保护元件及电子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电子装置，包括一基板、一上电极、一下电极、一端电极、一金属块、一加热器及一第一绝缘层。上电极配置于基板的一第一表面上且包括一第一子电极、一第三子电极与一第四子电极。下电极配置于基板的一第二表面上。端电极连接上电极与下电极。金属块配置于第一表面上且连接第三子电极与第四子电极。加热器配置于基板上且电性连接第一子电极。加热器与第一子电极的一第一延伸部在第一表面上的正投影至少部份重叠。第一绝缘层配置于第一表面上且具有一位于加热器与第三子电极之间的第一低热传导部以及一位于加热器与第四子电极之间的第二低热传导部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于电子装置中的保护元件，尤其涉及一种可防止过电流及过电压的表面接着型保护元件。
技术介绍
近年来，资讯科技突飞猛进，举凡手机、电脑及个人行动助理等资讯产品随处可见，藉由它们的帮助，提供了人们在生活上食、衣、住、行、育、乐各方面的需求，也使人们对资讯产品的依赖性与日俱增。然而，近来时常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，业界开始加强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。一般而言，防护元件的防护方式是使防护元件中的温度保险丝与电池的电路串联，且使防护元件中的温度保险丝与加热器电性连接至场效应管(FET)与集成电路(IC)等控制单元。如此一来，当集成电路量测到在过电压时会驱动场效应管，使电流通过保护元件中的加热器加热以熔断温度保险丝，进而使电池的电路呈断路的状态而达到过电压保护。 此外，当过电流时，大量的电流流经温度保险丝会使温度保险丝加热而熔断，进而使电池的电路呈断路的状态而达到过电流保护。
技术实现思路
本专利技术提供一种保护元件，可有效提供过电流与过电压保护。本专利技术提供一种电子装置，其具有上述的保护元件，可有效防止过电流与过电压。本专利技术提供一种保护元件，其包括一基板、一上电极、一下电极、一端电极、一金属块、一加热器以及一低热传导绝缘层。基板具有彼此相对的一第一表面与一第二表面。上电极配置于基板的第一表面上，且包括一第一子电极及彼此相对的一第三子电极与一第四子电极。第一子电极具有一本体部以及与本体部相连接的一第一延伸部。下电极配置于基板的第二表面上。端电极连接上电极与下电极。金属块配置于基板的第一表面上，且连接第三子电极与第四子电极。加热器配置于基板上，且电性连接第一子电极，其中加热器在基板的第一表面上的正投影与第一子电极的第一延伸部在基板的第一表面上的正投影至少部份重叠。第一绝缘层配置于基板的第一表面上，且具有不相连一第一低热传导部以及一第二低热传导部，其中第一低热传导部位于加热器与第三子电极之间，而第二低热传导部位于加热器与第四子电极之间。本专利技术提供一种保护元件，其包括一基板、一上电极、一下电极、一端电极、一金属块以及一加热器。基板具有相连的一第一绝缘区块与一第二绝缘区块以及彼此相对的一第一表面与一第二表面，其中第一绝缘区块的热传导系数大于第二绝缘区块的热传导系数。 上电极配置于基板的第一表面上，且包括一第一子电极及彼此相对的一第三子电极与一第四子电极。第一子电极位于第一绝缘区块，而第三子电极与第四子电极位于第二绝缘区块。 下电极配置于基板的第二表面上。端电极连接上电极与下电极。金属块配置于基板的第一表面上，且连接第三子电极与第四子电极。加热器配置于基板的第一绝缘区块上，且电性连接第一子电极，其中加热器在基板的第一表面上的正投影与第一子电极在基板的第一表面上的正投影至少部份重叠。本专利技术还提出一种电子装置，其包括如上述所述的保护元件、一电池以及一侦测控制器。电池耦接至保护元件。侦测控制器耦接至保护元件与电池。当侦测控制器侦测到一过电压状态时，侦测控制器会提供一电压至保护元件，而驱动保护元件的加热器，以熔断金属块。基于上述，本专利技术的保护元件具有低热传导绝缘层，且当加热器加热并通过基板而传递至上电极时，由于第三子电极与第四子电极皆受低热传导绝缘层的阻挡，因此使得加热器所产生的热集中地传递至第一子电极。如此一来，位于第一子电极上方的金属块会先熔断，可减少金属块的熔融量，以达到切断电路而达成有效防止过电压或过电流。另一方面，此设计亦可有效控制熔融态的金属块的吸附面积，以获得稳定地熔断时间与模式，同时也可降低加热器与第一子电极于制作上对位偏差所产生的问题。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图IA为本专利技术的一实施例的一种保护元件的俯视示意图。 图IB为图IA的保护元件的仰视示意图。 图IC为图IA的保护元件沿线A-A’的剖面示意图。 图2A为本专利技术的另一实施例的一种保护元件的俯视示意图。 图2B为图2A的保护元件的仰视示意图。 图2C为图2A的保护元件沿线B-B’的剖面示意图。 图3A为本专利技术的又一实施例的一种保护元件的俯视示意图。 图:3B为图3A的保护元件的仰视示意图。 图3C为图3A的保护元件沿线C-C’的剖面示意图。 图4A为本专利技术的再一实施例的一种保护元件的俯视示意图。 图4B为图4A的保护元件的仰视示意图。 图4C为图4A的保护元件沿线D-D’的剖面示意图。 图5为本专利技术的另一实施例的一种保护元件的剖面示意图。 图6为本专利技术的又一实施例的一种保护元件的剖面示意图。 图7为本专利技术的再一实施例的一种保护元件的剖面示意图。 图8为本专利技术的更一实施例的一种保护元件的剖面示意图。 图9为本专利技术的一实施例的一种电子装置的方块示意图。 附图标记IOOa IOOh 保护元件； 112,212 第一表面； 116,216 侧表面； 122、122’、222 第一子电极；110,210,210a 基板； 114,214 第二表面； 120、120，、220 上电极； 122a,222a 本体部；122b、122b，、222b 第一延伸部；124、224:第二子电极；126,226 第三子电极；128,228 第四子电极；130,230 下电极；132,232 第五子电极；132a,222c 第二延伸部；134,234 第六子电极；134a,224a 第三延伸部；136,236 第七子电极；138,238 第八子电极；140,240 端电极；150 金属块；160 加热器；170、170a、170b 第一绝缘层；172、17 第一低热传导部174、174a:第二低热传导部；176a、17 第三低热传导178a、178b:第四低热传导部；180a、180b 第二绝缘层；192 助熔剂；194 焊料层；196 绝缘层；198 壳体；213,213a 第一绝缘区块；215,215a 第二绝缘区块；250 金属线；260 助熔剂；300 电子装置；310 电池；330 侦测控制器；420 电源供应器；C、C’ 凹槽结构；V:凹槽；D1、D1，第一间距；D2、D2，第二间距。3/9页具体实施例方式图IA为本专利技术的一实施例的一种保护元件的俯视示意图。图IB为图IA的保护元件的仰视示意图。图IC为图IA的保护元件沿线A-A’的剖面示意图。请同时参考图1A、图 IB以及图1C，在本实施例中，保护元件IOOa包括一基板110、一上电极120、一下电极130、 一端电极140、一金属块150、一加热器160以及一第一绝缘层170。详细而言，基板110具有彼此相对的一第一表面112与一第二表面114以及连接第一表面112与第二表面114的一侧表面116。在本实施例中，基板110的材质包括陶瓷 (例如氧化铝)、二氧化锆(ZrO2)、氮化硅(Si3N4)、氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)或是其他无机材料。上电极120配置于基板110的第一表面112上，且具有彼此相对的一第一子电极 122与一第二子电极124以及彼此相对的一第三子电极1 与一第四子电极128。需注意的是，于其他实施例中，上本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种保护元件，包含：一基板，具有彼此相对的一第一表面与一第二表面；一上电极，配置于该基板的该第一表面上，包含一第一子电极及彼此相对的一第三子电极与一第四子电极，其中该第一子电极具有一本体部以及与该本体部相连接的一第一延伸部；一下电极，配置于该基板的该第二表面上；一端电极，连接该上电极与该下电极；一金属块，配置于该基板的该第一表面上，且连接该第三子电极与该第四子电极；一加热器，配置于该基板上，且电性连接该第一子电极，其中该加热器在该基板的该第一表面上的正投影与该第一子电极的该第一延伸部在该基板的该第一表面上的正投影至少部份重叠；以及一第一绝缘层，配置于该基板的该第一表面上，且具有不相连的一第一低热传导部以及一第二低热传导部，其中该第一低热传导部位于该加热器与该第三子电极之间，而该第二低热传导部位于该加热器与该第四子电极之间。

【技术特征摘要】
1.一种保护元件，包含一基板，具有彼此相对的一第一表面与一第二表面；一上电极，配置于该基板的该第一表面上，包含一第一子电极及彼此相对的一第三子电极与一第四子电极，其中该第一子电极具有一本体部以及与该本体部相连接的一第一延伸部；一下电极，配置于该基板的该第二表面上；一端电极，连接该上电极与该下电极；一金属块，配置于该基板的该第一表面上，且连接该第三子电极与该第四子电极；一加热器，配置于该基板上，且电性连接该第一子电极，其中该加热器在该基板的该第一表面上的正投影与该第一子电极的该第一延伸部在该基板的该第一表面上的正投影至少部份重叠；以及一第一绝缘层，配置于该基板的该第一表面上，且具有不相连的一第一低热传导部以及一第二低热传导部，其中该第一低热传导部位于该加热器与该第三子电极之间，而该第二低热传导部位于该加热器与该第四子电极之间。2.根据权利要求1所述的保护元件，其中该第一低热传导部与该第二低热传导部之间存在一第一间距，而该第一延伸部配置于该第一间距中。3.根据权利要求2所述的保护元件，其中该第一延伸部的一部分位于该第一间距中， 而该第一延伸部的另一部分位于该第一低热传导部与该第二低热传导部上。4.根据权利要求3所述的保护元件，其中该第一延伸部具有一凹槽结构位于该第一间距中。5.根据权利要求1所述的保护元件，更包含一金属线，配置于该金属块的上方并部分接触于该金属块，且固定于该第一子电极上，且该金属线在该基板的该第一表面上的正投影与该第一子电极在该基板的该第一表面上的正投影至少部份重叠。6.根据权利要求1所述的保护元件，更包含一助熔剂，配置于该基板的该第一表面上， 并位于该第一子电极与该第三子电极之间以及位于该第一子电极与该第四子电极之间，至少覆盖部分该第一绝缘层。7.根据权利要求1所述的保护元件，其中该加热器位于该基板的该第二表面上，且连接该下电极，该基板的热传导系数大于该第一绝缘层的热传导系数。8.根据权利要求7所述的保护元件，其中该第一低热传导部位于该基板与该第三子电极之间，该第二低热传导部位于该基板与该第四子电极之间。9.根据权利要求1所述的保护元件，更包含一第二绝缘层，配置于该加热器与该第一子电极之间，其中该第二绝缘层的热传导系数大于该第一绝缘层的热传导系数。10.根据权利要求9所述的保护元件，其中该第一低热传导部与该第二低热传导部延伸至该加热器上，且该第一低热传导部与该第二低热传导部之间存在一第二间距，而该第二绝缘层配置于该第二间距中。11.根据权利要求9所述的保护元件，其中该第一绝缘层更包含一第三低热传导部以及一第四低热传导部，该第三低热传导部与该第四低热传导部配置于该第二绝缘层上，且该第三低热传导部与该第四低热传导部之间存在一第二间距，而该第一子电极的该第一延伸部配置于该第二间距...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钟雄，林鸿铭，陈国枢，罗文翔，江朗一，
申请(专利权)人：乾坤科技股份有限公司，
类型：发明
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