KR20050088328A - 보호 소자 - Google Patents

보호 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20050088328A
KR20050088328A KR1020057011933A KR20057011933A KR20050088328A KR 20050088328 A KR20050088328 A KR 20050088328A KR 1020057011933 A KR1020057011933 A KR 1020057011933A KR 20057011933 A KR20057011933 A KR 20057011933A KR 20050088328 A KR20050088328 A KR 20050088328A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
low melting
point metal
metal body
melting point
low
Prior art date
Application number
KR1020057011933A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100783998B1 (ko
Inventor
유우지 후루우찌
히사야 다무라
마사히로 마쯔요시
가즈따까 후루따
마사미 가와즈
Original Assignee
소니 케미카루 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 케미카루 가부시키가이샤 filed Critical 소니 케미카루 가부시키가이샤
Publication of KR20050088328A publication Critical patent/KR20050088328A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100783998B1 publication Critical patent/KR100783998B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/04Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/041Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges characterised by the type
    • H01H85/046Fuses formed as printed circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00Thermally-actuated switches
    • H01H37/74Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
    • H01H37/76Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/04Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/05Component parts thereof
    • H01H85/055Fusible members
    • H01H85/08Fusible members characterised by the shape or form of the fusible member
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/04Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/05Component parts thereof
    • H01H85/055Fusible members
    • H01H85/12Two or more separate fusible members in parallel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/46Circuit arrangements not adapted to a particular application of the protective device
    • H01H2085/466Circuit arrangements not adapted to a particular application of the protective device with remote controlled forced fusing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuses (AREA)

Abstract

기판 상에 발열체 및 저융점 금속체를 갖고, 발열체의 발열에 의해 저융점 금속체가 녹아 절단되는 보호 소자는 저융점 금속체에 전류를 통과시키는 한 쌍의 전극 사이에 있어서, 저융점 금속체로서 2조 이상의 저융점 금속체를 설치함으로써 저융점 금속체 중 적어도 일부의 횡단면을 실질적으로 2 이상의 독립적인 단면으로 구분되어 있다. 이 보호 소자는 동작 시간이 단축되고, 또한 안정화된 것이다. 여기서, 저융점 금속체에 전류를 통과시키는 한 쌍의 전극 사이에 2조 이상의 저융점 금속체를 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 저융점 금속체에 전류를 통과시키는 한 쌍의 전극 사이에, 중앙부에 슬릿이 들어간 1조의 저융점 금속체를 설치하는 것도 바람직하다.

Description

보호 소자{PROTECTION ELEMENT}
본 발명은 이상 시에 발열체가 발열하고, 저융점 금속체가 녹아 절단되는 보호 소자에 관한 것이다.
과전류뿐만 아니라 과전압도 방지할 수 있고, 휴대용 전자 기기의 2차 전지 등에 유용한 보호 소자로서, 기판 상에 발열체와 저융점 금속체를 적층 혹은 평면 배치한 보호 소자가 알려져 있다(일본 특허 제2790433호, 일본 특허 공개 평10-116549호 공보). 이러한 타입의 보호 소자에서는 이상 시에 발열체에 통전이 이루어져 발열체가 발열함으로써 저융점 금속이 녹아 절단된다.
최근, 휴대용 전자 기기의 고성능화에 수반하여 상술한 보호 소자에 대해서는 정격 전류를 높이는 것이 요구되고 있다. 보호 소자의 정격 전류를 높이기 위해서는 저융점 금속체의 두께 또는 폭을 크게 함으로써 그 단면적을 크게 하고 저항을 낮게 하는 것이 고려된다. 그러나, 저융점 금속체의 단면적을 크게 하면, 과전류 또는 과전압 시에 전류가 차단되는 데 필요로 하는 동작 시간이 길어지게 되는 문제가 생긴다. 또한, 저융점 금속체의 두께를 두껍게 하는 것은 소자의 박형화의 요청도 어기게 된다.
또한, 상술한 보호 소자에는 발열체의 발열에 의해 저융점 금속체가 용융 상태가 된 후 녹아 절단되기까지의 시간이 안정되지 않다는 문제가 있어, 저융점 금속체와 녹아 절단되는 유효 전극 면적에 소정의 관계를 갖게 하는 것 등이 제안되어 있다(일본 특허 공개 2001-325869호 공보).
본 발명은 기판 상에 발열체 및 저융점 금속체를 갖고, 발열체의 발열에 의해 저융점 금속체가 녹아 절단되는 보호 소자에 있어서, 정격 전류를 높게 하기 위해 저융점 금속체의 단면적을 크게 한 경우에 있어서도 동작 시간을 짧게 하고, 또한 발열체의 발열로부터 녹아 절단되기까지의 시간을 안정화시키는 것을 목적으로 한다.
도1의 (a)는 본 발명의 보호 소자의 평면도이고, 도1의 (b)는 그 단면도이다.
도2는 본 발명의 보호 소자의 녹아 절단되는 개시 시의 평면도이다.
도3a 내지 도3e는 본 발명의d 보호 소자의 제조 공정도이다.
도4는 본 발명의 보호 소자를 이용한 과전압 방지 장치의 회로도이다.
도5는 본 발명의 보호 소자의 평면도이다.
도6은 본 발명의 보호 소자의 녹아 절단되는 개시 시의 평면도이다.
도7은 본 발명의 보호 소자의 평면도이다.
도8은 본 발명의 보호 소자의 평면도이다.
도9는 본 발명의 보호 소자의 녹아 절단되는 개시 시의 평면도이다.
도10a는 본 발명의 보호 소자의 평면도이고, 도10b 및 도10c는 그 단면도이다.
도11은 본 발명의 보호 소자의 녹아 절단되는 개시 시의 단면도이다.
도12a는 본 발명의 보호 소자의 평면도이고, 도12b는 그 단면도이다.
도13은 본 발명의 보호 소자를 이용한 과전압 방지 장치의 회로도이다.
도14a는 종래의 보호 소자의 평면도이고, 도14b는 그 단면도이다.
도15는 종래의 보호 소자의 녹아 절단되는 개시 시의 평면도이다.
본 발명자는 저융점 금속체에 전류를 통과시키는 한 쌍의 전극 사이에 2조 이상의 저융점 금속체를 설치하는 것 등에 의해 그 전극 사이의 저융점 금속체의 횡단면을 2 이상의 독립적인 단면으로 구분하면, 저융점 금속체에 있어서의 녹아 절단되는 개시점이 증가하여 동작 시간이 단축되고, 또한 동작 시간이 안정되는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명은 기판 상에 발열체 및 저융점 금속체를 갖고, 발열체의 발열에 의해 저융점 금속체가 녹아 절단되는 보호 소자이며, 저융점 금속체에 전류를 통과시키는 한 쌍의 전극 사이에 있어서, 저융점 금속체 중 적어도 일부의 횡단면이 실질적으로 2 이상의 독립적인 단면으로 구분되어 있는 것을 특징으로 하는 보호 소자를 제공한다.
여기서, 저융점 금속체의 횡단면이라 함은, 상기 저융점 금속체를 흐르는 전류의 방향과 수직인 저융점 금속체의 단면을 말한다.
또한, 저융점 금속체의 횡단면이 실질적으로 2 이상의 독립적인 단면으로 구분되어 있는 것이라 함은, 저융점 금속체의 횡단면이 발열체의 발열 전에 2 이상의 독립적인 단면으로 구분되어 있는 경우뿐만 아니라, 발열체의 발열 전에는 하나의 연속 영역의 단면이지만, 발열체의 발열에 의해 빠르게 2 이상의 독립적인 단면으로 구분되는 형상으로 되어 있는 경우를 말한다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명을 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면 중 동일 부호는 동일 또는 동등한 구성 요소를 나타내고 있다.
도1의 (a)는 본 발명의 일형태의 보호 소자(1A)의 평면도이고, 도1의 (b)는 그 단면도이다. 이 보호 소자(1A)는 기판(2) 상에 발열체(6), 절연층(5) 및 저융점 금속체(4)가 차례로 적층된 구조를 갖고 있다. 여기서, 저융점 금속체(4)는 폭(Wa), 두께(t), 길이(L)의 제1 평판 형상 저융점 금속체(4a)와, 이 평판 형상 저융점 금속체(4a)와 동일한 폭(Wb), 두께(t), 길이(L)의 제2 평판 형상 저융점 금속체(4b)의 2조로 이루어지고, 각각 양단부가 전극(3a, 3c)에 접속하고, 중앙부가 전극(3b)에 접속하고 있다.
이와 같이 저융점 금속체(4)로서 2조의 평판 형상 저융점 금속체(4a, 4b)를 수평으로 병렬 배치하면, 발열대(6)가 발열한 경우에 2조의 평판 형상 저융점 금속체(4a, 4b)가 각각 용융하고, 우선 도2에 도시한 바와 같이 전극(3a)과 전극(3b) 사이 및 전극(3b)과 전극(3c) 사이에 있는 평판 형상 저융점 금속체(4a, 4b)의 양측변의 중앙부(합계 8군데)가 녹아 절단되는 개시점(P)이 되고, 이 녹아 절단되는 개시점(P)으로부터 화살표와 같이 평판 형상 저융점 금속체(4a, 4b)가 수축되기 시작한다. 계속해서, 표면 장력에 의해 저융점 금속체는 전극(3a, 3b 혹은 3c) 상에서 구 형상이 되고자 하여 녹아 절단되는 개시점(P)의 수축이 커져 4군데에서 녹아 절단된다.
이에 대해, 도15의 보호 소자(1X)와 같이 저융점 금속체로서, 두께(t)와 길이(L)가 상술한 평판 형상 저융점 금속체(4a, 4b)와 동일하고, 폭(W)이 평판 형상 저융점 금속체(4a, 4b)의 폭(Wa, Wb)의 합계와 동등한[즉, 횡단면의 단면적이 저융점 금속체(4a, 4b)의 횡단면의 단면적의 합계와 동등하고, 정격 전류(퓨즈 저항치)가 도1의 (a)의 보호 소자(1A)와 동일해짐] 1조의 저융점 금속체(4')를 설치하면, 이 저융점 금속체(4')는 발열체(6)의 발열 시에 의해 도15에 화살표로 나타낸 바와 같이 4군데의 녹아 절단되는 개시점(P)으로부터 수축되기 시작하고, 녹아 절단된다.
따라서, 도1의 (a)의 보호 소자(1A)와 같이 저융점 금속체(4)의 횡단면을 제1 평판 형상 저융점 금속체(4a)에 의한 횡단면과 제2 평판 형상 저융점 금속체(4b)에 의한 횡단면의 2개의 구역으로 구분함으로써 녹아 절단되는 개시점(P)이 증가하고, 또한 용융한 저융점 금속체(4)가 전극(3a, 3b 혹은 3c) 상으로 유입되기 쉽기 때문에, 동작 시간이 단축된다.
또한, 일반적으로 저융점 금속체(4)의 기초로 되어 있는 절연층(5)의 표면 상태 등에 따라서 저융점 금속체의 녹아 절단되는 시간은 변동되므로, 도1의 (a)의 보호 소자(1A)와 같이 전극(3a)과 전극(3b), 혹은 전극(3b)과 전극(3c)이라는 한 쌍의 전극 사이에 2조의 평판 형상 저융점 금속체(4a, 4b)를 설치하면, 한 쌍의 전극체 사이에 있어서 2조 중 한쪽의 평판 형상 저융점 금속체가 녹아 절단되었을 때에 남은 평판 형상 저융점 금속체에는 한쪽의 평판 형상 저융점 금속체가 녹아 절단되기 전의 전류의 배의 전류가 흐르기 때문에, 남은 평판 형상 저융점 금속체도 빠르게 녹아 절단된다. 따라서, 보호 소자(1A)의 동작 시간의 변동이 저감된다.
또한, 녹아 절단된 후에 전극(3a, 3b 또는 3c) 상에 모이는 저융점 금속체(4)의 두께는 도1의 (a)의 보호 소자(1A)의 쪽이 도15의 보호 소자(1X)보다도 얇아진다. 따라서, 한 쌍의 전극 사이의 저융점 금속체를 2조로 한 도1의 (a)의 보호 소자(1A)의 쪽이 소자의 박형화를 진행시키는 것이 가능해진다.
도1의 (a)의 보호 소자(1A)는, 예를 들어 도3a 내지 도3e에 도시한 바와 같이 제조할 수 있다. 우선, 기판(2) 상에 발열체(6)용 전극(소위, 베개 전극)(3x, 3y)을 형성하고(도3a), 계속해서 발열체(6)를 형성한다(도3b). 이 발열체(6)는, 예를 들어 산화루테늄계 페이스트를 인쇄하여 소성함으로써 형성한다. 다음에, 필요에 따라서 발열체(6)의 저항치의 조절을 위해, 엑시머 레이저 등으로 발열체(6)에 트리밍을 형성한 후, 발열체(6)를 피복하도록 절연층(5)을 형성한다(도3c). 다음에, 저융점 금속체용 전극(3a, 3b, 3c)을 형성한다(도3d). 그리고, 이 전극(3a, 3b, 3c)에 걸치도록 2조의 평판 형상 저융점 금속체(4a, 4b)를 설치한다(도3e).
여기서, 기판(2), 전극(3a, 3b, 3c, 3x, 3y), 발열체(6), 절연층(5), 저융점 금속체(4)의 형성 소재나 그 자체의 형성 방법은 종래예와 마찬가지로 할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 기판(2)으로서는 플라스틱 필름, 유리 에폭시 기판, 세라믹 기판, 금속 기판 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 무기계(無機系) 기판을 사용한다.
발열체(6)는, 예를 들어 산화루테늄, 카본 블랙 등의 도전 재료와 물유리 등의 무기계 바인더 혹은 열경화성 수지 등의 유기계(有機系) 바인더로 이루어지는 저항 페이스트를 도포하고, 필요에 따라서 소성함으로써 형성할 수 있다. 또한, 발열체(6)는 산화루테늄, 카본블랙 등의 박막을 인쇄, 도금, 증착, 스퍼터 등에 의해 형성해도 좋고, 이들 필름의 첨부, 적층 등에 의해 형성해도 좋다.
저융점 금속체(4)의 형성 재료로서는 종래부터 퓨즈 재료로서 사용되고 있는 다양한 저융점 금속체를 사용할 수 있고, 예를 들어 일본 특허 공개 평8-161990호 공보의 단락 [0019]의 표1에 기재된 합금을 사용할 수 있다.
저융점 금속체용 전극(3a, 3b, 3c)으로서는 구리 등의 금속 단일 부재, 혹은 표면이 Ag-Pt, Au 등으로 도금되어 있는 전극을 사용할 수 있다.
도1의 (a)의 보호 소자(1A)의 사용 방법으로서는, 예를 들어 도4에 도시한 바와 같이 과전압 방지 장치에서 이용된다. 도4의 과전압 방지 장치에 있어서, 단자(A1, A2)에는, 예를 들어 리튬 이온 전지 등의 피보호 장치의 전극 단자가 접속되고, 단자(B1, B2)에는 피보호 장치에 접속하여 사용되는 충전기 등의 장치의 전극 단자가 접속된다. 이 과전압 방지 장치에 따르면, 리튬 이온 전지의 충전이 진행되어 제너 다이오드(D)에 항복 전압 이상의 역전압이 인가되면, 급격히 베이스 전류(ib)가 흐르고, 그것에 의해 큰 콜렉터 전류(ic)가 발열체(6)에 흐르고, 발열체(6)가 발열된다. 이 열이 발열체(6) 상의 저융점 금속체(4)로 전달되어 저융점 금속체(4)가 녹아 절단되고, 단자(A1, A2)에 과전압이 인가되는 것이 방지된다. 또한 이 경우, 저융점 금속체(4)는 전극(3a)과 전극(3b) 사이 및 전극(3b)과 전극(3c) 사이에서 각각 녹아 절단되므로, 녹아 절단된 후에는 발열체(6)로의 통전이 완전히 차단된다.
본 발명의 보호 소자는 다양한 형태를 취할 수 있다. 보호 소자의 동작 특성상은, 2조의 저융점 금속체(4a, 4b)의 간격은 넓은 쪽이 좋지만, 도5에 도시하는 보호 소자(1B)와 같이 2조의 평판 형상 저융점 금속체(4a, 4b)를 접촉시켜 배치해도 좋다. 이와 같이 2조의 평판 형상 저융점 금속체(4a, 4b)를 접촉시켜도 발열체(6)의 발열 시에는, 도6에 도시한 바와 같이 8군데의 녹아 절단되는 개시점(P)으로부터 녹아 절단되는 것이 개시되므로, 동작 시간을 단축하고, 동작 시간의 변동을 저감시켜 소자의 박형화를 도모할 수 있다.
도7의 보호 소자(1C)는 도1의 (a)의 2조의 평판 형상 저융점 금속체(4a, 4b) 대신에, 4조의 평판 형상 저융점 금속체(4c, 4d, 4e, 4f)를 그것들의 합계의 횡단면적이 도1의 (a)의 2조의 평판 형상 저융점 금속체(4a, 4b)의 합계의 횡단면적과 동등해지도록 설치한 것이다.
이와 같이, 저융점 금속체(4)의 횡단면의 구분 수를 증가시킴으로써, 한층 동작 시간을 단축하고, 또한 동작 시간의 변동을 억제할 수 있다. 본 발명에 있어서, 저융점 금속체의 횡단면의 구분 수에는, 특별히 제한은 없다.
도8의 보호 소자(1D)는 전극(3a)과 전극(3b) 사이 및 전극(3b)과 전극(3c) 사이에 있어서, 저융점 금속체(4)에 그 횡단면이 2개로 구분된 영역이 생기도록 이들 전극 사이에 전류가 흐르는 방향으로 신장한 슬릿(7)을 설치한 것이다.
이와 같이 슬릿(7)을 형성함으로써도 발열체(6)의 발열 시에 의해 저융점 금속체(4)는, 도9에 도시한 바와 같이 8군데의 녹아 절단되는 개시점(P)으로부터 화살표와 같이 수축되기 시작하므로, 동작 시간을 단축하고, 동작 시간의 변동을 저감시켜 소자의 박형화를 도모할 수 있다.
또한, 슬릿에 의해 저융점 금속체의 횡단면을 독립적인 구역으로 구분하는 경우에도 그 구분 수에는, 특별히 제한은 없다.
도10a의 보호 소자(1E)는, 발열체(6)의 발열 전에 있어서는 저융점 금속체(4)의 횡단면이 1개의 연속 영역으로 이루어지지만, 전류가 흐르는 방향으로 신장한 홈(8)이 저융점 금속체(4)의 중앙부에 마련되어, 그 부분의 저융점 금속체(4)가 두꺼워짐으로써 발열체(6)의 발열 시에는, 도11에 도시한 바와 같이 빠르게 2개의 독립적인 단면으로 구분되도록 한 것이다. 2개의 독립적인 단면으로 구분된 후에는 도1의 (a)의 보호 소자와 마찬가지로 작용한다.
본 발명의 보호 소자는 저융점 금속체가 전극(3a)과 전극(3b) 및 전극(3b)과 전극(3b)이라는 2쌍의 전극 사이에서 각각 녹아 절단되는 것으로 한정되지 않고, 그 용도에 따라서 한 쌍의 전극 사이에서만 녹아 절단되도록 구성해도 좋다. 예를 들어, 도13에 도시한 회로도의 과전압 방지 장치에서 이용하는 보호 소자는 도12a에 도시하는 보호 소자(1F)와 같이 전극(3b)을 생략한 구성으로 할 수 있다. 이 보호 소자(1F)에 있어서도 한 쌍의 전극 사이(3a, 3c)에 2조의 평판 형상 저융점 금속체(4a, 4b)가 설치되어 있다.
그 밖에, 본 발명의 보호 소자에 있어서, 개개의 저융점 금속체(4)의 형상은 평판 형상으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 둥근 막대 형상으로 해도 좋다. 또한, 저융점 금속체(4)는 절연층(5)을 거쳐서 발열체(6) 상에 적층하는 경우로 한정되지 않는다. 저융점 금속체와 발열체를 평면 배치하여 발열체의 발열에 의해 저융점 금속체가 녹아 절단되도록 해도 좋다.
또한, 본 발명의 보호 소자에 있어서, 저융점 금속체 상은 4, 6-나일론, 액정 폴리머 등을 이용하여 캡핑할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예를 기초로 하여 구체적으로 설명한다.
(제1 실시예)
도1의 (a)의 보호 소자(1A)를 다음과 같이 하여 제작하였다. 기판(2)으로서 알루미나계 세라믹 기판(두께 0.5 ㎜, 크기 5 ㎜ × 3 ㎜)을 준비하고, 이것에 은-팔라듐 페이스트(듀퐁사제, 6177T)를 인쇄하고, 소성(850 ℃, 0.5 시간)함으로써 발열체(6)용 전극(3X, 3y)을 형성하였다.
다음에, 산화루테늄계 페이스트(듀퐁사제, DP1900)를 인쇄하고, 소성(850 ℃, 0.5시간)함으로써 발열체(6)를 형성하였다.
그 후, 발열체(6) 상에 절연 유리 페이스트를 인쇄함으로써 절연층(5)을 형성하고, 또한 저융점 금속체용 전극(3a, 3b, 3c)을 은-백금 페이스트(듀퐁사제, 5164N)를 인쇄하고, 소성(850 ℃, 0.5시간)함으로써 형성하였다. 이 전극(3a, 3b, 3c)에 걸치도록 저융점 금속체(4)로서 땜납 박[Sn : Sb = 95 : 5, 액상점 240 ℃, 폭(W) = 0.5 ㎜, 두께(t)= 0.1 ㎜, 길이(L) = 4.0 ㎜]을 2개 접속하여 보호 소자(1A)를 얻었다.
(제2 실시예)
저융점 금속체(4)로서, 폭(W) = 0.5 ㎜의 땜납 박 2개 대신에, 폭(W) = 0.25 ㎜의 땜납 박을 4개 사용하는 것 이외에는, 제1 실시예와 마찬가지로 하여 보호 소자(1C)(도7)를 제작하였다.
(제1 비교예)
저융점 금속체(4)로서, 폭(W) = 0.5 ㎜의 땜납 박 2개 대신에, 폭(W) = 1 ㎜의 땜납 박을 1개 사용하는 것 이외에는 제1 실시예와 마찬가지로 하여 보호 소자(1X)(도14)를 제작하였다.
(제3 실시예)
저융점 금속체의 두께(t)를 0.3 ㎜로 하는 것 이외에는 제1 실시예와 마찬가지로 하여 보호 소자(1A)를 제작하였다.
(제4 실시예)
저융점 금속체의 두께(t)를 0.3 ㎜로 하는 것 이외에는 제2 실시예와 마찬가지로 하여 보호 소자(1A)를 제작하였다.
(제2 비교예)
저융점 금속체의 두께(t)를 0.3 ㎜로 하는 것 이외에는 제1 비교예와 마찬가지로 하여 보호 소자(1X)를 제작하였다.
(평가)
제1 내지 제4 실시예 및 제1, 제2 비교예의 각 보호 소자의 발열체에 4 W의 전력을 인가하고, 그 전력을 인가한 후 저융점 금속체가 녹아 절단되기까지의 시간(퓨즈가 녹아 절단되는 시간)을 측정하였다.
또한, 제3, 제4 실시예 및 제2 비교예의 보호 소자에 대해서는 저융점 금속체에 12 A의 전류를 통하고, 통전 후 저융점 금속체가 녹아 절단되기까지의 시간을 측정하였다. 결과를 표1에 나타낸다.
저융점 금속체 크기(단위 : ㎜) 저항 개수폭(W)두께(t)길이(L)(mΩ)(개) 녹아 절단되는 시간(초)발열체 저융점 금속체4W 인가 시 12A 통전 시
제1 실시예 0.5 0.1 4.0 10±1 2 12 내지 16
제2 실시예 0.25 0.1 4.0 10±1 4 10 내지 13
제1 비교예 1.0 0.1 4.0 10±1 1 15 내지 25
제3 실시예 0.5 0.3 4.0 5±1 2 20 내지 30 9 내지 12
제4 실시예 0.25 0.3 4.0 5±1 4 15 내지 18 8 내지 11
제2 비교예 1.0 0.3 4.0 5±1 1 120초에서 녹아 절단되지지 않음 10 내지 16
이 결과로부터 본 발명의 실시예에 따르면, 정격 전류(퓨즈 저항치)를 바꾸지 않고, 발열체가 발열할 때의 동작 시간을 단축하고, 또한 동작 시간의 변동을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 저융점 금속체에 과전류가 흐른 경우의 동작 시간도 단축하여 그 변동을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따르면, 기판 상에 발열체 및 저융점 금속체를 갖고, 발열체의 발열에 의해 저융점 금속체가 녹아 절단되는 보호 소자에 있어서, 동작 시간을 단축하고, 또한 안정화시킬 수 있다. 따라서, 정격 전류를 높게 하기 위해, 저융점 금속체의 단면적을 크게 해도 동작 시간을 충분히 짧게 하고, 또한 동작 시간의 변동을 억제할 수 있다.

Claims (4)

  1. 기판 상에 발열체 및 저융점 금속체를 갖고, 발열체의 발열에 의해 저융점 금속체가 녹아 절단되는 보호 소자이며, 저융점 금속체에 전류를 통과시키는 한 쌍의 전극 사이에 있어서, 저융점 금속체 중 적어도 일부의 횡단면이 실질적으로 2 이상의 독립적인 단면으로 구분되어 있는 것을 특징으로 하는 보호 소자.
  2. 제1항에 있어서, 저융점 금속체에 전류를 통과시키는 한 쌍의 전극 사이에 2조 이상의 저융점 금속체가 설치되어 있는 보호 소자.
  3. 제1항에 있어서, 저융점 금속체에 전류를 통과시키는 한 쌍의 전극 사이에, 중앙부에 슬릿이 들어간 1조의 저융점 금속체가 설치되어 있는 보호 소자.
  4. 제1항에 있어서, 저융점 금속체에 전류를 통과시키는 한 쌍의 전극 사이에 있어서, 저융점 금속체에 상기 저융점 금속체 중 적어도 일부의 횡단면이 발열체의 발열 시에 2 이상의 독립적인 단면으로 구분되도록 육박부가 형성되어 있는 보호 소자.
KR1020057011933A 2002-12-27 2003-12-05 보호 소자 KR100783998B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2002-00382566 2002-12-27
JP2002382566A JP4110967B2 (ja) 2002-12-27 2002-12-27 保護素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050088328A true KR20050088328A (ko) 2005-09-05
KR100783998B1 KR100783998B1 (ko) 2007-12-07

Family

ID=32708604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057011933A KR100783998B1 (ko) 2002-12-27 2003-12-05 보호 소자

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7535332B2 (ko)
JP (1) JP4110967B2 (ko)
KR (1) KR100783998B1 (ko)
CN (2) CN100440415C (ko)
HK (2) HK1116918A1 (ko)
TW (1) TWI254337B (ko)
WO (1) WO2004061885A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170020338A (ko) * 2014-06-27 2017-02-22 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 스위치 소자, 스위치 회로 및 경보 회로

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004033251B3 (de) 2004-07-08 2006-03-09 Vishay Bccomponents Beyschlag Gmbh Schmelzsicherung für einem Chip
US20060191713A1 (en) * 2005-02-25 2006-08-31 Chereson Jeffrey D Fusible device and method
JP4708310B2 (ja) 2006-06-19 2011-06-22 三菱電機株式会社 回路遮断装置
DE102007014334A1 (de) * 2007-03-26 2008-10-02 Robert Bosch Gmbh Schmelzlegierungselement, Thermosicherung mit einem Schmelzlegierungselement sowie Verfahren zum Herstellen einer Thermosicherung
JP2008311161A (ja) * 2007-06-18 2008-12-25 Sony Chemical & Information Device Corp 保護素子
JP4663758B2 (ja) * 2007-08-20 2011-04-06 内橋エステック株式会社 抵抗付き温度ヒューズ及び電池保護回路板
JP2009048850A (ja) * 2007-08-20 2009-03-05 Uchihashi Estec Co Ltd 抵抗付き基板型温度ヒューズ
JP5130233B2 (ja) 2009-01-21 2013-01-30 デクセリアルズ株式会社 保護素子
JP5130232B2 (ja) 2009-01-21 2013-01-30 デクセリアルズ株式会社 保護素子
JP5301298B2 (ja) 2009-01-21 2013-09-25 デクセリアルズ株式会社 保護素子
JP5305523B2 (ja) * 2009-07-31 2013-10-02 エヌイーシー ショット コンポーネンツ株式会社 保護素子
US9129769B2 (en) 2009-09-04 2015-09-08 Cyntec Co., Ltd. Protective device
US8531263B2 (en) * 2009-11-24 2013-09-10 Littelfuse, Inc. Circuit protection device
JP5260592B2 (ja) * 2010-04-08 2013-08-14 デクセリアルズ株式会社 保護素子、バッテリ制御装置、及びバッテリパック
CN201774742U (zh) * 2010-08-19 2011-03-23 依必安派特风机(上海)有限公司 集成于印刷电路板上的保险单元以及印刷电路板
US8976001B2 (en) * 2010-11-08 2015-03-10 Cyntec Co., Ltd. Protective device
TWI488208B (zh) * 2011-08-18 2015-06-11 Ind Tech Res Inst 保護元件及應用此保護元件之保護裝置
JP5876346B2 (ja) * 2012-03-26 2016-03-02 デクセリアルズ株式会社 保護素子
JP6249600B2 (ja) * 2012-03-29 2017-12-20 デクセリアルズ株式会社 保護素子
CN103871780B (zh) * 2012-12-10 2016-03-09 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 温度熔断器及其制备方法
JP6202992B2 (ja) * 2013-11-01 2017-09-27 デクセリアルズ株式会社 保護回路、バッテリ回路、保護素子、保護素子の駆動方法
CN104835702B (zh) * 2014-02-10 2017-05-24 陈莎莉 复合式保护元件
TWM512203U (zh) * 2015-02-16 2015-11-11 Sha-Li Chen 複合式保護元件、保護電路、可充放電電池包
WO2018100984A1 (ja) * 2016-11-29 2018-06-07 デクセリアルズ株式会社 保護素子
JP6957246B2 (ja) 2016-11-29 2021-11-02 デクセリアルズ株式会社 保護素子
JP6886810B2 (ja) 2016-12-12 2021-06-16 デクセリアルズ株式会社 保護素子

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3839692A (en) * 1970-08-10 1974-10-01 Micro Devices Corp Thermal limiter construction for one or more electrical circuits and method of making the same
USRE30158E (en) * 1971-11-04 1979-11-20 P. R. Mallory & Co. Inc. Fusing resistor
US4041435A (en) 1974-10-01 1977-08-09 Mcgraw-Edison Company Protector for electric circuit
US4124835A (en) * 1976-03-26 1978-11-07 Cahill Jr William J Remotely controlled utility service interrupter system and apparatus
US4101860A (en) 1976-05-20 1978-07-18 Mcgraw-Edison Company Protector for electric circuits
CH642772A5 (de) * 1977-05-28 1984-04-30 Knudsen Ak L Elektrische schmelzsicherung und deren herstellungsverfahren.
JPS62107335A (ja) 1985-11-05 1987-05-18 Toshiba Corp 文書作成装置
JPH0214106Y2 (ko) * 1985-12-26 1990-04-18
US5084691A (en) * 1990-10-01 1992-01-28 Motorola, Inc. Controllable fuse
JP3159762B2 (ja) 1992-02-20 2001-04-23 株式会社前川製作所 Vi可変スクリュー型圧縮機
JP2790433B2 (ja) 1993-08-31 1998-08-27 ソニー株式会社 保護素子及び回路基板
EP0696123A1 (en) * 1994-08-01 1996-02-07 International Resistive Co. Inc. Surge protector
US5712610C1 (en) * 1994-08-19 2002-06-25 Sony Chemicals Corp Protective device
JP3067011B2 (ja) 1994-11-30 2000-07-17 ソニーケミカル株式会社 保護素子及びその製造方法
US5907272A (en) * 1996-01-22 1999-05-25 Littelfuse, Inc. Surface mountable electrical device comprising a PTC element and a fusible link
US5652562A (en) * 1996-05-21 1997-07-29 Spectrol Electronics Corporation Thermally fused resistor having a portion of a solder loop thermally connected to an electrically insulated portion of an outer surface of the resistor
JP3782176B2 (ja) 1996-10-12 2006-06-07 内橋エステック株式会社 保護素子の使用方法及び保護装置
US5793274A (en) * 1996-11-01 1998-08-11 Bourns, Inc. Surface mount fusing device
DE19704097A1 (de) * 1997-02-04 1998-08-06 Wickmann Werke Gmbh Elektrisches Sicherungselement
FR2761516B1 (fr) * 1997-03-27 1999-05-07 Alsthom Cge Alcatel Procede de decouplage d'un brin multifilamentaire supraconducteur htc a matrice a base d'argent, et brin multifilamentaire ainsi realise
JP3889855B2 (ja) 1997-06-14 2007-03-07 内橋エステック株式会社 基板型温度ヒュ−ズ
JP4069219B2 (ja) 1997-10-17 2008-04-02 太平洋精工株式会社 センサー付きヒューズ
JP3640146B2 (ja) 1999-03-31 2005-04-20 ソニーケミカル株式会社 保護素子
JP2000306477A (ja) * 1999-04-16 2000-11-02 Sony Chem Corp 保護素子
US6300859B1 (en) * 1999-08-24 2001-10-09 Tyco Electronics Corporation Circuit protection devices
US6489879B1 (en) * 1999-12-10 2002-12-03 National Semiconductor Corporation PTC fuse including external heat source
JP2001325869A (ja) * 2000-05-17 2001-11-22 Sony Chem Corp 保護素子
JP2001325868A (ja) * 2000-05-17 2001-11-22 Sony Chem Corp 保護素子
DE10142091A1 (de) * 2001-08-30 2003-03-20 Wickmann Werke Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Schutzbauelements mit einem eingestellten Zeitverhalten des Wärmeübergangs von einem Heizelement zu einem Schmelzelement
JP4204852B2 (ja) * 2002-11-26 2009-01-07 内橋エステック株式会社 合金型温度ヒューズ及び温度ヒューズエレメント用材料

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170020338A (ko) * 2014-06-27 2017-02-22 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 스위치 소자, 스위치 회로 및 경보 회로

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004214032A (ja) 2004-07-29
TW200418073A (en) 2004-09-16
HK1086382A1 (en) 2006-09-15
CN1732545A (zh) 2006-02-08
US7535332B2 (en) 2009-05-19
JP4110967B2 (ja) 2008-07-02
CN100585767C (zh) 2010-01-27
CN100440415C (zh) 2008-12-03
US20060125594A1 (en) 2006-06-15
TWI254337B (en) 2006-05-01
KR100783998B1 (ko) 2007-12-07
WO2004061885A1 (ja) 2004-07-22
CN101174520A (zh) 2008-05-07
HK1116918A1 (en) 2009-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100783998B1 (ko) 보호 소자
KR100783997B1 (ko) 보호 소자
KR100478316B1 (ko) 보호소자
EP1041597B1 (en) Protective device
KR101688671B1 (ko) 보호 소자
US6462318B2 (en) Protective element
KR101165602B1 (ko) 보호소자
TW201805984A (zh) 保護元件
JP4132395B2 (ja) 保護素子
JP4321546B2 (ja) 保護素子
JP2001135502A (ja) 電子部品
JPH0436530Y2 (ko)
JP2022142545A (ja) 保護素子及びバッテリパック
JP2024057541A (ja) 保護素子及び保護素子の製造方法
JPH04365304A (ja) ヒューズ付チップ抵抗器
JP2001067998A (ja) 保護素子およびその製造方法
JP2006031991A (ja) 回路保護素子
JP2002043106A (ja) 電圧非直線性抵抗器
JP2001057140A (ja) 抵抗体付きヒュ−ズ
JP2000200539A (ja) ヒュ―ズ素子とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121121

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131118

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141120

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151118

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161123

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171117

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181121

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191120

Year of fee payment: 13