保护元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及在过充电、过放电等的异常时截断电流路径的保护元件。本申请W在 日本于2013年5月2日申请的日本专利申请号特愿2013 - 096753为基础主张优先权，该 申请通过参照，引用至本申请。
【背景技术】
[0002] 能够充电而反复利用的大多二次电池被加工成电池组而提供给用户。特别是在重 量能量密度高的裡离子二次电池中，为了确保用户及电子设备的安全，一般在电池组内置 过充电保护、过放电保护等的数个保护电路，具有在既定的情况下截断电池组的输出的功 能。
[0003] 在运种保护电路中，利用内置于电池组的FET开关来进行输出的导通/截止（ON/ OFF),从而进行电池组的过充电保护或过放电保护动作。然而，在因一些原因而FET开关短 路破坏的情况下；被施加雷涌等而瞬间流过大电流的情况下；或者因电池单元的寿命而输 出电压异常下降或者相反地输出过大异常电压的情况下，电池组或电子设备也必须进行保 护，W免发生起火等的事故。因此，在运样的能够设想到的任何异常状态下，为了安全地截 断电池单元的输出，使用由具有根据来自外部的信号截断电流路径的功能的烙丝元件构成 的保护元件。
[0004] 如图10 (A)及图10 (B)所示，作为面向运样的裡离子二次电池等的保护电路的 保护元件80,遍及连接在电流路径上的第1及第2电极81、82间而连接可烙导体83并成为 电流路径的一部分，通过过电流造成的自发热或者设在保护元件80内部的发热体84来烙 断该电流路径上的可烙导体83。在运样的保护元件80中，通过将烙化的液体状的可烙导体 83集中在第1及第2电极81、82上，从而截断电流路径。
[O(K)日]现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2010 - 003665号公报 专利文献2 :日本特开2004 - 185960号公报 专利文献3 :日本特开2012 - 003878号公报。
【发明内容】
[0006] 发明要解决的课题 在如图10记载的保护元件80中，作为可烙导体83 -般采用烙点300°CW上的加入化 的高烙点焊锡，W不会在利用回流焊等进行安装时因加热而烙化。另外，若加热可烙导体 83则发生氧化而阻碍烙断，因此为了除去在可烙导体83生成的氧化膜，还进行层叠助烙剂 (flux)85。 阳007] 在此，例如裡离子二次电池的热失控还有可能招来重大的事故，因此作为运种保 护元件，要求尽量迅速烙断可烙导体。因此，还可W考虑加大对保护元件内部的发热体施加 的功率而急剧提高加热溫度的方法。
[0008] 然而，通过发热体的加热急剧提升可烙导体的溫度的情况下，会进一步氧化，不仅 不能发挥利用助烙剂的氧化膜的除去功能，而且助烙剂过度加热而会失去氧化膜除去功 能，反而会延长烙断时间，因此进而招来由加热进行的升溫持续运一恶循环。
[0009] 另外，助烙剂发挥氧化膜除去功能的活性溫度带取决于添加到助烙剂的活性剂， W除去回流焊时的氧化膜为目的的情况下，为100°c~260°C。
[0010] 然而，保护元件的发热体的加热溫度一瞬间（小数点几秒）达到数百度，因此助烙 剂的活性溫度带与加热溫度之间出现较大的差异，无法充分地发挥氧化膜除去功能。另外， 搭载保护元件的电子设备的功率状态为各式各样，发热体的加热溫度也按照施加的功率而 变化。因此，必须根据所使用的电子设备准备使用具有不同的活性溫度带的助烙剂的多种 保护元件，会使制造工序繁琐，另外导致制造成本上升。
[0011] 进而，在相同的电子设备中，也因例如裡离子二次电池的搭载个数或充放电状态、 老化状态不同而会改变对保护元件的发热体施加的功率。因而，具有一定的活性溫度带的 助烙剂存在无法对应所使用的电子设备的功率状况的担忧。
[0012] 因此，本发明目的在于提供在急剧提升或缓慢提升发热体的加热溫度的情况下 等、各种加热状态下，也发挥助烙剂的氧化膜除去功能并能够快速烙断可烙导体的保护元 件。
[0013] 用于解决课题的方案 为了解决上述的课题，本发明所设及的保护元件具备：绝缘基板；发热体，层叠在上述 绝缘基板；绝缘部件，W至少覆盖上述发热体的方式层叠在上述绝缘基板；第1及第2电 极，在层叠有上述绝缘部件的上述绝缘基板层叠；发热体引出电极，W与上述发热体重叠的 方式层叠在上述绝缘部件上，在上述第1及第2电极之间的电流路径上与该发热体电连接； 可烙导体，从上述发热体引出电极遍及上述第1及第2电极而层叠，通过利用热来烙断，从 而截断该第1电极与该第2电极之间的电流路径；W及氧化膜除去材料，除去在上述可烙导 体产生的氧化膜，上述氧化膜除去材料具有不同的多个活化溫度。
[0014] 发明效果 依据本发明，能够对应W各种溫度曲线进行加热的情况，并且能够防止可烙导体的氧 化而不被所搭载的电子设备的种类或功率状态的变化等所左右，能够稳定地进行电流路径 的快速截断。
【附图说明】
[0015] 图1是示出本发明所设及的保护元件的图，（A)是立体图，（B)是截面图。
[0016] 图2是示出本发明所设及的保护元件的平面图。
[0017] 图3是示出本发明所设及的助烙剂的活化溫度及活性溫度带与加热曲线的关系 的图表。 阳01引 图4是示出电池组的电路结构的电路图。
[0019] 图5是适用本发明的保护元件的等效电路。
[0020] 图6是示出本发明所设及的其他保护元件的图，（A)是立体图，（B)是截面图。
[0021] 图7是示出本发明所设及的其他保护元件的图，（A)是立体图，（B)是截面图。
[0022] 图8是示出本发明所设及的其他保护元件的图，（A)是立体图，（B)是截面图。
[0023] 图9是示出施加功率与烙断时间的关系的图表，（A)示出实施例，（B)示出比较例。
[0024] 图10是不出现有的保护兀件的图，（A)是立体图，（B)是截面图。
【具体实施方式】
[00巧]W下，参照附图，对适用本发明的保护元件进行详细说明。此外，本发明不只局限 于W下的实施方式，在不脱离本发明的要点的范围内显然可W进行各种变更。另外，附图是 示意性的，各尺寸的比例等有不同于现实的情况。具体的尺寸等应参考W下的说明进行判 断。另外，当然附图相互之间也包括互相的尺寸关系、比例不同的部分。
[00%][保护元件的结构] 如图1 (A) (B)及图2所示，适用本发明的保护元件10具备：绝缘基板11 ;层叠在绝缘 基板11并被绝缘部件15覆盖的发热电阻器14 ;形成在绝缘基板11的两端的电极12(A1)、 12 (A2);在绝缘部件15上W与发热电阻器14重叠的方式层叠的发热体引出电极16 ;两端 分别与电极12 (Al)、12 (A2)连接且中央部与发热体引出电极16连接的可烙导体13 及设在可烙导体13上并除去在可烙导体13产生的氧化膜的氧化膜除去材料17。
[0027] 绝缘基板11利用例如氧化侣、玻璃陶瓷、莫来石、氧化错等的具有绝缘性的部件 W大致方形状形成。除此W外，绝缘基板11也可W采用玻璃环氧基板、酪醒基板等的用于 印刷布线基板的材料，但是需要留意烙丝烙断时的溫度。
[0028] 发热电阻器14是电阻值比较高且通电时发热的具有导电性的部件，例如由W、Mo、 Ru等构成。将运些的合金或者组合物、化合物的粉状体与树脂粘合剂等混合，制成膏状后利 用丝网印刷技术图案形成在绝缘基板11上，并烧成等而形成。
[0029] 绝缘部件15W覆盖发热电阻器14的方式配置，发热体引出电极16W隔着该绝缘 部件15与发热电阻器14对置的方式配置。为了有效率地向可烙导体传递发热电阻器14 的热，在发热电阻器14与绝缘基板11之间层叠绝缘部件15也可。作为绝缘部件15,能够 使用例如玻璃。
[0030] 发热体引出电极16的一端与发热体电极18 (PO连接。另外，发热电阻器14的 另一端与另一个发热体电极18 (P2)连接。
[0031] 可烙导体13由通过发热电阻器14的发热而快速烙断的低烙点金属构成，能够适 当使用例如WSn为主成分的无铅焊锡。另外，可烙导体13也可为低烙点金属和Ag、化或 W运些为主成分的合金等高烙点金属的层叠体。
[0032] 通过层叠高烙点金属和低烙点金属，在回流安装保护元件10的情况下，即便回流 溫度超过低烙点金属层的烙化溫度而低烙点金属烙化，也不至于作为可烙导体13烙断。该 可烙导体13既可W通过利用锻层技术在高烙点金属成膜低烙点金属而形成，也可W通过 利用其他众所周知的层叠技术、膜形成技术来形成。
[0033] 此外，可烙导体13焊接到发热体引出电极16及电极12 (Al)、12 (A2)。可烙导 体13能够通过回流焊来容易连接。另外，此时，通过利用无铅焊锡构成设在下层