TWI629702B - Blocking element and blocking element circuit - Google Patents

Abstract

提供一種即使組裝於微弱之電流路徑時亦能對發熱體供應足以使可熔導體熔斷之充分電力的阻斷元件。

具備：絕緣基板10；第1及第2電極11,12，構成第1電路2；第3~第5電極13~15，構成第2電路3；第1可熔導體17，搭載於第1及第2電極11,12間；發熱體18，連接於第3及第4電極13,14間；以及第2可熔導體19，搭載於第4及第5電極14,15間；藉由發熱體18之熱，使第1可熔導體17熔斷後，使第2可熔導體19熔斷。

Description

阻斷元件及阻斷元件電路

本發明係關於藉由將電源線或訊號線電性且物理阻斷以保障安全性之阻斷元件及阻斷元件電路。本申請案係以在日本於2013年8月23日申請之日本專利申請號特願2013-177058為基礎主張優先權，參照此申請並援用於本申請案。

大多數可充電反覆利用之二次電池被加工成電池包並供應給使用者。尤其是重量能量密度高之鋰離子二次電池，為了確保使用者及電子機器之安全，一般而言，將過充電保護、過放電保護等數個保護電路內設於電池包，具有在既定情形阻斷電池包之輸出之功能。

此種阻斷元件，會有使用內設於電池包之FET開關進行輸出之ON/OFF，據以進行電池包之過充電保護或過放電保護動作之情形。然而，在因某種原因而使FET開關短路損壞之情形、或被施加雷電突波等而大電流瞬間流過之情形、或因電池單元之壽命使得輸出電壓異常降低、或相反地輸出過大之異常電壓之情形時，仍必須保護電池包或電子機器免於受到起火等意外之影響。因此，為了在上述可假設之任一異常狀態下皆能安全地阻斷電池單元之輸出，係使用由保險絲元件構成之阻斷元件，該保險絲元件具有以來自外部之訊號阻斷電流路徑之功能。

如圖17所示，作為適於此種鋰離子二次電池等之保護電路之阻斷元件80，已提出一種下述元件，係將可熔導體83跨接於連接於電流路徑上之第1及第2電極81,82間而構成電流路徑之一部分，將此電流路徑上之可熔導體83藉由過電流導致之自體發熱或設在阻斷元件80內部之發熱體84熔斷者。

具體而言，阻斷元件80具備：絕緣基板85、積層於絕緣基板85且被絕緣構件86覆蓋的發熱體84、形成於絕緣基板85兩端之第1、第2電極81,82、於絕緣基板86上積層為與發熱體84重疊之發熱體引出電極88、以及兩端分別連接於第1、第2電極81,82且中央部連接於發熱體引出電極88的可熔導體83。

圖18係阻斷元件80之電路圖。亦即，阻斷元件80係由透過發熱體引出電極88串聯之可熔導體83與透過可熔導體83之連接點通電使之發熱據以將可熔導體83熔融之發熱體84構成之電路結構。又，阻斷元件80中，例如可熔導體83串聯於充放電電流路徑上，發熱體84與電流控制元件87連接。電流控制元件87係藉由例如場效電晶體(以下，稱為FET)構成，在鋰離子二次電池顯示異常電壓時，控制成透過可熔導體83使電流流通發熱體84。

藉此，阻斷元件80藉由發熱體84之發熱，使電流路徑上之可熔導體83熔斷，並將此熔融導體聚集於發熱體引出電極88，藉此阻斷第1及第2電極81,82間之電流路徑，能將電池包之充放電路徑電性且物理地阻斷。

[專利文獻]

專利文獻1：日本特開2010-003665號公報

專利文獻2：日本特開2004-185960號公報

專利文獻3：日本特開2012-003878號公報

此處，圖17、圖18所示之阻斷元件80中，雖係將使發熱體84發熱之電力透過可熔導體83供應，但由於跨第1電極81~可熔導體83~第2電極82之電流路徑係電池之充放電路徑，因此在發熱體84之通電時亦能得到足以使可熔導體83熔斷之充分熱量。

然而，在將阻斷元件80用在流通較電源線微弱之電流之訊號線的場合，無法對發熱體84供應足以使可熔導體83熔斷之充分發熱量，阻斷元件80之用途限於大電流用途。

又，將電流路徑切換至發熱體84側之電流控制元件87亦伴隨電流額定之提升而被同樣地要求額定提升。又，高額定之電流控制元件一般而言係昂貴，就成本而言為不利。

因此，本發明之目的在於，提供一種阻斷元件及阻斷元件電路，其即使在組裝於微弱之電流路徑之場合下亦能對發熱體供應足以使可熔導體熔斷之充分的電力，能使用於所有用途。

為了解決上述課題，本發明之阻斷元件，其具備：絕緣基板； 第1及第2電極，形成於上述絕緣基板，構成第1電路；第3~第5電極，形成於上述絕緣基板，構成第2電路；第1可熔導體，跨載於上述第1及第2電極間；發熱體，連接於上述第3及第4電極間；以及第2可熔導體，跨載於上述第4及第5電極間；藉由使電流流通上述第3~第5電極間而上述發熱體所發出之熱，使上述第1可熔導體熔斷後，使上述第2可熔導體熔斷。

又，本發明之阻斷元件電路，具備：第1電路，具有第1可熔導體；以及第2電路，係與上述第1電路電性上獨立形成，具有發熱體及與上述發熱體之一端連接之第2可熔導體；藉由對上述第2電路流通電流而上述發熱體發出之熱，使上述第1可熔導體熔斷而阻斷上述第1電路後，使上述第2可熔導體熔斷。

根據本發明，由於第1電路與使第1電路阻斷之第2電路在電性上獨立，因此不論組裝第1電路之外部電路種類為何，均能對發熱體供應可得到足以使第1可熔導體熔斷之充分發熱量的電力。是以，根據本發明，作為組裝第1電路之外部電路，亦能適用於流通微弱電流之數位訊號電路等。

1,40,50,60‧‧‧阻斷元件

2‧‧‧第1電路

3‧‧‧第2電路

10‧‧‧絕緣基板

10a‧‧‧表面

10b‧‧‧背面

11‧‧‧第1電極

12‧‧‧第2電極

13‧‧‧第3電極

14‧‧‧第4電極

15‧‧‧第5電極

17‧‧‧第1可熔導體

18‧‧‧發熱體

19‧‧‧第2可熔導體

20‧‧‧貫通孔

21‧‧‧絕緣構件

22‧‧‧助焊劑

23‧‧‧覆蓋構件

25‧‧‧電流控制元件

26‧‧‧外部電源

27‧‧‧檢測電路

30‧‧‧阻斷元件電路

31‧‧‧外部電路

33‧‧‧資料伺服器

34‧‧‧網路線路

40‧‧‧高熔點金屬層

41‧‧‧低熔點金屬層

42~44‧‧‧開口部

圖1係顯示適用本發明之阻斷元件之圖，(A)係俯視圖，(B)係A-A‘剖面圖，(C)係剖面圖。

圖2係顯示適用本發明之阻斷元件之電路圖。

圖3係顯示適用本發明之阻斷元件電路之電路圖。

圖4係顯示適用本發明之阻斷元件之第1可熔導體熔斷後之狀態的圖，(A)係俯視圖，(B)係電路圖，(C)係剖面圖。

圖5係顯示適用本發明之阻斷元件之第2可熔導體熔斷後之狀態的圖，(A)係俯視圖，(B)係電路圖，(C)係剖面圖。

圖6係顯示適用本發明之阻斷元件之應用例的圖，(A)係顯示第1、第2可熔導體之熔斷前，(B)係顯示熔斷後。

圖7係顯示適用本發明之其他阻斷元件之圖，(A)係俯視圖，(B)係A-A‘剖面圖。

圖8係顯示適用本發明之其他阻斷元件之圖，(A)係俯視圖，(B)係A-A‘剖面圖。

圖9係顯示適用本發明之其他阻斷元件之圖，(A)係俯視圖，(B)係A-A‘剖面圖。

圖10係顯示適用本發明之其他阻斷元件之圖，(A)係俯視圖，(B)係A-A‘剖面圖。

圖11係顯示具有高熔點金屬層與低熔點金屬層且具備覆蓋構造之可熔導體的立體圖，(A)係顯示以高熔點金屬層作為內層且以低熔點金屬層覆蓋的構造，(B)係顯示以低熔點金屬層作為內層且以高熔點金屬層覆蓋的構造。

圖12係顯示具備高熔點金屬層與低熔點金屬層之積層構造之可熔導體的立體圖，(A)係顯示上下雙層構造，(B)係顯示內層及外層之三層構造。

圖13係顯示具備高熔點金屬層與低熔點金屬層之多層構造之可熔導體的剖面圖。

圖14係顯示於高熔點金屬層之表面形成有線狀之開口部且露出低熔點金屬層之可熔導體的俯視圖，(A)係沿長度方向形成有開口部者，(B)係沿寬度方向形成有開口部者。

圖15係顯示於高熔點金屬層之表面形成有圓形之開口部且露出低熔點金屬層之可熔導體的俯視圖。

圖16係顯示於高熔點金屬層形成有圓形之開口部且於內部充填有低熔點金屬之可熔導體的俯視圖。

圖17係顯示本發明之參考例之阻斷元件的俯視圖。

圖18係本發明之參考例之阻斷元件的電路圖。

以下，參照圖式詳細說明適用本發明之阻斷元件、及阻斷元件電路。此外，本發明不僅限定於以下實施形態，在不脫離本發明要旨之範圍內當然可進行各種變更。又，圖式係以示意方式顯示，會有各尺寸之比率等與現實不同之情形。具體之尺寸等應參酌以下說明判斷。又，在圖式彼此間當然含有彼此之尺寸關係或比率不同之部分。

[第1形態]

適用本發明之阻斷元件1，如圖1所示，具備：絕緣基板10；第1電極11及第2電極12，形成於絕緣基板10，構成第1電路2；第3電極13、第4電極14、以及第5電極15，形成於絕緣基板10，構成第2電路3；第1 可熔導體17(保險絲)，跨載於第1及第2電極11,12間；以及第2可熔導體(保險絲)19，跨載於第4及第5電極14,15間。圖1(A)係阻斷元件1之俯視圖，圖1(B)係A-A‘剖面圖，(C)係剖面圖。

絕緣基板10係藉由例如氧化鋁、玻璃陶瓷、多鋁紅柱石、氧化鋯等之具有絕緣性之構件形成。除此之外亦可使用用於玻璃環氧基板、酚醛基板等之印刷配線基板之材料，但必須留意保險絲熔斷時之溫度。

[第1及第2電極：第1電路]

第1及第2電極11,12，形成於絕緣基板10之表面10a上，且積層於後述之絕緣構件21上。又，第1及第2電極11,12透過貫通孔20與形成於絕緣基板10之背面10b之外部連接端子連接。

第1及第2電極11,12藉由搭載第1可熔導體17而電性連接。藉此，阻斷元件1構成第1電極11~第1可熔導體17~第2電極12之第1電路2，第1電路2組裝於構裝阻斷元件1之電路基板上之電路的一部分。

組裝有第1電路2之電路係構裝阻斷元件1之電子機器之電流線，能適用於例如鋰離子二次電池之電池包中之充放電電路、各種電子機器之電源電路、或者數位訊號電路等不論電流強弱為何均被要求物理性之電流路徑阻斷的所有電路。

[發熱體]

發熱體18積層於絕緣基板10之表面10a，被絕緣構件21覆蓋。發熱體18係電阻值較高且通電則發熱之具有導電性之構件，由例如W、Mo、 Ru等構成。藉由使用網版印刷技術將此等合金或組成物、化合物之粉狀體與樹脂結合劑等混合而成糊狀者在絕緣基板10上形成圖案、加以燒成等形成。發熱體18一端與第3電極13連接，另一端與第4電極14連接。

以覆蓋發熱體18之方式配置絕緣構件21，以隔著此絕緣構件21與發熱體18重疊之方式積層有第1電極11、第2電極12、第4電極14及第5電極15。作為絕緣構件21能使用例如玻璃。此外，阻斷元件1為了將發熱體18之熱以良好效率傳至第1可熔導體17，亦可於發熱體18與絕緣基板10之間亦積層絕緣構件，將發熱體18設於形成在絕緣基板10表面之絕緣構件21內部。

[第3~第5電極：第2電路]

第3電極13形成於絕緣基板10之表面10a上，與發熱體18之一端連接。第4電極14藉由形成於絕緣基板10之表面10a上而與發熱體18之另一端連接，且積層於絕緣構件21上。又，第5電極15形成於絕緣基板10之表面10a上，且積層於絕緣構件21上。此外，第3電極13及第5電極15透過貫通孔20與形成於絕緣基板10之背面10b之外部連接端子連接。

第4及第5電極14,15藉由在絕緣構件21上搭載第2可熔導體19而電性連接。藉此，第3~第5電極13~15，構成與上述第1電路2電性上獨立之第2電路3。第2電路3係用以將第1電路2之第1可熔導體17加熱、熔斷的電路，在熔斷第1可熔導體17而阻斷第1電路2後，藉由熔斷第2可熔導體19使自身亦阻斷，停止對發熱體18之供電。

[可熔導體]

第1，第2可熔導體17,19能使用因發熱體18之發熱迅速熔斷之任一金屬，可較佳地使用例如以Sn為主成分之無鉛焊料。

又，第1，第2可熔導體17,19亦可含有低熔點金屬與高熔點金屬。作為低熔點金屬，較佳為使用無鉛焊料等焊料，作為高熔點金屬，較佳為使用Ag、Cu或以此等為主成分之合金等。藉由含有高熔點金屬與低熔點金屬，將阻斷元件1回焊構裝之情形，即使回焊溫度超過低熔點金屬層之熔融溫度而低熔點金屬熔融，亦可抑制內層之低熔點金屬往外部流出，能維持第1，第2可熔導體17,19之形狀。又，在熔斷時，亦藉由低熔點金屬熔融，熔蝕(焊料沖蝕)高熔點金屬，而能以高熔點金屬之熔點以下之溫度迅速地熔斷。此外，第1，第2可熔導體17,19如後說明般，能以各種構成來形成。

第1、第2可熔導體17,19能構成為以低熔點金屬層作為內層、以高熔點金屬層作為外層。第1、第2可熔導體17,19亦可藉由使用鍍敷技術使高熔點金屬成膜在低熔點金屬箔來形成，或者亦可藉由使用其他周知積層技術、膜形成技術形成。又，第1、第2可熔導體17,19亦可構成為以高熔點金屬層作為內層、以低熔點金屬層作為外層，亦可為交互積層低熔點金屬層與高熔點金屬層之四層以上的多層構造。

此外，第1、第2可熔導體17,19係使用焊料等連接於第1及第2電極11,12上、第4及第5電極14,15上。又，在將第1電路2適用於數位訊號電路時，較佳為形成高頻特性良好之銀鍍敷層作為第1可熔導體17之外層。藉此，第1可熔導體17可謀求表皮效應所致之低阻抗化使高 頻特性提升，且在有瞬間大電流流通時亦流動於外層之銀鍍敷層，能使防止自身發熱所致之熔斷之耐脈衝性提升。

[第1可熔導體之先熔融]

此處，阻斷元件1形成為第1電路2之第1可熔導體17較第2電路3之第2可熔導體19先熔斷。其原因在於，若第2可熔導體19較第1可熔導體17先熔斷，即停止對發熱體18之供電，而無法熔斷第1可熔導體17。

因此，阻斷元件1形成為，在發熱體18發熱後，第1可熔導體17會先熔斷。具體而言，阻斷元件1之第1可熔導體17搭載於較第2可熔導體19接近發熱體18之發熱中心的位置。

此處，所謂發熱體18之發熱中心，係指藉由發熱體18發熱而產生之熱分布中在發熱初期階段最高溫之區域。從發熱體18所發出之熱中，來自絕緣基板10之放熱量最多，在將絕緣基板10以耐熱衝擊性優異但熱傳導率亦高之陶瓷材料形成的情形等，熱會擴散至絕緣基板10。因此，發熱體18在已開始通電之發熱初期之階段，從與絕緣基板10相接之外緣起之距離最遠的中心最熱，而隨著朝向與絕緣基板10相接之外緣越被放熱使溫度越難以上升。

因此，阻斷元件1中，藉由將第1可熔導體17搭載於較第2可熔導體19接近發熱體18之發熱初期中最為高溫之發熱中心的位置，即可使熱較第2可熔導體19早傳遞，而使之熔斷。第2可熔導體19由於較第1可熔導體17慢被加熱，因此係在第1可熔導體17熔斷後被熔斷。

又，阻斷元件1亦可藉由改變第1、第2可熔導體17,19之 形狀來使第1可熔導體17先熔斷。例如，第1、第2可熔導體17,19，由於剖面積越小越容易熔斷，因此可藉由使第1可熔導體17之剖面積較第2可熔導體19之剖面積小，來使之較第2可熔導體19先熔斷。

又，阻斷元件1中，亦可將第1可熔導體17沿著第1、第2電極11,12間之電流路徑形成為寬度狹窄且長，將第2可熔導體19沿著第4，第5電極14,15間之電流路徑形成為寬度寬廣且短。藉此，第1可熔導體17成為較第2可熔導體19相對容易熔斷的形狀，藉由發熱體18之發熱而較第2可熔導體19先熔斷。

又，阻斷元件1亦可以熔點較第2可熔導體19之材料低者作為第1可熔導體17之材料。藉此，亦可藉由發熱體18之發熱使第1可熔導體17較第2可熔導體19容易熔斷，能確實地使第1可熔導體17較第2可熔導體19先熔斷。

除此之外，阻斷元件1中，亦可藉由改變第1可熔導體17與第2可熔導體19之層構造來使熔點產生差異，使第1可熔導體17較第2可熔導體19容易熔斷，藉由發熱體18之發熱使第1可熔導體17較第2可熔導體19先熔斷。

[其他]

此外，為了使第1、第2可熔導體17,19之氧化防止及第1、第2可熔導體17,19熔融時之濕潤性提升，在第1、第2可熔導體17,19上塗布有助焊劑22。

又，阻斷元件1中，絕緣基板10被覆蓋構件23覆蓋而保護 其內部。覆蓋構件23與上述絕緣基板10同樣地，係使用例如熱塑性塑膠、陶瓷、玻璃環氧基板等之具有絕緣性之構件形成。

[電路構成]

其次，說明阻斷元件1之電路構成。圖2顯示阻斷元件1之電路圖。圖3顯示適用阻斷元件1之阻斷元件電路30一例。阻斷元件1，具有第1電極11與第2電極12透過第1可熔導體17連續而形成之第1電路2。第1電路2藉由串聯於構裝阻斷元件1之電路基板之電流路徑上而組裝於電源電路或數位訊號電路等各種外部電路31。

又，阻斷元件1，具有透過第4電極14而串聯發熱體18與第2可熔導體19之第2電路3。第2電路3係與第1電路2電性獨立，而能熱連接。發熱體18一端與第3電極13連接，另一端與第4電極14連接。第2可熔導體19跨載於第4電極14與第5電極15之間。第3電極13連接於控制透過外部連接端子對第2電路3之供電之電流控制元件25，第5電極15透過外部連接端子與外部電源26連接。

電流控制元件25係控制對第2電路3供電之開關元件，與藉由例如FET構成、檢測第1電路2之電性且物理阻斷之要否的檢測電路27連接。檢測電路27係檢測出有必須阻斷阻斷元件1之組裝有第1電路2之各種電路之事態的電路，例如在電池包之異常電壓、網路通訊機器中之駭客或入侵、或者軟體之許可期間期滿等，產生要藉由第1電路2之阻斷而物理地、不可逆地使電流路徑斷絕而與外部阻斷的必要時，係使電流控制元件25動作。

藉此，藉由對第2電路3供應外部電源26之電力而發熱體18發熱，使第1可熔導體17熔斷(圖4(A)(B)(C))。第1可熔導體17之熔融導體被拉引至濕潤性高之第1電極11及第2電極12上。是以，第1可熔導體17能確實地阻斷第1電路2。又，由於第1可熔導體17較第2可熔導體19先熔斷，因此第2電路3能確實地對發熱體18供電、使之發熱至第1電路2阻斷為止。

發熱體18雖在第1可熔導體17之熔斷後亦持續發熱，但藉由在第1可熔導體17後第2可熔導體19亦接著熔斷，使第2電路3亦被阻斷(圖5(A)(B)(C))。藉此，對發熱體18之供電亦停止。

根據此種阻斷元件1及阻斷元件電路30，由於組裝於外部電路31之第1電路2與使第1電路2阻斷之第2電路3在電性上獨立，因此不論外部電路31之種類為何，均能對發熱體18供應可得到足以使第1可熔導體17熔斷之充分發熱量的電力。是以，根據阻斷元件1及阻斷元件電路30，作為組裝第1電路2之外部電路31，亦能適用於流通微弱電流之數位訊號電路。

例如，如圖6(A)所示，阻斷元件1及阻斷元件電路30，在以資訊安全作為目的，將第1電路2組裝於資料伺服器33與網路線路34之間，而藉由檢測電路27檢測出駭客或入侵時，係如圖6(B)所示，藉由阻斷第1電路2而以物理、不可逆地將訊號線從網路線路34切離，能防止資訊之流出。

除此之外，阻斷元件1及阻斷元件電路30亦能應用於裝置 (device)之物理性許可認證之取消，作為PL對策使對應裝置之改造行為之功能停止。

又，根據阻斷元件1及阻斷元件電路30，由於與第1電路2在電性上獨立地形成第2電路3，因此能將控制對發熱體18之供電之電流控制元件25不拘第1電路2之額定為何而依據發熱體18之額定來選擇，而能更廉價地製造。

[第2形態]

又，阻斷元件除了如圖1所示，將發熱體18形成於絕緣基板10之形成有第1~第5電極11~15之表面10a上且使第1及第2電極11,12、以及第4及第5電極14,15重疊以外，亦可如圖7所示，形成於絕緣基板10之形成有第1~第5電極11~15之表面10a之相反側的背面10b。圖7(A)係顯示發熱體18形成於絕緣基板10之背面之阻斷元件40的俯視圖，圖7(B)係A-A‘剖面圖。此外，對與上述之阻斷元件1相同之構成賦予相同之符號，省略其詳細說明。

阻斷元件40中，第3電極13及第4電極14之一端形成於絕緣基板10之背面10b側。第4電極14之另一端形成於絕緣基板10之表面10a，在與第5電極15之間搭載第2可熔導體19。第4電極14之一端與另一端透過貫通孔20而連續。

阻斷元件40中，藉由將發熱體18形成於絕緣基板10之背面10b，絕緣基板10之表面10a變得平坦，能將第1、第2電極11,12或第4電極14之另一端側、第5電極15以簡易步驟形成。此外，此情形下，係 於發熱體18上形成絕緣構件21，能謀求發熱體18之保護且確保阻斷元件1之構裝時之絕緣性。

又，此時較佳為使發熱體18與第1及第2電極11,12重疊，將第1可熔導體17配置於較第2可熔導體19接近發熱體18之發熱中心的位置。又，亦可使發熱體18與第4及第5電極14,15重疊，將發熱體18之熱對第2可熔導體19亦以良好效率傳達。

[第3形態]

又，阻斷元件亦可如圖8所示，將發熱體18形成於絕緣基板10之內部。圖8(A)係顯示發熱體18形成於絕緣基板10內部之阻斷元件50的俯視圖，圖8(B)係A-A‘剖面圖。此外，對與上述之阻斷元件1相同之構成賦予相同之符號，省略其詳細說明。

阻斷元件50中，例如在將絕緣基板10以陶瓷材料形成之情形，係於表面形成發熱體18、第3電極13、第4電極14之一端後，再積層陶瓷材，藉此能製得發熱體18形成於內部之絕緣基板10。第3電極13及第4電極14之各一端分別透過貫通孔20與形成於絕緣基板10之表面10a或背面10b之另一端連接。

阻斷元件50，藉由將發熱體18形成於絕緣基板10之內部，亦可使絕緣基板10之表面10a變得平坦，能將第1及第2電極11,12或第4電極14之另一端側、第5電極15以簡易步驟形成。此外，由於阻斷元件50中，發熱體18形成於絕緣基板10內部，因此不必設置絕緣構件21。

又，此時較佳為使發熱體18與第1及第2電極11,12重疊， 將第1可熔導體17配置於較第2可熔導體19接近發熱體18之發熱中心的位置。又，亦可使發熱體18與第4及第5電極14,15重疊，將發熱體18之熱對第2可熔導體19亦以良好效率傳達。

[第4形態]

又，阻斷元件亦可如圖9所示，將發熱體18在絕緣基板10之表面10a上與第1及第2電極11,12、以及第4及第5電極14,15排列形成。圖9(A)係顯示發熱體18在絕緣基板10之表面上與第1及第2電極11,12、以及第4及第5電極14,15排列形成之阻斷元件60的俯視圖，圖9(B)係A-A‘剖面圖。此外，對與上述之阻斷元件1相同之構成賦予相同之符號，省略其詳細說明。

阻斷元件60中，較佳為將第1可熔導體17配置於較第2可熔導體19接近發熱體18之發熱中心的位置。亦可如圖10(A)(B)所示，僅使第1及第2電極11,12隔著絕緣構件21重疊於發熱體18上，僅將第1可熔導體17重疊配置於發熱體18上。藉此，第1可熔導體17配置於較第2可熔導體19接近發熱體18之位置，能較第2可熔導體19先熔斷。

[第1，第2可熔導體]

如上述般，第1、第2可熔導體17,19之任一個或全部亦可含有低熔點金屬與高熔點金屬。此時，第1、第2可熔導體17,19亦可如圖11(A)所示，使用作為內層設有Ag、Cu或以此等作為主成分之合金等構成的高熔點金屬層40、作為外層設有以Sn作為主成分之無鉛焊料等構成的低熔點金屬層41之可熔導體。此情形下，第1、第2可熔導體17,19亦可作成高熔點金屬 層40之全面被低熔點金屬層41覆蓋之構造，亦可係除了相對向之一對側面外均覆蓋的構造。高熔點金屬層40及低熔點金屬層41之覆蓋構造，可使用鍍敷等公知之成膜技術來形成。

又，如圖11(B)所示，第1、第2可熔導體17,19亦使用作為內層設有低熔點金屬層41、作為外層設有高熔點金屬層40之可熔導體。此情形下，第1、第2可熔導體17,19亦可作成低熔點金屬層41之全面被高熔點金屬層40覆蓋之構造，亦可係除了相對向之一對側面外均覆蓋蓋的構造。

又，第1、第2可熔導體17,19亦可如圖12所示，作成積層有高熔點金屬層40與低熔點金屬層41之積層構造。

此情形下，如圖12(A)所示，第1、第2可熔導體17,19形成為由搭載於第1、第2電極11,12或第4、第5電極14,15之下層與積層於下層之上之上層構成的雙層構造，可於作為下層之高熔點金屬層40之上面積層作為上層之低熔點金屬層41，相反地亦可於作為下層之低熔點金屬層41之上面積層作為上層之高熔點金屬層40。或者，第1、第2可熔導體17,19亦可如圖12(B)所示，形成為由內層與積層於內層之上下面之外層構成的三層構造，可於作為內層之高熔點金屬層40之上下面積層作為外層之低熔點金屬層41，相反地亦可於作為內層之低熔點金屬層41之上下面積層作為外層之高熔點金屬層40。

又，第1、第2可熔導體17,19亦可如圖13所示，亦可為交互積層高熔點金屬層40與低熔點金屬層41之四層以上的多層構造。此情形 下，第1、第2可熔導體17,19亦可為被構成最外層之金屬層覆蓋全面或除了相對向之一對側面外均覆蓋蓋的構造。

又，第1、第2可熔導體17,19亦可於構成內層之低熔點金屬層41之表面將高熔點金屬層40成條狀地局部積層。圖14係第1、第2可熔導體17,19之俯視圖。

圖14(A)所示之第1、第2可熔導體17,19，係於低熔點金屬層41之表面於寬度方向相隔既定間隔在長度方向形成有複數條線狀之高熔點金屬層40，藉此沿著長度方向形成線狀之開口部42，低熔點金屬層41從此開口部42露出。第1、第2可熔導體17,19，藉由低熔點金屬層41從開口部42露出，熔融後之低熔點金屬與高熔點金屬之接觸面積增加，能更加促進高熔點金屬層40之侵蝕作用而提升熔斷性。開口部42能藉由例如對低熔點金屬層41施以構成高熔點金屬層40之金屬之部分鍍敷來加以形成。

又，圖14(B)所示，第1、第2可熔導體17,19，亦可係於低熔點金屬層41之表面於長度方向相隔既定間隔在寬度方向形成複數條線狀之高熔點金屬層40，藉此沿著寬度方向形成線狀之開口部42。

又，第1、第2可熔導體17,19亦可如圖15所示，於低熔點金屬層41之表面形成高熔點金屬層40且於高熔點金屬層40全面形成圓形之開口部43，從此開口部43使低熔點金屬層41露出。開口部43能藉由例如對低熔點金屬層41施以構成高熔點金屬層40之金屬之局部鍍敷來加以形成。

第1、第2可熔導體17,19，藉由低熔點金屬層41從開口部 43露出，熔融後之低熔點金屬與高熔點金屬之接觸面積增加，能更加促進高熔點金屬之侵蝕作用而提升熔斷性。

又，第1、第2可熔導體17,19亦可如圖16所示，於作為內層之高熔點金屬層40形成多數個開口部44，於此高熔點金屬層40使用鍍敷技術等成膜出低熔點金屬層41，並充填於開口部44內。藉此，第1、第2可熔導體17,19中，由於熔融之低熔點金屬接觸於高熔點金屬之面積增大，因此能在更短時間內由低熔點金屬將高熔點金屬溶蝕。

又，第1、第2可熔導體17,19較佳為使低熔點金屬層41之體積形成為較高熔點金屬層40之體積大。第1、第2可熔導體17,19，係藉由發熱體18之發熱而被加熱，藉由低熔點金屬熔融而溶蝕高熔點金屬，藉此能迅速地熔融、熔斷。是以，第1、第2可熔導體17,19，藉由使低熔點金屬層41之體積形成為較高熔點金屬層40之體積大，而能促進此溶蝕作用，迅速地進行第1、第2電極11,12間之阻斷、以及第5、第6電極14,15間之阻斷。

Claims (25)

1. 一種阻斷元件，其具備：絕緣基板；第1及第2電極，形成於上述絕緣基板，構成第1電路；第3~第5電極，形成於上述絕緣基板，構成與上述第1電路電性上獨立形成之第2電路；第1可熔導體，跨載於上述第1及第2電極間；發熱體，連接於上述第3及第4電極間；以及第2可熔導體，跨載於上述第4及第5電極間。
2. 如申請專利範圍第1項之阻斷元件，其中，藉由使電流流通上述第3~第5電極間而以上述發熱體所發出之熱，使上述第1可熔導體熔斷後，使上述第2可熔導體熔斷。
3. 如申請專利範圍第1項之阻斷元件，其中，上述第1可熔導體搭載於較上述第2可熔導體接近上述發熱體之發熱中心的位置。
4. 如申請專利範圍第1或3項之阻斷元件，其中，上述第1可熔導體之剖面積較上述第2可熔導體之剖面積小。
5. 如申請專利範圍第1或3項之阻斷元件，其中，上述第1可熔導體之長度較上述第2可熔導體之長度長。
6. 如申請專利範圍第1或3項之阻斷元件，其中，上述第1可熔導體之熔點較上述第2可熔導體之熔點低。
7. 如申請專利範圍第1項之阻斷元件，其中，於上述絕緣基板之形成有上述第1~第5電極之面之表面具備絕緣層；上述發熱體形成於上述絕緣基板與上述絕緣層之間、或上述絕緣層之內部。
8. 如申請專利範圍第1項之阻斷元件，其中，上述發熱體形成於上述絕緣基板之與上述表面相反側之面。
9. 如申請專利範圍第1項之阻斷元件，其中，上述發熱體形成於上述絕緣基板之內部。
10. 如申請專利範圍第7至9項中任一項之阻斷元件，其中，上述發熱體，有上述第1及第2電極重疊。
11. 如申請專利範圍第10項之阻斷元件，其中，上述發熱體，有上述第4及第5電極重疊。
12. 如申請專利範圍第1或3項之阻斷元件，其中，於上述絕緣基板之形成有上述第1~第5電極之面之表面具備絕緣層；上述發熱體形成於上述絕緣基板與上述絕緣層之間，且與上述第1及第2電極、以及上述第4及第5電極排列形成。
13. 如申請專利範圍第1、3、7至9項中任一項之阻斷元件，其中，上述第1可熔導體及/或上述第2可熔導體係以Sn為主成分之無鉛焊料。
14. 如申請專利範圍第1、3、7至9項中任一項之阻斷元件，其中，上述第1可熔導體及/或上述第2可熔導體含有低熔點金屬與高熔點金屬；上述低熔點金屬藉由來自上述發熱體之加熱而熔融，熔蝕上述高熔點金屬。
15. 如申請專利範圍第14項之阻斷元件，其中，上述低熔點金屬係焊料；上述高熔點金屬係Ag、Cu、或以Ag或Cu為主成分之合金。
16. 如申請專利範圍第14項之阻斷元件，其中，上述第1可熔導體及/或上述第2可熔導體係內層為高熔點金屬、外層為低熔點金屬之覆蓋構造。
17. 如申請專利範圍第14項之阻斷元件，其中，上述第1可熔導體及/或上述第2可熔導體係內層為低熔點金屬、外層為高熔點金屬之覆蓋構造。
18. 如申請專利範圍第14項之阻斷元件，其中，上述第1可熔導體及/或上述第2可熔導體係低熔點金屬與高熔點金屬積層之積層構造。
19. 如申請專利範圍第14項之阻斷元件，其中，上述第1可熔導體及/或上述第2可熔導體係低熔點金屬與高熔點金屬交互積層之4層以上之多層構造。
20. 如申請專利範圍第14項之阻斷元件，其中，上述第1可熔導體及/或上述第2可熔導體，係在形成於構成內層之低熔點金屬之表面之高熔點金屬設有開口部。
21. 如申請專利範圍第14項之阻斷元件，其中，上述第1可熔導體及/或上述第2可熔導體具有：具有多數個開口部之高熔點金屬層與形成於上述高熔點金屬層上之低熔點金屬層，於上述開口部充填有低熔點金屬。
22. 如申請專利範圍第14項之阻斷元件，其中，上述第1可熔導體及/或上述第2可熔導體中，低熔點金屬之體積較高熔點金屬之體積大。
23. 一種阻斷元件電路，具備：第1電路，具有第1可熔導體；以及第2電路，係與上述第1電路電性上獨立形成，具有發熱體及與上述發熱體之一端連接之第2可熔導體。
24. 如申請專利範圍第23項之阻斷元件電路，其中，藉由對上述第2電路流通電流而上述發熱體發出之熱，使上述第1可熔導體熔斷而阻斷上述第1電路後，使上述第2可熔導體熔斷。
25. 如申請專利範圍第23或24項之阻斷元件電路，其中，上述第2電路中，上述發熱體及上述第2可熔導體連接於電源及開關元件，藉由使上述開關元件驅動以使電流流通。