TWI615940B

TWI615940B - 短路元件

Info

Publication number: TWI615940B
Application number: TW103140231A
Authority: TW
Inventors: 宇都宮恭志; 米田吉弘
Original assignee: 迪睿合股份有限公司
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2018-02-21
Also published as: KR102370805B1; TW201528471A; WO2015075928A1; JP6223142B2; JP2015099756A; KR20160086849A; CN105745733B; CN105745733A

Abstract

本發明獲得於發熱體的供電電路阻斷之前使開路電極之間短路的短路元件。本發明的短路元件包括：第1電極11、第2電極12；第1支持電極21，與第1電極一起支持第1可熔導體14；第2支持電極22；發熱體16；以及第3電極13，經由發熱體及第1可熔導體而與第1電極連接；且設置有經由發熱體、第3電極、第1可熔導體、及第1電極對發熱體供電的供電路徑3；藉由發熱體的發熱而使第1可熔導體、第2可熔導體15偏向、凝聚於第1電極、第2電極側，藉此使第1電極、第2電極短路，之後，將第1電極、第3電極之間阻斷。

Description

短路元件

本發明是有關於一種藉由電氣訊號使開路狀態的電源線(line)或訊號線物理性地且電性地短路的短路元件。

可充電並反覆利用的二次電池的多數被加工成電池組(battery-pack)而提供給使用者(user)。尤其是於重量能量(energy)密度高的鋰離子(lithium ion)二次電池中，為了確保使用者及電子機器的安全，一般而言，於電池組內置過充電保護、過放電保護等若干個保護電路，從而具有在規定的情況下將電池組的輸出阻斷的功能。

於此種保護元件中有如下者：使用內置於電池組的場效電晶體(Field Effect Transistor，FET)開關(switch)進行輸出的ON/OFF(開/關)，藉此進行電池組的過充電保護或過放電保護動作。然而，即便在因某些原因導致FET開關短路破壞的情況、被施加雷電突波(lightning surge)等而流通瞬間性的大電流的情況、或因電池組電池(battery cell)的壽命導致輸出電壓異常降低、相反地輸出過大的異常電壓、或串聯連接電池組電池各自的電壓偏差變大的情況下，亦必須保護電池組或電子機器免受起火等事故的傷害。因此，為了於此種可設想的任何異常狀態下均安全地阻斷電池組電池的輸出，使用包括保險絲元件(fuse element)的保護元件，該保險絲元件具有根據來自外部的訊號而阻斷電流路徑的功能。

作為適於鋰離子二次電池等的保護電路的保護元件，有如下保護元件：如專利文獻1所記載般，跨及電流路徑上的第1電極、發熱體引出電極、第2電極之間而連接可熔導體，成為電流路徑的一部分，藉由因過流導致的自我發熱、或設置於保護元件內部的發熱體而熔融斷開該電流路徑上的可熔導體。於此種保護元件中，將已熔融的液體狀的可熔導體彙集於與發熱體連接的導體層上，藉此將第1電極、第2電極之間隔離而阻斷電流路徑。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2010-003665號公報

[專利文獻2]日本專利特開2004-185960號公報

[專利文獻3]日本專利特開2012-003878號公報

然而，近年來，使用電池(battery)與馬達(motor)的混合動力車(Hybrid Electric Vehicle，HEV)或電動車(Electric Vehicle，EV)正在急速普及。作為HEV或EV的動力源，就能量密度與輸出特性而言，逐漸開始使用鋰離子二次電池。於汽車用途中，需要高電壓、大電流。因此，開發出可耐高電壓、大電流的專用電池(cell)，但就製造成本(cost)之問題而言，多數情況下，藉由將多個電池組電池串聯、並聯地連接，而使用通用電池來確保必需的電壓電流。

此處，於高速移動中的汽車等中，存在驅動力急遽降低或急停反而危險的情況，而要求設想到緊急情況的電池管理。例如，於在行駛中發生電池系統(battery system)的異常時，亦可供給用於移動至修理工廠或安全場所的驅動力、或危險指示燈(hazard lamp)或用於空調(air conditioning)的驅動力，此於避免危險方面較佳。

然而，於如專利文獻1的串聯地連接有多個電池組電池的電池組中，於僅在充放電路徑上設置保護元件的情況下，若於電池組電池的一部分產生異常而使保護元件動作，則電池組整體的充放電路徑被阻斷，而再也無法供電。

因此，提出有如下短路元件，該短路元件可為了僅排除包括多個單元的電池組內的異常的電池組電池，有效地利用正常的電池組電池，而形成僅繞過異常的電池組電池的旁通路徑(bypass route)。

於圖28表示短路元件的一構成例，於圖29表示應用短路元件的電池電路的電路圖。如圖29所示，該短路元件50具有：第1開路電極52、第2開路電極53，於充放電路徑上與電池組電池51並聯連接，於正常時開路；兩個可熔導體54、可熔導體54，藉由熔融使第1開路電極52、第2開路電極53之間短路；以及發熱體55，與可熔導體54串聯連接，使該可熔導體54熔融。

短路元件50於陶瓷(ceramic)基板等絕緣基板60上，形成有發熱體55及與發熱體55的一端連接的外部連接電極61。而且，短路元件50於發熱體55上，隔著玻璃(glass)等絕緣層 62形成有與發熱體55的另一端連接的發熱體電極63、第1開路電極52、第2開路電極53、及與第1開路電極52、第2開路電極53一起支持可熔導體54的第1支持電極64、第2支持電極65。

第1支持電極64與露出於絕緣層62上的發熱體電極63連接，且與第1開路電極52鄰接。第1支持電極64與第1開路電極52一起支持其中一個可熔導體54的兩側。同樣地，第2支持電極65與第2開路電極53鄰接，並與第2開路電極53一起支持另一個可熔導體54的兩側。

短路元件50構成有對發熱體55供電的供電路徑，該供電路徑是從外部連接電極61起經由發熱體55、發熱體電極63、可熔導體54及至第1開路電極52。

發熱體55藉由電流經由該供電路徑流通而自我發熱，利用該熱(焦耳(Joule)熱)使可熔導體54熔融。如圖29所示，發熱體55經由外部連接電極61與FET等電流控制元件56連接。電流控制元件56是以如下方式進行控制：於電池組電池51正常時限制對發熱體55的供電，於電池組電池51異常時使電流經由充放電路徑流至發熱體55。

使用有短路元件50的電池電路當於電池組電池51檢測出異常電壓等時，藉由保護元件57自充放電路徑上阻斷該電池組電池51，並且使電流控制元件56動作，使電流向發熱體55流動。藉此，可熔導體54藉由發熱體55的熱而熔融。可熔導體54偏向面積相對較大的第1開路電極52、第2開路電極53側之後熔融，熔融導體跨及兩個開路電極52、開路電極53之間而凝聚、結合。因此，藉由可熔導體54的熔融導體使開路電極52、開路電極53 短路，藉此，可形成繞過電池組電池51的電流路徑。

而且，短路元件50藉由可熔導體54移動至第1開路電極52側並且熔融，而使第1支持電極64與第1開路電極52之間開路，藉此阻斷對發熱體55供電的供電路徑，故而發熱體55的發熱停止。

此處，於此種短路元件50中，要求藉由可熔導體54的熔融而使開路電極52、開路電極53之間確實地短路。即，短路元件50藉由可熔導體54的熔融導體跨及開路電極52、開路電極53之間凝聚，而使開路電極52、開路電極53短路，且若可熔導體54熔融，則使第1支持電極64與第1開路電極52之間開路，藉此阻斷對發熱體55供電的供電路徑，而再也無法進行可熔導體54的加熱。

因此，短路元件50於在可熔導體54的熔融導體跨及開路電極52、開路電極53之間凝聚之前，藉由可熔導體54的移動使第1支持電極64與第1開路電極52之間開路的情況下，於無法使第1開路電極52、第2開路電極53短路的狀態下，亦停止對發熱體55通電，故而無法形成旁通電流路徑。因此，於電池電路等各種電路中，期望如下短路元件，該短路元件可藉由可熔導體的熔融確實地使開路電極之間短路，而形成旁通電流路徑。

而且，亦提出：除電源電路以外，於例如並非利用軟體(software)進行各種器件(device)的啟動(activation)，而是使用短路元件物理性地、不可逆地進行各種器件的啟動等用途中，亦藉由可熔導體的熔融使開路電極之間短路，而使功能電路導通，藉此確實地進行該器件的啟動。於此種啟動電路中，亦需要藉由可熔導體的熔融，確實地使開路電極之間短路，而使功能電路導通。

因此，本發明的目的在於提供一種可於阻斷發熱體的供電電路之前確實地使開路電極之間短路的短路元件。

為了解決上述課題，本發明的短路元件包括：第1電極、第2電極，彼此接近配置並且開路；第1支持電極，鄰接於上述第1電極；第2支持電極，鄰接於上述第2電極；第1可熔導體，支持於上述第1電極及第1支持電極；第2可熔導體，支持於上述第2電極及第2支持電極；發熱體，使上述第1可熔導體、第2可熔導體熔融；以及第3電極，與上述第1電極接近而配置並且開路，與上述發熱體連接並且經由上述第1可熔導體而與上述第1電極連接；且設置有經由上述發熱體、上述第3電極、上述第1可熔導體、及上述第1電極對上述發熱體供電的供電路徑；藉由因上述發熱體的發熱，而使上述第1可熔導體、第2可熔導體熔融而偏向上述第1電極、第2電極側，藉此，經由該可熔導體的熔融導體使上述第1電極、第2電極短路；藉由上述第1可熔導體凝聚於上述第1電極上，而將上述第1電極、第3電極阻斷。

而且，本發明的短路元件包括：第1電極、第2電極，彼此接近配置並且開路；第1可熔導體，支持於上述第1電極；發熱體，使上述第1可熔導體熔融；以及第3電極，與上述第1電極接近而配置並且開路，與上述發熱體連接並且經由上述第1可熔導體而與上述第1電極連接；且設置有經由上述發熱體、上述第3電極、上述第1可熔導體、及上述第1電極對上述發熱體供電的供電路徑；藉由上述發熱體的發熱，而使上述第1可熔導體熔融而凝聚於上述第1電極、第2電極上，藉此，經由該可熔導體的熔融導體使上述第1電極、第2電極短路；藉由上述第1可熔導體凝聚於上述第1電極上，而將上述第1電極、第3電極阻斷。

根據本發明，由於與支持第1可熔導體的第1支持電極分開地設有構成對發熱體供電的供電路徑的第3電極，故而在藉由被發熱體加熱的第1可熔導體偏向、熔融而將第1電極與第1支持電極阻斷的情況下，亦可防止於第1電極、第2電極經由熔融導體而短路之前將對發熱體供電的供電路徑阻斷的事態，從而可確實地使第1電極、第2電極短路。

1、40、50‧‧‧短路元件

2‧‧‧開關

3‧‧‧供電路徑

10、60‧‧‧絕緣基板

10a‧‧‧整面

10b‧‧‧背面

11‧‧‧第1電極

11a、12a、18a‧‧‧外部連接端子

12‧‧‧第2電極

13‧‧‧第3電極

14、54‧‧‧第1可熔導體

14a、15a‧‧‧主面部

14b、15b‧‧‧第1側緣部

14c、15c‧‧‧第2側緣部

15‧‧‧第2可熔導體

16、55‧‧‧發熱體

17、62‧‧‧絕緣層

18、63‧‧‧發熱體電極

19‧‧‧發熱體引出電極

21、64‧‧‧第1支持電極

22、65‧‧‧第2支持電極

23‧‧‧連接用焊料

24‧‧‧助焊劑

28A、28B‧‧‧外部電路

30‧‧‧電池電路

31、51‧‧‧電池組電池

32、56‧‧‧電流控制元件

33、57‧‧‧保護元件

34‧‧‧電池組件

35‧‧‧檢測元件

41‧‧‧導體帶

52‧‧‧第1開路電極

53‧‧‧第2開路電極

61‧‧‧外部連接電極

70‧‧‧高熔點金屬層

71‧‧‧低熔點金屬層

72~74‧‧‧開口部

C‧‧‧發熱中心

G1‧‧‧第1電極與第3電極的間隔

G2‧‧‧第1電極與第2電極的間隔

G3‧‧‧第1電極與第1支持電極的間隔

G4‧‧‧第2電極與第2支持電極的間隔

圖1(A)、圖1(B)是表示本發明的短路元件的圖，圖1(A)是俯視圖，圖1(B)是剖面圖。

圖2是表示本發明的短路元件的電極配置的俯視圖。

圖3是表示本發明的短路元件的動作前的狀態的電路圖。

圖4(A)、圖4(B)是表示被發熱體加熱的第1可熔導體、第2可熔導體偏向的狀態的圖，圖4(A)是俯視圖，圖4(B)是剖面圖。

圖5(A)、圖5(B)是表示藉由第1可熔導體、第2可熔導體的熔融導體結合而使第1電極、第2電極短路並且將與第3電極的導通阻斷的狀態的圖，圖5(A)是俯視圖，圖5(B)是剖面圖。

圖6是表示本發明的短路元件的動作後的狀態的電路圖。

圖7是表示於兼用支持可熔導體的支持電極與對發熱體進行供電的電極的短路元件中於第1電極、第2電極短路之前將供電電極阻斷的狀態的俯視圖。

圖8是表示將發熱體設置於不與第3電極重疊的位置的短路元件的俯視圖。

圖9(A)、圖9(B)是表示不設置第2支持電極及第2可熔導體的短路元件的電極配置的圖，圖9(A)是俯視圖，圖9(B)是剖面圖。

圖10(A)、圖10(B)是表示不設置第2支持電極及第2可熔導體的短路元件的動作前的狀態的圖，圖10(A)是俯視圖，圖10(B)是剖面圖。

圖11(A)、圖11(B)是表示於不設置第2支持電極及第2可熔導體的短路元件中被發熱體加熱的第1可熔導體偏向的狀態的圖，圖11(A)是俯視圖，圖11(B)是剖面圖。

圖12(A)、圖12(B)是表示於不設置第2支持電極及第2可熔導體的短路元件中藉由第1可熔導體的熔融導體而使第1電極、第2電極短路並且將與第3電極的導通阻斷的狀態的圖，圖12(A)是俯視圖，圖12(B)是剖面圖。

圖13是表示應用本發明的短路元件的電池電路的電路圖。

圖14是表示於絕緣基板的正面形成發熱體的短路元件的剖面圖。

圖15是表示於絕緣基板的背面形成發熱體的短路元件的剖面圖。

圖16是表示於絕緣基板的內部形成發熱體的短路元件的剖面圖。

圖17是表示於絕緣基板的正面與第1電極~第3電極並聯地形成發熱體的短路元件的剖面圖。

圖18(A)、圖18(B)是表示具有高熔點金屬層與低熔點金屬層且具備被覆構造的可熔導體的立體圖，圖18(A)表示使高熔點金屬層為內層且以低熔點金屬層被覆的構造，圖18(B)表示使低熔點金屬層為內層且以高熔點金屬層被覆的構造。

圖19(A)、圖19(B)是表示具備高熔點金屬層與低熔點金屬層的積層構造的可熔導體的立體圖，圖19(A)表示上下雙層構造，圖19(B)表示內層及外層的三層構造。

圖20是表示具備高熔點金屬層與低熔點金屬層的多層構造的可熔導體的剖面圖。

圖21(A)、圖21(B)是表示於高熔點金屬層的表面形成線狀的開口部而露出低熔點金屬層的可熔導體的俯視圖，圖21(A)是沿長度方向形成有開口部的可熔導體，圖21(B)是沿寬度方向形成有開口部的可熔導體。

圖22是表示於高熔點金屬層的表面形成圓形的開口部而露出低熔點金屬層的可熔導體的俯視圖。

圖23是表示於高熔點金屬層形成圓形的開口部並於開口部內部填充低熔點金屬的可熔導體的俯視圖。

圖24是表示露出被高熔點金屬包圍的低熔點金屬的可熔導體的立體圖。

圖25(A)、圖25(B)是表示使用圖24所示的可熔導體的短路元件的動作前的狀態的圖，圖25(A)是俯視圖，圖25(B)是剖面圖。

圖26(A)、圖26(B)是表示於使用圖24所示的可熔導體的短路元件中被發熱體加熱的第1可熔導體、第2可熔導體偏向的狀態的圖，圖26(A)是俯視圖，圖26(B)是剖面圖。

圖27(A)、圖27(B)是表示於使用圖24所示的可熔導體的短路元件中藉由第1可熔導體、第2可熔導體的熔融導體而使第1電極、第2電極短路並且將與第3電極的導通阻斷的狀態的圖，圖27(A)是俯視圖，圖27(B)是剖面圖。

圖28是表示兼用支持可熔導體的支持電極與對發熱體進行供電的電極的短路元件的俯視圖。

圖29是應用圖28所示的短路元件的電池電路的電路圖。

以下，一面參照圖式，一面對應用本發明的短路元件詳細地進行說明。另外，本發明並不僅限定於以下的實施方式，當然可於不脫離本發明的主旨的範圍內，進行各種變更。而且，圖式為示意性圖式，存在各尺寸的比率等與實際尺寸的比率不同的情況。具體的尺寸等應參考以下的說明進行判斷。而且，當然，於圖式相互之間亦包含彼此的尺寸關係或比率不同的部分。

如圖1(A)、圖1(B)所示，應用本發明的短路元件1於絕緣基板10上設置有：第1電極11、第2電極12，彼此接近配置並且開路；第1可熔導體14，支持於第1電極11；第2可熔導體15，支持於第2電極12；發熱體16，使第1可熔導體14、第2可熔導體15熔融；以及第3電極13，與第1電極11接近而配置並且開路，與發熱體16連接並且經由第1可熔導體14而與第1電極11連接。

[絕緣基板]

絕緣基板10例如使用氧化鋁(alumina)、玻璃陶瓷(glass ceramics)、富鋁紅柱石(mullite)、氧化鋯(zirconia)等具有絕緣性的構件形成為大致方形狀。除此以外，絕緣基板10亦可使用玻璃環氧樹脂(glass epoxy)基板、酚(phenol)基板等印刷(print)配線基板所使用的材料，但需要注意第1可熔導體14、第2可熔導體15熔融斷開時的溫度。

[發熱體]

發熱體16是電阻值相對較高且具有若通電則發熱的導電性的構件，例如包含W、Mo、Ru等。發熱體16是藉由如下等方法而形成：將該些的合金或組成物、化合物的粉狀體與樹脂黏合劑(binder)等混合，製成糊(paste)狀，並使用網版(screen)印刷技術將該糊狀物形成圖案(pattern)，進行煅燒。

發熱體16於絕緣基板10的正面10a上被絕緣層17被覆。絕緣層17是為了謀求保護發熱體16及將發熱體16絕緣並且將發熱體16的熱高效率地向第1電極11、第2電極12傳導而設置，例如包含玻璃層。第1電極11、第2電極12被發熱體16加熱，藉此可容易凝聚第1可熔導體14、第2可熔導體15的熔融導體。於絕緣層17上，形成第1電極11~第3電極13、及第1支持電極21、第2支持電極22。

而且，發熱體16的一端與發熱體電極18連接，另一端經由發熱體引出電極19而與第3電極13連接。發熱體電極18設置有導出至絕緣基板10的側緣部的外部連接端子18a。發熱體16經由該外部連接端子18a與外部電路連接。

[第1電極~第3電極、第1支持電極、第2支持電極]

第1電極11、第2電極12被接近配置並且開路，構成如下開關2：藉由短路元件1動作，下述第1可熔導體14、第2可熔導體15的熔融導體凝聚、結合，而經由該熔融導體使第1電極11、第2電極12短路。第1電極11、第2電極12分別於絕緣基板10的側緣部設置有外部連接端子11a、外部連接端子12a。第1電極11、第2電極12經由該些外部連接端子11a、外部連接端子12a與電源電路或數位(digital)訊號電路等外部電路連接，藉由短路元件1動作，成為對該外部電路的旁通電流路徑、或功能電路供電的供電路徑3。

第3電極13形成於絕緣層17上，經由發熱體引出電極19與發熱體16連接，並且與第1電極11接近而配置。而且，第3電極13經由第1可熔導體14與第1電極11連接。藉此，短路元件1設置有經由發熱體電極18、發熱體16、發熱體引出電極19、第3電極13、第1可熔導體14、及第1電極11對發熱體16供電的供電路徑3。

供電路徑3藉由與發熱體電極18連接的電流控制元件32而控制通電，於電池出現異常電壓時或進行器件的啟動等時，視需要進行通電，而使發熱體16發熱。而且，供電路徑3是當第 1可熔導體14藉由發熱體16發熱而熔融時，經由第1可熔導體14而連接的第1電極11與第3電極13之間阻斷，因此停止供電，而停止發熱體16的發熱。

於第1電極11的與第2電極12相反的一側，鄰接地設置有第1支持電極21。第1支持電極21與第1電極11一起支持第1可熔導體14，於絕緣層17上由與第1電極11相同的材料形成。

而且，於第2電極12的與第1電極11相反的一側，鄰接地設置有第2支持電極22。第2支持電極22與第2電極12一起支持第2可熔導體15，於絕緣層17上由與第2電極12相同的材料形成。

[塗覆(coating)處理]

此處，第1電極11~第3電極13或第1支持電極21、第2支持電極22可使用銅(Cu)或銀(Ag)等普通的電極材料形成。而且，較佳為於第1電極11~第3電極13或第1支持電極21、第2支持電極22的表面上，藉由鍍敷(plating)處理等公知的方法塗覆有鍍鎳/金(鍍Ni/Au)、鍍鎳/鈀(鍍Ni/Pd)、鍍鎳/鈀/金(鍍Ni/Pd/Au)等被膜。藉此，短路元件1可防止第1電極11~第3電極13或第1支持電極21、第2支持電極22的氧化，而確實地保持第1可熔導體14、第2可熔導體15。而且，在回焊(reflow)安裝短路元件1的情況下，可防止因連接第1可熔導體14、第2可熔導體15的連接用焊料(solder)23或形成第1可熔導體14、第2可熔導體15的外層的低熔點金屬熔融而熔蝕(焊料侵蝕)第1電極11~第3電極13或第1支持電極21、第2支持電極22。另外，短路元件1亦可僅於第1電極11~第3電極13的表面上形成Ni/Au鍍層、Ni/Pd鍍層、Ni/Pd/Au鍍層等覆膜。

[第1可熔導體、第2可熔導體]

第1可熔導體14、第2可熔導體15可使用藉由發熱體16的發熱而快速熔融的任何金屬，例如可較佳地使用以Sn為主成分的無鉛焊料(Pb-free solder)等低熔點金屬。

而且，第1可熔導體14、第2可熔導體15亦可含有低熔點金屬與高熔點金屬。作為低熔點金屬，較佳為使用以Sn為主成分的無鉛焊料等焊料，作為高熔點金屬，較佳為使用Ag、Cu或以該些為主成分的合金等。藉由含有高熔點金屬與低熔點金屬，在回焊安裝短路元件1的情況下，即便回焊溫度超過低熔點金屬的熔融溫度而導致低熔點金屬熔融，亦可抑制低熔點金屬向外部流出，而維持第1可熔導體14、第2可熔導體15的形狀。而且，於熔融斷開時，亦藉由低熔點金屬熔融而熔蝕(焊料侵蝕)高熔點金屬，藉此可於高熔點金屬的熔點以下的溫度下快速地熔融斷開。另外，第1可熔導體14、第2可熔導體15可如下文所說明般由各種構成形成。

第1可熔導體14形成為大致矩形板狀，經由連接用焊料23等連接於第1電極11、第3電極13及第1支持電極21上。而且，第1可熔導體14於發熱體16發熱之前，連接第1電極11與第3電極13之間，構成對發熱體16供電的供電路徑3的一部分。第2可熔導體15形成為大致矩形板狀，經由連接用焊料23等連接於第2電極12及第2支持電極22上。

而且，第1可熔導體14、第2可熔導體15當使發熱體 16發熱時藉由發熱體16的熱而熔融，而使熔融導體凝聚於第1電極11、第2電極12上，藉此使第1電極11、第2電極12之間短路。

另外，第1可熔導體14、第2可熔導體15為了抗氧化、提高潤濕性等，而塗佈有助焊劑(flux)24。

[短路元件的電路構成]

短路元件1具有圖3所示的電路構成。即，短路元件1構成如下開關2，該開關2於動作前的狀態下，使第1電極11與第2電極12接近並且藉由分離而絕緣，且藉由第1可熔導體14、第2可熔導體15熔融而短路。第1電極11、第2電極12是藉由串聯連接於安裝有短路元件1的電路基板的電流路徑上，而被併入電源電路等各種外部電路28A、外部電路28B之間。

而且，短路元件1形成有如下供電路徑3，該供電路徑3自第1電極11經由第1可熔導體14、第3電極13及發熱體引出電極19而與發熱體16連接，進而到達發熱體電極18。

短路元件1在通常情況下是藉由經由發熱體電極18連接的電流控制元件32而控制向供電路徑3的通電。電流控制元件32是控制供電路徑3的通電的開關元件，例如包括FET，並與檢測元件35連接，該檢測元件35檢測併入有短路元件1的外部電路是否有必要進行物理性短路。檢測元件35是檢測是否有必要對併入有短路元件1的各種外部電路28A、外部電路28B之間通電的電路，例如，在當電池組出現異常電壓時構築旁通電流路徑、針對網路(network)通訊機器中的駭侵(hacking)或破解(cracking)構築繞過資料伺服器(data server)的旁通訊號路徑、或進行器件或軟體的啟動等時，需要藉由第1電極11、第2電極12的短路而物理性地、不可逆地使外部電路28A、外部電路28B之間的電流路徑短路的情況下，使電流控制元件32動作。

藉此，短路元件1藉由電流控制元件32對供電路徑3進行通電，使發熱體16發熱。當經由供電路徑3對發熱體16通電時，連接用焊料23熔融，並且如圖4(A)、圖4(B)所示，第1可熔導體14向第1電極11側偏向、熔融，藉由該熔融導體使絕緣的第1電極11、第2電極12短路，而連接外部電路28A、外部電路28B。

而且，如圖5(A)、圖5(B)所示，短路元件1於第1電極11、第2電極12之間短路之後，連接第1電極11、第3電極13之間的第1可熔導體14偏向第1電極11側。藉此，短路元件1使經由第1可熔導體14而連接的第1電極11與第3電極13之間開路，而阻斷對發熱體16供電的供電路徑3。藉此，停止對發熱體16供電，而停止發熱體16的發熱。將短路元件1動作時的電路構成示於圖6。

此時，短路元件1分離形成有第1支持電極21及第3電極13，該第1支持電極21支持第1可熔導體14，該第3電極13與第1可熔導體14連接，且構成對發熱體16供電的供電路徑3。關於上述方面，於如圖7所示般使圖4A的第1支持電極21與第3電極13一體化而成為第1支持電極64的構成中，藉由於第1支持電極64與第1開放電極52之間第1可熔導體54偏向第1開放電極52側而阻斷對發熱體55供電的供電路徑，於第1可熔導體54熔融而使第1開放電極52、第2開放電極53之間短路之前，發熱體55的發熱有可能會停止。而且，若為了防止由第1可熔導體54的偏向導致第1開放電極52與第1支持電極64阻斷而寬幅地形成第1支持電極64，則會導致短路元件整體大型化，而無法謀求小型化。

另一方面，於短路元件1中，由於在第1支持電極21與第1電極11阻斷的情況下，與構成供電路徑3的第3電極13的連接亦得以維持，故而於直至第1電極11、第2電極12短路為止的期間，不會停止對發熱體16供電，而可確實地使第1電極11、第2電極12短路。而且，亦無須將第1支持電極21寬幅地形成為支持第1可熔導體14所需的寬度以上，而可謀求短路元件1的小型化、精簡(compact)化。

因此，短路元件1是在藉由熔融導體使第1電極11、第2電極12之間短路的狀態下，阻斷供電路徑3，故而可防止第1電極11、第2電極12未短路便阻斷供電路徑3的情況。

[面積]

此處，較佳為使第1電極11的面積大於第3電極13的面積。例如，如圖2所示般使第1電極11形成為長於第3電極13而擴大面積，藉此，短路元件1當跨及第1電極11、第3電極13之間而搭載的第1可熔導體14被加熱時，第1可熔導體14偏向大面積的第1電極11側，並且熔融導體的大部分被引至第1電極11上。因此，短路元件1可藉由凝聚於第1電極11上的熔融導體使第1電極11與第2電極12短路，且藉由第1可熔導體14於第1電極11與第3電極13之間熔融斷開，而可阻斷供電路徑3。

而且，較佳為使第1電極11的面積大於第1支持電極 21的面積。例如，如圖2所示般使第1電極11較第1支持電極21寬幅地形成而擴大面積，藉此，短路元件1當跨及第1電極11與第1支持電極21之間而搭載的第1可熔導體14被加熱時，第1可熔導體14偏向大面積的第1電極11側，並且熔融導體的大部分被引至第1電極11上。因此，短路元件1可藉由凝聚於第1電極11上的熔融導體使第1電極11與第2電極12短路。

同樣地，較佳為使第2電極12的面積大於第2支持電極22的面積。藉此，短路元件1當第2可熔導體15被加熱時，第2可熔導體15偏向大面積的第1電極11側，並且熔融導體的大部分被引至第2電極12上。因此，短路元件1可藉由凝聚於第1電極11、第2電極12上的熔融導體使第1電極11與第2電極12短路。

[間隔]

而且，較佳為如圖2所示般使短路元件1的第1電極11與第3電極13的間隔G1大於等於第1電極11與第2電極12的間隔G2(G1≧G2)。如上所述，第1電極11、第2電極12之間的短路是由第1可熔導體14、第2可熔導體15向第1電極11、第2電極12側的偏向、熔融引起。同樣地，第1電極11、第3電極13之間的阻斷亦由第1可熔導體14向第1電極11側的偏向、熔融引起。

因此，藉由第1電極11與第3電極13的間隔G1形成為寬於第1電極11與第2電極12的間隔G2(G1>G2)，而使第1可熔導體14於第1電極11、第2電極12之間(G2)的移動距離較於第1電極11、第3電極13之間(G1)的移動距離短。因此，短路元件1可較第1電極11、第3電極13之間的阻斷快速地使第1電極11、第2電極12之間短路。

而且，即便在第1電極11與第3電極13的間隔G1和第1電極11與第2電極12的間隔G2為等距離(G1=G2)的情況下，由於在第1電極11與第2電極12之間，第1可熔導體14、第2可熔導體15向彼此接近的方向移動，故而至短路為止所需的移動距離短於僅第1可熔導體14向第3電極13側移動的距離。因此，短路元件1可較第1電極11、第3電極13之間的阻斷快速地使第1電極11、第2電極12之間短路。即，短路元件1可防止如下事態：於第1電極11、第2電極12之間短路之前將第1電極11、第3電極13之間阻斷，停止對發熱體16供電，由此導致不能使第1電極11、第2電極12之間短路。

而且，較佳為短路元件1使第1電極11與第1支持電極21的間隔G3形成為寬於第1電極11與第3電極13的間隔G1(G3>G1)。第1可熔導體14支持於第1電極11及第1支持電極21，並且亦連接於第1電極11、第3電極13之間。而且，當第1可熔導體14被發熱體16加熱時，電極間的間隔越寬越容易引起偏向。即，關於第1可熔導體14，當第1電極11與第1支持電極21的間隔G3寬於第1電極11與第3電極13的間隔G1時，於第3電極13與第1電極11之間的偏向之前，產生第1支持電極21與第1電極11之間的偏向。

如上所述，短路元件1藉由第1電極11形成為較第1支持電極21及第3電極13大的面積，而使第1可熔導體14偏向第1電極11側。因此，短路元件1藉由使第1電極11與第1支持電極21的間隔G3形成為寬於第1電極11與第3電極13的間隔G1，而當第1可熔導體14被發熱體16加熱時，首先產生自第1支持電極21向第1電極11側的偏向。

藉此，短路元件1是：偏向於第1電極11上的第1可熔導體14熔融，而藉由熔融導體使第1電極11、第2電極12之間短路，之後，第1可熔導體14自第3電極13向第1電極11側偏向，或第1可熔導體14的熔融導體自第3電極13被引至第1電極11側，而將第1電極11、第3電極13之間阻斷。即，短路元件1可防止如下事態：於第1電極11、第2電極12之間短路之前將第1電極11、第3電極13之間阻斷，停止對發熱體16供電，由此導致不能使第1電極11、第2電極12之間短路。

另外，較佳為短路元件1亦使第2電極12與第2支持電極22的間隔G4形成為寬於第1電極11、第3電極13之間的間隔G1。藉此，短路元件1可於第1電極11、第3電極13之間阻斷之前，第2可熔導體15亦與第1可熔導體14一起凝聚於第1電極11、第2電極12上，而更確實地使第1電極11、第2電極12之間短路。

[第3電極]

而且，較佳為如圖4所示般，短路元件1於第1可熔導體14自第1支持電極21偏向第1電極11側的偏向方向形成第3電極13。藉此，短路元件1當第1可熔導體14自第1支持電極21偏向第1電極11側時，於該偏向方向形成有第3電極13，故而可防止如下事態：第1可熔導體14遠離第3電極13，經由第1可熔導體14的第3電極13與第1電極11的導通斷開，而阻斷對發熱體 16供電的供電路徑3。

[發熱體]

而且，較佳為短路元件1於與第1可熔導體14、第2可熔導體15及第1電極11、第2電極12的至少一部分重疊的位置形成發熱體16。藉此，可使發熱體16的熱高效率地傳導至第1可熔導體14、第2可熔導體15及第1電極11、第2電極12，發熱後，快速地使第1可熔導體14、第2可熔導體15熔融。而且，由於熔融導體有於高溫的電極上潤濕擴散的傾向，故而快速於被發熱體16加熱的第1電極11、第2電極12上凝聚並結合。因此，短路元件1可藉由該熔融導體，於發熱體16發熱後，快速地使第1電極11、第2電極12短路。

而且，此時，如圖8所示，短路元件1亦可於不與第3電極13重疊的位置形成發熱體16。藉此，短路元件1是發熱體16的熱優先傳導至第1可熔導體14及第1電極11、第2電極12，稍後傳導至第3電極13。而且，短路元件1是：當將第1可熔導體14加熱、熔融時，首先，第1電極11與第1支持電極21之間被熔融、阻斷，經由該熔融導體使第1電極11、第2電極12之間短路。之後，第1可熔導體14將第1電極11、第3電極13之間熔融、阻斷。

因此，短路元件1是：當發熱體16開始發熱時，首先，使第1電極11、第2電極12之間短路，之後，將第1電極11、第3電極13之間阻斷。即，短路元件1可防止如下事態：於第1電極11、第2電極12之間短路之前將第1電極11、第3電極13之間阻斷，停止對發熱體16供電，由此導致不能使第1電極11、第2電極12之間短路。

[發熱中心]

而且，較佳為短路元件1形成為自發熱體16的發熱中心至第3電極13的距離短於自發熱體16的發熱中心至第1支持電極21的距離。

此處，所謂發熱體16的發熱中心是指如下區域：藉由發熱體16發熱而表現出的熱分佈中，發熱初期階段中成為最高溫的區域。由發熱體16發出的熱是自絕緣基板10的放熱量最多，在由耐熱衝擊性優異且導熱率亦高的陶瓷材料形成絕緣基板10的情況等下，熱擴散至絕緣基板10。因此，發熱體16於開始通電的發熱初期階段，距與絕緣基板10接觸的外緣最遠的中心最熱，隨著朝向與絕緣基板10接觸的外緣而被放熱，溫度難以上升。

因此，如圖2所示，短路元件1藉由於較第1支持電極21更接近於發熱體16的發熱初期成為最高溫的發熱中心C的位置形成第3電極13，而使第3電極13較第1支持電極21成為高溫，被加熱的第1可熔導體14相對容易偏向第3電極13，且熔融導體凝聚於第3電極13。第1支持電極21因自絕緣基板10的放熱，而使溫度較第3電極13難以上升，故而第1可熔導體14偏向第1電極11、第3電極13側。藉此，短路元件1可藉由偏向於第1電極11上的第1可熔導體14的熔融導體凝聚，而更確實地使第1電極11、第2電極12之間短路。

另外，短路元件1將第1電極11、第2電極12設置於較第3電極13更接近發熱體16的發熱中心C的位置，且將第1電極11、第2電極12的一部分設置於發熱中心C上。因此，短路元件1是第1電極11、第2電極12較第3電極13成為高溫，被加熱的第1可熔導體14相對容易偏向第1電極11、第2電極12，且熔融導體凝聚於第1電極11、第2電極12。因此，短路元件1先進行第1電極11、第2電極12的短路，繼而將第1電極11、第3電極13之間阻斷。

[變形例]

而且，本發明的短路元件亦可如圖9(A)、圖9(B)所示般省略第2支持電極22及第2可熔導體15而形成。於該短路元件40中，藉由跨及第1電極11、第3電極13及第1支持電極21之間而連接的第1可熔導體14熔融而凝聚於第1電極11上，並且該熔融導體潤濕擴散至鄰接地形成的第2電極12，從而使第1電極11、第2電極12短路。另外，由於短路元件40除將第2支持電極22及第2可熔導體15省略以外，與上述短路元件1的構成相同，故而標註相同的符號並省略詳細情況。

如圖10(A)、圖10(B)所示，短路元件40於動作前的狀態下，藉由連接用焊料23使第1可熔導體14支持於第1電極11及第1支持電極21，並且經由第1可熔導體14使第1電極11、第3電極13連接。而且，短路元件40於第2電極12上未搭載可熔導體。發熱體16與第1電極11、第2電極12及第1可熔導體14的至少一部分重疊。

如圖11(A)、圖11(B)所示，短路元件40是：當發熱體16發熱時，連接用焊料23熔融，並且第1可熔導體14偏向面積相對較大的第1電極11側，經由第1可熔導體14而使第1電極11、第2電極12之間短路。另外，此時，短路元件40的經由第1可熔導體14的第1電極11、第3電極13之間的連接得以維持。因此，於至第1電極11、第2電極12之間短路為止的期間，維持對發熱體16的供電。

如圖12(A)、圖12(B)所示，短路元件40是藉由於第1電極11、第2電極12短路後發熱體16亦進而發熱，而使連接第1電極11、第3電極13之間的第1可熔導體14向第1電極11側偏向、凝聚。藉此，短路元件40於第1電極11、第3電極13之間被阻斷供電路徑3，而停止發熱體16的發熱。

於該短路元件40中，亦較佳為與上述短路元件1同樣地使第1電極11的面積大於第3電極13的面積。藉此，短路元件40當跨及第1電極11、第3電極13之間而搭載的第1可熔導體14被加熱時，第1可熔導體14的熔融導體的大部分被引至大面積的第1電極11上。因此，短路元件40可藉由凝聚於第1電極11上的熔融導體使第1電極11與第2電極12短路，且可藉由第1可熔導體14於第1電極11與第3電極13之間熔融斷開，而將供電路徑3阻斷。

而且，於短路元件40中，亦較佳為使第1電極11的面積大於第1支持電極21的面積。藉此，短路元件40當跨及第1電極11與第1支持電極21之間而搭載的第1可熔導體14被加熱時，第1可熔導體14偏向大面積的第1電極11側，並且熔融導體的大部分被引至第1電極11上。因此，短路元件40可藉由凝聚於第1電極11上的熔融導體使第1電極11與第2電極12短路。

進而，於短路元件40中，亦較佳為使第1電極11與第3電極13的間隔G1形成為寬於第1電極11與第2電極12的間隔G2(G1>G2)。藉此，短路元件40當第1可熔導體14被發熱體16加熱時，先產生自第1支持電極21向第1電極11側的偏向，偏向於第1電極11上的第1可熔導體14熔融，藉由熔融導體使第1電極11、第2電極12之間短路，之後，第1可熔導體14自第3電極13向第1電極11側偏向，或第1可熔導體14的熔融導體自第3電極13被引向第1電極11側，而將第1電極11、第3電極13之間阻斷。即，短路元件1可防止如下事態：於第1電極11、第2電極12之間短路之前將第1電極11、第3電極13之間阻斷，停止對發熱體16供電，由此導致不能使第1電極11、第2電極12之間短路。

此外，較佳為短路元件40與上述短路元件1同樣地於第1可熔導體14自第1支持電極21偏向第1電極11側的偏向方向形成第3電極13。而且，短路元件40較佳為於至少與第1可熔導體14及第1電極11、第2電極12重疊的位置形成發熱體16，且較佳為於不與第3電極13重疊的位置形成發熱體16。進而較佳為短路元件40形成為自發熱體16的發熱中心C至第3電極13的距離短於自發熱體16的發熱中心C至第1支持電極21的距離。

[電路構成例]

於圖13中表示電池電路30作為應用有短路元件1的短路電路的一例。於電池電路30中，短路元件1可用於構築繞過多個電池組電池31中表示出過充電等異常電壓的電池組電池31的旁通電流路徑。

於圖13中，電池電路30包括電池組件(battery unit)34，且串聯地連接有多個電池組件34，其中該電池組件34具有：短路元件1；電流控制元件32，控制短路元件1的動作；電池組電池31；保護元件33，自充放電路徑上阻斷電池組電池31；以及電流控制元件32，控制保護元件33的動作。

而且，電池電路30具有檢測元件35，該檢測元件35檢測各電池組件34的電池組電池31的電壓，並且向保護元件33與電流控制元件32輸出異常訊號。

各電池組件34是保護元件33與電池組電池31串聯連接。而且，電池組件34是短路元件1的第1電極11與保護元件33的開路端連接，第2電極12與電池組電池31的開路端連接，藉此，保護元件33及電池組電池31與短路元件1並聯連接。

而且，電池組件34是電流控制元件32、及保護元件33分別與檢測元件35連接。檢測元件35與各電池組電池31連接，檢測各電池組電池31的電壓值，當電池組電池31成為過充電電壓或過放電電壓時，驅動具有該電池組電池31的電池組件34的保護元件33，且向連接於短路元件1的電流控制元件32輸出動作訊號。

電流控制元件32可包括例如場效電晶體(以下稱為FET)。電流控制元件32與發熱體電極18連接，可控制對短路元件1的供電路徑3的通電。而且，電流控制元件32與保護元件33的驅動端子連接。

保護元件33可包括如下元件，該元件具有：一對電極，連接於充放電路徑上；可熔導體，跨及上述一對電極之間而搭載，使上述一對電極之間短路；以及發熱體16，與可熔導體串聯連接，於電壓異常時被通電而發熱，熔融可熔導體。

該電池電路30是以如下方式進行控制：根據自檢測元件35輸出的檢測訊號，當電池組電池31的電壓值成為超過規定的過放電或過充電狀態的電壓時，使保護元件33及短路元件1動作，自充放電電流路徑阻斷該電池組件34，並且使短路元件1的開關2短路，形成繞過該電池組件34的旁通電流路徑。

由於此種電池電路30於正常時使短路元件1的開關2開路，故而電流流至保護元件33及電池組電池31側。當於電池組電池31檢測出電壓異常等時，電池電路30被檢測元件35向保護元件33輸出異常訊號，而藉由保護元件33自充放電電流路徑上阻斷異常的電池組電池31。

繼而，電池電路30是以如下方式進行控制：利用檢測元件35亦向電流控制元件32輸出異常訊號，而使電流流至短路元件1的發熱體16。短路元件1藉由利用發熱體16將第1可熔導體14、第2可熔導體15加熱、熔融，而使熔融導體於第1電極11、第2電極12上凝聚並結合，從而使第1電極11、第2電極12短路。藉此，電池電路30可藉由短路元件1形成繞過電池組電池31的旁通電流路徑。繼而，短路元件1藉由第1可熔導體14於第1電極、第3電極之間熔融斷開，而停止對發熱體16供電。

藉此，電池電路30即便於在一個電池組電池31產生異常的情況下，亦可經由短路元件1形成繞過該電池組電池31的旁通電流路徑，可藉由剩餘的正常的電池組電池31維持充放電功能。

此時，短路元件1由於分開地設置支持第1可熔導體14的第1支持電極21、與構成對發熱體16供電的供電路徑3的第3電極13，故而於第1可熔導體14熔融並在第1支持電極21與第 1電極11之間熔融斷開的情況下，第1電極11、第3電極13之間的連接亦得以維持。因此，短路元件1在至第1電極11、第2電極12之間短路為止的期間，發熱體16持續發熱，故而可確實地使第1電極11、第2電極12之間短路，而形成旁通電流路徑。

而且，短路元件1是藉由於第1電極11、第2電極12短路後發熱體16亦持續發熱，而使連接第1電極11、第3電極13之間的第1可熔導體14熔融斷開，阻斷供電路徑3，故而停止發熱體16的發熱。

另外，短路元件1或電池電路30亦可設置具有與被阻斷的電池組電池31的內部電阻大致相同的電阻值的保護電阻。藉由於旁通電流路徑上設置保護電阻，電池電路30於構築旁通電流路徑之後，亦可為與正常時相同的電阻值。

[發熱體位置]

另外，於上述短路元件1中，藉由於絕緣基板10的正面10a上在絕緣層17的內部形成發熱體16而被覆發熱體16，但亦可如圖14所示，短路元件1於絕緣基板10的正面10a上形成發熱體16，藉由積層絕緣層17被覆發熱體16。

此時，與發熱體16連接的發熱體電極18及發熱體引出電極19亦形成於絕緣基板10的正面10a，並且被絕緣層17被覆。

而且，如圖15所示，短路元件1亦可於絕緣基板10的背面10b形成發熱體16。此時，發熱體16於絕緣基板10的背面10b被絕緣層17被覆。而且，與發熱體16的一端連接的發熱體電極18及發熱體引出電極19亦同樣地形成於絕緣基板10的背面10b。與發熱體引出電極19連接的第3電極13形成於絕緣基板10 的正面10a側，經由貫通絕緣基板10的導電通孔(through hole)與發熱體引出電極19連接。

短路元件1是藉由發熱體16形成於絕緣基板10的背面10b，而使絕緣基板10的正面10a平坦化，藉此，可利用印刷等在正面10a上一併形成第1電極11~第3電極13或第1支持電極21、第2支持電極22。因此，短路元件1可使第1電極11~第3電極13或第1支持電極21、第2支持電極22的製程簡化，並且可謀求低高度化。

而且，短路元件1於在絕緣基板10的背面10b形成發熱體16的情況下，藉由使用精密陶瓷(fine ceramic)等導熱性優異的材料作為絕緣基板10的材料，而亦可利用發熱體16，與積層於絕緣基板10的正面10a上的情況同等地將第1可熔導體14、第2可熔導體15加熱、熔融斷開。

而且，短路元件1亦可如圖16所示般於絕緣基板10的內部形成發熱體16。此時，無須設置被覆發熱體16的絕緣層17。而且，與發熱體16連接的發熱體電極18及發熱體引出電極19的分別與發熱體16連接的下層部形成至絕緣基板10的內部，經由導電通孔於絕緣基板10的正面10a側設置發熱體電極18及發熱體引出電極19的上層部。

而且，短路元件1亦可如圖17所示般於絕緣基板10的正面10a上，與第1電極11~第3電極13或第1支持電極21、第2支持電極22並排形成發熱體16。此時，發熱體16被絕緣層17被覆。

[可熔導體構成]

如上所述，第1可熔導體14、第2可熔導體15亦可含有低熔點金屬與高熔點金屬。作為低熔點金屬，較佳為使用以Sn為主成分的無鉛焊料等焊料，作為高熔點金屬，較佳為使用Ag、Cu或以該些為主成分的合金等。此時，第1可熔導體14、第2可熔導體15亦可如圖18(A)所示般使用設置高熔點金屬層70作為內層且設置低熔點金屬層71作為外層的可熔導體。此時，第1可熔導體14、第2可熔導體15可為高熔點金屬層70的所有面被低熔點金屬層71被覆的構造，亦可為高熔點金屬層70的所有面中的除相對向的一對側面以外的其他面被低熔點金屬層71被覆的構造。由高熔點金屬層70及低熔點金屬層71形成的被覆構造可使用鍍敷等公知的成膜技術形成。

而且，如圖18(B)所示，第1可熔導體14、第2可熔導體15亦可使用設置低熔點金屬層71作為內層且設置高熔點金屬層70作為外層的可熔導體。在此情況下，第1可熔導體14、第2可熔導體15可為低熔點金屬層71的所有面被高熔點金屬層70被覆的構造，亦可為低熔點金屬層71的所有面中的除相對向的一對側面以外的其他面被高熔點金屬層70被覆的構造。

而且，第1可熔導體14、第2可熔導體15亦可如圖19(A)、圖19(B)所示般為積層有高熔點金屬層70與低熔點金屬層71的積層構造。

此時，第1可熔導體14、第2可熔導體15如圖19(A)所示般形成為包括連接於第1電極11~第3電極13及第1支持電極21、第2支持電極22的下層、與積層於下層上的上層的雙層構造，可於成為下層的高熔點金屬層70的上表面積層成為上層的低熔點金屬層71，相反亦可於成為下層的低熔點金屬層71的上表面積層成為上層的高熔點金屬層70。或者，第1可熔導體14、第2可熔導體15亦可如圖19(B)般形成為包括內層與積層於內層的上表面和下表面的外層的三層構造，可於成為內層的高熔點金屬層70的上表面和下表面積層成為外層的低熔點金屬層71，相反亦可於成為內層的低熔點金屬層71的上表面和下表面積層成為外層的高熔點金屬層70。

而且，第1可熔導體14、第2可熔導體15亦可如圖20所示般為交替地積層有高熔點金屬層70與低熔點金屬層71的四層以上的多層構造。此時，第1可熔導體14、第2可熔導體15亦可為所有面或除相對向的一對側面以外的其他面被構成最外層的金屬層被覆的構造。

而且，第1可熔導體14、第2可熔導體15亦可於構成內層的低熔點金屬層71的表面呈條紋(stripe)狀地局部地積層高熔點金屬層70。圖21(A)、圖21(B)是第1可熔導體14、第2可熔導體15的俯視圖。

圖21(A)所示的第1可熔導體14、第2可熔導體15藉由於低熔點金屬層71的表面在寬度方向上以規定間隔將線狀的高熔點金屬層70於長度方向形成多個，而沿長度方向形成線狀的開口部72，自該開口部72露出低熔點金屬層71。第1可熔導體14、第2可熔導體15可藉由低熔點金屬層71自開口部72露出，而使熔融的低熔點金屬與高熔點金屬的接觸面積增加，進一步促進高熔點金屬層70的腐蝕作用，從而提高熔融斷開性。開口部72例如可藉由於低熔點金屬層71上對構成高熔點金屬層70的金屬實施部分鍍敷而形成。

而且，第1可熔導體14、第2可熔導體15亦可如圖21(B)所示般藉由於低熔點金屬層71的表面在長度方向以規定間隔將線狀的高熔點金屬層70於寬度方向形成多個，而沿寬度方向形成線狀的開口部72。

而且，第1可熔導體14、第2可熔導體15亦可如圖22所示般於低熔點金屬層71的表面形成高熔點金屬層70，並且遍及高熔點金屬層70的整面形成圓形的開口部73，自該開口部73露出低熔點金屬層71。開口部73例如可藉由於低熔點金屬層71上對構成高熔點金屬層70的金屬實施部分鍍敷而形成。

第1可熔導體14、第2可熔導體15可藉由低熔點金屬層71自開口部73露出，而使熔融的低熔點金屬與高熔點金屬的接觸面積增加，進一步促進高熔點金屬的腐蝕作用，從而提高熔融斷開性。

而且，第1可熔導體14、第2可熔導體15亦可如圖23所示般於成為內層的高熔點金屬層70形成多個開口部74，於該高熔點金屬層70，使用鍍敷技術等成膜低熔點金屬層71，並填充至開口部74內。藉此，第1可熔導體14、第2可熔導體15由於熔融的低熔點金屬與高熔點金屬接觸的面積增大，故而低熔點金屬可在更短的時間內將高熔點金屬熔蝕。

而且，較佳為第1可熔導體14、第2可熔導體15使低熔點金屬層71的體積形成為大於高熔點金屬層70的體積。第1可熔導體14、第2可熔導體15是藉由因發熱體16發熱被加熱而使低熔點金屬熔融，而熔蝕高熔點金屬，藉此可快速地熔融、熔融斷開。因此，第1可熔導體14、第2可熔導體15藉由使低熔點金屬層71的體積形成為大於高熔點金屬層70的體積，而可促進該熔蝕作用，從而快速地使第1電極11、第2電極12之間短路。

而且，第1可熔導體14、第2可熔導體15亦可如圖24所示般形成為大致矩形板狀，且具有：相對向的一對第1側緣部14b、第1側緣部15b，被構成外層的高熔點金屬被覆，形成為壁厚較主面部14a、主面部15a厚；以及相對向的一對第2側緣部14c、第2側緣部15c，露出構成內層的低熔點金屬，形成為厚度較第1側緣部14b、第1側緣部15b薄。如圖25(A)、圖25(B)所示，第1可熔導體14是第1側緣部14b跨及第1電極11、第3電極13之間而連接，並且沿第1支持電極21上而連接，第2側緣部14c於成為熔融斷開方向的兩側端的方向上，跨及第1電極11及第1支持電極21之間而連接。而且，第2可熔導體15是第1側緣部15b沿第2電極12上及第2支持電極22上而連接，第2側緣部15c於成為熔融斷開方向的兩側端的方向上，跨及第2電極12及第2支持電極22之間而連接。

第1側緣部14b、第1側緣部15b是側面被高熔點金屬層70被覆，並且藉此形成為壁厚較第1可熔導體14、第2可熔導體15的主面部14a、主面部15a厚。第2側緣部14c、第2側緣部15c是於側面露出外周被高熔點金屬層70圍繞的低熔點金屬層71。第2側緣部14c、第2側緣部15c是除與第1側緣部14b、第1側緣部15b鄰接的兩端部以外，形成為與主面部14a、主面部15a相同的厚度。

而且，如圖25所示，第1可熔導體14、第2可熔導體 15沿自第1支持電極21、第2支持電極22跨及第1電極11、第2電極12之間的第1可熔導體14、第2可熔導體15的熔融斷開方向配設第2側緣部14c、第2側緣部15c。而且，第1可熔導體14自第1電極11及至第3電極13配設第1側緣部14b。藉此，短路元件1可使第1可熔導體14、第2可熔導體15快速地凝聚於第1電極11、第2電極12上，而使第1電極11、第2電極12短路，並且延遲第1電極11、第3電極13之間的阻斷，維持發熱體16的發熱，而確實地使第1電極11、第2電極12短路。

即，第2側緣部14c、第2側緣部15c形成為較第1側緣部14b、第1側緣部15b厚度相對較薄。而且，於第2側緣部14c、第2側緣部15c的側面，露出構成內層的低熔點金屬層71。藉此，第2側緣部14c、第2側緣部15c藉由低熔點金屬層71對高熔點金屬層70的腐蝕作用發揮效用，且被腐蝕的高熔點金屬層70的厚度與第1側緣部14b、第1側緣部15b相比亦形成為較薄，而與藉由高熔點金屬層70較厚地形成的第1側緣部14b、第1側緣部15b相比，可用較少的熱能快速地熔融。相對於此，第1側緣部14b被高熔點金屬層70較厚地被覆，與第2側緣部14c相比，至熔融斷開為止需要較多的熱能。

因此，如圖26(A)、圖26(B)所示，短路元件1藉由發熱體16發熱，首先，跨及第2側緣部14c的第1電極11與第1支持電極21之間、及跨及第2側緣部15c的第2電極12與第2支持電極22之間熔融斷開，熔融導體於第1電極11、第2電極12上凝聚並結合。藉此，短路元件1的第1電極11、第2電極12短路。繼而，如圖27(A)、圖27(B)所示，跨及第1側緣部14b 的第1電極11、第3電極13之間熔融斷開，將對發熱體16供電的供電路徑3阻斷，停止發熱體16的發熱。即，短路元件1可防止如下事態：於第1電極11、第2電極12之間短路之前將第1電極11、第3電極13之間阻斷，停止對發熱體16供電，由此導致不能使第1電極11、第2電極12之間短路。

具有此種構成的第1可熔導體14、第2可熔導體15是藉由用構成高熔點金屬層70的Ag等金屬被覆構成低熔點金屬層71的焊料箔等低熔點金屬箔而製造。作為以高熔點金屬被覆低熔點金屬箔的施工方法，可於長條狀的低熔點金屬箔連續地實施高熔點金屬鍍敷的電解鍍敷法於作業效率上、製造成本上有利。

當利用電解鍍敷實施高熔點金屬鍍敷時，於長條狀的低熔點金屬箔的邊緣(edge)部分、即側緣部，電場強度相對變強，而將高熔點金屬層70鍍敷為較厚(參照圖24)。藉此，形成長條狀的導體帶(ribbon)41，該導體帶41的側緣部藉由高熔點金屬層而較厚地形成。繼而，藉由將該導體帶41於與長度方向正交的寬度方向(圖24中C-C'方向)切割成規定長度，製造第1可熔導體14、第2可熔導體15。藉此，第1可熔導體14、第2可熔導體15的導體帶41的側緣部成為第1側緣部14b、第1側緣部15b，導體帶41的切割面成為第2側緣部14c、第2側緣部15c。而且，第1側緣部14b、第1側緣部15b被高熔點金屬被覆，於第2側緣部14c、第2側緣部15c的端面(導體帶41的切割面)，上下一對高熔點金屬層70與被高熔點金屬層70夾持的低熔點金屬層71露出至外側。

1‧‧‧短路元件

10‧‧‧絕緣基板

10a‧‧‧正面

11‧‧‧第1電極

11a、12a、18a‧‧‧外部連接端子

12‧‧‧第2電極

13‧‧‧第3電極

14‧‧‧第1可熔導體

15‧‧‧第2可熔導體

16‧‧‧發熱體

17‧‧‧絕緣層

18‧‧‧發熱體電極

19‧‧‧發熱體引出電極

21‧‧‧第1支持電極

22‧‧‧第2支持電極

24‧‧‧助焊劑

Claims

一種短路元件，包括：第1電極、第2電極，彼此接近配置並且開路；第1支持電極，鄰接於上述第1電極；第2支持電極，鄰接於上述第2電極；第1可熔導體，支持於上述第1電極及第1支持電極；第2可熔導體，支持於上述第2電極及第2支持電極；發熱體，使上述第1可熔導體、第2可熔導體熔融；以及第3電極，與上述第1電極接近而配置並且開路，與上述發熱體連接並且經由上述第1可熔導體而與上述第1電極連接；且設置有經由上述發熱體、上述第3電極、上述第1可熔導體、及上述第1電極對上述發熱體供電的供電路徑；藉由上述發熱體發熱，而使上述第1可熔導體、第2可熔導體熔融而偏向上述第1電極、第2電極側，藉此，經由該可熔導體的熔融導體使上述第1電極、第2電極短路；藉由上述第1可熔導體凝聚於上述第1電極上，而將上述第1電極、第3電極阻斷。
如申請專利範圍第1項所述的短路元件，其中上述第1電極的面積大於上述第3電極的面積；上述第2電極的面積大於上述第2支持電極的面積；上述第1電極的面積大於上述第1支持電極的面積。
如申請專利範圍第2項所述的短路元件，其中上述第1電極與上述第3電極之間的間隔G1、和上述第1電極與上述第2電極之間的間隔G2為以下的關係： G1>G2。
如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的短路元件，其中上述第3電極於上述第1可熔導體的偏向方向形成。
如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的短路元件，其中上述發熱體形成於至少與上述第1可熔導體、第2可熔導體及上述第1電極、第2電極重疊的位置。
如申請專利範圍第5項所述的短路元件，其中上述發熱體形成於不與上述第3電極重疊的位置。
一種短路元件，包括：第1電極、第2電極，彼此接近配置並且開路；第1可熔導體，支持於上述第1電極；發熱體，使上述第1可熔導體熔融；以及第3電極，與上述第1電極接近而配置並且開路，與上述發熱體連接並且經由上述第1可熔導體而與上述第1電極連接；且設置經由上述發熱體、上述第3電極、上述第1可熔導體、及上述第1電極對上述發熱體供電的供電路徑；因上述發熱體發熱，導致上述第1可熔導體熔融而凝聚於上述第1電極、第2電極上，藉此，經由該可熔導體的熔融導體使上述第1電極、第2電極短路；藉由上述第1可熔導體凝聚於上述第1電極上，而將上述第1電極、第3電極阻斷。
如申請專利範圍第7項所述的短路元件，其中上述第1電極的面積大於上述第3電極的面積；上述第1電極的面積大於上述第1支持電極的面積。
如申請專利範圍第8項所述的短路元件，其中上述第1電極與上述第3電極之間的間隔G1、和上述第1電極與上述第2電極之間的間隔G2為以下的關係：G1>G2。
如申請專利範圍第7項至第9項中任一項所述的短路元件，其中上述第3電極於上述第1可熔導體的偏向方向形成。
如申請專利範圍第7項至第9項中任一項所述的短路元件，其中上述發熱體形成於至少與上述第1可熔導體及上述第1電極、第2電極重疊的位置。
如申請專利範圍第11項所述的短路元件，其中上述發熱體形成於不與上述第3電極重疊的位置。
如申請專利範圍第1項至第3項、第7項至第9項中任一項所述的短路元件，其中自上述發熱體的發熱中心至上述第3電極的距離短於自上述發熱體的發熱中心至上述第1支持電極的距離。
如申請專利範圍第1項至第3項、第7項至第9項中任一項所述的短路元件，其中上述發熱體設置於積層於絕緣基板上的絕緣層的內部、或上述絕緣層與上述絕緣基板之間。
如申請專利範圍第1項至第3項、第7項至第9項中任一項所述的短路元件，其中上述發熱體形成於絕緣基板的內部。
如申請專利範圍第1項至第3項、第7項至第9項中任一項所述的短路元件，其中上述發熱體形成於絕緣基板的與形成有上述第1電極、第2電極及第3電極的面側為相反側的面。
如申請專利範圍第1項至第3項、第7項至第9項中任一項所述的短路元件，其中上述發熱體形成於絕緣基板的與形成有上述第1電極、第2電極及第3電極的面同一面。
如申請專利範圍第1項至第3項、第7項至第9項中任一項所述的短路元件，其中上述第1電極、第2電極及第3電極的表面被覆有鍍鎳/金、鍍鎳/鈀、鍍鎳/鈀/金中的任一者。
如申請專利範圍第1項至第3項、第7項至第9項中任一項所述的短路元件，其中上述第1可熔導體與上述第2可熔導體中的至少一個為焊料。
如申請專利範圍第1項至第3項、第7項至第9項中任一項所述的短路元件，其中上述第1可熔導體與上述第2可熔導體中的至少一個含有低熔點金屬與高熔點金屬；上述低熔點金屬因上述發熱體進行的加熱而熔融，而熔蝕上述高熔點金屬。
如申請專利範圍第20項所述的短路元件，其中上述低熔點金屬為焊料；上述高熔點金屬為銀、銅、或以銀或銅為主成分的合金。
如申請專利範圍第20項所述的短路元件，其中含有上述低熔點金屬與上述高熔點金屬的上述第1可熔導體與上述第2可熔導體中的至少一個是內層為上述高熔點金屬、外層為上述低熔點金屬的被覆構造。
如申請專利範圍第20項所述的短路元件，其中含有上述低熔點金屬與上述高熔點金屬的上述第1可熔導體與上述第2可熔導體中的至少一個是內層為上述低熔點金屬、外層為上述高熔點金屬的被覆構造。
如申請專利範圍第20項所述的短路元件，其中含有上述低熔點金屬與上述高熔點金屬的上述第1可熔導體與上述第2可熔導體中的至少一個為積層有上述低熔點金屬與上述高熔點金屬的積層構造。
如申請專利範圍第20項所述的短路元件，其中含有上述低熔點金屬與上述高熔點金屬的上述第1可熔導體與上述第2可熔導體中的至少一個為交替地積層有上述低熔點金屬與上述高熔點金屬的四層以上的多層構造。
如申請專利範圍第20項所述的短路元件，其中含有上述低熔點金屬與上述高熔點金屬的上述第1可熔導體與上述第2可熔導體中的至少一個於構成內層的低熔點金屬的表面，條紋狀地積層有高熔點金屬。
如申請專利範圍第20項所述的短路元件，其中含有上述低熔點金屬與上述高熔點金屬的上述第1可熔導體與上述第2可熔導體中的至少一個包括具有多個開口部的高熔點金屬層、及形成於上述高熔點金屬層上的低熔點金屬層，於上述開口部填充有低熔點金屬。
如申請專利範圍第20項所述的短路元件，其中含有上述低熔點金屬與上述高熔點金屬的上述第1可熔導體與上述第2可熔導體中的至少一個的上述低熔點金屬的體積大於上述高熔點金屬的體積。
如申請專利範圍第20項所述的短路元件，其中上述第1可熔導體包括：相對向的一對第1側緣部，被構成外層的上述高熔點金屬被覆，形成為壁厚較主面部厚；以及相對向的一對第2 側緣部，露出構成內層的上述低熔點金屬，形成為厚度較上述第1側緣部薄；且上述第1側緣部跨及上述第1電極、第3電極之間而連接，上述第2側緣部跨及上述第1電極與上述第1支持電極之間而連接。
如申請專利範圍第20項所述的短路元件，其中上述第2可熔導體包括：相對向的一對第1側緣部，被構成外層的上述高熔點金屬被覆，形成為壁厚較主面部厚；以及相對向的一對第2側緣部，露出構成內層的上述低熔點金屬，形成為厚度較上述第1側緣部薄；且上述第1側緣部沿上述第2電極上及上述第2支持電極上而連接，上述第2側緣部跨及上述第2電極與上述第2支持電極之間而連接。
如申請專利範圍第1項至第3項、第7項至第9項中任一項所述的短路元件，其中上述第1電極及第2電極設置於較上述第3電極更接近上述發熱體的發熱中心的位置。
如申請專利範圍第31項所述的短路元件，其中上述第1電極及第2電極設置於上述發熱體的發熱中心上。