本發(fā)明涉及通過電信號使斷路狀態(tài)的電源線、信號線發(fā)生物理的且電性的短路的短路元件。
本申請以2014年6月4日在日本申請的日本專利申請?zhí)柼卦?014-116003為基礎主張優(yōu)先權,通過參考該申請而援用于本申請中。
背景技術:
能夠反復充電利用的二次電池,大多加工成電池組來提供給用戶。特別是重量能量密度高的鋰離子二次電池中,為了確保用戶和電子機器的安全,一般會在電池組中內(nèi)藏過充電保護、過放電保護等眾多保護線路,具有在預定的情形下阻斷電池組的輸出的功能。
這種保護元件中,使用內(nèi)藏于電池組的FET開關來進行輸出的ON/OFF,由此來進行電池組的過充電保護或過放電保護動作。但是,在因某種原因FET開關發(fā)生短路破壞的情形下,在施加雷電浪涌等流過瞬間的大電流的情形下,或者在因電池單元的壽命而使得輸出電壓異常下降、相反地輸出過大異常電壓、電池單元的各自電壓的差異變大的情形下,就不得不保護電池組、電子機器免于起火等事故。在此,對于這樣的能夠想象到的一切異常狀態(tài),為了安全地阻斷電池單元的輸出,就要使用由具有通過來自外部的信號來阻斷電流通路的功能的保險元件構成的保護元件。
作為用于鋰離子二次電池等的保護線路的保護元件,有如下的元件:如專利文獻1中所記載的那樣,在電流通路上的第1電極、發(fā)熱體引出電極、第2電極之間連續(xù)地連接可熔導體來作為電流通路的一部分,該電流通路上的可熔導體因過電流引起的自身發(fā)熱或者通過保護元件內(nèi)部設置的發(fā)熱體而發(fā)生熔斷。通過這樣的保護元件,熔融的液體狀的可熔導體匯集到與發(fā)熱體相接的導體層上,從而將第1電極、第2電極之間分離,阻斷電流通路。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2010-003665號公報
專利文獻2:日本特開2004-185960號公報
專利文獻3:日本特開2012-003878號公報
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
然而,近年來,使用電池和電機的HEV(混合動力汽車,Hybrid Electric Vehicle)、EV(電動汽車,Electric Vehicle)正急速地普及。作為HEV、EV的動力源,從能量密度和輸出特性考慮,鋰離子二次電池被使用起來。汽車用途中,需要高電壓、大電流。因此,需要開發(fā)耐受高電壓、大電流的專用單個電池(cell),但由于制造成本上的原因,大多數(shù)情況下通過將多個電池單元進行串聯(lián)、并聯(lián)連接,使用通用單個電池來確保必要的電壓、電流。
對此,高速行駛中的汽車等中,急劇的驅動力下降、突然停止有時反而有危險的情形,要求設定非正常時的電池管理。例如,行進中電池系統(tǒng)產(chǎn)生異常時,從避免危險方面考慮,還優(yōu)選能夠供給用于移動到修理工廠或安全區(qū)域的驅動力或者使用警示燈、空調的驅動力。
但是,如專利文獻1那樣的將多個電池單元串聯(lián)連接的電池組中,在充放電通路上僅設置保護元件的情形下,如果電池單元的一部分中發(fā)生異常而使保護元件產(chǎn)生動作,就會阻斷電池組整體的充放電通路,因而無法供供電力。
在此,為了僅排除由多個單個電池構成的電池組中的異常電池單元,而有效地利用正常的電池單元,提出了短路元件的技術方案,即形成僅繞過異常的電池單元的旁路通路。
圖45顯示短路元件的一個構成例,圖46顯示適用了短路元件的電池線路的線路圖。如圖45和圖46所示,該短路元件100具有:在充放電通路上與電池單元101并聯(lián)連接、正常時斷路的第1、第2短路電極102,103,通過熔融而使第1、第2短路電極102,103之間短路的2個可熔導體104a,104b以及與可熔導體104a串聯(lián)連接并使可熔導體104a,104b熔融的發(fā)熱體105。
在短路元件100中,在陶瓷基板等絕緣基板110上,形成發(fā)熱體105和與發(fā)熱體105的一端相連接的外部連接電極111。此外,在短路元件100中,在發(fā)熱體105上,隔著玻璃等絕緣層112,形成與發(fā)熱體105的另一端相連接的發(fā)熱體電極113、第1、第2短路電極102,103以及支撐第1、第2短路電極102,103和可熔導體104a,104b的第1、第2支撐電極114,115。
第1支撐電極114與在絕緣層112上露出的發(fā)熱體電極113相連接,并且與第1短路電極102相鄰接。第1支撐電極114支撐第1短路電極102以及一個可熔導體104a的兩側。同樣地,第2支撐電極115與第2短路電極103相鄰接,并支撐第2短路電極103以及另一個可熔導體104b的兩側。
在短路元件100中,構成從外部連接電極111經(jīng)過發(fā)熱體105、發(fā)熱體電極113、可熔導體104a直至第1短路電極102的向發(fā)熱體105供電的供電通路。
發(fā)熱體105通過該供電通路流過的電流而自身發(fā)熱,由該熱(焦耳熱)而使可熔導體104a、104b熔融。如圖46所示,發(fā)熱體105經(jīng)由外部連接電極111與FET等電流控制元件106相連接。電流控制元件106在電池單元101正常時調節(jié)向發(fā)熱體105的供電,在異常時經(jīng)由充放電通路控制向發(fā)熱體105流過的電流。
使用了短路元件100的電池線路,如果檢測出在電池單元101中的異常電壓等,通過保護元件107將該電池單元101從充放電通路上阻斷,同時,使電流控制元件106進行動作,向發(fā)熱體105流過電流。如此,通過發(fā)熱體105的熱使可熔導體104a、104b熔融??扇蹖w104a、104b在向相對大面積的第1、第2短路電極102、103側偏移后產(chǎn)生熔融,熔融導體在2個短路電極102、103之間連續(xù)地凝集、結合。因此,短路電極102、103經(jīng)由可熔導體104a、104b的熔融導體而短路,由此,可以形成繞過電池單元101的電流通路。
此外,短路元件100中,可熔導體104a向第1短路電極102側移動的同時發(fā)生熔融,由此使得第1支撐電極114與第1短路電極102之間斷路,由此,阻斷向發(fā)熱體105的供電通路,從而停止發(fā)熱體105的發(fā)熱。
這里,在這種短路元件100中,謀求通過可熔導體104a、104b的熔融使短路電極102、103之間確實地短路。即,短路元件100中,通過可熔導體104a、104b的熔融導體在短路電極102、103之間連續(xù)地凝集而使短路電極102、103短路,謀求更多的熔融導體在短路電極102、103上凝集。
但是,如果為了在短路電極102、103上較多地凝集熔融導體,使短路電極102、103相對地成為比第1、第2支撐電極114、115更大面積的話,例如在短路元件100的回流實裝時等,可熔導體104a、104b可能會離開第1、第2支撐電極114、115而移動到短路電極102、103上。因此,短路元件100中就會有在動作前阻斷向發(fā)熱體105的供電通路且使短路電極102、103之間發(fā)生短路的初期短路的風險。
此外,如果為了降低初期短路風險而縮小短路電極102、103的面積,還會有可熔導體104a、104b的熔融導體不能在短路電極102、103之間連續(xù)地凝集,不能使短路電極102、103之間短路的風險。
因此,對于電池線路等各種線路,希望有這樣的短路元件,即能夠形成旁路電流通路而使得通過可熔導體的熔融確實地使短路電極之間短路的短路元件。
用于解決課題的方法
為了解決上述課題,本發(fā)明涉及的短路元件具有第1電極、與上述第1電極鄰接而設置的第2電極、第1可熔導體以及加熱上述第1可熔導體的發(fā)熱體,所述第1可熔導體被上述第1電極支撐且通過熔融而在上述第1電極、第2電極之間連續(xù)地凝集并使上述第1電極、第2電極短路,上述第1可熔導體向著上述第2電極側突出而被支撐。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,如果發(fā)熱體發(fā)熱,則第1可熔導體因發(fā)熱體的熱而熔融,向著第2電極側突出的熔融導體會凝集在第1電極的周圍,由此,也接觸與第1電極鄰接配置的第2電極,從而能夠使第1電極11、第2電極12之間短路。
附圖說明
圖1是顯示應用了本發(fā)明的短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖2是顯示應用了本發(fā)明的短路元件進行動作的狀態(tài)的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖3是顯示應用了本發(fā)明的短路元件的線路結構圖。
圖4是顯示應用了本發(fā)明的短路元件進行動作的狀態(tài)的線路結構圖。
圖5是顯示具有輔助可熔導體的短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖6是顯示具有輔助可熔導體的短路元件進行動作的狀態(tài)的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖7是顯示應用了本發(fā)明的其他短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖8是顯示應用了本發(fā)明的其他短路元件進行動作的狀態(tài)的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖9是顯示具有輔助可熔導體的其他短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖10是顯示具有支撐電極的短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖11是顯示具有支撐電極的其他短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖12(A)是表面實裝型的短路元件的平面圖,圖12(B)是透過短路元件的發(fā)熱體等而顯示的平面圖,圖12(C)是圖12(A)的A-A’剖面圖。
圖13是顯示發(fā)熱體在發(fā)熱中的表面實裝型的短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖14是顯示發(fā)熱體停止發(fā)熱后的表面實裝型的短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖15是顯示具有支撐電極的表面實裝型的短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖16是顯示表面實裝型的其他短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖17是顯示具有支撐電極的表面實裝型的其他短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖18是顯示向發(fā)熱體供電的供電通路與第1電極、第2電極電性地獨立的短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖19(A)、(B)是顯示向發(fā)熱體供電的供電通路與第1電極、第2電極電性地獨立的短路元件的線路結構的圖。
圖20是顯示應用了向發(fā)熱體供電的供電通路與第1電極、第2電極電性地獨立的短路元件的短路線路的一例的圖。
圖21是顯示具有輔助可熔導體的短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖22是顯示在向發(fā)熱體供電的供電通路上具有第2可熔導體的短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖23是顯示具有第2可熔導體的短路元件進行動作的狀態(tài)的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖24是顯示具有第2可熔導體和輔助可熔導體的短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖25是顯示表面實裝型的短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖、(C)是B-B’剖面圖。
圖26是在圖25所示的短路元件中去除第1可熔導體來顯示的平面圖。
圖27是顯示在圖25所示的短路元件中,發(fā)熱體開始發(fā)熱的狀態(tài)的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖、(C)是B-B’剖面圖。
圖28是顯示在圖25所示的短路元件中,發(fā)熱體停止發(fā)熱的狀態(tài)的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖、(C)是B-B’剖面圖。
圖29是顯示在第1電極、第2電極之間還設置了絕緣層的短路元件的平面圖。
圖30是顯示在覆蓋部件的頂面部設置了第2電極的短路元件的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖、(C)是B-B’剖面圖。
圖31是顯示圖30所示的短路元件進行動作的狀態(tài)的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖、(C)是B-B’剖面圖。
圖32(A)是顯示在絕緣基板的背面?zhèn)仍O置了發(fā)熱體的短路元件的剖面圖,圖32(B)是顯示在絕緣基板的內(nèi)部設置了發(fā)熱體的短路元件的剖面圖。
圖33(A)是顯示在絕緣基板的背面?zhèn)仍O置了發(fā)熱體的短路元件的剖面圖,圖33(B)是顯示在絕緣基板的內(nèi)部設置了發(fā)熱體的短路元件的剖面圖。
圖34(A)是顯示在絕緣基板的背面?zhèn)仍O置了發(fā)熱體的短路元件的剖面圖,圖34(B)是顯示在絕緣基板的內(nèi)部設置了發(fā)熱體的短路元件的剖面圖。
圖35(A)是顯示在絕緣基板的背面?zhèn)仍O置了發(fā)熱體的短路元件的剖面圖,圖35(B)是顯示在絕緣基板的內(nèi)部設置了發(fā)熱體的短路元件的剖面圖。
圖36是顯示具有高熔點金屬層和低熔點金屬層并具有被覆結構的可熔導體的立體圖,(A)顯示以高熔點金屬層為內(nèi)層且被低熔點金屬層被覆的結構,(B)顯示以低熔點金屬層為內(nèi)層且被高熔點金屬層被覆的結構。
圖37是顯示具有高熔點金屬層與低熔點金屬層的層疊結構的可熔導體的立體圖,(A)顯示上下2層結構,(B)顯示內(nèi)層和外層的3層結構。
圖38是顯示具有高熔點金屬層與低熔點金屬層的多層結構的可熔導體的剖面圖。
圖39是顯示在高熔點金屬層的表面形成線狀開口部而露出低熔點金屬層的可熔導體的平面圖,(A)顯示沿著長度方向形成開口部,(B)顯示沿著寬度方向形成開口部。
圖40是顯示在高熔點金屬層的表面形成圓形開口部而露出低熔點金屬層的可熔導體的平面圖。
圖41是顯示在高熔點金屬層形成圓形開口部且在內(nèi)部填充有低熔點金屬的可熔導體的平面圖。
圖42是顯示露出被高熔點金屬包圍的低熔點金屬的可熔導體的立體圖。
圖43是顯示使用圖42所示的可熔導體的短路元件的動作前的狀態(tài)的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖、(C)是B-B’剖面圖。
圖44是顯示使用圖42所示的可熔導體的短路元件的動作前的狀態(tài)的圖,(A)是平面圖,(B)是A-A’剖面圖。
圖45是顯示參考例涉及的短路元件的平面圖。
圖46是顯示使用了參考例涉及的短路元件的電池線路結構的圖。
具體實施方式
以下,對于應用了本發(fā)明的短路元件,參考附圖進行詳細說明。需要說明的是,本發(fā)明并不僅僅限定于以下的實施方式,在不用脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi),當然可以進行各種變更。此外,附圖只是示意圖,各尺寸的比率等與現(xiàn)實會有不同。具體的尺寸等應當參考以下的說明來進行判斷。此外,附圖之間,當然也會包括相互的尺寸關系、比率不同的部分。
[短路元件1]
如圖1(A)、(B)所示,應用了本發(fā)明的短路元件1具有第1電極11、與第1電極11鄰接設置的第2電極12、第1可熔導體13以及加熱第1可熔導體13的發(fā)熱體14,所述第1可熔導體13被第1電極11支撐且通過熔融而在第1電極11、第2電極12之間連續(xù)地凝集并使第1電極11、第2電極12短路。
這些第1電極11、第2電極12、發(fā)熱體14,通過在例如氧化鋁等絕緣基板上進行高熔點金屬糊的印刷、燒成等,在同一平面上形成。此外,第1電極11、第2電極12、發(fā)熱體14也可以通過使用由高熔點金屬構成的線材、板材等結構部件,支撐在預定位置上來形成。
第1電極11、第2電極12被接近配置且被斷路,通過短路元件1的動作,如圖2(A)、(B)所示,后述的第1可熔導體13的熔融導體13a發(fā)生凝集、結合,構成經(jīng)由該熔融導體13a而短路的開關2。第1電極11、第2電極12各自在一端設置外部連接端子11a、12a。第1電極11、第2電極12經(jīng)由這些外部連接端子11a、12a與電源線路、數(shù)字信號線路等外部線路相連接,通過短路元件1的動作,成為向該外部線路的旁路電流通路或者功能線路供電的供電通路。
需要說明的是,在由結構部件構成的第1電極11、第2電極12的一部分被支撐體支撐的情形下,該支撐體優(yōu)選為熱傳導率為10W/m·K以下的絕緣材料。在短路元件1中,支撐第1電極11、第2電極12的一部分的支撐體被收納到例如熱傳導率為25W/m·K這樣高的氧化鋁陶瓷箱中時,第1電極11、第2電極12的熱會經(jīng)由該支撐體而釋放到氧化鋁陶瓷箱,成為難以加熱的狀況。
這里,通過由熱傳導率為10W/m·K以下的絕緣材料構成的支撐體來支撐第1電極11、第2電極12,在短路元件1中,可防止傳導到第1電極11、第2電極12的發(fā)熱體14的熱經(jīng)由支撐體而放熱到通用的氧化鋁陶瓷等外框體,能夠快速加熱、熔融第1可熔導體13。需要說明的是,支撐體的熱傳導率由于比外框體低,從而能夠抑制向外框體的放熱,通過使熱傳導率為10W/m·K以下,從而能夠充分抑制向通用的氧化鋁陶瓷的外框體的放熱,進一步,從抑制放熱的角度出發(fā),作為支撐體材料優(yōu)選使用最大熱傳導率為2W/m·K以下的塑料、玻璃。
第1可熔導體13可以使用由發(fā)熱體14的發(fā)熱而被快速熔融的任意金屬,可以適合使用例如Sn或以Sn為主成分的無鉛焊料等低熔點金屬。
此外,第1可熔導體13也可以含有低熔點金屬和高熔點金屬。作為低熔點金屬,優(yōu)選使用Sn或以Sn為主成分的無鉛焊料等焊料,作為高熔點金屬,優(yōu)選使用Ag、Cu或以這些為主成分的合金等。通過含有高熔點金屬和低熔點金屬,在將短路元件1回流實裝時,即使回流溫度超過低熔點金屬的熔融溫度,低熔點金屬熔融,也能抑制低熔點金屬向外部流出,維持第1可熔導體13的形狀。此外,即使在熔斷時,通過低熔點金屬的熔融,將高熔點金屬溶蝕(焊料侵蝕),從而能夠在高熔點金屬的熔點以下的溫度快速地進行熔斷。需要說明的是,第1可熔導體13如后文中所說明的那樣,可以通過各種結構來形成。
第1可熔導體13形成為大致矩形板狀,經(jīng)由連接用焊料等接合材15等連接到第1電極11上。這里,本發(fā)明的短路元件1中,第1可熔導體13向著第2電極12側突出而被支撐。第1可熔導體13在短路元件1的動作之前,與第2電極12分隔開而被支撐。而且,如果發(fā)熱體14發(fā)熱,則第1可熔導體13因發(fā)熱體14的熱而熔融,熔融導體13a凝集在第1電極11的周圍,由此,也會接觸與第1電極11鄰接配置的第2電極12,在第1電極11、第2電極12之間產(chǎn)生短路。
第1可熔導體13優(yōu)選為如圖1(B)所示,與第2電極12分隔開的同時相互重疊。由此,如果第1可熔導體13受到發(fā)熱體14的熱而熔融,則因張力或者重力會與第2電極12接觸,可以確實地在第1電極11、第2電極12之間產(chǎn)生短路。
需要說明的是,為了防止氧化、提高潤濕性等,在第1可熔導體13上涂布助焊劑(flux)24(參照圖12等)。
[發(fā)熱體]
使第1可熔導體13加熱、熔融的發(fā)熱體14是一通電就會發(fā)熱的具有導電性的部件,例如由鎳鉻合金、W、Mo、Ru等或含有這些的材料構成。在絕緣基板上設置發(fā)熱體14時,可以通過將這些的合金或者組合物、化合物的粉狀體與樹脂粘合劑等混合制成糊狀,使用網(wǎng)版印刷技術形成圖案并進行燒成等來形成。
[絕緣層]
發(fā)熱體14隔著絕緣層17與支撐第1可熔導體13的第1電極11相連接,可以隔著絕緣層17而加熱第1電極11。為了保護發(fā)熱體14并絕緣,同時為了使發(fā)熱體14的熱有效地傳導至第1電極11,設置例如由玻璃層構成的絕緣層17。第1電極11被發(fā)熱體14加熱,從而使第1可熔導體13熔融,同時可以使熔融導體13a易于凝集。
此外,發(fā)熱體14的一端與發(fā)熱體引出電極18相連接,另一端與發(fā)熱體電極19相連接。發(fā)熱體引出電極18和發(fā)熱體電極19是與使發(fā)熱體14通電的外部線路相連接的電極,對于發(fā)熱體14,通過外部線路來控制發(fā)熱體引出電極18與發(fā)熱體電極19之間的通電。
在短路元件1中,還可以使發(fā)熱體引出電極18支撐第1可熔導體13的一端。此時,在短路元件1中,如圖1(A)、(B)所示,將發(fā)熱體引出電極18設置在第2電極12的與第1電極11相反側,跨過第2電極12之上來設置第1可熔導體13。第1可熔導體13由第1電極11和發(fā)熱體引出電極18支撐,由此,在短路元件1中,第1電極11和第1可熔導體13構成向發(fā)熱體14通電的通電通路的一部分。因此,在短路元件1中,如果第1可熔導體13熔融,則第1電極11、第2電極12之間短路,則第1電極11與發(fā)熱體引出電極18之間熔斷,阻斷了向發(fā)熱體14通電的通電通路,因此,可以停止發(fā)熱。需要說明的是,為了使更多的熔融導體13a凝集于第1電極11,優(yōu)選將發(fā)熱體引出電極18形成為比第1電極11的寬度更窄。
[線路結構]
短路元件1具有如圖3所示的線路結構。即,短路元件1構成為開關2,其在動作前的狀態(tài),第1電極11與第2電極12相接近但卻分隔開,由此而絕緣,通過第1可熔導體13的熔融而短路。通過將短路元件1串聯(lián)連接到實裝的線路基板的電流通路上,第1、第2電極11、12就組裝到電源線路等各種外部線路28A、28B之間。
此外,在短路元件1中,形成供電通路3,從第1電極11經(jīng)由第1可熔導體13、發(fā)熱體引出電極18連接發(fā)熱體14,進一步連接至發(fā)熱體電極19。
在短路元件1中,通常由經(jīng)由發(fā)熱體電極19連接的電流控制元件32來控制向供電通路3的通電。電流控制元件32是控制供電通路3的通電的開關元件,例如由FET構成,與檢測組裝短路元件1的外部線路是否需要物理的短路的檢測元件35相連接。檢測元件35是檢測組裝有短路元件1的各種外部線路28A、28B之間是否需要通電的線路,例如,在電池組的異常電壓時的旁路電流通路的構建、網(wǎng)絡通信機器中針對黑客、破解而繞過數(shù)據(jù)服務器的輔助(bypass)信號通路的構建或者設備、軟件的激活等需要借助第1電極11、第2電極12的短路而使外部線路28A、28B之間的電流通路必須產(chǎn)生物理的、不可逆的短路時,電流控制元件32進行動作。
由此,在短路元件1中,通過電流控制元件32,供電通路3通電,發(fā)熱體14發(fā)熱。如果經(jīng)由供電通路3向發(fā)熱體14通電,則如圖2(A)、(B)所示,第1可熔導體13被發(fā)熱體14加熱而熔融,熔融導體13a凝集在第1電極11的周圍,同時,與鄰接配置的第2電極12接觸。由此,在短路元件1中,絕緣的第1電極11、第2電極12經(jīng)由熔融導體13a而短路,將外部線路28A和28B連接起來。
此時,在短路元件1中,由于第1可熔導體13向著第2電極12側突出而被支撐,或者優(yōu)選與第2電極12重疊而被支撐,因此如果第1可熔導體13受到發(fā)熱體14的熱而熔融,則熔融導體13a在第1電極的周圍凝集的過程中,由于張力或者重力與第2電極12接觸,能夠在第1電極11、第2電極12之間確實地產(chǎn)生短路。
此外,在短路元件1中,由于第1可熔導體13向著第2電極12側突出而被支撐,優(yōu)選與第2電極12重疊而被支撐,更優(yōu)選同時被發(fā)熱體引出電極18支撐,因此,即使在例如將短路元件1在外部線路中回流實裝時,也可以防止第1可熔導體13向第2電極12側偏移并短路的初期短路、熔融導體13a不能在第1電極11與第2電極12之間連續(xù)地凝集而未短路的狀況。
此外,在短路元件1中,在第1電極11、第2電極12之間短路后,連接在第1電極11和發(fā)熱體引出電極18之間的第1可熔導體13熔斷。由此,在短路元件1中,經(jīng)由第1可熔導體13連接的第1電極11和發(fā)熱體引出電極18之間產(chǎn)生斷路,阻斷向發(fā)熱體14的供電通路3。因此,停止向發(fā)熱體14的供電,發(fā)熱體14停止發(fā)熱。短路元件1的動作時的線路結構如圖4所示。
[熔斷順序]
在此,將短路元件1形成為在第1電極11、第2電極12之間短路后,連接在第1電極11與發(fā)熱體引出電極18之間的第1可熔導體13產(chǎn)生熔斷。這是因為介由第1可熔導體13連接的第1電極11和發(fā)熱體引出電極18,構成向發(fā)熱體14供電的供電通路3,因此,如果第1電極11與發(fā)熱體引出電極18之間的熔斷先于第1電極11、第2電極12的短路,就會有向發(fā)熱體14的供電停止,第1電極11,第2電極12之間不能產(chǎn)生短路的可能。
在此,將短路元件1形成為如果發(fā)熱體14發(fā)熱,則在第1電極11與發(fā)熱體引出電極18之間的阻斷之前,第1電極11、第2電極12之間就產(chǎn)生短路。具體而言,在短路元件1中,將發(fā)熱體引出電極18設置在與第1電極11、第2電極12相比更遠離發(fā)熱體14的位置。由此,在短路元件1中,如果發(fā)熱體14發(fā)熱,則第1電極11比發(fā)熱體引出電極18更早地傳導熱。因此,如果通過第1電極11使得向著第2電極12側突出而被支撐的第1可熔導體13熔融,就能夠在熔融導體13a快速凝集在第1電極11周圍的同時,熔融導體13a在第1電極11、第2電極12之間產(chǎn)生短路,之后,阻斷發(fā)熱體引出電極18。
[輔助可熔導體]
此外,在短路元件1中,如圖5所示,第2電極12上還可以連接輔助可熔導體21,同時發(fā)熱體14隔著絕緣層17與第1電極11、第2電極12連接。
通過在第2電極12上設置輔助可熔導體21,如圖6所示,在短路元件1中,通過第1可熔導體13和輔助可熔導體21的各熔融導體13a、21a,在第1電極11、第2電極12之間連續(xù)地凝集的熔融導體的量就會增大,能夠確實地短路。輔助可熔導體21可以使用與第1可熔導體13相同的材料來形成。此外,輔助可熔導體21還可以如后文中說明的那樣,由各種各樣的結構來形成。此外,輔助可熔導體21與第1可熔導體13同樣地由接合焊料等接合材15來與第2電極12接合。
需要說明的是,輔助可熔導體21優(yōu)選從第2電極12向著第1電極11側突出而設置,在與第1電極11分隔開的同時突出至相互重疊的位置。此外,輔助可熔導體21被支撐為與第1可熔導體13也相重疊,從而輔助可熔導體21的熔融導體21a與第1可熔導體13的熔融導體13a易于凝集,能夠有助于第1電極11、第2電極12之間的短路。
與輔助可熔導體21接合的第2電極12,與第1電極11同樣地,隔著絕緣層17與發(fā)熱體14連接。由此,第2電極12隔著絕緣層17有效地傳輸發(fā)熱體14的熱,可以使輔助可熔導體21快速熔融。
進而,由于第2電極12的中空結構而導致熱容量下降、材料的低比熱化、材料的高熱傳導率化等而導致升溫速度提高,由此可以加快輔助可熔導體21的熔融,使得第1電極11與第2電極12之間的短路較第1可熔導體13的熔融更早,由此,可以確實地在阻斷第1電極11與發(fā)熱體引出電極18之間之前,使第1電極11、第2電極12之間發(fā)生短路。
[短路元件40]
此外,應用了本發(fā)明的短路元件中,如圖7(A)、(B)所示,還可以將發(fā)熱體引出電極18設置在第1電極11的與第2電極12的相反側,第1可熔導體13在第2電極12上懸臂支撐。需要說明的是,在短路元件40的說明中,對于與上述短路元件1相同的部件采用相同的符號,省略了詳細的說明。
該短路元件40中,第1可熔導體13向著第2電極12側突出而被支撐,優(yōu)選與第2電極12相重疊而被支撐,由此,如圖8(A)、(B)所示,一旦因發(fā)熱體14的發(fā)熱而熔融,則會因張力或者重力,熔融導體13a與第2電極12接觸,能夠在第1電極11、第2電極12之間確實地產(chǎn)生短路。
此外,即使在短路元件40中,為了在第1電極11、第2電極12之間發(fā)生短路后,阻斷第1電極11與發(fā)熱體引出電極18之間,優(yōu)選將發(fā)熱體引出電極18設置在比第1電極11、第2電極12距發(fā)熱體14更遠的位置。
此外,即使在短路元件40中,如圖9(A)、(B)所示,還可以在第2電極12上連接輔助可熔導體21,同時使發(fā)熱體14隔著絕緣層17與第1電極11、第2電極12連接。在這種情況下,短路元件40中,將輔助可熔導體21設置為從第2電極12向著第1電極11側突出,優(yōu)選在與第1電極11分隔開的同時突出至相重疊的位置。此外,通過將輔助可熔導體21支撐為與第1可熔導體13也相重疊,能夠使得輔助可熔導體21的熔融導體21a與第1可熔導體13的熔融導體13a易于凝集,有助于第1電極11、第2電極12之間的短路。
需要說明的是,上述短路元件1、40中,如圖10、圖11所示,還可以在第1電極11、第2電極12的與發(fā)熱體引出電極18相反側,設置支撐第1可熔導體13的另一端的支撐電極22。短路元件1、40中,通過將第1可熔導體13的兩端支撐在發(fā)熱體引出電極18和支撐電極22上,即使在回流實裝時等高溫環(huán)境下,也能穩(wěn)定地支撐第1可熔導體13。
[表面實裝類型]
此外,應用了本發(fā)明的短路元件能夠形成為可以表面實裝在外部線路基板中。形成為用于表面實裝的短路元件1,如圖12(A)~(C)所示,在絕緣基板10的表面10a上形成發(fā)熱體14、發(fā)熱體引出電極18和發(fā)熱體電極19,隔著絕緣層17在發(fā)熱體14上層疊第1電極11、第2電極12。第1可熔導體13與第2電極12重疊且與第1電極11和發(fā)熱體引出電極18相連接。需要說明的是,圖12(A)是表面實裝型的短路元件1的平面圖,圖12(B)是顯示透過短路元件1的發(fā)熱體14等的平面圖,圖12(C)是圖12(A)的A-A’剖面圖。
絕緣基板10可以采用例如氧化鋁、玻璃陶瓷、莫來石、氧化鋯等具有絕緣性的部件來形成為大致方形。絕緣基板10還可以使用其他的玻璃環(huán)氧樹脂基板、苯酚基板等用于印刷配線基板的材料,但需要注意第1可熔導體13熔斷時的溫度。
發(fā)熱體14可以通過將例如鎳鉻合金、W、Mo、Ru等的合金或者組合物、化合物的粉狀體與樹脂粘合劑等混合,將制成糊狀的產(chǎn)物使用網(wǎng)版印刷技術在絕緣基板10的表面10a上形成圖案并燒成等來形成。此外,發(fā)熱體引出電極18和發(fā)熱體電極19可以通過使用網(wǎng)版印刷技術將Ag等高熔點金屬糊在絕緣基板10的表面10a上形成圖案并燒成等來形成。
此外,發(fā)熱體14的一端與發(fā)熱體引出電極18相連接,另一端與發(fā)熱體電極19相連接。發(fā)熱體引出電極18具有與在絕緣基板10的表面10a上形成的發(fā)熱體14相連接的下層部18a、和層疊在下層部18a上并與第1可熔導體13相連接的上層部18b。發(fā)熱體引出電極18的上層部18b從下層部18a開始覆蓋絕緣層17之上來形成,經(jīng)由接合材15與第1可熔導體13連接。發(fā)熱體電極19與在絕緣基板10的背面10b上形成的外部連接端子19a相連接。發(fā)熱體14經(jīng)由該外部連接端子19a與外部線路相連接。
發(fā)熱體14在絕緣基板10的表面10a上被絕緣層17覆蓋。絕緣層17為了給發(fā)熱體14提供保護和絕緣并有效地將發(fā)熱體14的熱傳給第1電極11、第2電極12而設置,例如由玻璃層構成。在絕緣層17上,鄰接形成第1電極11、第2電極12以使得與發(fā)熱體14重疊,與發(fā)熱體14分隔開而形成發(fā)熱體引出電極18。第1電極11、第2電極12被發(fā)熱體14加熱,從而使得第1可熔導體13的熔融導體13a易于凝集。
需要說明的是,絕緣層17也可以形成在絕緣基板10和發(fā)熱體14之間。即,在短路元件1中,還可以將發(fā)熱體14形成于在絕緣基板10的表面10a上形成的絕緣層17的內(nèi)部。
第1電極11、第2電極12從絕緣基板10的表面10a開始覆蓋絕緣層17之上來形成。此外,第1電極11、第2電極12與在絕緣基板10的背面10b上形成的外部連接端子11a、12a相連接。短路元件1經(jīng)由該外部連接端子11a、12a而被組裝到電源線路等各種外部線路中。
在第1電極11與發(fā)熱體引出電極18之間,連接有跨過第2電極12之上且形成為板狀的第1可熔導體13。第1可熔導體13由在第1電極11、第2電極12上形成的玻璃等絕緣層23支撐且與第1電極11、第2電極12分隔開,同時,由在第1電極11和發(fā)熱體引出電極18上設置的接合焊料等接合材15支撐且能夠與第1電極11和發(fā)熱體引出電極18導通。由此,短路元件1中形成了從第1電極11、第1可熔導體13、發(fā)熱體引出電極18、發(fā)熱體14至發(fā)熱體電極19的向發(fā)熱體14供電的供電通路3。
需要說明的是,絕緣層23通過將鄰接設置的第1電極11、第2電極12的相對的一部分除去來形成。此外,在發(fā)熱體引出電極18上也形成絕緣層23,防止連接用焊料等接合材15、熔融導體13a的流出。進而,為了防止氧化、提高潤濕性等,在第1可熔導體13上涂布助焊劑24。此外,在短路元件1中,在絕緣基板10的表面10a上由覆蓋部件25所覆蓋。
在短路元件1中,如果發(fā)熱體14發(fā)熱,如圖13(A)、(B)所示,隔著絕緣層17和第1電極11、第2電極12,第1可熔導體13被加熱,熔融導體13a在第1電極11、第2電極12之間凝集,產(chǎn)生短路。此時,在短路元件1中,通過以與第2電極12相重疊的方式支撐第1可熔導體13,從而,一旦因發(fā)熱體14的發(fā)熱而熔融,因張力或者重力,熔融導體13a就與第2電極12接觸,能夠在第1電極11、第2電極12之間確實地產(chǎn)生短路。需要說明的是,在短路元件1中,通過在第1電極11、第2電極12上設置的絕緣層23而將熔融導體13a存留在第1電極11、第2電極12之間,由此能夠防止熔融導體13a向外部連接端子11a、12a側流出而影響與外部線路的連接狀態(tài)的情況。
接著,如圖14(A)、(B)所示,在短路元件1中,第1可熔導體13在第1電極11與發(fā)熱體引出電極18之間熔斷,阻斷了向發(fā)熱體14的供電通路3,停止發(fā)熱。
這里,在短路元件1中,第1電極11、第2電極12與發(fā)熱體14重疊,且發(fā)熱體引出電極18設置在與發(fā)熱體14分隔開的位置,因此,如果發(fā)熱體14發(fā)熱,則能夠在第1電極11與發(fā)熱體引出電極18之間的供電通路3的阻斷之前,在第1電極11、第2電極12之間產(chǎn)生短路
需要說明的是,在短路元件1中,如圖12所示,第1可熔導體13還可以向著第1電極11的與第2電極12相反側延伸。由此,在短路元件1中,使在第1電極11、第2電極12之間凝集的熔融導體13a的量增加,能夠確實地產(chǎn)生短路。
此外,在短路元件1中,如圖15(A)、(B)所示,還可以設置支撐電極22來支撐在第1電極11的與第2電極12相反側延伸的第1可熔導體13的端部。在短路元件1中,第1可熔導體13的兩端由發(fā)熱體引出電極18和支撐電極22所支撐,因此,即使在回流實裝時等的高溫度環(huán)境下,也能夠穩(wěn)定地支撐第1可熔導體13。
此外,上述短路元件40也可同樣地形成為用于表面實裝。該短路元件40中,如圖16(A)、(B)所示,在絕緣層17上在第1電極11的與第2電極12的相反側設置發(fā)熱體引出電極18,第1可熔導體13延伸到第2電極12上。需要說明的是,圖16所示的短路元件40除了第1電極11、第2電極12的位置外,具有與圖12所示的短路元件1同樣的結構。
此外,在短路元件40中,第1可熔導體13也可以向著第2電極12的與第1電極11的相反側延伸。由此,在短路元件1中,使在第1電極11、第2電極12之間凝集的熔融導體13a的量增加,能夠確實地產(chǎn)生短路。此外,在短路元件40中,如圖17(A)、(B)所示,也可以設置支撐電極22來支撐在第1電極11的與第2電極12的相反側延伸的第1可熔導體13的端部。
[短路元件50]
此外,應用了本發(fā)明的短路元件中,向發(fā)熱體14供電的供電通路3還可以與由第1可熔導體13導致短路的第1電極11、第2電極12電性地獨立。該短路元件50中,如圖18(A)、(B)所示,發(fā)熱體14的一端與發(fā)熱體引出電極18連接,在發(fā)熱體14的另一端形成發(fā)熱體電極19,從而形成向發(fā)熱體14供電的供電通路3,同時第1可熔導體13不與發(fā)熱體引出電極18相連接且被第1電極11支撐。需要說明的是,在短路元件50的說明中,對于與上述短路元件1相同的部件賦予相同的符號,省略詳細說明。
短路元件50中,支撐第1可熔導體13的第1電極11隔著絕緣層17與發(fā)熱體14連接,有效地傳輸發(fā)熱體14的熱,從而可以使第1可熔導體13熔融。即,短路元件50中,發(fā)熱體14與第1電極11和第1可熔導體13電性地獨立,而通過熱來連接。
此外,短路元件50中,供電通路3經(jīng)由在發(fā)熱體引出電極18上設置的外部連接端子18a而與形成于外部線路中的電源相連接。
而且,短路元件50中,第1可熔導體13通過第1電極11向著第2電極12側突出而被支撐,如果通過來自發(fā)熱體14的加熱而使第1可熔導體13熔融,則熔融導體13a就會在第1電極11的周圍凝集從而與第2電極12接觸,由此在第1電極11、第2電極12之間產(chǎn)生短路。
短路元件50中,組裝到外部線路中的第1電極11、第2電極12之間的電流通路與使第1可熔導體13熔斷的發(fā)熱體14的供電通路3是電性獨立的,因此,無論外部線路是什么種類,都可以將供電通路3的電源電壓設定得高,即使使用低額定電流的發(fā)熱體14,也可以供給能夠獲得使第1可熔導體13熔融的充分發(fā)熱量的電力。因此,根據(jù)短路元件50,作為經(jīng)由第1電極11、第2電極12來產(chǎn)生短路的外部回路,也可以用于電源線路之外的流過微弱電流的數(shù)字信號線路中。
此外,根據(jù)短路元件50,形成的向發(fā)熱體14供電的供電通路3與組裝到外部線路中的第1電極11、第2電極12之間的電流通路是電性的獨立的,因此,控制向發(fā)熱體14供電的電流控制元件32,可以與外部線路的額定電流無關地根據(jù)發(fā)熱體14的額定電流來選擇,通過使用控制低額定電流的發(fā)熱體14(例如1A)的電流控制元件32,可以更廉價地制造。
[線路結構]
接下來,對短路元件50的線路結構進行說明。圖19(A)顯示短路元件50的線路圖。圖20中顯示使用短路元件50的短路線路60的一例。
短路元件50中,構成第1電極11和第2電極12在初期狀態(tài)相互斷路且通過第1可熔導體13的熔融而產(chǎn)生短路的開關2,具有通過該開關2形成將第1電極11與第2電極12連接起來的第1線路51。第1線路51在組裝了短路元件50的電源線路、數(shù)字信號線路等的各種外部線路28A、28B之間串聯(lián)連接。
此外,短路元件50中,發(fā)熱體引出電極18、發(fā)熱體14和發(fā)熱體電極19在初期狀態(tài)下構成向發(fā)熱體14供電的供電通路3。供電通路3與第1線路51電性地獨立,如果因發(fā)熱體14的熱而使第1可熔導體13熔融,則與第1線路51產(chǎn)生熱的連接。發(fā)熱體14的一端經(jīng)由發(fā)熱體引出電極18與控制供電的電流控制元件32連接。此外,發(fā)熱體14的另一端經(jīng)由發(fā)熱體電極19與向發(fā)熱體14供電的外部電源53連接。
電流控制元件32是控制向供電通路3供電的開關元件,例如由FET構成,與檢測是否需要第1線路51的物理短路的檢測元件35相連接。檢測元件35是檢測組裝有短路元件50的第1線路51的各種外部線路28A、28B之間是否需要通電的線路,例如,在電池組的異常電壓時的旁路電流通路的構建、網(wǎng)絡通信機器中針對黑客、破解而繞過數(shù)據(jù)服務器的輔助(bypass)信號通路的構建或者設備、軟件的激活等需要借助第1線路51的短路而使外部線路28A、28B之間的電流通路必須產(chǎn)生物理的、不可逆的短路時,使電流控制元件32進行動作。
由此,通過向供電通路3供給外部電源53的電力而使發(fā)熱體14發(fā)熱,使第1可熔導體13熔融,熔融導體13a在第1電極11、第2電極12之間連續(xù)地凝集。由此,經(jīng)由熔融導體13a,第1電極11與第2電極12產(chǎn)生短路,將外部線路28A、28B連接起來。
此時,短路元件50中,向發(fā)熱體14供電的供電通路3與第1線路51電性地獨立地形成,因此,能夠向發(fā)熱體14供電直至第1電極11、第2電極12產(chǎn)生短路。
[輔助可熔導體]
此外,短路元件50中,如圖21所示,還可以在第2電極12與輔助可熔導體21連接的同時,發(fā)熱體14隔著絕緣層17與第1電極11、第2電極12連接。由此,短路元件50中,通過第1可熔導體13和輔助可熔導體21的各熔融導體13a、21a,使在第1電極11、第2電極12之間連續(xù)地凝集的熔融導體的量增大,能夠確實地產(chǎn)生短路。
需要說明的是,即使在短路元件50中,輔助可熔導體21從第2電極12向著第1電極11側突出而設置,優(yōu)選與第1電極11分隔開且突出至重疊的位置。此外,通過以與第1可熔導體13重疊的方式支撐輔助可熔導體21,輔助可熔導體21的熔融導體21a與第1可熔導體13的熔融導體13a易于凝集,能夠有助于第1電極11、第2電極12之間的短路。
[短路元件70]
此外,應用了本發(fā)明的短路元件,如圖22所示,還可以使第2可熔導體72介于向發(fā)熱體14供電的供電通路3之上。該短路元件70具有與發(fā)熱體引出電極18鄰接設置的發(fā)熱體供電電極71以及在發(fā)熱體引出電極18和發(fā)熱體供電電極71之間連續(xù)地搭載的第2可熔導體72。需要說明的是,在短路元件70中,對于與上述短路元件1相同的部件賦予相同的符號,省略詳細說明。圖19(B)中顯示短路元件70的線路圖。
發(fā)熱體供電電極71在設置為與發(fā)熱體引出電極18鄰接的同時,經(jīng)由第2可熔導體72與發(fā)熱體引出電極18相連接,由此構成向發(fā)熱體14供電的供電通路3。此外,發(fā)熱體供電電極71與作為與外部線路連接的端子的外部連接端子71a相連接。發(fā)熱體供電電極71可以使用與發(fā)熱體引出電極18相同的材料,可以在形成發(fā)熱體引出電極18時同時形成。
第2可熔導體72連續(xù)地搭載于鄰接設置的發(fā)熱體引出電極18和發(fā)熱體供電電極71之間,構成在短路元件70的動作前向發(fā)熱體14供電的供電通路3的一部分。第2可熔導體72可以使用與第1可熔導體13相同的材料來形成。此外,第2可熔導體72如后文中所說明的那樣,可以由各種結構來形成。
如圖23所示,短路元件70中,通過在供電通路3中設置第2可熔導體72,從而一旦發(fā)熱體14發(fā)熱則第2可熔導體72就會熔斷,熔融導體72a以發(fā)熱體引出電極18和發(fā)熱體供電電極71分開的方式凝集,由此阻斷供電通路3,能夠自動地停止發(fā)熱體14的發(fā)熱。此時,短路元件70中,還可以形成為第2可熔導體72不在第1可熔導體13之前熔斷。
[熔斷順序]
即,這是因為,在短路元件70中,經(jīng)由第2可熔導體72連接的發(fā)熱體供電電極71和發(fā)熱體引出電極18,構成向發(fā)熱體14供電的供電通路3,因此,如果在第1電極11、第2電極12短路之前就使發(fā)熱體供電電極71和發(fā)熱體引出電極18之間熔斷,就會使向發(fā)熱體14的供電停止,有可能不能在第1電極11、第2電極12之間產(chǎn)生短路。
這里,在短路元件70中,如果發(fā)熱體14發(fā)熱,就會在發(fā)熱體供電電極71和發(fā)熱體引出電極18之間的阻斷之前,在第1電極11、第2電極12之間產(chǎn)生短路。具體而言,在短路元件70中,第1可熔導體13設置在比第2可熔導體72更接近發(fā)熱體14的位置。由此,在短路元件70中,如果發(fā)熱體14發(fā)熱,會比第2可熔導體72更早地傳熱至第1可熔導體13。因此,如果發(fā)熱體14發(fā)熱,則第1可熔導體13快速熔融,熔融導體13a在第1電極11的周圍凝集,同時熔融導體13a使第1電極11、第2電極12之間產(chǎn)生短路,隨后,第2可熔導體72熔融,能夠阻斷向發(fā)熱體14供電的供電通路3。因此,在短路元件70中,直至第1電極11、第2電極12之間產(chǎn)生短路,都能確實地連續(xù)地向發(fā)熱體14供電。
此外,短路元件70中,通過發(fā)熱體供電電極71與第1電極11電性地連接,可以形成與短路元件1同樣的線路結構,同時通過將功能分為第1可熔導體13用于第1電極11、第2電極12之間的短路以及第2可熔導體72用于阻斷發(fā)熱體14,能夠進一步確實地保證短路元件1的線路中的短路與阻斷的次序。
此外,對于第1可熔導體13、第2可熔導體72,截面積越小則熔斷越快,因此,還可以通過將第1可熔導體13的截面積形成為比第2可熔導體72的截面積更小,來使得在發(fā)熱體供電電極71與發(fā)熱體引出電極18之間的阻斷之前,在第1電極11、第2電極12之間產(chǎn)生短路。
此外,還可以是通過改變第1可熔導體13、第2可熔導體72的材料,使得第2可熔導體72的熔點相對高于第1可熔導體13的熔點,則在發(fā)熱體供電電極71與發(fā)熱體引出電極18之間的阻斷之前,在第1電極11、第2電極12之間產(chǎn)生短路。例如,在第1可熔導體13、第2可熔導體72采用低熔點金屬和高熔點金屬的層疊結構時,通過使第1可熔導體13中的低熔點金屬的比率高,第2可熔導體中的高熔點金屬的比率高,從而可以設置熔點差。
[輔助可熔導體]
此外,在短路元件70中,如圖24所示,還可以是第2電極12與輔助可熔導體21連接,同時發(fā)熱體14隔著絕緣層17與第1電極11、第2電極12連接。由此,在短路元件70中,由于第1可熔導體13和輔助可熔導體21的各熔融導體13a、21a,使第1電極11、第2電極12之間連續(xù)地凝集的熔融導體的量增大,能夠確實地產(chǎn)生短路。
需要說明的是,在短路元件70中,輔助可熔導體21設置成從第2電極12向著第1電極11側突出,優(yōu)選在與第1電極11分隔開的同時突出至重疊的位置。此外,以與第1可熔導體13重疊的方式支撐輔助可熔導體21,由此,輔助可熔導體21的熔融導體21a與第1可熔導體13的熔融導體13a易于凝集,能夠有助于第1電極11、第2電極12之間的短路。
此外,上述短路元件50、70中,還可以在第1電極11的與第2電極12的相反側設置發(fā)熱體引出電極18,也可以在第2電極12的與第1電極11的相反側設置發(fā)熱體引出電極18。此外,在任何一種情況下,第1可熔導體13都被第1電極11懸臂支撐,向著第2電極12側突出,優(yōu)選為重疊。進而,在任何一種情況下,第1可熔導體13也可以跨越第2電極12之上而延伸。此外,在任何一種情況下,也可以設置支撐第1可熔導體13的端部的支撐電極。
[短路元件80]
此外,應用了本發(fā)明的短路元件形成為用于表面實裝的同時,由于擴大了第1電極11、第2電極12對于第1可熔導體13的支撐面積,因而還可以防止第1可熔導體13的變形并防止初期短路。
關于該短路元件80,如圖25、圖26所示,具有:設置了發(fā)熱體14的絕緣基板10,覆蓋發(fā)熱體14且與第1電極11、第2電極12層疊的第1絕緣層81,在第1電極11、第2電極12上層疊且使第1電極11、第2電極12的相對的各前端部露出的第2絕緣層82,以及與第1電極11、第2電極12鄰接且與發(fā)熱體14電性地連接的發(fā)熱體引出電極18。需要說明的是,圖26是顯示短路元件80的不包括第1可熔導體13的平面圖。此外,在短路元件80中,對于與上述短路元件1相同的部件賦予相同的符號,省略詳細說明。
在短路元件80中,在絕緣基板10的表面10a上形成發(fā)熱體14、發(fā)熱體引出電極18和發(fā)熱體電極19,在發(fā)熱體14上隔著第1絕緣層81層疊第1電極11、第2電極12。第1絕緣層81為了對發(fā)熱體14進行保護和絕緣并有效地將發(fā)熱體14的熱傳輸給第1電極11、第2電極12而設置,例如由玻璃層構成。在第1絕緣層81上,第1電極11、第2電極12鄰接形成且與發(fā)熱體14重疊,發(fā)熱體引出電極18形成為與發(fā)熱體14分隔開。在第1電極11、第2電極12中,因被發(fā)熱體14加熱,能夠易于使第1可熔導體13的熔融導體13a凝集。發(fā)熱體引出電極18具有在絕緣基板10的表面10a上形成且與發(fā)熱體14相連接的下層部18a以及與下層部18a連接且在第1絕緣層81上層疊并與第1可熔導體13相連接的上層部18b。
短路元件80中的第1電極11、第2電極12在形成為矩形的絕緣基板10的長度方向上連續(xù)地大范圍地形成,同時,從絕緣基板10的寬度方向的兩側緣至中央部形成,隔開規(guī)定的間隔而相對。此外,第1電極11、第2電極12除了相對的各前端部之外與第2絕緣層82層疊。由此,第1電極11、第2電極12的相對的各前端部被露出。
在短路元件80中,通過較長地形成第1電極11、第2電極12的短路長度,從而可以提高短路的確實性,并且降低第1電極11、第2電極12在短路后的短路電阻,因而能夠應對高額定電流。
第1可熔導體13的一端經(jīng)由接合用焊料等接合材15與發(fā)熱體引出電極18連接,另一端經(jīng)由接合用焊料等接合材15與在第1絕緣層81上形成的支撐電極83連接。此外,第1可熔導體13被在第1電極11、第2電極12上設置的第2絕緣層82支撐,同時通過接合用焊料等接合材15而與第1電極11電性地連接。即,在短路元件80中,在第1絕緣層81上大范圍地層疊第1電極11、第2電極12,同時,除了這些第1電極11、第2電極12的各前端部之外與第2絕緣層82層疊,從而能夠由第2絕緣層82從第1可熔導體13的中央部至側緣部廣泛地支撐。
因此,根據(jù)短路元件80,在回流實裝時等,能夠防止第1可熔導體13彎曲,防止因第1可熔導體13的變形所引起的在第1電極11、第2電極12之間的短路,即初期短路。
在短路元件80中,如果向發(fā)熱體14通電而開始發(fā)熱,如圖27所示,發(fā)熱體14的熱經(jīng)由第1絕緣層81、第1電極11、第2電極12和第2絕緣層82向第1可熔導體13傳輸,開始熔融。此時,在短路元件80中,在第1絕緣層81上大范圍地層疊第1電極11、第2電極12,從而與發(fā)熱體14重疊。此外,在短路元件80中,在第1電極11、第2電極12上大范圍地層疊第2絕緣層82,經(jīng)由該第2絕緣層82來支撐第1可熔導體13,因此,可以有效地將發(fā)熱體14的熱向第1可熔導體13傳輸,在發(fā)熱后,第1可熔導體13在第1電極11、第2電極12上快速熔融,能夠使第1電極11、第2電極12產(chǎn)生短路。
此外,在短路元件80中,第1電極11、第2電極12與發(fā)熱體14重疊,同時,發(fā)熱體引出電極18設置在與發(fā)熱體14隔開的位置,由此,可以防止在第1電極11、第2電極12的短路之前,發(fā)熱體引出電極18與第1電極11熔斷、停止向發(fā)熱體14供電的情況。
在短路元件80中,第1電極11、第2電極12短路后,如圖28所示,發(fā)熱體引出電極18與第1電極11熔斷,阻斷向發(fā)熱體14供電的供電通路3。
[全周支撐]
此外,在短路元件80中,第2絕緣層82還可以從第1電極11、第2電極12上開始在第1電極11、第2電極12之間連續(xù)地層疊,從而可以確實地防止第1可熔導體13的中央部的撓曲。例如如圖29所示,第2絕緣層82在第1電極11、第2電極12的各長度方向上層疊的同時,在長度方向的兩端部也在寬度方向上形成第2絕緣層82,由此,第2絕緣層82也在第1電極11、第2電極12之間層疊,由此,形成露出第1電極、第2電極的相對的各前端部的開口。將第1可熔導體13搭載為覆蓋第2絕緣層82的開口。因此,第1可熔導體13被全周地連續(xù)地支撐,可以防止在長度方向和寬度方向上的撓曲。
因此,根據(jù)圖29所示的短路元件80,在回流實裝時等,能夠確實地防止第1可熔導體13的彎曲,從而可以防止因第1可熔導體13的變形所引起的第1電極11、第2電極12之間的短路,即初期短路。
[短路元件90]
此外,應用了本發(fā)明的短路元件,在形成為用于表面實裝的同時,還可以設置覆蓋第2電極12的覆蓋部件。
關于該短路元件90,如圖30所示,具有覆蓋在絕緣基板10的表面之上的覆蓋部件25,第2電極12形成在覆蓋部件25的頂面部25b且與第1電極11相對。需要說明的是,在短路元件90中,對于與上述短路元件1相同的部件賦予相同的符號,省略詳細說明。
覆蓋部件25具有與絕緣基板10的表面10a的外緣部相連接的側壁部25a和頂面部25b,可以使用各種工程塑料、與絕緣基板10同樣的材料來形成。對于覆蓋部件25,從覆蓋部件25的一側緣部25a至頂面部25b,形成第2電極12。
短路元件90中的第2電極12通過在絕緣基板10上搭載覆蓋部件25,從而與在絕緣基板10的表面10a上形成的外部連接電極26相連接。外部連接電極26與在絕緣基板10的背面10b形成的外部連接端子26a相連接。短路元件90經(jīng)由該外部連接端子26a組裝到電源線路等各種外部線路中。
此外,第2電極12與在絕緣層17上層疊的第1電極11相對,同時在與第1電極11之間設置第1可熔導體13。
這樣的短路元件90中,如果發(fā)熱體14發(fā)熱,如圖31所示,經(jīng)由絕緣層17和第1電極11向第1可熔導體13傳輸熱,將其熔融。熔融導體13a在第1電極11上凝集的同時,也在在頂面部25b上與第1電極11相對設置的第2電極12上凝集。由此,短路元件90中經(jīng)由熔融導體13a能夠使第1電極11、第2電極12產(chǎn)生短路。短路元件90中,在第1電極11、第2電極12短路后,發(fā)熱體引出電極18與第1電極11熔斷,阻斷向發(fā)熱體14供電的供電通路3。
[其他結構]
需要說明的是,在上述各短路元件1、40、50、70、80、90中,形成為板狀的第1可熔導體13優(yōu)選具有與第1電極11的連接面積的2倍以上的面積。由此,第1可熔導體13能夠確保第1電極11、第2電極12之間產(chǎn)生短路所需的充分的熔融導體的量,同時,即使在端部被發(fā)熱體引出電極18、支撐電極22支撐時,第1可熔導體13也能夠快速熔斷。
此外,在上述各短路元件1、40、50、70、80、90中,第1可熔導體13也可以由線材來形成,這種情況下,第1可熔導體13優(yōu)選具有與第1電極11的連接長度的2倍以上的長度。由此,第1可熔導體13能夠確保第1電極11、第2電極12之間產(chǎn)生短路所需的充分的熔融導體的量,同時即使在端部被發(fā)熱體引出電極18、支撐電極22支撐時,第1可熔導體13也能夠快速熔斷。
進而,在上述各短路元件1、40、50、70、80、90中,第1電極11、第2電極12的間隔優(yōu)選為在第1電極、第2電極的間隔的延長線上的第1電極11的寬度以下。例如,如圖1所示,在短路元件1中,第1電極11、第2電極12的間隔W1優(yōu)選為在第1電極、第2電極的間隔的延長線上的第1電極11的寬度W2以下。由此,通過將第1電極11、第2電極12在更接近的位置上配置,第1可熔導體13的熔融導體13a在第1電極11的周圍凝集時更確實地與第2電極12接觸,可以使得熔融導體13a能夠在第1電極11、第2電極12之間連續(xù)地凝集。
[涂覆處理]
此外,上述各短路元件1、40、50、70、80、90的第1電極11、第2電極12、發(fā)熱體引出電極18、支撐電極22和發(fā)熱體供電電極71,可以使用Cu、Ag等一般電極材料來形成,優(yōu)選在表面上通過鍍敷處理等公知的方法涂覆Ni/Au鍍敷、Ni/Pd鍍敷、Ni/Pd/Au鍍敷等的被膜。由此,在各短路元件1、40、50、70、80、90中,可以防止第1電極11、第2電極12、發(fā)熱體引出電極18、支撐電極22和發(fā)熱體供電電極71的氧化,確實地保持第1可熔導體13、第2可熔導體72。此外,在回流實裝短路元件1、40、50、70、80、90時,通過連接第1可熔導體13、第2可熔導體72的連接用焊料等接合材15或形成第1可熔導體13、第2可熔導體72的外層的低熔點金屬發(fā)生熔融,從而可以防止第1電極11、第2電極12、發(fā)熱體引出電極18、支撐電極22和發(fā)熱體供電電極71被溶蝕(焊料侵蝕)。
[發(fā)熱體的位置]
此外,表面實裝型的短路元件1、40、80、90中,除了在絕緣基板10的表面10a上形成發(fā)熱體14之外,如圖32(A)、圖33(A)、圖34(A)、圖35(A)所示,也可以設置在絕緣基板10的背面10b。這種情況下,發(fā)熱體14在絕緣基板10的背面10b被絕緣層17覆蓋。此外,構成向發(fā)熱體14供電的供電通路3的發(fā)熱體電極19也同樣地形成于絕緣基板10的背面10b。對于發(fā)熱體引出電極18,與發(fā)熱體14連接的下層部18a形成于絕緣基板10的背面10b,搭載第1可熔導體13的上層部18b形成于絕緣基板10的表面10a,下層部18a與上層部18b經(jīng)由導電通孔來連接。
此外,在絕緣基板10的背面10b,發(fā)熱體14優(yōu)選形成在與第1電極11、第2電極12相重疊的位置。此外,發(fā)熱體引出電極18優(yōu)選設置在較第1電極11、第2電極12距離發(fā)熱體14更遠的位置。
此外,如圖32(B)、圖33(B)、圖34(B)、圖35(B)所示,短路元件1、40、80、90中,發(fā)熱體14還可以形成在絕緣基板10的內(nèi)部。這種情況下,就沒有必要設置覆蓋發(fā)熱體14的絕緣層17。此外,對于連接發(fā)熱體14的一端的發(fā)熱體電極19,其與發(fā)熱體14連接的一個端部延伸直至絕緣基板10的內(nèi)部,經(jīng)由導電通孔與設置在絕緣基板10的背面10b的外部連接端子19a相連接。對于發(fā)熱體引出電極18,與發(fā)熱體14連接的下層部18a延伸至絕緣基板10的內(nèi)部,經(jīng)由導電通孔與搭載第1可熔導體13的上層部18b相連接。
此外,在絕緣基板10的內(nèi)部,發(fā)熱體14優(yōu)選形成在與第1電極11、第2電極12相重疊的位置。此外,發(fā)熱體引出電極18優(yōu)選設置在較第1電極11、第2電極12距離發(fā)熱體17更遠的位置。
在短路元件1、40、80、90中,通過將發(fā)熱體14形成在絕緣基板10的背面10b、絕緣基板10的內(nèi)部,使絕緣基板10的表面10a平坦化,由此,可以在表面10a上形成第1電極11、第2電極12和發(fā)熱體引出電極18。因此,對于短路元件1、40、80、90,不僅可以簡化第1電極11、第2電極12和發(fā)熱體引出電極18的制造工序,還能實現(xiàn)薄型化。
此外,對于短路元件1、40、80、90,即使將發(fā)熱體14形成在絕緣基板10的背面10b、絕緣基板10的內(nèi)部,通過使用精細陶瓷等熱傳導性優(yōu)良的材料作為絕緣基板10的材料,從而可以利用發(fā)熱體14,與層疊在絕緣基板10的表面10a上的情形相同地,加熱第1可熔導體13,使之熔斷。
[可熔導體的結構]
如上所述,第1可熔導體13、第2可熔導體72和輔助可熔導體21還可以含有低熔點金屬和高熔點金屬。需要說明的是,在以下的說明中,除非需要特別區(qū)分,將第1可熔導體13、第2可熔導體72和輔助可熔導體21統(tǒng)稱為“可熔導體13、72、21”。作為低熔點金屬,優(yōu)選使用以Sn為主成分的無鉛焊料等焊料,作為高熔點金屬,優(yōu)選使用Ag、Cu或以這些為主成分的合金等。此時,可熔導體13、72、21還可以如圖36(A)所示,使用將高熔點金屬層91設置為內(nèi)層、將低熔點金屬層92設置為外層的可熔導體。這種情況下,可熔導體13、72、21可以是高熔點金屬層91的全部表面被低熔點金屬層92覆蓋的結構,也可以是除了相對的一對側面之外被覆蓋的結構。由高熔點金屬層91、低熔點金屬層92形成的覆蓋結構,可以使用鍍敷等公知的成膜技術來形成。
此外,如圖36(B)所示,可熔導體13、72、21也可以使用將低熔點金屬層92設置為內(nèi)層、將高熔點金屬層91設置為外層的可熔導體。這種情況下,可熔導體13、72、21可以是低熔點金屬層92的全部表面被高熔點金屬層91覆蓋的結構,也可以是除了相對的一對側面之外被覆蓋的結構。
此外,可熔導體13、72、21還可以是如圖37所示的高熔點金屬層91與低熔點金屬層92層疊的層疊結構。
這種情況下,可熔導體13、72、21,如圖37(A)所示,可以形成為由與第1電極11、第2電極12、發(fā)熱體引出電極18、支撐電極22等連接的下層和在下層上層疊的上層構成的2層結構,可以在作為下層的高熔點金屬層91的上表面層疊作為上層的低熔點金屬層92,也可以相反地在作為下層的低熔點金屬層92的上表面層疊作為上層的高熔點金屬層91。或者,可熔導體13、72、21,如圖37(B)所示,還可以形成為由內(nèi)層和在內(nèi)層的上下表面層疊的外層構成的3層結構,可以在作為內(nèi)層的高熔點金屬層91的上下表面層疊作為外層的低熔點金屬層92,也可以相反地在作為內(nèi)層的低熔點金屬層92的上下表面層疊作為外層的高熔點金屬層91。
此外,可熔導體13、72、21,如圖38所示,還可以構成為由高熔點金屬層91和低熔點金屬層92交互層疊而成的4層以上的多層結構。這種情況下,可熔導體13、72、21還可以是由構成最外層的金屬層覆蓋全部表面或覆蓋除了相對的一對側面的表面的結構。
此外,可熔導體13、72、21中,還可以在構成內(nèi)層的低熔點金屬層92的表面條紋狀地部分地層疊高熔點金屬層91。圖39是可熔導體13、72、21的平面圖。
在圖39(A)所示的可熔導體13、72、21中,在低熔點金屬層92的表面上,在寬度方向上以規(guī)定的間隔在長度方向上形成多個線狀的高熔點金屬層91,由此沿著長度方向形成線狀的開口部93,從該開口部93露出低熔點金屬層92。對于可熔導體13、72、21,通過使低熔點金屬層92從開口部93露出,熔融了的低熔點金屬與高熔點金屬的接觸面積增加,能夠更加促進高熔點金屬層91的侵蝕作用,提高熔斷性。開口部93可以通過例如在低熔點金屬層92上實施構成高熔點金屬層91的金屬的部分鍍敷來形成。
此外,可熔導體13、72、21中,如圖39(B)所示,還可以在低熔點金屬層92的表面,在長度方向上以規(guī)定的間隔,在寬度方向上形成多個線狀的高熔點金屬層91,由此沿著寬度方向形成線狀的開口部93。
此外,可熔導體13、72、21中,如圖40所示,還可以在低熔點金屬層92的表面形成高熔點金屬層91,同時在高熔點金屬層91的全部表面上形成圓形的開口部94,從該開口部94露出低熔點金屬層92。開口部94可以通過例如在低熔點金屬層92上實施構成高熔點金屬層91的金屬的部分鍍敷來形成。
可熔導體13、72、21中,低熔點金屬層92通過從開口部94露出,熔融的低熔點金屬與高熔點金屬的接觸面積增加,能夠更加促進高熔點金屬的侵蝕作用,提高熔斷性。
此外,可熔導體13、72、21中,如圖41所示,也可以在作為內(nèi)層的高熔點金屬層91中形成多個開口部95,在該高熔點金屬層91上使用鍍敷技術等使低熔點金屬層92成膜,填充在開口部95內(nèi)。由此,可熔導體13、72、21中,熔融的低熔點金屬與高熔點金屬的接觸面積增大,因而低熔點金屬能在更短時間內(nèi)溶蝕高熔點金屬。
此外,可熔導體13、72、21中,優(yōu)選形成為低熔點金屬層92的體積比高熔點金屬層91的體積更多??扇蹖w13、72、21中,低熔點金屬受到發(fā)熱體14的發(fā)熱而被加熱、熔融,由此來溶蝕高熔點金屬,這樣可以快速熔融、熔斷。因此,可熔導體13、72、21中,通過形成為低熔點金屬層92的體積比高熔點金屬層91的體積更多,能夠促進該溶蝕作用,使第1電極11、第2電極12之間快速短路。
此外,可熔導體13、72、21中,如圖42所示,還可以具有:形成為大致矩形板狀的且形成為比由構成外層的高熔點金屬覆蓋的主面部13b、72b、21b更厚壁的相對的一對第1側緣部13c、72c、21c,以及露出構成內(nèi)層的低熔點金屬且形成為比第1側緣部13c、72c、21c更薄壁的相對的一對第2側緣部13d、72d、21d。
第1側緣部13c、72c、21c的側面被高熔點金屬層91覆蓋,同時由此形成為較可熔導體13、72、21的主面部13b、72b、21b更厚的壁。在第2側緣部13d、72d、21d的側面露出外周被高熔點金屬層91圍繞的低熔點金屬層92。第2側緣部13d、72d、21d除了與第1側緣部13c、72c、21c相鄰接的兩端部之外,形成為具有與主面部13b、72b、21b相同的厚度。
如上所述構成的第1可熔導體13,如圖43所示,第1側緣部13c在第1電極11、第2電極12之間連續(xù)地連接,同時沿著發(fā)熱體引出電極18和支撐電極83上連接,第2側緣部13d向著與在第1電極11、第2電極12上形成的第2絕緣層82相對的方向連接。
由此,在短路元件1中,可以確實地防止回流實裝時等的第1可熔導體13的彎曲,可以防止因第1可熔導體13的變形而在第1電極11、第2電極12之間產(chǎn)生短路,即初期短路。此外,在短路元件1中,發(fā)熱體14發(fā)熱后,能夠使第1可熔導體13快速熔融,在第1電極11、第2電極12上凝集而產(chǎn)生短路。
即,對于第1側緣部13c,由于被高熔點金屬覆蓋,低熔點金屬層92也沒有露出,因而難以發(fā)揮溶蝕作用,需要更多的熱能量來完成熔融。因此,對于第1可熔導體13,即使受到回流實裝時等的加熱,在第1電極11與第2電極12之間也難以撓曲,能夠防止因彎曲引起的第1電極11、第2電極12間接觸,從而防止第1電極11、第2電極12之間的初期短路。
此外,第2側緣部13d形成為比第1側緣部13c更薄壁。此外,第2側緣部13d的側面上露出構成內(nèi)層的低熔點金屬層92。由此,對于第2側緣部13d,因低熔點金屬層92引起高熔點金屬層91的侵蝕作用,并且,被侵蝕的高熔點金屬層91的厚度也形成為比第1側緣部13c薄,因此,相比于由高熔點金屬層91形成為厚壁的第1側緣部13c,能夠以較少的熱量快速熔融。
因此,在短路元件1中,通過發(fā)熱體14的發(fā)熱,第2側緣部13d在相對的第1電極11與第2電極12之間快速熔融,熔融導體在第1電極11、第2電極12上凝集、結合。由此,在短路元件1中,第1電極11、第2電極12產(chǎn)生短路。
此外,如上所述構成的第2可熔導體72,如圖44所示,通過將由高熔點金屬覆蓋的第1側緣部72c連續(xù)地設置在發(fā)熱體引出電極18和發(fā)熱體供電電極71之間,在熔斷中需要相當?shù)臅r間,因此,確保了直至因第1可熔導體13熔融而在第1電極11、第2電極12之間產(chǎn)生短路為止的時間,防止在短路之前阻斷供電通路3的情況。
需要說明的是,即使對于不具備輔助可熔導體21的短路元件1、40、50、70,發(fā)熱體14也可以連接至第1電極11、第2電極12。例如,如圖44所示,短路元件70中,通過將發(fā)熱體14與第2電極12連接并加熱,有效地潤濕第1可熔導體13,能夠使熔融導體在第1電極11、第2電極12之間凝集而產(chǎn)生短路。
具有這樣的結構的可熔導體13、72、21,可以利用構成高熔點金屬層91的Ag等金屬來覆蓋構成低熔點金屬層92的焊料箔等低熔點金屬箔來制造。作為利用高熔點金屬覆蓋低熔點金屬層箔的方法,連接至長條狀的低熔點金屬箔來實施高熔點金屬鍍敷的電鍍法,從工作效率、制造成本方面是有利的。
如果通過電鍍來實施高熔點金屬鍍敷,則在長條狀的低熔點金屬箔的邊緣部分,即側緣部,電流密度相對變強,高熔點金屬層91會鍍敷得較厚(參照圖42)。由此,會形成側緣部由高熔點金屬層形成為厚壁的長條狀導體帶96。接下來,在與長度方向相垂直的寬度方向(圖42中C-C’方向)上以預定長度切斷該導體帶96,由此來制造可熔導體13、72、21。由此,可熔導體13、72、21中,導體帶96的側緣部就成為第1側緣部13c、72c、21c,導體帶96剖面就成為第2側緣部13d、72d、21d。此外,第1側緣部13c、72c、21c被高熔點金屬覆蓋,在第2側緣部13d、72d、21d的端面(導體帶96的切斷面),由上下一對高熔點金屬層91和高熔點金屬層91夾持的低熔點金屬層92向外露出。
符號說明
1短路元件、2開關、3供電通路、10絕緣基板、10a表面、10b背面、11第1電極、11a外部連接端子、12第2電極、12a外部連接端子、13第1可熔導體、13a熔融導體、14發(fā)熱體、15接合材、17絕緣層、18發(fā)熱體引出電極、18a下層部、18b上層部、19發(fā)熱體電極、21輔助可熔導體、22支撐電極、23絕緣層、24助焊劑、25覆蓋部件、26外部連接電極、28外部線路、32電流控制元件、35檢測元件、40短路元件、50短路元件、51第1線路、52外部線路、53外部電源、60短路線路、70短路元件、71發(fā)熱體供電電極、72第2可熔導體、80短路元件、81第1絕緣層、82第2絕緣層、83支撐電極、90短路元件、91高熔點金屬層、92低熔點金屬層、93開口部、94開口部、95開口部、96導體帶。