KR20170055447A

KR20170055447A - Protection element and mounted body

Info

Publication number: KR20170055447A
Application number: KR1020167036525A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 요네다
Original assignee: 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2017-05-19
Also published as: CN106796857B; TWI676199B; JP6437253B2; CN106796857A; TW201621952A; JP2016062649A; WO2016039208A1; KR102523229B1

Abstract

리튬 이온 이차 전지 등의 고정격화에 대응하여, 정격을 향상시킬 수 있는 소형의 보호 소자 및 회로 기판에 보호 소자가 실장된 실장체를 제공한다.
절연 기판 (10) 과, 절연 기판 (10) 에 배치된 발열체 (11) 와, 발열체 (11) 와 전기적으로 접속된 발열체 인출 전극 (13) 과, 외부 회로와 접속되는 1 쌍의 단자부 (20) 를 갖고, 1 쌍의 단자부 (20) 사이가 용단됨으로써 외부 회로의 전류 경로를 차단하는 가용 도체 (15) 를 구비한다.Provided is a small-sized protection element capable of improving the rating in response to a constant tangling of a lithium ion secondary battery or the like, and a mounting body in which a protection element is mounted on a circuit board.
A heating element 11 disposed on the insulating substrate 10; a heating element lead-out electrode 13 electrically connected to the heating element 11; a pair of terminal portions 20 connected to an external circuit; And a usable conductor 15 which cuts off the current path of the external circuit when the pair of terminal portions 20 is fused.

Description

PROTECTION ELEMENT AND MOUNTED BODY}

본 발명은, 전류 경로 상에 실장되고, 발열체의 발열에 수반하여 가용 도체를 용단시킴으로써 당해 전류 경로를 차단하는 보호 소자, 및 회로 기판에 보호 소자가 실장된 실장체에 관한 것이다.The present invention relates to a protection element mounted on an electric current path to cut off a current path by melting a usable conductor in accordance with heat generation of a heating element, and a mounting body on which a protection element is mounted on a circuit board.

본 출원은, 일본에 있어서 2014년 9월 12일에 출원된 일본 특허출원 번호 특원 2014-186881을 기초로서 우선권을 주장하는 것이고, 이 출원은 참조됨으로써, 본 출원에 원용된다. This application is based upon and claims the benefit of priority from Japanese Patent Application No. 2014-186881 filed on September 12, 2014, the entirety of which is incorporated herein by reference.

충전하여 반복 이용할 수 있는 이차 전지의 대부분은, 배터리 팩으로 가공되어 유저에게 제공된다. 특히 중량 에너지 밀도가 높은 리튬 이온 이차 전지에 있어서는, 유저 및 전자 기기의 안전을 확보하기 위해서, 일반적으로 과충전 보호, 과방전 보호 등의 몇 가지 보호 회로를 배터리 팩에 내장하고, 소정 경우에 배터리 팩의 출력을 차단하는 기능을 갖고 있다. Most of the secondary batteries that can be charged and used repeatedly are processed into battery packs and provided to the user. Particularly, in a lithium ion secondary battery having a high weight energy density, in order to secure the safety of users and electronic equipment, some protection circuits such as overcharge protection and over discharge protection are generally incorporated in the battery pack, Quot ;, and " output "

이러한 종류의 보호 소자에서는, 배터리 팩에 내장된 FET 스위치를 사용하여 출력의 ON/OFF 를 실시함으로써, 배터리 팩의 과충전 보호 또는 과방전 보호 동작을 실시한다. 그러나, 어떠한 원인으로 FET 스위치가 단락 파괴된 경우, 뇌 서지 등이 인가되어 순간적인 대전류가 흐른 경우, 혹은 배터리 셀의 수명에 의해 출력 전압이 이상하게 저하하거나, 반대로 과대 이상 전류를 출력한 경우라도, 배터리 팩이나 전자 기기는 발화 등의 사고로부터 보호되어야만 한다. 그래서, 이와 같은 상정할 수 있는 어떠한 이상 상태에 있어서, 배터리 셀의 출력을 안전하게 차단하기 위해서, 외부로부터의 신호에 의해 전류 경로를 차단하는 기능을 갖는 보호 소자로 이루어지는 보호 소자가 이용된다.In this type of protection device, an output is turned ON / OFF using an FET switch built in the battery pack to perform overcharge protection or over-discharge protection operation of the battery pack. However, even when the FET switch is short-circuited for some reason, an instantaneous large current flows due to a brain surge or the like, or an output voltage abnormally decreases due to the life of the battery cell, or an over- Battery packs or electronic devices must be protected from accidents such as ignition. Therefore, in order to safely shut off the output of the battery cell in such an abnormal state that can be assumed, a protection element composed of a protection element having a function of cutting off the current path by an external signal is used.

이와 같은 리튬 이온 이차 전지 등 용도의 보호 회로의 보호 소자로서, 특허문헌 1 에 기재되어 있는 바와 같이, 보호 소자 내부에 발열체를 갖고, 이 발열체에 의해 전류 경로 상의 가용 도체를 용단하는 구조가 일반적으로 이용되고 있다.As described in Patent Document 1, as a protection element for a protection circuit for applications such as a lithium ion secondary battery, a structure is known in which a heating element is provided inside a protection element and the usable conductor on the current path is fused by the heating element. .

본 발명의 관련 기술로서, 도 26(A)(B) 에 보호 소자 (100) 를 나타낸다. 보호 소자 (100) 는, 절연 기판 (101) 과, 절연 기판 (101) 에 적층되고, 유리 등의 절연 부재 (102) 로 덮인 발열체 (103) 와, 절연 기판 (101) 의 양단 (兩端) 에 형성된 1 쌍의 전극 (104a, 104b) 과, 절연 부재 (101) 상에 발열체 (103) 와 중첩되도록 적층된 발열체 인출 전극 (105) 과, 양단이 1 쌍의 전극 (104a, 104b) 에 각각 접속되고, 중앙부가 발열체 인출 전극 (105) 에 접속된 가용 도체 (106) 를 구비한다. As a related art of the present invention, a protective element 100 is shown in Figs. 26A and 26B. The protection element 100 includes an insulating substrate 101, a heat generating element 103 which is laminated on the insulating substrate 101 and is covered with an insulating member 102 such as glass, A pair of electrodes 104a and 104b formed on the insulating member 101 and a heating element lead-out electrode 105 laminated on the insulating member 101 so as to overlap the heating element 103; And a usable conductor 106 connected to the heating-element lead-out electrode 105 at the center thereof.

발열체 인출 전극 (105) 의 일단은, 제 1 발열체 전극 (107) 에 접속된다. 또, 발열체 (103) 의 타단은, 제 2 발열체 전극 (108) 에 접속된다. 또한, 보호 소자 (100) 는, 가용 도체 (106) 의 산화 방지를 위해서, 가용 도체 (106) 상의 대략 전체면에 플럭스 (111) 가 도포되어 있다. 또, 보호 소자 (100) 는, 내부를 보호하기 위해서 커버 부재를 절연 기판 (101) 상에 재치 (載置) 해도 된다. One end of the heating-element lead-out electrode 105 is connected to the first heating-element electrode 107. The other end of the heating element 103 is connected to the second heating element electrode 108. The protection element 100 is coated with the flux 111 on the substantially entire surface of the usable conductor 106 in order to prevent the usable conductor 106 from being oxidized. Further, the protection element 100 may be placed on the insulating substrate 101 to protect the inside thereof.

이와 같은 보호 소자 (100) 는, 절연 기판 (101) 의 표면에 형성된 1 쌍의 전극 (104a, 104b) 이, 절연 기판의 측면에 형성된 도전 스루홀 (109) 을 통하여, 절연 기판 (101) 의 이면에 형성된 외부 접속 전극 (110) 과 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 보호 소자 (100) 는, 리튬 이온 이차 전지 등 용도 보호 회로의 기판 상에, 외부 접속 전극 (110) 이 접속됨으로써, 당해 보호 회로의 전류 경로의 일부를 구성한다.Such a protection element 100 has a structure in which a pair of electrodes 104a and 104b formed on the surface of an insulating substrate 101 are electrically connected to the insulating substrate 101 through a conductive through hole 109 formed in a side surface of the insulating substrate And is electrically connected to the external connection electrode 110 formed on the back surface. The protection element 100 constitutes a part of the current path of the protection circuit by connecting the external connection electrode 110 on the substrate of the protection circuit for use such as a lithium ion secondary battery.

일본 공개특허공보 2010-003665호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2010-003665

그런데, 최근 배터리와 모터를 사용한 HEV (Hybrid Electric Vehicle) 나 EV (Electric Vehicle) 가 급속히 보급되고 있다. HEV 나 EV 의 동력원으로는, 에너지 밀도와 출력 특성으로부터 리튬 이온 이차 전지가 사용되도록 되어 오고 있다. 또, 리튬 이온 이차 전지는, 전동 공구나 전동 어시스트 자전거, 항공기 등에 있어서도 실용이 개시되고 있다. 이러한 종류의 용도에서는, 고전압, 대전류가 필요로 된다. 이 때문에, 고전압, 대전류에 견딜 수 있는 전용 셀도 개발되고 있지만, 제조 비용상의 문제로부터 많은 경우 복수의 배터리 셀을 직렬, 병렬로 접속함으로써, 범용 셀을 사용하여 필요한 전압, 전류를 확보하고 있다.Recently, HEV (Hybrid Electric Vehicle) and EV (Electric Vehicle) using batteries and motors are rapidly spreading. Lithium ion secondary batteries have been used as power sources for HEVs and EVs because of their energy density and output characteristics. Lithium ion secondary batteries have also been put to practical use in power tools, electric assist bicycles, aircraft, and the like. In this kind of application, high voltage and large current are required. For this reason, although dedicated cells capable of withstanding high voltage and large current have been developed, in many cases, a plurality of battery cells are connected in series and in parallel to solve the problem of manufacturing cost, so that required voltage and current are secured by using general purpose cells.

이와 같은 리튬 이온 이차 전지 등의 대전류 용도에 있어서는, 보호 소자에 있어서도, 전류 정격의 추가적인 향상이 요구된다. 즉, 리튬 이온 이차 전지 등이 고전압화, 대전류화하는 한편, 보호 회로에 탑재되는 보호 소자가, 당해 고전압화, 고전류화에 대응한 정격을 구비하고 있지 않은 경우, 통상적인 사용 상태에 있어서 전류 경로 상의 가용 도체가 용단될 우려나, 보호 소자의 발열에 의해 접속 불량이나 주변의 소자 등에 악영향을 미칠 우려가 생긴다.In applications such as lithium ion secondary batteries and the like having a large current, it is required to further improve the current rating of the protection device. That is, when the lithium ion secondary battery or the like is made high-voltage and large-current, while the protection element mounted on the protection circuit does not have a rating corresponding to the high voltage and high current, It is feared that the usable conductor on the insulating layer may be fused, but there is a fear that the defective connection and the peripheral elements are adversely affected due to heat generation of the protective element.

그리고, 보호 소자 (100) 에 있어서도, 가용 도체에 의해 접속된 1 쌍의 전극 (104a, 104b) 간의 도통 저항은 전류 정격 향상에 응할 수 있을 정도로 충분히 낮출 수 있다 (예를 들어 1 mΩ 미만). Also in the protection element 100, the conduction resistance between the pair of electrodes 104a and 104b connected by the usable conductor can be sufficiently lowered (for example, less than 1 m?) So as to meet the improvement of the current rating.

그러나, 절연 기판 (101) 의 이면에 외부 접속 전극 (110) 을 형성하고, 1 쌍의 전극 (104a, 104b) 과 당해 외부 접속 전극 (110) 을 도전 스루홀 (109) 에 의해 접속하는 보호 소자 (100) 에 있어서는, 1 쌍의 전극 (104a, 104b) 의 각각과 외부 접속 전극 (110) 간의 도통 저항이 높아, 예를 들어 편측의 스루홀 (109) 만으로 0.5 ∼ 1.0 mΩ 이상이 되어, 도전 스루홀 내에 도체를 충전했다고 해도, 절연 기판측의 도통 저항을 낮추는 데는 한계가 있다. However, since the external connection electrode 110 is formed on the back surface of the insulating substrate 101 and the pair of electrodes 104a and 104b and the external connection electrode 110 are connected to each other through the conductive through holes 109, The connection resistance between the pair of electrodes 104a and 104b and the external connection electrode 110 is high and is 0.5 to 1.0 m? Or more only on one side of the through hole 109, Even if the conductor is filled in the through hole, there is a limit to lowering the conduction resistance on the insulating substrate side.

또, 예를 들어 UL 등의 안전 규격에 있어서, 퓨즈의 정격 전류를 정의하는 지표로서 디바이스 표면이나 단자의 온도 상승이 규정되고, 통전에 의해 스루홀이 가열됨으로써 단자나 디바이스 표면의 온도도 상승하는 것으로부터, 스루홀의 발열량분도 포함하여 안전 규격을 만족하도록 전류 정격을 설정해야 하여, 고정격화를 저해하는 요인이 되고 있었다.Further, for example, in a safety standard such as UL, an increase in the temperature of a device surface or a terminal is defined as an index for defining a rated current of a fuse, and a through hole is heated by energization, It is necessary to set the current rating so as to satisfy the safety standard including the amount of heating of the through hole, which has been a factor for hindering the static tangling.

또한, 전자 기기의 소형화, 고전류 정격화에 수반하여, 소형 또한 고전류 정격의 보호 소자가 요구되도록 되었다. In addition, with the miniaturization and high current rating of electronic devices, there has been a demand for a protective device with a small and high current rating.

그래서, 본 발명은, 리튬 이온 이차 전지 등의 고전압화, 대전류화, 및 전자 기기의 소형화, 고정격화에 대응해, 전류 정격을 향상시킬 수 있는 소형의 보호 소자 및 회로 기판에 보호 소자가 실장된 실장체를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a small-sized protection device capable of improving current rating in response to high voltage and large current of a lithium ion secondary battery, And to provide a mounting body.

상기 서술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련된 보호 소자는, 절연 기판과, 상기 절연 기판에 배치된 발열체와, 상기 발열체와 전기적으로 접속된 발열체 인출 전극과, 외부 회로와 접속되는 1 쌍의 단자부를 갖고, 상기 1 쌍의 단자부 사이가 용단됨으로써 상기 외부 회로의 전류 경로를 차단하는 가용 도체를 구비하는 것이다.In order to solve the above-described problems, a protection element according to the present invention is a protection element comprising: an insulating substrate; a heating element disposed on the insulating substrate; a heating element lead electrode electrically connected to the heating element; And an available conductor having a terminal portion and disconnecting the current path of the external circuit by melting the terminal between the pair of terminal portions.

또, 본 발명에 관련된 실장체는, 회로 기판에 보호 소자가 실장된 실장체에 있어서, 상기 보호 소자는, 절연 기판과, 상기 절연 기판에 배치된 발열체와, 상기 발열체와 전기적으로 접속된 발열체 인출 전극과, 외부 회로와 접속되는 1 쌍의 단자부를 갖고, 상기 1 쌍의 단자부 사이가 용단됨으로써 상기 외부 회로의 전류 경로를 차단하는 가용 도체를 구비하는 것이다. A mounting body according to the present invention is a mounting body in which a protection element is mounted on a circuit board. The protection element includes an insulating substrate, a heating element disposed on the insulating substrate, and a heating element electrically connected to the heating element And an available conductor which has an electrode and a pair of terminal portions connected to an external circuit and blocks the current path of the external circuit by melting the pair of terminal portions.

본 발명에 의하면, 절연 기판에 스루홀을 형성하여 가용 도체의 통전 경로를 외부 회로로 인출하는 것이 아니라, 가용 도체에 외부 회로와의 접속 단자가 되는 단자부가 형성되어 있으므로, 외부 회로와 가용 도체 간의 도통 저항이 가용 도체 그 자체의 저항값에 의해 정해져, 절연 기판측의 구성에 좌우되지 않는다. 따라서, 본 발명에 의하면, 소자 전체의 통전 경로를 저저항화하여, 용이하게 전류 정격의 향상을 도모할 수 있다. According to the present invention, since the through hole is formed in the insulating substrate so that the conductive path of the usable conductor is not drawn out to the external circuit but the terminal portion serving as the connection terminal with the external circuit is formed in the usable conductor, The conduction resistance is determined by the resistance value of the usable conductor itself and does not depend on the constitution of the insulating substrate side. Therefore, according to the present invention, the current path of the entire device can be made low resistance, and the current rating can be easily improved.

도 1(A) 는 보호 소자의 상면측을 나타내는 외관 사시도이고, 도 1(B) 는 보호 소자의 저면측을 나타내는 외관 사시도이다.
도 2(A) 는 보호 소자의 커버 부재를 생략하고 나타내는 평면도, 도 2(B) 는 도 2(A) 에 나타내는 보호 소자의 A-A' 단면도이다.
도 3(A) 는 가용 도체의 용단 후의 보호 소자를 커버 부재를 생략하고 나타내는 평면도, 도 3(B) 는 도 3(A) 에 나타내는 보호 소자의 A-A' 단면도이다.
도 4 는, 보호 소자의 제조 공정을 나타내는 사시도이고, (A) 는 절연 기판, (B) 는 절연 기판에 가용 도체가 끼워 맞춰진 상태, (C) 는 가용 도체에 플럭스가 형성된 상태, (D) 는 커버 부재가 설치된 상태를 나타낸다.
도 5 는, 보호 소자가 접속된 배터리 팩의 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 보호 소자의 회로 구성을 나타내는 도면이고, (A) 는 가용 도체의 용단 전, (B) 는 가용 도체의 용단 후를 나타낸다.
도 7 은, 본 발명이 적용된 보호 소자의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 8(A) 는 복수의 용단부가 형성된 가용 도체를 구비하는 보호 소자를 커버 부재를 생략하고 나타내는 평면도이고, 도 8(B) 는 도 8(A) 에 나타내는 보호 소자의 A-A' 단면도이다.
도 9 는, 복수의 용단부를 구비하는 가용 도체의 제조 공정을 설명하기 위한 평면도이고, (A) 는 용단부의 양측을 단자부에서 일체로 지지한 것, (B) 는 용단부의 편측을 단자부에서 일체로 지지한 것을 나타낸다.
도 10 은, 복수의 용단부가 형성된 가용 도체를 구비하는 보호 소자의 제조 공정을 나타내는 사시도이고, (A) 는 절연 기판, (B) 는 절연 기판에 가용 도체가 끼워 맞춰진 상태, (C) 는 가용 도체에 플럭스가 형성된 상태, (D) 는 커버 부재가 설치된 상태를 나타낸다.
도 11(A) 는 복수의 가용 도체를 구비하는 보호 소자를 커버 부재를 생략하고 나타내는 평면도이고, 도 11(B) 는 도 11(A) 에 나타내는 보호 소자의 A-A' 단면도이다.
도 12(A) 는 단자부를 절연 기판의 표면측으로 돌출시킨 보호 소자의 상면측을 나타내는 외관 사시도이고, 도 12(B) 는 보호 소자의 저면측을 나타내는 외관 사시도이다.
도 13(A) 는 복수의 용단부가 형성된 가용 도체를 구비하고, 단자부를 절연 기판의 표면측으로 돌출시킨 보호 소자를 커버 부재를 생략하고 나타내는 평면도이고, 도 13(B) 는 도 13(A) 에 나타내는 보호 소자의 A-A' 단면도이다.
도 14 는, 복수의 용단부가 형성된 가용 도체를 구비하고, 단자부를 절연 기판의 표면측으로 돌출시킨 보호 소자의 제조 공정을 나타내는 사시도이고, (A) 는 절연 기판, (B) 는 절연 기판에 가용 도체 및 외부 접속 단자가 접속된 상태, (C) 는 가용 도체에 플럭스가 형성된 상태, (D) 는 커버 부재가 설치된 상태를 나타낸다.
도 15 는 발열체를 절연 기판의 이면측에 형성한 보호 소자를 나타내는 단면도이고, (A) 는 단자부를 절연 기판의 이면측으로 돌출시킨 보호 소자를 나타내며, (B) 는 단자부를 절연 기판의 표면측으로 돌출시킨 보호 소자를 나타낸다.
도 16 은 발열체를 절연 기판의 내부에 형성한 보호 소자를 나타내는 단면도이고, (A) 는 단자부를 절연 기판의 이면측으로 돌출시킨 보호 소자를 나타내며, (B) 는 단자부를 절연 기판의 표면측으로 돌출시킨 보호 소자를 나타낸다.
도 17 은 절연 기판의 표면에 있어서 발열체와 가용 도체를 인접시킨 보호 소자를 나타내는 도면이고, (A) 는 커버 부재를 생략하고 나타내는 평면도, (B) 는 (A) 에 나타내는 보호 소자의 A-A' 단면도이다.
도 18 은, 고융점 금속층과 저융점 금속층을 갖고, 피복 구조를 구비하는 가용 도체를 나타내는 사시도이고, (A) 는 저융점 금속층을 내층으로 하여 고융점 금속층으로 피복한 구조를 나타내고, (B) 는 고융점 금속층을 내층으로 하여 저융점 금속층으로 피복한 구조를 나타낸다.
도 19 는, 고융점 금속층과 저융점 금속층의 적층 구조를 구비하는 가용 도체를 나타내는 사시도이고, (A) 는 상하 2 층 구조, (B) 는 내층 및 외층의 3 층 구조를 나타낸다.
도 20 은, 고융점 금속층과 저융점 금속층의 다층 구조를 구비하는 가용 도체를 나타내는 단면도이다.
도 21 은, 고융점 금속층에 선상의 개구부가 형성되어 저융점 금속층이 노출되어 있는 가용 도체를 나타내는 평면도이고, (A) 는 길이 방향을 따라 개구부가 형성된 것, (B) 는 폭 방향을 따라 개구부가 형성된 것이다.
도 22 는, 고융점 금속층에 원형의 개구부가 형성되어 저융점 금속층이 노출되어 있는 가용 도체를 나타내는 평면도이다.
도 23 은, 고융점 금속층에 원형의 개구부가 형성되어, 내부에 저융점 금속이 충전된 가용 도체를 나타내는 평면도이다.
도 24 는, 고융점 금속에 의해 둘러싸인 저융점 금속이 노출된 가용 도체를 나타내는 사시도이다.
도 25 는 도 24 에 나타내는 가용 도체가 접속된 보호 소자를 나타내는 도면이고, (A) 는 커버 부재를 생략하고 나타내는 평면도, (B) 는 (A) 에 나타내는 보호 소자의 A-A' 단면도이다.
도 26 은, 종래의 보호 소자를 커버 부재를 생략하고 나타내는 도면이고, (A) 는 평면도, (B) 는 (A) 의 A-A' 단면도이다. Fig. 1 (A) is an external perspective view showing a top surface side of a protection element, and Fig. 1 (B) is an external perspective view showing a bottom surface side of a protection element.
2 (A) is a plan view showing the protection element with the cover member omitted, and FIG. 2 (B) is a cross-sectional view taken along the line AA 'of the protection element shown in FIG.
3 (A) is a plan view showing a protective element after fusing of a usable conductor with the cover member omitted, and FIG. 3 (B) is a cross-sectional view taken along line AA 'of FIG.
Fig. 4 is a perspective view showing a manufacturing process of a protection device, Fig. 4 (A) is an insulating substrate, Fig. 4 (B) is a state in which a usable conductor is fitted to an insulating substrate, Shows a state in which the cover member is installed.
5 is a diagram showing a circuit configuration example of a battery pack to which a protection element is connected.
Fig. 6 is a diagram showing a circuit configuration of the protection element, in which (A) shows the state before the releasing of the usable conductor, and (B) shows the state after the fusing of the usable conductor.
7 is a plan view showing a modification of the protection device to which the present invention is applied.
Fig. 8A is a plan view showing a protection element including a usable conductor provided with a plurality of fuse-terminals, with the cover member omitted, and Fig. 8B is a cross-sectional view taken along line AA 'of Fig.
Fig. 9 is a plan view for explaining a manufacturing process of a fusible conductor having a plurality of fusing ends. Fig. 9 (A) is a side view of the fusing part, .
(A) is an insulating substrate, (B) shows a state in which a usable conductor is fitted to an insulating substrate, (C) shows a state in which a usable conductor (D) shows a state in which a cover member is installed.
Fig. 11A is a plan view showing a protective element having a plurality of usable conductors without the cover member, and Fig. 11B is a cross-sectional view taken along line AA 'of Fig. 11A.
FIG. 12A is an external perspective view showing a top surface side of a protective element in which a terminal portion protrudes toward the surface side of an insulating substrate, and FIG. 12B is an external perspective view showing a bottom surface side of the protective element.
Fig. 13 (A) is a plan view showing a protective element in which a terminal portion is protruded toward the surface side of an insulating substrate, with a cover member being omitted, Fig. 13 (B) Sectional view taken along the line AA 'of the protection device.
14 is a perspective view showing a manufacturing process of a protection element in which a terminal portion is protruded toward the surface side of an insulating substrate, Fig. 14 (A) is an insulating substrate, and Fig. 14 (C) shows a state in which a flux is formed in the usable conductor, and (D) shows a state in which a cover member is provided.
Fig. 15 is a cross-sectional view showing a protective element formed on a back surface side of an insulating substrate; Fig. 15 (A) shows a protection element in which a terminal portion protrudes toward the back side of an insulating substrate; .
Fig. 16 is a cross-sectional view showing a protection element in which a heating element is formed inside an insulating substrate, Fig. 16 (A) is a protection element in which a terminal portion is protruded toward the back side of an insulating substrate, Protection device.
Fig. 17 is a plan view showing a protective element in which a heating element and a usable conductor are adjacent to each other on a surface of an insulating substrate, Fig. 17 (A) to be.
Fig. 18 is a perspective view showing a usable conductor having a covering structure and having a refractory metal layer and a refractory metal layer, Fig. 18 (A) showing a structure in which a refractory metal layer is covered with a refractory metal layer, Shows a structure in which a refractory metal layer is covered with a low melting point metal layer as an inner layer.
Fig. 19 is a perspective view showing an available conductor having a laminated structure of a refractory metal layer and a refractory metal layer. Fig. 19 (A) shows a three-layer structure of an upper and lower two-layer structure and Fig. 19 (B) shows a three-layer structure of an inner layer and an outer layer.
20 is a cross-sectional view showing an available conductor having a multilayer structure of a refractory metal layer and a refractory metal layer.
Fig. 21 is a plan view showing a usable conductor in which a line-shaped opening is formed in the refractory metal layer and the low melting point metal layer is exposed, Fig. 21 (A) .
22 is a plan view showing a usable conductor in which a round opening is formed in the high melting point metal layer and the low melting point metal layer is exposed.
23 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.
24 is a perspective view showing a usable conductor in which a low melting point metal surrounded by a high melting point metal is exposed.
Fig. 25 is a view showing a protective element to which a usable conductor shown in Fig. 24 is connected, Fig. 25 (A) is a plan view showing the cover member omitted, and Fig. 25 (B) is a sectional view taken along line AA 'of Fig.
Fig. 26 is a plan view of a conventional protection element omitting a cover member, and Fig. 26 (B) is a cross-sectional view taken along line AA 'of Fig.

이하, 본 발명이 적용된 보호 소자, 및 실장체에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은, 이하의 실시형태에만 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 여러 가지 변경이 가능한 것은 물론이다. 또, 도면은 모식적인 것이고, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 경우가 있다. 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작해 판단해야할 것이다. 또, 도면 상호간에 있어서도 서로의 치수 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a protection element and a mounting body to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and it goes without saying that various modifications are possible within the scope of the present invention. In addition, the drawings are schematic, and the ratios and the like of the respective dimensions may be different from the reality. The specific dimensions and the like should be judged based on the following description. Needless to say, the drawings also include portions having different dimensional relationships or ratios with each other.

[보호 소자의 구성][Configuration of Protection Device]

도 1, 도 2 에 본 발명이 적용된 보호 소자 (1) 를 나타낸다. 도 1(A) 는 보호 소자 (1) 의 상면측을 나타내는 외관 사시도이고, 도 1(B) 는 보호 소자 (1) 의 저면측을 나타내는 외관 사시도이다. 도 2(A) 는 보호 소자 (1) 의 커버 부재를 생략하고 나타내는 평면도이고, 도 2(B) 는 도 2(A) 에 나타내는 A-A' 단면도이다. 또, 도 3 은 가용 도체의 용단 후에 있어서의 보호 소자 (1) 의 커버 부재를 생략하고 나타내는 평면도이고, 도 3(B) 는 도 3(A) 에 나타내는 A-A' 단면도이다. 보호 소자 (1) 는, 절연 기판 (10) 과, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 적층되고, 절연 부재 (12) 로 덮인 발열체 (11) 와, 절연 부재 (12) 상에 발열체 (11) 와 중첩되도록 적층된 발열체 인출 전극 (13) 과, 절연 기판 (10) 의 서로 대향하는 1 쌍의 측가장자리에 끼워 맞춰지고, 중앙부가 발열체 인출 전극 (13) 에 접속된 가용 도체 (15) 와, 가용 도체 (15) 가 형성된 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 을 덮는 커버 부재 (19) 를 구비한다. 1 and 2 show a protection element 1 to which the present invention is applied. 1 (A) is an external perspective view showing the upper surface side of the protection element 1, and Fig. 1 (B) is an external perspective view showing a bottom surface side of the protection element 1. Fig. 2 (A) is a plan view showing the cover element of the protection element 1, and FIG. 2 (B) is a cross-sectional view along the line A-A 'in FIG. Fig. 3 is a plan view showing the cover element of the protective element 1 after the fusing of the usable conductor is omitted, and Fig. 3 (B) is a cross-sectional view along the line A-A 'in Fig. The protection element 1 includes an insulating substrate 10 and a heating element 11 laminated on the surface 10a of the insulating substrate 10 and covered with an insulating member 12 and a heating element 11 And an available conductor 15 fitted to a pair of side edges opposed to each other of the insulating substrate 10 and connected at its center to the heating element lead electrode 13, And a cover member 19 covering the surface 10a of the insulating substrate 10 on which the usable conductor 15 is formed.

보호 소자 (1) 는, 소형 또한 고전류 정격의 보호 소자를 실현하는 것이고, 예를 들어 절연 기판 (10) 의 치수로서 1 변의 길이가 3 ∼ 6 ㎜ 정도로 소형이면서, 소자 전체의 저항값이 0.5 ∼ 1 mΩ, 30 ∼ 60 A 정격으로 고정격화가 도모되어 있다. 또한, 본 발명은, 모든 사이즈, 저항값 및 전류 정격을 구비하는 보호 소자에 적용할 수 있는 것은 물론이다. The protection element 1 realizes a protective element with a small and high current rating. For example, the insulating substrate 10 has a small size of one side of about 3 to 6 mm, 1 mΩ, and 30 to 60 A rated at a constant magnification. Needless to say, the present invention can be applied to a protection device having all sizes, resistance values, and current ratings.

절연 기판 (10) 은, 예를 들어 방형상 (方形狀) 으로 형성되고, 알루미나, 유리세라믹스, 멀라이트, 지르코니아 등의 절연성을 갖는 부재에 의해 형성된다. 그 외, 유리에폭시 기판, 페놀 기판 등의 프린트 배선 기판에 사용되는 재료를 사용해도 되지만, 가용 도체 (15) 의 용단 시의 온도에 유의할 필요가 있다.The insulating substrate 10 is formed, for example, in a rectangular shape, and is formed by a member having an insulating property such as alumina, glass ceramic, mullite, or zirconia. In addition, a material used for a printed wiring board such as a glass epoxy substrate or a phenol substrate may be used, but it is necessary to pay attention to the temperature at the time of melting the usable conductor 15.

발열체 (11) 는, 통전하면 발열하는 도전성을 갖는 부재이고, 예를 들어 니크롬, W, Mo, Ru 등 또는 이들을 포함하는 재료로 이루어진다. 발열체 (11) 는, 이들의 합금 혹은 조성물, 화합물의 분상체를 수지 바인더 등과 혼합하고, 페이스트상으로 한 것을 절연 기판 (10) 에 적층된 절연 부재 (12) 상에 스크린 인쇄 기술을 사용하여 패턴 형성하고, 소성하는 등에 의해 형성할 수 있다. The heating element 11 is a conductive member that generates heat when energized, and is made of, for example, nichrome, W, Mo, Ru, or the like or a material containing them. The heat generating element 11 is formed by mixing a powder of the alloy or the composition thereof with a resin binder or the like and forming the paste into a paste on the insulating member 12 laminated on the insulating substrate 10 by using a screen printing technique, Forming, firing, and the like.

또, 발열체 (11) 는 절연 부재 (12) 에 의해 피복되고, 절연 부재 (12) 를 개재하여 발열체 인출 전극 (13) 및 발열체 인출 전극 (13) 과 접속된 가용 도체 (15) 와 대향된다. 절연 부재 (12) 는, 발열체 (11) 의 보호 및 절연을 도모함과 함께, 발열체 (11) 의 열을 효율적으로 가용 도체 (15) 에 전하기 위해서 형성되고, 예를 들어 유리층으로 이루어진다. 보호 소자 (1) 는, 발열체 (11) 가 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 적층된 절연 부재 (12) 상에 형성됨과 함께, 절연 부재 (12) 로 피복됨으로써, 발열체 (11) 의 열을 효율적으로 가용 도체 (15) 에 전할 수 있다. 또한, 보호 소자 (1) 는, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 발열체 (11) 를 적층하고, 발열체 (11) 의 표면을 절연 부재 (12) 에 의해 피복해도 된다. The heating element 11 is covered by the insulating member 12 and opposed to the usable conductor 15 connected to the heating element lead electrode 13 and the heating element lead electrode 13 through the insulating member 12. The insulating member 12 is formed in order to protect and insulate the heating element 11 and efficiently transmit the heat of the heating element 11 to the usable conductor 15 and is made of a glass layer, for example. The protection element 1 is formed by forming the heating element 11 on the insulating member 12 laminated on the surface 10a of the insulating substrate 10 and covering the insulating member 12 with the insulating member 12, The heat can be efficiently transferred to the usable conductor 15. The protective element 1 may be formed by laminating the heating element 11 on the surface 10a of the insulating substrate 10 and covering the surface of the heating element 11 with the insulating member 12. [

또, 발열체 (11) 는, 일단이 발열체 인출 전극 (13) 과 접속되고, 타단이 발열체 전극 (16) 과 접속되어 있다. 발열체 인출 전극 (13) 은, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 상에 형성됨과 함께 발열체 (11) 와 접속된 하층부 (13a) 와, 발열체 (11) 와 대향해 절연 부재 (12) 상에 적층됨과 함께 가용 도체 (15) 와 접속되는 상층부 (13b) 를 갖는다. 이로써, 발열체 (11) 는, 발열체 인출 전극 (13) 을 개재하여 가용 도체 (15) 와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 발열체 인출 전극 (13) 은, 절연 부재 (12) 를 개재하여 발열체 (11) 에 대향 배치됨으로써, 가용 도체 (15) 를 용융시킴과 함께, 용융 도체를 응집하기 쉽게 할 수 있다. One end of the heating element 11 is connected to the heating-element lead-out electrode 13, and the other end thereof is connected to the heating-element electrode 16. The heating element lead-out electrode 13 is formed on the surface 10a of the insulating substrate 10 and has a lower layer portion 13a connected to the heating element 11 and a lower layer portion 13b connected to the heating member 11 on the insulating member 12 And an upper layer portion 13b which is laminated and connected to the usable conductor 15. As a result, the heating element 11 is electrically connected to the usable conductor 15 via the heating-element lead-out electrode 13. The heating element lead-out electrode 13 is disposed opposite to the heating element 11 via the insulating member 12, so that the usable conductor 15 can be melted and the molten conductor can be easily agglomerated.

또, 발열체 전극 (16) 은, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 상에 형성되고, 도전층이 형성된 스루홀 (17) 을 통하여 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 에 형성된 외부 접속 단자 (18) 와 연속되어 있다.The heating element electrode 16 is formed on the surface 10a of the insulating substrate 10 and is connected to the external connection terminal 16 formed on the back surface 10b of the insulating substrate 10 through the through hole 17 in which the conductive layer is formed. (18).

이들 발열체 인출 전극 (13) 및 발열체 전극 (16) 은, 예를 들어 Ag 나 Cu 등의 도전 패턴에 의해 형성되고, 산화 방지 대책으로서 적절히, 표면에 Ni/Au 도금, Ni/Pd 도금, Ni/Pd/Au 도금 등의 보호막이 형성되어 있다. The surface of the heating-element lead-out electrode 13 and the heating-element electrode 16 are formed of a conductive pattern such as Ag or Cu. Ni / Au plating, Ni / Pd plating, Ni / A protective film such as Pd / Au plating is formed.

그리고, 보호 소자 (1) 는, 발열체 전극 (16), 발열체 (11), 발열체 인출 전극 (13) 및 가용 도체 (15) 에 이르는 발열체 (11) 로의 통전 경로가 형성된다. 또, 보호 소자 (1) 는, 발열체 전극 (16) 이 외부 접속 단자 (18) 를 개재하여 발열체 (11) 에 통전시키는 외부 회로와 접속되어, 당해 외부 회로에 의해 발열체 전극 (16) 과 가용 도체 (15) 에 걸치는 통전이 제어된다. The protection element 1 is provided with a conduction path to the heating element 11 leading to the heating element electrode 16, the heating element 11, the heating element lead-out electrode 13 and the usable conductor 15. [ The protection element 1 is connected to an external circuit through which the heating element electrode 16 is electrically connected to the heating element 11 through the external connection terminal 18 and the heating element electrode 16 and the usable conductor (15) is controlled.

또, 보호 소자 (1) 는, 가용 도체 (15) 가 발열체 인출 전극 (13) 과 접속 됨으로써, 발열체 (11) 로의 통전 경로의 일부를 구성한다. 따라서, 보호 소자 (1) 는, 가용 도체 (15) 가 용융하여, 외부 회로와의 접속이 차단되면, 발열체 (11) 로의 통전 경로도 차단되기 때문에, 발열을 정지시킬 수 있다.The protective element 1 is connected to the heating element lead-out electrode 13 so that the usable conductor 15 constitutes a part of the current conduction path to the heating element 11. [ Therefore, in the protection element 1, when the usable conductor 15 is melted and the connection to the external circuit is cut off, the conduction path to the heating element 11 is also cut off, so that the heating can be stopped.

[가용 도체][Available conductor]

절연 기판 (10) 의 서로 대향하는 1 쌍의 측가장자리에 끼워 맞춰짐과 함께, 중앙부가 발열체 인출 전극 (13) 에 접속된 가용 도체 (15) 는, 외부 회로와 접속되는 1 쌍의 단자부 (20) 를 갖고, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 발열체 인출 전극 (13) 과 접속된 중앙부가 용해되어, 발열체 인출 전극 (13) 과 단자부 (20) 사이가 용단됨으로써 외부 회로의 전류 경로를 차단하는 것이다. The usable conductors 15 that are fitted to a pair of mutually facing side edges of the insulating substrate 10 and connected to the heating element lead-out electrode 13 at the center are connected to a pair of terminal portions 20 3, the center portion connected to the heating-element lead-out electrode 13 is melted, and the heating-element lead-out electrode 13 and the terminal portion 20 are fused to cut off the current path of the external circuit.

가용 도체 (15) 는, 판상으로 형성되고, 양단부에 외부 회로와 접속되는 단자부 (20) 가 형성되어 있다. 가용 도체 (15) 는, 단자부 (20) 가, 보호 소자 (1) 가 실장되는 회로 기판의 랜드부와 접속됨으로써, 당해 회로 기판의 전류 경로의 일부를 구성하고, 용단됨으로써 전류 경로를 차단한다. The usable conductor 15 is formed in a plate shape and has terminal portions 20 connected to external circuits at both ends thereof. The terminal portion 20 is connected to the land portion of the circuit board on which the protection element 1 is mounted so as to constitute a part of the current path of the circuit board and cuts off the current path by being fused.

가용 도체 (15) 는, 중앙부가 접속용 땜납 등의 접합재에 의해 발열체 인출 전극 (13) 과 전기적, 기계적으로 접속되어 있다. 또, 가용 도체 (15) 는, 양단부가 절연 기판 (10) 의 측면을 따라 구부러짐으로써, 절연 기판 (10) 에 끼워 맞춰짐과 함께, 단자부 (20) 가 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 측을 향하게 되어 있다. 이로써, 보호 소자 (1) 는, 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 을 외부의 회로 기판에 대한 실장면이 되고, 가용 도체 (15) 의 1 쌍의 단자부 (20) 및 스루홀 (17) 을 통하여 발열체 전극 (16) 과 접속된 상기 외부 접속 단자 (18) 가, 회로 기판의 랜드부와 접속됨으로써, 외부 회로에 장착된다.The center of the usable conductor 15 is electrically and mechanically connected to the heating element lead-out electrode 13 by a bonding material such as solder for connection. Both ends of the conductor 15 are bent along the side surface of the insulating substrate 10 to be fitted to the insulating substrate 10 and the terminal portion 20 is fitted to the back surface 10b of the insulating substrate 10, As shown in Fig. As a result, the protection element 1 becomes a mounting surface for an external circuit board on the back surface 10b of the insulating substrate 10, and the pair of terminal portions 20 and the through holes 17 of the usable conductor 15, The external connection terminals 18 connected to the heating element electrodes 16 are connected to the land portions of the circuit board to be mounted on the external circuit.

보호 소자 (1) 는, 가용 도체 (15) 에 외부 회로와의 접속 단자가 되는 단자부 (20) 를 형성하고 있기 때문에, 전류 정격의 향상을 도모할 수 있다. 즉, 상기 서술한 바와 같이, 절연 기판에 가용 도체의 통전 경로를 외부 회로로 인출하는 표면 전극, 이면 전극, 및 표리면 전극을 연결하는 스루홀을 형성하는 구성에 있어서는, 스루홀이나 캐스틸레이션의 구멍 직경이나 구멍수의 제한이나, 도전 페이스트의 저항률이나 막두께의 제한에 의해, 가용 도체의 저항값 이하의 실현이 어려워, 전류의 고정격화가 곤란해진다. 또, 절연 기판에 형성한 가용 도체의 통전 경로의 저항을 낮추기 위해서 대면적화를 도모하면, 보호 소자 전체가 대형화해 버린다. Since the protective element 1 has the terminal portion 20 serving as a connection terminal to the external circuit in the usable conductor 15, it is possible to improve the current rating. That is, as described above, in the structure for forming the through-holes connecting the front electrode, the back electrode, and the front and back surface electrodes for drawing the conduction path of the usable conductor to the external circuit on the insulating substrate, It is difficult to achieve a resistance value less than the resistance value of the usable conductor due to the limitation of the hole diameter and the number of holes of the conductive paste and the resistivity of the conductive paste and the film thickness. In addition, if a large-sized circuit is provided to reduce the resistance of the conductive path of the usable conductor formed on the insulating substrate, the entire protective device becomes large.

한편, 보호 소자 (1) 는, 절연 기판 (10) 에 스루홀 등을 형성하여 가용 도체 (15) 의 통전 경로를 외부 회로로 인출하는 것이 아니라, 가용 도체 (15) 에 외부 회로와의 접속 단자가 되는 단자부 (20) 가 형성되어 있으므로, 외부 회로와 가용 도체 (15) 간의 도통 저항이 가용 도체 (15) 그 자체의 저항값에 의해 정해지고, 절연 기판 (10) 측의 구성에 좌우되지 않는다. 따라서, 보호 소자 (1) 에 의하면, 소자 전체의 통전 경로를 저저항화하여, 용이하게 전류 정격의 향상을 도모할 수 있다. 또, 보호 소자 (1) 에 의하면, 절연 기판 (10) 에 가용 도체 (15) 의 통전 경로를 형성할 필요가 없어, 소자 전체의 소형화를 도모할 수 있다. On the other hand, the protection element 1 is formed by forming a through hole or the like in the insulating substrate 10 so as not to lead out the energizing path of the usable conductor 15 to the external circuit but to connect the usable conductor 15 to the connecting terminal The conduction resistance between the external circuit and the usable conductor 15 is determined by the resistance value of the usable conductor 15 itself and does not depend on the configuration on the side of the insulating substrate 10 . Therefore, according to the protection element 1, the current path of the entire element can be reduced in resistance, and the current rating can be easily improved. According to the protection element 1, it is not necessary to form the energizing path of the usable conductor 15 on the insulating substrate 10, and the entire device can be miniaturized.

단자부 (20) 가 형성된 가용 도체 (15) 는, 예를 들어 판상의 가용 도체 (15) 의 양단부를 절곡시킴으로써 제조할 수 있다. 또한, 보호 소자 (1) 는, 단자부 (20) 를 개재하여 가용 도체 (15) 와 외부 회로가 접속되기 때문에, 절연 기판 (10) 에 별도 외부 회로와의 접속용 전극을 형성하지 않아도 된다.The usable conductor 15 in which the terminal portion 20 is formed can be manufactured, for example, by bending both ends of the plate-like usable conductor 15. The protective element 1 is connected to the external circuit via the terminal portion 20 via the usable conductor 15 and therefore it is not necessary to form an electrode for connection with an external circuit in the insulating substrate 10 separately.

[끼워 맞춤 오목부][Fitting recess]

또, 절연 기판 (10) 은, 가용 도체 (15) 의 단자부 (20) 가 끼워 맞춰지는 1 쌍의 측가장자리부에 끼워 맞춤 오목부 (21) 가 형성되어 있다. 보호 소자 (1) 는, 절연 기판 (10) 에 끼워 맞춤 오목부 (21) 를 형성함으로써, 회로 기판에의 실장 면적이 넓어지지도 않고, 또 가용 도체 (15) 의 끼워 맞춤 위치를 고정할 수 있다. 또한, 끼워 맞춤 오목부 (21) 를 형성함으로써, 보호 소자 (1) 의 제조 프로세스에 있어서 절연 기판 (10) 을 다면 형성 기판 대응으로 할 수 있어, 생산성 향상 및 가공 비용의 저감에도 기여할 수 있다. The insulating substrate 10 is formed with a fitting concave portion 21 in a pair of side edge portions to which the terminal portion 20 of the usable conductor 15 is fitted. The protection element 1 can fix the fitting position of the usable conductor 15 without increasing the mounting area on the circuit board by forming the fitting concave portion 21 in the insulating substrate 10 . In addition, by forming the fitting concave portion 21, the insulating substrate 10 can be made to correspond to the multi-surface forming substrate in the manufacturing process of the protection element 1, thereby contributing to the improvement of the productivity and the reduction of the processing cost.

[가용 도체의 층 구성][Layer composition of usable conductor]

여기서, 보호 소자 (1) 는, 외부 회로의 전류 경로 상에 장착되는 것이고, 전류 정격의 향상을 도모함과 함께, 긴급 시 등에는 발열체 (11) 의 발열에 의해 신속하게 가용 도체 (15) 가 용단되어, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 필요가 있다. 그래서, 가용 도체 (15) 는, 저저항화에 의한 전류 정격의 향상, 및 발열체 (11) 의 발열에 의한 용단 시간 단축의 양립을 도모하기 위해, 저융점 금속층과 고융점 금속층을 함유하는 것이 바람직하다.Here, the protection element 1 is mounted on the current path of the external circuit and improves the current rating. In addition, in the case of an emergency, the heating element 11 is quickly heated by the heating element 11, Therefore, it is necessary to cut off the current path of the external circuit. Therefore, the usable conductor 15 preferably contains a low-melting-point metal layer and a high-melting-point metal layer in order to achieve both the improvement of the current rating due to the low resistance and the shortening of the melting time due to the heat generation of the heating element 11 Do.

고융점 금속으로는, Ag, Cu 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 등이고, 리플로우로에 의해 기판 실장을 실시하는 경우에 있어서도 용융되지 않는 높은 융점을 갖는 것이 바람직하다. 저융점 금속으로는, 땜납이나, Sn 을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등을 사용하는 것이 바람직하다. 저융점 금속의 융점은, 반드시 리플로우로의 온도보다 높을 필요는 없고, 200 ℃ 정도에서 용융되어도 된다. As the refractory metal, Ag, Cu, an alloy mainly composed of them, and the like, it is preferable to have a high melting point which does not melt even when the substrate is mounted by reflow furnace. As the low melting point metal, it is preferable to use solder or Pb-free solder containing Sn as a main component. The melting point of the low melting point metal is not necessarily higher than the reflow temperature, and may be melted at about 200 캜.

고융점 금속과 저융점 금속을 함유함으로써, 보호 소자 (1) 를 리플로우 실장 등에 의해 회로 기판에 실장하는 경우에, 실장 온도가 저융점 금속의 용융 온도를 초과하여 저융점 금속이 용융되어도, 고융점 금속이 저융점 금속의 외부로의 유출을 억제하여, 가용 도체 (15) 의 형상을 유지해 전류 정격이나 용단 시간의 변동을 방지할 수 있다. 또, 용융 시에는, 저융점 금속이 용융하는 것에 의해, 고융점 금속을 용식 (땜납 침식) 함으로써, 고융점 금속의 융점 이하의 온도에서 신속하게 용융할 수 있다. 또한, 가용 도체 (15) 는, 후에 설명하는 바와 같이 여러 가지 구성에 의해 형성할 수 있다. When the protection element 1 is mounted on the circuit board by reflow soldering or the like by containing the high melting point metal and the low melting point metal, even if the mounting temperature exceeds the melting temperature of the low melting point metal and the low melting point metal is melted, The melting point metal can inhibit the outflow of the low melting point metal to the outside and the shape of the usable conductor 15 can be maintained to prevent fluctuation of the current rating and the melting time. Further, at the time of melting, melting of the low melting point metal enables melting at a temperature not higher than the melting point of the high melting point metal by melting (melting soldering) the high melting point metal. In addition, the usable conductor 15 can be formed by various structures as will be described later.

또, 가용 도체 (15) 는, 내층이 되는 저융점 금속층에 고융점 금속층이 적층되어 구성함으로써, 종래의 납계 고융점 땜납을 사용한 가용 도체에 비해 전기 저항률이 절반 이하로 낮아지고, 그 결과 전류 정격을 크게 할 수 있다.The permissible conductor 15 is formed by laminating the refractory metal layer on the refractory metal layer serving as the inner layer. As a result, the electrical resistivity is lowered to half or less as compared with the usable conductor using the conventional lead-based refractory solder, Can be increased.

또, 가용 도체 (15) 는, 저융점 금속을 고융점 금속에 의해 피복하는 구성으로 함으로써, 단자부 (20) 를 형성하여 실장용 땜납을 개재하여 회로 기판에 접속한 경우에도, 당해 실장용 땜납에 의한 용융을 억제할 수 있다. 예를 들어, 납 등의 가용 도체를 납 프리 땜납을 개재하여 실장한 경우, 가용 도체는, 납 프리 땜납을 구성하는 주석에 의해 리플로우 온도인 250 ℃ 정도에서 용이하게 용융되어, 가용 도체가 용단되어 버린다. 이 점, 가용 도체 (15) 는, 저융점 금속이 고융점 금속에 의해 피복되어 있기 때문에, 리플로우 온도에 노출된 경우에도, 실장용 땜납에 의한 용융이 억제되어, 용단이나 변형을 방지할 수 있다. In addition, when the terminal portion 20 is formed and connected to the circuit board through the solder for mounting, the solder 15 is formed so as to cover the low melting point metal with a refractory metal, Can be suppressed. For example, when a usable conductor such as lead is mounted through a lead-free solder, the usable conductor is easily melted at a reflow temperature of about 250 DEG C by tin constituting the lead-free solder, . In this regard, since the low melting point metal is covered with the high melting point metal, the melting point of the soldering iron 15 is suppressed even when exposed to the reflow temperature, have.

또한, 가용 도체 (15) 는, 보호 소자 (1) 가 장착된 전기 계통에 이상하게 높은 전압이 순간적으로 인가되는 서지에 대한 내성 (내펄스성) 을 향상시킬 수 있다. 즉, 가용 도체 (15) 는, 예를 들어 100 A 의 전류가 수 msec 흐른 경우에까지 용단되어서는 안된다. 이 점, 극히 단시간에 흐르는 대전류는 도체의 표층을 흐르므로 (표피 효과), 가용 도체 (15) 는, 외층으로서 저항값이 낮은 Ag 도금 등의 고융점 금속층을 형성함으로써, 서지에 의해 인가된 전류를 흘리기 쉽고, 자기 발열에 의한 용단을 방지할 수 있다. 따라서, 가용 도체 (15) 는, 종래의 땜납 합금으로 이루어지는 퓨즈에 비해, 대폭적으로 서지에 대한 내성을 향상시킬 수 있다.Further, the usable conductor 15 can improve the resistance (resistance to impulse) to surges to which an abnormally high voltage is momentarily applied to the electric system on which the protection element 1 is mounted. That is, the usable conductor 15 should not be fused until, for example, a current of 100 A flows for a few milliseconds. In this regard, since the high current flowing in a very short time flows in the surface layer of the conductor (skin effect), the conductor 15 can be formed by forming a refractory metal layer such as Ag plating having a low resistance value as an outer layer, So that it is possible to prevent melting by self heating. Therefore, the usable conductor 15 can significantly improve the resistance to surge as compared with a conventional fuse made of a solder alloy.

[방열 전극] [Heat dissipating electrode]

또, 보호 소자 (1) 는, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 제 1 방열 전극 (23) 이 형성되어 있다. 제 1 방열 전극 (23) 은, 가용 도체 (15) 가 끼워 맞춰지는 절연 기판 (10) 의 1 쌍의 측가장자리 근방에 형성되고, 가용 도체 (15) 와 접속됨으로써 단자부 (20) 의 근방에 있어서의 가용 도체 (15) 의 열을 효율적으로 흡수하는 것이다. 제 1 방열 전극 (23) 은, 예를 들어 Ag 나 Cu 등의 전극 재료를 사용하여 형성할 수 있고, 접속용 땜납 등의 접속 재료를 개재하여 가용 도체 (15) 와 접속되어 있다. The protection element 1 has a first radiation electrode 23 formed on the surface 10a of the insulating substrate 10. The first radiating electrode 23 is formed in the vicinity of a pair of side edges of the insulating substrate 10 to which the usable conductor 15 is fitted and is connected to the usable conductor 15, The heat of the usable conductor 15 of the semiconductor device 10 is efficiently absorbed. The first radiation electrode 23 can be formed using an electrode material such as Ag or Cu, and is connected to the usable conductor 15 via a connection material such as solder for connection.

제 1 방열 전극 (23) 을 형성함으로써, 보호 소자 (1) 는, 가용 도체 (15) 의 단자부 (20) 의 근방에 있어서의 열을 절연 기판 (10) 측으로 방열시켜, 가용 도체 (15) 의 발열 영역을 발열체 인출 전극 (13) 과 접속된 중앙부에 집중시킨다. 이로써, 가용 도체 (15) 는, 용단 부위가 중앙부로 한정되어, 신속하게 전류 경로를 차단할 수 있다. 또, 가용 도체 (15) 는, 과전류에 수반하는 자기 발열 차단 시에 아크 방전을 수반하는 경우에도, 발열 부위가 한정됨으로써, 폭발적인 용단 및 용융 도체의 비산을 방지할 수 있어, 절연 특성을 저해하지 않는다. The protection element 1 can radiate the heat in the vicinity of the terminal portion 20 of the usable conductor 15 to the side of the insulating substrate 10 and prevent the usability of the usable conductor 15 The heat generating region is concentrated in the central portion connected to the heating element lead-out electrode 13. [ Thereby, the usable conductor 15 is limited to the central portion of the fusing part, and the current path can be quickly cut off. In addition, even when the soldering conductor 15 is accompanied by an arc discharge at the time of interruption of self heat generation accompanying the overcurrent, the heat generating region is limited, so that the explosive melting and scattering of the molten conductor can be prevented, Do not.

이 경우, 절연 기판 (10) 은, 가용 도체 (15) 의 열을 방열하기 위해서 이용되고, 열전도성이 양호한 세라믹 기판이 바람직하게 사용된다. 또, 가용 도체 (15) 를 제 1 방열 전극 (23) 에 접속하는 접착제로는, 도전성의 유무는 불문하고, 열전도성이 우수한 것이 바람직하다. In this case, the insulating substrate 10 is used for dissipating the heat of the usable conductor 15, and a ceramic substrate having good thermal conductivity is preferably used. It is preferable that the adhesive for connecting the usable conductor 15 to the first radiating electrode 23 is excellent in thermal conductivity, regardless of whether or not it is conductive.

제 1 방열 전극 (23) 은, 스루홀 (24) 을 통하여 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 에 형성된 제 2 방열 전극 (25) 과 접속되어 있다. 스루홀 (24) 은, 열전도성이 우수한 도전 재료 등에 의해 열전도층이 형성되어 있다. 또, 제 2 방열 전극 (25) 은, 제 1 방열 전극 (23) 과 동일한 재료에 의해 형성할 수 있다. 제 1 방열 전극 (23) 과 연속하는 스루홀 (24) 및 제 2 방열 전극 (25) 을 형성함으로써, 보호 소자 (1) 는, 더욱 효율적으로 가용 도체 (15) 의 열을 방열할 수 있다. 또한, 제 2 방열 전극 (25) 은, 외부 회로의 전류 경로를 구성하는 것이 아니라, 외부 회로와 접속되어 있을 필요는 없지만, 효율적으로 방열하는 데에 있어 가용 도체 (15) 의 단자부 (20) 와 함께 외부 회로와 접속해도 된다.The first radiating electrode 23 is connected to the second radiating electrode 25 formed on the back surface 10b of the insulating substrate 10 through the through hole 24. [ The through hole 24 is formed of a conductive material having excellent thermal conductivity or the like. The second radiation electrode 25 can be formed of the same material as the first radiation electrode 23. The protection element 1 can more efficiently dissipate the heat of the usable conductor 15 by forming the through holes 24 and the second radiation electrode 25 which are continuous with the first radiation electrode 23. The second radiation electrode 25 does not constitute a current path for an external circuit but need not be connected to an external circuit. However, in order to efficiently dissipate heat, the second radiation electrode 25 is provided with the terminal portion 20 of the usable conductor 15 Or may be connected to an external circuit.

[플럭스] [Flux]

또, 가용 도체 (15) 는, 외층인 고융점 금속층 또는 저융점 금속층의 산화 방지와, 용단 시의 산화물 제거 및 땜납의 유동성 향상을 위해서, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 가용 도체 (15) 의 표리면 전체면에 플럭스 (27) 를 도포해도 된다. 플럭스 (27) 를 도포함으로써, 저융점 금속 (예를 들어 땜납) 의 젖음성을 높임과 함께, 저융점 금속이 용해되고 있는 동안의 산화물을 제거하고, 고융점 금속 (예를 들어 은) 으로의 침식 작용을 이용하여 속용단성 (速溶斷性) 을 향상시킬 수 있다.2, in order to prevent oxidation of the high-melting-point metal layer or the low-melting-point metal layer as the outer layer and to improve the flowability of the solder and the oxide at the time of melting the solder, The flux 27 may be applied to the entire surface of the substrate. By applying the flux 27, it is possible to increase the wettability of the low-melting-point metal (for example, solder), remove the oxide while the low-melting-point metal is dissolved, It is possible to improve fast solubility.

또, 플럭스 (27) 를 도포함으로써, 최외층인 고융점 금속층의 표면에, Sn 을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등의 산화 방지막을 형성한 경우에도, 당해 산화 방지막의 산화물을 제거할 수 있어, 고융점 금속층의 산화를 효과적으로 방지하여, 속용단성을 유지, 향상시킬 수 있다.Also, by applying the flux 27, even when an oxidation preventing film such as Pb-free solder containing Sn as a main component is formed on the surface of the refractory metal layer as the outermost layer, the oxide of the oxidation preventing film can be removed, Oxidation of the melting point metal layer is effectively prevented, and the fast-spinning ability can be maintained and improved.

[커버 부재][Cover member]

또, 보호 소자 (1) 는, 가용 도체 (15) 가 형성된 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 상에, 내부를 보호함과 함께 용융된 가용 도체 (15) 의 비산을 방지하는 커버 부재 (19) 가 장착되어 있다. 커버 부재 (19) 는, 각종 엔지니어링 플라스틱, 세라믹스 등의 절연성을 갖는 부재에 의해 형성할 수 있다. 커버 부재 (19) 는, 대향하는 1 쌍의 측벽 (19a) 이 형성되고, 이 측벽 (19a) 이 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 상에 설치됨과 함께, 개방된 2 측면으로부터 가용 도체 (15) 의 단자부 (20) 가 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 측으로 돌출되어 있다.The protection element 1 is formed on the surface 10a of the insulating substrate 10 on which the usable conductor 15 is formed and a cover member (not shown) for protecting the inside and preventing the scattering of the fused usable conductor 15 19 are mounted. The cover member 19 can be formed by a member having insulating properties such as various engineering plastics and ceramics. The cover member 19 is provided with a pair of opposing side walls 19a and the side wall 19a is provided on the surface 10a of the insulating substrate 10, 15 protrudes toward the back surface 10b side of the insulating substrate 10. The terminal portion 20 of the insulating substrate 10 is formed of a resin.

이 보호 소자 (1) 는, 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 측을 회로 기판을 향하여 실장된다. 이로써, 보호 소자 (1) 는, 가용 도체 (15) 가 커버 부재 (19) 에 의해 덮이기 때문에, 발열체 (11) 의 발열에 의한 용단 시나, 과전류에 의한 아크 방전의 발생을 수반하는 자기 발열 차단 시에 있어서도, 용융 금속이 커버 부재 (19) 에 의해 포착되어, 주위로의 비산을 방지할 수 있다. This protection element 1 is mounted on the back surface 10b side of the insulating substrate 10 toward the circuit board. As a result, the protective element 1 can be prevented from overheating due to heat generation of the heat generating element 11 or by self heat generation accompanied by occurrence of arc discharge due to an overcurrent, because the permissible conductor 15 is covered by the cover member 19. [ The molten metal is caught by the cover member 19 and scattering to the surroundings can be prevented.

[보호 소자의 제조 공정][Manufacturing process of protective device]

보호 소자 (1) 는, 이하의 공정에 의해 제조된다. 가용 도체 (15) 가 탑재되는 절연 기판 (10) 은, 도 4(A) 에 나타내는 바와 같이, 표면 (10a) 에 발열체 (11), 절연 부재 (12), 발열체 인출 전극 (13), 발열체 전극 (16) 및 1 쌍의 제 1 방열 전극 (23) 이 형성되어 있다. 또, 절연 기판 (10) 은, 이면 (10b) 에 스루홀 (17) 을 통하여 발열체 전극 (16) 과 연속되고 있는 외부 접속 단자 (18) 가 형성되어 있다. 도 4(B) 에 나타내는 바와 같이, 이 절연 기판 (10) 의 1 쌍의 측가장자리에 형성된 끼워 맞춤 오목부 (21) 에, 가용 도체 (15) 의 단자부 (20) 를 끼워 맞춤과 함께, 발열체 인출 전극 (13) 및 제 1 방열 전극 (23) 에 접속용 땜납 등의 접합재를 개재하여 가용 도체 (15) 를 접속한다. 이로써, 가용 도체 (15) 는, 단자부 (20) 의 선단부가 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 측으로 돌출된다. The protection element 1 is manufactured by the following process. 4A, the insulating substrate 10 on which the usable conductor 15 is mounted is formed on the surface 10a with a heating element 11, an insulating member 12, a heating element lead-out electrode 13, (16) and a pair of first radiation electrodes (23) are formed. The insulating substrate 10 is provided with an external connection terminal 18 connected to the heating element electrode 16 through the through hole 17 in the back surface 10b. The terminal portion 20 of the usable conductor 15 is fitted to the fitting concave portion 21 formed on the pair of side edges of the insulating substrate 10 and the heat generating portion The usable conductor 15 is connected to the lead electrode 13 and the first heat radiation electrode 23 via a bonding material such as solder for connection. The terminal portion 20 of the usable conductor 15 protrudes toward the back surface 10b side of the insulating substrate 10. [

이어서, 도 4(C) 에 나타내는 바와 같이, 가용 도체 (15) 상에는 플럭스 (27) 가 형성된다. 플럭스 (27) 가 형성됨으로써, 가용 도체 (15) 의 산화 방지, 젖음성의 향상을 도모하고, 신속하게 용단시킬 수 있다. 또, 플럭스 (27) 를 형성함으로써, 용융 금속의 절연 기판 (10) 에의 부착을 억제하여, 용단 후에 있어서의 절연성을 향상시킬 수 있다. Then, as shown in Fig. 4 (C), a flux 27 is formed on the usable conductor 15. By forming the flux 27, the oxidation of the usable conductor 15 can be prevented and the wettability can be improved, and the flux can be quickly fused. Further, by forming the flux 27, adhesion of molten metal to the insulating substrate 10 can be suppressed, and insulation after melting can be improved.

그리고, 도 4(D) 에 나타내는 바와 같이, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 상을 보호함과 함께, 가용 도체 (15) 의 용융 도체의 비산을 방지하는 커버 부재 (19) 가 탑재됨으로써 보호 소자 (1) 가 완성된다. 커버 부재 (19) 는, 대향하는 1 쌍의 측벽 (19a) 이 형성되고, 이 측벽 (19a) 이 표면 (10a) 상에 설치됨과 함께, 개방된 2 측면으로부터 가용 도체 (15) 의 단자부 (20) 가 이면 (10b) 측으로 도출되어 있다. 4 (D), a cover member 19 for protecting the surface 10a of the insulating substrate 10 and preventing scattering of the molten conductor of the usable conductor 15 is mounted The protection element 1 is completed. The cover member 19 is provided with a pair of opposing side walls 19a and the side walls 19a are provided on the surface 10a and the terminals 20 of the usable conductor 15 Is led to the back side 10b side.

이 보호 소자 (1) 는, 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 측을 회로 기판을 향하여 실장된다. 이로써, 보호 소자 (1) 는, 가용 도체 (15) 의 양 단자부 (20) 및 외부 접속 단자 (18) 가 회로 기판에 형성된 랜드부와 접속된다. This protection element 1 is mounted on the back surface 10b side of the insulating substrate 10 toward the circuit board. As a result, the protective element 1 is connected to the land portions where the both terminal portions 20 and the external connection terminals 18 of the usable conductor 15 are formed on the circuit board.

[보호 소자의 사용 방법] [How to use the protection device]

보호 소자 (1) 는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지의 배터리 팩 (30) 내의 회로에 장착되어 사용된다. 배터리 팩 (30) 은, 예를 들어 합계 4 개의 리튬 이온 이차 전지의 배터리 셀 (31 ∼ 34) 로 이루어지는 배터리 스택 (35) 을 갖는다. As shown in Fig. 5, the protection element 1 is used by being mounted on a circuit in the battery pack 30 of, for example, a lithium ion secondary battery. The battery pack 30 has, for example, a battery stack 35 composed of battery cells 31 to 34 of a total of four lithium ion secondary batteries.

배터리 팩 (30) 은, 배터리 스택 (35) 과, 배터리 스택 (35) 의 충방전을 제어하는 충방전 제어 회로 (40) 와, 배터리 스택 (35) 의 이상 시에 충전을 차단하는 본 발명이 적용된 보호 소자 (1) 와, 각 배터리 셀 (31 ∼ 34) 의 전압을 검출하는 검출 회로 (36) 와, 검출 회로 (36) 의 검출 결과에 따라 보호 소자 (1) 의 동작을 제어하는 전류 제어 소자 (37) 를 구비한다. The battery pack 30 includes a battery stack 35, a charge / discharge control circuit 40 for controlling charge and discharge of the battery stack 35, A detection circuit 36 for detecting the voltages of the respective battery cells 31 to 34 and a current control circuit 33 for controlling the operation of the protection element 1 in accordance with the detection results of the detection circuit 36. [ Device 37 as shown in FIG.

배터리 스택 (35) 은, 과충전 및 과방전 상태로부터 보호하기 위한 제어를 필요로 하는 배터리 셀 (31 ∼ 34) 이 직렬 접속된 것이고, 배터리 팩 (30) 의 정극 단자 (30a), 부극 단자 (30b) 를 통해 착탈 가능하게 충전 장치 (45) 에 접속되고, 충전 장치 (45) 로부터의 충전 전압이 인가된다. 충전 장치 (45) 에 의해 충전된 배터리 팩 (30) 의 정극 단자 (30a), 부극 단자 (30b) 를 배터리에 의해 동작하는 전자 기기에 접속시킴으로써, 이 전자 기기를 동작시킬 수 있다. The battery stack 35 is connected in series with battery cells 31 to 34 requiring control to protect against overcharging and overdischarging and is connected in series between the positive terminal 30a and the negative terminal 30b ), And a charging voltage from the charging device 45 is applied. The electronic device can be operated by connecting the positive electrode terminal 30a and the negative electrode terminal 30b of the battery pack 30 charged by the charging device 45 to the electronic device operated by the battery.

충방전 제어 회로 (40) 는, 배터리 스택 (35) 으로부터 충전 장치 (45) 로 흐르는 전류 경로에 직렬 접속된 2 개의 전류 제어 소자 (41, 42) 와, 이들 전류 제어 소자 (41, 42) 의 동작을 제어하는 제어부 (43) 를 구비한다. 전류 제어 소자 (41, 42) 는, 예를 들어 전계 효과 트랜지스터 (이하, FET 라고 부른다) 에 의해 구성되고, 제어부 (43) 에 의해 게이트 전압을 제어함으로써, 배터리 스택 (35) 의 전류 경로의 도통과 차단을 제어한다. 제어부 (43) 는, 충전 장치 (45) 로부터 전력 공급을 받아 동작하고, 검출 회로 (36) 에 의한 검출 결과에 따라, 배터리 스택 (35) 이 과방전 또는 과충전일 때, 전류 경로를 차단하도록 전류 제어 소자 (41, 42) 의 동작을 제어한다.The charging / discharging control circuit 40 includes two current control devices 41 and 42 connected in series to the current path from the battery stack 35 to the charging device 45, And a control unit 43 for controlling the operation. The current control devices 41 and 42 are constituted by, for example, a field effect transistor (hereinafter referred to as FET) and control the gate voltage by the control unit 43, And blocking. The control unit 43 operates in response to the supply of power from the charging device 45. The control unit 43 controls the current flowing through the battery stack 35 to shut off the current path when the battery stack 35 is overdischarged or overcharged, And controls the operation of the control elements 41 and 42.

보호 소자 (1) 는, 예를 들어 배터리 스택 (35) 과 충방전 제어 회로 (40) 사이의 충방전 전류 경로 상에 접속되고, 그 동작이 전류 제어 소자 (37) 에 의해 제어된다. The protection element 1 is connected, for example, on the charging / discharging current path between the battery stack 35 and the charge / discharge control circuit 40, and the operation thereof is controlled by the current control element 37.

검출 회로 (36) 는, 각 배터리 셀 (31 ∼ 34) 과 접속되어, 각 배터리 셀 (31 ∼ 34) 의 전압값을 검출하고, 각 전압값을 충방전 제어 회로 (40) 의 제어부 (43) 에 공급한다. 또, 검출 회로 (36) 는, 어느 1 개의 배터리 셀 (31 ∼ 34) 이 과충전 전압 또는 과방전 전압이 되었을 때에 전류 제어 소자 (37) 를 제어하는 제어 신호를 출력한다. The detection circuit 36 is connected to each of the battery cells 31 to 34 to detect the voltage value of each of the battery cells 31 to 34 and supplies the respective voltage values to the control section 43 of the charge / . The detection circuit 36 outputs a control signal for controlling the current control element 37 when any one of the battery cells 31 to 34 becomes an overcharge voltage or an overdischarge voltage.

전류 제어 소자 (37) 는, 예를 들어 FET 에 의해 구성되고, 검출 회로 (36) 로부터 출력되는 검출 신호에 의해, 배터리 셀 (31 ∼ 34) 의 전압값이 소정의 과방전 또는 과충전 상태를 초과하는 전압이 되었을 때, 보호 소자 (1) 를 동작시켜, 배터리 스택 (35) 의 충방전 전류 경로를 전류 제어 소자 (41, 42) 의 스위치 동작에 의하지 않고 차단하도록 제어한다. The current control element 37 is constituted by, for example, an FET, and the detection signal output from the detection circuit 36 causes the voltage value of the battery cells 31 to 34 to exceed the predetermined overdischarge or overcharge state The protection element 1 is operated to control the charging / discharging current path of the battery stack 35 to be shut off without depending on the switching operation of the current control elements 41 and 42. [

이상과 같은 구성으로 이루어지는 배터리 팩 (30) 에 있어서, 본 발명이 적용된 보호 소자 (1) 는, 도 6(A) 에 나타내는 바와 같은 회로 구성을 갖는다. 즉, 보호 소자 (1) 는, 발열체 인출 전극 (13) 을 개재하여 직렬 접속된 가용 도체 (15) 와, 가용 도체 (15) 의 접속점을 개재하여 통전하여 발열시키는 것에 의해 가용 도체 (15) 를 용융하는 발열체 (11) 로 이루어지는 회로 구성이다. 또, 보호 소자 (1) 에서는, 예를 들어 가용 도체 (15) 가 단자부 (20) 를 개재하여 배터리 팩 (30) 의 충방전 전류 경로 상에 직렬 접속되고, 발열체 (11) 가 전류 제어 소자 (37) 와 접속된다. 가용 도체 (15) 의 1 쌍의 단자부 (20) 중, 일방은 배터리 스택 (35) 의 개방단과 접속되고, 타방은 배터리 팩의 정극 단자 (30a) 측의 개방단과 접속된다. 또, 발열체 (11) 는, 발열체 인출 전극 (13) 을 개재하여 가용 도체 (15) 와 접속됨으로써 배터리 팩 (30) 의 충방전 전류 경로와 접속되고, 또 발열체 전극 (16) 및 외부 접속 단자 (18) 를 개재하여 전류 제어 소자 (37) 와 접속된다.In the battery pack 30 configured as described above, the protection device 1 to which the present invention is applied has a circuit configuration as shown in Fig. 6 (A). That is, the protective element 1 is electrically connected to the usable conductor 15 through the connection point between the usable conductor 15 connected in series via the heating element lead-out electrode 13 and the usable conductor 15, And a heating element 11 which melts. In the protection element 1, for example, the usable conductor 15 is connected in series on the charging / discharging current path of the battery pack 30 via the terminal portion 20, and the heating element 11 is connected to the current control element 37). One of the pair of terminal portions 20 of the usable conductor 15 is connected to the open end of the battery stack 35 and the other is connected to the open end of the positive terminal 30a of the battery pack. The heating element 11 is connected to the usable conductor 15 via the heating element lead-out electrode 13 to be connected to the charging and discharging current path of the battery pack 30 and also connected to the heating element electrode 16 and the external connecting terminal 18 to the current control element 37. [

이와 같은 보호 소자 (1) 가 실장된 실장체인 배터리 팩 (30) 의 회로 구성에 있어서, 보호 소자 (1) 는, 절연 기판 (10) 에 스루홀을 형성하여 가용 도체 (15) 의 통전 경로를 외부 회로로 인출하는 것이 아니라, 가용 도체 (15) 에 외부 회로와의 접속 단자가 되는 단자부 (20) 가 형성되어 있으므로, 외부 회로와 가용 도체 (15) 간의 도통 저항이 가용 도체 (15) 그 자체의 저항값에 의해 정해지고, 절연 기판 (10) 측의 구성에 좌우되지 않는다. 따라서, 보호 소자 (1) 에 의하면, 소자 전체의 통전 경로를 저저항화하여, 용이하게 전류 정격의 향상을 도모할 수 있다. 이로써, 배터리 팩 (30) 은, 보호 소자 (1) 가 소자 전체적으로 전류 정격이 향상되어, 대전류에 대응할 수 있다.In the circuit configuration of the battery pack 30 in which the protection element 1 is mounted, the protection element 1 is formed by forming a through hole in the insulating substrate 10 so that the conductive path of the usable conductor 15 Since the terminal portion 20 serving as a connection terminal to the external circuit is formed in the usable conductor 15 instead of being drawn out to the external circuit, the conduction resistance between the external circuit and the usable conductor 15 is not limited to the usable conductor 15 itself And does not depend on the constitution of the insulating substrate 10 side. Therefore, according to the protection element 1, the current path of the entire element can be reduced in resistance, and the current rating can be easily improved. Thus, in the battery pack 30, the current rating of the protection element 1 as a whole is improved, so that the battery pack 30 can cope with a large current.

또, 배터리 팩 (30) 은, 보호 소자 (1) 의 발열체 (11) 가 발열되면, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 가용 도체 (15) 가 용융하고, 그 젖음성에 의해 발열체 인출 전극 (13) 상으로 끌어당겨진다. 그 결과, 도 6(B) 에 나타내는 바와 같이, 보호 소자 (1) 는, 가용 도체 (15) 가 용단함으로써, 확실하게 전류 경로를 차단할 수 있다. 또, 가용 도체 (15) 가 용단함으로써 발열체 (11) 로의 급전 경로도 차단되기 때문에, 발열체 (11) 의 발열도 정지한다. 3, when the heating element 11 of the protection element 1 generates heat, the battery pack 30 melts the usable conductor 15 and the wettability of the heating element 11 on the heating element lead-out electrode 13 . As a result, as shown in Fig. 6 (B), the protective element 1 can reliably cut off the current path by melting the usable conductor 15. Fig. Further, since the feeding path to the heating element 11 is also cut off by the melting of the usable conductor 15, the heating of the heating element 11 also stops.

또한, 본 발명이 적용된 보호 소자 (1) 는, 리튬 이온 이차 전지의 배터리 팩에 사용하는 경우에 한정하지 않고, 전기 신호에 의한 전류 경로의 차단을 필요로 하는 여러 가지 용도에도 물론 적용 가능하다. In addition, the protection device 1 to which the present invention is applied is not limited to the case of being used for a battery pack of a lithium ion secondary battery, but may also be applied to various uses requiring interruption of a current path by an electric signal.

또, 보호 소자 (1) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 절연 기판 (10) 에 끼워 맞춤 오목부 (21) 를 형성하지 않고, 서로 대향하는 1 쌍의 측가장자리에 가용 도체 (15) 를 끼워 맞춰도 된다. 7, the protection recesses 21 are not formed in the insulating substrate 10, but the flexible conductors 15 are sandwiched between a pair of side edges opposed to each other, You can guess.

[병렬 타입/절연벽][Parallel type / insulation wall]

또, 본 발명이 적용된 보호 소자는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 단자부 (52) 사이에 복수의 용단부 (53) 가 병렬된 가용 도체 (51) 를 사용해도 된다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 보호 소자 (1) 와 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 상세를 생략한다. As shown in Fig. 8, a protective element to which the present invention is applied may use an available conductor 51 in which a plurality of fusing ends 53 are arranged in parallel between a pair of terminal portions 52. Fig. In the following description, the same components as those of the above-described protection element 1 are denoted by the same reference numerals, and the details thereof are omitted.

도 8 에 나타내는 보호 소자 (50) 는, 절연 기판 (10) 과, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 적층되고, 절연 부재 (12) 로 덮인 발열체 (11) 와, 절연 부재 (12) 상에 발열체 (11) 와 중첩되도록 적층된 발열체 인출 전극 (13) 과, 절연 기판 (10) 의 서로 대향하는 1 쌍의 측가장자리에 끼워 맞춰지고, 중앙부가 발열체 인출 전극 (13) 에 접속된 가용 도체 (51) 와, 가용 도체 (51) 가 형성된 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 을 덮는 커버 부재 (19) 를 구비한다. The protection element 50 shown in Fig. 8 includes an insulating substrate 10, a heating element 11 laminated on the surface 10a of the insulating substrate 10, covered with the insulating member 12, A heating element lead-out electrode 13 laminated on the heating element 11 so as to overlap with the heating element 11 and a heating coil 13 connected to a pair of side edges of the insulating substrate 10 facing each other, A conductor 51 and a cover member 19 covering the surface 10a of the insulating substrate 10 on which the usable conductor 51 is formed.

가용 도체 (51) 는, 판상으로 형성되고, 양단부에 외부 회로와 접속되는 단자부 (52) 가 형성되어 있다. 가용 도체 (51) 는, 단자부 (52) 가, 보호 소자 (50) 가 실장되는 회로 기판의 랜드부와 접속됨으로써, 당해 회로 기판의 전류 경로의 일부를 구성하고, 용단함으로써 전류 경로를 차단한다. 단자부 (52) 는, 절연 기판 (10) 의 측가장자리에 형성된 끼워 맞춤 오목부 (21) 에 끼워 맞춤으로써, 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 측을 향하게 되어 있다. The usable conductor 51 is formed in a plate shape, and terminal portions 52 connected to external circuits are formed at both ends. The terminal portion 52 of the usable conductor 51 is connected to the land portion of the circuit board on which the protection element 50 is mounted so as to constitute a part of the current path of the circuit board and cut off the current path by fusing. The terminal portion 52 is fitted to the fitting concave portion 21 formed on the side edge of the insulating substrate 10 so as to face the back surface 10b side of the insulating substrate 10.

또, 가용 도체 (51) 는, 1 쌍의 단자부 (52) 사이에 걸쳐서 복수의 용단부 (53) 가 형성되어 있다. 각 용단부 (53) 는, 접속용 땜납 등의 접합 부재를 개재하여 발열체 인출 전극 (13) 상에 접속되어 있다. 또한, 가용 도체 (51) 는, 상기 서술한 가용 도체 (15) 와 마찬가지로 저융점 금속층과 고융점 금속층을 함유하는 것이 바람직하고, 또 후에 설명하는 바와 같이 여러 가지 구성에 의해 형성할 수 있다.The fusible conductor 51 has a plurality of fusible end portions 53 extending between the pair of terminal portions 52. [ Each fusing end portion 53 is connected to a heating element lead-out electrode 13 via a joining member such as a connecting solder. The usable conductor 51 preferably contains a low-melting-point metal layer and a high-melting-point metal layer in the same manner as the above-mentioned usable conductor 15, and can be formed by various structures as will be described later.

이하에서는, 3 개의 용단부 (53A ∼ 53C) 가 병렬된 가용 도체 (51) 를 사용한 경우를 예로 설명한다. 도 8(A) 에 나타내는 바와 같이, 각 용단부 (53A ∼ 53C) 는, 단자부 (52) 사이에 걸쳐서 탑재됨으로써, 가용 도체 (51) 의 복수의 통전 경로를 구성한다. 그리고, 복수의 용단부 (53A ∼ 53C) 는, 발열체 (11) 의 열에 의해 용단되고, 모든 용단부 (53A ∼ 53C) 가 용단됨으로써, 단자부 (52) 사이에 걸치는 전류 경로를 차단한다.Hereinafter, the case where the usable conductors 51 in which the three fused ends 53A to 53C are arranged in parallel is used as an example. As shown in Fig. 8 (A), each fusing end portion 53A to 53C is mounted over the terminal portion 52, thereby constituting a plurality of current carrying paths of the fusible conductor 51. Fig. The plurality of fusing end portions 53A to 53C are fused by the heat of the heat generating element 11 and all the fusing end portions 53A to 53C are fused to cut off the current path extending between the terminal portions 52. [

또한, 가용 도체 (51) 는, 정격을 초과하는 전류가 통전하는 것에 의해 용단 할 때에도, 각 용단부 (53A ∼ 53C) 가 순차 용단하므로, 마지막에 남은 용단부 (53) 의 용단 시에 발생하는 아크 방전도 소규모의 것이 되어, 용융된 퓨즈 엘리먼트가 광범위에 걸쳐 비산하고, 비산한 금속에 의해 새롭게 전류 경로가 형성되거나, 혹은 비산한 금속이 단자나 주위의 전자 부품 등에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또, 가용 도체 (51) 는, 복수의 용단부 (53A ∼ 53C) 마다 용단되므로, 각 용단부 (53A ∼ 53C) 의 용단에 필요한 열에너지는 적어도 되어, 단시간에 차단할 수 있다. In addition, the permissible conductor 51, even when the current exceeding the rating is energized by melting the current, energizes the terminal ends 53A to 53C in sequence, It is possible to prevent the arc discharge from occurring on a small scale so that the melted fuse element is scattered over a wide range and the current path is newly formed by the scattered metal or that the scattered metal is adhered to the terminal, . Since the fusible conductor 51 is fused for each of the plurality of fusing parts 53A to 53C, the thermal energy required for fusing the fusing parts 53A to 53C is minimal and can be cut off in a short time.

가용 도체 (51) 는, 복수의 용단부 (53) 중, 하나의 용단부 (53) 의 일부 또는 전부의 단면적을 다른 용단부의 단면적보다 작게 함으로써, 상대적으로 고저항화해도 된다. 하나의 용단부 (53) 를 상대적으로 고저항화시킴으로써, 가용 도체 (51) 는, 정격을 초과하는 전류가 통전되면, 비교적 저저항의 용단부 (53) 로부터 많은 전류가 통전하여 용단되어 간다. 그 후, 남은 당해 고저항화된 용단부 (53) 에 전류가 집중되고, 마지막에 아크 방전을 수반하여 용단된다. 따라서, 가용 도체 (51) 는, 용단부 (53) 를 순차 용단시킬 수 있다. 또, 단면적이 작은 용단부 (53) 의 용단 시에 아크 방전이 발생하기 때문에, 용단부 (53) 의 체적에 따라 소규모의 것이 되어, 용융 금속의 폭발적인 비산을 방지할 수 있다. The usable conductor 51 may have a relatively high resistance by making the cross-sectional area of a part or the whole of one fusing end portion 53 smaller than the cross-sectional area of the other fusing end portion among the plurality of fusing end portions 53. By making the one fulcrum portion 53 relatively higher in resistance, the permissible conductor 51 becomes energized by energizing a large current from the fulcrum portion 53 having a relatively low resistance when a current exceeding the rated value is energized. Thereafter, the current is concentrated on the remaining high resistance end portion 53, and finally, the arc discharge is accompanied by melting. Therefore, the usable conductor 51 can gradually blow out the fusing end portion 53. In addition, arc discharge occurs at the time of fusing of the fusing end portion 53 having a small cross-sectional area, so that it is small in size depending on the volume of the fusing end portion 53, and explosive scattering of the molten metal can be prevented.

또, 가용 도체 (51) 는, 3 개 이상의 용단부를 형성함과 함께, 내측의 용단부를 마지막에 용단시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 가용 도체 (51) 는, 3 개의 용단부 (53A, 53B, 53C) 를 형성함과 함께, 가운데의 용단부 (53B) 를 마지막으로 용단시키는 것이 바람직하다. It is preferable that the usable conductor 51 forms three or more useless ends and finally fuses the inner useless ends. For example, as shown in Fig. 8, it is preferable that the fusible conductor 51 forms three fusing ends 53A, 53B, and 53C and finally fuses the fusing end 53B in the middle .

이 가용 도체 (51) 는, 정격을 초과하는 전류가 통전되면, 먼저 2 개의 용단부 (53A, 53C) 에 많은 전류가 흘러 자기 발열에 의해 용단된다. 용단부 (53A, 53C) 의 용단은 자기 발열에 의한 아크 방전을 수반하는 것이 아니기 때문에, 용융 금속의 폭발적인 비산도 없다.When a current exceeding the rating is applied to the usable conductor 51, a large amount of current flows first to the two fused ends 53A and 53C, and the usable conductor 51 is fused by self heat generation. Since the fusing of the fusing ends 53A and 53C does not involve arc discharge due to self heat generation, there is no explosion of molten metal.

이어서, 가운데의 용단부 (53B) 에 전류가 집중되어, 아크 방전을 수반하면서 용단된다. 이때, 가용 도체 (51) 는, 가운데의 용단부 (53B) 를 마지막으로 용단시킴으로써, 아크 방전이 발생해도, 용단부 (53B) 의 용융 금속을, 먼저 용단되어 있는 외측의 용단부 (53A, 53C) 에 의해 포착할 수 있다. 따라서, 용단부 (53B) 의 용융 금속의 비산을 억제하여, 용융 금속에 의한 쇼트 등을 방지할 수 있다. Then, a current is concentrated on the middle end portion 53B, and the arc is fired with arc discharge. At this time, the fusible conductor 51 finally fuses the middle fusing part 53B so that molten metal of the fusing end part 53B is fused to the outer fusing part 53A, 53C ). &Lt; / RTI > Therefore, scattering of the molten metal of the fusing end portion 53B can be suppressed, and short-circuit caused by molten metal can be prevented.

이때, 가용 도체 (51) 는, 3 개의 용단부 (53A ∼ 53C) 중, 내측에 위치하는 가운데의 용단부 (53B) 의 일부 또는 전부의 단면적을 외측에 위치하는 다른 용단부 (53A, 53C) 의 단면적보다 작게 함으로써, 상대적으로 고저항화하고, 이로써 가운데의 용단부 (53B) 를 마지막에 용단시켜도 된다. 이 경우도, 단면적을 상대적으로 작게 함으로써 마지막에 용단시키고 있기 때문에, 아크 방전도 용단부 (53B) 의 체적에 따라 소규모의 것이 되어, 용융 금속의 폭발적인 비산을 보다 억제할 수 있다. At this time, the usable conductor 51 has the other end portions 53A, 53C located outside of the cross-sectional area of a part or all of the fused end portion 53B located at the center among the three fused end portions 53A to 53C, It is possible to relatively increase the resistance, thereby finally fusing the middle fusing end 53B. In this case as well, since the cross-sectional area is made relatively small, the arc is finally fired, so that the arc discharge degree becomes small according to the volume of the fusing end portion 53B, and explosive scattering of the molten metal can be further suppressed.

[가용 도체의 제법][Preparation of usable conductor]

이와 같은 복수의 용단부 (53) 가 형성된 가용 도체 (51) 는, 예를 들어 도 9(A) 에 나타내는 바와 같이, 판상의 저융점 금속과 고융점 금속을 포함하는 판상체 (54) 의 중앙부 2 지점을 사각형상으로 타발한 후, 양단부를 절곡시킴으로써 제조할 수 있다. 가용 도체 (51) 는, 병렬하는 3 개의 용단부 (53A ∼ 53C) 의 양측이 단자부 (52) 에 의해 일체로 지지되어 있다. 또, 형성된 가용 도체 (51) 는, 단자부 (52) 를 구성하는 판상체와 용단부 (53) 를 구성하는 복수의 판상체를 접속시킴으로써 제조해도 된다. 또한, 도 9(B) 에 나타내는 바와 같이, 가용 도체 (51) 는, 병렬하는 3 개의 용단부 (53A ∼ 53C) 의 일단이 단자부 (52) 에 의해 일체로 지지되고, 타단에는 각각 단자부 (52) 가 형성된 것이어도 된다.As shown in Fig. 9 (A), for example, the usable conductor 51 in which the plurality of fusing ends 53 are formed is formed in the center portion of the plate-shaped body 54 including the low melting point metal and the high melting point metal, Two points may be formed in a rectangular shape, and then both ends may be bent. The usable conductors 51 are integrally supported by the terminal portions 52 on both sides of the three fused ends 53A to 53C in parallel. The formed usable conductor 51 may be manufactured by connecting a plurality of plate bodies constituting the terminal portion 52 and the terminal end portion 53 with each other. As shown in Fig. 9B, in the fusible conductor 51, one end of the three fused ends 53A to 53C connected in parallel is supported by the terminal portion 52 integrally, and the terminal portions 52 ) May be formed.

[방열 전극][Heat dissipating electrode]

또한, 보호 소자 (50) 는, 용단부 (53) 에 따라 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 복수의 제 3 방열 전극 (56) 을 형성해도 된다. 제 3 방열 전극 (56) 은, 상기 서술한 제 1 방열 전극 (23) 과 동일하게, 가용 도체 (51) 가 끼워 맞춰지는 절연 기판 (10) 의 1 쌍의 측가장자리 근방에, 각 용단부 (53) 에 대응해 형성되고, 각 용단부 (53) 와 접속됨으로써 단자부 (52) 의 근방에 있어서의 가용 도체 (51) 의 열을 효율적으로 흡수한다. 제 3 방열 전극 (56) 은, 예를 들어 Ag 나 Cu 등의 전극 재료를 사용하여 형성할 수 있고, 접속용 땜납 등의 접속 재료를 개재하여 용단부 (53) 와 접속되어 있다. The protective element 50 may be formed with a plurality of third heat radiation electrodes 56 on the surface 10a of the insulating substrate 10 along the free end portion 53. [ Similar to the first heat radiation electrode 23 described above, the third heat radiation electrode 56 is formed in the vicinity of a pair of side edges of the insulating substrate 10 to which the usable conductor 51 is fitted, 53 and is connected to each free end portion 53 to efficiently absorb the heat of the usable conductor 51 in the vicinity of the terminal portion 52. [ The third heat radiating electrode 56 can be formed using an electrode material such as Ag or Cu, and is connected to the fusing end portion 53 via a connection material such as a solder for connection.

제 3 방열 전극 (56) 을 형성함으로써, 보호 소자 (50) 는, 가용 도체 (51) 의 단자부 (52) 의 근방에 있어서의 열을 절연 기판 (10) 측으로 방열시켜, 각 용단부 (53) 의 발열 영역을 발열체 인출 전극 (13) 과 접속된 중앙부에 집중시킨다. 이로써, 가용 도체 (51) 는, 용단 부위가 각 용단부 (53) 의 중앙부로 한정되어, 신속하게 전류 경로를 차단할 수 있다. 또, 가용 도체 (51) 는, 과전류에 수반하는 자기 발열 차단 시에 아크 방전을 수반하는 경우에도, 발열 부위가 한정됨으로써, 폭발적인 용단 및 용융 도체의 비산을 방지할 수 있어, 절연 특성을 저해하는 일도 없다. The protection element 50 can dissipate the heat in the vicinity of the terminal portion 52 of the usable conductor 51 to the side of the insulating substrate 10 and prevent the heating ends 53, The heat generating region of the heat generating element is concentrated at the central portion connected to the heating element lead electrode 13. [ Thus, the usable conductor 51 is limited to the central portion of each free end portion 53, so that the current path can be quickly cut off. In addition, even when the arc-shaped conductor 51 is accompanied by an arc discharge at the time of interruption of the self heating due to the overcurrent, the heat generating region is limited so that the explosive melting and scattering of the molten conductor can be prevented, There is no work.

또한, 도 8(B) 에 나타내는 바와 같이, 보호 소자 (50) 에 있어서도, 제 3 방열 전극 (56) 과 연속하는 스루홀 (57), 및 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 에 형성되고, 당해 스루홀 (57) 과 연속된 제 4 방열 전극 (58) 이 형성되어 있다. 이로써, 보호 소자 (50) 는, 더욱 효율적으로 가용 도체 (51) 의 열을 방열할 수 있다. 8 (B), the protection element 50 is also formed on the back surface 10b of the insulating substrate 10 and the through-holes 57 continuous with the third radiation electrode 56 And the fourth heat radiation electrode 58 continuous with the through hole 57 are formed. Thereby, the protection element 50 can dissipate the heat of the usable conductor 51 more efficiently.

[절연벽][Insulation Wall]

또, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 보호 소자 (50) 는, 복수의 용단부 (53) 사이에, 병렬하는 용단부 (53) 끼리의 접속을 방지하는 절연벽 (55) 을 형성해도 된다. 절연벽 (55) 을 형성함으로써, 가용 도체 (51) 는, 용단부 (53) 가 용단되어 갈 때에, 발열체 (11) 또는 자신의 발열에 의해 용융, 팽창하여 인접하는 용단부 (53) 에 접촉해 응집하는 것을 방지한다. 이로써, 가용 도체 (51) 는, 인접하는 용단부 (53) 끼리가 용융, 응집함으로써 대형화해, 용단에 필요한 전력이 증가하는 것에 의한 용단 시간의 증가나 용단 후에 있어서의 절연성의 저하, 혹은 과전류에 수반하는 자기 발열에 의한 용단 시에 생기는 아크 방전의 대규모화에 의한 용융 금속의 폭발적 비산을 방지할 수 있다. 8, the protection element 50 may be provided with an insulating wall 55 between the plurality of free ends 53 to prevent connection of the free ends 53 in parallel. By forming the insulating wall 55, the usable conductor 51 is melted and expanded by the heating element 11 or its own heat when the fusing end portion 53 is fused, and the fusible conductor 51 is brought into contact with the adjacent fusing end portion 53 To prevent agglomeration. As a result, the fusible conductor 51 becomes larger in size due to melting and aggregation of adjacent fusing ends 53, resulting in an increase in the fusing time due to an increase in electric power required for fusing, a decrease in insulation property after fusing, It is possible to prevent the explosion of molten metal from scattering due to the large scale of the arc discharge caused by the accompanying self-heating.

절연벽 (55) 은, 예를 들어 발열체 (11) 의 표면을 피복하는 절연 부재 (12) 상에, 발열체 인출 전극 (13) 을 넘도록 형성되어 있다. 또, 절연벽 (55) 은, 솔더 레지스트나 유리 등의 절연 재료를 인쇄하는 것 등에 의해 수직 형성되어 있다. 또한, 절연벽 (55) 은, 절연성을 가지므로, 용융 도체에 대한 젖음성을 갖지 않기 때문에, 반드시 인접하는 용단부 (53) 끼리를 완전하게 격절할 필요는 없다. 즉, 커버 부재 (19) 의 천면 (天面)(19b) 과의 사이에 간극을 가지고 있어도 젖음성에 의한 인입 작용은 작용하지 않아, 용융 도체가 당해 간극으로부터 병렬하는 용단부 (53) 측으로 유입되는 일은 없다. 또, 용단부 (53) 는, 용융하면, 단자부 (52) 사이의 영역에 있어서 단면 (斷面) 돔상으로 팽창한다. 그 때문에, 용단부 (53) 의 간격을 가용 도체 (51) 의 두께의 2 배보다 좁게 배치하는 경우, 절연벽 (55) 은, 발열체 인출 전극 (13) 으로부터 커버 부재 (19) 의 천면 (19b) 까지 이르는 높이의 절반 이상의 높이가 있으면, 용융 도체가 병렬하는 용단부 (53) 와 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 물론, 절연벽 (55) 은, 커버 부재 (19) 의 천면 (19b) 까지 이르는 높이로 형성하여, 용단부 (53) 끼리를 격절해도 된다.The insulating wall 55 is formed to extend over the heating element lead electrode 13 on the insulating member 12 covering the surface of the heating element 11, for example. The insulating wall 55 is vertically formed by printing an insulating material such as solder resist or glass. Since the insulating wall 55 has insulating property, it does not have wettability with respect to the molten conductor, it is not absolutely necessary to completely collapse the adjacent free ends 53. In other words, even if a clearance is provided between the top surface 19b of the cover member 19 and the top surface 19b of the cover member 19, the wetting property does not act and the molten conductor flows into the side of the fused portion 53 There is no work. When the molten solder 53 melts, the molten solder 53 expands in a cross-sectional dome shape in a region between the terminal portions 52. Therefore, when the interval between the free ends 53 is set to be narrower than twice the thickness of the usable conductor 51, the insulating wall 55 extends from the heating element lead-out electrode 13 to the top face 19b of the cover member 19 The molten conductor can be prevented from coming into contact with the fusing end 53 in parallel. Of course, the insulating wall 55 may be formed to have a height reaching the top face 19b of the cover member 19, so that the fused ends 53 may be collapsed.

또, 절연벽 (55) 은, 커버 부재 (19) 의 천면 (19b) 에 형성해도 된다. 절연벽 (55) 은, 커버 부재 (19) 의 천면 (19b) 에 일체 형성해도 되고, 또는 천면 (19b) 에 솔더 레지스트나 유리 등의 절연 재료를 인쇄하는 것 등에 의해 수직 형성해도 된다. 이 경우, 절연벽 (55) 은, 커버 부재 (19) 의 천면 (19b) 으로부터 발열체 인출 전극 (13) 까지에 이르는 높이로 함으로써, 용융 도체가 발열체 인출 전극 (13) 을 타고 병렬하는 용단부 (53) 와 접촉하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.The insulating wall 55 may be formed on the ceiling surface 19b of the cover member 19. [ The insulating wall 55 may be formed integrally with the ceiling surface 19b of the cover member 19 or vertically formed by printing an insulating material such as solder resist or glass on the ceiling surface 19b. In this case, the insulating wall 55 has a height reaching from the top face 19b of the cover member 19 to the heating-element lead-out electrode 13, so that the molten conductor comes into contact with the heating end lead- 53) can be surely prevented from coming into contact with each other.

또, 절연벽 (55) 은, 절연 기판 (10) 이나 커버 부재 (19) 에 형성하는 외에, 병렬하는 복수의 용단부 (53) 사이에 절연벽 (55) 을 구성하는 액상 혹은 페이스트상의 절연 재료를 도포하고, 경화시킴으로써 형성해도 된다. 절연벽 (55) 을 구성하는 절연성의 재료로는, 에폭시 수지 등의 열경화성의 절연성 접착제나 솔더 레지스트, 유리 페이스트를 사용할 수 있다. 이 경우, 절연벽 (55) 을 구성하는 절연 재료는, 가용 도체 (51) 가 절연 기판 (10) 에 접속된 후에 도포, 경화시켜도 되고, 가용 도체 (51) 를 절연 기판 (10) 에 접속시키기 전에 도포, 경화시켜도 된다. The insulating wall 55 may be formed on the insulating substrate 10 or the cover member 19 and may be formed of a liquid or paste insulating material constituting the insulating wall 55 between a plurality of fused- And then curing it. As the insulating material constituting the insulating wall 55, a thermosetting insulating adhesive such as an epoxy resin, a solder resist, or a glass paste can be used. In this case, the insulating material constituting the insulating wall 55 may be applied and cured after the usable conductor 51 is connected to the insulating substrate 10, or may be connected to the insulating substrate 10 by connecting the usable conductor 51 to the insulating substrate 10 It may be applied and cured beforehand.

액상 혹은 페이스트상의 절연 재료는, 병렬하는 복수의 용단부 (53) 사이에 모세관 작용에 의해 충전되고, 경화함으로써 용단부 (53) 가 용융된 경우에, 병렬하는 용단부 (53) 끼리의 접속을 방지할 수 있다. 이 때문에, 절연벽 (55) 을 구성하는 절연 재료는, 경화함으로써 용단부 (53) 의 발열 온도에 대한 내열성을 구비할 것이 요구된다. The liquid or paste-like insulating material is filled by capillary action between a plurality of fused ends 53 arranged in parallel, and when the fused ends 53 are fused by curing, the connection of the fused ends 53 in parallel . Therefore, the insulating material constituting the insulating wall 55 is required to have heat resistance against the heat generating temperature of the free end portion 53 by curing.

[절연부의 설치 위치] [Installation position of insulation part]

또한, 보호 소자 (50) 는, 절연벽 (55) 을 가용 도체 (51) 의 용단 부위에 따라 형성하면 된다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 가용 도체 (51) 는, 각 용단부 (53) 가 발열체 인출 전극 (13) 에 접속됨으로써 발열체 (11) 와 중첩되고, 발열체 인출 전극 (13) 을 개재하여 발열체 (11) 의 열이 각 용단부 (53) 로 전달된다. 또, 가용 도체 (51) 는, 각 용단부 (53) 가 가용 도체 (51) 의 양단부에 형성된 단자부 (52) 사이에 형성되고, 양단부 (52) 에서는 전류가 집중되지 않고, 양단부 (52) 사이에 형성된 각 용단부 (53) 의 단자부 (52) 와 발열체 인출 전극 (13) 사이에 있어서 전류가 집중되어, 고온으로 발열함으로써 용융된다. The protective element 50 may be formed by forming the insulating wall 55 along the fused portion of the usable conductor 51. 8, each of the usable conductors 51 is connected to the heating element lead-out electrode 13 so that each heating end portion 53 overlaps the heating element 11 and is connected to the heating element 11 Is transmitted to each of the fusing end portions (53). The usable conductors 51 are formed such that each free end portion 53 is formed between the terminal portions 52 formed at both ends of the usable conductor 51 and no current is concentrated at the both end portions 52, The current is concentrated between the terminal portions 52 of the respective heating ends 53 formed on the heating-element extraction electrodes 13 and the heating-element extraction electrodes 13, and is melted by heat generation at a high temperature.

따라서, 용단부 (53) 의 간격을 가용 도체 (51) 의 두께의 2 배보다 좁게 배치하는 경우, 보호 소자 (50) 는, 절연벽 (55) 을 각 용단부 (53) 의 전역에 인접하여 형성함으로써, 용융 도체가 인접하는 용단부 (53) 에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. Therefore, when the spacing of the free ends 53 is narrower than twice the thickness of the usable conductor 51, the protective element 50 is formed so that the insulating wall 55 is adjacent to the entire end of the free ends 53 It is possible to prevent the molten conductor from coming into contact with the adjacent free end portion 53.

또, 용단부 (53) 의 간격을 가용 도체 (51) 의 두께의 2 배 이상 넓게 배치하는 경우, 절연벽 (55) 을 발열체 인출 전극 (13) 상의 각 용단부 (53) 사이에 형성하여, 적어도 용융물을 발열체 인출 전극 (13) 상에서 연속시키지 않도록 하면 되고, 절연벽 (55) 의 높이는, 발열체 인출 전극 (13) 으로부터 커버 부재 (19) 의 천면 (19b) 까지에 이르는 높이의 절반 이하여도 된다. When the interval between the free ends 53 is set to be twice as wide as the thickness of the usable conductor 51, the insulating wall 55 is formed between the free ends 53 on the heating-element lead-out electrode 13, The insulating wall 55 may be at least half the height from the heating element lead electrode 13 to the top face 19b of the cover member 19 .

[용단 순서의 제어][Control of welding sequence]

보호 소자 (50) 는, 가용 도체 (51) 의 각 용단부 (53) 사이에 절연벽 (55) 을 형성하는 것이 바람직하다. 이로써, 복수의 용단부 (53) 끼리가 용융, 응집하는 것을 방지하여, 용단에 필요한 전력이 증가하는 것에 의한 용단 시간의 증가나 용단 후에 있어서 용융 도체의 응집체가 단자부 (52) 사이에 걸쳐서 연속하여 절연성이 저하하는 것을 방지할 수 있다. It is preferable that the protection element 50 be formed with an insulating wall 55 between each free end portion 53 of the usable conductor 51. As a result, it is possible to prevent the plurality of fusing ends 53 from melting and agglomerating each other, thereby increasing the fusing time due to an increase in electric power required for fusing, or preventing the agglomerate of the fusing conductor from continuing across the terminal portions 52 It is possible to prevent the insulating property from being lowered.

또, 보호 소자 (50) 는, 복수의 용단부 (53) 를 순차 용단시킴과 함께, 적어도 최초로 용단하는 용단부 (53) 와 이 최초로 용단하는 용단부 (53) 에 인접하는 용단부 (53) 사이에 절연벽 (55) 을 형성하는 것이 바람직하다. 상기 서술한 바와 같이, 가용 도체 (51) 는, 복수의 용단부 (53) 중, 하나의 용단부 (53) 의 일부 또는 전부의 단면적을 다른 용단부의 단면적보다 작게 하여, 상대적으로 고저항화함으로써, 정격을 초과하는 전류가 통전되면, 먼저 비교적 저저항의 용단부 (53) 로부터 많은 전류가 통전하여 용단되어 간다. The protective element 50 sequentially fuses the plurality of fusing ends 53 and forms a fusing end portion 53 adjacent to the fusing end portion 53 for first fusing at least the first fusing portion 53, It is preferable to form the insulating wall 55 between the electrodes. As described above, the usable conductor 51 has a cross-sectional area of a part or all of one fusing end portion 53 of the plurality of fusing end portions 53 smaller than the cross-sectional area of the other fusing end portion, When a current exceeding the rating is energized, a large amount of current is first energized and fused from the fusing end portion 53 of a relatively low resistance.

이때, 보호 소자 (50) 는, 최초로 용단하는 비교적 저저항의 용단부 (53) 와, 이 용단부 (53) 에 인접하는 용단부 사이에 절연벽 (55) 을 형성함으로써, 자신의 발열에 의해 팽창하여 인접하는 용단부 (53) 에 접촉해 응집하는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 보호 소자 (50) 는, 용단부 (53) 를 소정의 용단 순서로 용단시킴과 함께, 인접하는 용단부 (53) 끼리가 일체화하는 것에 의한 용단 시간의 증가나 아크 방전의 대규모화에 의한 절연성 저하를 방지할 수 있다.At this time, the protective element 50 is formed by forming the insulating wall 55 between the fusing end portion 53 having a relatively low resistance which fuses for the first time and the fusing end portion adjacent to the fusing end portion 53, So that it can be prevented from being brought into contact with the adjacent free end portions 53 to flocculate. As a result, the protection element 50 can prevent the free end portion 53 from being fused in a predetermined fusing sequence and the fusing end time due to integration of the adjacent free end portions 53, It is possible to prevent deterioration of insulation.

구체적으로, 도 8 에 나타내는 3 개의 용단부 (53A, 53B, 53C) 로 이루어지는 가용 도체 (51) 가 탑재된 보호 소자 (50) 에 있어서, 상대적으로 가운데의 용단부 (53B) 의 단면적을 작게 하여 고저항화함으로써, 외측의 용단부 (53A, 53C) 부터 우선적으로 많은 전류를 흘려 용단시킨 후, 마지막에 가운데의 용단부 (53B) 를 용단한다. 이때, 보호 소자 (50) 는, 용단부 (53A, 53B) 와의 사이, 및 용단부 (53B, 53C) 에 각각 절연벽 (55) 을 형성함으로써, 용단부 (53A, 53C) 가 자기 발열에 의해 용융했을 때에도, 인접하는 용단부 (53B) 와 접촉하는 일 없이 단시간에 용단함과 함께, 마지막에 용단부 (53B) 를 용단시킬 수 있다. 또, 단면적이 작은 용단부 (53B) 는, 인접하는 용단부 (53A, 53C) 와의 접촉도 없어, 용단 시에 있어서의 아크 방전도 소규모의 것에 그친다.Concretely, in the protection element 50 in which the usable conductor 51 composed of the three fused ends 53A, 53B and 53C shown in Fig. 8 is mounted, the sectional area of the fused end portion 53B in the center is relatively small So that a larger amount of current is preferentially flowed from the outer fusible end portions 53A and 53C to fuse, and finally the fusing end portion 53B in the center is fused. At this time, in the protection element 50, the insulating walls 55 are formed between the free ends 53A and 53B and the free ends 53B and 53C, respectively, so that the free ends 53A and 53C are heated by self heat generation Even when melted, the molten solder can be melted for a short time without melting the adjacent molten solder 53B, and the molten molten solder 53B can be fused at the end. The free end portion 53B having a small cross-sectional area has no contact with the adjacent free end portions 53A and 53C, and the arc discharge at the time of melting is small.

또한, 가용 도체 (51) 는, 3 개 이상의 용단부를 형성한 경우, 외측의 용단부를 최초로 용단시키고, 내측의 용단부를 마지막에 용단시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 가용 도체 (51) 는, 3 개의 용단부 (53A, 53B, 53C) 를 형성함과 함께, 가운데의 용단부 (53B) 를 마지막에 용단시키는 것이 바람직하다.When three or more fusing ends are formed, it is preferable that the fusible conductor 51 first fuses the outer fusing part and fuses the inner fusing part last. For example, as shown in Fig. 8, it is preferable that the fusible conductor 51 form three fusing ends 53A, 53B and 53C, and finally the fusing end 53B in the middle is fused .

상기 서술한 바와 같이, 가용 도체 (51) 에 정격을 초과하는 전류가 통전되면, 먼저 외측에 형성된 2 개의 용단부 (53A, 53C) 에 많은 전류가 흘러 자기 발열에 의해 용단된다. 이들 용단부 (53A, 53C) 의 용단은 자기 발열에 의한 아크 방전을 수반하는 것이 아니기 때문에, 용융 금속의 폭발적인 비산도 없다. 또, 상기 서술한 바와 같이, 용단부 (53A, 53C) 는, 절연벽 (55) 에 의해 인접하는 용단부 (53B) 와의 접촉도 없어, 최초로 용단된다. As described above, when a current exceeding the rated value is supplied to the usable conductor 51, a large amount of current flows first to the two fused ends 53A and 53C formed on the outside, and fused by self heat generation. Since the fusing of the free ends 53A and 53C does not involve arc discharge due to self heat generation, there is no explosive scattering of the molten metal. As described above, the fused ends 53A and 53C do not contact with the adjacent flank 53B by the insulating wall 55, and are melted for the first time.

이어서, 내측에 형성된 용단부 (53B) 에 전류가 집중하여, 아크 방전을 수반하면서 용단된다. 이때, 가용 도체 (51) 는, 내측에 형성된 용단부 (53B) 를 마지막에 용단시킴으로써, 아크 방전이 발생해도, 용단부 (53B) 의 용융 금속을, 먼저 용단되어 있는 외측의 용단부 (53A, 53C) 나 용단부 (53A, 53C) 와의 사이에 형성된 절연벽 (55) 에 의해 포착할 수 있다. 따라서, 용단부 (53B) 의 용융 금속의 비산을 억제하여, 용융 금속에 의한 쇼트 등을 방지할 수 있다.Then, a current is concentrated in the fused end portion 53B formed inside, and the firing is accompanied by the arc discharge. At this time, the fusible conductor 51 finally fuses the fusing end portion 53B formed on the inner side so that the molten metal of the fusing end portion 53B is fused to the outer fusing end portions 53A, 53C and the free end portions 53A, 53C, respectively. Therefore, scattering of the molten metal of the fusing end portion 53B can be suppressed, and short-circuit caused by molten metal can be prevented.

이때도, 가용 도체 (51) 는, 3 개의 용단부 (53A ∼ 53C) 중, 내측에 위치하는 가운데의 용단부 (53B) 의 일부 또는 전부의 단면적을 외측에 위치하는 다른 용단부 (53A, 53C) 의 단면적보다 작게 함으로써, 상대적으로 고저항화하고, 이로써 가운데의 용단부 (53B) 를 마지막에 용단시켜도 된다. 이 경우도, 단면적을 상대적으로 작게 함으로써 마지막에 용단시키고 있기 때문에, 아크 방전도 용단부 (53B) 의 체적에 따라 소규모의 것이 되어, 용융 금속의 폭발적인 비산을 보다 억제할 수 있다. At this time, the usable conductor 51 is formed so that the cross-sectional area of a part or the entirety of the fused-end portion 53B located at the inner side among the three fused-end portions 53A to 53C is different from the other fused ends 53A and 53C So that the middle fusing end portion 53B may be fused last. In this case as well, since the cross-sectional area is made relatively small, the arc is finally fired, so that the arc discharge degree becomes small according to the volume of the fusing end portion 53B, and explosive scattering of the molten metal can be further suppressed.

[보호 소자의 제조 공정][Manufacturing process of protective device]

보호 소자 (50) 는, 이하의 공정에 의해 제조된다. 가용 도체 (51) 가 탑재되는 절연 기판 (10) 은, 도 10(A) 에 나타내는 바와 같이, 표면 (10a) 에 발열체 (11), 절연 부재 (12), 발열체 인출 전극 (13), 발열체 전극 (16) 및 가용 도체 (51) 의 용단부 (53) 와 동일수의 제 3 방열 전극 (56) 이 형성되어 있다. 또, 절연 기판 (10) 은, 이면 (10b) 에 스루홀 (17) 을 통하여 발열체 전극 (16) 과 연속되어 있는 외부 접속 단자 (18) 가 형성되어 있다. 도 10(B) 에 나타내는 바와 같이, 이 절연 기판 (10) 의 1 쌍의 측가장자리에 형성된 끼워 맞춤 오목부 (21) 에, 가용 도체 (51) 의 단자부 (52) 를 끼워 맞춤과 함께, 발열체 인출 전극 (13) 및 제 3 방열 전극 (56) 에 접속용 땜납 등의 접합재를 개재하여 각 용단부 (53) 를 접속한다. 이로써, 가용 도체 (51) 는, 단자부 (52) 의 선단부가 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 측으로 돌출된다. The protection element 50 is manufactured by the following process. 10A, the insulating substrate 10 on which the usable conductor 51 is mounted is provided with a heating element 11, an insulating member 12, a heating element lead-out electrode 13, The number of the third radiation electrodes 56 is the same as the number of the terminal ends 53 of the flexible conductor 16 and the usable conductor 51. The insulating substrate 10 is provided with an external connecting terminal 18 connected to the heating-element electrode 16 through the through-hole 17 in the back surface 10b. The terminal portions 52 of the usable conductors 51 are fitted to the fitting concave portions 21 formed in the pair of side edges of the insulating substrate 10 as shown in Fig. 10 (B) The lead terminal portions 53 are connected to the lead electrode 13 and the third heat radiation electrode 56 via a bonding material such as solder for connection. The terminal portion 52 of the usable conductor 51 protrudes toward the back surface 10b side of the insulating substrate 10. [

이어서, 도 10(C) 에 나타내는 바와 같이, 가용 도체 (51) 상에는 플럭스 (27) 가 형성된다. 플럭스 (27) 가 형성됨으로써, 가용 도체 (51) 의 산화 방지, 젖음성의 향상을 도모하여, 신속하게 용단시킬 수 있다. 또, 플럭스 (27) 를 형성함으로써, 용융 금속의 절연 기판 (10) 에 대한 부착을 억제하여, 용단 후에 있어서의 절연성을 향상시킬 수 있다. Then, as shown in Fig. 10 (C), a flux 27 is formed on the usable conductor 51. [ By forming the flux 27, oxidation resistance and wettability of the usable conductor 51 can be improved and the solder can be quickly fused. Further, by forming the flux 27, the adhesion of the molten metal to the insulating substrate 10 can be suppressed, and the insulation after fusion can be improved.

그리고, 도 10(D) 에 나타내는 바와 같이, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 상을 보호함과 함께, 가용 도체 (51) 의 용융 도체의 비산을 방지하는 커버 부재 (19) 가 탑재됨으로써 보호 소자 (50) 가 완성된다. 커버 부재 (19) 는, 대향하는 1 쌍의 측벽 (19a) 이 형성되고, 이 측벽 (19a) 이 표면 (10a) 상에 설치됨과 함께, 개방된 2 측면으로부터 가용 도체 (15) 의 단자부 (52) 가 이면 (10b) 측으로 도출되어 있다. 10 (D), a cover member 19 for protecting the surface 10a of the insulating substrate 10 and preventing scattering of the molten conductor of the usable conductor 51 is mounted The protective element 50 is completed. The cover member 19 is formed with a pair of opposing side walls 19a and the side walls 19a are provided on the surface 10a and the terminal portions 52 of the usable conductors 15 Is led to the back side 10b side.

이 보호 소자 (50) 는, 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 측을 회로 기판을 향하여 실장된다. 이로써, 보호 소자 (1) 는, 가용 도체 (15) 의 양 단자부 (52) 및 외부 접속 단자 (18) 가 회로 기판에 형성된 랜드부와 접속된다. The protection element 50 is mounted on the back surface 10b side of the insulating substrate 10 toward the circuit board. As a result, the protective element 1 is connected to the land portions where the both terminal portions 52 and the external connection terminals 18 of the usable conductor 15 are formed on the circuit board.

[복수의 가용 도체] [Multiple Available Conductors]

또, 본 발명이 적용된 보호 소자는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 가용 도체로서, 용단부 (53) 에 상당하는 복수의 가용 도체를 절연 기판 (10) 의 서로 대향하는 1 쌍의 측가장자리 사이에 끼워 맞춰, 병렬시켜도 된다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 보호 소자 (1, 50) 와 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 상세를 생략한다. 11, a protective element to which the present invention is applied includes a plurality of usable conductors corresponding to the free ends 53, as a usable conductor, between a pair of side edges opposed to each other of the insulating substrate 10 They may be fitted or juxtaposed. In the following description, the same members as those of the above-described protection elements 1 and 50 are denoted by the same reference numerals, and the details thereof are omitted.

도 11 에 나타내는 보호 소자 (60) 는, 절연 기판 (10) 과, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 적층되고, 절연 부재 (12) 로 덮인 발열체 (11) 와, 절연 부재 (12) 상에 발열체 (11) 와 중첩되도록 적층된 발열체 인출 전극 (13) 과, 절연 기판 (10) 의 서로 대향하는 1 쌍의 측가장자리에 끼워 맞춰지고, 중앙부가 발열체 인출 전극 (13) 에 접속된 복수의 가용 도체 (61) 와, 복수의 가용 도체 (61) 가 형성된 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 을 덮는 커버 부재 (19) 를 구비한다.The protection element 60 shown in Fig. 11 includes an insulating substrate 10, a heating element 11 laminated on the surface 10a of the insulating substrate 10, covered with the insulating member 12, A plurality of heating element lead-out electrodes 13 laminated so as to overlap with the heating elements 11 on the insulating substrate 10 and a plurality of heating elements 13 connected to the heating element lead electrodes 13, And a cover member 19 covering the surface 10a of the insulating substrate 10 on which the plurality of usable conductors 61 are formed.

가용 도체 (61) 는, 상기 서술한 가용 도체 (15) 와 동일한 재료 및 구성을 갖고, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 복수, 예를 들어 61A, 61B, 61C 의 3 장이 병렬되어 있다. 각 가용 도체 (61A ∼ 61C) 는, 사각형 판상으로 형성됨과 함께, 양단에 단자부 (62) 가 절곡 형성되어 있다. 가용 도체 (61A ∼ 61C) 에 형성된 각 단자부 (62) 는, 외부 회로의 회로 기판에 형성된 랜드부와 각각 접속됨으로써 당해 회로 기판의 전류 경로의 일부를 구성하고, 용단됨으로써 전류 경로를 차단한다. 단자부 (62) 는, 절연 기판 (10) 의 측가장자리에 형성된 끼워 맞춤 오목부 (21) 에 끼워 맞춤으로써, 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 측을 향하게 되어 있다.The usable conductor 61 has the same material and configuration as those of the usable conductor 15 described above and three pieces of a plurality of, for example, 61A, 61B and 61C are arranged in parallel on the surface 10a of the insulating substrate 10 . Each of the usable conductors 61A to 61C is formed in a rectangular plate shape, and terminal portions 62 are bent at both ends. The respective terminal portions 62 formed on the usable conductors 61A to 61C are connected to the land portions formed on the circuit substrate of the external circuit to constitute a part of the current path of the circuit substrate and cut off the current path by being fused. The terminal portion 62 faces the back surface 10b side of the insulating substrate 10 by fitting the fitting recess portion 21 formed in the side edge of the insulating substrate 10. [

또, 각 가용 도체 (61) 는, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 상에 재치되는 중앙부가, 접속용 땜납 등의 접합 부재를 개재하여 발열체 인출 전극 (13) 상에 접속되어 있다. 또한, 가용 도체 (61) 는, 상기 서술한 가용 도체 (15) 와 마찬가지로 저융점 금속층과 고융점 금속층을 함유하는 것이 바람직하고, 또 후에 설명하는 바와 같이 여러 가지 구성에 의해 형성할 수 있다. Each of the usable conductors 61 is connected at its central portion placed on the surface 10a of the insulating substrate 10 on the heating-element lead-out electrode 13 via a joining member such as a connecting solder. The usable conductor 61 preferably contains a low-melting-point metal layer and a high-melting-point metal layer in the same manner as the above-mentioned usable conductor 15, and can be formed by various structures as will be described later.

또한, 보호 소자 (60) 는, 내측에 형성되어 있는 가운데의 가용 도체 (61B) 의 단면적을 외측에 형성되어 있는 다른 가용 도체 (61A, 61C) 의 단면적보다 작게 함으로써 상대적으로 고저항화하여, 과전류에 수반하는 자기 발열 차단 시에 있어서, 마지막에 용단시키도록 해도 된다.The protective element 60 has a relatively high resistance by making the cross-sectional area of the middle of the inside of the usable conductor 61B smaller than the cross-sectional area of the other usable conductors 61A and 61C formed on the outside, It may be fired at the end at the time of interruption of the self-heating accompanying the heating.

또, 보호 소자 (60) 는, 상기 서술한 보호 소자 (50) 와 마찬가지로, 각 가용 도체 (61A ∼ 61C) 사이에 절연벽 (55) 을 형성해도 된다. 절연벽 (55) 을 형성함으로써, 보호 소자 (60) 는, 각 가용 도체 (61) 가 용단되어 갈 때에, 발열체 (11) 또는 자신의 발열에 의해 용융, 팽창하여 인접하는 가용 도체 (61) 에 접촉하여 응집하는 것을 방지한다. 이로써, 보호 소자 (60) 는, 인접하는 가용 도체 (61) 끼리가 용융, 응집함으로써 대형화하여, 용단에 필요한 전력이 증가하는 것에 의한 용단 시간의 증가나 용단 후에 있어서의 절연성의 저하, 혹은 과전류에 수반하는 자기 발열에 의한 용단 시에 생기는 아크 방전의 대규모화에 의한 용융 금속의 폭발적 비산을 방지할 수 있다.The protection element 60 may be provided with an insulating wall 55 between each of the usable conductors 61A to 61C in the same manner as the protection element 50 described above. By forming the insulating wall 55, the protective element 60 is melted and expanded due to the heating element 11 or its own heat when each of the usable conductors 61 is fused, and the protective conductor 60 is fused to the adjacent usable conductor 61 To prevent contact and agglomeration. As a result, the protection element 60 becomes larger due to melting and agglomeration of the adjacent usable conductors 61, resulting in an increase in the fusing time due to an increase in the power required for fusing, deterioration in insulation after fusing, It is possible to prevent the explosion of molten metal from scattering due to the large scale of the arc discharge caused by the accompanying self-heating.

또한, 도 11(B) 에 나타내는 바와 같이, 보호 소자 (60) 에 있어서도, 각 가용 도체 (61) 에 대응해, 절연 기판 (10) 의 측가장자리 근방에 복수의 제 5 방열 전극 (63) 과, 제 5 방열 부재 (63) 와 연속하는 스루홀 (64), 및 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 에 형성되고, 당해 스루홀 (64) 과 연속된 제 6 방열 전극 (65) 이 형성되어 있다. 이로써, 보호 소자 (60) 는, 더욱 효율적으로 각 가용 도체 (61) 의 열을 방열할 수 있다.11B, the protection element 60 also includes a plurality of fifth radiation electrodes 63 in the vicinity of the side edge of the insulating substrate 10 in correspondence with the respective usable conductors 61, A through hole 64 continuous with the fifth heat radiation member 63 and a sixth heat radiation electrode 65 formed on the back surface 10b of the insulating substrate 10 and continuous with the through hole 64 are formed . As a result, the protection element 60 can dissipate the heat of each of the usable conductors 61 more efficiently.

[플립 타입] [Flip type]

또, 본 발명이 적용된 보호 소자는, 도 12 및 도 13 에 나타내는 바와 같이, 가용 도체의 단자부를 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 측으로 돌출시켜도 된다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 보호 소자 (1, 50, 60) 와 동일 부재에 대해서는 동일 부호를 붙이고 그 상세를 생략한다. 도 12(A) 는 보호 소자 (70) 의 저면측을 나타내는 외관 사시도이고, 도 12(B) 는 보호 소자 (70) 의 상면측을 나타내는 외관 사시도이다. 도 13(A) 는 보호 소자 (70) 의 커버 부재를 생략하고 나타내는 평면도이고, 도 13(B) 는 도 13(A) 에 나타내는 보호 소자 (70) 의 A-A' 단면도이다. 12 and 13, the protective element to which the present invention is applied may protrude the terminal portion of the usable conductor toward the surface 10a side of the insulating substrate 10. In this case, In the following description, the same members as those of the above-described protection elements (1, 50, 60) are denoted by the same reference numerals, and the details thereof are omitted. Fig. 12A is an external perspective view showing the bottom surface side of the protection element 70, and Fig. 12B is an external perspective view showing the top surface side of the protection element 70. Fig. Fig. 13A is a plan view showing the protection element 70 without the cover member, and Fig. 13B is a sectional view taken along the line A-A 'of the protection element 70 shown in Fig. 13A.

보호 소자 (70) 는, 절연 기판 (10) 과, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 적층되고, 절연 부재 (12) 로 덮인 발열체 (11) 와, 절연 부재 (12) 상에 발열체 (11) 와 중첩되도록 적층된 발열체 인출 전극 (13) 과, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 상에 배치되고, 중앙부가 발열체 인출 전극 (13) 에 접속된 가용 도체 (71) 와, 가용 도체 (71) 가 형성된 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 을 덮는 커버 부재 (19) 를 구비한다. The protection element 70 includes an insulating substrate 10, a heating element 11 laminated on the surface 10a of the insulating substrate 10 and covered with an insulating member 12, A usable conductor 71 disposed on the surface 10a of the insulating substrate 10 and having a central portion connected to the exothermic electrode lead-out electrode 13, (19) covering the surface (10a) of the insulating substrate (10) on which the insulating film (71) is formed.

가용 도체 (71) 는, 상기 서술한 가용 도체 (51) 와 마찬가지로, 판상으로 형성되고, 양단부에 외부 회로와 접속되는 단자부 (72) 가 형성되어 있다. 가용 도체 (71) 는, 단자부 (72) 가, 보호 소자 (70) 가 실장되는 회로 기판의 랜드부와 접속됨으로써, 당해 회로 기판의 전류 경로의 일부를 구성하고, 용단함으로써 전류 경로를 차단한다. 단자부 (72) 는, 가용 도체 (71) 가 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 상에 탑재됨으로써, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 측을 향하게 되어 있다. The usable conductor 71 is formed in a plate shape like the above-described usable conductor 51 and has terminal portions 72 connected to external circuits at both ends thereof. The terminal portion 72 of the usable conductor 71 is connected to the land portion of the circuit board on which the protection element 70 is mounted so as to constitute a part of the current path of the circuit board and cut off the current path by fusing. The terminal portion 72 is directed to the surface 10a side of the insulating substrate 10 by the availability of the conductor 71 on the surface 10a of the insulating substrate 10. [

또, 가용 도체 (71) 는, 1 쌍의 단자부 (72) 사이에 걸쳐서 복수의 용단부 (73) 가 형성되어 있다. 각 용단부 (73) 는, 접속용 땜납 등의 접합 부재를 개재하여 발열체 인출 전극 (13) 상에 접속되어 있다. 또한, 가용 도체 (71) 는, 상기 서술한 가용 도체 (15) 와 마찬가지로 저융점 금속층과 고융점 금속층을 함유하는 것이 바람직하고, 또 후에 설명하는 바와 같이 여러 가지 구성에 의해 형성할 수 있다. The fusible conductor 71 has a plurality of fusible end portions 73 extending between the pair of terminal portions 72. Each free end portion 73 is connected to the heating-element lead-out electrode 13 via a joining member such as a connecting solder. The usable conductor 71 preferably contains a low-melting-point metal layer and a high-melting-point metal layer in the same manner as the above-mentioned usable conductor 15, and can be formed by various structures as will be described later.

또한, 보호 소자 (70) 는, 가용 도체 (71) 로서, 가용 도체 (15) 와 마찬가지로, 복수의 용단부 (73) 를 갖지 않는 평판상의 가용 도체를 사용해도 된다. As the usable conductor 71, the protective element 70 may be a flat usable conductor that does not have a plurality of fusible end portions 73, similarly to the usable conductor 15.

또, 보호 소자 (70) 는, 발열체 전극 (16) 상에 외부 접속 단자 (74) 가 형성된다. 외부 접속 단자 (74) 는, 발열체 전극 (16) 을 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 상으로 인출함으로써 외부 회로와 접속하는 단자이고, 예를 들어 기둥상 또는 구상의 금속 범프 등을 사용할 수 있다. The protective element 70 has the external connection terminal 74 formed on the heating-element electrode 16. The external connection terminal 74 is a terminal for connecting the exothermic electrode 16 to an external circuit by drawing the electrode 16 on the surface 10a of the insulating substrate 10 and can use a columnar or spherical metal bump, have.

이와 같은 보호 소자 (70) 는, 가용 도체 (71) 의 단자부 (72) 및 발열체 전극 (16) 과 접속된 외부 접속 단자 (74) 가 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 상으로 돌출됨으로써, 절연 기판의 표면 (10a) 측을 외부 회로의 회로 기판에 대한 실장면으로 하여, 페이스 다운에 의해 접속된다.In the protection element 70, the terminal portion 72 of the usable conductor 71 and the external connection terminal 74 connected to the heating element electrode 16 protrude onto the surface 10a of the insulating substrate 10, The side of the surface 10a of the insulating substrate serves as a mounting surface for the circuit substrate of the external circuit, and is connected face down.

또한, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 보호 소자 (70) 에 있어서도, 가용 도체 (71) 의 각 용단부 (73) 에 대응하여, 절연 기판 (10) 의 측가장자리 근방에 복수의 제 7 방열 전극 (75) 이 형성되어 있다. 이로써, 보호 소자 (70) 는, 더욱 효율적으로 각 용단부 (73) 의 양단측의 열을 방열하여, 중앙부를 집중적으로 가열, 용단할 수 있다. 13, in the protection element 70, a plurality of seventh heat dissipation electrodes (first heat dissipation electrodes) 70 are formed in the vicinity of the side edge of the insulating substrate 10 in correspondence with each free end portion 73 of the usable conductor 71 75 are formed. As a result, the protection element 70 can dissipate the heat at both ends of each free end portion 73 more efficiently, and can centrally heat and melt the central portion.

보호 소자 (70) 는, 이하의 공정에 의해 제조된다. 가용 도체 (71) 가 탑재되는 절연 기판 (10) 은, 도 14(A) 에 나타내는 바와 같이, 표면 (10a) 에 발열체 (11), 절연 부재 (12), 발열체 인출 전극 (13), 발열체 전극 (16) 및 가용 도체 (71) 의 용단부 (73) 에 대응하여 복수의 제 7 방열 전극 (75) 이 형성되어 있다. 도 14(B) 에 나타내는 바와 같이, 이 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 상에 형성된 발열체 인출 전극 (13) 에 접속용 땜납 등의 접합재를 개재하여 가용 도체 (71) 의 각 용단부 (73) 의 중앙부를 접속한다. 이로써, 가용 도체 (71) 는, 단자부 (72) 의 선단부가 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 측으로 돌출된다. 또, 발열체 전극 (16) 상에 접속용 땜납 등의 접합재를 개재하여 외부 접속 단자 (74) 를 접속한다.The protection element 70 is manufactured by the following process. 14A, the insulating substrate 10 on which the usable conductor 71 is mounted is provided with a heating element 11, an insulating member 12, a heating element lead-out electrode 13, A plurality of seventh heat-radiating electrodes 75 are formed corresponding to the fusing end portions 73 of the flexible conductor 16 and the fusible conductor 71. 14B, the heating element lead-out electrode 13 formed on the surface 10a of the insulating substrate 10 is connected to each fusing end portion of the fusible conductor 71 via a bonding material such as a solder for connection 73 are connected to each other. As a result, the terminal portion 72 of the usable conductor 71 protrudes toward the surface 10a side of the insulating substrate 10. The external connection terminal 74 is connected to the heating element electrode 16 via a bonding material such as a solder for connection.

이어서, 도 14(C) 에 나타내는 바와 같이, 가용 도체 (71) 상에는 플럭스 (27) 가 형성된다. 플럭스 (27) 가 형성되는 것에 의해, 가용 도체 (71) 의 산화 방지, 젖음성의 향상을 도모하여, 신속하게 용단시킬 수 있다. 또, 플럭스 (27) 를 형성함으로써, 아크 방전에 의한 용융 금속의 절연 기판 (10) 에 대한 부착을 억제하여, 용단 후에 있어서의 절연성을 향상시킬 수 있다.14 (C), a flux 27 is formed on the usable conductor 71. In this case, By forming the flux 27, oxidation resistance and wettability of the usable conductor 71 can be improved and the solder can be quickly fused. Further, by forming the flux 27, adhesion of the molten metal to the insulating substrate 10 by arc discharge can be suppressed, and insulation after melting can be improved.

그리고, 도 14(D) 에 나타내는 바와 같이, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 상을 보호함과 함께, 가용 도체 (71) 의 용융 도체의 비산을 방지하는 커버 부재 (19) 가 탑재됨으로써 보호 소자 (70) 가 완성된다. 커버 부재 (19) 는, 대향하는 1 쌍의 측벽 (19a) 이 형성되고, 이 측벽 (19a) 이 표면 (10a) 상에 설치됨과 함께, 개방된 2 측면으로부터 가용 도체 (71) 의 단자부 (72) 가 표면 (10a) 측으로 도출되어 있다. 14 (D), a cover member 19 for protecting the surface 10a of the insulating substrate 10 and preventing scattering of the molten conductor of the usable conductor 71 is mounted The protection element 70 is completed. The cover member 19 is provided with a pair of opposing side walls 19a and the side wall 19a is provided on the surface 10a and the terminal portion 72 of the usable conductor 71 Is led to the surface 10a side.

이 보호 소자 (70) 는, 절연 기판 (10) 의 표면 (10ab) 측을 회로 기판을 향하여 실장된다. 이로써, 보호 소자 (70) 는, 가용 도체 (71) 의 양 단자부 (72) 및 외부 접속 단자 (74) 가 회로 기판에 형성된 랜드부와 접속된다. The protective element 70 is mounted on the surface 10ab side of the insulating substrate 10 toward the circuit board. As a result, the protection element 70 is connected to the land portions where the both terminal portions 72 and the external connection terminals 74 of the usable conductor 71 are formed on the circuit board.

[발열체 위치][Location of heating element]

상기 서술한 보호 소자 (1, 50, 60, 70) 는, 발열체 (11) 를 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 적층하는 외에도, 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 에 형성해도 된다. 도 15(A) 에 보호 소자 (1, 50, 60) 에 있어서 발열체 (11) 를 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 에 형성한 구성을 나타내고, 도 15(B) 에 보호 소자 (70) 에 있어서 발열체 (11) 를 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 에 형성한 구성을 나타낸다.The protection elements 1, 50, 60 and 70 described above may be formed on the back surface 10b of the insulating substrate 10 in addition to the lamination of the heating elements 11 on the surface 10a of the insulating substrate 10 . 15A shows a configuration in which the heat generating element 11 is formed on the back surface 10b of the protection element 1, 50 and 60 and the protection element 70 is shown in Fig. The heat generating element 11 is formed on the back surface 10b of the insulating substrate 10 in Fig.

어느 경우도, 발열체 (11) 는, 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 에 있어서 절연 부재 (12) 로 피복되어 있다. 또, 발열체 (11) 로의 급전 경로를 구성하는 발열체 전극 (13) 은, 발열체 (11) 와 접속되는 하층부 (13a) 가 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 에 형성되고, 가용 도체 (15) 와 접속되는 상층부 (13b) 가 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 형성되고, 하층부 (13a) 와 상층부 (13b) 가, 도전 스루홀을 통하여 연속된다. 또, 발열체 (11) 는, 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 에 있어서, 발열체 인출 전극 (13) 과 중첩되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. In any case, the heat generating element 11 is covered with the insulating member 12 on the back surface 10b of the insulating substrate 10. The heating element electrode 13 constituting the feeding path to the heating element 11 is formed such that the lower layer portion 13a connected to the heating element 11 is formed on the back surface 10b of the insulating substrate 10, An upper layer portion 13b connected to the lower layer portion 13a and the upper layer portion 13b is formed on the surface 10a of the insulating substrate 10. The lower layer portion 13a and the upper layer portion 13b are continuous through the through hole. It is preferable that the heating element 11 is formed at a position overlapping the heating element lead-out electrode 13 on the back surface 10b of the insulating substrate 10. [

또, 보호 소자 (1, 50, 60, 70) 는, 발열체 (11) 를 절연 기판 (10) 의 내부에 형성해도 된다. 도 16(A) 에 보호 소자 (1, 50, 60) 에 있어서 발열체 (11) 를 절연 기판 (10) 의 내부에 형성한 구성을 나타내고, 도 16(B) 에 보호 소자 (70) 에 있어서 발열체 (11) 를 절연 기판 (10) 의 내부에 형성한 구성을 나타낸다. The protective elements 1, 50, 60, and 70 may be formed with the heating element 11 inside the insulating substrate 10. 16A shows a configuration in which the heating element 11 is formed inside the insulating substrate 10 in the protection elements 1, 50 and 60. In the protection element 70 shown in Fig. 16B, (11) is formed inside the insulating substrate (10).

어느 경우도, 발열체 (11) 를 피복하는 절연 부재 (12) 는 형성할 필요가 없다. 또, 발열체 (11) 는, 절연 기판 (10) 의 내부에 있어서, 발열체 인출 전극 (13) 의 상층부 (13b) 와 중첩되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. In either case, it is not necessary to form the insulating member 12 covering the heat generating element 11. [ It is preferable that the heating element 11 is formed at a position overlapping with the upper layer portion 13b of the heating element lead-out electrode 13 in the insulating substrate 10. [

또, 보호 소자 (1, 50, 60) 에서는, 발열체 전극 (16) 은, 절연 기판 (10) 의 내부에 형성됨으로써 발열체 (11) 의 일단과 접속되고, 도전 스루홀을 통하여 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 에 형성된 외부 접속 단자 (18) 와 접속된다. 발열체 인출 전극 (13) 은, 발열체 (11) 와 접속되는 하층부 (13a) 가 절연 기판 (10) 의 내부까지 형성되고, 가용 도체 (15) 가 탑재되는 상층부 (13b) 가 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 형성되고, 하층부 (13a) 와 상층부 (13b) 가 도전 스루홀을 통하여 연속된다. In the protection elements 1, 50 and 60, the heating element electrode 16 is formed inside the insulating substrate 10, connected to one end of the heating element 11, and connected to the insulating substrate 10 through the through- Is connected to the external connection terminal 18 formed on the back surface 10b. The heating element lead-out electrode 13 is formed so that the lower layer portion 13a connected to the heating element 11 is formed up to the inside of the insulating substrate 10 and the upper layer portion 13b on which the usable conductor 15 is mounted is placed on the insulating substrate 10 Is formed on the surface 10a, and the lower layer portion 13a and the upper layer portion 13b are continuous through the conductive through-holes.

보호 소자 (70) 에서는, 발열체 전극 (16) 은, 절연 기판 (10) 의 내부에 형성됨으로써 발열체 (11) 의 일단과 접속되는 도시하지 않은 하층부와, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 형성됨과 함께 외부 접속 단자 (74) 가 접속되는 도시하지 않은 상층부를 갖고, 하층부와 상층부가 도전 스루홀을 통하여 연속된다. 마찬가지로, 발열체 인출 전극 (13) 은, 발열체 (11) 와 접속되는 하층부 (13a) 가 절연 기판 (10) 의 내부까지 형성되고, 가용 도체 (15) 가 탑재되는 상층부 (13b) 가 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 형성되고, 하층부 (13a) 와 상층부 (13b) 가 도전 스루홀을 통하여 연속된다.In the protection element 70, the heating-element electrode 16 is formed on the lower surface of a not-shown lower layer portion which is formed inside the insulating substrate 10 and connected to one end of the heating-element 11, (Not shown) to which the external connection terminal 74 is connected, and the lower layer portion and the upper layer portion are connected to each other through the conductive through holes. The lower layer portion 13a connected to the heating element 11 is formed to the inside of the insulating substrate 10 and the upper layer portion 13b on which the usable conductor 15 is mounted is formed on the insulating substrate 10 And the lower layer portion 13a and the upper layer portion 13b are connected to each other through the conductive through holes.

또한, 보호 소자 (1, 50, 60, 70) 는, 발열체 (11) 를 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 형성함과 함께, 발열체 (11) 와 가용 도체 (15, 51, 61, 71) 를 인접하여 배치해도 된다. 도 17 에 보호 소자 (1) 에 있어서, 발열체 (11) 와 가용 도체 (15) 를 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 상에 인접하여 배치한 구성을 나타낸다. 보호 소자 (1, 50, 60, 70) 의 발열체 (11) 는, 절연 부재 (12) 로 피복됨과 함께 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 형성된 발열체 인출 전극 (13) 의 일단과 접속되어 있다. The protective elements 1, 50, 60 and 70 are formed so that the heating element 11 is formed on the surface 10a of the insulating substrate 10 and the heating element 11 and the usable conductors 15, 71 may be disposed adjacent to each other. 17 shows a configuration in which the heating element 11 and the usable conductor 15 are disposed adjacent to the surface 10a of the insulating substrate 10 in the protection element 1. Fig. The heating elements 11 of the protection elements 1, 50, 60 and 70 are covered with the insulating member 12 and connected to one end of the heating element lead-out electrode 13 formed on the surface 10a of the insulating substrate 10 have.

보호 소자 (1, 50, 60, 70) 는, 발열체 (11) 가 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 이나 내부에 형성되거나, 혹은 발열체 (11) 와 가용 도체 (15, 51, 61, 71) 가 절연 기판 (10) 의 표면 상에 인접하여 배치됨으로써, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 이 평탄화되고, 이로써 발열체 인출 전극 (13) 을 표면 (10a) 상에 형성할 수 있다. 따라서, 보호 소자 (1, 50, 60, 70) 는, 발열체 인출 전극 (13) 의 제조 공정을 간략화할 수 있음과 함께, 저배화를 도모할 수 있다. The protection elements 1, 50, 60 and 70 are formed on the backside 10b of the insulating substrate 10 or inside the heating element 11 and the usable conductors 15, 51, 61 and 71 Is disposed adjacent to the surface of the insulating substrate 10 so that the surface 10a of the insulating substrate 10 is flattened so that the heating electrode lead-out electrode 13 can be formed on the surface 10a. Therefore, the protective elements 1, 50, 60, and 70 can simplify the manufacturing process of the heating-element lead-out electrode 13, and can achieve a low filling.

또, 보호 소자 (1) 는, 발열체 (11) 를 절연 기판 (10) 의 이면 (10b) 이나 절연 기판 (10) 의 내부에 형성한 경우에도, 절연 기판 (10) 의 재료로서 파인 세라믹 등의 열전도성이 우수한 재료를 사용함으로써, 발열체 (11) 에 의해, 절연 기판 (10) 의 표면 (10a) 상에 적층한 경우와 동등하게 가용 도체 (15, 51, 61, 71) 를 가열, 용단할 수 있다.Even when the heating element 11 is formed on the back surface 10b of the insulating substrate 10 or inside the insulating substrate 10, the protective element 1 can be made of a material such as fine ceramics It is possible to heat and fuse the usable conductors 15, 51, 61, and 71 in the same manner as in the case where the heating elements 11 are stacked on the surface 10a of the insulating substrate 10 by using a material having excellent thermal conductivity .

[가용 도체의 구성][Composition of available conductor]

상기 서술한 바와 같이, 가용 도체 (15, 51, 61, 71) 는, 저융점 금속과 고융점 금속을 함유해도 된다. 이하에서는, 가용 도체 (15) 의 구성에 대해 설명하지만, 가용 도체 (51, 61, 71) 도 동일한 구성으로 할 수 있다. 가용 도체 (15) 는, 도 18(A) 에 나타내는 바와 같이, 내층으로서 저융점 금속층 (91) 이 형성되고, 외층으로서 고융점 금속층 (90) 이 형성된 구성으로 해도 된다. 이 경우, 가용 도체 (15) 는, 저융점 금속층 (91) 의 전체면이 고융점 금속층 (90) 에 의해 피복된 구조로 해도 되고, 서로 대향하는 1 쌍의 측면을 제외하고 피복된 구조여도 된다. 고융점 금속층 (90) 에 의한 저융점 금속층 (91) 의 피복 구조는, 도금 등의 공지된 성막 기술을 사용하여 형성할 수 있다. As described above, the usable conductors 15, 51, 61, and 71 may contain a low melting point metal and a high melting point metal. Hereinafter, the configuration of the usable conductor 15 will be described, but the usable conductors 51, 61, and 71 may have the same configuration. As shown in Fig. 18 (A), the usable conductor 15 may have a structure in which a low melting point metal layer 91 is formed as an inner layer and a refractory metal layer 90 is formed as an outer layer. In this case, the usable conductor 15 may have a structure in which the entire surface of the low-melting-point metal layer 91 is covered with the high-melting-point metal layer 90, or the structure may be coated except for a pair of side surfaces opposed to each other . The covering structure of the low melting point metal layer 91 by the high melting point metal layer 90 can be formed by using a known film forming technique such as plating.

또, 도 18(B) 에 나타내는 바와 같이, 가용 도체 (15) 는, 내층으로서 고융점 금속층 (90) 이 형성되고, 외층으로서 저융점 금속층 (91) 이 형성된 구성으로 해도 된다. 이 경우도, 가용 도체 (15) 는, 고융점 금속층 (90) 의 전체면이 저융점 금속층 (91) 에 의해 피복된 구조로 해도 되고, 서로 대향하는 1 쌍의 측면을 제외하고 피복된 구조여도 된다.As shown in Fig. 18 (B), the fusible conductor 15 may have a structure in which a refractory metal layer 90 is formed as an inner layer and a refractory metal layer 91 is formed as an outer layer. In this case as well, the fusible conductor 15 may have a structure in which the entire surface of the refractory metal layer 90 is covered with the refractory metal layer 91, or even a covered structure except for a pair of side surfaces opposed to each other do.

또, 가용 도체 (15) 는, 도 19 에 나타내는 바와 같이, 고융점 금속층 (90) 과 저융점 금속층 (91) 이 적층된 적층 구조로 해도 된다.19, the usable conductor 15 may have a laminated structure in which a refractory metal layer 90 and a refractory metal layer 91 are laminated.

이 경우, 가용 도체 (15) 는, 도 19(A) 에 나타내는 바와 같이, 발열체 인출 전극 (13) 과 접속되는 하층과, 하층 상에 적층되는 상층으로 이루어지는 2 층 구조로서 형성되고, 하층이 되는 저융점 금속층 (91) 의 상면에 상층이 되는 고융점 금속층 (90) 을 적층해도 되고, 반대로 하층이 되는 고융점 금속층 (90) 의 상면에 상층이 되는 저융점 금속층 (91) 을 적층해도 된다. 혹은, 가용 도체 (15) 는, 도 19(B) 에 나타내는 바와 같이, 내층과 내층의 상하면에 적층되는 외층으로 이루어지는 3 층 구조로서 형성해도 되고, 내층이 되는 저융점 금속층 (91) 의 상하면에 외층이 되는 고융점 금속층 (90) 을 적층해도 되고, 반대로 내층이 되는 고융점 금속층 (90) 의 상하면에 외층이 되는 저융점 금속층 (91) 을 적층해도 된다. In this case, as shown in Fig. 19 (A), the usable conductor 15 is formed as a two-layer structure comprising a lower layer connected to the heating element lead-out electrode 13 and an upper layer laminated on the lower layer, A refractory metal layer 90 serving as an upper layer may be laminated on the upper surface of the low melting point metal layer 91 or a low melting point metal layer 91 serving as an upper layer may be laminated on the upper surface of the refractory metal layer 90 serving as a lower layer. Alternatively, as shown in Fig. 19 (B), the conductor 15 may be formed as a three-layer structure composed of an outer layer laminated on the upper and lower surfaces of the inner layer and the inner layer, A refractory metal layer 90 serving as an outer layer may be laminated or a low melting point metal layer 91 serving as an outer layer may be laminated on the upper and lower surfaces of the refractory metal layer 90 serving as an inner layer.

또, 가용 도체 (15) 는, 도 20 에 나타내는 바와 같이, 고융점 금속층 (90) 과 저융점 금속층 (91) 이 교대로 적층된 4 층 이상의 다층 구조로 해도 된다. 이 경우, 가용 도체 (15) 는, 최외층을 구성하는 금속층에 의해, 전체면 또는 서로 대향하는 1 쌍의 측면을 제외하고 피복된 구조로 해도 된다.20, the permissible conductor 15 may have a multilayer structure of four or more layers in which the refractory metal layer 90 and the refractory metal layer 91 are alternately laminated. In this case, the usable conductor 15 may be covered with a metal layer constituting the outermost layer except for a whole surface or a pair of side surfaces opposed to each other.

또, 가용 도체 (15) 는, 내층을 구성하는 저융점 금속층 (91) 의 표면에 고융점 금속층 (90) 을 스트라이프상으로 부분적으로 적층시켜도 된다. 도 21 은, 가용 도체 (15) 의 평면도이다. The fusible conductor 15 may be formed by partially laminating a refractory metal layer 90 on the surface of the low melting point metal layer 91 constituting the inner layer in a stripe shape. 21 is a plan view of the usable conductor 15. Fig.

도 21(A) 에 나타내는 가용 도체 (15) 는, 저융점 금속층 (91) 의 표면에, 폭 방향으로 소정 간격으로, 선상의 고융점 금속층 (90) 이 길이 방향으로 복수 형성됨으로써, 길이 방향을 따라 선상의 개구부 (92) 가 형성되고, 이 개구부 (92) 로부터 저융점 금속층 (91) 이 노출되어 있다. 가용 도체 (15) 는, 저융점 금속층 (91) 이 개구부 (92) 로부터 노출됨으로써, 용융된 저융점 금속과 고융점 금속의 접촉 면적이 증가하여, 고융점 금속층 (90) 의 용식 작용을 보다 촉진시켜 용단성을 향상시킬 수 있다. 개구부 (92) 는, 예를 들어 저융점 금속층 (91) 에 고융점 금속층 (90) 을 구성하는 금속의 부분 도금을 실시함으로써 형성할 수 있다. The usable conductor 15 shown in Fig. 21A has a plurality of line-shaped high melting point metal layers 90 formed in the longitudinal direction at predetermined intervals in the width direction on the surface of the low melting point metal layer 91, And the low melting point metal layer 91 is exposed from the opening 92. The low melting point metal layer 91 is exposed through the opening 92. [ The permissible conductor 15 exposes the low melting point metal layer 91 from the opening 92 so that the contact area between the molten low melting point metal and the high melting point metal is increased to further promote the solubility action of the high melting point metal layer 90 So that the solubility can be improved. The openings 92 can be formed by, for example, applying a partial plating of a metal constituting the refractory metal layer 90 to the low melting point metal layer 91. [

또, 가용 도체 (15) 는, 도 21(B) 에 나타내는 바와 같이, 저융점 금속층 (91) 의 표면에, 길이 방향으로 소정 간격으로, 선상의 고융점 금속층 (90) 을 폭 방향으로 복수 형성함으로써, 폭 방향을 따라 선상의 개구부 (92) 를 형성해도 된다. As shown in Fig. 21 (B), the fusible conductor 15 is formed by forming a plurality of line-shaped refractory metal layers 90 in the width direction at predetermined intervals in the longitudinal direction on the surface of the low melting point metal layer 91 Thereby forming the line-shaped openings 92 along the width direction.

또, 가용 도체 (15) 는, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 저융점 금속층 (91) 의 표면에 고융점 금속층 (90) 을 형성함과 함께, 고융점 금속층 (90) 의 전체면에 걸쳐 원형상 또는 사각형상의 개구부 (93) 가 형성되고, 이 개구부 (93) 로부터 저융점 금속층 (91) 을 노출시켜도 된다. 개구부 (93) 는, 예를 들어 저융점 금속층 (91) 에 고융점 금속층 (90) 을 구성하는 금속의 부분 도금을 실시함으로써 형성할 수 있다.22, the fusible conductor 15 is formed by forming a refractory metal layer 90 on the surface of the refractory metal layer 91 and forming a refractory metal layer 90 on the entire surface of the refractory metal layer 90 Or a square-shaped opening 93 may be formed, and the low-melting-point metal layer 91 may be exposed from the opening 93. The opening 93 can be formed, for example, by subjecting the low-melting-point metal layer 91 to partial plating of a metal constituting the high-melting-point metal layer 90.

가용 도체 (15) 는, 저융점 금속층 (91) 이 개구부 (93) 로부터 노출됨으로써, 용융된 저융점 금속과 고융점 금속의 접촉 면적이 증가하여, 고융점 금속의 용식 작용을 보다 촉진시켜 용단성을 향상시킬 수 있다. The usable conductor 15 has a structure in which the area of contact between the low melting point metal and the high melting point metal is increased by exposing the low melting point metal layer 91 from the opening 93 to further promote the solubility of the high melting point metal, Can be improved.

또, 가용 도체 (15) 는, 도 23 에 나타내는 바와 같이, 내층이 되는 고융점 금속층 (90) 에 다수의 개구부 (94) 를 형성하고, 이 고융점 금속층 (90) 에, 도금 기술 등을 사용하여 저융점 금속층 (91) 을 성막하여, 개구부 (94) 내에 충전해도 된다. 이로써, 가용 도체 (15) 는, 용융하는 저융점 금속이 고융점 금속에 접하는 면적이 증대하므로, 보다 단시간에 저융점 금속이 고융점 금속을 용식할 수 있도록 된다. 23, a plurality of openings 94 are formed in the refractory metal layer 90 serving as an inner layer and the plating technique or the like is applied to the refractory metal layer 90 The low melting point metal layer 91 may be formed and filled in the opening 94. As a result, the soluble conductor 15 increases in area of the melting low-melting-point 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.

또, 가용 도체 (15) 는, 저융점 금속층 (91) 의 체적을, 고융점 금속층 (90) 의 체적보다 많이 형성하는 것이 바람직하다. 가용 도체 (15) 는, 발열체 (11) 에 의해 가열됨으로써, 저융점 금속이 용융함으로써 고융점 금속을 용식하고, 이로써 신속하게 용융, 용단할 수 있다. 따라서, 가용 도체 (15) 는, 저융점 금속층 (91) 의 체적을, 고융점 금속층 (90) 의 체적보다 많이 형성함으로써, 이 용식 작용을 촉진하여, 신속하게 외부 회로의 전류 경로를 차단할 수 있다. It is preferable that the usable conductor 15 has a volume of the low melting point metal layer 91 larger than that of the high melting point metal layer 90. The heating conductor 11 is heated by the heating element 11 so that the low melting point metal is melted to dissolve the high melting point metal, whereby the melting conductor can be quickly melted and fused. Therefore, the soluble conductor 15 promotes the dissolution of the high-melting-point metal layer 91 by blocking the current path of the external circuit quickly by forming the volume of the low-melting-point metal layer 91 larger than the volume of the refractory metal layer 90 .

또, 가용 도체 (15) 는, 도 24 에 나타내는 바와 같이, 대략 사각형 판상으로 형성되고, 외층을 구성하는 고융점 금속에 의해 피복되어 주면부 (15a) 보다 두껍게 형성된 서로 대향하는 1 쌍의 제 1 측가장자리부 (15b) 와, 내층을 구성하는 저융점 금속이 노출되고 제 1 측가장자리부 (15b) 보다 얇은 두께로 형성된 서로 대향하는 1 쌍의 제 2 측가장자리부 (15c) 를 가져도 된다. As shown in Fig. 24, the usable conductor 15 is formed in a substantially rectangular plate-like shape, and is covered with a refractory metal constituting the outer layer and has a pair of mutually opposed first Side edge portion 15b and a pair of second side edge portions 15c facing each other and formed to be thinner than the first side edge portion 15b by exposing the low melting point metal constituting the inner layer.

제 1 측가장자리부 (15b) 는, 측면이 고융점 금속층 (90) 에 의해 피복됨과 함께, 이로써 가용 도체 (15) 의 주면부 (15a) 보다 두껍게 형성되어 있다. 제 2 측가장자리부 (15c) 는, 측면에, 외주를 고융점 금속층 (90) 에 의해 위요된 저융점 금속층 (91) 이 노출되어 있다. 제 2 측가장자리부 (15c) 는, 제 1 측가장자리부 (15b) 와 인접하는 양단부를 제외하고 주면부 (15a) 와 동일한 두께로 형성되어 있다. The first side edge portion 15b is covered with the refractory metal layer 90 on the side surface and is formed thicker than the main surface portion 15a of the usable conductor 15 by this. On the side surface of the second side edge portion 15c, the low melting point metal layer 91 surrounded by the high melting point metal layer 90 is exposed. The second side edge portion 15c is formed to have the same thickness as the main surface portion 15a except for both end portions adjacent to the first side edge portion 15b.

이상과 같이 구성된 가용 도체 (15) 는, 도 25 에 나타내는 바와 같이, 제 1 측가장자리부 (15b) 가 형성된 양단부를 단자부 (20) 로 하고, 제 2 측가장자리부 (15c) 가 절연 기판 (10) 의 1 쌍의 측가장자리 사이에 걸쳐진다.25, the terminal portion 20 having the first side edge portion 15b formed thereon is used as the terminal portion 20 and the second side edge portion 15c is electrically connected to the insulating substrate 10 ) Between the pair of side edges.

이로써, 보호 소자 (1) 는, 리플로우 실장 시나 정격 전류의 통전 시 등에 있어서의 가용 도체 (15) 의 변형에 의한 정격이나 차단 시간의 변동을 방지할 수 있다. 또, 보호 소자 (1) 는, 발열체 (11) 의 발열 후, 가용 도체 (15) 를 신속하게 용융시켜, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 수 있다.Thereby, the protection element 1 can prevent the fluctuation of the rating and the cutoff time due to the deformation of the usable conductor 15 at the time of reflow mounting, energizing the rated current, and the like. The protective element 1 can quickly melt the usable conductor 15 after heat generation of the heating element 11 and cut off the current path of the external circuit.

즉, 제 1 측가장자리부 (15b) 는, 고융점 금속에 의해 피복되고, 저융점 금속층 (91) 도 노출되어 있지 않기 때문에 용식 작용이 작용하기 어려워, 용융하기까지 많은 열에너지를 필요로 한다. 따라서, 제 1 측가장자리부 (15b) 를 단자부 (20) 로 함으로써, 가용 도체 (15) 는, 리플로우 실장 시 등의 가열이나, 정격 전류의 통전에 의한 자기 발열에 의해 외부 회로의 랜드부에 형성된 접속용 땜납이 용융한 경우에도, 고융점 금속 피복된 제 1 측가장자리부 (15b) 가 용융하여 내층을 구성하는 저융점 금속이 접속용 땜납에 끌어당겨져 젖음성이 우수한 랜드부로 유출되는 것이 방지되어 있다. 따라서, 가용 도체 (15) 는, 저융점 금속의 유출에 의한 변형이 방지되어, 소정의 정격을 유지함과 함께, 저융점 금속의 유출에 의해 용식 작용이 저해되는 것에 의한 용단 시간의 연장도 방지할 수 있다. That is, since the first side edge portion 15b is covered with the high melting point metal and the low melting point metal layer 91 is not exposed, the solubility is hard to act and much heat energy is required to melt the first side edge portion 15b. Therefore, by making the first side edge portion 15b the terminal portion 20, the usable conductor 15 can be heated by heating such as reflow mounting or by self heat generation by energizing the rated current, The first side edge portion 15b coated with the refractory metal is melted to prevent the low melting point metal constituting the inner layer from being attracted to the connecting solder and flowing out to the land portion having excellent wettability even when the formed connecting solder is melted have. Therefore, the permissible conductor 15 is prevented from being deformed due to the outflow of the low-melting-point metal, thereby maintaining the predetermined rating, and preventing the elongation of the melting time due to the inhibition of the dissolving action due to the outflow of the low- .

또, 제 2 측가장자리부 (15c) 는, 제 1 측가장자리부 (15b) 보다 상대적으로 얇게 형성되어 있다. 또, 제 2 측가장자리부 (15c) 의 측면은, 내층을 구성하는 저융점 금속층 (91) 이 노출되어 있다. 이로써, 제 2 측가장자리부 (15c) 는, 저융점 금속층 (91) 에 의한 고융점 금속층 (90) 의 용식 작용이 작용하고, 또한 용식되는 고융점 금속층 (90) 의 두께도 제 1 측가장자리부 (15b) 에 비해 얇게 형성되어 있음으로써, 고융점 금속층 (90) 에 의해 두껍게 형성되어 있는 제 1 측가장자리부 (15b) 에 비해, 적은 열에너지로 신속하게 용융시킬 수 있다. The second side edge portion 15c is formed to be relatively thinner than the first side edge portion 15b. On the side surface of the second side edge portion 15c, the low melting point metal layer 91 constituting the inner layer is exposed. As a result, the second side edge portion 15c is formed so that the solubility action of the refractory metal layer 90 by the low melting point metal layer 91 acts and the thickness of the refractory metal layer 90 which is solubilized also becomes equal to the thickness of the first side edge portion The first side edge portion 15b formed by the high melting point metal layer 90 can be quickly melted with a small amount of thermal energy because the second side edge portion 15b is thinner than the first side edge portion 15b.

따라서, 보호 소자 (1) 는, 발열체 (11) 가 발열함으로써, 신속하게 제 2 측가장자리부 (15c) 가 용융되고, 용융 도체가 발열체 인출 전극 (13) 상에 응집함과 함께, 1 쌍의 단자부 (20) 사이를 용단하여, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 수 있다. Therefore, in the protection element 1, the second side edge portion 15c is quickly melted due to the heat generated by the heating element 11, and the molten conductor flocculates on the heating element lead-out electrode 13, The current path of the external circuit can be cut off by fusing between the terminal portions 20.

이와 같은 구성을 갖는 가용 도체 (15) 는, 저융점 금속층 (91) 을 구성하는 땜납박 등의 저융점 금속박을, 고융점 금속층 (90) 을 구성하는 Ag 등의 금속으로 피복함으로써 제조된다. 저융점 금속층박을 고융점 금속 피복하는 공법으로는, 장척상의 저융점 금속박에 연속적으로 고융점 금속 도금을 실시할 수 있는 전해 도금법이, 작업 효율상, 제조 비용상 유리해진다. The solder 15 having such a constitution is produced by coating a low melting point metal foil such as a solder foil constituting the low melting point metal layer 91 with a metal such as Ag constituting the high melting point metal layer 90. [ As a method for coating a low-melting-point metal foil with a high-melting-point metal, an electrolytic plating method capable of continuously carrying out high-melting-point metal plating on a long-melting-point low melting point metal foil is advantageous in terms of work efficiency and manufacturing cost.

전해 도금에 의해 고융점 금속 도금을 실시하면, 장척상의 저융점 금속박의 에지 부분, 즉 측가장자리부에 있어서 전류 밀도가 상대적으로 강해져, 고융점 금속층 (90) 이 두껍게 도금된다 (도 24 참조). 이로써, 측가장자리부가 고융점 금속층에 의해 두껍게 형성된 장척상의 도체 리본 (96) 이 형성된다. 이어서, 이 도체 리본 (96) 을 길이 방향과 직교하는 폭 방향 (도 24 중 C-C' 방향) 으로, 소정 길이로 절단함으로써, 가용 도체 (15) 가 제조된다. 이로써, 가용 도체 (15) 는, 도체 리본 (96) 의 측가장자리부가 제 1 측가장자리부 (15b) 가 되고, 도체 리본 (96) 의 절단면이 제 2 측가장자리부 (15c) 가 된다. 또, 제 1 측가장자리부 (15b) 는, 고융점 금속에 의해 피복되고, 제 2 측가장자리부 (15c) 는, 단면 (端面)(도체 리본 (96) 의 절단면) 에 외주를 둘러싸는 고융점 금속층 (90) 과 고융점 금속층 (90) 에 의해 협지된 저융점 금속층 (91) 이 바깥쪽으로 노출되어 있다. When the high melting point metal plating is performed by electrolytic plating, the current density becomes relatively strong at the edge portion of the low melting point metal foil, that is, the side edge portion of the elongated phase, and the high melting point metal layer 90 is thickly plated (see FIG. Thereby, a longitudinally elongated conductive ribbon 96 is formed in which the side edge portion is thickened by the refractory metal layer. Subsequently, the conductor ribbon 96 is cut into a predetermined length in the width direction (direction C-C 'in FIG. 24) perpendicular to the longitudinal direction, thereby to form the usable conductor 15. [ The side edge portion of the conductor ribbon 96 becomes the first side edge portion 15b and the cut surface of the conductor ribbon 96 becomes the second side edge portion 15c. The first side edge portion 15b is covered with a refractory metal and the second side edge portion 15c has a high melting point surrounding the outer periphery of the end surface (cut surface of the conductor ribbon 96) The low melting point metal layer 91 sandwiched between the metal layer 90 and the refractory metal layer 90 is exposed to the outside.

1 : 보호 소자
10 : 절연 기판
10a : 표면
10b : 이면
11 : 발열체
12 : 절연 부재
13 : 발열체 인출 전극
15 : 가용 도체
15a : 주면부
15b : 제 1 측가장자리부
15c : 제 2 측가장자리부
16 : 발열체 전극
17 : 스루홀
18 : 외부 접속 단자
19 : 커버 부재
20 : 단자부
21 : 끼워 맞춤 오목부
23 : 제 1 방열 전극
24 : 스루홀
25 : 제 2 방열 전극
27 : 플럭스
30 : 배터리 팩
30a : 정극 단자
30b : 부극 단자
31 ∼ 34 : 배터리 셀
35 : 배터리 스택
36 : 검출 회로
37 : 전류 제어 소자
40 : 충방전 제어 회로
41 : 전류 제어 소자
42 : 전류 제어 소자
43 : 제어부
45 : 충전 장치
50 : 보호 소자
51 : 가용 도체
52 : 단자부
53 : 용단부
54 : 판상체
55 : 절연벽
56 : 제 3 방열 전극
60 : 보호 소자
61 : 가용 도체
62 : 단자부
70 : 보호 소자
71 : 가용 도체
72 : 단자부
73 : 용단부
74 : 외부 접속 단자
90 : 고융점 금속층
91 : 저융점 금속층
92 ∼ 94 : 개구부
96 : 도체 리본 1: Protection element
10: Insulated substrate
10a: surface
10b:
11: Heating element
12: Insulation member
13: Heating element extraction electrode
15: Available conductor
15a:
15b: first side edge portion
15c: second side edge portion
16:
17: Through hole
18: External connection terminal
19: cover member
20: terminal portion
21: Fitting recess
23: first heat radiating electrode
24: Through hole
25: second heat radiating electrode
27: Flux
30: Battery pack
30a: positive terminal
30b: negative terminal
31 to 34: Battery cell
35: Battery stack
36: Detection circuit
37: Current control element
40: charge / discharge control circuit
41: current control element
42: current control element
43:
45: Charging device
50: Protection element
51: available conductor
52: terminal portion
53:
54: Plate
55: Insulated wall
56: Third heat radiating electrode
60: Protection element
61: available conductor
62: terminal portion
70: Protection element
71: available conductor
72: terminal portion
73:
74: External connection terminal
90: High melting point metal layer
91: Low melting point metal layer
92 to 94: Openings
96: Conductor ribbon

Claims

An insulating substrate,
A heating element disposed on the insulating substrate,
A heating element lead electrode electrically connected to the heating element;
And a usable conductor having a pair of terminal portions connected to an external circuit and interrupting a current path of the external circuit by melting the pair of terminal portions.

The method according to claim 1,
And the usable conductor and the heating element lead-out electrode are connected to each other.

3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the fusible conductor has a fusing end portion disposed on a surface of the insulating substrate and melted by heat and the pair of terminal portions formed at both ends of the fusing end portion,
And the terminal portion faces the back surface side of the insulating substrate by being fitted to the insulating substrate.

The method of claim 3,
Wherein the insulating substrate is provided with a fitting concave portion into which the usable conductor is fitted.

3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein said usable conductor includes a fused portion disposed on a surface of said insulating substrate and melted by heat and said pair of terminal portions formed at both ends of said fused portion and protruding from said fused portion toward a surface side of said insulating substrate,
A heating electrode formed on a surface of the insulating substrate and connected to an open end of the heating body;
And an external connection terminal connected to said heating element electrode so as to protrude toward the surface side of said insulating substrate.

3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a surface of the insulating substrate is provided with a heat dissipating electrode connected to the usable conductor and absorbing heat of the usable conductor.

The method according to claim 6,
Wherein the heat dissipation electrode is continuous with a terminal portion formed on a back surface of the insulating substrate through a through hole.

3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the usable conductor has a plurality of terminal ends connected in parallel between the pair of terminal portions.

9. The method of claim 8,
And an insulating layer formed on the insulating wall or the heating-element leading electrode is formed between the plurality of the free ends.

3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a plurality of the usable conductors are arranged in parallel, and an insulating layer formed on the insulating wall or the heating-element lead electrode is formed between the usable conductors.

3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the heating element is formed on the surface of the insulating substrate and covered with an insulating member or formed inside an insulating member formed on a surface of the insulating substrate,
And the heating-element lead-out electrode is formed on the insulating member.

3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the heating element is formed on a back surface of the insulating substrate and is covered with an insulating member.

3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the heating element is formed inside the insulating substrate.

3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the heating element is formed on a surface of the insulating substrate,
And the usable conductor is disposed adjacent to the heating element on the surface of the insulating substrate.

The method according to claim 1,
Wherein the usable conductor has a low melting point metal layer and a high melting point metal layer,
Wherein the low melting point metal layer erodes the high melting point metal layer and melts.

16. The method of claim 15,
Wherein the low melting point metal is an alloy containing 40% or more of Sn or Sn, and the high melting point metal is an alloy containing Ag, Cu, or Ag or Cu as a main component.

17. The method according to claim 15 or 16,
Wherein the permissible conductor is a structure in which the inner layer is a high melting point metal and the outer layer is a coating structure of a low melting point metal.

17. The method according to claim 15 or 16,
Wherein the permissible conductor is a structure in which the inner layer is a low melting point metal and the outer layer is a coating structure of a high melting point metal.

17. The method according to claim 15 or 16,
Wherein the usable conductor is a laminated structure in which a low melting point metal and a high melting point metal are laminated.

17. The method according to claim 15 or 16,
Wherein the permissible conductor is a multilayer structure of four or more layers in which a low melting point metal and a high melting point metal are alternately laminated.

17. The method according to claim 15 or 16,
Wherein the usable conductor has an opening formed in the refractory metal formed on the surface of the low melting point metal constituting the inner layer.

17. The method according to claim 15 or 16,
Melting point metal layer formed on the high-melting-point metal layer, and the opening portion is filled with a low-melting-point metal.

17. The method according to claim 15 or 16,
The permissible conductor includes a pair of first side edge portions which are formed to be thicker than the main surface portion by being coated with the refractory metal,
Wherein the low melting point metal layer forming the inner layer has a pair of second side edge portions facing each other and exposed from the high melting point metal layer constituting the outer layer,
And a pair of the first side edge portions serves as the terminal portion.

17. The method according to claim 15 or 16,
Wherein the usable conductor has a volume of the low melting point metal larger than a volume of the high melting point metal.

3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the surface of the heating element lead-out electrode is coated with Ni / Au plating, Ni / Pd plating or Ni / Pd / Au plating.

3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a flux is coated on part or all of a surface of the usable conductor, and a free end of the usable conductor and the flux are covered with a cover member formed on the insulating substrate.

In a mounting body in which a protection element is mounted on a circuit board,
The protection device includes:
An insulating substrate,
A heating element disposed on the insulating substrate,
A heating element lead electrode electrically connected to the heating element;
And a usable conductor having a pair of terminal portions connected to an external circuit and interrupting a current path of the external circuit by melting the pair of terminal portions.