JP6246503B2 - Short circuit element and circuit using the same - Google Patents

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Description

本発明は、基板上に発熱抵抗体とヒューズエレメントを設けた短絡素子を用いて、電子機器内の異常部品のみを排除する短絡素子及びこれを用いた回路に関する。   The present invention relates to a short-circuit element that eliminates only abnormal parts in an electronic device by using a short-circuit element having a heating resistor and a fuse element provided on a substrate, and a circuit using the same.

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, 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. .

このような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，発熱体に繋がる導体層，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電流経路を遮断する。   As a protection element of a protection circuit for such a lithium ion secondary battery or the like, as described in Patent Document 1, a first electrode on a current path, a conductor layer connected to a heating element, a second electrode Some fusible conductors are connected to form part of the current path, and the fusible conductor on the current path is melted by self-heating due to overcurrent or by a heating element provided inside the protective element. . In such a protection element, the molten liquid soluble conductor is collected on the conductor layer connected to the heating element, thereby interrupting the current path.

特開２０１０−００３６６５号公報JP 2010-003665 A 特開２００７−１２３８１号公報JP 2007-12811 A

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。   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.

ところで、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、走行中にバッテリー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。   By the way, in an automobile or the like moving at a 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 driving force for moving to a repair shop or a safe place, or 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.

また、特許文献２に記載されている短絡素子においては、電流電圧特性カーブによると、１０Ｖ印加時の抵抗値が約１７ＫΩと高く、オープン状態のＬＥＤ素子を効率よくバイパスするには更に抵抗値を下げることが望まれる。   Further, in the short-circuit element described in Patent Document 2, according to the current-voltage characteristic curve, the resistance value when 10 V is applied is as high as about 17 KΩ, and the resistance value is further increased in order to bypass the open LED element efficiently. Lowering is desired.

そこで、本発明は、複数セルで構成されたバッテリパック内の異常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できる保護素子において、バイパス経路を形成することができる短絡素子、およびこれを用いた回路を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention eliminates only abnormal battery cells in a battery pack composed of a plurality of cells, and in a protective element that can effectively use normal battery cells, a short-circuit element that can form a bypass path, and the same An object of the present invention is to provide a circuit using this.

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、絶縁基板と、上記絶縁基板に形成された第１及び第２の発熱抵抗体と、上記絶縁基板に、互いに隣接して設けられた第１、第２の電極と、上記絶縁基板に、上記第１の電極と隣接して設けられるとともに、上記第１の発熱抵抗体に電気的に接続された第３の電極と、上記絶縁基板に、上記第２の電極と隣接して設けられるとともに、上記第２の発熱抵抗体に電気的に接続された第４の電極と、上記第１、第３の電極間に亘って設けられることにより電流経路を構成し、上記第１の発熱抵抗体からの加熱により、上記第１、第３の電極間の上記電流経路を溶断する第１の可溶導体と、上記第２、第４の電極間に亘って設けられることにより電流経路を構成し、上記第２の発熱抵抗体からの加熱により、上記第２、第４の電極間の上記電流経路を溶断する第２の可溶導体とを備え、上記第１、第２の発熱抵抗体からの加熱により溶融し、上記第１、第２の電極上に凝集した上記第１、第２の可溶導体によって、上記第１の電極と上記第２の電極とが短絡するものである。   In order to solve the above-described problem, a short-circuit element according to the present invention is provided adjacent to each other on an insulating substrate, first and second heating resistors formed on the insulating substrate, and the insulating substrate. The first and second electrodes, the third electrode provided on the insulating substrate adjacent to the first electrode, and electrically connected to the first heating resistor, and the insulation Provided adjacent to the second electrode on the substrate, and provided between the fourth electrode electrically connected to the second heating resistor and the first and third electrodes. A first fusible conductor that cuts off the current path between the first and third electrodes by heating from the first heating resistor, and the second and fourth The current path is configured by being provided between the electrodes of the second heating resistor. And a second soluble conductor that melts the current path between the second and fourth electrodes, and is melted by the heating from the first and second heating resistors. The first electrode and the second electrode are short-circuited by the first and second soluble conductors aggregated on the second electrode.

また、本発明に係る短絡素子回路は、スイッチと、上記スイッチの一端に接続された第１のヒューズと、上記スイッチの他端に接続された第２のヒューズと、上記第１のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第１の発熱抵抗体と、上記第２のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第２の発熱抵抗体とを有し、上記スイッチは、上記第１及び第２のヒューズが溶断されることにより、該第１及び第２のヒューズの溶融導体によって短絡されるものである。   The short-circuit element circuit according to the present invention includes a switch, a first fuse connected to one end of the switch, a second fuse connected to the other end of the switch, and the first fuse. A first heating resistor connected to the other end opposite to the one end connected to the switch; and a second heating resistor connected to the other end opposite to the one end connected to the switch of the second fuse. The switch has a heating resistor, and the switch is short-circuited by the molten conductor of the first and second fuses when the first and second fuses are blown.

また、本発明に係る補償回路は、スイッチと、上記スイッチの一端に接続された第１のヒューズと、上記スイッチの他端に接続された第２のヒューズと、上記第１のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第１の発熱抵抗体と、上記第２のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第２の発熱抵抗体とを有し、上記スイッチは、上記第１及び第２のヒューズが溶断されることにより、該第１及び第２のヒューズの溶融導体によって短絡される短絡素子と、電子部品と、上記電子部品の電流経路上に接続され、上記電子部品の異常時に該電子部品への通電を電気信号で遮断する保護素子と、上記電子部品の異常を検知し、異常信号を出力する保護部品と、上記保護部品の異常信号を受けて動作する第１〜第３の制御素子とを備え、上記電子部品及び上記保護素子の両端と、上記スイッチの両端子とを並列に接続し、上記第１、第２の発熱抵抗体、及び上記保護素子の電気信号の入力端子とを、それぞれ上記第１〜第３の制御素子に接続し、上記電子部品の異常時には、上記保護部品からの異常信号を受けて上記第１〜第３の制御素子が動作し、上記保護素子による上記電子部品の電流経路の遮断と、上記第１、第２のヒューズの溶断に連動した上記スイッチの短絡を行い、バイパス電流経路が形成されるものである。   The compensation circuit according to the present invention includes a switch, a first fuse connected to one end of the switch, a second fuse connected to the other end of the switch, and the switch of the first fuse. A first heating resistor connected to the other end opposite to the one end connected to the second end, and a second heat generation connected to the other end opposite to the one end connected to the switch of the second fuse. The switch includes a short-circuit element that is short-circuited by the molten conductor of the first and second fuses when the first and second fuses are blown, an electronic component, and the above-described switch A protection element that is connected on the current path of the electronic component and that cuts off the energization of the electronic component with an electric signal when the electronic component is abnormal; a protective component that detects an abnormality of the electronic component and outputs an abnormal signal; Receives an error signal from the above protective parts First and third control elements that operate in such a manner that both ends of the electronic component and the protection element and both terminals of the switch are connected in parallel, the first and second heating resistors, and An electrical signal input terminal of the protection element is connected to the first to third control elements, respectively, and when the electronic component is abnormal, the abnormality signal from the protection component is received and the first to third control elements are received. The control element operates, the current path of the electronic component is interrupted by the protection element, and the switch is short-circuited in conjunction with the melting of the first and second fuses, thereby forming a bypass current path. .

また、本発明に係る補償回路は、スイッチと、上記スイッチの一端に接続された第１のヒューズと、上記スイッチの他端に接続された第２のヒューズと、上記第１のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第１の発熱抵抗体と、上記第２のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第２の発熱抵抗体とを有し、上記スイッチは、上記第１及び第２のヒューズが溶断されることにより、該第１及び第２のヒューズの溶融導体によって短絡される短絡素子と、電子部品と、上記電子部品の電流経路上に接続され、上記電子部品の異常時に該電子部品への通電を電気信号で遮断する保護素子と、上記電子部品の異常を検知し、異常信号を出力する保護部品と、上記保護部品の異常信号を受けて動作する第１、第２の制御素子とを備え、上記電子部品及び上記保護素子の両端と、上記スイッチの両端子とを並列に接続し、上記第１の発熱抵抗体の端子を上記第１の制御素子に接続し、上記第２の発熱抵抗体及び上記保護素子の電気信号の入力端子を、上記第２の制御素子に接続し、上記電子部品の異常時には、上記保護部品からの異常信号を受けて上記第１、第２の制御素子が動作し、上記保護素子による上記電子部品の電流経路の遮断と、上記第１、第２のヒューズの溶断に連動した上記スイッチの短絡を行い、バイパス電流経路が形成されるものである。   The compensation circuit according to the present invention includes a switch, a first fuse connected to one end of the switch, a second fuse connected to the other end of the switch, and the switch of the first fuse. A first heating resistor connected to the other end opposite to the one end connected to the second end, and a second heat generation connected to the other end opposite to the one end connected to the switch of the second fuse. The switch includes a short-circuit element that is short-circuited by the molten conductor of the first and second fuses when the first and second fuses are blown, an electronic component, and the above-described switch A protection element that is connected on the current path of the electronic component and that cuts off the energization of the electronic component with an electric signal when the electronic component is abnormal; a protective component that detects an abnormality of the electronic component and outputs an abnormal signal; Receives an error signal from the above protective parts First and second control elements that operate in such a manner that both ends of the electronic component and the protection element and both terminals of the switch are connected in parallel, and a terminal of the first heating resistor is connected to the first control element. 1 is connected to the second control element, and the electrical signal input terminals of the second heating resistor and the protection element are connected to the second control element. In response to the signal, the first and second control elements operate to cut off the current path of the electronic component by the protection element and short-circuit the switch in conjunction with the fusing of the first and second fuses. A bypass current path is formed.

また、本発明に係る短絡素子回路は、スイッチと、上記スイッチの一端に接続された第１のヒューズと、上記スイッチの他端に接続された第２のヒューズと、上記第１のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第１の発熱抵抗体と、上記第２のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第２の発熱抵抗体と、上記スイッチに接続された保護抵抗とを有し、上記スイッチが、上記第１及び第２のヒューズが溶断されることにより、該第１及び第２のヒューズの溶融導体によって短絡されるものである。   The short-circuit element circuit according to the present invention includes a switch, a first fuse connected to one end of the switch, a second fuse connected to the other end of the switch, and the first fuse. A first heating resistor connected to the other end opposite to the one end connected to the switch; and a second heating resistor connected to the other end opposite to the one end connected to the switch of the second fuse. A heating resistor and a protective resistor connected to the switch, the switch being short-circuited by the molten conductor of the first and second fuses when the first and second fuses are blown; It is what is done.

また、本発明に係る補償回路は、スイッチの一端に接続された第１のヒューズと、上記スイッチの他端に接続された第２のヒューズと、上記第１のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第１の発熱抵抗体と、上記第２のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第２の発熱抵抗体と、上記スイッチに接続された保護抵抗とを有し、上記スイッチは、上記第１及び第２のヒューズが溶断されることにより、該第１及び第２のヒューズの溶融導体によって短絡される短絡素子と、電子部品と、上記電子部品の電流経路上に接続され、上記電子部品の異常時に該電子部品への通電を電気信号で遮断する保護素子と、上記電子部品の異常を検知し、異常信号を出力する保護部品と、上記保護部品の異常信号を受けて動作する第１〜第３の制御素子とを備え、上記電子部品及び上記保護素子の両端と、上記スイッチの両端子及び上記保護抵抗とを並列に接続し、上記第１、第２の発熱抵抗体、及び上記保護素子の電気信号の入力端子とを、それぞれ上記第１〜第３の制御素子に接続し、上記電子部品の異常時には、上記保護部品からの異常信号を受けて上記第１〜第３の制御素子が動作し、上記保護素子による上記電子部品の電流経路の遮断と、上記第１、第２のヒューズの溶断に連動した上記スイッチの短絡を行い、バイパス電流経路が形成されるものである。 Moreover, the compensation circuit according to the present invention includes a first fuse connected to one end of the switch, and a second fuse connected to the other end of the switch, which is connected with the switch of the first fuse A first heating resistor connected to the other end opposite to the one end; a second heating resistor connected to the other end opposite to the one end connected to the switch of the second fuse; A protective resistor connected to the switch, and the switch includes a short-circuit element that is short-circuited by the molten conductor of the first and second fuses when the first and second fuses are blown. An electronic component connected to a current path of the electronic component, and a protective element that cuts off the energization of the electronic component with an electric signal when the electronic component is abnormal, and detects an abnormality of the electronic component and outputs an abnormal signal. Protective parts to be output First to third control elements that operate in response to an abnormal signal of a component, both ends of the electronic component and the protection element, both terminals of the switch, and the protection resistor are connected in parallel, and the first The first and second heating resistors and the electrical signal input terminal of the protection element are connected to the first to third control elements, respectively, and when the electronic component is abnormal, an abnormal signal from the protective component In response, the first to third control elements operate, the current path of the electronic component is interrupted by the protection element, and the switch is short-circuited in conjunction with the fusing of the first and second fuses. A bypass current path is formed.

また、本発明に係る補償回路は、スイッチと、上記スイッチの一端に接続された第１のヒューズと、上記スイッチの他端に接続された第２のヒューズと、上記第１のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第１の発熱抵抗体と、上記第２のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第２の発熱抵抗体と、上記スイッチに接続された保護抵抗とを有し、上記スイッチは、上記第１及び第２のヒューズが溶断されることにより、該第１及び第２のヒューズの溶融導体によって短絡される短絡素子と、電子部品と、上記電子部品の電流経路上に接続され、上記電子部品の異常時に該電子部品への通電を電気信号で遮断する保護素子と、上記電子部品の異常を検知し、異常信号を出力する保護部品と、上記保護部品の異常信号を受けて動作する第１、第２の制御素子とを備え、上記電子部品及び上記保護素子の両端と、上記スイッチの両端子及び上記保護抵抗とを並列に接続し、上記第１の発熱抵抗体の端子を上記第１の制御素子に接続し、上記第２の発熱抵抗体及び上記保護素子の電気信号の入力端子を、上記第２の制御素子に接続し、上記電子部品の異常時には、上記保護部品からの異常信号を受けて上記第１、第２の制御素子が動作し、上記保護素子による上記電子部品の電流経路の遮断と、上記第１、第２のヒューズの溶断に連動した上記スイッチの短絡を行い、バイパス電流経路が形成されるものである。   The compensation circuit according to the present invention includes a switch, a first fuse connected to one end of the switch, a second fuse connected to the other end of the switch, and the switch of the first fuse. A first heating resistor connected to the other end opposite to the one end connected to the second end, and a second heat generation connected to the other end opposite to the one end connected to the switch of the second fuse. A resistor and a protective resistor connected to the switch, the switch being short-circuited by the molten conductor of the first and second fuses when the first and second fuses are blown; A short-circuit element, an electronic component, a protection element that is connected on a current path of the electronic component, and that interrupts energization of the electronic component with an electrical signal when the electronic component is abnormal, and detects an abnormality of the electronic component. , Output an abnormal signal And a first control element and a second control element that operate in response to an abnormality signal of the protection part, and both ends of the electronic part and the protection element, both terminals of the switch, and the protection resistor are connected in parallel. Connecting, connecting the terminal of the first heating resistor to the first control element, and connecting the electric signal input terminals of the second heating resistor and the protection element to the second control element. When the electronic component is abnormal, the first and second control elements are operated in response to an abnormal signal from the protective component, and the current path of the electronic component is blocked by the protective element, and the first, The switch is short-circuited in conjunction with the melting of the second fuse to form a bypass current path.

本発明によれば、第１、第２の発熱抵抗体からの加熱により溶融し、第１、第２の電極上に凝集した溶融導体によって、絶縁されていた第１の電極と第２の電極とが短絡することにより、新たなバイパス電流経路を形成することができる。   According to the present invention, the first electrode and the second electrode which are melted by heating from the first and second heating resistors and are insulated by the molten conductor aggregated on the first and second electrodes. Can be short-circuited to form a new bypass current path.

本発明が適用された短絡素子を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。It is a figure which shows the short circuit element to which this invention was applied, (A) is a top view, (B) is sectional drawing. 短絡素子の回路図であり、（Ａ）はスイッチが切れている状態、（Ｂ）はスイッチが短絡した状態を示す。It is a circuit diagram of a short circuiting element, (A) shows a state where the switch is turned off, and (B) shows a state where the switch is short-circuited. 短絡素子を示す図であり、（Ａ）は、絶縁されていた第１、第２の電極が溶融導体によって短絡された状態を示す平面図であり、（Ｂ）は断面図である。It is a figure which shows a short circuit element, (A) is a top view which shows the state by which the insulated 1st, 2nd electrode was short-circuited by the molten conductor, (B) is sectional drawing. 短絡素子において、第２の可溶導体が先に溶融している状態を示す平面図である。In a short circuiting element, it is a top view showing the state where the 2nd soluble conductor has melted previously. 短絡素子の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a short circuit element. 短絡素子の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a short circuit element. 短絡素子の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a short circuit element. 本発明が適用された他の短絡素子を示す断面図であり、（Ａ）は可溶導体の溶融前、（Ｂ）は可溶導体の溶融後の状態を示す。It is sectional drawing which shows the other short circuit element to which this invention was applied, (A) shows the state after melt | dissolution of a soluble conductor, (B) shows the state after melt | dissolution of a soluble conductor. 本発明が適用された他の短絡素子を示す平面図である。It is a top view which shows the other short circuit element to which this invention was applied. 短絡素子を用いたバッテリパックの回路図であり、（Ａ）は正常時、（Ｂ）は保護素子を動作させた状態、（Ｃ）（Ｄ）は短絡素子を動作させバイパス電流経路が形成された状態を示す。FIG. 4 is a circuit diagram of a battery pack using a short-circuit element, where (A) is normal, (B) is a state in which a protection element is operated, and (C) and (D) are operating a short-circuit element to form a bypass current path. Indicates the state. 保護素子を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。It is a figure which shows a protection element, (A) is sectional drawing, (B) is a top view. 保護素子の回路図である。It is a circuit diagram of a protection element. 保護抵抗を備える短絡素子を示す平面図である。It is a top view which shows a short circuit element provided with protection resistance. 保護抵抗を備える短絡素子の回路図であり、（Ａ）はスイッチが切れている状態、（Ｂ）はスイッチが短絡した状態を示す。It is a circuit diagram of a short circuiting element provided with protection resistance, (A) shows the state where a switch is cut off, and (B) shows the state where a switch was short-circuited. 保護抵抗を備える短絡素子を用いたバッテリパックの回路図である。It is a circuit diagram of the battery pack using the short circuit element provided with a protective resistance. 保護抵抗を備える短絡素子を用いたバッテリパックの変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the modification of the battery pack using the short circuit element provided with a protection resistance.

以下、本発明が適用された保護素子について、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 protection 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.

［短絡素子］
図１（Ａ）に短絡素子１の平面図、及び図１（Ｂ）に短絡素子１の断面図を示す。短絡素子１は、絶縁基板２と、絶縁基板２に設けられた第１の発熱抵抗体２１及び第２の発熱抵抗体２２と、絶縁基板２に、互いに隣接して設けられた第１の電極４及び第２の電極５と、第１の電極４と隣接して設けられるとともに、第１の発熱抵抗体２１に電気的に接続された第３の電極６と、第２の電極５と隣接して設けられるとともに、第２の発熱抵抗体２２に電気的に接続された第４の電極７と、第１、第３の電極４，６間に亘って設けられることにより電流経路構成し、第１の発熱抵抗体２１からの加熱により、第１、第３の電極４，６間の電流経路を溶断する第１の可溶導体８と、第２、第４の電極５，７間に亘って設けられ、第２の発熱抵抗体２２からの加熱により、第２、第４の電極５，７間の電流経路を溶断する第２の可溶導体９とを備える。そして、短絡素子１は、絶縁基板２上に内部を保護するカバー部材１０が取り付けられている。 [Short-circuit element]
FIG. 1A shows a plan view of the short-circuit element 1, and FIG. 1B shows a cross-sectional view of the short-circuit element 1. The short-circuit element 1 includes an insulating substrate 2, a first heating resistor 21 and a second heating resistor 22 provided on the insulating substrate 2, and a first electrode provided adjacent to the insulating substrate 2. 4 and the second electrode 5, the third electrode 6 provided adjacent to the first electrode 4 and electrically connected to the first heating resistor 21, and adjacent to the second electrode 5. And a current path configured by being provided between the fourth electrode 7 electrically connected to the second heating resistor 22 and the first and third electrodes 4 and 6, Between the first fusible conductor 8 and the second and fourth electrodes 5 and 7, which melt the current path between the first and third electrodes 4 and 6 by heating from the first heating resistor 21. And a second potential that melts the current path between the second and fourth electrodes 5 and 7 by heating from the second heating resistor 22. And a conductor 9. In the short-circuit element 1, a cover member 10 that protects the inside is attached on the insulating substrate 2.

絶縁基板２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２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、ヒューズ溶断時の温度に留意する必要がある。なお、絶縁基板２は、裏面に外部端子１２が形成されている。   The insulating substrate 2 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 2 may be made of a material used for a printed wiring board such as a glass epoxy board or a phenol board, but it is necessary to pay attention to the temperature at which the fuse is blown. The insulating substrate 2 has external terminals 12 formed on the back surface.

第１、第２の発熱抵抗体２１，２２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絶縁基板２上に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。   The first and second heat generating resistors 21 and 22 are conductive members that have a relatively high resistance value and generate heat when energized, and are 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 on the insulating substrate 2 by patterning using a screen printing technique and firing.

また、第１、第２の発熱抵抗体２１，２２は、絶縁基板２上において絶縁層１１に被覆されている。第１の発熱抵抗体２１を被覆する絶縁層１１上には、第１、第３の電極４，６が形成され、第２の発熱抵抗体２２を被覆する絶縁層１１上には、第２、第４の電極５，７が形成されている。第１の電極４は、一方側において第２の電極５と隣接して形成されるとともに、絶縁されている。第１の電極４の他方側には第３の電極６が形成されている。第１の電極４と第３の電極６とは、第１の可溶導体８が接続されることにより導通され、短絡素子１の電流経路を構成する。また、第１の電極４は、絶縁基板２の側面に臨む第１の電極端子部４ａに接続されている。第１の電極端子部４ａは、スルーホールを介して絶縁基板２の裏面に設けられた外部端子１２と接続されている。   The first and second heating resistors 21 and 22 are covered with an insulating layer 11 on the insulating substrate 2. First and third electrodes 4 and 6 are formed on the insulating layer 11 covering the first heating resistor 21, and the second electrode is formed on the insulating layer 11 covering the second heating resistor 22. The fourth electrodes 5 and 7 are formed. The first electrode 4 is formed adjacent to the second electrode 5 on one side and insulated. A third electrode 6 is formed on the other side of the first electrode 4. The first electrode 4 and the third electrode 6 are brought into conduction when the first fusible conductor 8 is connected to form a current path of the short-circuit element 1. The first electrode 4 is connected to the first electrode terminal portion 4 a facing the side surface of the insulating substrate 2. The first electrode terminal portion 4a is connected to an external terminal 12 provided on the back surface of the insulating substrate 2 through a through hole.

また、第３の電極６は、絶縁基板２あるいは絶縁層１１に設けられた第１の発熱体引出電極２３を介して第１の発熱抵抗体２１と接続されている。また、第１の発熱抵抗体２１は、第１の発熱体引出電極２３を介して、絶縁基板２の側縁に臨む第１の抵抗体端子部２１ａに接続されている。第１の抵抗体端子部２１ａは、スルーホールを介して、絶縁基板２の裏面に設けられた外部端子１２と接続されている。   The third electrode 6 is connected to the first heating resistor 21 via the first heating element lead electrode 23 provided on the insulating substrate 2 or the insulating layer 11. Further, the first heating resistor 21 is connected to the first resistor terminal portion 21 a facing the side edge of the insulating substrate 2 through the first heating element lead-out electrode 23. The first resistor terminal portion 21a is connected to the external terminal 12 provided on the back surface of the insulating substrate 2 through a through hole.

第２の電極５の第１の電極４と隣接する一方側と反対の他方側には、第４の電極７が形成されている。第２の電極５と第４の電極７とは、第２の可溶導体９が接続されている。また、第２の電極５は、絶縁基板２の側面に臨む第２の電極端子部５ａに接続されている。第２の電極端子部５ａは、スルーホールを介して絶縁基板２の裏面に設けられた外部端子１２と接続されている。   A fourth electrode 7 is formed on the other side of the second electrode 5 opposite to the one side adjacent to the first electrode 4. A second soluble conductor 9 is connected to the second electrode 5 and the fourth electrode 7. The second electrode 5 is connected to the second electrode terminal portion 5 a that faces the side surface of the insulating substrate 2. The second electrode terminal portion 5a is connected to an external terminal 12 provided on the back surface of the insulating substrate 2 through a through hole.

また、第４の電極７は、絶縁基板２あるいは絶縁層１１に設けられた第２の発熱体引出電極２４を介して第２の発熱抵抗体２２と接続されている。また、第２の発熱抵抗体２２は、第２の発熱体引出電極２４を介して、絶縁基板２の側縁に臨む第２の抵抗体端子部２２ａに接続されている。第２の抵抗体端子部２２ａは、スルーホールを介して、絶縁基板２の裏面に設けられた外部端子１２と接続されている。   The fourth electrode 7 is connected to the second heating resistor 22 via the second heating element lead electrode 24 provided on the insulating substrate 2 or the insulating layer 11. Further, the second heating resistor 22 is connected to the second resistor terminal portion 22 a facing the side edge of the insulating substrate 2 through the second heating element lead-out electrode 24. The second resistor terminal portion 22a is connected to the external terminal 12 provided on the back surface of the insulating substrate 2 through a through hole.

なお、第１〜第４の電極４，５，６，７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が、少なくとも第１、第２の電極４，５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、公知のメッキ処理により形成されていることが好ましい。これにより、第１、第２の電極４，５の酸化を防止し、溶融導体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の可溶導体８，９を接続するハンダあるいは第１、第２の可溶導体８，９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２の電極４，５を溶食（ハンダ食われ）して切断するのを防ぐことができる。   The first to fourth electrodes 4, 5, 6, 7 can be formed using a general electrode material such as Cu or Ag, but at least the first and second electrodes 4, 5 are formed. A coating such as Ni / Au plating, Ni / Pd plating, or Ni / Pd / Au plating is preferably formed on the surface by a known plating process. Thereby, oxidation of the 1st, 2nd electrodes 4 and 5 can be prevented, and a molten conductor can be hold | maintained reliably. In addition, when the short-circuit element 1 is mounted by reflow soldering, a solder that connects the first and second soluble conductors 8 and 9 or a low melting point metal that forms an outer layer of the first and second soluble conductors 8 and 9 is used. By melting, the first and second electrodes 4 and 5 can be prevented from being melted (soldered) and cut.

［可溶導体］
第１、第２の可溶導体８，９は、第１、第２の発熱抵抗体２１，２２の発熱により速やかに溶断される低融点金属からなり、例えばＳｎを主成分とするＰｂフリーハンダを好適に用いることができる。 [Soluble conductor]
The first and second fusible conductors 8 and 9 are made of a low melting point metal that is quickly melted by the heat generated by the first and second heat generating resistors 21 and 22, for example, Pb-free solder containing Sn as a main component. Can be suitably used.

また、第１、第２の可溶導体８，９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、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層の溶融温度を超えて、低融点金属が溶融しても、第１、第２の可溶導体８，９として溶断するに至らない。かかる第１、第２の可溶導体８，９は、高融点金属に低融点金属をメッキ技術を用いて成膜することによって形成してもよく、他の周知の積層技術、膜形成技術を用いることによって形成してもよい。なお、第１、第２の可溶導体８，９は、外層を構成する低融点金属を用いて、第１及び第３の電極４，６、又は第２及び第４の電極５，７へ、ハンダ接続することができる。   Moreover, the 1st, 2nd soluble conductors 8 and 9 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, and as the high melting point metal, it is preferable to use Ag, Cu or an alloy containing these as a main component. 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 layer and the low melting point metal is melted when the short circuit element 1 is reflow mounted, the first, The second soluble conductors 8 and 9 do not blow out. The first and second fusible conductors 8 and 9 may be formed by depositing a low melting point metal on a high melting point metal using a plating technique, and other well-known lamination techniques and film forming techniques may be used. You may form by using. The first and second soluble conductors 8 and 9 are connected to the first and third electrodes 4 and 6 or the second and fourth electrodes 5 and 7 by using a low melting point metal constituting the outer layer. Can be soldered.

第１、第２の可溶導体８，９は、内層を低融点金属とし、外層を高融点金属としてもよい。内層の低融点金属層の全表面を外層の高融点金属層で被覆した可溶導体を用いることにより、リフロー温度よりも融点の低い低融点金属を用いた場合でも、リフロー実装時に、内層の低融点金属の外部への流出を抑制することができる。また、溶断時も、内層の低融点金属が溶融することにより、外層の高融点金属を溶食（ハンダ食われ）し、速やかに溶断することができる。   The first and second soluble conductors 8 and 9 may have an inner layer made of a low melting point metal and an outer layer made of a high melting point metal. By using a soluble conductor in which the entire surface of the inner low melting point metal layer is covered with the outer high melting point metal layer, even when using a low melting point metal having a melting point lower than the reflow temperature, the inner layer has a low Outflow of the melting point metal to the outside can be suppressed. Further, when the inner layer low melting point metal melts, the outer layer high melting point metal is also eroded (soldered) and can be quickly melted.

また、第１、第２の可溶導体８，９は、内層を高融点金属とし、外層を低融点金属とする被覆構造としてもよい。内層の高融点金属層の全表面を外層の低融点金属層で被覆した可溶導体を用いることにより、外層の低融点金属層を介して電極上に接続することができ、また、溶断時も、低融点金属層が速やかに溶融して高融点金属を溶食するため、速やかに溶断することができる。   Further, the first and second soluble conductors 8 and 9 may have a covering structure in which the inner layer is made of a high melting point metal and the outer layer is made of a low melting point metal. By using a soluble conductor in which the entire surface of the inner high-melting-point metal layer is covered with an outer low-melting-point metal layer, it can be connected to the electrode via the outer-layer low-melting-point metal layer. Since the low melting point metal layer melts rapidly and erodes the high melting point metal, it can be melted quickly.

また、第１、第２の可溶導体８，９は、低融点金属層と、高融点金属層とが積層された積層構造としてもよい。また、低融点金属層と、高融点金属層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。また、第１、第２の可溶導体８，９は、低融点金属層の表面に高融点金属層が面方向にストライプ状に積層してもよい。これらの構造によっても、低融点金属による高融点金属の溶食／溶断を短時間で行うことができる。   Further, the first and second soluble conductors 8 and 9 may have a laminated structure in which a low melting point metal layer and a high melting point metal layer are laminated. Moreover, it is good also as a multilayered structure of four or more layers by which the low melting metal layer and the high melting metal layer were laminated | stacked alternately. Moreover, the 1st, 2nd soluble conductors 8 and 9 may laminate | stack a refractory metal layer on the surface of a low melting metal layer in stripe form at the surface direction. Even with these structures, the melting / cutting of the high melting point metal by the low melting point metal can be performed in a short time.

また、第１、第２の可溶導体８，９は、多数の開口部を有する高融点金属と、上記開口部に挿入された低融点金属とから構成してもよい。これにより、溶融する低融点金属層に接する高融点金属層の面積が増大するので、より短時間で低融点金属層が高融点金属層を溶食することができるようになる。したがって、より速やか、かつ確実に可溶導体を溶断させることが可能となる。   Moreover, you may comprise the 1st, 2nd soluble conductors 8 and 9 from the high melting point metal which has many opening parts, and the low melting metal inserted in the said opening part. As a result, the area of the refractory metal layer in contact with the molten low melting point metal layer increases, so that the low melting point metal layer can erode the refractory metal layer in a shorter time. Therefore, the soluble conductor can be blown out more quickly and reliably.

また、第１、第２の可溶導体８，９は、高融点金属の体積よりも低融点金属の体積を多くすることが好ましい。これにより、第１、第２の可溶導体８，９は、効果的に高融点金属層の溶食による短時間での溶断を行うことができる。   Moreover, it is preferable that the 1st, 2nd soluble conductors 8 and 9 increase the volume of a low melting metal rather than the volume of a high melting metal. Thereby, the 1st, 2nd soluble conductors 8 and 9 can perform fusing in a short time by the corrosion of a refractory metal layer effectively.

なお、第１、第２の可溶導体８，９の酸化防止、及び第１、第２の可溶導体８，９の溶融時における濡れ性を向上させるために、第１、第２の可溶導体８，９の上にはフラックス１５が塗布されている。   In order to prevent oxidation of the first and second soluble conductors 8 and 9 and to improve the wettability when the first and second soluble conductors 8 and 9 are melted, the first and second possible conductors 8 and 9 are used. A flux 15 is applied on the molten conductors 8 and 9.

短絡素子１は、絶縁基板２がカバー部材１０に覆われることによりその内部が保護されている。カバー部材１０は、短絡素子１の側面を構成する側壁１６と、短絡素子１の上面を構成する天面部１７とを有し、側壁１６が絶縁基板２上に接続されることにより、短絡素子１の内部を閉塞する蓋体となる。このカバー部材１０は、上記絶縁基板２と同様に、たとえば、熱可塑性プラスチック，セラミックス，ガラスエポキシ基板等の絶縁性を有する部材を用いて形成されている。   The inside of the short-circuit element 1 is protected by covering the insulating substrate 2 with the cover member 10. The cover member 10 has a side wall 16 that constitutes a side surface of the short-circuit element 1 and a top surface portion 17 that constitutes an upper surface of the short-circuit element 1, and the short-circuit element 1 is connected to the side wall 16 on the insulating substrate 2. It becomes a lid that closes the inside of the. The cover member 10 is formed using an insulating member such as a thermoplastic, ceramic, glass epoxy substrate, etc., as with the insulating substrate 2.

また、カバー部材１０は、天面部１７の内面側に、カバー部電極１８が形成されても良い。カバー部電極１８は、第１、第２の電極４，５と重畳する位置に形成されている。このカバー部電極１８は、第１、第２の発熱抵抗体２１，２２が発熱し、第１、第２の可溶導体８，９が溶融されると、第１、第２の電極４，５上に凝集した溶融導体が接触して濡れ広がることにより、溶融導体を保持する許容量を増加させることができる。   In the cover member 10, a cover electrode 18 may be formed on the inner surface side of the top surface portion 17. The cover part electrode 18 is formed at a position overlapping the first and second electrodes 4 and 5. When the first and second heating resistors 21 and 22 generate heat and the first and second fusible conductors 8 and 9 are melted, the cover electrode 18 has the first and second electrodes 4 and 4. When the molten conductor agglomerated on 5 comes into contact and spreads out, the tolerance for holding the molten conductor can be increased.

［短絡素子回路］
以上のような短絡素子１は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すような回路構成を有する。すなわち、短絡素子１は、第１の電極４と第２の電極５とが、正常時には絶縁され、第１、第２の発熱抵抗体２１，２２の発熱により第１、第２の可溶導体８，９が溶融すると、当該溶融導体を介して短絡するスイッチ２０を構成する（図２（Ｂ））。そして、第１の電極端子部４ａと第２の電極端子部５ａは、スイッチ２０の両端子を構成する。また、第１の可溶導体８は、第３の電極６及び第１の発熱体引出電極２３を介して第１の発熱抵抗体２１と接続されている。同様に、第２の可溶導体９は、第４の電極７及び第２の発熱体引出電極２４を介して第２の発熱抵抗体２２と接続されている。 [Short-circuit element circuit]
The short-circuit element 1 as described above has a circuit configuration as shown in FIGS. That is, in the short-circuit element 1, the first electrode 4 and the second electrode 5 are normally insulated, and the first and second fusible conductors are generated by the heat generated by the first and second heating resistors 21 and 22. When 8 and 9 are melted, the switch 20 is configured to be short-circuited via the molten conductor (FIG. 2B). The first electrode terminal portion 4a and the second electrode terminal portion 5a constitute both terminals of the switch 20. The first soluble conductor 8 is connected to the first heating resistor 21 via the third electrode 6 and the first heating element lead electrode 23. Similarly, the second fusible conductor 9 is connected to the second heating resistor 22 via the fourth electrode 7 and the second heating element extraction electrode 24.

そして、短絡素子１は、後述するように、電子機器等に組み込まれることにより、スイッチ２０の両端子４ａ、５ａが、当該電子機器の電流経路と並列に接続され、当該電流経路上の電子部品に異常が発生した場合に、スイッチ２０を短絡させ、当該電子部品をバイパスするバイパス電流経路を形成する。   As will be described later, the short-circuit element 1 is incorporated in an electronic device or the like, whereby both terminals 4a and 5a of the switch 20 are connected in parallel with the current path of the electronic device, and the electronic component on the current path When an abnormality occurs, the switch 20 is short-circuited to form a bypass current path that bypasses the electronic component.

具体的に、短絡素子１は、並列接続されている電子部品に異常が生じると、第１、第２の抵抗体端子部２１ａ，２２ａ側から電力が供給され、第１、第２の発熱抵抗体２１，２２が通電することにより発熱する。この熱により第１、第２の可溶導体８，９が溶融すると、溶融導体は、第１、第２の電極４，５上に凝集する。第１、第２の電極４，５は隣接して形成されているため、第１、第２の電極４，５上に凝集した溶融導体が結合し、これにより第１、第２の電極４，５が短絡する。すなわち、短絡素子１は、スイッチ２０の両端子間が短絡される（図２（Ｂ））。   Specifically, when an abnormality occurs in the electronic components connected in parallel, the short-circuit element 1 is supplied with power from the first and second resistor terminal portions 21a and 22a, and the first and second heating resistors. The bodies 21, 22 generate heat when energized. When the first and second soluble conductors 8 and 9 are melted by this heat, the molten conductors are aggregated on the first and second electrodes 4 and 5. Since the first and second electrodes 4 and 5 are formed adjacent to each other, the agglomerated molten conductors are coupled to each other on the first and second electrodes 4 and 5, thereby the first and second electrodes 4. , 5 are short-circuited. That is, the short-circuit element 1 is short-circuited between both terminals of the switch 20 (FIG. 2B).

なお、第１の発熱抵抗体２１への通電は、第１の可溶導体８が溶断することにより第１、第３の電極４，６間が遮断されるため、停止され、第２の発熱抵抗体２２への通電は、第２の可溶導体９が溶断することにより、第２、第４の電極５，７間が遮断されるため、停止される。   The energization of the first heating resistor 21 is stopped because the first fusible conductor 8 is melted and the first and third electrodes 4 and 6 are cut off, and the second heat generation is stopped. The energization of the resistor 22 is stopped because the second fusible conductor 9 is melted to cut off the second and fourth electrodes 5 and 7.

［第２の可溶導体の先溶融］
ここで、短絡素子１は、第２の可溶導体９が第１の可溶導体８よりも先行して溶融することが好ましい。短絡素子１は、第１の発熱抵抗体２１と第２の発熱抵抗体２２とが、別々に発熱されることから、通電のタイミングとして第２の発熱抵抗体２２を先に発熱させ、その後に第１の発熱抵抗体２１を発熱させることで、図４に示すように、容易に第２の可溶導体９を第１の可溶導体８よりも先行して溶融させ、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、確実に第１、第２の電極４，５上に、第１、第２の可溶導体８，９の溶融導体を凝集、結合させ、第１、第２の電極４，５を短絡させることができる。 [First melting of second soluble conductor]
Here, in the short-circuit element 1, it is preferable that the second soluble conductor 9 is melted prior to the first soluble conductor 8. Since the first heating resistor 21 and the second heating resistor 22 are separately heated in the short-circuit element 1, the second heating resistor 22 is first heated as the energization timing, and thereafter By causing the first heating resistor 21 to generate heat, the second soluble conductor 9 is easily melted ahead of the first soluble conductor 8 as shown in FIG. (B), the molten conductors of the first and second fusible conductors 8 and 9 are surely agglomerated and bonded onto the first and second electrodes 4 and 5, and the first and second The electrodes 4 and 5 can be short-circuited.

また、短絡素子１は、第２の可溶導体９を、第１の可溶導体８よりも幅狭に形成することにより、第２の可溶導体９を第１の可溶導体よりも先に溶断するようにしてもよい。第２の可溶導体９を幅狭に形成することにより、溶断時間を短くすることができるため、第２の可溶導体９が第１の可溶導体８よりも先行して溶融させることができる。   Moreover, the short circuit element 1 forms the 2nd soluble conductor 9 ahead of the 1st soluble conductor by forming the 2nd soluble conductor 9 narrower than the 1st soluble conductor 8. FIG. You may make it melt into. Since the fusing time can be shortened by forming the second fusible conductor 9 narrow, the second fusible conductor 9 can be melted ahead of the first fusible conductor 8. it can.

［電極面積］
また、短絡素子１は、第１の電極４の面積を第３の電極６よりも広くし、第２の電極５の面積を第４の電極７よりも広くすることが好ましい。溶融導体の保持量は、電極面積に比例して多くなるため、第１、第２の電極４，５の面積を第３、第４の電極６，７よりも広く形成することにより、より多くの溶融導体を第１、第２の電極４，５上に凝集させることができ、第１、第２の電極４，５間を確実に短絡させることができる。 [Electrode area]
In the short-circuit element 1, the area of the first electrode 4 is preferably larger than that of the third electrode 6, and the area of the second electrode 5 is preferably larger than that of the fourth electrode 7. Since the holding amount of the molten conductor increases in proportion to the electrode area, the area of the first and second electrodes 4 and 5 is made larger than that of the third and fourth electrodes 6 and 7, thereby increasing the amount of the molten conductor. The molten conductor can be agglomerated on the first and second electrodes 4 and 5, and the first and second electrodes 4 and 5 can be reliably short-circuited.

［短絡素子の変形例］
なお、短絡素子１は、必ずしも、第１、第２の発熱抵抗体２１，２２を絶縁層１１によって被覆する必要はなく、図５に示すように、第１、第２の発熱抵抗体２１，２２が絶縁基板２の内部に設置されてもよい。絶縁基板２の材料として熱伝導性に優れたものを用いることにより、第１、第２の発熱抵抗体２１，２２は、ガラス層等の絶縁層１１を介した場合と同等に加熱することができる。 [Modification of short circuit element]
Note that the short-circuit element 1 does not necessarily need to cover the first and second heating resistors 21 and 22 with the insulating layer 11, and as shown in FIG. 5, the first and second heating resistors 21 and 22, 22 may be installed inside the insulating substrate 2. By using a material having excellent thermal conductivity as the material of the insulating substrate 2, the first and second heating resistors 21 and 22 can be heated in the same manner as when the insulating layer 11 such as a glass layer is interposed. it can.

また、短絡素子１は、図６に示すように、第１、第２の発熱抵抗体２１，２２が絶縁基板２の第１〜第４の電極４，５，６，７の形成面と反対の裏面に設置されてもよい。第１、第２の発熱抵抗体２１，２２を絶縁基板２の裏面に形成することにより、絶縁基板２内に形成するよりも簡易な工程で形成することができる。なお、この場合、第１、第２の発熱抵抗体２１，２２上には、絶縁層１１が形成されると抵抗体の保護や実装時の絶縁性確保と言う意味で好ましい。   Further, as shown in FIG. 6, in the short-circuit element 1, the first and second heating resistors 21, 22 are opposite to the formation surfaces of the first to fourth electrodes 4, 5, 6, 7 of the insulating substrate 2. It may be installed on the back side of. By forming the first and second heat generating resistors 21 and 22 on the back surface of the insulating substrate 2, the first and second heat generating resistors 21 and 22 can be formed by a simpler process than in the insulating substrate 2. In this case, it is preferable that the insulating layer 11 is formed on the first and second heating resistors 21 and 22 in terms of protecting the resistor and ensuring insulation during mounting.

さらに、短絡素子１は、図７に示すように、第１、第２の発熱抵抗体２１，２２が絶縁基板２の第１〜第４の電極４，５，６，７の形成面上に設置されてもよい。第１、第２の発熱抵抗体２１，２２を絶縁基板２の表面に形成することにより、絶縁基板２内に形成するよりも簡易な工程で形成することができる。なお、この場合も、第１、第２の発熱抵抗体２１，２２上には、絶縁層１１が形成される事が好ましい。   Further, as shown in FIG. 7, the short-circuit element 1 includes first and second heating resistors 21 and 22 on the formation surface of the first to fourth electrodes 4, 5, 6, and 7 of the insulating substrate 2. It may be installed. By forming the first and second heat generating resistors 21 and 22 on the surface of the insulating substrate 2, the first and second heat generating resistors 21 and 22 can be formed by a simpler process than forming in the insulating substrate 2. In this case also, it is preferable that the insulating layer 11 is formed on the first and second heating resistors 21 and 22.

また、第１の電極４又は第２の電極５のいずれか一方に接続される保護抵抗を備える構成としてもよい。ここで、保護抵抗は、短絡素子に接続する電子部品の内部抵抗相当の抵抗値とし、発熱抵抗体２１，２２の抵抗値よりも小さくする。すなわち、電子部品が正常に作動している場合、電流は短絡素子側へは流れず電子部品側に流れる。   Moreover, it is good also as a structure provided with the protective resistance connected to any one of the 1st electrode 4 or the 2nd electrode 5. FIG. Here, the protective resistance is a resistance value corresponding to the internal resistance of the electronic component connected to the short-circuit element, and is smaller than the resistance values of the heating resistors 21 and 22. That is, when the electronic component is operating normally, current does not flow to the short-circuit element side but flows to the electronic component side.

また、本発明が適用された短絡素子は、絶縁基板２の裏面に第１、第２の電極とスルーホールを介して連続する外部端子１２を設ける以外にも、図８（Ａ）（Ｂ）に示す短絡素子３０のように、絶縁基板２の第１、第２の電極４，５が形成された表面に、第1の電極４と連続する第1の外部接続電極３１、第1の外部接続電極３１上に設けられた１個もしくは複数個からなる第1の外部接続端子３２、第２の電極５と連続する第２の外部接続電極３３、第２の外部接続電極３３上に設けられた１個もしくは複数個からなる第２の外部接続端子３４を形成するようにしてもよい。   The short-circuit element to which the present invention is applied is not limited to providing the external terminal 12 continuous with the first and second electrodes through the through-holes on the back surface of the insulating substrate 2. A first external connection electrode 31 that is continuous with the first electrode 4 and a first external electrode are formed on the surface of the insulating substrate 2 on which the first and second electrodes 4 and 5 are formed. One or a plurality of first external connection terminals 32 provided on the connection electrode 31, a second external connection electrode 33 continuous with the second electrode 5, and a second external connection electrode 33 are provided. Alternatively, one or a plurality of second external connection terminals 34 may be formed.

第１、第２の外部接続電極３１，３３は、短絡素子３０と短絡素子３０が組み込まれる電子機器の回路とを接続する電極であり、第１の外部接続電極３１は第１の電極４と連続され、第２の外部接続電極３３は第２の電極５と連続されている。   The first and second external connection electrodes 31 and 33 are electrodes that connect the short-circuit element 30 and a circuit of an electronic device in which the short-circuit element 30 is incorporated, and the first external connection electrode 31 is connected to the first electrode 4. The second external connection electrode 33 is continuous with the second electrode 5.

第１、第２の外部接続電極３１，３３は、ＣｕやＡｇ等の一般的な電極材料を用いて形成され、絶縁基板２の第１、第２の電極４，５の形成面と同一面に形成されている。すなわち、図８に示す短絡素子３０は、第１、第２の可溶導体８，９が設けられる表面が実装面となる。なお、第１、第２の外部接続電極３１，３３は、第１、第２の電極４，５と同時に形成することができる。   The first and second external connection electrodes 31 and 33 are formed using a general electrode material such as Cu or Ag, and are the same surface as the formation surface of the first and second electrodes 4 and 5 of the insulating substrate 2. Is formed. That is, in the short-circuit element 30 shown in FIG. 8, the surface on which the first and second soluble conductors 8 and 9 are provided is the mounting surface. The first and second external connection electrodes 31 and 33 can be formed simultaneously with the first and second electrodes 4 and 5.

第１の外部接続電極３１上には、第１の外部接続端子３２が設けられている。同様に、第２の外部接続電極３３上には、第２の外部接続端子３４が設けられている。これら第１、第２の外部接続端子３２，３４は、電子機器へ実装するための接続端子であり、例えば金属バンプや、金属ポストを用いて形成されている。また、第１、第２の外部接続端子３２，３４は、図８（Ａ）に示すように、絶縁基板２上に設けられたカバー部材１０よりも突出する高さを有し、短絡素子３０の実装対象物となる基板側に実装可能とされている。   A first external connection terminal 32 is provided on the first external connection electrode 31. Similarly, a second external connection terminal 34 is provided on the second external connection electrode 33. The first and second external connection terminals 32 and 34 are connection terminals for mounting on an electronic device, and are formed using, for example, metal bumps or metal posts. Further, as shown in FIG. 8A, the first and second external connection terminals 32 and 34 have a height protruding from the cover member 10 provided on the insulating substrate 2, and the short-circuit element 30. It can be mounted on the side of the board that is the mounting target.

なお、短絡素子３０の第１の発熱抵抗体２１は、第１の発熱体引出電極２３、及び第１の抵抗体端子部２１ａを介して、第１の抵抗体接続端子２１ｂが形成されている。また、短絡素子３０の第２の発熱抵抗体２２は、第２の発熱体引出電極２４、及び第２の抵抗体端子部２２ａを介して、第２の抵抗体接続端子２２ｂが形成されている。第１、第２の抵抗体接続端子２１ｂ，２２ｂは、第１、第２の外部接続端子３２，３４と同様に、金属バンプや金属ポストを用いて形成され、絶縁層１１を介して上方に突出されている。   The first heating resistor 21 of the short-circuit element 30 has a first resistor connection terminal 21b formed through the first heating element lead-out electrode 23 and the first resistor terminal portion 21a. . Further, the second heating resistor 22 of the short-circuit element 30 is formed with a second resistor connection terminal 22b via the second heating element lead-out electrode 24 and the second resistor terminal portion 22a. . The first and second resistor connection terminals 21b and 22b are formed using metal bumps or metal posts in the same manner as the first and second external connection terminals 32 and 34, and are disposed upward via the insulating layer 11. It is protruding.

このように、短絡素子３０は、上記短絡素子１のように絶縁基板２の裏面に外部端子１２を設けて第１、第２の電極４，５と当該外部端子１２とをスルーホールによって接続するものではなく、第１、第２の電極４，５と同一表面に、外部接続電極３１，３３を介して外部接続端子３２，３４を形成している。そして、図８（Ｂ）に示すように、短絡素子３０は、第１の電極４と第２の電極５とが短絡したときの、第１、第２の外部接続電極３１，３３間の導通抵抗よりも、第１の外部接続端子３２と第２の外部接続端子３４との合成抵抗が低く構成されている。   As described above, the short-circuit element 30 is provided with the external terminal 12 on the back surface of the insulating substrate 2 like the short-circuit element 1 and connects the first and second electrodes 4 and 5 and the external terminal 12 through a through hole. Instead, external connection terminals 32 and 34 are formed on the same surface as the first and second electrodes 4 and 5 via external connection electrodes 31 and 33. As shown in FIG. 8B, the short-circuit element 30 is connected between the first and second external connection electrodes 31 and 33 when the first electrode 4 and the second electrode 5 are short-circuited. The combined resistance of the first external connection terminal 32 and the second external connection terminal 34 is configured to be lower than the resistance.

これにより、短絡素子３０は、第１、第２の電極４，５が短絡しバイパス電流経路を構成した際における定格を向上させ、大電流に対応することができる。すなわち、ＨＥＶやＥＶ等の動力源として使用されるリチウムイオン二次電池等の大電流用途においては、短絡素子の定格のさらなる向上が求められている。そして、可溶導体によって短絡された第１、第２の外部接続電極３１，３３間の導通抵抗は定格向上に応えることができる程度に十分下げることができる（例えば０．４ｍΩ未満）。   Thereby, the short-circuit element 30 can improve the rating when the first and second electrodes 4 and 5 are short-circuited to form a bypass current path, and can cope with a large current. That is, in high current applications such as lithium ion secondary batteries used as power sources such as HEV and EV, further improvement of the rating of the short-circuit element is required. And the conduction | electrical_connection resistance between the 1st, 2nd external connection electrodes 31 and 33 short-circuited by the soluble conductor can fully be lowered | hung to such an extent that it can respond to a rating improvement (for example, less than 0.4 m (ohm)).

しかし、絶縁基板２の裏面に外部端子１２を設け、第１、第２の電極４，５と当該外部端子１２とをスルーホールによって接続する短絡素子１においては、第１、第２の電極４，５と外部端子１２との間の導通抵抗が高く（例えば０．５〜１．０ｍΩ）、スルーホール内に導体を充填したとしても、短絡素子全体の導通抵抗を下げるには限界がある。   However, in the short-circuit element 1 in which the external terminal 12 is provided on the back surface of the insulating substrate 2 and the first and second electrodes 4 and 5 and the external terminal 12 are connected by a through hole, the first and second electrodes 4 , 5 and the external terminal 12 have a high conduction resistance (for example, 0.5 to 1.0 mΩ), and even if a conductor is filled in the through hole, there is a limit to lowering the conduction resistance of the entire short-circuit element.

また、高抵抗の第１、第２の電極４，５と外部端子１２との間に大電流を流すことによる発熱で、バイパス電流経路の破壊や、他の周辺機器への熱影響も懸念される。   In addition, heat generated by flowing a large current between the high resistance first and second electrodes 4 and 5 and the external terminal 12 may cause damage to the bypass current path and thermal effects on other peripheral devices. The

この点、短絡素子３０は、第１、第２の電極４，５と同一表面に外部接続端子３２，３４を設けている。この外部接続端子３２，３４は、外部接続電極３１，３３上に設けるものであり、形状やサイズ等の自由度が高く、導通抵抗の低い端子を容易に設けることができる。これにより、短絡素子３０は、第１の電極４と第２の電極５とが短絡したときの、第１、第２の外部接続電極３１，３３間の導通抵抗よりも、第１の外部接続端子３２と第２の外部接続端子３４との合成抵抗が低く構成されている。   In this regard, the short-circuit element 30 is provided with external connection terminals 32 and 34 on the same surface as the first and second electrodes 4 and 5. The external connection terminals 32 and 34 are provided on the external connection electrodes 31 and 33, and a terminal having a high degree of freedom in shape and size and having a low conduction resistance can be easily provided. As a result, the short-circuit element 30 has the first external connection rather than the conduction resistance between the first and second external connection electrodes 31 and 33 when the first electrode 4 and the second electrode 5 are short-circuited. The combined resistance of the terminal 32 and the second external connection terminal 34 is configured to be low.

したがって、短絡素子３０によれば、短絡素子１の構成おいては高くなる第１、第２の外部接続電極３１，３３から先の導通抵抗を容易に下げることができ、定格の飛躍的な向上を図ることができる。   Therefore, according to the short-circuit element 30, it is possible to easily lower the conduction resistance ahead of the first and second external connection electrodes 31 and 33, which are high in the configuration of the short-circuit element 1, and dramatically improve the rating. Can be achieved.

第１、第２の外部接続端子３２，３４としては、例えば、Ｓｎを主成分とするＰｂフリーハンダからなる金属バンプや金属ポストを用いて構成することができる。金属バンプや金属ポストの形状は問わない。第１、第２の外部接続端子３２，３４の抵抗値は材料や形状、サイズから求めることができる。一例として、Ｃｕコアの表面にハンダをコーティングした直方体の金属ポスト（Ｃｕコア：０．６ｍｍ×０．６ｍｍ、断面積０．３６ｍｍ２、高さ１ｍｍ、比抵抗１７．２μΩ・ｍｍ）を用いた場合、その１端子のＣｕコア部抵抗値は約０．０４８ｍΩであり、ハンダコーティング分を考慮すると第１、第２の外部接続端子３２，３４を直列接続させた抵抗値が０．０９６ｍΩ未満と低く、短絡素子３０全体の定格を向上できることがわかる。 The first and second external connection terminals 32 and 34 can be configured using, for example, metal bumps or metal posts made of Pb-free solder whose main component is Sn. The shape of the metal bump or the metal post is not limited. The resistance values of the first and second external connection terminals 32 and 34 can be obtained from the material, shape, and size. As an example, a rectangular parallelepiped metal post (Cu core: 0.6 mm × 0.6 mm, cross-sectional area 0.36 mm 2 , height 1 mm, specific resistance 17.2 μΩ · mm) was used. In this case, the resistance value of the Cu core portion of one terminal is about 0.048 mΩ, and the resistance value obtained by connecting the first and second external connection terminals 32 and 34 in series is less than 0.096 mΩ in consideration of the solder coating. It can be seen that the overall rating of the short-circuit element 30 can be improved.

なお、短絡素子３０は、短絡時における第１、第２の外部接続端子３２，３４間に亘る抵抗値より素子全体の全抵抗値を求め、この全抵抗値と既知である第１、第２の外部接続端子３２，３４の合成抵抗との差より、短絡時における第１、第２の外部接続電極３１，３３間の導通抵抗を求めることができる。また、短絡素子３０は、短絡時における第１、第２の外部接続電極３１，３３間の抵抗を測定し、短絡時における素子全体の全抵抗値との差より、第１、第２の外部接続端子３２，３４の合成抵抗を求めることができる。   In addition, the short circuit element 30 calculates | requires the total resistance value of the whole element from the resistance value between the 1st, 2nd external connection terminals 32 and 34 at the time of a short circuit, and this 1st, 2nd known with this total resistance value. From the difference from the combined resistance of the external connection terminals 32 and 34, the conduction resistance between the first and second external connection electrodes 31 and 33 at the time of short circuit can be obtained. The short-circuit element 30 measures the resistance between the first and second external connection electrodes 31 and 33 at the time of the short-circuit, and the first and second external elements are calculated from the difference from the total resistance value of the entire element at the time of the short-circuit. The combined resistance of the connection terminals 32 and 34 can be obtained.

また、図９に示すように、短絡素子３０は、第１、第２の外部接続電極３１，３３を矩形状に形成する等により広く設け、第１、第２の外部接続端子３２，３４を複数設けることにより導通抵抗を下げるようにしてもよい。その他にも、短絡素子３０は、広く設けた第１、第２の外部接続電極３１，３３に大径の第１、第２の外部接続端子３２，３４を設けることにより導通抵抗を下げるようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 9, the short-circuit element 30 is widely provided by forming the first and second external connection electrodes 31 and 33 in a rectangular shape, and the first and second external connection terminals 32 and 34 are provided. The conduction resistance may be lowered by providing a plurality. In addition, the short-circuit element 30 reduces the conduction resistance by providing the first and second external connection terminals 32 and 34 having large diameters on the widely provided first and second external connection electrodes 31 and 33. May be.

また、第１、第２の外部接続端子３２，３４は、コアとなる高融点金属３２ａ，３４ａの表面に低融点金属層３２ｂ，３４ｂを設けることにより形成してもよい。低融点金属層３２ｂ，３４ｂを構成する金属としては、Ｓｎを主成分とするＰｂフリーハンダなどのハンダを好適に用いることができ、高融点金属３２ａ，３４ａとしては、ＣｕやＡｇを主成分とする合金などを好適に用いることができる。   The first and second external connection terminals 32 and 34 may be formed by providing low melting point metal layers 32b and 34b on the surfaces of the high melting point metals 32a and 34a serving as cores. As the metal constituting the low melting point metal layers 32b and 34b, solder such as Pb-free solder containing Sn as a main component can be preferably used. As the high melting point metals 32a and 34a, Cu or Ag is used as a main component. An alloy to be used can be preferably used.

高融点金属３２ａ，３４ａの表面に低融点金属層３２ｂ，３４ｂを設けることにより、短絡素子３０をリフロー実装する場合に、リフロー温度が低融点金属層３２ｂ，３４ｂの溶融温度を超えて、低融点金属が溶融しても、第１、第２の外部接続端子３２，３４として溶融することを防止することができる。また、第１、第２の外部接続端子３２，３４は、外層を構成する低融点金属を用いて、第１、第２の外部接続電極３１，３３へ接続することができる。   By providing the low melting point metal layers 32b and 34b on the surfaces of the high melting point metals 32a and 34a, the reflow temperature exceeds the melting temperature of the low melting point metal layers 32b and 34b when the short circuit element 30 is reflow mounted. Even if the metal melts, it can be prevented from melting as the first and second external connection terminals 32 and 34. The first and second external connection terminals 32 and 34 can be connected to the first and second external connection electrodes 31 and 33 using a low melting point metal constituting the outer layer.

第１、第２の外部接続端子３２，３４は、高融点金属３２ａ，３４ａに低融点金属をメッキ技術を用いて成膜することにより形成することができ、またその他の周知の積層技術、膜形成技術を用いることによっても形成することができる。   The first and second external connection terminals 32, 34 can be formed by forming a low melting point metal on the high melting point metal 32a, 34a using a plating technique, and other well-known lamination techniques and films. It can also be formed by using a forming technique.

なお、第１、第２の外部接続端子３２，３４は、金属バンプや金属ポストを用いて形成する他にも、導電メッキ層や、導電ペーストを塗布することにより形成された導電層により形成してもよい。   The first and second external connection terminals 32 and 34 are formed by using a conductive plating layer or a conductive layer formed by applying a conductive paste, in addition to using metal bumps or metal posts. May be.

また、第１、第２の外部接続端子３２，３４は、短絡素子３０が実装される基板等の実装対象物側に予め設け、短絡素子が実装された実装体において、第１、第２の外部接続電極３１，３３、あるいは第１、第２の電極４，５と接続されるようにしてもよい。   Further, the first and second external connection terminals 32 and 34 are provided in advance on the mounting object side such as a substrate on which the short-circuit element 30 is mounted, and in the mounting body on which the short-circuit element is mounted, The external connection electrodes 31 and 33 or the first and second electrodes 4 and 5 may be connected.

［バッテリパックの回路構成］
次いで、短絡素子１を組み込んだ電子機器の回路構成について説明する。図１０は、クルマや電動工具等の各種電子機器に搭載されて用いられるリチウムイオンバッテリーが内蔵されたバッテリパック４０の回路構成を示す図である。図１０（Ａ）に示すように、バッテリパック４０は、電流経路上に複数のバッテリセル４１が直列に接続されることで、高電圧、大電流を確保している。また、バッテリパック４０は、各バッテリセル４１に、当該バッテリセル４１の過充電あるいは過放電等の異常時に電流経路を遮断する保護素子４２が接続されている。 [Battery pack circuit configuration]
Next, a circuit configuration of an electronic device incorporating the short-circuit element 1 will be described. FIG. 10 is a diagram illustrating a circuit configuration of a battery pack 40 in which a lithium ion battery used in various electronic devices such as a car and an electric tool is built. As shown in FIG. 10A, the battery pack 40 ensures a high voltage and a large current by connecting a plurality of battery cells 41 in series on the current path. In the battery pack 40, a protection element 42 that interrupts the current path when an abnormality such as overcharge or overdischarge of the battery cell 41 is connected to each battery cell 41.

保護素子４２は、図１１（Ａ）（Ｂ）に示すように、絶縁基板４４と、絶縁基板４４に積層され、絶縁部材４５に覆われた発熱抵抗体４６と、絶縁基板４４の両端に形成された電極４７（Ａ１），４７（Ａ２）と、絶縁部材４５上に発熱抵抗体４６と重畳するように積層された発熱体引出電極４８と、両端が電極４７（Ａ１），４７（Ａ２）にそれぞれ接続され、中央部が発熱体引出電極４８に接続された可溶導体４９とを備える。   As shown in FIGS. 11A and 11B, the protection element 42 is formed on the insulating substrate 44, the heating resistor 46 laminated on the insulating substrate 44 and covered with the insulating member 45, and both ends of the insulating substrate 44. Electrodes 47 (A 1) and 47 (A 2), a heating element extraction electrode 48 laminated on the insulating member 45 so as to overlap the heating resistor 46, and electrodes 47 (A 1) and 47 (A 2) at both ends. And a fusible conductor 49 having a central portion connected to the heating element extraction electrode 48.

絶縁基板４４は、上述した絶縁基板２と同様の材料を用いて、略方形状に形成されている。発熱抵抗体４６は、上述した第１、第２の発熱抵抗体２１，２２と同様の材料を用いて、同様の製法で形成される。保護素子４２は、発熱抵抗体４６を覆うように絶縁部材４５が配置され、この絶縁部材４５を介して発熱抵抗体４６に対向するように発熱体引出電極４８が配置される。発熱抵抗体４６の熱を効率良く可溶導体４９に伝えるために、発熱抵抗体４６と絶縁基板４４の間に絶縁部材４５を積層しても良い。発熱体引出電極４８の一端は、発熱体電極５０（Ｐ１）に接続される。また、発熱抵抗体４６の他端は、他方の発熱体電極５０（Ｐ２）に接続される。可溶導体４９は、上述した第１、第２の可溶導体８，９と同じものを用いることができる。   The insulating substrate 44 is formed in a substantially rectangular shape using the same material as that of the insulating substrate 2 described above. The heating resistor 46 is formed by the same manufacturing method using the same material as the first and second heating resistors 21 and 22 described above. In the protection element 42, an insulating member 45 is disposed so as to cover the heating resistor 46, and a heating element extraction electrode 48 is disposed so as to face the heating resistor 46 through the insulating member 45. In order to efficiently transfer the heat of the heating resistor 46 to the fusible conductor 49, an insulating member 45 may be laminated between the heating resistor 46 and the insulating substrate 44. One end of the heating element extraction electrode 48 is connected to the heating element electrode 50 (P1). The other end of the heating resistor 46 is connected to the other heating element electrode 50 (P2). The soluble conductor 49 can be the same as the first and second soluble conductors 8 and 9 described above.

なお、保護素子４２においても、上記短絡素子１と同様に、可溶導体４９の酸化防止のために、可溶導体４９上のほぼ全面にフラックスを塗布してもよい。また、保護素子４２は、内部を保護するためにカバー部材を絶縁基板４４上に載置してもよい。   Also in the protective element 42, as with the short-circuit element 1, flux may be applied to almost the entire surface of the soluble conductor 49 in order to prevent oxidation of the soluble conductor 49. In addition, the protection element 42 may place a cover member on the insulating substrate 44 in order to protect the inside.

以上のような保護素子４２は、図１２に示すような回路構成を有する。すなわち、保護素子４２は、発熱体引出電極４８を介して直列接続された可溶導体４９と、可溶導体４９の接続点を介して通電して発熱させることによって可溶導体４９を溶融する発熱抵抗体４６とからなる回路構成である。保護素子４２の２個の電極４７のうち、一方は、Ａ１に接続され、他方は、Ａ２に接続される。また、発熱体引出電極４８とこれに接続された発熱体電極５０は、Ｐ１に接続され、他方の発熱体電極５０は、Ｐ２に接続される。   The protective element 42 as described above has a circuit configuration as shown in FIG. That is, the protection element 42 generates heat by melting the soluble conductor 49 by energizing the soluble conductor 49 connected in series via the heating element extraction electrode 48 and the connection point of the soluble conductor 49 to generate heat. The circuit configuration includes a resistor 46. Of the two electrodes 47 of the protection element 42, one is connected to A1, and the other is connected to A2. Further, the heating element extraction electrode 48 and the heating element electrode 50 connected thereto are connected to P1, and the other heating element electrode 50 is connected to P2.

そして、保護素子４２は、図１０（Ａ）に示すように、リチウムイオン二次電池のバッテリパック４０内の回路に用いられる。バッテリパック４０は、直列に接続された複数のバッテリユニット８４を有する。各バッテリユニット８４は、バッテリセル４１と、保護素子４２と、短絡素子１と、保護素子４２の動作を制御する第１の電流制御素子８１と、短絡素子１の動作を制御する第２、第３の電流制御素子８２，８３と、保護抵抗５４とで構成される。   And the protection element 42 is used for the circuit in the battery pack 40 of a lithium ion secondary battery, as shown to FIG. 10 (A). The battery pack 40 has a plurality of battery units 84 connected in series. Each battery unit 84 includes a battery cell 41, a protection element 42, a short-circuit element 1, a first current control element 81 that controls the operation of the protection element 42, and a second and second control that controls the operation of the short-circuit element 1. 3 current control elements 82 and 83 and a protective resistor 54.

また、バッテリパック４０は、バッテリユニット８４と、バッテリユニット８４の充放電を制御する充放電制御回路５５と、各バッテリユニット８４のバッテリセル４１の電圧を検出するとともに、保護素子４２や短絡素子１の動作を制御する第１〜第３の電流制御素子８１〜８３に異常信号を出力する検出回路５６とを備える。   The battery pack 40 detects the voltage of the battery unit 84, the charge / discharge control circuit 55 that controls charging / discharging of the battery unit 84, and the battery cell 41 of each battery unit 84, and the protection element 42 and the short-circuit element 1. And a detection circuit 56 that outputs an abnormal signal to the first to third current control elements 81 to 83 that control the operation.

各バッテリユニット８４は、保護素子４２の電極４７（Ａ１）がバッテリセル４１と直列に接続され、電極４７（Ａ２）がバッテリパック４０の充放電電流経路に接続される。また、バッテリユニット８４は、短絡素子１の第２の電極端子部５ａが保護素子４２の開放端と、保護抵抗５４を介して接続され、第１の電極端子部４ａがバッテリセル４１の開放端と接続されることにより、保護素子４２及びバッテリセル４１と、短絡素子１とが並列に接続されている。また、バッテリユニット８４は、保護素子４２の発熱体電極５０（Ｐ２）が第１の電流制御素子８１と接続され、短絡素子１の第１の抵抗体端子部２１ａが第２の電流制御素子８２と接続され、短絡素子１の第２の抵抗体端子部２２ａが第３の電流制御素子８３と接続されている。   In each battery unit 84, the electrode 47 (A1) of the protection element 42 is connected in series with the battery cell 41, and the electrode 47 (A2) is connected to the charge / discharge current path of the battery pack 40. In the battery unit 84, the second electrode terminal portion 5 a of the short-circuit element 1 is connected to the open end of the protective element 42 via the protective resistor 54, and the first electrode terminal portion 4 a is open to the battery cell 41. , The protection element 42 and the battery cell 41 and the short-circuit element 1 are connected in parallel. Further, in the battery unit 84, the heating element electrode 50 (P2) of the protection element 42 is connected to the first current control element 81, and the first resistor terminal portion 21a of the short-circuit element 1 is the second current control element 82. And the second resistor terminal portion 22 a of the short-circuit element 1 is connected to the third current control element 83.

検出回路５６は、各バッテリセル４１と接続され、各バッテリセル４１の電圧値を検出して、各電圧値を充放電制御回路５５の制御部５９に供給する。また、検出回路５６は、バッテリセル４１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４１を有するバッテリユニット８４の第１〜第３の電流制御素子８１〜８３へ異常信号を出力する。   The detection circuit 56 is connected to each battery cell 41, detects the voltage value of each battery cell 41, and supplies each voltage value to the control unit 59 of the charge / discharge control circuit 55. Further, when the battery cell 41 becomes an overcharge voltage or an overdischarge voltage, the detection circuit 56 sends an abnormal signal to the first to third current control elements 81 to 83 of the battery unit 84 having the battery cell 41. Output.

第１〜第３の電流制御素子８１〜８３は、たとえばＦＥＴにより構成され、検出回路５６から出力される検出信号によって、バッテリセル４１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４２及び短絡素子１を動作させて、バッテリユニット８４の充放電電流経路を第３、第４の電流制御素子５７，５８のスイッチ動作によらず遮断するとともに、短絡素子１のスイッチ２０を短絡させ、当該バッテリユニット８４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 first to third current control elements 81 to 83 are constituted by, for example, FETs, and the voltage value of the battery cell 41 is set to a voltage exceeding a predetermined overdischarge or overcharge state by a detection signal output from the detection circuit 56. At this time, the protection element 42 and the short-circuit element 1 are operated to cut off the charging / discharging current path of the battery unit 84 regardless of the switching operation of the third and fourth current control elements 57 and 58, and the short-circuit element 1. Is controlled so as to form a bypass current path that bypasses the battery unit 84.

このようなバッテリパック４０は、正常時には、短絡素子１のスイッチ２０が短絡されていないため、図１０（Ａ）に示すように、電流Ｅは保護素子４２及びバッテリセル４１側に流れる。   In such a battery pack 40, since the switch 20 of the short-circuit element 1 is not short-circuited at the normal time, the current E flows to the protection element 42 and the battery cell 41 side as shown in FIG.

バッテリセル４１に電圧異常等が検知されると、検出回路５６より第１の電流制御素子８１に異常信号が出力され、保護素子４２の発熱抵抗体４６が発熱される。図１０（Ｂ）に示すように、保護素子４２は、発熱抵抗体４６によって、可溶導体４９を加熱、溶融させることにより、電極４７（Ａ１），４７（Ａ２）間を遮断する。これにより、異常なバッテリセル４１を有する当該バッテリユニット８４を、バッテリパック８０の充放電電流経路上から遮断することができる。なお、可溶導体４９が溶断することにより、発熱抵抗体４６への給電は停止される。   When a voltage abnormality or the like is detected in the battery cell 41, an abnormality signal is output from the detection circuit 56 to the first current control element 81, and the heating resistor 46 of the protection element 42 is heated. As shown in FIG. 10B, the protection element 42 heats and melts the fusible conductor 49 by the heating resistor 46, thereby blocking between the electrodes 47 (A1) and 47 (A2). Thereby, the battery unit 84 having the abnormal battery cell 41 can be blocked from the charge / discharge current path of the battery pack 80. Note that power supply to the heating resistor 46 is stopped when the fusible conductor 49 is melted.

次いで、バッテリパック４０は、検出回路５６により当該バッテリユニット８４の第２の電流制御素子８２にも異常信号が出力され、短絡素子１の第１の発熱抵抗体２１も発熱する。図１０（Ｃ）に示すように、短絡素子１は、第１の発熱抵抗体２１によって第１の可溶導体８を加熱、溶融させることにより、第１の電極４上に溶融導体が凝集する。また、バッテリパック４０は、第２の電流制御素子８２への出力に続いて、第３の電流制御素子８３へ異常信号を出力し、第２の発熱抵抗体２２を発熱させる。短絡素子１は、第２の発熱抵抗体２２によって第２の可溶導体９を加熱、溶融させることにより、第２の電極４上に溶融導体が凝集する。   Next, in the battery pack 40, an abnormality signal is output to the second current control element 82 of the battery unit 84 by the detection circuit 56, and the first heating resistor 21 of the short-circuit element 1 also generates heat. As shown in FIG. 10C, in the short-circuit element 1, the molten conductor aggregates on the first electrode 4 by heating and melting the first soluble conductor 8 by the first heating resistor 21. . Further, the battery pack 40 outputs an abnormal signal to the third current control element 83 subsequent to the output to the second current control element 82 to cause the second heating resistor 22 to generate heat. In the short-circuit element 1, the molten conductor aggregates on the second electrode 4 by heating and melting the second soluble conductor 9 by the second heating resistor 22.

これにより、バッテリパック８０は、図１０（Ｄ）に示すように、スイッチ２０の第１の電極端子部４ａ及び第２の電極端子部５ａが短絡され、当該バッテリユニット８４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。なお、第１、第２の可溶導体８，９が溶断することにより、第１、第２の発熱抵抗体２１，２２への給電は停止される。   As a result, as shown in FIG. 10D, the battery pack 80 is configured such that the first electrode terminal portion 4a and the second electrode terminal portion 5a of the switch 20 are short-circuited to bypass the battery unit 84. Can be formed. The first and second fusible conductors 8 and 9 are blown, whereby the power supply to the first and second heating resistors 21 and 22 is stopped.

なお、保護抵抗５４は、バッテリセル４１の内部抵抗とほぼ同じ抵抗値を有することにより、バイパス電流経路上においても、正常時と同じ容量とすることができる。   The protective resistor 54 has substantially the same resistance value as the internal resistance of the battery cell 41, so that the same capacity as that in the normal state can be obtained on the bypass current path.

このようなバッテリパック４０によっても、一つのバッテリユニット８４に異常が起きた場合にも、当該バッテリユニット８４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ユニット８４によって充放電機能を維持することができる。   Even in such a battery pack 40, even when an abnormality occurs in one battery unit 84, a bypass current path that bypasses the battery unit 84 can be formed, and charging / discharging is performed by the remaining normal battery units 84. The function can be maintained.

［短絡素子（保護抵抗内蔵）］
また、短絡素子は、予め保護抵抗を内蔵させて形成してもよい。図１３は、絶縁基板２上に保護抵抗６１が形成された短絡素子６０の平面図である。短絡素子６０は、上述した短絡素子１の構成に加え、第２の電極５と接続された保護抵抗６１が形成され、この保護抵抗６１を介して第２の電極端子部５ａが形成されている。保護抵抗６１は、上述した第１，第２の発熱抵抗体２１，２２と同じ材料を用いて、同一のプロセスで同時に形成することができる。 [Short-circuit element (built-in protection resistor)]
Further, the short-circuit element may be formed by incorporating a protective resistor in advance. FIG. 13 is a plan view of the short-circuit element 60 in which the protective resistor 61 is formed on the insulating substrate 2. In addition to the configuration of the short-circuit element 1 described above, the short-circuit element 60 includes a protective resistor 61 connected to the second electrode 5, and a second electrode terminal portion 5 a is formed via the protective resistor 61. . The protective resistor 61 can be formed simultaneously by the same process using the same material as the first and second heating resistors 21 and 22 described above.

このように電子機器やバッテリパックにおける内部抵抗が決まっているような場合、予め保護抵抗６１を内蔵した短絡素子６０を用いることにより、実装等の工程を省力化することができる。   As described above, when the internal resistance of the electronic device or the battery pack is determined, a process such as mounting can be saved by using the short-circuit element 60 in which the protective resistor 61 is built in in advance.

図１４（Ａ）（Ｂ）は、短絡素子６０の回路構成を示す図である。短絡素子６０の回路構成は、スイッチ２０が短絡することにより、第１の電極端子部４ａと第２の電極端子部５ａとが、保護抵抗６１を介して接続される。すなわち、短絡素子６０の回路構成は、第１、第２の可溶導体（ヒューズ）８，９と、第１、第２の可溶導体８，９の一端に接続された発熱抵抗体２１、２２と、第１、第２の可溶導体８，９の発熱抵抗体２１，２２が接続されていない他端に接続されたスイッチ２０と、スイッチ２０の端子の少なくとも一方の端子に接続された保護抵抗６１とを備え、スイッチ２０が、第１、第２の可溶導体８，９の溶断に連動して短絡するものである。   14A and 14B are diagrams showing the circuit configuration of the short-circuit element 60. FIG. As for the circuit configuration of the short-circuit element 60, the first electrode terminal portion 4 a and the second electrode terminal portion 5 a are connected via the protective resistor 61 when the switch 20 is short-circuited. That is, the circuit configuration of the short-circuit element 60 includes first and second fusible conductors (fuses) 8 and 9, and heating resistors 21 connected to one ends of the first and second fusible conductors 8 and 9, 22, the switch 20 connected to the other end of the first and second fusible conductors 8 and 9 to which the heating resistors 21 and 22 are not connected, and the switch 20 connected to at least one of the terminals. The protective resistor 61 is provided, and the switch 20 is short-circuited in conjunction with the fusing of the first and second fusible conductors 8 and 9.

なお、短絡素子６０においても、絶縁基板２の裏面に外部端子１２を設けて第１の電極端子部４ａ及び第２の電極端子部５ａと当該外部端子１２とをスルーホールによって接続する以外にも、上述した短絡素子３０と同様に、絶縁基板２の第１、第２の電極４，５が形成された表面に、第１の電極４と連続する第１の外部接続電極３１、第１の外部接続端子３２、保護抵抗６１を介して第２の電極５と連続する第２の外部接続電極３３、及び第２の外部接続端子３４を形成するようにしてもよい。   In the short-circuit element 60, the external terminal 12 is provided on the back surface of the insulating substrate 2, and the first electrode terminal portion 4a and the second electrode terminal portion 5a are connected to the external terminal 12 through a through hole. As in the case of the short-circuit element 30 described above, the first external connection electrode 31 that is continuous with the first electrode 4, the first electrode 4 is formed on the surface of the insulating substrate 2 on which the first and second electrodes 4 and 5 are formed. You may make it form the 2nd external connection electrode 33 and the 2nd external connection terminal 34 which are continued to the 2nd electrode 5 via the external connection terminal 32, the protective resistance 61. FIG.

［バッテリパックの回路構成（保護抵抗内蔵）］
図１５は、短絡素子６０を組み込んだバッテリパック７０の回路構成を示す図である。バッテリパック７０は、短絡素子６０を用いた点を除いて、上述したバッテリパック４０と同じ構成を有する。すなわち、バッテリパック７０の回路構成は、前述の短絡素子６０と、バッテリセル４１と、バッテリセル４１の電流経路上に接続され、バッテリセル４１の異常時に該バッテリセル４１への通電を電気信号で遮断する保護素子４２と、バッテリセル４１の異常を検知し、異常信号を出力する検出回路５６と、検出回路５６の異常信号を受けて動作する第１〜第３の電流制御素子８１，８２、８３とを備え、バッテリセル４１及び保護素子４２の両端と、スイッチ２０の第１、第２の可溶導体８，９との接続端子４ａ及び保護抵抗６１の開放端子５ａとを並列に接続し、発熱抵抗体２１，２２の第１、第２の抵抗体端子部２１ａ、２２ａを第２、第３の電流制御素子８２，８３に接続し、保護素子４２の電気信号の入力端子となる発熱体電極５０（Ｐ２）を第１の制御素子８１に接続し、バッテリセル４１の異常時には、検出回路５６からの異常信号を受けて第１〜第３の電流制御素子８１，８２，８３が動作し、保護素子４２によるバッテリセル４１の電流経路の遮断と、第１、第２の可溶導体８，９の溶断に連動したスイッチ２０の短絡を行い、バイパス電流経路が形成されるものである。バッテリパック７０において、各バッテリユニット８４に設けられた短絡素子６０の保護抵抗６１は、当該バッテリユニット８４のバッテリセル４１の内部抵抗とほぼ同じ抵抗値を有する。 [Battery pack circuit configuration (built-in protection resistor)]
FIG. 15 is a diagram illustrating a circuit configuration of the battery pack 70 in which the short-circuit element 60 is incorporated. The battery pack 70 has the same configuration as the battery pack 40 described above except that the short-circuit element 60 is used. That is, the circuit configuration of the battery pack 70 is connected to the above-described short-circuit element 60, the battery cell 41, and the current path of the battery cell 41, and the battery cell 41 is energized by an electrical signal when the battery cell 41 is abnormal. A protection element 42 that shuts off, a detection circuit 56 that detects an abnormality of the battery cell 41 and outputs an abnormality signal, and first to third current control elements 81 and 82 that operate in response to the abnormality signal of the detection circuit 56; 83, and both ends of the battery cell 41 and the protection element 42 are connected in parallel with the connection terminal 4a of the first and second fusible conductors 8 and 9 of the switch 20 and the open terminal 5a of the protection resistor 61. The first and second resistor terminal portions 21a and 22a of the heating resistors 21 and 22 are connected to the second and third current control elements 82 and 83, and serve as an electric signal input terminal of the protection element 42. Body electrode 0 (P2) is connected to the first control element 81, and when the battery cell 41 is abnormal, the first to third current control elements 81, 82, 83 operate in response to an abnormal signal from the detection circuit 56, The protection element 42 cuts off the current path of the battery cell 41 and shorts the switch 20 in conjunction with the fusing of the first and second fusible conductors 8 and 9 to form a bypass current path. In the battery pack 70, the protective resistance 61 of the short-circuit element 60 provided in each battery unit 84 has substantially the same resistance value as the internal resistance of the battery cell 41 of the battery unit 84.

このようなバッテリパック７０によれば、一つのバッテリユニット８４に異常が起きた場合にも、当該バッテリユニット８４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ユニット８４によって充放電機能を維持することができる。このとき、バッテリパック７０は、保護抵抗６１が、バッテリセル４１の内部抵抗とほぼ同じ抵抗値を有することにより、バイパス電流経路上においても、正常時と同じ容量とすることができる。   According to such a battery pack 70, even when an abnormality occurs in one battery unit 84, a bypass current path that bypasses the battery unit 84 can be formed and is charged by the remaining normal battery units 84. The discharge function can be maintained. At this time, since the protection resistor 61 has substantially the same resistance value as the internal resistance of the battery cell 41, the battery pack 70 can have the same capacity as normal even on the bypass current path.

［バッテリパックの回路構成（制御素子共有）］
また、図１６に示す短絡素子６０を組み込んだバッテリパック９０は、第１〜第３の電流制御素子のうち、保護素子４２と接続する電流制御素子と、第１の抵抗体端子部２１ａと接続する電流制御素子とを共有にしたものである。すなわち、図１６に示すように、バッテリパック９０は、保護素子４２の発熱体電極５０（Ｐ２）、及び短絡素子６０の第１の抵抗体端子部２１ａが第１の電流制御素子９１と接続され、短絡素子６０の第２の抵抗体端子部２２ａが第２の電流制御素子９２と接続されている。第１、第２の電流制御素子９１，９２は、検出回路５６と接続され、検出回路５６によってバッテリセル４１の過充電電圧又は過放電電圧が検出されると、異常信号が出力される。 [Battery pack circuit configuration (shared control elements)]
Also, the battery pack 90 incorporating the short-circuit element 60 shown in FIG. 16 is connected to the current control element connected to the protection element 42 and the first resistor terminal portion 21a among the first to third current control elements. The current control element to be shared is shared. That is, as shown in FIG. 16, in the battery pack 90, the heating element electrode 50 (P2) of the protection element 42 and the first resistor terminal portion 21a of the short-circuit element 60 are connected to the first current control element 91. The second resistor terminal portion 22 a of the short-circuit element 60 is connected to the second current control element 92. The first and second current control elements 91 and 92 are connected to the detection circuit 56, and when the overcharge voltage or overdischarge voltage of the battery cell 41 is detected by the detection circuit 56, an abnormal signal is output.

第１、第２の電流制御素子９１，９２は、たとえばＦＥＴにより構成され、検出回路５６から出力される異常信号によって、バッテリセル４１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４２及び短絡素子６０を動作させる。   The first and second current control elements 91 and 92 are constituted by, for example, FETs, and the voltage value of the battery cell 41 is increased to a voltage exceeding a predetermined overdischarge or overcharge state by an abnormal signal output from the detection circuit 56. When this happens, the protection element 42 and the short-circuit element 60 are operated.

このとき検出回路５６は、先ず第１の電流制御素子９１に異常信号を出力し、次いで、第２の電流制御素子９２に異常信号を出力する。第１の電流制御素子９１が異常信号を受信すると、保護素子４２の発熱抵抗体４６、及び短絡素子６０の第１の発熱抵抗体２１に通電し、発熱させる。これにより、バッテリパック９０は、保護素子４２の可溶導体４９が溶断することによりバッテリユニット８４の充放電電流経路を遮断するとともに、短絡素子６０の第１の可溶導体８が溶融する。次いで、第２の電流制御素子９２が異常信号を受信すると、短絡素子６０の第２の発熱抵抗体２２に通電し、発熱させる。これにより、バッテリパック９０は、短絡素子６０の第２の可溶導体９が溶融し、先に溶融している第１の可溶導体８と結合して、第１、第２の電極４，５上に凝集する。したがって、短絡素子６０は、スイッチ２０を短絡させ、当該バッテリユニット８４をバイパスするバイパス電流経路を形成する。このようなバッテリパック９０によれば、電流制御素子を減らすことができ、回路構成を単純化することができる。   At this time, the detection circuit 56 first outputs an abnormal signal to the first current control element 91, and then outputs an abnormal signal to the second current control element 92. When the first current control element 91 receives the abnormal signal, the heating resistor 46 of the protection element 42 and the first heating resistor 21 of the short circuit element 60 are energized to generate heat. Thereby, the battery pack 90 cuts off the charging / discharging current path of the battery unit 84 when the soluble conductor 49 of the protective element 42 is melted, and the first soluble conductor 8 of the short-circuit element 60 is melted. Next, when the second current control element 92 receives the abnormal signal, the second heating resistor 22 of the short-circuit element 60 is energized to generate heat. As a result, the battery pack 90 has the first and second electrodes 4, 4 by melting the second fusible conductor 9 of the short-circuit element 60 and combining it with the first fusible conductor 8 that has been melted first. Aggregate on 5. Accordingly, the short-circuit element 60 forms a bypass current path that short-circuits the switch 20 and bypasses the battery unit 84. According to such a battery pack 90, the number of current control elements can be reduced, and the circuit configuration can be simplified.

１ 短絡素子、２ 絶縁基板、４ 第１の電極、４ａ 第１の電極端子部、５ 第２の電極、５ａ 第２の電極端子部、６ 第３の電極、７ 第４の電極、８ 第１の可溶導体、９ 第２の可溶導体、１０ カバー部材、１１ 絶縁層、１２ 外部端子、１５ フラックス、１８ カバー部電極、２０ スイッチ、２１ 第１の発熱抵抗体、２１ａ 第１の抵抗体端子部、２１ｂ 第１の抵抗体接続端子、２２ａ 第２の抵抗体端子部、２２ｂ 第２の抵抗体接続端子、２２ 第２の発熱抵抗体、２３ 第１の発熱体引出電極、２４ 第１の発熱体引出電極、３０ 短絡素子、３１ 第１の外部接続電極、３２ 第１の外部接続端子、３３ 第２の外部接続電極、３４ 第２の外部接続端子、４０ バッテリパック、４１ バッテリセル、４２ 保護素子、４４ 絶縁基板、４５ 絶縁部材、４６ 発熱抵抗体、４７ 電極、４８ 発熱体引出電極、４９ 可溶導体、５０ 発熱体電極、５４ 保護抵抗、５５ 充放電制御回路、５６ 検出回路、５７ 第３の電流制御素子、５８ 第４の電流制御素子、５９ 制御部、６０ 短絡素子、６１ 保護抵抗、７０ バッテリパック、８１ 第１の電流制御素子、８２ 第２の電流制御素子、８３ 第３の電流制御素子、８４ バッテリユニット、９０ バッテリパック、９１ 第１の電流制御素子、９２ 第２の電流制御素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Short circuit element, 2 Insulating substrate, 4 1st electrode, 4a 1st electrode terminal part, 5 2nd electrode, 5a 2nd electrode terminal part, 6 3rd electrode, 7 4th electrode, 8 1st 1 soluble conductor, 9 second soluble conductor, 10 cover member, 11 insulating layer, 12 external terminal, 15 flux, 18 cover part electrode, 20 switch, 21 first heating resistor, 21a first resistance Body terminal part, 21b first resistor connection terminal, 22a second resistor terminal part, 22b second resistor connection terminal, 22 second heating resistor, 23 first heating element lead electrode, 24th 1 heating element extraction electrode, 30 short-circuit element, 31 first external connection electrode, 32 first external connection terminal, 33 second external connection electrode, 34 second external connection terminal, 40 battery pack, 41 battery cell , 42 Protection element, 44 Insulating substrate, 45 Insulating member, 46 Heating resistor, 47 electrode, 48 Heating element extraction electrode, 49 Soluble conductor, 50 Heating element electrode, 54 Protection resistance, 55 Charge / discharge control circuit, 56 Detection circuit, 57 Third current control element, 58 4th Current control element, 59 control unit, 60 short-circuit element, 61 protection resistor, 70 battery pack, 81 first current control element, 82 second current control element, 83 third current control element, 84 battery unit, 90 battery Pack, 91 first current control element, 92 second current control element

Claims (42)

絶縁基板と、
上記絶縁基板に形成された第１及び第２の発熱抵抗体と、
上記絶縁基板に、互いに隣接して設けられた第１、第２の電極と、
上記絶縁基板に、上記第１の電極と隣接して設けられるとともに、上記第１の発熱抵抗体に電気的に接続された第３の電極と、
上記絶縁基板に、上記第２の電極と隣接して設けられるとともに、上記第２の発熱抵抗体に電気的に接続された第４の電極と、
上記第１、第３の電極間に亘って設けられることにより電流経路を構成し、上記第１の発熱抵抗体からの加熱により、上記第１、第３の電極間の上記電流経路を溶断する第１の可溶導体と、
上記第２、第４の電極間に亘って設けられることにより電流経路を構成し、上記第２の発熱抵抗体からの加熱により、上記第２、第４の電極間の上記電流経路を溶断する第２の可溶導体とを備え、
上記第１、第２の発熱抵抗体からの加熱により溶融し、上記第１、第２の電極上に凝集した上記第１、第２の可溶導体によって、上記第１の電極と上記第２の電極とが短絡することを特徴とする短絡素子。 An insulating substrate;
First and second heating resistors formed on the insulating substrate;
First and second electrodes provided adjacent to each other on the insulating substrate;
A third electrode provided on the insulating substrate adjacent to the first electrode and electrically connected to the first heating resistor;
A fourth electrode provided on the insulating substrate adjacent to the second electrode and electrically connected to the second heating resistor;
A current path is formed by being provided between the first and third electrodes, and the current path between the first and third electrodes is blown by heating from the first heating resistor. A first soluble conductor;
A current path is formed by being provided between the second and fourth electrodes, and the current path between the second and fourth electrodes is blown by heating from the second heating resistor. A second soluble conductor,
The first and second fusible conductors are melted by heating from the first and second heating resistors and aggregated on the first and second electrodes, so that the first electrode and the second electrode A short-circuit element characterized in that the electrode is short-circuited. 上記第１、第２の可溶導体の一方を他方に先行して溶断させる請求項１記載の短絡素子。   2. The short-circuit element according to claim 1, wherein one of the first and second fusible conductors is fused prior to the other. 上記第１、第２の可溶導体の一方の幅を他方の幅よりも狭くすることにより、当該幅の狭い方の可溶導体を先行して溶断させる請求項１又は２記載の短絡素子。   The short-circuit element according to claim 1 or 2, wherein one of the first and second fusible conductors is made narrower than the other, thereby fusing the fusible conductor having the narrower width first. 上記絶縁基板上に積層された絶縁層を備え、
上記第１〜第４の電極が、上記絶縁層上に設置され、
上記第１、第２の発熱抵抗体が、上記絶縁層の内部もしくは上記絶縁層と上記絶縁基板の間に設置されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の短絡素子。 Comprising an insulating layer laminated on the insulating substrate;
The first to fourth electrodes are disposed on the insulating layer;
4. The short-circuit element according to claim 1, wherein the first and second heating resistors are disposed inside the insulating layer or between the insulating layer and the insulating substrate. 5. 上記第１、第２の発熱抵抗体が、前記絶縁基板の内部に設置されてなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の短絡素子。   4. The short-circuit element according to claim 1, wherein the first and second heating resistors are installed inside the insulating substrate. 5. 上記第１、第２の発熱抵抗体が、前記絶縁基板の電極形成面と反対の面に設置されてなる請求項１乃至３のいずれか１項に短絡素子。   4. The short-circuit element according to claim 1, wherein the first and second heating resistors are disposed on a surface opposite to an electrode forming surface of the insulating substrate. 上記第１、第２の発熱抵抗体が、前記絶縁基板の電極形成面上に設置されてなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の短絡素子。   4. The short-circuit element according to claim 1, wherein the first and second heating resistors are provided on an electrode forming surface of the insulating substrate. 5. 上記第１の電極及び上記第２の電極の表面に、Ｎｉ／Ａｕメッキ，Ｎｉ／Ｐｄメッキ，Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキのいずれか１つが被覆されている請求項１乃至７のいずれか１項に記載の短絡素子。   The surface of each of the first electrode and the second electrode is coated with any one of Ni / Au plating, Ni / Pd plating, and Ni / Pd / Au plating. The short-circuit element described in 1. 上記第１の電極の面積が、上記第３の電極よりも広く、上記第２の電極の面積が、上記第４の電極よりも広い請求項１乃至８のいずれか１項に記載の短絡素子。   9. The short-circuit element according to claim 1, wherein an area of the first electrode is larger than that of the third electrode, and an area of the second electrode is wider than that of the fourth electrode. . 上記絶縁基板上に設けられた内部を保護するカバー部材と、
上記カバー部材の内面に設けられるカバー部電極とを備え、
上記カバー部電極が、上記第１の電極及び上記第２の電極と重畳する位置に設置されてなる請求項１乃至９のいずれか１項に記載の短絡素子。 A cover member for protecting the inside provided on the insulating substrate;
A cover part electrode provided on the inner surface of the cover member,
10. The short-circuit element according to claim 1, wherein the cover part electrode is disposed at a position overlapping the first electrode and the second electrode. 11. 上記絶縁基板上に、上記第１の電極又は上記第２の電極のいずれか一方に接続される保護抵抗を備える請求項１乃至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 1 to 10, further comprising a protective resistor connected to either the first electrode or the second electrode on the insulating substrate. 上記第１及び第２の可溶導体が、Ｓｎを主成分とするＰｂフリーハンダである請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の短絡素子。   12. The short-circuit element according to claim 1, wherein the first and second fusible conductors are Pb-free solder containing Sn as a main component. 上記第１及び第２の可溶導体が、低融点金属と高融点金属とを含有し、
上記低融点金属が、上記発熱抵抗体から発する熱により溶融することで、上記高融点金属を溶食する請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の短絡素子。 The first and second soluble conductors contain a low melting point metal and a high melting point metal,
12. The short-circuit element according to claim 1, wherein the low-melting-point metal is melted by heat generated from the heating resistor, and the high-melting-point metal is eroded. 上記低融点金属が、ハンダであり、
上記高融点金属が、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１３記載の短絡素子。 The low melting point metal is solder,
The short-circuit element according to claim 13, wherein the refractory metal is Ag, Cu, or an alloy mainly composed of Ag or Cu. 上記第１及び第２の可溶導体が、低融点金属と高融点金属とを含有し、
上記第１及び第２の可溶導体の内層が上記低融点金属であり、外層が上記高融点金属である被覆構造である請求項１乃至１１、１３又は１４のいずれか１項に記載の短絡素子。 The first and second soluble conductors contain a low melting point metal and a high melting point metal,
15. The short circuit according to claim 1, wherein the inner layer of the first and second fusible conductors is a covering structure in which the low melting point metal is the low melting point metal and the outer layer is the high melting point metal. element. 上記第１及び第２の可溶導体が、低融点金属と高融点金属とを含有し、
上記第１及び第２の可溶導体の内層が上記高融点金属であり、外層が上記低融点金属である被覆構造である請求項１乃至１１、１３又は１４のいずれか１項に記載の短絡素子。 The first and second soluble conductors contain a low melting point metal and a high melting point metal,
The short circuit according to any one of claims 1 to 11, 13 or 14, wherein the inner layer of the first and second soluble conductors is a covering structure in which the high melting point metal is the high melting point metal and the outer layer is the low melting point metal. element. 上記第１及び第２の可溶導体が、低融点金属と高融点金属とを含有し、
上記第１及び第２の可溶導体が、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１乃至１１、１３又は１４のいずれか１項に記載の短絡素子。 The first and second soluble conductors contain a low melting point metal and a high melting point metal,
The short-circuit element according to claim 1, wherein the first and second soluble conductors have a laminated structure in which the low-melting-point metal and the high-melting-point metal are laminated. . 上記第１及び第２の可溶導体が、低融点金属と高融点金属とを含有し、
上記第１及び第２の可溶導体が、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１乃至１１、１３又は１４のいずれか１項に記載の短絡素子。 The first and second soluble conductors contain a low melting point metal and a high melting point metal,
The first and second soluble conductors each have a multilayer structure of four or more layers in which the low melting point metal and the high melting point metal are alternately laminated. The short-circuit element according to item. 上記第１及び第２の可溶導体が、低融点金属と高融点金属とを含有し、
上記第１及び第２の可溶導体が、内層を構成する低融点金属の表面を高融点金属にてストライプ状に部分的に積層する請求項１乃至１１、１３又は１４のいずれか１項に記載の短絡素子。 The first and second soluble conductors contain a low melting point metal and a high melting point metal,
The said 1st and 2nd soluble conductor has laminated | stacked the surface of the low melting metal which comprises an inner layer partially in a stripe form with a high melting point metal in any one of Claims 1 thru | or 13, 13 or 14 The short circuit element of description. 上記第１及び第２の可溶導体が、低融点金属と高融点金属とを含有し、
上記第１及び第２の可溶導体が、多数の開口部を有する高融点金属と、上記開口部に挿入された低融点金属とからなる請求項１乃至１１、１３又は１４のいずれか１項に記載の短絡素子。 The first and second soluble conductors contain a low melting point metal and a high melting point metal,
The said 1st and 2nd soluble conductor consists of a refractory metal which has many opening parts, and a low melting metal inserted in the said opening part, Any one of Claims 1 thru | or 13, 13 or 14 The short-circuit element described in 1. 上記第１及び第２の可溶導体が、低融点金属と高融点金属とを含有し、
上記第１及び第２の可溶導体の低融点金属の体積が、高融点金属の体積よりも多い請求項１乃至１１、１３乃至２０のいずれか１項に記載の短絡素子。 The first and second soluble conductors contain a low melting point metal and a high melting point metal,
21. The short-circuit element according to claim 1, wherein a volume of the low melting point metal of the first and second soluble conductors is larger than a volume of the high melting point metal. スイッチと、
上記スイッチの一端に接続された第１のヒューズと、
上記スイッチの他端に接続された第２のヒューズと、
上記第１のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第１の発熱抵抗体と、
上記第２のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第２の発熱抵抗体とを有し、
上記スイッチが、上記第１及び第２のヒューズが溶断されることにより、該第１及び第２のヒューズの溶融導体によって短絡される短絡素子回路。 A switch,
A first fuse connected to one end of the switch;
A second fuse connected to the other end of the switch;
A first heating resistor connected to the other end opposite to the one end connected to the switch of the first fuse;
A second heating resistor connected to one end connected to the switch of the second fuse and the other end on the opposite side;
A short-circuit element circuit in which the switch is short-circuited by a molten conductor of the first and second fuses when the first and second fuses are blown. スイッチと、上記スイッチの一端に接続された第１のヒューズと、上記スイッチの他端に接続された第２のヒューズと、上記第１のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第１の発熱抵抗体と、上記第２のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第２の発熱抵抗体とを有し、上記スイッチは、上記第１及び第２のヒューズが溶断されることにより、該第１及び第２のヒューズの溶融導体によって短絡される短絡素子と、
電子部品と、
上記電子部品の電流経路上に接続され、上記電子部品の異常時に該電子部品への通電を電気信号で遮断する保護素子と、
上記電子部品の異常を検知し、異常信号を出力する保護部品と、
上記保護部品の異常信号を受けて動作する第１〜第３の制御素子とを備え、
上記電子部品及び上記保護素子の両端と、上記スイッチの両端子とを並列に接続し、
上記第１、第２の発熱抵抗体、及び上記保護素子の電気信号の入力端子とを、それぞれ上記第１〜第３の制御素子に接続し、
上記電子部品の異常時には、上記保護部品からの異常信号を受けて上記第１〜第３の制御素子が動作し、上記保護素子による上記電子部品の電流経路の遮断と、上記第１、第２のヒューズの溶断に連動した上記スイッチの短絡を行い、バイパス電流経路が形成される補償回路。 A switch, a first fuse connected to one end of the switch, a second fuse connected to the other end of the switch, and the other side of the first fuse opposite to the end connected to the switch. A first heat generating resistor connected to the end, and a second heat generating resistor connected to the other end opposite to the one end connected to the switch of the second fuse. A short-circuit element that is short-circuited by a molten conductor of the first and second fuses by melting the first and second fuses;
Electronic components,
A protective element that is connected on the current path of the electronic component, and that interrupts energization of the electronic component with an electrical signal when the electronic component is abnormal;
A protective component that detects an abnormality of the electronic component and outputs an abnormality signal;
Comprising first to third control elements that operate in response to an abnormality signal of the protective component,
Connect both ends of the electronic component and the protection element and both terminals of the switch in parallel,
The first and second heating resistors and the electrical signal input terminal of the protection element are connected to the first to third control elements, respectively.
When the electronic component is abnormal, the first to third control elements operate in response to an abnormal signal from the protective component, and the current path of the electronic component is blocked by the protective element, and the first and second control elements are operated. A compensation circuit in which a bypass current path is formed by short-circuiting the switch in conjunction with the fusing of the fuse. 上記保護部品及び上記第１〜第３の制御素子を制御することにより、上記保護素子による電流経路の遮断を行い、その後上記短絡素子による上記バイパス電流経路を形成する請求項２３に記載の補償回路。   24. The compensation circuit according to claim 23, wherein the protection component and the first to third control elements are controlled to block a current path by the protection element, and then form the bypass current path by the short-circuit element. . 上記電子部品は、異常時に電気的短絡又は熱暴走を伴うバッテリセルである請求項２３又は２４記載の補償回路。   The compensation circuit according to claim 23 or 24, wherein the electronic component is a battery cell accompanied by an electrical short circuit or thermal runaway in an abnormal state. スイッチと、上記スイッチの一端に接続された第１のヒューズと、上記スイッチの他端に接続された第２のヒューズと、上記第１のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第１の発熱抵抗体と、上記第２のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第２の発熱抵抗体とを有し、上記スイッチは、上記第１及び第２のヒューズが溶断されることにより、該第１及び第２のヒューズの溶融導体によって短絡される短絡素子と、
電子部品と、
上記電子部品の電流経路上に接続され、上記電子部品の異常時に該電子部品への通電を電気信号で遮断する保護素子と、
上記電子部品の異常を検知し、異常信号を出力する保護部品と、
上記保護部品の異常信号を受けて動作する第１、第２の制御素子とを備え、
上記電子部品及び上記保護素子の両端と、上記スイッチの両端子とを並列に接続し、
上記第１の発熱抵抗体の端子を上記第１の制御素子に接続し、上記第２の発熱抵抗体及び上記保護素子の電気信号の入力端子を、上記第２の制御素子に接続し、
上記電子部品の異常時には、上記保護部品からの異常信号を受けて上記第１、第２の制御素子が動作し、上記保護素子による上記電子部品の電流経路の遮断と、上記第１、第２のヒューズの溶断に連動した上記スイッチの短絡を行い、バイパス電流経路が形成される補償回路。 A switch, a first fuse connected to one end of the switch, a second fuse connected to the other end of the switch, and the other side of the first fuse opposite to the end connected to the switch. A first heat generating resistor connected to the end, and a second heat generating resistor connected to the other end opposite to the one end connected to the switch of the second fuse. A short-circuit element that is short-circuited by a molten conductor of the first and second fuses by melting the first and second fuses;
Electronic components,
A protective element that is connected on the current path of the electronic component, and that interrupts energization of the electronic component with an electrical signal when the electronic component is abnormal;
A protective component that detects an abnormality of the electronic component and outputs an abnormality signal;
First and second control elements that operate in response to an abnormality signal of the protective component,
Connect both ends of the electronic component and the protection element and both terminals of the switch in parallel,
A terminal of the first heating resistor is connected to the first control element, an input terminal of an electric signal of the second heating resistor and the protection element is connected to the second control element;
When the electronic component is abnormal, the first and second control elements operate in response to an abnormal signal from the protective component, and the current path of the electronic component is blocked by the protective element, and the first and second control elements are operated. A compensation circuit in which a bypass current path is formed by short-circuiting the switch in conjunction with the fusing of the fuse. 上記保護部品及び上記第１、第２の制御素子を制御することにより、上記保護素子による電流経路の遮断を行い、その後上記短絡素子による上記バイパス電流経路を形成する請求項２６に記載の補償回路。   27. The compensation circuit according to claim 26, wherein the protection component and the first and second control elements are controlled to block a current path by the protection element, and then form the bypass current path by the short-circuit element. . 上記バイパス電流経路上に、上記電子部品の内部抵抗相当の保護抵抗が接続されている請求項２３乃至２７のいずれか１項に記載の補償回路。   28. The compensation circuit according to claim 23, wherein a protective resistance corresponding to an internal resistance of the electronic component is connected on the bypass current path. 上記電子部品は、異常時に電気的短絡又は熱暴走を伴うバッテリセルである請求項２６乃至２８のいずれか１項に記載の補償回路。   The compensation circuit according to any one of claims 26 to 28, wherein the electronic component is a battery cell accompanied by an electrical short circuit or thermal runaway in an abnormal state. スイッチと、
上記スイッチの一端に接続された第１のヒューズと、
上記スイッチの他端に接続された第２のヒューズと、
上記第１のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第１の発熱抵抗体と、
上記第２のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第２の発熱抵抗体と、
上記スイッチに接続された保護抵抗とを有し、
上記スイッチが、上記第１及び第２のヒューズが溶断されることにより、該第１及び第２のヒューズの溶融導体によって短絡される短絡素子回路。 A switch,
A first fuse connected to one end of the switch;
A second fuse connected to the other end of the switch;
A first heating resistor connected to the other end opposite to the one end connected to the switch of the first fuse;
A second heating resistor connected to the other end opposite to the one end connected to the switch of the second fuse;
A protective resistor connected to the switch,
A short-circuit element circuit in which the switch is short-circuited by a molten conductor of the first and second fuses when the first and second fuses are blown. スイッチの一端に接続された第１のヒューズと、上記スイッチの他端に接続された第２のヒューズと、上記第１のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第１の発熱抵抗体と、上記第２のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第２の発熱抵抗体と、上記スイッチに接続された保護抵抗とを有し、上記スイッチは、上記第１及び第２のヒューズが溶断されることにより、該第１及び第２のヒューズの溶融導体によって短絡される短絡素子と、
電子部品と、
上記電子部品の電流経路上に接続され、上記電子部品の異常時に該電子部品への通電を電気信号で遮断する保護素子と、
上記電子部品の異常を検知し、異常信号を出力する保護部品と、
上記保護部品の異常信号を受けて動作する第１〜第３の制御素子とを備え、
上記電子部品及び上記保護素子の両端と、上記スイッチの両端子及び上記保護抵抗とを並列に接続し、
上記第１、第２の発熱抵抗体、及び上記保護素子の電気信号の入力端子とを、それぞれ上記第１〜第３の制御素子に接続し、
上記電子部品の異常時には、上記保護部品からの異常信号を受けて上記第１〜第３の制御素子が動作し、上記保護素子による上記電子部品の電流経路の遮断と、上記第１、第２のヒューズの溶断に連動した上記スイッチの短絡を行い、バイパス電流経路が形成される補償回路。 A first fuse connected to one end of the switch; a second fuse connected to the other end of the switch; and a second fuse connected to the other end of the first fuse connected to the switch. A first heating resistor, a second heating resistor connected to the other end opposite to the one connected to the switch of the second fuse, and a protective resistor connected to the switch. The switch has a short-circuit element that is short-circuited by the molten conductor of the first and second fuses when the first and second fuses are blown;
Electronic components,
A protective element that is connected on the current path of the electronic component, and that interrupts energization of the electronic component with an electrical signal when the electronic component is abnormal;
A protective component that detects an abnormality of the electronic component and outputs an abnormality signal;
Comprising first to third control elements that operate in response to an abnormality signal of the protective component,
Connect both ends of the electronic component and the protection element in parallel with both terminals of the switch and the protection resistor,
The first and second heating resistors and the electrical signal input terminal of the protection element are connected to the first to third control elements, respectively.
When the electronic component is abnormal, the first to third control elements operate in response to an abnormal signal from the protective component, and the current path of the electronic component is blocked by the protective element, and the first and second control elements are operated. A compensation circuit in which a bypass current path is formed by short-circuiting the switch in conjunction with the fusing of the fuse. 上記保護部品及び上記第１〜第３の制御素子を制御することにより、上記保護素子による電流経路の遮断を行い、その後上記短絡素子による上記バイパス電流経路を形成する請求項３１に記載の補償回路。   32. The compensation circuit according to claim 31, wherein the current path by the protection element is interrupted by controlling the protection component and the first to third control elements, and then the bypass current path is formed by the short-circuit element. . 上記電子部品は、異常時に電気的短絡又は熱暴走を伴うバッテリセルである請求項３１又は３２記載の補償回路。   The compensation circuit according to claim 31 or 32, wherein the electronic component is a battery cell accompanied by an electrical short circuit or thermal runaway in an abnormal state. スイッチと、上記スイッチの一端に接続された第１のヒューズと、上記スイッチの他端に接続された第２のヒューズと、上記第１のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第１の発熱抵抗体と、上記第２のヒューズの上記スイッチと接続された一端と反対側の他端に接続された第２の発熱抵抗体と、上記スイッチに接続された保護抵抗とを有し、上記スイッチは、上記第１及び第２のヒューズが溶断されることにより、該第１及び第２のヒューズの溶融導体によって短絡される短絡素子と、
電子部品と、
上記電子部品の電流経路上に接続され、上記電子部品の異常時に該電子部品への通電を電気信号で遮断する保護素子と、
上記電子部品の異常を検知し、異常信号を出力する保護部品と、
上記保護部品の異常信号を受けて動作する第１、第２の制御素子とを備え、
上記電子部品及び上記保護素子の両端と、上記スイッチの両端子及び上記保護抵抗とを並列に接続し、
上記第１の発熱抵抗体の端子を上記第１の制御素子に接続し、上記第２の発熱抵抗体及び上記保護素子の電気信号の入力端子を、上記第２の制御素子に接続し、
上記電子部品の異常時には、上記保護部品からの異常信号を受けて上記第１、第２の制御素子が動作し、上記保護素子による上記電子部品の電流経路の遮断と、上記第１、第２のヒューズの溶断に連動した上記スイッチの短絡を行い、バイパス電流経路が形成される補償回路。 A switch, a first fuse connected to one end of the switch, a second fuse connected to the other end of the switch, and the other side of the first fuse opposite to the end connected to the switch. A first heat generating resistor connected to the end, a second heat generating resistor connected to the other end opposite to the one end connected to the switch of the second fuse, and a switch connected to the switch A short-circuit element that is short-circuited by the molten conductor of the first and second fuses when the first and second fuses are blown.
Electronic components,
A protective element that is connected on the current path of the electronic component, and that interrupts energization of the electronic component with an electrical signal when the electronic component is abnormal;
A protective component that detects an abnormality of the electronic component and outputs an abnormality signal;
First and second control elements that operate in response to an abnormality signal of the protective component,
Connect both ends of the electronic component and the protection element in parallel with both terminals of the switch and the protection resistor,
A terminal of the first heating resistor is connected to the first control element, an input terminal of an electric signal of the second heating resistor and the protection element is connected to the second control element;
When the electronic component is abnormal, the first and second control elements operate in response to an abnormal signal from the protective component, and the current path of the electronic component is blocked by the protective element, and the first and second control elements are operated. A compensation circuit in which a bypass current path is formed by short-circuiting the switch in conjunction with the fusing of the fuse. 上記保護部品及び上記第１、第２の制御素子を制御することにより、上記保護素子による電流経路の遮断を行い、その後上記短絡素子による上記バイパス電流経路を形成する請求項３４に記載の補償回路。   35. The compensation circuit according to claim 34, wherein the protection component and the first and second control elements are controlled to block a current path by the protection element, and then form the bypass current path by the short-circuit element. . 上記電子部品は、異常時に電気的短絡又は熱暴走を伴うバッテリセルである請求項３４又は３５記載の補償回路。   36. The compensation circuit according to claim 34 or 35, wherein the electronic component is a battery cell accompanied by an electrical short circuit or thermal runaway in an abnormal state. 上記絶縁基板には、上記可溶導体が設けられた面と同一面に、上記第１の電極と連続する第１の外部接続電極と、上記第１の外部接続電極上に設けられる１又は複数の第１の外部接続端子と、上記第２の電極と連続する第２の外部接続電極と、上記第２の外部接続電極上に設けられる１又は複数の第２の外部接続端子が形成され、
上記第１の電極と上記第２の電極とが短絡したときの、上記第１、第２の外部接続電極間の導通抵抗よりも、上記第１の外部接続端子と上記第２の外部接続端子との合成抵抗が低い請求項１〜２１のいずれか１項に記載の短絡素子。 The insulating substrate has a first external connection electrode continuous with the first electrode on the same surface as the surface on which the soluble conductor is provided, and one or more provided on the first external connection electrode. A first external connection terminal, a second external connection electrode continuous with the second electrode, and one or a plurality of second external connection terminals provided on the second external connection electrode,
The first external connection terminal and the second external connection terminal than the conduction resistance between the first and second external connection electrodes when the first electrode and the second electrode are short-circuited. The short circuit element according to any one of claims 1 to 21, wherein the combined resistance of the short circuit element is low. 上記外部接続端子が、金属バンプ又は金属ポストである請求項３７記載の短絡素子。   38. The short-circuit element according to claim 37, wherein the external connection terminal is a metal bump or a metal post. 上記金属バンプ又は金属ポストは、高融点金属の表面に低融点金属層が形成されている請求項３８記載の短絡素子。   The short circuit element according to claim 38, wherein the metal bump or the metal post has a low melting point metal layer formed on the surface of the high melting point metal. 上記高融点金属は銅又は銀を主成分とし、上記低融点金属は錫を主成分とする鉛フリー半田である請求項３９記載の短絡素子。   40. The short-circuit element according to claim 39, wherein the high melting point metal is a lead-free solder mainly composed of copper or silver, and the low melting point metal is mainly tin. 上記外部接続端子が、錫を主成分とする鉛フリー半田からなる金属バンプである請求項３７記載の短絡素子。   38. The short-circuit element according to claim 37, wherein the external connection terminal is a metal bump made of lead-free solder mainly composed of tin. 短絡素子が実装対象物に実装された実装体において、
上記短絡素子は、
絶縁基板と、
上記絶縁基板に形成された第１及び第２の発熱抵抗体と、
上記絶縁基板に、互いに隣接して設けられた第１、第２の電極と、
上記絶縁基板に、上記第１の電極と隣接して設けられるとともに、上記第１の発熱抵抗体に電気的に接続された第３の電極と、
上記絶縁基板に、上記第２の電極と隣接して設けられるとともに、上記第２の発熱抵抗体に電気的に接続された第４の電極と、
上記第１、第３の電極間に亘って設けられることにより電流経路を構成し、上記第１の発熱抵抗体からの加熱により、上記第１、第３の電極間の上記電流経路を溶断する第１の可溶導体と、
上記第２、第４の電極間に亘って設けられることにより電流経路を構成し、上記第２の発熱抵抗体からの加熱により、上記第２、第４の電極間の上記電流経路を溶断する第２の可溶導体と、
上記絶縁基板の上記第１、第２の電極が形成された面と同一表面に形成され、上記第１の電極と連続する第１の外部接続電極及び上記第２の電極と連続する第２の外部接続電極とを備え、
上記第１の電極が上記第１の外部接続電極上に接続された第１の外部接続端子を介して上記実装対象物と接続され、上記第２の電極が上記第２の外部接続電極上に接続された第２の外部接続端子を介して上記実装対象物と接続され、
上記第１、第２の発熱抵抗体からの加熱により溶融し、上記第１、第２の電極上に凝集した上記第１、第２の可溶導体によって、上記第１の電極と上記第２の電極とが短絡したときの、上記第１、第２の外部接続電極間の導通抵抗よりも、上記第１の外部接続端子と上記第２の外部接続端子との合成抵抗が低いことを特徴とする実装体。 In the mounting body in which the short-circuit element is mounted on the mounting target,
The short-circuit element is
An insulating substrate;
First and second heating resistors formed on the insulating substrate;
First and second electrodes provided adjacent to each other on the insulating substrate;
A third electrode provided on the insulating substrate adjacent to the first electrode and electrically connected to the first heating resistor;
A fourth electrode provided on the insulating substrate adjacent to the second electrode and electrically connected to the second heating resistor;
A current path is formed by being provided between the first and third electrodes, and the current path between the first and third electrodes is blown by heating from the first heating resistor. A first soluble conductor;
A current path is formed by being provided between the second and fourth electrodes, and the current path between the second and fourth electrodes is blown by heating from the second heating resistor. A second soluble conductor;
A first external connection electrode that is formed on the same surface as the surface on which the first and second electrodes of the insulating substrate are formed and that is continuous with the first electrode and a second electrode that is continuous with the second electrode. With external connection electrodes,
The first electrode is connected to the mounting object via a first external connection terminal connected on the first external connection electrode, and the second electrode is on the second external connection electrode. It is connected to the mounting object through the connected second external connection terminal,
The first and second fusible conductors are melted by heating from the first and second heating resistors and aggregated on the first and second electrodes, so that the first electrode and the second electrode The combined resistance of the first external connection terminal and the second external connection terminal is lower than the conduction resistance between the first and second external connection electrodes when the electrode is short-circuited. An implementation body.
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