(57)【要約】【課題】主に各種電子機器の電池ユニットに用いられる保護装置に関し、簡易な構成で、確実な電子回路の保護が可能なものを提供することを目的とする。【解決手段】配線基板１１上面に、温度ヒューズ５の外周及びスイッチング素子２との間を連結する枠壁部１３を設けると共に、この枠壁部１３内に熱伝導性樹脂８を塗布形成することによって、温度ヒューズ５の外周とスイッチング素子２との間の必要な箇所にのみ熱伝導性樹脂８が形成され、スイッチング素子２の発熱を効率よく温度ヒューズ５に伝えることができるため、簡易な構成で熱伝導のばらつきが少なく、確実な電子回路の保護が可能な保護装置を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に複数の配線パターンやランドが形成された配線基板と、電池電源の切換えを行うスイッチング素子と、このスイッチング素子近傍に装着された温度ヒューズからなり、上記配線基板上面に、上記温度ヒューズの外周及び上記スイッチング素子との間を連結する枠壁部を設けると共に、この枠壁部内に熱伝導性樹脂を塗布形成した保護装置。
【請求項２】
配線基板上面に、温度ヒューズ下面からスイッチング素子下面に延出する熱伝導パターンを設けると共に、この熱伝導パターン上面に枠壁部を形成した請求項１記載の保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に各種電子機器の電池ユニットに用いられる保護装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコンやビデオカメラ等の携帯機器においては、充電可能な電池を装着すると共に、携帯時にはこの電池電源を用いて様々な操作が行われており、これらの機器に用いられる電池ユニットにおいても、安価で、確実な電子回路の保護を行えるものが求められている。
【０００３】
このような従来の保護装置について、図７〜図１０を用いて説明する。
【０００４】
図７は従来の保護装置の斜視図であり、同図において、１は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された配線基板、２はＦＥＴやトランジスタ等のスイッチング素子で、配線基板１上面の複数のランド３に、スイッチング素子２の複数の端子４が半田付けによって実装接続されると共に、配線パターンを介してスイッチング素子２が電池（図示せず）や機器の電子回路（図示せず）に接続されている。
【０００５】
そして、５は温度ヒューズで、左右の端子６がランド７に半田付けされて、スイッチング素子２と電池の間に接続され、スイッチング素子２左方近傍の配線基板１上面に載置されると共に、このスイッチング素子２外周と温度ヒューズ５との間には、シリコーン等の熱伝導性樹脂８が塗布されて、保護装置が構成されている。
【０００６】
また、このような保護装置を製作する際には、先ず図８の分解斜視図に示すように、配線基板１上面のランド３や７上面にクリーム半田を印刷した後、ランド３にスイッチング素子２の端子４を載置し加熱して、図９の斜視図に示すように、配線基板１にスイッチング素子２を半田付けする。
【０００７】
そして、図１０の分解斜視図に示すように、スイッチング素子２左側面とこの左方の配線基板１上面に、熱伝導性樹脂８を塗布した後、この熱伝導性樹脂８内に温度ヒューズ５を埋め込み、手作業によって端子６をランド７に半田付けし、熱伝導性樹脂８を乾燥させて、図７に示すような保護装置が完成する。
【０００８】
以上の構成において、機器を携帯時には、スイッチング素子２を介して電池から電子回路に電源が供給されて、機器の様々な操作が行われ、また、電池に充電を行う際には、スイッチング素子２が切換えられ、このスイッチング素子２を介して充電器等から電池に充電が行われる。
【０００９】
なお、このような機器の操作時や電池への充電時等に、万が一、回路の短絡等が生じスイッチング素子２に過電流が流れた場合、この過電流によってスイッチング素子２が発熱し、この熱が熱伝導性樹脂８に伝わり、さらに熱伝導性樹脂８を介して温度ヒューズ５に伝わる。
【００１０】
そして、過電流がある程度以上流れ、温度ヒューズ５に伝わる熱が所定温度以上になった場合には、温度ヒューズ５が溶断して、電池からのスイッチング素子２や電子回路への電源供給が遮断される。
【００１１】
つまり、電池とスイッチング素子２の間に接続された温度ヒューズ５が、過電流等によるスイッチング素子２の発熱を検出し、この熱が所定温度以上になった場合には、電池からの電源供給を遮断することによって、短絡等による機器の損傷を未然に防ぐように構成されているものであった。
【００１２】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１１−３３０６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来の保護装置においては、装置製作時に、スイッチング素子２左方の配線基板１上面に熱伝導性樹脂８を塗布する際、ある程度の粘度はあるが液状である熱伝導性樹脂８が配線基板１上面に広がるため、乾燥し完成した装置の熱伝導性樹脂８は面積の大きなものとなってしまう。
【００１４】
このため、熱伝導性樹脂８の使用量が多くなると共に、スイッチング素子２の発熱を伝える際、本来必要なスイッチング素子２と温度ヒューズ５の間や、温度ヒューズ５の外周以外の部分にも熱が伝わってしまうため、装置が使用される条件によっては、熱の伝わり具合にばらつきを生じる場合があるという課題があった。
【００１５】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡易な構成で、確実な電子回路の保護が可能な保護装置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】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１７】
本発明の請求項１に記載の発明は、配線基板上面に、温度ヒューズの外周及びスイッチング素子との間を連結する枠壁部を設けると共に、この枠壁部内に熱伝導性樹脂を塗布形成して保護装置を構成したものであり、枠壁部によって配線基板上面の不要な箇所にまで熱伝導性樹脂が塗布されることを防ぎ、温度ヒューズの外周とスイッチング素子との間の必要な箇所にのみ熱伝導性樹脂が形成され、スイッチング素子の発熱を効率よく温度ヒューズに伝えることができるため、簡易な構成で熱伝導のばらつきが少なく、確実な電子回路の保護が可能な保護装置を得ることができるという作用を有する。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、配線基板上面に、温度ヒューズ下面からスイッチング素子下面に延出する熱伝導パターンを設けると共に、この熱伝導パターン上面に枠壁部を形成したものであり、熱伝導性樹脂に加え、熱伝導パターンによってもスイッチング素子の熱を温度ヒューズに伝えることができるため、さらにばらつきが少なく、確実に電子回路の保護を行うことができるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように本発明によれば、簡易な構成で、確実な電子回路の保護が可能な保護装置を実現することができるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６を用いて説明する。
【００２１】
なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
【００２２】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による保護装置の断面図、図２は同斜視図であり、同図において、１１は紙フェノールやガラス入りエポキシ等の配線基板で、上下面には銅等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、上面には複数のランド３や７が設けられている。
【００２３】
そして、２はＦＥＴやトランジスタ等のスイッチング素子で、配線基板１１上面の複数のランド３に、複数の端子４が半田付けによって実装接続され、配線パターンを介してスイッチング素子２が電池（図示せず）や機器の電子回路（図示せず）に接続されている。
【００２４】
また、５は略円筒状でセラミック等の筒内に可溶金属が内蔵された温度ヒューズで、左右の端子６がランド７に半田付けされて、スイッチング素子２と電池の間に接続されると共に、スイッチング素子２左方近傍に配置されている。
【００２５】
そして、配線基板１１上面には、温度ヒューズ５下面からスイッチング素子２下面に延出する略Ｔ字状の熱伝導パターン１２が形成されると共に、この熱伝導パターン１２上面には、温度ヒューズ５の外周及びスイッチング素子２との間を連結する略コの字状の枠壁部１３が設けられている。
【００２６】
さらに、配線基板１１の熱伝導パターン１２やランド３、７を除く全面をポリエステルやエポキシ等の絶縁層（図示せず）が覆うと共に、枠壁部１３内にはシリコーン等の熱伝導性樹脂８が塗布形成されて、保護装置が構成されている。
【００２７】
また、このような保護装置を製作する際には、先ず図３の分解斜視図に示すように、配線基板１１上面のランド３や７全面と、熱伝導パターン１２外周上面にクリーム半田を印刷した後、ランド３にスイッチング素子２の端子４を載置し加熱して、図４の斜視図に示すように、配線基板１１にスイッチング素子２を半田付けする。
【００２８】
なお、この時、印刷され溶融硬化した半田によって、温度ヒューズ５下面からスイッチング素子２下面に延出する略Ｔ字状の熱伝導パターン１２外周上面には、温度ヒューズ５の外周及びスイッチング素子２との間を連結する略コの字状の枠壁部１３が、ランド７上面には両端に突出部７Ａが各々同時に形成される。
【００２９】
そして、図５の分解斜視図に示すように、スイッチング素子２左側面とこの左方の枠壁部１３内に熱伝導性樹脂８を塗布した後、この熱伝導性樹脂８内に温度ヒューズ５を埋め込み、手作業によって端子６をランド７に半田付けし、熱伝導性樹脂８を乾燥させて、図１や図２に示すような保護装置が完成する。
【００３０】
なお、この温度ヒューズ５をランド７に半田付けする際、左右のランド７上面には両端に突出部７Ａが形成されているため、左右の端子６を各々この突出部７Ａの間に載置して、ずれの少ない位置決めをした状態で温度ヒューズ５を配置できると共に、新たな半田を用いることなく、この突出部７Ａを半田ごて等で溶融するだけで、端子６のランド７への半田付けを行うことができる。
【００３１】
また、スイッチング素子２左方の熱伝導性樹脂８を塗布する箇所には、枠壁部１３が形成されているため、液状である熱伝導性樹脂８が配線基板１上面の余計な箇所にまで広がることを防ぎ、この枠壁部１３内に熱伝導性樹脂８を塗布するだけで、温度ヒューズ５の外周及びスイッチング素子２との間の必要な面積にのみ、熱伝導性樹脂８を塗布形成することが可能なようになっている。
【００３２】
さらに、この枠壁部１３の形成は、図３や図４に示したように、ランド３や７にクリーム半田を印刷する際に、同時に熱伝導パターン１２外周上面にもクリーム半田を印刷するだけで行うことができるため、製作工数を増やすことなく、容易に形成が可能なようになっている。
【００３３】
以上の構成において、機器を携帯時には、スイッチング素子２を介して電池から電子回路に電源が供給されて、機器の様々な操作が行われ、また、電池に充電を行う際には、スイッチング素子２が切換えられ、このスイッチング素子２を介して充電器等から電池に充電が行われる。
【００３４】
また、このような機器の操作時や電池への充電時等に、万が一、回路の短絡等が生じスイッチング素子２に過電流が流れた場合、この過電流によってスイッチング素子２が発熱し、この熱が熱伝導性樹脂８に伝わり、さらに熱伝導性樹脂８を介して温度ヒューズ５に伝わる。
【００３５】
そして、過電流がある程度以上、例えば５Ａ以上の過電流が流れ、温度ヒューズ５に伝わる熱が所定温度以上、例えば１３５℃以上になった場合には、温度ヒューズ５が溶断して、電池からのスイッチング素子２や電子回路への電源供給が遮断される。
【００３６】
なお、この時、上述したように、配線基板１１上面には、温度ヒューズ５の外周及びスイッチング素子２との間を連結する略コの字状の枠壁部１３が設けられ、温度ヒューズ５外周とスイッチング素子２との間の必要な箇所にのみ熱伝導性樹脂８が塗布形成されているため、スイッチング素子２の発熱を効率よく温度ヒューズ５に伝えることができるようになっている。
【００３７】
つまり、枠壁部１３によって、温度ヒューズ５外周とスイッチング素子２との間の必要な面積にのみ熱伝導性樹脂８を形成することで、余計な箇所への熱伝導や放熱を防ぎ、熱伝導のばらつきが少なく、確実に電子回路の保護を行えるように構成されている。
【００３８】
さらに、配線基板１１上面に、温度ヒューズ５下面からスイッチング素子２下面に延出する熱伝導パターン１２を設け、この上面に枠壁部１３を形成することによって、熱伝導性樹脂８に加え、熱伝導パターン１２によってもスイッチング素子２の熱を温度ヒューズ５に伝えることができるため、より確実にスイッチング素子２の発熱を温度ヒューズ５に伝えることが可能なようになっている。
【００３９】
すなわち、過電流が流れスイッチング素子２が発熱した場合、この熱が熱伝導性樹脂８を介して温度ヒューズ５に伝わると同時に、銅等の熱伝導性の良好な熱伝導パターン１２からも温度ヒューズ５に伝わり、所定温度で確実に温度ヒューズ５が溶断して、電池からの電源供給を確実に遮断することによって、短絡等による機器の損傷を未然に防ぐように構成されている。
【００４０】
なお、上記のような熱伝導パターン１２による熱伝導効果はなくなるが、熱伝導性樹脂８のみによって、スイッチング素子２の発熱を温度ヒューズ５に伝える場合には、図６の分解斜視図に示すように、温度ヒューズ５外周からスイッチング素子２下面に延出する略コの字状の配線パターン１４を設け、この上面に半田によって枠壁部１３を形成してもよい。
【００４１】
このように本実施の形態によれば、配線基板１１上面に、温度ヒューズ５の外周及びスイッチング素子２との間を連結する枠壁部１３を設けると共に、この枠壁部１３内に熱伝導性樹脂８を塗布形成することによって、温度ヒューズ５の外周とスイッチング素子２との間の必要な箇所にのみ熱伝導性樹脂８が形成され、スイッチング素子２の発熱を効率よく温度ヒューズ５に伝えることができるため、簡易な構成で熱伝導のばらつきが少なく、確実な電子回路の保護が可能な保護装置を得ることができるものである。
【００４２】
また、配線基板１１上面に、温度ヒューズ５下面からスイッチング素子２下面に延出する熱伝導パターン１２を設けると共に、この熱伝導パターン１２上面に枠壁部１３を形成することによって、熱伝導性樹脂８に加え、熱伝導パターン１２によってもスイッチング素子２の熱を温度ヒューズ５に伝えることができるため、さらにばらつきが少なく、確実に電子回路の保護を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明による保護装置は、簡易な構成で、確実な電子回路の保護が可能なものが得られ、各種電子機器の電池ユニット用として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態による保護装置の断面図
【図２】同斜視図
【図３】同分解斜視図
【図４】同斜視図
【図５】同分解斜視図
【図６】同他の実施の形態による分解斜視図
【図７】従来の保護装置の斜視図
【図８】同分解斜視図
【図９】同斜視図
【図１０】同分解斜視図
【符号の説明】
【００４５】
２  スイッチング素子
３、７  ランド
４、６  端子
５  温度ヒューズ
７Ａ  突出部
８  熱伝導性樹脂
１１  配線基板
１２  熱伝導パターン
１３  枠壁部
１４  配線パターン
【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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