KR20160093620A

KR20160093620A - Switch element, switch circuit, and warning circuit

Info

Publication number: KR20160093620A
Application number: KR1020167014421A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 요네다
Original assignee: 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2016-08-08
Also published as: TW201535449A; JP2015106542A; WO2015083341A1; CN105814657B; KR102300950B1; CN105814657A; JP6389603B2; TWI655661B

Abstract

물리적인 기계 요소의 연동에 의하지 않고, 소형화를 도모함과 함께, 빠르게 회로를 작동시킨다. 절연 기판(10)과, 절연 기판(10) 상에, 근접하여 형성된 제1, 제2 전극(11, 12)과, 제1 전극(11) 상에 탑재된 제1 가용 도체(13)와, 절연 기판(10)에 형성되며, 제1 가용 도체(13)보다도 융점이 높은 고융점 금속체(15)를 갖고, 고융점 금속체(15)에의 과전류 통전에 수반되는 발열에 의해 제1 가용 도체(13)를 용융시키고, 그 용융 도체를 통해 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)을 접속하여, 전기적으로 단락시킨다.The circuit is quickly operated while reducing the size, without interlocking the physical mechanical elements. A first electrode 11 and a second electrode 12 formed in proximity to each other on the insulating substrate 10; a first usable conductor 13 mounted on the first electrode 11; Melting metal element 15 which is formed on the insulating substrate 10 and has a melting point higher than that of the first usable conductor 13 and which is heated by the heat generated in the over- And the first electrode 11 and the second electrode 12 are connected through the molten conductor to short-circuit electrically.

Description

[0001] DESCRIPTION [0002] SWITCH ELEMENT, SWITCH CIRCUIT, AND WARNING CIRCUIT [0003]

<관련 출원에의 크로스 레퍼런스>&Lt; Cross reference to related application >

본 출원은, 일본 특허 출원 제2013-249565호(2013년 12월 2일 출원)의 우선권을 주장하는 것이며, 당해 출원의 개시 전체를, 여기에 참조를 위해 원용한다.The present application claims priority of Japanese Patent Application No. 2013-249565 (filed December 2, 2013), the entire disclosure of which is hereby incorporated by reference.

본 발명은 스위치 소자 및 스위치 회로에 관한 것이며, 특히 소형화를 도모하고, 또한 표면 실장에 의해 동작시키는 소자에 용이하게 내장할 수 있는 스위치 소자 및 스위치 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switch element and a switch circuit, and more particularly, to a switch element and a switch circuit which can be miniaturized and easily incorporated into an element which is operated by surface mounting.

경보기를 작동시키는 스위치 소자로서는, 일반적으로 경보용 퓨즈가 사용되고 있다. 경보용 퓨즈의 일례를 나타내면, 도 16에 도시한 바와 같이, 퓨즈 홀더(100) 내에, 각각 경보기를 작동시키는 경보 회로(105)와 접속됨과 함께 평상 시에는 이격하여 배치되어 있는 한 쌍의 경보 접점(101, 102)과, 경보 접점(101, 102)을 접촉시키는 스프링(103)과, 스프링(103)을 경보 접점(102)과 이격한 위치로 부세한 위치에 보유 지지하는 퓨즈선(104)이 설치되어 있다.As a switch element for operating the alarm, an alarm fuse is generally used. As shown in Fig. 16, the fuse holder 100 is provided with a pair of alarm contacts 105 connected to an alarm circuit 105 for operating an alarm, A fuse line 104 for holding the spring 103 at a position distanced from the alarm contact 102 by a predetermined distance, Is installed.

경보 접점(101, 102)은, 접촉함으로써 경보 회로(105)를 작동시키는 것이며, 판 스프링 등의 탄성을 갖는 도통 재료에 의해 형성되고, 근접 배치되어 있다. 경보 회로(105)는 예를 들어 버저나 램프의 작동, 사이리스터나 릴레이 회로의 구동 등에 의한 경보 시스템의 작동 등을 행한다.The alarm contacts 101 and 102 are activated by the contact by operating the alarm circuit 105 and are formed by a conductive material having elasticity such as a leaf spring and are disposed close to each other. The alarm circuit 105 performs, for example, operation of a buzzer or a lamp, operation of an alarm system by driving of a thyristor or a relay circuit, and the like.

스프링(103)은 퓨즈선(104)에 의해 경보 접점(102)과 이격한 위치로 부세된 상태에서 보유 지지된다. 그리고, 스프링(103)은 퓨즈선(104)이 용단됨으로써 탄성 복귀하여, 경보 접점(102)을 압압하여 경보 접점(101)에 접촉시킨다.The spring 103 is retained by the fuse line 104 in a biased position away from the alarm contact 102. The spring 103 is resiliently returned by fusing the fuse wire 104 and pressing the alarm contact 102 to make contact with the alarm contact 101.

퓨즈선(104)은 스프링(103)을 탄성 변위시킨 상태에서 보유 지지함과 함께, 각종 센서의 검출에 따라서 통전되면 자기 발열에 의해 용단되어, 스프링(103)을 개방한다.The fuse wire 104 holds the spring 103 in a state where the spring 103 is elastically displaced. When the fuse wire 104 is energized by the detection of various sensors, the fuse wire 104 is fused by self heat generation to open the spring 103.

일본 특허 공개 제2001-76610호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-76610

종래의 경보용 퓨즈에서는, 퓨즈선(104)에 의해 스프링(103)을 탄성 변위시킨 상태에서 보유 지지함과 함께, 퓨즈선(104)을 용단시켜 당해 스프링(103)의 응력을 개방함으로써 경보 접점(102)을 물리적으로 압압하고, 이에 의해 경보 접점(101, 102) 간을 단락시키는 구성을 이용하고 있다. 이와 같은 경보용 퓨즈에서는, 기계 요소의 물리적인 연동에 의해 경보 회로를 작동시키는 구성을 사용하고 있기 때문에, 경보 접점(101, 102)이나 스프링(103)의 가동 범위를 확보하는 등 경보용 퓨즈의 구성이 커져, 협소화된 회로에 사용하는 것은 곤란해지고, 또한 제조 비용도 높다.In the conventional fuse for alarm, the spring 103 is held in a state of being elastically displaced by the fuse line 104, and the fuse line 104 is fused to open the stress of the spring 103, (102) is physically pressed, thereby shorting between the alarm contacts (101, 102). Such an alarm fuse uses a configuration in which the alarm circuit is operated by the physical interlocking of the mechanical elements. Therefore, the fuse for the alarm, such as the operation range of the alarm contacts 101 and 102 and the spring 103, The configuration becomes large, making it difficult to use the circuit in a narrow circuit, and the manufacturing cost is also high.

또한, 경보 접점(101, 102)의 단락에는 퓨즈선(104)의 용단을 필수로 하기 때문에, 정격을 초과하는 전류를 계속해서 통전시켜, 퓨즈선(104)을 용단시키지 않는 한 경보 회로를 작동시킬 수 없다.Since the fuse line 104 must be fused to the short circuit of the alarm contacts 101 and 102, the current exceeding the rated current is continuously energized and the alarm circuit is operated unless the fuse line 104 is fused. I can not.

따라서, 본 발명은 물리적인 기계 요소의 연동에 의하지 않고, 소형화를 도모함과 함께, 빠르게 회로를 작동시키는 스위치 소자 및 스위치 회로, 이것을 사용한 경보 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, it is an object of the present invention to provide a switch element, a switch circuit, and an alarm circuit using the switch element and the switch circuit, which can operate the circuit quickly while reducing the size, without interlocking the physical mechanical elements.

상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 스위치 소자는, 절연 기판과, 상기 절연 기판 상에, 근접하여 형성된 제1, 제2 전극과, 상기 제1 전극 상에 탑재된 제1 가용 도체와, 상기 절연 기판에 형성되며, 상기 제1 가용 도체보다도 융점이 높은 고융점 금속체를 갖고, 상기 고융점 금속체의 통전에 수반되는 발열에 의해 상기 제1 가용 도체를 용융시키고, 상기 제1 가용 도체의 용융 도체를 통해 상기 제1 전극 및 제2 전극을 접속하여, 전기적으로 단락시키는 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a switch element comprising: an insulating substrate; first and second electrodes formed on the insulating substrate in close proximity to each other; a first usable conductor mounted on the first electrode; Melting metal material having a melting point higher than that of the first usable conductor, melting the first usable conductor by heat generation accompanying the energization of the refractory metal body, and melting the first usable conductor, And the first electrode and the second electrode are connected to each other through the molten conductor of the conductor to electrically short-circuit it.

또한, 본 발명에 따른 스위치 회로는, 서로 개방됨과 함께 외부 회로와 접속되고, 적어도 한쪽에 가용 도체가 탑재된 제1 및 제2 전극을 갖고, 상기 제1 및 제2 전극이 단락함으로써 상기 외부 회로를 작동시키는 스위치부와, 상기 가용 도체의 융점보다도 높은 융점을 갖고, 상기 스위치부와 전기적으로 독립하여 형성된 기능 회로에 접속되는 퓨즈를 구비하고, 상기 기능 회로에 의한 상기 퓨즈의 통전에 수반되는 발열에 의해, 상기 가용 도체를 용융시키고, 상기 가용 도체의 용융 도체에 의해 상기 제1, 제2 전극을 단락시켜 상기 외부 회로를 작동시키는 것이다.The switch circuit according to the present invention has first and second electrodes which are opened to each other and connected to an external circuit and on which at least one of the first and second electrodes is mounted, And a fuse having a melting point higher than the melting point of the usable conductor and connected to a function circuit formed so as to be electrically independent of the switch unit, wherein the fuse has a melting point higher than the melting point of the usable conductor, The first and second electrodes are short-circuited by the molten conductor of the usable conductor to operate the external circuit.

또한, 본 발명에 따른 경보 회로는, 서로 개방되며, 적어도 한쪽에 가용 도체가 탑재된 제1, 제2 전극을 갖고, 상기 제1, 제2 전극이 단락하는 스위치부에 의해 경보기를 작동시키는 작동 회로와, 상기 작동 회로와 전기적으로 독립하여 형성되며, 상기 가용 도체의 융점보다도 높은 융점을 갖는 퓨즈와, 상기 퓨즈가 전원에 직렬로 연결되는 기능 회로를 갖는 제어 회로를 구비하고, 상기 기능 회로의 이상 시에 흐르는 과전류에 수반하여 상기 퓨즈가 용단 시에 발하는 열에 의해, 상기 가용 도체를 용융시키고, 상기 가용 도체의 용융 도체에 의해 상기 제1, 제2 전극을 단락시켜 상기 경보기를 작동시키는 것이다.The alarm circuit according to the present invention has first and second electrodes which are opened to each other and on which at least one of the first and second electrodes is mounted, And a control circuit which is electrically independent of the operating circuit and has a fuse having a melting point higher than the melting point of the usable conductor and a functional circuit in which the fuse is connected in series to a power source, The fuse is melted by the heat generated when the fuse blows in accordance with the overcurrent flowing in the abnormal state and the first and second electrodes are short-circuited by the molten conductor of the usable conductor to operate the alarm.

본 발명에 따르면, 스프링이나 경보 접점 등의 기계 요소를 사용하지 않고, 또한 기계 요소의 물리적인 연동에 의하지 않고 구성할 수 있기 때문에, 절연 기판의 면 내에 있어서, 콤팩트하게 설계할 수 있어, 협소화된 실장 영역에도 실장 가능하게 된다. 또한, 본 발명에 따르면, 고융점 금속체의 열에 의해 스위치를 온으로 하기 때문에, 퓨즈의 차단을 필요로 하지 않고 이상한 과전류를 검지하여 회로를 작동시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 절연 기판을 리플로우 실장 등에 의해 표면 실장할 수 있어, 협소화된 실장 영역에서도, 간이하게 실장할 수 있다.According to the present invention, it is possible to construct without using a mechanical element such as a spring or an alarm contact, and without being physically interlocked with the mechanical element, so that it is possible to design compactly in the surface of the insulating substrate, And can be mounted on the mounting region. Further, according to the present invention, since the switch is turned on by the heat of the refractory metal body, it is possible to operate the circuit by detecting an abnormal overcurrent without the necessity of interrupting the fuse. Further, according to the present invention, the insulating substrate can be surface-mounted by reflow soldering or the like, and can be easily mounted even in a narrow mounting region.

도 1은 본 발명이 적용된 스위치 소자의 작동 전의 상태를 도시하는 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 A-A' 단면도, (C)는 회로도이다.
도 2는 제2 전극 상에 제2 가용 도체를 탑재한 스위치 소자의 작동 전의 상태를 도시하는 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 A-A' 단면도, (C)는 회로도이다.
도 3은 스위치 소자의 고융점 금속체가 발열하고, 가용 도체의 용융 도체를 통해 제1, 제2 전극이 단락한 상태를 도시하는 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 A-A' 단면도, (C)는 회로도이다.
도 4는 스위치 소자의 고융점 금속체가 용단된 상태를 도시하는 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 A-A' 단면도, (C)는 회로도이다.
도 5는 경보 회로를 도시하는 회로도이다.
도 6은 고융점 금속체와 제1 전극을 접속한 스위치 소자를 도시하는 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 A-A' 단면도, (C)는 회로도이다.
도 7은 커버 부재에 커버부 전극을 형성한 스위치 소자를 도시하는 단면도이다.
도 8은 절연 기판의 표면 상에 있어서 고융점 금속체와 제1, 제2 전극 및 제1, 제2 가용 도체를 중첩시킨 스위치 소자를 도시하는 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 A-A' 단면도이다.
도 9는 고융점 금속체를 절연 기판의 이면에 형성하고, 절연 기판의 표면에 형성한 제1, 제2 전극 및 제1, 제2 가용 도체와 중첩시킨 스위치 소자를 도시하는 도면이며, (A)는 평면도, (B)는 A-A' 단면도이다.
도 10은 고융점 금속층과 저융점 금속층을 갖고, 피복 구조를 구비하는 가용 도체를 도시하는 사시도이며, (A)는 고융점 금속층을 내층으로 하고 저융점 금속층으로 피복한 구조를 도시하고, (B)는 저융점 금속층을 내층으로 하고 고융점 금속층으로 피복한 구조를 도시한다.
도 11은 고융점 금속층과 저융점 금속층의 적층 구조를 구비하는 가용 도체를 도시하는 사시도이며, (A)는 상하 2층 구조, (B)는 내층 및 외층의 3층 구조를 도시한다.
도 12는 고융점 금속층과 저융점 금속층의 다층 구조를 구비하는 가용 도체를 도시하는 단면도이다.
도 13은 고융점 금속층의 표면에 선 형상의 개구부가 형성되어 저융점 금속층이 노출되어 있는 가용 도체를 도시하는 평면도이며, (A)는 길이 방향을 따라서 개구부가 형성된 것, (B)는 폭 방향을 따라서 개구부가 형성된 것이다.
도 14는 고융점 금속층의 표면에 원형의 개구부가 형성되어 저융점 금속층이 노출되어 있는 가용 도체를 도시하는 평면도이다.
도 15는 고융점 금속층에 원형의 개구부가 형성되고, 내부에 저융점 금속이 충전된 가용 도체를 도시하는 평면도이다.
도 16은 종래의 경보 소자를 도시하는 도면이며, (A)는 작동 전의 단면도, (B)는 작동 후의 단면도이다.1 is a diagram showing a state before a switch element to which the present invention is applied, in which (A) is a plan view, (B) is a sectional view taken along the line AA ', and (C) is a circuit diagram.
Fig. 2 is a diagram showing a state before the operation of the switch element having the second usable conductor mounted on the second electrode. Fig. 2 (A) is a plan view, Fig. 2 (B) is a sectional view along AA 'and Fig. 2 (C) is a circuit diagram.
Fig. 3 is a diagram showing a state in which a refractory metal body of a switch element generates heat and a first electrode and a second electrode are short-circuited through a molten conductor of a usable conductor. Fig. 3A is a plan view, (C) is a circuit diagram.
Fig. 4 is a diagram showing a state where the refractory metal body of the switch element is fused; Fig. 4A is a plan view, Fig. 4B is a cross-sectional view along AA 'and Fig. 4C is a circuit diagram.
5 is a circuit diagram showing an alarm circuit.
Fig. 6 is a plan view showing a switch element connecting a refractory metal body and a first electrode, Fig. 6 (B) being a cross-sectional view along line AA ', and Fig.
7 is a cross-sectional view showing a switch element in which cover electrode is formed on a cover member.
Fig. 8 is a plan view showing a switch element in which a refractory metal body, first and second electrodes and first and second usable conductors are superimposed on a surface of an insulating substrate, Fig. 8 (A) AA 'sectional view.
9 is a diagram showing switch elements formed by forming a refractory metal body on the back surface of an insulating substrate and overlapping the first and second electrodes and the first and second usable conductors formed on the surface of the insulating substrate, ) Is a plan view, and (B) is a sectional view taken along the line AA '.
Fig. 10 is a perspective view showing a usable conductor having a refractory metal layer and a refractory metal layer with a refractory metal layer, and Fig. 10 (A) shows a structure in which a refractory metal layer is an inner layer and is covered with a refractory metal layer. ) Shows a structure in which a low melting point metal layer is an inner layer and is coated with a high melting point metal layer.
11 is a perspective view showing a usable conductor having a laminated structure of a refractory metal layer and a refractory metal layer. Fig. 11 (A) shows a three-layer structure of an upper and lower two-layer structure and Fig. 11 (B) shows a three-layer structure of an inner layer and an outer layer.
12 is a cross-sectional view showing a usable conductor having a multilayer structure of a refractory metal layer and a refractory metal layer.
Fig. 13 is a plan view showing a usable conductor in which a line-shaped opening is formed on the surface of the refractory metal layer to expose the refractory metal layer, Fig. 13 (A) As shown in Fig.
14 is a plan view showing a usable conductor in which a circular opening is formed on the surface of the refractory metal layer to expose the refractory metal layer.
15 is a plan view showing a usable conductor in which a circular opening is formed in the refractory metal layer and a low melting point metal is filled in the refractory metal layer.
Fig. 16 is a view showing a conventional warning device, wherein (A) is a sectional view before operation, and Fig. 16 (B) is a sectional view after operation.

이하, 본 발명이 적용된 스위치 소자, 스위치 회로 및 경보 회로에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 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 치수의 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.Hereinafter, a switch element, a switch circuit and an alarm circuit to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. It is needless to say that the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope not departing from the gist of the present invention. Also, the drawings are schematic, and the ratios of the dimensions and the like may be different from those of the real world. The specific dimensions and the like should be judged based on the following description. It is needless to say that the drawings also include portions having different dimensional relationships or ratios.

[스위치 소자][Switch element]

본 발명이 적용된 스위치 소자(1)는 도 1에 도시한 바와 같이, 절연 기판(10)과, 절연 기판(10) 상에, 근접하여 형성된 제1, 제2 전극(11, 12)과, 제1 전극(11) 상에 탑재된 제1 가용 도체(13)와, 절연 기판(10)에 형성되며, 제1 가용 도체(13)보다도 융점이 높은 고융점 금속체(15)를 갖는다. 또한, 도 1의 (A)는 스위치 소자(1)의 커버 부재(20)를 제외하고 도시하는 평면도이며, 도 1의 (B)는 A-A' 단면도이고, 도 1의 (C)는 회로도이다.1, the switch element 1 to which the present invention is applied includes an insulating substrate 10, first and second electrodes 11 and 12 formed on the insulating substrate 10 in proximity to each other, The first usable conductor 13 mounted on the first electrode 11 and the refractory metal body 15 formed on the insulating substrate 10 and having a melting point higher than that of the first usable conductor 13. [ 1 (A) is a plan view showing the switch element 1 except for the cover member 20, FIG. 1 (B) is a sectional view taken on line A-A ', and FIG. 1 (C) is a circuit diagram.

이 스위치 소자(1)는 제1, 제2 전극(11, 12)이 버저나 램프 혹은 경보 시스템 등을 포함하는 경보기(31)와 접속되고, 고융점 금속체(15)의 발열에 의해 제1 가용 도체(13)를 용융시킴으로써, 이 용융 도체에 의해 제1, 제2 전극(11, 12) 간을 단락시켜, 경보기(31)인 버저나 램프 또는 경보 시스템 등을 작동시키는 것이다.The switch element 1 is connected to the alarm 31 having the first and second electrodes 11 and 12 including a buzzer, a lamp or an alarm system, The melted conductor 13 is melted so that the first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited by the molten conductor to operate a buzzer, a lamp or an alarm system as the alarm 31.

절연 기판(10)은, 예를 들어 알루미나, 유리 세라믹스, 멀라이트, 지르코니아 등의 절연성을 갖는 부재를 사용하여 대략 사각형 형상으로 형성되어 있다. 절연 기판(10)은 그 밖에도, 유리 에폭시 기판, 페놀 기판 등의 프린트 배선 기판에 사용되는 재료를 사용해도 되지만, 제1 가용 도체(13)의 용단 시의 온도에 유의할 필요가 있다.The insulating substrate 10 is formed in a substantially rectangular shape using a member having an insulating property such as alumina, glass ceramic, mullite, or zirconia, for example. As the insulating substrate 10, a material used for a printed wiring board such as a glass epoxy substrate or a phenol substrate may be used. However, it is necessary to pay attention to the temperature at the time of melting the first usable conductor 13.

[제1, 제2 전극][First and Second Electrodes]

제1, 제2 전극(11, 12)은, 절연 기판(10)의 표면(10a) 상에, 서로 근접 배치됨과 함께 이격됨으로써 개방되어 있다. 또한, 제1 전극(11)에는 후술하는 제1 가용 도체(13)가 탑재되어 있다. 제1, 제2 전극(11, 12)은, 고융점 금속체(15)가 통전에 수반하여 발열함으로써, 제1 가용 도체(13)의 용융 도체가 제1, 제2 전극(11, 12) 간에 걸쳐 응집, 결합하고, 이 용융 도체를 통해 단락되는 스위치(2)를 구성한다.The first and second electrodes 11 and 12 are disposed close to each other on the surface 10a of the insulating substrate 10 and spaced apart from each other. The first electrode 11 is provided with a first usable conductor 13 to be described later. The molten conductor of the first usable conductor 13 is electrically connected to the first and second electrodes 11 and 12 so that the first and second electrodes 11 and 12 are electrically connected to each other, And forms a switch 2 that is short-circuited through this molten conductor.

또한, 스위치 소자(1)는 도 2에 도시한 바와 같이, 제2 전극(12) 상에 제2 가용 도체(14)를 탑재해도 된다. 스위치 소자(1)는 제1, 제2 가용 도체(13, 14)를 설치함으로써, 보다 많은 용융 도체가 제1, 제2 전극(11, 12) 간에 걸쳐 응집하여, 보다 빠르고, 보다 확실하게, 제1, 제2 전극(11, 12) 간을 단락시킬 수 있다. 이하에서는, 도 2에 도시한, 제1 전극(11) 상에 제1 가용 도체(13)를 형성하고, 제2 전극(12) 상에 제2 가용 도체(14)를 형성한 스위치 소자(1)의 구성을 예로 설명한다.The switch element 1 may be provided with the second usable conductor 14 on the second electrode 12, as shown in Fig. The switch element 1 is provided with the first and second usable conductors 13 and 14 so that more melted conductors cohere over the first and second electrodes 11 and 12 and thus, The first and second electrodes 11 and 12 can be short-circuited. Hereinafter, the first usable conductor 13 is formed on the first electrode 11 and the second usable conductor 14 is formed on the second electrode 12, ) Will be described as an example.

제1, 제2 전극(11, 12)은, 고융점 금속체(15)에 의해 가열됨으로써, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)의 용융 도체를 응집하기 쉽게 할 수 있다.The first and second electrodes 11 and 12 are heated by the refractory metal body 15 so that the molten conductors of the first and second usable conductors 13 and 14 can be easily agglomerated.

제1, 제2 전극(11, 12)은, 각각, 절연 기판(10)의 측연(側緣)(10b, 10c)에 외부 접속 단자(11a, 12a)가 형성되어 있다. 제1, 제2 전극(11, 12)은, 이들 외부 접속 단자(11a, 12a)를 통해 경보기(31)와 접속되고, 스위치 소자(1)가 동작함으로써, 당해 경보기(31)에의 급전 경로로 된다.External connection terminals 11a and 12a are formed on the side edges 10b and 10c of the insulating substrate 10 in the first and second electrodes 11 and 12, respectively. The first and second electrodes 11 and 12 are connected to the alarm device 31 through these external connection terminals 11a and 12a and the switch device 1 is operated to supply the first and second electrodes 11 and 12 to the power supply path to the alarm device 31 do.

제1, 제2 전극(11, 12)은, Cu나 Ag 등의 일반적인 전극 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 제1, 제2 전극(11, 12)의 표면 상에는, Ni/Au 도금, Ni/Pd 도금, Ni/Pd/Au 도금 등의 피막이, 도금 처리 등의 공지의 방법에 의해 코팅되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 스위치 소자(1)는 제1, 제2 전극(11, 12)의 산화를 방지하고, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)의 용융 도체를 확실하게 보유 지지시킬 수 있다. 또한, 스위치 소자(1)를 리플로우 실장하는 경우에, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)를 접속하는 접속용 땜납(17) 혹은 제1, 제2 가용 도체(13, 14)의 외층을 형성하는 저융점 금속이 용융함으로써 제1, 제2 전극(11, 12)을 용식(땜납 부식)하는 것을 방지할 수 있다.The first and second electrodes 11 and 12 can be formed using common electrode materials such as Cu and Ag. On the surfaces of the first and second electrodes 11 and 12, a coating film of Ni / Au plating, Ni / Pd plating, Ni / Pd / Au plating or the like is coated by a known method such as a plating treatment desirable. Thereby, the switch element 1 can prevent oxidation of the first and second electrodes 11 and 12, and securely hold the molten conductor of the first and second usable conductors 13 and 14. The solder 17 or the first and second usable conductors 13 and 14 for connecting the first and second usable conductors 13 and 14 are connected to each other by soldering, It is possible to prevent the first and second electrodes 11 and 12 from being melted (soldering corrosion) by melting the low melting point metal forming the outer layer.

[고융점 금속체][High melting point metal body]

고융점 금속체(15)는, 통전하면 발열하는 도전성을 갖는 부재이며, 예를 들어 W, Mo, Ru, Cu, Ag, 혹은 이들을 주성분으로 하는 합금 등을 포함한다. 고융점 금속체(15)는 이들 합금 또는 조성물, 화합물의 가루 형상체를 수지 바인더 등과 혼합하여, 페이스트 상태로 한 것을 스크린 인쇄 기술을 사용하여 패턴 형성하고, 소성하는 것 등에 의해 형성할 수 있다.The refractory metal body 15 is a member having conductivity that generates heat when energized, and includes, for example, W, Mo, Ru, Cu, Ag, or an alloy mainly composed of these metals. The refractory metal body 15 can be formed by mixing these alloys, compositions, and powdery bodies of the compounds with resin binders or the like, forming a paste state by patterning using a screen printing technique, and firing.

고융점 금속체(15)는 절연 기판(10)의 표면(10a) 상에 제1, 제2 전극(11, 12)과 나란히 배치되어 있다. 이에 의해 고융점 금속체(15)는 통전에 수반하여 발열하면, 제1, 제2 전극(11, 12) 상에 탑재되어 있는 제1, 제2 가용 도체(13, 14)를 용융시킬 수 있다.The refractory metal body 15 is arranged on the surface 10a of the insulating substrate 10 side by side with the first and second electrodes 11 and 12. As a result, when the refractory metal body 15 generates heat accompanying the energization, the first and second usable conductors 13 and 14 mounted on the first and second electrodes 11 and 12 can be melted .

또한, 고융점 금속체(15)는 절연 기판(10)의 측연(10b, 10c)에 외부 접속 단자(15a)가 형성되어 있다. 고융점 금속체(15)는 외부 접속 단자(15a)를 통해, 경보기(31)의 작동 트리거로 되는 기능 회로(32)와 접속되며, 기능 회로(32)의 이상에 수반되는 과전류에 의해 발열한다.The refractory metal body 15 has external connection terminals 15a formed on the side edges 10b and 10c of the insulating substrate 10. The refractory metal body 15 is connected to the function circuit 32 serving as an operation trigger of the alarm 31 via the external connection terminal 15a and is heated by the overcurrent accompanying the abnormality of the function circuit 32 .

또한, 고융점 금속체(15)는 제1, 제2 가용 도체(11, 12)와 근접하는 위치에 있어서, 상대적으로 가늘어지며, 전류가 집중됨으로써 국부적으로 고온으로 발열하는 발열부(15b)가 형성되어 있다. 제1, 제2 가용 도체(11, 12)와 근접하는 위치에 발열부(15b)를 형성함으로써, 고융점 금속체(15)는 효율적으로 제1, 제2 가용 도체(13, 14)를 용융시켜, 빠르게 제1, 제2 전극(11, 12)을 단락시킬 수 있다.The refractory metal body 15 is relatively thin at a position close to the first and second usable conductors 11 and 12 and has a heat generating portion 15b that heats locally at a high temperature by current concentration Respectively. The refractory metal body 15 can efficiently melt the first and second usable conductors 13 and 14 by forming the heating portion 15b at a position close to the first and second usable conductors 11 and 12. [ The first and second electrodes 11 and 12 can be quickly short-circuited.

도 2에 도시한 바와 같이, 고융점 금속체(15)는 기능 회로(32)가 정상적으로 작동하고 있을 때는, 정격 내의 적정한 전류가 흐르고 있다. 그리고, 고융점 금속체(15)는 기능 회로(32)의 이상에 의해 과전류가 흐르면 발열하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)를 용융시키고, 용융 도체를 통해 제1, 제2 전극(11, 12)을 단락시킨다. 그 후도, 고융점 금속체(15)는 발열을 계속함으로써, 도 4에 도시한 바와 같이, 자신의 줄열에 의해 용단된다. 이에 의해, 고융점 금속체(15)는 기능 회로(32)의 이상에 의한 과전류가 차단되어, 발열이 정지된다. 즉, 고융점 금속체(15)는 제1, 제2 가용 도체(13, 14)를 용융시킴과 함께 자기 발열에 의해 자신의 급전 경로를 차단하는 퓨즈로서 기능한다.As shown in Fig. 2, when the function circuit 32 is normally operating, a proper current in the rated current flows through the refractory metal body 15. [ When the overcurrent flows due to the abnormality of the function circuit 32, the refractory metal body 15 generates heat and melts the first and second usable conductors 13 and 14 as shown in Fig. 3, The first and second electrodes 11 and 12 are short-circuited through the conductor. After that, the refractory metal body 15 continues to exothermically, and as shown in Fig. 4, it is melted by its own heat. As a result, the high-melting-point metal body 15 is cut off from the overcurrent due to the abnormality of the function circuit 32, and the heat generation is stopped. That is, the refractory metal body 15 functions as a fuse that melts the first and second usable conductors 13 and 14 and blocks its own feed path by self-heating.

또한, 고융점 금속체(15)는 국부적으로 고온으로 되는 발열부(15b)를 형성함으로써, 당해 발열부(15b)에 있어서 용단된다. 이때, 고융점 금속체(15)는 발열부(15b)가 상대적으로 가늘게 형성되어 있기 때문에, 용단 시에 발생하는 아크 방전도 소규모의 것으로 되어, 후술하는 절연층(16)의 피복 효과와 함께, 용융 도체의 비산을 방지할 수 있다.Further, the refractory metal body 15 is fused in the heat generating portion 15b by forming the heat generating portion 15b which becomes locally high temperature. At this time, since the refractory metal body 15 is formed with a relatively thin heat-generating portion 15b, the arc discharge generated at the time of fusing becomes a small scale, and in addition to the coating effect of the insulating layer 16 described later, Scattering of the molten conductor can be prevented.

또한, 고융점 금속체(15)는 상술한 도전 페이스트를 인쇄함으로써 패턴 형성하는 것 외에도, 구리박이나 은박 등의 고융점 금속박이나, 구리선이나 은선 등의 고융점 금속 와이어를 사용하여 형성해도 된다. 또한, 고융점 금속박이나 고융점 금속 와이어를 사용하여 고융점 금속체(15)를 구성하는 경우, 고융점 금속체(15)의 용단 후에 있어서의 용융 도체의 누설의 문제가 도전 패턴에 비해 적기 때문에, 절연 기판(10)으로서 열전도성이 우수하여, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)를 빠르게 용융시킬 수 있는 세라믹 기판을 적절하게 사용할 수 있다.The high melting point metal body 15 may be formed by using a high melting point metal foil such as copper foil or silver foil or a high melting point metal wire such as copper wire or silver wire in addition to pattern formation by printing the conductive paste described above. When the high-melting-point metal body 15 is constituted by using the high-melting-point metal foil or the high-melting-point metal wire 15, the problem of leakage of the molten conductor after melting of the high-melting-point metal body 15 is smaller than that of the conductive pattern And the ceramic substrate having excellent thermal conductivity as the insulating substrate 10 and capable of rapidly melting the first and second usable conductors 13 and 14 can be suitably used.

[절연층][Insulating layer]

제1, 제2 전극(11, 12) 및 고융점 금속체(15)는 절연 기판(10)의 표면(10a) 상에 있어서 절연층(16)으로 피복되어 있다. 절연층(16)은 제1, 제2 전극(11, 12) 및 고융점 금속체(15)의 보호 및 절연을 도모함과 함께, 고융점 금속체(15)의 용단 시에 있어서의 아크 방전을 억제하기 위하여 형성되며, 예를 들어 유리층을 포함한다.The first and second electrodes 11 and 12 and the refractory metal body 15 are covered with an insulating layer 16 on the surface 10a of the insulating substrate 10. The insulating layer 16 protects and insulates the first and second electrodes 11 and 12 and the refractory metal body 15 and prevents the arc discharge during melting of the refractory metal body 15 For example, a glass layer.

도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 절연층(16)은 고융점 금속체(15)의 발열부(15b)를 덮음과 함께, 제1, 제2 전극(11, 12)의 선단부(11b, 12b)를 제외한 영역 상에 형성되어 있다. 즉, 제1, 제2 전극(11, 12)은, 선단부(11b, 12b)가 절연층(16)으로부터 노출되어, 후술하는 제1, 제2 가용 도체(13, 14)가 응집, 결합 가능하게 되어 있다.1 and 2, the insulating layer 16 covers the heating portion 15b of the refractory metal body 15, and the tip portion 11b of the first and second electrodes 11 and 12 , And 12b. That is, the first and second electrodes 11 and 12 are exposed from the insulating layer 16 so that the first and second usable conductors 13 and 14, which will be described later, .

또한, 제1, 제2 전극(11, 12)은, 절연층(16)의 일부에 개구부(16a)가 형성되어 있다. 그리고, 제1, 제2 전극(11, 12)은, 선단부(11b, 12b) 및 개구부(16a)에 접속용 땜납(17)이 형성되고, 이 접속용 땜납(17)에 의해 선단부(11b, 12b)와 개구부(16a) 사이에 걸쳐, 절연층(16) 상에 제1, 제2 가용 도체(13, 14)를 지지하고 있다.The first and second electrodes 11 and 12 are each formed with an opening 16a in a part of the insulating layer 16. The first and second electrodes 11 and 12 are formed with solder 17 for connection in the distal end portions 11b and 12b and the opening portion 16a and the distal ends 11b and 11b are connected by the connecting solder 17, The first and second usable conductors 13 and 14 are supported on the insulating layer 16 between the openings 12a and 12b and the opening 16a.

또한, 고융점 금속체(15)와 절연 기판(10) 사이에 유리 등을 포함하는 절연층(16)을 형성해도 된다. 이에 의해, 고융점 금속체(15)의 차단 후의 절연 저항을 높게 할 수 있다.Further, the insulating layer 16 including glass or the like may be formed between the refractory metal body 15 and the insulating substrate 10. As a result, the insulation resistance after breaking of the refractory metal body 15 can be increased.

[제1, 제2 가용 도체][First and second usable conductors]

절연층(16)을 개재하여 제1, 제2 전극(11, 12) 상에 탑재되는 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 고융점 금속체(15)의 발열에 의해 빠르게 용융되는 어느 금속이라도 사용할 수 있고, 예를 들어 땜납이나, Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등의 저융점 금속을 적절하게 사용할 수 있다.The first and second usable conductors 13 and 14 mounted on the first and second electrodes 11 and 12 through the insulating layer 16 are melted rapidly by the heat of the refractory metal body 15 , And a low melting point metal such as solder or Pb-free solder containing Sn as a main component can be suitably used.

또한, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)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 용융해도, 저융점 금속의 외부로의 유출을 억제하여, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)의 형상을 유지할 수 있다. 또한, 용단 시도, 저융점 금속이 용융하는 것에 의해, 고융점 금속을 용식(땜납 부식)함으로써, 고융점 금속의 융점 이하의 온도에서 빠르게 용단할 수 있다. 또한, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 후에 설명하는 바와 같이, 다양한 구성에 의해 형성할 수 있다.Further, the first and second usable conductors 13 and 14 may contain a low melting point metal and a high melting point metal. As the low-melting-point metal, it is preferable to use solder or Pb-free solder containing Sn as a main component. As the high-melting-point metal, it is preferable to use Ag, Cu or an alloy mainly containing them. By containing the refractory metal and the refractory metal, the reflow temperature of the refractory metal exceeds the melting temperature of the refractory metal, and even when the refractory metal is melted, So that the shapes of the first and second usable conductors 13 and 14 can be maintained. Further, by melting the low-melting-point metal, the melting point of the high-melting-point metal can be rapidly melted at a temperature not higher than the melting point of the high-melting-point metal by melting (soldering corrosion). The first and second usable conductors 13 and 14 can be formed in various configurations as will be described later.

또한, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 산화 방지, 습윤성의 향상 등을 위해, 플럭스(18)가 도포되어 있는 것이 바람직하다.The first and second usable conductors 13 and 14 are preferably coated with a flux 18 for preventing oxidation and improving wettability.

[스위치 회로ㆍ경보 회로][Switch circuit and alarm circuit]

이상과 같은 스위치 소자(1)는 도 2의 (C)에 도시한 바와 같은 회로 구성을 갖는다. 즉, 스위치 소자(1)는 제1 전극(11)과 제2 전극(12)이 정상 시에는 개방되고(도 2의 (C)), 고융점 금속체(15)의 발열에 의해 제1, 제2 가용 도체(13, 14)가 용융되면, 당해 용융 도체를 통해 단락하는 스위치(2)를 구성한다(도 3의 (B)). 그리고, 제1, 제2 전극(11, 12)의 각 외부 접속 단자(11a, 12a)는 스위치(2)의 양쪽 단자를 구성한다.The switch element 1 as described above has a circuit configuration as shown in Fig. 2 (C). That is, the switch element 1 is opened when the first electrode 11 and the second electrode 12 are normal (Fig. 2 (C)), and the first and second electrodes 11 and 12 are opened by the heat of the refractory metal body 15, When the second usable conductors 13, 14 are melted, the switch 2 is short-circuited through the molten conductor (FIG. 3 (B)). The external connection terminals 11a and 12a of the first and second electrodes 11 and 12 constitute both terminals of the switch 2.

그리고, 스위치 소자(1)는 예를 들어 경보 회로(30)에 내장되어 사용된다. 도 5는 경보 회로(30)의 회로 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 경보 회로(30)는 스위치 소자(1)의 스위치(2)에 의해 경보기(31)를 작동시키는 작동 회로(33)와, 작동 회로와 전기적으로 독립하여 형성되며, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)보다도 융점이 높은 고융점 금속체(15)를 포함하는 퓨즈가 전원에 직렬로 연결되는 기능 회로를 갖는 제어 회로(34)를 구비한다.The switch element 1 is used, for example, in the alarm circuit 30. Fig. 5 is a diagram showing an example of the circuit configuration of the alarm circuit 30. Fig. The alarm circuit 30 includes an operation circuit 33 for operating the alarm 31 by means of the switch 2 of the switch element 1 and the first and second usable conductors 31, And a control circuit (34) having a function circuit in which a fuse including a refractory metal body (15) having a melting point higher than that of the fuse (13, 14) is connected in series to a power source.

도 5에 도시한 바와 같이, 스위치 소자(1)는 스위치(2)의 양쪽 외부 접속 단자(11a, 12a)가, 버저나 램프 혹은 경보 시스템 등을 포함하는 경보기(31)에 접속된다. 또한, 스위치 소자(1)는 고융점 금속체(15)의 양쪽 외부 접속 단자(15a)가 기능 회로(32)에 접속된다.5, the external connection terminals 11a and 12a of the switch 2 are connected to the alarm 31 including the buzzer, the lamp or the alarm system. In the switch element 1, both external connection terminals 15a of the refractory metal body 15 are connected to the functional circuit 32. [

이와 같은 구성을 갖는 스위치 소자(1)는 경보기(31)를 동작시키는 스위치(2)를 구성하는 제1, 제2 전극(11, 12)에 대하여, 인접하여 형성되어 있는 고융점 금속체(15)의 발열에 의해 제1, 제2 가용 도체(13, 14)를 용융시키고, 이 용융 도체를 통해 단락시킨다. 즉, 스위치 소자(1)는 고융점 금속체(15)와 제1, 제2 전극(11, 12)과는 물리적, 전기적으로 독립하여 구성되며, 고융점 금속체(15)의 열에 의해 제1, 제2 가용 도체(13, 14)가 용융함으로써 단락하는, 말하자면 열적으로 접속함으로써 연동하는 구성을 취한다.The switch element 1 having such a configuration is connected to the first and second electrodes 11 and 12 constituting the switch 2 for operating the alarm device 31 so that the high melting point metal member 15 The first and second usable conductors 13 and 14 are melted and short-circuited through the molten conductor. That is, the switch element 1 is physically and electrically independent of the refractory metal body 15 and the first and second electrodes 11 and 12, And the second usable conductors 13 and 14 are short-circuited by melting, that is, thermally connected to each other.

따라서, 스위치 소자(1)는 스프링이나 경보 접점 등의 기계 요소를 사용하지 않고, 또한 기계 요소의 물리적인 연동에 의하지 않고 구성할 수 있기 때문에, 절연 기판(10)의 면 내에 있어서, 콤팩트하게 설계할 수 있어, 협소화된 실장 영역에도 실장 가능하게 된다. 또한, 스위치 소자(1)는 부품 개수, 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 영역에서도, 간이하게 실장할 수 있다.Therefore, since the switch element 1 can be configured without using mechanical elements such as springs and alarm contacts, and without being physically interlocked with the mechanical elements, the switch element 1 can be compactly designed And can be mounted in a narrowed mounting area. Further, the number of parts and the number of manufacturing steps can be reduced, and the cost can be reduced. Further, the switch element 1 can be surface-mounted by the reflow soldering or the like on the insulating substrate 10, so that the switch element 1 can be easily mounted even in a narrow mounting region.

실사용 시에 있어서, 스위치 소자(1)는 기능 회로(32)의 문제에 의해 고융점 금속체(15)에 과전류가 흐른다. 그러면, 도 3의 (A)에 도시한 바와 같이, 고융점 금속체(15)가 발열하고, 이에 의해, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)가 용융한다. 제1, 제2 가용 도체(13, 14)의 용융 도체는, 개구부(16a)에 비해 광면적이며, 또한 고융점 금속체(15)에 의해 가열된 제1, 제2 전극(11, 12)의 각 선단부(11b, 12b) 상에 응집하여, 결합한다. 이에 의해, 스위치 소자(1)는 제1, 제2 전극(11, 12) 간이 단락하여, 경보기(31)를 작동시킬 수 있다. 즉, 스위치 소자(1)는 스위치(2)가 온으로 된다(도 3의 (C)). 경보 회로(30)는 스위치 소자(1)의 스위치(2)가 온으로 됨으로써, 작동 회로(33)에 의해 경보기(31)가 작동된다.The overcurrent flows to the refractory metal body 15 due to the problem of the functional circuit 32 in the switch element 1 in practical use. Then, as shown in Fig. 3 (A), the refractory metal body 15 generates heat, whereby the first and second usable conductors 13 and 14 are melted. The molten conductor of the first and second usable conductors 13 and 14 has a light area as compared with the opening 16a and the first and second electrodes 11 and 12 heated by the refractory metal body 15, On the front end portions 11b and 12b of the base portion 11b. As a result, the switch element 1 is short-circuited between the first and second electrodes 11 and 12, so that the alarm device 31 can be operated. That is, the switch element 1 is turned on (Fig. 3 (C)). The switch circuit 2 of the switch element 1 is turned on in the alarm circuit 30 so that the alarm circuit 31 is activated by the operation circuit 33.

이때, 스위치 소자(1)는 고융점 금속체(15)의 제1, 제2 가용 도체(13, 14)의 근방에, 가늘게 형성된 발열부(15b)를 형성함으로써, 고저항의 발열부(15b)가 고온으로 되어, 효율적으로 제1, 제2 가용 도체(13, 14)를 용융시켜, 빠르게 제1, 제2 전극(11, 12)을 단락시킬 수 있다. 또한, 고융점 금속체(15)는 고저항의 발열부(15b)가 국부적으로 고온으로 될 뿐으로, 측연에 면하는 양쪽 외부 접속 단자(15a)는 방열 효과도 더불어 비교적 저온으로 유지된다. 그 때문에, 스위치 소자(1)는 외부 접속 단자(15a)의 실장용 땜납이 용융하는 일도 없다.At this time, the switch element 1 is formed by forming the finely formed heat generating portion 15b in the vicinity of the first and second usable conductors 13 and 14 of the high melting point metal body 15, The first and second usable conductors 13 and 14 can be efficiently melted and the first and second electrodes 11 and 12 can be quickly short-circuited. In addition, the high-melting-point metal member 15 only locally has a high-temperature heating portion 15b, so that the external connection terminals 15a facing the side edge are maintained at a relatively low temperature together with the heat radiation effect. Therefore, the switch element 1 does not melt the mounting solder of the external connection terminal 15a.

도 4에 도시한 바와 같이, 제1, 제2 전극(11, 12) 간의 단락 후도 고융점 금속체(15)는 발열을 계속하여, 자신의 줄열에 의해 차단된다(도 4의 (A), (B)). 이에 의해, 스위치 소자(1)는 기능 회로(32)에 의한 통전이 차단되어, 발열이 정지된다(도 4의 (C)). 이때, 스위치 소자(1)는 고융점 금속체(15)가 절연층(16)에 의해 피복되어 있기 때문에, 아크 방전을 억제하여, 용융 도체의 폭발적인 비산을 억제할 수 있다. 또한, 고융점 금속체(15)에 가늘게 형성된 발열부(15b)를 형성함으로써, 용단 개소가 협소화되어, 비산하는 용융 도체의 양을 저감시킬 수 있다.4, after the short circuit between the first and second electrodes 11 and 12, the refractory metal body 15 continues to generate heat and is shut off by its own heat (Fig. 4 (A) , (B)). As a result, the switch element 1 is cut off from energization by the function circuit 32, and the heat generation is stopped (Fig. 4 (C)). At this time, since the refractory metal body 15 is covered with the insulating layer 16, the arc discharge can be suppressed and the explosive scattering of the molten conductor can be suppressed. Further, by forming the heat generating portion 15b formed thinly on the refractory metal body 15, the fused portion can be narrowed, and the amount of the scattered molten conductor can be reduced.

이와 같이, 스위치 소자(1)는 제1, 제2 가용 도체(13, 14)보다도 융점이 높은 고융점 금속체(15)가 발열함으로써, 확실하게 제1, 제2 가용 도체(13, 14)가 고융점 금속체(15)보다도 먼저 용융하여, 제1, 제2 전극(11, 12)을 단락시킬 수 있다. 즉, 스위치 소자(1)는 고융점 금속체(15)의 차단이 제1, 제2 전극(11, 12)을 단락시키는 요건으로는 되어 있지 있다. 따라서, 스위치 소자(1)는 기능 회로(32)의 이상에 수반하여 고융점 금속체(15)의 정격을 초과하는 전류가 흐른 것을 전하는 경보 스위치로서 사용할 수 있다.As described above, the switch element 1 reliably generates the first and second usable conductors 13 and 14 by heating the refractory metal body 15 having a melting point higher than that of the first and second usable conductors 13 and 14. [ The first and second electrodes 11 and 12 can be short-circuited by melting before the refractory metal body 15 is melted. That is, the switch element 1 is not required to short-circuit the first and second electrodes 11 and 12 by interrupting the refractory metal element 15. [ Therefore, the switch element 1 can be used as an alarm switch to tell that a current exceeding the rating of the refractory metal element 15 flows along with the abnormality of the function circuit 32. [

또한, 고융점 금속체(15)는 자신의 줄열에 의해 차단됨으로써, 자동적으로 발열을 정지한다. 따라서, 스위치 소자(1)는 기능 회로(32)에 의한 급전을 규제하는 기구를 설치할 필요가 없어, 간이한 구성으로 고융점 금속체(15)의 발열을 정지할 수 있고, 소자 전체의 소형화를 도모할 수 있다.Further, the refractory metal body 15 is shut off by its own strip heat, thereby automatically stopping the heat generation. Therefore, the switch element 1 does not need to provide a mechanism for restricting the power supply by the function circuit 32, so that the heat generation of the refractory metal element 15 can be stopped with a simple structure, .

[고융점 금속체와 제1 전극의 접속][Connection of high melting point metal body and first electrode]

또한, 스위치 소자(1)는 도 6에 도시한 바와 같이, 고융점 금속체(15)와, 제1 가용 도체(13)가 탑재되어 있는 제1 전극(11)을 접속하는 접속부(19)를 형성해도 된다. 접속부(19)는 예를 들어 고융점 금속체(15)나 제1 전극(11)과 동일한 도전재료를 사용하여, 고융점 금속체(15)나 제1 전극(11)과 동일한 공정에 있어서 패턴 형성됨으로써 형성할 수 있다.6, the switch element 1 has a connecting portion 19 for connecting the high melting point metal member 15 and the first electrode 11 on which the first usable conductor 13 is mounted . The connection portion 19 is formed by using the same conductive material as the high melting point metal member 15 or the first electrode 11 and by using the same pattern as the high melting point metal member 15 and the first electrode 11, Or the like.

고융점 금속체(15)와 제1 전극(11)을 접속함으로써, 스위치 소자(1)는 고융점 금속체(15)가 통전에 의해 발열하면, 접속부(19) 및 제1 전극(11)을 통해 열이 제1 가용 도체(13)에 전달되어, 보다 빠르게 용융시킬 수 있다. 따라서, 접속부(19)는 열전도성이 우수한 Ag나 Cu 등의 금속 재료에 의해 형성하는 것이 바람직하다.When the refractory metal body 15 and the first electrode 11 are connected to each other, the switch element 1 is electrically connected to the connection portion 19 and the first electrode 11 The heat can be transferred to the first usable conductor 13 and melted more quickly. Therefore, it is preferable that the connection portion 19 is formed of a metal material such as Ag or Cu, which is excellent in thermal conductivity.

[커버 부재/커버부 전극][Cover member / cover electrode]

스위치 소자(1)는 절연 기판(10) 상에 내부를 보호하는 커버 부재(20)가 부착되어 있다. 스위치 소자(1)는 절연 기판(10)이 커버 부재(20)로 덮여짐으로써 그 내부가 보호되고 있다. 커버 부재(20)는 스위치 소자(1)의 측면을 구성하는 측벽(21)과, 스위치 소자(1)의 상면을 구성하는 천장면부(22)를 갖고, 측벽(21)이 절연 기판(10) 상에 접속됨으로써, 스위치 소자(1)의 내부를 폐색하는 덮개로 된다. 이 커버 부재(20)는 상기 절연 기판(10)과 마찬가지로, 예를 들어 열가소성 플라스틱, 세라믹스, 유리 에폭시 기판 등의 절연성을 갖는 부재를 사용하여 형성되어 있다.A switch element (1) is provided with a cover member (20) for protecting the inside of the switch element (1) on an insulating substrate (10). The inside of the switch element 1 is protected by covering the insulating substrate 10 with the cover member 20. The cover member 20 has a side wall 21 constituting the side surface of the switch element 1 and a ceiling surface portion 22 constituting the upper surface of the switch element 1. The side wall 21 is connected to the insulating substrate 10, So as to cover the inside of the switch element 1. The cover member 20 is formed by using an insulating member such as a thermoplastic plastic, a ceramics, or a glass epoxy substrate in the same manner as the insulating substrate 10.

또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 커버 부재(20)는 천장면부(22)의 내면측에, 커버부 전극(23)이 형성되어도 된다. 커버부 전극(23)은 제1, 제2 전극(11, 12)의 각 선단부(11b, 12b) 간에 걸쳐 중첩되는 위치에 형성되어 있다. 이 커버부 전극(23)은 고융점 금속체(15)가 발열하여, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)가 용융되면, 제1, 제2 전극(11, 12) 상에 응집한 용융 도체가 접촉하여 널리 퍼짐으로써, 용융 도체를 보유 지지하는 허용량을 증가시켜, 보다 확실하게 제1, 제2 전극(11, 12)을 단락시킬 수 있다.7, the cover member 20 may be formed with the cover electrode 23 on the inner surface side of the ceiling surface portion 22. In this case, The cover electrode 23 is formed at a position overlapping between the front end portions 11b and 12b of the first and second electrodes 11 and 12. When the first and second usable conductors 13 and 14 are melted when the refractory metal body 15 generates heat and the cover electrode 23 is formed on the first and second electrodes 11 and 12, By spreading the molten conductor widely, it is possible to increase the allowable amount of holding the molten conductor, thereby shorting the first and second electrodes 11 and 12 more reliably.

[고융점 금속체의 배치 : 변형예 1][Arrangement of high melting point metal body: Variation 1]

또한, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 절연 기판의 표면 상에 있어서, 고융점 금속체와 제1, 제2 전극을 중첩시켜도 된다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상술한 스위치 소자(1)와 마찬가지의 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 그 상세를 생략한다. 이 스위치 소자(40)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 절연 기판(10)의 표면(10a)의 서로 대향하는 측연(10d, 10e) 간에 걸쳐 고융점 금속체(15)가 형성된다. 또한, 스위치 소자(40)는, 제1, 제2 전극(11, 12)이 절연 기판(10)의 표면(10a)의 서로 대향하는 측연(10b, 10c)에 형성된다.Further, the switch element to which the present invention is applied may overlap the refractory metal body and the first and second electrodes on the surface of the insulating substrate. In the following description, the same components as those of the above-described switch element 1 are denoted by the same reference numerals, and the details thereof are omitted. As shown in Fig. 8, the switch element 40 is formed with a refractory metal body 15 across the side edges 10d and 10e of the surface 10a of the insulating substrate 10, which face each other. The first and second electrodes 11 and 12 are formed on the side edges 10b and 10c of the surface 10a of the insulating substrate 10 facing each other.

고융점 금속체(15)는 절연 기판(10)의 대략 중앙부에 있어서 제1 절연층(41)에 의해 피복되어 있다. 또한, 고융점 금속체(15)는 절연 기판(10)의 측연(10d, 10e)에, 각각 외부 접속 단자(15a)가 형성되어 있다. 또한, 고융점 금속체(15)는 제1, 제2 전극(11, 12)이 중첩되는 중간부가 양쪽 단부보다도 가늘게 형성됨으로써 고온으로 발열하는 발열부(15b)가 형성되어 있다.The refractory metal body 15 is covered with the first insulating layer 41 at a substantially central portion of the insulating substrate 10. The refractory metal body 15 has external connection terminals 15a formed on the side edges 10d and 10e of the insulating substrate 10 respectively. The refractory metal body 15 is formed with a heat generating portion 15b which is heated to a high temperature by forming the intermediate portion overlapping the first and second electrodes 11 and 12 to be thinner than both ends thereof.

제1, 제2 전극(11, 12)은, 절연 기판(10)의 측연(10b, 10c)에, 각각 외부 접속 단자(11a, 12a)가 형성되어 있다. 또한, 제1, 제2 전극(11, 12)은, 측연(10b, 10c)으로부터 제1 절연층(41)의 상면에 걸쳐 형성되고, 제1 절연층(41)의 상면에 있어서 서로의 선단부(11b, 12b)가 근접됨과 함께 이격됨으로써, 개방되어 있다. 또한, 제1, 제2 전극(11, 12)은, 선단부(11b, 12b)를 제외하고, 제2 절연층(42)에 의해 피복되어 있다.The first and second electrodes 11 and 12 are formed with external connection terminals 11a and 12a on the side edges 10b and 10c of the insulating substrate 10 respectively. The first and second electrodes 11 and 12 are formed so as to extend from the side edges 10b and 10c to the upper surface of the first insulating layer 41. On the upper surface of the first insulating layer 41, (11b, 12b) are close to each other and apart from each other. The first and second electrodes 11 and 12 are covered with a second insulating layer 42 except for the tip portions 11b and 12b.

제2 절연층(42)에는, 일부에 개구부(42a)가 형성되어 있다. 그리고, 제1, 제2 전극(11, 12)은, 선단부(11b, 12b) 및 개구부(42a)에 접속용 땜납이 형성되고, 이 접속용 땜납에 의해 선단부(11b, 12b)와 개구부(42a) 사이에 걸쳐, 제2 절연층(42) 상에 제1, 제2 가용 도체(13, 14)를 지지하고 있다. 이에 의해, 제1, 제2 전극(11, 12)의 선단부(11b, 12b) 및 제1, 제2 가용 도체(13, 14)의 적어도 일부는, 고융점 금속체(15)의 발열부(15b)와 중첩되어 있다. 또한, 제1, 제2 가용 도체(13, 14) 상에는, 산화 방지, 습윤성의 향상 등을 위해, 플럭스(18)가 도포되어 있다.The second insulating layer 42 is formed with an opening 42a in a part thereof. The first and second electrodes 11 and 12 are formed with solder for connection at the distal end portions 11b and 12b and the opening portion 42a and the distal end portions 11b and 12b and the openings 42a The first and second usable conductors 13 and 14 are supported on the second insulating layer 42. As a result, the tip portions 11b and 12b of the first and second electrodes 11 and 12 and at least a part of the first and second usable conductors 13 and 14 are electrically connected to the heating portion of the refractory metal body 15 15b. On the first and second usable conductors 13 and 14, a flux 18 is applied to prevent oxidation and improve wettability.

제1, 제2 절연층(41, 42)은, 상술한 스위치 소자(1)의 절연층(16)과 마찬가지로, 유리 등의 절연 재료를 적절하게 사용할 수 있다.As with the insulating layer 16 of the switch element 1 described above, an insulating material such as glass can be suitably used for the first and second insulating layers 41 and 42.

이와 같은 스위치 소자(40)에 의하면, 고융점 금속체(15)의 발열부(15b)에 중첩하여 제1, 제2 전극(11, 12) 및 제1, 제2 가용 도체(13, 14)가 배치되어 있기 때문에, 발열부(15b)의 발열에 의해 빠르게 제1, 제2 가용 도체(13, 14)를 용융시켜, 제1, 제2 전극(11, 12)을 단락시킬 수 있다. 이때, 스위치 소자(40)는 유리 등을 포함하는 제1, 제2 절연층(41, 42)을 개재하여, 발열부(15b)와 제1, 제2 전극(11, 12) 및 제1, 제2 가용 도체(13, 14)가 연속적으로 적층되어 있기 때문에, 발열부(15b)의 열을 효율적으로 전도시킬 수 있다.According to such a switch element 40, the first and second electrodes 11 and 12 and the first and second usable conductors 13 and 14 are superposed on the heat generating portion 15b of the refractory metal body 15, The first and second usable conductors 13 and 14 can be quickly melted by the heat generated by the heat generating portion 15b so that the first and second electrodes 11 and 12 can be short-circuited. At this time, the switch element 40 is electrically connected to the heat generating portion 15b, the first and second electrodes 11 and 12, the first and second electrodes 11 and 12 via the first and second insulating layers 41 and 42 including glass, Since the second usable conductors 13 and 14 are continuously laminated, the heat of the heat generating portion 15b can be efficiently conducted.

[고융점 금속체의 배치 : 변형예 2][Arrangement of high melting point metal body: Variation 2]

또한, 본 발명이 적용된 스위치 소자는, 절연 기판의 표면에 제1, 제2 전극을 형성하고, 절연 기판의 이면에 고융점 금속체를 형성함으로써, 고융점 금속체와 제1, 제2 전극을 중첩시켜도 된다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상술한 스위치 소자(1)와 마찬가지의 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 그 상세를 생략한다. 이 스위치 소자(50)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 절연 기판(10)의 이면(10f)의 서로 대향하는 측연(10d, 10e) 간에 걸쳐 고융점 금속체(15)가 형성된다. 또한, 스위치 소자(50)는, 제1, 제2 전극(11, 12)이 절연 기판(10)의 표면(10a)의 서로 대향하는 측연(10b, 10c)에 형성된다.The switch element to which the present invention is applied is characterized in that the first and second electrodes are formed on the surface of the insulating substrate and the refractory metal body is formed on the back surface of the insulating substrate so that the refractory metal body and the first and second electrodes It may be overlapped. In the following description, the same components as those of the above-described switch element 1 are denoted by the same reference numerals, and the details thereof are omitted. The switch element 50 has a refractory metal body 15 formed between the side edges 10d and 10e of the back surface 10f of the insulating substrate 10 facing each other as shown in Fig. The first and second electrodes 11 and 12 are formed on the side edges 10b and 10c of the surface 10a of the insulating substrate 10 facing each other.

고융점 금속체(15)는 절연 기판(10)의 대략 중앙부에 있어서 제1 절연층(51)에 의해 피복되어 있다. 또한, 고융점 금속체(15)는 절연 기판(10)의 측연(10d, 10e)에, 각각 외부 접속 단자(15a)가 형성되어 있다. 또한, 고융점 금속체(15)는 제1, 제2 전극(11, 12)이 중첩되는 중간부가 양쪽 단부보다도 가늘게 형성됨으로써 고온으로 발열하는 발열부(15b)가 형성되어 있다.The refractory metal body 15 is covered with the first insulating layer 51 at a substantially central portion of the insulating substrate 10. The refractory metal body 15 has external connection terminals 15a formed on the side edges 10d and 10e of the insulating substrate 10 respectively. The refractory metal body 15 is formed with a heat generating portion 15b which is heated to a high temperature by forming the intermediate portion overlapping the first and second electrodes 11 and 12 to be thinner than both ends thereof.

제1, 제2 전극(11, 12)은, 절연 기판(10)의 측연(10b, 10c)에, 각각 외부 접속 단자(11a, 12a)가 형성되어 있다. 또한, 제1, 제2 전극(11, 12)은, 측연(10b, 10c)으로부터 절연 기판(10)의 표면(10a)의 대략 중앙부에 있어서 서로의 선단부(11b, 12b)가 근접됨과 함께 이격됨으로써, 개방되어 있다. 또한, 제1, 제2 전극(11, 12)은, 선단부(11b, 12b)를 제외하고, 제2 절연층(52)에 의해 피복되어 있다.The first and second electrodes 11 and 12 are formed with external connection terminals 11a and 12a on the side edges 10b and 10c of the insulating substrate 10 respectively. The tip portions 11b and 12b of the first and second electrodes 11 and 12 are adjacent to each other at substantially the center of the surface 10a of the insulating substrate 10 from the side edges 10b and 10c, And is open. The first and second electrodes 11 and 12 are covered with the second insulating layer 52 except for the tip portions 11b and 12b.

제2 절연층(52)에는, 일부에 개구부(52a)가 형성되어 있다. 그리고, 제1, 제2 전극(11, 12)은, 선단부(11b, 12b) 및 개구부(52a)에 접속용 땜납이 형성되고, 이 접속용 땜납에 의해 선단부(11b, 12b)와 개구부(52a) 사이에 걸쳐, 제2 절연층(52) 상에 제1, 제2 가용 도체(13, 14)를 지지하고 있다. 이에 의해, 제1, 제2 전극(11, 12)의 선단부(11b, 12b) 및 제1, 제2 가용 도체(13, 14)의 적어도 일부는, 고융점 금속체(15)의 발열부(15b)와 중첩되어 있다. 또한, 제1, 제2 가용 도체(13, 14) 상에는, 산화 방지, 습윤성의 향상 등을 위해, 플럭스(18)가 도포되어 있다.An opening 52a is formed in the second insulating layer 52 at a part thereof. The first and second electrodes 11 and 12 are formed with solder for connection in the distal end portions 11b and 12b and the opening portion 52a and the distal ends 11b and 12b and the openings 52a The first and second usable conductors 13 and 14 are supported on the second insulating layer 52. As a result, the tip portions 11b and 12b of the first and second electrodes 11 and 12 and at least a part of the first and second usable conductors 13 and 14 are electrically connected to the heating portion of the refractory metal body 15 15b. On the first and second usable conductors 13 and 14, a flux 18 is applied to prevent oxidation and improve wettability.

제1, 제2 절연층(51, 52)은, 상술한 스위치 소자(1)의 절연층(16)과 마찬가지로, 유리 등의 절연 재료를 적절하게 사용할 수 있다.As with the insulating layer 16 of the switch element 1 described above, an insulating material such as glass can be suitably used for the first and second insulating layers 51 and 52.

이와 같은 스위치 소자(50)에 의하면, 고융점 금속체(15)의 발열부(15b)에 중첩하여 제1, 제2 전극(11, 12) 및 제1, 제2 가용 도체(13, 14)가 배치되어 있기 때문에, 발열부(15b)의 발열에 의해 빠르게 제1, 제2 가용 도체(13, 14)를 용융시켜, 제1, 제2 전극(11, 12)을 단락시킬 수 있다. 이때, 스위치 소자(50)는 절연 기판(10)으로서, 세라믹 기판 등의 열전도성이 우수한 것을 사용함으로써, 고융점 금속체(15)를 제1, 제2 가용 도체(13, 14)가 형성된 면과 동일면에 형성한 경우와 동등하게 가열할 수 있기 때문에 바람직하다.According to such a switch element 50, the first and second electrodes 11 and 12 and the first and second usable conductors 13 and 14 are superimposed on the heat generating portion 15b of the refractory metal body 15, The first and second usable conductors 13 and 14 can be quickly melted by the heat generated by the heat generating portion 15b so that the first and second electrodes 11 and 12 can be short-circuited. At this time, the switch element 50 is made of a material having excellent thermal conductivity such as a ceramic substrate as the insulating substrate 10, so that the high melting point metal body 15 can be electrically connected to the surface of the first and second usable conductors 13 and 14 It is preferable that the heating can be performed in the same manner as in the case of forming on the same surface as the case of forming the electrode.

[가용 도체의 변형예][Modified examples of the usable conductor]

상술한 바와 같이, 제1, 제2 가용 도체(13, 14) 중 어느 하나 또는 전부는, 저융점 금속과 고융점 금속을 함유해도 된다. 고융점 금속층(60)은 Ag, Cu 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 등을 포함하고, 저융점 금속층(61)은 Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등을 포함한다. 이때, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 도 10의 (A)에 도시한 바와 같이, 내층으로서 고융점 금속층(60)이 형성되고, 외층으로서 저융점 금속층(61)이 형성된 가용 도체를 사용해도 된다. 이 경우, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 고융점 금속층(60)의 전체면이 저융점 금속층(61)에 의해 피복된 구조로 해도 되고, 서로 대향하는 한 쌍의 측면을 제외하고 피복된 구조이어도 된다. 고융점 금속층(60)이나 저융점 금속층(61)에 의한 피복 구조는, 도금 등의 공지의 성막 기술을 사용하여 형성할 수 있다.As described above, any one or all of the first and second usable conductors 13 and 14 may contain a low melting point metal and a high melting point metal. The refractory metal layer 60 includes Ag, Cu, or an alloy mainly composed of the refractory metal layer 60, and the low melting point metal layer 61 includes Pb-free solder containing Sn as a main component. At this time, as shown in Fig. 10 (A), the first and second usable conductors 13 and 14 are formed such that the refractory metal layer 60 is formed as an inner layer and the refractory metal layer 61 is formed as an outer layer A usable conductor may be used. In this case, the first and second usable conductors 13 and 14 may have a structure in which the whole surface of the refractory metal layer 60 is covered with the refractory metal layer 61, and a pair of opposing sides Or may be a coated structure. The coating structure of the high-melting-point metal layer 60 and the low-melting-point metal layer 61 can be formed using a known film-forming technique such as plating.

또한, 도 10의 (B)에 도시한 바와 같이, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 내층으로서 저융점 금속층(61)이 형성되고, 외층으로서 고융점 금속층(60)이 형성된 가용 도체를 사용해도 된다. 이 경우도, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 저융점 금속층(61)의 전체면이 고융점 금속층(60)에 의해 피복된 구조로 해도 되고, 서로 대향하는 한 쌍의 측면을 제외하고 피복된 구조이어도 된다.10 (B), the first and second usable conductors 13 and 14 have the low melting point metal layer 61 as the inner layer and the high melting point metal layer 60 as the outer layer A usable conductor may be used. In this case also, the first and second usable conductors 13 and 14 may have a structure in which the entire surface of the low melting point metal layer 61 is covered with the high melting point metal layer 60, But may be a coated structure.

또한, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 도 11에 도시한 바와 같이, 고융점 금속층(60)과 저융점 금속층(61)이 적층된 적층 구조로 해도 된다.11, the first and second usable conductors 13 and 14 may have a laminated structure in which a refractory metal layer 60 and a refractory metal layer 61 are laminated.

이 경우, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 도 11의 (A)에 도시한 바와 같이, 제1, 제2 전극(11, 12)에 지지되는 하층과, 하층 상에 적층되는 상층을 포함하는 2층 구조로 하여 형성되고, 하층으로 되는 고융점 금속층(60)의 상면에 상층으로 되는 저융점 금속층(61)을 적층해도 되고, 반대로 하층으로 되는 저융점 금속층(61)의 상면에 상층으로 되는 고융점 금속층(60)을 적층해도 된다. 혹은, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 도 11의 (B)에 도시한 바와 같이, 내층과 내층의 상하면에 적층되는 외층을 포함하는 3층 구조로 하여 형성해도 되고, 내층으로 되는 고융점 금속층(60)의 상하면에 외층으로 되는 저융점 금속층(61)을 적층해도 되고, 반대로 내층으로 되는 저융점 금속층(61)의 상하면에 외층으로 되는 고융점 금속층(60)을 적층해도 된다.In this case, as shown in Fig. 11A, the first and second usable conductors 13 and 14 are composed of a lower layer supported by the first and second electrodes 11 and 12, Melting metal layer 61 as a lower layer and a lower melting point metal layer 61 as an upper layer may be laminated on the upper surface of the lower melting point metal layer 60 as a lower layer. The refractory metal layer 60 serving as an upper layer may be laminated on the upper surface. Alternatively, the first and second usable conductors 13 and 14 may have a three-layer structure including an outer layer laminated on the upper and lower surfaces of the inner layer and the inner layer as shown in Fig. 11 (B) Melting metal layer 61 that is an outer layer may be laminated on the upper and lower surfaces of the refractory metal layer 60 that is the inner layer and the refractory metal layer 60 may be laminated on the upper and lower surfaces of the inner layer of the refractory metal layer 60 do.

또한, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 도 12에 도시한 바와 같이, 고융점 금속층(60)과 저융점 금속층(61)이 교대로 적층된 4층 이상의 다층 구조로 해도 된다. 이 경우, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 최외층을 구성하는 금속층에 의해, 전체면 또는 서로 대향하는 한 쌍의 측면을 제외하고 피복된 구조로 해도 된다.12, the first and second usable conductors 13 and 14 may have a multilayer structure of four or more layers in which the refractory metal layer 60 and the refractory metal layer 61 are alternately stacked . In this case, the first and second usable conductors 13 and 14 may be covered with the metal layer constituting the outermost layer except for the entire surface or a pair of opposite side surfaces.

또한, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 내층을 구성하는 저융점 금속층(61)의 표면에 고융점 금속층(60)을 스트라이프 형상으로 부분적으로 적층시켜도 된다. 도 13은 제1, 제2 가용 도체(13, 14)의 평면도이다.The first and second usable conductors 13 and 14 may partially laminate the refractory metal layer 60 in the form of a stripe on the surface of the refractory metal layer 61 constituting the inner layer. Fig. 13 is a plan view of the first and second usable conductors 13 and 14. Fig.

도 13의 (A)에 도시한 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 저융점 금속층(61)의 표면에, 폭 방향으로 소정 간격으로, 선 형상의 고융점 금속층(60)이 길이 방향으로 복수 형성됨으로써, 길이 방향을 따라서 선 형상의 개구부(62)가 형성되고, 이 개구부(62)로부터 저융점 금속층(61)이 노출되어 있다. 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 저융점 금속층(61)이 개구부(62)로부터 노출됨으로써, 용융한 저융점 금속과 고융점 금속의 접촉 면적이 증가하여, 고융점 금속층(60)의 침식 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.The first and second usable conductors 13 and 14 shown in Fig. 13A have a structure in which a line-shaped refractory metal layer 60 is formed on the surface of the low melting point metal layer 61 at predetermined intervals in the width direction A plurality of metal layers 61 are formed in the longitudinal direction to form linear openings 62 along the longitudinal direction and the low melting point metal layers 61 are exposed from the openings 62. The first and second usable conductors 13 and 14 are formed such that the low melting point metal layer 61 is exposed from the opening 62 to increase the contact area between the melted low melting point metal and the high melting point metal, It is possible to further improve the erosion performance. The openings 62 can be formed, for example, by subjecting the low-melting-point metal layer 61 to partial plating of a metal constituting the high-melting-point metal layer 60. [

또한, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 도 13의 (B)에 도시한 바와 같이, 저융점 금속층(61)의 표면에, 길이 방향으로 소정 간격으로, 선 형상의 고융점 금속층(60)을 폭 방향으로 복수 형성함으로써, 폭 방향을 따라서 선 형상의 개구부(62)를 형성해도 된다.13 (B), the first and second usable conductors 13 and 14 are formed on the surface of the low melting point metal layer 61 at a predetermined interval in the longitudinal direction, By forming a plurality of the metal layers 60 in the width direction, the linear openings 62 may be formed along the width direction.

또한, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 도 14에 도시한 바와 같이, 저융점 금속층(61)의 표면에 고융점 금속층(60)을 형성함과 함께, 고융점 금속층(60)의 전체면에 걸쳐 원형의 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.14, the first and second usable conductors 13 and 14 are formed by forming a refractory metal layer 60 on the surface of the refractory metal layer 61 and forming a refractory metal layer 60 on the surface of the refractory metal layer 60 And the low melting point metal layer 61 may be exposed from the opening 63. The low melting point metal layer 61 may be exposed through the opening 63. [ The opening 63 can be formed by, for example, applying a partial plating of a metal constituting the refractory metal layer 60 to the low melting point metal layer 61. [

제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 저융점 금속층(61)이 개구부(63)로부터 노출됨으로써, 용융한 저융점 금속과 고융점 금속의 접촉 면적이 증가하여, 고융점 금속의 침식 작용을 보다 촉진시켜 용단성을 향상시킬 수 있다.The first and second usable conductors 13 and 14 are formed by exposing the low melting point metal layer 61 from the opening 63 to increase the contact area between the low melting point metal and the melting point metal, The action can be further promoted and the solubility can be improved.

또한, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 도 15에 도시한 바와 같이, 내층으로 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. 이에 의해, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 용융하는 저융점 금속이 고융점 금속에 접하는 면적이 증대되므로, 보다 단시간에 저융점 금속이 고융점 금속을 용식할 수 있게 된다.15, the first and second usable conductors 13 and 14 are formed by forming a plurality of openings 64 in the refractory metal layer 60 serving as the inner layer and forming the refractory metal layer 60 The low melting point metal layer 61 may be formed using a plating technique or the like and filled in the opening portion 64. [ As a result, the first and second usable conductors 13 and 14 increase the area of the melting low-melting metal in contact with the high-melting-point metal, so that the low-melting-point metal can dissolve the high-melting-point metal in a shorter period of time.

또한, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 저융점 금속층(61)의 체적을, 고융점 금속층(60)의 체적보다도 많게 형성하는 것이 바람직하다. 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 고융점 금속체(15)에 의해 가열되는 것에 의해, 저융점 금속이 용융함으로써 고융점 금속을 용식하고, 이에 의해 빠르게 용융, 용단할 수 있다. 따라서, 제1, 제2 가용 도체(13, 14)는, 저융점 금속층(61)의 체적을, 고융점 금속층(60)의 체적보다도 많게 형성함으로써, 이 용식 작용을 촉진하여, 빠르게 제1, 제2 전극(11, 12) 간의 단락을 행할 수 있다.It is preferable that the volume of the low melting point metal layer 61 is larger than the volume of the high melting point metal layer 60 in the first and second usable conductors 13 and 14. The first and second usable conductors 13 and 14 are heated by the high-melting-point metal body 15 to melt the low-melting-point metal, thereby melting the high-melting-point metal, whereby the first and second usable conductors 13 and 14 can be rapidly melted and fused . Therefore, the first and second usable conductors 13 and 14 are formed so that the volume of the low melting point metal layer 61 is larger than the volume of the high melting point metal layer 60, Shorting between the second electrodes 11 and 12 can be performed.

1, 40, 50 : 스위치 소자
2 : 스위치
10 : 절연 기판
10a : 표면
10f : 이면
11 : 제1 전극
12 : 제2 전극
13 : 제1 가용 도체
14 : 제2 가용 도체
15 : 고융점 금속체
16 : 절연층
17 : 접속용 땜납
18 : 플럭스
19 : 접속부
20 : 커버 부재
21 : 측벽
22 : 천장면부
23 : 커버부 전극
30 : 경보 회로
31 : 경보기
32 : 기능 회로1, 40, 50: Switch element
2: Switch
10: Insulated substrate
10a: surface
10f:
11: first electrode
12: Second electrode
13: first usable conductor
14: second usable conductor
15: High melting point metal body
16: Insulation layer
17: Solder for connection
18: Flux
19: Connection
20: cover member
21: side wall
22: Ceiling surface
23: Cover electrode
30: Alarm circuit
31: Alarm
32: Functional circuit

Claims

An insulating substrate,
First and second electrodes formed on the insulating substrate in proximity to each other,
A first usable conductor mounted on the first electrode,
And a refractory metal body formed on the insulating substrate and having a melting point higher than that of the first usable conductor,
And a switch element for electrically connecting the first electrode and the second electrode via the molten conductor of the first usable conductor to short-circuit the first usable conductor by melting the first usable conductor by heat generated by energization of the refractory metal body, .

The method according to claim 1,
Wherein the refractory metal body melts the first usable conductor and short-circuits the first and second electrodes, and then is fused.

3. The method of claim 2,
Wherein the refractory metal body is fused by its own strip heat.

The method of claim 3,
And a second usable conductor is mounted on the second electrode.

The method according to claim 1,
Wherein the refractory metal body includes an electrode pattern laminated on a surface of the insulating substrate.

6. The method of claim 5,
Wherein the refractory metal body is a metal mainly composed of silver or copper.

The method according to claim 5 or 6,
Wherein the electrode pattern of the refractory metal body is formed with a heat generating portion that is relatively thin at a position close to the first usable conductor and generates heat locally at a high temperature by current concentration.

The method according to claim 1,
And the refractory metal body is covered with an insulating layer.

6. The method of claim 5,
And an insulating layer is formed between the refractory metal body and the insulating substrate.

10. The method according to claim 8 or 9,
Wherein the insulating layer comprises glass as a main component.

5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the refractory metal body is a foil or a wire mainly composed of copper or silver.

10. The method according to any one of claims 1 to 6, 8, 9,
Wherein the insulating substrate is a ceramic substrate.

10. The method according to any one of claims 1 to 6, 8, 9,
The first electrode on which the first usable conductor is mounted and the switch element to which the refractory metal body is connected.

10. The method according to any one of claims 1 to 6, 8, 9,
Wherein the first and second electrodes and the refractory metal body are arranged side by side on the same plane of the insulating substrate.

10. The method according to any one of claims 1 to 6, 8, 9,
Wherein the first and second electrodes on one surface of the insulating substrate are laminated on the refractory metal body with an insulating layer interposed therebetween.

10. The method according to any one of claims 1 to 6, 8, 9,
Wherein the first and second electrodes are disposed on one surface of the insulating substrate, the refractory metal body is disposed on the other surface of the insulating substrate, and at least the first usable conductor mounted on the first electrode, A switch element in which a high melting point metal body is superimposed.

10. The method according to any one of claims 1 to 6, 8, 9,
And the first usable conductor is solder.

The method according to claim 1,
Wherein the first usable conductor contains a low melting point metal and a high melting point metal,
Wherein the low melting point metal is melted by heat generation of the high melting point metal body to allow the high melting point metal to melt.

19. The method of claim 18,
Wherein the low melting point metal is solder,
Wherein the refractory metal is an alloy containing Ag, Cu or Ag or Cu as a main component.

19. The method of claim 18,
Wherein the first usable conductor has a structure in which the inner layer is the refractory metal and the outer layer is the covering structure of the low melting point metal.

19. The method of claim 18,
Wherein the first usable conductor has a structure in which the inner layer is the low melting point metal and the outer layer is the covering structure of the high melting point metal.

19. The method of claim 18,
Wherein the first usable conductor is a laminated structure in which the low melting point metal and the high melting point metal are laminated.

19. The method of claim 18,
Wherein the first usable conductor is a multilayer structure of four or more layers in which the low melting point metal and the high melting point metal are alternately laminated.

19. The method of claim 18,
Wherein the first usable conductor has an opening formed in the refractory metal formed on the surface of the low melting point metal constituting the inner layer.

19. The method of claim 18,
Wherein the first usable conductor includes a layer of the refractory metal having a plurality of openings and a layer of the refractory metal formed on the refractory metal layer, device.

26. The method according to any one of claims 18 to 25,
Wherein the first usable conductor has a volume of the low melting point metal larger than a volume of the high melting point metal.

The method according to any one of claims 1 to 6, 8, 9, 18 to 25,
And a flux is coated on the first usable conductor.

The method according to any one of claims 1 to 6, 8, 9, 18 to 25,
Wherein the first and second electrode surfaces are coated with one of Ni / Au plating, Ni / Pd plating, and Ni / Pd / Au plating.

The method according to any one of claims 1 to 6, 8, 9, 18 to 25,
And a cover member formed on the insulating substrate and protecting the inside,
Wherein the cover member has a cover electrode formed at a position overlapping with the first and second electrodes.

A switch unit which has first and second electrodes which are opened to each other and which are connected to an external circuit and on which at least one of the first and second electrodes is mounted and in which the first and second electrodes are short-
And a fuse having a melting point higher than the melting point of the usable conductor and connected to a functional circuit formed electrically independent of the switch portion,
Wherein the fuse is heated by the functional circuit to melt the usable conductor and short-circuit the first and second electrodes by the fused conductor of the usable conductor to operate the external circuit.

31. The method of claim 30,
Wherein the energization to the fuse is stopped by melting the metal body by its own string.

An operation circuit which has first and second electrodes which are opened to each other and on which at least one of the first and second electrodes is mounted and in which the first and second electrodes are short-
A fuse having a melting point higher than a melting point of the usable conductor and electrically connected to the operating circuit; and a control circuit having a function circuit in which the fuse is connected in series to a power source,
The fuse is melted by the heat generated when the fuse blows in accordance with an overcurrent flowing when the functional circuit malfunctions and the first and second electrodes are short-circuited by the molten conductor of the usable conductor, Alarm circuit to operate.