconductor device
JP4663759B2 (en) Thermal fuse
JP4593518B2 (en) Semiconductor device with fuse
TW201409518A (en) Fuse
WO2016098854A1 (en) Switch element
JP2014044955A (en) Protection element, and battery pack
JP2012059719A (en) Protection element, and battery pack
WO2015199170A1 (en) Switching element, switching circuit, and alarm circuit
KR910000806Y1 (en) Synthesized unit of substrate type resistor and temperature fuse
JP2019201003A (en) Protection element
KR20160111381A (en) Switching element, switching circuit and alarm circuit
JP2002050271A (en) Thermal fuse

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150326

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160126

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160328

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160808

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5994410

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees