(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の片面に第１電極、第２電極及び第３電極を設け、第１電極と第３電極との間に低融点可溶合金片を接続し、第２電極と第３電極との間に抵抗体を接続し、各電極にリード線を接続してなり、第３電極とリード線との接続箇所Ｐ３から第３電極側抵抗体端に至る距離Ｌを同接続箇所から第３電極側低融点可溶合金片端に至る距離Ｌ’よりも長くし、しかも、第１電極におけるリード線接続箇所Ｐ１と第２電極におけるリード線接続箇所Ｐ２と前記の箇所Ｐ３とを結んだ三角内に低融点可溶合金片の少なくとも９０％を存在させ、同三角の外に第２電極・第３電極間抵抗体部分の少なくとも８５％を存在させたことを特徴とする基板型抵抗・温度ヒューズ。
【請求項２】
絶縁基板の片面に第１電極、第２電極及び第３電極を設け、第１電極と第３電極との間に低融点可溶合金片を接続し、第２電極と第３電極との間に抵抗体を接続し、各電極に回路板の導体に接合する脚部を設けてなり、第３電極の脚部付け根から第３電極側抵抗体端に至る距離Ｌを同脚部付け根から第３電極側低融点可溶合金片端に至る距離Ｌ’よりも長くしたことを特徴とする基板型抵抗・温度ヒュ−ズ。
【請求項３】
距離Ｌを第３電極側抵抗体端と第３電極側低融点可溶合金片端との距離Ｌ”より大とした請求項１または２記載の基板型抵抗・温度ヒュ−ズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は絶縁基板上に低融点可溶合金片と抵抗体とを設けた抵抗・温度ヒュ−ズ、即ち基板型抵抗・温度ヒュ−ズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気機器の保護素子として抵抗・温度ヒュ−ズを使用することがあり、この抵抗・温度ヒュ−ズとして絶縁基板上に低融点可溶合金片と抵抗体とを設けた基板型抵抗・温度ヒュ−ズが公知である。
この抵抗・温度ヒュ−ズにより機器を保護するには、機器の異常発熱時にその発生熱で低融点可溶合金片を溶断させて機器への通電を遮断し、上記異常発熱以外の異常が機器に生じると、その異常を検出して抵抗体に電流を流し、抵抗の通電発熱で低融点可溶合金片を溶断させて機器を電源から遮断している。
例えば、リチウムイオン二次電池の保護に使用し、過充電時に発生する異常電圧で検出通電制御部を作動させて抵抗体を通電発熱させその発熱で低融点可溶合金片を溶断させて当該電池を電源から遮断し、当該電池に短絡等により異常電流が流れて異常発熱が発生すると、その発熱で低融点可溶合金片を溶断させて当該電池を負荷から遮断している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の基板型抵抗・温度ヒュ−ズでは、抵抗体の発生熱がリ−ド線等の外部熱伝導路より漏出してその温度上昇速度が緩慢化され易く、迅速作動性を保証し難い。
【０００４】
本発明の目的は、基板型抵抗・温度ヒュ−ズにおいて、抵抗体の通電発熱による温度ヒュ−ズの作動性を向上でき、かつ充分な小型化を保証できる基板型抵抗・温度ヒュ−ズを提供することにある。
【０００５】
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る基板型抵抗・温度ヒューズは、絶縁基板の片面に第１電極、第２電極及び第３電極を設け、第１電極と第３電極との間に低融点可溶合金片を接続し、第２電極と第３電極との間に抵抗体を接続し、各電極にリード線を接続してなり、第３電極とリード線との接続箇所Ｐ３から第３電極側抵抗体端に至る距離Ｌを同接続箇所から第３電極側低融点可溶合金片端に至る距離Ｌ’よりも長くし、しかも、第１電極におけるリード線接続箇所Ｐ１と第２電極におけるリード線接続箇所Ｐ２と前記の箇所Ｐ３とを結んだ三角内に低融点可溶合金片の少なくとも９０％を存在させ、同三角の外に第２電極・第３電極間抵抗体部分の少なくとも８５％を存在させたことを特徴とする構成であり、距離Ｌを第３電極側抵抗体端と第３電極側低融点可溶合金片端との距離Ｌ”より大とすることが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１の（イ）は本発明に係る基板型抵抗・温度ヒュ−ズを示す図面、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図である。
図１において、１は耐熱性の絶縁基板、例えばセラミックス基板であり、通常縦横の各寸法は１０ｍｍ以下、厚みは１ｍｍ以下である。２１は絶縁基板１の片面上に設けた第１電極、２２は第２電極、２３は第３電極であり、導電ペ−スト（例えば、銀ペ−スト）をスクリ−ン印刷し、これを焼付けにより設けることができる。３１〜３３は各電極２１〜２３に溶接またははんだ付けにより接続したリ−ド線であり、銅線、銅メッキ鉄線等を使用できる。４は第１電極２１と第３電極２３との間に接続した低融点可溶合金片（平型線または丸線）、４１は低融点可溶合金片４上に塗布したフラックスである。Ｌ’は第３電極２３におけるリ−ド線接続箇所ｐ3と第３電極側低融点可溶合金片端４０との間の距離を示している。
５は第２電極２２と第３電極２３との間に接続した抵抗体であり、例えば、抵抗ペ−スト（例えば、酸化ルテニウム粉末と無機バインダ−と溶媒との混合物）をスクリ−ン印刷し、これを焼付けることにより設けることができる。Ｌは第３電極２３におけるリ−ド線接続箇所ｐ3と第３電極側抵抗体端５０との間の距離を示し、Ｌ＞Ｌ’としてある。
上記において、第３電極２３におけるリ−ド線接続箇所ｐ3は低融点可溶合金片４を基準として抵抗体５に対し遠方側に位置させてあり、低融点可溶合金片端４０と抵抗体端５０との間の距離をＬ”とすれば、Ｌ＞Ｌ”としてある。
６は電極２１〜２３や低融点可溶合金片４や抵抗体５を覆って絶縁基板１に被覆した絶縁層であり、例えば硬化性絶縁樹脂塗料（例えばエポキシ樹脂塗料）の浸漬塗装や滴下塗装により設けることができる。
【０００７】
本発明に係る抵抗・温度ヒュ−ズにより機器を保護するには、当該抵抗・温度ヒュ−ズを機器に充分な熱感度のもとで取付け、機器の異常発熱時にその発生熱で低融点可溶合金片を溶断させて機器への通電を遮断し、機器に上記異常発熱以外の異常、例えば異常電圧が発生すると、その異常を検出して抵抗体に電流を流し、抵抗の通電発熱で低融点可溶合金片を溶断させて機器を電源から遮断し、図２はその保護回路の一例を示している。
【０００８】
図２において、Ａは本発明に係る抵抗・温度ヒュ−ズを、４は温度ヒュ−ズエレメントとしての低融点可溶合金片を、５は抵抗エレメントとしての膜抵抗を、２１〜２３は第１電極〜第３電極をそれぞれ示し、回路ｚと電源ｓとの間に上記抵抗・温度ヒュ−ズＡと過電圧検出通電器Ｂ（トランジスタ−Ｔｒのベ−ス側にツエナダイオ−ドＤを接続）とを挿入し、回路ｚにツエナダイオ−ドＤの降伏電圧以上の逆電圧が作用すると、ベ−ス電流が流れ、このベ−ス電流に応じてコレクタ電流が流れて抵抗エレメント５が通電発熱され、この発生熱が温度ヒュ−ズエレメント４に伝達されて温度ヒュ−ズエレメントとしての低融点可溶合金片が溶断され、回路ｚが電源ｓから遮断される。
【０００９】
本発明に係る基板型抵抗・温度ヒュ−ズにおいては、（電極の厚み）／（絶縁基板の厚み）の比が小さく（１／１００〜１／１０程度）、しかも、電極がガラス等のバインダ−と金属粒体との混合物であって熱伝導性に優れた金属を含んでいても金属粒子間の接触による熱伝達であり金属単体に較べて相当に低い熱伝導率であるから、平面的な熱伝達に電極が関与するところは少なく２点間での熱伝達性は２点間の距離で評価できる。
しかるに、Ｌ＞Ｌ’として抵抗体５からリ−ド線接続箇所ｐ3に至る距離を長くしてあるから、すなわち外気と接して放熱点となるリ−ド線３３の始端から抵抗体５までの距離を長くしてあるから、その放熱点に至るまでの熱抵抗を高くでき、抵抗体発生熱の外部への漏出量をそれだれ少なくできる。更に、Ｌ＞Ｌ”としているので、抵抗体端５０から前記放熱点に至る熱経路の途中から低融点可溶合金片４に抵抗体発生熱を伝達できて抵抗体端５０から低融点可溶合金片端４０に至るまでの熱抵抗を相当に低くできるので、抵抗体５の発生熱を低融点可溶合金片４に効率よく伝達できる。従って、抵抗体発熱に基づく低融点可溶合金片４の溶断を迅速に行わせることができる。
【００１０】
また、機器の異常発熱時、その発生熱が第３電極２３のリ−ド線３３→このリ−ド線の接続箇所ｐ3→低融点可溶合金片端４０を経て低融点可溶合金片４に伝達される経路を考察すると、リ−ド線３３の接続箇所ｐ3→低融点可溶合金片端４０に至る距離Ｌ’は、Ｌ’＜Ｌであり充分に短いから当該経路の熱抵抗が小であり、機器の異常発熱に基づく低融点可溶合金片４の溶断も迅速に行わせることができる。
【００１１】
図３の（イ）は本発明に係る基板型抵抗・温度ヒュ−ズの別実施例を示す図面、図３の（ロ）は同じく底面図であり、各電極２１〜２３に絶縁基板１の裏面側に延在させた脚部２１０〜２３０を設け、これらの脚部を回路基板にチップオンボ−ド法によりリフロ−法ではんだ付けしての実装するものであり、第３電極の脚部付け根２３１と第３電極側抵抗体端５０との間の距離Ｌを同脚部付け根２３１と第３電極側低融点可溶合金片端４０との距離Ｌ’よりも長くしてある。
この基板型抵抗・温度ヒュ−ズにおいて、第３電極の脚部は抵抗体の通電発熱に対する外部放熱点となり、また、機器発生熱の低融点可溶合金片への熱伝達導入点となり、第３電極の脚部が前記実施例における第３電極のリ−ド線接続箇所と熱的には実質的に同様な作用を奏する。従って、第３電極２３の脚部付け根２３１から第３電極側抵抗体端５０に至る距離Ｌを同脚部付け根２３１から第３電極側低融点可溶合金片端４０に至る距離Ｌ’よりも長くしたために、前記実施例と同様、抵抗体発熱に基づく低融点可溶合金片４の溶断を迅速に行わせることができ、また抵抗体発熱に基づく低融点可溶合金片４の溶断を迅速に行わせることができる。
図３において、１は絶縁基板、４１はフラックス、５は抵抗体（膜抵抗）、６は絶縁層である。
【００１２】
本発明に係る基板型抵抗・温度ヒュ−ズにおいては、第３電極を抵抗体用と低融点可溶合金片用とに併用し、低融点可溶合金片への熱導入経路の一部を抵抗体発熱に対する熱放出経路の一部として利用しており、両経路を独立して設けている従来の基板型抵抗・温度ヒュ−ズに較べ小型にできる。
【００１３】
本発明に係る基板型抵抗・温度ヒュ−ズにおいては、図１（図３）において各電極のリ−ド線接続箇所ｐ1、ｐ2、ｐ3（各電極の脚部付け根）を結んだ三角内に電極２１−２３間低融点可溶合金片部分の少なくとも９０％が存在し、同三角外に電極２２−２３間抵抗体部分の少なくとも８５％が存在するように設計することが寸法上好ましい。
【００１４】
なお、上記実施例においては、Ｌ＞Ｌ”としているが、Ｌ”＞Ｌのもとで、Ｌ＞Ｌ’の形態で実施することも可能である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明に係る基板型抵抗・温度ヒュ−ズにおいては、低融点可溶合金片と抵抗体に対する共通電極である第３電極のリ−ド線接続位置を特定の位置にすることにより、抵抗体発熱に基づく低融点可溶合金片の溶断を迅速に行わせることができ、また抵抗体発熱に基づく低融点可溶合金片の溶断を迅速に行わせることができるようにしてあり、作動速度の迅速化を図ることができる。また、第３電極を抵抗体用と低融点可溶合金片用とに併用し、低融点可溶合金片への熱導入経路の一部を抵抗体発熱に対する熱放出経路の一部として利用しており、両経路を独立して設けている従来の基板型抵抗・温度ヒュ−ズに較べ小型にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板型抵抗・温度ヒュ−ズの一例を示す図面である。
【図２】本発明に係る基板型抵抗・温度ヒュ−ズの使用状態を示す図面である。
【図３】本発明に係る基板型抵抗・温度ヒュ−ズの別例を示す図面である。
【符号の説明】
１              絶縁基板
２１            第１電極
２２            第２電極
２３            第３電極
３１            リ−ド線
３２            リ−ド線
３３            リ−ド線
４              低融点可溶合金片
４０            第３電極側低融点可溶合金片端
ｐ3  第３電極とリ−ド線との接続箇所
５              抵抗体
５０            第３電極側抵抗体端
２３１          第３電極の脚部付け根
【図１】
0004112078.tif 000002
【図２】
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【図３】
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