JP6254777B2 - 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,発熱体引出電極,第2の電極間に亘って可溶導体を接続して電流経路の一部をなし、この電流経路上の可溶導体を、過電流による自己発熱、あるいは保護素子内部に設けた発熱体によって溶断するものがある。このような保護素子では、溶融した液体状の可溶導体を発熱体に繋がる導体層上に集めることにより電流経路を遮断する。
As a protection element of such a protection circuit for a lithium ion secondary battery or the like, as described in
また、LED照明装置においては、直列接続されたLED素子の個々に短絡素子を並列に接続し、LEDの異常時に所定の電圧で短絡素子が短絡して正常なLEDを発光させる構成が提案されている(特許文献2)。特許文献2に記載の短絡素子は、所定膜厚の絶縁障壁層を、金属で挟んで構成された素子を、複数個直列に接続させている。
Moreover, in the LED lighting device, a configuration has been proposed in which a short-circuit element is connected in parallel to each of the LED elements connected in series, and when the LED is abnormal, the short-circuit element is short-circuited at a predetermined voltage to emit a normal LED. (Patent Document 2). In the short-circuit element described in
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
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
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、上記絶縁基板に設けられた発熱抵抗体と、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、上記発熱抵抗体に電気的に接続された第3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の可溶導体とを備え、上記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ものである。 In order to solve the above-described problem, a short-circuit element according to the present invention includes an insulating substrate, a heating resistor provided on the insulating substrate, and first and second electrodes provided adjacent to each other on the insulating substrate. Between the first electrode and the third electrode, the third electrode provided on the insulating substrate adjacent to the first electrode, and electrically connected to the heating resistor. Provided with a first soluble conductor that melts the current path between the first and third electrodes by heating from the heating resistor, and the heating resistor. The first electrode and the second electrode are short-circuited by the first soluble conductor that is melted by heating from the first electrode and aggregated on the first and second electrodes. is there.
また、本発明に係る短絡素子回路は、ヒューズと、上記ヒューズの一端に接続された発熱抵抗体と、上記ヒューズの上記発熱抵抗体が接続されていない他端に接続されたスイッチとを備え、上記スイッチは、上記ヒューズの溶断に連動して短絡するものである。 The short-circuit element circuit according to the present invention includes a fuse, a heating resistor connected to one end of the fuse, and a switch connected to the other end of the fuse to which the heating resistor is not connected. The switch is short-circuited in conjunction with the fusing of the fuse.
また、本発明に係る補償回路は、ヒューズと、上記ヒューズの一端に接続された発熱抵抗体と、上記ヒューズの上記発熱抵抗体が接続されていない他端に接続されたスイッチとを有し、上記スイッチは、上記ヒューズの溶断に連動して短絡する短絡素子と、電子部品とを備え、上記スイッチは、両端子が上記電子部品と並列に接続され、上記発熱抵抗体の開放端子が、上記スイッチ端子のうち上記ヒューズが接続されていない端子に接続され、上記電子部品の異常時には、上記ヒューズが溶融することにより上記スイッチが短絡され、上記電子部品を迂回する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 fuse, a heating resistor connected to one end of the fuse, and a switch connected to the other end of the fuse to which the heating resistor is not connected. The switch includes a short-circuit element that is short-circuited in conjunction with the fusing of the fuse and an electronic component, and the switch has both terminals connected in parallel to the electronic component, and the open terminal of the heating resistor is the The switch terminal is connected to a terminal to which the fuse is not connected, and when the electronic component is abnormal, the fuse is melted to short-circuit the switch, thereby forming a bypass current path that bypasses the electronic component. It is.
また、本発明に係る補償回路は、ヒューズと、上記ヒューズの一端に接続された発熱抵抗体と、上記ヒューズの上記発熱抵抗体が接続されていない他端に接続されたスイッチとを有し、上記スイッチは、上記ヒューズの溶断に連動して短絡する短絡素子と、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、上記発熱抵抗体の開放端子と上記保護素子の上記電気信号の入力端子を、上記制御素子に接続し、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 fuse, a heating resistor connected to one end of the fuse, and a switch connected to the other end of the fuse to which the heating resistor is not connected. The switch is connected to a short-circuit element that is short-circuited in conjunction with the melting of the fuse, an electronic component, and a current path of the electronic component, and interrupts energization of the electronic component with an electric signal when the electronic component is abnormal. A protection element that detects an abnormality of the electronic component and outputs an abnormality signal, and a control element that operates in response to the abnormality signal of the protection component, and includes both ends of the electronic component and the protection element. The two terminals of the switch are connected in parallel, the open terminal of the heating resistor and the input terminal of the electrical signal of the protective element are connected to the control element, and the protective component is provided when the electronic component is abnormal. In response to the abnormal signal, the control element operates 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 fuse to form a bypass current path It is.
また、本発明に係る短絡素子回路は、ヒューズと、上記ヒューズの一端に接続された発熱抵抗体と、上記ヒューズの上記発熱抵抗体が接続されていない他端に接続されたスイッチと、上記スイッチの端子の少なくとも一方の端子に接続された保護抵抗とを備え、上記スイッチは、上記ヒューズの溶断に連動して短絡するものである。 The short-circuit element circuit according to the present invention includes a fuse, a heating resistor connected to one end of the fuse, a switch connected to the other end of the fuse to which the heating resistor is not connected, and the switch And a protective resistor connected to at least one of the terminals, and the switch is short-circuited in conjunction with the fusing of the fuse.
また、本発明に係る補償回路は、ヒューズと、上記ヒューズの一端に接続された発熱抵抗体と、上記ヒューズの上記発熱抵抗体が接続されていない他端に接続されたスイッチと、上記スイッチの端子のうち、上記ヒューズが接続されていない端子に接続された保護抵抗とを有し、上記スイッチは、上記ヒューズの溶断に連動して短絡する短絡素子と、電子部品とを備え、上記スイッチと上記ヒューズが接続された端子及び上記保護抵抗の開放端子と、上記電子部品とを、並列に接続し、上記発熱抵抗体は、上記保護抵抗と接続し、上記電子部品の異常時には、上記ヒューズが溶融することにより上記スイッチがオンとなり、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 fuse, a heating resistor connected to one end of the fuse, a switch connected to the other end of the fuse not connected to the heating resistor, A protection resistor connected to a terminal to which the fuse is not connected, and the switch includes a short-circuit element that is short-circuited in conjunction with the melting of the fuse, and an electronic component, The terminal to which the fuse is connected and the open terminal of the protective resistor and the electronic component are connected in parallel, and the heating resistor is connected to the protective resistor, and when the electronic component is abnormal, the fuse is By melting, the switch is turned on, and a bypass current path is formed.
また、本発明に係る補償回路は、ヒューズと、上記ヒューズの一端に接続された発熱抵抗体と、上記ヒューズの上記発熱抵抗体が接続されていない他端に接続されたスイッチと、上記スイッチの端子のうち、上記ヒューズが接続されていない端子に接続された保護抵抗とを有し、上記スイッチは、上記ヒューズの溶断に連動して短絡する短絡素子と、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、上記スイッチの上記ヒューズとの接続端子及び上記保護抵抗とを並列に接続し、上記発熱抵抗体の開放端子と上記保護素子の上記電気信号の入力端子を、上記制御素子に接続し、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 fuse, a heating resistor connected to one end of the fuse, a switch connected to the other end of the fuse not connected to the heating resistor, A protection resistor connected to a terminal to which the fuse is not connected, and the switch includes a short-circuit element that is short-circuited in conjunction with the melting of the fuse, an electronic component, and a current of the electronic component A protection element that is connected on the path and that interrupts 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; and A control element that operates in response to an abnormal signal, and connects both ends of the electronic component and the protection element, a connection terminal to the fuse of the switch, and the protection resistor in parallel, and generates the heat. The open terminal of the antibody and the input terminal of the electrical signal of the protection element are connected to the control element, and when the electronic component is abnormal, the control element operates by receiving an abnormal signal from the protective component, and the protection The current path of the electronic component is interrupted by the element and the switch is short-circuited in conjunction with the melting of the fuse, thereby forming a bypass current path.
本発明によれば、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 insulated first electrode and the second electrode are short-circuited by the molten conductor that is melted by heating from the heating resistor and aggregated on the first and second electrodes. A new bypass current path can be formed.
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の平面図を示し、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に設けられた発熱抵抗体3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、発熱抵抗体3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、発熱抵抗体3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、発熱抵抗体3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-
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
発熱抵抗体3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
発熱抵抗体3は、絶縁基板2上において絶縁層11に被覆されている。絶縁層11は、発熱抵抗体3の熱を効率よく第1〜第4の電極4〜7へ伝えるために設けられ、例えばガラス層からなる。発熱抵抗体3は、第1〜第4の電極4〜7を加熱することにより、溶融導体を凝集しやすくすることができる。
The
発熱抵抗体3を被覆する絶縁層11上には、第1〜第4の電極4,5,6,7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、後述する第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が形成されている。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。
First to
また、第3の電極6は、絶縁基板2あるいは絶縁層11に設けられた発熱体引出電極13を介して発熱抵抗体3と接続されている。また、発熱抵抗体3は、発熱体引出電極13を介して、絶縁基板2の側縁に臨む抵抗体端子部3aが形成されている。抵抗体端子部3a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
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、後述する第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が形成されている。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
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
[可溶導体]
第1、第2の可溶導体8,9は、発熱抵抗体3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
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
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
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
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
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
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
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
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-
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、発熱抵抗体3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
[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4aと第2の電極5aとが、正常時には絶縁され(図2(A))、発熱抵抗体3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及び発熱体引出電極13を介して発熱抵抗体3と接続されている。
[Short-circuit element circuit]
The short-
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-
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、抵抗体端子部3a側から電力が供給され、発熱抵抗体3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、図3(A)(B)に示すように、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-
なお、発熱抵抗体3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、停止される。
Note that energization of the
[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。第1の可溶導体8が第2の可溶導体9よりも先行して溶融すると、第2の可溶導体9が溶融する前に第1、第3の電極4,6間が遮断され、第1,第2の電極4,5上での溶融導体の結合が不充分となるおそれがある。
[First melting of second soluble conductor]
Here, in the short-
このため、短絡素子1は、図1(A)に示すように、発熱抵抗体3は、第2の可溶導体9との重畳面積が、第1の可溶導体8との重畳面積よりも広くなるように、第2の可溶導体9側に形成されている。これにより、発熱抵抗体3は、第2の可溶導体9のほぼ全面に亘って加熱できるが、第1の可溶導体8は加熱面積が少なくなり、図4に示すように、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。
For this reason, as shown in FIG. 1A, the short-
また、短絡素子1は、図5に示すように、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。
Further, as shown in FIG. 5, the short-
[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(図1(B)、図3(B))。
[Electrode area]
In the short-
[短絡素子の変形例]
なお、短絡素子1は、必ずしも、発熱抵抗体3を絶縁層11によって被覆する必要はなく、図6に示すように、発熱抵抗体3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、発熱抵抗体3を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]
The short-
また、短絡素子1は、上述したように発熱抵抗体3を絶縁基板2上の第1〜第4の電極4,5,6,7の形成面側に形成する他にも、図7に示すように、発熱抵抗体3が絶縁基板2の第1〜第4の電極4,5,6,7の形成面と反対の面に設置されてもよい。発熱抵抗体3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、発熱抵抗体3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。
In addition to forming the
さらに、短絡素子1は、図8に示すように、発熱抵抗体3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。発熱抵抗体3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、発熱抵抗体3上には、絶縁層11が形成される事が好ましい。
Furthermore, as shown in FIG. 8, in the short-
[第4の電極、第2の可溶導体の省略]
また、本発明に係る短絡素子は、図9(A)(B)に示すように、短絡素子1の第4の電極7及び第2の可溶導体9を省いて形成してもよい。この短絡素子1では、第1、第3の電極4,6間に亘って接続された第1の可溶導体8が溶融することにより、当該溶融導体が第2の電極5まで濡れ拡がり、第1、第2の電極4,5を短絡させる。短絡素子1は、第4の電極7及び第2の可溶導体9が省かれている他は、上述した構成と同じであるため、同一の符号を付して詳細を省略する。
[Omission of fourth electrode and second soluble conductor]
Moreover, the short-circuit element according to the present invention may be formed by omitting the
短絡素子1においても、第1、第2の電極4,5は、第3の電極6よりも広い面積を有することが好ましい。これにより、図10に示すように、短絡素子1は、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2の可溶導体9が無くとも第1、第2の電極4,5間を確実に短絡させることができる。
Also in the short-
また、図9(A)(B)に示す短絡素子おいて、第2の電極5に第2の可溶導体を設けるようにしてもよい。第2の電極5上の第2の可溶導体は、上記発熱抵抗体からの加熱により第1の可溶導体とともに溶融し、第1の可溶導体を引き寄せる。これにより、第1の電極4と第2の電極5とを短絡させることができる。
Further, in the short-circuit element shown in FIGS. 9A and 9B, the second soluble conductor may be provided on the
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する。
Moreover, it is good also as a structure provided with the protective resistance connected to any one of the
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11(A)(B)に示す短絡素子25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21、第1の外部接続電極21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22、第2の電極5と連続する第2の外部接続電極23、第2の外部接続電極23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24を形成するようにしてもよい。
Further, the short-circuit element to which the present invention is applied is not limited to the provision of the
第1、第2の外部接続電極21,23は、短絡素子25と短絡素子25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21は第1の電極4と連続され、第2の外部接続電極23は第2の電極5と連続されている。
The first and second
第1、第2の外部接続電極21,23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11に示す短絡素子25は、可溶導体13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21,23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
第1の外部接続電極21上には、第1の外部接続端子22が設けられている。同様に、第2の外部接続電極23上には、第2の外部接続端子24が設けられている。これら第1、第2の外部接続端子22,24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22,24は、図11(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25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
なお、短絡素子25の発熱抵抗体3は、発熱体引出電極13、及び抵抗体端子部3aを介して、抵抗体接続端子3bが形成されている。抵抗体接続端子3bは、第1、第2の外部接続端子22,24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。
Note that the
このように、短絡素子25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21,23を介して外部接続端子22,24を形成している。そして、図11(B)に示すように、短絡素子25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21,23間の導通抵抗よりも、第1の外部接続端子22と第2の外部接続端子24との合成抵抗が低く構成されている。
Thus, the
これにより、短絡素子25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21,23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
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-
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
この点、短絡素子25は、第1、第2の電極4,5と同一表面に外部接続端子22,24を設けている。この外部接続端子22,24は、外部接続電極21,23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25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21,23間の導通抵抗よりも、第1の外部接続端子22と第2の外部接続端子24との合成抵抗が低く構成されている。
In this respect, the short-
したがって、短絡素子25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21,23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-
第1、第2の外部接続端子22,24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22,24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17.2μmΩ・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22,24を直列接続させた抵抗値が0.096mΩ未満と低く、短絡素子25全体の定格を向上できることがわかる。
As the first and second
なお、短絡素子25は、短絡時における第1、第2の外部接続端子22,24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22,24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21,23間の導通抵抗を求めることができる。また、短絡素子25は、短絡時における第1、第2の外部接続電極21,23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22,24の合成抵抗を求めることができる。
The short-
また、図12に示すように、短絡素子25は、第1、第2の外部接続電極21,23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22,24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25は、広く設けた第1、第2の外部接続電極21,23に大径の第1、第2の外部接続端子22,24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。
In addition, as shown in FIG. 12, the short-
また、第1、第2の外部接続端子22,24は、コアとなる高融点金属22a,24aの表面に低融点金属層22b,24bを設けることにより形成してもよい。低融点金属層22b,24b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22a,24a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
高融点金属22a,24aの表面に低融点金属層22b,24bを設けることにより、短絡素子25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22b,24b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22,24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22,24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21,23へ接続することができる。
By providing the low melting point metal layers 22b and 24b on the surfaces of the high
第1、第2の外部接続端子22,24は、高融点金属22a,24a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
なお、第1、第2の外部接続端子22,24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
また、第1、第2の外部接続端子22,24は、短絡素子25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21,23と接続されるようにしてもよい。
In addition, the first and second
[LED補償回路]
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13は、電子機器の例としてLED照明装置30の回路構成を示す図である。図13(A)に示すように、LED照明装置30は、電流経路上に複数の発光ダイオード31が直列に接続されている。また、LED照明装置30は、各発光ダイオード31と、短絡素子1のスイッチ20の両端子4a、5aとが保護抵抗34を介して並列に接続されるとともに、短絡素子1の抵抗体端子部3aが電流経路上に接続され、これによりLEDユニット32を構成する。LED照明装置30は、複数のLEDユニット32が直列に接続されて構成されている。
[LED compensation circuit]
Next, a circuit configuration of an electronic device incorporating the short-
保護抵抗34は、発光ダイオード31の内部抵抗相当の抵抗値を有する。また、発熱抵抗体3の抵抗値は、発光ダイオード31の内部抵抗よりも大きい。したがって、発光ダイオード31が正常に作動している場合、LED照明装置30は、図13(B)に示すように、電流Eは短絡素子1側へは流れず、発光ダイオード31側に流れる。
The
しかし、発光ダイオード31に異常が現れて、電気的に開放されてしまうと、図13(C)に示すように、LED照明装置30は、電流Eが短絡素子1の抵抗体端子部3a側へ流れる。これにより、短絡素子1は、発熱抵抗体3が発熱し、第1、第2の可溶導体8,9が溶融し、この溶融導体が第1、第2の電極4,5上へ凝集する。したがって、短絡素子1は、図13(D)に示すように、スイッチ20の両端子4a、5aが短絡することにより、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、発熱抵抗体3への給電は停止される。
However, if an abnormality appears in the
このようなLED照明装置30によれば、一つの発光ダイオード31に異常が起きた場合にも、当該発光ダイオード31を迂回するバイパス電流経路を形成することができ、残りの正常な発光ダイオード31によって照明機能を維持することができる。このとき、LED照明装置30は、保護抵抗34が発光ダイオード31の内部抵抗とほぼ同じ抵抗値を有するため、バイパス電流経路上においても、正常時とほぼ同じ電流値とすることができる。
According to such an
[バッテリ補償回路]
次いで、短絡素子1を組み込んだ他の電子機器の回路構成について説明する。図14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14(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 compensation circuit]
Next, a circuit configuration of another electronic device incorporating the short-
[保護素子の構成]
保護素子42は、図15(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。
[Configuration of protection element]
As shown in FIGS. 15A and 15B, the
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、上述した発熱抵抗体3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
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
以上のような保護素子42は、図16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
[バッテリパックの回路構成]
そして、保護素子42は、図14(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、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52と、短絡素子1の動作を制御する第2の電流制御素子53と、保護抵抗54とで構成されるバッテリユニット51を複数備え、これら複数のバッテリユニット51が直列に接続されている。
[Battery pack circuit configuration]
And the
また、バッテリパック40は、バッテリユニット51と、バッテリユニット51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51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2の電流制御素子52,53に異常信号を出力する検出回路56とを備える。
In addition, the
各バッテリユニット51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51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51は、保護素子42の発熱体電極50(P2)が第1の電流制御素子52と接続され、短絡素子1の抵抗体端子部3aが第2の電流制御素子53と接続されている。
In each
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51の第1、第2の電流制御素子52,53へ異常信号を出力する。
The
第1、第2の電流制御素子52,53は、たとえば電界効果トランジスタ(以下、FETと呼ぶ。)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51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51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 and second
また、バッテリパック40は、正極端子40a、図示しない負極端子を介して、着脱可能に充電装置に接続され、各バッテリセル41に充電装置からの充電電圧が印加される。充電装置により充電されたバッテリパック40は、正極端子40a、負極端子をバッテリで動作する電子機器に接続することによって、この電子機器を動作させることができる。
The
充放電制御回路55は、バッテリユニット51から充電装置に流れる電流経路に直列接続された第3、第4の電流制御素子57,58と、これらの電流制御素子57,58の動作を制御する制御部59とを備える。第3、第4の電流制御素子57,58は、たとえばFETにより構成され、制御部59によりゲート電圧を制御することによって、バッテリユニット51の電流経路の導通と遮断とを制御する。制御部59は、充電装置から電力供給を受けて動作し、検出回路56による検出結果に応じて、バッテリユニット51が過放電又は過充電であるとき、電流経路を遮断するように、電流制御素子57,58の動作を制御する。
The charge /
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14(B)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
しかし、バッテリパック40は、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52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14(C)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51を、バッテリパック40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。
However, in the
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51の第2の電流制御素子53にも異常信号が出力され、短絡素子1の発熱抵抗体3も発熱する。図14(D)に示すように、短絡素子1は、発熱抵抗体3によって第1、第2の可溶導体8,9を加熱、溶融させることにより、第1、第2の電極4,5上に溶融導体が凝集し、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が短絡される。これにより、短絡素子1は、当該バッテリユニット51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、発熱抵抗体3への給電は停止される。
Next, in the
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
このようなバッテリパック40によれば、一つのバッテリユニット51に異常が起きた場合にも、当該バッテリユニット51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51によって充放電機能を維持することができる。
According to such a
なお、本発明の保護素子は、リチウムイオン二次電池のバッテリパックに用いる場合に限らず、電気信号による電流経路の遮断及びバイパスを必要とする様々な用途にももちろん応用可能である。また、第1、第2の電流制御素子52,53や第3、第4の電流制御素子57,58の作動条件は、バッテリセル41の電圧異常の場合に限らず、例えば周囲の温度の異常な上昇や、水没等、あらゆるアクシデントを検知することによって作動させることができる。
The protection element of the present invention is not limited to use in a battery pack of a lithium ion secondary battery, and can of course be applied to various uses that require interruption of a current path and bypass by an electric signal. In addition, the operating conditions of the first and second
[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。なお、以下の説明において、上述した短絡素子1や保護素子42、LED照明装置30やバッテリパック40と同じ構成については、同一の符号を付してその詳細を省略する。
[Short-circuit element (built-in protection resistor)]
Further, the short-circuit element may be formed by incorporating a protective resistor in advance. In addition, in the following description, about the same structure as the
図17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、上述した発熱抵抗体3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。
FIG. 17 is a plan view of the short-
このように電子機器やバッテリパック40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
図18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、ヒューズ8,9と、ヒューズ8,9の一端に接続された発熱抵抗体3と、ヒューズ8,9の発熱抵抗体3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、ヒューズ8,9の溶断に連動して短絡するものである。
FIG. 18 is a diagram illustrating a circuit configuration of the short-
[LED補償回路(保護抵抗内蔵)]
図19は、短絡素子60を組み込んだLED照明装置62の回路構成を示す図である。LED照明装置62の回路構成は、短絡素子1に代えて短絡素子60を用いた点を除いて、上述したLED照明装置30と同じ構成を有する。すなわち、LED照明装置62の回路構成は、前述の短絡素子60と、発光ダイオード31とを備え、スイッチ20とヒューズ8,9が接続された端子4a及び保護抵抗61の開放端子5aと、発光ダイオード31とを、並列に接続し、発熱抵抗体3は、保護抵抗61と接続し、発光ダイオード31の異常時には、ヒューズ8,9が溶融することによりスイッチ20がオンとなり、バイパス電流経路が形成されるものである。LED照明装置62の回路構成において、短絡素子60の保護抵抗61は、各LEDユニット32の発光ダイオード31の内部抵抗とほぼ同じ抵抗値を有する。
[LED compensation circuit (built-in protection resistor)]
FIG. 19 is a diagram illustrating a circuit configuration of the
このようなLED照明装置62によれば、一つの発光ダイオード31に異常が起きた場合にも、当該発光ダイオード31を迂回するバイパス電流経路を形成することができ、残りの正常な発光ダイオード31によって照明機能を維持することができる。このとき、LED照明装置62は、保護抵抗61が発光ダイオード31の内部抵抗とほぼ同じ抵抗値を有するため、バイパス電流経路上においても、正常時とほぼ同じ電流値とすることができる。
According to such an
[バッテリ補償回路(保護抵抗内蔵)]
図20は、短絡素子60を組み込んだバッテリパック65の回路構成を示す図である。バッテリパック65の回路構成は、短絡素子1に代えて短絡素子60を用いた点を除いて、上述したバッテリパック40の回路構成と同じ構成を有する。すなわち、バッテリパック65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保護部品56と、保護部品56の異常信号を受けて動作する制御素子52,53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のヒューズ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3の抵抗体端子部3aと保護素子42の電気信号の入力端子P2を、制御素子52,53に接続し、バッテリセル41の異常時には、保護部品56からの異常信号を受けて制御素子52,53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、ヒューズ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65の回路構成において、各バッテリユニット51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51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 compensation circuit (built-in protection resistor)]
FIG. 20 is a diagram illustrating a circuit configuration of the
このようなバッテリパック65によれば、一つのバッテリユニット51に異常が起きた場合にも、当該バッテリユニット51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51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65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、正常時と同じ電流値とすることができる。
According to such a
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25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21、第1の外部接続端子22、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23、及び第2の外部接続端子24を形成するようにしてもよい。
In the short-
1 短絡素子、2 絶縁基板、3 発熱抵抗体、3a 抵抗体端子部、3b 抵抗体接続端子、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、13 発熱体引出電極、15 フラックス、18 カバー部電極、20 スイッチ、21 外部接続電極、22 第1の外部接続端子、23 第2の外部接続電極、24 第2の外部接続端子、30 LED照明装置、31 発光ダイオード、32 LEDユニット、34 保護抵抗、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、51 バッテリユニット、52 第1の電流制御素子、53 第2の電流制御素子、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、62 LED照明装置、65 バッテリパック
DESCRIPTION OF
Claims (43)
上記絶縁基板に設けられた発熱抵抗体と、
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、上記発熱抵抗体に電気的に接続された第3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の可溶導体とを備え、
上記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;
A heating resistor provided 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 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 fused by heating from the heating resistor. A soluble conductor,
The first electrode and the second electrode are short-circuited by the first soluble conductor melted by heating from the heating resistor and aggregated on the first and second electrodes. A short-circuit element.
上記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請求項1記載の短絡素子。 A second soluble conductor provided on the second electrode;
The first electrode and the second electrode are short-circuited by the first and second fusible conductors melted by heating from the heating resistor and aggregated on the first and second electrodes. The short-circuit element according to claim 1.
上記第2、第4の電極間に亘って設けられ、上記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の可溶導体とを有し、
上記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請求項1記載の短絡素子。 A fourth electrode provided adjacent to the second electrode on the insulating substrate;
A second soluble conductor provided between the second and fourth electrodes and fusing the current path between the second and fourth electrodes by heating from the heating resistor. ,
The first electrode and the second electrode are short-circuited by the first and second fusible conductors melted by heating from the heating resistor and aggregated on the first and second electrodes. The short-circuit element according to claim 1.
上記第1〜第3の電極が、上記絶縁層上に設置され、
上記発熱抵抗体が、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 third electrodes are disposed on the insulating layer;
The short-circuit element according to any one of claims 1 to 3, wherein the heating resistor is disposed inside the insulating layer or between the insulating layer and the insulating substrate.
上記発熱抵抗体が、上記第1の可溶導体及び上記第2の可溶導体に重畳され、上記第2の可溶導体との重畳面積が、上記第1の可溶導体との重畳面積よりも広い請求項1乃至4のいずれか1項に記載の短絡素子。 A second soluble conductor provided on the second electrode;
The heating resistor is superimposed on the first soluble conductor and the second soluble conductor, and the overlapping area with the second soluble conductor is greater than the overlapping area with the first soluble conductor. The short-circuit element according to any one of claims 1 to 4, which is also wide.
上記第2、第4の電極間に亘って設けられ、上記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の可溶導体とを有し、
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10のいずれか1項に記載の短絡素子。 A fourth electrode provided adjacent to the second electrode on the insulating substrate;
A second soluble conductor provided between the second and fourth electrodes and fusing the current path between the second and fourth electrodes by heating from the heating resistor. ,
11. 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11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,
12. The short-circuit element according to claim 1, wherein the cover part electrode is installed at a position overlapping the first electrode and the second electrode.
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13のいずれか1項に記載の短絡素子。 A second soluble conductor provided on the second electrode;
14. The short-circuit element according to claim 1, wherein the first and second soluble 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13のいずれか1項に記載の短絡素子。 A second soluble conductor provided on the second electrode;
The first and second soluble conductors contain a low melting point metal and a high melting point metal,
14. 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15記載の短絡素子。 The low melting point metal is solder,
The short-circuit element according to claim 15, wherein the refractory metal is Ag, Cu, or an alloy containing Ag or Cu as a main component.
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の被覆構造である請求項1乃至13、15又は16のいずれか1項記載の短絡素子。 A second soluble conductor provided on the second electrode;
17. The short-circuit element according to claim 1, wherein an inner layer of the first and second soluble conductors is the low-melting-point metal, and an outer layer is a coating structure of the high-melting-point metal.
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の被覆構造である請求項1乃至13、15又は16のいずれか1項記載の短絡素子。 A second soluble conductor provided on the second electrode;
17. The short-circuit element according to claim 1, wherein an inner layer of the first and second fusible conductors is the high-melting point metal, and an outer layer is a covering structure of the low-melting point metal.
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13、15又は16のいずれか1項記載の短絡素子。 A second soluble conductor provided on the second electrode;
17. 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、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13、15又は16のいずれか1項記載の短絡素子。 A second soluble conductor provided on the second electrode;
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. Item short circuit element.
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13、15又は16のいずれか1項記載の短絡素子。 A second soluble conductor provided on the second electrode;
The said 1st and 2nd soluble conductor partially laminates | stacks the surface of the low melting metal which comprises an inner layer in stripe shape with a high melting metal. Short circuit element.
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13、15又は16のいずれか1項記載の短絡素子。 A second soluble conductor provided on the second electrode;
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, The any one of Claims 1 thru | or 13, 15 or 16 The short circuit element of description.
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13、15乃至22のいずれか1項に記載の短絡素子。 A second soluble conductor provided on the second electrode;
The short circuit element according to any one of claims 1 to 13, 15 to 22, 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.
上記ヒューズの一端に接続された発熱抵抗体と、
上記ヒューズの上記発熱抵抗体が接続されていない他端に接続されたスイッチとを備え、
上記スイッチが、上記ヒューズの溶断に連動して短絡する短絡素子回路。 A fuse,
A heating resistor connected to one end of the fuse;
A switch connected to the other end of the fuse to which the heating resistor is not connected,
A short-circuit element circuit in which the switch is short-circuited in conjunction with the melting of the fuse.
電子部品とを備え、
上記スイッチが、両端子が上記電子部品と並列に接続され、
上記発熱抵抗体の開放端子が、上記スイッチ端子のうち上記ヒューズが接続されていない端子に接続され、
上記電子部品の異常時には、上記ヒューズが溶融することにより上記スイッチが短絡され 、上記電子部品を迂回するバイパス電流経路が形成される補償回路。 A fuse, a heating resistor connected to one end of the fuse, and a switch connected to the other end of the fuse to which the heating resistor is not connected, the switch interlocking with the fusing of the fuse And a short-circuit element that short-circuits,
With electronic components,
The switch has both terminals connected in parallel with the electronic component,
An open terminal of the heating resistor is connected to a terminal of the switch terminal to which the fuse is not connected,
A compensation circuit in which when the electronic component is abnormal, the switch is short-circuited when the fuse is melted to form a bypass current path that bypasses the electronic component.
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、
上記発熱抵抗体の開放端子と上記保護素子の上記電気信号の入力端子を、上記制御素子に接続し、
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 fuse, a heating resistor connected to one end of the fuse, and a switch connected to the other end of the fuse to which the heating resistor is not connected, the switch interlocking with the fusing of the fuse And a short-circuit element that short-circuits,
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;
A control element that operates 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,
An open terminal of the heating resistor and an input terminal of the electrical signal of the protection element are connected to the control element,
When the electronic component is abnormal, the control element operates in response to an abnormal signal from the protective component, and the switch interrupts the current path of the electronic component by the protective element and the short circuit of the switch in conjunction with the fusing of the fuse. Compensation circuit that performs bypass current path.
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バイパス電流経路を形成する請求項28乃至30のいずれか1項に記載の補償回路。 The control element includes a first control element connected to an open terminal of the heating resistor, and a second control element connected to an electric signal input terminal of the protection element,
The current path by the protection element is interrupted by controlling the protection component and the first and second control elements, and then the bypass current path by the short-circuit element is formed. The compensation circuit according to item 1.
上記ヒューズの一端に接続された発熱抵抗体と、
上記ヒューズの上記発熱抵抗体が接続されていない他端に接続されたスイッチと、
上記スイッチの端子の少なくとも一方の端子に接続された保護抵抗とを備え、
上記スイッチは、上記ヒューズの溶断に連動して短絡する短絡素子回路。 A fuse,
A heating resistor connected to one end of the fuse;
A switch connected to the other end of the fuse to which the heating resistor is not connected;
A protective resistor connected to at least one of the terminals of the switch,
The switch is a short-circuit element circuit that is short-circuited in conjunction with the melting of the fuse.
電子部品とを備え、
上記スイッチと上記ヒューズが接続された端子及び上記保護抵抗の開放端子と、上記電子部品とを、並列に接続し、
上記発熱抵抗体は、上記保護抵抗と接続し、
上記電子部品の異常時には、上記ヒューズが溶融することにより上記スイッチがオンとなり、バイパス電流経路が形成される補償回路。 Of the fuse, a heating resistor connected to one end of the fuse, a switch connected to the other end of the fuse not connected to the heating resistor, and a terminal of the switch, the fuse is connected A protective resistor connected to a non-terminal, and the switch includes a short-circuit element that is short-circuited in conjunction with the melting of the fuse,
With electronic components,
The terminal to which the switch and the fuse are connected and the open terminal of the protective resistor and the electronic component are connected in parallel,
The heating resistor is connected to the protective resistor,
A compensation circuit in which when the electronic component is abnormal, the switch is turned on by melting the fuse and a bypass current path is formed.
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、上記スイッチの上記ヒューズとの接続端子及び上記保護抵抗とを並列に接続し、
上記発熱抵抗体の開放端子と上記保護素子の上記電気信号の入力端子を、上記制御素子に接続し、
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。 Of the fuse, a heating resistor connected to one end of the fuse, a switch connected to the other end of the fuse not connected to the heating resistor, and a terminal of the switch, the fuse is connected A protective resistor connected to a non-terminal, and the switch includes a short-circuit element that is short-circuited in conjunction with the melting of the fuse,
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;
A control element that operates in response to an abnormality signal of the protective component,
Connecting both ends of the electronic component and the protection element, the connection terminal of the fuse of the switch and the protection resistor in parallel;
An open terminal of the heating resistor and an input terminal of the electrical signal of the protection element are connected to the control element,
When the electronic component is abnormal, the control element operates in response to an abnormal signal from the protective component, and the switch interrupts the current path of the electronic component by the protective element and the short circuit of the switch in conjunction with the fusing of the fuse. Compensation circuit that performs bypass current path.
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バイパス電流経路を形成する請求項35又は36に記載の補償回路。 The control element includes a first control element connected to an open terminal of the heating resistor, and a second control element connected to an electric signal input terminal of the protection element,
37. The current path by the protection element is interrupted by controlling the protection component and the first and second control elements, and then a bypass current path by the short-circuit element is formed. Compensation circuit.
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1〜23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 circuiting element according to any one of claims 1 to 23, wherein the combined resistance of the short circuit element is low.
上記短絡素子は、
絶縁基板と、
上記絶縁基板に設けられた発熱抵抗体と、
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、上記発熱抵抗体に電気的に接続された第3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;
A heating resistor provided 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 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 fused by heating from the heating resistor. A 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,
When the first electrode and the second electrode are short-circuited by the first soluble conductor melted by heating from the heating resistor and aggregated on the first and second electrodes, A mounting body, wherein a combined resistance of the first external connection terminal and the second external connection terminal is lower than a conduction resistance between the first and second external connection electrodes.
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