KR100770192B1 - 보호소자 - Google Patents

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후루우찌유지
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Abstract

기판 상에 발열체 및 저융점 금속체를 가지며, 발열체의 발열에 의해 저융점 금속체가 용단(溶斷)되는 보호소자에 있어서, 정격전류를 저하시키지 않고 보호소자를 소형화시켜, 동작시간을 단축시킨다.
기판 (2) 상에 발열체 (3) 및 저융점 금속체 (5) 를 가지며, 발열체 (3) 의 발열에 의해 저융점 금속체 (5) 가 용단되는 보호소자에 있어서, 발열체 (3) 와 저융점 금속체 (5) 가 절연층을 사이에 두지 않고 적층되어 있다.

Description

보호소자 {PROTECTIVE DEVICE}
도 1 은 본 발명의 보호소자의 평면도 (도 1a), 단면도 (도 1b) 및 저융점 금속체의 용단시의 단면도 (도 1c) 이다.
도 2 는 본 발명의 보호소자의 평면도 (도 2a) 및 단면도 (도 2b) 이다.
도 3 은 본 발명의 보호소자의 평면도 (도 3a) 및 단면도 (도 3b) 이다.
도 4 는 본 발명의 보호소자의 단면도이다.
도 5 는 본 발명의 보호소자의 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 보호소자의 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 보호소자의 평면도이다.
도 8 은 본 발명의 보호소자의 평면도 (도 8a), 단면도 (도 8b) 및 저융점 금속체의 용단시의 단면도 (도 8c) 이다.
도 9 는 과전압 방지장치의 회로도이다.
도 10 은 종래의 보호소자의 평면도 (도 10a) 및 단면도 (도 10b) 이다.
도 11 은 과전압 방지장치의 회로도이다.
도 12 는 종래의 보호소자의 평면도 (도 12a) 및 단면도 (도 12b) 이다.
도 13 은 종래의 보호소자의 평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H : 보호소자
2 : 기판 3 : 발열체
4 : 절연층 5 : 저융점 금속체
6a, 6b : 발열체용 전극 6c : 중간전극
6d, 6e, 6f, 6g : 전극 7a, 7b : 저융점 금속체용 전극
8 : 내측 밀봉부 9 : 외측 밀봉부
10 : 저융점 금속체의 열용융시의 습윤성을 향상시키는 금속층
11 : 양(良)도전체층
본 발명은 이상시에 발열체에 통전되도록 함으로써 발열체가 발열하여 저융점 금속체가 용단되는 보호소자에 관한 것이다.
종래, 과전류를 차단하는 보호소자로서, 아연, 주석, 안티몬 등의 저융점 금속체가 과전류에 의해 용단되는 전류 퓨즈가 널리 알려져 있다. 또, 과전류만이 아니라 과전압도 방지하기 위해 사용할 수 있는 보호소자로서, 발열체와 저융점 금속체로 이루어진 보호소자가 알려져 있다 (특허 2790433 호 공보, 일본 공개특허공보 평8-161990 호 등).
도 9 는, 이와 같은 보호소자 (1p) 를 사용한 과전압 방지장치의 회로도이고, 도 10 은 보호소자 (1p) 의 평면도 (도 10a) 및 단면도 (도 10b) 이다. 이 보호소자 (1p) 는 기판 (2) 상에, 저항 페이스트의 도포 등으로 형성되는 발열체 (3), 절연층 (4), 퓨즈 재료로 이루어진 저융점 금속체 (5) 가 순차적으로 적층된 구조를 갖고 있다. 도면 중, 6a, 6b 는 발열체용 전극이고, 7a, 7b 는 저융점 금속체용 전극이다. 또, 8 은 고형(固形) 플럭스(flux) 등으로 이루어지며, 저융점 금속체 (5) 의 표면산화를 방지하기 위해 저융점 금속체 (5) 를 밀봉하고 있는 내측 밀봉부이고, 9 는 저융점 금속체 (5) 보다도 고융점 또는 고연화점(高軟化点)을 갖는 재료로 이루어지며, 저융점 금속체 (5) 의 용단시에 용융물이 소자밖으로 유출되는 것을 방지하는 외측 밀봉부이다.
상기 보호소자 (1p) 를 사용한 도 9 의 과전압 방지장치에서, 단자 (A1, A2) 에는, 예를 들면 리튬이온전지 등의 피보호장치의 전극단자가 접속되고, 단자 (B1, B2) 에는, 피보호장치에 접속하여 사용되는 충전기 등의 장치의 전극단자가 접속된다. 상기 과전압 방지장치에 의하면, 리튬이온전지의 충전이 진행되면서 제너 다이오드 (D) 에 항복전압 이상의 역전압이 인가되면, 급격히 베이스전류 (ib) 가 흐르고, 그럼으로써 큰 콜렉터전류 (ic) 가 발열체 (3) 에 흘러 발열체 (3) 가 발열된다. 이 열이, 발열체 (3) 상의 저융점 금속체 (5) 에 전달되어 저융점 금속체 (5) 가 용단되고, 단자 (A1, A2) 에 과전압이 인가되는 것이 방지된다.
그러나, 도 9 의 과전압 방지장치에서는, 과전압에 의해 저융점 금속체 (5) 가 용단된 후에도 계속하여 발열체 (3) 로 통전이 지속된다. 이에 대해서는, 도 11 의 회로를 갖는 과전압 방지장치가 알려져 있다. 도 12 는, 상기 과전압 방지장치에 사용되는 보호소자 (1q) 의 평면도 (도 12a) 및 단면도 (도 12b) 이다. 이 보호소자 (1q) 에서는, 중간전극 (6c) 을 통하여 2 개의 발열체 (3) 가 접속되고, 그 위에 절연층 (4) 을 통하여 저융점 금속체 (5) 가 형성되어 있다.
도 11 의 과전압 방지장치에 따르면, 발열체 (3) 의 발열에 의해 저융점 금속체 (5) 가 5a 와 5b 의 2군데에서 용단되므로, 이들이 용단된 후에는 발열체 (3) 로의 통전이 완전히 차단된다.
또, 도 13 에 나타낸 바와 같이, 발열체 (3) 와 저융점 금속체 (5) 를 절연층 (4) 을 사이에 두고 적층하지 않고, 기판 (2) 상에 발열체 (3) 와 저융점 금속체 (5) 를 평면적으로 배치한 보호소자 (1r) 도 알려져 있다. 도면 중, 6d, 6e, 6f, 6g 는, 각각 전극이고, 8 은 플럭스의 도포막으로 이루어진 내측 밀봉부이다 (일본 공개특허공보 평10-116549호, 동 평10-116550호).
그러나, 도 10 이나 도 12 에 나타낸 보호소자 (1p, 1q) 와 같이, 발열체 (3) 와 저융점 금속체 (5) 를 절연층 (4) 을 사이에 두고 적층하면, 발열체 (3) 의 발열시에 절연층 (4) 분의 열전달의 지연에 의해 저융점 금속체 (5) 의 승온이 지연되므로, 동작시간 (즉, 발열체 (3) 가 통전된 후, 저융점 금속체 (5) 가 용단되기까지의 시간) 을 단축시키는 것이 곤란해진다. 또, 절연층 (4) 에 유리성분을 사용한 경우에는, 발열시에 절연층 (4) 이 유동하여, 용단특성에 악영향을 미칠 우려도 있다.
한편, 도 13 의 보호소자 (1r) 와 같이, 기판 (2) 상에 발열체 (3) 와 저융점 금속체 (5) 를 평면적으로 배치한 구조에서는, 발열체 (3) 나 저융점 금속체 (5) 를 배치하는 평면적인 스페이스가 각각 별개로 필요하기 때문에, 소자의 평면형상을 소형화시킬 수 없다. 따라서, 상기 보호소자 (1r) 는, 발열체 (3) 와 저융점 금속체 (5) 를 절연층 (4) 을 사이에 두고 적층된 상술한 보호소자 (1p, 1q) 에 비하여 대형화되어 버린다.
여기에서 보호소자 (1r) 를 단순히 소형화하면 전극면적이 작아지기 때문에, 정격전류가 낮아지거나 또는 발열량이 불충분해져 저융점 금속체 (5) 가 용단되지 않는다.
또, 상기 보호소자 (1r) 에서는, 발열시의 발열체 (3) 로부터의 열전도가 전극 (6g) 과 기판 (2) 을 통하여 이루어지기 때문에 저융점 금속체 (5) 의 승온이 지연되어 동작시간이 늦어진다. 동작시간의 지연을 해소하기 위해 기판 (2) 의 열전도율을 높게 하면, 상기 보호소자 (1r) 가 베이스회로기판에 땜납으로 실장되어 있는 경우, 저융점 금속체 (5) 의 용단전에 실장용의 땜납이 용융되어, 보호소자 (1r) 가 베이스 회로기판에서 탈락되는 문제가 발생한다. 또, 동작시간의 지연을 해소하기 위해 저융점 금속체 (5) 의 융점을 낮게 하면, 보호소자 (1r) 의 실장시의 내(耐)리플로우성이 부족해져, 자동실장에 대응할 수 없어, 보호소자 (1r) 가 손으로 부착한 부품으로 되어 버린다.
본 발명은 이상과 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 발열체에 통전함으로써 저융점 금속체를 용단하는 보호소자에 있어서, 정격전류를 저하시키지 않고 소자의 소형화를 가능하게 하고, 또한 동작시간을 단축시키는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명자들은, 기판 상에 발열체 및 저융점 금속체를 가지며, 발열체의 발열에 의해 저융점 금속체가 용단되는 보호소자에 있어서, 그 용단을 일으키기 위해서는, 저융점 금속체가 용융시에 넓게 젖어 용단에 이르는 스페이스가 충분히 확보되어 있는 것이 중요한 것, 저융점 금속체가 접하고 있는 발열체나 전극 등의, 용융시의 저융점 금속체에 대한 습윤성을 향상시킴으로써, 저융점 금속체를 용이하게 용단할 수 있는 것, 또한 이 경우, 발열체에 의한 가열부위로서는, 저융점 금속체의 용단시에 그의 저융점 금속체에 의해 젖는 부분 또는 그 근방을 가열하면 되는 것, 따라서, 종래의 도 10 이나 도 12 의 보호소자 (1p, 1q) 와 같이, 발열체 상에 절연층을 사이에 두고 저융점 금속체를 적층하고, 발열체 전체를 발열시키는 것은 반드시 필요하지 않음을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 기판 상에 발열체 및 저융점 금속체를 가지며, 발열체의 발열에 의해 저융점 금속체가 용단되는 보호소자에 있어서, 발열체와 저융점 금속체가 절연층을 사이에 두지 않고 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 보호소자를 제공한다.
본 발명의 보호소자에 의하면, 발열체와 저융점 금속체가 절연층을 사이에 두지 않고 적층되어 있기 때문에, 발열체의 발열시에 저융점 금속체가 빠르게 승온되어 동작시간을 단축시킬 수 있게 된다. 또한, 종래예와 같이 절연층이 저융점 금속체의 용단특성에 악영향을 미칠 우려도 있다.
그리고, 종래의 보호소자에 비하여, 보호소자에서 차지하는 저융점 금속체의 면적이나 체적의 비율을 크게 할 수 있기 때문에, 보호소자의 정격전류를 저하시키지 않고 보호소자를 소형화시킬 수 있게 된다.
발명의 실시형태
이하, 도면을 참조하면서 본 발명을 상세하게 설명한다. 그리고, 각 도면중에 동일부호는 동일하거나 동등한 구성요소를 나타낸다.
도 1 은 도 9 의 과전류 방지장치중의 보호소자 (1p) 와 동일한 회로를 실현할 수 있는 본 발명의 보호소자 (1A) 의 평면도 (도 1a), 단면도 (도 1b) 및 저융점 금속체가 용단상태인 단면도 (도 1c) 이다.
상기 보호소자 (1A) 는, 기판 (2) 상에 저융점 금속체용 전극 (7a) 및 발열체 (3) 를 가지며, 이들 저융점 금속체용 전극 (7a) 및 발열체 (3) 상에 직접적으로 저융점 금속체 (5) 가 형성되어 있다. 또한 도시하지 않으나, 저융점 금속체 (5) 상에는, 그의 표면산화를 방지하기 위하여, 고형 플럭스 등으로 이루어진 내측 밀봉부를 설치하고, 그의 외측에는 저융점 금속체 (5) 의 용단시에 용융물이 소자 밖으로 유출되는 것을 방지하는 외측 밀봉부나 캡을 설치할 수 있다.
여기서, 기판 (2) 으로서는 특별히 제한은 없으며, 플라스틱 필름, 유리에폭시기판, 세라믹기판, 금속기판 등을 사용할 수 있는데, 무기계 기판을 사용하는 것이 바람직하다.
발열체 (3) 는, 예컨대 산화루테늄, 카본블랙 등의 도전재료와 수(水)글래스 등의 무기계 바인더 혹은 열경화성 수지 등의 유기계 바인더로 이루어진 저항 페이스트를 도포하고, 필요에 따라 소성함으로써 형성할 수 있다. 또한, 발열체 (3) 로서는 산화루테늄, 카본블랙 등의 박막을 인쇄, 도금, 증착, 스퍼터로 형성하여도 되며, 이들 필름의 붙임, 적층 등으로 형성하여도 된다.
저융점 금속체 (5) 는 발열체 (3) 의 승온시에 열용융되어 발열체 (3) 나 저융점 금속체용 전극 (7a) 을 충분히 적셔서 빠르게 용단되도록 그의 면적이 넓은 편이 바람직하다. 또한, 그 면적에 따라 정격전류를 높일 수 있다.
저융점 금속체 (5) 의 형성재료로서는 종래부터 퓨즈재료로 사용되고 있는 여러 가지 저융점 금속체를 사용할 수 있으며, 예컨대 일본 공개특허공보 평8-161990 호의 단락 [0019] 의 표 1 에 기재된 합금을 사용할 수 있다.
저융점 금속체용 전극 (7a) 으로서는 구리 등의 금속단체 혹은 표면이 Ag-Pt, Au 등으로 도금되어 있는 전극을 사용할 수 있다. 발열체 (3) 의 발열시에 저융점 금속체 (5) 의 용단을 보다 빠르게 일으키기 위해서는 저융점 금속체용 전극 (7a) 의 적어도 저융점 금속체 (5) 측의 표면에는 저융점 금속체 (5) 의 열용융시의 습윤성이 높은 금속을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 금속으로서는 Ag-Pt, Au, Ag-Pd 등을 들 수 있다.
상기 보호소자 (1A) 를 사용하여 도 9 의 과전류 방지장치를 구성하면, 도 10 의 종래의 보호소자 (1p) 를 사용한 경우와 마찬가지로, 큰 컬렉터전류 (ic) 가 발열체 (3) 로 흘렀을 때에 발열체 (3) 가 발열하는데, 이 열은 절연층을 통하지 않고 발열체 (3) 상의 저융점 금속체 (5) 로 직접 전달되어, 도 1c 에 나타내는 바와 같이 저융점 금속체 (5) 를 빠르게 용단할 수 있게 된다.
도 2 는 도 1 의 보호소자 (1A) 와 마찬가지로 도 9 의 과전압 방지장치에 사용할 수 있는 보호소자 (1B) 의 평면도 (도 2a) 및 단면도 (도 2b) 이다. 상 기 보호소자 (1B) 에서는 기판 (2) 상의 발열체 (3) 일부를 덮도록 제 1 저융점 금속체용 전극 (7a) 이 형성되어 있으며, 이 제 1 저융점 금속체용 전극 (7a) 과 기판 (2) 상의 별개로 형성된 제 2 저융점 금속체용 전극 (7b) 을 걸치도록 저융점 금속체 (5) 가 형성되어 있다. 상기 보호소자 (1B) 에 있어서 저융점 금속체 (5) 의 양단에 위치하는 저융점 금속체용 전극 (7a,7b) 의 쌍방을 저융점 금속체 (5) 의 열용융시의 습윤성이 좋은 금속으로 구성하면, 발열체 (3) 의 발열시에 저융점 금속체 (5) 를 한층 더 빠르게 용단시킬 수 있게 된다.
도 3 은 도 11 의 과전압 방지장치중의 보호소자 (1q) 와 동일한 회로를 실현할 수 있는 본 발명의 보호소자 (1C) 의 평면도 (도 3a) 및 단면도 (도 3b) 이다.
상기 보호소자 (1C) 에 있어서는 저융점 금속체용 전극 (7a,7b) 이 저융점 금속체 (5) 의 양단에 위치하도록 형성되며, 이들 전극 (7a,7b) 사이에 있어서 이들 전극 (7a,7b) 과 접하지 않는 위치에 발열체 (3) 가 형성되어 있다. 따라서, 발열체 (3) 의 발열시에는 저융점 금속체 (5) 가 발열체 (3) 와 전극 (7a) 사이 및 발열체 (3) 와 전극 (7b) 사이의 2군데에서 용단된다.
도 4 의 보호소자 (1D) 는 도 3 의 보호소자 (1C) 에 있어서, 발열체 (3) 의 발열시에 저융점 금속체 (5) 가 빠르게 용단되도록, 발열체 (3) 상에 열용융시의 저융점 금속체 (5) 와 습윤성이 높은 금속체 (10) 를 형성하며, 그 위에 저융점 금속체 (5) 를 적층한 것이다. 이와 같은 금속으로서는 상술한 도 1 의 보호소자 (1A) 의 저융점 금속체 전극 (7a) 의 구성재료와 마찬가지로 Ag-Pt, Au, Ag-Pd 등을 들 수 있다.
도 5 의 보호소자 (1E) 는 도 3 의 보호소자 (1C) 에 있어서, 발열체 (3) 의 발열시에 발열체 (3) 상의 저융점 금속체가 균일하게 가열되도록 발열체 (3) 보다도 도전율이 높은 양(良)도전체층 (11a) 을 발열체 (3) 상에 형성한 것으로, 도 6 의 보호소자 (1F) 는 저융점 금속체 (5) 가 더 균일하게 가열되도록 발열체 (3) 의 상면에 제 1 양도전체층 (11a) 을 형성함과 동시에 발열체 (3) 하면에도 제 2 양도전체층 (11b) 을 형성한 것이다. 이러한 양도전체층 (11a, 11b) 은 Ag-Pt, Ag-Pd, Au 등으로 형성할 수 있다.
도 7 의 보호소자 (1G) 는 발열체 (3) 상의 저융점 금속체 (5) 가 균일하게 가열되도록 발열체 (3) 를 빗살형으로 형성한 것이다.
도 8 은 또 다른 본 발명의 보호소자 (1H) 의 평면도 (도 8a), 단면도 (도 8b) 및 저융점 금속체가 용단상태인 단면도 (도 8c) 이다. 상기 보호소자 (1H) 에서는 도 6 의 보호소자 (1F) 와 같이 양도전체층 (11a, 11b) 을 발열체 (3) 의 상하 양면에 형성함에 있어서 발열체 (3) 의 상하 양도전체층 (11a, 11b) 이 단락되는 것을 방지하기 위해 발열체 (3) 하면의 양도전체층 (11b) 이 발열체 (3) 로 덮이도록 하고, 또한 균일한 가열을 위해 제 2 양도전체층 (11b) 내부에서 중간전극 (6c) 이 도출되어 있다. 중간전극 (6c) 은 그 저항값을 발열체 (3) 보다도 낮고 양도전체층 (11a, 11b) 보다도 높게 하는 것이 바람직하다. 더 구체적으로는 저융점 금속체용 전극 (7a, 7b) 이나 양도전체층 (11a, 11b) 에 비해 체적저항이 1 자리 이상 높은 것이 바람직하다.
이상 도시된 태양 이외에 본 발명의 보호소자는 기판 상에서 발열체와 저융점 금속체가 절연층을 사이에 두지 않고 적층되어 있는 한 여러 태양을 취할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 구체적으로 설명한다.
실시예 1
도 8 의 보호소자 (1H) 를 다음과 같이 하여 제작하였다. 기판 (2) 으로서 알루미나세라믹기판 (두께 0.5㎜, 사이즈 5㎜×3㎜) 을 준비하고 여기에 먼저 중간전극 (6c) 을 형성하기 위해 Ag-Pd 페이스트 (듀퐁샤 제조, 6177T) 를 인쇄하고 (두께 10㎛, 크기 0.4㎜×2.0㎜), 850℃ 에서 30 분간 소성시켰다. 이어서, 양도전체층 (11b) 을 형성하기 위해 Ag-Pt 페이스트 (듀퐁샤 제조, 5164N) 을 인쇄하고 (두께 10㎛, 크기 1.5㎜×1.8㎜), 850℃ 에서 30 분간 소성시켰다. 이어서, 발열체 (3) 를 형성하기 위해 양도전체층 (11b) 을 덮도록 산화루테늄계 저항 페이스트 (듀퐁샤 제조, DP1900) 을 인쇄하고 (두께 50㎛), 850℃ 에서 30분간 소성시켰다. 얻어진 발열체 (3) 의 패턴 저항값은 1Ω이었다. 그리고, 발열체 (3) 상에 양도전체층 (11a) 을 형성하기 위해 Ag-Pt 페이스트 (듀퐁샤 제조, 5164N) 을 인쇄하고 (두께 10㎛) 850℃ 에서 30 분간 소성시켰다.
그리고, 기판 (2) 상에 저융점 금속체용 전극 (7a, 7b) 을 형성하기 위해 Ag-Pt 페이스트 (듀퐁샤 제조, 5164N) 을 인쇄하고 (두께 10㎛, 크기 1.0㎜×3.0㎜), 850℃ 에서 30 분간 소성시켰다.
이어서, 저융점 금속체 (5) 를 형성하기 위해 저융점 금속체용 전극 (7a), 양도전체층 (11a) 및 저융점 금속체용 전극 (7b) 에 걸치도록 저융점 금속박 (Sn:Sb = 95:5, 액상점 240℃) (크기 1㎜×4㎜) 을 열증착시켰다.
상기 저융점 금속체 (5) 측에 액정폴리머캡을 탑재하고 보호소자 (1H) 로 하였다.
비교예 1
도 12 에 나타낸 보호소자 (1q) 를 다음과 같이 제작하였다. 기판 (2) 으로서 알루미나계 세라믹기판 (두께 0.5㎜, 사이즈 5㎜×3㎜) 을 준비하고 여기에 저융점 금속체용 전극 (7a, 7b), 발열체용 전극 (6a) 및 중간전극 (6c) 을 형성하기 위해, Ag 페이스트 (듀퐁샤 제조, QS174) 를 인쇄하고 870 ℃ 에서 30 분간 소성시켰다. 이어서, 1 쌍의 발열체 (3) 를 형성하기 위해 산화루테늄계 저항 페이스트 (듀퐁샤 제조, DP1900) 를 인쇄하고 870 ℃ 에서 30 분간 소성시켰다. 각 발열체 (3 : 두께 10 ㎛, 크기 0.1㎜×2.0㎜) 의 저항값은 4Ω이었다. 이어서, 각 발열체 (3) 상에 실리카계 절연페이스트 (듀퐁샤 제조, AP5346) 를 인쇄하고 500℃ 에서 30 분간 소성시켜 절연층 (4) 을 형성하였다. 이어서, 저융점 금속체 (5) 로서 저융점 금속박 (Sn:Sb = 95:5, 액상점 240℃)(크기 1㎜×4㎜) 을 열증착시켰다.
상기 저융점 금속체 (5) 측에 액정폴리머캡을 탑재하여, 보호소자 (1q) 로 하였다.
실시예 2
실시예 1 과 동일한 구성으로 실시예 1 과 동등한 정격전류값 (저융점 금속 박의 단면적) 을 유지하면서 저융점 금속박의 크기를 1㎜×2㎜ 까지 소형화시키고 보호소자 전체의 크기 (단, 기판 (2) 의 크기) 를 3.5㎜×2.5㎜ 까지 소형화시켰다.
비교예 2
비교예 1 과 동일한 구성으로 단순히 저융점 금속박의 크기를 1㎜×2㎜ 까지 소형화시키고 보호소자 전체의 크기를 3.5㎜×2.5㎜ 까지 소형화시켰다.
평가
각 실시예 및 비교예의 발열체 (3) 에 소비전력 4W 가 되도록 전압을 인가하고 저융점 금속체 (5) 가 용단될 때까지의 시간을 측정하였다.
그 결과 비교예 1 의 보호소자는 용단에 21 초를 필요로 하였으나, 실시예 1 의 보호소자는 15 초였다. 또한, 실시예 2 의 보호소자는 실시예 1 의 보호소자에 비해 소형화되어 있기 때문에, 실시예 1 의 보호소자에 비해 열용량 및 방열량이 모두 작아져 용단시간은 10 초로 단축되었다. 반면, 비교예 2 의 보호소자는 저융점 금속체 (5) 가 용융된 후 중간전극 (6c) 또는 저융점 금속체용 전극 (7a, 7b) 상에 그 열용융된 저융점 금속체 (5) 로 적시기 위한 면적을 확보할 수 없었기 때문에 전압을 120 초 인가하여도 저융점 금속체 (5) 는 용단되지 않았다.
본 발명에 따르면, 발열체에 통전하여 발열체를 발열시키어, 그 발열에 의해 저융점금속체를 용단하는 보호소자에 있어서, 절연층을 사이에 두지 않고, 발열체와 저융점 금속체를 입체적으로 배치한다. 따라서, 동작시간을 단축시킬 수 있게 된다. 또, 정격전류를 저하시키지 않고 보호소자를 소형화시킬 수 있게 된다.

Claims (9)

  1. 기판 상에 발열체 및 저융점 금속체를 가지며, 발열체의 발열에 의해 저융점 금속체가 용단되는 보호소자로서,
    저융점 금속체의 양단에 각각 전극이 형성되고, 이들 전극간에서, 이들 전극과 접하지 않는 위치에 발열체가 설치되어 있으며, 발열체와 저융점 금속체가 절연층을 사이에 두지 않고 적층되어 있는 보호소자에 있어서,
    발열체 상에 열용융시의 저융점 금속체의 습윤성이 높은 금속층이 형성되고, 이 금속층 상에 저융점 금속체가 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 보호소자.
  2. 기판 상에 발열체 및 저융점 금속체를 가지며, 발열체의 발열에 의해 저융점 금속체가 용단되는 보호소자로서,
    저융점 금속체의 양단에 각각 전극이 형성되고, 이들 전극간에서, 이들 전극과 접하지 않는 위치에 발열체가 설치되어 있으며, 발열체와 저융점 금속체가 절연층을 사이에 두지 않고 적층되어 있는 보호소자에 있어서,
    발열체 상에, 발열체 및 저융점 금속체보다도 도전율이 높은 제 1 양도전체층이 형성되고, 이 제 1 양도전체층 상에 저융점 금속체가 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 보호소자.
  3. 제 2 항에 있어서,
    기판 상에, 발열체 및 저융점 금속체보다도 도전율이 높은 제 2 양도전체층이 형성되고, 이 제 2 양도전체층 상에 발열체가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보호소자.
  4. 기판 상에 발열체 및 저융점 금속체를 가지며, 발열체의 발열에 의해 저융점 금속체가 용단되는 보호소자로서,
    저융점 금속체의 양단에 각각 전극이 형성되고, 이들 전극간에서, 이들 전극과 접하지 않는 위치에 발열체가 설치되어 있고, 발열체와 저융점 금속체가 절연층을 사이에 두지 않고 적층되어 있는 보호소자에 있어서,
    기판 상에, 발열체 및 저융점 금속체보다도 도전율이 높은 제 2 양도전체층이 형성되고, 이 제 2 양도전체층 상에 그것을 덮도록 발열체가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보호소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    발열체 상에, 발열체 및 저융점 금속체보다도 도전율이 높은 제 1 양도전체층이 형성되고, 이 제 1 양도전체층 상에 저융점 금속체가 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 보호소자.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    제 2 양도전체층 내부로부터, 중간전극이 도출되고, 이 중간전극의 저항값이 발열체보다도 낮고 양도전체층보다도 높은 것을 특징으로 하는 보호소자.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7369411B2 (en) * 2000-02-25 2008-05-06 Thermagon, Inc. Thermal interface assembly and method for forming a thermal interface between a microelectronic component package and heat sink
JP2001325868A (ja) 2000-05-17 2001-11-22 Sony Chem Corp 保護素子
JP2001325869A (ja) 2000-05-17 2001-11-22 Sony Chem Corp 保護素子
JP3692042B2 (ja) * 2001-02-06 2005-09-07 ソニーケミカル株式会社 保護回路付き二次電池
JP4110967B2 (ja) * 2002-12-27 2008-07-02 ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 保護素子
WO2005044478A2 (en) * 2003-10-20 2005-05-19 International Resistive Company Resistive film on aluminum tube
DE10355282A1 (de) * 2003-11-18 2005-06-16 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren zur Herstellung einer Übertemperatursicherung und Übertemperatursicherung
DE102004033251B3 (de) 2004-07-08 2006-03-09 Vishay Bccomponents Beyschlag Gmbh Schmelzsicherung für einem Chip
JP4207877B2 (ja) 2004-10-04 2009-01-14 ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 保護回路
US20060196448A1 (en) * 2005-02-21 2006-09-07 International Resistive Company, Inc. System, method and tube assembly for heating automotive fluids
JP2008311161A (ja) * 2007-06-18 2008-12-25 Sony Chemical & Information Device Corp 保護素子
JP5321783B2 (ja) * 2008-03-04 2013-10-23 株式会社東芝 非水電解質二次電池および組電池
US9025295B2 (en) 2009-09-04 2015-05-05 Cyntec Co., Ltd. Protective device and protective module
US9129769B2 (en) 2009-09-04 2015-09-08 Cyntec Co., Ltd. Protective device
JP5351860B2 (ja) 2009-09-04 2013-11-27 乾坤科技股▲ふん▼有限公司 保護装置
EP2308561B1 (en) 2009-09-28 2011-06-15 Ion Beam Applications Compact gantry for particle therapy
US8531263B2 (en) * 2009-11-24 2013-09-10 Littelfuse, Inc. Circuit protection device
KR101450417B1 (ko) * 2010-02-25 2014-10-14 가마야 덴끼 가부시끼가이샤 정전기 보호 부품 및 그 제조 방법
US8976001B2 (en) * 2010-11-08 2015-03-10 Cyntec Co., Ltd. Protective device
US20120194958A1 (en) * 2011-02-02 2012-08-02 Matthiesen Martyn A Three-Function Reflowable Circuit Protection Device
US9455106B2 (en) * 2011-02-02 2016-09-27 Littelfuse, Inc. Three-function reflowable circuit protection device
JP6040581B2 (ja) * 2012-06-12 2016-12-07 株式会社村田製作所 ヒューズおよびその製造方法
KR101388354B1 (ko) * 2012-11-26 2014-04-24 스마트전자 주식회사 비정상상태의 전류 및 전압을 차단하는 복합보호소자
KR101401141B1 (ko) 2012-11-26 2014-05-30 스마트전자 주식회사 비정상상태의 전류 및 전압을 차단하는 복합보호소자
KR101504133B1 (ko) 2014-02-28 2015-03-19 스마트전자 주식회사 복합보호소자
DE102015102292A1 (de) 2014-02-28 2015-09-03 Smart Electronics Inc. Komplexe Schutzvorrichtung zum Blockieren eines abnormalen Zustands von Strom und Spannung
DE102015108758A1 (de) 2014-06-13 2015-12-17 Smart Electronics Inc. Komplexe Schutzvorrichtung
US10181715B2 (en) * 2016-10-05 2019-01-15 Polytronics Technology Corp. Protection device and circuit protection apparatus containing the same
JP7339071B2 (ja) 2019-08-29 2023-09-05 デクセリアルズ株式会社 保護素子、バッテリパック
KR102514549B1 (ko) * 2020-10-26 2023-03-27 주식회사 유라코퍼레이션 인쇄회로기판

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07122406A (ja) * 1993-10-22 1995-05-12 Hokuriku Electric Ind Co Ltd チップ状ヒューズ抵抗器とその製造方法
KR960042805A (ko) * 1995-05-30 1996-12-21 이형도 박막형 칩 저항기의 퓨즈형 안전장치
US5712610A (en) * 1994-08-19 1998-01-27 Sony Chemicals Corp. Protective device
JPH10162715A (ja) * 1996-11-28 1998-06-19 Kyocera Corp チップヒューズ
KR200203067Y1 (ko) * 1994-10-13 2001-04-02 권호택 하이브리드 아이씨용 퓨즈저항 패턴

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4034207A (en) * 1976-01-23 1977-07-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Positive temperature coefficient semiconductor heating element
JPS55142874U (ko) * 1979-03-31 1980-10-13
US4501956A (en) * 1981-09-18 1985-02-26 International Standard Electric Corporation Electrical resistance heating element
ATE37119T1 (de) * 1984-12-27 1988-09-15 Siemens Ag Platte als schaltungstraeger mit mindestens einer schichtfoermigen leiterbahn.
JPS62107341U (ko) * 1985-12-25 1987-07-09
JPH0814372B2 (ja) * 1989-12-28 1996-02-14 信越ポリマー株式会社 電熱シガーライター
JP2790433B2 (ja) 1993-08-31 1998-08-27 ソニー株式会社 保護素子及び回路基板
JP3067011B2 (ja) 1994-11-30 2000-07-17 ソニーケミカル株式会社 保護素子及びその製造方法
JP3185962B2 (ja) * 1995-02-28 2001-07-11 ソニーケミカル株式会社 保護回路及び保護素子
JP3774871B2 (ja) * 1995-10-16 2006-05-17 松尾電機株式会社 遅延型薄膜ヒューズ
JP3782176B2 (ja) 1996-10-12 2006-06-07 内橋エステック株式会社 保護素子の使用方法及び保護装置
JP3768621B2 (ja) 1996-10-12 2006-04-19 内橋エステック株式会社 保護素子の使用方法
DE19744765A1 (de) * 1997-10-10 1999-04-15 Daimler Chrysler Ag Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betreiben eines Sicherungselements

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07122406A (ja) * 1993-10-22 1995-05-12 Hokuriku Electric Ind Co Ltd チップ状ヒューズ抵抗器とその製造方法
US5712610A (en) * 1994-08-19 1998-01-27 Sony Chemicals Corp. Protective device
US5712610C1 (en) * 1994-08-19 2002-06-25 Sony Chemicals Corp Protective device
KR200203067Y1 (ko) * 1994-10-13 2001-04-02 권호택 하이브리드 아이씨용 퓨즈저항 패턴
KR960042805A (ko) * 1995-05-30 1996-12-21 이형도 박막형 칩 저항기의 퓨즈형 안전장치
JPH10162715A (ja) * 1996-11-28 1998-06-19 Kyocera Corp チップヒューズ

Also Published As

Publication number Publication date
EP1041597A2 (en) 2000-10-04
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US6344633B1 (en) 2002-02-05
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JP2000285778A (ja) 2000-10-13
JP3640146B2 (ja) 2005-04-20
DE60033461T2 (de) 2007-11-08

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