TWI228741B - Protection device - Google Patents
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- TWI228741B TWI228741B TW093102256A TW93102256A TWI228741B TW I228741 B TWI228741 B TW I228741B TW 093102256 A TW093102256 A TW 093102256A TW 93102256 A TW93102256 A TW 93102256A TW I228741 B TWI228741 B TW I228741B
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Description
1228741 狄、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本毛明係有關在異常時利用低溶點金屬體的炫斷來切 _電流之保護元件。 【先前技術】 ▲就不僅可防止過電流,亦可防止過電壓之保護元件而 周的有在基板上積層發熱體與低炫點金屬體而成 之保護元件(例如,參考日本專利279()433號公報、曰本專 利特開平8-1 61 990號公報)。 、+揭不於該等專利文獻之保護元件,在異常時發熱體會 、电ϋ由發熱體之發熱,來使低熔點金屬體熔融。熔融 低‘”’、έ孟屬體,對於載置有低熔點金屬體的電極表面具 有良好的附著附著性,會被拉到電極上,,因低熔點 金屬體的熔斷而將電流切斷。 就此類保護元件之低熔點金屬體與發熱體的連接形態 而言,如曰本專利特開平1〇 —1 1 6549號公報或特開平1〇一 1 1 6550號公報等所揭示,在發熱體上未積層低熔點金屬體 而係將低熔點金屬體與發熱體平面配設連接於基板上, 其在低熔點金屬體熔斷的同時,亦將發熱體的通電切斷。 然而’隨著可攜式機器之小型化,對於此類保護元件 亦要求薄型化,而用以達成該目的的手段之一,提案有: 在基板上配置熔絲(低熔點金屬體),並且以絕緣蓋板與樹 脂將其密封,來達成薄型化的方法(例如,參考日本專利 1228741 特開平U-lll138號公報)。 忒習知技術之基板型 、絲安裝用膜電極,在該係於基板:面形成' 將助焊劑塗布於低炼點:接::點可“金片’ 緣蓋板配置於基板單面上0卜圍較基板小的絕 用网山 上,將密封樹脂充填於該絕緣蓋板 周圍知部與基板周圍端部 與基板周圍緣端間之密封行月^、,、“絕緣蓋板周圍緣端 傾斜面。 ^树知外面設成凹曲傾斜面或直線 ,然而’如該習知技術般,將絕緣蓋板載置於助焊劑上 冥=周圍充填樹脂’藉此來進行密封情形,基板與絕緣 樹脂厚度之控制困難,因此發生保護元件全體的 尽度不均之不良情況。 在°亥習知技術所揭示的方法,基板與絕緣蓋板間 的距離,係取決於助焊劑的量及絕緣蓋板的擠壓力等,因 此,會因助焊劑的塗布不均及擠壓力的變動而產生 化。 又 因此’無法保證保言蔓元件全體的厚《,且對保護元件 進一步薄型化的要求上,難於穩定的對應。近年來,機器 越來越朝向小型化、薄別介的古A ° … 專i化的方向進展’因此,對於該保 =進一步小型化、薄型化的要求中,上述問題則變為 更厫重。 •本㈣,係有蓉於習知情況而提出者,其目的係提供 .可確實決定基板與絕緣蓋板間的距離、不會有厚度不均 、且尺寸穩定性優異的保護元件。 1228741 【發明内容】 為解決上述問@ 電流 ’本發明之保護元件,係用來防止過
低熔點金屬體, 係連接於該一對電極間,藉由其熔斷 來切斷通過該電極間的電流;及 與该基板之電極形成側呈對向配置之絕緣蓋板; 該絕緣蓋板’係在和介在其與基板間之間隔構件接觸 的狀態下定位固定於基板。 在本發明,該間隔構件係與該電極連接之引線,亦有 效果。 在本發明’於讀引線設置折回部,並使該絕緣蓋板與 該折回部接觸,亦有效果。 在本發明’於該絕緣蓋板形成與該低溶點金屬體的熔 斷部對應的凹部,亦有效果。 在本發明,該絕緣蓋板係以與該低溶點金屬體的溶斷 部對應形成凹部的方式而彎曲形成,亦有效果。 本發明之保護元件’係用來防止過電流及過電壓者, 其係具有: 基板; 一對電極,係形成於該基板上; 低熔點金屬體,係連接於該一對電極,藉由其熔斷來 切斷通過該電極間的電流;及 1228741 與該基板之電極形成側呈對向配置之絕緣蓋板; 該絕緣蓋板,係在其本身所設的間隔部與該基板接觸 的狀態下來定位固定於基板。 在本發明,該間隔部係突起,亦有效果。 在本發明,該突起係形成於該絕緣蓋板的緣部,該絕 緣蓋板呈框體形狀,亦有效果。 在本發明,在該基板設置與該突起對應之孔部,亦有 效果。 具有以上構成之本發明之保護元件,由於絕緣蓋板係 在與於基板側的間隔構件(例如引線)接觸的狀態下,或 是使設於絕緣蓋板本身的間隔部與基板側接觸而定位固定 於基板,因此,利用間隔構件的厚度與間隔部的高度,可 確實地限定基板與間隔構件的距離。 因此,依本發明,基板與間隔構件間的距離,係不同 於白知技術之取決於助焊劑的量或絕緣蓋板的擠壓力等, 可使基板與間隔構件間的距離一t,在實現薄型化的同時 ’亦可確保尺寸穩定性。 【實施方式】 以下芩照圖式來詳細說明適用於本發明之保護元件 之較佳形態。 第1圖’係表示適用於本發明之保護元件之一例(第1 貫施形態)。又,第丨圖係在卸下絕緣蓋板後的狀態下之 俯視圖。本例之保護元件,係所謂的基板型保護元件(基 1228741 板型細’在既定大小的基板上,將低炫點金屬體2與 發熱體(加熱器)3近接並排配置;該低炼點金屬體2,係具 有利用炫斷來切斷電流之作為炼絲的效果;該發教體3, 係用來於異常時發熱而使該低炼點金屬體2溶融者。 在此,在基板1表面形成該低熔點金屬體2用的一對 電極4、5、以及該發熱體用的一對電極6、7,低溶點金屬 體2或發熱體3係以成電氣連接的方式,利用例如印刷法 而形成於電極4、5或電極6、7。又,在各電極4、5、6、 7分別連接引線8、9、10、u來作為外部端子。 在本發明的情形’作為基板】的材質,只要係具有絕 彖f生者白可命j如,可使用陶究基板、玻璃環氧基板般之 I刷配線基板所❹之基板、玻璃基板、樹脂基板,絕緣 處理金屬基板等。並中, 、 ^ t…、性優異、導熱性佳之絕緣 基板之陶瓷基板為佳。 又,以作為具有炼絲功能之低溶點金屬體2之形成材 料而言’可使用習知作為溶絲材料用之各種低炼點金屬體 "士可使用记載於曰本專利特開平Η號公報之 Υ.ρ的h 1盃。具體而言例如,BiSnPb合金、BiPbSn合金 合金、Blsn合金、Snpb合金、snAg合金、仙人 =、純合金、Insn合金、pbAgsn合金等。又,低㈣ 孟屬體2的形狀可為薄片狀或棒狀。 ‘ 發熱體3,例如’可塗上 水破璃篝盔擒备从入 厌…寻等電材抖與 槿点 °合劑或熱硬化性樹脂等有機系結合劑所 構成之電阻糊料,按照需要來燒製而成。此外,亦可將氧 1228741 化釕、碳黑等之薄膜利用印 ^ . 電錢、蒸鍍、濺鍍等來形 成,:可藉由貼合、積層這些薄膜等來形成。 就炫融之低熔點金屬體 屬雜9 m Z附者用之電極、即低熔點金 使二電極Η的構成材料而言,並無特別限制,可 p融狀態的㈣點金屬冑2具有良好附著性者。例如 =之金屬單體,或表面為用Ag、Ad、Au# 乂成者。就發熱體3用之電極^ 7 _ 高“一 用(冤極6、7而吕,雖不必考慮與熔 μI:㈣點金屬體2之附著性’惟由於通常係與該低 〜點金屬體2用之電極 起形成,因此,可藉由與低 ”、、至屬體2用之電極4、5同樣的材料來形成。 ::線8 9 10、11而言,可使用扁平加工的線材或 貝、、、寺金屬製之線材,利用焊接或熔接等來安裝於電極4 5 6、7,藉此使該等形成電氣連接。在採用具備該種引 、勺^恶之h形’引線的位置係與電極4、5、6、7呈左右 、,稱藉此,在安裝作業時,可以不必太考慮安裝面來作 又,在低熔點金屬體2上,為了防止表面氧化,可將 以助焊劑等構成的内側密封部12覆蓋低熔點金屬體2。在 此U形’可使用松香系助焊劑等、公知的助焊劑皆可用來 作為助焊劑,其黏度亦可為任意。 又’如第2(a)、(b)圖所示,該内側密封部12,可與 乡巴緣蓋板13的内側面呈接觸或未接觸的構成。 以上係本實施形態之保護元件的内部構造,在本實施 形態之保護元件,如第2(a)、(b)圖所示,可以覆蓋低溶 1228741 點金屬體2或發熱體3的方式來設置絕緣蓋板13。 =設置該絕緣蓋13,例如可抑制内側密封部Μ 勺隆起等(芩照第2(b)圖),並可會 口」I了實現保護凡件全體的薄型 化。、乡巴緣蓋板13的材質,若係且古处i / 、右係八有肐承文低熔點金屬體2 ㈣的耐熱性與機械強度之絕緣材料者",例如,玻璃 陶竟、塑膠、玻璃環氧基板般之印刷配線基板所使用之 基板材料等各種材料皆可適用。特職,在使用如陶㈣ 般之=機械強度材#的情% ’可使絕緣蓋13本身的厚 度薆薄,而非常有助於保護元件全體的薄型化。 將絕緣蓋板13以陶瓷般導熱性優異的材料構成,如第 2(b)圖,透過内側密封部12(助焊劑)來與基板】側接觸, 藉此,來自對保護機器之通常安裝接觸面側之基板丨側以 外的的熱,可設置響應性佳的熔絲。在此情形,就來自兩 面的熱檢測而言,雖較佳係使絕緣蓋板13與基板丨的大、 相等’惟並未限於此,可使任一方小或大亦可獲得同樣二 效果。 、 在此,絕緣蓋板13係在與引線8、9、1 〇、彳j & i i接觸的 狀態下被擠壓,並在其周圍配置樹脂14,藉此, 1早以既定 間隔定位固定於基板1,在該等絕緣蓋板13與基板1之 的空間收容低熔點金屬體2與發熱體3。 曰 即,在本實施形態,絕緣蓋板13係與弓丨線8、9 、11直接接觸,因此,該等引線8、9、1 〇、] !曰丄 丄丄具有用來 決定基板1與絕緣蓋板1 3間的距離之間隔構件的功# 如此’使絕緣蓋板13與設於基板1側作為 π馬間隔構件的 1228741 H 8、9、1 〇、11接觸,而定位固定於基板1,藉此,利 用引線8、9、10、11的厚度,可將基板1與絕緣蓋板j 3 的間隔(距離)加以限定。 在本實施形態,由於引線8、9、丨〇、〗丨係由金屬所構 成而具有高剛性,因此,基板丨與絕緣蓋板13的距離設為 一疋,其係與取決於助焊劑量或絕緣蓋板的擠壓力等之習 知技術不同,因此,不僅可實現薄型化,並可確保尺寸穩 定性。 “ 以上所述雖以引線8、9、i 0、丨丨的厚度比低熔點金屬 體2或發熱體3的厚度厚為前提,惟,例如,在引線8、9 、10、11的厚度比低熔點金屬體2或發熱體3的厚度為薄 的情形,如第3圖所示,將引線8、9、10、n與絕緣蓋板 13抵接的部分、即與電極4、5、6、7接觸的前端部折回 而形成折回部8a、9a、10a、lla,並使絕緣蓋板丨3與該 等折回部8a、9a、IGa、11a接觸、固;^亦可。在此情形, 絕緣蓋板1 3與基板1間的間隔擴大為引線8、9、1 〇、η 的厚度之2倍左右,因此,亦可對應於低熔點金屬體2或 發熱體3的厚度較引線8、9、1G、u的厚度為厚的情形。 又,為了確保熔融之低熔點金屬體2的收容空間,。 如第4(a)圖所示般,在絕緣蓋板13的内側面設置凹部1 = ,或是如第4(b)圖所示般,可使絕緣蓋板13本身對應於& 低熔點金屬體2的熔斷部形成凹部的方式來蠻 、μ ' 个$ ®形成。藉 由進行如此變[可將保護元件的厚度抑制為最小限度, 並可充分確保低熔點金屬體2的收容空間。 、又’ 12 1228741 引線8本明 1〇的:形’作為間隔構件之用者並未限於上述 利用組裝二二?用其他構件。在此情形,除了 双%保邊7L件的基板1上 件以別種方式預先形成於基板上/ 心、可將間隔構 線8、9、m的情形,就調整其高卢而:如:利用引 δ、9、10、n A壯ra ,、回度而吕,可調整引線 iU、11安裝用的電極4、5、6 用導電性接荽高丨十以u七 7的同度’或是利 侧二 調整。,准,在採用導電性接著劑 =形’由於該等的厚度若太厚則會成為變動要因 故必須特別注意。 上述保護元件 板1側的情形為例 身預先形成間隔物 ’雖皆以絕緣蓋板13的間隔構件設於基 ,惟並未限於此,亦可於絕緣蓋板13本 的部分。 例如,第5(a)圖所示般,在絕緣蓋板13 # 4角部分 =設置銷13b,並將其抵接於基板i,藉此,亦可限定絕 緣:板13的高度位置。在此情形,銷咖具有間隔構件的 功能。又,在基板1之承受们3b的部分施以鎖孔加工, 並將銷13b插入於該孔部la,則可進一步提昇尺寸及位置 穩定性。 又,可取代前述銷13b而形成較銷為大的肋部,並將 其作為間隔構件。又,如第5(b)圖所示,亦可在絕緣蓋板 13的緣部突出形成壁部13c,而將絕緣蓋板13設成框體形 狀(蓋狀)。不論是前述銷1 3 b、肋部或壁部1 3 c,皆可利用 射出成行等簡單地形成於絕緣蓋板1 3。 以上,雖說明適用本發明之實施形態,惟本發明並未 13 1228741 限於該等實施形態,只要係未脫離本發明之要旨,皆可作 適宜變更。例如,在前述實施形態,雖藉由發熱體3的發 熱來仏㈣低:1¾•點金屬體2’惟亦可適用於無發熱體之自己 熔融型的保護元件。 其次,根據實驗結果來說明適用本發明之具體實施例 Ο 實施例 1 本實施例,係適用於第6圖所示之自己熔融型的保護 元件之例。製成之保護元件的構成,係如第6圖所示般,$ 在基板21上設置一對電極22、23,將該等以低熔點金屬 體24連接,並將引線25、26連接於各電極22、23。 二具體而言,採用具有6mmx6mm大小、厚度〇· 5_的陶 瓷基板來作為基板21,在該基板21上形成電極22、U。 利用印刷形成由Ag-Pd所構成的電極來作為各電極22、23 〇 又’在電極22、23間熔接低熔點金屬(寬imm、厚 〇 · 1 mm)而連接,並以松香系助焊劑(未圖示)加以密封。又| 用知接將Ni錢Cu線(寬1_、厚〇· 5_)連接於各電極 22、23,以作為引線25、26。 其-人’將2液性環氧樹脂塗布於基板2丨後,配置陶兗 製之絕緣蓋板(大小6_x6_、厚〇·5_)(未圖示),持續擠 壓直到與引線25、26接觸,並纟rc、8丨時的條件下, 使上述環氧樹脂硬化。 14 1228741 基本的保護元件之構成係與前述實施例同樣。在本實 施彳】係於環氧樹脂硬化時,在絕緣蓋板上載置重物,俾 抑制硬化時的流動。 基本的保護元件之構成係與前述實施例丨同樣。然而 在邑、彖蓋板與引線接觸之前並未持續擠壓之點係與實施 例1不同。 、/' 針對藉由以上所製成之實施例與比較例的保護元 10個),測量平均厚度與厚度範圍,其結果如表丨所示。 (表1 比較例 平均厚度(mm) 厚度範圍(mm ) 1 1 1. 30 1·25〜1·40 2 1. 28 !·25-1.35 1. 55 1.4-1.8 從該表1得知,藉由使基板上的引線與絕緣蓋板接觸 ’明顯地可使保護元件的厚度變薄,並且能降低厚度不均 、且穩定地製造。 依本發明,由於絕緣蓋板係在與設於基板側的間隔構 件(例如引線)接觸的狀態下’或是使設於絕緣蓋板本身的 間隔部接觸於基板側而固定於基板,0此,可確實地決定 基板與絕緣蓋板間的距離,不僅可實現薄型化,並可獲得 15 1228741 無厚度不均之尺寸穩定性優異的保護元件 【圖式簡單說明】 (一)圖式部分 2 1圖係表示本發明之保護元件内部構造之俯視圖。 n f 2(a) (b)圖係第1圖之A-A線概略截面圖,表示 絕緣蓋板定位固定後的狀態。 第3圖係表示將設有折回部之引線作為間隔物之保護 元件的概略截面圖。 第4(a)圖係表示在絕緣蓋板形成凹部之例的概略截面 圖;第4(b)圖係表示絕緣蓋板彎曲形成之例的概略截面圖 〇 第5(a)、(b)圖係在絕緣蓋板側形成間隔部之圖例, 第5(a)圖係形成插銷之例,第5(1))圖係形成框體形狀之例 〇 第6圖係表示以實施例製成之保護元件的内部構成之 概略截面圖。 (二)元件代表符號 1 :基板 2 :低熔點金屬體 3 :發熱體 4〜7 :電極 8〜U :引線 16 1228741 1 3 :絕緣蓋板 1 4 :樹脂
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Claims (1)
1228741 拾、申請專利範圍: 1、一種保護元件,係用來防止過電流及過電壓者,其 係具有: ^ 基板; 一對電極,係形成於該基板上; 低炫點金屬體,係連接於該一對電極間,藉由其炼斷 來切斷通過該電極間的電流;及 與該基板之電極形成側呈對向配置之絕緣蓋板; 该絕緣蓋板,係在和介在其與基板間之間隔構件接觸 的狀態下定位固定於基板。 2、 如申請專利範圍第1項之保護元件,其中,該間隔 構件係與该電極連接之引線。 3、 如申請專利範圍第2項之保護元件,其中,在該引 線。又置折回部,並使該絕緣蓋板與該折回部接觸。 4、 如申請專利範圍第1項之保護元件,其中,在該絕 緣蓋板形成與該低熔點金屬體的熔斷部對應的凹部。 莫5、如申請專利範圍第1項之保護元件,其中,該絕緣 板係以與忒低溶點金屬體的溶斷部對應形成凹部的方 式而彎曲形成。 6 一種保護元件,係用來防止過電流及過電壓者,豆 係具有·· ^ 基板; 一對電極,係形成於該基板上; 低‘點金屬體,係連接於該一對電極,藉由其溶斷來 18 1228741 切斷通過該電極間的電流;及 與该基板之電極形成側呈對向配置之絕緣蓋板; 該絕緣盖板’係在其本身所設的間隔部與該基板接觸 的狀態下來定位固定於基板。 7、 如申請專利範圍第6項之保護元件,其中,該間隔 部係突起。 8、 如申請專利範圍帛6項之保護元件,其中,該突起 係形成於該絕緣蓋板的緣部,該絕緣蓋板係呈框體形狀。 9'如中請專㈣Μ 7項之保護元件,其中,在該基 板設置與該突起對應之孔部。 拾壹、圖式: 如次頁 19
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