(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
上記絶縁基板の表面に、互いに対向するように設けられた第１の表面電極及び第２の表面電極と、
発熱体と、
上記発熱体に電気的に接続された発熱体引出電極と、
上記第１の表面電極、上記第２の表面電極及び上記発熱体引出電極にわたって接続され、上記発熱体の加熱によって溶融し、上記第１の表面電極及び上記第２の表面電極の間の電流経路を遮断するヒューズエレメントと、
上記絶縁基板の裏面に設けられた第１の裏面電極及び第２の裏面電極と、
上記絶縁基板の側面に形成され、上記第１の表面電極及び上記第２の表面電極と、上記第１の裏面電極及び上記第２の裏面電極とをそれぞれ接続し、上記絶縁基板の表面と裏面の間で、上記第１の表面電極及び上記第２の表面電極と上記第１の裏面電極及び上記第２の裏面電極とを接続する全ての電流経路を構成する第１の側面導電部及び第２の側面導電部とを備え、
上記絶縁基板は、上記第１の表面電極及び上記第２の表面電極に対応する側面に凹部を設け、当該凹部に上記第１の側面導電部及び上記第２の側面導電部が形成され、
上記第１の側面導電部及び上記第２の側面導電部は、それぞれ上記絶縁基板の互いに対向する側面に設けられ、
上記第１の側面導電部及び上記第２の側面導電部は、それぞれ互いに対向する位置からオフセットした位置に設けられた保護素子。
【請求項２】
絶縁基板と、
上記絶縁基板の表面に、互いに対向するように設けられた第１の表面電極及び第２の表面電極と、
発熱体と、
上記発熱体に電気的に接続された発熱体引出電極と、
上記第１の表面電極、上記第２の表面電極及び上記発熱体引出電極にわたって接続され、上記発熱体の加熱によって溶融し、上記第１の表面電極及び上記第２の表面電極の間の電流経路を遮断するヒューズエレメントと、
上記絶縁基板の裏面に設けられた第１の裏面電極及び第２の裏面電極と、
上記絶縁基板の側面に形成され、上記第１の表面電極及び上記第２の表面電極と、上記第１の裏面電極及び上記第２の裏面電極とをそれぞれ接続し、上記絶縁基板の表面と裏面の間で、上記第１の表面電極及び上記第２の表面電極と上記第１の裏面電極及び上記第２の裏面電極とを接続する全ての電流経路を構成する第１の側面導電部及び第２の側面導電部とを備え、
上記絶縁基板は、上記第１の表面電極及び上記第２の表面電極に対応する側面に凹部を設け、当該凹部に上記第１の側面導電部及び上記第２の側面導電部が形成され、
上記第１の側面導電部及び上記第２の側面導電部は、上記絶縁基板の同一側面に設けられた保護素子。
【請求項３】
絶縁基板と、
上記絶縁基板の表面に、互いに対向するように設けられた第１の表面電極及び第２の表面電極と、
発熱体と、
上記発熱体に電気的に接続された発熱体引出電極と、
上記第１の表面電極、上記第２の表面電極及び上記発熱体引出電極にわたって接続され、上記発熱体の加熱によって溶融し、上記第１の表面電極及び上記第２の表面電極の間の電流経路を遮断するヒューズエレメントと、
上記絶縁基板の裏面に設けられた第１の裏面電極及び第２の裏面電極と、
上記絶縁基板の側面に形成され、上記第１の表面電極及び上記第２の表面電極と、上記第１の裏面電極及び上記第２の裏面電極とをそれぞれ接続し、上記絶縁基板の表面と裏面の間で、上記第１の表面電極及び上記第２の表面電極と上記第１の裏面電極及び上記第２の裏面電極とを接続する全ての電流経路を構成する第１の側面導電部及び第２の側面導電部とを備え、
上記絶縁基板は、上記第１の表面電極及び上記第２の表面電極に対応する側面に凹部を設け、当該凹部に上記第１の側面導電部及び上記第２の側面導電部が形成され、
上記第１の側面導電部又は上記第２の側面導電部は、それぞれ複数設けられている保護素子。
【請求項４】
上記凹部は、ハーフスルーホールである請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の保護素子。
【請求項５】
上記凹部は、上記絶縁基板の側面を、曲面を含む非平面によって構成した請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の保護素子。
【請求項６】
絶縁基板と、
上記絶縁基板の表面に、互いに対向するように設けられた第１の表面電極及び第２の表面電極と、
発熱体と、
上記発熱体に電気的に接続された発熱体引出電極と、
上記第１の表面電極、上記第２の表面電極及び上記発熱体引出電極にわたって接続され、上記発熱体の加熱によって溶融し、上記第１の表面電極及び第２の表面電極の間の電流経路を遮断するヒューズエレメントと、
上記絶縁基板の裏面に設けられた第１の裏面電極及び第２の裏面電極と、
上記絶縁基板を貫通する孔として形成され、上記第１の表面電極及び上記第２の表面電極と、上記第１の裏面電極及び上記第２の裏面電極とをそれぞれ接続し、上記絶縁基板の表面と裏面の間での電流経路となる第１の貫通導電部及び第２の貫通導電部とを備え、
上記第１の表面電極及び上記第２の表面電極は、上記第１の貫通導電部及び第２の貫通導電部と接する領域に突出する第１の表面凸部及び第２の表面凸部をそれぞれ有する保護素子。
【請求項７】
上記第１の裏面電極及び上記第２の裏面電極は、上記第１の貫通導電部及び第２の貫通導電部と接する領域に突出する第１の裏面凸部及び第２の裏面凸部をそれぞれ有する請求項６に記載の保護素子。
【請求項８】
上記第１の貫通導電部及び第２の貫通導電部は、スルーホールである請求項６又は請求項７に記載の保護素子。
【請求項９】
上記第１の貫通導電部及び第２の貫通導電部は、孔内部を導電材料で充填した穴埋めスルーホールである請求項６又は請求項７に記載の保護素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流経路上に実装され、定格を超える電流が流れた時にヒータによる加熱でヒューズエレメントを溶断し当該電流経路を遮断する保護素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、定格を超える電流が流れた時にヒータによる加熱でヒューズエレメントを溶断し、当該電流経路を遮断する保護素子が用いられている。このような保護素子は、絶縁基板上に電極やヒューズエレメントを搭載した機能型のチップに形成され、このチップを回路基板上に実装する表面実装型のものが知られている。
【０００３】
上述のような保護素子では、外部回路からの信号に基づきヒータに通電して加熱をすることでヒューズエレメントを溶断するため、外部回路の制御に基づくタイミングで電流経路を遮断するスイッチのような使い方が可能である。このような保護素子は、例えばリチウムイオンバッテリ等の二次電池の保護回路として用いられる。
【０００４】
近年、リチウムイオンバッテリ等の二次電池の用途に大電流出力を要求するもの、例えば電気アシスト自転車や電動工具等が増えてきており、保護回路の定格電流が上昇し、大電流に耐えうるヒューズエレメントが用いられるようになってきた。
【０００５】
特許文献１に記載の技術にあっては、大電流対応可能とするヒューズエレメントを用いた保護素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−０３５２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１に記載の技術にあっては、絶縁基板の表面から裏面にかけて導通する電流経路が明示されてはいないが、大電流に対応するためには絶縁基板側面の導電経路だけでは抵抗値が大きく、絶縁基板の表裏を直結するスルーホールや、スルーホール内を導電体で穴埋めした電流経路を形成して抵抗値の低減を図る必要が生じる。
【０００８】
また、上記特許文献１に記載の技術にあっては、絶縁基板の表裏を直結するスルーホールや、スルーホール内を導電体で穴埋めした電流経路を形成した場合に、ヒータからの熱がこの電流経路によって拡散し、ヒューズエレメントに熱を集中して伝達することが困難となり、ヒューズエレメントの速溶断性が悪化してしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、大電流に対応可能であり小型化を阻害することなくヒータからヒューズエレメントに熱を効率的に伝達し、速溶断性に優れる保護素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明に係る保護素子は、絶縁基板と、絶縁基板の表面に、互いに対向するように設けられた第１の表面電極及び第２の表面電極と、発熱体と、発熱体に電気的に接続された発熱体引出電極と、第１の表面電極、第２の表面電極及び発熱体引出電極にわたって接続され、発熱体の加熱によって溶融し、第１の表面電極及び第２の表面電極の間の電流経路を遮断するヒューズエレメントと、絶縁基板の裏面に設けられた第１の裏面電極及び第２の裏面電極と、絶縁基板の側面に形成され、第１の表面電極及び第２の表面電極と第１の裏面電極及び第２の裏面電極とをそれぞれ接続し、絶縁基板の表面と裏面の間で、第１の表面電極及び第２の表面電極と第１の裏面電極及び第２の裏面電極とを接続する全ての電流経路を構成する第１の側面導電部及び第２の側面導電部とを備え、絶縁基板は、第１の表面電極及び第２の表面電極に対応する側面に凹部を設け、当該凹部に第１の側面導電部及び第２の側面導電部が形成され、第１の側面導電部及び第２の側面導電部は、それぞれ絶縁基板の互いに対向する側面に設けられ、第１の側面導電部及び第２の側面導電部は、それぞれ互いに対向する位置からオフセットした位置に設けられたものである。
また、本発明に係る保護素子は、絶縁基板と、絶縁基板の表面に、互いに対向するように設けられた第１の表面電極及び第２の表面電極と、発熱体と、発熱体に電気的に接続された発熱体引出電極と、第１の表面電極、第２の表面電極及び発熱体引出電極にわたって接続され、発熱体の加熱によって溶融し、第１の表面電極及び第２の表面電極の間の電流経路を遮断するヒューズエレメントと、絶縁基板の裏面に設けられた第１の裏面電極及び第２の裏面電極と、絶縁基板の側面に形成され、第１の表面電極及び第２の表面電極と第１の裏面電極及び第２の裏面電極とをそれぞれ接続し、絶縁基板の表面と裏面の間で、第１の表面電極及び第２の表面電極と第１の裏面電極及び第２の裏面電極とを接続する全ての電流経路を構成する第１の側面導電部及び第２の側面導電部とを備え、絶縁基板は、第１の表面電極及び第２の表面電極に対応する側面に凹部を設け、当該凹部に第１の側面導電部及び第２の側面導電部が形成され、第１の側面導電部及び第２の側面導電部は、絶縁基板の同一側面に設けられたものである。
また、本発明に係る保護素子は、絶縁基板と、絶縁基板の表面に、互いに対向するように設けられた第１の表面電極及び第２の表面電極と、発熱体と、発熱体に電気的に接続された発熱体引出電極と、第１の表面電極、第２の表面電極及び発熱体引出電極にわたって接続され、発熱体の加熱によって溶融し、第１の表面電極及び第２の表面電極の間の電流経路を遮断するヒューズエレメントと、絶縁基板の裏面に設けられた第１の裏面電極及び第２の裏面電極と、絶縁基板の側面に形成され、第１の表面電極及び第２の表面電極と第１の裏面電極及び第２の裏面電極とをそれぞれ接続し、絶縁基板の表面と裏面の間で、第１の表面電極及び第２の表面電極と第１の裏面電極及び第２の裏面電極とを接続する全ての電流経路を構成する第１の側面導電部及び第２の側面導電部とを備え、絶縁基板は、第１の表面電極及び第２の表面電極に対応する側面に凹部を設け、当該凹部に第１の側面導電部及び第２の側面導電部が形成され、第１の側面導電部又は第２の側面導電部は、それぞれ複数設けられているものである。
【００１１】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る保護素子は、絶縁基板と、絶縁基板の表面に、互いに対向するように設けられた第１の表面電極及び第２の表面電極と、発熱体と、発熱体に電気的に接続された発熱体引出電極と、第１の表面電極、第２の表面電極及び発熱体引出電極にわたって接続され、発熱体の加熱によって溶融し、第１の表面電極及び第２の表面電極の間の電流経路を遮断するヒューズエレメントと、絶縁基板の裏面に設けられた第１の裏面電極及び第２の裏面電極と、絶縁基板を貫通する孔として形成され、第１の表面電極及び第２の表面電極と、第１の裏面電極及び第２の裏面電極とをそれぞれ接続し、絶縁基板の表面と裏面の間での導電経路となる第１の貫通導電部及び第２の貫通導電部とを備え、第１の表面電極及び第２の表面電極は、第１の貫通導電部及び第２の貫通導電部と接する領域に突出する第１の表面凸部及び第２の表面凸部をそれぞれ有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、絶縁基板の表面と裏面を導通する電流経路を絶縁基板の側面のみに配置することで、ヒータからの熱がスルーホール等に拡散することなく、ヒューズエレメントに熱を集中して伝達することが可能となり、ヒューズエレメントの速溶断性を向上させることができる。また、絶縁基板の表面と裏面を導通する電流経路を貫通孔としてスルーホール等を設けた場合であっても、電流経路周辺まで表面電極が突出した表面凸部だけを形成し表面電極の面積を小さくすることで、表面電極への熱拡散を防止し、ヒューズエレメントに熱を集中して伝達することが可能となり、ヒューズエレメントの速溶断性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、第１の実施の形態にかかるヒューズ素子についてヒューズエレメントを透視して示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示すＡ−Ａ’線における断面図である。
【図３】図３は、第１の側面導電部の形状を説明するための模式図であり、第１の表面電極を上面から見た平面図であり、図３（Ａ）が半円形状を示し、図３（Ｂ）が矩形溝形状を示し、図３（Ｃ）が半長穴形状を示し、図３（Ｄ）が波溝形状を示す。
【図４】図４は、ヒューズ素子の回路構成を説明する等価回路図であり、図４（Ａ）がヒューズ素子の動作前の状態を示し、図４（Ｂ）がヒューズ素子の動作後、ヒューズエレメントが溶融した状態を示す。
【図５】図５は、図１におけるヒューズ素子が作動しヒューズエレメントが溶融した状態を示す平面図である。
【図６】図６は、図５に示すＡ−Ａ’線における断面図である。
【図７】図７は、第１の変形例にかかるヒューズ素子についてヒューズエレメントを透視して示す平面図である。
【図８】図８は、第２の変形例にかかるヒューズ素子についてヒューズエレメントを透視して示す平面図である。
【図９】図９は、第３の変形例にかかるヒューズ素子についてヒューズエレメントを透視して示す平面図である。
【図１０】図１０は、第４の変形例にかかるヒューズ素子についてヒューズエレメントを透視して示す平面図である。
【図１１】図１１は、第２の実施の形態にかかるヒューズ素子についてヒューズエレメントを透視して示す平面図である。
【図１２】図１２は、図１１におけるヒューズ素子を裏面から見た平面図である。
【図１３】図１３は、図１１に示すＡ−Ａ’線における断面図である。
【図１４】図１４は、図１１におけるヒューズ素子が作動しヒューズエレメントが溶融した状態を示す平面図である。
【図１５】図１５は、図１４に示すＡ−Ａ’線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明が適用された保護素子として、ヒューズ素子について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１５】
［第１の実施の形態］
第１の実施の形態にかかるヒューズ素子１は、図１及び図２に示すように、例えばリチウムイオン二次電池の保護回路等の回路基板にリフローにより表面実装されることにより、リチウムイオン二次電池の充放電経路上にヒューズエレメント７を組み込むものである。
【００１６】
この保護回路は、ヒューズ素子１の定格を超える大電流が流れると、ヒューズエレメント７が自己発熱（ジュール熱）によって溶断することにより電流経路を遮断する。また、この保護回路は、ヒューズ素子１が実装された回路基板等に設けられた電流制御素子によって所定のタイミングで発熱体５へ通電し、発熱体５の発熱によってヒューズエレメント７を溶断させることによって電流経路を遮断することができる。なお、図１は、ヒューズ素子１をケースを省略して示す平面図であり、図２は、このヒューズ素子１の断面図である。
【００１７】
［ヒューズ素子］
ヒューズ素子１は、図１及び図２に示すように、絶縁基板２と、絶縁基板２の表面２ａに、互いに対向するように設けられた第１の表面電極３及び第２の表面電極４と、発熱体５と、発熱体５に電気的に接続された発熱体引出電極６と、第１の表面電極３、第２の表面電極４及び発熱体引出電極６にわたって接続され、発熱体５の加熱によって溶融し、第１の表面電極３及び第２の表面電極４の間の電流経路を遮断するヒューズエレメント７と、絶縁基板２の裏面２ｂに設けられた第１の裏面電極３ａ及び第２の裏面電極４ａと、絶縁基板２の側面に形成され、第１の表面電極３及び第２の表面電極４と第１の裏面電極３ａ及び第２の裏面電極３ｂとをそれぞれ接続し、絶縁基板２の表面２ａと裏面２ｂの間で、第１の表面電極３及び第２の表面電極４と第１の裏面電極３ａ及び第２の裏面電極３ｂとを接続する全ての電流経路を構成する第１の側面導電部３ｂ及び第２の側面導電部４ｂとを備えている。
【００１８】
また、ヒューズ素子１は、発熱体５を覆い発熱体５と発熱体引出電極６との接触を妨げる絶縁体９と、絶縁基板２の表面２ａ上であって発熱体５の両端に設けられた第１の発熱体電極１０及び第２の発熱体電極１１とを備えている。発熱体引出電極６は、一端が第２の発熱体電極１１と接続され、他方がヒューズエレメント７の中途部分に接続されている。
【００１９】
また、ヒューズ素子１は、絶縁基板２の裏面２ｂに設けられた第３の裏面電極１０ａと、絶縁基板２の側面に形成され、第１の発熱体電極１０と第３の裏面電極１０ａとを接続し、絶縁基板２の表面２ａと裏面２ｂの間での全ての導電経路となる第３の側面導電部１０ｂを備えている。
【００２０】
ここで、絶縁基板２の表面２ａと裏面２ｂの間での全ての電流経路とは、第１の表面電極３、第２の表面電極４及び第１の発熱体電極１０と、第１の裏面電極３ａ、第２の裏面電極４ａ及び第３の裏面電極１０ａとをそれぞれ結ぶ電流経路を表す。従って、絶縁基板２の側面のみに電流経路が構成されていることを表す。言い換えると、ヒューズ素子１は、絶縁基板２の側面以外に電流経路が形成されない構造である。
【００２１】
具体的に、ヒューズ素子１における第１の側面導電部３ｂ、第２の側面導電部４ｂ及び第３の側面導電部１０ｂは、それぞれ絶縁基板２の第１の側面２ｃ、第２の側面２ｄ及び第３の側面２ｅに設けられている。
【００２２】
ヒューズ素子１は、絶縁基板２の側面以外に電流経路が形成されないことから、絶縁基板の中央部にスルーホール等の電流経路を有さないため、発熱体５から発せられる熱が絶縁基板の中央部のスルーホール等によって拡散することがなく、ヒューズエレメント７を集中して過熱することができるように構成したものである。
【００２３】
［絶縁基板］
絶縁基板２は、例えば、アルミナ、ガラスセラミックス、ムライト、ジルコニアなどの絶縁性を有する部材によって方形状に形成される。その他、絶縁基板２は、ガラスエポキシ基板、フェノール基板等のプリント配線基板に用いられる材料を用いてもよい。絶縁基板２は、互いに対向する側面が第１の側面２ｃ及び第２の側面２ｄとされ、残りの側面が互いに対向する第３の側面２ｅ及び第４の側面２ｆとされている。
【００２４】
［第１の表面電極及び第２の表面電極］
第１の表面電極３及び第２の表面電極４は、絶縁基板２の表面２ａ上に、相対向する側縁近傍にそれぞれ離間して配置されることにより開放され、ヒューズエレメント７が搭載されることにより、ヒューズエレメント７を介して電気的に接続されている。また、第１の表面電極３及び第２の表面電極４は、ヒューズ素子１に定格を超える大電流が流れヒューズエレメント７が自己発熱（ジュール熱）によって溶断し、あるいは発熱体５が通電に伴って発熱しヒューズエレメント７が溶断することによって、電流経路が遮断される。
【００２５】
図１及び図２に示すように、第１の表面電極３及び第２の表面電極４は、それぞれ絶縁基板２の第１の側面２ｃ及び第２の側面２ｄに設けられたハーフスルーホールを介して裏面２ｂに設けられた外部接続電極である第１の裏面電極３ａ及び第２の裏面電極４ａと接続されている。ヒューズ素子１は、これら第１の裏面電極３ａ及び第２の裏面電極４ａを介して外部回路が形成された回路基板と接続され、当該外部回路の電流経路の一部を構成する。従って、第１の側面２ｃ及び第２の側面２ｄに設けられたハーフスルーホールが、第１の側面導電部３ｂ及び第２の側面導電部４ｂを構成する。
【００２６】
第１の表面電極３及び第２の表面電極４は、ＣｕやＡｇ等の一般的な電極材料を用いて形成することができる。また、第１の表面電極３及び第２の表面電極４の表面上には、Ｎｉ／Ａｕメッキ、Ｎｉ／Ｐｄメッキ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキ等の被膜が、メッキ処理等の公知の手法によりコーティングされていることが好ましい。これにより、ヒューズ素子１は、第１の表面電極３及び第２の表面電極４の酸化を防止し、導通抵抗の上昇に伴う定格の変動を防止することができる。
【００２７】
また、ヒューズ素子１をリフロー実装する場合に、ヒューズエレメント７を接続する接続用ハンダあるいはヒューズエレメント７の外層に低融点金属層が形成されている場合に当該低融点金属が溶融することにより第１の表面電極３及び第２の表面電極４を溶食（ハンダ食われ）するのを防ぐことができる。
【００２８】
［発熱体］
発熱体５は、通電すると発熱する導電性を有する部材であって、例えばニクロム、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｃｕ、Ａｇ、あるいはこれらを主成分とする合金等からなる。発熱体５は、これらの合金あるいは組成物、化合物の粉状体を樹脂バインダ等と混合して、ペースト状にしたものを絶縁基板２上にスクリーン印刷技術を用いてパターン形成して、焼成する等によって形成することができる。また、発熱体５は、一端が第１の発熱体電極１０と接続され、他端が第２の発熱体電極１１と接続されている。
【００２９】
ヒューズ素子１は、絶縁基板２の表面２ａ上に形成された発熱体５を覆うように絶縁材９が配設され、この絶縁体９を介して発熱体５に対向するように発熱体引出電極６が形成されている。発熱体５の熱を効率良くヒューズエレメント７に伝えるために、発熱体５と絶縁基板２の間にも絶縁体を積層しても良い。絶縁体９としては、例えばガラス材料を用いることができる。
【００３０】
発熱体引出電極６の一端は、第２の発熱体電極１１に接続されるとともに、第２の発熱体電極１１を介して発熱体５の一端と連続されている。なお、第２の発熱体電極１１は、絶縁基板２の表面２ａ側に形成され、第１の発熱体電極１０は、絶縁基板２の表面２ａ側から第３の側面２ｅ側に形成されている。また、第１の発熱体電極１０は、第３の側面２ｅに形成されたハーフスルーホールを介して絶縁基板２の裏面２ｂに形成された第３の裏面電極１０ａと接続されている。従って、第３の側面２ｅに形成されたハーフスルーホールが第３の側面導電部１０ｂを構成する。
【００３１】
発熱体５は、ヒューズ素子１が回路基板に実装されることにより、第３の裏面電極１０ａを介して回路基板に形成された外部回路と接続される。そして、発熱体５は、外部回路の電流経路を遮断する所定のタイミングで第３の裏面電極１０ａを介して通電され、発熱することにより、第１の表面電極３及び第２の表面電極４を接続しているヒューズエレメント７を溶断することができる。また、発熱体５は、ヒューズエレメント７が溶断することにより、自身の電流経路も遮断されることから発熱が停止する。
【００３２】
［発熱体引出電極］
発熱体引出電極６は、ＣｕやＡｇ等の一般的な電極材料を用いて形成することができる。また、発熱体引出電極６の表面上には、Ｎｉ／Ａｕメッキ、Ｎｉ／Ｐｄメッキ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキ等の被膜が、メッキ処理等の公知の手法によりコーティングされていることが好ましい。
【００３３】
［第１の発熱体電極及び第２の発熱体電極］
第１の発熱体電極１０及び第２の発熱体電極１１は、絶縁基板２の表面２ａ上で、相対向する側縁近傍がそれぞれ離間して配置されることにより開放され、発熱体５が搭載されることにより、発熱体５を介して電気的に接続されている。
【００３４】
第１の発熱体電極１０及び第２の発熱体電極１１は、ＣｕやＡｇ等の一般的な電極材料を用いて形成することができる。また、第１の発熱体電極１０及び第２の発熱体電極１１の表面上には、Ｎｉ／Ａｕメッキ、Ｎｉ／Ｐｄメッキ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキ等の被膜が、メッキ処理等の公知の手法によりコーティングされていることが好ましい。
【００３５】
なお、ここで、第１の裏面電極３ａ及び第１の側面導電部３ｂは、第１の表面電極３と同様の材料により形成することができ、第２の裏面電極４ａ及び第２の側面導電部４ｂは、第２の表面電極４と同様の材料により形成することができ、第３の裏面電極１０ａ及び第３の側面導電部１０ｂは、第１の発熱体電極１０と同様の材料により形成することができるものとする。
【００３６】
［ヒューズエレメント］
ヒューズエレメント７は、発熱体５の発熱により速やかに溶断される材料からなり、例えばハンダや、Ｓｎを主成分とするＰｂフリーハンダ等の低融点金属を好適に用いることができる。
【００３７】
また、ヒューズエレメント７は、Ｉｎ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｃｕ又はこれらのうちのいずれかを主成分とする合金等の高融点金属を用いてもよく、あるいは内層を低融点金属層とし外層を高融点金属層とする等の低融点金属と高融点金属との積層体であってもよい。高融点金属と低融点金属とを含有することによって、ヒューズ素子１をリフロー実装する場合に、リフロー温度が低融点金属の溶融温度を超えて、低融点金属が溶融しても、低融点金属の外部への流出を抑制し、ヒューズエレメント７の形状を維持することができる。また、溶断時も、低融点金属が溶融することにより、高融点金属を溶食（ハンダ食われ）することで、高融点金属の融点以下の温度で速やかに溶断することができる。
【００３８】
なお、ヒューズエレメント７は、発熱体引出電極６及び第１の表面電極３及び第２の表面電極４へ、ハンダ等により接続されている。ヒューズエレメント７は、リフローはんだ付けによって容易に接続することができる。ヒューズエレメント７は、発熱体引出電極６上に搭載されることにより、発熱体引出電極６と重畳され、また発熱体５とも重畳される。また、第１の表面電極３及び第２の表面電極４の間にわたって接続されたヒューズエレメント７は、第１の表面電極３と第２の表面電極４との間において溶断し、第１の表面電極３及び第２の表面電極４間を遮断する。すなわち、ヒューズエレメント７は、中央部が発熱体引出電極６に支持されるとともに、発熱体引出電極６に支持された中央部が溶断部とされている。
【００３９】
また、ヒューズエレメント７は、酸化防止、濡れ性の向上等のため、図示しないフラックスが塗布されている。ヒューズエレメント７は、フラックスが保持されることによって、ヒューズエレメント７の酸化及び酸化に伴う溶断温度の上昇を防止して、溶断特性の変動を抑制し、速やかに溶断することができる。
【００４０】
［側面導電部］
ここで、第１の側面導電部３ｂ、第２の側面導電部４ｂ及び第２の側面導電部１０ｂについて、詳細に説明を行う。
【００４１】
第１の側面導電部３ｂ、第２の側面導電部４ｂ及び第２の側面導電部１０ｂは、ＣｕやＡｇ等の一般的な電極材料を用いて形成することができる。また、第１の側面導電部３ｂ、第２の側面導電部４ｂ及び第２の側面導電部１０ｂの表面上には、Ｎｉ／Ａｕメッキ、Ｎｉ／Ｐｄメッキ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキ等の被膜が、メッキ処理等の公知の手法によりコーティングされていることが好ましい。
【００４２】
次に、第１の側面導電部３ｂ、第２の側面導電部４ｂ及び第２の側面導電部１０ｂの形状について、図３に基づき説明を行う。なお、以下では、第１の側面導電部３ｂについてのみ説明を行うが、第２の側面導電部４ｂ及び第２の側面導電部１０ｂの形状も同様の形状とすることができるため、説明を省略する。
【００４３】
図３（Ａ）に示す第１の側面導電部３ｂは、絶縁基板２に半円形状の切り欠きを加えて凹部を形成し、この凹部に導電材料がパターニングされて形成される。第１の側面導電部３ｂは、いわゆるハーフスルーホールであり、絶縁基板２の表面２ａと裏面２ｂとの間で、第１の表面電極３と第１の裏面電極３ｂとを電気的に接続する。
【００４４】
図３（Ａ）に示す第１の側面導電部３ｂは、絶縁基板２を図示しないマザー基板から切り出す際に隣り合う個別の絶縁基板間に円形の貫通孔を設け、この貫通孔を境に各絶縁基板を切り出すことで、半円形状の凹部として形成することができる。貫通孔は、マザー基板を形成する際の金型に円柱形状の突起を設けることで簡単に作成することができるため製造が容易である。
【００４５】
また、第１の側面導電部３ｂを他の形状で形成することも可能であり、例えば、図３（Ｂ）に示す第１の側面導電部３ｃは、絶縁基板２に矩形溝形状の切り欠きを加えて凹部を形成し、この凹部に導電材料がパターニングされて形成される。第１の側面導電部３ｃは、絶縁基板２の表面２ａと裏面２ｂとの間で、第１の表面電極３と第１の裏面電極３ｂとを電気的に接続する。
【００４６】
図３（Ｂ）に示す第１の側面導電部３ｃは、絶縁基板２を図示しないマザー基板から切り出す際に隣り合う個別の絶縁基板間に矩形の貫通孔を設け、この貫通孔を境に各絶縁基板を切り出すことで、矩形溝形状の凹部として形成することができる。貫通孔は、マザー基板を形成する際の金型に矩角柱形状の突起を設けることで簡単に作成することができるため製造が容易である。
【００４７】
図３（Ｂ）に示す第１の側面導電部３ｃは、図３（Ａ）に示す第１の側面導電部３ｂと比較して、絶縁基板２の第１の側面２ｃにおいて、凹部の面積を広くとることができ、結果として電流経路の幅を広げて電気抵抗値を低減することが可能となり、大電流に対応するために好適である。
【００４８】
また、第１の側面導電部３ｂをさらに他の形状で形成することも可能であり、例えば、図３（Ｃ）に示す第１の側面導電部３ｄは、絶縁基板２に半長穴形状の切り欠きを加えて凹部を形成し、この凹部に導電材料がパターニングされて形成される。第１の側面導電部３ｄは、絶縁基板２の表面２ａと裏面２ｂとの間で、第１の表面電極３と第１の裏面電極３ｂとを電気的に接続する。
【００４９】
図３（Ｃ）に示す第１の側面導電部３ｄは、絶縁基板２を図示しないマザー基板から切り出す際に隣り合う個別の絶縁基板間に長穴形の貫通孔を設け、この貫通孔を境に各絶縁基板を切り出すことで、半長穴形状の凹部として形成することができる。貫通孔は、マザー基板を形成する際の金型に矩長穴形状に対応する柱状の突起を設けることで簡単に作成することができるため製造が容易である。
【００５０】
図３（Ｃ）に示す第１の側面導電部３ｄは、図３（Ａ）に示す第１の側面導電部３ｂと比較して、絶縁基板２の第１の側面２ｃにおいて、凹部の面積を広くとることができ、結果として電流経路の幅を広げて電気抵抗値を低減することが可能となり、大電流に対応するために好適である。
【００５１】
また、第１の側面導電部３ｂを更に他の形状で形成することも可能であり、例えば、図３（Ｄ）に示す第１の側面導電部３ｅは、絶縁基板２に波溝形状の切り欠きを加えて凹部を形成し、この凹部に導電材料がパターニングされて形成される。第１の側面導電部３ｅは、絶縁基板２の表面２ａと裏面２ｂとの間で、第１の表面電極３と第１の裏面電極３ｂとを電気的に接続する。
【００５２】
図３（Ｄ）に示す第１の側面導電部３ｅは、絶縁基板２を図示しないマザー基板から切り出す際に隣り合う個別の絶縁基板間に波状の長穴形の貫通孔を設け、この貫通孔を境に各絶縁基板を切り出すことで、波溝形状の凹部として形成することができる。貫通孔は、マザー基板を形成する際の金型に波状の長穴形に対応する柱状の突起を設けることで簡単に作成することができるため製造が容易である。
【００５３】
図３（Ｄ）に示す第１の側面導電部３ｅは、図３（Ａ）に示す第１の側面導電部３ｂと比較して、絶縁基板２の第１の側面２ｃにおいて、凹部の面積を広くとることができ、結果として電流経路の幅を広げて電気抵抗値を低減することが可能となり、大電流に対応するために好適である。
【００５４】
上述した各凹部の形状についてまとめると、絶縁基板２の側面を、曲面を含む非平面によって構成することで、凹部の面積を広くとることができ、結果として電流経路の幅を広げて電気抵抗値を低減することが可能となり、大電流に対応するために好適であると言える。
【００５５】
なお、ヒューズ素子１は、小型且つ高定格の保護素子を実現するものであり、例えば、絶縁基板２の寸法として２〜３ｍｍ×１〜２ｍｍ程度と小型でありながら、抵抗値が０．５〜１ｍΩ、５０〜６０Ａ定格と高定格化が図られている。なお、本発明は、あらゆるサイズ、抵抗値及び電流定格を備える保護素子に適用することができるのはもちろんである。本実施例において、絶縁基板２のサイズは、２．７ｍｍ×１．８ｍｍとする。
【００５６】
なお、ヒューズ素子１は、絶縁基板２の表面２ａ上に、内部を保護するとともに溶融したヒューズエレメント７の飛散を防止する図示しないカバー部材を取り付けるようにしている。カバー部材は、絶縁基板２の表面２ａ上に搭載される側壁と、ヒューズ素子１の上面を構成する天面とを有する。このカバー部材は、例えば、熱可塑性プラスチック，セラミックス，ガラスエポキシ基板等の絶縁性を有する部材を用いて形成することができる。なお、本発明の特徴的な構造はカバー部材の内部の構造であるため、以後の説明ではカバー部材については言及を省略する。
【００５７】
［回路構成］
ここで、ヒューズ素子１の回路構成と、通電経路の遮断動作について説明する。ヒューズ素子１は、図１及び図４（Ａ）に示すように、第１の表面電極３から第２の表面電極４にわたってヒューズエレメント７が接続されており、ヒューズエレメント７の中途部分に発熱体引出電極６が接続されている。また、発熱体引出電極６は、ヒューズエレメント７と接続された側の反対側に、第２の発熱体電極１１、発熱体５、第１の発熱体電極１０の順に接続されている。従って、ヒューズ素子１は、第１の表面電極３、第２の表面電極４及び第１の発熱体電極１０から、それぞれ第１の側面導電部３ｂ、第２の側面導電部４ｂ及び第２の側面導電部１０ｂを介してつながる第１の裏面電極３ａ、第２の裏面電極４ａ及び第３の裏面電極１０ａを外部端子とする３端子の素子であるといえる。
【００５８】
ヒューズ素子１は、第１の表面電極３から第２の表面電極４に向かって主回路の電流が流れるように構成されており、第１の発熱体電極１０から電流が流れた場合に、発熱体５が発熱し図５、図６及び図４（Ｂ）に示すように、ヒューズエレメント７が溶融し、溶融体７ａが発熱体引出電極６上に凝集し、ヒューズエレメント７が切断される。これにより、ヒューズ素子１は、第１の表面電極３及び第２の表面電極４間の電流経路が遮断されるとともに、発熱体５に対する電流経路も遮断される。
【００５９】
［変形例１］
次に、上述で説明したヒューズ素子１の変形例について説明する。また、上述で説明したヒューズ素子１と略同等の部位については同じ符号を付して説明を省略し、差異について説明する。また、等価回路としては、図４で説明したものと同じであるため説明を省略する。
【００６０】
変形例１にかかるヒューズ素子２０は、図７に示すように、第１の表面電極３が絶縁基板２の第４の側面２ｆまで延長し、第１の側面導電部３ｂを設けず、第１の側面導電部３ｂ1を絶縁基板２の第４の側面２ｆに設け、第２の表面電極４が絶縁基板２の第３の側面２ｅまで延長し、第２の側面導電部４ｂを設けず、第２の側面導電部４ｂ1を絶縁基板２の第３の側面２ｅに設け、第１の側面導電部３ｂ1及び第２の側面導電部４ｂ1を絶縁基板２の対角位置に配置した構成としたものである。
【００６１】
なお、図示を省略しているが、ヒューズ素子２０は、絶縁基板２の裏面２ｂ側において、第１の裏面電極３ａが絶縁基板２の第４の側面２ｆまで延長されて第１の側面導電部３ｂ1と接続され、第２の裏面電極４ａが絶縁基板２の第３の側面２ｅまで延長されて第２の側面導電部４ｂ1と接続されている。
【００６２】
ヒューズ素子２０では、第１の側面導電部３ｂ1及び第２の側面導電部４ｂ1が発熱体５から遠い位置に配置したため、発熱体５からの熱の拡散を防止する効果が高くなり、ヒューズエレメント７に熱を集中しやすくなる。
【００６３】
［変形例２］
また、上述で説明したヒューズ素子１の変形例について説明する。また、上述で説明したヒューズ素子１と略同等の部位については同じ符号を付して説明を省略し、差異について説明する。また、等価回路としては、図４で説明したものと同じであるため説明を省略する。
【００６４】
変形例２にかかるヒューズ素子３０は、図８に示すように、第１の表面電極３が絶縁基板２の第４の側面２ｆまで延長され、第１の側面導電部３ｂを備えつつも第１の側面導電部３ｂ1を絶縁基板２の第４の側面２ｆに設け、第２の表面電極４が絶縁基板２の第３の側面２ｅまで延長され、第２の側面導電部４ｂを備えつつも第２の側面導電部４ｂ1を絶縁基板２の第３の側面２ｅに設け、第１の側面導電部３ｂ及び第２の側面導電部４ｂを対向位置に、第１の側面導電部３ｂ1及び第２の側面導電部４ｂ1を絶縁基板２の対角位置に配置した構成としたものである。
【００６５】
なお、図示を省略しているが、ヒューズ素子３０は、絶縁基板２の裏面２ｂ側において、第１の裏面電極３ａが絶縁基板２の第４の側面２ｆまで延長されて第１の側面導電部３ｂ1と接続され、第２の裏面電極４ａが絶縁基板２の第３の側面２ｅまで延長されて第２の側面導電部４ｂ1と接続されている。
【００６６】
ヒューズ素子３０では、第１の側面導電部３ｂ及び第２の側面導電部４ｂに加え、第１の側面導電部３ｂ1及び第２の側面導電部４ｂ1を有するため、電流経路が複数個所となり、電流経路全体として電気抵抗値を低減することが可能となる。従ってヒューズ素子３０は、電流経路の電気抵抗値の低減によって大電流に対応することが可能となる。
【００６７】
［変形例３］
また、上述で説明したヒューズ素子１の変形例について説明する。また、上述で説明したヒューズ素子１と略同等の部位については同じ符号を付して説明を省略し、差異について説明する。また、等価回路としては、図４で説明したものと同じであるため説明を省略する。
【００６８】
変形例３にかかるヒューズ素子４０は、図９に示すように、絶縁基板２の第１の側面２ｃに第１の側面導電部３ｂ2と第１の側面導電部３ｂ3の２つの通電経路を設け、絶縁基板２の第２の側面２ｄに第２の側面導電部４ｂ2と第２の側面導電部４ｂ3の２つの電流経路を設け、第１の側面導電部３ｂ2及び第２の側面導電部４ｂ2を対向位置に、第１の側面導電部３ｂ3及び第２の側面導電部４ｂ3を対向位置にそれぞれ配置した構成としたものである。
【００６９】
なお、図示を省略しているが、ヒューズ素子４０は、絶縁基板２の裏面２ｂ側において、第１の裏面電極３ａが第１の側面導電部３ｂ2及び第１の側面導電部３ｂ3と接続され、第２の裏面電極４ａが第２の側面導電部４ｂ2及び第２の側面導電部４ｂ3と接続されている。
【００７０】
ヒューズ素子４０では、第１の側面導電部３ｂ及び第２の側面導電部４ｂを、それぞれ第１の側面導電部３ｂ2，第１の側面導電部３ｂ3及び第２の側面導電部４ｂ2，第２の側面導電部４ｂ3の複数構成としたため、電流経路が複数個所となり、電流経路全体として電気抵抗値を低減することが可能となる。従ってヒューズ素子４０は、電流経路の電気抵抗値の低減によって大電流に対応することが可能となる。
【００７１】
また、ヒューズ素子４０では、第１の側面導電部３ｂ2，第１の側面導電部３ｂ3及び第２の側面導電部４ｂ2，第２の側面導電部４ｂ3をそれぞれ絶縁基板２の第１の側面２ｃ及び第２の側面２ｄ、即ち、それぞれ同一側面に設けている。マザー基板から絶縁基板を切り出す際の分断箇所が貫通孔として肉抜きされた場所であることから、貫通孔が複数並べられている部分における切断作業を簡単に行うことが可能となる
【００７２】
［変形例４］
また、上述で説明したヒューズ素子１の変形例について説明する。また、上述で説明したヒューズ素子１と略同等の部位については同じ符号を付して説明を省略し、差異について説明する。また、等価回路としては、図４で説明したものと同じであるため説明を省略する。
【００７３】
変形例４にかかるヒューズ素子５０は、図１０に示すように、第１の表面電極３が絶縁基板２の第３の側面２ｅまで延長され、第１の側面導電部３ｂを設けず、第１の側面導電部３ｂ4を絶縁基板２の第３の側面２ｅに設け、第２の表面電極４が絶縁基板２の第３の側面２ｅまで延長され、第２の側面導電部４ｂを設けず、第２の側面導電部４ｂ4を絶縁基板２の第３の側面２ｅに設け、第３の側面導電部１０ｂを含め，第１の側面導電部３ｂ1及び第２の側面導電部４ｂ1が絶縁基板２の第３の側面２ｅ、即ち同一側面に配置した構成としたものである。
【００７４】
なお、図示を省略しているが、ヒューズ素子５０は、絶縁基板２の裏面２ｂ側において、第１の裏面電極３ａが絶縁基板２の第３の側面２ｅまで延長されて第１の側面導電部３ｂ4と接続され、第２の裏面電極４ａが絶縁基板２の第３の側面２ｅまで延長されて第２の側面導電部４ｂ4と接続されている。
【００７５】
ヒューズ素子５０では、第３の側面導電部１０ｂを含め，第１の側面導電部３ｂ1及び第２の側面導電部４ｂ1が絶縁基板２の同一側面に配置することとしたため、マザー基板から絶縁基板を切り出す際の分断箇所が貫通孔として肉抜きされた場所であることから、切断作業を簡単に行うことが可能となる
【００７６】
更には、ヒューズ素子５０では、第３の側面導電部１０ｂを含め，第１の側面導電部３ｂ1及び第２の側面導電部４ｂ1が絶縁基板２の同一側面に配置することとしたため、回路基板への実装時に、接続用のハンダが第３の側面導電部１０ｂ、第１の側面導電部３ｂ4及び第２の側面導電部４ｂ4に吸い上げられ電気的な接続が正常に行われているかを目視確認する作業が一側面を見るだけで終了するため、接続確認行程を簡略化することが可能となる。
【００７７】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態にかかるヒューズ素子６０について、図１１乃至図１５を用いて説明をする。また、上述で説明したヒューズ素子１と略同等の部位については同じ符号を付して説明を省略し、差異について説明する。また、等価回路としては、図４で説明したものと同じであるため説明を省略する。
【００７８】
この保護回路は、ヒューズ素子６０の定格を超える大電流が流れると、ヒューズエレメント７が自己発熱（ジュール熱）によって溶断することにより電流経路を遮断する。また、この保護回路は、ヒューズ素子１が実装された回路基板等に設けられた電流制御素子によって所定のタイミングで発熱体５へ通電し、発熱体５の発熱によってヒューズエレメント７を溶断させることによって電流経路を遮断することができる。なお、図１１は、ヒューズ素子６０を、ケースを省略して示す平面図であり、図１２は、このヒューズ素子６０を裏面側から見た平面図であり、図１３は、このヒューズ素子６０の断面図である。
【００７９】
［ヒューズ素子］
ヒューズ素子６０は、図１１乃至図１３に示すように、絶縁基板２と、絶縁基板２の表面２ａに、互いに対向するように設けられた第１の表面電極３及び第２の表面電極４と、発熱体５と、発熱体５に電気的に接続された発熱体引出電極６と、第１の表面電極３、第２の表面電極４及び発熱体引出電極６にわたって接続され、発熱体５の加熱によって溶融し、第１の表面電極３及び第２の表面電極４の間の電流経路を遮断するヒューズエレメント７と、絶縁基板２の裏面２ｂに設けられた第１の裏面電極３ａ及び第２の裏面電極４ａと、絶縁基板２を貫通する孔として形成され、第１の表面電極３及び第２の表面電極４と、第１の裏面電極３ａ及び第２の裏面電極４ａとをそれぞれ接続し、絶縁基板２の表面２ａと裏面２ｂの間での電流経路となる第１の貫通導電部１５及び第２の貫通導電部１６とを備え、第１の表面電極３及び上記第２の表面電極４は、第１の貫通導電部１５及び第２の貫通導電部１６と接する領域に突出する第１の表面凸部３ｆ及び第２の表面凸部４ｆをそれぞれ有している。
【００８０】
また、ヒューズ素子６０は、発熱体５を覆い発熱体５と発熱体引出電極６との接触を妨げる絶縁体９と、絶縁基板２上であって発熱体５の両端に設けられた第１の発熱体電極１０及び第２の発熱体電極１１とを備えている。発熱体引出電極６は、一端が第２の発熱体電極１１と接続され、他方がヒューズエレメント７の中途部分に接続されている。
【００８１】
また、ヒューズ素子６０は、図１２に示すように、第１の裏面電極３ａ及び第２の裏面電極４ａは、上記第１の貫通導電部１５及び第２の貫通導電部１６と接する領域に突出する第１の裏面凸部３ｇ及び第２の裏面凸部４ｇとをそれぞれ有している。
【００８２】
また、ヒューズ素子６０は、絶縁基板２の側面に形成され、第１の表面電極３及び第２の表面電極４と第１の裏面電極３ａ及び第２の裏面電極３ｂとをそれぞれ接続し、絶縁基板２の表面２ａと裏面２ｂの間で、電流経路となる第１の側面導電部３ｂ及び第２の側面導電部４ｂを有している。
【００８３】
具体的に、ヒューズ素子６０における第１の側面導電部３ｂ、第２の側面導電部４ｂ及び第３の側面導電部１０ｂは、それぞれ絶縁基板２の第１の側面２ｃ、第２の側面２ｄ及び第３の側面２ｅに設けられている。
【００８４】
ここで、第１の表面凸部３ｆ及び第２の表面凸部４ｆは、第１の表面電極３、第２の表面電極４について、第１の実施例で説明したヒューズ素子１で説明した矩形状の一部のうち、第１の貫通導電部１５及び第２の貫通導電部１６に対応する領域以外の発熱体５に近い部分を切り欠いて形成した構造を表す。また、言い方を変えると、第１の表面電極３と第１の貫通導電部１５を接続するために第１の表面電極３の主部から突き出した領域ともいえる。
【００８５】
ヒューズ素子６０は、絶縁基板２の第１の側面２ｃ及び第２の側面２ｄに加え、絶縁基板２を貫通する電流経路を有しており、電流経路全体として電気抵抗値を低減させるため大電流に対応することが容易となる。
【００８６】
また、ヒューズ素子６０は、第１の表面電極３、第２の表面電極４のうち、発熱体５に近接する側において、第１の貫通導電部１５及び第２の貫通導電部１６に対応する領域にのみ第１の表面凸部３ｆ及び第２の表面凸部４ｆを形成しているため、発熱体５から発せられる熱が第１の表面電極３及び第２の表面電極４に拡散することがなく、ヒューズエレメント７を集中して過熱することができるように構成したものである。
【００８７】
また、ヒューズ素子６０は、第１の裏面電極３ａ、第２の裏面電極４ａのうち、発熱体５に近接する側において、第１の表面電極３及び第２の表面電極４と同様に、第１の貫通導電部１５及び第２の貫通導電部１６に対応する領域にのみ第１の裏面凸部３ｇ及び第２の表面凸部４ｇを形成しているため、発熱体５から発せられる熱が第１の裏面電極３ａ及び第２の裏面電極４ａに拡散することがなく、ヒューズエレメント７を集中して過熱することができるように構成したものである。
【００８８】
第２の実施の形態にかかるヒューズ素子６０は、発熱体５が絶縁基板２の表面２ａに配設されているため、第１の表面凸部３ｆ及び第２の表面凸部４ｆによる熱拡散防止効果が特に大きい。
【００８９】
従って、発熱体５が絶縁基板２の表面２ａに設けられているヒューズ素子にあっては、少なくとも第１の表面電極３及び第２の表面電極４が第１の表面凸部３ｆ及び第２の表面凸部４ｆを有していればよく、第１の裏面凸部３ｇ及び第２の裏面凸部４ｇを設けずともよい。
【００９０】
また、発熱体５が絶縁基板２の裏面２ｂに設けられているヒューズ素子にあっては、第１の裏面凸部３ｇ及び第２の裏面凸部４ｇによる熱拡散防止効果が特に大きい。
【００９１】
従って、発熱体５が絶縁基板２の裏面２ｂに設けられているヒューズ素子にあっては、少なくとも第１の裏面電極３ａ及び第２の裏面電極４ａが第１の裏面凸部３ｇ及び第２の裏面凸部４ｇを有していればよく、第１の表面凸部３ｆ及び第２の表面凸部４ｆを設けずともよい。
【００９２】
ここで、第１の貫通導電部１５及び第２の貫通導電部１６は、スルーホールであり、特に孔内部を導電材料で充填した穴埋めスルーホールとすることで、電流経路全体での電気抵抗値の低減効果を高めることが可能である。
【００９３】
ここで、第１の貫通導電部１５及び第２の貫通導電部１６による電気抵抗値の低減効果が高い場合には、第１の側面導電部３ｂ及び第２の側面導電部４ｂを設けずにヒューズ素子を構成してもよいが、回路基板等への実装状態を確実なものとするために接着用半田を吸い上げるハーフスルーホールとして残しておくことが好ましい。
【００９４】
また、ヒューズ素子６０は、第１の貫通導電部１５及び第２の貫通導電部１６は、それぞれ２つ設けている。従って、ヒューズ素子６０は、第１の貫通導電部１５及び第２の貫通導電部１６に対応する第１の表面凸部３ｆ及び第２の表面凸部４ｆ及び第１の裏面凸部３ｇ及び第２の裏面凸部４ｇも２つ設けるようにしている
【００９５】
なお、第１の貫通導電部１５及び第２の貫通導電部１６を設ける数、貫通孔の形状及び径は、電流経路の電気抵抗値を調整するうえで適宜変更可能であり、本実施の形態の記載に限定されるものではない。
【００９６】
［まとめ］
以上のように第１の実施の形態と各変形例及び第２の実施の形態として説明したヒューズ素子は、発熱体からヒューズエレメント以外への熱拡散を防止するとともに、導電経路全体として抵抗値を低減することが可能となり、大電流に対応しつつも素子の小型化を達成することができる。
【００９７】
なお、第１の実施の形態におけるヒューズ素子の構造としては、上述した各変形例を適宜組み合わせた構造としてもよく、例えば、側面導電部の形状、個数、配置位置等は任意の組み合わせを用いてもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９８】
１，２０，３０，４０，５０，６０  ヒューズ素子、２  絶縁基板、２ａ  表面、２ｂ  裏面、２ｃ  第１の側面、２ｄ  第２の側面、２ｅ  第３の側面、２ｆ  第４の側面、３  第１の表面電極、３ａ  第１の裏面電極、３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ  第１の側面導電部、３ｆ  第１の表面凸部、３ｇ  第１の裏面凸部、４  第２の表面電極、４ａ  第２の裏面電極、４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ  第２の側面導電部、４ｆ  第２の表面凸部、４ｇ  第２の裏面凸部、５  発熱体、６  発熱体引出電極、７  ヒューズエレメント、７ａ  溶融体、９  絶縁体、１０  第１の発熱体電極、１０ａ  第３の裏面電極、１０ｂ  第３の側面導電部、１１  第２の発熱体電極、１５  第１の貫通導電部、１６  第２の貫通導電部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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