JP6223142B2 - Short circuit element - Google Patents

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    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H61/00Electrothermal relays
    • H01H61/02Electrothermal relays wherein the thermally-sensitive member is heated indirectly, e.g. resistively, inductively

Description

本発明は、開放状態の電源ラインや信号ラインを電気信号により物理的且つ電気的に短絡させる短絡素子に関する。   The present invention relates to a short-circuit element that physically and electrically shorts an open power supply line and signal line with an electrical signal.

充電して繰り返し利用することのできる二次電池の多くは、バッテリパックに加工されてユーザに提供される。特に重量エネルギー密度の高いリチウムイオン二次電池においては、ユーザ及び電子機器の安全を確保するために、一般的に、過充電保護、過放電保護等のいくつもの保護回路をバッテリパックに内蔵し、所定の場合にバッテリパックの出力を遮断する機能を有している。   Many secondary batteries that can be charged and used repeatedly are processed into battery packs and provided to users. Particularly in lithium ion secondary batteries with high weight energy density, in order to ensure the safety of users and electronic devices, in general, a battery pack incorporates a number of protection circuits such as overcharge protection and overdischarge protection, It has a function of shutting off the output of the battery pack in a predetermined case.

この種の保護素子には、バッテリパックに内蔵されたFETスイッチを用いて出力のON/OFFを行うことにより、バッテリパックの過充電保護又は過放電保護動作を行うものがある。しかしながら、何らかの原因でFETスイッチが短絡破壊した場合、雷サージ等が印加されて瞬間的な大電流が流れた場合、あるいはバッテリセルの寿命によって出力電圧が異常に低下したり、逆に過大な異常電圧を出力したり、直列接続バッテリセルの各々の電圧ばらつきが大きくなったりした場合であっても、バッテリパックや電子機器は、発火等の事故から保護されなければならない。そこで、このような想定し得るいかなる異常状態においても、バッテリセルの出力を安全に遮断するために、外部からの信号によって電流経路を遮断する機能を有するヒューズ素子からなる保護素子が用いられている。   This type of protection element includes an overcharge protection or overdischarge protection operation of the battery pack by turning on / off the output using an FET switch built in the battery pack. However, when the FET switch is short-circuited for some reason, a lightning surge or the like is applied and an instantaneous large current flows, or the output voltage drops abnormally due to the life of the battery cell, or excessively abnormal Even when the voltage is output or the voltage variation of each of the battery cells connected in series increases, the battery pack and the electronic device must be protected from accidents such as ignition. Therefore, in order to safely shut off the output of the battery cell in any possible abnormal state, a protection element made of a fuse element having a function of cutting off the current path by an external signal is used. .

リチウムイオン二次電池等向けの保護回路の保護素子としては、特許文献1に記載されているように、電流経路上の第1の電極,発熱体引出電極,第2の電極間に亘って可溶導体を接続して電流経路の一部をなし、この電流経路上の可溶導体を、過電流による自己発熱、あるいは保護素子内部に設けた発熱体によって溶断するものがある。このような保護素子では、溶融した液体状の可溶導体を発熱体に繋がる導体層上に集めることにより第1、第2の電極間を分離し電流経路を遮断する。   As a protection element of a protection circuit for a lithium ion secondary battery or the like, as described in Patent Document 1, it can be extended between the first electrode, the heating element extraction electrode, and the second electrode on the current path. There is a type in which a molten conductor is connected to form a part of a current path, and the fusible conductor on the current path is melted by a self-heating due to an overcurrent or a heating element provided inside the protective element. In such a protective element, the melted liquid soluble conductor is collected on the conductor layer connected to the heating element to separate the first and second electrodes and cut off the current path.

特開2010−003665号公報JP 2010-003665 A 特開2004−185960号公報JP 2004-185960 A 特開2012−003878号公報JP 2012-003878 A

ところで、近年、バッテリとモーターを使用したHEV(Hybrid Electric Vehicle)やEV(Electric Vehicle)が急速に普及している。HEVやEVの動力源としては、エネルギー密度と出力特性からリチウムイオン二次電池が使用されるようになってきている。自動車用途では、高電圧、大電流が必要とされる。このため、高電圧、大電流に耐えられる専用セルが開発されているが、製造コスト上の問題から多くの場合、複数のバッテリセルを直列、並列に接続することで、汎用セルを用いて必要な電圧電流を確保している。   By the way, in recent years, HEV (Hybrid Electric Vehicle) and EV (Electric Vehicle) using a battery and a motor are rapidly spreading. As a power source for HEV and EV, a lithium ion secondary battery has been used from the viewpoint of energy density and output characteristics. In automobile applications, a high voltage and a large current are required. For this reason, dedicated cells that can withstand high voltages and large currents have been developed, but in many cases due to manufacturing cost problems, it is necessary to connect multiple battery cells in series and in parallel to use general-purpose cells. Secures the correct voltage and current.

ここで、高速移動中の自動車等では、急激な駆動力の低下や急停止は却って危険な場合があり、非常時を想定したバッテリ管理が求められている。例えば、走行中にバッテリシステムの異常が起きた際にも、修理工場もしくは安全な場所まで移動するための駆動力、あるいはハザードランプやエアコン用の駆動力を供給できることが、危険回避上、好ましい。   Here, in a car or the like that is moving at high speed, sudden reduction in driving force or sudden stop may be dangerous, and battery management that assumes an emergency is required. For example, when a battery system abnormality occurs during traveling, it is preferable to supply a driving force for moving to a repair shop or a safe place, or a driving force for a hazard lamp or an air conditioner.

しかし、特許文献1のような複数のバッテリセルが直列に接続されたバッテリパックにおいては、充放電経路上にのみ保護素子を設けたような場合、バッテリセルの一部に異常が発生し保護素子を作動させると、バッテリパック全体の充放電経路が遮断されてしまい、これ以上、電力を供給することができない。   However, in a battery pack in which a plurality of battery cells as in Patent Document 1 are connected in series, when a protection element is provided only on the charge / discharge path, an abnormality occurs in a part of the battery cell, and the protection element When is operated, the charging / discharging path of the entire battery pack is interrupted, and no more power can be supplied.

そこで、複数セルで構成されたバッテリパック内の異常なバッテリセルのみを排除し、正常なバッテリセルを有効に活用するために、異常なバッテリセルのみをバイパスするバイパス経路を形成することができる短絡素子が提案されている。   Therefore, in order to eliminate only abnormal battery cells in a battery pack composed of a plurality of cells and effectively use normal battery cells, a short circuit that can bypass only abnormal battery cells can be formed. Devices have been proposed.

図28に短絡素子の一構成例を示し、図29に短絡素子を適用したバッテリ回路の回路図を示す。この短絡素子50は、図29に示すように、充放電経路上においてバッテリセル51と並列に接続され、正常時には開放されている第1、第2の開放電極52,53と、溶融することにより第1、第2の開放電極52,53間を短絡させる2つの可溶導体54,54と、可溶導体54と直列に接続され、当該可溶導体54を溶融させる発熱体55を有する。   FIG. 28 shows a configuration example of a short-circuit element, and FIG. 29 shows a circuit diagram of a battery circuit to which the short-circuit element is applied. As shown in FIG. 29, the short-circuit element 50 is connected in parallel with the battery cell 51 on the charge / discharge path, and melts with the first and second open electrodes 52 and 53 that are normally open. Two fusible conductors 54 and 54 that short-circuit the first and second open electrodes 52 and 53, and a heating element 55 that is connected in series with the fusible conductor 54 and melts the fusible conductor 54.

短絡素子50は、セラミック基板等の絶縁基板60上に、発熱体55及び発熱体55の一端と接続された外部接続電極61が形成されている。また、短絡素子50は、発熱体50上に、ガラス等の絶縁層62を介して、発熱体55の他端と接続された発熱体電極63、第1、第2の開放電極52,53、及び第1、第2の開放電極52,53とともに可溶導体54を支持する第1、第2の支持電極64,65が形成されている。   In the short-circuit element 50, a heating element 55 and an external connection electrode 61 connected to one end of the heating element 55 are formed on an insulating substrate 60 such as a ceramic substrate. Further, the short-circuit element 50 includes a heating element electrode 63 connected to the other end of the heating element 55 via an insulating layer 62 such as glass on the heating element 50, first and second open electrodes 52, 53, And the 1st, 2nd support electrodes 64 and 65 which support the soluble conductor 54 with the 1st, 2nd open electrodes 52 and 53 are formed.

第1の支持電極64は、絶縁層62上に露出されている発熱体電極63と接続され、また、第1の開放電極52と隣接されている。第1の支持電極64は、第1の開放電極52とともに一方の可溶導体54の両側を支持している。同様に、第2の支持電極65は、第2の開放電極53と隣接され、第2の開放電極53とともに他方の可溶導体54の両側を支持している。   The first support electrode 64 is connected to the heating element electrode 63 exposed on the insulating layer 62 and is adjacent to the first open electrode 52. The first support electrode 64 supports both sides of one soluble conductor 54 together with the first open electrode 52. Similarly, the second support electrode 65 is adjacent to the second open electrode 53 and supports both sides of the other soluble conductor 54 together with the second open electrode 53.

短絡素子50は、外部接続電極61から、発熱体55、発熱体電極63、可溶導体54を経て、第1の開放電極52に至る、発熱体55への給電経路が構成される。   The short-circuit element 50 forms a power feeding path from the external connection electrode 61 to the first open electrode 52 through the heat generating body 55, the heat generating body electrode 63, and the soluble conductor 54.

発熱体55は、この給電経路を介して電流が流れることにより自己発熱し、この熱(ジュール熱)によって可溶導体54を溶融させる。図29に示すように、発熱体55は、外部接続電極61を介してFET等の電流制御素子56と接続されている。電流制御素子56は、バッテリセル51の正常時には発熱体55への給電を規制し、異常時に充放電経路を介して発熱体55へ電流が流れるように制御する。   The heating element 55 self-heats when current flows through the power supply path, and melts the soluble conductor 54 by this heat (Joule heat). As shown in FIG. 29, the heating element 55 is connected to a current control element 56 such as an FET via an external connection electrode 61. The current control element 56 regulates power supply to the heating element 55 when the battery cell 51 is normal, and controls the current to flow to the heating element 55 via the charge / discharge path when abnormal.

短絡素子50が用いられたバッテリ回路は、バッテリセル51に異常電圧等が検出されると、保護素子57によって当該バッテリセル51を充放電経路上から遮断するとともに、電流制御素子56を作動させ、発熱体55へ電流を流す。これにより、発熱体55の熱により可溶導体54が溶融する。可溶導体54は、相対的に広面積の第1、第2の開放電極52,53側に偏倚した後溶融し、溶融導体が二つの開放電極52,53間に亘って凝集、結合する。したがって、開放電極52,53は可溶導体54の溶融導体によって短絡され、これにより、バッテリセル51をバイパスする電流経路を形成することができる。   When an abnormal voltage or the like is detected in the battery cell 51, the battery circuit using the short-circuit element 50 shuts off the battery cell 51 from the charge / discharge path by the protection element 57 and activates the current control element 56. A current is passed through the heating element 55. Thereby, the soluble conductor 54 is melted by the heat of the heating element 55. The soluble conductor 54 is biased toward the first and second open electrodes 52 and 53 having a relatively large area and then melted, and the molten conductor is aggregated and bonded between the two open electrodes 52 and 53. Therefore, the open electrodes 52 and 53 are short-circuited by the molten conductor of the fusible conductor 54, thereby forming a current path that bypasses the battery cell 51.

また、短絡素子50は、可溶導体54が第1の開放電極52側に移動するとともに溶融することにより、第1の支持電極64と第1の開放電極52間が開放され、これにより発熱体55への給電経路が遮断されるため、発熱体55の発熱が停止する。   In addition, the short-circuiting element 50 opens the space between the first support electrode 64 and the first open electrode 52 when the fusible conductor 54 moves to the first open electrode 52 side and melts, thereby generating a heating element. Since the power supply path to 55 is interrupted, the heat generation of the heating element 55 stops.

ここで、この種の短絡素子50においては、可溶導体54の溶融によって開放電極52,53間を確実に短絡させることが求められる。すなわち、短絡素子50は、可溶導体54の溶融導体が開放電極52,53間に亘って凝集することによって開放電極52,53を短絡させるものであり、また可溶導体54が溶融すると第1の支持電極64と第1の開放電極52間が開放され、これにより発熱体55への給電経路が遮断され、これ以上の可溶導体54の加熱ができなくなる。   Here, in this type of short-circuit element 50, it is required to reliably short-circuit the open electrodes 52 and 53 by melting the soluble conductor 54. That is, the short-circuit element 50 is to short-circuit the open electrodes 52 and 53 by agglomeration of the melted conductor of the soluble conductor 54 between the open electrodes 52 and 53. The support electrode 64 and the first open electrode 52 are opened, whereby the power supply path to the heating element 55 is blocked, and the soluble conductor 54 cannot be heated any more.

したがって、短絡素子50は、可溶導体54の溶融導体が開放電極52,53間に亘って凝集する前に、可溶導体54の移動により第1の支持電極64と第1の開放電極52間が開放された場合には、第1、第2の開放電極52,53を短絡させることができないまま、発熱体55への通電も停止されることから、バイパス電流経路を形成することができない。そのため、バッテリ回路等の各種回路においては、可溶導体の溶融によって確実に開放電極間を短絡させバイパス電流経路を形成することができる短絡素子が望まれている。   Therefore, the short-circuit element 50 is formed between the first support electrode 64 and the first open electrode 52 by the movement of the soluble conductor 54 before the molten conductor of the soluble conductor 54 is aggregated between the open electrodes 52 and 53. When is opened, the first and second open electrodes 52 and 53 cannot be short-circuited, and energization to the heating element 55 is also stopped, so that a bypass current path cannot be formed. Therefore, in various circuits such as a battery circuit, a short-circuit element that can reliably short-circuit between open electrodes and form a bypass current path by melting a soluble conductor is desired.

また、電源回路以外にも、例えば各種デバイスのアクティベーションをソフトウェアで行うのではなく、短絡素子を用いて物理的、不可逆的に行う等の用途においても、可溶導体の溶融によって開放電極間を短絡させ、機能回路を導通させることにより、確実に当該デバイスのアクティベーションを行うことも提案されている。この種のアクティベーション回路においても、可溶導体の溶融によって、確実に開放電極間を短絡させ、機能回路を導通させることが必要となる。   In addition to the power supply circuit, for example, activation of various devices is not performed by software, but physically or irreversibly using a short-circuit element. It has also been proposed to reliably activate the device by short-circuiting and conducting the functional circuit. Even in this type of activation circuit, it is necessary to reliably short-circuit the open electrodes and to make the functional circuit conductive by melting the soluble conductor.

そこで、本発明は、発熱体の給電回路が遮断される前に、確実に開放電極間を短絡させることができる短絡素子を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a short-circuit element that can reliably short-circuit between open electrodes before the power feeding circuit of the heating element is shut off.

上述した課題を解決するために、本発明に係る短絡素子は、互いに近接配置されるとともに開放されている第1、第2の電極と、上記第1の電極に隣接された第1の支持電極と、上記第2の電極に隣接された第2の支持電極と、上記第1の電極及び第1の支持電極に支持された第1の可溶導体と、上記第2の電極及び第2の支持電極に支持された第1の可溶導体と、上記第1、第2の可溶導体を溶融させる発熱体と、上記第1の電極に近接配置されるとともに開放され、上記発熱体と接続されるとともに上記第1の可溶導体を介して上記第1の電極と接続されている第3の電極とを有し、上記発熱体、上記第3の電極、上記第1の可溶導体、及び上記第1の電極を経由する上記発熱体への給電経路が設けられ、上記発熱体の発熱により、上記第1、第2の可溶導体が溶融して上記第1、第2の電極側に偏倚することにより、該溶融導体を介して上記第1、第2の電極が短絡され、上記第1の可溶導体が上記第1の電極上に凝集することにより、上記第1、第3の電極が遮断されるものである。   In order to solve the above-described problems, a short-circuit element according to the present invention includes first and second electrodes that are arranged close to each other and open, and a first support electrode that is adjacent to the first electrode. A second support electrode adjacent to the second electrode, a first soluble conductor supported by the first electrode and the first support electrode, a second electrode and a second A first fusible conductor supported by a support electrode; a heating element for melting the first and second fusible conductors; and disposed adjacent to the first electrode and opened to be connected to the heating element. And a third electrode connected to the first electrode via the first soluble conductor, the heating element, the third electrode, the first soluble conductor, And a power supply path to the heating element via the first electrode, the heat generation of the heating element, When the first and second fusible conductors are melted and biased toward the first and second electrodes, the first and second electrodes are short-circuited through the molten conductors, and the first possible conductor is The molten conductor aggregates on the first electrode, whereby the first and third electrodes are cut off.

また、本発明に係る短絡素子は、互いに近接配置されるとともに開放されている第1、第2の電極と、上記第1の電極に支持された第1の可溶導体と、上記第1の可溶導体を溶融させる発熱体と、上記第1の電極に近接配置されるとともに開放され、上記発熱体と接続されるとともに上記第1の可溶導体を介して上記第1の電極と接続されている第3の電極とを有し、上記発熱体、上記第3の電極、上記第1の可溶導体、及び上記第1の電極を経由する上記発熱体への給電経路が設けられ、上記発熱体の発熱により、上記第1の可溶導体が溶融して上記第1、第2の電極上に凝集することにより、該溶融導体を介して上記第1、第2の電極が短絡され、上記第1の可溶導体が上記第1の電極上に凝集することにより、上記第1、第3の電極が遮断されるものである。   The short-circuit element according to the present invention includes first and second electrodes that are arranged close to each other and open, a first fusible conductor supported by the first electrode, and the first electrode. A heating element for melting the fusible conductor, and disposed close to and open to the first electrode, connected to the heating element and connected to the first electrode via the first fusible conductor. A power supply path to the heating element via the heating element, the third electrode, the first soluble conductor, and the first electrode, Due to the heat generated by the heating element, the first soluble conductor melts and aggregates on the first and second electrodes, whereby the first and second electrodes are short-circuited through the molten conductor, The first soluble conductor is aggregated on the first electrode, so that the first and third electrodes are Are those cross.

本発明によれば、第1の可溶導体を支持する第1の支持電極とは別個に、発熱体への給電経路を構成する第3の電極を設けているため、発熱体によって加熱された第1の可溶導体が偏倚、溶融することにより第1の電極と第1の支持電極とが遮断された場合にも、溶融導体を介して第1、第2の電極が短絡するよりも先に発熱体への給電経路が遮断する事態を防止することができ、確実に第1、第2の電極を短絡させることができる。   According to the present invention, since the third electrode constituting the power feeding path to the heating element is provided separately from the first supporting electrode that supports the first soluble conductor, the heating element is heated by the heating element. Even if the first electrode and the first support electrode are blocked by the first fusible conductor being biased and melted, the first and second electrodes are short-circuited via the molten conductor. In addition, it is possible to prevent the power supply path to the heating element from being interrupted, and to reliably short-circuit the first and second electrodes.

図1は、本発明に係る短絡素子を示す図であり、(A)は平面図、(B)は断面図である。1A and 1B are diagrams showing a short-circuit element according to the present invention, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view. 図2は、本発明に係る短絡素子の電極配置を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an electrode arrangement of the short-circuit element according to the present invention. 図3は、本発明に係る短絡素子の動作前の状態を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a state before the operation of the short-circuit element according to the present invention. 図4は、発熱体によって加熱された第1、第2の可溶導体が偏倚している状態を示す図であり、(A)は平面図、(B)は断面図である。4A and 4B are diagrams showing a state in which the first and second soluble conductors heated by the heating element are biased, where FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a cross-sectional view. 図5は、第1、第2の可溶導体の溶融導体が結合することによって第1、第2の電極が短絡するとともに、第3の電極との導通が遮断された状態を示す図であり、(A)は平面図、(B)は断面図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the first and second electrodes are short-circuited and the conduction with the third electrode is interrupted by the fusion of the molten conductors of the first and second fusible conductors. , (A) is a plan view, and (B) is a cross-sectional view. 図6は、本発明に係る短絡素子の動作後の状態を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a state after the operation of the short-circuit element according to the present invention. 図7は、可溶導体を支持する支持電極と発熱体へ給電を行う電極とを兼用した短絡素子において、第1、第2の電極の短絡前に、給電電極が遮断された状態を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a state in which the feeding electrode is cut off before the first and second electrodes are short-circuited in the short-circuit element that serves as both the supporting electrode that supports the soluble conductor and the electrode that feeds power to the heating element. FIG. 図8は、第3の電極と重畳しない位置に発熱体を設けた短絡素子を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a short-circuit element in which a heating element is provided at a position that does not overlap with the third electrode. 図9は、第2の支持電極及び第2の可溶導体を設けない短絡素子の電極配置を示す図であり、(A)は平面図、(B)は断面図である。9A and 9B are diagrams showing an electrode arrangement of a short-circuit element in which the second support electrode and the second soluble conductor are not provided, where FIG. 9A is a plan view and FIG. 9B is a cross-sectional view. 図10は、第2の支持電極及び第2の可溶導体を設けない短絡素子の動作前の状態を示す図であり、(A)は平面図、(B)は断面図である。10A and 10B are diagrams showing a state before the operation of the short-circuit element in which the second support electrode and the second soluble conductor are not provided, where FIG. 10A is a plan view and FIG. 10B is a cross-sectional view. 図11は、第2の支持電極及び第2の可溶導体を設けない短絡素子において、発熱体によって加熱された第1の可溶導体が偏倚している状態を示す図であり、(A)は平面図、(B)は断面図である。FIG. 11 is a diagram showing a state in which the first soluble conductor heated by the heating element is biased in the short-circuit element in which the second support electrode and the second soluble conductor are not provided. Is a plan view, and (B) is a cross-sectional view. 図12は、第2の支持電極及び第2の可溶導体を設けない短絡素子において、第1の可溶導体の溶融導体によって第1、第2の電極が短絡するとともに、第3の電極との導通が遮断された状態を示す図であり、(A)は平面図、(B)は断面図である。FIG. 12 is a short-circuit element in which the second support electrode and the second soluble conductor are not provided, and the first and second electrodes are short-circuited by the molten conductor of the first soluble conductor, and the third electrode and It is a figure which shows the state by which conduction | electrical_connection was interrupted | blocked, (A) is a top view, (B) is sectional drawing. 図13は、本発明に係る短絡素子が適用されたバッテリ回路を示す回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram showing a battery circuit to which the short-circuit element according to the present invention is applied. 図14は、絶縁基板の表面に発熱体を形成した短絡素子を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a short-circuit element in which a heating element is formed on the surface of an insulating substrate. 図15は、絶縁基板の裏面に発熱体を形成した短絡素子を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a short-circuit element in which a heating element is formed on the back surface of the insulating substrate. 図16は、絶縁基板の内部に発熱体を形成した短絡素子を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing a short-circuit element in which a heating element is formed inside an insulating substrate. 図17は、絶縁基板の表面に、第1〜第3の電極と並列して発熱体を形成した短絡素子を示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing a short-circuit element in which a heating element is formed in parallel with the first to third electrodes on the surface of the insulating substrate. 図18は、高融点金属層と低融点金属層を有し、被覆構造を備える可溶導体を示す斜視図であり、(A)は高融点金属層を内層とし低融点金属層で被覆した構造を示し、(B)は低融点金属層を内層とし高融点金属層で被覆した構造を示す。FIG. 18 is a perspective view showing a soluble conductor having a high-melting-point metal layer and a low-melting-point metal layer and having a coating structure. FIG. 18A shows a structure in which the high-melting-point metal layer is an inner layer and is covered with a low-melting-point metal layer. (B) shows a structure in which a low melting point metal layer is used as an inner layer and is covered with a high melting point metal layer. 図19は、高融点金属層と低融点金属層の積層構造を備える可溶導体を示す斜視図であり、(A)は上下2層構造、(B)は内層及び外層の3層構造を示す。FIG. 19 is a perspective view showing a soluble conductor having a laminated structure of a high melting point metal layer and a low melting point metal layer, wherein (A) shows an upper and lower two layer structure, and (B) shows a three layer structure of an inner layer and an outer layer. . 図20は、高融点金属層と低融点金属層の多層構造を備える可溶導体を示す断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view showing a soluble conductor having a multilayer structure of a high melting point metal layer and a low melting point metal layer. 図21は、高融点金属層の表面に線状の開口部が形成され低融点金属層が露出されている可溶導体を示す平面図であり、(A)は長手方向に沿って開口部が形成されたもの、(B)は幅方向に沿って開口部が形成されたものである。FIG. 21 is a plan view showing a fusible conductor in which a linear opening is formed on the surface of the refractory metal layer and the low melting point metal layer is exposed. FIG. 21A shows the opening along the longitudinal direction. The formed part (B) has an opening formed in the width direction. 図22は、高融点金属層の表面に円形の開口部が形成され低融点金属層が露出されている可溶導体を示す平面図である。FIG. 22 is a plan view showing a soluble conductor in which a circular opening is formed on the surface of the high melting point metal layer and the low melting point metal layer is exposed. 図23は、高融点金属層に円形の開口部が形成され、内部に低融点金属が充填された可溶導体を示す平面図である。FIG. 23 is a plan view showing a soluble conductor in which a circular opening is formed in a refractory metal layer and a low melting metal is filled therein. 図24は、高融点金属によって囲まれた低融点金属が露出された可溶導体を示す斜視図である。FIG. 24 is a perspective view showing a soluble conductor from which a low melting point metal surrounded by a high melting point metal is exposed. 図25は、図24に示す可溶導体を用いた短絡素子の動作前の状態を示す図であり、(A)は平面図、(B)は断面図である。25 is a diagram showing a state before the operation of the short-circuit element using the fusible conductor shown in FIG. 24, (A) is a plan view, and (B) is a sectional view. 図26は、図24に示す可溶導体を用いた短絡素子において、発熱体によって加熱された第1、第2の可溶導体が偏倚している状態を示す図であり、(A)は平面図、(B)は断面図である。FIG. 26 is a diagram showing a state where the first and second soluble conductors heated by the heating element are biased in the short-circuit element using the soluble conductor shown in FIG. 24, and FIG. FIG. 4B is a cross-sectional view. 図27は、図24に示す可溶導体を用いた短絡素子において、第1、第2の可溶導体の溶融導体によって第1、第2の電極が短絡するとともに、第3の電極との導通が遮断された状態を示す図であり、(A)は平面図、(B)は断面図である。FIG. 27 shows a short-circuit element using the fusible conductor shown in FIG. 24, in which the first and second electrodes are short-circuited by the molten conductor of the first and second fusible conductors and is electrically connected to the third electrode. It is a figure which shows the state by which was interrupted | blocked, (A) is a top view, (B) is sectional drawing. 図28は、可溶導体を支持する支持電極と発熱体へ給電を行う電極とを兼用した短絡素子を示す平面図である。FIG. 28 is a plan view showing a short-circuit element that doubles as a support electrode that supports a soluble conductor and an electrode that supplies power to a heating element. 図29は、図28に示す短絡素子を適用したバッテリ回路の回路図である。FIG. 29 is a circuit diagram of a battery circuit to which the short-circuit element shown in FIG. 28 is applied.

以下、本発明が適用された短絡素子について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   Hereinafter, a short circuit element to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Further, the drawings are schematic, and the ratio of each dimension may be different from the actual one. Specific dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

本発明が適用された短絡素子1は、図1(A)(B)に示すように、絶縁基板10上に、互いに近接配置されるとともに開放されている第1、第2の電極11,12と、第1の電極11に支持された第1の可溶導体14と、第2の電極12に支持された第2の可溶導体15と、第1、第2の可溶導体14,15を溶融させる発熱体16と、第1の電極11に近接配置されるとともに開放され、発熱体16と接続されるとともに第1の可溶導体14を介して第1の電極11と接続されている第3の電極13とが設けられている。   As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), the short-circuit element 1 to which the present invention is applied is arranged on the insulating substrate 10 so as to be close to each other and open to the first and second electrodes 11 and 12. The first soluble conductor 14 supported by the first electrode 11, the second soluble conductor 15 supported by the second electrode 12, and the first and second soluble conductors 14, 15 The heating element 16 that melts and the first electrode 11 is disposed in close proximity to the heating element 16 and is opened. The heating element 16 is connected to the heating element 16 and is connected to the first electrode 11 through the first soluble conductor 14. A third electrode 13 is provided.

[絶縁基板]
絶縁基板10は、たとえば、アルミナ、ガラスセラミックス、ムライト、ジルコニアなどの絶縁性を有する部材を用いて略方形状に形成されている。絶縁基板10は、その他にも、ガラスエポキシ基板、フェノール基板等のプリント配線基板に用いられる材料を用いてもよいが、第1、第2の可溶導体14,15の溶断時の温度に留意する必要がある。
[Insulated substrate]
The insulating substrate 10 is formed in a substantially square shape using an insulating member such as alumina, glass ceramics, mullite, zirconia, and the like. In addition, the insulating substrate 10 may be made of a material used for a printed wiring board such as a glass epoxy board or a phenol board, but the temperature at the time of fusing of the first and second fusible conductors 14 and 15 is noted. There is a need to.

[発熱体]
発熱体16は、比較的抵抗値が高く通電すると発熱する導電性を有する部材であって、たとえばW、Mo、Ru等からなる。これらの合金あるいは組成物、化合物の粉状体を樹脂バインダ等と混合して、ペースト状にしたものをスクリーン印刷技術を用いてパターン形成して、焼成する等によって形成する。
[Heating element]
The heating element 16 is a conductive member that has a relatively high resistance and generates heat when energized, and is made of, for example, W, Mo, Ru, or the like. These alloys, compositions, or compound powders are mixed with a resin binder or the like to form a paste using a screen printing technique and then fired.

発熱体16は、絶縁基板10の表面10a上において絶縁層17に被覆されている。絶縁層17は、発熱体16の保護及び絶縁を図るとともに、発熱体16の熱を効率よく第1、第2の電極11,12へ伝えるために設けられ、例えばガラス層からなる。第1、第2の電極11,12は、発熱体16によって加熱されることにより、第1、第2の可溶導体14,15の溶融導体を凝集しやすくすることができる。絶縁層17上には、第1〜第3の電極11〜13、及び第1、第2の支持電極21,22が形成される。   The heating element 16 is covered with an insulating layer 17 on the surface 10 a of the insulating substrate 10. The insulating layer 17 is provided to protect and insulate the heating element 16 and to efficiently transmit the heat of the heating element 16 to the first and second electrodes 11 and 12 and is made of, for example, a glass layer. When the first and second electrodes 11 and 12 are heated by the heating element 16, the molten conductors of the first and second soluble conductors 14 and 15 can be easily aggregated. On the insulating layer 17, first to third electrodes 11 to 13 and first and second support electrodes 21 and 22 are formed.

また、発熱体16は、一端が発熱体電極18と接続され、他端が発熱体引出電極19を介して第3の電極13と接続され、ている。発熱体電極18は、絶縁基板10の側縁部に導出された外部接続端子18aが設けられている。発熱体16は、この外部接続端子18aを介して外部回路と接続される。   The heating element 16 has one end connected to the heating element electrode 18 and the other end connected to the third electrode 13 via the heating element extraction electrode 19. The heating element electrode 18 is provided with an external connection terminal 18 a led to the side edge of the insulating substrate 10. The heating element 16 is connected to an external circuit through the external connection terminal 18a.

[第1〜第3の電極、第1、第2の支持電極]
第1、第2の電極11,12は、近接配置されるとともに開放され、短絡素子1が作動することにより、後述する第1,第2の可溶導体14,15の溶融導体が凝集、結合し、この溶融導体を介して短絡されるスイッチ2を構成する。第1、第2の電極11,12は、それぞれ、絶縁基板10の側縁部に外部接続端子11a,12aが設けられている。第1、第2の電極11,12は、これら外部接続端子11a,12aを介して電源回路やデジタル信号回路等の外部回路と接続され、短絡素子1が動作することにより、当該外部回路のバイパス電流経路、あるいは機能回路への給電経路となる。
[First to third electrodes, first and second support electrodes]
When the first and second electrodes 11 and 12 are arranged close to each other and opened, and the short-circuit element 1 operates, the molten conductors of the first and second soluble conductors 14 and 15 described later are aggregated and bonded. The switch 2 is short-circuited through the molten conductor. The first and second electrodes 11 and 12 are provided with external connection terminals 11 a and 12 a at the side edges of the insulating substrate 10, respectively. The first and second electrodes 11 and 12 are connected to an external circuit such as a power supply circuit and a digital signal circuit through the external connection terminals 11a and 12a, and the short circuit element 1 operates to bypass the external circuit. It becomes a current path or a power supply path to the functional circuit.

第3の電極13は、絶縁層17上に形成され、発熱体引出電極19を介して発熱体16と接続されるとともに、第1の電極11に近接配置されている。また、第3の電極13は、第1の可溶導体14を介して第1の電極11と接続されている。これにより、短絡素子1は、発熱体電極18、発熱体16、発熱体引出電極19、第3の電極13、第1の可溶導体14、及び第1の電極11を経由する発熱体16への給電経路3が設けられる。   The third electrode 13 is formed on the insulating layer 17, is connected to the heating element 16 through the heating element extraction electrode 19, and is disposed close to the first electrode 11. The third electrode 13 is connected to the first electrode 11 via the first soluble conductor 14. Thus, the short-circuit element 1 is transferred to the heating element 16 via the heating element electrode 18, the heating element 16, the heating element extraction electrode 19, the third electrode 13, the first soluble conductor 14, and the first electrode 11. Is provided.

給電経路3は、発熱体電極18と接続された電流制御素子32によって通電が制御され、バッテリの異常電圧時やデバイスのアクティベーション等、必要に応じて通電され、発熱体16が発熱される。また、通電経路3は、発熱体16が発熱することにより第1の可溶導体14が溶融すると、第1の可溶導体14を介して接続されていた第1の電極11と第3の電極13との間が遮断されるため、給電が停止され、発熱体16の発熱が止まる。   Energization of the power supply path 3 is controlled by a current control element 32 connected to the heating element electrode 18, and energization is performed as necessary, such as when an abnormal voltage of the battery or activation of the device, and the heating element 16 generates heat. Further, in the energization path 3, the first electrode 11 and the third electrode connected via the first soluble conductor 14 are melted when the first soluble conductor 14 is melted by the heating element 16 generating heat. 13 is cut off, power feeding is stopped and heat generation of the heating element 16 is stopped.

第1の電極11の第2の電極12と反対側には第1の支持電極21が隣接して設けられている。第1の支持電極21は、第1の電極11とともに第1の可溶導体14を支持するものであり、絶縁層17上に第1の電極11と同じ材料によって形成されている。   On the opposite side of the first electrode 11 from the second electrode 12, a first support electrode 21 is provided adjacently. The first support electrode 21 supports the first soluble conductor 14 together with the first electrode 11, and is formed on the insulating layer 17 with the same material as the first electrode 11.

また、第2の電極12の第1の電極11と反対側には第2の支持電極22が隣接して設けられている。第2の支持電極22は、第2の電極12とともに第2の可溶導体15を支持するものであり、絶縁層17上に第2の電極12と同じ材料によって形成されている。   A second support electrode 22 is provided adjacent to the second electrode 12 on the side opposite to the first electrode 11. The second support electrode 22 supports the second soluble conductor 15 together with the second electrode 12, and is formed on the insulating layer 17 with the same material as the second electrode 12.

[コーティング処理]
ここで、第1〜第3の電極11〜13や第1、第2の支持電極21,22は、CuやAg等の一般的な電極材料を用いて形成することができる。また、第1〜第3の電極11〜13や第1、第2の支持電極21,22の表面上には、Ni/Auメッキ、Ni/Pdメッキ、Ni/Pd/Auメッキ等の被膜が、メッキ処理等の公知の手法によりコーティングされていることが好ましい。これにより、短絡素子1は、第1〜第3の電極11〜13や第1、第2の支持電極21,22の酸化を防止し、第1、第2の溶融導体14,15を確実に保持させることができる。また、短絡素子1をリフロー実装する場合に、第1、第2の溶融導体14,15を接続する接続用ハンダ23あるいは第1、第2の溶融導体14,15の外層を形成する低融点金属が溶融することにより第1〜第3の電極11〜13や第1、第2の支持電極21,22を溶食(ハンダ食われ)するのを防ぐことができる。なお、短絡素子1は、第1〜第3の電極11〜13にのみ、表面上にNi/Auメッキ、Ni/Pdメッキ、Ni/Pd/Auメッキ等の被膜を形成してもよい。
[Coating treatment]
Here, the first to third electrodes 11 to 13 and the first and second support electrodes 21 and 22 can be formed using a general electrode material such as Cu or Ag. Also, Ni / Au plating, Ni / Pd plating, Ni / Pd / Au plating, etc. are coated on the surfaces of the first to third electrodes 11 to 13 and the first and second support electrodes 21 and 22. The coating is preferably performed by a known method such as plating. As a result, the short-circuit element 1 prevents the first to third electrodes 11 to 13 and the first and second support electrodes 21 and 22 from being oxidized, and the first and second molten conductors 14 and 15 are reliably connected. Can be retained. In addition, when the short-circuit element 1 is reflow-mounted, the low melting point metal that forms the outer layer of the connecting solder 23 or the first and second molten conductors 14 and 15 for connecting the first and second molten conductors 14 and 15 is used. It is possible to prevent the first to third electrodes 11 to 13 and the first and second support electrodes 21 and 22 from being eroded (soldered) by melting. In addition, the short circuit element 1 may form a coating film such as Ni / Au plating, Ni / Pd plating, Ni / Pd / Au plating on the surface only on the first to third electrodes 11 to 13.

[第1、第2の可溶導体]
第1、第2の可溶導体14,15は、発熱体16の発熱により速やかに溶融されるいずれの金属を用いることができ、例えば、Snを主成分とするPbフリーハンダ等の低融点金属を好適に用いることができる。
[First and second soluble conductors]
The first and second fusible conductors 14 and 15 can use any metal that is quickly melted by the heat generated by the heating element 16, for example, a low melting point metal such as Pb-free solder mainly composed of Sn. Can be suitably used.

また、第1、第2の可溶導体14,15は、低融点金属と高融点金属とを含有してもよい。低融点金属としては、Snを主成分とするPbフリーハンダなどのハンダを用いることが好ましく、高融点金属としては、Ag、Cu又はこれらを主成分とする合金などを用いることが好ましい。高融点金属と低融点金属とを含有することによって、短絡素子1をリフロー実装する場合に、リフロー温度が低融点金属の溶融温度を超えて、低融点金属が溶融しても、低融点金属の外部への流出を抑制し、第1、第2の可溶導体14,15の形状を維持することができる。また、溶断時も、低融点金属が溶融することにより、高融点金属を溶食(ハンダ食われ)することで、高融点金属の融点以下の温度で速やかに溶断することができる。なお、第1、第2の可溶導体14,15は、後に説明するように、様々な構成によって形成することができる。   Moreover, the 1st, 2nd soluble conductors 14 and 15 may contain a low melting metal and a high melting metal. As the low melting point metal, it is preferable to use solder such as Pb-free solder containing Sn as a main component, and as the high melting point metal, it is preferable to use Ag, Cu or an alloy containing these as main components. By including the high melting point metal and the low melting point metal, even when the reflow temperature exceeds the melting temperature of the low melting point metal and the low melting point metal melts when the short circuit element 1 is reflow mounted, Outflow to the outside can be suppressed, and the shapes of the first and second soluble conductors 14 and 15 can be maintained. In addition, even when fusing, the low melting point metal melts, and the high melting point metal is eroded (soldered), so that the fusing can be quickly performed at a temperature lower than the melting point of the high melting point metal. In addition, the 1st, 2nd soluble conductors 14 and 15 can be formed by various structures so that it may demonstrate later.

第1の可溶導体14は、略矩形板状に形成され、第1、第3の電極11,13及び第1の支持電極21上に、接続用ハンダ23等を介して接続されている。また、第1の可溶導体14は、発熱体16の発熱前においては第1の電極11と第3の電極13との間を接続し、発熱体16への通電経路3の一部を構成する。第2の可溶導体15は、略矩形板状に形成され、第2の電極12及び第2の支持電極22上に、接続用ハンダ23等を介して接続されている。   The first soluble conductor 14 is formed in a substantially rectangular plate shape, and is connected to the first and third electrodes 11, 13 and the first support electrode 21 via a connecting solder 23 and the like. The first fusible conductor 14 connects the first electrode 11 and the third electrode 13 before the heating element 16 generates heat, and constitutes a part of the energization path 3 to the heating element 16. To do. The second soluble conductor 15 is formed in a substantially rectangular plate shape, and is connected to the second electrode 12 and the second support electrode 22 via a connection solder 23 or the like.

そして、第1、第2の可溶導体14,15は、発熱体16が発熱されると発熱体16の熱によって溶融し、溶融導体が第1、第2の電極11,12上に凝集することにより、第1、第2の電極11,12間を短絡させる。   The first and second fusible conductors 14 and 15 are melted by the heat of the heating element 16 when the heating element 16 generates heat, and the molten conductor aggregates on the first and second electrodes 11 and 12. As a result, the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited.

なお、第1、第2の可溶導体14,15は、酸化防止、濡れ性の向上等のため、フラックス24が塗布されている。   The first and second soluble conductors 14 and 15 are coated with a flux 24 to prevent oxidation and improve wettability.

[短絡素子の回路構成]
短絡素子1は、図3に示す回路構成を有する。すなわち、短絡素子1は、動作前の状態において、第1の電極11と第2の電極12とが近接されるとともに離間されることにより絶縁され、第1、第2の可溶導体14,15が溶融することにより短絡するスイッチ2を構成する。第1、第2の電極11,12は、短絡素子1が実装される回路基板の電流経路上に直列接続されることにより、電源回路等の各種外部回路28A,28B間に組み込まれる。
[Circuit configuration of short circuit element]
The short-circuit element 1 has a circuit configuration shown in FIG. That is, in the state before the operation, the short-circuit element 1 is insulated by the first electrode 11 and the second electrode 12 being brought close to each other and separated from each other, and the first and second fusible conductors 14 and 15 are separated. Constitutes a switch 2 that is short-circuited by melting. The first and second electrodes 11 and 12 are incorporated between various external circuits 28A and 28B such as a power supply circuit by being connected in series on the current path of the circuit board on which the short-circuit element 1 is mounted.

また、短絡素子1は、第1の電極11から第1の可溶導体14、第3の電極13及び発熱体引出電極19を介して発熱体16が連続し、さらに発熱体電極18へ至る給電経路3が形成される。   In the short-circuit element 1, the heating element 16 continues from the first electrode 11 through the first soluble conductor 14, the third electrode 13, and the heating element extraction electrode 19, and further supplies power to the heating element electrode 18. A path 3 is formed.

短絡素子1は、通常においては、発熱体電極18を介して接続されている電流制御素子32によって給電経路3への通電が制御されている。電流制御素子32は、給電経路3の通電を制御するスイッチ素子であり、例えばFETにより構成され、短絡素子1が組み込まれる外部回路の物理的な短絡の要否を検出する検出素子35と接続されている。検出素子35は、短絡素子1が組み込まれた各種外部回路28A,28B間を通電する必要が生じたかを検出する回路であり、例えばバッテリパックの異常電圧時におけるバイパス電流経路の構築、ネットワーク通信機器におけるハッキングやクラッキング対してデータサーバを迂回するバイパス信号経路の構築、あるいはデバイスやソフトウェアのアクティベーション等、第1、第2の電極11,12の短絡により物理的、不可逆的に外部回路28A,28B間の電流経路を短絡させる必要が生じた場合に電流制御素子32を動作させる。   In the short-circuit element 1, energization to the power feeding path 3 is normally controlled by a current control element 32 connected via the heating element electrode 18. The current control element 32 is a switch element that controls energization of the power supply path 3, and is configured by, for example, an FET, and is connected to a detection element 35 that detects the necessity of a physical short circuit of an external circuit in which the short circuit element 1 is incorporated. ing. The detection element 35 is a circuit that detects whether it is necessary to energize between the various external circuits 28A and 28B in which the short-circuit element 1 is incorporated. The external circuits 28A and 28B are physically and irreversibly caused by the short circuit of the first and second electrodes 11 and 12, such as the construction of a bypass signal path that bypasses the data server for hacking and cracking, and the activation of devices and software. When it becomes necessary to short-circuit the current path between them, the current control element 32 is operated.

これにより、短絡素子1は、電流制御素子32によって給電経路3が通電され、発熱体16が発熱される。給電経路3を介して発熱体16に電気が通電されると、接続用ハンダ23が溶融するとともに、図4(A)(B)に示すように、第1の可溶導体14が第1の電極11側へ偏倚、溶融し、この溶融導体によって絶縁されていた第1、第2の電極11,12が短絡され、外部回路28A,28Bが接続される。   As a result, the short-circuit element 1 is energized in the power supply path 3 by the current control element 32 and the heating element 16 generates heat. When electricity is supplied to the heating element 16 through the power supply path 3, the connecting solder 23 is melted, and the first soluble conductor 14 is connected to the first as shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B). The first and second electrodes 11 and 12 that are biased and melted toward the electrode 11 and are insulated by the molten conductor are short-circuited, and the external circuits 28A and 28B are connected.

また、短絡素子1は、図5(A)(B)に示すように、第1、第2の電極11,12間が短絡した後、第1、第3の電極11,13間を接続していた第1の可溶導体14が第1の電極11側へ偏倚する。これにより、短絡素子1は、第1の可溶導体14を介して接続されていた第1の電極11と第3の電極13との間が開放され、発熱体16への給電経路3が遮断される。これにより、発熱体16への給電が止まり、発熱体16の発熱が停止される。短絡素子1の動作時の回路構成を図6に示す。   Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, the short-circuit element 1 connects the first and third electrodes 11 and 13 after the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited. The first soluble conductor 14 that has been displaced is biased toward the first electrode 11. As a result, the short-circuit element 1 opens between the first electrode 11 and the third electrode 13 that are connected via the first soluble conductor 14, and the power supply path 3 to the heating element 16 is blocked. Is done. Thereby, the power supply to the heat generating body 16 is stopped, and the heat generation of the heat generating body 16 is stopped. A circuit configuration at the time of operation of the short-circuit element 1 is shown in FIG.

このとき、短絡素子1は、第1の可溶導体14を支持する第1の支持電極21と、第1の可溶導体14と接続され発熱体16への給電経路3を構成する第3の電極13とを分離して形成している。この点、図7に示すように、第1の支持電極21と第3の電極13とを一体化した構成では、第1の支持電極21と第1の電極11との間において第1の可溶導体14が第1の電極11側へ偏倚することにより発熱体16への給電経路が遮断され、第1の可溶導体14が溶融して第1、第2の電極11,12間を短絡させる前に発熱体16の発熱が停止する可能性があった。また、第1の可溶導体14の偏倚による第1の電極11と第1の支持電極21との遮断を防止するために第1の支持電極21を幅広に形成すると、短絡素子全体の大型化に繋がり、小型化を図ることができなかった。   At this time, the short-circuit element 1 is connected to the first support electrode 21 that supports the first soluble conductor 14 and the first soluble conductor 14, and the third power supply path 3 to the heating element 16 is configured. The electrode 13 is formed separately. In this regard, as shown in FIG. 7, in the configuration in which the first support electrode 21 and the third electrode 13 are integrated, the first possible electrode is between the first support electrode 21 and the first electrode 11. When the molten conductor 14 is biased toward the first electrode 11, the power supply path to the heating element 16 is interrupted, and the first soluble conductor 14 is melted to short-circuit between the first and second electrodes 11 and 12. There is a possibility that the heat generation of the heating element 16 stops before the heating. Further, if the first support electrode 21 is formed wide in order to prevent the first electrode 11 and the first support electrode 21 from being blocked by the deviation of the first soluble conductor 14, the entire short-circuit element is increased in size. As a result, the miniaturization could not be achieved.

一方、短絡素子1では、第1の支持電極21と第1の電極11とが遮断した場合にも、給電経路3を構成する第3の電極13との接続は維持されていることから、第1、第2の電極11,12が短絡するまでの間、発熱体16への給電が停止されることはなく、確実に第1、第2の電極11,12を短絡させることができる。また、第1の支持電極21を第1の可溶導体14の支持に必要な幅以上に幅広に形成する必要もなく、短絡素子1の小型化、コンパクト化を図ることができる。   On the other hand, in the short-circuit element 1, since the connection with the third electrode 13 constituting the power supply path 3 is maintained even when the first support electrode 21 and the first electrode 11 are cut off, Until the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited, power supply to the heating element 16 is not stopped, and the first and second electrodes 11 and 12 can be reliably short-circuited. Further, it is not necessary to form the first support electrode 21 wider than the width necessary for supporting the first fusible conductor 14, and the short circuit element 1 can be reduced in size and size.

したがって、短絡素子1は、溶融導体によって第1、第2の電極11,12間が短絡された状態で、給電経路3が遮断されるため、第1、第2の電極11,12が短絡することなく給電経路3が遮断されることを防止することができる。   Accordingly, the short-circuit element 1 is short-circuited between the first and second electrodes 11 and 12 because the power supply path 3 is cut off in a state where the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited by the molten conductor. It is possible to prevent the power supply path 3 from being interrupted without any problems.

[面積]
ここで、第1の電極11は、第3の電極13よりも面積を広くすることが好ましい。例えば、図2に示すように、第1の電極11を第3の電極13よりも長く形成し、面積を広くすることにより、短絡素子1は、第1、第3の電極11,13間に亘って搭載されている第1の可溶導体14が加熱されると、第1の可溶導体14が広面積の第1の電極11側へ偏倚するとともに、溶融導体の大部分が第1の電極11上に引き寄せられる。したがって、短絡素子1は、第1の電極11上に凝集した溶融導体によって第1の電極11と第2の電極12とを短絡させることができ、また、第1の可溶導体14が第1の電極11と第3の電極13間において溶断することにより、給電経路3を遮断することができる。
[area]
Here, the area of the first electrode 11 is preferably larger than that of the third electrode 13. For example, as shown in FIG. 2, the first electrode 11 is formed longer than the third electrode 13, and the area is increased, whereby the short-circuit element 1 is interposed between the first and third electrodes 11 and 13. When the first fusible conductor 14 mounted over is heated, the first fusible conductor 14 is biased toward the first electrode 11 having a large area, and most of the molten conductor is the first. It is drawn on the electrode 11. Therefore, the short-circuit element 1 can short-circuit the first electrode 11 and the second electrode 12 by the molten conductor aggregated on the first electrode 11, and the first soluble conductor 14 is the first By fusing between the electrode 11 and the third electrode 13, the power feeding path 3 can be cut off.

また、第1の電極11は、第1の支持電極21よりも面積を広くすることが好ましい。例えば、図2に示すように、第1の電極11を第1の支持電極21よりも幅広に形成し、面積を広くすることにより、短絡素子1は、第1の電極11と第1の支持電極21との間に亘って搭載されている第1の可溶導体14が加熱されると、第1の可溶導体14が広面積の第1の電極11側へ偏倚するとともに、溶融導体の大部分は第1の電極11上に引き寄せられる。したがって、短絡素子1は、第1の電極11上に凝集した溶融導体によって第1の電極11と第2の電極12とを短絡させることができる。   The first electrode 11 preferably has a larger area than the first support electrode 21. For example, as shown in FIG. 2, the first electrode 11 is formed wider than the first support electrode 21, and the area is increased, so that the short-circuit element 1 includes the first electrode 11 and the first support. When the first soluble conductor 14 mounted between the electrodes 21 is heated, the first soluble conductor 14 is biased toward the first electrode 11 having a large area, and the molten conductor 14 Most is attracted onto the first electrode 11. Therefore, the short-circuit element 1 can short-circuit the first electrode 11 and the second electrode 12 by the molten conductor aggregated on the first electrode 11.

同様に、第2の電極12は、第2の支持電極22よりも面積を広くすることが好ましい。これにより、短絡素子1は、第2の溶融導体15が加熱されると、第2の溶融導体15が、広面積の第1の電極11側へ偏倚するとともに、溶融導体の大部分は第2の電極12上に引き寄せられる。したがって、短絡素子1は、第1、第2の電極11,12上に凝集した溶融導体によって第1の電極11と第2の電極12とを短絡させることができる。   Similarly, the area of the second electrode 12 is preferably larger than that of the second support electrode 22. Thus, in the short-circuit element 1, when the second molten conductor 15 is heated, the second molten conductor 15 is biased toward the first electrode 11 having a large area, and most of the molten conductor is the second. Is attracted onto the electrode 12. Therefore, the short-circuit element 1 can short-circuit the first electrode 11 and the second electrode 12 by the molten conductor aggregated on the first and second electrodes 11 and 12.

[間隔]
また、図2に示すように、短絡素子1は、第1の電極11と第3の電極13との間隔G1が、第1の電極11と第2の電極12との間隔G2以上とする(G1≧G2)ことが好ましい。上述したように、第1、第2の電極11,12間の短絡は、第1、第2の可溶導体14,15の第1、第2の電極11,12側への偏倚、溶融によって起こる。同様に第1、第3の電極11,13間の遮断も第1の可溶導体14の第1の電極11側への偏倚、溶融によって起こる。
[interval]
In addition, as shown in FIG. 2, in the short-circuit element 1, the gap G1 between the first electrode 11 and the third electrode 13 is equal to or greater than the gap G2 between the first electrode 11 and the second electrode 12 ( G1 ≧ G2) is preferable. As described above, the short circuit between the first and second electrodes 11 and 12 is caused by the displacement and melting of the first and second fusible conductors 14 and 15 toward the first and second electrodes 11 and 12. Occur. Similarly, the interruption between the first and third electrodes 11 and 13 is caused by the displacement and melting of the first fusible conductor 14 toward the first electrode 11.

したがって、第1の電極11と第3の電極13との間隔G1が、第1の電極11と第2の電極12との間隔G2よりも広く形成する(G1>G2)ことにより、第1の可溶導体14の移動距離は、第1、第2の電極11,12間(G2)が第1、第3の電極11,13間(G1)よりも短くなる。したがって、短絡素子1は、第1、第3の電極11,13間の遮断より速く第1、第2の電極11,12間を短絡させることができる。   Therefore, the gap G1 between the first electrode 11 and the third electrode 13 is formed wider than the gap G2 between the first electrode 11 and the second electrode 12 (G1> G2). The moving distance of the soluble conductor 14 is shorter between the first and second electrodes 11 and 12 (G2) than between the first and third electrodes 11 and 13 (G1). Therefore, the short-circuit element 1 can short-circuit between the first and second electrodes 11 and 12 faster than the interruption between the first and third electrodes 11 and 13.

また、第1の電極11と第3の電極13との間隔G1が、第1の電極11と第2の電極12との間隔G2と等距離(G1=G2)の場合も、第1の電極11と第2の電極12との間では、第1、第2の可溶導体14,15が互いに近接する方向に移動するため、短絡までに要する移動距離は、第1の可溶導体14のみで第1の電極11側へ移動する距離よりも短くなる。したがって、短絡素子1は、第1、第3の電極11,13間の遮断より速く第1、第2の電極11,12間を短絡させることができる。すなわち、短絡素子1は、第1、第2の電極11,12間が短絡する前に第1、第3の電極11,13間が遮断され、発熱体16への給電が停止することによって第1、第2の電極11,12間が短絡不能となる事態を防止することができる。   In addition, when the distance G1 between the first electrode 11 and the third electrode 13 is equal to the distance G2 between the first electrode 11 and the second electrode 12 (G1 = G2), the first electrode 11 and the second electrode 12, the first and second fusible conductors 14 and 15 move in directions close to each other, and therefore, the moving distance required for the short circuit is only the first fusible conductor 14. Thus, the distance is shorter than the distance moved to the first electrode 11 side. Therefore, the short-circuit element 1 can short-circuit between the first and second electrodes 11 and 12 faster than the interruption between the first and third electrodes 11 and 13. That is, the short-circuit element 1 is configured such that the first and third electrodes 11 and 13 are disconnected before the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited, and the power supply to the heating element 16 is stopped. The situation where the short circuit between the first and second electrodes 11 and 12 becomes impossible can be prevented.

また、短絡素子1は、第1の電極11と第1の支持電極21との間隔G3が、第1の電極11と第3の電極13との間隔G1よりも広く形成する(G3>G1)ことが好ましい。第1の可溶導体14は、第1の電極11及び第1の支持電極21に支持されているとともに、第1、第3の電極11,13間にも接続されている。そして、第1の可溶導体14は、発熱体16によって加熱されると、電極間の間隔が広いほど偏倚が起きやすい。すなわち、第1の可溶導体14は、第1の電極11と第1の支持電極21との間隔G3が、第1の電極11と第3の電極13との間隔G1よりも広いと、第3の電極13と第1の電極11との間における偏倚よりも先に、第3の電極13と第1の電極11との間の偏倚が生じる。   In addition, the short-circuit element 1 is formed such that a gap G3 between the first electrode 11 and the first support electrode 21 is wider than a gap G1 between the first electrode 11 and the third electrode 13 (G3> G1). It is preferable. The first soluble conductor 14 is supported by the first electrode 11 and the first support electrode 21, and is also connected between the first and third electrodes 11 and 13. And when the 1st soluble conductor 14 is heated by the heat generating body 16, deviation will occur easily, so that the space | interval between electrodes is wide. That is, the first fusible conductor 14 has a first gap 11 when the gap G3 between the first electrode 11 and the first support electrode 21 is wider than the gap G1 between the first electrode 11 and the third electrode 13. The bias between the third electrode 13 and the first electrode 11 occurs before the bias between the third electrode 13 and the first electrode 11.

上述したように、短絡素子1は、第1の電極11が第1の支持電極21及び第3の電極13よりも広面積に形成されることにより、第1の可溶導体14は、第1の電極11側へ偏倚する。したがって、短絡素子1は、第1の電極11と第1の支持電極21との間隔G3を、第1の電極11と第3の電極13との間隔G1よりも広く形成することにより、発熱体16によって第1の可溶導体14が加熱されると、先に第1の支持電極21から第1の電極11側への偏倚が生じる。   As described above, since the first electrode 11 is formed in a larger area than the first support electrode 21 and the third electrode 13 in the short-circuit element 1, It is biased toward the electrode 11 side. Accordingly, the short-circuit element 1 is formed by forming the gap G3 between the first electrode 11 and the first support electrode 21 wider than the gap G1 between the first electrode 11 and the third electrode 13, thereby generating a heating element. When the first soluble conductor 14 is heated by 16, a deviation from the first support electrode 21 to the first electrode 11 first occurs.

これにより、短絡素子1は、第1の電極11上に偏倚した第1の可溶導体14が溶融し、溶融導体によって、第1、第2の電極11,12間を短絡させ、その後、第3の電極13から第1の電極11側へ第1の可溶導体14が偏倚し、あるいはその溶融導体が引き寄せられ、第1、第3の電極11,13間を遮断する。すなわち、短絡素子1は、第1、第2の電極11,12間が短絡する前に第1、第3の電極11,13間が遮断され、発熱体16への給電が停止することによって第1、第2の電極11,12間が短絡不能となる事態を防止することができる。   Thereby, in the short-circuit element 1, the first soluble conductor 14 biased on the first electrode 11 is melted, the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited by the molten conductor, and then the first The first soluble conductor 14 is biased from the third electrode 13 to the first electrode 11 side, or the molten conductor is attracted, and the first and third electrodes 11 and 13 are blocked. That is, the short-circuit element 1 is configured such that the first and third electrodes 11 and 13 are disconnected before the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited, and the power supply to the heating element 16 is stopped. The situation where the short circuit between the first and second electrodes 11 and 12 becomes impossible can be prevented.

なお、短絡素子1は、第2の電極12と第2の支持電極22との間隔G4も、第1、第3の電極11,13間の間隔G1よりも広く形成することが好ましい。これにより、短絡素子1は、第1の可溶導体14とともに第2の可溶導体15も、第1、第3の電極11,13間の遮断よりも先に第1、第2の電極11,12上に凝集し、より確実に第1、第2の電極11,12間を短絡させることができる。   The short-circuit element 1 is preferably formed so that the gap G4 between the second electrode 12 and the second support electrode 22 is also wider than the gap G1 between the first and third electrodes 11 and 13. As a result, in the short-circuit element 1, the first fusible conductor 14 and the second fusible conductor 15 as well as the first and second electrodes 11 are cut off before the interruption between the first and third electrodes 11 and 13. , 12 can be agglomerated, and the first and second electrodes 11, 12 can be short-circuited more reliably.

[第3の電極]
また、図4に示すように、短絡素子1は、第3の電極13を、第1の可溶導体14が第1の支持電極21から第1の電極11側へ偏倚する偏倚方向に形成することが好ましい。これにより、短絡素子1は、第1の可溶導体14が第1の支持電極21から第1の電極11側へ偏倚したとき、当該偏倚方向に第3の電極13が形成されているため、第1の可溶導体14が第3の電極13から外れ、第1の可溶導体14を介した第3の電極13と第1の電極11との導通が切れ、発熱体16への給電経路3が遮断される事態を防止することができる。
[Third electrode]
As shown in FIG. 4, the short-circuit element 1 forms the third electrode 13 in a biasing direction in which the first soluble conductor 14 is biased from the first support electrode 21 toward the first electrode 11. It is preferable. Thereby, since the 3rd electrode 13 is formed in the biasing direction of the short-circuit element 1 when the first soluble conductor 14 is biased from the first support electrode 21 to the first electrode 11 side, The first soluble conductor 14 is detached from the third electrode 13, the conduction between the third electrode 13 and the first electrode 11 through the first soluble conductor 14 is cut off, and the power supply path to the heating element 16 The situation where 3 is interrupted can be prevented.

[発熱体]
また、短絡素子1は、発熱体16を、第1、第2の可溶導体14,15及び第1、第2の電極11,12の少なくとも一部と重畳する位置に形成することが好ましい。これにより、発熱体16の熱が効率よく第1、第2の可溶導体14,15及び第1、第2の電極11,12に伝わり、発熱後、速やかに第1、第2の可溶導体14,15を溶融させることができる。また、溶融導体は、高温の電極上に濡れ広がる傾向があることから、発熱体16によって熱せられた第1、第2の電極11,12上に速やかに凝集し、結合する。したがって、短絡素子1は、当該溶融導体によって、発熱体16の発熱後、速やかに第1、第2の電極11,12を短絡させることができる。
[Heating element]
Moreover, it is preferable that the short circuit element 1 forms the heat generating body 16 in the position which overlaps with at least one part of the 1st, 2nd soluble conductors 14 and 15 and the 1st, 2nd electrodes 11 and 12. FIG. As a result, the heat of the heating element 16 is efficiently transmitted to the first and second soluble conductors 14 and 15 and the first and second electrodes 11 and 12, and immediately after the heat generation, the first and second soluble elements are promptly transmitted. The conductors 14 and 15 can be melted. Further, since the molten conductor tends to wet and spread on the high-temperature electrode, it quickly aggregates and bonds on the first and second electrodes 11 and 12 heated by the heating element 16. Therefore, the short-circuit element 1 can quickly short-circuit the first and second electrodes 11 and 12 after the heat generating body 16 generates heat by the molten conductor.

また、このとき、図8に示すように、短絡素子1は、発熱体16を、第3の電極13と重畳しない位置に形成してもよい。これにより、短絡素子1は、発熱体16の熱が、優先的に第1の可溶導体14及び第1、第2の電極11,12に伝わり、遅れて第3の電極13に伝わる。そして、短絡素子1は、第1の可溶導体14が加熱、溶融されると、先ず、第1の電極11及び第1の支持電極21間が溶融、遮断され、当該溶融導体を介して第1、第2の電極11,12間が短絡される。その後、第1の可溶導体14は、第1、第3の電極11,13間が溶融、遮断される。   At this time, as shown in FIG. 8, the short-circuit element 1 may form the heating element 16 at a position where it does not overlap with the third electrode 13. Thereby, in the short-circuit element 1, the heat of the heating element 16 is preferentially transmitted to the first soluble conductor 14 and the first and second electrodes 11 and 12, and is transmitted to the third electrode 13 with a delay. Then, when the first fusible conductor 14 is heated and melted, the short-circuit element 1 is first melted and cut off between the first electrode 11 and the first support electrode 21, and the first conductor 11 is connected via the molten conductor. 1 and the 2nd electrodes 11 and 12 are short-circuited. Thereafter, the first fusible conductor 14 is melted and cut off between the first and third electrodes 11 and 13.

したがって、短絡素子1は、発熱体16が発熱を開始すると、先ず、第1、第2の電極11,12間を短絡させ、その後、第1、第3の電極11,13間を遮断する。すなわち、短絡素子1は、第1、第2の電極11,12間が短絡する前に第1、第3の電極11,13間が遮断され、発熱体16への給電が停止することによって第1、第2の電極11,12間が短絡不能となる事態を防止することができる。   Therefore, when the heating element 16 starts to generate heat, the short-circuit element 1 first short-circuits between the first and second electrodes 11 and 12 and then blocks between the first and third electrodes 11 and 13. That is, the short-circuit element 1 is configured such that the first and third electrodes 11 and 13 are disconnected before the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited, and the power supply to the heating element 16 is stopped. The situation where the short circuit between the first and second electrodes 11 and 12 becomes impossible can be prevented.

[発熱中心]
また、短絡素子1は、発熱体16の発熱中心から第1の支持電極21までの距離よりも、第3の電極13までの距離が短くなるように形成することが好ましい。
[Fever center]
The short-circuit element 1 is preferably formed such that the distance to the third electrode 13 is shorter than the distance from the heat generation center of the heating element 16 to the first support electrode 21.

ここで、発熱体16の発熱中心とは、発熱体16が発熱することにより発現する熱分布のうち、発熱初期の段階で最も高温となる領域をいう。発熱体16より発せられる熱は絶縁基板10からの放熱量が最も多く、絶縁基板10を、耐熱衝撃性に優れるが熱伝導率も高いセラミックス材料により形成した場合などには、絶縁基板10に熱が拡散してしまう。そのため、発熱体10は通電が開始された発熱初期の段階では、絶縁基板10と接する外縁から最も遠い中心が最も熱く、絶縁基板10と接する外縁に向かうにつれて放熱されて温度が上がりにくくなる。   Here, the heat generation center of the heat generating element 16 refers to a region where the temperature becomes the highest in the initial stage of heat generation in the heat distribution that is generated when the heat generating element 16 generates heat. The heat generated from the heating element 16 has the largest amount of heat released from the insulating substrate 10. When the insulating substrate 10 is formed of a ceramic material having excellent thermal shock resistance but high thermal conductivity, the insulating substrate 10 is heated. Will spread. Therefore, in the initial stage of heat generation when energization is started, the heating element 10 is most heated at the center farthest from the outer edge in contact with the insulating substrate 10, and is radiated toward the outer edge in contact with the insulating substrate 10, so that the temperature does not easily rise.

そこで、図2に示すように、短絡素子1は、第3の電極13を、第1の支持電極21よりも、発熱体16の発熱初期において最も高温となる発熱中心Cに近い位置に形成することにより、第1の支持電極21よりも高温となり、加熱された第1の可溶導体14が相対的に偏倚しやすくなり、また溶融導体が凝集する。第1の支持電極21は絶縁基板10からの放熱により第3の電極13より温度が上がり難いため、第1の可溶導体14は第1、第3の電極11,13側に偏倚する。これにより、短絡素子1は、第1の電極11上に偏倚した第1の可溶導14の溶融導体が凝集することにより、より確実に第1、第2の電極11,12間を短絡させることができる。   Therefore, as shown in FIG. 2, the short-circuit element 1 forms the third electrode 13 at a position closer to the heat generation center C that is the highest temperature in the early stage of heat generation of the heat generator 16 than the first support electrode 21. As a result, the temperature becomes higher than that of the first support electrode 21, and the heated first soluble conductor 14 is relatively easily biased, and the molten conductor aggregates. Since the temperature of the first support electrode 21 is less likely to rise than the third electrode 13 due to heat radiation from the insulating substrate 10, the first fusible conductor 14 is biased toward the first and third electrodes 11 and 13. Thereby, the short circuit element 1 short-circuits between the 1st, 2nd electrodes 11 and 12 more reliably, when the molten conductor of the 1st soluble conducting 14 biased on the 1st electrode 11 aggregates. be able to.

なお、短絡素子1は、第1第2の電極11,12が第3の電極13よりも発熱体16の発熱中心Cに近い位置に設けられ、一部が発熱中心Cの上に設けられている。したがって、短絡素子1は、第1、第2の電極11,12が第3の電極13よりも高温となり、加熱された第1の可溶導体14が相対的に偏倚しやすくなり、また溶融導体が凝集する。したがって、短絡素子1は、第1、第2の電極11,12の短絡が先に行われ、次いで、第1、第3の電極11,13間が遮断される。   In the short-circuit element 1, the first and second electrodes 11 and 12 are provided closer to the heating center C of the heating element 16 than the third electrode 13, and a part is provided on the heating center C. Yes. Therefore, in the short-circuit element 1, the first and second electrodes 11 and 12 have a higher temperature than the third electrode 13, and the heated first soluble conductor 14 is relatively easily displaced, and the molten conductor Agglomerate. Therefore, in the short-circuit element 1, the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited first, and then the first and third electrodes 11 and 13 are blocked.

[変形例]
また、本発明に係る短絡素子は、図9(A)(B)に示すように、第2の支持電極21及び第2の可溶導体15を省略して形成してもよい。この短絡素子40では、第1、第3の電極11,13及び第1の支持電極21間に亘って接続された第1の可溶導体14が溶融することにより第1の電極11上に凝集するとともに、当該溶融導体が隣接して形成されている第2の電極12まで濡れ拡がり、第1、第2の電極11,12を短絡させる。なお、短絡素子40は、第2の支持電極22及び第2の可溶導体15が省かれている他は、上述した短絡素子1の構成と同じであるため、同一の符号を付して詳細は省略する。
[Modification]
Further, the short-circuit element according to the present invention may be formed by omitting the second support electrode 21 and the second soluble conductor 15 as shown in FIGS. In the short-circuit element 40, the first soluble conductor 14 connected between the first and third electrodes 11, 13 and the first support electrode 21 is melted to be agglomerated on the first electrode 11. At the same time, the molten conductor spreads to the second electrode 12 formed adjacently, and the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited. The short-circuit element 40 has the same configuration as that of the short-circuit element 1 described above except that the second support electrode 22 and the second soluble conductor 15 are omitted. Is omitted.

図10(A)(B)に示すように、短絡素子40は、作動前に状態においては、接続用ハンダ23によって第1の可溶導体14が第1の電極11及び第1の支持電極21に支持されるとともに、第1の可溶導体14を介して第1、第3の電極11,13が接続されている。また、短絡素子40は、第2の電極12上には可溶導体が搭載されていない。発熱体16は、第1、第2の電極11,12及び第1の可溶導体14の少なくとも一部と重畳されている。   As shown in FIGS. 10A and 10B, in the state before the operation, the short-circuit element 40 has the first soluble conductor 14 and the first electrode 11 and the first support electrode 21 by the connecting solder 23. The first and third electrodes 11 and 13 are connected via a first soluble conductor 14. Further, the fusible conductor is not mounted on the second electrode 12 in the short-circuit element 40. The heating element 16 is superimposed on at least a part of the first and second electrodes 11 and 12 and the first soluble conductor 14.

図11(A)(B)に示すように、短絡素子40は、発熱体16が発熱すると、接続用ハンダ23が溶融するとともに第1の可溶導体14が相対的に広面積の第1の電極11側に偏倚し、第1の可溶導体14を介して第1、第2の電極11,12間が短絡する。なお、このとき、短絡素子40は、第1の可溶導体14を介した第1、第3の電極11,13間の接続は維持されている。そのため、第1、第2の電極11,12間が短絡するまでの間は発熱体16への給電が維持されている。   As shown in FIGS. 11A and 11B, when the heating element 16 generates heat, the short-circuit element 40 melts the connecting solder 23 and the first fusible conductor 14 has a relatively large area. The first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited via the first fusible conductor 14 due to the bias toward the electrode 11 side. At this time, in the short-circuit element 40, the connection between the first and third electrodes 11 and 13 through the first soluble conductor 14 is maintained. Therefore, power supply to the heating element 16 is maintained until the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited.

図12(A)(B)に示すように、短絡素子40は、第1、第2の電極11,12の短絡後もさらに発熱体16が発熱することにより、第1、第3の電極11,13間を接続していた第1の可溶導体14が第1の電極11側へ偏倚、凝集する。これにより、短絡素子40は、第1、第3の電極11,13間において給電経路3が遮断され、発熱体16の発熱が停止される。   As shown in FIGS. 12A and 12B, the short-circuit element 40 has the first and third electrodes 11 because the heating element 16 further generates heat even after the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited. , 13 connected to each other, the first fusible conductor 14 is biased and aggregated toward the first electrode 11 side. Thereby, in the short-circuit element 40, the power feeding path 3 is blocked between the first and third electrodes 11 and 13, and the heat generation of the heating element 16 is stopped.

この短絡素子40においても、上記短絡素子1と同様に、第1の電極11は、第3の電極13よりも面積を広くすることが好ましい。これにより、短絡素子40は、第1、第3の電極11,13間に亘って搭載されている第1の可溶導体14が加熱されると、第1の可溶導体14の溶融導体の大部分が広面積の第1の電極11上に引き寄せられる。したがって、短絡素子40は、第1の電極11上に凝集した溶融導体によって第1の電極11と第2の電極12とを短絡させることができ、また、第1の可溶導体14が第1の電極11と第3の電極13間において溶断することにより、給電経路3を遮断することができる。   Also in this short-circuit element 40, it is preferable that the area of the first electrode 11 is larger than that of the third electrode 13 as in the case of the short-circuit element 1. Thereby, when the 1st soluble conductor 14 mounted between the 1st, 3rd electrodes 11 and 13 is heated, the short circuit element 40 will be the molten conductor of the 1st soluble conductor 14. The majority is attracted onto the first electrode 11 having a large area. Therefore, the short-circuit element 40 can short-circuit the first electrode 11 and the second electrode 12 by the molten conductor aggregated on the first electrode 11, and the first soluble conductor 14 is the first By fusing between the electrode 11 and the third electrode 13, the power feeding path 3 can be cut off.

また、短絡素子40においても、第1の電極11は、第1の支持電極21よりも面積を広くすることが好ましい。これにより、短絡素子40は、第1の電極11と第1の支持電極21との間に亘って搭載されている第1の可溶導体14が加熱されると、第1の可溶導体14が広面積の第1の電極11側へ偏倚するとともに、溶融導体の大部分が第1の電極11上に引き寄せられる。したがって、短絡素子40は、第1の電極11上に凝集した溶融導体によって第1の電極11と第2の電極12とを短絡させることができる。   Also in the short-circuit element 40, it is preferable that the first electrode 11 has a larger area than the first support electrode 21. Thus, when the first fusible conductor 14 mounted between the first electrode 11 and the first support electrode 21 is heated, the short-circuiting element 40 is heated. Is biased toward the first electrode 11 having a large area, and most of the molten conductor is attracted onto the first electrode 11. Therefore, the short-circuit element 40 can short-circuit the first electrode 11 and the second electrode 12 by the molten conductor aggregated on the first electrode 11.

さらに、短絡素子40においても、第1の電極11と第3の電極13との間隔G1が、第1の電極11と第2の電極12との間隔G2よりも広く形成する(G1>G3)ことが好ましい。これにより、短絡素子40は、発熱体16によって第1の可溶導体14が加熱されると、先に第1の支持電極21から第1の電極11側への偏倚が生じ、第1の電極11上に偏倚した第1の可溶導体14が溶融し、溶融導体によって、第1、第2の電極11,12間を短絡させ、その後、第3の電極13から第1の電極11側へ第1の可溶導体14が偏倚し、あるいはその溶融導体が引き寄せられ、第1、第3の電極11,13間を遮断する。すなわち、短絡素子1は、第1、第2の電極11,12間が短絡する前に第1、第3の電極11,13間が遮断され、発熱体16への給電が停止することによって第1、第2の電極11,12間が短絡不能となる事態を防止することができる。   Further, also in the short-circuit element 40, the gap G1 between the first electrode 11 and the third electrode 13 is formed wider than the gap G2 between the first electrode 11 and the second electrode 12 (G1> G3). It is preferable. Accordingly, when the first fusible conductor 14 is heated by the heating element 16, the short-circuit element 40 is first biased from the first support electrode 21 to the first electrode 11 side, and the first electrode The first fusible conductor 14 biased on 11 is melted, the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited by the molten conductor, and then from the third electrode 13 to the first electrode 11 side. The first fusible conductor 14 is biased or the molten conductor is attracted to block between the first and third electrodes 11 and 13. That is, the short-circuit element 1 is configured such that the first and third electrodes 11 and 13 are disconnected before the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited, and the power supply to the heating element 16 is stopped. The situation where the short circuit between the first and second electrodes 11 and 12 becomes impossible can be prevented.

その他、短絡素子40は、上記短絡素子1と同様に、第3の電極13を、第1の可溶導体14が第1の支持電極21から第1の電極11側へ偏倚する偏倚方向に形成することが好ましい。また、短絡素子40は、発熱体16を、少なくとも第1の可溶導体及び第1、第2の電極と重畳する位置に形成し、また、発熱体16を、第3の電極13と重畳しない位置に形成することが好ましい。さらに、短絡素子40は、発熱体16の発熱中心から第1の支持電極21までの距離よりも、第3の電極13までの距離が短くなるように形成することが好ましい。   In addition, the short circuit element 40 forms the third electrode 13 in the bias direction in which the first fusible conductor 14 is biased from the first support electrode 21 toward the first electrode 11, similarly to the short circuit element 1. It is preferable to do. Further, the short-circuit element 40 forms the heating element 16 at a position overlapping at least the first soluble conductor and the first and second electrodes, and does not overlap the heating element 16 with the third electrode 13. It is preferable to form at a position. Further, the short-circuit element 40 is preferably formed such that the distance to the third electrode 13 is shorter than the distance from the heat generation center of the heat generating element 16 to the first support electrode 21.

[回路構成例]
図13に、短絡素子1が適用された短絡回路の一例として、バッテリ回路30を示す。バッテリ回路30において、短絡素子1は、複数のバッテリセル31のうち、過充電等の異常電圧を示したバッテリセルをバイパスするバイパス電流経路の構築に用いることができる。
[Circuit configuration example]
FIG. 13 shows a battery circuit 30 as an example of a short circuit to which the short element 1 is applied. In the battery circuit 30, the short-circuit element 1 can be used to construct a bypass current path that bypasses a battery cell that exhibits an abnormal voltage such as overcharge among the plurality of battery cells 31.

図13において、バッテリ回路30は、短絡素子1と、短絡素子1の動作を制御する電流制御素子32と、バッテリセル31と、バッテリセル31を充放電経路上から遮断する保護素子33と、保護素子33の動作を制御する電流制御素子32とを有するバッテリユニット34を備え、複数のバッテリユニット34が直列に接続されている。   In FIG. 13, the battery circuit 30 includes a short-circuit element 1, a current control element 32 that controls the operation of the short-circuit element 1, a battery cell 31, a protection element 33 that blocks the battery cell 31 from the charge / discharge path, and protection. A battery unit 34 having a current control element 32 for controlling the operation of the element 33 is provided, and a plurality of battery units 34 are connected in series.

また、バッテリ回路30は、各バッテリユニット34のバッテリセル31の電圧を検出するととともに、保護素子33と電流制御素子32とに異常信号を出力する検出素子35を有する。   The battery circuit 30 includes a detection element 35 that detects a voltage of the battery cell 31 of each battery unit 34 and outputs an abnormal signal to the protection element 33 and the current control element 32.

各バッテリユニット34は、保護素子33がバッテリセル31と直列に接続されている。また、バッテリユニット34は、短絡素子1の第1の電極11が保護素子33の開放端と接続され、第2の電極12がバッテリセル31の開放端と接続され、これにより、保護素子33及びバッテリセル31と、短絡素子1とが並列に接続されている。   In each battery unit 34, the protection element 33 is connected in series with the battery cell 31. Further, in the battery unit 34, the first electrode 11 of the short-circuit element 1 is connected to the open end of the protective element 33, and the second electrode 12 is connected to the open end of the battery cell 31, whereby the protective element 33 and The battery cell 31 and the short circuit element 1 are connected in parallel.

また、バッテリユニット34は、電流制御素子32、及び保護素子33が、それぞれ検出素子35と接続されている。検出素子35は、各バッテリセル31と接続され、各バッテリセル31の電圧値を検出して、バッテリセル31が過充電電圧又は過放電電圧になったときに、当該バッテリセル31を有するバッテリユニット34の保護素子33を駆動させ、また短絡素子1に繋がる電流制御素子32へ動作信号を出力する。   In the battery unit 34, the current control element 32 and the protection element 33 are connected to the detection element 35, respectively. The detection element 35 is connected to each battery cell 31, detects the voltage value of each battery cell 31, and when the battery cell 31 becomes an overcharge voltage or an overdischarge voltage, the battery unit having the battery cell 31 34 is driven, and an operation signal is output to the current control element 32 connected to the short-circuit element 1.

電流制御素子32は、例えば電界効果トランジスタ(以下、FETという)により構成することができる。電流制御素子32は、発熱体電極18と接続され、短絡素子1の給電経路3への通電を制御することができる。また、電流制御素子32は、保護素子33の駆動端子と接続される。   The current control element 32 can be composed of, for example, a field effect transistor (hereinafter referred to as FET). The current control element 32 is connected to the heating element electrode 18 and can control energization of the short-circuit element 1 to the power supply path 3. The current control element 32 is connected to the drive terminal of the protection element 33.

保護素子33は、充放電経路上に接続された一対の電極と、当該電極間にわたって搭載され、当該電極間を短絡させる可溶導体と、可溶導体と直列に接続され、電圧異常の際に通電されて発熱し、可溶導体を溶融する発熱体を有する素子により構成することができる。   The protective element 33 is mounted over a pair of electrodes connected on the charge / discharge path, a soluble conductor that short-circuits between the electrodes, and a soluble conductor in series. It can be constituted by an element having a heating element that generates heat when energized and melts a soluble conductor.

このバッテリ回路30は、検出素子35から出力される検出信号によって、バッテリセル31の電圧値が所定の過放電又は過充電状態を超える電圧になったとき、保護素子33及び短絡素子1を動作させて、当該バッテリユニット34を充放電電流経路から遮断するとともに、短絡素子1のスイッチ2を短絡させ、当該バッテリユニット34をバイパスするバイパス電流経路を形成するように制御する。   The battery circuit 30 operates the protection element 33 and the short-circuit element 1 when the voltage value of the battery cell 31 exceeds a predetermined overdischarge or overcharge state by the detection signal output from the detection element 35. Then, the battery unit 34 is cut off from the charging / discharging current path, and the switch 2 of the short-circuit element 1 is short-circuited so that a bypass current path that bypasses the battery unit 34 is formed.

このようなバッテリ回路30は、正常時には、短絡素子1のスイッチ2が開放されているため、電流は保護素子33及びバッテリセル31側に流れる。バッテリセル31に電圧異常等が検知されると、バッテリ回路30は、検出素子35より保護素子33に異常信号が出力され、保護素子33によって異常なバッテリセル31を、充放電電流経路上から遮断する。   In such a battery circuit 30, when the switch 2 of the short-circuit element 1 is open at normal times, current flows to the protection element 33 and the battery cell 31 side. When a voltage abnormality or the like is detected in the battery cell 31, the battery circuit 30 outputs an abnormality signal from the detection element 35 to the protection element 33, and the protection element 33 blocks the abnormal battery cell 31 from the charge / discharge current path. To do.

次いで、バッテリ回路30は、検出素子35により電流制御素子32にも異常信号が出力され、短絡素子1の発熱体16に電流が流れるよう制御される。短絡素子1は、発熱体16によって第1、第2の可溶導体14,15を加熱、溶融させることにより、第1、第2の電極11,12上に溶融導体が凝集、結合し、第1、第2の電極11,12を短絡させる。これにより、バッテリ回路30は、短絡素子1によってバッテリセル31をバイパスするバイパス電流経路を形成することができる。次いで、短絡素子1は、第1の可溶導体14が第1、第3電極間において溶断することにより、発熱体16への給電が停止される。   Next, the battery circuit 30 is controlled so that an abnormal signal is also output to the current control element 32 by the detection element 35, and a current flows through the heating element 16 of the short-circuit element 1. In the short-circuit element 1, the first and second soluble conductors 14 and 15 are heated and melted by the heating element 16, so that the molten conductors aggregate and bond on the first and second electrodes 11 and 12. 1. The second electrodes 11 and 12 are short-circuited. Thereby, the battery circuit 30 can form a bypass current path that bypasses the battery cell 31 by the short-circuit element 1. Next, in the short-circuit element 1, the power supply to the heating element 16 is stopped when the first soluble conductor 14 is melted between the first and third electrodes.

これにより、バッテリ回路30は、一つのバッテリセル31に異常が起きた場合にも、短絡素子1を介して当該バッテリセル31を迂回するバイパス電流経路を形成することができ、残りの正常なバッテリセル31によって充放電機能を維持することができる。   Thus, even when an abnormality occurs in one battery cell 31, the battery circuit 30 can form a bypass current path that bypasses the battery cell 31 via the short-circuit element 1, and the remaining normal battery The charge / discharge function can be maintained by the cell 31.

このとき、短絡素子1は、第1の可溶導体14を支持する第1の支持電極21と、発熱体16への給電経路3を構成する第3の電極13とを別個に設けているため、第1の可溶導体14が溶融し、第1の支持電極21と第1の電極11との間で溶断した場合にも、第1、第3の電極11,13間の接続は維持されている。したがって、短絡素子1は、第1、第2の電極11,12間が短絡するまでの間、発熱体16が発熱し続けるため、確実に第1、第2の電極11,12間を短絡させ、バイパス電流経路を形成することができる。   At this time, the short-circuit element 1 is provided with the first support electrode 21 that supports the first soluble conductor 14 and the third electrode 13 that constitutes the power supply path 3 to the heating element 16 separately. Even when the first soluble conductor 14 is melted and melted between the first support electrode 21 and the first electrode 11, the connection between the first and third electrodes 11 and 13 is maintained. ing. Accordingly, since the heating element 16 continues to generate heat until the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited, the short-circuit element 1 reliably short-circuits the first and second electrodes 11 and 12. A bypass current path can be formed.

また、短絡素子1は、第1、第2の電極11,12の短絡後も発熱体16が発熱し続けることにより、第1、第3の電極11,13間を接続している第1の可溶導体14が溶断し、給電経路3が遮断されるため、発熱体16の発熱が停止される。   In addition, the short-circuit element 1 connects the first and third electrodes 11 and 13 as the heating element 16 continues to generate heat even after the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited. Since the fusible conductor 14 is melted and the power supply path 3 is interrupted, the heat generation of the heating element 16 is stopped.

なお、短絡素子1又はバッテリ回路30は、遮断されたバッテリセル31の内部抵抗とほぼ同じ抵抗値を有する保護抵抗を設けてもよい。バイパス電流経路上に保護抵抗を設けることにより、バッテリ回路30は、バイパス電流経路を構築した後においても、正常時と同じ抵抗値とすることができる。   Note that the short-circuit element 1 or the battery circuit 30 may be provided with a protective resistor having substantially the same resistance value as the internal resistance of the blocked battery cell 31. By providing the protective resistance on the bypass current path, the battery circuit 30 can have the same resistance value as that in the normal state even after the bypass current path is constructed.

[発熱体位置]
なお、上述した短絡素子1においては、発熱体16を絶縁基板10の表面10a上において絶縁層17の内部に形成することによって被覆したが、図14に示すように、短絡素子1は、発熱体16を絶縁基板10の表面10a上に形成し、絶縁層17を積層することにより被覆してもよい。
[Heating element position]
In the short-circuit element 1 described above, the heating element 16 is covered by being formed inside the insulating layer 17 on the surface 10a of the insulating substrate 10. However, as shown in FIG. 16 may be formed on the surface 10a of the insulating substrate 10, and the insulating layer 17 may be laminated to cover the surface.

この場合、発熱体16と接続される発熱体電極18及び発熱体引出電極19も、絶縁基板10の表面10aに形成されるとともに、絶縁層17によって被覆される。   In this case, the heating element electrode 18 and the heating element extraction electrode 19 connected to the heating element 16 are also formed on the surface 10 a of the insulating substrate 10 and covered with the insulating layer 17.

また、短絡素子1は、図15に示すように、短絡素子1は、発熱体16を絶縁基板10の裏面10bに形成してもよい。この場合、発熱体16は、絶縁基板10の裏面10bにおいて絶縁層17に被覆されている。また、発熱体16の一端と接続される発熱体電極18及び発熱体引出電極19も同様に絶縁基板10の裏面10bに形成される。発熱体引出電極19と接続される第3の電極13は、絶縁基板10の表面10a側に形成され、絶縁基板10を貫通する導電スルーホールを介して発熱体引出電極19と接続される。   Further, as shown in FIG. 15, the short-circuit element 1 may have the heating element 16 formed on the back surface 10 b of the insulating substrate 10. In this case, the heating element 16 is covered with the insulating layer 17 on the back surface 10 b of the insulating substrate 10. Similarly, a heating element electrode 18 and a heating element extraction electrode 19 connected to one end of the heating element 16 are also formed on the back surface 10 b of the insulating substrate 10. The third electrode 13 connected to the heating element extraction electrode 19 is formed on the surface 10 a side of the insulating substrate 10 and is connected to the heating element extraction electrode 19 through a conductive through hole penetrating the insulating substrate 10.

短絡素子1は、発熱体16が絶縁基板10の裏面10bに形成されることにより、絶縁基板10の表面10aが平坦化され、これにより、第1〜第3の電極11〜13や第1、第2の支持電極21,22を表面10a上に印刷等により一括して形成することができる。したがって、短絡素子1は、第1〜第3の電極11〜13や第1、第2の支持電極21,22の製造工程を簡略化することができるとともに、低背化を図ることができる。   In the short-circuit element 1, the heating element 16 is formed on the back surface 10 b of the insulating substrate 10, so that the surface 10 a of the insulating substrate 10 is flattened, whereby the first to third electrodes 11 to 13, the first, The second support electrodes 21 and 22 can be collectively formed on the surface 10a by printing or the like. Therefore, the short circuit element 1 can simplify the manufacturing process of the first to third electrodes 11 to 13 and the first and second support electrodes 21 and 22 and can reduce the height.

また、短絡素子1は、発熱体16を絶縁基板10の裏面10bに形成した場合にも、絶縁基板10の材料としてファインセラミック等の熱伝導性に優れた材料を用いることにより、発熱体16によって、絶縁基板10の表面10a上に積層した場合と同等に第1、第2の可溶導体14,15を加熱、溶断することができる。   Further, even when the heating element 16 is formed on the back surface 10 b of the insulating substrate 10, the short-circuit element 1 uses the material having excellent thermal conductivity such as fine ceramic as the material of the insulating substrate 10. The first and second soluble conductors 14 and 15 can be heated and blown in the same manner as in the case of being laminated on the surface 10a of the insulating substrate 10.

また、短絡素子1は、図16に示すように、発熱体16を絶縁基板10の内部に形成してもよい。この場合、発熱体16を被覆する絶縁層17は設ける必要がない。また、発熱体16と接続される発熱体電極18及び発熱体引出電極19は、それぞれ発熱体16と接続する下層部が絶縁基板10の内部まで形成され、導電スルーホールを介して絶縁基板10の表面10a側に上層部が設けられる。   Moreover, the short circuit element 1 may form the heat generating body 16 in the inside of the insulated substrate 10, as shown in FIG. In this case, it is not necessary to provide the insulating layer 17 that covers the heating element 16. In addition, the heating element electrode 18 and the heating element extraction electrode 19 connected to the heating element 16 are formed so that the lower layer portion connected to the heating element 16 extends to the inside of the insulating substrate 10, and the insulating substrate 10 has a conductive through hole. An upper layer portion is provided on the surface 10a side.

また、短絡素子1は、図17に示すように、発熱体16を絶縁基板10の表面10a上において、第1〜第3の電極11〜13や第1、第2の支持電極21,22と並んで形成してもよい。この場合、発熱体16は、絶縁層17によって被覆されている。   In addition, as shown in FIG. 17, the short-circuit element 1 includes the first to third electrodes 11 to 13 and the first and second support electrodes 21 and 22 on the surface 10 a of the insulating substrate 10. They may be formed side by side. In this case, the heating element 16 is covered with the insulating layer 17.

[可溶導体構成]
上述したように、第1、第2の可溶導体14,15は、低融点金属と高融点金属とを含有してもよい。低融点金属としては、Snを主成分とするPbフリーハンダなどのハンダを用いることが好ましく、高融点金属としては、Ag、Cu又はこれらを主成分とする合金などを用いることが好ましい。このとき、第1、第2の可溶導体14,15は、図18(A)に示すように、内層として高融点金属層70が設けられ、外層として低融点金属層71が設けられた可溶導体を用いてもよい。この場合、第1、第2の可溶導体14,15は、高融点金属層70の全面が低融点金属層71によって被覆された構造としてもよく、相対向する一対の側面を除き被覆された構造であってもよい。高融点金属層70や低融点金属層71による被覆構造は、メッキ等の公知の成膜技術を用いて形成することができる。
[Soluble conductor configuration]
As described above, the first and second soluble conductors 14 and 15 may contain a low melting point metal and a high melting point metal. As the low melting point metal, it is preferable to use solder such as Pb-free solder containing Sn as a main component, and as the high melting point metal, it is preferable to use Ag, Cu or an alloy containing these as main components. At this time, as shown in FIG. 18A, the first and second fusible conductors 14 and 15 may be provided with a high melting point metal layer 70 as an inner layer and a low melting point metal layer 71 as an outer layer. A molten conductor may be used. In this case, the first and second fusible conductors 14 and 15 may have a structure in which the entire surface of the refractory metal layer 70 is covered with the low melting point metal layer 71 and is covered except for a pair of opposing side surfaces. It may be a structure. The covering structure with the high melting point metal layer 70 and the low melting point metal layer 71 can be formed using a known film forming technique such as plating.

また、図18(B)に示すように、第1、第2の可溶導体14,15は、内層として低融点金属層71が設けられ、外層として高融点金属層70が設けられた可溶導体を用いてもよい。この場合も、第1、第2の可溶導体14,15は、低融点金属層71の全面が高融点金属層70によって被覆された構造としてもよく、相対向する一対の側面を除き被覆された構造であってもよい。   Further, as shown in FIG. 18B, the first and second soluble conductors 14 and 15 are soluble in which a low melting point metal layer 71 is provided as an inner layer and a high melting point metal layer 70 is provided as an outer layer. A conductor may be used. Also in this case, the first and second fusible conductors 14 and 15 may have a structure in which the entire surface of the low melting point metal layer 71 is covered with the high melting point metal layer 70 and is covered except for a pair of opposite side surfaces. The structure may be different.

また、第1、第2の可溶導体14,15は、図19に示すように、高融点金属層70と低融点金属層71とが積層された積層構造としてもよい。   Further, the first and second soluble conductors 14 and 15 may have a laminated structure in which a refractory metal layer 70 and a low melting metal layer 71 are laminated as shown in FIG.

この場合、第1、第2の可溶導体14,15は、図19(A)に示すように、第1〜第3の電極11〜13及び第1、第2の支持電極21,22に接続される下層と、下層の上に積層される上層からなる2層構造として形成され、下層となる高融点金属層70の上面に上層となる低融点金属層71を積層してもよく、反対に下層となる低融点金属層71の上面に上層となる高融点金属層70を積層してもよい。あるいは、第1、第2の可溶導体14,15は、図19(B)に示すように、内層と内層の上下面に積層される外層とからなる3層構造として形成してもよく、内層となる高融点金属層70の上下面に外層となる低融点金属層71を積層してもよく、反対に内層となる低融点金属層71の上下面に外層となる高融点金属層70を積層してもよい。   In this case, the first and second soluble conductors 14 and 15 are connected to the first to third electrodes 11 to 13 and the first and second support electrodes 21 and 22 as shown in FIG. It is formed as a two-layer structure composed of a lower layer to be connected and an upper layer laminated on the lower layer, and an upper layer of the low melting point metal layer 71 may be laminated on the upper surface of the lower layer of the high melting point metal layer 70. Alternatively, the upper refractory metal layer 70 may be laminated on the upper surface of the lower refractory metal layer 71. Alternatively, the first and second soluble conductors 14 and 15 may be formed as a three-layer structure including an inner layer and an outer layer laminated on the upper and lower surfaces of the inner layer, as shown in FIG. The low melting point metal layer 71 serving as the outer layer may be laminated on the upper and lower surfaces of the refractory metal layer 70 serving as the inner layer, and the refractory metal layer 70 serving as the outer layer may be disposed on the upper and lower surfaces of the low melting point metal layer 71 serving as the inner layer. You may laminate.

また、第1、第2の可溶導体14,15は、図20に示すように、高融点金属層70と低融点金属層71とが交互に積層された4層以上の多層構造としてもよい。この場合、第1、第2の可溶導体14,15は、最外層を構成する金属層によって、全面又は相対向する一対の側面を除き被覆された構造としてもよい。   Further, as shown in FIG. 20, the first and second soluble conductors 14 and 15 may have a multilayer structure of four or more layers in which high melting point metal layers 70 and low melting point metal layers 71 are alternately laminated. . In this case, the first and second fusible conductors 14 and 15 may have a structure in which the entire surface or a pair of opposite side surfaces are covered with a metal layer constituting the outermost layer.

また、第1、第2の可溶導体14,15は、内層を構成する低融点金属層71の表面に高融点金属層70をストライプ状に部分的に積層させてもよい。図21は、第1、第2の可溶導体14,15の平面図である。   In the first and second soluble conductors 14 and 15, the high melting point metal layer 70 may be partially laminated in a stripe shape on the surface of the low melting point metal layer 71 constituting the inner layer. FIG. 21 is a plan view of the first and second fusible conductors 14 and 15.

図21(A)に示す第1、第2の可溶導体14,15は、低融点金属層71の表面に、幅方向に所定間隔で、線状の高融点金属層70が長手方向に複数形成されることにより、長手方向に沿って線状の開口部72が形成され、この開口部72から低融点金属層71が露出されている。第1、第2の可溶導体14,15は、低融点金属層71が開口部72より露出することにより、溶融した低融点金属と高融点金属との接触面積が増え、高融点金属層70の浸食作用をより促進させて溶断性を向上させることができる。開口部72は、例えば、低融点金属層71に高融点金属層70を構成する金属の部分メッキを施すことにより形成することができる。   The first and second soluble conductors 14 and 15 shown in FIG. 21A have a plurality of linear refractory metal layers 70 in the longitudinal direction on the surface of the low melting point metal layer 71 at predetermined intervals in the width direction. By being formed, a linear opening 72 is formed along the longitudinal direction, and the low melting point metal layer 71 is exposed from the opening 72. In the first and second fusible conductors 14 and 15, when the low melting point metal layer 71 is exposed from the opening 72, the contact area between the molten low melting point metal and the high melting point metal increases, and the high melting point metal layer 70. It is possible to improve the fusing property by further promoting the erosion action. The opening 72 can be formed, for example, by subjecting the low melting point metal layer 71 to partial plating of a metal constituting the high melting point metal layer 70.

また、第1、第2の可溶導体14,15は、図21(B)に示すように、低融点金属層71の表面に、長手方向に所定間隔で、線状の高融点金属層70を幅方向に複数形成することにより、幅方向に沿って線状の開口部72を形成してもよい。   Further, as shown in FIG. 21B, the first and second fusible conductors 14 and 15 are formed on the surface of the low melting point metal layer 71 at a predetermined interval in the longitudinal direction at the linear refractory metal layer 70. By forming a plurality of holes in the width direction, the linear openings 72 may be formed along the width direction.

また、第1、第2の可溶導体14,15は、図22に示すように、低融点金属層71の表面に高融点金属層70を形成するとともに、高融点金属層70の全面に亘って円形の開口部73が形成され、この開口部73から低融点金属層71を露出させてもよい。開口部73は、例えば、低融点金属層71に高融点金属層70を構成する金属の部分メッキを施すことにより形成することができる。   Further, as shown in FIG. 22, the first and second soluble conductors 14 and 15 form a refractory metal layer 70 on the surface of the low melting point metal layer 71 and extend over the entire surface of the refractory metal layer 70. A circular opening 73 may be formed, and the low melting point metal layer 71 may be exposed from the opening 73. The opening 73 can be formed, for example, by subjecting the low melting point metal layer 71 to partial plating of a metal constituting the high melting point metal layer 70.

第1、第2の可溶導体14,15は、低融点金属層71が開口部73より露出することにより、溶融した低融点金属と高融点金属との接触面積が増え、高融点金属の浸食作用をより促進させて溶断性を向上させることができる。   In the first and second fusible conductors 14 and 15, the low melting point metal layer 71 is exposed from the opening 73, thereby increasing the contact area between the melted low melting point metal and the high melting point metal, and erosion of the high melting point metal. The action can be further promoted to improve the fusing property.

また、第1、第2の可溶導体14,15は、図23に示すように、内層となる高融点金属層70に多数の開口部74を形成し、この高融点金属層70に、メッキ技術等を用いて低融点金属層71を成膜し、開口部74内に充填してもよい。これにより、第1、第2の可溶導体14,15は、溶融する低融点金属が高融点金属に接する面積が増大するので、より短時間で低融点金属が高融点金属を溶食することができるようになる。   Further, as shown in FIG. 23, the first and second soluble conductors 14 and 15 are formed with a large number of openings 74 in the refractory metal layer 70 as an inner layer, and the refractory metal layer 70 is plated. The low melting point metal layer 71 may be formed using a technique or the like and filled in the opening 74. As a result, the first and second fusible conductors 14 and 15 have an increased area where the low melting point metal to be in contact with the high melting point metal increases, so that the low melting point metal erodes the high melting point metal in a shorter time. Will be able to.

また、第1、第2の可溶導体14,15は、低融点金属層71の体積を、高融点金属層70の体積よりも多く形成することが好ましい。第1、第2の可溶導体14,15は、発熱体16の発熱によって加熱され、低融点金属が溶融することにより高融点金属を溶食し、これにより速やかに溶融、溶断することができる。したがって、第1、第2の可溶導体14,15は、低融点金属層71の体積を高融点金属層70の体積よりも多く形成することにより、この溶食作用を促進し、速やかに第1、第2の電極11,12間を短絡することができる。   Further, the first and second soluble conductors 14 and 15 are preferably formed such that the volume of the low melting point metal layer 71 is larger than the volume of the high melting point metal layer 70. The first and second fusible conductors 14 and 15 are heated by the heat generated by the heating element 16, and the low melting point metal melts, thereby eroding the high melting point metal and thereby quickly melting and fusing. Therefore, the first and second fusible conductors 14 and 15 promote this corrosion action by forming the volume of the low melting point metal layer 71 larger than the volume of the high melting point metal layer 70, and promptly 1 and the 2nd electrodes 11 and 12 can be short-circuited.

また、第1、第2の可溶導体14,15は、図24に示すように、略矩形板状に形成され、外層を構成する高融点金属によって被覆され主面部14a,15aよりも肉厚に形成された相対向する一対の第1の側縁部14b,15bと、内層を構成する低融点金属が露出され第1の側縁部14b,15bよりも薄い厚さに形成された相対向する一対の第2の側縁部14c,15cとを有してもよい。図25に示すように、第1の可溶導体14は、第1の側縁部14bが第1、第3の電極11,13間に跨って接続されるとともに第1の支持電極21上に沿って接続され、第2の側縁部14cが溶断方向の両側端となる向きで、第1の電極11及び第1の支持電極21間に跨って接続されている。また、第2の可溶導体15は、第1の側縁部15bが第2の電極上及び第2の支持電極22上に沿って接続され、第2の側縁部15cが溶断方向の両側端となる向きで、第2の電極12及び第2の支持電極22間に跨って接続されている。   Further, as shown in FIG. 24, the first and second fusible conductors 14 and 15 are formed in a substantially rectangular plate shape and are covered with a refractory metal constituting the outer layer and are thicker than the main surface portions 14a and 15a. A pair of opposing first side edges 14b and 15b formed on the opposite sides, and a low melting point metal constituting the inner layer is exposed to have a thickness smaller than that of the first side edges 14b and 15b. You may have a pair of 2nd side edge parts 14c and 15c to do. As shown in FIG. 25, the first fusible conductor 14 has a first side edge portion 14 b connected between the first and third electrodes 11 and 13 and on the first support electrode 21. And the second side edge portion 14c is connected across the first electrode 11 and the first support electrode 21 in such a direction that the second side edge portion 14c becomes both ends in the fusing direction. The second fusible conductor 15 has the first side edge 15b connected on the second electrode and the second support electrode 22 and the second side edge 15c on both sides in the fusing direction. It is connected across the second electrode 12 and the second support electrode 22 in the direction of the end.

第1の側縁部14b,15bは、側面が高融点金属層70によって被覆されるとともに、これにより第1、第2の可溶導体14,15の主面部14a,15aよりも肉厚に形成されている。第2の側縁部14c,15cは、側面に、外周を高融点金属層70によって囲繞された低融点金属層71が露出されている。第2の側縁部14c,15cは、第1の側縁部14b,15bと隣接する両端部を除き主面部14a,15aと同じ厚さに形成されている。   The side surfaces of the first side edge portions 14b and 15b are covered with the refractory metal layer 70 and are thereby formed thicker than the main surface portions 14a and 15a of the first and second soluble conductors 14 and 15. Has been. The second side edge portions 14 c and 15 c have the low melting point metal layer 71 whose outer periphery is surrounded by the refractory metal layer 70 on the side surface. The second side edge portions 14c and 15c are formed to have the same thickness as the main surface portions 14a and 15a except for both end portions adjacent to the first side edge portions 14b and 15b.

そして、図25に示すように、第1、第2の可溶導体14,15は、第2の側縁部14c,15cが第1、第2の支持電極21,22から第1、第2の電極11,12間にわたる第1、第2の可溶導体14,15の溶断方向に沿って配設されている。また、第1の可溶導体14は、第1の側縁部14bが第1の電極11から第3の電極13にわたって配設されている。これにより、短絡素子1は、第1、第2の可溶導体14,15を速やかに第1、第2の電極11,12上に凝集し、短絡させるとともに、第1、第3の電極11,13間の遮断を遅らせて発熱体16の発熱を維持し、確実に第1、第2の電極11,12を短絡させることができる。   As shown in FIG. 25, the first and second fusible conductors 14 and 15 have the second side edge portions 14c and 15c from the first and second support electrodes 21 and 22, respectively. The first and second fusible conductors 14 and 15 extending between the electrodes 11 and 12 are disposed along the fusing direction. The first fusible conductor 14 has a first side edge 14 b that extends from the first electrode 11 to the third electrode 13. As a result, the short-circuit element 1 rapidly aggregates the first and second soluble conductors 14 and 15 on the first and second electrodes 11 and 12 and short-circuits them, and also the first and third electrodes 11. , 13 can be delayed to maintain the heat generation of the heating element 16, and the first and second electrodes 11, 12 can be short-circuited reliably.

すなわち、第2の側縁部14c,15cは、第1の側縁部14b,15bよりも相対的に薄肉に形成されている。また、第2の側縁部14c,15cの側面は、内層を構成する低融点金属層71が露出されている。これにより、第2の側縁部14c,15cは、低融点金属層71による高融点金属層70の侵食作用が働き、かつ、侵食される高融点金属層70の厚さも第1の側縁部14b,15bに比して薄く形成されていることにより、高融点金属層70によって肉厚に形成されている第1の側縁部14b,15bに比して、少ない熱エネルギーで速やかに溶融させることができる。これに対し、第1の側縁部14bは、高融点金属層70によって肉厚に被覆され、第2の側縁部14cに比して溶断するまでに多くの熱エネルギーを要する。   That is, the second side edge portions 14c and 15c are formed to be relatively thinner than the first side edge portions 14b and 15b. Further, the low melting point metal layer 71 constituting the inner layer is exposed on the side surfaces of the second side edge portions 14c and 15c. As a result, the second side edge portions 14c and 15c have the erosion action of the refractory metal layer 70 by the low melting point metal layer 71, and the thickness of the eroded high melting point metal layer 70 is also the first side edge portion. By being formed thinner than 14b and 15b, it is quickly melted with less thermal energy than the first side edge portions 14b and 15b formed thick by the refractory metal layer 70. be able to. On the other hand, the first side edge portion 14b is covered with the refractory metal layer 70 with a large thickness, and requires a lot of heat energy until fusing as compared with the second side edge portion 14c.

したがって、図26に示すように、短絡素子1は、発熱体16が発熱することにより、先ず、第2の側縁部14c,15cが渡されている第1の電極11と第1の支持電極21との間、及び第2の電極12と第2の支持電極22との間が溶断し、第1、第2の電極11,12上に溶融導体が凝集、結合する。これにより、短絡素子1は、第1、第2の電極11,12が短絡する。次いで、図27に示すように、第1の側縁部14bが渡されている第1、第3の電極11,13間が溶断し、発熱体16への給電経路3が遮断され、発熱体16の発熱が停止される。すなわち、短絡素子1は、第1、第2の電極11,12間が短絡する前に第1、第3の電極11,13間が遮断され、発熱体16への給電が停止することによって第1、第2の電極11,12間が短絡不能となる事態を防止することができる。   Therefore, as shown in FIG. 26, the short-circuit element 1 includes the first electrode 11 and the first support electrode to which the second side edge portions 14 c and 15 c are first passed when the heating element 16 generates heat. 21, and between the second electrode 12 and the second support electrode 22, and the molten conductor aggregates and bonds on the first and second electrodes 11 and 12. Thereby, as for the short circuit element 1, the 1st, 2nd electrodes 11 and 12 are short-circuited. Next, as shown in FIG. 27, the first and third electrodes 11 and 13 to which the first side edge portion 14b is passed are melted, the power supply path 3 to the heating element 16 is blocked, and the heating element 16 heat generation is stopped. That is, the short-circuit element 1 is configured such that the first and third electrodes 11 and 13 are disconnected before the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited, and the power supply to the heating element 16 is stopped. The situation where the short circuit between the first and second electrodes 11 and 12 becomes impossible can be prevented.

このような構成を有する第1、第2の可溶導体14,15は、低融点金属層71を構成するハンダ箔等の低融点金属箔を、高融点金属層70を構成するAg等の金属で被覆することにより製造される。低融点金属層箔を高融点金属被覆する工法としては、長尺状の低融点金属箔に連続して高融点金属メッキを施すことができる電解メッキ法が、作業効率上、製造コスト上、有利となる。   The first and second fusible conductors 14 and 15 having such a configuration are made of a low melting point metal foil such as a solder foil constituting the low melting point metal layer 71 and a metal such as Ag constituting the high melting point metal layer 70. It is manufactured by coating with. As a method for coating a low melting point metal layer foil with a high melting point metal, an electrolytic plating method capable of continuously applying a high melting point metal plating to a long low melting point metal foil is advantageous in terms of work efficiency and manufacturing cost. It becomes.

電解メッキによって高融点金属メッキを施すと、長尺状の低融点金属箔のエッジ部分、すなわち、側縁部において電界強度が相対的に強まり、高融点金属層70が厚くメッキされる(図24参照)。これにより、側縁部が高融点金属層によって肉厚に形成された長尺状の導体リボン40が形成される。次いで、この導体リボン40を長手方向と直交する幅方向(図24中C−C’方向)に、所定長さに切断することにより、第1、第2の可溶導体14,15が製造される。これにより、第1、第2の可溶導体14,15は、導体リボン40の側縁部が第1の側縁部14b,15bとなり、導体リボン40の切断面が第2の側縁部14c,15cとなる。また、第1の側縁部14b,15bは、高融点金属によって被覆され、第2の側縁部14c,15cは、端面(導体リボン40の切断面)に上下一対の高融点金属層70と高融点金属層70によって挟持された低融点金属層71が外方に露出されている。   When the refractory metal plating is performed by electrolytic plating, the electric field strength is relatively strong at the edge portion of the long low melting metal foil, that is, the side edge portion, and the refractory metal layer 70 is thickly plated (FIG. 24). reference). Thereby, the elongate conductor ribbon 40 by which the side edge part was formed thickly by the high melting-point metal layer is formed. Next, the first and second fusible conductors 14 and 15 are manufactured by cutting the conductor ribbon 40 into a predetermined length in the width direction (CC ′ direction in FIG. 24) orthogonal to the longitudinal direction. The Thereby, as for the 1st, 2nd soluble conductors 14 and 15, the side edge part of the conductor ribbon 40 becomes the 1st side edge parts 14b and 15b, and the cut surface of the conductor ribbon 40 is the 2nd side edge part 14c. , 15c. The first side edge portions 14b and 15b are covered with a refractory metal, and the second side edge portions 14c and 15c are connected to a pair of upper and lower refractory metal layers 70 on the end surface (cut surface of the conductor ribbon 40). A low melting point metal layer 71 sandwiched between the high melting point metal layers 70 is exposed to the outside.

1,40 短絡素子、2 スイッチ、3 給電経路、10 絶縁基板、10a 表面、10b 裏面、11 第1の電極、11a 外部接続端子、12 第2の電極、12a 外部接続端子、13 第3の電極、14 第1の可溶導体、14a 主面部、14b 第1の側縁部、14c 第2の側縁部、15 第2の可溶導体、15a 主面部、15b 第1の側縁部、15c 第2の側縁部、16 発熱体、17 絶縁層、18 発熱体電極、18a 外部接続端子、19 発熱体引出電極、21 第1の支持電極、22 第2の支持電極、23 接続用ハンダ、30 バッテリ回路、31 バッテリセル、32 電流制御素子32 保護素子、34 バッテリユニット、35 検出素子、70 高融点金属層、71 低融点金属層、72〜74 開口部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,40 Short-circuit element, 2 switch, 3 Feeding path, 10 Insulation board | substrate, 10a surface, 10b back surface, 11 1st electrode, 11a External connection terminal, 12 2nd electrode, 12a External connection terminal, 13 3rd electrode , 14 First soluble conductor, 14a Main surface portion, 14b First side edge portion, 14c Second side edge portion, 15 Second soluble conductor, 15a Main surface portion, 15b First side edge portion, 15c Second side edge portion, 16 heating element, 17 insulating layer, 18 heating element electrode, 18a external connection terminal, 19 heating element extraction electrode, 21 first support electrode, 22 second support electrode, 23 solder for connection, DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Battery circuit, 31 Battery cell, 32 Current control element 32 Protection element, 34 Battery unit, 35 Detection element, 70 High melting point metal layer, 71 Low melting point metal layer, 72-74 opening

Claims (32)

  1. 互いに近接配置されるとともに開放されている第1、第2の電極と、
    上記第1の電極に隣接された第1の支持電極と、
    上記第2の電極に隣接された第2の支持電極と、
    上記第1の電極及び第1の支持電極に支持された第1の可溶導体と、
    上記第2の電極及び第2の支持電極に支持された第2の可溶導体と、
    上記第1、第2の可溶導体を溶融させる発熱体と、
    上記第1の電極に近接配置されるとともに開放され、上記発熱体と接続されるとともに上記第1の可溶導体を介して上記第1の電極と接続されている第3の電極とを有し、
    上記発熱体、上記第3の電極、上記第1の可溶導体、及び上記第1の電極を経由する上記発熱体への給電経路が設けられ、
    上記発熱体の発熱により、上記第1、第2の可溶導体が溶融して上記第1、第2の電極側に偏倚することにより、該溶融導体を介して上記第1、第2の電極が短絡され、
    上記第1の可溶導体が上記第1の電極上に凝集することにより、上記第1、第3の電極が遮断される短絡素子。
    First and second electrodes disposed close to each other and open;
    A first support electrode adjacent to the first electrode;
    A second support electrode adjacent to the second electrode;
    A first soluble conductor supported by the first electrode and the first support electrode;
    A second soluble conductor supported by the second electrode and the second support electrode;
    A heating element for melting the first and second soluble conductors;
    A third electrode disposed adjacent to and open to the first electrode, connected to the heating element and connected to the first electrode via the first soluble conductor; ,
    A power supply path to the heating element via the heating element, the third electrode, the first soluble conductor, and the first electrode;
    The first and second fusible conductors are melted by the heat generated by the heating element and biased toward the first and second electrodes, whereby the first and second electrodes are interposed via the molten conductor. Is short-circuited,
    A short-circuit element in which the first and third electrodes are blocked by aggregation of the first soluble conductor on the first electrode.
  2. 上記第1の電極は、上記第3の電極よりも面積が広く、
    上記第2の電極は、上記第2の支持電極よりも面積が広く、
    上記第1の電極は、上記第1の支持電極よりも面積が広い請求項1記載の短絡素子。
    The first electrode has a larger area than the third electrode,
    The second electrode has a larger area than the second support electrode,
    The short circuit element according to claim 1, wherein the first electrode has a larger area than the first support electrode.
  3. 上記第1の電極及び上記第3の電極間の間隔G1と、上記第1の電極及び上記第2の電極間の間隔G2とが、以下の関係となる請求項1又は2記載の短絡素子。
    G1>G2
    The short-circuit element according to claim 1 or 2, wherein a gap G1 between the first electrode and the third electrode and a gap G2 between the first electrode and the second electrode have the following relationship.
    G1> G2
  4. 上記第3の電極は、上記第1の可溶導体の偏倚方向に形成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の短絡素子。   The short circuit element according to any one of claims 1 to 3, wherein the third electrode is formed in a bias direction of the first soluble conductor.
  5. 上記発熱体は、少なくとも上記第1、第2の可溶導体及び上記第1、第2の電極と重畳する位置に形成されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の短絡素子。   5. The short-circuit element according to claim 1, wherein the heating element is formed at a position overlapping at least the first and second soluble conductors and the first and second electrodes.
  6. 上記発熱体は、上記第3の電極と重畳しない位置に形成されている請求項5記載の短絡素子。   The short-circuit element according to claim 5, wherein the heating element is formed at a position that does not overlap the third electrode.
  7. 互いに近接配置されるとともに開放されている第1、第2の電極と、
    上記第1の電極に支持された第1の可溶導体と、
    上記第1の可溶導体を溶融させる発熱体と、
    上記第1の電極に近接配置されるとともに開放され、上記発熱体と接続されるとともに上記第1の可溶導体を介して上記第1の電極と接続されている第3の電極とを有し、
    上記発熱体、上記第3の電極、上記第1の可溶導体、及び上記第1の電極を経由する上記発熱体への給電経路が設けられ、
    上記発熱体の発熱により、上記第1の可溶導体が溶融して上記第1、第2の電極上に凝集することにより、該溶融導体を介して上記第1、第2の電極が短絡され、
    上記第1の可溶導体が上記第1の電極上に凝集することにより、上記第1、第3の電極が遮断される短絡素子。
    First and second electrodes disposed close to each other and open;
    A first soluble conductor supported by the first electrode;
    A heating element for melting the first soluble conductor;
    A third electrode disposed adjacent to and open to the first electrode, connected to the heating element and connected to the first electrode via the first soluble conductor; ,
    A power supply path to the heating element via the heating element, the third electrode, the first soluble conductor, and the first electrode;
    Due to the heat generated by the heating element, the first soluble conductor melts and aggregates on the first and second electrodes, whereby the first and second electrodes are short-circuited through the molten conductor. ,
    A short-circuit element in which the first and third electrodes are blocked by aggregation of the first soluble conductor on the first electrode.
  8. 上記第1の電極は、上記第3の電極よりも面積が広く、
    上記第1の電極は、上記第1の支持電極よりも面積が広い請求項7記載の短絡素子。
    The first electrode has a larger area than the third electrode,
    The short-circuit element according to claim 7, wherein the first electrode has a larger area than the first support electrode.
  9. 上記第1の電極及び上記第3の電極間の間隔G1と、上記第1の電極及び上記第2の電極間の間隔G2とが、以下の関係となる請求項8記載の短絡素子。
    G1>G2
    The short-circuit element according to claim 8, wherein a gap G1 between the first electrode and the third electrode and a gap G2 between the first electrode and the second electrode have the following relationship.
    G1> G2
  10. 上記第3の電極は、上記第1の可溶導体の偏倚方向に形成されている請求項7〜9のいずれか1項に記載の短絡素子。   The short circuit element according to any one of claims 7 to 9, wherein the third electrode is formed in a bias direction of the first soluble conductor.
  11. 上記発熱体は、少なくとも上記第1の可溶導体及び上記第1、第2の電極と重畳する位置に形成されている請求項7〜10のいずれか1項に記載の短絡素子。   The short circuit element according to any one of claims 7 to 10, wherein the heating element is formed at a position overlapping at least the first soluble conductor and the first and second electrodes.
  12. 上記発熱体は、上記第3の電極と重畳しない位置に形成されている請求項11記載の短絡素子。   The short-circuit element according to claim 11, wherein the heating element is formed at a position that does not overlap the third electrode.
  13. 上記発熱体の発熱中心から上記第1の支持電極までの距離よりも、上記発熱体の発熱中心から上記第3の電極までの距離が短い請求項1〜12のいずれか1項に記載の短絡素子。   The short circuit according to any one of claims 1 to 12, wherein a distance from the heat generation center of the heat generating element to the third electrode is shorter than a distance from the heat generation center of the heat generating element to the first support electrode. element.
  14. 上記発熱体は、絶縁基板上に積層された絶縁層の内部、又は上記絶縁層と上記絶縁基板との間に設けられている請求項1〜13のいずれか1項に記載の短絡素子。   The short circuit element according to any one of claims 1 to 13, wherein the heating element is provided in an insulating layer laminated on an insulating substrate or between the insulating layer and the insulating substrate.
  15. 上記発熱体は、絶縁基板の内部に形成されている請求項1〜13のいずれか1項に記載の短絡素子。   The said heat generating body is a short circuiting element of any one of Claims 1-13 currently formed in the inside of an insulated substrate.
  16. 上記発熱体は、絶縁基板の上記第1〜第3の電極が形成された面側と反対側の面に形成されている請求項1〜13のいずれか1項に記載の短絡素子。   The said heat generating body is a short circuiting element of any one of Claims 1-13 currently formed in the surface on the opposite side to the surface side in which the said 1st-3rd electrode was formed.
  17. 上記発熱体は、絶縁基板の上記第1〜第3の電極が形成された面と同一面に形成されている請求項1〜10のいずれか1項に記載の短絡素子。   The said heat generating body is a short circuiting element of any one of Claims 1-10 currently formed in the same surface as the surface in which the said 1st-3rd electrode of the insulating substrate was formed.
  18. 上記第1〜第3の電極は、表面にNi/Auメッキ、Ni/Pdメッキ、Ni/Pd/Auメッキのいずれかが被覆されている請求項1〜17のいずれか1項に記載の短絡素子。   The short circuit according to any one of claims 1 to 17, wherein the first to third electrodes have a surface coated with any one of Ni / Au plating, Ni / Pd plating, and Ni / Pd / Au plating. element.
  19. 上記第1の可溶導体は、ハンダである請求項1〜18のいずれか1項に記載の短絡素子。   The short circuit element according to claim 1, wherein the first soluble conductor is solder.
  20. 上記第1の可溶導体は、低融点金属と高融点金属とを含有し、
    上記低融点金属が上記発熱体からの加熱により溶融し、上記高融点金属を溶食する請求項1〜18のいずれか1項に記載の短絡素子。
    The first soluble conductor contains a low melting point metal and a high melting point metal,
    The short-circuit element according to claim 1, wherein the low-melting-point metal is melted by heating from the heating element and erodes the high-melting-point metal.
  21. 上記低融点金属はハンダであり、
    上記高融点金属は、Ag、Cu又はAg若しくはCuを主成分とする合金である請求項20記載の短絡素子。
    The low melting point metal is solder,
    21. The short-circuit element according to claim 20, wherein the refractory metal is Ag, Cu, or an alloy containing Ag or Cu as a main component.
  22. 上記第1の可溶導体は、内層が上記高融点金属であり、外層が上記低融点金属の被覆構造である請求項20又は21に記載の短絡素子。   The short circuit element according to claim 20 or 21, wherein the first soluble conductor has an inner layer made of the refractory metal and an outer layer covered with the low melting point metal.
  23. 上記第1の可溶導体は、内層が上記低融点金属であり、外層が上記高融点金属の被覆構造である請求項20又は21に記載の短絡素子。   The short-circuit element according to claim 20 or 21, wherein the first soluble conductor has an inner layer made of the low melting point metal and an outer layer made of the high melting point metal.
  24. 上記第1の可溶導体は、上記低融点金属と、上記高融点金属とが積層された積層構造である請求項20又は21に記載の短絡素子。   The short circuit element according to claim 20 or 21, wherein the first soluble conductor has a laminated structure in which the low melting point metal and the high melting point metal are laminated.
  25. 上記第1の可溶導体は、上記低融点金属と、上記高融点金属とが交互に積層された4層以上の多層構造である請求項20又は21に記載の短絡素子。   The short circuit element according to claim 20 or 21, wherein the first soluble conductor has a multilayer structure of four or more layers in which the low melting point metal and the high melting point metal are alternately laminated.
  26. 上記第1の可溶導体は、内層を構成する低融点金属の表面に、高融点金属がストライプ状に積層されている請求項20又は21に記載の短絡素子。   The short circuit element according to claim 20 or 21, wherein the first soluble conductor has a high melting point metal laminated in a stripe shape on the surface of the low melting point metal constituting the inner layer.
  27. 上記第1の可溶導体は、多数の開口部を有する高融点金属層と、上記高融点金属層上に形成された低融点金属層とを有し、上記開口部に低融点金属が充填されている請求項20又は21に記載の短絡素子。   The first soluble conductor has a high melting point metal layer having a large number of openings and a low melting point metal layer formed on the high melting point metal layer, and the openings are filled with a low melting point metal. The short-circuit element according to claim 20 or 21.
  28. 上記第1の可溶導体は、上記低融点金属の体積が、上記高融点金属の体積よりも多い請求項20〜27のいずれか1項に記載の短絡素子。   The short circuit element according to any one of claims 20 to 27, wherein the first soluble conductor has a volume of the low melting point metal larger than a volume of the high melting point metal.
  29. 上記第1の可溶導体は、外層を構成する上記高融点金属によって被覆され主面部よりも肉厚に形成された相対向する一対の第1の側縁部と、内層を構成する上記低融点金属が露出され上記第1の側面部よりも薄い厚さに形成された相対向する一対の第2の側縁部とを有し、上記第1の側縁部が上記第1、第3の電極間に跨って接続され、上記第2の側縁部が上記第1の電極及び上記第1の支持電極間に跨って接続されている請求項20、21,23、28のいずれか1項に記載の短絡素子。   The first soluble conductor includes a pair of opposing first side edges that are covered with the refractory metal constituting the outer layer and are thicker than the main surface portion, and the low melting point that constitutes the inner layer. And a pair of opposing second side edges that are exposed and are thinner than the first side face, wherein the first side edges are the first and third sides. 29. The connection according to claim 20, wherein the second side edge is connected between the first electrode and the first support electrode. The short-circuit element described in 1.
  30. 上記第2の可溶導体が、請求項19〜請求項29のいずれか1項に記載の上記第1の可溶導体と同じ構成とされている請求項1〜6のいずれか1項に記載の短絡素子。   The said 2nd soluble conductor is the same structure as the said 1st soluble conductor of any one of Claims 19-29, The any one of Claims 1-6 made into the same structure. Short circuit element.
  31. 上記第1及び第2の電極は、上記第3の電極よりも上記発熱体の発熱中心に近い位置に設けられている請求項1〜17のいずれか1項に記載の短絡素子。   18. The short-circuit element according to claim 1, wherein the first and second electrodes are provided at a position closer to the heat generation center of the heating element than the third electrode.
  32. 上記第1及び第2の電極は、上記発熱体の発熱中心上に設けられている請求項31記載の短絡素子。   32. The short-circuit element according to claim 31, wherein the first and second electrodes are provided on a heat generation center of the heating element.
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