(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、
上記第１の電極と隣接して設けられた第２の電極と、
溶融することにより、上記第１、第２の電極間にわたって凝集し、上記第１、第２の電極を短絡させる第１の可溶導体とを備え、
上記第２の電極の少なくとも一部に第１の絶縁層が設けられ、
上記第１の可溶導体が上記第２の電極と重畳するとともに上記第１の絶縁層に支持されることにより、上記第１、第２の電極が開放され、
上記第１の可溶導体の融点以上の温度雰囲気において上記第１の可溶導体が溶融する温度短絡素子。
【請求項２】
第１の電極と、
上記第１の電極と隣接して設けられた第２の電極と、
溶融することにより、上記第１、第２の電極間にわたって凝集し、上記第１、第２の電極を短絡させる第１の可溶導体と、
絶縁基板を有し、
上記第１、第２の電極は、上記絶縁基板上に形成された導体パターンであり、
上記絶縁基板上に、上記第２の電極の厚みよりも高い第２の絶縁層が設けられ、
上記第１の可溶導体が上記第２の電極と重畳するとともに上記第２の絶縁層に支持されることにより、上記第１、第２の電極が開放され、
上記第１の可溶導体の融点以上の温度雰囲気において上記第１の可溶導体が溶融する温度短絡素子。
【請求項３】
熱源からの熱を伝える伝熱部材を備え、
上記伝熱部材が上記第１の電極又は上記第１の可溶導体と連続されている請求項１又は２に記載の温度短絡素子。
【請求項４】
上記伝熱部材は、少なくとも表面が絶縁材料である請求項３に記載の温度短絡素子。
【請求項５】
上記第１の可溶導体は、上記第１の電極に支持されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項６】
第１の絶縁層が上記第１、第２の電極上に積層されるとともに、上記第１、２の電極の対向する各先端部を露出させる開口が設けられ、
上記第１の可溶導体が上記第１の絶縁層の上記開口を覆うように搭載されている請求項２に記載の温度短絡素子。
【請求項７】
上記第１の可溶導体を支持する第１の支持電極が設けられている請求項１〜６のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項８】
少なくとも上記第１の可溶導体を覆うカバー部材を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項９】
上記カバー部材の天面は、内部に上記第１の電極及び上記第１の可溶導体と重畳するとともに上記第２の電極と連続するカバー部電極が設けられ、
上記第１の可溶導体の融点以上の温度雰囲気において上記第１の可溶導体が溶融し、上記カバー部電極を介して上記第１、第２の電極が短絡する請求項８記載の温度短絡素子。
【請求項１０】
上記絶縁基板、上記第１の電極又は外筐体が、上記第１の可溶導体に熱源からの熱を伝える伝熱部材となる請求項２又は６に記載の温度短絡素子。
【請求項１１】
上記絶縁基板が、セラミック基板又は表面が絶縁コートされた金属基板である請求項２，６，１０のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項１２】
上記第２の電極に接続された第２の可溶導体を備える請求項１〜１１のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項１３】
上記第１の可溶導体は、上記第１の電極との接続面積よりも大きな面積を有する請求項１〜１２のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項１４】
上記第１の可溶導体は、上記第１の電極との接続部以外の部位が固定部材により、少なくとも上記絶縁基板又は上記第２の絶縁層のいずれかと固着されている請求項２記載の温度短絡素子。
【請求項１５】
上記第２の可溶導体は、上記第２の電極との接続面積よりも大きな面積を有する請求項１２に記載の温度短絡素子。
【請求項１６】
上記第１、第２の可溶導体を支持する第２の支持電極が設けられている請求項１２又は１５に記載の温度短絡素子。
【請求項１７】
上記第２の電極に接続された第２の可溶導体を備え、
上記第２の可溶導体は、上記第２の電極との接続部以外の部位が固定部材により、上記絶縁基板と固着されている請求項２，６，１０，１１のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項１８】
上記第１の可溶導体の少なくとも一部にフラックスが塗布されている請求項１〜１７のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項１９】
上記第１の可溶導体は、低融点金属と高融点金属とを有する請求項１〜１８のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項２０】
上記第１の可溶導体は、上記低融点金属と上記高融点金属の積層体である請求項１９記載の温度短絡素子。
【請求項２１】
上記第１の可溶導体は、上記低融点金属の表面が上記高融点金属で被覆された被覆構造である請求項１９に記載の温度短絡素子。
【請求項２２】
上記低融点金属はハンダであり、上記高融点金属はＡｇ、Ｃｕ、又はＡｇ若しくはＣｕを主成分とする合金である請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項２３】
上記低融点金属は、Ｓｎ又はＳｎを主成分とする合金である請求項２２記載の温度短絡素子。
【請求項２４】
上記低融点金属は、ＳｎＢｉ系又はＳｎＩｎ系の低融点合金である請求項２２記載の温度短絡素子。
【請求項２５】
上記低融点金属は、上記高融点金属よりも体積が多い請求項１９〜２４のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項２６】
上記高融点金属は、上記低融点金属の表面にメッキすることにより形成される請求項１９〜２５のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項２７】
上記高融点金属は、上記低融点金属の表面に金属箔を貼着させることにより形成される請求項１９〜２５のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項２８】
上記高融点金属は、上記低融点金属の表面に薄膜形成工程により形成される請求項１９〜２５のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項２９】
上記高融点金属の表面に、さらに酸化防止膜が形成されている請求項１９〜２８のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項３０】
上記低融点金属と上記高融点金属とが、交互に複数層積層されている請求項１９〜２９のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項３１】
上記低融点金属の対向する２端面を除く外周部が上記高融点金属によって被覆されている請求項１９〜３０のいずれか１項に記載の温度短絡素子。
【請求項３２】
第１の電極と、
上記第１の電極と隣接して設けられた第２の電極と、
溶融することにより、上記第１、第２の電極間にわたって凝集し、上記第１、第２の電極を短絡させる第１の可溶導体と、
第３の電極及び第４の電極と、
上記第３、第４の電極に跨って接続され、溶融することにより上記第３、第４の電極間を遮断する第３の可溶導体と、
絶縁基板を有し、
上記第１〜第４の電極は、上記絶縁基板上に形成された導体パターンであり、
上記絶縁基板上に、上記第２の電極の厚みよりも高い第２の絶縁層が設けられ、
上記第１の可溶導体が上記第２の電極と重畳するとともに上記第２の絶縁層に支持されることにより、上記第１、第２の電極が開放され、
上記第１、第３の可溶導体の融点以上の温度雰囲気において、上記第１、第３の可溶導体が溶融する温度切替素子。
【請求項３３】
熱源からの熱を伝える伝熱部材を備え、
上記伝熱部材は、上記第１の電極又は上記第１の可溶導体、及び上記第３の電極又は上記第３の可溶導体と連続されている請求項３２記載の温度切替素子。
【請求項３４】
上記伝熱部材は、少なくとも表面が絶縁材料である請求項３３に記載の温度切替素子。
【請求項３５】
上記第１の可溶導体は、上記第１の電極に支持されている請求項３２〜３４のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項３６】
上記第２の電極の少なくとも一部に第１の絶縁層が設けられ、
上記第１の可溶導体が上記第２の電極と重畳するとともに上記第１の絶縁層に支持されることにより、上記第１、第２の電極が開放されている請求項３２〜３５のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項３７】
第１の絶縁層が上記第１、第２の電極上に積層されるとともに、上記第１、２の電極の対向する各先端部を露出させる開口が設けられ、
上記第１の可溶導体が上記第１の絶縁層の上記開口を覆うように搭載されている請求項３２に記載の温度切替素子。
【請求項３８】
上記第１の可溶導体を支持する第１の支持電極が設けられている請求項３２〜３７のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項３９】
少なくとも上記第１の可溶導体を覆うカバー部材を有する請求項３２〜３８のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項４０】
上記カバー部材の天面は、内部に上記第１の電極及び上記第１の可溶導体と重畳するとともに上記第２の電極と連続するカバー部電極が設けられ、
上記第１の可溶導体の融点以上の温度雰囲気において上記第１の可溶導体が溶融し、上記カバー部電極を介して上記第１、第２の電極が短絡する請求項３９記載の温度切替素子。
【請求項４１】
上記絶縁基板、上記第１の電極、上記第３の電極又は外筐体が、上記第１の可溶導体及び／又は第３の可溶導体に熱源からの熱を伝える伝熱部材となる請求項３２〜３７のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項４２】
上記絶縁基板が、セラミック基板又は表面が絶縁コートされた金属基板である請求項３２〜４１のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項４３】
上記第２の電極に接続された第２の可溶導体を備える請求項３２〜４２のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項４４】
上記第１の可溶導体は、上記第１の電極との接続面積よりも大きな面積を有する請求項３２〜４３のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項４５】
上記第１の可溶導体は、上記第１の電極との接続部以外の部位が固定部材により、少なくとも上記絶縁基板又は上記第２の絶縁層のいずれかと固着されている請求項３２〜４４のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項４６】
上記第２の可溶導体は、上記第２の電極との接続面積よりも大きな面積を有する請求項４３に記載の温度切替素子。
【請求項４７】
上記第１、第２の可溶導体を支持する第２の支持電極が設けられている請求項４３又は４６に記載の温度切替素子。
【請求項４８】
上記第２の可溶導体は、上記第２の電極との接続部以外の部位が固定部材により、少なくとも上記絶縁基板又は上記第２の絶縁層のいずれかと固着されている請求項４３，４６又は４７のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項４９】
上記第１の可溶導体及び上記第３の可溶導体の少なくとも一部にフラックスが塗布されている請求項３２〜４８のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項５０】
上記第１の可溶導体及び上記第３の可溶導体は、低融点金属と高融点金属とを有する請求項３２〜４９のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項５１】
上記第１の可溶導体及び上記第３の可溶導体は、上記低融点金属と上記高融点金属の積層体である請求項５０記載の温度切替素子。
【請求項５２】
上記第１の可溶導体及び上記第３の可溶導体は、上記低融点金属の表面が上記高融点金属で被覆された被覆構造である請求項５０に記載の温度切替素子。
【請求項５３】
上記低融点金属はハンダであり、上記高融点金属はＡｇ、Ｃｕ、又はＡｇ若しくはＣｕを主成分とする合金である請求項５０〜５２のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項５４】
上記低融点金属は、Ｓｎ又はＳｎを主成分とする合金である請求項５３記載の温度切替素子。
【請求項５５】
上記低融点金属は、ＳｎＢｉ系又はＳｎＩｎ系の低融点合金である請求項５３記載の温度切替素子。
【請求項５６】
上記低融点金属は、上記高融点金属よりも体積が多い請求項５０〜５５のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項５７】
上記高融点金属は、上記低融点金属の表面にメッキすることにより形成される請求項５０〜５６のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項５８】
上記高融点金属は、上記低融点金属の表面に金属箔を貼着させることにより形成される請求項５０〜５６のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項５９】
上記高融点金属は、上記低融点金属の表面に薄膜形成工程により形成される請求項５０〜５６のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項６０】
上記高融点金属の表面に、さらに酸化防止膜が形成されている請求項５０〜５９のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項６１】
上記低融点金属と上記高融点金属とが、交互に複数層積層されている請求項５０〜６０のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項６２】
上記低融点金属の対向する２端面を除く外周部が上記高融点金属によって被覆されている請求項５０〜６１のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項６３】
上記第１の可溶導体と上記第３の可溶導体は、いずれか一方が他方よりも融点が低く、当該一方の可溶導体が溶融した後に、他方の可溶導体が溶融する請求項３２〜６２のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【請求項６４】
伝熱部材として機能する上記第１の電極の上記第１の可溶導体までの熱伝導経路と、伝熱部材として機能する上記第３の電極の上記第３の可溶導体までの熱伝導経路とは、いずれか一方が他方よりも熱伝導率が高く、当該一方の熱伝導経路と接続された一方の可溶導体が溶融した後に、他方の熱伝導経路と接続された他方の可溶導体が溶融する請求項３２〜６３のいずれか１項に記載の温度切替素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度雰囲気により可溶導体を溶融させ、開放状態の端子間を物理的且つ電気的に短絡させる温度短絡素子、及び開放状態の端子間を物理的且つ電気的に短絡させるとともに接続状態の端子間を物理的且つ電気的に遮断する温度切替素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
充電して繰り返し利用することのできる二次電池の多くは、バッテリパックに加工されてユーザに提供される。特に重量エネルギー密度の高いリチウムイオン二次電池においては、ユーザ及び電子機器の安全を確保するために、一般的に、過充電保護、過放電保護等のいくつもの保護回路をバッテリパックに内蔵し、所定の場合にバッテリパックの出力を遮断する機能を有している。
【０００３】
この種の保護素子には、バッテリパックに内蔵されたＦＥＴスイッチを用いて出力のＯＮ／ＯＦＦを行うことにより、バッテリパックの過充電保護又は過放電保護動作を行うものがある。しかしながら、何らかの原因でＦＥＴスイッチが短絡破壊した場合、雷サージ等が印加されて瞬間的な大電流が流れた場合、あるいはバッテリセルの寿命によって出力電圧が異常に低下したり、逆に過大な異常電圧を出力したり、バッテリセルの各々の電圧ばらつきが大きくなったりした場合であっても、バッテリパックや電子機器は、発火等の事故から保護されなければならない。そこで、このような想定し得るいかなる異常状態においても、バッテリセルの出力を安全に遮断するために、外部からの信号によって電流経路を遮断する機能を有するヒューズ素子からなる保護素子が用いられている。
【０００４】
リチウムイオン二次電池等向けの保護回路の保護素子としては、特許文献１に記載されているように、電流経路上の第１の電極，発熱体引出電極，第２の電極間に亘って可溶導体を接続して電流経路の一部をなし、この電流経路上の可溶導体を、過電流による自己発熱、あるいは保護素子内部に設けた発熱体を通電、発熱させることによって溶断するものがある。このような保護素子では、溶融した液体状の可溶導体を発熱体に繋がる導体層上に集めることにより第１、第２の電極間を分離し電流経路を遮断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−００３６６５号公報
【特許文献２】特開２００４−１８５９６０号公報
【特許文献３】特開２０１２−００３８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、バッテリとモーターを使用したＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）やＥＶ（Electric Vehicle）が急速に普及している。ＨＥＶやＥＶの動力源としては、エネルギー密度と出力特性からリチウムイオン二次電池が使用されるようになってきている。自動車用途では、高電圧、大電流が必要とされる。このため、高電圧、大電流に耐えられる専用セルが開発されているが、製造コスト上の問題から多くの場合、複数のバッテリセルを直列、並列に接続することで、汎用セルを用いて必要な電圧電流を確保している。
【０００７】
ここで、高速移動中の自動車等では、急激な駆動力の低下や急停止は却って危険な場合があり、非常時を想定したバッテリ管理が求められている。例えば、走行中にバッテリシステムの異常が起きた際にも、修理工場もしくは安全な場所まで移動するための駆動力、あるいはハザードランプやエアコン用の駆動力を供給できることが、危険回避上、好ましい。
【０００８】
しかし、特許文献１のような複数のバッテリセルが直列に接続されたバッテリパックにおいては、充放電経路上にのみ保護素子を設けたような場合、バッテリセルの一部に異常が発生し保護素子を作動させると、バッテリパック全体の充放電経路が遮断されてしまい、これ以上、電力を供給することができない。
【０００９】
そこで、複数セルで構成されたバッテリパック内の異常なバッテリセルのみを排除し、正常なバッテリセルを有効に活用するために、異常なバッテリセルのみをバイパスするバイパス経路を形成することができる短絡素子が提案されている。
【００１０】
図４０に短絡素子の一構成例を示し、図４１に短絡素子を適用したバッテリ回路の回路図を示す。この短絡素子１００は、図４０及び図４１に示すように、充放電経路上においてバッテリセル１０１と並列に接続され、正常時には開放されている第１、第２の短絡電極１０２，１０３と、溶融することにより第１、第２の短絡電極１０２，１０３間を短絡させる２つの可溶導体１０４ａ，１０４ｂと、可溶導体１０４ａと直列に接続され、可溶導体１０４ａ，１０４ｂを溶融させる発熱体１０５を有する。
【００１１】
短絡素子１００は、セラミック基板等の絶縁基板１１０上に、発熱体１０５及び発熱体１０５の一端と接続された外部接続電極１１１が形成されている。また、短絡素子１００は、発熱体１０５上に、ガラス等の絶縁層１１２を介して、発熱体１０５の他端と接続された発熱体電極１１３、第１、第２の短絡電極１０２，１０３、及び第１、第２の短絡電極１０２，１０３とともに可溶導体１０４ａ，１０４ｂを支持する第１、第２の支持電極１１４，１１５が形成されている。
【００１２】
第１の支持電極１１４は、絶縁層１１２上に露出されている発熱体電極１１３と接続され、また、第１の短絡電極１０２と隣接されている。第１の支持電極１１４は、第１の短絡電極１０２とともに一方の可溶導体１０４ａの両側を支持している。同様に、第２の支持電極１１５は、第２の短絡電極１０３と隣接され、第２の短絡電極１０３とともに他方の可溶導体１０４ｂの両側を支持している。
【００１３】
短絡素子１００は、外部接続電極１１１から、発熱体１０５、発熱体電極１１３、可溶導体１０４ａを経て、第１の短絡電極１０２に至る、発熱体１０５への給電経路が構成される。
【００１４】
発熱体１０５は、この給電経路を介して電流が流れることにより自己発熱し、この熱（ジュール熱）によって可溶導体１０４ａ，１０４ｂを溶融させる。図４１に示すように、発熱体１０５は、外部接続電極１１１を介してＦＥＴ等の電流制御素子１０６と接続されている。電流制御素子１０６は、バッテリセル１０１の正常時には発熱体１０５への給電を規制し、異常時に充放電経路を介して発熱体１０５へ電流が流れるように制御する。
【００１５】
短絡素子１００が用いられたバッテリ回路は、バッテリセル１０１に異常電圧等が検出されると、保護素子１０７によって当該バッテリセル１０１を充放電経路上から遮断するとともに、電流制御素子１０６を作動させ、発熱体１０５へ電流を流す。これにより、発熱体１０５の熱により可溶導体１０４ａ，１０４ｂが溶融する。可溶導体１０４ａ，１０４ｂは、相対的に広面積の第１、第２の短絡電極１０２，１０３側に偏倚した後溶融し、溶融導体が二つの短絡電極１０２，１０３間に亘って凝集、結合する。したがって、短絡電極１０２，１０３は可溶導体１０４ａ，１０４ｂの溶融導体によって短絡され、これにより、バッテリセル１０１をバイパスする電流経路を形成することができる。
【００１６】
また、短絡素子１００は、可溶導体１０４ａが第１の短絡電極１０２側に移動するとともに溶融することにより、第１の支持電極１１４と第１の短絡電極１０２間が開放され、これにより発熱体１０５への給電経路が遮断されるため、発熱体１０５の発熱が停止する。
【００１７】
このような短絡素子を作動させるためには、素子内部に可溶導体及び可溶導体を溶融させる熱源となる発熱体を設けるとともに、短絡素子を発熱体への通電経路上に接続する必要がある。また、通電経路上には、発熱体への通電を制御する制御素子を設け、バッテリセルの異常電圧時等、所定の作動条件を満たしたときに発熱体へ通電させる必要がある。
【００１８】
ここで、可溶導体を素子外部の熱源からの熱によって溶融させることができれば、発熱体を短絡素子内に設ける必要が無く、小型化、製造工程の簡略化を図ることができ、また発熱体への通電制御を行う電流制御素子も不要となり、適用できるアプリケーションも広がる。さらに、発熱体への通電を制御する電流制御素子の故障により発熱体が発熱されないといった事態も回避できる。
【００１９】
そこで、本発明は、発熱体を備えることなく、可溶導体の融点以上の温度雰囲気において作動させることができる温度短絡素子及び温度切替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】
【００２０】
上述した課題を解決するために、本発明に係る温度短絡素子は、第１の電極と、上記第１の電極と隣接して設けられた第２の電極と、溶融することにより、上記第１、第２の電極間にわたって凝集し、上記第１、第２の電極を短絡させる第１の可溶導体とを備え、上記第２の電極の少なくとも一部に第１の絶縁層が設けられ、上記第１の可溶導体が上記第２の電極と重畳するとともに上記第１の絶縁層に支持されることにより、上記第１、第２の電極が開放され、上記第１の可溶導体の融点以上の温度雰囲気において上記第１の可溶導体が溶融するものである。
また、本発明に係る温度短絡素子は、第１の電極と、上記第１の電極と隣接して設けられた第２の電極と、溶融することにより、上記第１、第２の電極間にわたって凝集し、上記第１、第２の電極を短絡させる第１の可溶導体と、絶縁基板を有し、上記第１、第２の電極は、上記絶縁基板上に形成された導体パターンであり、上記絶縁基板上に、上記第２の電極の厚みよりも高い第２の絶縁層が設けられ、上記第１の可溶導体が上記第２の電極と重畳するとともに上記第２の絶縁層に支持されることにより、上記第１、第２の電極が開放され、上記第１の可溶導体の融点以上の温度雰囲気において上記第１の可溶導体が溶融するものである。
【００２１】
また、本発明に係る温度切替素子は、第１の電極と、上記第１の電極と隣接して設けられた第２の電極と、溶融することにより、上記第１、第２の電極間にわたって凝集し、上記第１、第２の電極を短絡させる第１の可溶導体と、第３の電極及び第４の電極と、上記第３、第４の電極に跨って接続され、溶融することにより上記第３、第４の電極間を遮断する第３の可溶導体と、絶縁基板を有し、上記第１〜第４の電極は、上記絶縁基板上に形成された導体パターンであり、上記絶縁基板上に、上記第２の電極の厚みよりも高い第２の絶縁層が設けられ、上記第１の可溶導体が上記第２の電極と重畳するとともに上記第２の絶縁層に支持されることにより、上記第１、第２の電極が開放され、上記第１、第３の可溶導体の融点以上の温度雰囲気において、上記第１、第３の可溶導体が溶融するものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、可溶導体は、融点以上の温度雰囲気によって溶融し、溶融導体が第１の電極の周囲に凝集することにより、第１の電極に隣接して配置された第２の電極とも接触し、第１、第２の電極間を短絡させることができる。また、本発明によれば、可溶導体は、融点以上の温度雰囲気によって溶融し、第３、第４の電極間を遮断させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明が適用された温度短絡素子の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図２】図２は、第１の可溶導体が溶融した温度短絡素子を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図３】図３は、本発明が適用された温度短絡素子の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図、（Ｃ）は伝熱部材を備える温度短絡素子の外観斜視図である。
【図４】図４は、温度短絡素子の回路構成例を示す図である。
【図５】図５は、温度短絡素子のスイッチがオンの状態を示す回路構成例を示す図である。
【図６】図６は、第２の可溶導体を備えた温度短絡素子の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図７】図７は、第１の可溶導体及び第２の可溶導体が溶融した温度短絡素子を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図８】図８は、表面実装型の温度短絡素子の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図９】図９は、第１の可溶導体が溶融した表面実装型の温度短絡素子の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図１０】図１０は、第１の支持電極を備えた温度短絡素子の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図１１】図１１は、第１の支持電極を備えた温度短絡素子の第１の可溶導体が溶融した状態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図１２】図１２は、第１、第２の可溶導体を備えた温度短絡素子の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図１３】図１３は、第１、第２の可溶導体が溶融した温度短絡素子の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図１４】図１４は、第１、第２の可溶導体及び第１、第２の可溶導体を支持する第２の支持電極を備えた構成を示す断面図であり、（Ａ）は溶断前、（Ｂ）は溶断後を示す。
【図１５】図１５は、第２の絶縁層により第１の可溶導体を支持する温度短絡素子の構成を示す断面図であり、（Ａ）は第１の可溶導体の溶融前、（Ｂ）は第１の可溶導体の溶融後を示す。
【図１６】図１６は、第１、第２の絶縁層により第１の可溶導体を支持する温度短絡素子の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図、（Ｃ）はＢ−Ｂ’断面図である。
【図１７】図１７は、図１６に示す温度短絡素子を、カバー部材及び第１の可溶導体を除いて示す平面図である。
【図１８】図１８は、図１６に示す温度短絡素子において、第１の可溶導体が溶融した状態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図、（Ｃ）はＢ−Ｂ’断面図である。
【図１９】図１９は、カバー部電極を備えた温度短絡素子を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図、（Ｃ）はＢ−Ｂ’断面図である。
【図２０】図２０は、図１９に示す温度短絡素子において、第１の可溶導体が溶融した状態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図、（Ｃ）はＢ−Ｂ’断面図である。
【図２１】図２１は、本発明が適用された温度切替素子の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図２２】図２２は、第１、第３の可溶導体が溶融した温度切替素子を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図２３】図２３は、温度切替素子の回路構成例を示す図であり、（Ａ）は第１、第２の可溶導体の溶融前、（Ｂ）は第１、第２の可溶導体の溶融後を示す。
【図２４】図２４は、外部回路と接続された温度切替素子の回路構成例を示す図である。
【図２５】図２５は、表面実装型の温度切替素子の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図２６】図２６は、第１、第３の可溶導体が溶融した表面実装型の温度切替素子の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図２７】図２７は、第１、第２の絶縁層により第１の可溶導体を支持する温度切替素子の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図、（Ｃ）はＢ−Ｂ’断面図である。
【図２８】図２８は、第１〜第３の可溶導体を備えた温度切替素子の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図２９】図２９は、図２８に示す温度切替素子において、第１、第３の可溶導体が溶融した状態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図３０】図３０は、第１、第２の電極の熱伝導経路と、第３の電極の熱伝導経路の熱伝導率を変えた温度切替素子を示す平面図である。
【図３１】図３１は、カバー部電極を備えた温度切替素子を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図、（Ｃ）はＢ−Ｂ’断面図である。
【図３２】図３２は、図３１に示す温度短絡素子において、第１、第３の可溶導体が溶融した状態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ’断面図、（Ｃ）はＢ−Ｂ’断面図である。
【図３３】図３３は、低融点金属層が高融点金属層に被覆された可溶導体の構成例を示す図であり、（Ａ）は長尺状、（Ｂ）は線状の可溶導体を示す斜視図である。
【図３４】図３４は、低融点金属層と高融点金属層とが積層された可溶導体の構成例を示す図であり、（Ａ）は２層構造、（Ｂ）は３層構造の可溶導体を示す斜視図である。
【図３５】図３５は、積層構造の可溶導体の製造工程を示す斜視図である。
【図３６】図３６は、低融点金属層と高融点金属層とが繰り返し４層以上の多層構造で製造された可溶導体を示す断面図である。
【図３７】図３７は、ストライプ状の開口部が設けられた可溶導体を示す図であり、（Ａ）は長手方向に開口部が設けられている可溶導体を示す平面図であり、（Ｂ）は幅方向に開口部が設けられている可溶導体を示す平面図である。
【図３８】図３８は、円形の開口部が設けられた可溶導体を示す平面図である。
【図３９】図３９は、内層の高融点金属層に、低融点金属が充填される円形の開口部が設けられた可溶導体を示す平面図である。
【図４０】図４０は、参考例に係る短絡素子を示す平面図である。
【図４１】図４１は、参考例に係る短絡素子が組み込まれたバッテリパックの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明が適用された温度短絡素子及び温度切替素子について、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。
【００２５】
［温度短絡素子１］
本発明が適用された温度短絡素子１は、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１の電極１１と、第１の電極１１と隣接して設けられた第２の電極１２と、溶融することにより、第１、第２の電極１１，１２間にわたって凝集し、第１、第２の電極１１，１２を短絡させる第１の可溶導体１３とを備える。そして、温度短絡素子１は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、素子内部に発熱体を備えることなく、第１の可溶導体１３の融点以上の温度雰囲気において第１の可溶導体１３が溶融し、溶融導体１３ａが第１の電極１１の周囲に凝集することにより、第１の電極１１に隣接して配置された第２の電極１２とも接触し、第１、第２の電極１１，１２間を短絡させるものである。
【００２６】
［温度雰囲気］
温度短絡素子１は、外部の熱源から伝わる熱により第１の可溶導体１３を溶融させる。温度雰囲気とは、温度短絡素子１の外部の熱源によって作り出された第１の可溶導体１３が溶融する温度環境をいい、例えば温度短絡素子１の近傍に設けられたデバイスの異常発熱による煽り熱が温度短絡素子１の内部に伝わることで作り出される。また、第１の可溶導体１３の融点以上の温度雰囲気は、温度短絡素子１が用いられた電子製品の発火や周囲の火災による熱が温度短絡素子１の内部に伝わることで作り出されたものでもよい。さらに、第１の可溶導体１３の融点以上の温度雰囲気は、事故や災害時等の緊急事態のみならず、不可逆的にスイッチをオンにするための通常の用い方として、外部の熱源による熱が温度短絡素子１の内部に伝わることで作り出されたものでもよい。
【００２７】
［伝熱部材］
また、第１の可溶導体１３を溶融させる温度雰囲気は、温度短絡素子１内部の空気又は素子内部の構成部品が素子外部の熱を伝える伝熱部材１４として機能することにより作り出される。伝熱部材１４は、温度短絡素子１外部の熱源の熱を伝えるものであり、例えば後述する温度短絡素子１の外筐体や絶縁基板、第１、第２の電極１１，１２、その他の構成部材を用いることができ、直接的、間接的に第１の可溶導体１３と接続されることにより第１の可溶導体１３を加熱する。伝熱部材１４は、例えば、第１の電極１１と接続される電極パターン、線材、又はヒートパイプ等により形成することができ、熱源１５からの熱を第１の電極１１を介して間接的に第１の可溶導体１３に伝え、溶融させる。
【００２８】
なお、伝熱部材１４は、図３に示すように、ヒートパイプ等の導電性の部材を用いる場合には、周囲との絶縁を図るために、少なくとも表面が絶縁材料１６で被覆されていることが好ましい。
【００２９】
［第１、第２の電極］
第１、第２の電極１１，１２は、例えばアルミナ等の絶縁基板上に高融点金属ペーストの印刷・焼成等により、同一平面上に形成される。また、第１、第２の電極１１，１２は、高融点金属からなる線材や板材等の機構部品を用い、所定の位置に支持すること等によって形成してもよい。
【００３０】
第１、第２の電極１１，１２は、近接配置されるとともに開放され、温度短絡素子１が作動することにより、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、後述する第１の可溶導体１３の溶融導体１３ａが凝集、結合し、この溶融導体１３ａを介して短絡されるスイッチ２を構成する。第１、第２の電極１１，１２は、それぞれ、一端に外部接続端子１１ａ，１２ａが設けられている。第１、第２の電極１１，１２は、これら外部接続端子１１ａ，１２ａを介して温度短絡素子１が動作することにより接続される電源回路やデジタル信号回路等の外部回路と接続されている。温度短絡素子１は、第１、第２の電極１１，１２が溶融導体１３ａを介して短絡することにより、当該外部回路の電流経路、あるいは機能回路への給電経路となる。
【００３１】
［第１の絶縁層］
第２の電極１２は、少なくとも一部に第１の絶縁層１７が設けられている。また、第２の電極１２は、第１の電極１１に支持された第１の可溶導体１３が重畳されるとともに、第１の絶縁層１７によって第１の可溶導体１３を支持している。温度短絡素子１は、第１の電極１１に接続された第１の可溶導体１３が第１の絶縁層１７に支持されることにより、第１、第２の電極１１，１２間が開放されている（図１）。
【００３２】
第１の絶縁層１７は、絶縁性を有する各種材料を用いることができ、例えばガラス層からなる。そして、温度短絡素子１は、第１の可溶導体１３が溶融すると、溶融導体１３ａが、第２の電極１２の第１の絶縁層１７を除く領域に接触し、第１、第２の電極１１，１２が短絡する。このとき、第１の絶縁層１７は、第２の電極１２上における溶融導体１３ａの凝集位置を第１の電極１２側に制御することができ、より速やかに且つ確実に溶融導体１３ａを第１、第２の電極１１，１２間に凝集させることができる。
【００３３】
［第１の可溶導体］
第１の可溶導体１３は、温度短絡素子１の温度雰囲気により速やかに溶融されるいずれの金属を用いることができ、例えば、Ｓｎ又はＳｎＢｉ系ハンダやＳｎＩｎ系ハンダ、その他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。
【００３４】
また、第１の可溶導体１３は、低融点金属と高融点金属とを含有してもよい。低融点金属としては、上述したＳｎ又はＳｎを主成分とするＰｂフリーハンダなどのハンダを用いることが好ましく、高融点金属としては、Ａｇ、Ｃｕ又はこれらを主成分とする合金などを用いることが好ましい。高融点金属と低融点金属とを含有することによって、温度短絡素子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、第１の可溶導体１３の形状を維持することができる。また、短絡時も、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融させることができる。なお、第１の可溶導体１３は、後に説明するように、様々な構成によって形成することができる。
【００３５】
第１の可溶導体１３は、略矩形板状に形成され、第１の電極１１上に、接続用ハンダ等の接合材１８を介して接続されている。また、第１の可溶導体１３は、第２の電極１２側に突出されるとともに第２の電極１２と重畳され、上述した第１の絶縁層１７によって支持されることにより第２の電極１２と離間されている。これにより、温度短絡素子１は、作動前において第１、第２の電極１１，１２の開放状態が維持されている。そして、第１の可溶導体１３は、外部の熱源からの熱により融点以上の温度雰囲気となることにより溶融し、溶融導体１３ａが第１の電極１１の周囲に凝集するとともに、第１の電極１１に隣接して配置された第２の電極１２とも接触し、第１、第２の電極１１，１２間を短絡させる。
【００３６】
例えば、第１の可溶導体１３は、ＳｎＢｉ系のハンダ合金を用いることにより、約１４０℃の温度雰囲気で溶融を開始する。また、第１の可溶導体１３は、ＳｎＩｎ系のハンダ合金を用いることにより、約１２０℃の温度雰囲気で溶融を開始する。
【００３７】
なお、第１の可溶導体１３は、酸化防止、濡れ性の向上等のため、フラックス２４（図８等参照）が塗布されている。
【００３８】
また、第１の可溶導体１３は、第１の電極１１に必ずしも支持されていなくともよい。例えば、第１の可溶導体１３は一端を上述した第１の絶縁層１７に支持されるとともに、他端を図示しない支持部材あるいは絶縁基板等に設けた固定部材によって支持してもよい。このとき、第１の可溶導体１３は、第１、第２の電極１１，１２と重畳する位置に支持され、溶融導体１３ａが第１、第２の電極１１，１２間に凝集される（図１５参照）。
【００３９】
［回路構成・アプリケーション］
温度短絡素子１は、図４に示す回路構成を有する。すなわち、温度短絡素子１は、動作前の状態において、第１の電極１１と第２の電極１２とが近接されるとともに離間されることにより絶縁され、第１の可溶導体１３が溶融することにより短絡するスイッチ２を構成する。第１、第２の電極１１，１２は、温度短絡素子１が実装される回路基板等の電流経路上に直列接続されることにより、電源回路や信号回路等の各種外部回路２８Ａ，２８Ｂ間に組み込まれる。
【００４０】
外部回路２８Ａ，２８Ｂは、温度短絡素子１の作動前においては、第１、第２の電極１１，１２間が開放されることにより遮断され、第１、第２の電極１１，１２の短絡により物理的、不可逆的に短絡される回路であり、例えば温度短絡素子１が組み込まれた電子機器のデバイスが異常発熱を起こした場合や、火災等の緊急事態において、冷却装置やスプリンクラー等の起動、バックアップ回路の起動、警報器等の異常報知システムの作動、バイパス電流経路の構築等を行う各種機能回路を例示できる。あるいは、外部回路２８Ａ，２８Ｂは、ネットワーク通信機器におけるハッキングやクラッキングに対してデータサーバを迂回するバイパス信号経路の構築、あるいは通常のデバイスやソフトウェアのアクティベーションを行うものでもよい。
【００４１】
温度短絡素子１は、デバイスの故障に伴う異常発熱や火災等、外部の熱源１５からの熱が伝わり、第１の可溶導体１３の融点以上の温度雰囲気になると、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１の可溶導体１３が加熱、溶融され、絶縁されていた第１、第２の電極１１，１２が溶融導体１３ａを介して短絡される。これにより、図５に示すように、温度短絡素子１は、スイッチ２がオンとなり、外部回路２８Ａ，２８Ｂが接続される。
【００４２】
［第２の可溶導体］
また、温度短絡素子１は、図６に示すように、第２の電極１２に第２の可溶導体２１を接続させるとともに、伝熱部材１４と第１、第２の電極１１，１２とを連続させ、第２の電極２を介して第２の可溶導体２１を溶融させてもよい。
【００４３】
第２の電極１２にも第２の可溶導体２１を設けることにより、図７に示すように、温度短絡素子１は、第１の可溶導体１３及び第２の可溶導体２１の各溶融導体１３ａ，２１ａによって、第１、第２の電極１１，１２間にわたって凝集する溶融導体の量を増大させ、確実に短絡させることができる。第２の可溶導体２１は、第１の可溶導体１３と同じ材料を用いて形成することにより、第１の可溶導体１３が溶融する温度雰囲気において、同様に溶融させることができる。また、第２の可溶導体２１も、後に説明するように、様々な構成によって形成することができる。また、第２の可溶導体２１は、第１の可溶導体１３と同様に接合ハンダ等の接合材１８によって第２の電極１２に接合されている。
【００４４】
なお、第２の可溶導体２１は、第２の電極１２から第１の電極１１側に突出して設けられ、第１の電極１１と離間しつつ重畳する位置まで突出することが好ましい。また、第２の可溶導体２１は、第１の可溶導体１３とも重畳するように支持することにより、第２の可溶導体２１の溶融導体２１ａと第１の可溶導体１３の溶融導体１３ａとが凝集しやすく、第１、第２の電極１１，１２間の短絡に寄与することができる。
【００４５】
第２の可溶導体２１が接合された第２の電極１２は、第１の電極１１と同様に、伝熱部材１４を介して外部の熱源１５の熱が伝達される。これにより、第２の電極１２は、第２の可溶導体２１を速やかに溶融させることができる。
【００４６】
［表面実装タイプ］
また、本発明が適用された温度短絡素子は、外部回路基板に表面実装可能に形成することができる。表面実装用に形成された温度短絡素子１は、図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、絶縁基板１０の表面１０ａに第１、第２の電極１１，１２が積層されている。第１の可溶導体１３は、接続ハンダ等の接合材１８により第１の電極１１上に支持されるとともに、第２の電極１２と重畳され、第２の電極１２上に形成された第１の絶縁層１７に支持されている。これにより、温度短絡素子１は、第１、第２の電極１１，１２が開放されている。なお、図８（Ａ）は表面実装型の温度短絡素子１の平面図であり、図８（Ｂ）は、同図（Ａ）のＡ−Ａ´断面図である。
【００４７】
絶縁基板１０は、たとえば、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を用いて略方形状に形成されている。絶縁基板１０は、その他にも、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が、第１の可溶導体１３の溶断時の温度に留意する必要がある。
【００４８】
また、絶縁基板１０は、セラミック基板等の熱伝導性に優れた絶縁材料や、表面が絶縁材料によってコーティングされた金属基板を用いることが好ましい。これにより、絶縁基板１０は、第１の可溶導体１３に外部の熱源１５の熱を伝える伝熱部材１４として機能する。外部の熱源１５の熱は絶縁基板１０を介して第１の電極１１、接合材１８を介して直接第１の可溶導体１３に伝わるとともに、温度短絡素子１内におけるあおり熱として間接的に第１の可溶導体１３に伝わる。これにより、温度短絡素子１は、第１の可溶導体１３の融点以上の温度雰囲気が作り出され、第１の可溶導体１３を溶融させることができる。
【００４９】
第１、第２の電極１１，１２は、絶縁基板１０の表面１０ａに形成された導体パターンである。また、第１、第２の電極１１，１２は、絶縁基板１０の裏面１０ｂに形成された外部接続端子（図示せず）と接続されている。温度短絡素子１は、これら外部接続端子を介して電源回路等の各種外部回路に組み込まれる。
【００５０】
第１、第２の電極１１，１２上には、ガラス等の絶縁材料によって第１の絶縁層１７が設けられるとともに、板状に形成された第１の可溶導体１３が、第１、第２の電極１１，１２間に跨って搭載されている。第１、第２の電極１１，１２は、第１の絶縁層１７で第１の可溶導体１３を支持することにより、第１の可溶導体１３と離間されている。また、第１の電極１１は、接合ハンダ等の接合材１８が設けられ、接合材１８を介して第１の可溶導体１３が接続されている。
【００５１】
なお、第１の絶縁層１７は、隣接して設けられた第１、第２の電極１１，１２の対向する一部を除いて形成され、接合材１８や溶融導体１３ａの流出を防止するとともに、溶融導体１３ａの凝集位置を第１、第２の電極１１，１２間に留める。これにより、第１の絶縁層１７は、溶融導体１３ａが外部接続端子側へ流出し、外部回路との接続状態に影響を与える事態を防止するとともに、確実に第１、第２の電極１１，１２間を短絡可能とすることができる。
【００５２】
第１、第２の電極１１，１２は、Ａｇ等の高融点金属ペーストをスクリーン印刷技術を用いて絶縁基板１０の表面１０ａ上にパターン形成して、焼成する等によって形成することができる。また、第１、第２の電極１１，１２は、Ａｇ等の熱伝導性に優れた材料を用いて形成することにより、外部の熱源１５の熱を第１の可溶導体１３に伝える伝熱部材１４として機能させることができる。
【００５３】
なお、第１の可溶導体１３は、酸化防止、濡れ性の向上等のため、フラックス２４が塗布されている。また、温度短絡素子１は、絶縁基板１０の表面１０ａ上がカバー部材２５によって覆われている。
【００５４】
温度短絡素子１は、外部の熱源が発熱すると、図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、絶縁基板１０や第１、第２の電極１１，１２等の伝熱部材を介して第１の可溶導体１３が加熱溶融され、溶融導体１３ａが第１、第２の電極１１，１２間に凝集し、短絡させる。このとき、温度短絡素子１は、第１の可溶導体１３を第２の電極１２と重畳するように支持することにより、溶融導体１３ａの表面張力あるいは重力によって溶融導体１３ａが第２の電極１２へ接触し、確実に第１、第２の電極１１，１２間を短絡させることができる。
【００５５】
なお、温度短絡素子１は、図８に示すように、第１の可溶導体１３を第１の電極１１の第２の電極１２と反対側、及び第２の電極１２の第１の電極１１と反対側に延在させてもよい。これにより、温度短絡素子１は、第１、第２の電極１１，１２間に凝集する溶融導体１３ａの量を増大させ、確実に短絡させることができる。
【００５６】
なお、上述した温度短絡素子１において、板状に形成された第１の可溶導体１３は、第１の電極１１との接続面積よりも大きな面積を有することが好ましい。これにより、第１の可溶導体１３は、第１、第２の電極１１，１２間を短絡させるのに十分な溶融導体の量を確保することができる。
【００５７】
［温度短絡素子３０］
また、本発明が適用された温度短絡素子は、第１の電極１１に支持された第１の可溶導体１３の端部を支持する支持電極を設けてもよい。なお、以下の説明において、上述した温度短絡素子１と同一の構成については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【００５８】
図１０に示す温度短絡素子３０は、上述した温度短絡素子１と同様に、絶縁基板１０の表面１０ａ上に第１、第２の電極１１，１２が形成され、第１の電極１１上に接合材１８を介して第１の可溶導体１３が支持されている。また、第１の可溶導体１３は、第１、第２の電極１１，１２上に設けられた第１の絶縁層１７に支持されることにより、第１、第２の電極１１，１２と離間され、これにより第１、第２の電極１１，１２間が開放されている。
【００５９】
また、温度短絡素子３０は、第１の可溶導体１３の両端が第１、第２の電極１１，１２から外側に突出され、両端部が絶縁基板１０の表面１０ａ上に設けられた第１の支持電極３１に支持されている。第１の支持電極３１は、第１、第２の電極１１，１２と同様に、Ａｇ等の高融点金属ペーストをスクリーン印刷技術を用いて絶縁基板１０の表面１０ａ上にパターン形成して、焼成する等によって形成することができ、好ましくは第１、第２の電極１１，１２と同工程で形成する。
【００６０】
また、第１の支持電極３１は、接合ハンダ等の接合材１８が設けられ、これにより第１の可溶導体１３の両端部が固着されている。温度短絡素子３０は、第１の可溶導体１３が第１、第２の電極１１，１２から外側に突出する大きさを備えることで、第１、第２の電極１１，１２間を短絡させる十分な溶融導体１３ａを得ることができる。また、第１の可溶導体１３の両端部を第１の支持電極３１に固着することにより、リフロー実装時等の温度環境下においても、第１の可溶導体１３を安定して支持することができる。なお、第１の可溶導体１３上には、酸化防止、濡れ性の向上等のため、フラックス２４が塗布されている。
【００６１】
温度短絡素子３０は、第１の可溶導体１３の融点以上の温度雰囲気において第１の可溶導体１３が溶融することにより、図１１に示すように、溶融導体１３ａが第１、第２の電極１１，１２上に凝集する。これにより、第１、第２の電極１１，１２間にわたって溶融導体１３ａが凝集し、第１、第２の電極１１，１２間が短絡される。
【００６２】
なお、このとき、第１、第２の電極１１，１２に、第１の絶縁層１７を形成することにより、接合材１８や溶融導体１３ａの流出を防止するとともに、溶融導体１３ａの凝集位置を第１、第２の電極１１，１２間に留め、確実に第１、第２の電極１１，１２を短絡させることができる。
【００６３】
なお、板状に形成された第１の可溶導体１３は、それぞれ第１、第２の電極１１，１２との接続面積よりも大きな面積を有する。これにより、第１の可溶導体１３は、第１、第２の電極１１，１２間を短絡させるのに十分な溶融導体の量を確保することができる。
【００６４】
［温度短絡素子４０］
また、本発明が適用された温度短絡素子は、第１の電極１１に第１の可溶導体１３を支持するとともに、第２の電極１２に第２の可溶導体２１を支持させてもよい。なお、以下の説明において、上述した温度短絡素子１，３０と同一の構成については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【００６５】
図１２に示す温度短絡素子４０は、絶縁基板１０の表面１０ａ上に第１、第２の電極１１，１２が形成され、第１の電極１１上に第１の可溶導体１３が支持され、第２の電極１２上に第２の可溶導体２１が支持されている。温度短絡素子４０は、第１、第２の電極１１，１２がそれぞれ独立して可溶導体を支持することにより、第１、第２の可溶導体１３，２１の溶融前において開放されている。
【００６６】
第１、第２の電極１１，１２上にはそれぞれ第１の絶縁層１７が形成されるとともに、接合材１８が設けられ、第１、第２の可溶導体１３，２１が離間しつつ支持されている。第２の可溶導体２１は、第１の可溶導体１３と同じ材料、同じ構成を有し、第１、第２の可溶導体１３，２１は、ほぼ同一の温度雰囲気において溶融される。なお、第１、第２の可溶導体１３，２１上には、酸化防止、濡れ性の向上等のため、フラックス２４が塗布されている。
【００６７】
［固定部材］
また、温度短絡素子４０は、第１の電極１１に支持された第１の可溶導体１３の一端を固定部材４２により絶縁基板１０に固着し、同様に、第２の電極１２に支持された第２の可溶導体２１の一端を固定部材４２により絶縁基板１０に固着してもよい。第１、第２の可溶導体１３，２１は、それぞれ、第１、第２の電極１１，１２に設けられた接合材１８と、絶縁基板１０の表面１０ａ上に設けられた固定部材４２に固着されることにより、温度短絡素子４０がリフロー実装される際等に加熱された場合にも、互いに近接する方向に移動することがない。したがって、温度短絡素子４０は、リフロー実装時等、本来の作動前に、第１、第２の可溶導体１３，２１が近接する方向に移動し、接触してしまう初期短絡を防止することができる。
【００６８】
第１、第２の可溶導体１３，２１を固着する固定部材４２は、接合ハンダ等の接合材１８と同じ材料を用いることができる。
【００６９】
温度短絡素子４０は、第１、第２の可溶導体１３，２１の融点以上の温度雰囲気において第１、第２の可溶導体１３，２１が溶融することにより、図１３に示すように、溶融導体１３ａが第１の電極１１上に凝集するとともに溶融導体２１ａが第２の電極１２上に凝集する。これにより、第１、第２の電極１１，１２間にわたって溶融導体１３ａ，２１ａが凝集し、第１、第２の電極１１，１２間が短絡される。
【００７０】
なお、このとき、第１、第２の電極１１，１２に、第１の絶縁層１７を形成することにより、接合材１８や溶融導体１３ａ，２１ａの流出を防止するとともに、溶融導体１３ａ，２１ａの凝集位置を第１、第２の電極１１，１２間に留め、確実に第１、第２の電極１１，１２を短絡させることができる。
【００７１】
なお、板状に形成された第１、第２の可溶導体１３，２１は、それぞれ第１、第２の電極１１，１２との接続面積よりも大きな面積を有することが好ましい。これにより、第１、第２の可溶導体１３，２１は、第１、第２の電極１１，１２間を短絡させるのに十分な溶融導体の量を確保することができる。
【００７２】
また、温度短絡素子４０は、図１４に示すように、第１、第２の可溶導体１３，２１の端部を支持する第２の支持電極４３を設けてもよい。第２の支持電極４３は、第１、第２の電極１１，１２と同様に、Ａｇ等の高融点金属ペーストをスクリーン印刷技術を用いて絶縁基板１０の表面１０ａ上にパターン形成して、焼成する等によって形成することができ、好ましくは第１、第２の電極１１，１２と同工程で形成する。
【００７３】
また、第２の支持電極４３は、接合ハンダ等の接合材１８が設けられ、これにより第１、第２の可溶導体１３，２１の端部が固着されている。温度短絡素子４０は、第１、第２の可溶導体１３，２１が第１、第２の電極１１，１２から外側に突出する大きさを備えることで、第１、第２の電極１１，１２間を短絡させる十分な溶融導体１３ａ，２１ａを得ることができる。また、第１、第２の可溶導体１３，２１の両端部を第２の支持電極４３に固着することにより、リフロー実装時等の温度環境下においても、第１、第２の可溶導体１３，２１を安定して支持することができる。
【００７４】
［温度短絡素子５０］
また、本発明が適用された温度短絡素子は、第１の可溶導体１３が第１の電極１１に支持されていなくともよい。なお、以下の説明において、上述した温度短絡素子１，３０，４０と同一の構成については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【００７５】
図１５（Ａ）に示す温度短絡素子５０は、絶縁基板１０と、絶縁基板１０の表面１０ａに形成された第１、第２の電極１１，１２と、絶縁基板１０の表面１０ａ上に形成され第１、第２の電極１１，１２よりも厚い第２の絶縁層５１と、第１、第２の電極１１，１２上を跨ぐように第２の絶縁層５１に支持された第１の可溶導体１３と、絶縁基板１０の表面１０ａ上を覆うカバー部材２５とを有する。
【００７６】
第２の絶縁層５１は、例えばガラス層からなり、絶縁基板１０の表面１０ａにおいて、カバー部材２５の側壁２５ａ、第１、第２の電極１１，１２及び第１、第２の電極１１，１２を隔てて電気的に開放する間隙部を除く領域に形成されている。これにより第２の絶縁層５１は、第１、第２の電極１１，１２の表面及び相対向する側縁が露出される開口部５２が形成されている。また、第２の絶縁層５１は、第１、第２の電極１１，１２の厚さよりも厚く形成されるとともに、上面に第１の可溶導体１３が搭載される。
【００７７】
第１の可溶導体１３は、第２の絶縁層５１の開口部５２より臨む第１、第２の電極１１，１２の上方を跨ぐように第２の絶縁層５１上に搭載される。第１の可溶導体１３は、第２の絶縁層５１によって、開口部５２と重畳する中央部を除く両側が広範に支持されている。
【００７８】
また、カバー部材２５は、エンジニアリングプラスチック等の絶縁材料を用いて形成され、絶縁基板１０の表面１０ａ上に搭載される側壁２５ａと、絶縁基板１０の表面１０ａ上を覆う天面２５ｂとを有する。カバー部材２５は、側壁２５ａによって第２の絶縁層５１及び第１の可溶導体１３の周囲を覆う。
【００７９】
このような温度短絡素子５０は、第１の可溶導体１３の融点以上の温度雰囲気において第１の可溶導体１３が溶融すると、図１５（Ｂ）に示すように、溶融導体１３ａの移動位置が第２の絶縁層５１に設けられた開口部５２より臨む第１、第２の電極１１，１２上に制御される。すなわち、温度短絡素子５０は、第１の可溶導体１３の溶融導体１３ａに対する濡れ性を備えていない第２の絶縁層５１及びカバー部材２５によって第１の可溶導体１３の周囲が閉塞されていることから、溶融導体１３ａは、唯一濡れ性を備える第１、第２の電極１１，１２上に凝集する。
【００８０】
これにより、温度短絡素子５０は、第１、第２の電極１１，１２間にわたって溶融導体１３ａが凝集し、確実に第１、第２の電極１１，１２間が短絡される。
【００８１】
［温度短絡素子６０］
また、本発明が適用された温度短絡素子は、表面実装用に形成するとともに、第１、第２の電極１１，１２による第１の可溶導体１３の支持面積を広げ、第１の可溶導体１３の変形を防止するとともに初期短絡を防止するようにしてもよい。なお、以下の説明において、上述した温度短絡素子１，３０，４０，５０と同一の構成については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【００８２】
この温度短絡素子６０は、図１６、図１７に示すように、絶縁基板１０と、絶縁基板１０の表面１０ａに形成された第１、第２の電極１１，１２と、第１、第２の電極１１，１２上に、第１、第２の電極１１，１２の対向する各先端部１１ｂ，１２ｂを露出させて積層された第１の絶縁層１７と、絶縁基板１０の表面１０ａ上に形成され第１、第２の電極１１，１２よりも厚い第２の絶縁層５１と、第１、第２の絶縁層１７，５１上に搭載された第１の可溶導体１３とを備える。なお、図１６（Ａ）は、温度短絡素子６０のカバー部材２５を除いて示す平面図であり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）に示すＡ−Ａ’断面図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）に示すＢ−Ｂ’断面図である。また、図１７は、温度短絡素子６０のカバー部材２５及び第１の可溶導体１３を除いて示す平面図である。
【００８３】
温度短絡素子６０における第１、第２の電極１１，１２は、矩形状に形成された絶縁基板１０の長さ方向に亘って広範に形成されるとともに、絶縁基板１０の幅方向の両側縁から中央部にかけて形成され、所定の間隔を隔てて対向されている。また、第１、第２の電極１１，１２は、略中央部に第１の絶縁層１７が積層され、相対向する先端部１１ｂ，１２ｂが露出されている。
【００８４】
温度短絡素子６０は、第１、第２の電極１１，１２の短絡長が長く形成されることにより、短絡の確実性を上げるとともに、第１、第２の電極１１，１２の短絡後の短絡抵抗を下げて高定格電流に対応することができる。
【００８５】
第２の絶縁層５１は、第１、第２の電極１１，１２の相対向する側縁の両端における第１、第２の電極１１，１２の間隙部に形成される。また第２の絶縁層５１は第１、第２の電極１１，１２の厚さよりも厚く形成され、第１、第２の電極１１，１２上に形成された第１の絶縁層１７と連続される。これにより、第１、第２の絶縁層１７，５１は、第１、第２の電極１１，１２の相対向する各先端部１１ｂ，１２ｂを露出させる略矩形状の開口部６１が形成される。
【００８６】
第１の可溶導体１３は、接合用ハンダ等の接合材１８を介して第１の電極１１に固着されている。また、第１の可溶導体１３は、第１、第２の電極１１，１２に設けられた第１の絶縁層１７及び第２の絶縁層５１上に、開口部６１を覆うように支持されている。すなわち、温度短絡素子６０は、絶縁基板１０上に広範に第１、第２の電極１１，１２が積層されるとともに、これら第１、第２の電極１１，１２の各先端部１１ｂ，１２ｂを除いて第１，第２の絶縁層１７，５１によって囲繞されている。これにより、第１の可溶導体１３は、第１，第２の絶縁層１７，５１によって全周にわたって支持され、長手方向及び幅方向の撓みが防止されている。
【００８７】
したがって、温度短絡素子６０によれば、リフロー実装時等において第１の可溶導体１３が湾曲することを確実に防止し、第１の可溶導体１３の変形によって第１、第２の電極１１，１２間が短絡される初期短絡を防止することができる。
【００８８】
なお、第１の可溶導体１３は、第１の電極１１に替えて、又は第１の電極１１に加えて、接合材１８を介して第１の絶縁層１７及び／又は第２の絶縁層５１に固着してもよい。第１の可溶導体１３を複数個所で固着することにより、リフロー実装時等の温度環境下においても、位置ズレ等を防止し、安定して保持することができる。
【００８９】
このような温度短絡素子６０は、第１の可溶導体１３の融点以上の温度雰囲気において第１の可溶導体１３が溶融すると、図１８に示すように、溶融導体１３ａの移動位置が第１、第２の絶縁層１７，５１に設けられた開口部６１より臨む第１、第２の電極１１，１２の各先端部１１ｂ，１２ｂ上に制御される。すなわち、温度短絡素子６０は、第１の可溶導体１３の溶融導体１３ａに対する濡れ性を備えていない第１、第２の絶縁層１７，５１に支持されていることから、溶融導体１３ａは、唯一濡れ性を備える第１、第２の電極１１，１２上に凝集する。
【００９０】
これにより、温度短絡素子６０は、第１、第２の電極１１，１２間にわたって溶融導体１３ａが凝集し、確実に第１、第２の電極１１，１２間が短絡される。
【００９１】
［温度短絡素子７０］
また、本発明が適用された温度短絡素子は、表面実装用に形成するとともに、第２の電極１２をカバー部材に設けたカバー部電極と接続してもよい。なお、以下の説明において、上述した温度短絡素子１，３０，４０，５０，６０と同一の構成については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【００９２】
この温度短絡素子７０は、図１９に示すように、絶縁基板１０の表面上を覆うカバー部材２５を備え、第２の電極１２が、カバー部材２５の天面２５ｂに第１の電極１１と対向して形成されたカバー部電極７１と接続されているものである。なお、図１９（Ａ）は、第１の可溶導体１３の溶融前における温度短絡素子７０のカバー部材２５を除いて示す平面図であり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）に示すＡ−Ａ’断面図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）に示すＢ−Ｂ’断面図である。また、図２０は、第１の可溶導体１３の溶融後における温度短絡素子７０のカバー部材２５を除いて示す平面図であり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）に示すＡ−Ａ’断面図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）に示すＢ−Ｂ’断面図である。
【００９３】
カバー部材２５は、絶縁基板１０の表面１０ａの外縁部に接続される側壁２５ａと、天面２５ｂとを有し、各種エンジニアリングプラスチックや絶縁基板１０と同様の材料を用いて形成することができる。カバー部材２５は、カバー部材２５の一側縁部２５ａから天面２５ｂにかけて、カバー部電極７１が形成されている。
【００９４】
カバー部電極７１は、カバー部材２５が絶縁基板１０に搭載されることにより、絶縁基板１０の表面１０ａに形成された第２の電極１２と接続される。第１、第２の電極１１，１２は、互いに離間されることにより開放されている。また、第１、第２の電極１１，１２は、絶縁基板１０の裏面１０ｂに形成された外部接続端子１１ａ，１２ａと接続されている。温度短絡素子７０は、この外部接続端子１１ａ，１２ａを介して電源回路等の各種外部回路に組み込まれる。
【００９５】
また、カバー部電極７１は、絶縁基板１０の表面１０ａ上に形成された第１の電極１１と対向されるとともに、第１の電極１１との間に第１の可溶導体１３が配設されている。第１の可溶導体１３は、第１の電極１１上に接合材１８を介して固着されている。なお、第１の可溶導体１３は、上述した第１の支持電極３１や固定部材４２、第２の絶縁層５１を絶縁基板１０に設け、これらによっても支持するようにしてもよい。
【００９６】
このような温度短絡素子７０は、第１の可溶導体１３の融点以上の温度雰囲気において第１の可溶導体１３が溶融すると、図２０に示すように、溶融導体１３ａが第１の電極１１上に凝集するとともに、天面２５ｂに第１の電極１１と対向配置されたカバー部電極７１上にも凝集する。これにより、温度短絡素子７０は、溶融導体１３ａ及びカバー部電極７１を介して第１、第２の電極１１，１２を短絡させることができる。
【００９７】
［温度切替素子］
次いで、本発明が適用された温度切替素子について説明する。なお、温度切替素子の説明において、上述した温度短絡素子１，３０，４０，５０，６０，７０と同一の構成については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【００９８】
［温度切替素子８０］
本発明が適用された温度切替素子８０は、図２１（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１の電極１１と、第１の電極１１と隣接して設けられた第２の電極１２と、溶融することにより、第１、第２の電極１１，１２間にわたって凝集し、第１、第２の電極１１，１２を短絡させる第１の可溶導体１３と、第３の電極８３及び第４の電極８４と、第３、第４の電極８３，８４に跨って接続され、溶融することにより第３、第４の電極８３，８４間を遮断する第３の可溶導体８１とを備える。
【００９９】
そして、温度切替素子８０は、図２２（Ａ）（Ｂ）に示すように、素子内部に発熱体を備えることなく、第１、第３の可溶導体１３，８１の融点以上の温度雰囲気において第１、第３の可溶導体１３，８１が溶融する。これにより温度切替素子８０は、溶融導体１３ａが第１の電極１１の周囲に凝集することにより、第１の電極１１に隣接して配置された第２の電極１２とも接触し、第１、第２の電極１１，１２間を短絡させるとともに、第３の可溶導体８１が溶断され、第３、第４の電極８３，８４間を遮断するものである。
【０１００】
［温度雰囲気］
温度切替素子８０は、上述した温度短絡素子１と同様に、外部の熱源１５から伝わる熱により第１、第３の可溶導体１３，８１を溶融させる。温度雰囲気とは、上述したように、温度切替素子８０の外部の熱源１５によって作り出された第１、第３の可溶導体１３，８１が溶融する温度環境をいい、例えば温度切替素子８０の近傍に設けられたデバイスの異常発熱による煽り熱が温度切替素子８０の内部に伝わることで作り出される。また、第１、第３の可溶導体１３，８１の融点以上の温度雰囲気は、温度切替素子８０が用いられた電子製品の発火や周囲の火災による熱が温度切替素子８０の内部に伝わることで作り出されたものでもよい。さらに、第１、第３の可溶導体１３，８１の融点以上の温度雰囲気は、事故や災害時等の緊急事態のみならず、不可逆的にスイッチを切り替えるための通常の用い方として、外部の熱源による熱が温度切替素子８０の内部に伝わることで作り出されたものでもよい。
【０１０１】
［伝熱部材］
また、第１、第３の可溶導体１３，８１を溶融させる温度雰囲気は、温度切替素子８０内部の空気又は素子内部の構成部品が素子外部の熱を伝える伝熱部材８２として機能することにより作り出される。伝熱部材８２は、温度切替素子８０外部の熱源の熱を伝えるものであり、例えば後述する温度切替素子８０の外筐体や絶縁基板、第１〜第４の電極１１，１２，８３，８４、その他の構成部材を用いることができ、直接的、間接的に第１、第３の可溶導体１３，８１と接続されることにより第１、第３の可溶導体１３，８１を加熱する。伝熱部材８２は、例えば、第１の電極１１や第３、第４の電極８３，８４と接続される電極パターン、線材、又はヒートパイプ等により形成することができ、熱源１５からの熱を第１の電極１１を介して間接的に第１の可溶導体１３に伝える第１の伝熱部材８２Ａと、熱源１５からの熱を直接に第３の可溶導体８１に伝える第２の伝熱部材８２Ｂとを有する。
【０１０２】
なお、伝熱部材８２は、図３に示す伝熱部材１４と同様に、ヒートパイプ等の導電性の部材を用いる場合には、周囲との絶縁を図るために、少なくとも表面が絶縁材料で被覆されていることが好ましい。
【０１０３】
［第１〜第４の電極］
第１、第２の電極１１，１２は、上述した温度短絡素子１と同様である。第３、第４の電極８３，８４も、第１、第２の電極１１，１２と同様に、例えばアルミナ等の絶縁基板上に高融点金属ペーストの印刷・焼成等により、同一平面上に形成される。また、第３、第４の電極８３，８４は、高融点金属からなる線材や板材等の機構部品を用い、所定の位置に支持すること等によって形成してもよい。
【０１０４】
第３、第４の電極８３，８４は、所定間隔を隔てて設けられることにより開放され、第３の可溶導体８１を介して常時電気的に接続されている。第３、第４の電極８３，８４と第３の可溶導体８１との接続は、上記接続ハンダ等の接合材１８を用いることができる。そして、第３、第４の電極８３，８４は、温度切替素子８０が作動することにより、図２２（Ａ）（Ｂ）に示すように、第３の可溶導体８１が溶断することにより導通が遮断される。第３、第４の電極８３，８４は、それぞれ、一端に外部接続端子８３ａ，８４ａが設けられている。第３、第４の電極８３，８４は、これら外部接続端子８３ａ，８４ａを介して温度切替素子８０が動作することにより遮断される電源回路やデジタル信号回路等の外部回路と接続されている。温度切替素子８０は、第３、第４の電極８３，８４間が遮断することにより、当該外部回路の電流経路、あるいは機能回路を遮断することができる。
【０１０５】
［第３の可溶導体］
第３の可溶導体８１は、第１の可溶導体１３と同様に、温度切替素子８０の温度雰囲気により速やかに溶融されるいずれの金属を用いることができ、例えば、Ｓｎ又はＳｎＢｉ系ハンダやＳｎＩｎ系ハンダ、その他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。
【０１０６】
また、第３の可溶導体８１は、低融点金属と高融点金属とを含有してもよい。低融点金属及び高融点金属は、上記第１の可溶導体１３に用いるものと同様のものを用いることができる。
【０１０７】
なお、第３の可溶導体８１は、酸化防止、濡れ性の向上等のため、フラックス２４が塗布されている。
【０１０８】
［回路構成・アプリケーション］
温度切替素子８０は、図２３（Ａ）（Ｂ）に示す回路構成を有する。すなわち、温度切替素子８０は、動作前の状態において、第１の電極１１と第２の電極１２とが近接されるとともに離間されることにより絶縁され、第１の可溶導体１３が溶融することにより短絡するスイッチ２を構成する。また、温度切替素子８０は、第３、第４の電極８３，８４間が第３の可溶導体８１を介して接続され、第３の可溶導体８１が溶融することにより遮断される。
【０１０９】
図２４に示すように、第１、第２の電極１１，１２は、温度切替素子８０が実装される回路基板の電流経路上に直列接続されることにより、電源回路や信号回路等の各種外部回路２８Ａ，２８Ｂ間に組み込まれる。同様に、第３、第４の電極８３，８４も、温度切替素子８０が実装される回路基板の電流経路上に直列接続されることにより、電源回路や信号回路等の各種外部回路８５Ａ，８５Ｂ間に組み込まれる。
【０１１０】
外部回路２８Ａ，２８Ｂは、温度切替素子８０の作動前においては、第１、第２の電極１１，１２間が開放されることにより遮断され、第１、第２の電極１１，１２の短絡により物理的、不可逆的に短絡される回路であり、例えば温度切替素子８０が組み込まれた電子機器のデバイスが異常発熱を起こした場合や、火災等の緊急事態において、冷却装置やスプリンクラー等の起動、バックアップ回路の起動、警報器等の異常報知システムの作動、バイパス電流経路の構築等を行う各種機能回路を例示できる。あるいは、外部回路２８Ａ，２８Ｂは、ネットワーク通信機器におけるハッキングやクラッキングに対してデータサーバを迂回するバイパス信号経路の構築、あるいは通常のデバイスやソフトウェアのアクティベーションを行うものでもよい。
【０１１１】
また、外部回路８５Ａ，８５Ｂは、温度切替素子８０の作動前においては、第３、第４の電極８３，８４間が第３の可溶導体８１を介して接続されることにより接続され、第３、第４の電極８３，８４間の遮断により物理的、不可逆的に遮断される回路であり、例えばバッテリパックや電子機器の電源回路、信号回路、ネットワーク通信機器におけるインターネット回線等、あらゆる電気回路に適用することができる。
【０１１２】
温度切替素子８０は、デバイスの故障に伴う異常発熱や火災等、外部の熱源１５からの熱が伝わり、第１、第３の可溶導体１３，８１の融点以上の温度雰囲気になると、図２２（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１、第３の可溶導体１３，８１が加熱、溶融される。これにより、温度切替素子８０は、溶融導体１３ａが第１の電極１１の周囲に凝集するとともに、隣接配置された第２の電極１１とも接触し、絶縁されていた第１、第２の電極１１，１２が溶融導体１３ａを介して短絡され、外部回路２８Ａ，２８Ｂが接続される。また、温度切替素子８０は、第３の可溶導体８１が溶断することにより第３、第４の電極８３，８４間の導通が遮断され、外部回路８５Ａ，８５Ｂが遮断される。
【０１１３】
なお、温度切替素子８０においても、温度短絡素子１と同様に、第２の電極１２に第２の可溶導体２１を接続させるとともに、伝熱部材８２Ａと第１、第２の電極１１，１２とを連続させ、第２の電極２を介して第２の可溶導体２１を溶融させてもよい。
【０１１４】
［溶融順序］
また、温度切替素子８０は、第１の可溶導体１３と第３の可溶導体８１との溶融順序を規定することにより、外部回路２８Ａ，２８Ｂ間の短絡と、外部回路８５Ａ，８５Ｂ間の遮断との順序を規定してもよい。
【０１１５】
すなわち、温度切替素子８０は、第１の可溶導体１３が第３の可溶導体８１よりも先に溶融することにより、外部回路２８Ａ，２８Ｂを短絡させた後に、外部回路８５Ａ，８５Ｂ間を遮断させることができる。これにより、例えば、非常電源回路やバックアップ回路からなる外部回路２８Ａ，２８Ｂ間が起動した後に、通常の電源回路や機能回路からなる外部回路８５Ａ，８５Ｂ間を遮断することができる。
【０１１６】
また、温度切替素子８０は、第３の可溶導体８１が第１の可溶導体１３よりも先に溶融することにより、外部回路８５Ａ，８５Ｂ間を遮断させた後に、外部回路２８Ａ，２８Ｂを短絡させることができる。これにより、例えば、電源回路からなる外部回路８５Ａ，８５Ｂ間を遮断させた後に、警報システム回路からなる外部回路２８Ａ，２８Ｂを起動させることができる。
【０１１７】
このような第１の可溶導体１３と第３の可溶導体８１との溶融順序は、第１の可溶導体１３と第３の可溶導体８１とに融点差を設けることにより規定することができる。例えば、第１の可溶導体１３をＳｎＩｎ系ハンダで形成し、第３の可溶導体８１をＳｎＢｉ系ハンダで形成すると、インジウム錫合金の融点は１２０℃であり、錫ビスマス合金の融点は１３８℃であることから、第１の可溶導体１３が第３の可溶導体８１よりも融点が低く、先に溶融させることができる。
【０１１８】
また、第１の可溶導体１３と第３の可溶導体８１との溶融順序は、第１の可溶導体１３と第３の可溶導体８１の断面積を変えることによっても規定することができる。可溶導体は、断面積が太いほど溶融しにくくなるため、先に溶融させる溶融導体の断面積を小さくし、後から溶融させる溶融導体の断面積を大きくすればよい。
【０１１９】
また、第１の可溶導体１３と第３の可溶導体８１との溶融順序は、伝熱部材８２の経路長や太さを変えることで熱伝導性に差を設けることにより規定してもよい。
【０１２０】
［表面実装タイプ］
また、本発明が適用された温度切替素子は、外部回路基板に表面実装可能に形成することができる。表面実装用に形成された温度切替素子８０は、図２５（Ａ）（Ｂ）に示すように、絶縁基板１０の表面１０ａに第１〜第４の電極１１，１２，８３，８４が積層されている。第１の可溶導体１３は、接続ハンダ等の接合材１８により第１の電極１１上に支持されるとともに、第２の電極１２と重畳され、第２の電極１２上に形成された第１の絶縁層１７に支持されている。これにより、温度切替素子８０は、第１、第２の電極１１，１２が開放されている。第３の可溶導体８１は、接合材１８により第３、第４の電極８３，８４上に跨って接続されている。なお、図２５（Ａ）は表面実装型の温度切替素子８０の平面図であり、図２５（Ｂ）は、同図（Ａ）のＡ−Ａ´断面図である。
【０１２１】
絶縁基板１０は、上述した温度短絡素子１の絶縁基板１０と同様の部材を用いることができ、セラミック基板等の熱伝導性に優れた絶縁材料や、表面が絶縁材料によってコーティングされた金属基板を用いることにより、第１，第３の可溶導体１３，８１に外部の熱源１５の熱を伝える伝熱部材８２として機能する。外部の熱源１５の熱は絶縁基板１０を介して第１、第３、第４の電極１１，８３，８４、及び接合材１８を介して直接第１、第３の可溶導体１３，８１に伝わるとともに、温度切替素子８０内におけるあおり熱として間接的に第１、第３の可溶導体１３，８１に伝わる。これにより、温度切替素子８０は、第１、第３の可溶導体１３，８１の融点以上の温度雰囲気が作り出され、第１、第３の可溶導体１３，８１を溶融させることができる。
【０１２２】
第１〜第４の電極１１，１２，８３，８４は、絶縁基板１０の表面１０ａに形成された導体パターンである。また、第１〜第４の電極１１，１２，８３，８４は、絶縁基板１０の裏面１０ｂに形成された外部接続端子（図示せず）と接続されている。温度切替素子８０は、これら外部接続端子を介して電源回路やバックアップ回路等の各種外部回路に組み込まれる。
【０１２３】
第１〜第４の電極１１，１２，８３，８４は、Ａｇ等の高融点金属ペーストをスクリーン印刷技術を用いて絶縁基板１０の表面１０ａ上にパターン形成して、焼成する等によって形成することができる。また、第１〜第４の電極１１，１２，８３，８４は、Ａｇ等の熱伝導性に優れた材料を用いて形成することにより、外部の熱源１５の熱を第１の可溶導体１３に伝える伝熱部材８２として機能させることができる。
【０１２４】
第１、第２の電極１１，１２上には、ガラス等の絶縁材料によって第１の絶縁層１７が設けられるとともに、板状に形成された第１の可溶導体１３が、第１、第２の電極１１，１２間に跨って搭載されている。第１、第２の電極１１，１２は、第１の絶縁層１７で第１の可溶導体１３を支持することにより、第１の可溶導体１３と離間されている。また、第１の電極１１は、接合ハンダ等の接合材１８が設けられ、接合材１８を介して第１の可溶導体１３が接続されている。
【０１２５】
また、第３、第４の電極８３，８４上にも、第３の可溶導体８１との接続部近傍に、ガラス等の絶縁材料によって第１の絶縁層１７が設けられている。
【０１２６】
第１の絶縁層１７は、第３、第４の電極８３，８４と各外部接続端子との間に形成され、接合材１８や溶融導体８１ａの流出を防止する。これにより、第１の絶縁層１７は、溶融導体８１ａが各外部接続端子側へ流出し、外部回路との接続状態に影響を与える事態を防止する。
【０１２７】
なお、第１、第３の可溶導体１３，８１は、酸化防止、濡れ性の向上等のため、フラックス２４が塗布されている。また、温度切替素子８０は、絶縁基板１０の表面１０ａ上がカバー部材２５によって覆われている。
【０１２８】
温度切替素子８０は、外部の熱源が発熱すると、図２６（Ａ）（Ｂ）に示すように、絶縁基板１０や第１〜第４の電極１１，１２，８３，８４等の伝熱部材を介して第１、第３の可溶導体１３，８１が加熱溶融される。そして、温度切替素子８０は、溶融導体１３ａが第１、第２の電極１１，１２間に凝集することにより第１、第２の電極１１，１２間が短絡され、また、第３の可溶導体８１が溶断することにより第３、第４の電極８３，８４間が遮断される。
【０１２９】
なお、温度切替素子８０は、図２５に示すように、第１の可溶導体１３を第１の電極１１の第２の電極１２と反対側、及び第２の電極１２の第１の電極１１と反対側に延在させてもよい。これにより、温度切替素子８０は、第１、第２の電極１１，１２間に凝集する溶融導体１３ａの量を増大させ、確実に短絡させることができる。
【０１３０】
また、温度切替素子８０において、板状に形成された第１の可溶導体１３は、第１の電極１１との接続面積よりも大きな面積を有することが好ましい。これにより、第１の可溶導体１３は、第１、第２の電極１１，１２間を短絡させるのに十分な溶融導体の量を確保することができる。
【０１３１】
また、温度切替素子８０は、上記温度短絡素子３０と同様に、第１の電極１１に支持された第１の可溶導体１３の端部を支持する第１の支持電極３１を設けてもよい。
【０１３２】
［温度切替素子８７］
また、本発明が適用された温度切替素子は、表面実装用に形成するとともに、第１、第２の電極１１，１２による第１の可溶導体１３の支持面積を広げ、第１の可溶導体１３の変形を防止するとともに初期短絡を防止するようにしてもよい。なお、以下の説明において、上述した温度短絡素子１，３０，４０，５０，６０，７０及び温度切替素子８０と同一の構成については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【０１３３】
この温度切替素子８７は、図２７に示すように、絶縁基板１０と、絶縁基板１０の表面１０ａに形成された第１〜第４の電極１１，１２，８３，８４と、第１、第２の電極１１，１２上に、第１、第２の電極１１，１２の対向する各先端部１１ｂ，１２ｂを露出させて積層された第１の絶縁層１７と、絶縁基板１０の表面１０ａ上に形成され第１、第２の電極１１，１２よりも厚い第２の絶縁層５１と、第１、第２の絶縁層１７，５１上に搭載された第１の可溶導体１３と、第３、第４の電極８３，８４間に接続された第３の可溶導体８１とを備える。なお、図２７（Ａ）は、温度切替素子８７のカバー部材２５を除いて示す平面図であり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）に示すＡ−Ａ’断面図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）に示すＢ−Ｂ’断面図である。
【０１３４】
温度切替素子８７における第１、第２の電極１１，１２は、温度短絡素子６０と同様に、矩形状に形成された絶縁基板１０の長さ方向に亘って広範に形成されるとともに、絶縁基板１０の幅方向の両側縁から中央部にかけて形成され、所定の間隔を隔てて対向され、略中央部に積層された第１の絶縁層１７から、相対向する先端部１１ｂ，１２ｂが露出されている。
【０１３５】
また、温度切替素子８７における第１、第２の絶縁層１７，５１は、温度短絡素子６０と同様に形成され、第１、第２の電極１１，１２の相対向する各先端部１１ｂ，１２ｂを露出させる略矩形状の開口部６１が形成される。
【０１３６】
第１の可溶導体１３は、第１、第２の絶縁層１７，５１上に、開口部６１を覆うように搭載されるとともに、接合用ハンダ等の接合材１８を介して第１の電極１１に固着されている。これにより、第１の可溶導体１３は、第１，第２の絶縁層１７，５１によって全周にわたって支持され、長手方向及び幅方向の撓みが防止されている。
【０１３７】
したがって、温度切替素子８７によれば、リフロー実装時等において第１の可溶導体１３が湾曲することを確実に防止し、第１の可溶導体１３の変形によって第１、第２の電極１１，１２間が短絡される初期短絡を防止することができる。
【０１３８】
なお、第１の可溶導体１３は、第１の電極１１に替えて、又は第１の電極１１に加えて、接合材１８を介して第１の絶縁層１７及び／又は第２の絶縁層５１に固着してもよい。第１の可溶導体１３を複数個所で固着することにより、リフロー実装時等の温度環境下においても、位置ズレ等を防止し、安定して保持することができる。
【０１３９】
このような温度切替素子８７は、第１、第３の可溶導体１３，８１の融点以上の温度雰囲気において第１、第３の可溶導体１３，８１が溶融すると、溶融導体１３ａが開口部６１より臨む第１、第２の電極１１，１２の各先端部１１ｂ，１２ｂ間にわたって凝集される。これにより、温度切替素子８７は、第１、第２の電極１１，１２間にわたって溶融導体１３ａが凝集し、確実に第１、第２の電極１１，１２間が短絡される。また、温度切替素子８７は、第３の可溶導体８１が溶断することにより第３、第４の電極８３，８４間が遮断される。
【０１４０】
［温度切替素子９０］
また、本発明が適用された温度切替素子は、第１の電極１１に第１の可溶導体１３を支持するとともに、第２の電極１２に第２の可溶導体２１を支持させてもよい。なお、以下の説明において、上述した温度短絡素子１，４０，５０，６０，７０及び温度切替素子８０と同一の構成については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【０１４１】
図２８に示す温度切替素子９０は、上述した温度短絡素子４０と同様に、絶縁基板１０上に第１、第２の電極１１，１２が形成され、第１の電極１１上に第１の可溶導体１３が支持され、第２の電極１２上に第２の可溶導体２１が支持されている。温度切替素子９０は、第１、第２の電極１１，１２がそれぞれ独立して可溶導体を支持することにより、第１、第２の可溶導体１３，２１の溶融前において開放されている。第１〜第３の可溶導体１３，２１，８１は、同じ材料、同じ構成を有し、ほぼ同一の温度雰囲気において溶融される。なお、第１〜第３の可溶導体１３，２１，８１には、酸化防止、濡れ性の向上等のため、フラックス２４が塗布されている。
【０１４２】
また、温度切替素子９０は、上述した温度短絡素子４０と同様に、第１の電極１１に支持された第１の可溶導体１３の一端を固定部材４２により絶縁基板１０に固着し、同様に、第２の電極１２に支持された第２の可溶導体２１の一端を固定部材４２により絶縁基板１０に固着してもよい。また、温度切替素子９０は、上述した温度短絡素子４０と同様に、絶縁基板１０に第２の支持電極４３を設け、接合材１８を介して第１、第２の可溶導体１３，２１の端部を支持してもよい。
【０１４３】
温度切替素子９０は、第１〜第３の可溶導体１３，２１，８１の融点以上の温度雰囲気において第１〜第３の可溶導体１３，２１，８１が溶融する。これにより、図２９に示すように、温度切替素子９０は、溶融導体１３ａが第１の電極１１上に凝集するとともに溶融導体２１ａが第２の電極１２上に凝集する。これにより、第１、第２の電極１１，１２間にわたって溶融導体１３ａ，２１ａが凝集し、第１、第２の電極１１，１２間が短絡される。また、第３の可溶導体８１が溶断し、第３、第４の電極８３，８４間が遮断される。
【０１４４】
なお、板状に形成された第１、第２の可溶導体１３，２１は、それぞれ第１、第２の電極１１，１２との接続面積よりも大きな面積を有することが好ましい。これにより、第１、第２の可溶導体１３，２１は、第１、第２の電極１１，１２間を短絡させるのに十分な溶融導体の量を確保することができる。
【０１４５】
［熱伝導経路］
また、上述したように温度切替素子９０は、温度切替素子８０と同様に、第１の可溶導体１３と第３の可溶導体８１との溶融順序を規定することにより、外部回路２８Ａ，２８Ｂ間の短絡と、外部回路８５Ａ，８５Ｂ間の遮断との順序を規定してもよい。第１の可溶導体１３と第３の可溶導体８１との溶融順序は、第１の可溶導体１３と第３の可溶導体８１の融点差を設ける、又は断面積を変えることにより規定することができる。
【０１４６】
また、温度切替素子９０は、伝熱部材８２として機能する第１の電極１１の第１の可溶導体１３までの熱伝導経路と、伝熱部材８２として機能する第３の電極８３の第３の可溶導体８１までの熱伝導経路との熱伝導率を変えることにより、第１の可溶導体１３と第３の可溶導体８１との溶融順序を規定してもよい。
【０１４７】
すなわち、図３０に示すように、温度切替素子９０は、第１、第２の電極１１，１２が第１の可溶導体１３に外部の熱源からの熱を伝える伝熱部材として機能し、第３の電極８３が第３の可溶導体８１に外部の熱源からの熱を伝える伝熱部材として機能する。このとき、例えば、温度切替素子９０は、第１、第２の電極１１，１２の外部の熱源からの伝熱経路Ｐ１、Ｐ２が細く且つ長く形成され、第３の電極８３の外部の熱源からの伝熱経路Ｐ３が太く且つ短く形成されている。
【０１４８】
これにより、第１の可溶導体１３に熱を伝える伝熱経路Ｐ１、Ｐ２の熱伝導率が、相対的に第３の可溶導体８１に熱を伝える伝熱経路Ｐ３よりも低くなる。これにより、温度切替素子９０は、外部の熱源１５からの熱により第１、第３の可溶導体１３，８１の融点以上の温度雰囲気になると、第３の可溶導体８１に第１の可溶導体１３よりも先に熱が伝わる。したがって、温度切替素子９０は、第３の可溶導体８１を先に溶融させて外部回路８５Ａ，８５Ｂ間を遮断した後に、第１の可溶導体１３を溶融させて外部回路２８Ａ，２８Ｂ間を短絡させることができる。
【０１４９】
このほかにも、温度切替素子９０は、第１、第２の電極１１，１２と第３の電極８３とを熱伝導率の異なる材料で形成することにより、外部の熱源からの伝熱経路Ｐ１、Ｐ２と、伝熱経路Ｐ３の熱伝導率を変えてもよい。
【０１５０】
［温度切替素子９７］
また、本発明が適用された温度切替素子は、表面実装用に形成するとともに、第２の電極１２をカバー部材に設けたカバー部電極と接続してもよい。なお、以下の説明において、上述した温度短絡素子１，３０，４０，５０，６０，７０及び温度切替素子８０，９０と同一の構成については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【０１５１】
この温度切替素子９７は、図３１に示すように、絶縁基板１０の表面１０ａに第１〜第４の電極１１，１２，８３，８４が積層され、第３の可溶導体８１が、接合材１８により第３、第４の電極８３，８４上に跨って接続されている。また、温度切替素子９７は、絶縁基板１０の表面上を覆うカバー部材２５を備え、第２の電極１２が、カバー部材２５の天面２５ｂに第１の電極１１と対向して形成されたカバー部電極７１と接続されているものである。なお、図３１（Ａ）は、第１の可溶導体１３の溶融前における温度切替素子９７のカバー部材２５を除いて示す平面図であり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）に示すＡ−Ａ’断面図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）に示すＢ−Ｂ’断面図である。また、図３２は、第１の可溶導体１３の溶融後における温度切替素子９７のカバー部材２５を除いて示す平面図であり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）に示すＡ−Ａ’断面図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）に示すＢ−Ｂ’断面図である。
【０１５２】
カバー部材２５は、カバー部材２５の一側縁部２５ａから天面２５ｂにかけて、カバー部電極７１が形成され、絶縁基板１０に搭載されることにより、カバー部電極７１が第２の電極１２に接続される。また、第１、第２の電極１１，１２は、互いに離間されることにより開放されている。また、第１、第２の電極１１，１２は、絶縁基板１０の裏面１０ｂに形成された外部接続端子１１ａ，１２ａと接続されている。温度切替素子９７は、この外部接続端子１１ａ，１２ａを介して電源回路等の各種外部回路に組み込まれる。
【０１５３】
また、カバー部電極７１は、絶縁基板１０上に形成された第１の電極１１と対向されるとともに、第１の電極１１との間に第１の可溶導体１３が配設されている。第１の可溶導体１３は、第１の電極１１上に接合材１８を介して固着されている。なお、第１の可溶導体１３は、上述した固定部材４２や第１の支持電極３１、第２の絶縁層５１を絶縁基板１０に設け、これらによっても支持するようにしてもよい。
【０１５４】
このような温度切替素子９７は、第１、第３の可溶導体１３，８１の融点以上の温度雰囲気において第１、第３の可溶導体１３，８１が溶融すると、図３２に示すように、溶融導体１３ａが第１の電極１１上に凝集するとともに、天面２５ｂに第１の電極１１と対向配置されたカバー部電極７１上にも凝集する。これにより、温度切替素子９７は、溶融導体１３ａ及びカバー部電極７１を介して第１、第２の電極１１，１２を短絡させることができる。また、温度切替素子９７は、第３の可溶導体８１が溶断し、第３、第４の電極８３，８４間が遮断される。
【０１５５】
［その他の構成］
なお、上述した各温度短絡素子１，３０，４０，５０，６０，７０及び温度切替素子８０，９０，９７において、板状に形成された第１の可溶導体１３は、第１の電極１１との接続面積の２倍以上の面積を有することが好ましい。これにより、第１の可溶導体１３は、第１の電極１１と第２の電極１２又はカバー部電極７１との間を短絡させるのに十分な溶融導体１３ａの量を確保するとともに、端部を固定部材４２や第１の支持電極３１に支持されている場合にも、速やかに溶断することができる。
【０１５６】
また、上述した各温度短絡素子１，３０，４０，５０，６０，７０及び温度切替素子８０，９０，９７において、第１の可溶導体１３を線材によって形成してもよく、この場合、第１の可溶導体１３は、第１の電極１１との接続長さの２倍以上の長さを有することが好ましい。これにより、第１の可溶導体１３は、第１の電極１１と第２の電極１２又はカバー部電極７１との間を短絡させるのに十分な溶融導体１３ａの量を確保するとともに、端部を固定部材４２や第１の支持電極３１に支持されている場合にも、速やかに溶断することができる。
【０１５７】
さらに、上述した各温度短絡素子１，３０，４０，５０，６０，７０及び温度切替素子８０，９０，９７において、第１、第２の電極１１，１２の間隔は、第１、第２の電極間隔の延長線上における第１の電極１１の幅以下とすることが好ましい。例えば、図１に示すように、温度短絡素子１は、第１、第２の電極１１，１２の間隔Ｗ1は、第１、第２の電極間隔の延長線上における第１の電極１１の幅Ｗ2以下とすることが好ましい。これにより、第１、第２の電極１１，１２がより近接した位置に配置されることとなり、第１の可溶導体１３の溶融導体１３ａが第１の電極１１の周囲に凝集する際に、より確実に第２の電極１２にも接触し、第１、第２の電極１１，１２間にわたって溶融導体１３ａを凝集させることができる。
【０１５８】
また、上述した各温度短絡素子１，３０，４０，５０，６０，７０及び温度切替素子８０，９０，９７の第１〜第４の電極１１，１２，８３，８４、第１、第２の支持電極３１，４３及びカバー部電極７１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、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、各温度短絡素子１，３０，４０，５０，６０，７０及び温度切替素子８０，９０，９７は、第１〜第４の電極１１，１２，８３，８４、第１の支持電極３１及びカバー部電極７１の酸化を防止し、第１〜第３の可溶導体１３，２１，８１を確実に保持させることができる。また、温度短絡素子１，３０，４０，５０，６０，７０及び温度切替素子８０，９０，９７をリフロー実装する場合に、第１〜第３の可溶導体１３，２１，８１を接続する接続用ハンダ等の接合材１８あるいは第１〜第３の可溶導体１３，２１，８１の外層を形成する低融点金属が溶融することにより第１〜第４の電極１１，１２，８３，８４、第１、第２の支持電極３１，４３及びカバー部電極７１が溶食（ハンダ食われ）されるのを防ぐことができる。
【０１５９】
［可溶導体の構成］
上述したように、第１〜第３の可溶導体１３，２１，８１は、低融点金属と高融点金属とを含有してもよい。なお、以下の説明においては、特に区別する必要がある場合を除き、第１〜第３の可溶導体１３，２１，８１をまとめて「可溶導体１３，２１，８１」という。低融点金属としては、Ｓｎを主成分とするＰｂフリーハンダなどのハンダを用いることが好ましく、高融点金属としては、Ａｇ、Ｃｕ又はこれらを主成分とする合金などを用いることが好ましい。このとき、可溶導体１３，２１，８１は、図３３（Ａ）（Ｂ）に示すように、内層として低融点金属層９２が設けられ、外層として高融点金属層９１が設けられた可溶導体を用いてもよい。この場合、可溶導体１３，２１，８１は、低融点金属層９２の全面が高融点金属層９１によって被覆された構造としてもよく、相対向する一対の側面を除き被覆された構造であってもよい。
【０１６０】
低融点金属層９２の高融点金属層９１による被覆構造は、メッキ等の公知の成膜技術を用いて形成することができる。なかでも、線状、あるいは長尺状の低融点金属材料に連続して高融点金属メッキを施すことができる電解メッキ法が、作業効率上、製造コスト上、有利となる。
【０１６１】
なお、可溶導体１３，２１，８１は、外層として低融点金属層９２が設けられ、内層として高融点金属層９１が設けられた可溶導体を用いてもよい。この場合も、可溶導体１３，２１，８１は、高融点金属層９１の全面が低融点金属層９２によって被覆された構造としてもよく、相対向する一対の側面を除き被覆された構造であってもよい。
【０１６２】
また、可溶導体１３，２１，８１は、図３４に示すように、高融点金属層９１と低融点金属層９２とが積層された積層構造としてもよい。
【０１６３】
この場合、可溶導体１３，２１，８１は、図３４（Ａ）に示すように、第１〜第４の電極１１，１２，８３，８４や第１、第２の支持電極３１，４３等に接続される下層と、下層の上に積層される上層からなる２層構造として形成され、下層となる高融点金属層９１の上面に上層となる低融点金属層９２を積層してもよく、反対に下層となる低融点金属層９２の上面に上層となる高融点金属層９１を積層してもよい。あるいは、可溶導体１３，２１，８１は、図３４（Ｂ）に示すように、内層と内層の上下面に積層される外層とからなる３層構造として形成してもよく、内層となる高融点金属層９１の上下面に外層となる低融点金属層９２を積層してもよく、反対に内層となる低融点金属層９２の上下面に外層となる高融点金属層９１を積層してもよい。
【０１６４】
高融点金属層９１と低融点金属層９２の積層構造体は、シート状の低融点金属材料と、シート状の高融点金属材料とを積層することにより形成することができる。例えば、内層となる低融点金属層９２の上下面に外層となる高融点金属層９１を積層した積層構造は、図３５に示すように、シート状の低融点金属層９２を構成するハンダ箔９２ａの上下面に、シート状の高融点金属層９１を構成するＡｇ箔９１ａを積層し、所定の温度、圧力で熱プレス又は熱間圧延を行うことにより形成することができる。高融点金属層９１と低融点金属層９２の積層構造体からなる可溶導体１３，２１，８１は、低融点金属材料と高融点金属材料との界面が所定の温度、圧力下でプレス又は圧延されることによって合金化され、一体化されている。また、この可溶導体１３，２１，８１は、低融点金属層９２の全面にわたって略均一の厚さで高融点金属層９１が積層されている。
【０１６５】
その他、高融点金属層９１と低融点金属層９２の積層構造体は、シート状の低融点金属層９２を構成するハンダ箔９２ａの上下面に、高融点金属層９１を構成する金属材料を蒸着やスパッタ等の公知の薄膜形成工程により積層することにより形成してもよい。
【０１６６】
また、可溶導体１３，２１，８１は、図３６に示すように、高融点金属層９１と低融点金属層９２とが交互に積層された４層以上の多層構造としてもよい。この場合、可溶導体１３，２１，８１は、最外層を構成する金属層によって、全面又は相対向する一対の側面を除き被覆された構造としてもよい。
【０１６７】
また、可溶導体１３，２１，８１は、内層を構成する低融点金属層９２の表面に高融点金属層９１をストライプ状に部分的に積層させてもよい。図３７は、可溶導体１３，２１，８１の平面図である。
【０１６８】
図３７（Ａ）に示す可溶導体１３，２１，８１は、低融点金属層９２の表面に、幅方向に所定間隔で、線状の高融点金属層９１が長手方向に複数形成されることにより、長手方向に沿って線状の開口部９３が形成され、この開口部９３から低融点金属層９２が露出されている。可溶導体１３，２１，８１は、低融点金属層９２が開口部９３より露出することにより、溶融した低融点金属と高融点金属との接触面積が増え、高融点金属層９１の浸食作用をより促進させて溶断性を向上させることができる。開口部９３は、例えば、低融点金属層９２に高融点金属層９１を構成する金属の部分メッキを施すことにより形成することができる。
【０１６９】
また、可溶導体１３，２１，８１は、図３７（Ｂ）に示すように、低融点金属層９２の表面に、長手方向に所定間隔で、線状の高融点金属層９１を幅方向に複数形成することにより、幅方向に沿って線状の開口部９３を形成してもよい。
【０１７０】
また、可溶導体１３，２１，８１は、図３８に示すように、低融点金属層９２の表面に高融点金属層９１を形成するとともに、高融点金属層９１の全面に亘って円形の開口部９４が形成され、この開口部９４から低融点金属層９２を露出させてもよい。開口部９４は、例えば、低融点金属層９２に高融点金属層９１を構成する金属の部分メッキを施すことにより形成することができる。
【０１７１】
可溶導体１３，２１，８１は、低融点金属層９２が開口部９４より露出することにより、溶融した低融点金属と高融点金属との接触面積が増え、高融点金属の浸食作用をより促進させて溶断性を向上させることができる。
【０１７２】
また、可溶導体１３，２１，８１は、図３９に示すように、内層となる高融点金属層９１に多数の開口部９５を形成し、この高融点金属層９１に、メッキ技術等を用いて低融点金属層９２を成膜し、開口部９５内に充填してもよい。これにより、可溶導体１３，２１，８１は、溶融する低融点金属が高融点金属に接する面積が増大するので、より短時間で低融点金属が高融点金属を溶食することができるようになる。
【０１７３】
また、可溶導体１３，２１，８１は、低融点金属層９２の体積を、高融点金属層９１の体積よりも多く形成することが好ましい。可溶導体１３，２１，８１は、融点以上の温度雰囲気により加熱され、低融点金属が溶融することにより高融点金属を溶食し、これにより速やかに溶融、溶断することができる。したがって、可溶導体１３，２１，８１は、低融点金属層９２の体積を高融点金属層９１の体積よりも多く形成することにより、この溶食作用を促進し、速やかに第１、第２の電極１１，１２間を短絡することができる。
【０１７４】
また、可溶導体１３，２１，８１は、酸化による溶断特性の劣化を防止するために、表面にＣｕＯ膜やＡｕ膜等の酸化防止膜を設けてもよい。
【符号の説明】
【０１７５】
１  温度短絡素子、１０  絶縁基板、１1  第１の電極、１１ａ  外部接続端子、１２  第２の電極、１２ａ  外部接続端子、１３  第１の可溶導体、１３ａ  溶融導体、１４  伝熱部材、１５  熱源、１７  第１の絶縁層、１８  接合材、２１  第２の可溶導体、２４  フラックス、２５  カバー部材、２５ａ  側壁、２５ｂ  天面、２８  外部回路、３０  温度短絡素子、３１  第１の支持電極、４０  温度短絡素子、４２  固定部材、４３  第２の支持電極、５０  温度短絡素子、５１  第２の絶縁層、５２  開口部、６０  温度短絡素子、６１  開口部、７０  温度短絡素子、７１  カバー部電極、８０  温度切替素子、８１  第３の可溶導体、８２  伝熱部材、８３  第３の電極、８３ａ  外部接続端子、８４  第４の電極、８４ａ  外部接続端子、８５  外部回路、８７  温度切替素子、９０  温度切替素子、９１  高融点金属層、９２  低融点金属層、９３  開口部、９４  開口部、９５  開口部、９７  温度切替素子
【図１】
0006411123.tif 000002
【図２】
0006411123.tif 000003
【図３】
0006411123.tif 000004
【図４】
0006411123.tif 000005
【図５】
0006411123.tif 000006
【図６】
0006411123.tif 000007
【図７】
0006411123.tif 000008
【図８】
0006411123.tif 000009
【図９】
0006411123.tif 000010
【図１０】
0006411123.tif 000011
【図１１】
0006411123.tif 000012
【図１２】
0006411123.tif 000013
【図１３】
0006411123.tif 000014
【図１４】
0006411123.tif 000015
【図１５】
0006411123.tif 000016
【図１６】
0006411123.tif 000017
【図１７】
0006411123.tif 000018
【図１８】
0006411123.tif 000019
【図１９】
0006411123.tif 000020
【図２０】
0006411123.tif 000021
【図２１】
0006411123.tif 000022
【図２２】
0006411123.tif 000023
【図２３】
0006411123.tif 000024
【図２４】
0006411123.tif 000025
【図２５】
0006411123.tif 000026
【図２６】
0006411123.tif 000027
【図２７】
0006411123.tif 000028
【図２８】
0006411123.tif 000029
【図２９】
0006411123.tif 000030
【図３０】
0006411123.tif 000031
【図３１】
0006411123.tif 000032
【図３２】
0006411123.tif 000033
【図３３】
0006411123.tif 000034
【図３４】
0006411123.tif 000035
【図３５】
0006411123.tif 000036
【図３６】
0006411123.tif 000037
【図３７】
0006411123.tif 000038
【図３８】
0006411123.tif 000039
【図３９】
0006411123.tif 000040
【図４０】
0006411123.tif 000041
【図４１】
0006411123.tif 000042