TWM602280U

TWM602280U - 保護元件

Info

Publication number: TWM602280U
Application number: TW109206708U
Authority: TW
Inventors: 陳約郎; 江宜庭; 路逸宣; 孫永山
Original assignee: 乾坤科技股份有限公司
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2020-10-01

Abstract

於保護元件中，其第一電極及第二電極分開配置於基板的不同位置。其可熔金屬塊的第一端部電性連接於第一電極，可熔金屬塊的第二端部電性連接於第二電極。其導電橋接結構配置於可熔金屬塊的一側，且在可熔金屬塊的第三端部與第四端部間的方向跨過可熔金屬塊。其輔助絕緣層局部地配置於第一電極與第二電極之間，且配置於可熔金屬塊的另一側，且與可熔金屬塊在上下方向重疊，使輔助絕緣層在向第一端部與第二端部的兩側延伸方向分別具有一容置空間。

Description

保護元件

本新型是有關於一種應用於電子裝置中的保護元件，且特別是有關於一種可防止過電流及過電壓的保護元件。

保險絲為一電路保護裝置，即用於保護電源和電路間的電連接。具體來說，保險絲配置在電路上，當電路中發生特定的過電流時，可驅動保險絲自身熔斷，中斷電路路徑並隔離電氣元件免受損壞；隨印刷電路板在各式電器及電子裝備應用趨於廣泛，此類大規模集成電路常因內部元件的異常而有超載現象，若未使用保護裝置則可能對於電路板上元件造成永久性損壞；電路板典型的保護裝置為表面安裝型保險絲(Surface Mounted Fuse)。

圖1A顯示習知表面安裝型保險絲的結構的俯視圖。圖1B顯示習知表面安裝型保險絲的結構的剖面圖。如圖1A及1B所示，表面安裝型保險絲100包含一基板110、一電極層120及一可熔金屬塊130。基板110用於乘載電極層120及可熔金屬塊130。電極層120包含一第一電極121以及一第二電極122。左右側的第一電極121和第二電極122以至少一間隙160分隔。可熔金屬塊130配置於電極層120上方，使各電極間形成通路，且可熔金屬塊130具有比電極層120低的熔點。如圖1B所示，將第一電極121和第二電極122由基板110的上表面經由側邊延伸到基板110的下表面。

使用於此結構下之可熔金屬塊130，需擁有高於一般迴焊製程溫度之熔點，且須低於一般PCB板材可耐受之溫度，由於含鉛之合金熔點一般可控制在260-300℃之間，可符合此需求，故大量使用在保險絲產品中。但近年來環保意識高漲，無鉛之產品已成為主流，且訂定法規明文禁止使用含鉛商品，材料之替換已成為必然之趨勢。此外，習知結構會有熔斷不完全的風險，尤其是使用不含鉛之可熔金屬塊130或是小尺寸時，熔斷不完全的風險會提高，如何改善熔斷不完全的問題是待解決的問題之一。

依據本新型一實施例之目的在於提供一種保護元件，其能夠切斷電路，而達成有效防止過電壓或過電流。

依據本新型一實施例，提供一種保護元件包括一基板、一第一電極及一第二電極、一可熔金屬塊、一導電橋接結構及一輔助絕緣層。基板具有彼此相對的一第一側與一第二側。第一電極及第二電極分開配置於基板的不同位置。可熔金屬塊具有一第一端部、一第二端部、一第三端部及一第四端，第一端部與第二端部相對，第三端部與第四端部相對，可熔金屬塊的第一端部電性連接於第一電極，可熔金屬塊的第二端部電性連接於第二電極。導電橋接結構配置於可熔金屬塊的一側，且在可熔金屬塊的第三端部與第四端部間的方向跨過可熔金屬塊。輔助絕緣層局部地配置於第一電極與第二電極之間，且配置於可熔金屬塊的另一側，且與可熔金屬塊在上下方向重疊，使輔助絕緣層在向第一端部與第二端部的兩側延伸方向分別具有一容置空間。

於一實施例，保護元件更包括：一第三電極及一中間電極、以及一加熱器。第三電極及中間電極分別配置於基板的不同位置，中間電極電性連接於可熔金屬塊的第一端部與第二端部之間。加熱器配置於可熔金屬塊的其中一側，且電性連接於第三電極與中間電極之間，且與可熔金屬塊熱偶合，其利用自身的熱能將可熔金屬塊熔斷。

於一實施例，可熔金屬塊設置基板的第一側，而且加熱器設置於基板的第二側。

於一實施例，導電橋接結構與輔助絕緣層在上下方向重疊。

於一實施例，輔助絕緣層的寬度大於導電橋接結構的寬度。於一實施例，輔助絕緣層在可熔金屬塊的第三端部與第四端部間的方向跨過可熔金屬塊。於一實施例，輔助絕緣層的長度大於可熔金屬塊的長度。於一實施例，輔助絕緣層為低焊錫性材料。於一實施例，低焊錫性材料為鐵、鑄鐵、鎳、不鏽鋼、鋼、鋁或其合金。

於一實施例，導電橋接結構與輔助絕緣層在上下方向不重疊。於一實施例，導電橋接結構之材料的導熱係數為50W/mK以上。

於一實施例，輔助絕緣層的寬度介於第一電極與第二電極間距離的15%-30%。

於一實施例，可熔金屬塊分別重疊於第一電極與第二電極的至少一部分。可熔金屬塊重疊於第一電極的部分，形成一第一重疊區。可熔金屬塊重疊於第二電極的部分，形成一第二重疊區。而且，第一重疊區與第二重疊區之兩中心線間的距離，大於或等於第一電極與第二電極間的距離的1.15倍。

於一實施例，保護元件更包含一殼體。殼體配置於基板的第一側，且覆蓋可熔金屬塊。

於一實施例，保護元件更包含一低溫導電性接合材料。低溫導電性接合材料至少設置於導電橋接結構與可熔金屬塊之間，而且低溫導電性接合材料的熔點低於可熔金屬塊的熔點。

於一實施例，保護元件更包含一助熔劑。助熔劑包覆或至少部份覆蓋低溫導電性接合材料及導電橋接結構。而且，可熔金屬塊不含鉛。

於一實施例，輔助絕緣層沿著可熔金屬塊的第三端部與第四端部間的方向間隔設置。

依據本新型一實施例的保護元件，能夠減少可熔金屬塊熔斷不完全的情況。一實施例中，於可熔金屬塊的合金熔斷時增加熔融金屬的容置空間。一實施例中，保護元件包含輔助絕緣層可加速可熔金屬塊熔斷，降低熔斷異常發生之情況。一實施例中，保護元件的導電橋接結構的導熱係數為50W/mK以上，因此能夠確實切斷可熔金屬塊，切斷電路，而達成有效防止過電壓或過電流。一實施例中，可熔金屬塊分別重疊於第一電極與第二電極的至少一部分。可熔金屬塊重疊於第一電極的部分形成一第一重疊區。可熔金屬塊重疊於第二電極的部分形成一第二重疊區。而且，第一重疊區與第二重疊區之兩中心線間的距離，大於或等於第一電極與第二電極間的距離的1.15倍。如此結構，能夠減少可熔金屬塊熔斷時的異常發生。

100:保險絲

110:基板

120:電極層

121:第一電極

122:第二電極

130:可熔金屬塊

160:間隙

300:保護元件

310:基板

311:第一側

312:第二側

321:第一電極

322:第二電極

323:中間電極

325:輔助絕緣層

326:第三電極

327:中間電極延伸段

328:第三電極延伸段

330:可熔金屬塊

331:第一端部

332:第二端部

333:第三端部

334:第四端部

340:保護層

350:加熱器

360:容置空間

370:導電橋接結構

372:導電性接合材料

375:助熔劑

391:殼體

400:電子裝置

410:電池

430:偵測控制器

520:電源供應器

圖1A顯示習知表面安裝型保險絲的結構的俯視圖。

圖1B顯示習知表面安裝型保險絲的結構的剖面圖。

圖2A顯示本新型一實施例之保護元件的結構的俯視示意圖。

圖2B顯示圖2A實施例之保護元件的線A-A的剖面示意圖。

圖2C顯示圖2A實施例之保護元件的線B-B的剖面示意圖。

圖2D顯示圖2A實施例之保護元件的結構的俯視示意圖。

圖3顯示本新型一實施例之保護元件的結構的俯視示意圖。

圖4A顯示本新型一實施例之保護元件的結構的俯視示意圖。

圖4B顯示本新型一實施例之保護元件的結構的俯視示意圖。

圖5顯示本新型一實施例之保護元件的結構的剖面示意圖。

圖6顯示本新型一實施例之保護元件的結構的俯視示意圖。

圖7顯示本新型之一實施例之一種電子裝置的方塊示意示意圖。

根據上述習知技術的保險絲100作動後，熔融之金屬將熔灘於電極層120之上，通過間隙160分隔各電極，使迴路被中斷。然而，此設計須考量各電極可吸附之熔融金屬，若比例不適當，則將造成作動異常，尤其是使用不含鉛之可熔金屬塊130或是小尺寸時很容易發生熔斷不完全。為此，本新型一實施例，提出一種保護元件300，其可以為一種表面安裝型保險絲。圖2A顯示本新型一實施例之保護元件的結構的俯視示意圖。圖2B顯示本新型一實施例之保護元件的結構的剖面示意圖。如圖2A及2B所示，依據本實施例之保護元件300，在可熔金屬塊330上方加入導電橋接結構370，更具體而言，導線370從可熔金屬塊330的上方橫跨過其兩相對側。導電橋接結構370除了作為電路之導通，也利用電路流通時產生之熱能切斷與之接觸之可熔金屬塊330，且此導電橋接結構370與可熔金屬塊330的熔融金屬無高度濕潤性。更具體地說明於如下。

圖2A顯示本新型一實施例之保護元件的結構的俯視示意圖。圖2B顯示圖2A實施例之保護元件的線A-A的剖面示意圖。圖2C顯示圖2A實施例之保護元件的線B-B的剖面示意圖。如圖2A至2C所示，保護元件300其為表面安裝型保險絲且包含一基板310、一第一電極321及一第二電極322、一可熔金屬塊330、一導電橋接結構370及一輔助絕緣層325。基板310具有彼此相對的一第一側311與一第二側312。第一電極321及第二電極322分開配置於基板310的不同位置。可熔金屬塊330具有一第一端部331、一第二端部332、一第三端部333及一第四端334，第一端部331與第二端部332相對，第三端部333與第四端部334相對，可熔金屬塊330的第一端部331電性連接於第一電極321，可熔金屬塊330的第二端部332電性連接於第二電極322。導電橋接結構370配置於可熔金屬塊330的一側，且在可熔金屬塊330的第三端部333與第四端部334間的方向跨過可熔金屬塊330。輔助絕緣層325局部地配置於第一電極321與第二電極322之間，且配置於可熔金屬塊330的另一側，且與可熔金屬塊330在上下方向重疊，使輔助絕緣層325在向第一端部331與第二端部332的兩側延伸方向分別具有一容置空間360。如圖2A所示，第一電極321和第二電極322分別與輔助絕緣層325以容置空間360作為間隔而分離。一實施例中，較佳的情況是，輔助絕緣層325在可熔金屬塊330的第三端部333與第四端部334間的方向跨過可熔金屬塊330。

一實施例中，導電橋接結構370的整體材料或外表面一層材料為低焊錫性材料或非焊錫性材料，較佳者，為非焊錫性材料。一實施例中，低焊錫性材料可以為鐵、鑄鐵、鎳、不鏽鋼、鋼、鋁或其合金。依據本實施例，可熔金屬塊330的熔斷時，由於可選用低焊錫性或非焊錫性的導電橋接結構370使其熔融的可熔金屬塊330的附著量很少，進而使熔融的可熔金屬塊330被明確地排除到導電橋接結構370的第一、第二電極方向兩側，而有效地斷開第一電極321與第二電極322間的電性連接。一實施例中，上方處的導電橋接結構370可以選用為高焊錫性或低焊錫性，可熔金屬塊330的熔斷時，選用高焊錫性的導電橋接結構370可以將部份熔融的可熔金屬塊330向上吸附在上方處的導電橋接結構370處，所以可以降低第一電極321與第二電極322的附著量或尺寸；或是利用上方處低焊錫性材料的導電橋接結構370將熔融的可熔金屬塊330向兩側排開，以增加熔斷的效果。高焊錫性材料可以是金、銀及其他合金。

在一實施例中，保護元件300可以更包括一第三電極326、一中間電極323以及一加熱器350。第三電極326及中間電極323分別配置於基板310的不同位置，中間電極323電性連接於可熔金屬塊330的第一端部331與第二端部332之間。加熱器350配置於可熔金屬塊330的其中一側，且電性連接於第三電極326與中間電極323之間，且與可熔金屬塊330熱偶合，其利用自身的熱能將可熔金屬塊330熔斷。

圖2D顯示圖2A實施例之保護元件的結構的俯視示意圖。如圖2D所示，一實施例中，中間電極323可以更包括一中間電極延伸段327，其從中間電極323向加熱器350的一端方向延伸。而，第三電極326可以更包括一第三電極延伸段328，其從第三電極326向加熱器350的另一端方向延伸。加熱器350位於且電性連接於中間電極延伸段327及第三電極延伸段328之間。

在一實施例中，基板310的材質包括陶瓷(例如氧化鋁)、塑膠薄膜(plastic film)、玻璃環氧樹脂、二氧化鋯(ZrO₂)、氮化矽(Si₃N₄)、氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)或是其他無機材料。基板310用於乘載第一電極321、第二電極322、第三電極326、中間電極323、可熔金屬塊330及加熱器350。第一電極321、第二電極322配置於基板310的第一側311上且彼此相對。基板310具有彼此相對的一第一側311與一第二側312。於本實施例中，如圖2B所示，加熱器350配置於基板310的第二側312上。可熔金屬塊330配置於基板310的第一側311，且電性連接第一電極321與第二電極322。應注意的是，雖然於本實施例中，加熱器350與可熔金屬塊330分別設於基板310之兩相對側，然而本新型不限定於此，於其他實施例中，加熱器350與可熔金屬塊330皆設於基板310的相同側。也就是說，加熱器350的位置不限定，可以與可熔金屬塊330同側或不同側。此外，加熱器350與可熔金屬塊330設置於基板310的不同側時，可以有較佳的絕緣性。一實施例中，當加熱器設置於基板310與輔助絕緣層325之間時，加熱器與輔助絕緣層325之間可以選擇性地設置加熱器325的保護層，當加熱器350設置於基板310的第二側312時，也可選擇性地設置加熱器325的保護層340，用以覆蓋加熱器350。

導電橋接結構370配置於可熔金屬塊330的一側，從製造的角度來看較佳地為上方，且具有彼此相對的一第一端及一第二端，導電橋接結構370的第一端及第二端分別固定於中間電極323的兩相對位置，例如位於可熔金屬塊330的第三端333的第二中間電極323與位於可熔金屬塊330的第四端334的第二中間電極323，藉以橫跨可熔金屬塊330。於一實施例中，保護元件300可以更包含低溫導電性接合材料372，低溫導電性接合材料372至少設置於導電橋接結構370與可熔金屬塊330之間，使用導電橋接結構370與可熔金屬導體330的接合電阻較低，接合強度提升。一實施例中，低溫導電性接合材料372的熔點低於可熔金屬塊330的熔點，例如低溫導電性接合材料372的熔點為240~260℃的錫、含錫合金(銀錫合金、錫銀銅合金)，可熔金屬塊330的熔點為260-300℃，可以提升可熔金屬導體330的熔斷效果。另外，應了解的是，第一電極321、第二電極322、第三電極326為保護元件300的對外焊接用電極，例如與電路板(PCB)電性焊接，可以因應可熔金屬塊330、加熱器350、導電橋接結構370的設置處而被設置在適當的位置，舉例而言第一電極321、第二電極322、第三電極326可以在基板310的底表面、側邊表面、上表面處延伸設置。

一實施例中，保護元件300可以更包含一助熔劑375，助熔劑375包覆或至少部份覆蓋低溫導電性接合材料372及導電橋接結構370，或/且局部地設置在容置空間360，而且，可熔金屬塊330不含鉛。助熔劑375用以做為引導熔融之可熔金屬塊330流動的媒介，且具有避免可熔金屬塊330氧化的效果。助熔劑375可以由松脂(rosin)、軟化劑、活性劑(active agent)以及合成橡膠(synthetic rubber)所組成。

左右側的第一電極321和第二電極322分別與輔助絕緣層325以至少一容置空間360分隔。可熔金屬塊330配置於第一電極321及第二電極322上方，使第一電極321及第二電極322間形成導電路徑，且可熔金屬塊330具有比第一電極321及第二電極322低的熔點。一實施例中，保護元件300可以更包含一保護層340，加熱器350配置於基板310且由保護層340包覆，可發熱使可熔金屬塊330呈現熔融狀態，熔融之金屬與第一電極321及第二電極322具有高度濕潤性，例如銅或銅合金。

一實施例中，保護元件300不設置加熱器延伸電極，亦即在可熔金屬塊330與基板310間沒有形成加熱器延伸電極。如果將中間電極延伸到可熔金屬塊330下方處而構成一中間附著段，此中間附著段的面積需要與可熔金屬塊330的大小對應比例設計，在可熔金屬塊330的熔斷時，此中間附著段附著的熔融的可熔金屬塊330的附著量才足夠，而使保護元件完整斷開。在本實施例中，由於中間電極沒有延伸到可熔金屬塊330下方處的中間附著段，且輔助絕緣層325的面積可以選用小於中間附著段的面積，所以容置空間360可以有效增加，可熔金屬塊330的合金熔斷時增加熔融金屬的容置空間。在將可熔金屬塊330下方處的中間附著段改為輔助絕緣層325的實施例，由於導電橋接結構370的導熱性高於輔助絕緣層325的導熱性，例如導電橋接結構370的導熱係數為50W/mK，輔助絕緣層325的導熱係數為0.8W/mK，兩者差10倍以上，所以能夠集中熱能於導電橋接結構370，可熔金屬塊330對應於導電橋接結構370的位置較易於受熱被切斷後，部分熔融之金屬流體受金屬本身之內聚力往左右兩邊未熔融金屬靠攏使第一、第二電極間的導電路徑中斷。藉由此機制作動之保護元件，可靠性較高，可以較不需要考慮第一電極321及第二電極322與可熔金屬塊330之尺寸大小的配比，且藉由金屬間內聚力，熔融之金屬受力可自發性往兩邊移動，同時未熔融之可熔金屬塊330將往兩邊退移，進而達到斷路效果。

在本實施例中，沒有用於電性連接於以及加熱可熔金屬塊330之中間附著段，而是改設置非導電性或/且焊錫性不佳(例如低焊錫性材料或非焊錫性材料)的輔助絕緣層325，同時加入導電橋接結構370作為電路之導通，更可以選用導熱性低的導電橋接結構370，如此加熱器350無法藉由導電性、焊錫性佳且導熱性高的中間附著段直接對可熔金屬塊330加熱及電性連接，較佳的熱傳導路徑是可熔金屬塊330上方的導電橋接結構370。因此，導電橋接結構370可選用高導熱材料，其材料本身導熱係數50W/mK以上，在保護元件300作動時，導電橋接結構370可如利刃般將可熔金屬塊330切斷，以達較佳熔斷功效，於一些實施例中，不使可熔金屬塊330呈全融狀態。依據習知技術，當第一電極121及電二電極122之面積無法有效乘載所有熔融之可熔金屬塊130時，熔斷機制難以藉由將可熔金屬塊130熔融後使第一電極121及第二電極122分離。因此，依據習知技術，第一電極121及第二電極122與可熔金屬塊330之尺寸大小的配比，相當的重要。為此，於本新型一實施例中，使電流在導電橋接結構370或/且加熱器350流通時產生之熱能，集中用於切斷與導電橋接結構370接觸的可熔金屬塊330，減少可熔金屬塊330呈現全融狀態的需求，因此可以較不用在意各電極與可熔金屬塊330之尺寸大小的配比。

依據沒有中間附著段的實施例，加熱器350與可熔金屬塊330的電性導通可依靠可熔金屬塊330上方之導電橋接結構370，因此導電橋接結構370與可熔金屬塊330之連接變得較重要，另外其可以利用打線製程來設置。

依據本新型一實施例，可熔金屬塊330上方之導電橋接結構370的溫度上升後，會如利刃般將可熔金屬塊330切開，熔融之可熔金屬塊330與導電橋接結構370選擇性地不一沾附，導電橋接結構370若不具有對熔融的可熔金屬塊330之潤濕性，在保護元件300作動時，導電橋接結構370不易吸附或殘留可熔金屬塊330，使保護元件300有較佳熔斷功效。導電橋接結構370可以是打線材料，一般情況下，導電橋接結構370與可熔金屬塊330兩者之間會以焊料接合，例如錫、錫合金接合，且導電橋接結構370之材料特性是與熔融的可熔金屬塊330無高度濕潤性。此外，於一實施例中此導電橋接結構370與可熔金屬塊330之間為提升製作時的焊接性、導電性或/且接合強度，打線之材質可選用與可熔金屬塊330有適當潤濕性的鍍銀銅線、鍍錫銅線、銀線、銅線等；或者，可熔金屬塊330與導電橋接結構370更具有一卡合結構，例如凹凸卡合結構，打線之材質可選用與可熔金屬塊330較無潤濕性的鐵線、鎳線、鋁線、不鏽鋼線、鑄鐵線或其合金之線等。熔斷效功較佳的情況是，導電橋接結構370之材料特性是與可熔金屬塊330的熔融金屬無高度濕潤性的鋁線或不鏽鋼線等。

一實施例中，材料本身導熱係數(或稱為導熱率)50W/mK以上，在保護元件300作動時，可如利刃般將可熔金屬塊330切斷，於一些實施例中，不使可熔金屬塊330呈全融狀態，以達較佳熔斷功效。沒有中間附著段的結構中，保護元件300做動時，熱能可以藉由高導熱的導電橋接結構370傳熱於可熔金屬塊330，能夠瞬間熔融可熔金屬塊330達斷路效果，於一些實施例中，第一、第二電極上可熔金屬塊330並未融攤，可減少電極面積無法有效乘載所有熔融之可熔金屬塊330而融斷異常狀況，第一、第二電極的面積可以降低，進而使保護元件300的整體尺寸降低。

各材質的導熱係數為如表一所示，導電橋接結構370可選用銀、銅、黃金、鋁、鉑、鐵、鎳、錫、鋼或其合金。一實施例中，材料本身導熱係數(或稱為導熱率)可以為50W/mK、60W/mK、66.8W/mK、70W/mK、 80W/mK、90、237W/mK、318W/mK、401W/mK、420W/mK或以上。

一實施例中，可熔金屬塊330不含鉛且為一合金，該合金具不同熔點金屬且可以在260-300℃之間發接焊接的功效，例如可熔金屬塊330包含一高熔點金屬以及一低熔點金屬，此不同熔點的兩個金屬在結構上分開設置而構成一個可熔金屬塊330，此不同熔點的兩個金屬受熱而熔融時，兩金屬接觸後，可相互擴散並於介面形成合金相，金屬之熔化溫度可降至兩金屬之共晶溫度。

圖3顯示本新型一實施例之保護元件的結構的俯視示意圖。如圖3所示，一實施例中，為使可熔金屬塊330經導電橋接結構370切斷後，可順利將第一電極321及第二電極322分離，可熔金屬塊330與兩電極321及322覆蓋位置中心點連線且選擇性平行於元件邊的長度w1，比第一電極321及第二電極322間之間隙w2還有更長至少15%以上(w1>(1.15*w2))。更具體而言，可熔金屬塊330重疊於第一電極321的部分，形成一第一重疊區SA1。可熔金屬塊330重疊於第二電極322的部分，形成一第二重疊區SA2。第一重疊區SA1與第二重疊區SA2之兩中心線C1及C2間的距離w1，大於或等於第一電極321與第二電極322間的距離w2的1.15倍。

應注意的是，本新型的結構不限定在第一電極321與第二電極322之間的間隙間是否存在輔助絕緣層325。然而，當可熔金屬塊330於接近熔融狀態時，含有輔助絕緣層325之結構可加速可熔金屬塊330熔斷，且因輔助絕緣層325無金屬潤濕性可利於排開熔融金屬，降低熔斷異常發生之情況。一實施例中，輔助絕緣層325的整體材料或外表面一層材料可選用低焊錫性材料或非焊錫性材料，較佳者，為非焊錫性材料。於一些實例中，輔助絕緣層325的整體材料或外表面一層材料可包含任一無金屬潤濕性或非焊錫性之非導電性材質，例如為陶瓷、玻璃、樹脂等材質，其熔斷效果較最佳。於一實施例中，可以使導電橋接結構370為吸引熔融金屬，而輔助絕緣層325為排開熔融金屬，以加速可熔金屬塊330的熔斷。於一實施例中，可以同時使導電橋接結構370及輔助絕緣層325皆為排開熔融金屬。

如圖3所示，一實施例中，輔助絕緣層325的寬度h大於導電橋接結構370的寬度i(h>i)。一實施例中，輔助絕緣層325的寬度h小於第一電極321及第二電極322間之間隙w2即可。較佳的情況是，依據實驗結果得知，輔助絕緣層325寬度h介於第一電極321與第二電極322間距離w2之15%-30%間時，輔助熔斷效果為較佳。在輔助絕緣層325的存在下，可熔金屬塊330下方之輔助絕緣層325於可熔金屬塊330熔融時，輔助將熔融金屬的表面張力之擊破，減少熔斷異常發生。此外於一實施例中，輔助絕緣層325不具有對熔融可熔金屬塊330之潤濕性。一實施例中，輔助絕緣層325的高度高於基板310，使可熔金屬塊330熔斷時不易殘留附著於其上，較佳的情況是，輔助絕緣層325之兩側具有高低差，而能夠在輔助絕緣層325之兩側形成容置空間360。

此外，從實驗結果可以得知輔助絕緣層325的長度H大於或等於可熔金屬塊330的長度L為較佳。當輔助絕緣層的寬度h大於第一電極321與第二電極322間距離w2之30%時，實驗結果可以得知輔助熔斷效果次佳。一實施例中，較佳的情況是輔助絕緣層325的長度H大於可熔金屬塊300的長度L(H<L)，能夠具有較佳的熔斷效果。當輔助絕緣層325的長度H小於可熔金屬塊330的合金之長度L時，輔助熔斷效果次之。

一實施例中，導電橋接結構370與輔助絕緣層325在上下方向重疊。更具體地說明，於一實施例中，導電橋接結構370在基板310之第一側311上的正投影與輔助絕緣層325在基板310之第一側311上的正投影至少部份重疊。再請參照圖3，輔助絕緣層325位於第一電極321與第二電極322的中間，有助於可熔金屬塊330由輔助絕緣層325的對應位置上斷開，輔助熔斷效果為最佳。更具體而言，導電橋接結構370在基板310之第一側311上的正投影與輔助絕緣層325在基板310之第一側311上的正投影內。較佳的情況是，第一電極321與第二電極322之間的中心線，在輔助絕緣層325在基板310之第一側311上的正投影內；或者輔助絕緣層325位於第一電極321與第二電極322的中間部

然而，輔助絕緣層325的位置非本新型所限定者。於其他實施例中，導電橋接結構370與輔助絕緣層325亦可以設置成在上下方向不重疊。圖4A顯示本新型一實施例之保護元件的結構的俯視示意圖。如圖4A所示，輔助絕緣層325位於第一電極321與第二電極322間，且位於中間偏左的位置，可有助於左側合金之斷開，輔助熔斷效果為次佳。更具體而言，輔助絕緣層 325位於第一電極321與導電橋接結構370的中間，如此有助於靠近第一電極321之可熔金屬塊330的左側合金之斷開。一實施例中，輔助絕緣層325在第一側311上的正投影，位於導電橋接結構370及第一電極321在第一側311上的兩正投影之間。圖4B顯示本新型一實施例之保護元件的結構的俯視示意圖。如圖4B所示，輔助絕緣層325位於第一電極321與第二電極322間，中間偏右，可有助於右側合金之斷開，輔助熔斷效果為次佳。更具體而言，輔助絕緣層325位於第二電極322與導電橋接結構370的中間，如此有助於靠近第二電極322之可熔金屬塊330的右側合金之斷開。一實施例中，輔助絕緣層325在第一側311上的正投影，位於導電橋接結構370及第二電極322在第一側311上的兩正投影之間。一實施例中，導電橋接結構370在基板310之第一側311上的正投影，不重疊於輔助絕緣層325在第一側311上的正投影。

圖5顯示本新型一實施例之保護元件的結構的剖面示意圖。圖5實施例相似於圖2B實施例，因此相同的元件使用相同的符號並省略其相關說明。於圖5實施例中，保護元件300可以更包含一殼體391，殼體391配置於基板310的第一側311上且覆蓋可熔金屬塊330，其能夠避免熔融態的金屬、助熔劑375流漏出來而發生電路干擾等問題。此外，殼體391的材質包括氧化鋁、聚二醚酮(PEEK)、尼龍(nylon)、熱塑性樹脂、液晶高分子、紫外光硬化樹脂或酚甲醛樹脂等材料。

於前述實施例中，輔助絕緣層325是連續的且在第三端部333與第四端部334之方向上延伸的長條形狀，然而本新型不限定於此。圖6顯示本新型一實施例之保護元件的結構的俯視示意圖。一實施例中，請參考圖6，輔助絕緣層325沿著可熔金屬塊330的第三端部333與第四端部334間的方向間隔設置。

值得一提的是，上述之實施例僅為舉例說明，於其他未繪示的實施中，本領域的技術人員當可參照前述實施例的說明，依據實際需求而選用前述構件或加以組合，以達到所需的技術效果。

圖7繪示為本新型之一實施例之一種電子裝置的方塊示意示意圖。請參考圖7，由上述實施例所述之的保護元件300可以與一電池410以及一偵測控制單元430電性連接而組合成一電子裝置400。詳細來說，電子裝置400例如是一可攜式電子產品的儲能裝置，當電子裝置400外接一電源供應器520時可對電子裝置400中的電池410進行充放電作業。在本實施例中，電池410電性連接至保護元件300。偵測控制器430電性連接至保護元件300，其中偵測控制單元430例如是一積體電路(IC)晶片及一金屬氧化物場效電晶體(MOSFET)。電源供應器520電性連接至保護元件300，用以提供一電源至電池410。

當電源供應器520提供一過大的電流通過保護元件300時，保護元件300中的可熔金屬塊330會因過大的電流通過而自動加熱熔斷。再者，於包含加熱器350的實施例中，當偵測控制器430偵測到電池電壓過高時，偵測控制器430會將此高電壓施加於保護元件300的加熱器350，以熔斷可熔金屬塊330。由於，電子裝置400是採用上述之保護元件300，因此除了可確實切斷電路而達成有效防止過電壓或過電流外，亦可避免保護元件300產生短路的現象，使電子裝置400具有較佳的可靠度。偵測控制單元430連接保護元件的第一電極321或/且第二電極322，用以監測第一電極321或/且第二電極322的電壓值是否過高，當電壓值過高時，偵測控制單元430會將與保護元件的第三電極326串接的開關元件導通，例如將MOSFET導通，使第一電極321或第二電極322的電能經由第一電極321(或第二電極322)、導電橋接結構370、可熔金屬塊330、中間電極323、第三電極326等傳遞到保護元件300的加熱器350，加熱器350會產生熱能對可熔金屬塊330加熱，以熔斷可熔金屬塊330。

綜上所述，一實施例中，保護元件300的導電橋接結構370能夠切斷可熔金屬塊330，以切斷電路，而達成有效防止過電壓或過電流。較佳地，導電橋接結構370的導熱係數為50W/mK以上，因此能夠更確實地切斷可熔金屬塊330，以切斷電路。一實施例中，可熔金屬塊330下方處可以沒有加熱器延伸電極，於合金熔斷時增加熔融金屬的容置空間360。較佳地，保護元件300包含輔助絕緣層325可加速可熔金屬塊330熔斷，降低熔斷異常發生之情況。一實施例中，第一重疊區SA1與第二重疊區SA2之兩中心線C1及C2間的距離w1，大於或等於第一電極321與第二電極322間的距離w2的1.15倍，能夠減少可熔金屬塊330熔斷時的異常發生。