专利名称：温度保险丝的制作方法
技术领域：
本发明涉及温度保险丝，可用作组装在二次电池保护电路上使用 的带电阻温度保险丝。
背景技术：
作为温度保险丝，在绝缘基板的一面上设置一对保险丝元件连接 用膜电极，并遍布这些膜电极通过焊接来接合保险丝元件，在各保险 丝元件连接用膜电极上通过焊接或者软钎焊来接合引线导体，在保险 丝元件上涂敷助熔剂(flux),将此助熔剂涂敷保险丝元件用环氧树 脂层等进行了密封的基板型温度保险丝为公众所知(例如，专利文献1
的第5图、第6图)，在被保护设备异常发热时，通过其产生热使保险 丝元件熔断而切断向设备的供电。
相对于上述基板型温度保险丝，在基板上附设膜电阻，并在被保 护设备异常时使膜电阻通电发热，通过其产生热使保险丝元件熔断而 切断向设备的供电的带电阻温度保险丝也为公众所知(例如，专利文献 2)。
专利文献1日本专利公开特开平3-43925号公报专利文献2日本专利/>开特开2003-217416号〃>净艮 在基板型温度保险丝及带电阻基板型温度保险丝中，大多是搭载 在印制电路布线基板上来使用，要求使主体部尽量地小型化。例如， 在带电阻基板型温度保险丝中，有时候是装入二次电池保护用电路板 后再收容在电池封装内来使用，在收容空间上要求小型化。
在上述的温度保险丝、带电阻温度保险丝中，通过焊接来进行各 膜电极与保险丝元件的接合，通过软钎焊或者焊接来进行各膜电极与 引线导体的接合。然而，若使从保险丝元件与膜电极的焊接处到引线
导体与膜电极的接合处的距离变短，则在通过软钎焊进行引线导体的 接合时，焊锡将在膜电极上浸润扩展而与保险丝元件接触。
另外，膜电极与保险丝元件的焊接通过激光焊、回流焊等进行，
的距离变^，则焊:处的保险丝元件熔融^金在膜一电极上浸润扩展， 该保险丝元件熔融合金将与引线导体接合焊锡接触。在引线导体的接 合通过点焊等焊接来进行的情况下，将会发生引线导体前端部与熔融 保险丝元件合金的接触。
这样，若发生保险丝元件合金与引线导体接合焊锡的接触或者保
险丝元件合金与引线导体前端部的镀Sn的接触，将发生焊锡成分元 素向保险丝元件的转移或者上述Sn向保险丝元件的转移，保险丝元 件的熔融特性就会变化，而有可能发生动作失灵。
从而，缩短上述膜电极上的保险丝元件的焊接处与引线导体的接 合处之间的距离以谋求基板型温度保险丝的主体部或者带电阻基板 型温度保险丝的主体部的缩小化就有问题。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种在基板的一面上设置保险丝元件 连接用膜电极，并在该膜电极上通过焊接来搭设保险丝元件，在各膜 电极上接合引线导体而成的基板型温度保险丝或者进一步附设了膜 电阻的带电阻基板型温度保险丝，将没有障碍地缩短保险丝元件的焊 接处与引线导体接合处之间的距离，以谋求基板型温度保险丝的主体 部或者带电阻基板型温度保险丝的主体部的缩小化。
本发明技术方案1所涉及的温度保险丝，其特征在于在基板的 一面上具有保险丝元件连接用膜电极，并遍布这些膜电极而焊接保险 丝元件，引线导体通过软钎焊而接合在各膜电极上，在各膜电极上的 保险丝元件焊接处与引线导体软钎焊接合处之间设置针对上述软钎壁垒。
本发明技术方案2所涉及的温度保险丝，其特征在于在基板的 一面上具有保险丝元件连接用膜电极，并遍布这些膜电极而焊接保险 丝元件，引线导体通过焊接而接合在各膜电极上，在各膜电极上的保 险丝元件焊接处与引线导体焊接接合处之间设置针对上述保险丝元 件焊接时的熔融合金的浸润扩展隔断壁垒。
本发明技术方案3所涉及的温度保险丝，其特征是在技术方案l 所涉及的温度保险丝中，在基板的另一面上设置有膜电阻。
本发明技术方案4所涉及的温度保险丝，其特征是在技术方案2 所涉及的温度保险丝中，在基板的另一面上设置有膜电阻。
本发明技术方案5所涉及的温度保险丝，其特征是在技术方案l 所涉及的温度保险丝中，带状引线导体的软钎焊温度采用高于保险丝 元件的熔点的温度。
本发明技术方案6所涉及的温度保险丝，其特征是在技术方案3 所涉及的温度保险丝中，带状引线导体的软钎焊温度采用高于保险丝 元件的熔点的温度。
本发明技术方案7所涉及的温度保险丝，其特征是在技术方案1 所涉及的温度保险丝中，壁垒的熔点为高于焊锡的熔点以及保险丝元 件的熔点的温度。
本发明技术方案8所涉及的温度保险丝，其特征是在技术方案2 所涉及的温度保险丝中，壁垒的熔点为高于保险丝元件的熔点的温 度。
本发明技术方案9所涉及的温度保险丝，其特征是在技术方案3 所涉及的温度保险丝中，壁垒的熔点为高于焊锡的熔点以及保险丝元 件的熔点的温度。
本发明技术方案10所涉及的温度保险丝，其特征是在技术方案 4所涉及的温度保险丝中，壁垒的熔点为高于保险丝元件的熔点的温 度。
本发明技术方案11所涉及的温度保险丝，其特征是在技术方案 5所涉及的温度保险丝中，壁垒的熔点为高于焊锡的熔点以及保险丝
元件的熔点的温度。
本发明技术方案12所涉及的温度保险丝，其特征是在技术方案 6所涉及的温度保险丝中，壁垒的熔点为高于焊锡的熔点以及保险丝 元件的熔点的温度。
本发明技术方案13所涉及的温度保险丝，其特征是在技术方案 3~12所涉及的温度保险丝中，与膜电阻相对的引线导体C的长度方 向热电阻高于与保险丝元件相对的引线导体的长度方向热电阻。
本发明技术方案14所涉及的温度保险丝，其特征是在技术方案 13所涉及的温度保险丝中，与膜电阻相对的引线导体C的材料是铁 系，与保险丝元件相对的引线导体的材料是铜系。
由于在保险丝元件与膜电极的焊接处和对于同一膜电极的引线 导体接合处之间的、膜电极处设置有隔断焊锡的浸润扩展、或者保险 丝元件的焊接时熔融合金的浸润扩展的壁垒，所以能够防止引线导体 接合焊锡向保险丝元件的接触、或者保险丝元件焊接时熔融合金向引 线导体接合处的接触。在此情况下，能够使保险丝元件与膜电极的焊 接处和对于同 一膜电极的引线导体接合处之间的距离为附设壁垒所 需的最小限度的距离。在这种较短的距离下也能够排除保险丝元件合 金与引线导体接合焊锡的接触或者保险丝元件合金与引线导体前端 部的镀Sn的接触，并能够回避焊锡成分元素向保险丝元件的转移或 者上述Sn向保险丝元件的转移所造成的保险丝元件的熔融特性的变 化，能够保证稳定的动作特性。
图l是表示根据本发明的温度保险丝一实施例的图。 图2是表示根据本发明的带电阻温度保险丝一实施例的图。 图3是表示搭载根据本发明的带电阻温度保险丝的二次电池保 护电路板的图。
图4是表示装入带电阻温度保险丝的二次电池保护电路的图。
具体实施例方式
下面， 一边参照附图一边就本发明的实施例进行说明。 图1是表示根据本发明的温度保险丝的一实施例的部分切除了 的平面图。
在图1中，l是耐热性、热传导性优良的绝缘基板，例如能够使
用陶瓷板。a、 b是形成在基板的一面上的一对保险丝元件连接用膜电 极，能够通过导体浆料例如银浆料的印刷、烧结而设置。A、 B是带 状引线导体，陶瓷板l的厚度极薄为25(Him 40(Him,通过软钎焊接 合在保险丝元件连接用膜电极上。在250nm ~ 400fim的极薄陶资板上 若焊接例如点焊引线导体，就担心陶瓷板的裂紋破损，但如果利用软 钎焊就能够排除这种不利。3是遍布保险丝元件连接用膜电极间焊接 的保险丝元件，选定焊锡以使此保险丝元件的熔点低于上述焊锡的熔 点。f是助熔剂。
6a、 6b是设置在膜电极a、 b上的引线导体A、 B的软钎焊处与 保险丝元件3的焊接处之间的壁垒，以隔断引线导体软钎焊时的熔融 焊锡的浸润扩展以及保险丝元件焊接时焊接处的熔融保险丝元件的 浸润扩展。该壁垒的形状能够采用堰堤或浸润性差的膜，在平面上除 图示的直线状外，还能够采用圆弧状、半圆状。设置覆盖基板l的一 面的绝缘密封物例如环氧树脂涂敷层，但没有图示。
在上述中，进行了引线导体A、 B与膜电极a、 b的软钎焊接合 后，再进行保险丝元件3向膜电极a、 b的焊接。
在软钎焊接合时，熔融焊锡因其表面张力而要浸润扩展，但在壁 垒处浸润扩展被隔断。
另外，在保险丝元件向膜电极的焊接时(使用激光焊、回流焊等)， 焊接处的熔融保险丝元件因其表面张力而要浸润扩展，但在壁昼处浸 润扩展被隔断。
从而，能够防止引线导体接合焊锡向保险丝元件的接触、或者保 险丝元件焊接时熔融合金向引线导体接合处的接触，能够使保险丝元 件与膜电极的焊接处和对于同一膜电极的引线导体接合处之间的距
离成为附设壁垒所需的最小限度的距离。在这种较短的距离下也能够 排除保险丝元件合金与引线导体接合焊锡的接触，并能够避免焊锡成
够保证;I定的动作特性。、' ' ^
在陶瓷板比上述厚度(250nm 400nm)还厚时，还能够通过点焊 等焊接来进行引线导体与膜电极的接合。
此时，能够防止保险丝元件焊接时熔融合金向引线导体前端处的 接触，并能够避免引线导体表面的镀Sn向保险丝元件的转移造成的 保险丝元件的熔融特性的变化，能够保证稳定的动作特性。
作为上述壁垒的材料，使用相对于熔融焊锡和熔融保险丝元件稳 定(耐热性)的材料，能够使用玻璃(石英)、氧化铝或氧化锆等陶瓷、耐 热性树脂、Ni等浸润性差的金属。
图2表示带电阻温度保险丝的实施例，图2(1)是省略绝缘密封物 而图示的俯视图，图2(H)是后视图，图2(HI)是图2(1)中的III-III截 面图。
在图2(1)中，l是耐热性、热传导性良好的绝缘基板例如陶资板。 a、 b是形成在绝缘基板l的一面101两側的膜电极，2是中间电极， 通过导体浆料例如银浆料的印刷、烧结而形成。3是保险丝元件，横 跨两侧膜电极a、 b以及中间膜电极2而配设，焊接在与膜电极a、 b、 2的交叉处。保险丝元件3被区分成夹着中间膜电极2的部分n以及 m。在保险丝元件3上涂敷着助熔剂，但其图示被省略。A、 B是通 过软钎焊被分别接合在两侧膜电极a、 b上的带状引线导体，基板的 手前侧的两角被切口，在各带状引线导体A、 B上如图2(in)所示那 样，在接近切口边缘端的位置形成上升到基板的另一面侧的台阶e， 台阶的上侧面位于基板另 一面上侧，比它高出带状引线导体的厚度。 6a、 6b是设置在膜电极a、 b上的与保险丝元件3的烀接处和带状引 线导体A、 B的软钎焊接合处之间的壁垒。
在图2(n)中，41、 42是被设置在基板另一面IO上的前后的膜电 极，与上述基板一面的膜电极a、 b同样地通过导体浆料的印刷、烧
结而设置。r是设置在前后的膜电极41、 42间的膜电阻，通过电阻浆 料例如氧化钌粉末浆料的印刷、烧结而设置。在膜电阻上设置保护膜 例如玻璃烧结膜g。前后的膜电极41、 42中的一个膜电极42通过通 孔24被连接到基板一面的中间膜电极2上。c是附设在前后膜电极 41、 42中的另一个膜电极41上的边侧部，C是带状引线导体，前端 部以面接合的方式被接合在上述边侧部c上。5是覆盖基板一面101 的绝缘密封物，例如图所示那样，由在基板一面101上与助熔剂接触 而配置的保护片51例如陶瓷片、玻璃交叠片和在该保护片51与基板 一面101之间包围助熔剂而固化的硬化性树脂例如环氧树脂52构成。
在根据本发明的带电阻温度保险丝中，如上述那样可以使膜电极 a、 b的长度变短，从而能够使基板的平面尺寸充分地变小，所以能够 缩小绝缘密封物的外部轮廓。
图3表示搭载根据本发明的带电阻温度保险丝的二次电池保护 用电路板，在印制电路布线板P上安装过放电防止开关用FET(N)以 及过充电防止开关用FET(M)，将根据本发明的带电阻温度保险丝的 绝缘密封物5朝向下侧而收容在FET间的空间，使带状引线导体A、 B放置在一个FET的上面，使带状引线导体C放置在另 一个FET的 上面，将各带状引线导体A、 B、 C连接在印制电路布线板P的配线 导体的规定位置上。
在根据本发明的带电阻温度保险丝中，如上述那样，能够使绝缘 密封物的外部轮廓尺寸变小，所以能够使两个FET的间隔变窄，提 高安装密度。
图4表示组装有根据本发明的带电阻温度保险丝的二次电池保 护电路在充电时的等价电路，M是过放电防止开关用FET， N是过充 电防止开关用FET。 n、 m是根据本发明的带电阻温度保险丝的保险 丝元件部分，r是带电阻温度保险丝的膜电阻，S是IC控制部，Tr 是晶体管，E是二次电池，D是充电源。过放电防止开关用FET、过 充电防止开关用FET、根据本发明的带电阻温度保险丝、IC控制部、 晶体管Tr等被搭载在上述二次电池保护用电路板上。
在图4中，A、 B对应于保险丝元件侧的引线导体，C对应于膜 电阻侧的引线导体。在带状引线导体A、 B上由于一直流过回路电流， 所以使用在铜、铜合金等通常的导电性材料上镀Sn得到的导体。仅 在异常时(过充电时)，根据来自控制部的信号晶体管开关Tr接通而在 引线导体C上流过电流，膜电阻r发热而使保险丝元件部分n、 m熔 断。在此情况下，引线导体C使用在热阻较高的金属例如铁、铁合金 等的铁系或者镍等上镀Sn得到的导体，以防止膜电阻r的产生热传 过该引线导体C而泄漏，最好是使引线导体C的长度方向热阻高于 引线导体A或B的长度方向热阻。进而，还可以使带状引线导体C 的宽度比带状引线导体A或B的宽度更小。在此情况下，还能够使引 线导体C的电阻比膜电阻r的电阻足够低，并能够保证利用二次电池 E的膜电阻r的高效率发热。
权利要求
1.一种温度保险丝，其特征在于:在基板的一面上具有保险丝元件连接用膜电极，并遍布这些膜电极而焊接保险丝元件，在各膜电极上通过软钎焊而接合引线导体，在各膜电极上的保险丝元件焊接处与引线导体软钎焊接合处之间设置针对上述软钎焊时的熔融焊锡或者保险丝元件焊接时的熔融合金的浸润扩展隔断壁垒。
2. —种温度保险丝，其特征在于在基板的一面上具有保险丝元件连接用膜电极，并遍布这些膜电 极而焊接保险丝元件，在各膜电极上通过焊接而接合引线导体，在各 膜电极上的保险丝元件焊接处与引线导体焊接接合处之间设置针对 上述保险丝元件焊接时的熔融合金的浸润扩展隔断壁垒。
3. 按照权利要求l所述的温度保险丝，其特征在于 在基板的另 一面上设置有膜电阻。
4. 按照权利要求2所迷的温度保险丝，其特征在于 在基板的另 一面上设置有膜电阻。
5. 按照权利要求l所述的温度保险丝，其特征在于 带状引线导体的软钎烊温度高于保险丝元件的熔点。
6. 按照权利要求3所述的温度保险丝，其特征在于 带状引线导体的软钎焊温度高于保险丝元件的熔点。
7，按照权利要求l所述的温度保险丝，其特征在于 壁垒的熔点高于焊锡的熔点以及保险丝元件的熔点。
8. 按照权利要求2所述的温度保险丝，其特征在于 壁垒的熔点高于保险丝元件的熔点。
9. 按照权利要求3所述的温度保险丝，其特征在于 壁垒的熔点高于焊锡的熔点以及保险丝元件的熔点。
10. 按照权利要求4所述的温度保险丝，其特征在于 壁垒的熔点高于保险丝元件的熔点。
11. 按照权利要求5所述的温度保险丝，其特征在于 壁垒的熔点高于焊锡的熔点以及保险丝元件的熔点。
12. 按照权利要求6所述的温度保险丝，其特征在于 壁垒的熔点高于焊锡的熔点以及保险丝元件的熔点。
13. 按照权利要求3 12中任一项所述的温度保险丝，其特征在于与膜电阻相对的引线导体C的长度方向热阻高于与保险丝元件 相对的引线导体的长度方向热阻。
14. 按照权利要求13所述的温度保险丝，其特征在于 与膜电阻相对的引线导体C的材料为铁系，与保险丝元件相对的引线导体的材料为铜系。
全文摘要
提供一种温度保险丝，在基板型温度保险丝中，没有障碍地缩短膜电极上的保险丝元件的焊接处和引线导体接合处之间的距离以谋求主体部的缩小化。为此，遍布膜电极(a、b)而焊接保险丝元件(3)，引线导体(A、B)通过软钎焊而接合在各膜电极(a、b)上，在各膜电极(a、b)上的保险丝元件焊接处和引线导体软钎焊接合处之间设置针对上述软钎焊时的熔融焊锡或者保险丝元件焊接时的熔融合金的浸润扩展隔断壁垒(6a、6b)。
文档编号H01H37/76GK101373681SQ20081021104
公开日2009年2月25日 申请日期2008年8月20日 优先权日2007年8月20日
发明者富高康彦, 西野智博 申请人:内桥艾斯泰克股份有限公司