开关元件、开关电路以及报警电路制造技术

本发明专利技术能够不利用物理性的机械要素的连动而实现小型化、且迅速使电路运行。本发明专利技术包括：绝缘基板(10)、接近地形成于绝缘基板(10)上的第一电极(11)、第二电极(12)、搭载于第一电极(11)上的第一可熔导体(13)、及形成于绝缘基板(10)且熔点高于第一可熔导体(13)的高熔点金属体(15)，另外，利用伴随向高熔点金属体(15)通入过电流而产生的发热使第一可熔导体(13)熔融，经由该熔融导体将第一电极(11)及第二电极(12)连接，使第一电极(11)及第二电极(12)在电气上短路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】开关元件、开关电路以及报警电路对关联申请的交叉引用本申请主张日本专利申请2013-249565号(2013年12月2日申请)的优先权，在此，为了进行参照而引用该申请的全部公开内容。
本专利技术涉及开关元件及开关电路，特别涉及能实现小型化、且容易安装到通过表面贴装而动作的元件中的开关元件及开关电路。
技术介绍
作为使报警器运行的开关元件，一般使用报警用保险丝。若表示报警用保险丝的一例，则如图16所示，在保险丝支架100内，设有分别与使报警器运行的报警电路105连接且平常为隔开地配置的一对报警接点101、报警接点102、使报警接点101与报警接点102接触的弹簧103、及使弹簧103保持在向与报警接点102隔开的位置施加压力的位置的保险丝104。报警接点101、报警接点102是通过接触而使报警电路105运行的接点，并且由板弹簧等具有弹性的导通材料形成，并且为接近配置。报警电路105例如使蜂鸣器或灯运行、利用晶闸管或继电器电路的驱动等而使报警系统运行等。弹簧103通过保险丝104而保持为向与报警接点102隔开的位置施加压力的状态。并且，弹簧103通过保险丝104的熔断而恢复弹性，并且挤压报警接点102而与报警接点101接触。保险丝104保持为使弹簧103弹性移位的状态，若根据各种传感器的检测而通电则会因自发热而熔断，从而使弹簧103开放。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-76610号公报
技术实现思路
技术课题现有的报警用保险丝中使用以下构成：通过保险丝104而保持为使弹簧103弹性移位的状态，并且通过使保险丝104熔断而使该弹簧103的应力释放，从而物理性地挤压报警接点102，由此，使报警接点101、报警接点102之间短路。在这样的报警用保险丝中，使用有利用机械要素的物理性连动而使报警电路运行的结构，因而，确保报警接点101、报警接点102或弹簧103的可动范围等使报警用保险丝的结构变大，难以使用在被狭小化了的电路中，并且制造成本也高。另外，为了使报警接点101、报警接点102短路，必须使保险丝104熔断，因此，只要不持续通入超过额定值的电流、使保险丝104熔断，则无法使报警电路运行。因此，本专利技术的目的在于提供一种可不利用物理性的机械要素的连动而能实现小型化、且迅速使电路运行的开关元件及开关电路、以及使用其的报警电路。技术方案为了解决所述课题，本专利技术的开关元件包括：绝缘基板；第一电极、第二电极，接近地形成于所述绝缘基板上；第一可熔导体，搭载于所述第一电极上；及高熔点金属体，形成于所述绝缘基板，并且熔点高于所述第一可熔导体；利用伴随对所述高熔点金属体的通电而产生的发热使所述第一可熔导体熔融，经由所述第一可熔导体的熔融导体将所述第一电极和所述第二电极连接，使所述第一电极与所述第二电极在电气上短路。另外，本专利技术的开关电路包括：开关部，具有第一电极及第二电极，所述第一电极和所述第二电极彼此开路且与外部电路连接，并且在第一电极及第二电极中的至少一个上搭载有可熔导体，通过使所述第一电极与所述第二电极短路而使所述外部电路运行；及保险丝，具有比所述可熔导体的熔点高的熔点，并且连接到在电气上独立于所述开关部而形成的功能电路；利用伴随所述功能电路对所述保险丝通电而产生的发热，使所述可熔导体熔融，利用所述可熔导体的熔融导体而使所述第一电极、第二电极短路，从而使所述外部电路运行。另外，本专利技术的报警电路包括：运行电路，其具有彼此开路且在至少一个上搭载有可熔导体的第一电极、第二电极，利用使所述第一电极、第二电极短路的开关部而使报警器运行；及控制电路，其具有保险丝与功能电路，所述控制电路以在电气上独立于所述运行电路的方式形成，所述保险丝具有比所述可熔导体的熔点高的熔点，所述功能电路和所述保险丝串联地与电源连接；伴随所述功能电路异常时流动的过电流而使所述保险丝熔断，利用熔断时产生的热量使所述可熔导体熔融，并且利用所述可熔导体的熔融导体使所述第一电极、第二电极短路，从而使所述报警器运行。专利技术效果根据本专利技术，能不使用弹簧或报警接点等机械要素、且不利用机械要素的物理性连动而实现构成，因此，在绝缘基板的面内，能紧凑地设计，并且也可贴装于被狭小化了的贴装区域。另外，根据本专利技术，因利用高熔点金属体的热而使开关接通(on)，因而，无需阻断保险丝便能探测到异常的过电流且使电路运行。进而，根据本专利技术，能利用回焊(reflow)贴装等对绝缘基板进行表面贴装，并且也能简单地贴装于被狭小化了的贴装区域。附图说明图1为表示应用了本专利技术的开关元件的运行前的状态的图，图1(A)为俯视图，图1(B)为A-A’剖面图，图1(C)为电路图。图2为表示第二可熔导体搭载于第二电极上的开关元件的运行前的状态的图，图2(A)为俯视图，图2(B)为A-A’剖面图，图2(C)为电路图。图3为表示开关元件的高熔点金属体发热、且经由可熔导体的熔融导体而使第一电极、第二电极短路的状态的图，图3(A)为俯视图，图3(B)为A-A’剖面图，图3(C)为电路图。图4为表示开关元件的高熔点金属体熔断的状态的图，图4(A)为俯视图，图4(B)为A-A’剖面图，图4(C)为电路图。图5为表示报警电路的电路图。图6为表示将高熔点金属体与第一电极连接的开关元件的图，图6(A)为俯视图，图6(B)为A-A’剖面图，图6(C)为电路图。图7为表示在罩构件形成有罩部电极的开关元件的剖面图。图8为表示在绝缘基板的表面上使高熔点金属体与第一电极、第二电极及第一可熔导体、第二可熔导体重叠的开关元件的图，图8(A)为俯视图，图8(B)为A-A’剖面图。图9为表示在绝缘基板的背面形成高熔点金属体，且使形成于绝缘基板的表面的第一电极、第二电极及第一可熔导体、第二可熔导体重叠的开关元件的图，图9(A)为俯视图，图9(B)为A-A’剖面图。图10为表示具有高熔点金属层与低熔点金属层、且包括被覆构造的可熔导体的立体图，图10(A)表示将高熔点金属层作为内层且由低熔点金属层被覆的构造，图10(B)表示将低熔点金属层作为内层且由高熔点金属层被覆的构造。图11为表示包括高熔点金属层与低熔点金属层的层叠构造的可熔导体的立体图，图11(A)表示上下2层构造，图11(B)表示内层及外层的3层构造。图12为表示包括高熔点金属层与低熔点金属层的多层构造的可熔导体的剖面图。图13为表示在高熔点金属层的表面形成有线状的开口部、且低熔点金属层露出的可熔导体的俯视图，图13(A)中沿长度方向形成有开口部，图13(B)中沿宽度方向形成有开口部。图14为表示在高熔点金属层的表面形成有圆形的开口部、且低熔点金属层露出的可熔导体的俯视图。图15为表示在高熔点金属层形成有圆形的开口部、且在内部填充有低熔点金属的可熔导体的俯视图。图16为表示现有的报警元件的图，图16(A)为运行前的剖面图，图16(B)为运行后的剖面图。符号说明1、40、50：开关元件；2：开关；10：绝缘基板；10a：表面；10f：背面；11：第一电极；12：第二电极；13：第一可熔导体；14：第二可熔导体；15：高熔点金属体；16：绝缘层；17：连接用焊料；18：助焊剂；19：连接部；20：罩构件；21：侧壁；22：顶面部；23：罩部电极；30：报警电路；31：报警器；3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关元件，包括：绝缘基板；第一电极、第二电极，两者接近地形成于所述绝缘基板上；第一可熔导体，其搭载于所述第一电极上；及高熔点金属体，其形成于所述绝缘基板，并且熔点高于所述第一可熔导体；利用伴随对所述高熔点金属体的通电而产生的发热使所述第一可熔导体熔融，经由所述第一可熔导体的熔融导体将所述第一电极和所述第二电极连接，使所述第一电极与所述第二电极在电气上短路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.02 JP 2013-2495651.一种开关元件，包括：绝缘基板；第一电极、第二电极，两者接近地形成于所述绝缘基板上；第一可熔导体，其搭载于所述第一电极上；及高熔点金属体，其形成于所述绝缘基板，并且熔点高于所述第一可熔导体；所述高熔点金属体是能够使额定值内的电流流通的保险丝，利用所述高熔点金属体因在异常时流过的超过额定值的过电流而产生的发热使所述第一可熔导体熔融，经由所述第一可熔导体的熔融导体将所述第一电极和所述第二电极连接，使所述第一电极与所述第二电极在电气上短路，所述高熔点金属体由层叠于所述绝缘基板的表面的电极图案构成，在所述高熔点金属体的电极图案的、接近所述第一可熔导体的位置形成有相对变细且因电流集中而局部地以高温发热的发热部。2.根据权利要求1记载的开关元件，其中，所述高熔点金属体在使所述第一可熔导体熔融且使所述第一电极、第二电极短路之后熔断。3.根据权利要求2记载的开关元件，其中，所述高熔点金属体通过自身的焦耳热而熔断。4.根据权利要求3记载的开关元件，其中，在所述第二电极上搭载有第二可熔导体。5.根据权利要求1记载的开关元件，其中，所述高熔点金属体是以银或者铜为主要成分的金属。6.根据权利要求1记载的开关元件，其中，所述高熔点金属体由绝缘层被覆。7.根据权利要求1记载的开关元件，其中，在所述高熔点金属体与绝缘基板之间形成有绝缘层。8.根据权利要求6或7记载的开关元件，其中，所述绝缘层以玻璃为主要成分。9.根据权利要求1～4中任意一项记载的开关元件，其中，所述高熔点金属体是以铜或者银为主要成分的箔或者线。10.根据权利要求1～7中任意一项记载的开关元件，其中，所述绝缘基板为陶瓷基板。11.根据权利要求1～7中任意一项记载的开关元件，其中，搭载有所述第一可熔导体的所述第一电极与所述高熔点金属体连接。12.根据权利要求1～7中任意一项记载的开关元件，其中，所述第一电极、所述第二电极与所述高熔点金属体并排地配置于所述绝缘基板的同一平面。13.根据权利要求1～7中任意一项记载的开关元件，其中，在所述绝缘基板的一个面上，所述第一电极、所述第二电极隔着绝缘层层叠在所述高熔点金属体上。14.根据权利要求1～7中任意一项记载的开关元件，其中，在所述绝缘基板的一个面配置有所述第一电极、所述第二电极，在所述绝缘基板的另一面配置有所述高熔点金属体，至少将搭载于所述第一电极上的所述第一可熔导体与所述高熔点金属体重叠。15.根据权利要求1～7中任意一项记载的开关元件，其中，所述第一可熔导体为焊料。16.根据权利要求1记载的开关元件，其中，所述第一可熔导体含有低熔点金属与高熔点金属，所述低熔点金属通过所述高熔点金属体的发热而熔融，并且熔蚀所述高熔点金属。17.根据权利要求16记载的开关元件，其中，所述低熔点金属为焊料，所述高熔点金属是银、铜、或者以银或铜为主要成分的合金。18.根据权利要求16记载的开关元件，其中，所述第一可熔导体是内层为所述高熔点金属且外层为所述低熔点金属的被覆构造。19.根据权利要求16记载的开关元件，其中，所述第一可熔导体是内层为所述低熔点金属且外层为所述高熔点金属的被覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：米田吉弘，
申请(专利权)人：迪睿合电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP