保护元件及其电路保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种保护元件及其电路保护装置。保护元件包括第一平面基板、第二平面基板、加热件、熔断件以及吸附件。该第一平面基板包含第一表面，该第二平面基板包含面向该第一表面的第二表面。该加热件设置于该第一表面，该熔断件设置于该加热件上方。该吸附件设置于该第二表面，且位于该熔断件上方。当过电压或过温度发生时，该加热件发热以熔融该熔断件，该吸附件吸附该熔断件的熔融金属。

【技术实现步骤摘要】
保护元件及其电路保护装置
本专利技术涉及一种应用于电子装置中的保护元件及包含该保护元件的电路保护装置，尤其涉及一种具有防止过电压、过电流或过温度功能的保护元件及其电路保护装置。
技术介绍
现有的切断过电流的保护元件，广泛周知有由铅、锡、锑等低熔点金属体所构成的电流熔丝(fuse)。之后，在防止过电流和过电压方面，持续发展出保护元件，其包含在一个平面基板上依序积层发热层及低熔点金属层。在过电压时发热体会发热，热从底部向上传递，将承载低熔点金属体的电极加热，而熔断该低熔点金属体，切断流经的电流，以保护相关的电路或电子装置。近年来行动装置高度普及，举凡手机、电脑及个人行动助理等信息产品随处可见，使得人们对信息产品的依赖性与日俱增。然而，不时出现有关于手机等可携式电子产品的电池在充放电的过程中爆炸的新闻。因此，制造商逐步改良前述过电流和过电压保护元件的设计，提升电池在充放电的过程中的保护措施，以防止电池在充放电的过程中因过电压或过电流而爆炸。现有技术提出的保护元件的防护方式是使保护元件中的熔丝与电池的电路串联，且使保护元件中的低熔点金属层与发热层电连接至开关(switch)与集成电路(IC)元件。如此一来，当IC元件量测到在过电压时会启动开关呈导通，使电流通过保护元件中的发热层，使得发热层产生热量以熔断熔丝，进而使电池的电路呈断路的状态而达到过电压保护。本领域技术人员亦可充分了解，当过电流发生时，大量的电流流经熔丝会使熔丝发热而熔断，进而达到过电流保护。图1为现有的的一种保护元件的剖面示意图，其实现前述保护机制。保护元件100具有平面基板110、加热件120、绝缘层130、低熔点金属层140、助焊剂150及外罩170。外罩170外缘设置于平面基板110表面，而提供内部空间容纳加热件120、绝缘层130、低熔点金属层140及助焊剂150。加热件120配置于平面基板110上，且电连接两加热件电极125。低熔点金属层140连接两侧的电极层160以及一个中间电极165。绝缘层130覆盖加热件120和加热件电极125。低熔点金属层140配置于绝缘层130上方作为熔丝，且助焊剂150完全覆盖于低熔点金属层140。如此一来，加热件120发热时可直接熔融低熔点金属层140，以使低熔点金属层140熔融而向两侧的电极层160和中间电极165流动，因此两侧电极层160与中间电极165这三电极区块，是低熔点金属层140熔融后向这三区块聚集，导致低熔点金属层140从原本的一整片金属，熔融后分开成为三块，而截断电流达到保护目的。此现有技术，因三个电极区块都在低熔点金属层140的下方，但是在低熔点金属层140的上方因为暴露在空气中，即便有松香等化学品保护膜，但在高温加热下，此化学品保护膜也会因流失或挥发而失去保护的作用，导致低熔点金属层140表面在高温加热熔融时，很容易产生不同程度的氧化，形成氧化膜，此氧化膜覆盖在熔融的低熔点金属层140的表面上，阻碍熔融金属向这三电极区块聚集，导致此低熔点金属层140不易熔断，而有熔断时间不准确的问题。本专利技术利用创新的结构设计，可突破此问题使熔断时间更为准确。目前行动装置是趋向小型化设计，因此搭载于其中的元件有薄型化的需求。上述保护元件100的外罩170除了需要一定高度以容纳内部构件外，因为外罩170通常是以射出成型制作，就工艺上而言，也不容易进一步降低外罩170的高度，而不符合薄型化的需求。此外，射出成型需要开模，成本较高，使得保护元件100的设计有成本不易进一步降低的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种保护元件及包含该保护元件的电路保护装置，其具有过电压、过电流及/或过温度保护的功能，且可作到薄型化，符合电子装置小型化和薄型化趋势的需求。根据本专利技术的第一方面，提供一种保护元件，包括第一平面基板、第二平面基板、加热件、熔断件以及吸附件。该第一平面基板包含第一表面，该第二平面基板包含面向该第一表面的第二表面。该加热件设置于该第一表面，该熔断件设置于该加热件上方。该吸附件设置于该第二表面，且位于该熔断件上方。当过电压或过温度发生时，该加热件发热以熔融该熔断件，该吸附件吸附该熔断件的熔融金属。一实施例中，该熔断件熔融时产生向上及向下方向的吸附现象。一实施例中，保护元件还包含一绝缘框架设置于该第二表面，用于聚集助焊剂于该熔断件上方。一实施例中，该绝缘框架包含外框和内框，该内框聚集该助焊剂，该外框局限住该第一平面基板和第二平面基板间的接着剂或导柱。一实施例中，该熔断件和该吸附件间有一间隙，且该间隙的距离足以产生吸附效果。一实施例中，该间隙填入锡膏连接该熔断件和该吸附件。一实施例中，该保护元件的厚度为0.2～2mm。一实施例中，保护元件还包含一绝缘层，该绝缘层设于该熔断件和加热件之间作为隔离。一实施例中，保护元件还包含设置于该第一表面的第一电极和第二电极，该熔断件两端分别连接该第一电极和第二电极。一实施例中，保护元件还包含设置于该第一表面的第三电极和第四电极，该第三电极和第四电极分别连接该加热件的两端。一实施例中，该加热件为长方形，且该第三电极和第四电极分别连接该加热件的纵向两端。一实施例中，保护元件还包含一电极层，该电极层连接该熔断件中间下方，且电连接该第三电极。一实施例中，该保护元件形成该熔断件包含2个熔丝、该加热件包含1个加热器的等效电路。根据本专利技术的第二方面，提供一种电路保护装置，其包含前述的保护元件，并搭配一检测器及一开关。检测器用来检测一待保护电路的电压降或温度。开关连接该检测器以接受其检测信号。当该检测器检测到电压降或温度超过预设值时，该开关导通，使得电流流经该加热件，使得该加热件发热以熔融该熔断件，该吸附件吸附该熔断件的熔融金属。一实施例中，该熔断件熔融时产生向上及向下方向的吸附现象。一实施例中，该检测器及开关设置于该第一表面。不同于现有技术，本专利技术的该实施例不但有三个在熔断件的下方的电极，可以吸附熔融后的低熔点金属，另外在熔断件的上方也有吸附件具备由上或向上吸附熔融低熔点金属的能力。因此当加热件启动加热，熔断件所包含的低熔点金属开始熔融，并被上方的吸附件和下方的三个电极吸附过去，使氧化层不易形成，且熔断低熔点金属截断电流。故本专利技术借着从上方吸附件与下方电极一齐吸附熔融的低熔点金属，可克服现有技术的低熔点金属熔断时间不准确的问题。本专利技术的保护元件可以大幅使用印刷技术制作，使得保护元件可以制作的相当薄，符合元件小型化和薄型化的需求。此外，因工艺中没有使用的射出成型的技术，无须开模，可降低制作成本。就工艺而言，保护元件于制作初期可将以上平面基板和下平面基板为基础分别独立制作，故可以同时进行相关工艺，等到下平面基板和上平面基板上的构件都完成后加以组合即可完成保护元件。因可同时制作，可增加生产速率(throughput)，而增加产出。此外，分别独立制作还有一个优点，如果以上平面基板和下平面基板制作的半成品有不良品时可以分别捡出淘汰，无须等到保护元件成品制作完成再来执行淘汰，可降低不良品报废的损失。再者，相较于传统的保护元件结构设计，本专利技术的保护元件的熔断时间较为集中(标准差较小)，且可承受较大的电压和功率，而具有更加优越的品质稳定性。附图说明图1为现有的保护元件的结构示意图。图2为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保护元件，包括：一第一平面基板，包含第一表面；一第二平面基板，包含面向该第一表面的第二表面；一加热件，设置于该第一表面；一熔断件，设置于该加热件上方；一吸附件，设置于该第二表面，且位于该熔断件上方；其中当过电压或过温度发生时，该加热件发热以熔融该熔断件，该吸附件吸附该熔断件的熔融金属。

【技术特征摘要】
1.一种保护元件，包括：一第一平面基板，包含第一表面；一第二平面基板，包含面向该第一表面的第二表面；一加热件，设置于该第一表面；一熔断件，设置于该加热件上方；一吸附件，设置于该第二表面，且位于该熔断件上方；其中当过电压或过温度发生时，该加热件发热以熔融该熔断件，该吸附件吸附该熔断件的熔融金属。2.根据权利要求1所述的保护元件，其中该熔断件熔融时产生向上及向下方向的吸附现象。3.根据权利要求1所述的保护元件，其还包含一绝缘框架设置于该第二表面，用于聚集助焊剂于该熔断件上方。4.根据权利要求3所述的保护元件，其中该绝缘框架包含外框和内框，该内框聚集该助焊剂，该外框局限住该第一平面基板和第二平面基板间的接着剂或导柱。5.根据权利要求1所述的保护元件，其中该熔断件和该吸附件间有一间隙，且该间隙的距离足以产生吸附效果。6.根据权利要求5所述的保护元件，其中该间隙填入锡膏连接该熔断件和该吸附件。7.根据权利要求1所述的保护元件，其中该保护元件的厚度为0.2～2mm。8.根据权利要求1所述的保护元件，其还包含一绝缘层，该绝缘层设于该熔断件和加热件之间作为隔离。9.根据权利要求1所述的保护元件，其还包含设置于该第一表面的第一电极和第二电极，该熔断件两端分别连接该第一电极和第二电极。...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏聪敏，蔡东成，王绍裘，
申请(专利权)人：聚鼎科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71