保護元件及電子設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及具有可熔導體的保護元件及具備保護元件的電子設備，特別涉及具備從外部環(huán)境保護安裝于基板上的可熔導體的構造的保護元件及電子設備。本申請以在日本于2013年2月22日申請的日本專利申請?zhí)柼卦?013 — 033268為基礎主張優(yōu)先權，通過參照該申請，引用至本申請。
【背景技術】
[0002]作為保護元件，通常知道插入電流路徑并根據(jù)過電流而動作的電流熔絲或者在過熱時動作而截斷電路的溫度熔絲。除了這種以往的保護元件之外，近年來，還增加了用于可充放電的二次電池的安全電路的保護元件的事例。
[0003]能夠充電而反復利用的大多二次電池被加工成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，為了確保用戶及電子設備的安全，一般在電池組內置過充電保護、過放電保護等的數(shù)個保護電路，在既定的情況下具有截斷電池組的輸出的功會K。
[0004]利用內置于電池組的FET開關來進行輸出的導通/截止(0N/0FF)，從而進行電池組的過充電保護或過放電保護動作。然而，在因一些原因而FET開關短路破壞的情況下；被施加雷涌等而瞬間流過大電流的情況下；或者因電池單元的壽命而輸出電壓異常下降或者相反地輸出過大異常電壓的情況下，電池組或電子設備也需要進行保護，以免發(fā)生起火等的事故。因此，在這樣的能夠設想到的任何異常狀態(tài)下，為了安全地截斷電池單元的輸出，使用由具有根據(jù)來自外部的信號截斷電流路徑的功能的熔絲元件構成的保護元件。
[0005]在專利文獻1、專利文獻2中，記載了這樣的面向鋰離子二次電池等的保護電路的保護元件的結構。
[0006]現(xiàn)有技術文獻專利文獻
專利文獻1:日本特許第2790433號公報專利文獻2:日本特許第4110976號公報。

【發(fā)明內容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
在專利文獻1、專利文獻2記載的保護元件，作為可熔導體使用PbSn等的焊錫。焊錫如果長時間暴露在空氣中就會氧化，從而熔斷時間有時會出現(xiàn)偏差。因此，在這些專利文獻記載的保護元件具備以至少覆蓋可熔導體的部分的方式安裝于絕緣基板的蓋部件。
[0008]另一方面，在安裝可熔導體的基板，為了與外部電路取得電連接，在基板的側面形成有電極。一般在保護元件中，在電池組內部的搭載有控制電路等的電路基板等安裝之后，進行可焊性等的目視的安裝確認。另外，作為元件的小型化帶來的電極面積窄小化的對策，在保護元件的基板的側面形成側面電極。側面電極出于制造上的容易度、連接面積的提高等的理由，由通過分割該基板來對開形成在I塊基板的長圓形或圓形的通孔的截面形狀的凹部構成。
[0009]如圖9A所示，通過涂敷粘接劑5，在側面具有凹部2的基板I安裝蓋部件的情況下，將不能在凹部2的位置涂敷粘接劑，因此粘接面積變小，存在不能增強粘接強度的問題。另外，若在側面具有凹部2的基板I安裝蓋部件，則在凹部2的位置與蓋部件的連接面會出現(xiàn)空隙，存在不能確?；錓與蓋部件間的密合性的問題。另一方面，如圖9B所示，如果想避開凹部2的位置地確保安裝蓋部件的位置，只要形成在基板Ia上的可熔導體等的保護元件功能部分的尺寸不變小，就不得不擴大基板Ia的尺寸，出現(xiàn)違反小型/薄型化的要求的問題。
[0010]進而，隨著鋰離子二次電池等的用途不斷向汽車等發(fā)展，保護元件所要求的可靠性水平也有越來越高的傾向。
[0011]因此，本發(fā)明目的在于提供無需擴大基板尺寸而通過基板與蓋部件間的粘接強度增強、密合性提高來謀求可靠性的提高的保護元件。
[0012]用于解決課題的方案
作為上述的用于解決課題的方案，本發(fā)明的一實施方式所涉及的保護元件具備:基板，在至少一個側面具有形成通孔電極的凹部；可熔導體，形成在基板上，因電流或溫度而熔化，從而截斷電路；以及蓋部件，以覆蓋可熔導體的方式安裝于基板。而且，蓋部件經(jīng)由填充材料安裝于基板，所述填充材料填充在當安裝于基板時產(chǎn)生的蓋部件與凹部的間隙。
[0013]另外，本發(fā)明的一實施方式所涉及的電子設備具備保護元件，該保護元件包括:基板，在至少一個側面具有形成通孔側面電極的凹部；可熔導體，形成在基板上，因電流或溫度而熔化，從而截斷電路；以及蓋部件，以覆蓋可熔導體的方式安裝于基板，蓋部件經(jīng)由填充材料安裝于基板，所述填充材料填充在當安裝于基板時產(chǎn)生的蓋部件與凹部的間隙。
[0014]發(fā)明效果
適用本發(fā)明的保護元件因為在形成通孔電極的凹部與蓋部件的間隙埋入填充材料，所以提高基板與蓋部件的粘接強度及密封性。
【附圖說明】
[0015]圖1中圖1A?圖1C是用于通過制造工序來說明本發(fā)明的一實施方式所涉及的保護元件的圖。圖1A是示出構成適用本發(fā)明的保護元件的基板的形狀的平面圖，圖1B是示出涂敷有填充材料的基板的形狀的平面圖，圖1C是示出在填充材料上再涂敷粘接劑的基板的形狀的平面圖。是蓋部件的仰視圖。
[0016]圖2中圖2A是構成適用本發(fā)明的保護元件的蓋部件的立體圖，圖2B是用于說明對由圖1C構成的基板安裝蓋部件的情況的分解立體圖。
[0017]圖3中圖3A?圖3C是用于通過制造工序來說明本發(fā)明的其他實施方式所涉及的保護元件的圖。圖3A是示出構成適用本發(fā)明的保護元件的基板的形狀的平面圖，圖3B是示出涂敷有填充材料的基板的形狀的平面圖，圖3C是示出在填充材料上再涂敷粘接劑的基板的形狀的平面圖。
[0018]圖4中圖4A?圖4B是示出適用本發(fā)明的保護元件的內部元件的結構例的圖。圖4A是內部元件的平面圖，圖4B是A — A’上的截面圖。
[0019]圖5是示出包含適用本發(fā)明的保護元件的電子設備之一即鋰離子二次電池的電池組的電路結構例的框圖。
[0020]圖6是適用本發(fā)明的保護元件的等效電路圖。
[0021]圖7是示出實施例和比較例中的基板與蓋部件的粘接強度的比較數(shù)據(jù)的圖表。
[0022]圖8是示出實施例和比較例中的基板與蓋部件的動作時間的比較數(shù)據(jù)的圖表。
[0023]圖9中圖9A是示出現(xiàn)有技術的保護元件的基板的形狀的平面圖。圖9B是用于說明在避開形成通孔電極的凹部而涂敷粘接劑的情況下，保護元件的外形尺寸變大的情況的基板的平面圖。
【具體實施方式】
[0024]以下，參照附圖，對用于實施本發(fā)明的方式進行詳細說明。此外，本發(fā)明不僅限定于以下的實施方式，顯然在不脫離本發(fā)明的要點的范圍內可進行各種變更。
[0025][保護元件的結構例]
如圖1A?圖1C、圖2所示，本發(fā)明的一實施方式所涉及的保護元件10具備:具有形成通孔電極2a的凹部2的基板I ;搭載于基板I并與通孔電極2a連接的內部元件8 ;填充凹部2的填充材料3 ；以及以覆蓋內部元件8的方式安裝于基板的蓋部件6。蓋部件6通過粘接劑5安裝于基板I。
[0026]基板I大致為方形形狀，在各邊具有對圓形或長圓形的孔進行2分割而形成并遍及上下表面而貫通的凹部2。凹部2既可以僅在基板I的I個邊形成，也可以僅在兩個邊形成，還可以僅在三個邊形成。另外，也可以在I個邊具有2個以上的凹部。在凹部2的表面及基板I的上表面及下表面形成有用于外部電路連接的通孔電極2a。通孔電極2a既可以在所有的凹部2形成，也可以僅在一