KR102478195B1

KR102478195B1 - 스위치 소자, 스위치 회로 및 경보 회로

Info

Publication number: KR102478195B1
Application number: KR1020167034238A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 요네다
Original assignee: 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2022-12-15
Also published as: JP6437221B2; KR20170020338A; JP2016012445A; CN106463313B; TWI670740B; TW201601179A; CN106463313A; WO2015199170A1

Abstract

물리적인 기계 요소의 연동에 의하지 않고, 소형화를 도모함과 함께, 신속하게 외부 회로로의 급전을 전환하는 스위치 소자를 제공한다.
제 1, 제 2 전극(11, 12) 간에 걸쳐 접속된 제 1 가용 도체(21)와, 근접하여 배치된 제 3, 제 4 전극(13, 14)과, 제 3 전극(13) 상에 탑재된 제 2 가용 도체(22)와, 제 1, 제 2 가용 도체(21, 22)보다 융점이 높은 발열 도체(15)를 갖고, 발열 도체(15)에 정격 전류 이상의 과전류가 흐르는 것에 수반하는 발열에 의해, 제 1 가용 도체(21)를 용단하여 제 1, 제 2 전극(11, 12) 간을 차단하고, 제 2 가용 도체(22)를 용융하여 제 3, 제 4 전극(13, 14) 간을 단락한다.

Description

스위치 소자, 스위치 회로 및 경보 회로{SWITCHING ELEMENT, SWITCHING CIRCUIT, AND ALARM CIRCUIT}

본 발명은, 스위치 소자 및 스위치 회로에 관한 것이고, 특히 소형화를 도모하고, 또한 표면 실장에 의해 동작시키는 회로에 용이하게 장착할 수 있는 스위치 소자, 스위치 회로 및 경보 회로에 관한 것이다.

본 출원은, 일본에 있어서 2014년 6월 27일에 출원된 일본 특허출원 번호 일본 특허출원 2014-132829를 기초로 해서 우선권을 주장하는 것이고, 이 출원은 참조됨으로써 본 출원에 원용된다.

경보기를 작동시키는 스위치 소자로서는, 일반적으로 경보용 퓨즈가 사용되고 있다. 경보용 퓨즈의 일례를 나타내면, 도 18에 나타내는 바와 같이 퓨즈 홀더(100) 내에, 각각 경보기를 작동시키는 경보 회로(105)와 접속됨과 함께 평상 시에는 이간되어 배치되어 있는 1쌍의 경보 접점(101, 102)과, 경보 접점(101, 102)을 접촉시키는 스프링(103)과, 스프링(103)을 경보 접점(102)과 이간된 위치에 바이어싱한 상태에서 유지하는 퓨즈선(104)이 설치되어 있다.

경보 접점(101, 102)은 접촉함으로써 경보 회로(105)를 작동시키는 것이고, 판스프링 등의 탄성을 갖는 도통 재료에 의해 형성되어, 근접 배치되어 있다. 경보 회로(105)는, 예를 들어 버저나 램프의 작동, 사이리스터나 릴레이 회로의 구동 등에 의한 경보 시스템의 작동 등을 행한다.

스프링(103)은, 퓨즈선(104)에 의해 경보 접점(102)과 이간된 위치에 바이어싱된 상태에서 유지된다. 그리고, 스프링(103)은 퓨즈선(104)이 용단됨으로써 탄성 복귀하고, 경보 접점(102)을 압박하여 경보 접점(101)에 접촉시킨다.

퓨즈선(104)은 스프링(103)을 탄성 변위시킨 상태로 유지함과 함께, 퓨즈선(104)에 흐르는 정격 전류 이상의 과전류에 따라 자기 발열에 의해 용단되어, 스프링(103)을 개방한다.

일본 공개특허공보 2001-76610호

종래의 경보용 퓨즈에서는, 퓨즈선(104)에 의해 스프링(103)을 탄성 변위시킨 상태로 유지함과 함께, 퓨즈선(104)을 용단시켜 당해 스프링(103)의 응력을 개방함으로써 경보 접점(102)을 물리적으로 압박하고, 이것에 의해 경보 접점(101, 102) 간을 단락시키는 구성을 사용하고 있다. 이와 같은 경보용 퓨즈에서는, 기계 요소의 물리적인 연동에 의해 경보 회로를 작동시키는 구성을 사용하고 있으므로, 경보 접점(101, 102)이나 스프링(103)의 가동 범위를 확보하는 등 경보용 퓨즈의 구성이 커져, 협소화한 회로에 사용하는 것은 곤란해지고, 또 제조 비용도 높다.

또, 경보 접점(101, 102)의 단락에는 퓨즈선(104)의 용단을 필수로 하므로, 정격을 초과하는 전류를 계속 통전시켜, 퓨즈선(104)을 용단시키지 않는 한 경보 회로를 작동시킬 수 없다.

또한, 종래의 경보 퓨즈는, 정상 시에는 개방 상태인 경보 접점(101, 102)을 단락시킴으로써 경보 회로를 작동시키는 것이기 때문에, 예를 들어 정상 시에 점등하고 있는 파일럿 램프를 이상 시에 소등시키는 등의 경보 동작에는 사용할 수 없다.

차단 상태의 검출은, 퓨즈의 1 차단단(遮斷端) 전위 검출로도 가능하지만, 특히 퓨즈가 배치되는 전력계 파워 라인과 분리한 신호계 라인에 경보 신호를 출력하는 경우에는, 차단 시에 발생하는 큰 전원 노이즈가 문제가 되어, 그 노이즈 대책용 회로가 별도 필요로 된다.

그래서, 본 발명은, 이상 시에는 경보 회로 등의 외부 회로를 차단하는 스위치 소자 및 스위치 회로이고, 물리적인 기계 요소의 연동에 의하지 않아, 소형화를 도모함과 함께, 신속하게 외부 회로로의 급전을 전환하는 스위치 소자, 스위치 회로 및 이것을 사용한 경보 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 서술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련된 스위치 소자는, 제 1, 제 2 전극과, 상기 제 1, 제 2 전극 간에 걸쳐 접속된 제 1 가용 도체와, 근접하여 배치된 제 3, 제 4 전극과, 상기 제 3 전극 상에 탑재된 제 2 가용 도체와, 상기 제 1, 제 2 가용 도체보다 융점이 높은 발열 도체를 갖고, 상기 발열 도체에 정격 전류 이상의 과전류가 흐르는 것에 수반하는 발열에 의해, 상기 제 1 가용 도체를 용단하여 상기 제 1, 제 2 전극 간을 차단하고, 상기 제 2 가용 도체를 용융하여 상기 제 3, 제 4 전극 간을 단락하는 것이다.
또, 본 발명에 관련된 스위치 소자는, 제 1, 제 2 전극과, 상기 제 1, 제 2 전극 간에 걸쳐 접속된 제 1 가용 도체와, 근접하여 배치된 제 3, 제 4 전극과, 상기 제 3 전극 상에 탑재된 제 2 가용 도체와, 외부 회로와 접속되고, 상기 제 1, 제 2 가용 도체보다 융점이 높은 발열 도체를 갖고, 상기 외부 회로의 이상에 의해 상기 발열 도체에 정격 전류 이상의 과전류가 흐르는 것에 수반하는 발열에 의해, 상기 제 1 가용 도체를 용단하여 상기 제 1, 제 2 전극 간을 차단하고, 상기 제 2 가용 도체를 용융하여 상기 제 3, 제 4 전극 간을 단락하는 것이다.

또, 본 발명에 관련된 스위치 회로는, 제 1 퓨즈와, 상기 제 1 퓨즈보다 융점이 낮은 재료로 이루어지는 제 2 퓨즈와, 상기 제 1 퓨즈보다 융점이 낮은 재료로 이루어지는 가용 도체의 용융 도체를 개재하여 단락하는 개방 상태의 스위치를 구비하고, 상기 제 1 퓨즈에 정격 전류 이상의 과전류가 흐르는 것에 수반하는 발열에 의해, 상기 제 2 퓨즈를 차단함과 함께, 개방 상태의 상기 스위치를 단락시키는 것이다.

또, 본 발명에 관련된 경보 회로는, 제 1 퓨즈가 직렬로 접속된 제어 회로와, 제 2 퓨즈와 제 1 경보기가 직렬로 접속된 제 1 작동 회로와, 개방 상태의 스위치와 제 2 경보기가 직렬로 접속된 제 2 작동 회로를 구비하고, 상기 제 1 퓨즈에 정격 전류 이상의 과전류가 흐르는 것에 수반하는 발열에 의해 상기 제 2 퓨즈를 용단시켜 상기 제 1 작동 회로를 차단하여 상기 제 1 경보기를 정지시킴과 함께, 개방 상태의 상기 스위치를 단락시켜 상기 제 2 작동 회로를 개통하여 상기 제 2 경보기를 작동시키는 것이다.

또, 본 발명에 관련된 용장 회로는, 제 1 퓨즈가 직렬로 접속된 제어 회로와, 제 2 퓨즈가 직렬로 접속된 통상 작동 회로와, 개방 상태의 스위치에 직렬로 접속된 백업 회로를 구비하고, 상기 제 1 퓨즈에 정격 전류 이상의 과전류가 흐르는 것에 수반하는 발열에 의해 상기 제 2 퓨즈를 용단시켜 상기 통상 작동 회로를 정지시킴과 함께, 개방 상태의 상기 스위치를 단락시켜 상기 백업 회로를 작동시키는 것이다.

또, 본 발명에 관련된 스위치 방법은, 제 1, 제 2 전극과, 상기 제 1, 제 2 전극 간에 걸쳐 접속된 제 1 가용 도체와, 근접하여 배치된 제 3, 제 4 전극과, 상기 제 3 전극 상에 탑재된 제 2 가용 도체와, 상기 제 1, 제 2 가용 도체보다 융점이 높은 발열 도체를 갖고, 상기 발열 도체에 정격 전류 이상의 과전류가 흐르는 것에 수반하는 발열에 의해, 상기 제 1 가용 도체를 용단하여 상기 제 1, 제 2 전극 간을 차단하고, 상기 제 2 가용 도체를 용융하여 상기 제 3, 제 4 전극 간을 단락하는 것이다.
또, 본 발명에 관련된 스위치 방법은, 제 1, 제 2 전극과, 상기 제 1, 제 2 전극 간에 걸쳐 접속된 제 1 가용 도체와, 근접하여 배치된 제 3, 제 4 전극과, 상기 제 3 전극 상에 탑재된 제 2 가용 도체와, 외부 회로와 접속되고, 상기 제 1, 제 2 가용 도체보다 융점이 높은 발열 도체를 갖고, 상기 외부 회로의 이상에 의해 상기 발열 도체에 정격 전류 이상의 과전류가 흐르는 것에 수반하는 발열에 의해, 상기 제 1 가용 도체를 용단하여 상기 제 1, 제 2 전극 간을 차단하고, 상기 제 2 가용 도체를 용융하여 상기 제 3, 제 4 전극 간을 단락하는 것이다.

본 발명에 의하면, 스프링이나 경보 접점 등의 기계 요소를 이용하지 않고, 또 기계 요소의 물리적인 연동에 의하지 않고 구성할 수 있으므로, 절연 기판의 면 내에 있어서 컴팩트하게 설계할 수 있어, 협소화된 실장 영역에도 실장 가능해진다.

또, 본 발명에 의하면, 발열 도체를 발열시키는 회로와 가용 도체가 탑재되어 있는 회로가 전기적으로 독립되고, 발열 도체의 발열에 의해 가용 도체를 용단하는 것이기 때문에, 발열 도체의 차단을 필요로 하지 않고 이상한 과전류를 검지하여 회로를 작동시킬 수 있음과 함께, 발열 도체의 차단 시의 노이즈에 의한 영향도 없다.

또한, 본 발명에 의하면, 절연 기판을 리플로우 실장 등에 의해 표면 실장할 수 있어, 협소화된 실장 영역에 있어서도 간이하게 실장할 수 있다.

도 1은, 본 발명이 적용된 스위치 소자의 작동 전 상태를 나타내는 도면이고, (A)는 평면도, (B)는 A-A' 단면도, (C)는 회로도이다.
도 2는, 본 발명이 적용된 스위치 소자의 작동 전 상태를 나타내는 도면이고, (A)는 평면도, (B)는 A-A' 단면도, (C)는 회로도이다.
도 3은, 스위치 소자의 발열 도체가 발열하여, 제 1, 제 2 가용 도체가 용융되어 제 1, 제 2 전극 간이 차단, 제 3, 제 4 전극 간이 단락한 상태를 나타내는 도면이고, (A)는 평면도, (B)는 A-A' 단면도, (C)는 회로도이다.
도 4는, 스위치 소자의 발열 도체가 용단된 상태를 나타내는 도면이고, (A)는 평면도, (B)는 A-A' 단면도, (C)는 회로도이다.
도 5는, 경보 회로를 나타내는 회로도이다.
도 6은, 발열 도체와 제 1 전극 및 제 3 전극을 접속한 스위치 소자를 나타내는 도면이고, (A)는 평면도, (B)는 A-A' 단면도, (C)는 회로도이다.
도 7은, 커버 부재의 제 1 전극과 중첩되는 위치에 커버부 전극을 형성한 스위치 소자를 나타내는 단면도이다.
도 8은, 커버 부재의 제 3, 제 4 전극의 각 선단부 간에 걸쳐서 중첩되는 위치에 커버부 전극을 형성한 스위치 소자를 나타내는 단면도이다.
도 9는, 본 발명이 적용된 다른 스위치 소자를 나타내는 도면이고, (A)는 평면도, (B)는 A-A' 단면도, (C)는, B-B' 단면도이다.
도 10은, 절연 기판의 표면 상에 있어서 발열 도체와, 제 1, 제 3, 제 4 전극 및 제 1∼제 3 가용 도체를 중첩시킨 스위치 소자를 나타내는 도면이고, (A)는 평면도, (B)는 (A)의 A-A' 단면이다.
도 11은, 발열 도체를 절연 기판의 이면에 형성하고, 절연 기판의 표면에 형성한 제 1, 제 3, 제 4 전극 및 제 1∼제 3 가용 도체와 중첩시킨 스위치 소자를 나타내는 도면이고, (A)는 평면도, (B)는 (A)의 A-A' 단면이다.
도 12는, 고융점 금속층과 저융점 금속층을 갖고, 피복 구조를 구비하는 가용 도체를 나타내는 사시도이고, (A)는 고융점 금속층을 내층으로 하여 저융점 금속층으로 피복한 구조를 나타내고, (B)는 저융점 금속층을 내층으로 하여 고융점 금속층으로 피복한 구조를 나타낸다.
도 13은, 고융점 금속층과 저융점 금속층의 적층 구조를 구비하는 가용 도체를 나타내는 사시도이고, (A)는 상하 2층 구조, (B)는 내층 및 외층의 3층 구조를 나타낸다.
도 14는, 고융점 금속층과 저융점 금속층의 다층 구조를 구비하는 가용 도체를 나타내는 단면도이다.
도 15는, 고융점 금속층의 표면에 선상의 개구부가 형성되어 저융점 금속층이 노출되어 있는 가용 도체를 나타내는 평면도이고, (A)는 길이 방향을 따라 개구부가 형성된 것, (B)는 폭 방향을 따라 개구부가 형성된 것이다.
도 16은, 고융점 금속층의 표면에 원형의 개구부가 형성되어 저융점 금속층이 노출되어 있는 가용 도체를 나타내는 평면도이다.
도 17은, 고융점 금속층에 원형의 개구부가 형성되고, 내부에 저융점 금속이 충전된 가용 도체를 나타내는 평면도이다.
도 18은, 종래의 경보 소자를 나타내는 도면이고, (A)는 작동 전의 단면도, (B)는 작동 후의 단면도이다.

이하, 본 발명이 적용된 스위치 소자, 스위치 회로 및 경보 회로에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시형태에만 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 여러 가지 변경이 가능한 것은 물론이다. 또, 도면은 모식적인 것이고, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 경우가 있다. 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작해 판단해야 하는 것이다. 또, 도면 상호간에 있어서도 서로의 치수 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.

본 발명이 적용된 스위치 소자(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이 절연 기판(10)과, 절연 기판(10) 상에 형성된 제 1, 제 2 전극(11, 12)과, 제 1, 제 2 전극(11, 12) 간에 걸쳐 접속된 제 1 가용 도체(21)와, 절연 기판(10) 상에 근접하여 배치된 제 3, 제 4 전극(13, 14)과, 제 3 전극 상에 탑재된 제 2 가용 도체(22)와, 절연 기판(10)에 형성되고, 제 1, 제 2 가용 도체(21, 22)보다 융점이 높은 발열 도체(15)를 갖는다. 또한, 도 1(A)는 스위치 소자(1)의 커버 부재(20)를 제외하고 나타내는 평면도이고, 도 1(B)는 A-A' 단면도이며, 도 1(C)는 회로도이다.

이 스위치 소자(1)는, 제 1, 제 2 전극(11, 12)이 제 1 외부 회로와 직렬로 접속되고, 제 3, 제 4 전극(13, 14)이 제 2 외부 회로와 직렬로 접속되며, 발열 도체(15)의 발열에 의해 제 1 가용 도체(21)를 용융시켜 제 1, 제 2 전극(11, 12) 간을 용단하여 제 1 외부 회로를 차단함과 함께, 제 2 가용 도체(22)를 용융시켜 제 3, 제 4 전극(13, 14) 간을 단락하여 제 2 외부 회로를 개통하는 것이다.

예를 들어, 스위치 소자(1)는 제 1, 제 2 전극(11, 12)이 파일럿 램프 등으로 이루어지는 제 1 경보기(31)(도 5 참조)와 접속되고, 제 3, 제 4 전극(13, 14)이 버저나 램프 혹은 경보 시스템 등으로 이루어지는 제 2 경보기(32)(도 5 참조)와 접속되며, 발열 도체(15)에 흐르는 정격 전류 이상의 과전류에 수반하는 발열에 의해 제 1, 제 2 가용 도체(21, 22)를 용융시킴으로써, 제 1, 제 2 전극(11, 12) 간을 용단시켜, 파일럿 램프를 소등시키는 등, 경보기(31)로의 급전을 정지함과 함께, 제 2 가용 도체(22)의 용융 도체(22a)를 개재하여 제 3, 제 4 전극(13, 14)을 단락시키고, 버저나 램프, 기타 경보 시스템을 작동시키는 것이다. 또, 스위치 소자(1)는 발열 도체(15)를 고융점 금속에 의해 구성하고, 제 1, 제 2 전극(11, 12) 간의 차단, 및 제 3, 제 4 전극(13, 14) 간의 단락 후에, 발열 도체(15)가 자기 발열에 의해 용단함으로써, 발열이 정지한다.

[절연 기판]

절연 기판(10)은, 예를 들어 알루미나, 유리세라믹스, 멀라이트, 지르코니아 등의 절연성을 갖는 부재를 사용하여 형성되어 있다. 스위치 소자(1)는 절연 기판(10)을 개재하여 발열 도체(15)의 열을 제 1∼제 4 전극(11∼14) 및 제 1, 제 2 가용 도체(21, 22)에 전달하기 위해서, 절연 기판(10)으로서는 세라믹스 기판 등의 내열성이 우수하고, 또한 열전도율이 높은 재료에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 절연 기판(10)은, 그 외에도 유리에폭시 기판, 페놀 기판 등의 프린트 배선 기판에 사용되는 재료를 사용해도 되지만, 발열 도체(15)나 제 1, 제 2 가용 도체(21, 22)의 용단 시의 온도에 유의할 필요가 있다.

스위치 소자(1)는, 제 1∼제 4 전극(11∼14)과 발열 도체(15)가 절연 기판(10)의 동일면에 형성되고, 발열 도체(15)의 일방의 측에 제 1, 제 2 전극(11, 12)이 배치되고, 발열 도체(15)의 타방의 측에 제 3, 제 4 전극(13, 14)이 배치되어 있다.

[제 1∼제 4 전극]

제 1, 제 2 전극(11, 12)은 절연 기판(10)의 표면(10a) 상에 대향 배치됨과 함께 이간됨으로써 개방되어 있다. 또, 제 1, 제 2 전극(11, 12)의 대향하는 선단부(11b, 12b) 간에는, 후술하는 제 1 가용 도체(21)가 걸쳐 탑재되어 있다. 제 1, 제 2 전극(11, 12)은 제 1 가용 도체(21)를 개재하여 전기적으로 접속되고, 발열 도체(15)가 통전에 수반하여 발열하면, 이 열에 의해 가열되어, 제 1 가용 도체(21)를 용단시킴으로써 개방된다.

제 3, 제 4 전극(13, 14)도, 절연 기판(10)의 표면(10a) 상에 대향하여 근접 배치됨과 함께 이간됨으로써 개방되어 있다. 또, 제 3 전극(13)의 제 4 전극(14)과 대향하는 선단부(13b)에는, 후술하는 제 2 가용 도체(22)가 탑재되어 있다. 제 3, 제 4 전극(13, 14)은 발열 도체(15)가 통전에 수반하여 발열하면, 이 열에 의해 가열 용융된 제 2 가용 도체(22)가 제 3, 제 4 전극(13, 14) 간에 걸쳐 응집함으로써, 전기적으로 단락되는 스위치(2)를 구성한다.

또, 스위치 소자(1)는 도 2에 나타내는 바와 같이 제 4 전극(14)의 제 3 전극(13)과 대향하는 선단부(14b)에 제 3 가용 도체(23)를 탑재해도 된다. 스위치 소자(1)는 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)를 형성함으로써, 보다 많은 용융 도체(22a, 23a)가 제 3, 제 4 전극(13, 14) 간에 걸쳐 응집해, 보다 신속하게 또한 보다 확실하게 제 3, 제 4 전극(13, 14) 간을 단락시킴과 함께, 단락 후에 있어서의 단락 저항을 저하시킬 수 있다. 이하에서는, 도 2에 나타내는 제 3 전극(13) 상에 제 2 가용 도체(22)를 탑재하고, 제 4 전극(14) 상에 제 3 가용 도체(23)를 탑재한 스위치 소자(1)의 구성을 예로 설명한다.

또한, 제 3, 제 4 전극(13, 14)은 발열 도체(15)에 의해 가열됨으로써, 제 2 가용 도체(22)의 용융 도체(22a)를 응집하기 쉽게 할 수 있다.

제 1∼제 4 전극(11∼14)은 각각 절연 기판(10)의 측부 가장자리(10b, 10c)에 외부 접속 단자(11a∼14a)가 형성되어 있다. 제 1, 제 2 전극(11, 12)은 이들 외부 접속 단자(11a, 12a)를 개재하여 항상 제 1 경보기(31)와 접속되고, 스위치 소자(1)가 동작함으로써, 당해 제 1 경보기(31)로의 급전을 차단한다. 또, 제 3, 제 4 전극(13, 14)은 외부 접속 단자(13a, 14a)를 개재하여 제 2 경보기(32)와 접속되고, 스위치 소자(1)가 동작함으로써, 당해 제 2 경보기(32)로의 급전을 가능하게 한다.

제 1∼제 4 전극(11∼14)은 은 혹은 구리, 또는 은 혹은 구리를 주성분으로 하는 고융점 금속 등의 일반적인 전극 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 제 1∼제 4 전극(11∼14)은 이들 전극 재료를 페이스트상으로 한 것을 스크린 인쇄 기술을 사용하여 절연 기판(10)의 표면(10a) 상에 패턴 형성하고, 소성하는 등에 의해 형성할 수 있다.

또한, 제 1∼제 4 전극(11∼14)의 표면 상에는 Ni/Au 도금, Ni/Pd 도금, Ni/Pd/Au 도금 등의 피막이 도금 처리 등의 공지된 수법에 의해 코팅되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 스위치 소자(1)는 제 1∼제 4 전극(11∼14)의 산화를 방지하여, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)의 용융 도체(21a∼23a)를 확실하게 유지시킬 수 있다. 또, 스위치 소자(1)를 리플로우 실장하는 경우에, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)를 접속하는 접속용 땜납 혹은 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)의 외층을 형성하는 저융점 금속이 용융됨으로써 제 1∼제 4 전극(11∼14)을 용식(땜납 침식)하는 것을 방지할 수 있다.

[발열 도체]

제 1, 제 2 가용 도체(21, 22)를 가열, 용융시키는 발열 도체(15)는, 통전하면 발열하는 도전성을 갖는 재료이고, 예를 들어 니크롬, W, Mo, Ru, Cu, Ag 등 또는 이들을 포함하는 고융점 금속 재료를 바람직하게 사용할 수 있다. 발열 도체(15)는, 이들의 합금 혹은 조성물, 화합물의 분상체를 수지 바인더 등과 혼합하고, 페이스트상으로 한 것을 스크린 인쇄 기술을 사용하여 패턴 형성하고, 소성하는 등에 의해 형성할 수 있다.

발열 도체(15)는, 절연 기판(10)의 표면(10a) 상에 제 1, 제 2 전극(11, 12) 및 제 3, 제 4 전극(13, 14)과 나란히 배치되어 있다. 이것에 의해 발열 도체(15)는 통전에 수반하여 발열하면, 제 1∼제 4 전극(11∼14) 상에 탑재되어 있는 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)를 용융시킬 수 있다.

또, 발열 도체(15)는 절연 기판(10)의 측부 가장자리(10b, 10c)에 제 5, 제 6 외부 접속 단자(15a₁, 15a₂)가 형성되어 있다. 발열 도체(15)는 제 5, 제 6 외부 접속 단자(15a₁, 15a₂)를 개재하여, 제 1 경보기(31)의 작동의 트리거가 되는 제어 회로(34)(도 5 참조)와 접속되고, 이상 시에 제어 회로(34)로부터 인가되는 정격을 초과하는 과전류에 의해 고온으로 발열하여, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)를 용단시킨다. 예를 들어, 발열 도체(15)는 20∼30W의 전력이 인가됨으로써 300℃ 정도로 발열하는 전력 설계가 채용된다.

또, 발열 도체(15)는, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)와 근접하는 위치에 있어서, 상대적으로 가늘게 되어, 전류가 집중됨으로써 국부적으로 고온으로 발열하는 발열부(15b)가 형성되어 있다. 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)와 근접하는 위치에 발열부(15b)를 형성함으로써, 발열 도체(15)는 효율적으로 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)를 용융시켜, 신속하게 제 1, 제 2 전극(11, 12) 간을 차단시키고, 또 제 3, 제 4 전극(13, 14) 간을 단락시킬 수 있다.

또, 스위치 소자(1)는 제 1 또는 제 2 전극(11, 12)의 일방, 예를 들어 도 2에 나타내는 바와 같이 제 1 전극(11)의 제 1 가용 도체(21)가 탑재되어 있는 선단부(11b)와 발열 도체(15)의 발열부(15b)가 근접하도록 형성되는 것이 바람직하다. 제 1 전극(11)의 제 1 가용 도체(21)가 탑재되어 있는 선단부(11b)와 근접하는 위치에 발열부(15b)를 형성함으로써, 발열 도체(15)는 절연 기판(10) 및 선단부(11b)를 개재하여 효율적으로 제 1 가용 도체(21)에 열을 전해 용융시켜, 신속하게 제 1, 제 2 전극(11, 12) 간을 차단시킬 수 있다.

또, 제 1 또는 제 2 전극(11, 12)의 제 1 가용 도체(21)가 탑재되어 있는 선단부(11b, 12b) 중, 발열부(15b)에 근접하는 일방의 면적이 타방의 면적보다 넓고, 타방의 전극보다 많은 제 1 가용 도체(21)를 유지하는 것이 바람직하다. 예를 들어 도 2에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(1)는 발열 도체(15)의 발열부(15b)와 제 1 전극(11)의 선단부(11b)를 근접시킨 경우, 제 1 전극(11)의 선단부(11b)를 제 2 전극(12)의 선단부(12b)보다 넓게 형성하고, 제 1 가용 도체(21)를 제 1 전극(11)의 선단부(11b)측에 많이 탑재하는 것이 바람직하다.

제 1 전극(11)의 선단부(11b)는 발열부(15b)에 근접되어 있기 때문에, 발열 도체(15)로부터의 열이 보다 많이 전해져, 제 1 가용 도체(21)를 효율적으로 용융시킬 수 있다. 따라서, 제 1 전극(11)의 선단부(11b)를 상대적으로 넓은 면적으로 하고, 보다 많은 가용 도체를 유지시킴으로써, 보다 신속하게 제 1 가용 도체(21)에 열을 전해 용융시켜, 제 1, 제 2 전극(11, 12) 간을 차단시킬 수 있다.

또, 제 1 전극(11)의 선단부(11b)는 발열부(15b)에 근접됨과 함께 상대적으로 넓은 면적으로 형성함으로써, 보다 고온으로 가열되어, 용융된 제 1 가용 도체(21)의 대부분을 유지할 수 있다.

또, 스위치 소자(1)는 제 2 가용 도체(22)가 탑재되어 있는 제 3 전극(13)의 선단부(13b)와 발열부(15b)가 근접하도록 형성되는 것이 바람직하다. 제 3 전극(13)의 제 2 가용 도체(22)가 탑재되어 있는 선단부(13b)와 발열부(15b)를 근접하는 위치에 형성함으로써, 발열 도체(15)는 절연 기판(10) 및 선단부(13b)를 통하여 효율적으로 제 2 가용 도체(22)에 열을 전해 용융시켜, 신속하게 제 3, 제 4 전극(13, 14) 간을 단락시킬 수 있다. 또한, 제 4 전극(14)에 제 3 가용 도체(23)를 탑재함과 함께, 제 4 전극(14)의 선단부(14b)와 발열부(15b)를 근접시켜도 된다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 발열 도체(15)는 제어 회로(34)가 정상적으로 작동하고 있을 때는, 정격 내의 적정한 전류가 흐르고 있다. 그리고, 발열 도체(15)는 제어 회로(34)가 이상을 검지함으로써, 또는 제어 회로(34)의 이상에 의해, 정격을 초과하는 과전류가 흐르면 고온으로 발열하고, 도 3에 나타내는 바와 같이 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)를 용단시켜, 제 1, 제 2 전극(11, 12)을 차단시킴과 함께, 제 3, 제 4 전극(13, 14)을 단락시킨다. 그 후에도, 발열 도체(15)는 발열을 계속함으로써 도 4 에 나타내는 바와 같이 자신의 줄열에 의해 용단한다. 이것에 의해, 스위치 소자(1)는 제어 회로(34)로부터 발열 도체(15)로의 급전 경로가 차단되어, 발열 도체(15)의 발열이 정지한다. 즉, 발열 도체(15)는 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)를 용융시킴과 함께 자기 발열에 의해 자신의 급전 경로를 차단하는 퓨즈로서 기능한다.

또, 발열 도체(15)는 국부적으로 고온이 되는 발열부(15b)를 형성함으로써, 당해 발열부(15b)에 있어서 용단한다. 이때, 발열 도체(15)는 발열부(15b)가 상대적으로 가늘게 형성되어 있으므로, 용단 시에 발생하는 아크 방전도 소규모의 것에 그쳐, 후술하는 절연층(16)의 피복 효과와 함께, 용융 도체의 비산을 방지할 수 있다.

또한, 발열 도체(15)는, 상기 서술한 도전 페이스트를 인쇄함으로써 패턴 형성하는 외에도, Ag, Cu, W, Mo, Ru, 니크롬 혹은 이들을 포함하는 재료로 이루어지는 박, 판상체, 와이어, 기타 실장체를 사용하여 형성해도 된다. 또, 이들 실장체를 사용하여 발열 도체(15)를 구성하는 경우, 절연 기판(10)으로서 열전도성이 우수하고, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)를 신속하게 용융시킬 수 있는 세라믹스 기판을 사용해도, 발열 도체(15)의 용단 후에 있어서의 용융 도체의 리크 문제가 도전 패턴에 비해 적다.

[절연층]

제 1∼제 4 전극(11∼14) 및 발열 도체(15)는, 절연 기판(10)의 표면(10a) 상에 있어서 절연층(16)으로 피복되어 있다. 절연층(16)은, 제 1∼제 4 전극(11∼14) 및 발열 도체(15)의 보호 및 절연을 도모함과 함께, 발열 도체(15)의 용단 시에 있어서의 아크 방전을 억제하기 위해서 형성되고, 예를 들어 유리층이나 유리를 주성분으로 하는 재료로 이루어지는 층이다.

도 1∼도 4에 나타내는 바와 같이, 절연층(16)은 발열 도체(15)의 발열부(15b)를 덮음과 함께, 제 1, 제 2 전극(11, 12)의 선단부(11b, 12b)를 제외한 영역 상에 형성되어 있다. 즉, 제 1, 제 2 전극(11, 12)은 선단부(11b, 12b)가 절연층(16)으로부터 노출되고, 후술하는 제 1 가용 도체(21)가 탑재 가능하게 되어 있다.

또, 절연층(16)을 제 1, 제 2 전극(11, 12)의 선단부(11b, 12b)를 제외한 영역 상에 형성함으로써, 절연 기판(10)을 통하여 전해진 발열 도체(15)의 열이 방열되는 것을 방지하여, 효율적으로 선단부(11b, 12b)를 가열해, 제 1 가용 도체(21)에 열을 전할 수 있다. 또, 제 1, 제 2 전극(11, 12)은 선단부(11b, 12b)와 외부 접속 전극(11a, 12a) 사이에 절연층(16)이 형성됨으로써, 용융된 제 1 가용 도체(21)가 외부 접속 전극(11a, 12a)측으로 유출되어, 스위치 소자(1)가 실장되는 회로 기판과의 접속용 땜납을 용융시키는 사태를 방지할 수 있다.

또, 도 1∼도 4에 나타내는 바와 같이, 절연층(16)은 제 3, 제 4 전극(13, 14)의 선단부(13b, 14b)를 제외한 영역 상에 형성되어 있다. 즉, 제 3, 제 4 전극(13, 14)은 선단부(13b, 14b)가 절연층(16)으로부터 노출되고, 후술하는 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)가 응집, 결합 가능하게 되어 있다.

또, 제 3, 제 4 전극(13, 14)은 절연층(16)의 일부에 형성된 개구부(16a)로부터 지지부(17)가 바깥쪽으로 노출되어 있다. 그리고, 제 3, 제 4 전극(13, 14)은 선단부(13b, 14b) 및 지지부(17)에 접속용 땜납이 형성되고, 이 접속용 땜납에 의해 선단부(13b, 14b)와 지지부(17) 간에 걸쳐서, 절연층(16) 상에 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)를 지지하고 있다.

또, 스위치 소자(1)는 발열 도체(15)와 절연 기판(10) 간에도 유리 등으로 이루어지는 절연층(16)을 형성하고, 발열 도체(15)를 절연층(16)의 내부에 형성해도 된다. 이것에 의해, 스위치 소자(1)는 발열 도체(15)의 차단 후에 있어서 용융 도체가 절연 기판(10)의 표면에 부착함으로써 리크를 방지하여, 절연 저항을 높게 할 수 있다. 또한, 발열 도체(15)와 절연 기판(10) 간에 형성하는 절연층(16)을 발열부(15b)의 중심 부근에만 부분적으로 형성함으로써, 제 1, 제 2 가용 도체(21, 22)로의 전열성 확보와 차단 후의 절연 저항 확보의 양립이 가능해진다.

[가용 도체]

제 1∼제 4 전극(11∼14) 상에 탑재되는 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 발열 도체(15)의 발열에 의해 신속하게 용융되는 어떤 금속을 사용할 수 있고, 예를 들어 땜납이나, Pb를 주성분으로 하는 260℃ 리플로우 실장 시에 용융되지 않는 땜납 등의 저융점 금속을 바람직하게 사용할 수 있다.

또, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 저융점 금속과 고융점 금속을 함유해도 된다. 저융점 금속으로서는, 땜납이나, Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등을 사용하는 것이 바람직하고, 고융점 금속으로서는 Ag, Cu 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 등을 사용하는 것이 바람직하다. 고융점 금속과 저융점 금속을 함유함으로써 스위치 소자(1)를 리플로우 실장하는 경우에, 리플로우 온도가 저융점 금속의 용융 온도를 초과하여 저융점 금속이 용융되어도, 저융점 금속의 외부로의 유출을 억제하여, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)의 형상을 유지할 수 있다. 또, 용융 시에도 저융점 금속이 용융하는 것에 의해 고융점 금속을 용식(땜납 침식)함으로써, 고융점 금속의 융점 이하의 온도에서 신속하게 용융할 수 있다. 또한, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 후에 설명하는 바와 같이 여러 가지 구성에 의해 형성할 수 있다.

또한, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 표면 상의 일부 또는 전부에, 산화 방지, 습윤성 향상 등을 위하여 플럭스(28)가 도포되어 있는 것이 바람직하다.

[스위치 회로·경보 회로]

이상과 같은 스위치 소자(1)는 도 2(C)에 나타내는 바와 같은 회로 구성을 갖는다. 즉, 스위치 소자(1)는 제 1 전극(11)과 제 2 전극(12)이 정상 시에는 제 1 가용 도체(21)를 개재하여 접속되고(도 2(C)), 발열 도체(15)의 발열에 의해 제 1 가용 도체(21)가 용융되면, 개방된다(도 3(C)). 또, 스위치 소자(1)는 제 3 전극(13)과 제 4 전극(14)이 정상 시에는 개방되고(도 2(C)), 발열 도체(15)의 발열에 의해 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)가 용융되면, 당해 용융 도체(22a, 23a)를 개재하여 단락되는 스위치(2)를 구성한다(도 3(C)). 그리고, 제 3, 제 4 전극(13, 14)의 각 외부 접속 단자(13a, 14a)는 스위치(2)의 양쪽 단자를 구성한다.

그리고, 스위치 소자(1)는 예를 들어 경보 회로(30)에 장착되어 사용된다. 도 5는 경보 회로(30)의 회로 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 경보 회로(30)는 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)보다 융점이 높은 고융점 금속체로 이루어지는 제 1 퓨즈(33)(발열 도체(15))가 전원에 직렬로 접속된 제어 회로(34)와, 제 1 가용 도체(21)로 이루어지는 제 2 퓨즈(35)를 개재하여 제 1 경보기(31)를 작동시키는 제 1 작동 회로(36)와, 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)의 용융 도체(22a, 23a)를 개재하여 단락되는 스위치(2)에 의해 제 2 경보기(32)를 작동시키는 제 2 작동 회로(37)를 구비하고, 제어 회로(34)와 제 1, 제 2 작동 회로(36, 37)가 전기적으로 독립되어 형성된 것이다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(1)는 제 2 퓨즈(35)(제 1 가용 도체(21))의 양쪽 외부 접속 단자(11a, 12a)가, 파일럿 램프 등의 정상 시에 통전하고 이상 시에 통전이 차단되는 제 1 경보기(31)에 접속된다. 또, 스위치 소자(1)는 스위치(2)의 양쪽 외부 접속 단자(13a, 14a)가, 정상 시에는 개방되고 이상 시에 통전되는 버저나 램프 혹은 경보 시스템 등으로 이루어지는 제 2 경보기(31)에 접속된다. 또한, 스위치 소자(1)는 제 1 퓨즈(33)(발열 도체(15))의 제 5, 제 6 외부 접속 단자(15a₁, 15a₂)가 제어 회로(34)에 접속된다.

이와 같은 구성을 갖는 스위치 소자(1)는 제 1 경보기(31)를 동작시키는 제 1, 제 2 전극(11, 12)에 대해, 인접하여 형성되어 있는 발열 도체(15)의 발열에 의해 제 1 가용 도체(21)를 용융시켜, 제 1, 제 2 전극(11, 12) 간을 차단시킨다. 즉, 스위치 소자(1)는, 발열 도체(15)와 제 1, 제 2 전극(11, 12)은 물리적, 전기적으로 독립되어 구성되고, 발열 도체(15)의 열에 의해 제 1 가용 도체(21)가 용융 됨으로써 차단되는, 말하자면 열적으로 접속됨으로써 연동되는 구성을 취한다.

마찬가지로, 스위치 소자(1)는 제 2 경보기(32)를 동작시키는 스위치(2)를 구성하는 제 3, 제 4 전극(13, 14)에 대해, 인접하여 형성되어 있는 발열 도체(15)의 발열에 의해 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)를 용융시키고, 이 용융 도체(22a, 23a)를 개재하여 단락시킨다. 즉, 스위치 소자(1)는, 발열 도체(15)와 제 3, 제 4 전극(13, 14)은 물리적, 전기적으로 독립되어 구성되고, 발열 도체(15)의 열에 의해 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)가 용융됨으로써 단락하는, 말하자면 열적으로 접속됨으로써 연동되는 구성을 취한다.

따라서, 스위치 소자(1)는 스프링이나 경보 접점 등의 기계 요소를 이용하지 않고, 또 기계 요소의 물리적인 연동에 의하지 않고 구성할 수 있으므로, 절연 기판(10)의 면 내에 있어서 컴팩트하게 설계할 수 있어, 협소화된 실장 영역에도 실장 가능해진다. 또, 스위치 소자(1)는 부품 점수, 제조 공정수의 삭감을 도모하여, 저비용화를 도모할 수 있다. 또한, 스위치 소자(1)는 절연 기판(10)을 리플로우 실장 등에 의해 표면 실장할 수 있어, 협소화된 실장 영역에 있어서도 간이하게 실장할 수 있다.

또, 스위치 소자(1)는, 발열 도체(15)와 제 1∼제 4 전극(11∼14)은 물리적, 전기적으로 독립되어 구성되고, 제 1 퓨즈(33)로서 기능하는 발열 도체(15)의 차단에 의하지 않고 제 1 경보기(31)의 차단이나 제 2 경보기(32)의 작동을 행한다. 따라서, 예를 들어 퓨즈로서 기능하는 발열 도체(15)가 배치되는 전력계 파워 라인과 분리된 신호계 라인에 경보 신호를 보내는 경우에, 발열 도체(15)의 차단 시에 있어서의 전원 노이즈의 영향도 없어, 노이즈 대책용 회로도 불필요해, 신뢰성이 높은 경보 회로를 구성할 수 있다.

실사용 시에 있어서, 스위치 소자(1)는 제어 회로(34)에 이상이 발생하면, 발열 도체(15)에 정격을 초과하는 과전류가 흐른다. 그러면, 도 3(A)에 나타내는 바와 같이 발열 도체(15)가 발열하고, 절연 기판(10) 및 제 1, 제 2 전극(11, 12)의 각 선단부(11b, 12b)를 통해서 제 1 가용 도체(21)에 열이 전해지고, 이것에 의해 제 1 가용 도체(21)가 용융된다. 제 1 가용 도체(21)의 용융 도체(21a)는, 발열 도체(15)에 의해 가열된 제 1, 제 2 전극(11, 12)의 각 선단부(11b, 12b) 상에 응집한다. 이것에 의해, 스위치 소자(1)는 제 1, 제 2 전극(11, 12) 간이 차단되어, 제 1 작동 회로(36)의 제 1 경보기(31)로의 통전을 정지시킬 수 있다(도 3(C)). 경보 회로(30)는 경보기(31)로의 통전이 정지됨으로써, 예를 들어 파일럿 램프가 소등되는 등, 이상을 알릴 수 있다.

또, 스위치 소자(1)는 발열 도체(15)가 발열하면, 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)가 용융된다. 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)의 용융 도체(22a, 23a)는, 개구부(16a)로부터 노출되는 지지부(17)에 비해 넓은 면적이고, 또한 발열 도체(15)에 의해 가열된 제 3, 제 4 전극(13, 14)의 각 선단부(13b, 14b) 상에 응집하고, 결합한다. 이것에 의해, 스위치 소자(1)는 제 3, 제 4 전극(13, 14) 간이 단락하고, 제 2 경보기(32)를 작동시킬 수 있다. 즉, 스위치 소자(1)는 스위치(2)가 온이 된다(도 3(C)). 경보 회로(30)는 스위치 소자(1)의 스위치(2)가 온이 됨으로써, 제 2 작동 회로(37)에 의해 제 2 경보기(32)가 작동된다.

이때, 스위치 소자(1)는 발열 도체(15)의 발열부(15b)와, 제 1 전극(11)의 제 1 가용 도체(21)가 탑재되어 있는 선단부(11b)나, 제 3 전극(13)의 제 2 가용 도체(22)가 탑재되어 있는 선단부(13b)를 근접하여 배치함으로써, 가늘게 형성되어 고저항의 발열부(15b)가 고온이 되어, 효율적으로 제 1, 제 2 가용 도체(21, 22)를 용융시켜, 신속하게 제 1, 제 2 전극(11, 12)을 차단시킴과 함께 제 3, 제 4 전극(13, 14)을 단락시킬 수 있다. 또, 발열 도체(15)는, 고저항의 발열부(15b)가 국부적으로 고온이 될 뿐이고, 측부 가장자리에 면하는 제 5, 제 6 외부 접속 단자(15a₁, 15a₂)는 방열 효과도 함께 비교적 저온으로 유지된다. 그 때문에, 스위치 소자(1)는 제 5, 제 6 외부 접속 단자(15a₁, 15a₂)의 실장용 땜납이 용융되는 일도 없다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1, 제 2 전극(11, 12) 간의 차단 및 제 3, 제 4 전극(13, 14)의 단락 후에도 발열 도체(15)는 발열을 계속하여, 자신의 줄열에 의해 차단한다 (도 4(A)(B)). 이것에 의해, 스위치 소자(1)는 제어 회로(34)에 의한 발열 도체(15)로의 통전이 차단되어, 발열이 정지한다(도 4(C)). 이때, 스위치 소자(1)는 발열 도체(15)가 절연층(16)에 의해 피복되어 있기 때문에, 대규모의 아크 방전을 억제하여, 용융 도체의 폭발적인 비산을 억제할 수 있다. 또, 발열 도체(15)에 가늘게 형성된 발열부(15b)를 형성함으로써, 용단 지점이 협소화되어, 비산하는 용융 도체의 양을 저감시킬 수 있다.

이와 같이, 스위치 소자(1)는 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)보다 융점이 높은 발열 도체(15)가 발열함으로써, 확실하게 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)가 발열 도체(15)보다 먼저 용융되어, 제 1, 제 2 전극(11, 12)을 차단시키고, 또한 제 3, 제 4 전극(13, 14)을 단락시킬 수 있다. 즉, 스위치 소자(1)는 발열 도체(15)의 용단이 제 1, 제 2 전극(11, 12)의 차단 및 제 3, 제 4 전극(13, 14)의 단락의 조건으로는 되지 않는다.

이것에 의해, 스위치 소자(1)는 제어 회로(34)의 이상에 수반하여 제 1 경보기(31)를 차단시킴과 함께 제 2 경보기(32)를 작동시키는 경보 소자로서 사용할 수 있다. 따라서, 스위치 소자(1)가 장착된 경보 회로(30)에 의하면, 파일럿 램프의 소등 등 제 1 경보기(31)의 차단, 및 경보 버저나 경보 램프 혹은 당해 이상에 대응한 기능 회로로의 통전 등 제 2 경보기(32)의 작동에 의해 제어 회로(34)의 이상에 대응시킬 수 있다.

또한, 스위치 소자(1)가 장착된 경보 회로는, 제어 회로(34)의 이상 검지에 수반하여 발열 도체(15)의 정격을 초과하는 과전류가 흐른 경우에도, 당해 이상을 전하는 경보 소자로서 사용할 수 있다. 당해 경보 소자는, 파일럿 램프의 소등이나 경보 버저의 작동 등 제 1, 제 2 경보기(31, 32)의 동작에 따라 제어 회로(34)에 의한 이상 검지를 재빨리 찰지할 수 있어, 예방적으로 제어 회로(34)를 정지시킴과 함께, 백업 회로를 작동시키는 등의 대응을 도모할 수 있다.

또, 스위치 소자(1)는 경보 회로에 적용하는 이외에도, 제 1, 제 2 경보 회로(31, 32) 대신에, 제 1, 제 2 전극(11, 12)에 접속됨으로써 항상 도통되고 있는 통상 작동 회로와, 제 3, 제 4 전극(13, 14)에 접속됨으로써 항상 차단되고, 통상 작동 회로의 이상 시에 작동하는 백업 회로를 구비하는, 백업 기능이 있는 모든 용장 회로에 적용할 수도 있다.

또, 발열 도체(15)는, 자신의 줄열에 의해 차단함으로써 자동적으로 발열을 정지한다. 따라서, 스위치 소자(1)는 제어 회로(34)에 의한 급전을 규제하는 기구를 설치할 필요가 없어, 간단한 구성으로 발열 도체(15)의 발열을 정지시킬 수 있어, 소자 전체의 소형화를 도모할 수 있다.

[접속부]

또, 스위치 소자(1)는 제 1 또는 제 2 전극(11, 12) 중, 발열 도체(15)의 발열부(15b)에 가까운 일방의 전극과, 발열 도체(15)를 접속시켜도 된다. 예를 들어 도 6에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(1)는 발열 도체(15)의 발열부(15b)와, 제 1 전극(11)의 선단부(11b)가 근접되어 있는 경우, 발열 도체(15)의 발열부(15b)의 근방과 제 1 전극(11)을 접속하는 제 1 접속부(18)를 형성해도 된다.

마찬가지로, 스위치 소자(1)는 발열 도체(15)와, 제 2 가용 도체(22)가 탑재되어 있는 제 3 전극(13) 또는 제 3 가용 도체(23)가 탑재되어 있는 제 4 전극(14)을 접속하는 제 2 접속부(19)를 형성해도 된다. 예를 들어, 스위치 소자(1)는 발열 도체(15)의 발열부(15b)와 제 3 전극(13)의 선단부(13b)가 근접되어 있는 경우, 발열 도체(15)의 발열부(15b)의 근방과 제 3 전극(13)을 접속하는 제 2 접속부(19)를 형성해도 된다.

제 1, 제 2 접속부(18, 19)는, 예를 들어 발열 도체(15)나 제 1∼제 4 전극(11∼14)과 동일한 도전 재료를 사용하여, 발열 도체(15)나 제 1∼제 4 전극(11∼14)과 동일한 공정에 있어서 패턴 형성됨으로써 형성할 수 있다.

발열 도체(15)와 제 1, 제 3 전극(11, 13)을 접속시킴으로써, 스위치 소자(1)는 발열 도체(15)가 통전에 의해 발열하면, 제 1 접속부(18) 및 제 1 전극(11)을 개재해도 열이 제 1 가용 도체(21)에 전해져, 보다 신속하게 용융시킬 수 있다. 마찬가지로, 발열 도체(15)가 통전에 의해 발열하면, 제 2 접속부(19) 및 제 3 전극(13)을 개재해도 열이 제 2 가용 도체(22)에 전해져, 보다 신속하게 용융시킬 수 있다. 이 때문에, 제 1, 제 2 접속부(18, 19)는 열전도성이 우수한 Ag 나 Cu 등의 금속 재료에 의해 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 제 1, 제 2 접속부(18, 19)는 발열 도체(15)의 발열부(15b)의 중심으로부터 약간 떨어진 위치에 형성한다. 발열 도체(15)는, 제 1, 제 2 접속부(18, 19)를 형성함으로써 저항값이 내려가고 온도가 올라가기 어렵기 때문에, 발열부(15b)가 고온으로 발열함과 함께 자기 발열에 의한 차단을 행하기 위해서는, 발열부(15b)의 중심과 제 1, 제 2 접속부(18, 19)는 이간된 위치에 형성할 필요가 있기 때문에 있다.

[커버부 전극]

스위치 소자(1)는 절연 기판(10) 상에 내부를 보호하는 커버 부재(20)가 장착되어 있다. 스위치 소자(1)는 절연 기판(10)이 커버 부재(20)로 덮임으로써 그 내부가 보호되어 있다. 커버 부재(20)는 스위치 소자(1)의 측면을 구성하는 측벽(24)과, 스위치 소자(1)의 상면을 구성하는 천면부(天面部)(25)를 갖고, 측벽(24)이 절연 기판(10) 상에 접속됨으로써, 스위치 소자(1)의 내부를 폐색하는 덮개체가 된다. 이 커버 부재(20)는, 예를 들어 열가소성 플라스틱, 세라믹스, 유리에폭시 기판 등의 절연성을 갖는 부재를 사용하여 형성되어 있다.

또, 도 7에 나타내는 바와 같이 커버 부재(20)는 천면부(25)의 내면측에, 제 1 커버부 전극(26)이 형성되어도 된다. 제 1 커버부 전극(26)은, 제 1 전극(11) 및 제 2 전극(12)의 일방과 중첩되는 위치에 형성되어 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 제 1 커버부 전극(26)은 발열 도체(15)의 발열부(15b)와 근접되고, 또한 상대적으로 넓은 면적으로 형성되어 있는 제 1 전극(11)의 선단부(11b)와 중첩되는 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 이 제 1 커버부 전극(26)은 발열 도체(15)가 발열하여 제 1 가용 도체(21)가 용융되면, 제 1 전극(11)의 선단부(11b) 상에 응집한 용융 도체(21a)가 접촉하고 습윤 확산됨으로써, 용융 도체(21a)를 유지하는 허용량을 증가시켜, 보다 확실하게 제 1, 제 2 전극(11, 12)을 차단시킬 수 있다.

또, 도 8에 나타내는 바와 같이 커버 부재(20)는 천면부(25)의 내면측에, 제 2 커버부 전극(27)이 형성되어도 된다. 제 2 커버부 전극(27)은, 제 3, 제 4 전극(13, 14)의 각 선단부(13b, 14b) 간에 걸쳐 중첩되는 위치에 형성되어 있다. 이 제 2 커버부 전극(27)은, 발열 도체(15)가 발열하여 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)가 용융되면, 제 3, 제 4 전극(13, 14) 상에 응집한 용융 도체(22a, 23a)가 접촉하고 습윤 확산됨으로써, 용융 도체(22a, 23a)를 유지하는 허용량을 증가시켜, 보다 확실하게 제 3, 제 4 전극(13, 14)을 단락시킬 수 있다.

[제 2 가용 도체의 돌출 지지]

또, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 도 9에 나타내는 바와 같이 제 4 전극(14) 상에 제 3 가용 도체(23)를 형성하지 않고, 제 2 가용 도체(22)를 제 3 전극(13)으로부터 제 4 전극(14)측으로 돌출시켜 지지해도 된다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 스위치 소자(1)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 상세를 생략한다. 도 9에 나타내는 스위치 소자(5)는, 제 3 전극(13)에 지지되고 있는 제 2 가용 도체(22)가 제 4 전극(14)측으로 돌출됨으로써, 발열 도체(15)의 발열에 의해 용융되면, 용융 도체가 제 3, 제 4 전극(13, 14)의 각 선단부(13b, 14b) 상에 응집하여 결합한다. 이것에 의해, 스위치 소자(5)는 제 3, 제 4 전극(13, 14)이 단락한다. 또한, 도 9(B)는 동 도면 (A)의 A-A' 단면도이고, 도 9(C)는 동 도면 (A)의 B-B' 단면도이다.

제 2 가용 도체(22)는, 제 3, 제 4 전극(13, 14) 상에 적층된 절연층(16)에 개구된 개구부(16a)로부터 노출되어 있는 지지부(17)와, 절연층(16)으로부터 노출되어 있는 제 3 전극(13)의 선단부(13b)에 형성된 접속용 땜납에 의해 제 3 전극(13) 상에 지지되어 있다. 또, 제 2 가용 도체(22)는, 도 9(C)에 나타내는 바와 같이 제 4 전극(14)측으로 돌출됨으로써, 제 4 전극(14) 상에 적층된 절연층(16) 상으로 연장되고, 이것에 의해 제 4 전극(14)과 중첩되어 있다. 제 2 가용 도체(22)는, 절연층(16) 상으로 연장됨으로써, 절연층(16)으로부터 노출되어 있는 선단부(14b)와 이간되고, 이것에 의해 제 3, 제 4 전극(13, 14) 간이 개방되어 있다.

그리고, 제 2 가용 도체(22)는, 발열 도체(15)의 발열에 의해 용융되면, 용융 도체가 제 3 전극(13) 상에 응집하는 과정에서 제 4 전극(14)의 선단부(14b) 상에도 접촉하고, 제 3, 제 4 전극(13, 14)의 각 선단부(13b, 14b) 간에 걸쳐 응집한다.

또한, 도 9에서는 제 3 전극(13)에 지지된 제 2 가용 도체(22)를 제 4 전극측으로 돌출시켰지만, 반대로 제 3 전극(13)에 제 2 가용 도체(22)를 형성하지 않고, 제 3 가용 도체(23)를 제 4 전극(14)으로부터 제 3 전극(13)측으로 돌출시켜 지지하도록 해도 된다.

또, 상기 서술한 스위치 소자(1)에 있어서도, 스위치 소자(5)와 마찬가지로 제 4 전극(14) 상에 제 3 가용 도체(23)를 형성하지 않고, 제 2 가용 도체(22)를 제 3 전극(13)으로부터 제 4 전극(14)측으로 돌출시켜 지지해도 된다.

[제 5, 제 6 외부 접속 단자]

또, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 도 9에 나타내는 바와 같이 절연 기판(10)의 제 1∼제 4 전극(11∼14)이 형성된 표면(10a) 상에, 외부 회로와의 접속 단자가 되는 제 1∼제 4 외부 접속 단자(11a∼14a)를 형성해도 된다. 또, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 절연 기판(10)의 발열 도체(15)가 형성된 표면(10a) 상에, 외부 회로와의 접속 단자가 되는 제 5, 제 6 외부 접속 단자(15a₁, 15a₂)를 형성해도 된다. 도 9에 나타내는 스위치 소자(5)는, 제 1∼제 4 전극(11∼14) 및 발열 도체(15)가 형성되는 절연 기판(10)의 표면(10a)측이 실장면이 된다.

제 1∼제 6 외부 접속 단자(11a∼14a, 15a₁, 15a₂)는, 외부 회로를 구성하는 기판에 실장하기 위한 접속 단자이고, 예를 들어 금속 범프나 금속 포스트를 사용하여 형성되어 있다. 금속 범프나 금속 포스트의 형상은 불문이다. 또, 제 1∼제 6 외부 접속 단자(11a∼14a, 15a₁, 15a₂)는, 도 9(C)에 나타내는 바와 같이 절연 기판(2) 상에 형성된 커버 부재(10)보다 돌출되는 높이를 갖고, 단락 소자(25)의 실장 대상물이 되는 기판측에 실장할 수 있게 되어 있다.

이와 같이, 스위치 소자(5)는 도전 스루홀을 통하여 절연 기판(10)의 이면에 연속하는 외부 접속 단자(11a∼14a, 15a₁, 15a₂)를 형성하는 것이 아니라, 제 1∼제 4 전극(11∼14)이나 발열 도체(15)와 동일 표면에 외부 접속 단자(11a∼14a, 15a₁, 15a₂)를 형성하고 있다. 그리고, 이 외부 접속 단자(11a∼14a, 15a₁, 15a₂)는 제 1∼제 4 전극이나 발열 도체(15) 상에 형성하는 것이고, 형상이나 사이즈 등의 자유도가 높고, 도통 저항이 낮은 단자를 용이하게 형성할 수 있다. 이것에 의해, 스위치 소자(5)는 도전 스루홀을 통하여 이면으로 인출된 제 3, 제 4 외부 접속 단자(13a, 14a)를 사용하는 경우에 비해, 제 3, 제 4 전극(13, 14)이 단락하여 외부 회로를 개통했을 때에 있어서의 정격을 용이하게 향상시켜, 대전류에 대응할 수 있다.

또한, 스위치 소자(5)는 제 3 전극(13)과 제 4 전극(14)이 단락하였을 때의, 제 3, 제 4 전극(13, 14) 간의 도통 저항보다, 제 3 외부 접속 단자(13a)와 제 4 외부 접속 단자(14a)의 합성 저항이 낮게 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 스위치 소자(5)는 제 3, 제 4 외부 접속 단자(13a, 14a)에 의해 개통된 외부 회로의 정격 향상이 저해되는 것을 방지할 수 있다.

제 1∼제 6 외부 접속 단자(11a∼14a, 15a₁, 15a₂)는, 코어가 되는 고융점 금속의 표면에 저융점 금속층을 형성함으로써 형성해도 된다. 저융점 금속층을 구성하는 금속으로서는, Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등의 땜납을 바람직하게 사용할 수 있고, 고융점 금속으로서는, Cu 혹은 Ag 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

고융점 금속의 표면에 저융점 금속층을 형성함으로써 스위치 소자(5)를 리플로우 실장하는 경우에, 리플로우 온도가 저융점 금속층의 용융 온도를 초과하여 저융점 금속이 용융되어도, 제 1∼제 6 외부 접속 단자(11a∼14a, 15a₁, 15a₂)로서 용융되는 것을 방지할 수 있다. 또, 제 1∼제 6 외부 접속 단자(11a∼14a, 15a₁, 15a₂)는 외층을 구성하는 저융점 금속을 사용하여, 제 1∼제 4 전극(11∼14)이나 발열 도체(15)에 접속할 수 있다.

제 1∼제 6 외부 접속 단자(11a∼14a, 15a₁, 15a₂)는, 고융점 금속에 저융점 금속을 도금 기술을 사용하여 성막함으로써 형성할 수 있고, 또 그 밖의 주지의 적층 기술, 막 형성 기술을 사용하는 것에 의해서도 형성할 수 있다.

또한, 제 1∼제 6 외부 접속 단자(11a∼14a, 15a₁, 15a₂)는, 금속 범프나 금속 포스트를 사용하여 형성하는 외에도, 도전 도금층이나, 도전 페이스트를 도포함으로써 형성된 도전층에 의해 형성해도 된다.

또, 제 1∼제 6 외부 접속 단자(11a∼14a, 15a₁, 15a₂)는, 스위치 소자(5)가 실장되는 기판 등의 실장 대상물측에 미리 형성하고, 단락 소자가 실장된 실장체에 있어서 제 1∼제 4 전극(11∼14)이나 발열 도체(15)와 접속되도록 해도 된다.

또, 상기 서술한 스위치 소자(1)에 있어서도, 스위치 소자(5)와 마찬가지로 절연 기판(10)의 제 1∼제 4 전극(11∼14) 및 발열 도체(15)가 형성된 표면(10a) 상에, 외부 회로와의 접속 단자가 되는 제 1∼제 6 외부 접속 단자(11a∼14a, 15a₁, 15a₂)를 형성해도 된다.

[변형예 1]

또한, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 절연 기판(10)의 표면(10a) 상에 있어서, 발열 도체 상에 절연층을 개재하여, 제 1 전극(11) 및/또는 제 2 전극(12)과, 제 3 전극(13) 또는 제 3 전극(13) 및 제 4 전극(14)을 중첩시킴과 함께, 제 1 및 제 2 가용 도체(21, 22), 또는 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)를 중첩시켜도 된다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 스위치 소자(1)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 상세를 생략한다. 이 스위치 소자(40)는, 도 10에 나타내는 바와 같이 절연 기판(10)의 표면(10a)의 서로 대향하는 측부 가장자리(10d, 10e) 간에 걸쳐서 발열 도체(15)가 형성된다. 또, 스위치 소자(40)는 제 1, 제 2 전극(11, 12) 및 제 3, 제 4 전극(13, 14)이 각각 절연 기판(10)의 표면(10a)의 서로 대향하는 측부 가장자리(10b, 10c)에 형성된다.

발열 도체(15)는, 절연 기판(10)의 대략 중앙부에 있어서 제 1 절연층(41)에 의해 피복되어 있다. 또, 발열 도체(15)는 절연 기판(10)의 측부 가장자리(10d, 10e)에, 각각 제 5, 제 6 외부 접속 단자(15a₁, 15a₂)가 형성되어 있다. 또, 발열 도체(15)는, 중간부가 양쪽 단부보다 가늘게 형성됨으로써 고온으로 발열하는 발열부(15b)가 형성되어 있다. 발열부(15b)는, 제 1 전극(11)의 선단부(11b) 및/또는 제 2 전극(12)의 선단부(12b)와 중첩되어, 당해 선단부(11b, 12b) 간에 걸쳐서 탑재되어 있는 제 1 가용 도체(21)를 효율적으로 가열할 수 있다. 마찬가지로, 발열부(15b)는 제 3 전극(13)의 선단부(13b)와 중첩되어, 선단부(13b)에 탑재되어 있는 제 2 가용 도체(22)를 효율적으로 가열할 수 있다. 또한, 발열부(15b)는, 제 4 전극(14)의 선단부(14b)와도 중첩됨으로써, 선단부(14b)에 탑재되어 있는 제 3 가용 도체(23)를 효율적으로 가열할 수 있다.

제 1, 제 2 전극(11, 12)은 절연 기판(10)의 측부 가장자리(10b, 10c)에, 각각 외부 접속 단자(11a, 12a)가 형성되어 있다. 또, 제 1, 제 2 전극(11, 12)은, 측부 가장자리(10b, 10c)로부터 제 1 절연층(41)의 상면에 걸쳐 형성되고, 제 1 절연층(41)의 상면에 있어서 서로의 선단부(11b, 12b)가 근접됨과 함께 이간함으로써 개방되어 있다. 또, 제 1, 제 2 전극(11, 12)은 선단부(11b, 12b)를 제외하고, 제 2 절연층(42)에 의해 피복되어 있다.

제 1, 제 2 전극(11, 12)은 선단부(11b, 12b)에 접속용 땜납이 형성되고, 이 접속용 땜납에 의해 선단부(11b, 12b) 간에 걸쳐 제 1 가용 도체(21)가 탑재되어 있다. 또, 스위치 소자(40)는 제 1, 제 2 전극(11, 12)의 일방, 예를 들어 도 7에 나타내는 바와 같이 상대적으로 넓은 면적으로 형성되어 있는 제 1 전극(11)의 선단부(11b), 및 선단부(11b)에 탑재되어 있는 제 1 가용 도체(21)의 일부가, 발열 도체(15)의 발열부(15b)에 중첩되어 있다. 또한, 제 1 가용 도체(21) 상에는, 산화 방지, 습윤성 향상 등을 위해서, 표면 상의 일부 또는 전부에 플럭스(28)가 도포되어 있다.

제 3, 제 4 전극(13, 14)은, 절연 기판(10)의 측부 가장자리(10b, 10c)에 각각 외부 접속 단자(13a, 14a)가 형성되어 있다. 또, 제 3, 제 4 전극(13, 14)은, 측부 가장자리(10b, 10c)로부터 제 1 절연층(41)의 상면에 걸쳐 형성되고, 제 1 절연층(41)의 상면에 있어서 서로의 선단부(13b, 14b)가 근접됨과 함께 이간함으로써 개방되어 있다. 또, 제 3, 제 4 전극(13, 14)은, 선단부(13b, 14b)를 제외하고, 제 2 절연층(42)에 의해 피복되어 있다.

제 2 절연층(42)에는, 일부에 개구부(42a)가 형성되어 있다. 그리고, 제 3, 제 4 전극(13, 14)은, 선단부(13b, 14b) 및 개구부(42a)로부터 바깥쪽으로 노출된 지지부(17)에 접속용 땜납이 형성되고, 이 접속용 땜납에 의해 선단부(13b, 14b)와 지지부(17) 간에 걸쳐서, 제 2 절연층(42) 상에 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)를 지지하고 있다. 이것에 의해, 제 3 전극(13)의 선단부(13b) 및 제 2 가용 도체(22), 또는 제 3, 제 4 전극(13, 14)의 선단부(13b, 14b) 및 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)는, 적어도 일부가 발열 도체(15)의 발열부(15b)와 중첩되어 있다. 또한, 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23) 상에는, 산화 방지, 습윤성 향상 등을 위해서, 표면 상의 일부 또는 전부에 플럭스(28)가 도포되어 있다.

제 1, 제 2 절연층(41, 42)은, 상기 서술한 스위치 소자(1)의 절연층(16)과 마찬가지로, 유리 등의 절연 재료를 바람직하게 사용할 수 있다.

이와 같은 스위치 소자(40)에 의하면, 발열 도체(15)의 발열부(15b)에 중첩되어, 제 1 전극(11)의 선단부(11b) 및 제 1 가용 도체(21)가 배치되어 있기 때문에, 발열부(15b)의 발열에 의해 신속하게 제 1 가용 도체(21)를 용융시켜, 제 1, 제 2 전극(11, 12) 간을 차단시킬 수 있다. 이때, 스위치 소자(40)는 유리 등으로 이루어지는 제 1 절연층(41)을 개재하여, 발열부(15b)와 제 1 전극(11) 및 제 1 가용 도체(21)가 연속적으로 적층되어 있기 때문에, 발열부(15b)의 열을 효율적으로 전할 수 있다.

또, 스위치 소자(40)에 의하면, 발열 도체(15)의 발열부(15b)에 중첩되어, 제 3 전극(13) 및 제 2 가용 도체(22), 또는 제 3, 제 4 전극(13, 14) 및 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)가 배치되어 있기 때문에, 발열부(15b)의 발열에 의해 신속하게 제 2 가용 도체(22) 또는 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)를 용융시켜, 제 3, 제 4 전극(13, 14)을 단락시킬 수 있다. 이때, 스위치 소자(40)는 유리 등으로 이루어지는 제 1, 제 2 절연층(41, 42)을 개재하여, 발열부(15b)와 제 3, 제 4 전극(13, 14) 및 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)가 연속적으로 적층되어 있기 때문에, 발열부(15b)의 열을 효율적으로 전도시킬 수 있다.

또한, 스위치 소자(40)에 있어서도, 스위치 소자(5)와 마찬가지로 제 4 전극(14) 상에 제 3 가용 도체(23)를 형성하지 않고, 제 2 가용 도체(22)를 제 3 전극(13)으로부터 제 4 전극(14)측으로 돌출시켜 지지해도 된다. 또, 스위치 소자(40)에 있어서도, 스위치 소자(5)와 마찬가지로 절연 기판(10)의 제 1∼제 4 전극(11∼14) 및 발열 도체(15)가 형성된 표면(10a) 상에, 외부 회로와의 접속 단자가 되는 제 1∼제 6 외부 접속 단자(11a∼14a, 15a₁, 15a₂)를 형성해도 된다.

[변형예 2]

또, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 절연 기판(10)의 표면(10a)에 제 1∼제 4 전극을 형성하고, 절연 기판의 이면에 고융점 금속체를 형성함으로써, 고융점 금속체 상에 제 1 전극(11) 및/또는 제 2 전극(12)과, 제 3 전극(13) 또는 제 3 전극(13) 및 제 4 전극(14)을 중첩시킴과 함께, 제 1 및 제 2 가용 도체(21, 22) 또는 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)를 중첩시켜도 된다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 스위치 소자(1)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 상세를 생략한다. 이 스위치 소자(50)는, 도 11에 나타내는 바와 같이 절연 기판(10)의 이면(10f)의 서로 대향하는 측부 가장자리(10d, 10e) 간에 걸쳐서 발열 도체(15)가 형성된다. 또, 스위치 소자(50)는, 제 1, 제 2 전극(11, 12), 및 제 3, 제 4 전극(13, 14)이 각각 절연 기판(10)의 표면(10a)의 서로 대향하는 측부 가장자리(10b, 10c)에 형성되어 있다.

발열 도체(15)는, 절연 기판(10)의 대략 중앙부에 있어서 제 1의 절연층(51)에 의해 피복되어 있다. 또, 발열 도체(15)는, 절연 기판(10)의 측부 가장자리(10d, 10e)에 각각 제 5, 제 6 외부 접속 단자(15a₁, 15a₂)가 형성되어 있다. 또, 발열 도체(15)는, 중간부가 양쪽 단부보다 가늘게 형성됨으로써 고온으로 발열하는 발열부(15b)가 형성되어 있다. 발열부(15b)는, 제 1 전극(11)의 선단부(11b) 및/또는 제 2 전극(12)의 선단부(12b)와 중첩되어, 당해 선단부(11b, 12b) 간에 걸쳐서 탑재되어 있는 제 1 가용 도체(21)를 효율적으로 가열할 수 있다. 마찬가지로, 발열부(15b)는 제 3 전극(13)의 선단부(13b)와 중첩되어, 선단부(13b)에 탑재되어 있는 제 2 가용 도체(22)를 효율적으로 가열할 수 있다. 또한, 발열부(15b)는, 제 4 전극(14)의 선단부(14b)와도 중첩됨으로써, 선단부(14b)에 탑재되어 있는 제 3 가용 도체(23)를 효율적으로 가열할 수 있다.

제 1, 제 2 전극(11, 12)은, 절연 기판(10)의 측부 가장자리(10b, 10c)에 각각 외부 접속 단자(11a, 12a)가 형성되어 있다. 또, 제 1, 제 2 전극(11, 12)은, 측부 가장자리(10b, 10c)로부터 절연 기판(10)의 표면(10a)의 대략 중앙부에 있어서 서로의 선단부(11b, 12b)가 근접됨과 함께 이간함으로써 개방되어 있다. 또, 제 1, 제 2 전극(11, 12)은 선단부(11b, 12b)를 제외하고, 제 2 절연층(52)에 의해 피복되어 있다.

제 1, 제 2 전극(11, 12)은 선단부(11b, 12b)에 접속용 땜납이 형성되고, 이 접속용 땜납에 의해 선단부(11b, 12b) 간에 걸쳐 제 1 가용 도체(21)가 탑재되어 있다. 또, 스위치 소자(50)는 제 1, 제 2 전극(11, 12)의 일방, 예를 들어 도 11에 나타내는 바와 같이 상대적으로 넓은 면적으로 형성되어 있는 제 1 전극(11)의 선단부(11b), 및 선단부(11b)에 탑재되어 있는 제 1 가용 도체(21)의 일부가, 발열 도체(15)의 발열부(15b)에 중첩되어 있다. 또한, 제 1 가용 도체(21) 상에는, 산화 방지, 습윤성 향상 등을 위하여, 표면 상의 일부 또는 전부에 플럭스(28)가 도포되어 있다.

제 3, 제 4 전극(13, 14)은, 절연 기판(10)의 측부 가장자리(10b, 10c)에 각각 외부 접속 단자(13a, 14a)가 형성되어 있다. 또, 제 3, 제 4 전극(13, 14)은, 측부 가장자리(10b, 10c)로부터 절연 기판(10)의 표면(10a)의 대략 중앙부에 있어서 서로의 선단부(13b, 14b)가 근접됨과 함께 이간함으로써 개방되어 있다. 또, 제 3, 제 4 전극(13, 14)은 선단부(13b, 14b)를 제외하고, 제 2 절연층(52)에 의해 피복되어 있다.

제 2 절연층(52)에는, 일부에 개구부(52a)가 형성되어 있다. 그리고, 제 3, 제 4 전극(13, 14)은, 선단부(13b, 14b) 및 개구부(52a)로부터 바깥쪽으로 노출된 지지부(17)에 접속용 땜납이 형성되고, 이 접속용 땜납에 의해 선단부(13b, 14b)와 지지부(17) 간에 걸쳐서, 제 2 절연층(52) 상에 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)를 지지하고 있다. 이것에 의해, 제 3 전극(13)의 선단부(13b) 및 제 2 가용 도체(22), 또는 제 3, 제 4 전극(13, 14)의 선단부(13b, 14b) 및 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)는, 적어도 일부가 발열 도체(15)의 발열부(15b)와 중첩되어 있다. 또한, 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23) 상에는, 산화 방지, 습윤성 향상 등을 위하여, 표면 상의 일부 또는 전부에 플럭스(28)가 도포되어 있다.

제 1, 제 2 절연층(51, 52)은, 상기 서술한 스위치 소자(1)의 절연층(16)과 마찬가지로, 유리 등의 절연 재료를 바람직하게 사용할 수 있다.

이와 같은 스위치 소자(50)에 의하면, 발열 도체(15)의 발열부(15b)에 중첩되어 제 1 전극(11)의 선단부(11b) 및 제 1 가용 도체(21)가 배치되어 있기 때문에, 발열부(15b)의 발열에 의해 신속하게 제 1 가용 도체(21)를 용융시켜, 제 1, 제 2 전극(11, 12) 간을 차단시킬 수 있다.

또, 스위치 소자(50)에 의하면, 발열 도체(15)의 발열부(15b)에 중첩되어, 제 3 전극(13) 및 제 2 가용 도체(22), 또는 제 3, 제 4 전극(13, 14) 및 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)가 배치되어 있기 때문에, 발열부(15b)의 발열에 의해 신속하게 제 2 가용 도체(22) 또는 제 2, 제 3 가용 도체(22, 23)를 용융시켜, 제 3, 제 4 전극(13, 14)을 단락시킬 수 있다.

이때, 스위치 소자(50)는 절연 기판(10)으로서 세라믹스 기판 등의 열전도 성이 우수한 것을 사용함으로써, 발열 도체(15)를 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)가 형성된 면과 동일면에 형성한 경우와 동등하게 가열할 수 있으므로 바람직하다.

또한, 스위치 소자(50)에 있어서도, 스위치 소자(5)와 마찬가지로 제 4 전극(14) 상에 제 3 가용 도체(23)를 형성하지 않고, 제 2 가용 도체(22)를 제 3 전극(13)으로부터 제 4 전극(14)측으로 돌출시켜 지지해도 된다.

[가용 도체의 변형예]

상기 서술한 바와 같이, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)의 어느 것 또는 전부는, 저융점 금속과 고융점 금속을 함유해도 된다. 고융점 금속층(60)은 Ag, Cu 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 등으로 이루어지고, 저융점 금속층(61)은 땜납이나, Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등으로 이루어진다. 이때, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는, 도 12(A)에 나타내는 바와 같이 내층으로서 고융점 금속층(60)이 형성되고, 외층으로서 저융점 금속층(61)이 형성된 가용 도체를 사용해도 된다. 이 경우, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 고융점 금속층(60)의 전체면이 저융점 금속층(61)에 의해 피복된 구조로 해도 되고, 서로 대향하는 1 쌍의 측면을 제외하고 피복된 구조여도 된다. 고융점 금속층(60)이나 저융점 금속층(61)에 의한 피복 구조는, 도금 등의 공지된 성막 기술을 사용하여 형성할 수 있다.

또, 도 12(B)에 나타내는 바와 같이, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 내층으로서 저융점 금속층(61)이 형성되고, 외층으로서 고융점 금속층(60)이 형성된 가용 도체를 사용해도 된다. 이 경우도, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 저융점 금속층(61)의 전체면이 고융점 금속층(60)에 의해 피복된 구조로 해도 되고, 서로 대향하는 1 쌍의 측면을 제외하고 피복된 구조여도 된다.

또, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 도 13에 나타내는 바와 같이 고융점 금속층(60)과 저융점 금속층(61)이 적층된 적층 구조로 해도 된다.

이 경우, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 도 13(A)에 나타내는 바와 같이 제 1∼제 4 전극(11∼14)에 지지되는 하층과, 하층 상에 적층되는 상층으로 이루어지는 2층 구조로서 형성되고, 하층이 되는 저융점 금속층(61)의 상면에 상층이 되는 고융점 금속층(60)을 적층해도 되고, 반대로 하층이 되는 고융점 금속층(60)의 상면에 상층이 되는 저융점 금속층(61)을 적층해도 된다. 혹은, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 도 13(B)에 나타내는 바와 같이 내층과 내층의 상하면에 적층되는 외층으로 이루어지는 3층 구조로서 형성해도 되고, 내층이 되는 저융점 금속층(61)의 상하면에 외층이 되는 고융점 금속층(60)을 적층해도 되며, 반대로 내층이 되는 고융점 금속층(60)의 상하면에 외층이 되는 저융점 금속층(61)을 적층해도 된다.

또, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 도 14에 나타내는 바와 같이 고융점 금속층(60)과 저융점 금속층(61)이 교대로 적층된 4층 이상의 다층 구조로 해도 된다. 이 경우, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 최외층을 구성하는 금속층에 의해, 전체면 또는 서로 대향하는 1쌍의 측면을 제외하고 피복된 구조로 해도 된다.

또, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 내층을 구성하는 저융점 금속층(61)의 표면에 고융점 금속층(60)을 스트라이프상으로 부분적으로 적층시켜도 된다. 도 15는, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)의 평면도이다.

도 15(A)에 나타내는 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 저융점 금속층(61)의 표면에, 폭 방향으로 소정 간격으로, 선상의 고융점 금속층(60)이 길이 방향으로 복수 형성됨으로써, 길이 방향을 따라 선상의 개구부(62)가 형성되고, 이 개구부(62)로부터 저융점 금속층(61)이 노출되어 있다. 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는, 저융점 금속층(61)이 개구부(62)로부터 노출됨으로써, 용융된 저융점 금속과 고융점 금속의 접촉 면적이 증가하여, 고융점 금속층(60)의 용식 작용을 보다 촉진시켜 용단성을 향상시킬 수 있다. 개구부(62)는, 예를 들어 저융점 금속층(61)에 고융점 금속층(60)을 구성하는 금속의 부분 도금을 실시함으로써 형성할 수 있다.

또, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 도 15(B)에 나타내는 바와 같이 저융점 금속층(61)의 표면에, 길이 방향으로 소정 간격으로, 선상의 고융점 금속층(60)을 폭 방향으로 복수 형성함으로써, 폭 방향을 따라 선상의 개구부(62)를 형성해도 된다.

또, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 도 16에 나타내는 바와 같이 저융점 금속층(61)의 표면에 고융점 금속층(60)을 형성함과 함께, 고융점 금속층(60)의 전체면에 걸쳐 원형상 또는 사각형상의 개구부(63)가 형성되고, 이 개구부(63)로부터 저융점 금속층(61)을 노출시켜도 된다. 개구부(63)는, 예를 들어 저융점 금속층(61)에 고융점 금속층(60)을 구성하는 금속의 부분 도금을 실시함으로써 형성할 수 있다.

제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는, 저융점 금속층(61)이 개구부(63)로부터 노출됨으로써, 용융된 저융점 금속과 고융점 금속의 접촉 면적이 증가하여, 고융점 금속의 용식 작용을 보다 촉진시켜 용단성을 향상시킬 수 있다.

또, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 도 17에 나타내는 바와 같이 내층이 되는 고융점 금속층(60)에 다수의 개구부(64)를 형성하고, 이 고융점 금속층(60)에, 도금 기술 등을 사용하여 저융점 금속층(61)을 성막하여, 개구부(64) 내에 충전해도 된다. 이것에 의해, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 용융하는 저융점 금속이 고융점 금속에 접하는 면적이 증대하므로, 보다 단시간에 저융점 금속이 고융점 금속을 용식할 수 있도록 된다.

또, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는, 저융점 금속층(61)의 체적을 고융점 금속층(60)의 체적보다 많이 형성하는 것이 바람직하다. 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 발열 도체(15)에 의해 가열됨으로써, 저융점 금속이 용융되는 것에 의해 고융점 금속을 용식하고, 이것에 의해 신속하게 용융, 용단할 수 있다. 따라서, 제 1∼제 3 가용 도체(21∼23)는 저융점 금속층(61)의 체적을, 고융점 금속층(60)의 체적보다 많이 형성함으로써, 이 용식 작용을 촉진해, 신속하게 제 1, 제 2 전극(11, 12) 간의 차단, 및 제 3, 제 4 전극(13, 14) 간의 단락을 행할 수 있다.

1, 40, 50 : 스위치 소자
10 : 절연 기판
10a : 표면
10f : 이면
11 : 제 1 전극
12 : 제 2 전극
13 : 제 3 전극
14 : 제 4 전극
15 : 발열 도체
16 : 절연층
18 : 제 1 접속부
19 : 제 2 접속부
20 : 커버 부재
21 : 제 1 가용 도체
22 : 제 2 가용 도체
23 : 제 3 가용 도체
24 : 측벽
25 : 천면부
26 : 제 1 커버부 전극
27 : 제 2 커버부 전극
28 : 플럭스
30 : 경보 회로
31 : 제 1 경보기
32 : 제 2 경보기
33 : 제 1 퓨즈
34 : 제어 회로
35 : 제 2 퓨즈
36 : 제 1 작동 회로
37 : 제 2 작동 회로
41 : 제 1 절연층
42 : 제 2 절연층

Claims

제 1, 제 2 전극과,
상기 제 1, 제 2 전극 간에 걸쳐 접속된 제 1 가용 도체와,
근접하여 배치된 제 3, 제 4 전극과,
상기 제 3 전극 상에 탑재된 제 2 가용 도체와,
상기 제 1, 제 2 가용 도체보다 융점이 높은 발열 도체를 갖고,
상기 발열 도체에 정격 전류 이상의 과전류가 흐르는 것에 수반하는 발열에 의해, 상기 제 1 가용 도체를 용단하여 상기 제 1, 제 2 전극 간을 차단하고, 상기 제 2 가용 도체를 용융하여 상기 제 3, 제 4 전극 간을 단락하는 스위치 소자.
제 1, 제 2 전극과,
상기 제 1, 제 2 전극 간에 걸쳐 접속된 제 1 가용 도체와,
근접하여 배치된 제 3, 제 4 전극과,
상기 제 3 전극 상에 탑재된 제 2 가용 도체와,
외부 회로와 접속되고, 상기 제 1, 제 2 가용 도체보다 융점이 높은 발열 도체를 갖고,
상기 외부 회로의 이상에 의해 상기 발열 도체에 정격 전류 이상의 과전류가 흐르는 것에 수반하는 발열에 의해, 상기 제 1 가용 도체를 용단하여 상기 제 1, 제 2 전극 간을 차단하고, 상기 제 2 가용 도체를 용융하여 상기 제 3, 제 4 전극 간을 단락하는 스위치 소자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 발열 도체는, 니크롬, W, Mo, Ru, Cu, Ag 또는 이들을 포함하는 고융점 금속으로 이루어지고, 상기 제 1, 제 2 전극 간을 차단시킨 후, 정격 전류 이상의 과전류에 수반하는 자기 발열(줄열)에 의해 용단하는 스위치 소자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 가용 도체가 상기 제 3 전극으로부터 상기 제 4 전극측으로 돌출되어 지지되고 있는 스위치 소자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 4 전극 상에 제 3 가용 도체가 탑재되어 있는 스위치 소자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 발열 도체 및 상기 제 1∼제 4 전극은, Ag, Cu 또는 Ag 혹은 Cu를 주성분으로 하는 합금인 고융점 금속인 스위치 소자.
제 1 항에 있어서, 상기 발열 도체 및 상기 제 1∼제 4 전극은, 절연 기판의 면 상에 형성되어 있는 스위치 소자.
제 7 항에 있어서, 상기 발열 도체 및 상기 제 1∼제 4 전극은, 절연 기판의 면 상에 적층된 전극 패턴인 스위치 소자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 발열 도체는, 상기 제 1, 제 2 가용 도체에 근접하는 위치가 상대적으로 가늘게 되어, 전류가 집중함으로써 국부적으로 고온으로 발열하는 발열부가 형성되어 있는 스위치 소자.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 또는 제 2 전극의 상기 제 1 가용 도체가 탑재되어 있는 선단부의 일방과, 상기 발열부가 근접되어 있는 스위치 소자.
제 10 항에 있어서, 선단부가 상기 발열부와 근접되어 있는 상기 제 1 또는 제 2 전극의 일방과, 상기 발열부의 근방이 접속되어 있는 스위치 소자.
제 10 항에 있어서, 상기 제 1 또는 제 2 전극의 상기 제 1 가용 도체가 탑재되어 있는 선단부 중, 상기 발열부와 근접하는 일방의 면적이 타방의 면적보다 넓은 스위치 소자.
제 9 항에 있어서, 상기 제 3 전극의 상기 제 2 가용 도체가 탑재되어 있는 선단부와 상기 발열부가 근접되어 있는 스위치 소자.
제 13 항에 있어서, 상기 제 3 전극과 상기 발열부의 근방이 접속되어 있는 스위치 소자.
제 1 항에 있어서, 상기 발열 도체가 절연층으로 피복되어 있는 스위치 소자.
제 1 항에 있어서, 상기 발열 도체가 절연층의 내부에 형성되어 있는 스위치 소자.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 전극은, 절연층이 적층됨과 함께, 상기 제 1 가용 도체가 탑재되어 있는 선단부가 바깥쪽으로 노출되어 있는 스위치 소자.
제 1 항에 있어서, 상기 제 3, 제 4 전극은, 절연층이 적층됨과 함께, 서로 대향하는 선단부 및 상기 선단부와 상기 절연층을 개재하여 이간되는 지지부가 바깥쪽으로 노출되고, 상기 선단부 및 상기 지지부에서 상기 제 2 가용 도체를 지지하는 스위치 소자.
제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연층은, 유리 또는 유리를 주성분으로 하는 절연 재료로 이루어지는 스위치 소자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 발열 도체는, Ag, Cu, W, Mo, Ru, 니크롬 혹은 이들을 포함하는 재료로 이루어지는 패턴 또는 실장체인 스위치 소자.
제 7 항에 있어서, 상기 제 1∼제 4 전극과 상기 발열 도체가, 상기 절연 기판의 동일면에 형성되고, 상기 발열 도체의 일방의 측에 상기 제 1, 제 2 전극이 배치되고, 상기 발열 도체의 타방의 측에 상기 제 3, 제 4 전극이 배치되어 있는 스위치 소자.
제 7 항에 있어서, 상기 절연 기판의 일방의 면에 있어서, 상기 제 1, 제 2 전극 간에 탑재되어 있는 상기 제 1 가용 도체와, 상기 제 3 전극에 지지되어 있는 상기 제 2 가용 도체가, 상기 발열 도체 상에 절연층을 개재하여 중첩되어 있는 스위치 소자.
제 7 항에 있어서, 상기 절연 기판의 일방의 면에 상기 제 1∼4 전극이 배치되고, 상기 절연 기판의 타방의 면에 상기 발열 도체가 배치되고, 상기 발열 도체가, 상기 제 1 또는 제 2 전극의 일방 및 당해 일방의 전극에 탑재되어 있는 상기 제 1 가용 도체와, 상기 제 3 전극 및 상기 제 3 전극에 탑재되어 있는 상기 제 2 가용 도체에, 상기 절연 기판을 개재하여 중첩되어 있는 스위치 소자.
제 7 항, 제 8 항, 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연 기판은, 세라믹스 기판인 스위치 소자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 가용 도체는, 땜납인 스위치 소자.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 가용 도체는, 땜납이나 Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납인 저융점 금속과 Ag, Cu 또는 Ag 혹은 Cu를 주성분으로 하는 합금인 고융점 금속을 함유하고,
상기 저융점 금속이 상기 발열 도체의 발열에 의해 용융하여, 상기 고융점 금속을 용식하는 스위치 소자.
삭제
제 26 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 가용 도체는, 내층이 상기 고융점 금속이고, 외층이 상기 저융점 금속의 피복 구조인 스위치 소자.
제 26 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 가용 도체는, 내층이 상기 저융점 금속이고, 외층이 상기 고융점 금속의 피복 구조인 스위치 소자.
제 26 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 가용 도체는, 상기 저융점 금속과, 상기 고융점 금속이 적층된 적층 구조인 스위치 소자.
제 26 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 가용 도체는, 상기 저융점 금속과, 상기 고융점 금속이 교대로 적층된 4층 이상의 다층 구조인 스위치 소자.
제 26 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 가용 도체는, 내층을 구성하는 상기 저융점 금속의 표면에 형성된 상기 고융점 금속에, 개구부가 형성되어 있는 스위치 소자.
제 26 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 가용 도체는, 다수의 개구부를 갖는 상기 고융점 금속층과, 상기 고융점 금속층 상에 형성된 상기 저융점 금속층을 갖고, 상기 개구부에 상기 저융점 금속이 충전되어 있는 스위치 소자.
제 26 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 가용 도체는, 상기 저융점 금속의 체적이, 상기 고융점 금속의 체적보다 많은 스위치 소자.
제 26 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 가용 도체의 표면 상의 일부 또는 전부에 플럭스가 코팅되어 있는 스위치 소자.
제 1 항, 제 2 항, 제 7 항, 제 8 항, 제 15 항 내지 제 18 항, 제 21 항 내지 제 23 항, 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1∼제 4 전극 표면에, Ni/Au 도금, Ni/Pd 도금, Ni/Pd/Au 도금 중 어느 것이 피복되어 있는 스위치 소자.
제 7 항, 제 8 항, 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연 기판 상에 설치되고, 내부를 보호하는 커버 부재를 구비하고,
상기 커버 부재는, 상기 제 1 및 제 2 전극의 어느 일방과 중첩되는 위치에, 제 1 커버부 전극이 형성되어 있는 스위치 소자.
제 7 항, 제 8 항, 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연 기판 상에 설치되고, 내부를 보호하는 커버 부재를 구비하고,
상기 커버 부재는, 상기 제 3 및 제 4 전극의 각 선단부 간에 걸쳐 중첩되는 위치에, 제 2 커버부 전극이 형성되어 있는 스위치 소자.
제 7 항, 제 8 항, 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연 기판의 상기 제 1∼제 4 전극이 배치된 면 상에, 상기 제 1∼제 4 전극 각각과 연속하는 제 1∼제 4 외부 접속 단자와 상기 발열 도체의 양단과 연속하는 제 5 및 제 6 외부 접속 단자를 갖는 스위치 소자.
제 1 퓨즈와,
상기 제 1 퓨즈보다 융점이 낮은 재료로 이루어지는 제 2 퓨즈와,
상기 제 1 퓨즈보다 융점이 낮은 재료로 이루어지는 가용 도체의 용융 도체를 개재하여 단락하는 개방 상태의 스위치를 구비하고,
상기 제 1 퓨즈에 정격 전류 이상의 과전류가 흐르는 것에 수반하는 발열에 의해, 상기 제 2 퓨즈를 차단함과 함께, 개방 상태의 상기 스위치를 단락시키는 스위치 회로.
제 40 항에 있어서, 상기 제 1 퓨즈가, 상기 제 2 퓨즈의 차단 및 상기 스위치의 단락 후, 정격 전류 이상의 과전류에 수반하는 자기 발열(줄열)에 의해 용단하는 스위치 회로.
제 1 퓨즈가 직렬로 접속된 제어 회로와,
제 2 퓨즈와 제 1 경보기가 직렬로 접속된 제 1 작동 회로와,
개방 상태의 스위치와 제 2 경보기가 직렬로 접속된 제 2 작동 회로를 구비하고,
상기 제 1 퓨즈에 정격 전류 이상의 과전류가 흐르는 것에 수반하는 발열에 의해, 상기 제 2 퓨즈를 용단시켜 상기 제 1 작동 회로를 차단하여 상기 제 1 경보기를 정지시킴과 함꼐, 개방 상태의 상기 스위치를 단락시켜 상기 제 2 작동 회로를 개통하여 상기 제 2 경보기를 작동시키는 경보 회로.
제 42 항에 있어서, 상기 제 1 퓨즈가, 상기 제 2 퓨즈의 용단 및 상기 스위치의 단락 후, 정격 전류 이상의 과전류에 수반하는 자기 발열(줄열)에 의해 용단하는 경보 회로.
제 1 퓨즈가 직렬로 접속된 제어 회로와,
제 2 퓨즈가 직렬로 접속된 통상 작동 회로와,
개방 상태의 스위치에 직렬로 접속된 백업 회로를 구비하고,
상기 제 1 퓨즈에 정격 전류 이상의 과전류가 흐르는 것에 수반하는 발열에 의해, 상기 제 2 퓨즈를 용단시켜 상기 통상 작동 회로를 정지시킴과 함께, 개방 상태의 상기 스위치를 단락시켜 상기 백업 회로를 작동시키는 용장 회로.
제 44 항에 있어서, 상기 제 1 퓨즈가, 상기 제 2 퓨즈의 용단 및 상기 백업 회로의 작동 후에, 정격 전류 이상의 과전류에 수반하는 자기 발열(줄열)에 의해 용단하는 용장 회로.
제 1, 제 2 전극과,
상기 제 1, 제 2 전극 간에 걸쳐 접속된 제 1 가용 도체와,
근접하여 배치된 제 3, 제 4 전극과,
상기 제 3 전극 상에 탑재된 제 2 가용 도체와,
상기 제 1, 제 2 가용 도체보다 융점이 높은 발열 도체를 갖고,
상기 발열 도체에 정격 전류 이상의 과전류가 흐르는 것에 수반하는 발열에 의해, 상기 제 1 가용 도체를 용단하여 상기 제 1, 제 2 전극 간을 차단하고, 상기 제 2 가용 도체를 용융하여 상기 제 3, 제 4 전극 간을 단락하는 스위치 방법.
제 1, 제 2 전극과,
상기 제 1, 제 2 전극 간에 걸쳐 접속된 제 1 가용 도체와,
근접하여 배치된 제 3, 제 4 전극과,
상기 제 3 전극 상에 탑재된 제 2 가용 도체와,
외부 회로와 접속되고, 상기 제 1, 제 2 가용 도체보다 융점이 높은 발열 도체를 갖고,
상기 외부 회로의 이상에 의해 상기 발열 도체에 정격 전류 이상의 과전류가 흐르는 것에 수반하는 발열에 의해, 상기 제 1 가용 도체를 용단하여 상기 제 1, 제 2 전극 간을 차단하고, 상기 제 2 가용 도체를 용융하여 상기 제 3, 제 4 전극 간을 단락하는 스위치 방법.