JPH1196870A - 温度ヒュ−ズ・抵抗体及びその製作方法 - Google Patents

温度ヒュ−ズ・抵抗体及びその製作方法

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JPH1196870A
JPH1196870A JP27508997A JP27508997A JPH1196870A JP H1196870 A JPH1196870 A JP H1196870A JP 27508997 A JP27508997 A JP 27508997A JP 27508997 A JP27508997 A JP 27508997A JP H1196870 A JPH1196870 A JP H1196870A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】基板型温度ヒュ−ズ・抵抗体の小型性の特徴を
維持しつつ温度ヒュ−ズエレメント溶断時での溶融物の
流出を確実に防止する。 【解決手段】絶縁基板1の片面に温度ヒュ−ズエレメン
ト2と抵抗エレメントと5を併設し、その絶縁基板片面
の周囲に前記温度ヒュ−ズエレメント2と抵抗エレメン
ト5を囲んで外壁枠7を付設し、該外壁枠7の内側に絶
縁封止材10を充填した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は絶縁基板の片面に温
度ヒュ−ズエレメントと抵抗エレメントとを併設した温
度ヒュ−ズ・抵抗体、すなわち基板型温度ヒュ−ズ・抵
抗体及びその製作方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】温度ヒュ−ズ・抵抗体は、回路保護素子
として用いられ、温度ヒュ−ズエレメントと抵抗エレメ
ントとを併設してなり、抵抗エレメントのジュ−ル発熱
で温度ヒュ−ズエレメントを溶断させ、この溶断により
回路への通電を遮断している。
【0003】最近では、リチウムイオン二次電池の過充
電保護に温度ヒュ−ズ・抵抗体が使用されている。すな
わち、リチウムイオン二次電池は、充電・放電の際、正
極と負極間での可動イオンの移動による酸化還元反応の
ために電気エネルギ−を発生し、満充電後、電池電圧が
上昇して過電圧を発生し、溶媒の分解が招来されるの
で、その過電圧を検出素子で検出して上記温度ヒュ−ズ
・抵抗体の抵抗エレメントに電流を流し、該抵抗エレメ
ントのジュ−ル発熱で温度ヒュ−ズエレメントを溶断さ
せ、該溶断でリチウムイオン二次電池を充電器から遮断
することが行われている。この温度ヒュ−ズ・抵抗体と
しては、小型化、特に薄型化のために、絶縁基板の片面
に温度ヒュ−ズエレメントと抵抗エレメントとを併設
し、その絶縁基板片面上をエポキシ樹脂等の絶縁材で封
止した、所謂基板型が開発されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の温度ヒュ−ズ・
抵抗体においては、温度ヒュ−ズエレメント、すなわち
低融点可溶合金片の溶断の円滑・迅速化を図るためにフ
ラックスを塗布している。而して、温度ヒュ−ズエレメ
ントの溶断熱でフラックスが熱膨張や気化することによ
り発生する内圧のために、溶融合金と溶融フラツクスと
の混成物が絶縁封止層と絶縁基板との界面を経て外部に
流出し、その流出物が回路に付着凝固して短絡等の障害
を来す畏れがある。かかる不具合は、絶縁基板の平面寸
法を大きくして絶縁封止層と絶縁基板との界面を広くす
れば、排除できるが、これでは温度ヒュ−ズ・抵抗体の
寸法増大が余儀なくされ、基板型温度ヒュ−ズ・抵抗体
の有利性を維持できない。
【0005】本発明の目的は、基板型温度ヒュ−ズ・抵
抗体の小型性の特徴を維持しつつ温度ヒュ−ズエレメン
ト溶断時での溶融物の流出を確実に防止することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る温度ヒュ−
ズ・抵抗体は、絶縁基板の片面に温度ヒュ−ズエレメン
トと抵抗エレメントとを併設し、その絶縁基板片面の周
囲に前記温度ヒュ−ズエレメントと抵抗エレメントを囲
んで外壁枠を付設し、該外壁枠の内側に絶縁封止材を充
填したことを特徴とする構成である。
【0007】
【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
係る温度ヒュ−ズ・抵抗体の一例を示し、図1の(ロ)
は図1の(イ)におけるロ−ロ断面図を、図1の(ハ)
は図1の(イ)におけるハ−ハ断面図をそれぞれ示して
いる。図1の(イ)乃至図1の(ハ)において、1は耐
熱性の絶縁基板であり、セラミックス板や樹脂板を用い
ることができる。2は温度ヒュ−ズエレメントであり、
絶縁基板1の片面に設けた共通電極30及び個別電極3
1,32における電極30−31間に橋設してある。こ
れらの電極は絶縁基板に導電ペ−スト(例えば、Agペ
−スト、Ag−Pdペ−スト、Auペ−スト、Cuペ−
スト等)を電極パタ−ンでスクリ−ン印刷し、これを焼
き付ける方法、金属箔の貼付や金属蒸着またはメッキ等
により導電層または導電膜を設けた絶縁基板の導電層ま
たは膜を電極パタ−ンに化学エッチングする方法等によ
り形成できる。温度ヒュ−ズエレメント2には、通常低
融点可溶合金片が用いられるが、これに限定されず、例
えば、金属粉末を樹脂バンインダ−で結合した成型体も
使用できる。図1の(イ)乃至図1の(ハ)において、
4は低融点可溶合金片の温度ヒュ−ズエレメント2に塗
布したフラックスである。5は共通電極30と個別電極
32との間に橋設した抵抗エレメントであり、抵抗ペ−
スト(例えば、酸化ルテニウムのペ−スト)を印刷・焼
き付けてなる厚膜抵抗、抵抗体を真空蒸着してなる薄膜
抵抗を使用できる。6は膜抵抗5の保護膜であり、ガラ
スの焼付け膜を使用できる。抵抗エレメント5には、チ
ップ抵抗の使用も可能である。7は絶縁基板1の片面周
囲に前記温度ヒュ−ズエレメント2と抵抗エレメント5
を囲んで付設した外壁枠であり、通常絶縁基板1と同材
質のセラミックス成型品や樹脂成型品が用いられ、絶縁
基板1にこの外壁枠7を接着剤、例えば、エポキシ樹脂
で固着してある。10は外壁枠7内に充填した絶縁封止
材であり、通常フィラ−(シリカや炭酸カルシウム)配
合のエポキシ樹脂組成物が使用される。80〜82は上
記の共通電極30〜個別電極32に対応して設けた実装
用電極であり、絶縁基板1と外壁枠7とにまたがり設け
てあり、共通電極30〜個別電極32に導通接続されて
いる。これらの電極は絶縁基板や外壁枠に予め導電ペ−
ストの塗布・焼付けにより形成しておくこともできる。
【0008】図1の温度ヒュ−ズ・抵抗体は次ぎのよう
にして製作することもできる。すなわち、未焼成セラミ
ックスの絶縁基板材(セラミックス粉末とフチラ−ルや
アクリル系樹脂等のバンンダ−との混合物をシ−ト状に
成形したもの)に各電極(共通電極、個別電極及び実装
用電極の一部)のパタ−ンを導電ペ−ストで塗布形成
し、更に抵抗エレメントのパタ−ンを抵抗ペ−ストで塗
布形成し、また未焼成セラミックスの外壁枠材に実装用
電極の一部のパタ−ンを導電ぺ−ストで塗布形成したう
えで、同上基板材の片面外周に外壁枠材を配置し、未焼
成セラミックス絶縁基板材と未焼成セラミックス外壁枠
材、導電ペ−スト及び抵抗ペ−ストを焼成すると共に絶
縁基板材と外壁枠材とを一体化し、次いで、焼成膜抵抗
に保護ガラス膜を被覆し、而るのち、温度ヒュ−ズエレ
メントとしての低融点可溶合金片を電極間に取付け、フ
ラックスを塗布し、更に外壁枠内に絶縁封止材を充填す
ることにより図1の温度ヒュ−ズ・抵抗体を製作するこ
とができる。
【0009】図2は上記した温度ヒュ−ズ・抵抗体の使
用例を示している。図2において、Aは本発明に係る温
度ヒュ−ズ・抵抗体を、2は温度ヒュ−ズエレメント
を、5は抵抗エレメントを、80〜82は実装用電極を
それぞれ示し、回路(リチウムイオン二次電池)zと電
源sとの間に上記温度ヒュ−ズ・抵抗体Aと過電圧検出
通電回路F(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が通電発熱し、この発生熱が主に共
通電極80を熱伝導路として温度ヒュ−ズエレメント2
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。
【0010】この場合、低融点可溶合金片に塗布された
フラックスが低融点可溶合金片の加熱により溶融・熱膨
張されて内圧が発生し、低融点可溶合金片の溶融合金が
この溶融フラックスとの混成下、加圧流体として挙動す
る。而して、この加圧流体が絶縁基板と絶縁封止素材層
との界面を経て外部に流出しようとするが、この流体が
外壁枠の垂直面に当り、外壁枠がその流出に対して高流
体抵抗として作用するから、その外部流出を効果的に防
止できる。
【0011】すなわち、外壁枠での流出抵抗をR、絶縁
基板と絶縁封止材層との界面での流出抵抗をrとすれ
ば、総流出抵抗が(R+r)となり充分に高くできるか
ら、上記溶融合金と溶融フラックスとの混成高圧流体の
流出をよく防止できるのである。本発明に係る基板型の
温度ヒュ−ズ・抵抗体においては、外壁枠を温度ヒュ−
ズエレメントのみならず抵抗エレメントに対しても外側
に設けているので、絶縁基板と絶縁封止材層との界面を
広くでき、上記rを充分に高くできるので、かかる点か
らも上記混成高圧流体の流出防止を効果的に行い得る。
例えば、上記外壁枠に代え、後述の比較例のように、低
融点可溶合金片に対してのみ開口し、抵抗エレメントは
覆うようにしたスペ−サ板を用い、そのスペ−サ板を絶
縁基板に当接しそのスペ−サ板の開口に絶縁封止材を充
填した場合、絶縁封止材層と絶縁基板との界面の面積が
狭くなるので、上記rが低くなり、混成高圧流体の流出
防止を満足に行い難い。
【0012】本発明に係る温度ヒュ−ズ・抵抗体おい
て、電極や温度ヒュ−ズエレメントや抵抗エレメントの
個数や配置は、使用形態に応じて設定される。図3は本
発明に係る温度ヒュ−ズ・抵抗体の別例の要部を示し、
絶縁封止材層や実装用電極の図示は省略してある。
【0013】図3において、1は耐熱性の絶縁基板、3
1〜34は絶縁基板1の片面上に印刷形成した電極であ
り、第1電極31と第3電極33と第4電極34とを並
行に配設し、第2電極32は第1電極31の先端部と第
3電極33の先端部との間に配設してある。5は第1電
極31の先端部と第2電極32の先端部との間に橋設し
た膜抵抗である。6は膜抵抗5の保護膜(ガラス焼付け
膜)である。2aは第2電極32の先端部と第3電極3
3の先端部との間に橋設した低融点可溶合金片、2bは
第3電極33の先端部と第4電極34の先端部との間に
橋設した低融点可溶合金片であり、低融点可溶合金片2
bの融点を2aよりも低くすることにより2bが2aに
先行して溶断するようにしてある。4は低融点可溶合金
片2a及び2b上に塗布したフラックスである。7は外
壁枠、10は絶縁封止材である。
【0014】図4は上記別実施例の温度ヒュ−ズ・抵抗
体の使用状態を示し、回路(リチウムイオン二次電池)
zと電源(充電器)sとの間に当該温度ヒュ−ズ・抵抗
体Aと過電圧検出通電用回路Fを組み込み、トランジス
タTrのコレクタを同温度ヒュ−ズ・抵抗体Aの第1電
極31に接続し、ツエナダイオ−ドDの高電圧側電極及
び同温度ヒュ−ズ・抵抗体Aの第4電極34を回路zの
高電圧側端子に接続し、同温度ヒュ−ズ・抵抗体Aの第
3電極33を電源sの高電圧側端子に接続し、トランジ
スタTrのエミッタを接地してある。
【0015】而して、回路zにツエナダイオ−ドDの降
伏電圧以上の過電圧が作用すると、トランジスタTrに
ベ−ス電流が流れ、これに伴い大なるコレクタ電流が流
れて膜抵抗5が発熱され、この発生熱が第2電極32を
介し低融点可溶合金片2a及び2bに伝達されて両低融
点可溶合金片2a及び2bが既溶融のフラックスの活性
作用を受けつつ溶断され、回路zが電源sから遮断され
ると共に膜抵抗5が電源から遮断される。従って、低融
点可溶合金片2bが溶断されたのち、回路zの過電圧状
態が残留電荷のために維持されてトランジスタTrが導
通状態にあっても、低融点可溶合金片2aの溶断による
膜抵抗5の電源sからの遮断のために、膜抵抗5の発熱
続行を排除できる。
【0016】本発明に係る温度ヒュ−ズ・抵抗体の上記
の例は、実装用電極を実装面に直接はんだ付けするチッ
プタイプであるが、例えば、図5に示すようにリ−ド線
90〜92を実装用電極に導通させるように取付けてリ
−ド線タイプとすることもできる。
【0017】
【実施例】
〔実施例〕図1において、絶縁基板に厚さ0.5mm、
長さ(温度ヒュ−ズエレメントの長手方向の長さ)6m
m、巾7mmのセラミックス板を使用し、温度ヒュ−ズ
エレメントに融点110℃の低融点可溶合金片を、抵抗
エレメントに抵抗値100Ωをそれぞれ使用し、フラッ
クスにロジンを使用し、抵抗エレメントの保護膜にガラ
ス焼付け膜を使用し、外壁枠に巾1mm、厚さ0.5m
mのセラミックス枠を使用し、このセラミックス枠を絶
縁基板片面の外周にエポキシ接着剤で接着し、封止材に
エポキシ樹脂を使用した。 〔比較例〕外郭が絶縁基板の外郭に一致し低融点可溶合
金片に対し巾2mm、長さ4mmの方形孔を開口した厚
さ0.5mmのセラミックスペ−サ板を外壁枠に代え使
用し、膜抵抗を覆い低融点可溶合金片は現出させるよう
にこのセラミックスペ−サ板を絶縁基板にエポキシ接着
剤で接着し、セラミックスペ−サ板の開口の封止に実施
例でのエポキシ樹脂を使用し、他は、実施例に同じとし
た。
【0018】これらの実施例品及び比較例品のそれぞれ
試料数50箇について、膜抵抗を通電発熱させ、その発
生熱で低融点可溶合金片を溶断させる試験を行ったとこ
ろ、実施例品では、溶融流体(溶融した低融点可溶合金
と溶融フラツクスとの混成物)の外部への流出は皆無で
あったが、比較例では50箇中の5箇から流出が観られ
た。
【0019】
【発明の効果】本発明に係る基板タイプの温度ヒュ−ズ
・抵抗体においては、小型性を保持させたままで、作動
時での基板と絶縁封止材層との界面を経ての溶融物の流
出を効果的に防止でき、その流出物の回路への付着凝固
による短絡事故等を排除できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る温度ヒュ−ズ・抵抗体の一例を示
す図面である。
【図2】図1に示す温度ヒュ−ズ・抵抗体の使用形態を
示す図面である。
【図3】本発明に係る温度ヒュ−ズ・抵抗体の別例を示
す図面である。
【図4】図3に示す温度ヒュ−ズ・抵抗体の使用形態を
示す図面である。
【図5】本発明に係る温度ヒュ−ズ・抵抗体の上記とは
異なる別例を示す図面である。
【符号の説明】
1 絶縁基板 2 温度ヒュ−ズエレメント 2a 温度ヒュ−ズエレメント 2b 温度ヒュ−ズエレメント 5 抵抗エレメント 7 外壁枠 10 絶縁封止材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁基板の片面に温度ヒュ−ズエレメント
    と抵抗エレメントとを併設し、その絶縁基板片面の周囲
    に前記温度ヒュ−ズエレメントと抵抗エレメントを囲ん
    で外壁枠を付設し、該外壁枠の内側に絶縁封止材を充填
    したことを特徴とする温度ヒュ−ズ・抵抗体。
  2. 【請求項2】未焼成セラミックスの絶縁基板材に抵抗エ
    レメントのパタ−ンで抵抗ペ−ストを塗布し、同上基板
    材の片面外周に未焼成セラミックスの外壁枠材を配置
    し、未焼成セラミックス絶縁基板材と未焼成セラミック
    ス外壁枠材及び抵抗ペ−ストを焼成して絶縁基板材と外
    壁枠材とを一体化し、而るのち、温度ヒュ−ズエレメン
    トとしての低融点可溶合金片を取付け、更に外壁枠内に
    絶縁封止材を充填することを特徴とする請求項1記載の
    温度ヒュ−ズ・抵抗体の製作方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009070805A (ja) * 2007-08-20 2009-04-02 Uchihashi Estec Co Ltd 抵抗付き基板型温度ヒューズ及び二次電池保護回路
CN102117720A (zh) * 2009-12-31 2011-07-06 比亚迪股份有限公司 一种温度保护装置
JP2016143643A (ja) * 2015-02-05 2016-08-08 内橋エステック株式会社 保護素子

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009070805A (ja) * 2007-08-20 2009-04-02 Uchihashi Estec Co Ltd 抵抗付き基板型温度ヒューズ及び二次電池保護回路
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