專利名稱：保護(hù)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及異常時通過熔斷低熔點(diǎn)金屬體來切斷電流的保護(hù)元件。
背景技術(shù)：
作為不〗又可用于防止過流而且還可用于防止過壓的^f呆護(hù)元件， 公知有在基板上層壓了發(fā)熱電阻和^f氐熔點(diǎn)金屬體(可熔體)而構(gòu)成
的保護(hù)元件(例如參照專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2。)。在這些專利文 獻(xiàn)l和專利文獻(xiàn)2所述的保護(hù)元件中，在異常時使發(fā)熱電阻通電， 可熔體由于該發(fā)熱電阻的發(fā)熱而熔融。并且，在該保護(hù)元件上，熔 融后的可熔體(fuse element)因相對于承載該可熔體的電極表面的 潤濕性好而被吸引到電極上。其結(jié)果，在保護(hù)元件上，可熔體熔斷， 乂人而+刀斷電 流。
專利文獻(xiàn)1:曰本專利第2790433號^>報
專利文獻(xiàn)2:日本專利第3067011號公才艮
<旦是，在保護(hù)元件上，相對于可熔體有多條通電路徑(電源輸 入)的情況下、即在以切斷所有通電^各徑為目的的結(jié)構(gòu)的情況下， 如果,人指定的通電^各徑?jīng)]有通電，則有時以一定的概率不切斷該通
電路徑。具體如圖5所示，考慮以下結(jié)構(gòu)的4呆護(hù)元4牛兩個可纟容體102a、 102b以架i殳的方式纟皮配置在三個可纟容體用電才及101a、 101b、 101c 之間，發(fā)熱電阻104連4妻在中央的可炫體用電才及101b和發(fā)熱電阻 用電極103之間。在該保護(hù)元件中，將從兩側(cè)的可熔體用電極101a、 101c中的每個可熔體用電極到中央的可熔體用電極101b的兩條路 徑作為通電路徑。這種情況下，在保護(hù)元件上，如圖5中的第一層 所示，在從兩條通電3各徑都通電，且發(fā)熱電阻104發(fā)熱的情況下， 如圖5中的第二層所示，由于兩個可熔體102a、 102b都熔斷，因 此所有通電^各徑都纟皮切斷，發(fā)熱電阻104 4f止發(fā)熱。
在此，如圖6中的第一層所示，考慮^又乂人左側(cè)的可熔體用電招* l()la朝向中央的可熔體電才及101b的一條通電^各徑通電，發(fā)熱電阻 104發(fā)熱的情況。這種情況下，在4呆護(hù)元件上，如圖6中的第二層 左側(cè)所示，如果未通電一方的可熔體102b先熔斷，則如圖6中的 第三層所示，通電一方的可溶體102a也熔斷，全部通電路徑都切 斷，發(fā)熱電阻104停止發(fā)熱。但是，在保護(hù)元件上，如圖6中的第 二層右側(cè)所示，如果通電一方的可炫體102a先熔斷，則未通電一 方的可熔體102b不能纟容斷，導(dǎo)致不能切斷全部通電鴻^圣的狀況。 在保護(hù)元件上有兩個可熔體的情況下，發(fā)生這種狀況的概率是二分 之一，以對應(yīng)于可熔體的數(shù)量的概率發(fā)生。
例如如圖7所示，這種情況發(fā)生在筆記本電腦等電子設(shè)備本體 上可裝卸電池組中所安裝的保護(hù)元件IIO上。即，在這才羊的電池組 中，雖然通?？梢哉J(rèn)為乂人電池(cell)側(cè)和電子i殳備本體的充電器 側(cè)雙方進(jìn)行通電，但從電子設(shè)備本體上拆下電池的情況下，將變?yōu)?充電器不與保護(hù)元件IIO連接的狀態(tài)。因此，這樣的情況下，在保 護(hù)元件IIO上形成不從充電器側(cè)通電的狀態(tài)，有時引起圖6中第二 層右側(cè)所示的狀況。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述這樣的實(shí)際情況，本發(fā)明的目的在于提供即使在僅從 指定的通電路徑進(jìn)行通電的情況下，也能在可靠地熔斷所有的可熔 體后使發(fā)熱電阻停止發(fā)熱的保護(hù)元件。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的保護(hù)元件中，多個可熔體設(shè)置 在作為通電路徑的輸入的多個電極之間，利用通電后的發(fā)熱體的發(fā)
熱4吏可熔體熔斷來切斷電流，其中，4呆護(hù)元件構(gòu)成為在/人連4妾有 多個可熔體中的指定可熔體的指定通電^^徑通電了的情況下，控制 多個可熔體的熔斷時間，以4吏其他可熔體比指定可熔體先熔斷。
在本發(fā)明涉及的保護(hù)元件中，可以控制可熔體的熔斷時間。換 句話說，本發(fā)明涉及的保護(hù)元件構(gòu)成為能指定多個可熔體中的、 熔斷時間長的可熔體。因此，在本發(fā)明的保護(hù)元件中，在從連接有 熔斷時間長的指定可熔體的通電^各徑通電的情況下，可^f吏其他所有
的可熔體先熔斷。
根據(jù)本發(fā)明，由于在從連接有熔斷時間長的指定可熔體的通電 路徑通電的情況下，可使其他所有的可熔體先熔斷，因此，即使不 從其他通電3各徑通電的情況下，該指定可熔體熔斷后、即所有的可 熔體確實(shí)熔斷后，也能切斷對發(fā)熱體的通電，停止發(fā)熱，可大幅度
提高安全性。


圖1是說日_/ 視圖；圖2是說曰7
視圖4是說明作為第六實(shí)施例而制作的保護(hù)元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯
視圖5是現(xiàn)有的保護(hù)元件的電路構(gòu)成的說明圖6是現(xiàn)有的保護(hù)元件的電路構(gòu)成的說明圖，圖6是僅從一條 通電路徑進(jìn)行通電的狀態(tài)說明圖；以及
圖具體實(shí)施例方式
以下參照附圖，對應(yīng)用本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。
本實(shí)施方式是在異常時通過熔斷低熔點(diǎn)金屬體(可熔體)來切 斷電流的保護(hù)元件。尤其是，該保護(hù)元件的結(jié)構(gòu)是多個可熔體設(shè)置 在形成于基礎(chǔ)(base)基板上的多個電極之間，該多個電極作為通 電路徑的輸入，通過控制各可熔體的熔斷時間，從而可以在從指定 的通電^各徑通電的情況下，在熔斷全部可熔體后停止發(fā)熱電阻的發(fā) 執(zhí)
在i兌明本發(fā)明的具體內(nèi)容之前，首先對應(yīng)用本發(fā)明的保護(hù)元件
的基本構(gòu)成進(jìn)行說明。如圖1的俯視圖和圖2的剖視圖所示，保護(hù)元件中，通過熔斷 來切斷電流的可纟容體12和用于在異常時發(fā)熱/人而夂容融可熔體12的 發(fā)熱電阻(加熱器)13臨近地設(shè)置在規(guī)定大小的基礎(chǔ)基板11上。
基礎(chǔ)基板11只要是具有絕緣性的材質(zhì)，則可以使用任何材料， 例如，除了諸如陶瓷基板和玻璃環(huán)氧基板這樣的印刷配線基板所使 用的基板以外，還可使用玻璃基板、樹脂基板、絕緣處理金屬基板 等。另外，其中，優(yōu)選耐熱性卓越且導(dǎo)熱性良好的絕緣基板、即陶
瓷基板。
并且，可熔體12可以使用目前用作熔絲材料的各種低熔點(diǎn)金 屬體，例如，可使用日本專利第3067011號公報的表1中所述的合 金等。用于形成可熔體12的低熔點(diǎn)金屬具體有SnSb合金、BiSnPb 合金、BiPbSn合金、BiPb合金、BiSn合金、SnPb合金、SnAg合 金、Pbln合金、ZnAl合金、InSn合金、PbAgSn合金等。并且，可 熔體12的形狀可以是薄片狀，也可以是棒狀。
而且，發(fā)熱電阻13例如可以通過涂lt由氧化釕或碳黑等導(dǎo)電 材料、和水玻璃等無機(jī)粘合劑或熱固性樹脂等有機(jī)粘合劑形成的電 阻膏(paste),才艮據(jù)需要燒制形成。并且，也可以通過4吏氧化釕或 碳黑等的薄膜經(jīng)過印刷、電鍍、真空鍍敷、濺射工序來形成發(fā)熱電 阻13,還可以通過粘貼或?qū)訅哼@些薄力莫等形成發(fā)熱電阻13。
并且，在保護(hù)元件中，與可熔體12電連接的三個可熔體用電 極14a、 14b、 14c以及與發(fā)熱電阻13電連4妄的發(fā)熱電阻電才及15形 成在基礎(chǔ)基板11的表面。這些可熔體用電極14a、 14b、 14c和發(fā) 熱電阻電極15分別通過玻璃等絕緣膜16設(shè)置成與發(fā)熱電阻13絕
纟彖的狀態(tài)。
9可熔體用電極14a、 14b、 14c分別是熔融后的可熔體12所要流過的電極。對這些可熔體用電極14a、 14b、 14c的構(gòu)成材料沒有
特別限制，可4吏用與熔融狀態(tài)的可熔體12潤濕性良好的金屬所形成的材料。例如，可熔體用電極14a、 14b、 14c可使用銅等金屬單體或至少表面由Ag、 Ag-Pt、 Ag-Pd、 Au等形成的材料。
另外，在本發(fā)明中，為了控制可熔體12的熔斷時間，如后所述，有時在可熔體用電極14a、 14b、 14c之間，使其與可炫體12的潤濕性發(fā)生變化。關(guān)于這點(diǎn)將在后面詳細(xì)說明。
另一方面，雖然無需考慮發(fā)熱電阻用電才及15與熔融狀態(tài)的可熔體12之間的潤濕性，^旦由于發(fā)熱電阻電才及15通常與可炫體用電極14a、 14b、 14c統(tǒng)一形成，因此發(fā)熱電阻電才及15由與可熔體用電才及14a、 14b、 14c才目同的才才泮牛形成。
并且，雖然沒有特別圖示，但發(fā)揮外部端子作用的導(dǎo)線分別與可熔體用電極14a、 14b、 14c和發(fā)熱電阻用電極15連接。該導(dǎo)線由扁平加工線或圓線等金屬線材形成，通過錫焊或焊^接等分別被安裝在可》容體用電4及14a、 14b、 14c禾口發(fā)熱電阻用電才及15的每一個上，從而與這些電極進(jìn)行電連接。在保護(hù)元件上采用這種帶有導(dǎo)線
的形式的情況下，通過使導(dǎo)線的位置左右對稱，從而在進(jìn)行安裝操作時可不用考慮安裝面地進(jìn)行操作。
雖然沒有特別圖示，^旦也可以在可熔體12上i殳置由焊劑(flux )等形成的密封材料，以防止其表面氧化。焊劑可使用松香類焊劑等任何公知的焊劑，粘度等也是任意的。
另外，在保護(hù)元件被制造作為芯片部件的情況下，通過用例如由尼龍4/6或液晶聚合物等制成的蓋部件蓋住保護(hù)元件來提供該保
護(hù)元件。這種保護(hù)元件的電路構(gòu)成可以表現(xiàn)成如圖3所示。即，保護(hù)元件被構(gòu)成為由^f氐熔點(diǎn)金屬體形成的兩個可熔體12a、 12b以架設(shè)的方式被配置在三個可熔體用電極14a、 14b、 14c之間，發(fā)熱電阻13連4妾在中央的可熔體用電極14b和發(fā)熱電阻用電極15之間。即，該保護(hù)元件中，將/人兩側(cè)的可熔體用電才及14a、 14c中的4壬何一個或兩個到中央可熔體用電極14b的兩條路徑作為通電路徑。
因此，在該保護(hù)元件上，如果從兩個通電路徑通電，發(fā)熱電阻13發(fā)熱，則可熔體用電才及14a、 14b之間的可熔體12a以及可熔體用電極14b、 14c之間的可熔體12b熔斷，從而切斷對被保護(hù)裝置的通電，同時也切斷對發(fā)熱電阻13的通電。
在本發(fā)明中，通過控制這種保護(hù)元件中的可熔體12a、 12b各自的熔斷時間，從而在從兩個通電路徑中的指定通電路徑通電的情況下，在炫斷所有的可熔體12a、 12b后使發(fā)熱電阻13停止發(fā)熱。
尤其是，保護(hù)元件形成能夠指定"必須最后熔斷的可熔體，，的結(jié)構(gòu)，并且，在至少從連接著該可熔體的通電路徑通電的情況下，先熔斷其4也所有的可熔體。
在此，通過使這些可熔體12a、 12b的特性相互不同地形成、或改變作用于可熔體12a、 12b的發(fā)熱電阻13的特性、或改變在可熔體12a、 12b熔融的情況下^皮流過的可熔體用電極14a、 14b、 14c的特性，/人而能夠控制可熔體12a、 12b各自的熔斷時間。具體主要可以通過以下的六個方法中的任何 一 個或其組合來控制可熔體12a、 12b各自的火容斷時間。
首先，方法一是設(shè)置各可熔體12a、 12b的剖面積(寬度和/或厚度)等物理形狀的差。例如，在〗呆護(hù)元件上，通過〗吏可熔體12a的剖面積大于可熔體12b的剖面積，可〗吏可熔體12a的炫斷時間比可熔體12b的熔斷時間長。并且，在保護(hù)元件上，通過4吏可熔體12a和可熔體12b本身的形狀不同，也可使可熔體12a、 12b各自的熔
斷時間不同。
其次，方法二是設(shè)置從各可熔體12a、 12b到發(fā)熱電阻13的距離差。例如，在保護(hù)元件上，通過偵乂人可熔體12a到發(fā)熱電阻13的距離比從可熔體12b到發(fā)熱電阻13的距離長，從而可使可熔體12a的熔斷時間比可熔體12b的熔斷時間長。另夕卜，從各可熔體12a、12b到發(fā)熱電阻13的距離不是僅指平面上的間隔，是指絕緣膜16的厚度方向上的間隔等三維空間距離，其中，絕緣膜16構(gòu)成以發(fā)熱電阻13作為熱源的傳熱路徑。因此，在〗呆護(hù)元件上可通過例如使絕緣膜16的厚度在可熔體用電極14a、 14b之間和可熔體電極14b 、 14c之間變化，/人而形成/人可熔體12a 、 12b到發(fā)熱電阻13的距離差，并且也可以使可熔體12a、 12b中的一個可熔體形成從絕緣膜16浮起的形狀等，從而形成從可熔體12a、 12b到發(fā)熱電阻13的3巨離差。
此夕卜，方法三是設(shè)置各可熔體12a、 12b與該可熔體12a、 12b在熔融時所要流過的可熔體用電極14a、 14b、 14c的潤濕性差。例如，在〗呆護(hù)元件上，通過4吏可殳容體12a與該可纟容體12a在熔融時所要流入的可熔體用電極14a、 14b的潤濕性比可溶體12b與該可熔體12b在熔融時所要流入的可炫體用電才及14b、 14c的潤濕性4氐，從而可使可熔體12a的熔斷時間比可熔體12b的熔斷時間長?？赏ㄟ^調(diào)整可熔體用電極14a、 14b、 14c的金屬成分來改變這樣的潤濕性，并且，也可通過調(diào)整可熔體12a、 12b的金屬成分來改變這樣的潤濕性(濡"性)。
此外，方法四是設(shè)置接近各可熔體12a、 12b或發(fā)熱電阻13的
部位的熱容量、熱傳導(dǎo)性或散熱性等熱性能差。例如，在保護(hù)元件上，通過佳j妄近可熔體12b的部位的熱容量小于接近可熔體12a的部位的熱容量，從而可使可熔體12a的熔斷時間比可溶體12b的熔斷時間長。例如可通過在可熔體12a、 12b中的一個可熔體用的電極附近連接銅塊等其他金屬體、或在基礎(chǔ)基^反11的一部分內(nèi)層上設(shè)置金屬層、或在一部分基礎(chǔ)基板11上l交多地混合玻璃材料等方法來改變這樣的熱性能。
并且，方法五是i殳置各可殳容體12a、 12b的纟容點(diǎn)差。例如，在保護(hù)元件上，通過選擇低熔點(diǎn)金屬體， -使可熔體12a的熔點(diǎn)高于可熔體12b的熔點(diǎn)，從而可使可熔體12a的熔斷時間比可炫體12b的
丈容斷時間長。
此外，方法六是i殳置多個發(fā)熱電阻，并i殳置各發(fā)熱電阻的發(fā)熱量差。例如，在^f呆護(hù)元件上，通過選4奪發(fā)熱電阻，佳 沒置在靠近可熔體12b的位置處的發(fā)熱電阻的發(fā)熱量大于i殳置在靠近可熔體12a的位置處的發(fā)熱電阻的發(fā)熱量，從而可4吏可熔體12a的熔斷時間比可熔體12b的熔斷時間長。也可通過調(diào)整發(fā)熱電阻的阻值來改變這才羊的發(fā)熱電阻的發(fā)熱量。
在保護(hù)元件上，可通過這樣的六個方法中的^f壬何一個或其組合控制可熔體12a、 12b各自的炫斷時間。換句話i兌，4呆護(hù)元fN皮構(gòu)成為能指定兩個可纟容體12a、 12b中的、溶斷時間4交長的可夂容體、即"必須最后熔斷的可熔體"。因此，在^f呆護(hù)元件上，在至少/人連接著"必須最后熔斷的可熔體"的通電路徑通電的情況下，可先熔斷其他所有的可熔體。其意思是，在至少,人連^妄著"必須最后熔斷的可熔體"的通電路徑通電的情況下，只要該"必須最后熔斷的可熔體"熔斷，就可切斷所有的通電路徑。
因此，在保護(hù)元件上，通過將"必須最后熔斷的可熔體"與作為"必須通電側(cè)的通電3各徑"的豸t入的指定可熔體電才及連4妄，,人而即使在從其他的通電路徑?jīng)]有通電的情況下，該"必須最后熔斷的可熔體"熔斷后、即所有的可熔體12a、 12b確實(shí)溶斷后，可切斷對發(fā)熱電阻13的通電，停止發(fā)熱，可大幅度地提高安全性。尤其是，在保護(hù)元件上，不單獨(dú)使用上述六個方法，而是通過組合多個
方法，/人而可靈活;也控制各可火容體12a、 12b的炫斷時間，因此，其效果增加，可進(jìn)一步提高安全性。
這樣的保護(hù)元件優(yōu)選安裝在諸如筆記本電腦等電子i殳備本體上的可裝卸的電池組上。即，在電池組上，電池側(cè)相當(dāng)于"必須通電側(cè)的通電3各徑，，。這種情況下，在電池組上，通過將"必須最后熔斷的可熔體"與電池側(cè)連4妄，乂人而即-使由于將該電池組乂人電子i殳備本體上拆下而形成/人充電器側(cè)沒有通電的狀態(tài)，在運(yùn)轉(zhuǎn)時也可確實(shí)熔斷全部可熔體，可大幅度地-提高安全性。
另外，在上述的實(shí)施方式中，雖然乂于具有兩個可,容體12a、 12b的情況進(jìn)4于了"i兌明，^f旦本發(fā)明同樣可以適用于具有三個以上的可熔體的情況。當(dāng)然，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)可以對本發(fā)明進(jìn)行
適當(dāng)改變。
本申請發(fā)明人實(shí)際制作了保護(hù)元件，并進(jìn)行了通電試驗(yàn)，觀察可熔體是否熔斷。按照以上圖1至圖3所示的結(jié)構(gòu)制作了作為比較例的〗呆護(hù)元件，同時，分別4要照上述方法一至方法六改變作為比4交例的j呆護(hù)元件的結(jié)構(gòu)，乂人而制作了第一實(shí)施例至第六實(shí)施例。以下為了便于說明，與上述各個部件相同的部件使用相同的符號進(jìn)行說明。
14(比4交例)
將寬3mmx長5mmx厚0.5mm的氧化鋁陶乾基板作為基礎(chǔ)基板11, 伴升工回71,力Xa 》谷14、 1^a、 i力d、 及？a ^ jo、 wj ;a谷'kfw卞j &4乂14a、 14b、 14c、發(fā)熱電阻電才及15以及絕纟彖月莫16。
可熔體12a、 12b使用由SnSb合金(Sn:Sb=95:5、液相點(diǎn)240°C )形成的寬lmmx長4mmx厚0.1 mm的〗氐熔點(diǎn)金屬箔。并且，通過將氧化釕類的發(fā)熱電阻膏(產(chǎn)品名稱DP1900,杜邦公司生產(chǎn)(f二求y社製))印刷在基礎(chǔ)基板ll上，在850。C下燒制30分鐘，從而形成發(fā)熱電阻13。該發(fā)熱電阻13的圖案(pattern)電阻值為5O。
而且，通過將Ag-Pt膏(產(chǎn)品名稱5164N,杜邦7>司生產(chǎn))印刷在基礎(chǔ)基板ll上，在85(TC下燒制30分鐘，形成可熔體用電極14a、 14b、 14c。并且，將Ag-Pd膏(產(chǎn)品名稱6177T，才土邦乂>司生產(chǎn))印刷在基礎(chǔ)基板11上，在85(TC下燒制30分鐘，形成發(fā)熱電阻用電極15。并且，將玻璃類無4幾膏印刷在基礎(chǔ)基板11上，形成絕緣膜16。
制作十個這樣的保護(hù)元件，只從可熔體用電極14a側(cè)通電，觀察可熔體12a、 12b是否熔斷。其結(jié)果，在十個中的五個保險元件中，在可溶體用電才及14b、 14c之間的可熔體12b溶斷之前，可熔體用電才及14a、 14b之間的可熔體12a熔斷，而可熔體12b未熔斷，
在該狀態(tài)下通電(發(fā)熱電阻13的發(fā)熱)停止。即，在作為比較例制作的〗呆護(hù)元4牛中，以50%的相無率形成以下結(jié)果未通電一方的可熔體12b未熔斷而直4妄殘留，沒有切斷全部通電鴻4至。(第一實(shí)施例)
第一實(shí)施例是4艮據(jù)上述方法一i殳置各可熔體12a、 12b的剖面積差來制作保護(hù)元件的實(shí)施例。即，在該第一實(shí)施例中，制作了將可熔體用電極I4b、 14c之間的可熔體12b的寬度形成為0.7mm，而將可熔體用電極14a、 14b之間的可炫體12a的寬度形成為lmm，從而來制作保護(hù)元件。其他結(jié)構(gòu)與比較例相同。
制作十個這樣的保護(hù)元件，只從可熔體用電極14a側(cè)通電，觀察可熔體I2a、 12b是否熔斷。其結(jié)果，在所評價的十個保護(hù)元件中，均是可熔體用電極14b、 14c之間的可熔體12b先熔斷，之后可熔體用電極14a、 14b之間的可熔體12a熔斷，通電停止。另夕卜，作為第一實(shí)施例的補(bǔ)充，制作將可熔體用電才及14b、 14c之間的可熔體12b的寬度形成為0.8mm的保護(hù)元件，進(jìn)行同樣的通電后，在十個保護(hù)元件中的兩個保護(hù)元件中，可熔體12b未熔斷。即，AU亥第一實(shí)施例中可確^人i殳置各可熔體12a、 12b的剖面積差是有爻文的，而且該差越大凌文果越大。
(第二實(shí)施例)
第二實(shí)施例是根據(jù)上述方法二設(shè)置從各可熔體12a、 12b到發(fā)熱電阻13的距離差來制作保護(hù)元件的實(shí)施例。即，在該第二實(shí)施例中，使設(shè)置在可熔體用電極14a、 14b、 14c的排列方向的大致中央位置的發(fā)熱電阻13的位置向可熔體用電才及14c側(cè)位移O.lmm，
從而制作保護(hù)元件。其他結(jié)構(gòu)與比較例相同。
制作十個這樣的保護(hù)元件，只從可熔體用電極14a側(cè)通電，觀察可熔體12a、 12b是否熔斷。其結(jié)果，在所評價的十個保護(hù)元件上，均是可熔體用電才及14b、 14c之間的可熔體12b先熔斷，之后可熔體用電極14a、 14b之間的可熔體12a熔斷，通電停止。另夕卜，作為第二實(shí)施例的補(bǔ)充，制作使發(fā)熱電阻13的位移量縮小為 0.05mm的保護(hù)元件，進(jìn)行同樣的通電后，在十個保護(hù)元件中的三 個中，可熔體12b未熔斷。即，從該第二實(shí)施例中可確認(rèn)設(shè)置從 各可熔體12a、 12b到發(fā)熱電阻13的距離差是有效的，而且該差越
大效果越大。
(第三實(shí)施例)
第三實(shí)施例是根據(jù)上述方法三設(shè)置各可熔體12a、 12b與可熔 體用電極14a、 14b、 14c的潤濕性差來制作保護(hù)元件的實(shí)施例。即， 在該第三實(shí)施例中，乂于可夂容體用電才及14C的整個表面區(qū)i或以及可義容 體用電極14b中靠近可熔體用電極14c側(cè)的一半表面區(qū)域進(jìn)行鍍 金，從而制作保護(hù)元件。其他結(jié)構(gòu)與比較例相同。
制作十個這樣的保護(hù)元件，只從可熔體用電極14a側(cè)通電，觀 察可熔體12a、 12b是否熔斷。其結(jié)果，在所評價的十個保護(hù)元件 上，均是可熔體用電極14b、 14c之間的可熔體12b先熔斷，之后 可熔體用電極14a、 14b之間的可熔體12a熔斷，通電停止。即， 乂人該第三實(shí)施例中可確i人i殳置各可纟容體12a、 12b與可纟容體用電 極14a、 14b、 14c的潤濕性差是有效的。
(第四實(shí)施例)
第四實(shí)施例是才艮據(jù)上述方法四設(shè)置各可熔體12a、 12b或發(fā)熱 電阻13的4妄近部位的熱性能差來制作保護(hù)元件的實(shí)施例。即，在 該第四實(shí)施例中，將寬0.5mmx長0.5mmx厚0.5mm的銅塊焊4易連
接在可熔體用電極14a附近，從而制作保護(hù)元件。其他結(jié)構(gòu)與比較
例沖目同。制作十個這樣的保護(hù)元件，只從可熔體電極14a側(cè)通電，觀察 可熔體12a、 12b是否熔斷。其結(jié)果，在所評〗介的十個保護(hù)元件上， 均是可熔體用電極14b、 14c之間的可熔體12b先熔斷，之后可熔 體用電才及14a、 14b之間的可丈容體12a熔斷，通電4f止。即，乂人該 第四實(shí)施例中可確認(rèn)設(shè)置各可熔體12a、 12b或發(fā)熱電阻13的接 近部位的熱性能差是有效的。
(第五實(shí)施例)
第五實(shí)施例是按照上述方法五設(shè)置各可熔體12a、 12b的熔點(diǎn) 差來制作保護(hù)元件的實(shí)施例。即，在第五實(shí)施例中，制作將可熔體 用電極14b、14c之間的可熔體12b換成SnAg合金(Sn:Ag-96.5:3.5、 液相點(diǎn)221。C)的保護(hù)元件。其他結(jié)構(gòu)與比較例相同。
制作十個這樣的保護(hù)元件，只從可熔體電極14a側(cè)通電，觀察 可熔體12a、 12b是否熔斷。其結(jié)果，在所評〗介的十個保護(hù)元件中， 均是可熔體用電極14b、 14c之間的可熔體12b先熔斷，之后可熔 體用電極14a、 14b之間的可熔體12a熔斷，通電4亭止。即，從該 第五實(shí)施例中可確認(rèn)設(shè)置各可熔體12a、 12b的熔點(diǎn)差是有效的。
(第六實(shí)施例)
第六實(shí)施例是按照上述方法六設(shè)置多個發(fā)熱電阻，并設(shè)置各發(fā) 熱電阻的發(fā)熱量差來制作4呆護(hù)元件的實(shí)施例。即，如圖4所示，在 第六實(shí)施例中，將阻值不同的兩個發(fā)熱電阻13a、 13b串聯(lián):i殳置在 可熔體用電才及14a、 14b之間和可義容體用電才及14b、 14c之間，乂人而 制作保護(hù)元件。i殳置在靠近可熔體12a的位置處的發(fā)熱電阻13a的 阻值為2Q,設(shè)置在靠近可熔體12b的位置處的發(fā)熱電阻13b的阻 值為3Q。其他結(jié)構(gòu)與比較例相同。
18制作十個這樣的保護(hù)元件，只從可熔體用電極14a側(cè)以1A的 恒定電流通電，觀察可熔體12a、 12b是否熔斷。其結(jié)果，在所評 價的十個保護(hù)元件中，均是可熔體用電極14b、 14c之間的可熔體 12b先熔斷，之后可熔體用電極14a、 14b之間的可熔體12a熔斷，
通電停止。另外，作為第六實(shí)施例的補(bǔ)充，制作將可熔體用電極14a、 14b之間的發(fā)熱電阻13a的阻值增力口到2.5Q的保護(hù)元件，進(jìn)行同樣 的通電后，在十個保護(hù)元件中的一個保護(hù)元件中，可熔體12b未熔 斷。即，/人該第六實(shí)施例中可確^人i殳置多個發(fā)熱量不同的發(fā)熱電 阻是有步文的，而且發(fā)熱量的差越大凌文果越大。
權(quán)利要求
1.一種保護(hù)元件，多個可熔體設(shè)置在作為通電路徑的輸入的多個電極之間，利用通電后的發(fā)熱體的發(fā)熱使所述可熔體熔斷來切斷電流，其特征在于，所述保護(hù)元件構(gòu)成為在從連接有所述多個可熔體中的指定可熔體的指定通電路徑通電了的情況下，控制所述多個可熔體的熔斷時間，以使其他可熔體比所述指定可熔體先熔斷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)元件，其特征在于，連接有所述指定可熔體的指定電極是所述多個電極中作為必須通電的通電蹈^圣的lt入的電才及。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)元件，其特征在于，所述多個可熔體的物理形狀存在差異，以-使所述指定可熔體的纟容斷時間長于其4也可纟容體的纟容斷時間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的保護(hù)元件，其特征在于，所述指定可熔體的剖面積大于其他可熔體的剖面積。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)元件，其特征在于，所述多個可熔體中的各個可熔體到所述發(fā)熱體的距離存在差異，以使所述指定可熔體的熔斷時間長于其他可熔體的熔斷時間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的保護(hù)元件，其特征在于，所述指定可熔體i史置成^人所述指定可熔體到所述發(fā)熱體的距離長于從其他可熔體到所述發(fā)熱體的距離。
7. 才艮才居斗又利要求1或2所述的寸呆護(hù)元1'牛，其凈爭4正在于，所述多個可熔體中的各個可熔體與所述多個電4及中的各 個電4及的潤濕性存在差異，以z使所述指定可熔體的熔斷時間長 于其4也可夂容體的纟容斷時間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的保護(hù)元件，其特征在于，調(diào)整所述多個可熔體或所述多個電^l的金屬成分、或調(diào) 整所述多個可熔體和所述多個電^ l雙方的金屬成分，以^使所述 指定可熔體與所述指定可熔體在熔融時所要流入的指定電^L入的其他電極的潤濕性。
9. 4艮據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)元件，其特征在于，位的熱性能存在差異，以使所述指定可熔體的熔斷時間長于其 4也可夂容體的*容斷時間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的保護(hù)元件，其特征在于，所述熱性能是4妄近所述多個可熔體中的各個可熔體或所 述發(fā)熱體的部位的熱容量、熱傳導(dǎo)性或散熱性。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)元件，其特征在于，所述多個可熔體中的各個可熔體的熔點(diǎn)存在差異，以^f吏
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的保護(hù)元件，其特征在于，所述指定可熔體的熔點(diǎn)高于其他可熔體的熔點(diǎn)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)元件，其特征在于，所述發(fā)熱體設(shè)置有多個，所述多個發(fā)熱體中的各個發(fā)熱體的發(fā)熱量存在差異。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的保護(hù)元件，其特征在于，設(shè)置在靠近所述指定可熔體的位置處的指定發(fā)熱電阻的 電阻值小于i殳置在靠近其他可熔體的位置處的其4也發(fā)熱電阻 的電阻^直。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的保護(hù)元件，其特征在于，所述指定可纟容體與所述電池纟且的電;也側(cè)連4妄。
全文摘要
本發(fā)明提供了即使在只從指定的通電路徑進(jìn)行通電的情況下，也能在確實(shí)熔斷所有的可熔體后使發(fā)熱電阻停止發(fā)熱的保護(hù)元件。保護(hù)元件構(gòu)成為能在從連接有多個可熔體(12a、12b)中的指定可熔體的指定通電路徑通電了的情況下，控制這些多個可熔體(12a、12b)的熔斷時間，以使其他可熔體比指定可熔體先熔斷。
文檔編號H01H37/76GK101689439SQ200880020660
公開日2010年3月31日 申請日期2008年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日
發(fā)明者古內(nèi)裕治, 梶谷太一郎, 淺田隆廣, 荒木利顯 申請人:索尼化學(xué)&信息部件株式會社