KR20110089158A

KR20110089158A - 보호소자

Info

Publication number: KR20110089158A
Application number: KR1020117011869A
Authority: KR
Inventors: 유지 기무라; 다카히로 아사다; 가즈아키 스즈키
Original assignee: 소니 케미카루 앤드 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2011-08-04
Also published as: JP5130232B2; US8803652B2; CN102239535A; JP2010170802A; TWI395246B; EP2381457A1; TW201030790A; KR101165602B1; EP2381457A4; US20120249283A1; CN102239535B; WO2010084818A1

Abstract

본 발명은, 가용도체 상의 플럭스를 안정하게 소정의 위치에 지지할 수 있고, 이상 시에 있어서의 가용도체의 신속하고 또한 정확한 용단을 가능하게 한 보호소자에 관한 것이다.
절연성의 베이스 기판(11) 상에 배치되고, 보호대상 기기의 전력공급경로에 접속되어 소정의 이상전력에 의하여 용단되는 가용도체(13)와, 가용도체(13)의 표면에 도포된 플럭스(19)와, 가용도체(13)를 덮어서 베이스 기판(11)에 부착된 절연커버(14)를 구비한다. 가용도체(13)와 대향하여 절연커버(14)의 내면에 형성되고, 플럭스(19)와 접촉되어 플럭스(19)를 소정의 위치에 지지하는 단차부(20a)가 형성된 돌출부(20)를 구비한다. 가용도체(13)에는, 플럭스(19)를 지지한 구멍부(13a)를 구비한다.

Description

보호소자{PROTECTION ELEMENT}

본 발명은, 전자기기 등에 과대한 전류 또는 전압이 인가된 경우에, 그 열에 의하여 가용도체(可溶導體)가 용단(溶斷)되어 전류를 차단하는 보호소자(保護素子)에 관한 것이다.

종래에 있어서 2차전지장치(二次電池裝置) 등에 탑재되는 보호소자는, 과전류뿐만 아니라 과전압의 방지 기능도 구비하는 것이 사용되고 있다. 이 보호소자는, 기판 상에 발열체(發熱體)와 저융점 금속체(低融點金屬體)로 이루어지는 가용도체가 적층(積層)되어, 과전류에 의하여 가용도체가 용단되도록 형성되어 있음과 아울러, 과전압이 발생한 경우에도 보호소자 내의 발열체에 통전(通電)되어, 발열체의 열에 의하여 가용도체가 용단된다. 가용도체의 용단은, 저융점 금속인 가용도체의 용융 시에, 접속된 전극 표면에 대한 흡습성(吸濕性)이 양호한 것에 기인하여 발생한다. 용융된 저융점 금속은, 전극 상으로 가까이 당겨져서 그 결과 가용도체가 절단되어 전류가 차단된다.

한편 최근의 휴대기기 등 전자기기의 소형화에 따라 이러한 종류의 보호소자에도 소형화·박형화가 요구되고 또한 동작의 안정성과 고속화가 요구되어, 그 수단으로서 절연기판 상에 저융점 금속체의 가용도체를 배치함과 아울러, 이것을 절연커버로 밀봉하고, 가용도체에는 플럭스(flux)를 도포하여 이루어지는 것이 있다. 이 플럭스는, 가용도체의 표면의 산화방지를 도모함과 아울러, 가용도체의 가열 시에 신속하고 또한 안정하게 가용도체가 용단되도록 형성되어 있다.

이러한 보호소자로서, 도13에 나타나 있는 구조의 것이 있다. 이 보호소자는, 베이스 기판(base 基板)(1) 상에 한 쌍의 전극(電極)(2)이 형성되어 있고, 전극(2)과 직교하는 대향 테두리부에도 도면에 나타나 있지 않은 한 쌍의 전극이 형성되어 있다. 도면에 나타나 있지 않은 전극 사이에는 저항체로 이루어지는 발열체(發熱體)(5)가 설치되어 있고, 절연층(絶緣層)(6)을 사이에 두고 도면에 나타나 있지 않은 한 쌍의 전극의 일방에 접속된 도체층(導體層)(7)이 설치되어 있다. 이 보호소자에는, 베이스 기판(1)의 양단 상에 형성된 한 쌍의 전극(2) 사이에, 저융점 금속박(低融點金屬箔)으로 이루어지는 가용도체(3)가 설치되어 있다. 가용도체(3)의 중앙부는 도체층(7)에 접속되어 있다. 또한 베이스 기판(1) 상의 가용도체(3)와 대면하여 절연커버(絶緣 cover)(4)가 설치되어 있다. 베이스 기판(1)에 부착된 절연커버(4)는, 가용도체(3)에 대하여 소정의 공간(8)을 형성하여 씌워져 있다. 가용도체(3)에는 플럭스(9)가 도포되어 있고, 플럭스(9)는 절연커버(4) 내의 공간(8) 내에 수용되어 있다.

또한 특허문헌1에 개시되어 있는 바와 같이 저융점 금속체의 용단 시의 응집(凝集)에 의한 회로차단시간을 단축함과 아울러, 동작시간의 편차를 저감시킴으로써 저융점 금속체에 전류를 통과시키는 한 쌍의 전극 사이에, 2조 이상의 저융점 금속체 또는 전극 사이 방향으로 슬릿(slit)을 형성한 저융점 금속체를 설치한 것이 있다. 이 보호소자는, 그 전극 사이의 저융점 금속체를 독립한 상태로 구분하고, 저융점 금속체에 있어서의 용단시작점을 증가시켜서 동작시간을 단축함과 아울러 안정화 시킬 수 있다.

일본국 공개특허 특개2004-214032호 공보

저융점 금속의 가용도체에 플럭스를 형성한 보호소자는, 플럭스가 가용도체의 산화방지 및 이상전류·전압(異常電流·電壓)에 의하여 용단되기 위한 활성제(活性劑)로서 작용하는 것으로서, 플럭스의 보류상태가 동작속도에 영향을 미친다. 특히 전자장치의 제조공정이나 폐기물 처리에 있어서, 환경부하를 경감하기 위하여 브롬(Br) 등의 할로겐 성분을 함유하지 않는 할로겐 프리 플럭스(halogen free flux)를 사용하였을 경우에, 이러한 종류의 플럭스는 활성도가 낮기 때문에, 가용도체의 용단속도나 안정성에 플럭스의 상태가 크게 영향을 준다.

즉 도14에 나타나 있는 바와 같이 절연커버(4) 내에서, 가용도체(3) 상의 플럭스(9)가 공간(8)의 중앙부에 안정하게 지지되지 않고 좌우로 기울어져 버리는 경우가 있다. 이러한 경우에 가용도체(3)의 용융금속은, 플럭스(9)를 지지할 수 있는 장소로 유입되기 쉬워서, 플럭스(9)가 부족한 부분에서는 가용도체(3)가 용융되기 어렵다는 사태가 발생하여, 확실하게 용단될 때까지의 시간이 길어지게 된다는 문제가 있다.

또한 특허문헌1에 기재된 발명과 같이 2조 이상의 저융점 금속체 또는 저융점 금속체를 슬릿으로 형성한 경우에도, 상기의 할로겐 프리 플럭스 등의 활성도가 낮은 플럭스에 의한 문제가 발생하며 또한 슬릿 등의 형성은 보호소자의 제조상 특수금형을 필요로 하여 제조비용이 높아진다.

본 발명은 상기 배경기술을 고려하여 이루어진 것으로서, 가용도체 상의 플럭스를 안정하게 소정의 위치에 지지할 수 있어, 이상 시에 있어서의 가용도체의 신속하고 또한 정확한 용단을 가능하게 한 보호소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 절연성(絶緣性)의 베이스 기판(base 基板) 상에 배치되고 보호대상 기기의 전력공급경로에 접속되어 소정의 이상전력(異常電力)에 의하여 용단(勇斷)되는 가용도체(可溶導體)와, 상기 가용도체를 소정의 공간을 사이에 두고 덮어서 상기 베이스 기판에 부착된 절연커버(絶緣 cover)와, 상기 가용도체의 표면에 도포(塗布)되고 상기 공간 내에 위치한 플럭스(flux)를 구비하고, 상기 보호대상 기기에 상기 이상전력이 공급된 경우에, 상기 가용도체가 용단되어 그 전류경로를 차단하는 보호소자(保護素子)로서, 상기 가용도체와 대향(對向)하여 상기 절연커버의 내면(內面)에 형성되고, 상기 플럭스와 접촉되어 상기 플럭스를 상기 공간 내의 소정의 위치에 지지하는 단차부(段差部)를 구비하고, 상기 가용도체에는 상기 플럭스를 지지한 구멍부가 형성된 것을 특징으로 하는 보호소자이다.

상기 가용도체의 구멍부는, 상기 가용도체의 중앙부에 형성된 투과구멍이다. 상기 단차부는, 상기 절연커버의 내면(內面)에 형성되고 상기 가용도체의 구멍부와 대면(對面)하여 형성된 돌출부(突出部)로 이루어지는 것이다. 또한 상기 가용도체의 중앙부의 상기 구멍부의 주위 표면에는, 가장자리 부분을 따라 볼록부가 형성되어 있는 것이더라도 좋다.

또한 상기 가용도체에는, 상기 가용도체의 중앙부 이외에, 상대적으로 작은 구멍부가 형성되어 있더라도 좋고, 상기 가용도체는, 다수의 작은 구멍부가 형성되어 있는 것이더라도 좋다. 또한 상기 절연커버의 단차부의 내측에는, 투과구멍인 개구부(開口部)가 형성되어 있더라도 좋다.

본 발명의 보호소자에 의하면, 절연커버의 내측에 플럭스의 지지용 단차부를 형성함과 아울러, 가용도체에 구멍부를 형성하였기 때문에, 플럭스를 가용도체의 소정의 위치에 안정하게 지지시키는 것이 가능하게 된다. 이에 따라 특히 활성도(活性度)가 낮은 플럭스(할로겐 프리의 것 등)를 사용하였을 경우에서도, 플럭스 도포 후의 플럭스 지지상태의 불균일에 의한 활성도의 편재를 방지할 수 있다. 또한 가용도체의 용단동작 특히 저전력의 발열동작특성에 있어서, 동작의 편차를 매우 작게 할 수 있다. 또한 할로겐 프리의 플럭스를 사용함으로써, 환경부하가 작은 보호소자를 제공하는 것이 가능하다. 가용도체의 종래의 박(箔) 사이즈를 유지한 상태에서 용융부피를 경감시킬 수 있어, 더 용단하기 쉽다.

가용도체의 플럭스 지지부 이외에도 작은 구멍부를 형성함으로써 가용도체의 주변부에서 플럭스를 확실하게 지지할 수 있고, 용단부피도 감소하기 때문에, 이상 시에는 더 확실하게 단시간에 용단할 수 있다.

가용도체의 구멍부의 주위에 볼록부를 형성함으로써 더 확실하게 플럭스를 지지할 수 있어, 용단특성의 안정화에 기여한다.

이 이외에 절연커버에 개구부를 형성함으로써 내부의 플럭스의 모양을 눈으로 검사할 수 있다.

도1은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 보호소자의 절연커버를 벗긴 상태의 평면도이다.
도2는 도1의 보호소자에 절연커버를 부착한 상태의 도1에 있어서의 A-A 단면도이다.
도3은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 보호소자에 가용도체를 부착하기 전의 평면도(a)와, 가용도체의 평면도(b)이다.
도4는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 보호소자의 절연커버의 평면도이다.
도5는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 보호소자를 설치한 2차전지장치의 회로도이다.
도6은 본 발명의 제2실시형태에 있어서의 보호소자의 절연커버를 벗긴 상태의 평면도이다.
도7은 도6의 보호소자에 절연커버를 부착한 상태의 도6에 있어서의 A-A 단면도이다.
도8은 본 발명의 제3실시형태에 있어서의 보호소자의 절연커버를 벗긴 상태의 평면도이다.
도9는 도8의 보호소자에 절연커버를 부착한 상태의 도8에 있어서의 A-A 단면도이다.
도10은 본 발명의 제4실시형태에 있어서의 보호소자의 절연커버를 벗긴 상태의 평면도이다.
도11은 도10의 보호소자에 절연커버를 부착한 상태의 도10에 있어서의 A-A 단면도이다.
도12는 본 발명의 제5실시형태에 있어서의 보호소자의 종단면도이다.
도13은 종래의 보호소자의 종단면도이다.
도14는 종래의 보호소자의 플럭스의 모양을 나타내는 종단면도이다.

이하, 본 발명의 보호소자의 제1실시형태에 대하여 도1∼도5를 기초로 하여 설명한다. 이 실시형태의 보호소자(保護素子)(10)는, 절연성의 베이스 기판(base 基板)(11)의 상면 양단에 형성된 한 쌍의 전극(電極)(12)을 구비하고, 한 쌍의 전극(12)과 직교하는 대향 테두리부에도 다른 한 쌍의 전극(21)이 형성되어 있다. 전극(21)의 사이에는, 저항체로 이루어지는 발열체(發熱體)(15)가 접속되어 있다. 발열체(15)에는, 절연층(絶緣層)(16)을 사이에 두고 일방의 전극(21)에 접속된 도체층(導體層)(17)이 적층되어 있다. 도체층(17)에는, 한 쌍의 전극(12)에 접속되고 저융점 금속으로 이루어지는 퓨즈(fuse)인 가용도체(可溶導體)(13)의 중앙부가 접속되어 있다. 그리고 베이스 기판(11)에는, 가용도체(13)와 대면(對面)하여 절연체의 절연커버(絶緣 cover)(14)가 설치되어 있다.

베이스 기판(11)의 재질로서는, 절연성을 구비하는 것이면 좋고, 예를 들면 세라믹 기판, 글래스 에폭시 기판과 같은 프린트 배선기판에 사용되는 절연기판이 바람직하다. 그 이외에 적절하게 용도에 따라 글래스 기판, 수지기판, 절연처리 금속기판 등을 사용할 수 있지만, 내열성(耐熱性)이 우수하고 열전도성(熱傳導性)이 좋은 세라믹 기판이 더 바람직하다.

전극(12, 21) 및 도체층(17)으로서는, 구리 등의 금속박(金屬箔) 혹은 표면이 Ag-Pt, Au 등으로 도금되어 있는 도체재료를 사용할 수 있다. 또한 Ag 페이스트(Ag paste) 등의 도전성 페이스트를 도포하여 소성(燒成)한 도체층 및 전극이더라도 좋고, 증착(蒸着) 등에 의한 금속박막 구조이더라도 좋다.

가용도체(13)에는, 그 중앙부에 형성된 고리 모양의 투과구멍으로 이루어지는 구멍부(13a)가 형성되어 있다. 구멍부(13a)는, 도3에 나타나 있는 바와 같이 원형으로 형성되어 있고, 후술하는 절연커버(14)의 돌출부(突出部)(20)와 동심(同心)적으로 위치하여 대면하고 있다. 가용도체(13)의 저융점 금속박으로서는, 소정의 전력에 의하여 용융되는 것이면 좋고, 퓨즈 재료로서 공지된 여러 가지의 저융점 금속을 사용할 수 있다. 예를 들면 BiSnPb 합금, BiPbSn 합금, BiPb 합금, BiSn 합금, SnPb 합금, SnAg 합금, PbIn 합금, ZnAl 합금, InSn 합금, PbAgSn 합금 등을 사용할 수 있다.

발열체(15)를 형성하는 저항체는, 예를 들면 산화루테늄(酸化 ruthenium), 카본블랙(carbon black) 등의 도전재료와, 글래스 등의 무기계 바인더 혹은 열경화성 수지 등의 유기계 바인더로 이루어지는 저항 페이스트를 도포하여 소성한 것이다. 또한 산화루테늄, 카본블랙 등의 박막을 인쇄하여 열을 가하여 부착한 것이나, 도금, 증착, 스퍼터링(sputtering)에 의하여 형성하더라도 좋고, 이들 저항체 재료의 필름을 첨부, 적층 등을 하여 형성한 것이라도 좋다.

베이스 기판(11)에 부착된 절연커버(14)는, 일측면(一側面)이 개구(開口)된 상자 모양으로 형성되고, 가용도체(13)에 대하여 소정의 공간(18)을 형성하여 베이스 기판(11)에 씌워져 있다. 절연커버(14)의 재질은, 가용도체(13)의 용단(溶斷) 시의 열에 견딜 수 있는 내열성과, 보호소자(10)로서의 기계적인 강도를 구비하는 절연재료이면 좋다. 예를 들면 글래스, 세라믹스, 플라스틱, 글래스 에폭시 수지와 같은 프린트 배선기판에 사용되는 기판재료 등 여러 가지 재료를 적용할 수 있다. 또한 금속판을 사용하여 베이스 기판(11)과의 대향면(對向面)에 절연성 수지 등의 절연층을 형성한 것이더라도 좋다. 바람직하게는, 세라믹스와 같은 기계적 강도 및 절연성이 높은 재료이면, 보호소자 전체의 박형화(薄型化)에도 기여하여 바람직하다.

절연커버(14)의 내면(內面)(14a)에는, 가용도체(13)의 중앙부의 구멍부(13a)와 대향하는 위치에, 동심적으로 원형의 단차부(段差部)(20a)를 구비한 낮은 원통 모양의 돌출부(20)가 형성되어 있다. 돌출부(20)는 절연커버(14)와 일체로 형성되어 있고, 베이스 기판(11)으로의 투영위치가 발열체(15) 상에 위치하고 있다.

가용도체(13)에 있어서 표면의 전체 면에는, 그 표면의 산화를 방지하기 위하여 플럭스(flux)(19)가 형성되어 있다. 플럭스(19)는, 브롬 등의 할로겐 원소를 구비하지 않는 할로겐 프리(halogen free)의 플럭스가 바람직하다. 플럭스(19)는, 가용도체(13)의 구멍부(13a) 내에 충만하고 또한 그 주위에도 체류하여, 가용도체(13) 상에서 표면장력(表面張力)에 의하여 지지되어 있다. 또한 절연커버(14)의 공간(18) 내에 표면장력에 의하여 두껍게 되어 수용됨과 아울러, 도2에 나타나 있는 바와 같이 절연커버(14)의 내면(14a)에 형성된 돌출부(20)에 부착되어, 그 흡습성(吸濕性)에 의하여 단차부(20a)에 의하여 안정하게 지지된다. 이에 따라 플럭스(19)는, 절연커버(14)의 공간(18) 내에서, 가용도체(13)의 중앙부에서 위치가 어긋나지 않고 안정하게 지지된다.

여기에서 돌출부(20)에 있어서 절연커버의 내면(14a)으로부터의 돌출높이는, 가용도체(13)에 도포된 플럭스(19)의 표면이 접촉되어, 그 흡습성과 표면장력에 의하여 플럭스(19)를 중앙부에 멈추게 하는 것이 가능한 높이이며, 이상전력(異常電力)에 의하여 용융된 저융점 금속의 용융된 가용도체(13)가, 그 표면장력에 의하여 구상(球狀)으로 두꺼워진 정상부가 정확하게 접촉되는 정도를 한도로 하고, 바람직하게는 용융된 가용도체(13)가 접촉되지 않는 정도의 돌출높이가 바람직하다.

다음에 이 실시형태의 보호소자(10)를 전자기기에 사용한 예로서, 2차전지장치(二次電池裝置)의 과전류·과전압 보호회로(過電流·過電壓保護回路)(26)에 대하여, 도5를 기초로 하여 설명한다. 이 과전류·과전압 보호회로(26)는, 보호소자(10)에 있어서 한 쌍의 전극(12)이 출력단자(A1)와 입력단자(B1)의 사이에 직렬로 접속되어 있고, 보호소자(10)에 있어서 한 쌍의 전극(12)의 일방(一方)의 단자가 입력단자(B1)에 접속되어 있고, 타방(他方)의 전극(12)이 출력단자(A1)에 접속되어 있다. 그리고 가용도체(13)의 중점(中點)이 발열체(15)의 일단(一端)에 접속되어 있고, 전극(21)의 일방의 단자가 발열체(15)의 타방의 단자에 접속되어 있다. 발열체(15)의 타방의 단자는 트랜지스터(Tr)의 컬렉터에 접속되어 있고, 트랜지스터(Tr)의 에미터가 타방의 입력단자(A2)와 출력단자(B2)의 사이에 접속되어 있다. 또한 트랜지스터(Tr)의 베이스에는 저항(R)을 통하여 제너다이오드(ZD)의 애노드가 접속되어 있고, 제너다이오드(ZD)의 캐소드가 출력단자(A1)에 접속되어 있다. 저항(R)은, 출력단자(A1, A2) 사이에 이상(異常)이라고 설정된 소정의 전압이 인가되었을 때에, 제너다이오드(ZD)에 항복전압(降伏電壓) 이상의 전압이 인가되는 것과 같은 값으로 설정되어 있다.

출력단자(A1, A2) 사이에는 예를 들면 리튬이온전지 등의 피보호장치인 2차전지(23)의 전극단자가 접속되고, 입력단자(B1, B2)에는 2차전지(23)에 접속되어 사용되는 도면에 나타나 있지 않은 충전기 등의 장치의 전극단자가 접속된다.

다음에 이 실시형태의 보호소자(10)의 보호동작에 대하여 설명한다. 이 실시형태의 과전류·과전압 보호회로(26)가 부착된 리튬이온전지 등의 2차전지장치에 있어서, 그 충전 시에 이상전압이 출력단자(A1, A2)에 인가되면, 이상이라고 설정된 소정의 전압에 의하여 제너다이오드(ZD)에 항복전압 이상의 역전압(逆電壓)이 인가되어, 제너다이오드(ZD)가 도통(導通)된다. 제너다이오드(ZD)의 도통에 의하여 트랜지스터(Tr)의 베이스에 베이스 전류(ib)가 흐르고, 이에 따라 트랜지스터(Tr)가 온 되어, 컬렉터 전류(ic)가 발열체(15)로 흘러서 발열체(15)가 발열된다. 이 열이, 발열체(15) 상의 저융점 금속의 가용도체(13)에 전달되어, 가용도체(13)가 용단됨으로써 입력단자(B1)와 출력단자(A1) 사이의 도통이 차단되어, 출력단자(A1, A2)에 과전압이 인가되는 것을 방지한다.

이 때에 플럭스(19)는 가용도체(13)의 중앙부에 지지되어 있어, 소정의 용단위치에서 신속하고 또한 확실하게 용단된다. 또한 이상전류가 출력단자(A1)를 향하여 흐른 경우에도, 가용도체(13)가 그 전류에 의하여 발열되어 용단되도록 설정되어 있다.

이 실시형태의 보호소자(10)에 의하면, 절연커버(14)의 내면(14a)에, 가용도체(13)와 대향시켜서 볼록한 모양의 원통형의 돌출부(20)가 형성되어 있음과 아울러, 돌출부(20)와 대면하여 가용도체(13)의 중앙부에도 구멍부(13a)가 형성되어 있기 때문에, 플럭스(19)를 가용도체(13)의 중앙부의 일정한 위치에 안정하게 지지시키는 것이 가능하게 된다. 이에 따라 특히 활성도(活性度)가 낮은 할로겐 프리 플럭스 등의 플럭스(19)를 사용하였을 경우에도, 플럭스(19)의 도포상태의 불균일이나 격차에 의한 플럭스 작용의 불균일을 방지할 수 있어, 가용도체(13)의 용단을 확실하게 한다. 또한 가용도체(13)의 구멍부(13a) 만큼 용단부피도 감소하기 때문에, 이상 시의 용단이 더 확실하게 단시간에 이루어진다.

다음에 본 발명의 보호소자의 제2실시형태에 대하여 도6, 도7을 기초로 하여 설명한다. 여기에서 상기 실시형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 이에 대한 설명을 생략한다. 이 실시형태의 보호소자(10)는, 절연커버(14)의 내면(14a)에, 가용도체(13)와 대향시켜서 단차부(20a)를 구비하는 원통형의 돌출부(20)가 형성되어 있음과 아울러, 가용도체(13)의 구멍부(13a)의 가장자리 부분을 따라 볼록부(22)가 형성되어 있다.

이 실시형태의 보호소자(10)에 의하면, 볼록부(22)에 의하여 플럭스(19)를 더 안정하게 일정한 위치에 지지시키는 것이 가능하게 되어, 더 안정하게 가용도체(13)의 용단동작을 하도록 할 수 있다.

다음에 본 발명의 보호소자의 제3실시형태에 대하여 도8, 도9를 기초로 하여 설명한다. 여기에서 상기 실시형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 이에 대한 설명을 생략한다. 이 실시형태는, 절연커버(14)의 내면(14a)에 있어서 단차부(20a)를 구비하는 돌출부(20)와, 가용도체(13)의 중앙부의 구멍부(13a)에 추가하여, 다른 위치에도 상대적으로 작은 구멍부인 소공부(小孔部)(13b)가 형성된 것이다.

이 실시형태의 보호소자(10)에 의하면, 구멍부(13a)에 의하여 플럭스(19)를 중앙부에 안정하게 지지할 수 있음과 아울러, 가용도체(13)의 중앙부 이외의 위치에서도 플럭스(19)가 소공부(13b)에 지지되어, 가용도체(13)의 용단특성이 더 안정한 것으로 된다. 또 이 실시형태의 가용도체(13)에 상기 제2실시형태의 볼록부(22)를 형성하여도 좋다. 이에 따라 플럭스(19)의 위치가 더 안정화 되어 용단특성이 향상된다.

다음에 본 발명의 보호소자의 제4실시형태에 대하여 도10, 도11을 기초로 하여 설명한다. 여기에서 상기 실시형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 이에 대한 설명을 생략한다. 이 실시형태는, 절연커버(14)의 내면(14a)에 있어서 단차부(20a)를 구비하는 돌출부(20)를 구비함과 아울러, 가용도체(13)의 중앙부의 구멍부(13a)에 대신하여, 가용도체(13)의 전체에 상대적으로 작은 구멍부인 소공부(13b)를 형성한 것이다.

이 실시형태의 보호소자(10)에 의하면, 절연커버(14)의 돌출부(22)와 가용도체(13)의 소공부(13b)에 의하여 플럭스(19)가 중앙부에 안정하게 지지될 수 있음과 아울러, 가용도체(13)의 중앙부 이외의 소공부(13b)에 의하여 가용도체(13)의 주변부에도 플럭스(19)가 지지되어 용단특성이 안정한 것으로 된다.

다음에 본 발명의 보호소자의 제5실시형태에 대하여 도12를 기초로 하여 설명한다. 여기에서 상기 실시형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 이에 대한 설명을 생략한다. 이 실시형태의 보호소자(13)는, 절연커버(14)의 내면(14a)에 있어서 단차부(20a)를 구비하는 원통형의 돌출부(20)와 함께, 절연커버(14)의 돌출부(20)가 위치한 중앙부에 개구부(24)를 형성한 것이다.

이 실시형태의 보호소자(10)에 의하면, 개구부(24) 주위의 돌출부(20)에 의한 상기 실시형태와 동일한 효과에 추가하여, 플럭스(19)의 지지상태를, 개구부(24)를 통하여 육안으로 확인할 수 있어, 제품검사를 더 용이하고 또한 확실한 것으로 할 수 있다. 또 개구부(24)는 투명한 글래스나 수지로 막아져 있어도 좋다. 이에 따라 개구부(24)로부터 먼지 등이 침입하는 것을 방지할 수 있다. 또한 개구부(24)에 의한 단차부에 의하여 돌출부(20)를 형성하지 않는 것이더라도 좋다.

또 본 발명의 보호소자는, 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 절연커버 내의 공간의 소정의 위치에 플럭스를 지지할 수 있는 절연커버 및 가용도체의 형상을 구비한 것이면 좋고, 그 지지형태는 불문한다. 또한 플럭스나 절연커버의 재료는 불문하고, 적당하고 적절한 재료를 선택할 수 있다.

10 : 보호소자
11 : 베이스 기판
12, 21 : 전극
13 : 가용도체
13a : 구멍부
14 : 절연커버
14a : 내면
15 : 발열체
16 : 절연층
18 : 공간
19 : 플럭스
20 : 돌출부
20a : 단차부

Claims

절연성(絶緣性)의 베이스 기판(base 基板) 상에 배치되고 보호대상 기기의 전력공급경로에 접속되어 소정의 이상전력(異常電力)에 의하여 용단(勇斷)되는 가용도체(可溶導體)와, 상기 가용도체를 소정의 공간을 사이에 두고 덮어서 상기 베이스 기판에 부착된 절연커버(絶緣 cover)와, 상기 가용도체의 표면에 도포(塗布)되고 상기 공간 내에 위치한 플럭스(flux)를 구비하고, 상기 보호대상 기기에 상기 이상전력이 공급된 경우에, 상기 가용도체가 용단되어 그 전류경로를 차단하는 보호소자(保護素子)에 있어서,
상기 가용도체와 대향(對向)하여 상기 절연커버의 내면(內面)에 형성되고, 상기 플럭스와 접촉되어 상기 플럭스를 상기 공간 내의 소정의 위치에 지지하는 단차부(段差部)를 구비하고,
상기 가용도체에는 상기 플럭스를 지지한 구멍부가 형성된 것을 특징으로 하는 보호소자.
제1항에 있어서,
상기 가용도체의 구멍부는, 상기 가용도체의 중앙부에 형성된 투과구멍인 것을 특징으로 하는 보호소자.
제1항에 있어서,
상기 단차부는, 상기 절연커버의 내면(內面)에 형성되고, 상기 가용도체의 구멍부와 대면(對面)하여 형성된 돌출부(突出部)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보호소자.
제2항에 있어서,
상기 가용도체의 중앙부의 상기 구멍부의 주위 표면에는, 가장자리 부분을 따라 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보호소자.
제2항에 있어서,
상기 가용도체에는, 상기 가용도체의 중앙부 이외에, 상대적으로 작은 구멍부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보호소자.
제1항에 있어서,
상기 가용도체는, 다수의 작은 구멍부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보호소자.
제1항에 있어서,
상기 절연커버의 단차부의 내측에는, 투과구멍인 개구부(開口部)가 형성된 것을 특징으로 하는 보호소자.