[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。该保护元件包括第一平面基板、第二平面基板、加热件及熔断件。该第二平面基板贴合于该第一平面基板下表面形成复合结构。该加热件包含绝缘板和形成于该绝缘板表面的发热层。该加热件设置于该第一平面基板上，该绝缘板设置于该第一平面基板和发热层之间。该熔断件设置于该加热件上方。当过电压或过温度发生时，该加热件发热以熔融该熔断件。

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所述保护元件的电路保护装置，且特别是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

公知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，而熔断所述低熔点金属体，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，凡是手机、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。

公知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为公知的一种保护元件的剖面结构示意图，其可实现前述保护机制。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，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。但是因为加热件120直接接触平面基板110，且平面基板110的面积通常远大于加热件120的面积，加热件120产生的热有可能因为无法均匀传导，使得热集中于平面基板110的某区域而产生龟裂。另外，低熔点金属层140与外接电极的连接电路截面积通常较小，不适合大电流(70A)的应用。

发明内容

本发明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，且适合于大电流(例如60A～300A额定电流)的应用。保护元件中加热件通过模块化设计而具有均匀导热特性，可承受大功率不致损坏。另外，本发明的保护元件可使用较小功率即可熔断其中的熔断件。

根据本发明的第一方面，提供一种保护元件，其包括第一平面基板、第二平面基板、加热件及熔断件。该第二平面基板贴合于该第一平面基板下表面形成复合结构。该加热件包含绝缘板和形成于该绝缘板表面的发热层。该加热件设置于该第一平面基板上，该绝缘板设置于该第一平面基板和该发热层之间。该熔断件设置于该加热件上方。当过电压或过温度发生时，该加热件发热以熔融该熔断件。

一实施例中，该绝缘板的面积大小可均匀传导该发热层产生的热而不致龟裂。