KR102089582B1

KR102089582B1 - Protection element

Info

Publication number: KR102089582B1
Application number: KR1020187025678A
Authority: KR
Inventors: 유우지 기무라; 마사미 가와즈
Original assignee: 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2017-02-27
Publication date: 2020-03-16
Also published as: CN108780718B; JP2017174654A; KR20180107234A; JP6801974B2; CN108780718A; WO2017163766A1; TW201805984A; TWI731050B

Abstract

퓨즈 요소의 부피의 증대를 방지하면서도 대전류에 대응하고, 속용단성 및 용단 후에 있어서의 절연성이 우수한 보호 소자를 제공한다. 퓨즈 소자(1)는, 절연 기판(2)과, 절연 기판(2)에 설치된 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)과, 발열체(5), 발열체(5)에 전기적으로 접속된 발열체 인출 전극(6)과, 제1 전극(3), 제2 전극(4) 및 발열체 인출 전극(6)에 걸쳐 접속되어, 발열체(5)의 가열에 의해 용융하고, 제1 전극(3) 및 제2 전극(4) 사이의 전류 경로를 차단하는 퓨즈 요소(7)와, 퓨즈 요소(7)와 발열체 인출 전극(6)이 중첩하는 영역에 대응하여 퓨즈 요소(7)와 전기적으로 접속된 보조 도체(8)를 구비함으로써, 퓨즈 요소(7)에 흐르는 전류의 일부를 보조 도체(8)에 바이패스한다.It provides a protection element that prevents an increase in the volume of the fuse element, copes with large currents, and has excellent fast-dissolving properties and excellent insulation properties after melting. The fuse element 1 is electrically connected to the insulating substrate 2, the first electrode 3 and the second electrode 4 provided on the insulating substrate 2, the heating element 5, and the heating element 5 It is connected over the heating element lead-out electrode 6, the first electrode 3, the second electrode 4, and the heating element lead-out electrode 6, melts by heating of the heating element 5, and the first electrode 3 And a fuse element 7 that blocks the current path between the second electrode 4 and the fuse element 7 in correspondence with an area where the fuse element 7 and the heating element lead-out electrode 6 overlap. By providing the auxiliary conductor 8, a part of the current flowing through the fuse element 7 is bypassed to the auxiliary conductor 8.

Description

Protection element

본 발명은 전류 경로 상에 실장되어, 정격을 초과하는 전류가 흘렀을 때에 히터에 의한 가열로 퓨즈 요소를 용단(溶斷)하고 당해 전류 경로를 차단하는 보호 소자에 관한 것이다. 본 출원은, 일본에서 2016년 3월 24일에 출원된 일본 특허 출원 번호 특원 제2016-059900호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원은 참조됨으로써, 본 출원에 원용된다.The present invention relates to a protection element mounted on a current path, which melts a fuse element by heating by a heater and interrupts the current path when a current exceeding the rating flows. This application claims priority based on Japanese Patent Application No. Patent Application No. 2016-059900 filed on March 24, 2016 in Japan, and this application is incorporated by reference into this application.

종래, 정격을 초과하는 전류가 흘렀을 때에 히터에 의한 가열로 퓨즈 요소를 용단하고, 당해 전류 경로를 차단하는 보호 소자가 사용되고 있다. 이러한 보호 소자는, 기판 상에 전극이나 퓨즈 요소를 탑재한 기능형 칩으로 형성되며, 이 칩을 회로 기판 상에 실장하는 표면 실장형의 것이 알려져 있다.Conventionally, a protection element that melts a fuse element by heating by a heater when a current exceeding the rating flows and blocks the current path is used. Such a protection element is formed of a functional chip in which an electrode or a fuse element is mounted on a substrate, and it is known that a surface-mounting type in which the chip is mounted on a circuit board.

상술한 바와 같은 보호 소자에서는, 외부 회로로부터의 신호에 기초하여 히터에 통전하여 가열을 함으로써 퓨즈 요소를 용단하기 위해서, 외부 회로의 제어에 기초하는 타이밍으로 전류 경로를 차단하는 스위치와 같은 사용 방법이 가능하다. 이러한 보호 소자는, 예를 들어 리튬 이온 배터리 등의 이차 전지의 보호 회로로서 사용된다.In the protection element as described above, a method of use, such as a switch to cut off the current path at a timing based on the control of the external circuit, in order to melt the fuse element by energizing and heating the heater based on a signal from the external circuit It is possible. Such a protection element is used as a protection circuit of a secondary battery such as a lithium ion battery, for example.

근년, 리튬 이온 배터리 등의 이차 전지의 용도에 대전류 출력을 요구하는 것, 예를 들어 전기 자전거나 전동 공구 등이 증가되고 있으며, 보호 회로의 정격 전류가 상승하여, 대전류에 견딜 수 있는 퓨즈 요소가 사용되게 되어 왔다.In recent years, the use of a secondary current such as a lithium ion battery requires a large current output, for example, an electric bicycle or a power tool is increasing, and the rated current of the protection circuit increases, and a fuse element capable of withstanding a large current Has been used.

퓨즈 요소는, 대전류에 견디기 위하여 저항값의 저감을 목적으로 단면적이 커지고, 즉 히터에 의해 용단하는 퓨즈 요소의 부피가 증대되는 경향이 있다.The fuse element tends to have a large cross-sectional area for the purpose of reducing the resistance value in order to withstand large currents, that is, the volume of the fuse element melted by the heater tends to increase.

용융된 퓨즈 요소(이하에서는, 단순히 용융체라고도 기재함)는, 보호 소자의 기판 상에 응집하게 된다. 그러나, 퓨즈 요소의 용융 부피가 증대되면, 용융할 때까지 걸리는 시간이 증대되어 용단 특성이 악화되고, 또한 퓨즈 요소의 용융체를 전극간의 절연 공간에 유지할 수 없고, 전극간을 전기적으로 분리하는 것이 곤란해져 절연성이 악화되는 경우가 있다.The fused fuse elements (hereinafter simply referred to as melts) aggregate on the substrate of the protective element. However, when the melt volume of the fuse element is increased, the time required for melting is increased, the melting characteristics are deteriorated, and the fuse element melt cannot be maintained in the insulating space between the electrodes, and it is difficult to electrically separate the electrodes. The insulation may deteriorate.

특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 용융된 퓨즈 요소를 기판 상에서 유지하지 않고, 기판에 설치한 스루홀에 의해 흡인하고, 퓨즈 요소의 용융체와 전극을 적절하게 분리하는 기술이 개시되어 있다.In the technique described in Patent Document 1, a technique is disclosed in which a fuse element is not held on a substrate but is sucked by a through hole provided in the substrate, and the fuse element and the electrode of the fuse element are properly separated.

일본 특허 공개 제2015-053260호 공보Japanese Patent Publication No. 2015-053260

그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 기판에 스루홀을 형성하여 퓨즈 요소의 용융체의 흡인 경로를 설치할 필요가 있고, 스루홀을 형성한 부분만큼 기판이 대형화하고, 보호 소자의 소형화가 곤란해진다고 하는 과제가 발생한다.However, in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to form a through hole in the substrate and provide a suction path of the fuse element, and the substrate is enlarged as much as the through hole is formed, and it is difficult to downsize the protection element. The problem of losing occurs.

또한, 상기 특허문헌 1에 기재된 기술에 있어서는, 흡인한 퓨즈 요소를 기판 배면에 유지하는 스페이스가 필요하게 되고, 보호 소자의 높이가 높아진다고 하는 과제가 발생한다.In addition, in the technique described in Patent Literature 1, there is a problem that a space is required to hold the suctioned fuse element on the back surface of the substrate, and the height of the protection element increases.

나아가, 상기 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 정격을 올려 대전류에 대응 가능하게 하기 위해서는, 퓨즈 요소의 용단 부피가 커지기 때문에, 히터의 과열부터 용단에 이르기까지의 시간을 단축하기가 어렵고, 속용단성의 악화를 해소하기는 곤란하다.Further, in the technique described in Patent Document 1, in order to increase the rating and be able to cope with a large current, the fuse element has a large melting volume, so it is difficult to shorten the time from overheating of the heater to melting, and rapid melting. It is difficult to solve the exacerbation.

그래서, 본 발명은 대전류에 대응 가능하며 소형화를 저해하지 않고 속용단성 및 용단 후에서의 절연성이 우수한 보호 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, it is an object of the present invention to provide a protection element capable of coping with a large current and having excellent fast-dissolving property and insulation after melting without impairing miniaturization.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 관한 보호 소자는, 절연 기판과, 절연 기판에 설치된 제1 전극 및 제2 전극과, 발열체와, 발열체에 전기적으로 접속된 발열체 인출 전극과, 제1 전극, 제2 전극 및 발열체 인출 전극에 걸쳐 접속되어, 발열체의 가열에 의해 용융하고, 제1 전극 및 제2 전극 사이의 통전 경로를 차단하는 퓨즈 요소와, 퓨즈 요소와 발열체 인출 전극이 중첩하는 영역에 대응하여 퓨즈 요소와 전기적으로 접속된 보조 도체를 구비하는 것이다.In order to solve the above problems, the protection element according to the present invention includes an insulating substrate, a first electrode and a second electrode provided on the insulating substrate, a heating element, a heating element lead electrode electrically connected to the heating element, and a first electrode, It is connected over the second electrode and the heating element lead-out electrode and melts by heating of the heating element, and corresponds to an area where the fuse element and the heating element lead-out electrode overlap with the fuse element that blocks the conduction path between the first electrode and the second electrode. In this way, an auxiliary conductor electrically connected to the fuse element is provided.

본 발명에 따르면, 퓨즈 요소와 병행한 통전 경로를 갖는 보조 도체에 의해 퓨즈 요소를 전기적으로 서포트함으로써, 퓨즈 요소의 용단부의 부피를 적게 할 수 있으며, 퓨즈 요소의 용융체를 유지하기 위한 공간을 넓게 확보할 필요가 없어짐과 동시에, 발열체의 과열에 의해 빠르게 퓨즈 요소를 용단할 수 있게 되어, 보호 소자의 용단 특성을 향상시킬 수 있다. 이에 의해 보호 소자는, 발열체에 의한 가열 후에 빠르게 전류 경로를 차단하고, 회로를 절단함으로써, 보호 대상을 과전류로부터 적절하게 보호할 수 있으며, 절연성도 확보할 수 있다.According to the present invention, by electrically supporting the fuse element by an auxiliary conductor having a conduction path in parallel with the fuse element, the volume of the fused portion of the fuse element can be reduced, and a space for maintaining the melt of the fuse element is secured. At the same time, there is no need to do this, and the fuse element can be quickly melted by overheating of the heating element, so that the fusing characteristic of the protection element can be improved. Thereby, the protection element can quickly cut off the current path after heating by the heating element and cut the circuit, thereby properly protecting the object to be protected from overcurrent and ensuring insulation.

도 1은 본 발명이 적용된 퓨즈 소자의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 A-A’선에서의 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 퓨즈 소자가 작동하여 퓨즈 요소가 용융된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 A-A’선에서의 단면도이다.
도 5는 도 1에 나타내는 퓨즈 소자의 회로 구성을 설명하는 등가 회로도이며, 도 5의 (A)가 퓨즈 소자의 동작 전의 상태를 나타내고, 도 5의 (B)가 퓨즈 소자의 동작 후, 퓨즈 요소가 용융된 상태를 나타낸다.
도 6은 비교예에 관한 퓨즈 소자를 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 6에 나타내는 A-A’선에서의 단면도이다.
도 8은 비교예에 관한 퓨즈 소자가 작동하고 퓨즈 요소가 용융된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 8에 나타내는 A-A’선에서의 단면도이다.
도 10은 변형예 1에 관한 퓨즈 소자를 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 10에 나타내는 A-A’선에서의 단면도이다.
도 12는 비교예 1에 관한 퓨즈 소자가 작동하고 퓨즈 요소가 용융된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 13은 도 12에 나타내는 A-A’선에서의 단면도이다.
도 14는 변형예 2에 관한 퓨즈 소자를 나타내는 평면도이다.
도 15는 변형예 3에 관한 퓨즈 소자를 나타내는 평면도이다.
도 16은 도 15에 나타내는 A-A’선에서의 단면도이다.
도 17은 변형예 4에 관한 퓨즈 소자를 나타내는 평면도이다.
도 18은 도 17에 나타내는 A-A’선에서의 단면도이다.
도 19는 변형예 4에 관한 퓨즈 소자가 작동하고 퓨즈 요소가 용융된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 20은 도 19에 나타내는 A-A’선에서의 단면도이다.
도 21은 변형예 5에 관한 퓨즈 소자를 나타내는 평면도이다.
도 22는 도 21에 나타내는 A-A’선에서의 단면도이다.
도 23은 도 21에 나타내는 퓨즈 소자를 우측면에서 본 평면도이다.
도 24는 도 21에 나타내는 퓨즈 소자의 보조 도체의 형상을 변경하고, 우측면에서 본 평면도이다.
도 25는 변형예 6에 관한 퓨즈 소자를 나타내는 평면도이다.
도 26은 도 25에 나타내는 퓨즈 소자를 우측면에서 본 평면도이다.1 is a plan view showing an example of a fuse device to which the present invention is applied.
Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A 'shown in Fig. 1.
FIG. 3 is a plan view showing a state in which the fuse element shown in FIG. 1 is operated and the fuse element is melted.
4 is a cross-sectional view taken along line A-A 'shown in FIG. 3.
5 is an equivalent circuit diagram for explaining the circuit configuration of the fuse element shown in FIG. 1, FIG. 5 (A) shows the state before the operation of the fuse element, and FIG. 5 (B) shows the fuse element after the operation of the fuse element. Represents the molten state.
6 is a plan view showing a fuse element according to a comparative example.
7 is a cross-sectional view taken along line A-A 'shown in FIG. 6.
8 is a plan view showing a state in which the fuse element according to the comparative example is operated and the fuse element is melted.
9 is a cross-sectional view taken along line A-A 'shown in FIG. 8.
10 is a plan view showing a fuse element according to Modification Example 1. FIG.
11 is a cross-sectional view taken along line A-A 'shown in FIG. 10.
12 is a plan view showing a state in which the fuse element according to Comparative Example 1 operates and the fuse element is melted.
13 is a cross-sectional view taken along line A-A 'shown in FIG. 12.
14 is a plan view showing a fuse element according to Modification Example 2. FIG.
15 is a plan view showing a fuse element according to Modification Example 3. FIG.
16 is a cross-sectional view taken along line A-A 'shown in FIG. 15.
17 is a plan view showing a fuse element according to Modification 4;
18 is a cross-sectional view taken along line A-A 'shown in FIG. 17.
19 is a plan view showing a state in which the fuse element according to the modification 4 operates and the fuse element is melted.
20 is a cross-sectional view taken along line A-A 'shown in FIG. 19.
21 is a plan view showing a fuse element according to Modification Example 5.
22 is a cross-sectional view taken along line A-A 'shown in FIG. 21.
23 is a plan view of the fuse element shown in FIG. 21 when viewed from the right side.
Fig. 24 is a plan view of the auxiliary element of the fuse element shown in Fig. 21 changed in shape and viewed from the right side.
25 is a plan view showing a fuse element according to Modification Example 6.
26 is a plan view of the fuse element shown in FIG. 25 when viewed from the right side.

이하, 본 발명이 적용된 보호 소자로서, 퓨즈 소자에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능한 것은 물론이다. 또한, 도면은 모식적인 것이며, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 경우가 있다. 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작하여 판단해야 할 것이다. 또한, 도면 상호간에 있어서도 서로의 치수 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.Hereinafter, as a protection element to which the present invention is applied, a fuse element will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the present invention is not limited to the following embodiments, and it is needless to say that various changes are possible without departing from the gist of the present invention. In addition, the drawings are schematic, and the ratio of each dimension may be different from the actual one. Specific dimensions and the like should be judged in consideration of the following description. It goes without saying that portions having different dimensional relationships and ratios are also included between drawings.

본 발명이 적용된 퓨즈 소자(1)는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지의 보호 회로 등의 회로 기판에 리플로우에 의해 표면 실장됨으로써, 리튬 이온 이차 전지의 충방전 경로 상에 퓨즈 요소(7)를 내장하는 것이다.1 and 2, the fuse element 1 to which the present invention is applied is surface-mounted by reflowing on a circuit board such as a protection circuit of a lithium ion secondary battery, for example, to charge a lithium ion secondary battery. The fuse element 7 is embedded in the discharge path.

이 보호 회로는, 퓨즈 소자(1)의 정격을 초과하는 대전류가 흐르면, 퓨즈 요소(7)가 자기 발열(줄열)에 의해 용단함으로써 전류 경로를 차단한다. 또한, 이 보호 회로는, 퓨즈 소자(1)가 실장된 회로 기판 등에 설치된 전류 제어 소자에 의해 소정의 타이밍으로 발열체(5)에 통전하고, 발열체(5)의 발열에 의해 퓨즈 요소(7)를 용단시킴으로써 전류 경로를 차단할 수 있다. 또한, 도 1은, 본 발명이 적용된 퓨즈 소자(1)를 케이스를 생략하여 나타내는 평면도이며, 도 2는, 이 퓨즈 소자(1)의 단면도이다.In this protection circuit, when a large current exceeding the rating of the fuse element 1 flows, the fuse element 7 blows by self-heating (joint heat), thereby blocking the current path. In addition, this protection circuit energizes the heating element 5 at a predetermined timing by a current control element provided on a circuit board or the like on which the fuse element 1 is mounted, and the fuse element 7 is generated by the heating of the heating element 5. By fusing, the current path can be cut off. 1 is a plan view showing the fuse element 1 to which the present invention is applied, with the case omitted, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the fuse element 1.

[퓨즈 소자][Fuse element]

퓨즈 소자(1)는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 절연 기판(2)과, 절연 기판(2)에 설치된 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)과, 발열체(5)와, 발열체(5)에 전기적으로 접속된 발열체 인출 전극(6)과, 제1 전극(3), 제2 전극(4) 및 발열체 인출 전극(6)에 걸쳐 접속되어, 발열체(5)의 가열에 의해 용융하고, 제1 전극(3) 및 제2 전극(4) 사이의 통전 경로를 차단하는 퓨즈 요소(7)와, 퓨즈 요소(7)와 발열체 인출 전극(6)이 중첩하는 영역에 대응하여 퓨즈 요소(7)와 전기적으로 접속된 보조 도체(8)를 구비하고 있다.1 and 2, the fuse element 1 includes an insulating substrate 2, a first electrode 3 and a second electrode 4 provided on the insulating substrate 2, and a heating element 5 Wow, the heating element withdrawal electrode 6 electrically connected to the heating element 5, the first electrode 3, the second electrode 4 and the heating element withdrawal electrode 6 are connected over the heating of the heating element 5 Corresponds to the area where the fuse element 7 and the fuse element 7 and the heating element lead-out electrode 6 overlap by melting by and blocking the energization path between the first electrode 3 and the second electrode 4 In this way, an auxiliary conductor 8 electrically connected to the fuse element 7 is provided.

퓨즈 소자(1)는, 보조 도체(8)를 퓨즈 요소(7)와 발열체 인출 전극(6) 사이에 개재하도록 배치하고 있지만, 퓨즈 요소(7)의 상부에 배설해도 되고, 퓨즈 요소(7)와 발열체 인출 전극(6) 사이에 개재함과 동시에 퓨즈 요소(7)의 상부에 배설해도 된다.The fuse element 1 is arranged such that the auxiliary conductor 8 is interposed between the fuse element 7 and the heating element lead-out electrode 6, but may be disposed on the upper portion of the fuse element 7, or the fuse element 7 And the heating element lead-out electrode 6, and at the same time may be disposed on the upper portion of the fuse element (7).

퓨즈 소자(1)는, 퓨즈 요소(7)를 흐르게 하는 전류의 일부를 발열체 인출 전극(6)과 중첩하는 영역, 즉 용단부에서 보조 도체(8)에 바이패스시키는 것이 가능해지고, 소자 전체로서 대전류에 대응할 수 있도록 한 것이다.The fuse element 1 can bypass a portion of the current flowing through the fuse element 7 to the auxiliary conductor 8 in the region where it overlaps with the heating element lead-out electrode 6, that is, at the melting end, and as a whole element It was made to cope with large currents.

또한, 퓨즈 소자(1)는, 발열체(5)를 덮어 발열체(5)와 발열체 인출 전극(6)의 접촉을 방해하는 절연체(9)와, 절연 기판(2) 상이며 발열체(5)의 양단부에 설치된 제1 발열체 전극(10) 및 제2 발열체 전극(11)을 구비하고 있다. 발열체 인출 전극(6)은, 일단부가 제2 발열체 전극(11)과 접속되고, 다른 쪽이 퓨즈 요소(7)의 중도 부분에 접속되어 있다.In addition, the fuse element 1 covers the heating element 5 and insulates 9 to prevent contact between the heating element 5 and the heating element extraction electrode 6, and on the insulating substrate 2, both ends of the heating element 5 It has a first heating element electrode 10 and a second heating element electrode 11 installed in the. The heating element lead-out electrode 6 has one end connected to the second heating element electrode 11 and the other end connected to the middle portion of the fuse element 7.

[절연 기판][Insulation board]

절연 기판(2)은 예를 들어 알루미나, 유리 세라믹스, 멀라이트, 지르코니아 등의 절연성을 갖는 부재에 의해 사각형으로 형성된다. 그밖에, 절연 기판(2)은 유리 에폭시 기판, 페놀 기판 등의 프린트 배선 기판에 사용되는 재료를 사용해도 된다.The insulating substrate 2 is formed in a square shape by a member having insulating properties such as alumina, glass ceramics, mullite, and zirconia. In addition, the insulating substrate 2 may be made of a material used for a printed wiring board such as a glass epoxy substrate or a phenol substrate.

[제1 전극 및 제2 전극][First electrode and second electrode]

제1 전극(3) 및 제2 전극(4)은, 절연 기판(2)의 표면(2a) 상에, 서로 대향하는 측연부 근방에 각각 이격하여 배치됨으로써 개방되고, 퓨즈 요소(7)가 탑재됨으로써, 퓨즈 요소(7)를 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)은, 퓨즈 소자(1)에 정격을 초과하는 대전류가 흘러 퓨즈 요소(7)가 자기 발열(줄열)에 의해 용단하고, 혹은 발열체(5)가 통전에 따라 발열하여 퓨즈 요소(7)가 용단함으로써, 전류 경로가 차단된다.The first electrode 3 and the second electrode 4 are opened on the surface 2a of the insulating substrate 2 by being spaced apart from each other in the vicinity of the side edges opposite to each other, and the fuse element 7 is mounted. Thereby, it is electrically connected via the fuse element 7. Further, in the first electrode 3 and the second electrode 4, a large current exceeding the rating flows in the fuse element 1, so that the fuse element 7 is melted by self-heating (joint heat), or the heating element 5 ) Generates heat in response to energization, causing the fuse element 7 to melt, thereby blocking the current path.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)은, 각각 절연 기판(2)의 제1 측면(2c) 및 제2 측면(2d)에 설치된 캐스털레이션을 통하여 이면(2b)에 설치된 제1 외부 접속 전극(3a) 및 제2 외부 접속 전극(4a)과 접속되어 있다. 퓨즈 소자(1)는, 이들 제1 외부 접속 전극(3a) 및 제2 외부 접속 전극(4a)를 통하여 외부 회로가 형성된 회로 기판과 접속되고, 당해 외부 회로의 통전 경로의 일부를 구성한다.1 and 2, the first electrode 3 and the second electrode 4 are casters provided on the first side 2c and the second side 2d of the insulating substrate 2, respectively. It is connected to the 1st external connection electrode 3a and the 2nd external connection electrode 4a provided in the back surface 2b through. The fuse element 1 is connected to a circuit board on which external circuits are formed through these first external connection electrodes 3a and second external connection electrodes 4a, and constitutes a part of the energization path of the external circuit.

제1 전극(3) 및 제2 전극(4)은, Cu나 Ag 등의 일반적인 전극 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)의 표면 상에는, Ni/Au 도금, Ni/Pd 도금, Ni/Pd/Au 도금 등의 피막이 도금 처리 등의 공지된 방법에 의해 코팅되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 퓨즈 소자(1)는 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)의 산화를 방지하고, 도통 저항의 상승에 수반하는 정격의 변동을 방지할 수 있다.The first electrode 3 and the second electrode 4 can be formed using common electrode materials such as Cu and Ag. Further, on the surfaces of the first electrode 3 and the second electrode 4, films such as Ni / Au plating, Ni / Pd plating, and Ni / Pd / Au plating are coated by a known method such as plating treatment. It is preferred. Thereby, the fuse element 1 can prevent oxidation of the 1st electrode 3 and the 2nd electrode 4, and can prevent the fluctuation of the rating accompanying the rise of a conduction resistance.

또한, 퓨즈 소자(1)를 리플로우 실장하는 경우에, 퓨즈 요소(7)를 접속하는 접속용 땜납 혹은 퓨즈 요소(7)의 외층에 저융점 금속층이 형성되어 있는 경우에 당해 저융점 금속이 용융함으로써 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)을 용식(땜납 침식)하는 것을 방지할 수 있다.When the fuse element 1 is reflow mounted, the low-melting-point metal melts when a low-melting-point metal layer is formed on the outer layer of the solder or connecting element connecting the fuse element 7 By doing so, it is possible to prevent the first electrode 3 and the second electrode 4 from melting (solder erosion).

[발열체][Heating element]

발열체(5)는, 통전하면 발열하는 도전성을 갖는 부재이며, 예를 들어 니크롬, W, Mo, Ru, Cu, Ag, 혹은 이들을 주성분으로 하는 합금 등을 포함한다. 발열체(5)는, 이들 합금 혹은 조성물, 화합물의 분말상체를 수지 바인더 등과 혼합하여, 페이스트상으로 한 것을 절연 기판(2) 상에 스크린 인쇄 기술을 사용하여 패턴 형성하고, 소성하는 등에 의해 형성할 수 있다. 또한, 발열체(5)는, 일단부가 제1 발열체 전극(10)과 접속되고, 타단부가 제2 발열체 전극(11)과 접속되어 있다.The heating element 5 is a conductive member that generates heat when energized, and includes, for example, nichrome, W, Mo, Ru, Cu, Ag, or an alloy containing these as a main component. The heating element 5 can be formed by mixing the powdery bodies of these alloys, compositions, or compounds with a resin binder or the like, and forming a paste into patterns on the insulating substrate 2 using a screen printing technique, firing, or the like. You can. In addition, one end of the heating element 5 is connected to the first heating element electrode 10, and the other end is connected to the second heating element electrode 11.

퓨즈 소자(1)는, 발열체(5)를 덮도록 절연체(9)가 배설되고, 이 절연체(9)를 통하여 발열체(5)에 대향하도록 발열체 인출 전극(6)이 형성되어 있다. 발열체(5)의 열을 효율적으로 퓨즈 요소(7)에 전달하기 위해서, 발열체(5)와 절연 기판(2) 사이에도 절연체를 적층해도 된다. 절연체(9)로서는, 예를 들어 유리 재료를 사용할 수 있다.In the fuse element 1, an insulator 9 is disposed so as to cover the heating element 5, and a heating element extraction electrode 6 is formed so as to face the heating element 5 through the insulator 9. In order to efficiently transfer the heat of the heating element 5 to the fuse element 7, an insulator may be laminated between the heating element 5 and the insulating substrate 2 as well. As the insulator 9, a glass material can be used, for example.

발열체 인출 전극(6)의 일단부는, 제2 발열체 전극(11)에 접속됨과 동시에, 제2 발열체 전극(11)을 통하여 발열체(5)의 일단부와 연속되어 있다. 또한, 제2 발열체 전극(11)은, 절연 기판(2)의 표면(2a) 측에 형성되고, 제1 발열체 전극(10)은 절연 기판(2)의 표면(2a) 측으로부터 제3 측면(2e)측에 형성되어 있다. 또한, 제1 발열체 전극(10)은, 제3 측면(2e)에 형성된 캐스털레이션을 통하여 절연 기판(2)의 이면(2b)에 형성된 제3 외부 접속 전극(10a)과 접속되어 있다.One end of the heating element lead-out electrode 6 is connected to the second heating element electrode 11 and is continuously connected to one end of the heating element 5 through the second heating element electrode 11. Further, the second heating element electrode 11 is formed on the surface 2a side of the insulating substrate 2, and the first heating element electrode 10 is formed on the third side surface (from the surface 2a side of the insulating substrate 2). 2e). Further, the first heating element electrode 10 is connected to the third external connection electrode 10a formed on the back surface 2b of the insulating substrate 2 through the castation formed on the third side surface 2e.

발열체(5)는, 퓨즈 소자(1)가 회로 기판에 실장됨으로써, 제3 외부 접속 전극(10a)을 통하여 회로 기판에 형성된 외부 회로와 접속된다. 그리고, 발열체(5)는, 외부 회로의 통전 경로를 차단하는 소정의 타이밍으로 제3 외부 접속 전극(10a)을 통하여 통전되고 발열함으로써, 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)을 접속하고 있는 퓨즈 요소(7)를 용단할 수 있다. 또한, 발열체(5)는 퓨즈 요소(7)가 용단함으로써 자신의 통전 경로도 차단되므로 발열이 정지한다.The heating element 5 is connected to an external circuit formed on the circuit board through the third external connection electrode 10a by mounting the fuse element 1 on the circuit board. Then, the heating element 5 is connected to the first electrode 3 and the second electrode 4 by energizing and generating heat through the third external connection electrode 10a at a predetermined timing that cuts off the energization path of the external circuit. The fuse element 7 being made can be melted. In addition, the heating element 5 also stops heat generation because its own energization path is also blocked by the fuse element 7 melting.

[퓨즈 요소][Fuse element]

퓨즈 요소(7)는, 발열체(5)의 발열에 의해 빠르게 용단되는 재료를 포함하고, 예를 들어 땜납이나, Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등의 저융점 금속을 적합하게 사용할 수 있다.The fuse element 7 includes a material that is rapidly melted by heat generation of the heating element 5, and for example, a low melting point metal such as solder or Pb free solder containing Sn as a main component can be suitably used.

또한, 퓨즈 요소(7)는, In, Pb, Ag, Cu 또는 이들 중 어느 것을 주성분으로 하는 합금 등의 고융점 금속을 사용해도 되고, 혹은 내층을 저융점 금속층으로 하고 외층을 고융점 금속층으로 하는 등의 저융점 금속과 고융점 금속의 적층체여도 된다. 고융점 금속과 저융점 금속을 함유함으로써, 퓨즈 소자(1)를 리플로우 실장하는 경우에, 리플로우 온도가 저융점 금속의 용융 온도를 초과하여, 저융점 금속이 용융해도, 저융점 금속의 외부로의 유출을 억제하고, 퓨즈 요소(7)의 형상을 유지할 수 있다. 또한, 용단시에도 저융점 금속이 용융되는 것에 의해, 고융점 금속을 용식(땜납 침식)함으로써, 고융점 금속의 융점 이하의 온도에서 빠르게 용단할 수 있다.In addition, the fuse element 7 may be a high melting point metal such as In, Pb, Ag, Cu, or an alloy containing any of these, or an inner layer as a low melting point metal layer and an outer layer as a high melting point metal layer. A laminate of low melting point metal and high melting point metal may be used. When the fuse element 1 is reflow mounted by containing a high melting point metal and a low melting point metal, even if the reflow temperature exceeds the melting temperature of the low melting point metal and the low melting point metal melts, the outside of the low melting point metal The outflow of the furnace can be suppressed and the shape of the fuse element 7 can be maintained. Further, by melting the low-melting-point metal at the time of melting, the high-melting-point metal can be melted (solder erosion) to rapidly melt at a temperature below the melting point of the high-melting-point metal.

또한, 퓨즈 요소(7)는, 보조 도체(8) 및 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)에 땜납 등에 의해 접속되어 있다. 퓨즈 요소(7)는 리플로우 납땜에 의해 용이하게 접속할 수 있다. 퓨즈 요소(7)는, 보조 도체(8)를 통하여 발열체 인출 전극(6) 상에 탑재됨으로써, 발열체 인출 전극(6)과 중첩되고, 또한 발열체(5)와도 중첩된다. 또한, 보조 도체(8)를 통하여 제1 전극(3) 및 제2 전극(4) 사이에 걸쳐 접속된 퓨즈 요소(7)는, 보조 도체(8)와 제1 전극(3) 사이 및 보조 도체(8)와 제2 전극(4) 사이에서 용단하고, 제1 전극(3) 및 제2 전극(4) 사이를 차단한다. 즉, 퓨즈 요소(7)는, 중앙부가 보조 도체(8)를 통하여 발열체 인출 전극(6)에 지지됨과 동시에, 발열체 인출 전극(6)에 지지된 중앙부가 용단부로 되어 있다.Further, the fuse element 7 is connected to the auxiliary conductor 8 and the first electrode 3 and the second electrode 4 by solder or the like. The fuse element 7 can be easily connected by reflow soldering. The fuse element 7 is mounted on the heating element lead-out electrode 6 through the auxiliary conductor 8, so that it overlaps the heating element lead-out electrode 6 and also overlaps with the heating element 5. In addition, the fuse element 7 connected between the first electrode 3 and the second electrode 4 via the auxiliary conductor 8 is between the auxiliary conductor 8 and the first electrode 3 and the auxiliary conductor. It is melted between (8) and the second electrode (4), and is cut off between the first electrode (3) and the second electrode (4). That is, in the fuse element 7, the central portion is supported by the heating element lead-out electrode 6 through the auxiliary conductor 8, and at the same time, the central portion supported by the heating element lead-out electrode 6 is a molten end portion.

또한, 퓨즈 요소(7)는, 산화 방지, 습윤성의 향상 등을 위해, 도시하지 않은 플럭스가 도포되어 있다. 퓨즈 요소(7)는, 플럭스가 유지됨으로써, 퓨즈 요소(7)의 산화 및 산화에 수반하는 용단 온도의 상승을 방지하고, 용단 특성의 변동을 억제하여 빠르게 용단할 수 있다.In addition, a flux (not shown) is applied to the fuse element 7 for preventing oxidation, improving wettability, and the like. By maintaining the flux, the fuse element 7 can prevent the oxidation of the fuse element 7 and an increase in the melting temperature associated with oxidation, and can suppress the fluctuation of the melting characteristics and quickly melt.

퓨즈 요소(7)는, 발열체 인출 전극(6)과 중첩하는 영역에서, 제1 전극(3) 및 제2 전극(4) 사이의 일부가 다른 부분과 비교하여 단면적이 작은 소단면적부(7b)를 갖는다. 즉, 퓨즈 요소(7)는, 발열체(5)로부터의 가열에 의해 용단하는 부위의 부피가 적어지도록 형성되어 있다.In the area where the fuse element 7 overlaps with the heating element lead-out electrode 6, a small cross-sectional area portion 7b having a small cross-sectional area compared to other parts in which a portion between the first electrode 3 and the second electrode 4 is different Have That is, the fuse element 7 is formed so that the volume of the fused portion is reduced by heating from the heating element 5.

도 1에서, 퓨즈 요소(7)는, 소단면적부(7b)가 퓨즈 요소(7)의 통전 방향에 대해 폭 방향을 좁힌 부분으로서 형성하고 있고, 퓨즈 요소(7)의 두께는 다른 부분과 비교하여 대략 동등한 구성으로 했다. 이러한 퓨즈 요소(7)는, 직사각형의 퓨즈 요소를 펀치 가공 등에 의해 펀칭함으로써 용이하게 제작할 수 있다.In Fig. 1, the fuse element 7 is formed as a portion in which the small area area 7b is narrowed in the width direction with respect to the energization direction of the fuse element 7, and the thickness of the fuse element 7 is compared with other portions It was made into the roughly equivalent structure. Such a fuse element 7 can be easily produced by punching a rectangular fuse element by punching or the like.

또한, 퓨즈 요소(7)의 소단면적부(7b)는, 퓨즈 요소(7)의 통전 방향에 대해 폭 방향을 좁힌 구성뿐만 아니라, 단면적이 작아지는 다른 형상이어도 된다. 예를 들어, 소단면적부(7b)는, 퓨즈 요소의 폭 방향으로 복수개로 분산하여 설치해도 되고, 퓨즈 요소(7)의 두께를 얇게 가공한 것이어도 된다.In addition, the small cross-sectional area portion 7b of the fuse element 7 may have a configuration in which the width direction is narrowed with respect to the energization direction of the fuse element 7, as well as other shapes having a smaller cross-sectional area. For example, the small cross-sectional area portion 7b may be provided by dispersing a plurality of pieces in the width direction of the fuse element, or may be formed by processing the thickness of the fuse element 7 thin.

이와 같이, 퓨즈 요소(7)는, 소단면적부(7b)를 가짐으로써, 발열체(5)의 바로 위이며 발열체 인출 전극(6)과 중첩하는 영역에서, 용단 부피를 적게 할 수 있다.As described above, the fuse element 7 has a small cross-sectional area portion 7b, so that the melting volume can be reduced in a region directly above the heating element 5 and overlapping the heating element extraction electrode 6.

단, 퓨즈 요소(7)가 소단면적부(7b)를 갖는다는 것은, 퓨즈 요소(7)의 다른 부분과 비교하여 소단면적부(7b)의 전기 저항이 높아진다는 것이며, 대전류 대응이 곤란해질 수 있지만, 다음에 설명하는 보조 도체(8)에 퓨즈 요소(7)에 흐르는 전류의 일부를 바이패스함으로써, 전류 경로 전체에서 전기 저항을 저감시킬 수 있다. 이에 의해 퓨즈 소자(1)는 대전류 대응을 가능하게 하고 있다.However, the fact that the fuse element 7 has a small cross-sectional area portion 7b means that the electrical resistance of the small cross-sectional area portion 7b is increased compared to other parts of the fuse element 7, and it may be difficult to cope with large currents. However, by bypassing some of the current flowing through the fuse element 7 to the auxiliary conductor 8 described below, the electrical resistance can be reduced in the entire current path. Thereby, the fuse element 1 is capable of coping with large currents.

[보조 도체][Secondary conductor]

보조 도체(8)는, 퓨즈 요소(7)와 발열체 인출 전극(6) 사이에 개재하는 양(良)도체이며, 퓨즈 요소(7)의 소단면적부(7b)에 대응하는 영역을 퓨즈 요소(7)의 통전 방향에 대해 폭 방향에 걸쳐서 전류 경로를 보조한다.The auxiliary conductor 8 is a positive conductor interposed between the fuse element 7 and the heating element lead-out electrode 6, and the area corresponding to the small area 7b of the fuse element 7 is a fuse element ( The current path is assisted across the width direction with respect to the conduction direction of 7).

보조 도체(8)는, 예를 들어 Cu나 Ag 등의 적층체 또는 판재, 혹은 이들을 포함하는 합금의 적층체 또는 판재 등을 사용할 수 있다. 보조 도체(8)는, 퓨즈 요소(7)에 흐르는 전류를 일부 부담하고, 바꾸어 말하면 소단면적부(7b)와 병렬되게 바이패스하는 전류 경로를 구성함으로써, 소단면적부(7b)에 과대한 전류가 흐르게 하는 것을 방지하고, 대전류 환경 하에서도, 퓨즈 요소(7)의 과도한 발열이나 용융을 방지할 수 있다. 또한, 보조 도체(8)는 발열체 인출 전극(6)과 같은 재료로 구성해도 된다. 보조 도체(8)는, 도전성 재료를 스크린 인쇄 기술 등에 의해 패턴 형성하거나 하여 용이하게 형성할 수 있다.As the auxiliary conductor 8, for example, a laminate or plate material such as Cu or Ag, or a laminate or plate material of an alloy containing them can be used. The auxiliary conductor 8 bears a part of the current flowing through the fuse element 7, in other words, by constructing a current path bypassing in parallel with the small area area 7b, the excessive current to the small area area 7b And prevents excessive heat generation or melting of the fuse element 7 even in a large current environment. Further, the auxiliary conductor 8 may be made of the same material as the heating element lead-out electrode 6. The auxiliary conductor 8 can be easily formed by pattern-forming a conductive material by screen printing technology or the like.

따라서, 보조 도체(8)는, 퓨즈 요소(7)의 소단면적부(7b)에서 전기 저항이 상승하는 것을 피하기 위해서, 소단면적부(7b)의 외측(퓨즈 요소(7)의 통전 방향에 대해 폭 방향)에서 통전 경로를 담당하도록 배치되어 있다.Therefore, the auxiliary conductor 8 is outside the small cross-sectional area portion 7b (with respect to the energizing direction of the fuse element 7) in order to avoid an increase in electrical resistance at the small cross-sectional area portion 7b of the fuse element 7 In the width direction).

또한, 보조 도체(8)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 퓨즈 요소(7)의 소단면적부(7b)와 중첩하는 영역에서 분할되고, 각 분할편(8a, 8b)은 비접촉으로 되어 있다. 즉, 보조 도체(8)의 각 분할편(8a, 8b) 사이의 공간은, 퓨즈 요소(7)의 용융체(7a)를 유지하는 유지 오목부(20)를 형성한다.In addition, as shown in FIG. 1, the auxiliary conductor 8 is divided in a region overlapping with the small cross-sectional area portion 7b of the fuse element 7, and each of the divided pieces 8a, 8b is non-contact. That is, the space between each of the divided pieces 8a, 8b of the auxiliary conductor 8 forms a holding concave portion 20 that holds the melt 7a of the fuse element 7.

유지 오목부(20)는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 퓨즈 요소(7)가 용단했을 때, 퓨즈 요소(7)의 용융체(7a)를 흡인 유지하고, 다른 부위로 용융체(7a)가 흘러 나가는 것을 억제할 수 있다. 유지 오목부(20)에 의해 용융체(7a)를 유지함으로써, 제1 전극(3) 및 제2 전극(4) 사이에서의 쇼트의 발생을 방지하고, 퓨즈 소자(1)가 통전 경로를 정상적으로 차단할 수 있다.The holding concave portion 20, as shown in FIGS. 3 and 4, when the fuse element 7 is melted, holds the molten body 7a of the fuse element 7 by suction and holds the molten body 7a at another site. Can prevent the flow of water. By holding the melt 7a by the holding concave portion 20, the occurrence of shorts between the first electrode 3 and the second electrode 4 is prevented, and the fuse element 1 normally blocks the energization path. You can.

또한, 보조 도체(8)의 분할 방법으로는, 임의로 하는 것이 가능하지만, 상술한 바와 같이, 소단면적부(7b)와 중첩하는 영역에서 분할하는 것이 특히 바람직하다. 유지 오목부(20)에 의해 바로 위의 소단면적부(7b)의 용융체를 확실하게 유지할 수 있기 때문이다.The auxiliary conductor 8 can be arbitrarily divided, but as described above, it is particularly preferable to divide in a region overlapping the small cross-sectional area 7b. This is because the retaining concave portion 20 can reliably hold the melt of the small section area 7b directly above.

또한, 보조 도체(8)는, 분할하지 않은 1매의 부재로 구성해도 되는 것은 물론이다. 본 발명을 적용한 퓨즈 소자(1)에서는, 소단면적부(7b)의 단면적을 최대한 작게 함으로써 용융체(7a)의 양이 매우 소량이 되며, 유지 오목부(20)에 흡인 유지하지 않더라도 보조 도체(8) 상에 충분히 유지할 수 있기 때문이다.It goes without saying that the auxiliary conductor 8 may be composed of a single member that is not divided. In the fuse element 1 to which the present invention is applied, the amount of the melt 7a becomes very small by making the cross-sectional area of the small cross-sectional area 7b as small as possible, and the auxiliary conductor 8 even if it is not sucked and held in the holding recess 20 This is because it is possible to sufficiently maintain the phase.

또한, 퓨즈 소자(1)는, 소형이면서 고정격의 보호 소자를 실현하는 것이고, 예를 들어 절연 기판(2)의 치수로서 3 내지 4㎜×5 내지 6㎜ 정도로 소형이면서, 저항값이 0.5 내지 1mΩ, 50 내지 60A 정격으로 고정격화가 도모되고 있다. 또한, 본 발명은 모든 사이즈, 저항값 및 전류 정격을 구비하는 보호 소자에 적용할 수 있는 것은 물론이다.In addition, the fuse element 1 realizes a compact and high-rated protection element. For example, the dimensions of the insulating substrate 2 are small, about 3 to 4 mm x 5 to 6 mm, and have a resistance value of 0.5 to 1mΩ, 50 to 60A ratings are being fixed. Moreover, it goes without saying that the present invention can be applied to a protection element having all sizes, resistance values and current ratings.

또한, 퓨즈 소자(1)는, 절연 기판(2)의 표면(2a) 상에 내부를 보호함과 함께 용융한 퓨즈 요소(7)의 비산을 방지하는 도시하지 않은 커버 부재를 설치하도록 하고 있다. 커버 부재는, 절연 기판(2)의 표면(2a) 상에 탑재되는 측벽과, 퓨즈 소자(1)의 상면을 구성하는 천장면을 갖는다. 이 커버 부재는, 예를 들어 열가소성플라스틱, 세라믹스, 유리 에폭시 기판 등의 절연성을 갖는 부재를 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 특징적인 구조는 커버 부재의 내부 구조이기 때문에, 이후의 설명에서는 커버 부재에 대해서는 언급을 생략한다.In addition, the fuse element 1 is provided with a cover member (not shown) that protects the inside of the insulating substrate 2 and prevents scattering of the fuse element 7 melted therein. The cover member has a side wall mounted on the surface 2a of the insulating substrate 2 and a ceiling surface constituting the upper surface of the fuse element 1. This cover member can be formed using, for example, a member having insulating properties such as thermoplastics, ceramics, and glass epoxy substrates. In addition, since the characteristic structure of the present invention is the internal structure of the cover member, the description of the cover member is omitted in the following description.

[회로 구성][Circuit configuration]

여기서, 퓨즈 소자(1)의 회로 구성과, 통전 경로의 차단 동작에 대해 설명한다. 퓨즈 소자(1)는, 도 1 및 도 5의 (A)에 나타내는 바와 같이, 제1 전극(3)으로부터 제2 전극(4)에 걸쳐 퓨즈 요소(7)가 접속되어 있고, 퓨즈 요소(7)의 중도 부분에 보조 도체(8)를 통하여 발열체 인출 전극(6)이 접속되어 있다. 또한, 발열체 인출 전극(6)은, 보조 도체(8)와 반대측에, 제2 발열체 전극(11), 발열체(5), 제1 발열체 전극(10)의 순으로 접속되어 있다. 따라서, 퓨즈 소자(1)는, 제1 전극(3), 제2 전극(4) 및 제1 발열체 전극(10)에 각각 연결되는 제1 외부 접속 전극(3a), 제2 외부 접속 전극(4a) 및 제3 외부 접속 전극(10a)을 외부 단자로 하는 3 단자의 소자라고 할 수 있다.Here, the circuit configuration of the fuse element 1 and the operation of cutting off the energizing path will be described. In the fuse element 1, as shown in Figs. 1 and 5A, the fuse element 7 is connected from the first electrode 3 to the second electrode 4, and the fuse element 7 ), The heating element lead-out electrode 6 is connected through the auxiliary conductor 8. In addition, the heating element lead-out electrode 6 is connected to the side opposite to the auxiliary conductor 8 in the order of the second heating element electrode 11, the heating element 5, and the first heating element electrode 10. Accordingly, the fuse element 1 includes a first external connection electrode 3a and a second external connection electrode 4a connected to the first electrode 3, the second electrode 4, and the first heating element electrode 10, respectively. ) And the third external connection electrode 10a can be referred to as a three-terminal element.

퓨즈 소자(1)는, 제1 전극(3)으로부터 제2 전극(4)을 향하여 주회로의 전류가 흐르도록 구성되어 있고, 제1 발열체 전극(10)으로부터 전류가 흘렀을 경우에, 발열체(5)가 발열하여 도 3, 도 4 및 도 5의 (B)에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 요소(7)가 용융하고, 용융체(7a)가 보조 도체(8) 상에 응집하고, 퓨즈 요소(7)가 절단된다. 이에 의해, 퓨즈 소자(1)는, 제1 전극(3) 및 제2 전극(4) 사이의 전류 경로가 차단됨과 동시에, 제1 발열체 전극(10) 및 제2 전극(4) 사이의 전류 경로도 차단된다.The fuse element 1 is configured so that the current of the main circuit flows from the first electrode 3 toward the second electrode 4, and when the current flows from the first heating element electrode 10, the heating element 5 3), as shown in Figs. 3, 4 and 5 (B), the fuse element 7 melts, the melt 7a aggregates on the auxiliary conductor 8, and the fuse element 7 Is cut. Thereby, the current path between the first electrode 3 and the second electrode 4 of the fuse element 1 is blocked, and at the same time, the current path between the first heating element electrode 10 and the second electrode 4 is blocked. Is also blocked.

여기서, 퓨즈 소자(1)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 용융체(7a)가 유지 오목부(20)를 매립하도록 보조 도체(8) 상에 응집한다. 퓨즈 소자(1)는, 소단면적부(7b)의 부피가 작기 때문에, 응집하는 용융체(7a)의 부피도 작게 할 수 있다.Here, the fuse element 1 aggregates on the auxiliary conductor 8 so that the melt 7a fills the holding concave portion 20, as shown in FIG. Since the fuse element 1 has a small volume of the small cross-sectional area portion 7b, the volume of the agglomerating melt 7a can also be reduced.

[비교예][Comparative example]

여기서, 비교예로서, 도 6 내지 도 9에 나타내는, 보조 도체(8)를 구비하지 않는 퓨즈 소자(100)와 비교하면서 상술한 퓨즈 소자(1)의 효과를 설명한다.Here, as a comparative example, the effect of the above-described fuse element 1 will be described in comparison with the fuse element 100 without the auxiliary conductor 8 shown in FIGS. 6 to 9.

도 6 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 보조 도체(8)를 구비하지 않는 퓨즈 소자(100)는, 절연 기판(102)과, 절연 기판(102)에 설치된 제1 전극(103) 및 제2 전극(104)과, 발열체(105)와, 발열체(105)에 전기적으로 접속된 발열체 인출 전극(106)과, 제1 전극(103), 제2 전극(104) 및 발열체 인출 전극(106)에 걸쳐 접속되며, 발열체(105)의 가열에 의해 용융하고, 제1 전극(103) 및 제2 전극(104) 사이의 통전 경로를 차단하는 퓨즈 요소(107)와, 발열체(105)를 덮어 발열체(105)와 발열체 인출 전극(106)의 접촉을 막는 절연체(109)와, 절연 기판(102) 상에서 발열체(5)의 양단부에 설치된 제1 발열체 전극(110) 및 제2 발열체 전극(111)을 구비하고 있다.6 to 9, the fuse element 100 without the auxiliary conductor 8 includes an insulating substrate 102, a first electrode 103 and a second electrode provided on the insulating substrate 102. (104), the heating element 105, and the heating element extraction electrode 106 electrically connected to the heating element 105, the first electrode 103, the second electrode 104, and the heating element extraction electrode 106 span A fuse element 107 that is connected, melts by heating of the heating element 105, and blocks the conduction path between the first electrode 103 and the second electrode 104, and the heating element 105 by covering the heating element 105 ) And the insulator 109 to prevent contact between the heating element lead-out electrode 106 and the first heating element electrode 110 and the second heating element electrode 111 provided on both ends of the heating element 5 on the insulating substrate 102. have.

퓨즈 소자(100)에 있어서의, 정격 전류 X[A], 용단부의 통전 길이를 L[m], 용단부의 단면적을 S[㎡], 용단부의 부피를 V[㎥]로 하면, 2배의 전류 2X에 대응하기 위해서는 단면적이 2S, 부피가 2V 필요하다. 즉, 2배의 전류에 대응하기 위해서는, 용단하는 부피가 증가하고, 발열체(105)가 동작하여 과열을 개시해도 퓨즈 요소(107)의 용단이 늦어지는 것을 용이하게 이해할 수 있다.In the fuse element 100, if the rated current X [A], the energized length of the fused portion is L [m], the cross-sectional area of the fused portion is S [㎡], and the volume of the fused portion is V [㎥], the current is doubled. In order to respond to 2X, a cross-sectional area of 2S and a volume of 2V are required. That is, in order to cope with the current of 2 times, it can be easily understood that the volume of the fusing increases and the fusing of the fuse element 107 is delayed even if the heating element 105 operates to start overheating.

그러나, 상술에서 설명한 퓨즈 소자(1)에서는, 퓨즈 요소(7)에 흐르는 전류 중 일부가 보조 도체(8)에 분산하여 흐르기 때문에, 퓨즈 요소(7)의 용단부의 단면적 S, 용단부의 부피 V인채로도 보조 도체(8)의 재질이나 단면적을 조정함으로써, 2배의 전류 2X에 대응하는 것이 가능해진다. 즉, 퓨즈 소자(1)에서는 보조 도체(8)에 바이패스하는 전류량을 많이 취함으로써, 퓨즈 요소(7)의 용단부의 부피를 증가시키지 않고 대전류에 대응하는 것이 가능해진다.However, in the fuse element 1 described above, since a part of the electric current flowing through the fuse element 7 flows through the auxiliary conductor 8, the cross-sectional area S of the fuse portion of the fuse element 7 and the volume V of the fuse portion are maintained. By adjusting the material or the cross-sectional area of the rod auxiliary conductor 8, it becomes possible to cope with 2X the current 2X. That is, in the fuse element 1, by taking a large amount of current bypassing the auxiliary conductor 8, it becomes possible to cope with a large current without increasing the volume of the fused portion of the fuse element 7.

또한, 퓨즈 소자(1)는, 퓨즈 요소(7)의 용단부의 단면적 S, 용단부의 부피 V를 유지할 수 있으므로, 퓨즈 소자(100)와 비교해도 용단 부피가 증가되지 않기 때문에, 퓨즈 요소(7)의 용단 동작은 늦어지지 않고 끝난다. 나아가, 퓨즈 소자(1)는 용단부의 부피를 한없이 적게 하는 것이 가능한 점에서, 대전류에 대응시키면서 퓨즈 요소(7)의 용단 동작을 빠르게 할 수 있다.In addition, since the fuse element 1 can maintain the cross-sectional area S of the fuse portion of the fuse element 7 and the volume V of the fuse portion, the fuse element 7 does not increase in volume even when compared with the fuse element 100. The frenzy of the end is not delayed. Furthermore, since the fuse element 1 can reduce the volume of the fusing portion infinitely, it is possible to speed up the fusing operation of the fuse element 7 while responding to a large current.

[변형예 1][Modification 1]

이어서, 상술에서 설명한 퓨즈 소자(1)의 변형예에 대해 설명한다. 또한, 상술에서 설명한 퓨즈 소자(1)와 대략 동등한 부위에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략하고, 차이에 대해 설명한다. 또한, 등가 회로로서는, 도 5에서 설명한 것과 같기 때문에 설명을 생략한다.Next, a modified example of the fuse element 1 described above will be described. In addition, parts that are substantially equivalent to the fuse element 1 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted, and differences are described. In addition, since it is the same as what was demonstrated in FIG. 5 as an equivalent circuit, description is abbreviate | omitted.

변형예 1에 관한 퓨즈 소자(30)는, 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 퓨즈 요소(7)의 소단면적부(7b)의 두께가 다른 부분과 비교하여 얇게 형성되고, 전체적으로 직사각형의 부재로서 형성되고, 보조 도체(8)도 복수로 분할되지 않는 구성으로 한 것이다.The fuse element 30 according to Variation 1 is, as shown in Figs. 10 and 11, the thickness of the small cross-sectional area portion 7b of the fuse element 7 is made thinner than that of other parts, and is entirely rectangular in shape. It is formed as, and the auxiliary conductor 8 is also configured not to be divided into a plurality.

퓨즈 소자(30)에서는, 퓨즈 요소(7)의 통전 방향에 대한 폭 방향의 길이는 바꾸지 않고, 용단부 즉 발열체 인출 전극(6)과 중첩하는 부위를 박육으로 함으로써 단면적을 적게 하고, 용단 부위의 부피를 적게 하도록 한 것이라고 할 수 있다.In the fuse element 30, the length of the fuse element 7 in the width direction with respect to the energization direction is not changed, and the cross-section area is reduced by thinning a portion overlapping with the fused portion, that is, the heating element lead-out electrode 6, and It can be said to have made the volume small.

퓨즈 소자(30)는, 통전 방향에 대해 퓨즈 요소(7)의 용단부의 폭이 일정하기 때문에, 보조 도체(8)를 분할하지 않고 퓨즈 요소(7)를 지지하도록 구성하고, 통전 방향에 대해 폭 방향에서 전기 저항의 차가 없도록 구성하고 있다. 따라서, 퓨즈 소자(30)는, 통전에 의해 퓨즈 요소(7)가 자기 발열을 한 경우에도, 퓨즈 요소(7)의 통전 방향에 대해 폭 방향에 걸쳐 균일한 가열을 행할 수 있다.The fuse element 30 is configured to support the fuse element 7 without dividing the auxiliary conductor 8 because the width of the fused portion of the fuse element 7 is constant with respect to the energization direction, and the width with respect to the energization direction It is configured so that there is no difference in electrical resistance in the direction. Therefore, the fuse element 30 can perform uniform heating over the width direction with respect to the energization direction of the fuse element 7 even when the fuse element 7 self-heats by energization.

퓨즈 소자(30)는, 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 발열체(5)의 발열에 의해 퓨즈 요소(7)가 용융한 경우, 용융체(7a)가 보조 도체(8) 상에 응집한다. 퓨즈 소자(30)는, 소단면적부(7b)의 부피가 작기 때문에, 응집하는 용융체(7a)의 부피도 작게 할 수 있다.In the fuse element 30, as shown in FIGS. 12 and 13, when the fuse element 7 is melted by heat generation of the heating element 5, the melting body 7a aggregates on the auxiliary conductor 8. Since the fuse element 30 has a small volume of the small cross-sectional area portion 7b, the volume of the agglomerating melt 7a can also be reduced.

퓨즈 소자(30)에 있어서의 퓨즈 요소(7)는 직사각형의 요소를 프레스 가공하는 등에 의해 박육 부분인 소단면적부(7b)를 형성하여 제작할 수 있다.The fuse element 7 in the fuse element 30 can be produced by forming a small section area portion 7b which is a thin portion by pressing a rectangular element or the like.

[변형예 2][Modification 2]

또한, 상술에서 설명한 퓨즈 소자(1)의 변형예에 대해 설명한다. 또한, 상술에서 설명한 퓨즈 소자(1)와 대략 동등한 부위에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략하고 차이에 대해 설명한다. 또한, 등가 회로로서는, 도 5에서 설명한 것과 같기 때문에 설명을 생략한다.In addition, a modified example of the fuse element 1 described above will be described. In addition, the same reference numerals are given to the parts substantially equivalent to the fuse element 1 described above, and the description will be omitted and the difference will be described. In addition, since it is the same as what was demonstrated in FIG. 5 as an equivalent circuit, description is abbreviate | omitted.

변형예 2에 관한 퓨즈 소자(40)는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 퓨즈 요소(7)의 소단면적부를 복수로 분할하여 병행 배치한 제1 소단면적부(7b₁) 및 제2 소단면적부(7b₂)로 하고, 제1 소단면적부(7b₁) 및 제2 소단면적부(7b₂)의 두께는 퓨즈 요소(7)의 다른 부분과 같은 두께로 한 것이다. 보조 도체(8)는, 제1 소단면적부(7b₁) 및 제2 소단면적부(7b₂)에 대응하는 부분에서 분할되어, 3개의 분할편(8a, 8b, 8c)으로 구성한 것이다.As shown in FIG. 14, the fuse element 40 according to Modification Example 2 is divided into a plurality of small small area portions of the fuse element 7, and is arranged in parallel to the first small small area portion 7b ₁ and the second small small area. portion to (7b _2), and a first predetermined cross-sectional area portion ₍₁ 7b) and the second thickness of the small cross sectional area portion (7b ₂₎ is the same thickness as other portions of the fuse element (7). The auxiliary conductor 8 is divided into parts corresponding to the first small cross-sectional area portion 7b ₁ and the second small cross-sectional area portion 7b ₂ , and is composed of three divided pieces 8a, 8b, and 8c.

퓨즈 소자(40)에서는, 퓨즈 요소(7)의 통전 방향에 대한 폭 방향의 길이를 좁힌 제1 소단면적부(7b₁) 및 제2 소단면적부(7b₂)를 2개 평행하게 형성하고, 용단부 즉 발열체 인출 전극(6)과 중첩하는 부위를 퓨즈 소자(1)의 소단면적부(7a)의 단면적보다도 더욱 작은 단면적이 되도록 각각 제1 소단면적부(7b₁) 및 제2 소단면적부(7b₂)로 분배하고 있다. 퓨즈 소자(40)는, 보조 도체(8)를 구비하지 않는 퓨즈 소자(100)에 비하여, 용단부의 단면적을 적게 하고, 용단 부위의 부피를 적게 하도록 한 것이라고 할 수 있다.In the fuse element 40, the first small cross-sectional area portion 7b ₁ and the second small cross-sectional area portion 7b _{2 that} are narrowed in the width direction with respect to the conduction direction of the fuse element 7 are formed in parallel, The first small cross-sectional area portion 7b ₁ and the second small cross-sectional area portion, respectively, such that the portion of the fused portion, that is, the portion overlapping with the heating element lead-out electrode 6, becomes a smaller cross-sectional area than the cross-sectional area of the small cross-sectional area portion 7a of the fuse element 1, respectively. (7b ₂ ). The fuse element 40 can be said to have a smaller cross-sectional area of the fused portion and a smaller volume of the fused portion than the fuse element 100 without the auxiliary conductor 8.

퓨즈 소자(40)는, 보조 도체(8)의 각 분할편(8a, 8b, 8c) 사이에 제1 유지 오목부(20a), 제2 유지 오목부(20b)가 설치되어 있지만, 그 역할은 상술한 퓨즈 소자(1)의 유지 오목부(20)와 동일하다.In the fuse element 40, the first holding concave portion 20a and the second holding concave portion 20b are provided between the divided pieces 8a, 8b, and 8c of the auxiliary conductor 8, but their role is It is the same as the holding recess 20 of the above-described fuse element 1.

퓨즈 소자(40)는, 퓨즈 소자(1)의 소단면적부(7a)를 복수로 분할하여 제1 소단면적부(7b₁) 및 제2 소단면적부(7b₂)로 한 것으로, 각 소단면적부(7b₁, 7b₂)의 단면적을 작게 할 수 있고, 용단 특성의 향상을 기대할 수 있다.The fuse element 40 is divided into a plurality of small small area portions 7a of the fuse element 1 to be a first small small area portion 7b ₁ and a second small small area portion 7b ₂ , each of which is a small area. The cross-sectional area of the portions 7b ₁ and 7b ₂ can be reduced, and improvement of the melting characteristics can be expected.

퓨즈 소자(40)는, 발열체(5)의 발열에 의해 퓨즈 요소(7)가 용융한 경우, 용융체(7a)가 제1 유지 오목부(20a) 및 제2 유지 오목부(20b)를 매립하도록 보조 도체(8) 상에 응집한다. 퓨즈 소자(40)는, 소단면적부(7b₁, 7b₂)의 부피가 작기 때문에, 응집하는 용융체(7a)의 부피도 작게 할 수 있다.In the fuse element 40, when the fuse element 7 is melted due to the heat generated by the heating element 5, the molten body 7a fills the first holding concave portion 20a and the second holding concave portion 20b. It aggregates on the auxiliary conductor (8). Since the fuse element 40 has a small volume of the small cross-sectional area portions 7b ₁ and 7b ₂ , the volume of the agglomerated melt 7a can also be reduced.

퓨즈 소자(40)에서의 퓨즈 요소(7)는, 직사각형의 요소를 펀치 가공하는 등에 의해 불필요 부분을 펀칭하고, 제1 소단면적부(7b₁) 및 제2 소단면적부(7b₂)를 형성하여 제작할 수 있다. 즉, 퓨즈 소자(1)와 동일한 방법을 사용하여 퓨즈 요소(7)를 제작할 수 있다.The fuse element 7 in the fuse element 40 punches an unnecessary portion by punching a rectangular element or the like to form a first small cross-sectional area portion 7b ₁ and a second small cross-sectional area portion 7b ₂ Can be produced. That is, the fuse element 7 can be manufactured using the same method as the fuse element 1.

[변형예 3][Modification 3]

또한, 상술에서 설명한 퓨즈 소자(1)의 변형예에 대해 설명한다. 또한, 상술에서 설명한 퓨즈 소자(1)와 대략 동등한 부위에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략하고, 차이에 대해 설명한다. 또한, 등가 회로로서는, 도 5에서 설명한 것과 같기 때문에 설명을 생략한다.In addition, a modified example of the fuse element 1 described above will be described. In addition, parts that are substantially equivalent to the fuse element 1 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted, and differences are described. In addition, since it is the same as what was demonstrated in FIG. 5 as an equivalent circuit, description is abbreviate | omitted.

변형예 3에 관한 퓨즈 소자(50)는, 도 15 및 도 16에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 요소(7)의 소단면적부(7b)의 두께가 다른 부분과 비교하여 얇게 형성하고, 퓨즈 요소(7) 전체로서 직사각형의 부재로 형성하고, 보조 도체(8)를 복수로 분할하지 않은 구성으로 한 것이다. 퓨즈 요소(7)의 소단면적부(7b)는 발열체 인출 전극(6)과 중첩하는 영역에 대응하여 설치되어 있다.The fuse element 50 according to the modified example 3 is formed as thin as compared with other portions having a small cross-sectional area portion 7b of the fuse element 7 as shown in FIGS. 15 and 16, and the fuse element 7 ) As a whole, a rectangular member is formed, and the auxiliary conductor 8 is not divided into a plurality. The small area area 7b of the fuse element 7 is provided corresponding to an area overlapping the heating element lead-out electrode 6.

또한, 퓨즈 소자(50)는, 퓨즈 요소(7)의 박육 부분으로 한 소단면적부(7b)에 통전 방향에 대해 폭 방향으로 복수의 관통 구멍(7c)을 갖고, 복수의 관통 구멍(7c)에 의해 폭이 좁은 영역이 된 소단면적부(7b₁, 7b₂, 7b₃, 7b₄)를 형성한 것이다. 또한, 보조 도체(8)는, 소단면적부(7b₁, 7b₂, 7b₃, 7b₄)에 대응하는 부분에서 분할하고 있지 않지만, 분할하게 해도 되는 것은 물론이다. 또한, 관통 구멍(7c)은 도시에서 원형으로 하고 있지만, 원형으로 한정되지 않는 것은 물론이다. 또한, 관통 구멍(7c)은 비관통의 오목부로 바꾸어도 용단부의 단면적을 적게 한다는 목적을 달성할 수 있는 것은 물론이다.In addition, the fuse element 50 has a plurality of through holes 7c in the width direction with respect to the energization direction in the small cross-sectional area portion 7b serving as a thin portion of the fuse element 7, and the plurality of through holes 7c By this, the small cross-sectional areas 7b ₁ , 7b ₂ , 7b ₃ , and 7b _{4 that} have become narrow areas are formed. In addition, although the auxiliary conductor 8 is not divided in portions corresponding to the small cross-sectional area portions 7b ₁ , 7b ₂ , 7b ₃ , and 7b ₄ , it is needless to say that they may be divided. In addition, although the through hole 7c is circular in the city, it is needless to say that it is not limited to circular. It goes without saying that even if the through hole 7c is replaced with a non-penetrating concave portion, the objective of reducing the cross-sectional area of the fused portion can be achieved.

퓨즈 소자(50)에서는, 퓨즈 요소(7)의 통전 방향에 대한 폭 방향의 길이는 전체적으로는 바꾸지는 않고, 용단부 즉 발열체(5)와 중첩하는 부위를 박육으로 함으로써 단면적을 적게 하고, 용단 부위의 부피를 적게 하도록 한 것이며, 또한 퓨즈 요소(7)의 통전 방향에 대한 폭 방향의 길이를 좁힌 소단면적부(7b₁, 7b₂, 7b₃, 7b₄)를 평행하게 형성하고, 용단부의 단면적을 변형예 1에서 설명한 퓨즈 소자(30)보다도 더욱 작은 단면적이 되도록 구성하고 있다. 퓨즈 소자(50)는, 퓨즈 소자(30)에 비해 용단부의 단면적을 더욱 적게 하고, 용단 부위의 부피를 적게 하도록 한 것이라고 할 수 있다.In the fuse element 50, the length of the fuse element 7 in the width direction with respect to the energization direction does not change as a whole, and the cross-section area is reduced by thinning the fused portion, that is, the portion overlapping with the heating element 5, and the fused portion It is made to reduce the volume of, and also forms a small cross-sectional area portion 7b ₁ , 7b ₂ , 7b ₃ , 7b ₄ in which the length of the fuse element 7 in the width direction is narrowed with respect to the conduction direction, and the cross-sectional area of the melting portion Is configured to have a smaller cross-sectional area than the fuse element 30 described in Variation 1. It can be said that the fuse element 50 has a smaller cross-sectional area of the fused portion and a smaller volume of the fused portion than the fuse element 30.

퓨즈 소자(50)는, 발열체(5)의 발열에 의해 퓨즈 요소(7)가 용융한 경우, 용융체(7a)가 보조 도체(8) 상에 응집한다. 퓨즈 소자(50)는, 소단면적부(7b₁, 7b₂, 7b₃, 7b₄)의 부피가 작기 때문에, 응집하는 용융체(7a)의 부피도 작게 할 수 있다.In the fuse element 50, when the fuse element 7 is melted due to the heat generated by the heating element 5, the fused body 7a aggregates on the auxiliary conductor 8. Since the fuse element 50 has a small volume of the small cross-sectional area portions 7b ₁ , 7b ₂ , 7b ₃ , and 7b ₄ , the volume of the agglomerated melt 7a can also be reduced.

퓨즈 소자(50)에 있어서의 퓨즈 요소(7)는, 직사각형의 요소를 프레스 가공하는 등에 의해 박육 부분인 소단면적부(7b)를 형성하고, 펀치 가공하는 등에 의해 관통 구멍(7c) 부분을 펀칭하고, 소단면적부(7b₁, 7b₂, 7b₃, 7b₄)를 형성하여 제작할 수 있다. 또한, 프레스 가공과 펀치 가공을 동시에 행하는 방법도 알려져 있고, 이들 방법을 사용함으로써 요소의 박육 부분의 형성과 불필요 부분의 펀칭을 하나의 공정으로 행할 수 있다.The fuse element 7 in the fuse element 50 forms a small section area 7b as a thin portion by pressing a rectangular element or the like, and punches a through hole 7c portion by punching or the like. And, it can be produced by forming a small cross-sectional area (7b ₁ , 7b ₂ , 7b ₃ , 7b ₄ ). In addition, a method of simultaneously performing press working and punching is also known, and by using these methods, it is possible to form a thin portion of an element and punch an unnecessary portion in one step.

[변형예 4][Modification 4]

변형예 4에 관한 퓨즈 소자(60)는, 도 17 및 도 18에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 요소(7)의 소단면적부의 단면적을 0으로 하는 구성, 즉 퓨즈 요소(7)가 통전 방향으로 완전 분리된 구성으로 한 것이다.As shown in FIGS. 17 and 18, the fuse element 60 according to Modification 4 is configured such that the cross-sectional area of the small cross-sectional area of the fuse element 7 is zero, that is, the fuse element 7 is completely separated in the energization direction. It was done with the configuration.

퓨즈 소자(60)는, 퓨즈 요소(7)가 제1 퓨즈 요소(7d)와 제2 퓨즈 요소(7e)에 의해 구성되어 있고, 제1 퓨즈 요소(7d)와 제2 퓨즈 요소(7e)가 보조 도체(8)에 설치된 볼록부(8d)에 의해 분리되어 있다. 바꾸어 말하면, 제1 퓨즈 요소(7d)와 제2 퓨즈 요소(7e)는 보조 도체(8)에 설치된 볼록부(8d)의 측면을 부딪히는 면으로 하여 볼록부(8)를 사이에 두고 대향 배치되어 있다.In the fuse element 60, the fuse element 7 is constituted by the first fuse element 7d and the second fuse element 7e, and the first fuse element 7d and the second fuse element 7e are It is separated by the convex portion 8d provided on the auxiliary conductor 8. In other words, the first fuse element 7d and the second fuse element 7e are disposed to face each other with the convex portion 8 interposed therebetween on the side facing the side surface of the convex portion 8d provided on the auxiliary conductor 8. have.

여기서, 제1 퓨즈 요소(7d)와 제2 퓨즈 요소(7e) 사이에 설치된 공간은, 발열체 인출 전극(6)과 중첩하는 영역에 대응하여 설치되고, 특히 상술한 바와 같이 보조 도체(8)의 볼록부(8d)가 차지하고 있다.Here, the space provided between the first fuse element 7d and the second fuse element 7e is provided corresponding to a region overlapping with the heating element lead-out electrode 6, and in particular, as described above, of the auxiliary conductor 8 The convex portion 8d is occupied.

제1 퓨즈 요소(7d)는, 제1 전극(3)과 보조 도체(8)에 접속되고, 보조 도체(8)를 통하여 발열체 인출 전극(6) 및 제2 퓨즈 요소(7e)와 접속되어 있다. 또한, 제2 퓨즈 요소(7e)는, 제2 전극(4)과 보조 도체(8)에 접속되고, 보조 도체(8)를 통하여 발열체 인출 전극(6) 및 제1 퓨즈 요소(7d)와 접속되어 있다.The first fuse element 7d is connected to the first electrode 3 and the auxiliary conductor 8, and is connected to the heating element lead-out electrode 6 and the second fuse element 7e through the auxiliary conductor 8. . Further, the second fuse element 7e is connected to the second electrode 4 and the auxiliary conductor 8, and is connected to the heating element lead-out electrode 6 and the first fuse element 7d through the auxiliary conductor 8 It is done.

퓨즈 소자(60)는, 도 19 및 도 20에 나타내는 바와 같이, 발열체(5)의 발열에 의해 퓨즈 요소(7)가 용융한 경우, 용융체(7a₁) 및 용융체(7a₂)가 보조 도체(8) 상에 볼록부(8d)를 사이에 두고 각각 응집한다. 또한, 용융체(7a₁) 및 용융체(7a₂)가 하나의 용융체(7a)를 형성하는 경우도 있고, 이하에서는 용융체(7a)로서 설명을 한다.In the fuse element 60, as shown in FIGS. 19 and 20, when the fuse element 7 is melted by heat generation of the heating element 5, the melting body 7a ₁ and the melting body 7a ₂ are auxiliary conductors ( 8) The convex parts 8d are interposed on each other. Further, the melt 7a ₁ and the melt 7a ₂ may form one melt 7a, and will be described below as the melt 7a.

퓨즈 소자(60)는, 소단면적부가 없기 때문에 용단하는 퓨즈 요소(7)의 부피는 제1 퓨즈 요소(7d)와 보조 도체(8)와의 접속부 및 제2 퓨즈 요소(7e)와 보조 도체(8)와의 접속부만이 되며, 상술한 변형예 1 내지 변형예 3과 비교해도, 응집하는 용융체(7a)의 부피를 가장 작게 할 수 있다.Since the fuse element 60 does not have a small cross-sectional area, the volume of the fuse element 7 to be melted is the connection portion between the first fuse element 7d and the auxiliary conductor 8 and the second fuse element 7e and auxiliary conductor 8 ), And can be made to have the smallest volume of the agglomerated melt 7a even when compared with the above-described modification examples 1 to 3.

퓨즈 소자(60)에서의 제1 퓨즈 요소(7d) 및 제2 퓨즈 요소(7e)는, 직사각형의 요소로부터 잘라냄으로써 제작할 수 있다.The first fuse element 7d and the second fuse element 7e in the fuse element 60 can be produced by cutting them out from rectangular elements.

[변형예 5][Modification 5]

또한, 상술에서 설명한 퓨즈 소자(1)의 변형예에 대해 설명한다. 상술에서 설명한 퓨즈 소자(1)와 대략 동등한 부위에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략하고, 차이에 대해 설명한다. 또한, 등가 회로로서는, 도 5에서 설명한 것과 같기 때문에 설명을 생략한다.In addition, a modified example of the fuse element 1 described above will be described. Parts that are substantially equivalent to the fuse element 1 described above are given the same reference numerals, and description thereof is omitted, and differences are described. In addition, since it is the same as what was demonstrated in FIG. 5 as an equivalent circuit, description is abbreviate | omitted.

변형예 5에 관한 퓨즈 소자(70)는, 도 21 내지 도 23에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 요소(7)의 소단면적부(7b)를 위아래에서 사이에 두도록, 제1 보조 도체(8e) 및 제2 보조 도체(8f)가 배설된 적층 구조를 갖는 것이다.The fuse element 70 according to the modified example 5, as shown in Figs. 21 to 23, includes the first auxiliary conductor 8e and the first auxiliary conductor 8e so as to sandwich the small area 7b of the fuse element 7 between top and bottom. 2 It has a laminated structure in which auxiliary conductors 8f are provided.

퓨즈 소자(70)는, 퓨즈 요소(7)의 구조가 퓨즈 소자(1)에서의 것과 대략 동등하며, 퓨즈 소자(1)에서의 보조 도체(8)를 2매 구성으로 한 구조라고 할 수 있다.The fuse element 70 has a structure in which the fuse element 7 is roughly equivalent to that of the fuse element 1, and can be said to have a structure in which two auxiliary conductors 8 in the fuse element 1 are configured. .

제1 보조 도체(8e) 및 제2 보조 도체(8f)는, 서로 대략 동등한 크기를 갖는 판상의 부재이며, 퓨즈 요소(7)의 소단면적부(7b)를 위아래에서 끼워 넣는다. 제1 보조 도체(8e)는 퓨즈 요소(7)와 발열체 인출 전극(6) 사이에 개재하고, 제2 보조 도체(8f)는 퓨즈 요소(7)의 상부에 적층되어 있다.The first auxiliary conductor 8e and the second auxiliary conductor 8f are plate-like members having approximately equal sizes to each other, and the small cross-sectional area portion 7b of the fuse element 7 is fitted from above and below. The first auxiliary conductor 8e is interposed between the fuse element 7 and the heating element lead-out electrode 6, and the second auxiliary conductor 8f is stacked on top of the fuse element 7.

따라서, 퓨즈 소자(70)는, 상술에서 설명한 퓨즈 소자(1)에서의 보조 도체(8)와 같은 전류 경로를 위아래로 형성하고, 퓨즈 요소(7)에 흐르는 전류를 분산시키는 효과가 퓨즈 소자(1)보다 높아진 구성이라고 할 수 있다.Therefore, the fuse element 70 has the effect of forming a current path, such as the auxiliary conductor 8 in the fuse element 1 described above, up and down, and dispersing the current flowing in the fuse element 7. It can be said to be a higher configuration.

또한, 제1 보조 도체(8e) 및 제2 보조 도체(8f)는, 발열체 인출 전극(6)과 중첩하는 위치에 대응하여 설치되어 있고, 적어도 소단면적부(7b)를 사이에 두도록 구성되어 있다.Moreover, the 1st auxiliary conductor 8e and the 2nd auxiliary conductor 8f are provided in correspondence with the position which overlaps with the heating element lead-out electrode 6, and are comprised so that at least the small cross-sectional area part 7b may be interposed. .

퓨즈 소자(70)는, 발열체(5)의 발열에 의해 퓨즈 요소(7)가 용융한 경우, 용융체(7a)가 제1 보조 도체(8e) 및 제2 보조 도체(8f) 사이에서 응집한다. 즉, 용융체(7a)는 병행 배치되어 있는 제1 보조 도체(8e) 및 제2 보조 도체(8f)의 대향면에 의해 유지되고, 제1 보조 도체(8e) 및 제2 보조 도체(8f)의 외측으로 흘러 나오는 일은 없어진다.In the fuse element 70, when the fuse element 7 is melted due to the heat generated by the heating element 5, the melting body 7a aggregates between the first auxiliary conductor 8e and the second auxiliary conductor 8f. That is, the molten body 7a is held by the opposing surfaces of the first auxiliary conductor 8e and the second auxiliary conductor 8f arranged in parallel, and the first auxiliary conductor 8e and the second auxiliary conductor 8f. It does not flow out.

퓨즈 소자(70)에 있어서, 퓨즈 요소(7)의 용융 시에는, 제1 보조 도체(8e) 상에 응집하는 용융체(7a)에 의해 제2 보조 도체(8f)를 밀어 올리기 때문에, 제1 보조 도체(8e)와 제2 보조 도체(8f)는 분리되어 있는 것이 바람직하지만, 물리적으로 연결되어 있는 것을 방해하는 것은 아니다. 보조 도체(8f)는 퓨즈 요소(7)가 용융할 때에 위치를 고정시키지 않는 불안정한 상태가 되지만, 도시하지 않은 커버 부재 등에 설치한 변이 규제 부재에 의해 소정의 범위로부터 일탈하여 움직이는 일이 없도록 구성하는 것이 바람직하다.In the fuse element 70, when the fuse element 7 is melted, the second auxiliary conductor 8f is pushed up by the melting element 7a agglomerating on the first auxiliary conductor 8e, so the first auxiliary Although it is preferable that the conductor 8e and the second auxiliary conductor 8f are separated, it does not prevent them from being physically connected. The auxiliary conductor 8f is in an unstable state that does not fix its position when the fuse element 7 is melted, but is configured so that the displacement provided on a cover member (not shown) deviates from a predetermined range and does not move. It is preferred.

여기서, 보조 도체(8f)에 대해, 도 24에 나타내는 바와 같이, 보조 도체(8e)와 물리적으로 접속된 구성을 취할 수도 있다. 도 24는, 퓨즈 소자(70)를 측면에서 본 도면이지만, 보조 도체(8f)에 대해 도 23에 나타낸 형상으로부터 변경을 더하고 있다.Here, with respect to the auxiliary conductor 8f, as shown in Fig. 24, a configuration in which the auxiliary conductor 8e is physically connected may be taken. Fig. 24 is a view of the fuse element 70 viewed from the side, but a change is added from the shape shown in Fig. 23 to the auxiliary conductor 8f.

도 24에서 설명하는 보조 도체(8f)는, 퓨즈 요소(7)의 통전 방향에 대해 폭 방향의 측면을 가리는 측벽을 갖고 있으며, 퓨즈 요소(7)를 덮도록 보조 도체(8e)에 씌워져 있다. 보조 도체(8f)의 측벽의 단부가 보조 도체(8e)와 물리적으로 접속된 상태로 되어 있다.The auxiliary conductor 8f described in FIG. 24 has a side wall covering a side surface in the width direction with respect to the energization direction of the fuse element 7 and is covered with the auxiliary conductor 8e to cover the fuse element 7. The end portion of the side wall of the auxiliary conductor 8f is in a state of being physically connected to the auxiliary conductor 8e.

퓨즈 소자(70)는, 퓨즈 요소(7)의 소단면적부(7b)를 둘러싸도록 제1 보조 도체(8e) 및 제2 보조 도체(8f)가 설치되어 있으므로, 퓨즈 요소(7)에 흐르는 전류의 대부분을 제1 보조 도체(8e) 및 제2 보조 도체(8f)에 바이패스시킬 수 있기 때문에, 소단면적부(7b)의 부피를 보다 작게 할 수 있고, 응집하는 용융체(7a)의 부피를 작게 할 수 있다.In the fuse element 70, since the first auxiliary conductor 8e and the second auxiliary conductor 8f are provided to surround the small area 7b of the fuse element 7, the current flowing through the fuse element 7 Since most of them can be bypassed to the first auxiliary conductor 8e and the second auxiliary conductor 8f, the volume of the small section area 7b can be made smaller, and the volume of the agglomerating melt 7a can be reduced. It can be made small.

퓨즈 소자(70)에서의 보조 도체(8e) 및 보조 도체(8f)는 각각을 스크린 인쇄 기술 등에 의해 패턴 형성함으로써 용이하게 형성할 수 있다.The auxiliary conductor 8e and the auxiliary conductor 8f in the fuse element 70 can be easily formed by patterning each of them by a screen printing technique or the like.

[변형예 6][Modification 6]

변형예 6에 관한 퓨즈 소자(80)는, 도 25 및 도 26에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 요소(7)가 통전 방향에 대해 폭 방향의 일단부에 소단면적부(7b)를 가까이 대서 형성하고, 또한 이 일단부가 절연 기판(2)의 표면(2a)을 향하여 절곡된 대략 L자형의 구조를 갖는 것이다.In the fuse element 80 according to Modification 6, as shown in Figs. 25 and 26, the fuse element 7 is formed by placing the small cross-sectional area portion 7b close to one end in the width direction with respect to the energization direction, Moreover, this one end has a substantially L-shaped structure bent toward the surface 2a of the insulating substrate 2.

퓨즈 소자(80)는, 퓨즈 요소(7)의 일단부가 절곡된 구성으로 함으로써, 절곡된 선단 부분에 있어서 퓨즈 요소(7)와 발열체 인출 전극(6)이 직접 맞닿아, 발열체(5)로부터의 열이 발열체 인출 전극(6)으로부터 퓨즈 요소(7)에 직접 전달되기 때문에, 보조 도체(8)를 퓨즈 요소(7)와 발열체 인출 전극(6) 사이에 개재시키는 경우에도 열전달 효율을 높게 유지하는 것이 가능해진다.The fuse element 80 has a structure in which one end of the fuse element 7 is bent, so that the fuse element 7 and the heating element lead-out electrode 6 are in direct contact with each other at the bent tip portion, and the heat is generated from the heating element 5. Since heat is transferred directly from the heating element lead-out electrode 6 to the fuse element 7, even when the auxiliary conductor 8 is interposed between the fuse element 7 and the heating element lead-out electrode 6, the heat transfer efficiency is maintained high. It becomes possible.

퓨즈 소자(80)는, 발열체 인출 전극(6)과 맞닿는 위치에 소단면적부(7b)를 배치하고 있다는 점에서, 소단면적부(7b)를 빠르게 가열, 용융시켜, 퓨즈 요소(7)를 용단하는 것을 가능하게 하고 있다.The fuse element 80 rapidly dissipates and fuses the fuse element 7 by rapidly heating and melting the small area area 7b in that the small area area 7b is disposed at a position in contact with the heating element lead-out electrode 6 It is possible to do.

퓨즈 소자(80)는, 보조 도체(8) 상에 소단면적부(7b)를 갖고 단부가 절곡된 형상의 퓨즈 요소(7)를 배치하는 것으로 형성되지만, 퓨즈 요소(7)의 절곡 가공을 보조 도체(8) 상에 퓨즈 요소(7)를 탑재한 후에 행해도 된다.The fuse element 80 is formed by disposing a fuse element 7 having a small cross-sectional area 7b on the auxiliary conductor 8 and having a bent end, but assists bending of the fuse element 7. It may be performed after the fuse element 7 is mounted on the conductor 8.

[결론][conclusion]

이상과 같이 각 예에 의해 설명한 퓨즈 소자는, 보조 도체에 의해 퓨즈 요소의 전류 경로를 보조하고, 퓨즈 요소를 대형화하지 않고 저항값을 저감시키는 것을 가능하게 하며, 대전류에 대응하면서도 소자의 소형화를 달성할 수 있다.As described above, the fuse element described by each example can assist the current path of the fuse element by the auxiliary conductor, and it is possible to reduce the resistance value without increasing the size of the fuse element, and achieves miniaturization of the element while responding to a large current. can do.

또한, 각 예에 의해 설명한 퓨즈 소자는, 퓨즈 요소에 소단면적부를 형성함으로써, 용단부의 부피를 저감시키고, 용융체의 부피를 적게 할 수 있으며, 이에 의해 속용단성 및 용단 후에서의 절연성이 우수한 소자를 얻는 것이 가능해진다.In addition, the fuse element described in each example can form a small cross-sectional area in the fuse element, thereby reducing the volume of the melted portion and reducing the volume of the melt, thereby providing an element having excellent fast-dissolving property and insulation after melting. It becomes possible to obtain.

또한, 퓨즈 소자의 구조로서는, 상술한 각 예를 적절히 조합한 구조로 해도 되고, 예를 들어 보조 도체의 분할, 보조 도체에 의한 퓨즈 요소의 확보, 소단면적부의 형상 등, 소단면적부의 배설 위치는 임의의 조합을 사용해도 되는 것은 말할 필요도 없다.In addition, as the structure of the fuse element, a structure in which each of the above-described examples may be appropriately combined may be used, and for example, the placement position of the small cross-sectional area, such as division of the auxiliary conductor, securing of the fuse element by the auxiliary conductor, shape of the small cross-sectional area, etc. Needless to say, any combination may be used.

1: 퓨즈 소자, 2: 절연 기판, 2a: 표면, 2b: 이면, 2c: 제1 측면, 2d: 제2 측면, 2e: 제3 측면, 3: 제1 전극, 3a: 제1 외부 접속 전극, 4: 제2 전극, 4a: 제2 외부 접속 전극, 5: 발열체, 6: 발열체 인출 전극, 7: 퓨즈 요소, 7a: 용융체, 7b, 7b₁, 7b₂, 7b₃, 7b₄: 소단면적부, 7c: 관통 구멍, 7d: 제1 퓨즈 요소, 7e: 제2 퓨즈 요소, 8: 보조 도체, 8a, 8b, 8c: 분할편, 8d: 볼록부, 8e: 제1 보조 도체, 8f: 제2 보조 도체, 9: 절연체, 10: 제1 발열체 전극, 10a: 제3 외부 접속 전극, 11: 제2 발열체 전극, 20: 유지 오목부, 100: 퓨즈 소자, 102: 절연 기판, 103: 제1 전극, 104: 제2 전극, 105: 발열체, 106: 발열체 인출 전극, 107: 퓨즈 요소, 107a: 용융체, 109: 절연체, 110: 제1 발열체 전극, 111: 제2 발열체 전극1: fuse element, 2: insulating substrate, 2a: surface, 2b: back side, 2c: first side, 2d: second side, 2e: third side, 3: first electrode, 3a: first external connection electrode, 4: 2nd electrode, 4a: 2nd external connection electrode, 5: heating element, 6: heating element drawing electrode, 7: fuse element, 7a: melt body, 7b, 7b ₁ , 7b ₂ , 7b ₃ , 7b ₄ : small area area , 7c: through hole, 7d: first fuse element, 7e: second fuse element, 8: auxiliary conductor, 8a, 8b, 8c: split piece, 8d: convex portion, 8e: first auxiliary conductor, 8f: second Secondary conductor, 9: insulator, 10: first heating element electrode, 10a: third external connection electrode, 11: second heating element electrode, 20: holding recess, 100: fuse element, 102: insulating substrate, 103: first electrode , 104: second electrode, 105: heating element, 106: heating element extraction electrode, 107: fuse element, 107a: melt, 109: insulator, 110: first heating element electrode, 111: second heating element electrode

Claims

An insulating substrate,
A first electrode and a second electrode installed on the insulating substrate,
Heating element,
A heating element lead electrode electrically connected to the heating element,
A fuse element connected across the first electrode, the second electrode, and the heating element lead-out electrode, melting by heating of the heating element, and blocking a current path between the first electrode and the second electrode;
A protection element including an auxiliary conductor electrically connected to the fuse element corresponding to an area where the fuse element and the heating element lead-out electrode overlap.

The protection element according to claim 1, wherein the auxiliary conductor is interposed between the fuse element and the heating element lead-out electrode.

The protective element according to claim 1, wherein the auxiliary conductor is disposed on the fuse element.

The protective element of claim 1, wherein the auxiliary conductor is interposed between the fuse element and the heating element lead-out electrode, and is also disposed on the fuse element.

The small cross-sectional area according to any one of claims 1 to 4, wherein the fuse element has a small cross-sectional area in comparison with other parts of the first electrode and the second electrode in a region overlapping the heating element lead-out electrode. Protective element having a wealth.

The protection element according to claim 5, wherein the small cross-sectional area is a portion in which the width of the fuse element is narrowed.

The protection element according to claim 6, wherein the small cross-sectional area is provided in plural in the width direction of the fuse element.

The protection element according to claim 6, wherein the small area is adjusted to the thickness of the fuse element.

The protective element according to claim 6, wherein the auxiliary conductor is divided in a region overlapping the small cross-sectional area of the fuse element, and each of the divided pieces is non-contact.

10. The protective element according to claim 9, wherein the space between each divided piece of the auxiliary conductor forms a holding recess for holding the melt of the fuse element.

The fuse element according to any one of claims 1 to 4, wherein the fuse element comprises: a first member connected across the heating element lead-out electrode and the first electrode, and is non-contact with the first member, and the heating element lead-out electrode and the A protective element having a second member connected over the second electrode.

The protective element according to claim 11, wherein the auxiliary conductor is also provided in an area overlapping with an empty area between the first member and the second member of the fuse element.

The protective element according to claim 12, wherein the auxiliary conductor is provided with a protrusion filling an empty area between the first member and the second member of the fuse element.

The protective element according to claim 1, wherein the auxiliary conductor comprises a positive conductor.

The protective element according to claim 14, wherein the auxiliary conductor comprises a laminate or plate of Cu or Ag, or a laminate or plate of an alloy containing Cu or Ag.