KR101504132B1 - The complex protection device of blocking the abnormal state of current and voltage - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복합보호소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표면실장형 저항소자 및 인쇄형 저항소자를 동시에 설치함으로써, 과전류뿐만 아니라 과전압에 대해서 회로 및 상기 회로에 설치된 회로소자를 보호하고, 인쇄형 표면실장형 저항소자를 표면실장형 저항소자의 하부에 배치함으로써 제품의 소형화를 구현할 수 있는 복합보호소자에 관한 것이다.The present invention relates to a composite protection device, and more particularly, to a circuit protection device which protects a circuit and a circuit element provided in the circuit with respect to an overvoltage as well as an overcurrent by simultaneously providing a surface-mounted resistance element and a printed resistive element, The present invention relates to a composite protective device capable of realizing miniaturization of a product by disposing a mounting type resistance element below the surface mount type resistance element.
피보호 기기의 과전류에 의해 생기는 과대 발열 또는 주위 온도에 감응하여 작동하는 비(非)복귀형 보호 소자는, 기기의 안전을 도모하기 위해, 소정의 동작 온도에서 작동하여 전기 회로를 차단한다. 그 한 예로서, 기기에 생기는 이상을 검지하는 신호 전류에 의해 저항을 발열시키고, 그 발열로 퓨즈소자를 작동시키는 보호 소자가 있다.A non-return type protection element that operates in response to an excessive heat generated by an overcurrent of the protected device or an ambient temperature is operated at a predetermined operating temperature to cut off the electric circuit in order to secure the safety of the device. As one example, there is a protection element that generates a resistance by the signal current detecting an abnormality occurring in the device and operates the fuse element by the heat generation.
대한민국 공개특허 10-2001-0006916호에는 보호소자기판 상에 저융점 금속체용 전극 및 발열체를 가지며, 이들 저융점 금속체용 전극 및 발열체 위에 직접적으로 저융점 금속체가 형성되며, 저융점 금속체 위에는 그 표면산화를 방지하기 위하여 고형 플럭스 등으로 이루어진 내측 밀봉부를 설치하고, 그 외측에는 저융점 금속체의 용단시에 용융물이 소자 밖으로 유출되는 것을 방지하는 외측 밀봉부나 캡이 설치되는 보호소자가 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2001-0006916 discloses a low-melting-point metal body having an electrode and a heating element for a low-melting-point metal body formed on a protective element substrate. A low-melting-point metal body is formed directly on the electrode and the heating element. An inner sealing portion made of a solid flux or the like is provided to prevent oxidation, and on the outer side thereof, an outer sealing portion or a cap is provided to prevent the melt from flowing out of the device during melting of the low melting point metal body.
한편, 도 13a 및 13b는 다른 형태의 종래 저항(발열체) 상에 퓨저블 엘리먼트(저융점 금속체)가 형성된 보호소자를 보여준다.13A and 13B show a protection element in which a fusible element (low-melting metal element) is formed on another type of conventional resistance (heating element).
도 13a 및 13b를 참조하면, 종래의 보호소자는 세라믹 기판(1) 상에 페이스트 형태의 저항(2)이 도포되고, 저항(2) 상에 절연체(3), 퓨즈 단자(4), 퓨저블 엘리먼트(5) 및 케이스(6)가 순차적으로 적층되어 있으며, 상기 퓨즈 단자(4)는 연결부(4a)가 저항단자(8)와 접속되어 있다.13A and 13B, a conventional protection device includes a ceramic substrate 1 on which a paste-type resistor 2 is applied, and on the resistor 2, an
이러한 종래의 보호소자에서는 퓨저블 엘리먼트가 저항 위에 설치되기 때문에 보호소자의 두께가 커지는 문제가 있었다.In such a conventional protection device, since the fusible element is provided on the resistor, there is a problem that the thickness of the protection element becomes large.
그리고 페이스트 형태의 저항을 사용하기 때문에 고전력용으로 적용하기에는 내구성이 약하며, 다양한 환경에 대응하기 어려운 문제가 있었다.And since it uses a paste-type resistor, it is difficult to apply it to a high-power application, and it is difficult to cope with various environments.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 표면실장형 저항소자 및 인쇄형 저항소자를 동시에 설치함으로써, 과전류뿐만 아니라 과전압에 대해서 회로 및 상기 회로에 설치된 회로소자를 보호할 수 있는 복합보호소자를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a surface mount type resistive element and a printed resistive element at the same time to overcome not only an overcurrent but also an overvoltage, And to provide a composite protection device capable of protecting the integrated circuit device.
또한, 본 발명의 목적은 인쇄형 저항소자를 표면실장형 저항소자의 하부에 배치함으로써 제품을 소형화할 수 있으며, 각 저항소자를 리드와이어 없이 기판에 실장하기 때문에 자동화 공정을 적용하기 용이한 복합보호소자를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a composite protection device which is easy to apply an automated process because the product can be downsized by disposing the printed resistive element under the surface mount type resistive element and each resistance element is mounted on the substrate without a lead wire. Device.
또한, 본 발명의 목적은 서로 구조가 다른 저항소자를 다양하게 조합함으로써, 원하는 저항값 또는 전력량에 맞추어 최적화된 설계할 수 있는 복합보호소자를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a composite protection device that can be designed and optimized in accordance with a desired resistance value or amount of power by variously combining resistive elements having different structures from each other.
또한, 본 발명의 목적은 표면실장형 저항소자 및 인쇄형 저항소자를 퓨저블엘리먼트의 양쪽에 병설함으로써, 열적 특성을 향상시켜 과전압 인가시 퓨저블엘리먼트의 용단시간을 단축하고 절연거리를 충분히 확보할 수 있는 복합보호소자를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a surface mount type resistive element and a printed resistive element in parallel on both sides of a fusible element to improve the thermal characteristics and shorten the fusing element fusing time when an overvoltage is applied, And to provide a composite protection device that can be used.
또한, 본 발명의 목적은 표면실장형 저항소자의 단자 및 인쇄형 저항소자의 단자를 공유하여 구조의 단순화 및 소형화를 실현할 수 있는 복합보호소자를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a composite protection device which can realize simplification and miniaturization of the structure by sharing the terminals of the surface mount type resistance element and the terminals of the print type resistance element.
또한, 본 발명의 목적은 도전층에 용단유도부를 형성함으로써, 과전압 인가시 퓨저블엘리먼트의 용단이 확실하게 이루어될 수 있는 복합보호소자를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a composite protection element in which the fusing element can be surely fused upon application of an overvoltage by forming a fusing guide portion in the conductive layer.
이를 위해 본 발명에 따른 복합보호소자는 퓨즈단자와, 제1, 2 저항단자와, 상기 제1, 2 저항단자를 연결하는 연결단자가 형성된 기판; 상기 퓨즈단자에 접속된 퓨저블엘리먼트; 상기 제1 저항단자에 접속된 제1 표면실장형 저항소자; 상기 제2 저항단자에 접속된 제2 표면실장형 저항소자; 과전압이 인가되면 전류가 상기 제1, 2 표면실장형 저항소자로 흐르도록 제어하는 스위칭소자; 상기 연결단자 상에 형성되는 제1 절연층; 및 상기 제1 절연층 상에 형성되는 도전층;을 포함하며, 상기 도전층에는 상기 제1, 2 표면실장형 저항소자의 발열에 의해 용융된 상기 퓨저블엘리먼트의 응집을 유도하는 용단유도부가 마련되는 것을 특징으로 한다.To this end, the composite protection device according to the present invention includes a substrate having fuse terminals, first and second resistance terminals, and connection terminals connecting the first and second resistance terminals; A fusible element connected to the fuse terminal; A first surface-mounted resistor element connected to the first resistor terminal; A second surface-mounted resistor element connected to the second resistor terminal; A switching element for controlling the current to flow to the first and second surface-mounted resistor elements when an overvoltage is applied; A first insulating layer formed on the connection terminal; And a conductive layer formed on the first insulating layer, wherein the conductive layer is provided with a fusing inducing portion for inducing cohesion of the fusible element melted by the heat generated by the first and second surface-mounted resistor elements .
또한, 본 발명에 따른 복합보호소자의 도전층은 상기 용단유도부와, 상기 용단유도부의 일측으로 연장 형성되고 상기 퓨저블엘리먼트와 상기 제1 표면실장형 저항소자를 접속시키는 도전부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The conductive layer of the composite protection device according to the present invention is characterized by comprising the fusing guide portion and a conductive portion extending from one side of the fusing guide portion and connecting the fusible element to the first surface-mounted resistor element .
또한, 본 발명에 따른 복합보호소자의 도전층은 상기 용단유도부의 타측으로 연장 형성되어 상기 제2 표면실장형 저항소자와 접하는 열전달부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the conductive layer of the composite protection device according to the present invention further includes a heat transfer portion extending from the other end of the fusing guide portion and contacting the second surface-mounted resistor.
또한, 본 발명에 따른 복합보호소자의 용단유도부는 상기 퓨저블엘리먼트의 직하방에 설치되고, 상기 도전부 및 열전달부보다 큰 폭으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The fusion inducing portion of the composite protection device according to the present invention is disposed directly below the fusible element and has a width larger than that of the conductive portion and the heat transfer portion.
또한, 본 발명에 따른 복합보호소자의 용단유도부는 상기 퓨저블엘리먼트의 직하방에 설치되고, 상기 퓨저블엘리먼트의 길이방향으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.Further, the fusion induction portion of the composite protection device according to the present invention is installed directly below the fusible element, and is protruded in the longitudinal direction of the fusible element.
또한, 본 발명에 따른 복합보호소자의 제1 저항단자와 상기 제2 저항단자의 적어도 하나에 접속하며, 상기 제1 표면실장형 저항소자와 제2 표면실장형 저항소자의 적어도 하나와 연결된 적어도 하나의 인쇄형 저항소자; 및 상기 도전층 상에 형성되는 제2 절연층;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Also, at least one of the first surface-mounted resistor element and the at least one second surface-mounted resistor element connected to at least one of the first resistor terminal and the second resistor terminal of the composite protection device according to the present invention, A printed resistive element; And a second insulating layer formed on the conductive layer.
또한, 본 발명에 따른 복합보호소자의 인쇄형 저항소자는 상기 제1 표면실장형 저항소자의 직하방에 배치되는 제1 인쇄형 저항소자와, 상기 제2 표면실장형 저항소자의 직하방에 배치되는 제2 인쇄형 저항소자로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The printed resistive element of the composite protection element according to the present invention may further comprise a first printed resistive element disposed directly under the first surface-mounted resistive element and a second printed resistive element disposed directly below the second surface- And a second printed resistive element formed on the second printed resistive element.
또한, 본 발명에 따른 복합보호소자의 제2 절연층 상에는 상기 퓨저블엘리먼트, 표면실장형 저항소자 및 인쇄형 저항소자가 병설되고, 상기 제2 절연층은 상기 퓨저블엘리먼트와 상기 도전층이 접속할 수 있도록 홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.The fuseable element, the surface mount type resistance element, and the printed resistive element are juxtaposed on the second insulating layer of the composite protection device according to the present invention, and the second insulating layer is formed on the fuseable element and the conductive layer And a hole is formed so as to be able to be formed.
또한, 본 발명에 따른 복합보호소자의 제2 절연층은 상기 제1 인쇄형 저항소자의 직하방에 배치되는 제1 절연부와, 상기 제2 인쇄형 저항소자의 직하방에 배치되는 제2 절연부로 이루어지고, 상기 제1, 2 절연부는 서로 이격되며, 상기 퓨저블엘리먼트는 상기 용단유도부에 접하는 것을 특징으로 한다.The second insulation layer of the composite protection device according to the present invention includes a first insulation portion disposed directly below the first printed resistive element and a second insulation portion disposed directly below the second printed resistive element, Wherein the first and second insulating portions are spaced apart from each other, and the fusible element is in contact with the fusing guide portion.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 복합보호소자에 의하면, 표면실장형 저항소자 및 인쇄형 저항소자를 동시에 설치함으로써, 과전류뿐만 아니라 과전압에 대해서 회로 및 상기 회로에 설치된 회로소자를 보호할 수 있는 효과가 있다.According to the composite protection device of the present invention having the above-described configuration, by providing the surface mount type resistive element and the printed resistive element at the same time, the circuit and the circuit element provided in the circuit can be protected against overvoltage as well as overcurrent .
또한, 본 발명에 따른 복합보호소자에 의하면, 인쇄형 저항소자를 표면실장형 저항소자를 표면실장형 저항소자의 하부에 배치함으로써, 제품을 소형화할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the composite protection element according to the present invention, the printed-type resistive element is arranged below the surface-mounted resistive element so that the product can be downsized.
또한, 본 발명에 따른 복합보호소자에 의하면, 표면실장형 저항소자 및 인쇄형 저항소자를 모두 리드와이어 없이 기판에 실장하기 때문에 자동화 공정을 적용하기 용이하다.Further, according to the composite protection device according to the present invention, since the surface mount type resistive element and the printed resistive element are all mounted on the substrate without the lead wire, it is easy to apply the automated process.
또한, 본 발명에 따른 복합보호소자에 의하면, 서로 구조가 다른 저항소자를 다양하게 조합함으로써, 원하는 저항값 또는 전력량에 맞추어 최적화된 설계할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the composite protection device according to the present invention, various combinations of resistance elements having different structures from each other can be designed and optimized in accordance with a desired resistance value or amount of power.
또한, 본 발명에 따른 복합보호소자에 의하면, 표면실장형 저항소자 및 인쇄형 저항소자를 퓨저블엘리먼트의 양쪽에 병설함으로써, 열적 특성을 향상시켜 과전압 인가시 퓨저블엘리먼트의 용단시간을 단축하고 절연거리를 충분히 확보할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the composite protection device of the present invention, the surface-mounted resistance element and the printed resistive element are disposed on both sides of the fusible element, thereby improving the thermal characteristics, shortening the fusing time of the fusible element when the overvoltage is applied, There is an effect that a sufficient distance can be secured.
또한, 본 발명에 따른 복합보호소자에 의하면, 표면실장형 저항소자의 단자 및 인쇄형 저항소자의 단자를 공유하여 구조의 단순화 및 소형화를 실현할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the composite protection device according to the present invention, the terminal of the surface mount type resistance element and the terminal of the print type resistance element are shared, so that the structure can be simplified and miniaturized.
또한, 본 발명에 따른 복합보호소자에 의하면, 도전층에 용단유도부를 형성함으로써, 과전압 인가시 퓨저블엘리먼트의 용단이 확실하게 이루어지는 효과가 있다.In addition, according to the composite protection element of the present invention, the fusing element can be surely fused when the overvoltage is applied by forming the fusing guide portion in the conductive layer.
도 1은 본 발명에 따른 복합보호소자의 사용 상태를 설명하기 위한 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 복합보호소자의 제1실시예를 도시하는 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명에 따른 복합보호소자의 제1실시예를 도시하는 사시도 및 분해사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명에 따른 저항소자를 도시하는 단면도이다.
도 5a 내지 도 5b는 각각 도 3a의 A-A 및 B-B의 종단면도이다.
도 6은 메인회로에 과전류가 인가되는 경우 퓨저블엘리먼트가 용단되는 모습을 도시하는 회로도이다.
도 7 및 도 8은 메인회로에 과전압이 인가되는 경우 퓨저블엘리먼트가 용단되는 모습을 각각 도시하는 회로도 및 평면도이다.
도 9는 메인회로에 과전압 인가되는 경우 퓨저블엘리먼트가 용단되는 모습을 도시하는 도 3a의 C-C의 종단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 복합보호소자의 제2실시예를 도시하는 분해사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 복합보호소자의 제3실시예를 도시하는 분해사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 복합보호소자의 제4실시예를 도시하는 회로도이다.
도 13a 및 13b는 종래 저항 상에 퓨저블 엘리먼트가 형성된 보호소자를 도시하는 평면도 및 단면도이다.1 is a circuit diagram for explaining a use state of a composite protection device according to the present invention.
2 is a plan view showing a first embodiment of a composite protection device according to the present invention.
3A and 3B are a perspective view and an exploded perspective view showing a first embodiment of the composite protection device according to the present invention, respectively.
4A and 4B are cross-sectional views showing a resistance element according to the present invention, respectively.
Figures 5A-5B are longitudinal cross-sectional views of AA and BB of Figure 3A, respectively.
6 is a circuit diagram showing a state in which the fusible element is fused when an overcurrent is applied to the main circuit.
7 and 8 are a circuit diagram and a plan view respectively showing a state in which the fusible element is fused when an overvoltage is applied to the main circuit.
Fig. 9 is a longitudinal sectional view of CC of Fig. 3A showing a state in which the fusible element is fused when an overvoltage is applied to the main circuit; Fig.
10 is an exploded perspective view showing a second embodiment of the composite protection device according to the present invention.
11 is an exploded perspective view showing a third embodiment of the composite protection device according to the present invention.
12 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the composite protection device according to the present invention.
13A and 13B are a plan view and a cross-sectional view showing a protective element in which a fusible element is formed on a conventional resistor.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 복합보호소자의 사용 상태를 설명하기 위한 회로도이다.1 is a circuit diagram for explaining a use state of a composite protection device according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 복합보호소자는 메인회로 상에 접속된 퓨저블엘리먼트(10)의 용단에 의해 비정상상태에서 메인회로에 접속된 회로 및 소자를 보호하는 역할을 한다.Referring to FIG. 1, the complex protective device according to the present invention protects circuits and elements connected to the main circuit in an abnormal state by the fusing of the
본 발명에 따른 복합보호소자가 적용되는 메인회로는 그 종류에 특별한 제한은 없으며, 배터리의 충전이 이루어지는 충전 회로인 것을 예시할 수 있다.The main circuit to which the complex protection device according to the present invention is applied is not particularly limited and may be a charging circuit in which the battery is charged.
상기 메인회로 상에는 퓨저블엘리먼트(10)와 배터리(battery)와, 충전기(charger) 및 퓨저블엘리먼트(10)가 서로 접속되어 있다. 구체적으로 상기 메인회로 상에는 퓨저블엘리먼트(10)와 접속된 복수 개의 저항소자(20,20a,25,25a)와, 상기 복수 개의 저항소자와 접속된 스위칭소자(30)를 포함할 수 있다.On the main circuit, a
상기 스위칭소자(30)는 다이오드(32)와, 트랜지스터(31) 및 과전압이 인가되는 경우에 상기 트랜지스터(31)를 턴온(Turn-on)시키는 제어신호를 인가하여 저항소자로 전류가 흐르도록 제어하는 제어부(33)를 포함하는 것을 예시할 수 있다.The
먼저, 상기 메인회로에 과전류가 인가되는 경우, 상기 퓨저블엘리먼트(10)는 그 과전류에 의한 열에 의해 용단되어 회로 및 회로소자를 보호한다.First, when an overcurrent is applied to the main circuit, the
다음으로, 상기 메인회로에 과전압이 인가되는 경우, 상기 퓨저블엘리먼트(10)는 저항소자(20,20a,25,25a)의 열에 의해 용단되어 회로 및 회로소자를 보호한다.Next, when an overvoltage is applied to the main circuit, the
도 2는 본 발명에 따른 복합보호소자의 제1실시예를 도시하는 평면도이고, 도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명에 따른 복합보호소자의 제1실시예를 도시하는 사시도 및 분해사시도이며, 도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명에 따른 저항소자를 도시하는 단면도이다.FIG. 2 is a plan view showing a first embodiment of a composite protection device according to the present invention, FIGS. 3A and 3B are a perspective view and an exploded perspective view showing a first embodiment of a composite protection device according to the present invention, 4A and 4B are sectional views showing a resistance element according to the present invention, respectively.
도 2 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 복합보호소자는 기판(S)을 구비하고, 상기 기판에는 상기 퓨저블엘리먼트(10)와, 상기 저항소자(20,20a,25,25a) 및 상기 스위칭소자(30)가 설치된다. 상기 저항소자(20,20a,25,25a)는 표면실장형 저항소자(20,20a)와, 인쇄형 저항소자(25,25a)를 구비한다.2 through 3B, the complex protection device according to the present invention includes a substrate S, and the
상기 기판(S)에 상기 퓨저블엘리먼트(10)와, 상기 저항소자(20,20a,25,25a)를 설치하기 위해, 상기 기판(S)에는 퓨즈단자(50,50a), 제1 저항단자(60a,60b), 제2 저항단자(60c,60d), 제1, 2 연결단자(40,40a), 제1, 2 단자(55,55a)가 형성된다.In order to install the
상기 퓨즈단자(50,50a)와, 제1 저항단자(60a,60b) 및 제2 저항단자(60c,60d)는 동일평면 상에서 이격하여 병설된다.The
상기 퓨즈단자(50,50a) 상에는 퓨저블엘리먼트(10)가 설치된다.A
상기 제1 저항단자(60a,60b) 상에는 제1 표면실장형 저항소자(20) 및 제1 인쇄형 저항소자(25)가 설치되고, 상기 제2 저항단자(60c,60d) 상에는 제2 표면실장형 저항소자(20) 및 제2 인쇄형 저항소자(25a)가 설치된다.A first surface-mounted
상기 제1, 2 연결단자(40, 40a)는 제1 저항단자(60a,60b)와 제2 저항단자(60c,60d)를 연결하는 것으로서, 상기 제1 연결단자(40)는 제1 저항단자(60b)와 제2 저항단자(60d)를 연결하고, 제2 연결단자(40a)는 제1 저항단자(60a)와 제2 저항단자(60c)를 연결한다.The first and
상기 제1 단자(55)는 제1 저항단자(60b)와 연결되고, 제2 단자(55a)는 제 2저항단자(60c)와 연결된다.The
상기 퓨저블엘리먼트(10)는 상기 퓨즈단자(50,50a)에 접속되어 상기 메인회로로 과전류가 인가되는 경우에 용단되어 회로 및 회로소자를 보호한다.The
상기 퓨저블엘리먼트(10)는 120~300℃의 융점을 갖는 금속 또는 합금으로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.The
상기 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a)는 과전압 인가시 발열하여 상기 퓨저블엘리먼트(10)를 용단시키는 역할을 하는 것으로서, 상기 퓨저블엘리먼트(10)의 양쪽에 배치되는 것이 바람직하다.The first and second surface mount type
상기 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a)는 세라믹 소재로 이루어지는 소체(21)와, 상기 소체(21)의 양단에 형성되는 단자부(23)와, 상기 소체(21)의 상면에 형성되는 저항층(22) 및 상기 저항층(22)을 보호하는 코팅층(24)을 포함하는 것을 예시할 수 있다.(도 4a 참조)The first and second surface mount type
상기 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a)는 소체(21)와, 상기 소체(21)의 양단에 형성되는 단자부(23)와, 상기 소체(21)의 외주면에 코일(25)이 권선된 저항소자인 것을 예시할 수 있다.(도 4b 참조)The first and second surface mount type
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 나선형 홈이 형성된 저항소자, melf Type, Chip Type 등 다양한 종류의 저항소자를 사용할 수 있음은 물론이다.However, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that various kinds of resistance elements such as resistive elements, helical grooves, melf type, and chip type can be used.
상기 제1, 2 인쇄형 저항소자(25,25a)는 상기 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a)와 마찬가지로 과전압 인가시 발열하여 퓨저블엘리먼트(10)로 열을 제공하는 역할을 한다.The first and second printed
상기 제1, 2 인쇄형 저항소자(25,25a)는 상기 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a)의 하부, 구체적으로 양 단자부(23)와 소체(21) 사이에 형성된 공간에 각각 배치되는 것이 바람직하다.The first and second printed
한편, 상기 제1, 2 연결단자(40,40a) 상에는 제1 절연층(41), 도전층(42) 및 제2 절연층(43)이 순차적으로 적층된다.On the other hand, a first insulating
상기 제1 절연층(41)은 상기 제1, 2 연결단자(40, 40a)와 도전층(42)을 전기적으로 차단시키는 역할을 한다.The first insulating
상기 도전층(42)은 퓨저블엘리먼트(10)를 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a) 및 제1, 2 인쇄형 저항소자(25,25a)와 전기적으로 접속시키는 역할을 하는 것으로서, 그 일단부는 상기 제1단자(55)와 접속되고, 그 타단부는 제2단자(55a)와 접속이 차단되도록 구성된다. 그리고 상기 도전층(42)은 상기 제1 절연층(41)의 상에 은(Ag) 페이스트 등을 도포하는 방식으로 형성할 수 있다.The
그리고 상기 도전층(42)은 용단유도부(42c)와, 상기 용단유도부(42c)의 일측으로 연장 형성되고 상기 제1단자(55)를 개재하여 상기 퓨저블엘리먼트(10)와 제1 표면실장형 저항소자(20)를 전기적으로 접속시키는 도전부(42b)와, 상기 용단유도부(42c)의 타측으로 연장 형성되어 상기 제2 표면실장형 저항소자(20,20a)와 물리적으로 접하는 열전달부(42a)로 이루어질 수 있다.The
상기 용단유도부(42c)는 상기 도전층(42) 중에서 상기 퓨저블엘리먼트(10)의 직하방에 설치된 영역을 의미하고, 상기 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a)의 발열에 의해 용융된 상기 퓨저블엘리먼트(10)의 용융 및 응집을 유도하는 역할을 한다.The fusing
그리고 상기 용단유도부(42c)는 상기 도전부(42b) 및 열전달부(42a)보다 큰 폭으로 이루어지며, 상기 퓨저블엘리먼트(10)의 길이방향으로 돌출 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 용단유도부의 증가한 면적만큼 전달되는 열이 증가하기 때문에 퓨저블엘리먼트의 용융이 촉진되기 때문이다.The
한편, 상기 용단유도부(42c)는 전단부 및 후단부가 각각 반원 형태인 원형 또는 타원형으로 이루어지는 것이 바람직하며, 이에 대해서는 후술하도록 한다.It is preferable that the front end portion and the rear end portion of the fusing
상기 제2 절연층(43)은 상기 도전층(42)과, 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a) 및 인쇄형 저항소자(25,25a)를 전기적으로 차단하는 역할을 한다.The second insulating
그리고 상기 제2 절연층(43) 상에는 상기 퓨저블엘리먼트(10), 상기 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a) 및 제1, 2 인쇄형 저항소자(25,25a)가 병설된다.The
상기 제2 절연층(43)에는 상기 퓨저블엘리먼트(10)와 상기 도전층(42), 구체적으로 용단유도부(42c)와 접속할 수 있도록 홀(44)이 형성된다.A
상기 홀(44)은 상기 용단유도부(42c)와 대응되는 크기와 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.It is preferable that the
도 5a 내지 도 5b는 각각 도 3a의 A-A 및 B-B의 종단면도이다.Figures 5A-5B are longitudinal cross-sectional views of A-A and B-B, respectively, of Figure 3A.
도 5a를 참조하면, 상기 도전층(42)의 용단유도부(42c)는 상기 홀(44)을 통해 노출되고, 노출된 용단유도부(42c) 상에 솔더페이스트(45)와 같은 전도성 물질이 도포되어 상기 퓨저블엘리먼트(10)와 접속하게 된다.5A, the fusing
메인회로로 과전압이 인가되는 경우, 전류는 퓨저블엘리먼트(10), 도전층(42), 제1 단자(55) 순으로 흐른다.When an overvoltage is applied to the main circuit, the current flows in the order of the
도 5a와 도 3b를 함께 참조하면, 퓨저블엘리먼트(10)로 인가된 전류는 퓨저블엘리먼트(10)의 중도에서 분기되어 도전층(42)을 경유하여 제1 단자(55)로 흐른다. 제1단자(55)에 인가된 전류는 제1, 2 연결단자(40, 40a)를 이용해 병렬 연결된 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a)를 거쳐 제2 단자(55a)로 흘러 들어간다. 이때 상기 제1 인쇄형 저항소자(25)는 상기 제1 표면실장형 저항소자(20)와 제1 저항자단자(60a, 60b)를 공유하고, 상기 제2 인쇄형 저항소자(25a)는 상기 제2 표면실장형 저항소자(20a)와 제2 저항자단자(60c, 60d)를 공유하므로, 상기 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a) 및 제1, 2 인쇄형 저항소자(25,25a)는 모두 병렬 연결된 상태가 되고, 제1 단자(55)로 인가된 전류는 분기되어 상기 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a) 및 제1, 2 인쇄형 저항소자(25,25a)를 흘러 다시 제2 단자(55a)에서 합류하게 된다.Referring to FIGS. 5A and 3B together, the current applied to the
한편, 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a) 및 제1, 2 인쇄형 저항소자(25,25a)를 흐르는 전류에 의해, 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a) 및 제1, 2 인쇄형 저항소자(25,25a)는 상기 퓨저블엘리먼트(10)의 양쪽에서 발열하고, 이 열은 복사열의 형태로 상기 퓨저블엘리먼트(10)를 가열할 뿐만 아니라 도전층(42)의 열전달부(42a) 및 도전부(42b)를 통해 전도열의 형태로 상기 퓨저블엘리먼트(10)를 가열하여 퓨저블엘리먼트(10)가 용단되게 한다. 다만, 상기 전도층(42)은 열전달부(42a)를 생략하고, 도전부(42b)만으로 구성될 수 있다.On the other hand, the current flows through the first and second surface-mounted
도 5b를 참조하면, 상기 제1 저항단자(60a,60b)에는 각각 표면실장형 저항소자(20)와, 인쇄형 저항소자(25)가 함께 접속된다.Referring to FIG. 5B, a surface-mounted
상기 제1 저항단자(60a,60b)는 각각 표면실장형 저항소자(20,20a)가 접속되는 표면실장형 저항단자부(61)와, 상기 인쇄형 저항소자(25,25a)가 접속되는 인쇄형 저항단자부(62)와, 상기 표면실장형 저항단자부(61) 및 인쇄형 저항단자부(62)를 연결하는 연결부(63)로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 표면실장형 저항단자부(61), 인쇄형 저항단자부(62) 및 연결부(63)는 일체로 형성되는 것이 바람직하다.The
상기 제1 인쇄형 저항소자(25)는 상기 제1 저항단자(60,60a) 및 제2 절연층(43) 상에 인쇄 방식으로 형성되는 박막(thin film)으로 이루어지고 상기 표면실장형 저항소자의 하부에 형성된 공간 내에 배치되기 때문에 저항소자 전체의 두께는 증가하지 않게 된다.The first printed
따라서, 표면실장형 저항소자와 인쇄형 저항소자를 동시에 설치하더라도 제품의 소형화를 실현할 수 있다.Therefore, even if the surface mount type resistor element and the print type resistor element are provided at the same time, miniaturization of the product can be realized.
또한, 상기 인쇄형 저항소자는 전류 내지 전압을 분배하기 때문에, 열적 특성이 강화되어 퓨저블엘리먼트의 용단시간을 단축할 수 있다.Further, since the printed resistive element distributes the current or the voltage, the thermal characteristic is enhanced and the fusing element can be shortened in the fusing time.
또한, 서로 다른 구조와 형태를 가진 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a)와 제1, 2 인쇄형 저항소자(25,25a)가 함께 설치되므로 다양한 전력 및 고전력에 대응하는 보호소자를 만들 수 있다.In addition, since the first and second surface mount type
한편, 본 발명의 표면실장형 저항소자(20,20a) 및 인쇄형 저항소자(25,25a)는 모두 리드와이어 없이 기판에 실장되기 때문에 자동화 공정을 적용하기 쉽다.On the other hand, since the surface
도 6은 메인회로에 과전류가 인가되는 경우 퓨저블엘리먼트가 용단되는 모습을 도시하는 회로도이다.6 is a circuit diagram showing a state in which the fusible element is fused when an overcurrent is applied to the main circuit.
도 6을 참조하면, 상기 퓨저블엘리먼트(10)는 상기 메인회로에 순간적으로 서지전류(surge current)가 인가되거나 과전류가 지속적으로 인가되면 자체 발열에 의해 용단된다.Referring to FIG. 6, when the surge current is momentarily applied to the main circuit or the overcurrent is continuously applied, the
이때, 상기 퓨저블엘리먼트(10)는 전단부(11) 영역에서 용단이 이루어지고 메인회로는 차단되므로 의 손상 내지 폭발을 방지한다.At this time, the
도 7 및 도 8은 메인회로에 과전압이 인가되는 경우 퓨저블엘리먼트가 용단되는 모습을 각각 도시하는 회로도 및 평면도이고, 도 9는 메인회로에 과전압 인가되는 경우 퓨저블엘리먼트가 용단되는 모습을 도시하는 도 3a의 C-C 단면도이다.FIGS. 7 and 8 are a circuit diagram and a plan view respectively showing a fusible element being fused when an overvoltage is applied to the main circuit, and FIG. 9 shows a state where the fusible element is fused when an overvoltage is applied to the main circuit Fig.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 상술한 바와 같이 상기 메인회로에 기준전압을 벗어나는 과전압이 인가되는 경우 스위칭소자(30)에서 저항소자(20,20a,25,25a)로 전류가 흐르도록 제어하게 된다.(도 1 참조)7 to 9, when the overvoltage exceeding the reference voltage is applied to the main circuit as described above, the current is controlled to flow from the switching
상기 퓨저블엘리먼트(10)는 상기 용단유도부와 접촉되는 중간부(12)와, 상기 중간부의 전후로 연장형성되는 전단부와 후단부로 이루어지고, 상기 저항소자(20,20a,25,25a)로 전류가 유입되어 발생하는 열에 의해 전단부(11) 영역 및 후단부(13) 영역의 적어도 하나에서 용단이 이루어져 회로를 보호하게 된다.The
구체적으로, 상기 퓨저블엘리먼트(10) 중에서 상기 중간부(12) 영역은 복사열 뿐만 아니라 전도열에 의해서도 가열되기 때문에 상기 용단유도부(42c)와 직접 접촉하지 않는 전단부(11) 및 후단부(13) 영역보다 상대적으로 많은 열을 받게 된다.(도 3a 참조)The
따라서 상기 퓨저블엘리먼트(10)가 가열되면 상기 중간부(12)가 전단부(11) 및 후단부(13)보다 먼저 용융되고, 표면장력에 의해 응집되면서 상기 전단부(11) 및 후단부(13)와 분리된다.Therefore, when the
이때, 상기 용단유도부(42c)는 원형 또는 타원형으로 이루어지는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 원형의 상기 용단유도부(42c) 상에서 용융된 상기 중간부(12)는 중심 방향으로 균일한 분자력이 작용하면서 응집력이 커지게 되고, 상기 전단부(11) 및 후단부(13)와 확실하게 분리되기 때문이다.At this time, the fusing
도 10은 본 발명에 따른 복합보호소자의 제2실시예를 도시하는 분해사시도이다.10 is an exploded perspective view showing a second embodiment of the composite protection device according to the present invention.
도 10을 참조하면, 본 실시예에서는 제1실시예와 달리 제2 절연층(43)에 홀이 형성되지 않고, 2개로 분리 형성될 수 있다.Referring to FIG. 10, unlike the first embodiment, no holes are formed in the second insulating
구체적으로, 상기 제2 절연층(43)은 상기 제1 인쇄형 저항소자(25)의 직하방에 배치되는 제1 절연부(43a)와, 상기 제2 인쇄형 저항소자(25a)의 직하방에 배치되는 제2 절연부(43b)로 이루어질 수 있다.Specifically, the
상기 제1, 2 절연부(43a,43b)는 서로 이격하며, 상기 퓨저블엘리먼트(10)는 상기 제1, 2 절연부(43a,43b) 사이의 이격된 공간을 통해 용단유도부(42c)에 접하게 된다.The first and second insulating
도 11은 본 발명에 따른 복합보호소자의 제3실시예를 도시하는 분해사시도이다.11 is an exploded perspective view showing a third embodiment of the composite protection device according to the present invention.
도 11을 참조하면, 본 실시예는 제1실시예와 달리 제2 절연층(43)과 인쇄형 저항소자(25,25a)가 생략된 구조로 이루어질 수 있다.11, the present embodiment may have a structure in which the second insulating
따라서 도전층(42) 상에 직접 제1 표면실장형 저항소자(20,20a)와, 퓨저블엘리먼트(10)와, 제2 표면실장형 저항소자(25,25a)가 병설된다.The first surface-mounted
도 12는 본 발명에 따른 복합보호소자의 제4실시예를 도시하는 회로도이다.12 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the composite protection device according to the present invention.
도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 복합보호소자는 도 1과 달리, 상기 제1 표면실장형 저항소자(20)와 제1 인쇄형 저항소자(25)는 병렬로 연결되고, 상기 제2 표면실장형 저항소자(20a)와 제2 인쇄형 저항소자(25a)는 각각 병렬로 연결되며, 제1, 2 표면실장형 저항소자(20,20a)는 직렬로 연결되고, 상기 제1, 2 인쇄형 저항소자(25,25a)는 직렬로 연결될 수 있다.12, the compound housing according to the present invention is different from that of FIG. 1 in that the first surface-mounted
이와 같이, 본 발명에 따른 비정상상태의 전류 및 전압을 차단하는 복합보호소자는 복수의 저항소자를 병렬과 직렬이 조합되도록 구성할 수 있다.As described above, the complex protection device that blocks the current and voltage in the abnormal state according to the present invention can be configured so that a plurality of resistive elements are combined in parallel and in series.
한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. Accordingly, the scope of the present invention should be construed as being limited to the embodiments described, and it is intended that the scope of the present invention encompasses not only the following claims, but also equivalents thereto.
10 : 퓨저블엘리먼트 11 : 전단부
12 : 중간부 13 : 후단부
20,20a : 표면실장형 저항소자 21 : 소체
22 : 저항층 23 : 단자부
24 : 코팅층 25,25a : 인쇄형 저항소자
30 : 스위칭소자 31 : 트랜지스터
32 : 다이오드 33 : 제어부
40 : 연결단자 41 : 제1 절연층
42 : 도전층 43 : 제2 절연층
44 : 홀 50 : 퓨즈단자
55, 55a : 제1, 2 단자 60 : 저항단자10: fusible element 11: front end
12: intermediate portion 13: rear end portion
20, 20a: surface mount type resistor element 21:
22: resistance layer 23: terminal portion
24:
30: switching element 31: transistor
32: diode 33:
40: connection terminal 41: first insulation layer
42: conductive layer 43: second insulating layer
44: hole 50: fuse terminal
55, 55a: first and second terminals 60: resistance terminal
Claims (10)
상기 퓨즈단자에 접속된 퓨저블엘리먼트;
상기 제1 저항단자에 접속된 제1 표면실장형 저항소자;
상기 제2 저항단자에 접속된 제2 표면실장형 저항소자;
과전압이 인가되면 전류가 상기 제1, 2 표면실장형 저항소자로 흐르도록 제어하는 스위칭소자;
상기 연결단자 상에 형성되는 제1 절연층; 및
상기 제1 절연층 상에 형성되며, 상기 퓨저블엘리먼트의 직하방에 설치되어 상기 제1, 2 표면실장형 저항소자의 발열을 상기 퓨저블엘리먼트로 전도하여 상기 퓨저블엘리먼트의 용단을 유도하는 용단유도부와, 상기 용단유도부의 일측으로 연장 형성되고 상기 퓨저블엘리먼트와 상기 제1 표면실장형 저항소자를 접속시키는 도전부와, 상기 용단유도부의 타측으로 연장 형성되어 상기 제2 표면실장형 저항소자와 접하는 열전달부로 이루어지는 도전층;을 포함하며,
상기 용단유도부는 상기 도전부 및 열전달부보다 큰 폭이고, 원형 또는 타원형으로 이루어지며,
상기 제1, 2 저항단자 및 퓨즈단자는 동일평면 상에서 이격하여 병설되고,
상기 제1, 2 저항소자는 상기 퓨저블엘리먼트의 양측에 배치되며,
상기 퓨저블엘리먼트는 상기 용단유도부를 통한 전도열 및 상기 퓨저블엘리먼트의 양측에서 복사되는 복사열에 의해 용단되는 것을 특징으로 하는 복합보호소자.A substrate having fuse terminals, first and second resistance terminals, and connection terminals connecting the first and second resistance terminals;
A fusible element connected to the fuse terminal;
A first surface-mounted resistor element connected to the first resistor terminal;
A second surface-mounted resistor element connected to the second resistor terminal;
A switching element for controlling the current to flow to the first and second surface-mounted resistor elements when an overvoltage is applied;
A first insulating layer formed on the connection terminal; And
A fusible element formed on the first insulating layer and disposed directly below the fusible element for conducting heat of the first and second surface-mounted resistive elements to the fusible element to induce fusing of the fusible element; A conductive portion extending from one side of the fusible guide portion and connecting the fusible element to the first surface-mounted resistor element; and a second surface-mounted resistor element extending from the other side of the fusing guide portion, And a conductive layer made of a heat transfer portion in contact therewith,
Wherein the fusing-inducing portion is larger in width than the conductive portion and the heat-conducting portion and is circular or elliptical,
The first and second resistance terminals and the fuse terminals are juxtaposed on the same plane,
Wherein the first and second resistance elements are disposed on both sides of the fusible element,
Wherein the fusible element is fused by conduction heat through the fusing guide portion and radiant heat radiated from both sides of the fusible element.
상기 제1 저항단자와 상기 제2 저항단자의 적어도 하나에 접속하며, 상기 제1 표면실장형 저항소자와 제2 표면실장형 저항소자의 적어도 하나와 연결된 적어도 하나의 인쇄형 저항소자; 및
상기 도전층 및 인쇄형 저항소자 사이에 배치되는 제2 절연층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합보호소자.The method according to claim 1,
At least one printed resistive element connected to at least one of the first resistor terminal and the second resistor terminal and connected to at least one of the first surface-mounted resistor element and the second surface-mounted resistor element; And
And a second insulating layer disposed between the conductive layer and the printed resistive element.
상기 인쇄형 저항소자는 상기 제1 표면실장형 저항소자의 직하방에 배치되는 제1 인쇄형 저항소자와, 상기 제2 표면실장형 저항소자의 직하방에 배치되는 제2 인쇄형 저항소자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합보호소자.8. The method of claim 7,
Wherein the printed resistive element comprises a first printed resistive element disposed directly below the first surface-mounted resistive element and a second printed resistive element disposed directly below the second surface-mounted resistive element, And a protective layer formed on the protective layer.
상기 제2 절연층 상에는 상기 퓨저블엘리먼트, 표면실장형 저항소자 및 인쇄형 저항소자가 병설되고,
상기 제2 절연층은 상기 퓨저블엘리먼트와 상기 도전층이 접속할 수 있도록 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합보호소자.9. The method of claim 8,
Wherein the fusible element, the surface-mounted resistor element, and the printed resistive element are juxtaposed on the second insulating layer,
Wherein the second insulation layer is formed with a hole so that the fusible element and the conductive layer can be connected to each other.
상기 제2 절연층은 상기 제1 인쇄형 저항소자의 직하방에 배치되는 제1 절연부와, 상기 제2 인쇄형 저항소자의 직하방에 배치되는 제2 절연부로 이루어지고,
상기 제1, 2 절연부는 서로 이격되며,
상기 퓨저블엘리먼트는 상기 용단유도부에 접하는 것을 특징으로 하는 복합보호소자.9. The method of claim 8,
Wherein the second insulating layer comprises a first insulating portion disposed directly under the first printed resistive element and a second insulating portion disposed directly below the second printed resistive element,
The first and second insulating portions are spaced apart from each other,
Wherein the fusible element is in contact with the fusing guide portion.
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