本發(fā)明涉及保護(hù)元件以及在電路基板上安裝有保護(hù)元件的安裝體，該保護(hù)元件安裝于電流路徑上，伴隨發(fā)熱體的發(fā)熱使可熔導(dǎo)體熔斷，由此將該電流路徑切斷。

本申請(qǐng)以2014年9月12日在日本提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)?zhí)柼卦?014-186881為基礎(chǔ)要求優(yōu)先權(quán)，通過參照該申請(qǐng)而援用到本申請(qǐng)中。

背景技術(shù)：

能充電后反復(fù)利用的二次電池大多被加工為電池組而提供給用戶。特別是在重量能量密度高的鋰離子二次電池中，為了確保用戶和電子設(shè)備的安全，一般在電池組中內(nèi)置過充電保護(hù)、過放電保護(hù)等幾個(gè)保護(hù)電路，其具有在規(guī)定的情況下將電池組的輸出切斷的功能。

在這種保護(hù)電路中，使用內(nèi)置于電池組的FET開關(guān)進(jìn)行輸出的導(dǎo)通/斷開，由此進(jìn)行電池組的過充電保護(hù)或者過放電保護(hù)動(dòng)作。但是，在FET開關(guān)由于某原因而短路破壞的情況下，在被施加雷電突波等而瞬間有大電流流過的情況下，或者在輸出電壓由于電池單元的壽命而異常降低、或者反之輸出過大異常電流的情況下，也必須保護(hù)電池組、電子設(shè)備避免發(fā)生火災(zāi)等事故。因此，為了在這樣的可假設(shè)的任何異常狀態(tài)下，將電池單元的輸出安全切斷，可使用由具有根據(jù)來(lái)自外部的信號(hào)將電流路徑切斷的功能的保護(hù)元件構(gòu)成的保護(hù)元件。

作為這樣的面向鋰離子二次電池等的保護(hù)電路的保護(hù)元件，如專利文獻(xiàn)1記載的那樣，一般使用在保護(hù)元件內(nèi)部具有發(fā)熱體，通過該發(fā)熱體將電流路徑上的可熔導(dǎo)體熔斷的結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)，圖26(A)(B)中顯示保護(hù)元件100。保護(hù)元件100包括：絕緣基板101；發(fā)熱體103，其層疊于絕緣基板101，由玻璃等絕緣構(gòu)件102覆蓋；一對(duì)電極104a、104b，其形成于絕緣基板101的兩端；發(fā)熱體引出電極105，其以與發(fā)熱體103重疊的方式層疊于絕緣構(gòu)件101上；以及可熔導(dǎo)體106，其兩端分別與一對(duì)電極104a、104b連接，中央部與發(fā)熱體引出電極105連接。

發(fā)熱體引出電極105的一端與第1發(fā)熱體電極107連接。另外，發(fā)熱體103的另一端與第2發(fā)熱體電極108連接。此外，保護(hù)元件100為了防止可熔導(dǎo)體106的氧化，在可熔導(dǎo)體106上的大致整個(gè)面涂敷有助焊劑111。另外，保護(hù)元件100為了保護(hù)內(nèi)部，也可以將蓋構(gòu)件載置于絕緣基板101上。

在這樣的保護(hù)元件100中，形成于絕緣基板101的表面的一對(duì)電極104a、104b經(jīng)由形成于絕緣基板的側(cè)面的導(dǎo)電通孔109，與形成于絕緣基板101的背面的外部連接電極110電連接。并且，通過在面向鋰離子二次電池等的保護(hù)電路的基板上連接外部連接電極110，由此保護(hù)元件100構(gòu)成該保護(hù)電路的電流路徑的一部分。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010-003665號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

但是，近年來(lái)，使用電池和電動(dòng)機(jī)的HEV(Hybrid Electric Vehicle：油電混合動(dòng)力車)或EV(Electric Vehicle：電動(dòng)車)迅速普及。作為HEV或EV的動(dòng)力源，從能量密度和輸出特性出發(fā)，變得使用鋰離子二次電池。另外，鋰離子二次電池也開始運(yùn)用于電動(dòng)工具、電動(dòng)輔助自行車、航空器等中。在這種用途中，需要高電壓、大電流。因此，也開發(fā)出能承受高電壓、大電流的專用單元，但是由于制造成本上的問題，在大多情況下通過將多個(gè)電池單元串聯(lián)、并聯(lián)連接，使用通用單元以確保必需的電壓、電流。

在這樣的鋰離子二次電池等的大電流用途中，保護(hù)元件也要求額定電流的進(jìn)一步提高。即，在鋰離子二次電池等高電壓化、大電流化的反面，搭載于保護(hù)電路的保護(hù)元件不具備與該高電壓化、高電流化對(duì)應(yīng)的額定的情況下，有可能在通常的使用狀態(tài)下電流路徑上的可熔導(dǎo)體熔斷，或者有可能由于保護(hù)元件的發(fā)熱導(dǎo)致連接不良或?qū)χ苓叺脑葞?lái)不良影響。

并且，在保護(hù)元件100中，通過可熔導(dǎo)體連接的一對(duì)電極104a、104b間的導(dǎo)通電阻也能充分降低到能應(yīng)對(duì)額定電流提高的程度(例如不足1mΩ)。

但是，在將外部連接電極110設(shè)置于絕緣基板101的背面、將一對(duì)電極104a、104b和該外部連接電極110通過導(dǎo)電通孔109連接的保護(hù)元件100中，一對(duì)電極104a、104b各自與外部連接電極110之間的導(dǎo)通電阻高，例如僅單側(cè)的通孔109就為0.5～1.0mΩ以上，即使在導(dǎo)電通孔內(nèi)填充導(dǎo)體，降低絕緣基板側(cè)的導(dǎo)通電阻也有極限。

另外，例如在UL等安全標(biāo)準(zhǔn)中，作為定義保險(xiǎn)絲的額定電流的指標(biāo)，規(guī)定了器件表面或端子的溫度上升，通過通電將通孔加熱，由此端子或器件表面的溫度也上升，因此，不得不以滿足包含通孔的發(fā)熱量部分在內(nèi)的安全標(biāo)準(zhǔn)的方式設(shè)定額定電流，成為阻礙高額定化的原因。

進(jìn)一步，伴隨電子設(shè)備的小型化、高額定電流化，變得尋求小型且高額定電流的保護(hù)元件。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種能與鋰離子二次電池等的高電壓化、大電流化以及電子設(shè)備的小型化、高額定化對(duì)應(yīng)而提高額定電流的小型的保護(hù)元件以及在電路基板上安裝有保護(hù)元件的安裝體。

用于解決課題的手段

為了解決上述問題，本發(fā)明涉及的保護(hù)元件包括：絕緣基板；發(fā)熱體，其配置于上述絕緣基板；發(fā)熱體引出電極，其與上述發(fā)熱體電連接；以及可熔導(dǎo)體，其具有與外部電路連接的一對(duì)端子部，且通過上述一對(duì)端子部之間熔斷而將上述外部電路的電流路徑切斷。

另外，本發(fā)明涉及的安裝體在電路基板上安裝有保護(hù)元件，其中，上述保護(hù)元件包括：絕緣基板；發(fā)熱體，其配置于上述絕緣基板；發(fā)熱體引出電極，其與上述發(fā)熱體電連接；以及可熔導(dǎo)體，其具有與外部電路連接的一對(duì)端子部，且通過上述一對(duì)端子部之間熔斷而將上述外部電路的電流路徑切斷。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，并不是在絕緣基板中設(shè)置通孔而將可熔導(dǎo)體的通電路徑引出到外部電路，而是在可熔導(dǎo)體上形成有成為與外部電路連接的連接端子的端子部，因此外部電路與可熔導(dǎo)體之間的導(dǎo)通電阻取決于可熔導(dǎo)體本身的電阻值，而不被絕緣基板側(cè)的構(gòu)成左右。因此，根據(jù)本發(fā)明，能使元件整體的通電路徑低電阻化，能容易實(shí)現(xiàn)額定電流的提高。

附圖說(shuō)明

圖1(A)是顯示保護(hù)元件的上表面?zhèn)鹊耐庥^立體圖，圖1(B)是顯示保護(hù)元件的底面?zhèn)鹊耐庥^立體圖。

圖2(A)是顯示保護(hù)元件的省略了蓋構(gòu)件的俯視圖，圖2(B)是圖2(A)所示的保護(hù)元件的A-A’剖視圖。

圖3(A)是顯示省略了蓋構(gòu)件的可熔導(dǎo)體熔斷后的保護(hù)元件的俯視圖、圖3(B)是圖3(A)所示的保護(hù)元件的A-A’剖視圖。

圖4是顯示保護(hù)元件的制造工序的立體圖，(A)顯示絕緣基板，(B)顯示在絕緣基板上嵌合有可熔導(dǎo)體的狀態(tài)，(C)顯示在可熔導(dǎo)體上設(shè)有助焊劑的狀態(tài)，(D)顯示設(shè)有蓋構(gòu)件的狀態(tài)。

圖5是顯示連接有保護(hù)元件的電池組的電路構(gòu)成例的圖。

圖6是顯示保護(hù)元件的電路構(gòu)成的圖，(A)顯示可熔導(dǎo)體熔斷前，(B)顯示可熔導(dǎo)體熔斷后。

圖7是顯示適用本發(fā)明的保護(hù)元件的變形例的俯視圖。

圖8(A)是顯示省略了蓋構(gòu)件的包括設(shè)有多個(gè)熔斷部的可熔導(dǎo)體的保護(hù)元件的俯視圖，圖8(B)是圖8(A)所示的保護(hù)元件的A-A’剖視圖。

圖9是用于說(shuō)明包括多個(gè)熔斷部的可熔導(dǎo)體的制造工序的俯視圖，(A)顯示用端子部一體地支撐熔斷部的兩側(cè)，(B)顯示用端子部一體地支撐熔斷部的單側(cè)。

圖10是顯示包括設(shè)有多個(gè)熔斷部的可熔導(dǎo)體的保護(hù)元件的制造工序的立體圖，(A)顯示絕緣基板，(B)顯示在絕緣基板上嵌合有可熔導(dǎo)體的狀態(tài)，(C)顯示在可熔導(dǎo)體上設(shè)有助焊劑的狀態(tài)，(D)顯示設(shè)有蓋構(gòu)件的狀態(tài)。

圖11(A)是顯示省略了蓋構(gòu)件的包括多個(gè)可熔導(dǎo)體的保護(hù)元件的俯視圖，圖11(B)是圖11(A)所示的保護(hù)元件的A-A’剖視圖。

圖12(A)是顯示使端子部向絕緣基板的表面?zhèn)韧怀龅谋Ｗo(hù)元件的上表面?zhèn)鹊耐庥^立體圖，圖12(B)是顯示保護(hù)元件的底面?zhèn)鹊耐庥^立體圖。

圖13(A)是省略蓋構(gòu)件而顯示包括設(shè)有多個(gè)熔斷部的可熔導(dǎo)體、且使端子部向絕緣基板的表面?zhèn)韧怀龅谋Ｗo(hù)元件的俯視圖，圖13(B)是圖13(A)所示的保護(hù)元件的A-A’剖視圖。

圖14是顯示包括設(shè)有多個(gè)熔斷部的可熔導(dǎo)體、且使端子部向絕緣基板的表面?zhèn)韧怀龅谋Ｗo(hù)元件的制造工序的立體圖，(A)顯示絕緣基板，(B)顯示在絕緣基板上連接有可熔導(dǎo)體和外部連接端子的狀態(tài)，(C)顯示在可熔導(dǎo)體上設(shè)有助焊劑的狀態(tài)，(D)顯示設(shè)有蓋構(gòu)件的狀態(tài)。

圖15是顯示將發(fā)熱體設(shè)于絕緣基板的背面?zhèn)鹊谋Ｗo(hù)元件的剖視圖，(A)顯示使端子部向絕緣基板的背面?zhèn)韧怀龅谋Ｗo(hù)元件，(B)顯示使端子部向絕緣基板的表面?zhèn)韧怀龅谋Ｗo(hù)元件。

圖16是顯示將發(fā)熱體設(shè)置于絕緣基板的內(nèi)部的保護(hù)元件的剖視圖，(A)顯示使端子部向絕緣基板的背面?zhèn)韧怀龅谋Ｗo(hù)元件，(B)顯示使端子部向絕緣基板的表面?zhèn)韧怀龅谋Ｗo(hù)元件。

圖17是顯示在絕緣基板的表面上使發(fā)熱體和可熔導(dǎo)體相鄰的保護(hù)元件的圖，(A)是顯示省略了蓋構(gòu)件的俯視圖，(B)是(A)所示的保護(hù)元件的A-A’剖視圖。

圖18是顯示具有高熔點(diǎn)金屬層和低熔點(diǎn)金屬層且包括被覆結(jié)構(gòu)的可熔導(dǎo)體的立體圖，(A)顯示將低熔點(diǎn)金屬層作為內(nèi)層且用高熔點(diǎn)金屬層被覆的結(jié)構(gòu)，(B)顯示將高熔點(diǎn)金屬層作為內(nèi)層且用低熔點(diǎn)金屬層被覆的結(jié)構(gòu)。

圖19是顯示包括高熔點(diǎn)金屬層和低熔點(diǎn)金屬層的層疊結(jié)構(gòu)的可熔導(dǎo)體的立體圖，(A)顯示上下雙層結(jié)構(gòu)，(B)顯示內(nèi)層和外層的3層結(jié)構(gòu)。

圖20是顯示包括高熔點(diǎn)金屬層和低熔點(diǎn)金屬層的多層結(jié)構(gòu)的可熔導(dǎo)體的剖視圖。

圖21是顯示在高熔點(diǎn)金屬層形成有線狀的開口部且低熔點(diǎn)金屬層露出的可熔導(dǎo)體的俯視圖，(A)是沿著長(zhǎng)度方向形成有開口部的圖，(B)是沿著寬度方向形成有開口部的圖。

圖22是顯示在高熔點(diǎn)金屬層形成有圓形的開口部且低熔點(diǎn)金屬層露出的可熔導(dǎo)體的俯視圖。

圖23是顯示在高熔點(diǎn)金屬層形成有圓形的開口部且在內(nèi)部填充有低熔點(diǎn)金屬的可熔導(dǎo)體的俯視圖。

圖24是顯示被高熔點(diǎn)金屬包圍的低熔點(diǎn)金屬露出的可熔導(dǎo)體的立體圖。

圖25是顯示連接有圖24所示的可熔導(dǎo)體的保護(hù)元件的圖，(A)是省略蓋構(gòu)件而顯示的俯視圖，(B)是(A)所示的保護(hù)元件的A-A’剖視圖。

圖26是顯示省略了蓋構(gòu)件的現(xiàn)有的保護(hù)元件的圖，(A)是俯視圖，(B)是(A)的A-A’剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下，一邊參照附圖一邊對(duì)適用本發(fā)明的保護(hù)元件以及安裝體進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。此外，本發(fā)明并不僅僅限定于以下的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)當(dāng)然可以進(jìn)行各種變更。另外，附圖只是示意性的，各尺寸的比率等有時(shí)有與實(shí)際不同的情況。具體的尺寸等應(yīng)參照以下說(shuō)明加以判斷。另外，附圖相互間當(dāng)然也包含相互的尺寸的關(guān)系、比率不同的部分。

[保護(hù)元件的構(gòu)成]

圖1、圖2顯示適用本發(fā)明的保護(hù)元件1。圖1(A)是顯示保護(hù)元件1的上表面?zhèn)鹊耐庥^立體圖，圖1(B)是顯示保護(hù)元件1的底面?zhèn)鹊耐庥^立體圖。圖2(A)是顯示省略了蓋構(gòu)件的保護(hù)元件1的俯視圖，圖2(B)是圖2(A)所示的A-A’剖視圖。另外，圖3是顯示省略了蓋構(gòu)件的可熔導(dǎo)體熔斷后的保護(hù)元件1的俯視圖，圖3(B)是圖3(A)所示的A-A’剖視圖。保護(hù)元件1包括：絕緣基板10；發(fā)熱體11，其層疊于絕緣基板10的表面10a，由絕緣構(gòu)件12覆蓋；發(fā)熱體引出電極13，其以與發(fā)熱體11重疊的方式層疊于絕緣構(gòu)件12上；可熔導(dǎo)體15，其嵌合于絕緣基板10的相對(duì)的一對(duì)側(cè)緣，中央部與發(fā)熱體引出電極13連接；以及蓋構(gòu)件19，其覆蓋設(shè)置有可熔導(dǎo)體15的絕緣基板10的表面10a。

保護(hù)元件1可實(shí)現(xiàn)小型且高額定電流的保護(hù)元件，例如，作為絕緣基板10的尺寸雖然小型至一邊長(zhǎng)為3～6mm程度，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)元件整體的電阻值為0.5～1mΩ、額定高達(dá)30～60A的高額定。此外，本發(fā)明當(dāng)然能適用于包括所有的尺寸、電阻值以及額定電流的保護(hù)元件。

絕緣基板10例如形成為方形，由氧化鋁、玻璃陶瓷、莫來(lái)石、氧化鋯等具有絕緣性的構(gòu)件形成。除此之外，也可以使用玻璃環(huán)氧基板、酚醛基板等印刷配線基板中使用的材料，但是需要注意可熔導(dǎo)體15的熔斷時(shí)的溫度。

發(fā)熱體11是在通電時(shí)發(fā)熱的具有導(dǎo)電性的構(gòu)件，例如由鎳鉻合金、W、Mo、Ru等或者包含這些的材料制成。通過將這些合金或者組合物、化合物的粉狀體與樹脂粘結(jié)劑等混合形成膏狀，使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)將膏狀物在層疊于絕緣基板10的絕緣構(gòu)件12上形成圖案，并進(jìn)行煅燒等，由此能形成發(fā)熱體11。

另外，發(fā)熱體11由絕緣構(gòu)件12被覆，隔著絕緣構(gòu)件12與發(fā)熱體引出電極13以及和發(fā)熱體引出電極13連接的可熔導(dǎo)體15相對(duì)。絕緣構(gòu)件12是為了實(shí)現(xiàn)發(fā)熱體11的保護(hù)和絕緣，并且將發(fā)熱體11的熱有效地傳導(dǎo)到可熔導(dǎo)體15而設(shè)置的，例如由玻璃層構(gòu)成。保護(hù)元件1的發(fā)熱體11形成在層疊于絕緣基板10的表面10a上的絕緣構(gòu)件12上，并且由絕緣構(gòu)件12被覆，由此能將發(fā)熱體11的熱有效地傳導(dǎo)到可熔導(dǎo)體15。此外，保護(hù)元件1也可以在絕緣基板10的表面10a層疊發(fā)熱體11，并由絕緣構(gòu)件12被覆發(fā)熱體11的表面。

另外，發(fā)熱體11的一端與發(fā)熱體引出電極13連接，另一端與發(fā)熱體電極16連接。發(fā)熱體引出電極13具有：下層部13a，其形成于絕緣基板10的表面10a上，并且與發(fā)熱體11連接；以及上層部13b，其與發(fā)熱體11相對(duì)地層疊于絕緣構(gòu)件12上，并且與可熔導(dǎo)體15連接。由此，發(fā)熱體11經(jīng)由發(fā)熱體引出電極13與可熔導(dǎo)體15電連接。此外，發(fā)熱體引出電極13隔著絕緣構(gòu)件12與發(fā)熱體11相對(duì)配置，由此能使可熔導(dǎo)體15熔融，并且能容易地使熔融導(dǎo)體凝結(jié)。

另外，發(fā)熱體電極16形成在絕緣基板10的表面10a上，經(jīng)由形成有導(dǎo)電層的通孔17與在絕緣基板10的背面10b所形成的外部連接端子18相連。

這些發(fā)熱體引出電極13和發(fā)熱體電極16例如由Ag、Cu等的導(dǎo)電圖案形成，作為抗氧化對(duì)策，適當(dāng)?shù)卦诒砻嫘纬捎蠳i/Au鍍層、Ni/Pd鍍層、Ni/Pd/Au鍍層等保護(hù)膜。

并且，保護(hù)元件1形成有直至發(fā)熱體電極16、發(fā)熱體11、發(fā)熱體引出電極13以及可熔導(dǎo)體15的通往發(fā)熱體11的通電路徑。另外，保護(hù)元件1的發(fā)熱體電極16經(jīng)由外部連接端子18與對(duì)發(fā)熱體11通電的外部電路連接，通過該外部電路控制橫跨發(fā)熱體電極16和可熔導(dǎo)體15的通電。

另外，保護(hù)元件1中，通過可熔導(dǎo)體15與發(fā)熱體引出電極13連接，由此構(gòu)成通往發(fā)熱體11的通電路徑的一部分。因此，保護(hù)元件1當(dāng)可熔導(dǎo)體15熔融而切斷與外部電路的連接時(shí)，也切斷通往發(fā)熱體11的通電路徑，因此能使發(fā)熱停止。

[可熔導(dǎo)體]

與絕緣基板10的相對(duì)的一對(duì)側(cè)緣嵌合并且中央部與發(fā)熱體引出電極13連接的可熔導(dǎo)體15具有與外部電路連接的一對(duì)端子部20，如圖3所示，與發(fā)熱體引出電極13連接的中央部熔解，發(fā)熱體引出電極13與端子部20之間熔斷，由此將外部電路的電流路徑切斷。

可熔導(dǎo)體15形成為板狀，在兩端部設(shè)置與外部電路連接的端子部20。可熔導(dǎo)體15通過端子部20與安裝有保護(hù)元件1的電路基板的焊盤部連接，由此構(gòu)成該電路基板的電流路徑的一部分，通過熔斷而切斷電流路徑。

可熔導(dǎo)體15的中央部通過連接用焊料等接合材料與發(fā)熱體引出電極13電連接、機(jī)械連接。另外，可熔導(dǎo)體15通過兩端部沿著絕緣基板10的側(cè)面彎曲，由此與絕緣基板10嵌合，并且端子部20朝向絕緣基板10的背面10b側(cè)。由此，保護(hù)元件1將絕緣基板10的背面10b設(shè)為向外部的電路基板安裝的安裝面，可熔導(dǎo)體15的一對(duì)端子部20和經(jīng)由通孔17與發(fā)熱體電極16連接的上述外部連接端子18通過與電路基板的焊盤部連接而組裝到外部電路中。

保護(hù)元件1在可熔導(dǎo)體15上設(shè)置成為與外部電路連接的連接端子的端子部20，因此能實(shí)現(xiàn)額定電流的提高。即，如上所述，在絕緣基板上設(shè)置將可熔導(dǎo)體的通電路徑向外部電路引出的表面電極、背面電極以及連接表面背面電極的通孔的構(gòu)成中，由于通孔、缺口的孔徑或孔數(shù)量的限制或?qū)щ姾齽┑碾娮杪驶蚰ず竦南拗疲瑥亩兊秒y以實(shí)現(xiàn)可熔導(dǎo)體的電阻值以下的電阻值，難以使電流高額定化。另外，如果為了使設(shè)置于絕緣基板上的可熔導(dǎo)體的通電路徑的電阻降低而實(shí)現(xiàn)大面積化時(shí)，則保護(hù)元件整體會(huì)大型化。

另一方面，保護(hù)元件1并不是在絕緣基板10上設(shè)置通孔等而將可熔導(dǎo)體15的通電路徑引出到外部電路，而是在可熔導(dǎo)體15上形成有成為與外部電路連接的連接端子的端子部20，因此外部電路與可熔導(dǎo)體15之間的導(dǎo)通電阻取決于可熔導(dǎo)體15本身的電阻值，而不被絕緣基板10側(cè)的構(gòu)成左右。因此，根據(jù)保護(hù)元件1，能使元件整體的通電路徑低電阻化，能容易地實(shí)現(xiàn)額定電流的提高。另外，根據(jù)保護(hù)元件1，不必在絕緣基板10上設(shè)置可熔導(dǎo)體15的通電路徑，能實(shí)現(xiàn)元件整體的小型化。

設(shè)置有端子部20的可熔導(dǎo)體15例如能通過將板狀的可熔導(dǎo)體15的兩端部折彎來(lái)制造。此外，保護(hù)元件1經(jīng)由端子部20連接可熔導(dǎo)體15和外部電路，因此也可以不在絕緣基板10上另外設(shè)置用于與外部電路連接的電極。

[嵌合凹部]

另外，絕緣基板10在嵌合可熔導(dǎo)體15的端子部20的一對(duì)側(cè)緣部形成嵌合凹部21。保護(hù)元件1通過在絕緣基板10上設(shè)置嵌合凹部21，由此對(duì)電路基板的安裝面積也不會(huì)擴(kuò)大，另外，能將可熔導(dǎo)體15的嵌合位置固定。進(jìn)一步，通過設(shè)置嵌合凹部21，從而在保護(hù)元件1的制造工藝中能將絕緣基板10對(duì)應(yīng)設(shè)為帶多面的基板，也能有助于提高生產(chǎn)率和減少加工成本。

[可熔導(dǎo)體的層構(gòu)成]

在此，保護(hù)元件1組裝到外部電路的電流路徑上，需要實(shí)現(xiàn)額定電流的提高，并且在緊急時(shí)等通過發(fā)熱體11的發(fā)熱迅速地使可熔導(dǎo)體15熔斷，從而將外部電路的電流路徑切斷。因此，可熔導(dǎo)體15為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)通過低電阻化來(lái)提高額定電流、以及通過發(fā)熱體11的發(fā)熱來(lái)縮短熔斷時(shí)間，優(yōu)選含有低熔點(diǎn)金屬層和高熔點(diǎn)金屬層。

作為高熔點(diǎn)金屬是Ag、Cu或者以這些為主要成分的合金等，優(yōu)選具有在利用回焊爐進(jìn)行基板安裝的情況下也不熔融的高熔點(diǎn)。作為低熔點(diǎn)金屬，優(yōu)選使用焊料或以Sn為主要成分的無(wú)鉛焊料等。低熔點(diǎn)金屬的熔點(diǎn)不必高于回焊爐的溫度，也可以在200℃左右熔融。

通過含有高熔點(diǎn)金屬和低熔點(diǎn)金屬，在利用回焊安裝等將保護(hù)元件1安裝于電路基板的情況下，即使安裝溫度超過低熔點(diǎn)金屬的熔融溫度而使低熔點(diǎn)金屬熔融，也能抑制高熔點(diǎn)金屬向低熔點(diǎn)金屬的外部流出，能維持可熔導(dǎo)體15的形狀且防止額定電流或熔斷時(shí)間的變動(dòng)。另外，在熔融時(shí)，通過低熔點(diǎn)金屬熔融而熔蝕(焊料侵蝕)高熔點(diǎn)金屬，從而能在高熔點(diǎn)金屬的熔點(diǎn)以下的溫度迅速地熔融。此外，如后所述，能利用各種各樣的構(gòu)成來(lái)形成可熔導(dǎo)體15。

另外，可熔導(dǎo)體15通過在成為內(nèi)層的低熔點(diǎn)金屬層層疊高熔點(diǎn)金屬層而構(gòu)成，由此與現(xiàn)有的使用鉛系高熔點(diǎn)焊料的可熔導(dǎo)體相比，電阻率降低到一半以下，結(jié)果能增大額定電流。

另外，通過將可熔導(dǎo)體15設(shè)為由高熔點(diǎn)金屬被覆低熔點(diǎn)金屬的構(gòu)成，從而即使在設(shè)置端子部20且經(jīng)由安裝用焊料與電路基板的情況下也能抑制基于該安裝用焊料的熔融。例如，在經(jīng)由無(wú)鉛焊料安裝鉛等可熔導(dǎo)體的情況下，可熔導(dǎo)體通過構(gòu)成無(wú)鉛焊料的錫而在250℃左右的回焊溫度下容易地熔融，從而可熔導(dǎo)體會(huì)熔斷。在這方面，可熔導(dǎo)體15因?yàn)橛筛呷埸c(diǎn)金屬被覆低熔點(diǎn)金屬，因此即使在暴露于回焊溫度的情況下，也能抑制基于安裝用焊料的熔融，從而能防止熔斷或變形。

進(jìn)一步，可熔導(dǎo)體15能提高對(duì)突波的耐性(耐脈沖性)，該突波會(huì)將異常高的電壓瞬間施加到組裝有保護(hù)元件1的電氣系統(tǒng)。即，可熔導(dǎo)體15不得在例如100A的電流流動(dòng)數(shù)毫秒的情況下熔斷。在這方面，由于在極短時(shí)間內(nèi)流動(dòng)的大電流在導(dǎo)體的表層流動(dòng)(表皮效果)，因此可熔導(dǎo)體15通過設(shè)置電阻值低的Ag鍍層等高熔點(diǎn)金屬層作為外層，從而容易使通過突波而被施加的電流流動(dòng)，能防止由于自發(fā)熱導(dǎo)致的熔斷。因此，可熔導(dǎo)體15與現(xiàn)有的包含焊料合金的保險(xiǎn)絲相比，能大幅提高針對(duì)突波的耐性。

[散熱電極]

另外，保護(hù)元件1在絕緣基板10的表面10a形成第1散熱電極23。第1散熱電極23在嵌合有可熔導(dǎo)體15的絕緣基板10的一對(duì)側(cè)緣附近形成，通過與可熔導(dǎo)體15連接，能有效地吸收端子部20附近的可熔導(dǎo)體15的熱。第1散熱電極23例如能使用Ag、Cu等電極材料形成，經(jīng)由連接用焊料等連接材料與可熔導(dǎo)體15連接。

通過設(shè)置第1散熱電極23，保護(hù)元件1使可熔導(dǎo)體15的端子部20附近的熱向絕緣基板10側(cè)釋放，使可熔導(dǎo)體15的發(fā)熱區(qū)域集中于與發(fā)熱體引出電極13連接的中央部。由此，可熔導(dǎo)體15的熔斷部位限定于中央部，能迅速地將電流路徑切斷。另外，可熔導(dǎo)體15即使在伴隨渦電流的自發(fā)熱切斷時(shí)伴有電弧放電的情況下，通過限定發(fā)熱部位，從而能防止爆炸性的熔斷和熔融導(dǎo)體的飛濺，也不會(huì)損害絕緣特性。

在該情況下，絕緣基板10用于釋放可熔導(dǎo)體15的熱，可適當(dāng)?shù)厥褂脤?dǎo)熱性良好的陶瓷基板。另外，作為將可熔導(dǎo)體15連接到第1散熱電極23的粘接劑，不管有無(wú)導(dǎo)電性，都優(yōu)選導(dǎo)熱性優(yōu)良的。

第1散熱電極23經(jīng)由通孔24與設(shè)于絕緣基板10的背面10b的第2散熱電極25連接。通孔24利用導(dǎo)熱性優(yōu)良的導(dǎo)電材料等形成導(dǎo)熱層。另外，第2散熱電極25能利用與第1散熱電極23同樣的材料形成。通過設(shè)置與第1散熱電極23相連的通孔24和第2散熱電極25，保護(hù)元件1能進(jìn)一步有效地釋放可熔導(dǎo)體15的熱。此外，第2散熱電極25并不構(gòu)成外部電路的電流路徑，不必與外部電路連接，但是在有效地散熱的基礎(chǔ)上，也可以與可熔導(dǎo)體15的端子部20一起與外部電路連接。

[助焊劑]

另外，可熔導(dǎo)體15為了防止外層的高熔點(diǎn)金屬層或者低熔點(diǎn)金屬層的氧化、除去熔斷時(shí)的氧化物以及提高焊料的流動(dòng)性，如圖2所示，也可以在可熔導(dǎo)體15的整個(gè)表面背面涂敷助焊劑27。通過涂敷助焊劑27，能提高低熔點(diǎn)金屬(例如焊料)的濡濕性，并且能將低熔點(diǎn)金屬熔解的期間的氧化物除去，能利用對(duì)高熔點(diǎn)金屬(例如銀)的侵蝕作用來(lái)提高快速熔斷性。

另外，通過涂敷助焊劑27，即使在最外層的高熔點(diǎn)金屬層的表面形成以Sn為主要成分的無(wú)鉛焊料等防氧化膜的情況下，也能將該防氧化膜的氧化物除去，有效地防止高熔點(diǎn)金屬層的氧化，能維持、提高快速熔斷性。

[蓋構(gòu)件]

另外，保護(hù)元件1在設(shè)置有可熔導(dǎo)體15的絕緣基板10的表面10a上安裝蓋構(gòu)件19，蓋構(gòu)件19保護(hù)內(nèi)部并且防止熔融的可熔導(dǎo)體15飛濺。蓋構(gòu)件19能利用各種工程塑料、陶瓷等具有絕緣性的構(gòu)件來(lái)形成。蓋構(gòu)件19形成相對(duì)的一對(duì)側(cè)壁19a，該側(cè)壁19a設(shè)置于絕緣基板10的表面10a上，并且可熔導(dǎo)體15的端子部20從開放的2個(gè)側(cè)面向絕緣基板10的背面10b側(cè)突出。

使絕緣基板10的背面10b側(cè)朝向電路基板來(lái)安裝該保護(hù)元件1。由此，保護(hù)元件1的可熔導(dǎo)體15由蓋構(gòu)件19覆蓋，因此即使在由于發(fā)熱體11發(fā)熱而導(dǎo)致熔斷時(shí)、或者由于渦電流而產(chǎn)生電弧放電的自發(fā)熱切斷時(shí)，也能夠利用蓋構(gòu)件19捕獲熔融金屬，能防止熔融金屬向周圍飛濺。

[保護(hù)元件的制造工序]

保護(hù)元件1通過以下工序制造。搭載有可熔導(dǎo)體15的絕緣基板10如圖4(A)所示，在表面10a形成發(fā)熱體11、絕緣構(gòu)件12、發(fā)熱體引出電極13、發(fā)熱體電極16以及一對(duì)第1散熱電極23。另外，絕緣基板10在背面10b形成經(jīng)由通孔17與發(fā)熱體電極16相連的外部連接端子18。如圖4(B)所示，將可熔導(dǎo)體15的端子部20與在該絕緣基板10的一對(duì)側(cè)緣上所形成的嵌合凹部21嵌合，并經(jīng)由連接用焊料等接合材料將可熔導(dǎo)體15連接到發(fā)熱體引出電極13和第1散熱電極23。由此，可熔導(dǎo)體15的端子部20的前端部向絕緣基板10的背面10b側(cè)突出。

接著，如圖4(C)所示，在可熔導(dǎo)體15上設(shè)置助焊劑27。通過設(shè)置助焊劑27，能防止可熔導(dǎo)體15的氧化、實(shí)現(xiàn)濡濕性的提高，能使可熔導(dǎo)體15迅速地熔斷。另外，通過設(shè)置助焊劑27，能抑制熔融金屬向絕緣基板10的附著，能提高熔斷后的絕緣性。

并且，如圖4(D)所示，通過搭載蓋構(gòu)件19而完成保護(hù)元件1，蓋構(gòu)件19保護(hù)絕緣基板10的表面10a并且防止可熔導(dǎo)體15的熔融導(dǎo)體飛濺。蓋構(gòu)件19形成有相對(duì)的一對(duì)側(cè)壁19a，該側(cè)壁19a設(shè)置于表面10a上，并且可熔導(dǎo)體15的端子部20從開放的2個(gè)側(cè)面向背面10b側(cè)導(dǎo)出。

使絕緣基板10的背面10b側(cè)朝向電路基板來(lái)安裝該保護(hù)元件1。由此，保護(hù)元件1的可熔導(dǎo)體15的兩端子部20和外部連接端子18與形成于電路基板的焊盤部連接。

[保護(hù)元件的使用方法]

如圖5所示，保護(hù)元件1例如組裝到鋰離子二次電池的電池組30內(nèi)的電路中使用。電池組30具有電池堆35，電池堆35例如包括合計(jì)4個(gè)鋰離子二次電池的電池單元31～34。

電池組30包括：電池堆35；充放電控制電路40，其控制電池堆35的充放電；適用本發(fā)明的保護(hù)元件1，其在電池堆35異常時(shí)切斷充電；檢測(cè)電路36，其檢測(cè)各電池單元31～34的電壓；以及電流控制元件37，其根據(jù)檢測(cè)電路36的檢測(cè)結(jié)果控制保護(hù)元件1的動(dòng)作。

電池堆35是需要控制的電池單元31～34串聯(lián)連接而成的，該控制用于保護(hù)電池單元31～34不處于過充電和過放電狀態(tài)，電池堆35經(jīng)由電池組30的正極端子30a、負(fù)極端子30b能裝拆地與充電裝置45連接，由充電裝置45來(lái)施加充電電壓。將由充電裝置45充電的電池組30的正極端子30a、負(fù)極端子30b連接到用電池進(jìn)行動(dòng)作的電子設(shè)備，由此能使該電子設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作。

充放電控制電路40包括：2個(gè)電流控制元件41、42，其與從電池堆35流向充電裝置45的電流路徑串聯(lián)連接；以及控制部43，其控制這些電流控制元件41、42的動(dòng)作。電流控制元件41、42例如由場(chǎng)效應(yīng)晶體管(以下稱為FET。)構(gòu)成，通過控制部43控制柵極電壓，由此控制電池堆35的電流路徑的導(dǎo)通和切斷?？刂撇?3從充電裝置45接受電力供給而進(jìn)行動(dòng)作，控制電流控制元件41、42的動(dòng)作，以使得根據(jù)檢測(cè)電路36的檢測(cè)結(jié)果，在電池堆35過放電或者過充電時(shí)將電流路徑切斷。

保護(hù)元件1例如連接到電池堆35與充放電控制電路40之間的充放電電流路徑上，其動(dòng)作由電流控制元件37控制。

檢測(cè)電路36與各電池單元31～34連接，檢測(cè)各電池單元31～34的電壓值，將各電壓值提供給充放電控制電路40的控制部43。另外，檢測(cè)電路36在任一個(gè)電池單元31～34變?yōu)檫^充電電壓或者過放電電壓時(shí)，輸出對(duì)電流控制元件37進(jìn)行控制的控制信號(hào)。

電流控制元件37例如由FET構(gòu)成，根據(jù)從檢測(cè)電路36輸出的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行控制，使得在電池單元31～34的電壓值變?yōu)槌^規(guī)定的過放電或者過充電狀態(tài)的電壓時(shí)使保護(hù)元件1進(jìn)行動(dòng)作，無(wú)論電流控制元件41、42的開關(guān)動(dòng)作如何，都切斷電池堆35的充放電電流路徑。

在包括如上構(gòu)成的電池組30中，適用本發(fā)明的保護(hù)元件1具有如圖6(A)所示的電路構(gòu)成。即，保護(hù)元件1是包括可熔導(dǎo)體15和發(fā)熱體11的電路構(gòu)成，可熔導(dǎo)體15經(jīng)由發(fā)熱體引出電極13串聯(lián)連接，發(fā)熱體11經(jīng)由可熔導(dǎo)體15的連接點(diǎn)通電后發(fā)熱從而使可熔導(dǎo)體15熔融。另外，在保護(hù)元件1中，例如可熔導(dǎo)體15經(jīng)由端子部20串聯(lián)連接到電池組30的充放電電流路徑上，發(fā)熱體11與電流控制元件37連接?？扇蹖?dǎo)體15的一對(duì)端子部20中，一方與電池堆35的開放端連接，另一方與電池組的正極端子30a側(cè)的開放端連接。另外，發(fā)熱體11經(jīng)由發(fā)熱體引出電極13與可熔導(dǎo)體15連接，由此與電池組30的充放電電流路徑連接，另外，經(jīng)由發(fā)熱體電極16以及外部連接端子18與電流控制元件37連接。

在安裝有這樣的保護(hù)元件1的安裝體即電池組30的電路構(gòu)成中，保護(hù)元件1并不是在絕緣基板10上設(shè)置通孔而將可熔導(dǎo)體15的通電路徑引出到外部電路，而是在可熔導(dǎo)體15上形成成為與外部電路連接的連接端子的端子部20，因此，外部電路與可熔導(dǎo)體15之間的導(dǎo)通電阻取決于可熔導(dǎo)體15本身的電阻值，不被絕緣基板10側(cè)的構(gòu)成左右。因此，根據(jù)保護(hù)元件1，能使元件整體的通電路徑低電阻化，能容易地實(shí)現(xiàn)額定電流的提高。由此，對(duì)于電池組30，保護(hù)元件1作為元件整體可提高額定電流，能應(yīng)對(duì)大電流。

另外，對(duì)于電池組30，當(dāng)保護(hù)元件1的發(fā)熱體11發(fā)熱時(shí)，如圖3所示，可熔導(dǎo)體15熔融，由于其濡濕性被吸引到發(fā)熱體引出電極13上。其結(jié)果是，如圖6(B)所示，保護(hù)元件1由于可熔導(dǎo)體15熔斷，能可靠地將電流路徑切斷。另外，通過可熔導(dǎo)體15熔斷，通往發(fā)熱體11的供電路徑也被切斷，因此發(fā)熱體11的發(fā)熱也停止。

此外，適用本發(fā)明的保護(hù)元件1不限于使用于鋰離子二次電池的電池組的情況，當(dāng)然也能適用于需要根據(jù)電信號(hào)切斷電流路徑的各種各樣的用途。

另外，保護(hù)元件1如圖7所示，也可以不在絕緣基板10上設(shè)置嵌合凹部21，而將可熔導(dǎo)體15與相對(duì)的一對(duì)側(cè)緣嵌合。

[并聯(lián)型/絕緣壁]

另外，適用本發(fā)明的保護(hù)元件如圖8所示，也可以使用在一對(duì)端子部52間并聯(lián)有多個(gè)熔斷部53的可熔導(dǎo)體51。此外，在以下說(shuō)明中，對(duì)與上述的保護(hù)元件1相同的構(gòu)件標(biāo)注相同附圖標(biāo)記并省略其詳情。

圖8所示的保護(hù)元件50包括：絕緣基板10；發(fā)熱體11，其層疊于絕緣基板10的表面10a，由絕緣構(gòu)件12覆蓋；發(fā)熱體引出電極13，其以與發(fā)熱體11重疊的方式層疊于絕緣構(gòu)件12上；可熔導(dǎo)體51，其與絕緣基板10的相對(duì)的一對(duì)側(cè)緣嵌合，中央部與發(fā)熱體引出電極13連接；以及蓋構(gòu)件19，其覆蓋設(shè)置有可熔導(dǎo)體51的絕緣基板10的表面10a。

可熔導(dǎo)體51形成為板狀，在兩端部設(shè)置與外部電路連接的端子部52?？扇蹖?dǎo)體51通過端子部52與安裝有保護(hù)元件50的電路基板的焊盤部連接，由此構(gòu)成該電路基板的電流路徑的一部分，通過熔斷而切斷電流路徑。端子部52通過與設(shè)置于絕緣基板10的側(cè)緣額嵌合凹部21嵌合，由此朝向絕緣基板10的背面10b側(cè)。

另外，可熔導(dǎo)體51在一對(duì)端子部52之間形成多個(gè)熔斷部53。各熔斷部53經(jīng)由連接用焊料等接合構(gòu)件連接到發(fā)熱體引出電極13上。此外，可熔導(dǎo)體51與上述的可熔導(dǎo)體15同樣，優(yōu)選含有低熔點(diǎn)金屬層和高熔點(diǎn)金屬層，另外，如后所述，能利用各種各樣的構(gòu)成來(lái)形成。

以下，以使用并聯(lián)有3個(gè)熔斷部53A～53C的可熔導(dǎo)體51的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。如圖8(A)所示，各熔斷部53A～53C搭載于端子部52之間，由此構(gòu)成可熔導(dǎo)體51的多個(gè)通電路徑。并且，多個(gè)熔斷部53A～53C通過發(fā)熱體11的熱而熔斷，通過所有的熔斷部53A～53C熔斷，從而將端子部52之間的電流路徑切斷。

此外，可熔導(dǎo)體51即使在由于通入超過額定的電流而熔斷時(shí)，各熔斷部53A～53C也依次熔斷，所以在最后剩余的熔斷部53熔斷時(shí)發(fā)生的電弧放電也為小規(guī)模，能防止如下情況：熔融的保險(xiǎn)絲元件大范圍地飛濺，由飛濺的金屬重新形成電流路徑，或者飛濺的金屬附著于端子、周圍的電子部件等。另外，可熔導(dǎo)體51使多個(gè)熔斷部53A～53C各自熔斷，所以各熔斷部53A～53C的熔斷所需的熱能較少即可，能在短時(shí)間內(nèi)切斷。

對(duì)于可熔導(dǎo)體51，通過使多個(gè)熔斷部53中的一個(gè)熔斷部53的一部分或者全部的截面面積小于其他的熔斷部的截面面積，從而也可以相對(duì)地高電阻化。通過相對(duì)地使一個(gè)熔斷部53的高電阻化，從而可熔導(dǎo)體51在通入有超過額定的電流時(shí)，從電阻比較低的熔斷部53開始，通入大量電流而逐步熔斷。然后，電流集中于剩余的該被高電阻化的熔斷部53中，最后伴隨電弧放電而熔斷。因此，可熔導(dǎo)體51能使熔斷部53依次熔斷。另外，因?yàn)樵诮孛婷娣e小的熔斷部53熔斷時(shí)發(fā)生電弧放電，所以根據(jù)熔斷部53的體積而成為小規(guī)模，能防止熔融金屬的爆炸性的飛濺。

另外，可熔導(dǎo)體51優(yōu)選設(shè)置有3個(gè)以上的熔斷部，并且使內(nèi)側(cè)的熔斷部最后熔斷。例如，如圖8所示，可熔導(dǎo)體51優(yōu)選設(shè)置3個(gè)熔斷部53A、53B、53C，并且使正中間的熔斷部53B最后熔斷。

該可熔導(dǎo)體51在通入有超過額定的電流時(shí)，首先，大量的電流流入到2個(gè)熔斷部53A、53C，這2個(gè)熔斷部53A、53C由于自發(fā)熱而熔斷。熔斷部53A、53C的熔斷并不伴有由自發(fā)熱導(dǎo)致的電弧放電，因此也沒有熔融金屬的爆炸性的飛濺。

接著，電流集中于正中間的熔斷部53B，一邊伴隨電弧放電一邊熔斷。此時(shí)，可熔導(dǎo)體51使正中間的熔斷部53B最后熔斷，由此，即使發(fā)生電弧放電，也能通過先熔斷的外側(cè)的熔斷部53A、53C來(lái)捕獲熔斷部53B的熔融金屬。因此，能抑制熔斷部53B的熔融金屬飛濺，能防止由于熔融金屬導(dǎo)致的短路等。

此時(shí)，可熔導(dǎo)體51也可以使3個(gè)熔斷部53A～53C中位于內(nèi)側(cè)的正中間的熔斷部53B的一部分或者全部的截面面積小于位于外側(cè)的其他熔斷部53A、53C的截面面積，由此相對(duì)地提高電阻，從而使正中間的熔斷部53B最后熔斷。在該情況下也通過使截面面積相對(duì)地減小而使其最后熔斷，因此電弧放電也根據(jù)熔斷部53B的體積而成為小規(guī)模，能更加抑制熔融金屬的爆炸性的飛濺。

[可熔導(dǎo)體的制法]

例如，如圖9(A)所示，在將板狀的包含低熔點(diǎn)金屬和高熔點(diǎn)金屬的板狀體54的中央部?jī)商帥_壓為矩形后，將兩端部折彎，由此能制造這樣的形成有多個(gè)熔斷部53的可熔導(dǎo)體51?？扇蹖?dǎo)體51通過端子部52一體地支撐并聯(lián)的3個(gè)熔斷部53A～53C的兩側(cè)。另外，也可以將構(gòu)成端子部52的板狀體和構(gòu)成熔斷部53的多個(gè)板狀體連接，由此制造所設(shè)置的可熔導(dǎo)體51。此外，如圖9(B)所示，可熔導(dǎo)體51也可以利用端子部52一體地支撐并聯(lián)的3個(gè)熔斷部53A～53C的一端，在另一端分別形成有端子部52。

[散熱電極]

此外，保護(hù)元件50也可以根據(jù)熔斷部53在絕緣基板10的表面10a設(shè)置多個(gè)第3散熱電極56。第3散熱電極56與上述的第1散熱電極23同樣，與各熔斷部53對(duì)應(yīng)地形成于嵌合有可熔導(dǎo)體51的絕緣基板10的一對(duì)側(cè)緣附近，通過與各熔斷部53連接，從而有效地吸收端子部52的附近的可熔導(dǎo)體51的熱。第3散熱電極56例如能使用Ag、Cu等電極材料形成，經(jīng)由連接用焊料等連接材料與熔斷部53連接。

通過設(shè)置第3散熱電極56，保護(hù)元件50使可熔導(dǎo)體51的端子部52的附近的熱向絕緣基板10側(cè)釋放，使各熔斷部53的發(fā)熱區(qū)域集中于與發(fā)熱體引出電極13連接的中央部。由此，可熔導(dǎo)體51的熔斷部位限定于各熔斷部53的中央部，能迅速地將電流路徑切斷。另外，可熔導(dǎo)體51即使在伴隨渦電流的自發(fā)熱切斷時(shí)伴有電弧放電的情況下，發(fā)熱部位也被限定，由此能防止爆炸性的熔斷和熔融導(dǎo)體的飛濺，也不會(huì)損害絕緣特性。

此外，如圖8(B)所示，在保護(hù)元件50中，也設(shè)置有與第3散熱電極56相連的通孔57、以及設(shè)置于絕緣基板10的背面10b并與該通孔57相連的第4散熱電極58。由此，保護(hù)元件50能進(jìn)一步有效地釋放可熔導(dǎo)體51的熱。

[絕緣壁]

另外，如圖8所示，保護(hù)元件50也可以在多個(gè)熔斷部53之間設(shè)置絕緣壁55，絕緣壁55防止并聯(lián)的熔斷部53彼此連接。通過設(shè)置絕緣壁55，可熔導(dǎo)體51能防止如下情況：在熔斷部53熔斷時(shí)，通過發(fā)熱體11或者自身的發(fā)熱而熔融、膨脹，與相鄰的熔斷部53接觸而凝結(jié)。由此，可熔導(dǎo)體51能防止如下情況：相鄰的熔斷部53彼此熔融、凝結(jié)而大型化，由于熔斷所需的電力增加導(dǎo)致熔斷時(shí)間增加或熔斷后的絕緣性降低，或者由于伴隨渦電流的自發(fā)熱引起的熔斷時(shí)發(fā)生的電弧放電大規(guī)?；瑢?dǎo)致熔融金屬爆炸性飛濺。

絕緣壁55例如以跨越發(fā)熱體引出電極13的方式形成于被覆發(fā)熱體11的表面的絕緣構(gòu)件12上。另外，絕緣壁55通過印刷阻焊劑、玻璃等絕緣材料等而立設(shè)。此外，絕緣壁55因?yàn)榫哂薪^緣性，所以不具有相對(duì)于熔融導(dǎo)體的濡濕性，因此不必將相鄰的熔斷部53彼此完全隔離。即，即使與蓋構(gòu)件19的頂面19b之間具有間隙，由濡濕性產(chǎn)生的牽拉作用也不起作用，熔融導(dǎo)體不會(huì)從該間隙向并聯(lián)的熔斷部53側(cè)流入。另外，熔斷部53在熔融時(shí)，在端子部52之間的區(qū)域中隆起成剖面圓頂狀。因此，在將熔斷部53的間隔配置成小于可熔導(dǎo)體51的厚度的2倍的情況下，絕緣壁55只要具有從發(fā)熱體引出電極13到蓋構(gòu)件19的頂面19b的高度的一半以上的高度，就能防止熔融導(dǎo)體與并聯(lián)的熔斷部53接觸。當(dāng)然，絕緣壁55也可以以直到蓋構(gòu)件19的頂面19b的高度形成，從而將熔斷部53彼此隔離。

另外，絕緣壁55也可以形成于蓋構(gòu)件19的頂面19b。絕緣壁55也可以一體地形成于蓋構(gòu)件19的頂面19b，或者通過在頂面19b印刷阻焊劑、玻璃等絕緣材料等而立設(shè)。在該情況下，絕緣壁55設(shè)為從蓋構(gòu)件19的頂面19b直至發(fā)熱體引出電極13的高度，從而能可靠地防止熔融導(dǎo)體沿著發(fā)熱體引出電極13而與并聯(lián)的熔斷部53接觸。

另外，絕緣壁55除了設(shè)置于絕緣基板10或蓋構(gòu)件19之外，也可以在并聯(lián)的多個(gè)熔斷部53之間涂敷構(gòu)成絕緣壁55的液狀或者膏狀的絕緣材料并使其固化，由此形成絕緣壁55。作為構(gòu)成絕緣壁55的絕緣性材料，能使用環(huán)氧樹脂等熱固化性的絕緣性粘接劑或阻焊劑、玻璃糊劑。在該情況下，也可以在可熔導(dǎo)體51與絕緣基板10連接后涂敷構(gòu)成絕緣壁55的絕緣材料并使其固化，也可以在使可熔導(dǎo)體51與絕緣基板10連接前涂敷該絕緣材料并使其固化。

液狀或者糊狀的絕緣材料通過毛細(xì)管作用填充到并聯(lián)的多個(gè)熔斷部53之間且固化，由此能防止在熔斷部53熔融的情況下并聯(lián)的熔斷部53彼此連接。因此，構(gòu)成絕緣壁55的絕緣材料要求通過固化而具有相對(duì)于熔斷部53的發(fā)熱溫度的耐熱性。

[絕緣部的設(shè)置位置]

此外，保護(hù)元件50只要根據(jù)可熔導(dǎo)體51的熔斷部位設(shè)置絕緣壁55即可。如圖8所示，可熔導(dǎo)體51通過各熔斷部53與發(fā)熱體引出電極13連接而與發(fā)熱體11重疊，發(fā)熱體11的熱經(jīng)由發(fā)熱體引出電極13傳導(dǎo)到各熔斷部53。另外，可熔導(dǎo)體51的各熔斷部53形成于可熔導(dǎo)體51的兩端部所設(shè)置的端子部52之間，電流不會(huì)集中于兩端部52，且電流集中于設(shè)置于兩端部52之間的各熔斷部53的端子部52與發(fā)熱體引出電極13之間，通過高溫發(fā)熱使得可熔導(dǎo)體51熔融。

因此，在將熔斷部53的間隔配置成小于可熔導(dǎo)體51的厚度的2倍的情況下，保護(hù)元件50與各熔斷部53的整個(gè)區(qū)域相鄰地設(shè)置絕緣壁55，由此能防止熔融導(dǎo)體與相鄰的熔斷部53接觸。

另外，在熔斷部53的間隔配置成擴(kuò)大至可熔導(dǎo)體51的厚度的2倍以上的情況下，只有將絕緣壁55設(shè)置于發(fā)熱體引出電極13上的各熔斷部53之間，且至少不使熔融物在發(fā)熱體引出電極13上相連即可，絕緣壁55的高度也可以為從發(fā)熱體引出電極13直至蓋構(gòu)件19的頂面19b為止的高度的一半以下。

[熔斷順序的控制]

保護(hù)元件50優(yōu)選將絕緣壁55設(shè)置于可熔導(dǎo)體51的各熔斷部53之間。由此，能防止多個(gè)熔斷部53彼此熔融、凝結(jié)，從而能防止由于熔斷所需的電力增加而導(dǎo)致的熔斷時(shí)間增加、在熔斷后熔融導(dǎo)體的凝結(jié)體在端子部52之間相連而使絕緣性降低。

另外，保護(hù)元件50優(yōu)選使多個(gè)熔斷部53依次熔斷，并且至少在最初熔斷的熔斷部53與和該最初熔斷的熔斷部53相鄰的熔斷部53之間設(shè)置絕緣壁55。如上所述，可熔導(dǎo)體51通過使多個(gè)熔斷部53中的一個(gè)熔斷部53的一部分或者全部的截面面積小于其他的熔斷部的截面面積，且相對(duì)地提高電阻，則在通入超過額定的電流時(shí)，首先大量的電流從電阻比較低的熔斷部53通入，于是從電阻比較低的熔斷部53開始逐漸熔斷。

此時(shí)，保護(hù)元件50通過在最初熔斷的電阻比較低的熔斷部53與和該熔斷部53相鄰的熔斷部之間設(shè)置絕緣壁55，由此能防止由于自身的發(fā)熱而膨脹進(jìn)而與相鄰的熔斷部53接觸而凝結(jié)。由此，保護(hù)元件50能使熔斷部53按規(guī)定的熔斷順序熔斷，并且能防止由于相鄰的熔斷部53彼此一體化而導(dǎo)致熔斷時(shí)間增加、因電弧放電大規(guī)模化而導(dǎo)致絕緣性降低。

具體地，在圖8所示的搭載有包括3個(gè)熔斷部53A、53B、53C的可熔導(dǎo)體51的保護(hù)元件50中，使正中間的熔斷部53B的截面面積相對(duì)地減小而提高電阻，由此使大量的電流優(yōu)先從外側(cè)的熔斷部53A、53C開始流入，在使其熔斷后，最后使正中間的熔斷部53B熔斷。此時(shí)，保護(hù)元件50通過分別在熔斷部53A、53B之間、以及熔斷部53B、53C設(shè)置絕緣壁55，由此，即使在熔斷部53A、53C由于自發(fā)熱而熔融時(shí)，也不會(huì)與相鄰的熔斷部53B接觸，能在短時(shí)間熔斷，并且能使熔斷部53B最后熔斷。另外，截面面積小的熔斷部53B也不與相鄰的熔斷部53A、53C接觸，熔斷時(shí)的電弧放電也止于小規(guī)模的電弧放電。

此外，可熔導(dǎo)體51在設(shè)置有3個(gè)以上熔斷部的情況下，優(yōu)先使外側(cè)的熔斷部最先熔斷，使內(nèi)側(cè)的熔斷部最后熔斷。例如，如圖8所示，可熔導(dǎo)體51優(yōu)選設(shè)置3個(gè)熔斷部53A、53B、53C，并且使正中間的熔斷部53B最后熔斷。

如上所述，當(dāng)對(duì)可熔導(dǎo)體51通入超過額定的電流時(shí)，大電流首先流入到設(shè)置于外側(cè)的2個(gè)熔斷部53A、53C，這2個(gè)熔斷部53A、53C由于自發(fā)熱而熔斷。這些熔斷部53A、53C的熔斷并不是由自發(fā)熱引起的電弧放電，因此也沒有熔融金屬的爆炸性的飛濺。另外，如上所述，熔斷部53A、53C由于絕緣壁55也不與相鄰的熔斷部53B接觸，最先熔斷。

接著，電流集中于設(shè)置在內(nèi)側(cè)的熔斷部53B，熔斷部53B一邊伴隨電弧放電一邊熔斷。此時(shí)，可熔導(dǎo)體51通過使設(shè)置于內(nèi)側(cè)的熔斷部53B最后熔斷，由此，即使發(fā)生電弧放電，也能利用設(shè)置于先熔斷的外側(cè)的熔斷部53A、53C或熔斷部53A、53C之間的絕緣壁55捕獲熔斷部53B的熔融金屬。因此，能抑制熔斷部53B的熔融金屬飛濺，防止由于熔融金屬而導(dǎo)致的短路等。

此時(shí)，可熔導(dǎo)體51也可以通過使3個(gè)熔斷部53A～53C中位于內(nèi)側(cè)的正中間的熔斷部53B的一部分或者全部的截面面積小于位于外側(cè)的其他的熔斷部53A、53C的截面面積，由此相對(duì)地提高電阻，從而使正中間的熔斷部53B最后熔斷。在該情況下，通過使截面面積相對(duì)地減小而使其最后熔斷，從而電弧放電也根據(jù)熔斷部53B的體積而成為小規(guī)模，能更加抑制熔融金屬的爆炸性的飛濺。

[保護(hù)元件的制造工序]

保護(hù)元件50通過以下工序制造。搭載有可熔導(dǎo)體51的絕緣基板10如圖10(A)所示，在表面10a形成發(fā)熱體11、絕緣構(gòu)件12、發(fā)熱體引出電極13、發(fā)熱體電極16以及與可熔導(dǎo)體51的熔斷部53相同數(shù)量的第3散熱電極56。另外，絕緣基板10在背面10b形成經(jīng)由通孔17與發(fā)熱體電極16相連的外部連接端子18。如圖10(B)所示，將可熔導(dǎo)體51的端子部52與該絕緣基板10的一對(duì)側(cè)緣所形成的嵌合凹部21嵌合，并且經(jīng)由連接用焊料等接合材料將各熔斷部53與發(fā)熱體引出電極13以及第3散熱電極56連接。由此，可熔導(dǎo)體51的端子部52的前端部向絕緣基板10的背面10b側(cè)突出。

接著，如圖10(C)所示，在可熔導(dǎo)體51上設(shè)置助焊劑27。通過設(shè)置助焊劑27，能防止可熔導(dǎo)體51氧化，實(shí)現(xiàn)濡濕性的提高，能使可熔導(dǎo)體51迅速地熔斷。另外，通過設(shè)置助焊劑27，能抑制熔融金屬向絕緣基板10附著，能提高熔斷后的絕緣性。

并且，如圖10(D)所示，通過搭載蓋構(gòu)件19而完成保護(hù)元件50，蓋構(gòu)件19保護(hù)絕緣基板10的表面10a并且防止可熔導(dǎo)體51的熔融導(dǎo)體飛濺。蓋構(gòu)件19形成相對(duì)的一對(duì)側(cè)壁19a，該側(cè)壁19a設(shè)置于表面10a上，并且可熔導(dǎo)體15的端子部52從開放的2側(cè)面向背面10b側(cè)導(dǎo)出。

使絕緣基板10的背面10b側(cè)朝向電路基板而安裝該保護(hù)元件50。由此，保護(hù)元件1的可熔導(dǎo)體15的兩端子部52以及外部連接端子18與形成于電路基板的焊盤部連接。

[多個(gè)可熔導(dǎo)體]

另外，適用本發(fā)明的保護(hù)元件如圖11所示，也可以使相當(dāng)于熔斷部53的多個(gè)可熔導(dǎo)體作為可熔導(dǎo)體在絕緣基板10的相對(duì)的一對(duì)側(cè)緣間嵌合且并聯(lián)。此外，在以下說(shuō)明中，對(duì)與上述的保護(hù)元件1、50相同的構(gòu)件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略其詳情。

圖11所示的保護(hù)元件60包括：絕緣基板10；發(fā)熱體11，其層疊于絕緣基板10的表面10a，由絕緣構(gòu)件12覆蓋；發(fā)熱體引出電極13，其以與發(fā)熱體11重疊的方式層疊于絕緣構(gòu)件12上；多個(gè)可熔導(dǎo)體61，其與絕緣基板10的相對(duì)的一對(duì)側(cè)緣嵌合，且中央部與發(fā)熱體引出電極13連接；以及蓋構(gòu)件19，其覆蓋設(shè)置有多個(gè)可熔導(dǎo)體61的絕緣基板10的表面10a。

可熔導(dǎo)體61具有與上述的可熔導(dǎo)體15相同的材料和構(gòu)成，多個(gè)可熔導(dǎo)體61例如61A、61B、61C這3個(gè)在絕緣基板10的表面10a上并聯(lián)。各可熔導(dǎo)體61A～61C形成為矩形板狀，并且在兩端折彎形成有端子部62。設(shè)置于可熔導(dǎo)體61A～61C的各端子部62分別與設(shè)置于外部電路的電路基板上的焊盤部連接，由此構(gòu)成該電路基板的電流路徑的一部分，通過熔斷而將電流路徑切斷。端子部62通過與設(shè)置于絕緣基板10的側(cè)緣的嵌合凹部21嵌合，從而朝向絕緣基板10的背面10b側(cè)。

另外，各可熔導(dǎo)體61的載置于絕緣基板10的表面10a上的中央部經(jīng)由連接用焊料等接合構(gòu)件連接到發(fā)熱體引出電極13上。此外，可熔導(dǎo)體61與上述的可熔導(dǎo)體15同樣，優(yōu)選含有低熔點(diǎn)金屬層與高熔點(diǎn)金屬層，另外，如后所述，能利用各種各樣的構(gòu)成來(lái)形成。

此外，保護(hù)元件60也可以使設(shè)置于內(nèi)側(cè)的正中間的可熔導(dǎo)體61B的截面面積小于設(shè)置于外側(cè)的其他的可熔導(dǎo)體61A，61C的截面面積，由此相對(duì)地提高電阻，使得在伴隨渦電流的自發(fā)熱切斷時(shí)最后熔斷。

另外，保護(hù)元件60與上述的保護(hù)元件50同樣地，也可以在各可熔導(dǎo)體61A～61C之間形成絕緣壁55。通過設(shè)置絕緣壁55，保護(hù)元件60防止如下情況：在各可熔導(dǎo)體61逐漸熔斷時(shí)，通過發(fā)熱體11或者自身的發(fā)熱而熔融、膨脹，與相鄰的可熔導(dǎo)體61接觸而凝結(jié)。由此，保護(hù)元件60能防止如下情況：相鄰的可熔導(dǎo)體61彼此熔融、凝結(jié)而大型化，由于熔斷所需的電力增加而導(dǎo)致熔斷時(shí)間增加、熔斷后的絕緣性降低，或者由于伴隨渦電流的自發(fā)熱引起熔斷時(shí)發(fā)生的電弧放電的大規(guī)?；瑢?dǎo)致熔融金屬的爆炸性的飛濺。

此外，如圖11(B)所示，在保護(hù)元件60中也與各可熔導(dǎo)體61對(duì)應(yīng)地在絕緣基板10的側(cè)緣附近設(shè)置多個(gè)第5散熱電極63、與第5散熱構(gòu)件63相連的通孔64、以及設(shè)置于絕緣基板10的背面10b且與該通孔64相連的第6散熱電極65。由此，保護(hù)元件60能進(jìn)一步有效地釋放各可熔導(dǎo)體61的熱。

[倒裝型]

另外，適用本發(fā)明的保護(hù)元件如圖12和圖13所示，也可以使可熔導(dǎo)體的端子部向絕緣基板10的表面10a側(cè)突出。此外，在以下說(shuō)明中，對(duì)與上述的保護(hù)元件1、50、60相同的構(gòu)件標(biāo)注相同附圖標(biāo)記并省略其詳情。圖12(A)是顯示保護(hù)元件70的底面?zhèn)鹊耐庥^立體圖，圖12(B)是顯示保護(hù)元件70的上表面?zhèn)鹊耐庥^立體圖。圖13(A)是顯示省略了保護(hù)元件70的蓋構(gòu)件的俯視圖，圖13(B)是圖13(A)所示的保護(hù)元件70的A-A’剖視圖。

保護(hù)元件70包括：絕緣基板10；發(fā)熱體11，其層疊于絕緣基板10的表面10a，由絕緣構(gòu)件12覆蓋；發(fā)熱體引出電極13，其以與發(fā)熱體11重疊的方式層疊于絕緣構(gòu)件12上；可熔導(dǎo)體71，其配置于絕緣基板10的表面10a上，且中央部與發(fā)熱體引出電極13連接；以及蓋構(gòu)件19，其覆蓋設(shè)置有可熔導(dǎo)體71的絕緣基板10的表面10a。

可熔導(dǎo)體71與上述的可熔導(dǎo)體51同樣地形成為板狀，在兩端部設(shè)置與外部電路連接的端子部72?？扇蹖?dǎo)體71通過端子部72與安裝有保護(hù)元件70的電路基板的焊盤部連接，由此構(gòu)成該電路基板的電流路徑的一部分，通過熔斷而將電流路徑切斷。端子部72通過可熔導(dǎo)體71搭載于絕緣基板10的表面10a上，從而朝向絕緣基板10的表面10a側(cè)。

另外，可熔導(dǎo)體71在一對(duì)端子部72之間形成多個(gè)熔斷部73。各熔斷部73經(jīng)由連接用焊料等接合構(gòu)件連接到發(fā)熱體引出電極13上。此外，可熔導(dǎo)體71與上述的可熔導(dǎo)體15同樣，優(yōu)選含有低熔點(diǎn)金屬層和高熔點(diǎn)金屬層，另外，如后所述，能利用各種各樣的構(gòu)成形成。

此外，對(duì)于保護(hù)元件70，作為可熔導(dǎo)體71，與可熔導(dǎo)體15同樣地，也可以使用不具有多個(gè)熔斷部73的平板狀的可熔導(dǎo)體。

另外，保護(hù)元件70在發(fā)熱體電極16上設(shè)置外部連接端子74。外部連接端子74是通過將發(fā)熱體電極16引出到絕緣基板10的表面10a上而與外部電路連接的端子，例如能使用柱狀或者球狀的金屬凸點(diǎn)等。

這樣的保護(hù)元件70通過可熔導(dǎo)體71的端子部72以及與發(fā)熱體電極16連接的外部連接端子74在絕緣基板10的表面10a上突出，由此將絕緣基板的表面10a側(cè)作為向外部電路的電路基板安裝的安裝面，通過面朝下進(jìn)行連接。

此外，如圖13所示，在保護(hù)元件70中，也與可熔導(dǎo)體71的各熔斷部73對(duì)應(yīng)地在絕緣基板10的側(cè)緣附近設(shè)置多個(gè)第7散熱電極75。由此，保護(hù)元件70能進(jìn)一步有效地釋放各熔斷部73的兩端側(cè)的熱，能對(duì)中央部集中地加熱使其熔斷。

保護(hù)元件70通過以下工序制造。搭載有可熔導(dǎo)體71的絕緣基板10如圖14(A)所示，在表面10a形成發(fā)熱體11、絕緣構(gòu)件12、發(fā)熱體引出電極13、發(fā)熱體電極16以及與可熔導(dǎo)體71的熔斷部73對(duì)應(yīng)的多個(gè)第7散熱電極75。如圖14(B)所示，經(jīng)由連接用焊料等接合材料將可熔導(dǎo)體71的各熔斷部73的中央部連接到在該絕緣基板10的表面10a上形成的發(fā)熱體引出電極13。由此，可熔導(dǎo)體71的端子部72的前端部向絕緣基板10的表面10a側(cè)突出。另外，經(jīng)由連接用焊料等的接合材料將外部連接端子74連接到發(fā)熱體電極16上。

接著，如圖14(C)所示，在可熔導(dǎo)體71上設(shè)置助焊劑27。通過設(shè)置助焊劑27，能防止可熔導(dǎo)體71氧化，實(shí)現(xiàn)濡濕性的提高，使可熔導(dǎo)體71快速地熔斷。另外，通過設(shè)置助焊劑27，能抑制由于電弧放電導(dǎo)致的熔融金屬向絕緣基板10附著，能提高熔斷后的絕緣性。

并且，如圖14(D)所示，通過搭載蓋構(gòu)件19而完成保護(hù)元件70，蓋構(gòu)件19保護(hù)絕緣基板10的表面10a并且防止可熔導(dǎo)體71的熔融導(dǎo)體飛濺。蓋構(gòu)件19形成有相對(duì)的一對(duì)側(cè)壁19a，該側(cè)壁19a設(shè)置于表面10a上，并且可熔導(dǎo)體71的端子部72從開放的2個(gè)側(cè)面向表面10a側(cè)導(dǎo)出。

使絕緣基板10的表面10ab側(cè)朝向電路基板安裝該保護(hù)元件70。由此，保護(hù)元件70的可熔導(dǎo)體71的兩端子部72和外部連接端子74與形成于電路基板的焊盤部連接。

[發(fā)熱體位置]

上述的保護(hù)元件1、50、60、70除了使發(fā)熱體11層疊于絕緣基板10的表面10a之外，還可以設(shè)置于絕緣基板10的背面10b。圖15(A)中顯示在保護(hù)元件1、50、60中將發(fā)熱體11設(shè)置于絕緣基板10的背面10b的構(gòu)成，圖15(B)中顯示在保護(hù)元件70中將發(fā)熱體11設(shè)置于絕緣基板10的背面10b的構(gòu)成。

在任一情況下，發(fā)熱體11都在絕緣基板10的背面10b處由絕緣構(gòu)件12被覆。另外，對(duì)于構(gòu)成通往發(fā)熱體11的供電路徑的發(fā)熱體電極13，與發(fā)熱體11連接的下層部13a形成于絕緣基板10的背面10b，與可熔導(dǎo)體15連接的上層部13b形成于絕緣基板10的表面10a，下層部13a和上層部13b經(jīng)由導(dǎo)電通孔相連。另外，發(fā)熱體11優(yōu)選在絕緣基板10的背面10b中形成于與發(fā)熱體引出電極13重疊的位置。

另外，保護(hù)元件1、50、60、70也可以將發(fā)熱體11形成于絕緣基板10的內(nèi)部。圖16(A)中顯示在保護(hù)元件1、50、60中將發(fā)熱體11設(shè)置于絕緣基板10的內(nèi)部的構(gòu)成，圖16(B)中顯示在保護(hù)元件70中將發(fā)熱體11設(shè)置于絕緣基板10的內(nèi)部的構(gòu)成。

在任一情況下，都不必設(shè)置被覆發(fā)熱體11的絕緣構(gòu)件12。另外，發(fā)熱體11優(yōu)選在絕緣基板10的內(nèi)部形成于與發(fā)熱體引出電極13的上層部13b重疊的位置。

另外，在保護(hù)元件1、50、60中，發(fā)熱體電極16通過形成于絕緣基板10的內(nèi)部而與發(fā)熱體11的一端連接，經(jīng)由導(dǎo)電通孔與設(shè)置于絕緣基板10的背面10b上的外部連接端子18連接。發(fā)熱體引出電極13的與發(fā)熱體11連接的下層部13a形成至絕緣基板10的內(nèi)部，搭載有可熔導(dǎo)體15的上層部13b形成于絕緣基板10的表面10a，下層部13a和上層部13b經(jīng)由導(dǎo)電通孔相連。

在保護(hù)元件70中，發(fā)熱體電極16具有通過形成于絕緣基板10的內(nèi)部而與發(fā)熱體11的一端連接的未圖示的下層部、以及設(shè)置于絕緣基板10的表面10a并且連接有外部連接端子74的未圖示的上層部，下層部和上層部經(jīng)由導(dǎo)電通孔相連。同樣，發(fā)熱體引出電極13的與發(fā)熱體11連接的下層部13a形成至絕緣基板10的內(nèi)部，搭載有可熔導(dǎo)體15的上層部13b形成于絕緣基板10的表面10a，下層部13a和上層部13b經(jīng)由導(dǎo)電通孔相連。

而且，保護(hù)元件1、50、60、70也可以將發(fā)熱體11形成于絕緣基板10的表面10a，并且將發(fā)熱體11和可熔導(dǎo)體15、51、61、71相鄰地配置。圖17中顯示在保護(hù)元件1中將發(fā)熱體11和可熔導(dǎo)體15相鄰地配置于絕緣基板10的表面10a上的構(gòu)成。保護(hù)元件1、50、60、70的發(fā)熱體11由絕緣構(gòu)件12被覆，并且與設(shè)置于絕緣基板10的表面10a上的發(fā)熱體引出電極13的一端連接。

保護(hù)元件1、50、60、70的發(fā)熱體11形成于絕緣基板10的背面10b或內(nèi)部，或者發(fā)熱體11和可熔導(dǎo)體15、51、61、71相鄰地配置于絕緣基板10的表面上，由此絕緣基板10的表面10a會(huì)平坦化，從而能將發(fā)熱體引出電極13形成于表面10a上。因此，保護(hù)元件1、50、60、70能簡(jiǎn)化發(fā)熱體引出電極13的制造工序，并且能實(shí)現(xiàn)低高度化。

另外，保護(hù)元件1即使在將發(fā)熱體11形成于絕緣基板10的背面10b或絕緣基板10的內(nèi)部的情況下，通過使用精密陶瓷等導(dǎo)熱性優(yōu)良的材料作為絕緣基板10的材料，也能與層疊于絕緣基板10的表面10a上的情況同樣地，利用發(fā)熱體11對(duì)可熔導(dǎo)體15、51、61、71進(jìn)行加熱使其熔斷。

[可熔導(dǎo)體的構(gòu)成]

如上所述，可熔導(dǎo)體15、51、61、71也可以含有低熔點(diǎn)金屬和高熔點(diǎn)金屬。以下對(duì)可熔導(dǎo)體15的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明，可熔導(dǎo)體51、61、71也能設(shè)為同樣的構(gòu)成。可熔導(dǎo)體15如圖18(A)所示，也可以設(shè)為如下構(gòu)成：設(shè)置低熔點(diǎn)金屬層91作為內(nèi)層，設(shè)置高熔點(diǎn)金屬層90作為外層。在該情況下，可熔導(dǎo)體15既可以設(shè)為低熔點(diǎn)金屬層91的整個(gè)面被高熔點(diǎn)金屬層90被覆的結(jié)構(gòu)，也可以是除了相對(duì)的一對(duì)側(cè)面之外的部分被被覆的結(jié)構(gòu)。高熔點(diǎn)金屬層90對(duì)低熔點(diǎn)金屬層91的被覆結(jié)構(gòu)能使用電鍍等公知的成膜技術(shù)形成。

另外，如圖18(B)所示，可熔導(dǎo)體15也可以為如下構(gòu)成：設(shè)置高熔點(diǎn)金屬層90作為內(nèi)層，設(shè)置低熔點(diǎn)金屬層91作為外層。在該情況下，可熔導(dǎo)體15既可以設(shè)為高熔點(diǎn)金屬層90的整個(gè)面由于低熔點(diǎn)金屬層91被覆的結(jié)構(gòu)，也可以設(shè)為除相對(duì)的一對(duì)側(cè)面之外的部分被被覆的結(jié)構(gòu)。

另外，如圖19所示，可熔導(dǎo)體15也可以設(shè)為高熔點(diǎn)金屬層90和低熔點(diǎn)金屬層91層疊的層疊結(jié)構(gòu)。

在該情況下，如圖19(A)所示，可熔導(dǎo)體15形成為包括與發(fā)熱體引出電極13連接的下層和層疊于下層上的上層的雙層結(jié)構(gòu)，可以將成為上層的高熔點(diǎn)金屬層90層疊于成為下層的低熔點(diǎn)金屬層91的上表面，反之也可以將成為上層的低熔點(diǎn)金屬層91層疊于成為下層的高熔點(diǎn)金屬層90的上表面?；蛘?，如圖19(B)所示，可熔導(dǎo)體15也可以形成為包括內(nèi)層和層疊于內(nèi)層的上下面的外層的3層結(jié)構(gòu)，還可以將成為外層的高熔點(diǎn)金屬層90層疊于成為內(nèi)層的低熔點(diǎn)金屬層91的上下面，反之也可以將成為外層的低熔點(diǎn)金屬層91層疊于成為內(nèi)層的高熔點(diǎn)金屬層90的上下面。

另外，如圖20所示，可熔導(dǎo)體15也可以設(shè)為高熔點(diǎn)金屬層90和低熔點(diǎn)金屬層91交替層疊的4層以上的多層結(jié)構(gòu)。在該情況下，可熔導(dǎo)體15也可以設(shè)為如下結(jié)構(gòu)：利用構(gòu)成最外層的金屬層被覆整個(gè)面或者除相對(duì)的一對(duì)側(cè)面之外的面。

另外，可熔導(dǎo)體15也可以使高熔點(diǎn)金屬層90呈條帶狀部分地層疊于構(gòu)成內(nèi)層的低熔點(diǎn)金屬層91的表面。圖21是可熔導(dǎo)體15的俯視圖。

圖21(A)所示的可熔導(dǎo)體15在低熔點(diǎn)金屬層91的表面，在寬度方向上以規(guī)定間隔沿著長(zhǎng)度方向形成多個(gè)線狀的高熔點(diǎn)金屬層90，由此，沿著長(zhǎng)度方向形成線狀的開口部92，低熔點(diǎn)金屬層91從該開口部92露出。通過將可熔導(dǎo)體15低熔點(diǎn)金屬層91從開口部92露出，從而熔融的低熔點(diǎn)金屬和高熔點(diǎn)金屬的接觸面積增加，能更加促進(jìn)高熔點(diǎn)金屬層90的熔蝕作用而提高熔斷性。例如，通過在低熔點(diǎn)金屬層91實(shí)施構(gòu)成高熔點(diǎn)金屬層90的金屬的部分電鍍，從而能形成開口部92。

另外，如圖21(B)所示，可熔導(dǎo)體15也可以在低熔點(diǎn)金屬層91的表面，在長(zhǎng)度方向上以規(guī)定間隔沿著寬度方向形成多個(gè)線狀的高熔點(diǎn)金屬層90，由此沿著寬度方向形成線狀的開口部92。

另外，如圖22所示，可熔導(dǎo)體15也可以在低熔點(diǎn)金屬層91的表面形成高熔點(diǎn)金屬層90，并且在高熔點(diǎn)金屬層90的整個(gè)面形成圓形或者矩形的開口部93，使低熔點(diǎn)金屬層91從該開口部93露出。例如，通過在低熔點(diǎn)金屬層91實(shí)施構(gòu)成高熔點(diǎn)金屬層90的金屬的部分電鍍，能形成開口部93。

通過將可熔導(dǎo)體15的低熔點(diǎn)金屬層91從開口部93露出，從而熔融的低熔點(diǎn)金屬和高熔點(diǎn)金屬的接觸面積增加，能更加促進(jìn)高熔點(diǎn)金屬的熔蝕作用，能提高熔斷性。

另外，如圖23所示，可熔導(dǎo)體15也可以在成為內(nèi)層的高熔點(diǎn)金屬層90形成多個(gè)開口部94，使用電鍍技術(shù)等使低熔點(diǎn)金屬層91在該高熔點(diǎn)金屬層90成膜，且填充到開口部94內(nèi)。由此，可熔導(dǎo)體15由于熔融的低熔點(diǎn)金屬與高熔點(diǎn)金屬接觸的面積增大，所以低熔點(diǎn)金屬能在更短時(shí)間熔蝕高熔點(diǎn)金屬。

另外，可熔導(dǎo)體15優(yōu)選使低熔點(diǎn)金屬層91的體積形成為大于高熔點(diǎn)金屬層90的體積。通過由發(fā)熱體11加熱，從而低熔點(diǎn)金屬熔融而將高熔點(diǎn)金屬熔蝕，由此可熔導(dǎo)體15能迅速地熔融、熔斷。因此，可熔導(dǎo)體15通過將低熔點(diǎn)金屬層91的體積形成為大于高熔點(diǎn)金屬層90的體積，從而能促進(jìn)該熔蝕作用，能迅速地將外部電路的電流路徑切斷。

另外，如圖24所示，可熔導(dǎo)體15也可以形成為大致矩形板狀，且具有一對(duì)第1側(cè)緣部15b和一對(duì)第2側(cè)緣部15c，一對(duì)第1側(cè)緣部15b由構(gòu)成外層的高熔點(diǎn)金屬被覆，形成為比主面部15a更厚，一對(duì)第2側(cè)緣部15c的構(gòu)成內(nèi)層的低熔點(diǎn)金屬露出，形成為比第1側(cè)緣部15b更薄的厚度。

第1側(cè)緣部15b由于側(cè)面被高熔點(diǎn)金屬層90被覆，由此形成為比可熔導(dǎo)體15的主面部15a更厚。第2側(cè)緣部15c在側(cè)面露出低熔點(diǎn)金屬層91，低熔點(diǎn)金屬層91的外周被高熔點(diǎn)金屬層90圍繞。第2側(cè)緣部15c除了與第1側(cè)緣部15b相鄰的兩端部之外，形成為與主面部15a相同的厚度。

如上構(gòu)成的可熔導(dǎo)體15如圖25所示，將設(shè)置有第1側(cè)緣部15b的兩端部設(shè)為端子部20，第2側(cè)緣部15c處于絕緣基板10的一對(duì)側(cè)緣之間。

由此，保護(hù)元件1能防止回焊安裝時(shí)或通入額定電流時(shí)等由于可熔導(dǎo)體15的變形而導(dǎo)致額定或切斷時(shí)間變動(dòng)。另外，保護(hù)元件1能在發(fā)熱體11發(fā)熱后使可熔導(dǎo)體15迅速地熔融，從而將外部電路的電流路徑切斷。

即，第1側(cè)緣部15b被高熔點(diǎn)金屬被覆，且低熔點(diǎn)金屬層91也沒有露出，因此熔蝕作用難以起作用，在熔融之前需要大量的熱量。因此，通過將第1側(cè)緣部15b設(shè)為端子部20，可熔導(dǎo)體15即使在設(shè)置于外部電路的焊盤部的連接用焊料由于回焊安裝時(shí)等的加熱或通入額定電流引起自發(fā)熱而熔融的情況下，也可防止如下情況：被高熔點(diǎn)金屬被覆的第1側(cè)緣部15b熔融，構(gòu)成內(nèi)層的低熔點(diǎn)金屬被吸引到連接用焊料而向濡濕性強(qiáng)的焊盤部流出。因此，可熔導(dǎo)體15能防止由于低熔點(diǎn)金屬流出而產(chǎn)生變形，維持規(guī)定的額定，并且也能防止熔蝕作用由于低熔點(diǎn)金屬的流出而受到阻礙導(dǎo)致的熔斷時(shí)間延長(zhǎng)。

另外，第2側(cè)緣部15c形成為比第1側(cè)緣部15b相對(duì)更薄。另外，第2側(cè)緣部15c的側(cè)面露出構(gòu)成內(nèi)層的低熔點(diǎn)金屬層91。由此，低熔點(diǎn)金屬層91對(duì)高熔點(diǎn)金屬層90的熔蝕作用起作用，且受到熔蝕的高熔點(diǎn)金屬層90的厚度也相比第1側(cè)緣部15b形成得薄，由此與由于高熔點(diǎn)金屬層90而形成為較厚的第1側(cè)緣部15b相比，能以少的熱量迅速地使第2側(cè)緣部15c熔融。

因此，保護(hù)元件1通過發(fā)熱體11發(fā)熱，從而第2側(cè)緣部15c迅速地熔融，熔融導(dǎo)體凝結(jié)于發(fā)熱體引出電極13上，并且能將一對(duì)端子部20熔斷而將外部電路的電流路徑切斷。

通過用構(gòu)成高熔點(diǎn)金屬層90的Ag等金屬來(lái)被覆構(gòu)成低熔點(diǎn)金屬層91的焊料箔等低熔點(diǎn)金屬箔，來(lái)制造具有這樣的構(gòu)成的可熔導(dǎo)體15。作為用高熔點(diǎn)金屬來(lái)被覆低熔點(diǎn)金屬層箔的技術(shù)方法，能對(duì)長(zhǎng)條狀的低熔點(diǎn)金屬箔連續(xù)地實(shí)施高熔點(diǎn)金屬電鍍的電鍍法在作業(yè)效率上、制造成本上有利。

當(dāng)利用電鍍實(shí)施高熔點(diǎn)金屬電鍍時(shí)，在長(zhǎng)條狀的低熔點(diǎn)金屬箔的邊緣部分、即側(cè)緣部，電流密度相對(duì)地增強(qiáng)，會(huì)較厚地電鍍出高熔點(diǎn)金屬層90(參照?qǐng)D24)。由此，形成側(cè)緣部由于高熔點(diǎn)金屬層而形成為較厚的長(zhǎng)條狀導(dǎo)體帶96。接著，在與長(zhǎng)度方向正交的寬度方向(圖24中C-C’方向)上將該導(dǎo)體帶96切斷成規(guī)定長(zhǎng)度，由此來(lái)制造可熔導(dǎo)體15。由此，可熔導(dǎo)體15的導(dǎo)體帶96的側(cè)緣部成為第1側(cè)緣部15b，導(dǎo)體帶96的切斷面成為第2側(cè)緣部15c。另外，第1側(cè)緣部15b被高熔點(diǎn)金屬被覆，對(duì)于第2側(cè)緣部15c，在端面(導(dǎo)體帶96的切斷面)卷繞外周的高熔點(diǎn)金屬層90和被高熔點(diǎn)金屬層90夾持的低熔點(diǎn)金屬層91露出到外面。

符號(hào)說(shuō)明

1保護(hù)元件、10絕緣基板、10a表面、10b背面、11發(fā)熱體、12絕緣構(gòu)件、13發(fā)熱體引出電極、15可熔導(dǎo)體、15a主面部、15b第1側(cè)緣部、15c第2側(cè)緣部、16發(fā)熱體電極、17通孔、18外部連接端子、19蓋構(gòu)件、20端子部、21嵌合凹部、23第1散熱電極、24通孔、25第2散熱電極、27助焊劑、30電池組、30a正極端子、30b負(fù)極端子、31～34電池單元、35電池堆、36檢測(cè)電路、37電流控制元件、40充放電控制電路、41電流控制元件、42電流控制元件、43控制部、45充電裝置、50保護(hù)元件、51可熔導(dǎo)體、52端子部、53熔斷部、54板狀體、55絕緣壁、56第3散熱電極、60保護(hù)元件、61可熔導(dǎo)體、62端子部、70保護(hù)元件、71可熔導(dǎo)體、72端子部、73熔斷部、74外部連接端子、90高熔點(diǎn)金屬層、91低熔點(diǎn)金屬層、92～94開口部、96導(dǎo)體帶。