[发明专利]保护元件及其电路保护装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。本发明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。

发明内容

本发明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。