KR20190050851A - Protective element - Google Patents
Protective element Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190050851A KR20190050851A KR1020197011763A KR20197011763A KR20190050851A KR 20190050851 A KR20190050851 A KR 20190050851A KR 1020197011763 A KR1020197011763 A KR 1020197011763A KR 20197011763 A KR20197011763 A KR 20197011763A KR 20190050851 A KR20190050851 A KR 20190050851A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heating element
- side edge
- insulating substrate
- edge
- electrode
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
- H01H37/74—Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
- H01H37/76—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
- H01H85/02—Details
- H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
- H01H85/05—Component parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
Abstract
스루홀과 발열체의 거리를 적정하게 배치함으로써, 절연 기판의 크랙의 발생을 억제할 수 있는 보호 소자를 제공한다. 절연 기판 (10) 과, 절연 기판 (10) 의 서로 대향하는 1 쌍의 측연 (10c, 10d) 사이에 형성된 발열체 (14) 와, 절연 기판 (10) 의 1 쌍의 측연 (10c, 10d) 의 일방의 측연 (10c) 측에 형성되고, 발열체 (14) 와 전기적으로 접속됨과 함께, 구멍부 (25) 가 형성된 제 1 발열체 전극 (18) 과, 1 쌍의 측연 (10c, 10d) 의 타방의 측연 (10d) 측에 형성되고, 발열체 (14) 와 전기적으로 접속된 제 2 발열체 전극 (19) 과, 발열체 (14) 의 발열에 의해 용단되어, 전류 경로를 차단하는 가용 도체 (13) 를 구비하고, 발열체 (14) 의 중심 (C1) 은, 절연 기판 (10) 의 1 쌍의 측연 (10c, 10d) 간의 거리의 중간의 위치 (C2) 로부터 타방의 측연 (10d) 측으로 치우쳐 형성되어 있다.Provided is a protection device capable of suppressing occurrence of cracks in an insulating substrate by appropriately arranging a distance between a through hole and a heating element. A heating element 14 formed between a pair of side edges 10c and 10d facing each other of the insulating substrate 10 and a pair of side edges 10c and 10d of the insulating substrate 10 A first heating element electrode 18 which is formed on one side edge 10c side and which is electrically connected to the heating element 14 and on which the hole portion 25 is formed and a second heating element electrode 18 on the other side of the pair of side edges 10c and 10d A second heating element electrode 19 which is formed on the side edge 10d side and is electrically connected to the heating element 14 and a usable conductor 13 which is fused by heat generation of the heating element 14 and blocks the current path And the center C1 of the heating element 14 is biased from the middle position C2 of the distance between the pair of side edges 10c and 10d of the insulating substrate 10 toward the other side edge 10d.
Description
본 기술은, 전원 라인이나 신호 라인을 차단하는 보호 소자에 관한 것이다. 본 출원은, 일본에 있어서 2016년 11월 10일에 출원된 일본 특허 출원 번호 특원2016-219891을 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이고, 이 출원은 참조됨으로써 본 출원에 원용된다.The present invention relates to a protection element for shielding a power supply line or a signal line. The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-219891, filed on November 10, 2016, which is incorporated herein by reference in its entirety.
충전하여 반복 이용할 수 있는 이차 전지의 상당수는, 배터리 팩으로 가공되어 사용자에게 제공된다. 특히 중량 에너지 밀도가 높은 리튬 이온 이차 전지에 있어서는, 사용자 및 전자 기기의 안전을 확보하기 위해, 일반적으로, 과충전 보호, 과방전 보호 등의 여러 가지의 보호 회로를 배터리 팩에 내장하고, 소정의 경우에 배터리 팩의 출력을 차단하는 기능을 가지고 있다.Many 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, various protection circuits such as overcharge protection and over discharge protection are generally incorporated in the battery pack, And the output of the battery pack is cut off.
이러한 종류의 보호 소자에는, 배터리 팩에 내장된 FET (Field Effect Transistor) 스위치를 사용하여 출력의 ON/OFF 를 행함으로써, 배터리 팩의 과충전 보호 또는 과방전 보호 동작을 실시하는 것이 있다. 그러나, 어떠한 원인으로 FET 스위치가 단락 파괴된 경우, 뇌서지 등이 인가되어 순간적인 대전류가 흐른 경우, 혹은 배터리 셀의 수명에 의해 출력 전압이 이상적으로 저하되거나, 반대로 과대한 이상 전압을 출력하거나 한 경우라도, 배터리 팩이나 전자 기기는, 발화 등의 사고로부터 보호되어야 한다. 그래서, 이와 같은 상정할 수 있는 어떠한 이상 상태에 있어서도, 배터리 셀의 출력을 안전하게 차단하기 위해, 외부로부터의 신호에 의해 전류 경로를 차단하는 기능을 갖는 보호 소자가 사용되고 있다.Such a type of protection element may be provided with an FET (Field Effect Transistor) switch incorporated in the battery pack to turn on / off the output to perform the overcharge protection or the over-discharge protection operation of the battery pack. However, when the FET switch is short-circuited for some reason, an instantaneous large current flows due to a brain surge or the like, or the output voltage is ideally lowered due to the life of the battery cell, or an excessive abnormal voltage is output Even in such a case, the battery pack or the electronic device must be protected from accidents such as ignition. In order to safely shut off the output of the battery cell, a protective element having a function of shutting off the current path by an external signal is used even in such an abnormal state that can be assumed.
리튬 이온 이차 전지 등을 위한 보호 회로의 차단 소자로는, 도 12(A)(B) 에 나타내는 바와 같이, 전류 경로 상의 제 1 전극 (91), 발열체 인출 전극 (95), 제 2 전극 (92) 간에 걸쳐 가용 도체 (93) 를 접속하여 전류 경로의 일부를 이루고, 이 전류 경로 상의 가용 도체 (93) 를, 과전류에 의한 자기 발열, 혹은 보호 소자 내부에 형성한 발열체 (94) 에 의해 용단하는 것이 있다 (특허문헌 1 참조). 이와 같은 보호 소자 (90) 에서는, 용융된 액체상의 가용 도체 (93) 를 발열체 (94) 에 이어지는 발열체 인출 전극 (95), 및 제 1, 제 2 전극 (91, 92) 상에 모음으로써 제 1, 제 2 전극 (91, 92) 간을 분리하여 전류 경로를 차단한다.12 (A) and (B), the
보호 소자는, 발열체 (94) 의 발열에 의해 가용 도체 (93) 가 용단되고, 또 과전류에 의한 자기 발열에 의해서도 가용 도체 (93) 는 용단되기 때문에, 용단된 가용 도체 (93) 가 비산하지 않도록 외장 부품인 커버 부재 (97) 로 봉지하고 있다. 또, 보호 소자 (90) 는, 발열체 (94) 에 의한 가용 도체 (93) 의 용단 작용을 안정적으로 실현시키기 위해, 커버 부재 (97) 에 의해 가용 도체 (93) 가 용융, 유동하기 위한 내부 공간이 형성되어 있다.In the protection element, the
또한, 보호 소자 (90) 는, 가용 도체 (93) 의 표면의 산화를 방지하여, 속용단성을 유지하기 위해 가용 도체 (93) 의 표면의 산화 피막을 제거하는 플럭스 (98) 가 도포되어 있다.The
이와 같은 표면 실장형의 보호 소자는, 탑재되는 전자 기기나 배터리 팩 등의 고용량화, 고정격화에 수반하여 전류 정격의 향상이 요구되고 있다. 동시에, 휴대형 전자 기기에 있어서는, 보다 소형화도 요구되고 있다.Such a surface mount type protection device is required to improve the current rating in accordance with the increase in the capacity of the electronic device and the battery pack to be mounted and the increase in the fixing strength. At the same time, in portable electronic devices, further downsizing is required.
전류 정격을 크게 하려면, 보다 체적이 큰 가용 도체를 채용하게 되는데, 그 한편, 큰 가용 도체를 신속하게 용단하기 위한 발열량을 얻으려면, 상당한 크기의 발열체가 요구된다.In order to increase the current rating, a usable conductor having a larger volume is adopted. On the other hand, in order to obtain a calorific value for quickly fusing a large usable conductor, a heating element having a considerable size is required.
종래형의 보호 소자에 있어서 발열체의 발열량을 크게 한 경우, 발열로 인한 열 충격에 의해 절연 기판에 크랙이 형성되어 버리는 경우가 있고, 경우에 따라서는, 발열체에도 크랙이 형성되어 버려, 발열이 부분적이 되어 용단에 지장이 생길 위험이 있다.When the heating value of the heating element is increased in the conventional type protection element, cracks may be formed in the insulating substrate due to thermal shock due to heat generation. In some cases, cracks are also formed in the heating element, There is a danger that the fusion may occur.
여기서, 종래형의 보호 소자는, 거의 중앙에 발열체를 탑재한 절연 기판의 표면에는, 가용 도체의 양단에 접속되는 제 1, 제 2 전극과, 발열체에 통전하기 위한 발열체 전극의 3 개의 전극이 배치되어 있다. 이들 3 개의 전극은, 각각 절연 기판 측연부 (側緣部) 에 형성된 하프 스루홀을 통해, 절연 기판의 이면에 형성된 외부 전극에 접속되어 있다 (특허문헌 1 참조).Here, in the conventional type protection device, three electrodes of a first and a second electrode connected to both ends of a usable conductor and a heating element electrode for conducting electricity to the heating element are arranged on the surface of an insulating substrate on which a heating element is mounted in a substantially central portion . These three electrodes are respectively connected to external electrodes formed on the back surface of the insulating substrate through half-through holes formed in side edge portions of the insulating substrate (see Patent Document 1).
발열체의 발열에 의해 크랙이 형성된 보호 소자를 관찰하면, 발열체 전극의 스루홀을 기점으로 하여 크랙이 형성되어 있음을 알 수 있었다. 발열체 전극의 스루홀은, 다른 2 개의 전극, 즉 제 1, 제 2 전극에 형성된 스루홀보다 발열체에 근접하여 배치되어 있는 것으로, 발열체에 의한 열 충격으로 인한 영향을 비교적 받기 쉬운 배치로 되어 있는 것이 원인인 것으로 생각된다.Observation of the protective element in which cracks were formed by the heat generation of the heating element revealed that cracks were formed starting from the through holes of the heating element electrode. The through-hole of the heating-element electrode is disposed closer to the heating element than the other two electrodes, that is, the through-hole formed in the first and second electrodes. The through-hole is arranged in such a way that the heating- It is thought to be the cause.
그리고, 최근의 보호 소자는, 보다 소형화된 결과, 종래품에 비해, 스루홀과 발열체의 거리도 보다 작아지고 있어, 보다 발열체에 의한 열 충격으로 인한 영향을 받기 쉽게 되어 있다.As a result of recent miniaturization of the protection device, the distance between the through hole and the heating element becomes smaller than in the conventional product, and the protection element is more susceptible to thermal shock caused by the heating element.
그래서, 본 기술은, 스루홀과 발열체의 거리를 적정하게 배치함으로써, 절연 기판의 크랙의 발생을 억제할 수 있는 보호 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the object of the present invention is to provide a protective device capable of suppressing occurrence of cracks in an insulating substrate by appropriately arranging the distance between the through holes and the heat generating element.
상기 서술한 과제를 해결하기 위해, 본 기술에 관련된 보호 소자는, 절연 기판과, 상기 절연 기판의 서로 대향하는 1 쌍의 측연(側緣) 사이에 형성된 발열체와, 상기 절연 기판의 상기 1 쌍의 측연의 일방의 측연측에 형성되고, 상기 발열체와 전기적으로 접속됨과 함께, 구멍부가 형성된 제 1 발열체 전극과, 상기 1 쌍의 측연의 타방의 측연측에 형성되고, 상기 발열체와 전기적으로 접속된 제 2 발열체 전극과, 상기 발열체의 발열에 의해 용단되어, 전류 경로를 차단하는 가용 도체를 구비하고, 상기 발열체의 중심은, 상기 절연 기판의 상기 일방의 측연으로부터 상기 타방의 측연까지의 거리의 중간의 위치로부터 상기 타방의 측연측으로 치우쳐 형성되어 있는 것이다.In order to solve the above-described problems, a protective element related to the present invention includes an insulating substrate, a heating element formed between a pair of side edges of the insulating substrate opposite to each other, A first heating element electrode which is formed on one side of the side edge of the side edge and is electrically connected to the heating element and has an opening formed therein and a second heating element electrode which is formed on the other side edge of the pair of side edges and which is electrically connected to the heating element A heating element electrode; and a usable conductor which is fused by the heat generated by the heating element and blocks the current path, the center of the heating element is a center of the distance from the one side edge of the insulating substrate to the other side edge To the side of the other side.
본 기술에 의하면, 보호 소자는, 구멍부와 발열체의 일방의 측연측의 단부의 영역에 대한 발열체의 발열로 인한 열 충격이 약해져, 크랙의 발생을 방지할 수 있다.According to this technology, the protection element is capable of preventing the generation of a crack due to a weak thermal shock due to the heat generation of the heating element with respect to the region of the end portion of the one side of the side of the heating element.
도 1 은, 본 기술이 적용된 보호 소자를 나타내는 외관 사시도이다.
도 2 는, 본 기술이 적용된 회로 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 보호 소자의 절연 기판의 표면 상을, 커버 부재를 생략하여 나타내는 평면도이다.
도 4 는, 본 기술이 적용된 보호 소자를 이면측으로부터 나타내는 외관 사시도이다.
도 5 는, 제 3 측연 및 제 4 측연측에 구멍부를 형성한 보호 소자를 나타내는 평면도이다.
도 6 은, 절연 기판 중심과 발열체의 중심을 나타내는 평면도이다.
도 7 은, 보호 소자의 각 구성의 사이즈를 측정하는 부위를 나타내는 평면도이다.
도 8 은, 제 1 발열체 전극에 형성하는 구멍부로서, 제 3 측연으로부터 약간 내측에 형성한 스루홀을 갖는 보호 소자를 나타내는 평면도이다.
도 9 는, 제 1 발열체 전극에 형성하는 구멍부로서, 제 3 측연에 형성한 캐스털레이션 및 제 3 측연으로부터 약간 내측에 형성한 스루홀을 갖는 보호 소자를 나타내는 평면도이다.
도 10 은, 본 발명이 적용된 퓨즈 소자를 사용한 배터리 회로의 1 구성예를 나타내는 회로도이다.
도 11 은, 본 발명이 적용된 퓨즈 소자의 회로도이다.
도 12 는, 종래의 보호 소자를 나타내는 도면으로, (A) 는 커버 부재를 생략하여 나타내는 평면도, (B) 는 단면도이다.1 is an external perspective view showing a protective element to which the present technology is applied.
2 is a cross-sectional view showing a circuit module to which the present technology is applied.
3 is a plan view showing the surface of the insulating substrate of the protection element with the cover member omitted.
4 is an external perspective view showing a protective element to which the present technology is applied from the back side.
5 is a plan view showing a protective element in which a hole is formed in the third side edge and the fourth side edge.
6 is a plan view showing the center of the insulating substrate and the center of the heat generating element.
7 is a plan view showing a region for measuring the size of each constitution of the protection element.
8 is a plan view showing a protection element having a through hole formed slightly inward from the third side edge as a hole portion formed in the first heating element electrode.
9 is a plan view showing a protection element having a through hole formed slightly inward from the castellation and the third side edge formed at the third side edge as a hole portion formed in the first heating element electrode.
10 is a circuit diagram showing a configuration example of a battery circuit using a fuse element to which the present invention is applied.
11 is a circuit diagram of a fuse element to which the present invention is applied.
Fig. 12 is a view showing a conventional protection element, wherein (A) is a plan view showing the cover member omitted, and Fig. 12 (B) is a sectional view.
이하, 본 기술이 적용된 보호 소자에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 기술은, 이하의 실시형태에만 한정되는 것은 아니고, 본 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 변경이 가능한 것은 물론이다. 또, 도면은 모식적인 것으로, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 경우가 있다. 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작하여 판단해야 할 것이다. 또, 도면 상호간에 있어서도 서로의 치수의 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.Hereinafter, a protection device to which the present technology is applied will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present technology is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope not departing from the gist of the present invention. In addition, the drawings are schematic, and the ratios of respective dimensions and the like 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 where the relationship and the ratio of the dimensions are different from each other.
[보호 소자] [Protection Device]
도 1, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 발명이 적용된 보호 소자 (1) 는, 회로 기판 (2) 에 표면 실장됨으로써 회로 모듈 (3) 을 구성하는 것이다. 회로 기판 (2) 은, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지의 보호 회로 등이 형성되고, 보호 소자 (1) 가 표면 실장됨으로써, 리튬 이온 이차 전지의 충방전 경로 상에 가용 도체 (13) 가 장착된다. 그리고 회로 모듈 (3) 은, 보호 소자 (1) 의 정격을 초과하는 대전류가 흐르면, 가용 도체 (13) 가 자기 발열 (줄열) 에 의해 용단됨으로써 전류 경로를 차단한다. 또, 회로 모듈 (3) 은, 회로 기판 (2) 등에 형성된 전류 제어 소자에 의해 소정의 타이밍에 발열체 (14) 에 통전하고, 발열체 (14) 의 발열에 의해 가용 도체 (13) 를 용단시킴으로써 전류 경로를 차단할 수 있다.As shown in Figs. 1 and 2, the
또한, 도 1 은 본 발명이 적용된 보호 소자 (1) 를 나타내는 외관 사시도이고, 도 2 는 보호 소자 (1) 가 회로 기판 (2) 에 실장된 회로 모듈 (3) 의 일부를 나타내는 단면도이며, 도 3 은 보호 소자 (1) 의 절연 기판 (10) 의 표면 (10e) 상을, 커버 부재 (20) 를 생략하여 나타내는 평면도이고, 도 4 는, 보호 소자 (1) 의 이면측을 나타내는 외관 사시도이다.2 is a cross-sectional view showing a part of a
보호 소자 (1) 는, 도 1 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 절연 기판 (10) 과, 절연 기판 (10) 에 적층되고, 절연 부재 (15) 로 덮인 발열체 (14) 와, 절연 기판 (10) 의 제 1, 제 2 측연 (10a, 10b) 에 형성된 제 1 전극 (11) 및 제 2 전극 (12) 과, 절연 부재 (15) 상에 발열체 (14) 와 중첩되도록 적층된 발열체 인출 전극 (16) 과, 양단이 제 1, 제 2 전극 (11, 12) 에 각각 접속되고, 중앙부가 발열체 인출 전극 (16) 에 접속된 가용 도체 (13) 를 구비한다.1 to 4, the
[절연 기판] [Insulation Substrate]
절연 기판 (10) 은, 예를 들어, 알루미나, 유리 세라믹스, 멀라이트, 지르코니아 등의 절연성을 갖는 부재에 의해 대략 방형상으로 형성된다. 절연 기판 (10) 은, 그 외에도, 유리 에폭시 기판, 페놀 기판 등의 프린트 배선 기판에 사용되는 재료를 사용해도 된다.The
절연 기판 (10) 은, 사각형상으로 형성되고, 제 1 전극 (11) 및 제 2 전극 (12) 이 형성되어 있는 서로 대향하는 제 1, 제 2 측연 (10a, 10b) 과, 이들 제 1, 제 2 측연에 인접하여 후술하는 제 1, 제 2 발열체 전극 (18, 19) 이 형성되어 있는 서로 대향하는 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 을 갖는다.The
[제 1, 제 2 전극] [First and Second Electrodes]
제 1, 제 2 전극 (11, 12) 은, 절연 기판 (10) 의 표면 (10e) 상에, 서로 대향하는 측연 (10a, 10b) 근방에 각각 이간하여 배치됨으로써 개방되고, 후술하는 가용 도체 (13) 가 탑재됨으로써, 가용 도체 (13) 를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다. 또, 제 1, 제 2 전극 (11, 12) 은, 보호 소자 (1) 에 정격을 초과하는 대전류가 흘러 가용 도체 (13) 가 자기 발열 (줄열) 에 의해 용단되거나, 혹은 발열체 (14) 가 통전에 수반하여 발열하여 가용 도체 (13) 가 용단됨으로써, 차단된다.The first and
도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1, 제 2 전극 (11, 12) 은, 각각, 절연 기판 (10) 의 제 1, 제 2 측연 (10a, 10b) 에 형성된 캐스털레이션을 통해 이면 (10f) 에 형성된 외부 접속 전극 (11a, 12a) 과 접속되어 있다. 보호 소자 (1) 는, 이들 외부 접속 전극 (11a, 12a) 을 개재하여 외부 회로가 형성된 회로 기판 (2) 과 접속되고, 당해 외부 회로의 통전 경로의 일부를 구성한다.2, the first and
제 1, 제 2 전극 (11, 12) 은, Cu 나 Ag 등의 일반적인 전극 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 또, 제 1, 제 2 전극 (11, 12) 의 표면 상에는, Ni/Au 도금, Ni/Pd 도금, Ni/Pd/Au 도금 등의 피막이, 도금 처리 등의 공지된 수법에 의해 코팅되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 보호 소자 (1) 는, 제 1, 제 2 전극 (11, 12) 의 산화를 방지하여, 도통 저항의 상승에 수반하는 정격의 변동을 방지할 수 있다. 또, 보호 소자 (1) 를 리플로 실장하는 경우에, 가용 도체 (13) 를 접속하는 접속용 땜납 혹은 가용 도체 (13) 의 외층을 형성하는 저융점 금속이 용융됨으로써 제 1, 제 2 전극 (11, 12) 을 용식 (땜납 용식) 하는 것을 방지할 수 있다.The first and
[발열체] [Heating element]
발열체 (14) 는, 통전하면 발열하는 도전성을 갖는 부재로서, 예를 들어 W, Mo, Ru, Cu, Ag, 혹은 이것들을 주성분으로 하는 합금 등으로 이루어진다. 발열체 (14) 는, 이들 합금 혹은 조성물, 화합물의 분상체를 수지 바인더 등과 혼합하여, 페이스트상으로 한 것을 절연 기판 (10) 상에 스크린 인쇄 기술을 이용하여 패턴 형성하고, 소성하거나 함으로써 형성할 수 있다. 또, 발열체 (14) 는, 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 간을 장변으로 하는 대략 사각형상으로 형성되고 폭 방향의 일단이 제 3 측연 (10c) 측에 형성된 제 1 발열체 전극 (18) 과 접속되고, 폭 방향의 타단이 제 4 측연 (10d) 측에 형성된 제 2 발열체 전극 (19) 과 접속되어 있다.The
보호 소자 (1) 는, 발열체 (14) 를 덮도록 절연 부재 (15) 가 배치 형성되고, 이 절연 부재 (15) 를 개재하여 발열체 (14) 에 대향하도록 발열체 인출 전극 (16) 이 형성되어 있다. 보호 소자 (1) 는, 발열체 (14) 의 열을 효율적으로 가용 도체 (13) 에 전하기 위해, 발열체 (14) 와 절연 기판 (10) 사이에도 절연 부재 (15) 를 적층해도 된다. 절연 부재 (15) 로는, 예를 들어 유리를 사용할 수 있다.The
발열체 인출 전극 (16) 의 일단은, 제 2 발열체 전극 (19) 에 접속됨과 함께, 제 2 발열체 전극 (19) 을 개재하여 발열체 (14) 의 일단과 연속되어 있다. 제 1 발열체 전극 (18) 은, 제 3 측연 (10c) 측에 형성됨과 함께, 발열체 (14) 의 일방의 장변과 접속되는 접속변 (18a) 이 절연 기판 (10) 의 길이 방향을 따라 형성되어 있다. 마찬가지로, 제 2 발열체 전극 (19) 은, 제 4 측연 (10d) 측에 형성됨과 함께, 발열체 (14) 의 타방의 장변과 접속되는 접속변 (19a) 이 절연 기판 (10) 의 길이 방향을 따라 형성되어 있다.One end of the heating-element lead-
또, 제 1 발열체 전극 (18) 은, 구멍부 (25) 를 통해 절연 기판 (10) 의 이면 (10f) 에 형성된 외부 접속 전극 (18b) 과 접속되어 있다. 구멍부 (25) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 제 3 측면 (10c) 에 형성된 캐스털레이션으로서 형성해도 되고, 제 3 측면 (10c) 으로부터 약간 내측에 형성된 스루홀로서 형성해도 되고, 혹은 캐스털레이션 및 스루홀을 병용해도 된다. 또, 구멍부 (25) 는, 하나 또는 복수 형성해도 된다.The first
이와 같이, 보호 소자 (1) 는, 제 1, 제 2 발열체 전극 (18, 19) 의 일방에만 구멍부 (25) 가 형성된 비대칭 형상으로 형성되어 있다. 발열체 인출 전극 (16) 과 접속된 제 2 발열체 전극 (19) 은, 구멍부 (25) 가 형성된 제 1 발열체 전극 (18) 에 비해, 열 용량이 크고, 열 충격에 대한 내성이 높다.As described above, the
또, 본 기술이 적용된 보호 소자는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 2 발열체 전극 (19) 에도 제 4 측연 (10d) 에 형성된 캐스털레이션이나 제 4 측연 (10d) 으로부터 약간 내측에 형성된 스루홀 등의 구멍부 (26) 를 형성해도 된다. 제 2 발열체 전극 (19) 은, 구멍부 (26) 를 통해 절연 기판 (10) 의 이면 (10f) 에 형성된 외부 접속 전극과 접속되어 있다. 도 5 에 나타내는 보호 소자 (27) 는, 제 1, 제 2 발열체 전극 (18, 19) 에 구멍부 (25, 26) 가 형성됨으로써, 대칭 형상으로 형성되어 있다. 보호 소자 (27) 의 제 2 발열체 전극 (19) 에 형성된 구멍부 (26) 도, 도 5 에 나타내는 바와 같이 캐스털레이션으로서 형성해도 되고, 스루홀로서 형성해도 되고, 혹은 캐스털레이션 및 스루홀을 병용해도 된다. 또, 구멍부 (26) 도, 하나 또는 복수 형성해도 된다.5, the protection element to which the present technology is applied is not limited to a castellation formed on the
발열체 (14) 는, 보호 소자 (1) 가 회로 기판 (2) 에 실장됨으로써, 외부 접속 전극 (18b) 및 제 1 발열체 전극 (18) 을 개재하여 회로 기판 (2) 에 형성된 외부 회로와 접속된다. 그리고, 발열체 (14) 는, 외부 회로의 통전 경로를 차단하는 소정의 타이밍에 외부 접속 전극 (18b) 및 제 1 발열체 전극 (18) 을 개재하여 통전되어 발열함으로써, 제 1, 제 2 전극 (11, 12) 을 접속하고 있는 가용 도체 (13) 를 용단할 수 있다. 또, 발열체 (14) 는, 가용 도체 (13) 가 용단됨으로써, 자체적인 통전 경로도 차단되므로 발열이 정지된다.The
[가용 도체] [Available conductor]
가용 도체 (13) 는, 발열체 (14) 의 발열에 의해 신속하게 용단되는 재료로 이루어지고, 예를 들어 땜납이나, Sn 을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등의 저융점 금속을 바람직하게 사용할 수 있다.The
또, 가용 도체 (13) 는, In, Pb, Ag, Cu 또는 이것들 중의 어느 것을 주성분으로 하는 합금 등의 고융점 금속을 사용해도 되고, 혹은 저융점 금속과 고융점 금속의 적층체여도 된다. 고융점 금속과 저융점 금속을 함유함으로써, 보호 소자 (1) 를 리플로 실장하는 경우에, 리플로 온도가 저융점 금속의 용융 온도를 초과하여, 저융점 금속이 용융되어도, 저융점 금속의 외부로의 유출을 억제하여, 가용 도체 (13) 의 형상을 유지할 수 있다. 또, 용단시에도, 저융점 금속이 용융됨으로써, 고융점 금속을 용식 (땜납 용식) 함으로써, 고융점 금속의 융점 이하의 온도에서 신속하게 용단할 수 있다.The
또한, 가용 도체 (13) 는, 발열체 인출 전극 (16) 및 제 1, 제 2 전극 (11, 12) 에, 땜납 등에 의해 접속되어 있다. 가용 도체 (13) 는, 리플로 납땜에 의해 용이하게 접속할 수 있다.The
또, 가용 도체 (13) 는, 산화 방지, 젖음성의 향상 등을 위해, 플럭스 (17) 가 도포되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the
[커버 부재][Cover member]
또, 보호 소자 (1) 는, 내부를 보호하기 위해, 절연 기판 (10) 의 표면 (10e) 상에 커버 부재 (20) 가 형성되어 있다. 커버 부재 (20) 는, 절연 기판 (10) 의 형상에 따라 대략 사각형상으로 형성되어 있다. 또, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 커버 부재 (20) 는, 가용 도체 (13) 가 형성된 절연 기판 (10) 의 표면 (10e) 상에 접속되는 측면 (21) 과, 절연 기판 (10) 의 표면 (10e) 상을 덮는 천면 (22) 을 갖고, 절연 기판 (10) 의 표면 (10e) 상에, 가용 도체 (13) 가 용융시에 구상으로 팽창되어, 용융 도체가 발열체 인출 전극 (16) 이나 제 1, 제 2 전극 (11, 12) 상으로 응집하기에 충분한 내부 공간을 갖는다.In order to protect the inside of the
커버 부재 (20) 는, 측면 (21) 이 절연 기판 (10) 의 표면 (10e) 상에 접착제나 용착 등에 의해 접속되어 있다. 커버 부재 (20) 를 접속하는 접착제로는, 접속 신뢰성이 우수한 열 경화성의 접착제를 바람직하게 사용할 수 있다.The
[제조 공정] [Manufacture process]
이어서, 보호 소자 (1) 의 제조 공정에 대해 설명한다. 먼저 절연 기판 (10) 의 표면 (10e) 에 제 1, 제 2 전극 (11, 12), 발열체 (14), 제 1, 제 2 발열체 전극 (18, 19), 절연 부재 (15) 및 발열체 인출 전극 (16) 을 형성한다. 또, 절연 기판 (10) 의 이면 (10f) 에 외부 접속 전극 (11a, 12a, 18b) 을 형성함과 함께, 캐스털레이션이나 구멍부 (25) 를 통해 제 1, 제 2 전극 (11, 12) 및 제 1 발열체 전극 (18) 과 접속한다. 그리고, 가용 도체 (13) 를, 발열체 인출 전극 (16) 을 개재하여 제 1, 제 2 전극 (11, 12) 간에 걸쳐 탑재한다. 또한, 가용 도체 (13) 와 제 1, 제 2 전극 (11, 12) 및 발열체 인출 전극 (16) 사이에는 접속 땜납이 공급되어도 된다.Next, the manufacturing process of the
이어서, 커버 부재 (20) 를 절연 기판 (10) 의 표면 (10e) 상에 접속한다. 커버 부재 (20) 의 접속은, 접속 강도가 우수한 열 경화성의 접착제가 측면 (21) 의 하부에 공급됨으로써 실시하는 것이 바람직하다.Then, the
이어서, 절연 기판 (10) 의 표면 (10e) 상에 커버 부재 (20) 가 탑재된 구조체는, 가열 처리되어, 가용 도체 (13) 가 접속용 땜납을 통해 제 1, 제 2 전극 (11, 12) 및 발열체 인출 전극 (16) 과 접속되고, 또, 열 경화성의 접착제가 경화되어 커버 부재 (20) 가 절연 기판 (10) 의 표면 (10e) 상에 접속됨으로써, 보호 소자 (1) 가 형성된다. 보호 소자 (1) 가, 전원 회로 등이 형성된 회로 기판 (2) 에 리플로 등에 의해 실장됨으로써, 회로 모듈 (3) 이 형성된다.The structure in which the
[가용 도체의 중심과 발열체의 발열 중심의 일치] [Matching of the center of the usable conductor and the heat generating center of the heating element]
이 때, 보호 소자 (1) 는, 가용 도체 (13) 의 중심과 발열체 (14) 의 발열 중심이 중첩되도록 가용 도체 (13) 를 탑재하는 것이 바람직하다. 가용 도체 (13) 의 중심이란, 사각형 판상체로 형성된 가용 도체 (13) 에서는 가용 도체 (13) 의 무게 중심 위치가 된다. 발열체 (14) 의 발열 중심이란, 발열 초기에 있어서 가장 고온이 되는 위치이며, 사각형상으로 형성된 발열체 (14) 에서는 발열체 (14) 의 무게 중심 위치가 된다.At this time, the
가용 도체 (13) 의 중심을 발열체 (14) 의 발열 중심에 중첩시켜 탑재함으로써, 발열체 (14) 의 열을 효율적으로 가용 도체 (13) 에 전하여, 발열 후에 신속하게 가용 도체 (13) 를 용단할 수 있다. 또, 발열체 (14) 의 열이 가용 도체 (13) 에 효율적으로 전해짐으로써, 절연 기판 (10) 이나 발열체 (14) 자체가 과열되는 것을 방지할 수 있어, 크랙의 발생을 억제할 수 있다.The center of the
[각 부의 배치] [Arrangement of each department]
여기서, 발열체 (14) 의 발열량은 발열체 (14) 의 크기에 따라 커진다. 또, 제 1 발열체 전극 (18) 에 형성된 구멍부 (25) 는, 비교적 발열체 (14) 와의 거리가 가까워, 발열체 (14) 의 발열에 수반하는 열 충격의 영향을 받기 쉽다. 이 때문에, 보호 소자 (1) 의 고용량화의 요청으로부터 대형화된 가용 도체 (13) 를 사용함과 함께, 발열체 (14) 에 의해 대형의 가용 도체 (13) 를 신속하게 용융시키는 발열량을 얻고자 하면, 열 충격에 의해 구멍부 (25) 를 향해 절연 기판이나 발열체 (14) 에 크랙이 발생할 우려가 있다. 발열체 (14) 는, 크랙이 발생한 부위의 발열이 정지되기 때문에, 원하는 발열량이 얻어지지 않아, 가용 도체 (13) 의 용단 시간이 연장될 우려도 있다.Here, the amount of heat generated by the
그래서, 보호 소자 (1) 는, 발열체 (14) 나 구멍부 (25) 등의 보호 소자 (1) 를 구성하는 각 구성 부위를 적정하게 배치함으로써, 발열체 (14) 의 통전 발열시에 있어서의 열 충격에 의해, 구멍부 (25) 를 향해 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.Thus, the
구체적으로, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 보호 소자 (1) 는, 발열체 (14) 의 발열 중심 (C1) 이, 절연 기판 (10) 의 제 3 측연 (10c) 으로부터 제 4 측연 (10d) 까지의 거리의 중간의 위치 (C2) 로부터 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 (18, 19) 중 열 용량이 큰 발열체 전극이 형성된 측연측으로 치우쳐 형성되어 있다. 상기 서술한 바와 같이, 보호 소자 (1) 는, 제 2 발열체 전극 (19) 에 발열체 인출 전극 (16) 이 형성됨과 함께, 구멍부 (25) 가 형성되어 있지 않기 때문에, 구멍부 (25) 가 형성된 제 1 발열체 전극 (18) 에 비해 열 용량이 크다. 따라서, 보호 소자 (1) 는, 발열체 (14) 의 발열 중심 (C1) 이 제 2 발열체 전극 (19) 이 형성된 제 4 측연 (10d) 측으로 치우쳐 형성된다.Specifically, as shown in Fig. 6, the
이로써, 보호 소자 (1) 는, 구멍부 (25) 와 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부의 영역에 대한 발열체 (14) 의 발열로 인한 열 충격이 약해져, 크랙의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 도 5 에 나타내는 제 2 발열체 전극 (19) 에도 구멍부 (26) 를 형성한 대칭형의 보호 소자 (27) 에 있어서는, 발열체 (14) 의 발열 중심을 제 1, 제 2 발열체 전극 (18, 19) 중, 열 용량이 큰 발열체 전극이 형성된 측연측으로 치우쳐 형성한다.As a result, in the
또, 보호 소자 (1) 는, 도 7 에 나타내는 보호 소자 (1) 의 평면도에 있어서의 각 부의 치수를 이하와 같이 정의하고, 이하에 설명하는 제 1 ∼ 제 7 형태에 나타내는 조건을 만족하도록 형성해도 된다.The
A : 절연 기판 (10) 의 제 3 측연 (10c) 과 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부의 최단 거리 A: the shortest distance between the
B : 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 제 1 발열체 전극 (18) 에 형성된 구멍부 (25) 의 외연 (外緣) 의 최단 거리 B is the shortest distance between the end on the
C : 절연 기판 (10) 의 제 4 측연 (10d) 과 발열체 (14) 의 제 4 측연 (10d) 측의 단부의 최단 거리 C is the shortest distance between the
D : 절연 기판 (10) 의 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 간의 중심부를 지나는 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 과 평행한 중심선과 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부의 거리 D: a center line parallel to the third and fourth side edges 10c and 10d passing through the center between the third and fourth side edges 10c and 10d of the insulating
E : 절연 기판 (10) 의 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 간의 중심부를 지나는 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 과 평행한 중심선과 발열체 (14) 의 제 4 측연 (10d) 측의 단부의 거리 E: a center line parallel to the third and fourth side edges 10c and 10d passing through the center between the third and fourth side edges 10c and 10d of the insulating
F : 절연 기판 (10) 의 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 간의 거리 F: distance between the third and fourth side edges 10c and 10d of the insulating
G : 대략 사각형상으로 형성된 발열체 (14) 의 폭 G: Width of the
H : 절연 기판 (10) 의 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 과 인접하는 제 1, 제 2 측연 (10a, 10b) 간의 거리H: distance between the first and second side edges 10a and 10b adjacent to the third and fourth side edges 10c and 10d of the insulating
여기서, B 에 대해 보충하면, 구멍부 (25) 가 복수 있는 경우에는, 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 가장 발열체 (14) 측에 위치하는 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리를 말한다. 도 8 은, 제 1 발열체 전극 (18) 에 형성하는 구멍부 (25) 로서, 제 3 측연 (10c) 으로부터 약간 내측에 형성한 스루홀을 갖는 보호 소자 (1) 를 나타내는 평면도이다. 도 8 에 나타내는 보호 소자 (1) 에서는, 구멍부 (25) 의 외연은, 이 스루홀의 외연이 된다.In this case, when the number of the
또, 도 9 는, 제 1 발열체 전극 (18) 에 형성하는 구멍부 (25) 로서, 제 3 측연 (10c) 에 형성한 캐스털레이션 및 제 3 측연 (10c) 으로부터 약간 내측에 형성한 스루홀을 갖는 보호 소자 (1) 를 나타내는 평면도이다. 도 9 에 나타내는 보호 소자 (1) 에서는, 구멍부 (25) 의 외연은, 가장 발열체 (14) 측에 위치하는 스루홀의 외연이 된다.9 is a sectional view of the
또, 제 1 발열체 전극 (18) 에 구멍부 (25) 를 형성함과 함께, 제 2 발열체 전극 (19) 에 구멍부 (26) 를 형성한 대칭형의 보호 소자 (27) 에서는, 제 1, 제 2 발열체 전극 (18, 19) 및 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 중, 열 용량이 작은 쪽의 발열체 전극이 형성된 구멍부의 외연과 당해 발열체 전극이 형성된 측연의 거리를 B 로 하고, 열 용량이 큰 쪽의 발열체 전극이 형성된 구멍부의 외연과 당해 발열체 전극이 형성된 측연의 거리를 C 로 한다.In the
[제 1 형태 : B/(D + E)] [First embodiment: B / (D + E)]
보호 소자 (1) 는, B/(D + E) 를 0.20 이상으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 보호 소자 (1) 는, 발열체 (14) 의 길이 (D + E) 에 대한, 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 제 1 발열체 전극 (18) 에 형성된 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 의 비율이 0.20 이상인 것이 바람직하다.The
발열체 (14) 의 발열량은 발열체 (14) 의 길이 (D + E) 에 따라 커지고, 또 발열체 (14) 와 구멍부 (25) 까지의 거리가 길어질수록 크랙에 대한 내성이 커진다. 그리고, 발열체 (14) 의 길이 (D + E) 에 대한 발열체 (14) 로부터 구멍부 (25) 까지의 거리 (B) 의 비율을 0.20 이상으로 함으로써, 발열체 (14) 의 발열량에 대한 내성이 높아져, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙의 발생을 방지할 수 있다.The amount of heat generated by the
한편, 발열체 (14) 의 길이 (D + E) 에 대한 발열체 (14) 로부터 구멍부 (25) 까지의 거리 (B) 의 비율이 0.20 미만인 경우, 발열체 (14) 의 길이 (D + E) 에 비해 발열체 (14) 와 구멍부 (25) 까지의 거리가 짧아, 열 충격에 대한 내성이 부족하고, 크랙이 발생할 우려가 있다.On the other hand, when the ratio of the distance B from the
[제 2 형태 : B/G][Second embodiment: B / G]
또, 보호 소자 (1) 는, B/G 를 1.0 이상으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 보호 소자 (1) 는, 대략 사각형상으로 형성된 발열체 (14) 의 폭 (G) 에 대한, 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 의 비율이 1.0 이상인 것이 바람직하다.It is preferable that the
발열체 (14) 의 발열량은 발열체 (14) 의 폭 (G) 에 따라서도 커지고, 폭이 넓어질수록 구멍부 (25) 를 향하는 전열 루트도 넓어지는 점에서 열 충격의 영향이 미치기 쉬워진다. 또, 발열체 (14) 와 구멍부 (25) 까지의 거리가 길어질수록 크랙에 대한 내성이 커진다. 그 때문에, 발열체의 폭 (G) 에 대한 발열체 (14) 로부터 구멍부 (25) 까지의 거리 (B) 의 비율을 1.0 이상으로 함으로써, 발열체 (14) 의 발열량에 대한 내성을 구비하여, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙의 발생을 방지할 수 있다.The amount of heat generated by the
한편, 발열체의 폭 (G) 에 대한 발열체 (14) 로부터 구멍부 (25) 까지의 거리 (B) 의 비율이 1.0 미만인 경우, 발열체 (14) 의 폭 (G) 에 비해 발열체 (14) 와 구멍부 (25) 까지의 거리가 짧아, 열 충격에 대한 내성이 부족하고, 크랙이 발생할 우려가 있다.On the other hand, when the ratio of the distance B from the
[제 3 형태 : B/(G/(D + E))] [Third embodiment: B / (G / (D + E))]
또, 보호 소자 (1) 는, B/(G/(D + E)) 를 6.0 이상으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 보호 소자 (1) 는, 발열체 (14) 의 폭 (G) 과 길이 (D + E) 의 애스펙트비 (G/(D + E)) 에 대한, 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 의 비율이 6.0 이상인 것이 바람직하다.It is preferable that the
소정 사이즈의 절연 기판 (10) 내에 있어서, 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 를 크게 취하면, 상대적으로 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 간에 걸쳐서 형성되어 있는 발열체 (14) 의 길이 (D + E) 의 거리는 짧아져, 발열량이 작아진다. 또, 발열체 (14) 의 폭 (G) 이 작아지면 발열량은 작아진다.If the shortest distance B between the end of the
그 때문에, 소정 사이즈의 절연 기판에 있어서, 발열체 (14) 의 폭 (G) 과 길이 (D + E) 의 애스펙트비 (G/(D + E)) 에 대한, 발열체 (14) 로부터 구멍부 (25) 까지의 거리 (B) 의 비율을 규정함으로써, 발열체 (14) 의 발열량에 대한 내성을 구비할 수 있다. 구체적으로는 발열체 (14) 의 폭 (G) 과 길이 (D + E) 의 애스펙트비 (G/(D + E)) 에 대한 발열체 (14) 로부터 구멍부 (25) 까지의 거리 (B) 의 비율을 6.0 이상으로 함으로써, 발열체 (14) 의 발열량에 대한 내성을 구비하여, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙의 발생을 방지할 수 있다.Therefore, in the insulating substrate of a predetermined size, the distance from the
한편, 발열체 (14) 의 폭 (G) 과 길이 (D + E) 의 애스펙트비 (G/(D + E)) 에 대한 발열체 (14) 로부터 구멍부 (25) 까지의 거리 (B) 의 비율이 6.0 미만인 경우, 발열체 (14) 의 길이 (D + E) 나 발열체 (14) 의 폭 (G) 에 비해, 발열체 (14) 와 구멍부 (25) 까지의 거리가 짧아, 열 충격에 대한 내성이 부족하고, 크랙이 발생할 우려가 있다.The ratio of the distance B from the
[제 4 형태 : B/(B + D + E + C)] [Fourth Embodiment: B / (B + D + E + C)]
또, 보호 소자 (1) 는, B/(B + D + E + C) 를 0.15 이상으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 구멍부 (25) 의 외연으로부터 제 4 측연 (10d) 까지의 거리 (B + D + E + C) 에 대한 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 의 비율이 0.15 이상인 것이 바람직하다.It is preferable that the
절연 기판 (10) 은, 제 3 측연 (10c) 측에 구멍부 (25) 를 형성함으로써 절연 기판 (10) 의 발열체 (14) 로부터 구멍부 (25) 에 이르는 영역까지의 열 충격에 대한 내성이 문제가 되는 점에서, 절연 기판 (10) 의 제 3 측연 (10c) 으로부터 구멍부 (25) 까지의 영역을 제외한 영역, 즉 구멍부 (25) 의 외연으로부터 제 4 측연 (10d) 까지의 거리 (B + D + E + C) 는, 발열체 (14) 의 열 충격을 받는 실질적인 절연 기판 (10) 의 길이라고 할 수 있다. 그리고, 이 발열체 (14) 의 열 충격을 받는 구멍부 (25) 의 외연으로부터 제 4 측연 (10d) 까지의 거리 (B + D + E + C) 에 있어서의 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 의 비율이 클수록, 발열체 (14) 의 발열량에 대한 내성을 구비할 수 있다. 구체적으로, B/(B + D + E + C) 를 0.15 이상으로 함으로써, 발열체 (14) 의 발열량에 대한 내성을 구비하여, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙의 발생을 방지할 수 있다.The insulating
한편, 구멍부 (25) 의 외연으로부터 제 4 측연 (10d) 까지의 거리 (B + D + E + C) 에 있어서의 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 의 비율이 0.15 미만인 경우, 실질적인 절연 기판 (10) 의 길이 (B + D + E + C) 에 있어서의, 발열체 (14) 와 구멍부 (25) 까지의 거리가 짧아, 열 충격에 대한 내성이 부족하고, 크랙이 발생할 우려가 있다.On the other hand, the end of the
[제 5 형태 : B/C][Fifth Embodiment: B / C]
또, 보호 소자 (1) 는, B/C 를 0.9 이상으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 소정 사이즈의 절연 기판 (10) 에 있어서, 절연 기판 (10) 의 제 4 측연 (10d) 과 발열체 (14) 의 제 4 측연 (10d) 측의 단부의 최단 거리 (C) 에 대한 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 의 비율이 0.9 이상인 것이 바람직하다.It is preferable that the
절연 기판 (10) 의 표면 (10e) 의 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 사이에서 차지하는 발열체 (14) 의 길이 (D + E) 를 일정하게 하였을 때에, 발열체 (14) 의 양 단부와 구멍부 (25) 의 외연 및 제 4 측연 (10d) 의 거리의 비율로서, 구멍부 (25) 의 외연과의 최단 거리 (B) 를 크게 취하는, 구체적으로 0.9 이상으로 함으로써, 발열체 (14) 를 제 4 측연 (10d) 측으로 치우치게 하여, 크랙이 생기기 쉬운 구멍부 (25) 에 이르는 영역의 열 충격에 대한 내성을 향상시켜, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙의 발생을 방지할 수 있다.When the length D + E of the
한편, 절연 기판 (10) 의 표면 (10e) 에 있어서, 절연 기판 (10) 의 제 4 측연 (10d) 과 발열체 (14) 의 제 4 측연 (10d) 측의 단부의 최단 거리 (C) 에 대한 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 의 비율이 0.9 미만인 경우, 발열체 (14) 와 구멍부 (25) 까지의 거리가 짧아, 열 충격에 대한 내성이 부족하고, 크랙이 발생할 우려가 있다.On the other hand, in the
[제 6 형태 : B/(F - (E + C))][Sixth embodiment: B / (F - (E + C))]
또, 보호 소자 (1) 는, B/(F - (E + C)) 를 0.30 이상으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 절연 기판 (10) 의 제 3 측연 (10c) 으로부터 절연 기판 (10) 의 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 간의 중심 위치까지의 거리 (F - (E + C)) 에 대한 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 가 0.30 이상인 것이 바람직하다.It is preferable that the
제 3 측연 (10c) 으로부터의 거리 (F - (E + C)) 는 절연 기판 (10) 의 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 간의 중심 위치를 나타내고, 거리 (B) 는 구멍부 (25) 의 외연으로부터 발열체 (14) 의 단부까지의 거리를 나타낸다. 따라서, B/(F - (E + C)) 는, 절연 기판 (10) 의 중심 위치와 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부의 위치 관계를 규정한다.The distance F from the
그리고, 절연 기판 (10) 의 제 3 측연 (10c) 으로부터 절연 기판 (10) 의 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 간의 중심 위치까지의 거리 (F - (E + C)) 에 대한 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 가 0.30 이상이 되는 위치 관계를 가짐으로써, 절연 기판 (10) 의 중심 위치로부터 제 3 측연 (10c) 측의 영역에 있어서 크랙이 생기기 쉬운 구멍부 (25) 에 이르는 영역에 발열체 (14) 의 열 충격에 대한 내성을 구비하는 길이를 확보할 수 있어, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙의 발생을 방지할 수 있다.The distance (F - (E + C)) from the
한편, 절연 기판 (10) 의 제 3 측연 (10c) 으로부터 절연 기판 (10) 의 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 간의 중심 위치까지의 거리 (F - (E + C)) 에 대한 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 가 0.30 미만인 경우, 절연 기판 (10) 의 중심 위치로부터 제 3 측연 (10c) 측의 영역에 있어서 발열체 (14) 와 구멍부 (25) 까지의 거리가 짧아, 열 충격에 대한 내성이 부족하고, 크랙이 발생할 우려가 있다.On the other hand, the distance (F - (E + C)) from the
또한, 절연 기판 (10) 의 제 3 측연 (10c) 으로부터 절연 기판 (10) 의 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 간의 중심 위치까지의 거리는, (F - (E + C)) 외에, (A + D) 혹은 (F/2) 로 규정할 수도 있다.In addition to (F - (E + C)), the distance from the
[제 7 형태 : {B + (D + E)/2}/{(B + C + D + E)/2}] [Seventh Form: {B + (D + E) / 2} / {(B + C + D + E) / 2}
또, 보호 소자 (1) 는, 구멍부 (25) 의 외연으로부터 절연 기판 (10) 의 제 4 측연 (10d) 까지의 길이의 절반의 거리 {(B + C + D + E)/2} 에 대한 구멍부 (25) 의 외연으로부터 발열체 (14) 의 중심까지의 거리 {B + (D + E)/2} 의 비율, {B + (D + E)/2}/{(B + C + D + E)/2} 가 0.99 이상인 것이 바람직하다.The
구멍부 (25) 의 외연으로부터 절연 기판 (10) 의 제 4 측연 (10d) 까지의 길이의 절반의 거리 {(B + C + D + E)/2} 란, 상기 서술한 실질적인 절연 기판 (10) 에 있어서의 중심을 나타내고, 구멍부 (25) 의 외연으로부터 발열체 (14) 의 중심까지의 거리 {B + (D + E)/2} 와의 비율을 구함으로써, 이 실질적인 절연 기판 (10) 내에 있어서의 발열 중심의 위치를 규정한다. 그리고, {B + (D + E)/2}/{(B + C + D + E)/2} 가 0.99 이상이 되도록 발열체 (14) 를 형성함으로써, 발열체 (14) 의 발열 중심이 실질적인 절연 기판 (10) 의 중심과 대략 일치하거나 또는 제 4 측연 (10d) 측으로 치우치게 된다. 따라서, 발열체 (14) 의 발열 중심으로부터 구멍부 (25) 에 이르는 영역에 발열체 (14) 의 열 충격에 대한 내성을 구비하는 길이를 확보할 수 있어, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙의 발생을 방지할 수 있다.The distance {(B + C + D + E) / 2} of half the length from the outer edge of the
한편, 구멍부 (25) 의 외연으로부터 절연 기판 (10) 의 제 4 측연 (10d) 까지의 길이의 절반의 거리 {(B + C + D + E)/2} 에 대한 구멍부 (25) 의 외연으로부터 발열체 (14) 의 중심까지의 거리 {B + (D + E)/2} 의 비율이 0.99 미만인 경우, 발열체 (14) 의 발열 중심이 실질적인 절연 기판의 중심으로부터 제 3 측연 (10c) 측으로 치우쳐 형성되어, 발열체 (14) 로부터 구멍부 (25) 에 이르는 영역에 발열체 (14) 의 열 충격에 대한 내성을 구비하는 길이를 확보할 수 없어, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙이 발생할 우려가 있다.On the other hand, the ratio of the length ({B + C + D + E) / 2} of half the length from the outer edge of the
[회로 기판][Circuit board]
이어서, 보호 소자 (1) 가 실장되는 회로 기판 (2) 에 대해 설명한다. 회로 기판 (2) 은, 예를 들어 유리 에폭시 기판이나 유리 기판, 세라믹 기판 등의 리지드 기판이나, 플렉시블 기판 등, 공지된 절연 기판이 사용된다. 또, 회로 기판 (2) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 보호 소자 (1) 가 리플로 등에 의해 표면 실장되는 실장부를 갖고, 실장부 내에 보호 소자 (1) 의 절연 기판 (10) 의 이면 (10f) 에 형성된 외부 접속 전극 (11a, 12a, 18b) 과 각각 접속되는 접속 전극이 형성되어 있다. 또한, 회로 기판 (2) 은, 보호 소자 (1) 의 발열체 (14) 에 통전시키는 FET 등의 소자가 실장되어 있다.Next, the
[회로 모듈의 사용 방법] [How to use circuit module]
이어서, 보호 소자 (1) 및 보호 소자 (1) 가 회로 기판 (2) 에 표면 실장된 회로 모듈 (3) 의 사용 방법에 대해 설명한다. 도 10 에 나타내는 바와 같이, 회로 모듈 (3) 은, 예를 들어, 리튬 이온 이차 전지의 배터리 팩 내의 회로로서 사용된다.Next, a method of using the
예를 들어, 보호 소자 (1) 는, 합계 4 개의 리튬 이온 이차 전지의 배터리 셀 (51 ∼ 54) 로 이루어지는 배터리 스택 (55) 을 갖는 배터리 팩 (50) 에 장착되어 사용된다.For example, the
배터리 팩 (50) 은, 배터리 스택 (55) 과, 배터리 스택 (55) 의 충방전을 제어하는 충방전 제어 회로 (60) 와, 배터리 스택 (55) 의 이상시에 충전을 차단하는 본 발명이 적용된 보호 소자 (1) 와, 각 배터리 셀 (51 ∼ 54) 의 전압을 검출하는 검출 회로 (56) 와, 검출 회로 (56) 의 검출 결과에 따라 보호 소자 (1) 의 동작을 제어하는 전류 제어 소자 (57) 를 구비한다.The
배터리 스택 (55) 은, 과충전 및 과방전 상태로부터 보호하기 위한 제어를 필요로 하는 배터리 셀 (51 ∼ 54) 이 직렬 접속된 것으로, 배터리 팩 (50) 의 정극 단자 (50a), 부극 단자 (50b) 를 통해, 착탈 가능하게 충전 장치 (65) 에 접속되고, 충전 장치 (65) 로부터의 충전 전압이 인가된다. 충전 장치 (65) 에 의해 충전된 배터리 팩 (50) 의 정극 단자 (50a), 부극 단자 (50b) 를 배터리에 의해 동작하는 전자 기기에 접속시킴으로써, 이 전자 기기를 동작시킬 수 있다.The battery stacks 55 are connected in series to
충방전 제어 회로 (60) 는, 배터리 스택 (55) 으로부터 충전 장치 (65) 에 흐르는 전류 경로에 직렬 접속된 2 개의 전류 제어 소자 (61, 62) 와, 이들 전류 제어 소자 (61, 62) 의 동작을 제어하는 제어부 (63) 를 구비한다. 전류 제어 소자 (61, 62) 는, 예를 들어 전계 효과 트랜지스터 (이하, FET 라고 부른다) 에 의해 구성되고, 제어부 (63) 에 의해 게이트 전압을 제어함으로써, 배터리 스택 (55) 의 전류 경로의 충전 방향 및/또는 방전 방향으로의 도통과 차단을 제어한다. 제어부 (63) 는, 충전 장치 (65) 로부터 전력 공급을 받아 동작하고, 검출 회로 (56) 에 의한 검출 결과에 따라, 배터리 스택 (55) 이 과방전 또는 과충전일 때, 전류 경로를 차단하도록, 전류 제어 소자 (61, 62) 의 동작을 제어한다.The charge and
보호 소자 (1) 는, 예를 들어, 배터리 스택 (55) 과 충방전 제어 회로 (60) 사이의 충방전 전류 경로 상에 접속되고, 그 동작이 전류 제어 소자 (57) 에 의해 제어된다.The
검출 회로 (56) 는, 각 배터리 셀 (51 ∼ 54) 과 접속되어, 각 배터리 셀 (51 ∼ 54) 의 전압값을 검출하고, 각 전압값을 충방전 제어 회로 (60) 의 제어부 (63) 에 공급한다. 또, 검출 회로 (56) 는, 어느 하나의 배터리 셀 (51 ∼ 54) 이 과충전 전압 또는 과방전 전압이 되었을 때에 전류 제어 소자 (57) 를 제어하는 제어 신호를 출력한다.The
전류 제어 소자 (57) 는, 예를 들어 FET 에 의해 구성되고, 검출 회로 (56) 로부터 출력되는 검출 신호에 의해, 배터리 셀 (51 ∼ 54) 의 전압값이 소정의 과방전 또는 과충전 상태를 초과하는 전압이 되었을 때, 보호 소자 (1) 를 동작시켜, 배터리 스택 (55) 의 충방전 전류 경로를 전류 제어 소자 (61, 62) 의 스위치 동작에 상관없이 차단하도록 제어한다.The
이상과 같은 구성으로 이루어지는 배터리 팩 (50) 에 있어서, 보호 소자 (1) 의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.In the
먼저, 본 발명이 적용된 보호 소자 (1) 는, 도 11 에 나타내는 바와 같은 회로 구성을 갖는다. 즉, 보호 소자 (1) 는, 발열체 인출 전극 (16) 을 개재하여 직렬 접속된 가용 도체 (13) 와, 가용 도체 (13) 의 접속점을 통해 통전하여 발열시킴으로써 가용 도체 (13) 를 용융시키는 발열체 (14) 로 이루어지는 회로 구성이다. 또, 보호 소자 (1) 에서는, 예를 들어, 가용 도체 (13) 가 충방전 전류 경로 상에 직렬 접속되고, 발열체 (14) 가 전류 제어 소자 (57) 와 접속된다. 보호 소자 (1) 의 제 1 전극 (11) 은, 외부 접속 전극 (11a) 을 개재하여 배터리 스택 (55) 의 개방단과 접속되고, 제 2 전극 (12) 은, 외부 접속 전극 (12a) 을 개재하여 배터리 팩 (50) 의 정극 단자 (50a) 측의 개방단과 접속된다. 또, 발열체 (14) 는, 발열체 인출 전극 (16) 을 개재하여 가용 도체 (13) 와 접속됨으로써 배터리 팩 (50) 의 충방전 전류 경로와 접속되고, 또 제 1 발열체 전극 (18) 및 외부 접속 전극 (18b) 을 개재하여 전류 제어 소자 (57) 와 접속된다.First, the
이와 같은 배터리 팩 (50) 은, 보호 소자 (1) 의 발열체 (14) 가 통전, 발열되면, 가용 도체 (13) 가 용융되고, 그 젖음성에 의해, 발열체 인출 전극 (16) 상으로 끌어당겨진다. 그 결과, 보호 소자 (1) 는, 가용 도체 (13) 가 용단됨으로써, 확실하게 전류 경로를 차단할 수 있다. 또, 가용 도체 (13) 가 용단됨으로써 발열체 (14) 에 대한 급전 경로도 차단되기 때문에, 발열체 (14) 의 발열도 정지된다.In such a
또, 배터리 팩 (50) 은, 충방전 경로 상에 보호 소자 (1) 의 정격을 초과하는 예기치 않은 대전류가 흐른 경우에, 가용 도체 (13) 가 자기 발열 (줄열) 에 의해 용단됨으로써, 전류 경로를 차단할 수 있다.In the
상기 서술한 바와 같이, 보호 소자 (1) 는, 발열체 (14) 나 구멍부 (25) 등의 보호 소자 (1) 를 구성하는 각 구성 부위가 적정하게 배치되어 있기 때문에, 발열체 (14) 의 통전 발열시에 있어서의 열 충격에 의해, 구멍부 (25) 를 향해 크랙이 발생하는 것이 방지되고, 또, 발열체 (14) 의 발열을 효율적으로 가용 도체 (13) 에 전할 수 있다. 따라서, 보호 소자 (1) 는, 발열체 (14) 의 통전 발열시에 원하는 발열량이 얻어지고, 가용 도체 (13) 의 용단 특성을 안정적으로 유지할 수 있다.As described above, since each constituent part constituting the
또한, 본 기술이 적용된 보호 소자 (1) 는, 리튬 이온 이차 전지의 배터리 팩에 사용하는 경우에 한정되지 않고, IC 의 이상 과열 등, 전기 신호에 의한 전류 경로의 차단을 필요로 하는 다양한 용도에도 물론 적용 가능하다.Further, the
실시예Example
이어서, 본 기술의 실시예에 대해 설명한다. 본 실시예에서는, 상기 서술한 보호 소자 (1) 의 A ∼ H 의 각 부의 치수 및 배치를 바꾼 실시예 1 ∼ 3 및 비교예 1 ∼ 5 의 샘플을 형성하고, 발열체 (전력 : 33 W) 의 발열시에 있어서의 크랙의 발생 유무를 검증하였다. 크랙은 절연 기판 또는 발열체의 어느 일방이라도 발생한 경우에는 「있음」으로 하였다.Next, an embodiment of the present technology will be described. In this embodiment, samples of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5, in which the dimensions and arrangement of the respective portions A to H of the above-described
각 샘플에 관련된 보호 소자는, 절연 기판 (10) 으로서 사각형상의 세라믹 기판 (길이 F : 9.5 mm, 폭 H : 5.0 mm) 을 사용하고, 절연 기판 (10) 의 길이 방향의 양측의 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 에 제 1, 제 2 발열체 전극 (18, 19) 을 형성함과 함께, 제 3 측연 (10c) 측에 형성한 제 1 발열체 전극 (18) 에만 구멍부 (25) 로서 캐스털레이션을 형성하고, 제 4 측연 (10d) 측에 형성한 제 2 발열체 전극 (19) 에 발열체 인출 전극 (16) 을 접속한 비대칭형으로 하였다.A protective element related to each sample is a rectangular ceramic substrate (length F: 9.5 mm, width H: 5.0 mm) as the insulating
각 실시예 및 비교예의 샘플에 관련된 치수를 표 1 에 나타내고, 상기 서술한 제 1 ∼ 제 7 형태에 있어서의 수치, 및 크랙의 발생 유무를 표 2 에 나타낸다.The dimensions related to the samples of each of the examples and comparative examples are shown in Table 1, and the numerical values in the first to seventh embodiments and the occurrence of cracks are shown in Table 2.
[제 1 형태 : B/(D + E) 에 대하여] [First Mode: About B / (D + E)]
실시예 1 ∼ 3 에서는, 발열체 (14) 의 길이 (D + E) 에 대한, 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 제 1 발열체 전극 (18) 에 형성된 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 의 비율 (B/(D + E)) 가 0.20 이상으로, 발열체 (14) 의 발열량에 대한 내성이 높아져, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙은 발생하지 않았다.In Examples 1 to 3, the end portion on the
비교예 1 ∼ 5 에서는, (B/(D + E)) 가 0.20 미만으로, 발열체 (14) 의 길이 (D + E) 에 비해 발열체 (14) 와 구멍부 (25) 까지의 거리가 짧아, 열 충격에 대한 내성이 부족하고, 크랙이 발생하였다.In Comparative Examples 1 to 5, the distance B / (D + E)) is less than 0.20 and the distance from the
[제 2 형태 : B/G 에 대하여] [Second Embodiment: About B / G]
실시예 1 ∼ 3 에서는, 대략 사각형상으로 형성된 발열체 (14) 의 폭 (G) 에 대한, 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 의 비율이 1.0 이상으로, 발열체 (14) 의 발열량에 대한 내성을 구비한 점에서, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙은 발생하지 않았다.In
비교예 1 ∼ 5 에서는, (B/G) 가 1.0 미만으로, 발열체 (14) 의 폭 (G) 에 비해 발열체 (14) 와 구멍부 (25) 까지의 거리가 짧아, 열 충격에 대한 내성이 부족하고, 크랙이 발생하였다.In Comparative Examples 1 to 5, the ratio of (B / G) was less than 1.0 and the distance from the
[제 3 형태 : B/(G/(D + E)) 에 대하여] [Third Mode: B / (G / (D + E))]
실시예 1 ∼ 3 에서는, 발열체 (14) 의 폭 (G) 과 길이 (D + E) 의 애스펙트비 (G/(D + E)) 에 대한, 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 의 비율이 6.0 으로, 소정 사이즈 (9.5 × 5.0 mm) 의 절연 기판 (10) 내에 있어서, 발열체 (14) 의 폭 (G) 과 길이 (D + E) 의 애스펙트비 (G/(D + E)) 에 대해 발열체 (14) 의 발열량에 대한 내성을 구비할 만한 발열체 (14) 로부터 구멍부 (25) 까지의 거리 (B) 를 확보할 수 있어, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙의 발생을 방지할 수 있었다.In Examples 1 to 3, the ratio of the aspect ratio (G / (D + E)) of the width (G) and the length (D + E) of the
한편, 비교예 1 ∼ 5 에서는, B/(G/(D + E)) 가 6.0 미만으로, 발열체 (14) 의 길이 (D + E) 나 발열체 (14) 의 폭 (G) 에 비해, 발열체 (14) 와 구멍부 (25) 까지의 거리가 짧아, 열 충격에 대한 내성이 부족하고, 크랙이 발생하였다.On the other hand, in the comparative examples 1 to 5, in comparison with the length (D + E) of the
[제 4 형태 : B/(B + D + E + C) 에 대하여] [Fourth Embodiment: About B / (B + D + E + C)] [
실시예 1 ∼ 3 에서는, 구멍부 (25) 의 외연으로부터 제 4 측연까지의 거리 (B + D + E + C) 에 대한 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 의 비율이 0.15 이상이기 때문에, 발열체 (14) 의 열 충격을 받는 실질적인 절연 기판 (10) 의 길이에 대한 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 의 비율이 커서, 발열체 (14) 의 발열량에 대한 내성을 구비하고, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙은 발생하지 않았다.The end portions on the side of the
한편, 비교예 1 ∼ 5 에서는, B/(B + D + E + C) 가 0.15 미만으로, 실질적인 절연 기판 (10) 의 길이 (B + D + E + C) 에 있어서의, 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 가 짧아, 열 충격에 대한 내성이 부족하고, 크랙이 발생하였다.On the other hand, in the comparative examples 1 to 5, the
[제 5 형태 : B/C 에 대하여] [Fifth Embodiment: About B / C]
실시예 1 ∼ 3 에서는, 소정 사이즈 (9.5 × 5.0 mm) 의 절연 기판 (10) 내에 있어서, 제 4 측연 (10d) 과 발열체 (14) 의 제 4 측연 (10d) 측의 단부의 최단 거리 (C) 에 대한 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 의 비율이 0.9 이상으로, 발열체 (14) 가 제 4 측연 (10d) 측으로 치우쳐 형성됨으로써, 크랙이 생기기 쉬운 구멍부 (25) 에 이르는 영역의 열 충격에 대한 내성이 향상되어 있기 때문에, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙은 발생하지 않았다.In
한편, 비교예 1 ∼ 5 에서는, B/C 가 0.9 미만으로, 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 가 짧아, 열 충격에 대한 내성이 부족하고, 크랙이 발생하였다.On the other hand, in Comparative Examples 1 to 5, B / C was less than 0.9, the shortest distance B between the edge of the
[제 6 형태 : B/(F - (E + C)) 에 대하여] [Sixth embodiment: B / (F - (E + C))]
실시예 1 ∼ 3 에서는, 절연 기판 (10) 의 제 3 측연 (10c) 으로부터 절연 기판 (10) 의 제 3, 제 4 측연 (10c, 10d) 간의 중심 위치까지의 거리 (F - (E + C)) 에 대한 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 가 0.30 이상으로, 절연 기판 (10) 의 중심 위치로부터 제 3 측연 (10c) 측의 영역에 있어서 크랙이 생기기 쉬운 구멍부 (25) 에 이르는 영역에 발열체 (14) 의 열 충격에 대한 내성을 구비하는 길이를 확보하고 있는 점에서, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙은 발생하지 않았다.In the first to third embodiments, the distance F - (E + C) between the
한편, 비교예 1 ∼ 5 에서는, B/(F - (E + C)) 가 0.30 미만으로, 절연 기판 (10) 의 중심 위치로부터 제 3 측연 (10c) 측의 영역에 있어서 발열체 (14) 의 제 3 측연 (10c) 측의 단부와 구멍부 (25) 의 외연의 최단 거리 (B) 가 짧아, 열 충격에 대한 내성이 부족하고, 크랙이 발생하였다.On the other hand, in Comparative Examples 1 to 5, the ratio of B / (F - (E + C)) was less than 0.30, The shortest distance B between the end on the side of the
[제 7 형태 : {B + (D + E)/2}/{(B + C + D + E)/2} 에 대하여] [Brief Description of Drawings] Fig. 1 is a graph showing the relationship between the ratio (B + C + D + E) / (B + (D + E) / 2)
실시예 1 ∼ 3 에서는, 구멍부 (25) 의 외연으로부터 절연 기판 (10) 의 제 4 측연 (10d) 까지의 길이의 절반의 거리 {(B + C + D + E)/2} 에 대한 구멍부 (25) 의 외연으로부터 발열체 (14) 의 중심까지의 거리 {B + (D + E)/2} 의 비율, {B + (D + E)/2}/{(B + C + D + E)/2} 가 0.99 이상으로, 발열체 (14) 의 발열 중심이 실질적인 절연 기판 (10) 의 중심과 대략 일치하거나 또는 제 4 측연 (10d) 측으로 치우쳐 있는 점에서, 발열체 (14) 의 발열 중심으로부터 구멍부 (25) 에 이르는 영역에 발열체 (14) 의 열 충격에 대한 내성을 구비하는 길이를 확보할 수 있어, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙은 발생하지 않았다.In the first to third embodiments, a hole for a half distance {(B + C + D + E) / 2} of the length from the outer edge of the
한편, 비교예 1 ∼ 5 에서는, {B + (D + E)/2}/{(B + C + D + E)/2} 가 0.99 미만으로, 발열체 (14) 의 발열 중심이 실질적인 절연 기판의 중심으로부터 제 3 측연 (10c) 측으로 치우쳐 형성되어, 발열체 (14) 로부터 구멍부 (25) 에 이르는 영역에 발열체 (14) 의 열 충격에 대한 내성을 구비하는 길이를 확보할 수 없어, 구멍부 (25) 를 향하는 크랙이 발생하였다.On the other hand, in Comparative Examples 1 to 5, since the exothermic center of the
1 : 보호 소자
2 : 회로 기판
3 : 회로 모듈
10 : 절연 기판
11 : 제 1 전극
12 : 제 2 전극
13 : 가용 도체
14 : 발열체
15 : 절연 부재
16 : 발열체 인출 전극
17 : 플럭스
18 : 제 1 발열체 전극
19 : 제 2 발열체 전극
20 : 커버 부재
21 : 측면
22 : 천면
25 : 구멍부
26 : 구멍부
27 : 보호 소자
50 : 배터리 팩
51 ∼ 54 : 배터리 셀
55 : 배터리 스택
56 : 검출 회로
57 : 전류 제어 소자
60 : 충방전 제어 회로
61 : 전류 제어 소자
62 : 전류 제어 소자
63 : 제어부
65 : 충전 장치1: Protection element
2: circuit board
3: Circuit module
10: Insulated substrate
11: first electrode
12: Second electrode
13: Available conductor
14: Heating element
15: Insulation member
16: Heating element extraction electrode
17: Flux
18: first heating element electrode
19: Second heating element electrode
20: cover member
21: Side
22:
25:
26:
27: Protection element
50: Battery pack
51 to 54: Battery cell
55: Battery stack
56: Detection circuit
57: Current control element
60: charge / discharge control circuit
61: current control element
62: Current control element
63:
65: Charging device
Claims (20)
상기 절연 기판의 서로 대향하는 1 쌍의 측연 (側緣) 사이에 형성된 발열체와,
상기 절연 기판의 상기 1 쌍의 측연의 일방의 측연측에 형성되고, 상기 발열체와 전기적으로 접속됨과 함께, 구멍부가 형성된 제 1 발열체 전극과,
상기 1 쌍의 측연의 타방의 측연측에 형성되고, 상기 발열체와 전기적으로 접속된 제 2 발열체 전극과,
상기 발열체의 발열에 의해 용단되어, 전류 경로를 차단하는 가용 도체를 구비하고,
상기 발열체의 중심은, 상기 절연 기판의 상기 일방의 측연으로부터 상기 타방의 측연까지의 거리의 중간의 위치로부터 상기 타방의 측연측으로 치우쳐 형성되어 있는 보호 소자.An insulating substrate,
A heating element formed between a pair of side edges opposite to each other of the insulating substrate,
A first heating element electrode formed on one side of the pair of side edges of the insulating substrate and electrically connected to the heating element,
A second heating element electrode formed on the other side edge of the pair of side edges and electrically connected to the heating element,
And a usable conductor fused by the heat generated by the heating element to cut off the current path,
Wherein a center of the heating element is biased from a middle position of a distance from one side edge of the insulating substrate to the other side edge of the insulating substrate toward the other side edge.
B/(D + E) 가 0.20 이상인 보호 소자.
B : 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부와 상기 제 1 발열체 전극에 형성된 상기 구멍부의 외연의 최단 거리를 말하고, 상기 구멍부가 복수 있는 경우에는, 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부와 가장 상기 발열체측에 위치하는 상기 구멍부의 외연의 최단 거리
D : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부의 거리
E : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 거리The method according to claim 1,
B / (D + E) is 0.20 or more.
B: the shortest distance between the one end side edge of the heating element and the outer edge of the hole formed in the first heating element electrode, and when there are a plurality of the hole portions, the one end side edge of the heating element The shortest distance of the outer edge of the hole portion located on the heating element side
D: a distance between a center line parallel to the side edges of the one and the other side edge passing through the central portion between the one side edge and the other side edge of the insulating substrate and the one edge side edge of the heating element
E: a distance between a center line parallel to the one side and the other side edge of the insulating substrate passing through the central portion between the one side edge and the other side edge and a side edge of the other side edge of the heating element
B/G 가 1.0 이상인 보호 소자.
B : 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부와 상기 제 1 발열체 전극에 형성된 상기 구멍부의 외연의 최단 거리를 말하고, 상기 구멍부가 복수 있는 경우에는, 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부와 가장 상기 발열체측에 위치하는 상기 구멍부의 외연의 최단 거리
G : 대략 사각형상으로 형성된 상기 발열체의 폭The method according to claim 1,
B / G is 1.0 or more.
B: the shortest distance between the one end side edge of the heating element and the outer edge of the hole formed in the first heating element electrode, and when there are a plurality of the hole portions, the one end side edge of the heating element The shortest distance of the outer edge of the hole portion located on the heating element side
G: Width of the heating element formed in a substantially rectangular shape
B/(G/(D + E)) 가 6.0 이상인 보호 소자.
B : 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부와 상기 제 1 발열체 전극에 형성된 상기 구멍부의 외연의 최단 거리를 말하고, 상기 구멍부가 복수 있는 경우에는, 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부와 가장 상기 발열체측에 위치하는 상기 구멍부의 외연의 최단 거리
D : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부의 거리
E : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 거리
G : 대략 사각형상으로 형성된 상기 발열체의 폭The method according to claim 1,
B / (G / (D + E)) of 6.0 or more.
B: the shortest distance between the one end side edge of the heating element and the outer edge of the hole formed in the first heating element electrode, and when there are a plurality of the hole portions, the one end side edge of the heating element The shortest distance of the outer edge of the hole portion located on the heating element side
D: a distance between a center line parallel to the side edges of the one and the other side edge passing through the central portion between the one side edge and the other side edge of the insulating substrate and the one edge side edge of the heating element
E: a distance between a center line parallel to the one side and the other side edge of the insulating substrate passing through the central portion between the one side edge and the other side edge and a side edge of the other side edge of the heating element
G: Width of the heating element formed in a substantially rectangular shape
B/(B + D + E + C) 가 0.15 이상인 보호 소자.
B : 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부와 상기 제 1 발열체 전극에 형성된 상기 구멍부의 외연의 최단 거리를 말하고, 상기 구멍부가 복수 있는 경우에는, 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부와 가장 상기 발열체측에 위치하는 상기 구멍부의 외연의 최단 거리
C : 상기 절연 기판의 상기 타방의 측연과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 최단 거리
D : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부의 거리
E : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 거리The method according to claim 1,
B / (B + D + E + C) is 0.15 or more.
B: the shortest distance between the one end side edge of the heating element and the outer edge of the hole formed in the first heating element electrode, and when there are a plurality of the hole portions, the one end side edge of the heating element The shortest distance of the outer edge of the hole portion located on the heating element side
C: the shortest distance between the other side edge of the insulating substrate and the end of the other side edge of the heating element
D: a distance between a center line parallel to the side edges of the one and the other side edge passing through the central portion between the one side edge and the other side edge of the insulating substrate and the one edge side edge of the heating element
E: a distance between a center line parallel to the one side and the other side edge of the insulating substrate passing through the central portion between the one side edge and the other side edge and a side edge of the other side edge of the heating element
B/C 가 0.9 이상인 보호 소자.
B : 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부와 상기 제 1 발열체 전극에 형성된 상기 구멍부의 외연의 최단 거리를 말하고, 상기 구멍부가 복수 있는 경우에는, 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부와 가장 상기 발열체측에 위치하는 상기 구멍부의 외연의 최단 거리
C : 상기 절연 기판의 상기 타방의 측연과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 최단 거리The method according to claim 1,
B / C is 0.9 or more.
B: the shortest distance between the one end side edge of the heating element and the outer edge of the hole formed in the first heating element electrode, and when there are a plurality of the hole portions, the one end side edge of the heating element The shortest distance of the outer edge of the hole portion located on the heating element side
C: the shortest distance between the other side edge of the insulating substrate and the end of the other side edge of the heating element
B/(F - (E + C)) 가 0.30 이상인 보호 소자.
B : 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부와 상기 제 1 발열체 전극에 형성된 상기 구멍부의 외연의 최단 거리를 말하고, 상기 구멍부가 복수 있는 경우에는, 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부와 가장 상기 발열체측에 위치하는 상기 구멍부의 외연의 최단 거리
C : 상기 절연 기판의 상기 타방의 측연과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 최단 거리
E : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 거리
F : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 거리The method according to claim 1,
B / (F - (E + C)) is not less than 0.30.
B: the shortest distance between the one end side edge of the heating element and the outer edge of the hole formed in the first heating element electrode, and when there are a plurality of the hole portions, the one end side edge of the heating element The shortest distance of the outer edge of the hole portion located on the heating element side
C: the shortest distance between the other side edge of the insulating substrate and the end of the other side edge of the heating element
E: a distance between a center line parallel to the one side and the other side edge of the insulating substrate passing through the central portion between the one side edge and the other side edge and a side edge of the other side edge of the heating element
F: distance between the one side and the other side edge of the insulating substrate
{B + (D + E)/2}/{(B + C + D + E)/2} 가 0.99 이상인 보호 소자.
B : 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부와 상기 제 1 발열체 전극에 형성된 상기 구멍부의 외연의 최단 거리를 말하고, 상기 구멍부가 복수 있는 경우에는, 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부와 가장 상기 발열체측에 위치하는 상기 구멍부의 외연의 최단 거리
C : 상기 절연 기판의 상기 타방의 측연과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 최단 거리
D : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부의 거리
E : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 거리The method according to claim 1,
(B + (D + E) / 2} / {(B + C + D + E) / 2} is 0.99 or more.
B: the shortest distance between the one end side edge of the heating element and the outer edge of the hole formed in the first heating element electrode, and when there are a plurality of the hole portions, the one end side edge of the heating element The shortest distance of the outer edge of the hole portion located on the heating element side
C: the shortest distance between the other side edge of the insulating substrate and the end of the other side edge of the heating element
D: a distance between a center line parallel to the side edges of the one and the other side edge passing through the central portion between the one side edge and the other side edge of the insulating substrate and the one edge side edge of the heating element
E: a distance between a center line parallel to the one side and the other side edge of the insulating substrate passing through the central portion between the one side edge and the other side edge and a side edge of the other side edge of the heating element
상기 절연 기판의 서로 대향하는 1 쌍의 측연 (側緣) 사이에 형성된 발열체와,
상기 절연 기판의 상기 1 쌍의 측연의 일방의 측연측에 형성되고, 상기 발열체와 전기적으로 접속됨과 함께, 제 1 구멍부가 형성된 제 1 발열체 전극과,
상기 1 쌍의 측연의 타방의 측연측에 형성되고, 상기 발열체와 전기적으로 접속됨과 함께, 제 2 구멍부가 형성된 제 2 발열체 전극과,
상기 발열체의 발열에 의해 용단되어, 전류 경로를 차단하는 가용 도체를 구비하고,
상기 발열체의 중심은, 상기 절연 기판의 상기 일방의 측연으로부터 상기 타방의 측연까지의 거리의 중간의 위치로부터 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 큰 발열체 전극이 형성된 측연측으로 치우쳐 형성되어 있는 보호 소자.An insulating substrate,
A heating element formed between a pair of side edges opposite to each other of the insulating substrate,
A first heating element electrode formed on one side of the pair of side edges of the insulating substrate and electrically connected to the heating element and having a first hole portion;
A second heating element electrode formed on the other side edge of the pair of side edges and electrically connected to the heating element and having a second hole portion;
And a usable conductor fused by the heat generated by the heating element to cut off the current path,
The center of the heating element is formed so as to be shifted from the middle position of the distance from the side edge of the one side of the insulating substrate to the side edge of the other side of the insulating substrate to the side edge side of the first and second heating electrode, Protection device.
B/(D + E) 가 0.20 이상인 보호 소자.
B : 상기 발열체의 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극이 형성된 측연측의 단부와 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극에 형성된 상기 구멍부의 외연의 최단 거리를 말하고, 상기 구멍부가 복수 있는 경우에는, 상기 발열체의 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극이 형성된 측연측의 단부와 가장 상기 발열체측에 위치하는 상기 구멍부의 외연의 최단 거리
D : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부의 거리
E : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 거리10. The method of claim 9,
B / (D + E) is 0.20 or more.
B: the end of the side edge of the first and second heating element electrodes where the heating element electrode having a small heat capacity is formed and the end of the outer edge of the heating element electrode of the first and second heating element electrodes, And a plurality of the hole portions are provided on the side of the side edge where the heating element electrode having a small heat capacity is formed among the first and second heating element electrodes of the heating element, Street
D: a distance between a center line parallel to the side edges of the one and the other side edge passing through the central portion between the one side edge and the other side edge of the insulating substrate and the one edge side edge of the heating element
E: a distance between a center line parallel to the one side and the other side edge of the insulating substrate passing through the central portion between the one side edge and the other side edge and a side edge of the other side edge of the heating element
B/G 가 1.0 이상인 보호 소자.
B : 상기 발열체의 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극이 형성된 측연측의 단부와 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극에 형성된 상기 구멍부의 외연의 최단 거리를 말하고, 상기 구멍부가 복수 있는 경우에는, 상기 발열체의 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극이 형성된 측연측의 단부와 가장 상기 발열체측에 위치하는 상기 구멍부의 외연의 최단 거리
G : 대략 사각형상으로 형성된 상기 발열체의 폭10. The method of claim 9,
B / G is 1.0 or more.
B: the end of the side edge of the first and second heating element electrodes where the heating element electrode having a small heat capacity is formed and the end of the outer edge of the heating element electrode of the first and second heating element electrodes, And a plurality of the hole portions are provided on the side of the side edge where the heating element electrode having a small heat capacity is formed among the first and second heating element electrodes of the heating element, Street
G: Width of the heating element formed in a substantially rectangular shape
B/(G/(D + E)) 가 6.0 이상인 보호 소자.
B : 상기 발열체의 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극이 형성된 측연측의 단부와 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극에 형성된 상기 구멍부의 외연의 최단 거리를 말하고, 상기 구멍부가 복수 있는 경우에는, 상기 발열체의 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극이 형성된 측연측의 단부와 가장 상기 발열체측에 위치하는 상기 구멍부의 외연의 최단 거리
D : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부의 거리
E : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 거리
G : 대략 사각형상으로 형성된 상기 발열체의 폭10. The method of claim 9,
B / (G / (D + E)) of 6.0 or more.
B: the end of the side edge of the first and second heating element electrodes where the heating element electrode having a small heat capacity is formed and the end of the outer edge of the heating element electrode of the first and second heating element electrodes, And a plurality of the hole portions are provided on the side of the side edge where the heating element electrode having a small heat capacity is formed among the first and second heating element electrodes of the heating element, Street
D: a distance between a center line parallel to the side edges of the one and the other side edge passing through the central portion between the one side edge and the other side edge of the insulating substrate and the one edge side edge of the heating element
E: a distance between a center line parallel to the one side and the other side edge of the insulating substrate passing through the central portion between the one side edge and the other side edge and a side edge of the other side edge of the heating element
G: Width of the heating element formed in a substantially rectangular shape
B/(B + D + E + C) 가 0.15 이상인 보호 소자.
B : 상기 발열체의 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극이 형성된 측연측의 단부와 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극에 형성된 상기 구멍부의 외연의 최단 거리를 말하고, 상기 구멍부가 복수 있는 경우에는, 상기 발열체의 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극이 형성된 측연측의 단부와 가장 상기 발열체측에 위치하는 상기 구멍부의 외연의 최단 거리
C : 상기 절연 기판의 상기 타방의 측연과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 최단 거리
D : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부의 거리
E : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 거리10. The method of claim 9,
B / (B + D + E + C) is 0.15 or more.
B: the end of the side edge of the first and second heating element electrodes where the heating element electrode having a small heat capacity is formed and the end of the outer edge of the heating element electrode of the first and second heating element electrodes, And a plurality of the hole portions are provided on the side of the side edge where the heating element electrode having a small heat capacity is formed among the first and second heating element electrodes of the heating element, Street
C: the shortest distance between the other side edge of the insulating substrate and the end of the other side edge of the heating element
D: a distance between a center line parallel to the side edges of the one and the other side edge passing through the central portion between the one side edge and the other side edge of the insulating substrate and the one edge side edge of the heating element
E: a distance between a center line parallel to the one side and the other side edge of the insulating substrate passing through the central portion between the one side edge and the other side edge and a side edge of the other side edge of the heating element
B/C 가 0.9 이상인 보호 소자.
B : 상기 발열체의 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극이 형성된 측연측의 단부와 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극에 형성된 상기 구멍부의 외연의 최단 거리를 말하고, 상기 구멍부가 복수 있는 경우에는, 상기 발열체의 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극이 형성된 측연측의 단부와 가장 상기 발열체측에 위치하는 상기 구멍부의 외연의 최단 거리
C : 상기 절연 기판의 상기 타방의 측연과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 최단 거리10. The method of claim 9,
B / C is 0.9 or more.
B: the end of the side edge of the first and second heating element electrodes where the heating element electrode having a small heat capacity is formed and the end of the outer edge of the heating element electrode of the first and second heating element electrodes, And a plurality of the hole portions are provided on the side of the side edge where the heating element electrode having a small heat capacity is formed among the first and second heating element electrodes of the heating element, Street
C: the shortest distance between the other side edge of the insulating substrate and the end of the other side edge of the heating element
B/(F - (E + C)) 가 0.30 이상인 보호 소자.
B : 상기 발열체의 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극이 형성된 측연측의 단부와 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극에 형성된 상기 구멍부의 외연의 최단 거리를 말하고, 상기 구멍부가 복수 있는 경우에는, 상기 발열체의 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극이 형성된 측연측의 단부와 가장 상기 발열체측에 위치하는 상기 구멍부의 외연의 최단 거리
C : 상기 절연 기판의 상기 타방의 측연과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 최단 거리
E : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 거리
F : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 거리10. The method of claim 9,
B / (F - (E + C)) is not less than 0.30.
B: the end of the side edge of the first and second heating element electrodes where the heating element electrode having a small heat capacity is formed and the end of the outer edge of the heating element electrode of the first and second heating element electrodes, And a plurality of the hole portions are provided on the side of the side edge where the heating element electrode having a small heat capacity is formed among the first and second heating element electrodes of the heating element, Street
C: the shortest distance between the other side edge of the insulating substrate and the end of the other side edge of the heating element
E: a distance between a center line parallel to the one side and the other side edge of the insulating substrate passing through the central portion between the one side edge and the other side edge and a side edge of the other side edge of the heating element
F: distance between the one side and the other side edge of the insulating substrate
{B + (D + E)/2}/{(B + C + D + E)/2} 가 0.99 이상인 보호 소자.
B : 상기 발열체의 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극이 형성된 측연측의 단부와 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극에 형성된 상기 구멍부의 외연의 최단 거리를 말하고, 상기 구멍부가 복수 있는 경우에는, 상기 발열체의 상기 제 1, 제 2 발열체 전극 중 열 용량이 작은 발열체 전극이 형성된 측연측의 단부와 가장 상기 발열체측에 위치하는 상기 구멍부의 외연의 최단 거리
C : 상기 절연 기판의 상기 타방의 측연과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 최단 거리
D : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 일방의 측연측의 단부의 거리
E : 상기 절연 기판의 상기 일방 및 타방의 측연 간의 중심부를 지나는 상기 일방 및 타방의 측연과 평행한 중심선과 상기 발열체의 상기 타방의 측연측의 단부의 거리10. The method of claim 9,
(B + (D + E) / 2} / {(B + C + D + E) / 2} is 0.99 or more.
B: the end of the side edge of the first and second heating element electrodes where the heating element electrode having a small heat capacity is formed and the end of the outer edge of the heating element electrode of the first and second heating element electrodes, And a plurality of the hole portions are provided on the side of the side edge where the heating element electrode having a small heat capacity is formed among the first and second heating element electrodes of the heating element, Street
C: the shortest distance between the other side edge of the insulating substrate and the end of the other side edge of the heating element
D: a distance between a center line parallel to the side edges of the one and the other side edge passing through the central portion between the one side edge and the other side edge of the insulating substrate and the one edge side edge of the heating element
E: a distance between a center line parallel to the one side and the other side edge of the insulating substrate passing through the central portion between the one side edge and the other side edge and a side edge of the other side edge of the heating element
상기 가용 도체의 중심이, 상기 발열체의 발열 중심에 중첩되어 탑재되어 있는 보호 소자.17. The method according to any one of claims 1 to 16,
Wherein the center of the usable conductor is mounted on the heat generating center of the heating element in a superimposed manner.
상기 제 2 발열체 전극은, 상기 가용 도체와 접속된 발열체 인출 전극이 접속되어 있는 보호 소자.17. The method according to any one of claims 1 to 16,
And the heating-element lead electrode connected to the usable conductor is connected to the second heating-element electrode.
상기 절연 기판의 표면에 상기 발열체 인출 전극을 개재하여 대향하여 형성된 제 1, 제 2 전극을 갖고,
상기 발열체 인출 전극은, 상기 제 1 및 제 2 전극 사이의 전류 경로 상에 형성되고,
상기 가용 도체는, 상기 발열체 인출 전극으로부터 상기 제 1 및 제 2 전극에 걸쳐서 적층되고, 상기 발열체의 발열에 의해 용단됨으로써, 그 제 1 전극과 그 제 2 전극 사이의 전류 경로를 차단하는 보호 소자.19. The method of claim 18,
And first and second electrodes formed on the surface of the insulating substrate so as to face each other with the heating-element lead-out electrode interposed therebetween,
Wherein the heating-element lead-out electrode is formed on a current path between the first and second electrodes,
Wherein the usable conductor is laminated from the heating element lead-out electrode to the first and second electrodes, and is fused by heat generation of the heating element to cut off the current path between the first electrode and the second electrode.
상기 구멍부는, 상기 절연 기판의 이면에 이르는 캐스털레이션 및/또는 스루홀이고,
상기 제 1 발열체 전극은, 상기 구멍부를 통해 상기 절연 기판의 이면에 형성된 외부 접속 전극과 접속되어 있는 보호 소자.17. The method according to any one of claims 1 to 16,
Wherein the hole portion is a cast and / or through hole reaching the back surface of the insulating substrate,
Wherein the first heating element electrode is connected to an external connection electrode formed on a back surface of the insulating substrate through the hole portion.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016219891A JP6811590B2 (en) | 2016-11-10 | 2016-11-10 | Protective element |
JPJP-P-2016-219891 | 2016-11-10 | ||
PCT/JP2017/039630 WO2018088308A1 (en) | 2016-11-10 | 2017-11-01 | Protective element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190050851A true KR20190050851A (en) | 2019-05-13 |
KR102218124B1 KR102218124B1 (en) | 2021-02-19 |
Family
ID=62110448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020197011763A KR102218124B1 (en) | 2016-11-10 | 2017-11-01 | Protection element |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6811590B2 (en) |
KR (1) | KR102218124B1 (en) |
CN (1) | CN109891546B (en) |
TW (1) | TWI741063B (en) |
WO (1) | WO2018088308A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020173965A (en) | 2019-04-10 | 2020-10-22 | デクセリアルズ株式会社 | Protection element and battery pack |
JP7443144B2 (en) | 2020-04-17 | 2024-03-05 | デクセリアルズ株式会社 | Protection elements and battery packs |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015035281A (en) | 2013-08-07 | 2015-02-19 | デクセリアルズ株式会社 | Protection element and protection circuit board using the same |
KR20160113115A (en) * | 2014-01-24 | 2016-09-28 | 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 | Interrupting element and interrupting-element circuit |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7582952B2 (en) * | 2006-02-21 | 2009-09-01 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Method for providing and removing discharging interconnect for chip-on-glass output leads and structures thereof |
JP5489777B2 (en) * | 2010-02-25 | 2014-05-14 | 京セラ株式会社 | Resistance thermal fuse package and resistance thermal fuse |
CN105027252B (en) * | 2013-02-05 | 2017-10-03 | 迪睿合株式会社 | Short-circuit component and the circuit using the short-circuit component |
JP6227276B2 (en) * | 2013-05-02 | 2017-11-08 | デクセリアルズ株式会社 | Protective element |
JP6324684B2 (en) * | 2013-08-21 | 2018-05-16 | デクセリアルズ株式会社 | Protective element |
CN105706210B (en) * | 2014-01-15 | 2019-01-18 | 迪睿合株式会社 | protection element |
JP6356470B2 (en) * | 2014-04-15 | 2018-07-11 | デクセリアルズ株式会社 | Protective element |
JP6371118B2 (en) * | 2014-05-30 | 2018-08-08 | デクセリアルズ株式会社 | Protective element and battery pack |
JP2016018683A (en) * | 2014-07-08 | 2016-02-01 | デクセリアルズ株式会社 | Protection element |
JP6437262B2 (en) * | 2014-09-26 | 2018-12-12 | デクセリアルズ株式会社 | Mounting body manufacturing method, thermal fuse element mounting method, and thermal fuse element |
JP6436729B2 (en) * | 2014-11-11 | 2018-12-12 | デクセリアルズ株式会社 | Fuse element, fuse element, protection element, short-circuit element, switching element |
-
2016
- 2016-11-10 JP JP2016219891A patent/JP6811590B2/en active Active
-
2017
- 2017-11-01 WO PCT/JP2017/039630 patent/WO2018088308A1/en active Application Filing
- 2017-11-01 KR KR1020197011763A patent/KR102218124B1/en active IP Right Grant
- 2017-11-01 CN CN201780066827.4A patent/CN109891546B/en active Active
- 2017-11-09 TW TW106138754A patent/TWI741063B/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015035281A (en) | 2013-08-07 | 2015-02-19 | デクセリアルズ株式会社 | Protection element and protection circuit board using the same |
KR20160113115A (en) * | 2014-01-24 | 2016-09-28 | 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 | Interrupting element and interrupting-element circuit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018078046A (en) | 2018-05-17 |
CN109891546B (en) | 2021-05-28 |
TWI741063B (en) | 2021-10-01 |
TW201830446A (en) | 2018-08-16 |
KR102218124B1 (en) | 2021-02-19 |
CN109891546A (en) | 2019-06-14 |
JP6811590B2 (en) | 2021-01-13 |
WO2018088308A1 (en) | 2018-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107104021B (en) | Protective element | |
KR102344667B1 (en) | Protection element, protection circuit and battery circuit | |
KR20170055447A (en) | Protection element and mounted body | |
KR102099799B1 (en) | Fuse element | |
TWI681433B (en) | Protection device and battery pack | |
KR102214299B1 (en) | Protection element | |
KR20170009841A (en) | Protective element and battery pack | |
WO2016017567A1 (en) | Protection element and protection circuit | |
JP2024009983A (en) | Protection element and battery pack | |
KR20160003168A (en) | Protective element | |
KR102043051B1 (en) | Protective element | |
JP6621255B2 (en) | Protection element, fuse element | |
KR20160050025A (en) | Protection circuit | |
KR102218124B1 (en) | Protection element | |
WO2017141678A1 (en) | Fuse element | |
KR20160113115A (en) | Interrupting element and interrupting-element circuit | |
JP6659239B2 (en) | Protection element, fuse element | |
JP6078332B2 (en) | Protection element, battery module | |
TWI680482B (en) | Protection element | |
WO2023140065A1 (en) | Protective element, and battery pack | |
WO2022181652A1 (en) | Protection element and battery pack | |
WO2018100984A1 (en) | Protection element | |
CN114245929A (en) | Protection element and battery pack | |
WO2015107632A1 (en) | Protective element | |
JP2014127270A (en) | Protection element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |