KR102203721B1 - Chip fuse with insulation pattern for improving melting response of melting portion and charging apparatus with said Chip fuse - Google Patents

Abstract

본 발명은 과전류 또는 과전압에 대한 응답 속도를 향상시키는 것에 의해 용단 속도를 더욱 향상시켜 충전지 및 충전장치의 안전성을 더욱 향상시키는 용단부 단선 응답 속도 향상을 위한 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈 및 상기 칩 퓨즈를 구비한 충전장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 기판; 상기 기판의 내부 중앙 영역에 형성되는 단열패턴부; 상기 기판 상의 상기 단열패턴부의 상부 면에 적층 형성되는 저항발열체; 상기 저항발열체의 측면과 상부면에 적층되는 절연막; 및 상기 기판의 상부에서 상기 절연막의 상부에 위치되는 퓨즈부;를 포함하여, 상기 단열패턴부가 상기 저항발열체의 열이 퓨즈부의 반대 방향으로 이동하는 것을 방지하는 단열기능을 수행하여 상기 퓨즈부의 용단 응답 속도를 빠르게 하는 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈를 제공한다.The present invention further improves the melting speed by improving the response speed to overcurrent or overvoltage, thereby further improving the safety of the rechargeable battery and the charging device. It relates to a charging device provided.
An embodiment of the present invention, a substrate; A heat insulating pattern portion formed in the inner central region of the substrate; A resistance heating element laminated on an upper surface of the insulating pattern part on the substrate; An insulating film laminated on side surfaces and upper surfaces of the resistance heating element; And a fuse part positioned above the insulating film from the top of the substrate; including, the heat insulation pattern part performs a heat insulation function to prevent heat from the resistance heating element from moving in the opposite direction of the fuse part to respond to the fuse part It provides a chip fuse with an insulation pattern that speeds up.

Description

용단부 단선 응답 속도 향상을 위한 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈 및 상기 칩 퓨즈를 구비한 충전장치{Chip fuse with insulation pattern for improving melting response of melting portion and charging apparatus with said Chip fuse}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a chip fuse with insulation pattern for improving melting response of melting portion and charging apparatus with said chip fuse.

본 발명은 칩 퓨즈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 과전류 또는 과전압에 대한 응답 속도를 향상시키는 것에 의해 용단 속도를 더욱 향상시켜 충전지 및 충전장치의 안전성을 더욱 향상시키는 용단부 단선 응답 속도 향상을 위한 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈 및 상기 칩 퓨즈를 구비한 충전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chip fuse, and more particularly, by improving the response speed to an overcurrent or an overvoltage, the melting speed is further improved to further improve the safety of a rechargeable battery and a charging device. It relates to a chip fuse having an insulating pattern and a charging device having the chip fuse.

일반적으로, 리튬이차 전지 등의 충전지의 충전 중 충전지에 과전류 및 과전압이 인가되는 것을 방지하기 위해 충전장치에는 세라믹 칩 퓨즈 등의 칩 퓨즈가 적용된다.In general, a chip fuse such as a ceramic chip fuse is applied to a charging device to prevent overcurrent and overvoltage from being applied to the rechargeable battery during charging of a rechargeable battery such as a lithium secondary battery.

이러한 칩 퓨즈의 일종인 세라믹 칩 퓨즈의 일례로, 대한민국 공개특허 제2015-0083810호는 복수의 비전도층과, 퓨즈 요소 아래보다 퓨즈 요소 위에 더 많은 비전도층이 있도록 복수의 비전도성 층의 층들 사이에 배치된 퓨즈 요소와, 보호 대상 회로 및 전원에 퓨즈를 연결하도록 퓨즈 요소에 전기적으로 연결된 제1 및 제2 단자를 포함하는 오프셋 퓨즈 요소를 구비한 세라믹 칩 퓨즈를 개시한다. As an example of a ceramic chip fuse, which is a kind of such a chip fuse, Korean Patent Application Publication No. 2015-0083810 discloses a plurality of non-conductive layers and layers of a plurality of non-conductive layers so that there are more non-conductive layers on the fuse element than on the fuse element. Disclosed is a ceramic chip fuse having an offset fuse element including a fuse element disposed therebetween, and first and second terminals electrically connected to the fuse element to connect the fuse to a circuit to be protected and a power source.

또한, 상기 세라믹 퓨즈의 다른 예로는 소니의 자회사인 Dexerials에서 공급한 알루미나 기판 상에 저항발열체를 장착하고, 저항발열체를 절연막으로 감싼 후, 상부에 퓨즈부재를 형성한 알루미나 기판 기반 세라믹 칩 퓨즈를 들 수 있다.In addition, another example of the ceramic fuse is an alumina substrate-based ceramic chip fuse in which a resistance heating element is mounted on an alumina substrate supplied by Dexerials, a subsidiary of Sony, and the resistance heating element is wrapped with an insulating film, and a fuse member is formed thereon. I can.

도 1은 상술한 종래기술의 세라믹 칩 퓨즈를 구비한 충전회로에서의 전류 및 전압에 따른 용단(fusing) 과정을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a fusing process according to current and voltage in a charging circuit having a ceramic chip fuse of the prior art.

도 1과 같이, 상술한 종래기술의 세라믹 칩 퓨즈(10)를 장착한 충전회로는, 충전지로서의 리튬이온 2차전지(7)의 충전을 제어하는 충전기(1)와 두 개의 스위칭 소자(FET)(3, 4)와 접속되는 1차 보호회로IC(2), 2차 보호회로IC(5), 2차 보호회로IC(5)를 통해 스위칭되어 세라믹 칩 퓨즈(10)를 발열시키는 스위칭 소자(FET)(6) 및 1차 보호회로IC(2)와 2차 보호회로IC(5) 및 스위칭소자(FET)(6)의 사이에 접속되는 퓨즈부재(11)를 구비한 세라믹 칩 퓨즈(10)를 포함하여 구성된다.As shown in Fig. 1, the charging circuit equipped with the ceramic chip fuse 10 of the prior art described above includes a charger 1 and two switching elements (FETs) that control charging of the lithium ion secondary battery 7 as a rechargeable battery. A switching element that heats the ceramic chip fuse 10 by switching through the primary protection circuit IC (2), the secondary protection circuit IC (5), and the secondary protection circuit IC (5) connected to (3, 4) ( Ceramic chip fuse 10 having a fuse member 11 connected between the FET 6 and the primary protection circuit IC 2 and the secondary protection circuit IC 5 and the switching element FET 6 ).

상술한 종래기술의 세라믹 칩 퓨즈들은 과전류가 인가되는 경우에는 퓨즈 부재(11)의 자체 발열에 의해 1차 용단(12)되고, 과전압이 인가되는 경우에는 2차 보호회로IC(5)에 의해 스위칭소자(FET)(6)가 온되어 세라믹 칩 퓨즈(10) 내부의 히터로서의 저항발열체에 전원을 공급하여 발열시킴으로써 2차 용단(13)되도록 구성되어, 충전지와 충전회로를 보호하도록 구성될 수 있다.The ceramic chip fuses of the prior art described above are first blown 12 by self-heating of the fuse member 11 when overcurrent is applied, and switched by the secondary protection circuit IC 5 when overvoltage is applied. The element (FET) 6 is turned on to supply power to the resistance heating element as a heater inside the ceramic chip fuse 10 to generate heat, so that the secondary fuse 13 can be configured to protect the rechargeable battery and the charging circuit. .

이러한 종래기술의 칩 퓨즈는 열이 축적되어 퓨즈 부재가 단선되기 때문에 과전류 대비 응답속도가 느린 문제점을 가진다. 이는 알루미나 기판(Al₂O₃ 열전도도: 20W/mK) 또는 LTCC 기판(열전도도: 3W/mK) 기반 세라믹 칩 퓨즈 모두에서 동일하게 발생하는 문제점이다.Such a conventional chip fuse has a problem in that the response speed is slow compared to overcurrent because heat is accumulated and the fuse member is disconnected. This is a problem that occurs in both ceramic chip fuses based on an alumina substrate (Al ₂ O ₃ thermal conductivity: 20 W/mK) or an LTCC substrate (thermal conductivity: 3 W/mK).

따라서 리튬 이차전지 등의 충전지의 충방전 시 충전지와 충전회로의 보호를 위해서는 내부에 구성되는 칩 퓨즈의 과전류 응답 속도의 개선이 필요하다.Therefore, in order to protect the rechargeable battery and the charging circuit during charging and discharging of a rechargeable battery such as a lithium secondary battery, it is necessary to improve the overcurrent response speed of the chip fuse configured therein.

대한민국 공개특허 제2015-0083810호Republic of Korea Patent Publication No. 2015-0083810

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 리튬 이차전지 등의 충전지의 충전을 위한 충전회로에 장착되는 칩 퓨즈의 용단부 단선 응답 속도 향상을 위한 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and provides a chip fuse having an insulation pattern for improving the response speed of disconnection of the melting part of the chip fuse mounted in a charging circuit for charging a rechargeable battery such as a lithium secondary battery. It aims to do.

또한, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 리튬 이차전지 등이 충전지의 충전을 위한 충전장치에 장착되는 용단부 단선 응답 속도 향상을 위한 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈를 가지는 충전장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention is to solve the problems of the prior art described above, a charging device having a chip fuse having a heat insulation pattern for improving the response speed of disconnection of the melting part mounted on a charging device for charging a lithium secondary battery, etc. Another purpose is to provide.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 기판; 상기 기판의 내부 중앙 영역에 형성되는 단열패턴부; 상기 기판 상의 상기 단열패턴부의 상부 면에 적층 형성되는 저항발열체; 상기 저항발열체의 측면과 상부면에 적층되는 절연막; 및 상기 기판의 상부에서 상기 절연막의 상부에 위치되는 퓨즈부;를 포함하여, 상기 단열패턴부가 상기 저항발열체의 열이 퓨즈부의 반대 방향으로 이동하는 것을 방지하는 단열기능을 수행하여 상기 퓨즈부의 용단 응답 속도를 빠르게 하는 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈를 제공한다.An embodiment of the present invention for achieving the above object, a substrate; A heat insulating pattern portion formed in the inner central region of the substrate; A resistance heating element laminated on an upper surface of the insulating pattern part on the substrate; An insulating film laminated on side surfaces and upper surfaces of the resistance heating element; And a fuse part positioned above the insulating film from the top of the substrate; including, the heat insulation pattern part performs a heat insulation function to prevent heat from the resistance heating element from moving in the opposite direction of the fuse part to respond to the fuse part It provides a chip fuse with an insulation pattern that speeds up.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 기판은, 알루미늄계 기판일 수 있다.The substrate according to an embodiment of the present invention may be an aluminum-based substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단열패턴부는, 상기 저항발열체가 위치되는 하부의 상기 기판의 영역에서 관통되는 비아홀 또는 요입되는 단열홈 중 어느 하나로 형성되는 하나 이상의 단열패턴들을 포함하여 구성될 수 있다.The insulation pattern part according to an embodiment of the present invention may include one or more insulation patterns formed into either a via hole or a concave insulation groove through a region of the substrate below where the resistance heating element is located. .

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단열패턴들은, 직경 8 ㎛ 내지 12 ㎛ 및 높이 170 ㎛ 내지 190 ㎛를 가지는 관통된 비아홀 또는 단열홈으로 형성될 수 있다.The insulating patterns according to an embodiment of the present invention may be formed as a through hole or a heat insulating groove having a diameter of 8 μm to 12 μm and a height of 170 μm to 190 μm.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단열패턴부는, 과전압 또는 과전류의 인가 시 상기 퓨즈부재의 용단시간이 4 내지 18초 범위를 가지도록 설계되는 것을 특징으로 한다.The heat insulation pattern part according to an embodiment of the present invention is designed to have a melting time of the fuse member in a range of 4 to 18 seconds when an overvoltage or overcurrent is applied.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단열패턴은, 내부에 공기 또는 단열소재 중 어느 하나의 단열충진재가 충진될 수 있다.The insulating pattern according to an embodiment of the present invention may be filled with an insulating filler of air or an insulating material therein.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 상술한 칩 퓨즈를 구비한 충전장치를 제공한다.Another embodiment of the present invention for achieving the above object provides a charging device having the above-described chip fuse.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예는, 세라믹 기판; 기 세라믹 기판의 중앙 하부 영역을 관통하여 형성되는 단열패턴부; 상기 세라믹 기판의 내부에서 상기 단열패턴부의 상부에 위치되도록 내장되는 저항발열체; 및 상기 기판의 상기 저항발열체가 내장된 상부 영역에 위치되는 퓨즈부;를 포함하여, 상기 단열패턴부가 상기 저항발열체의 열이 퓨즈부의 반대 방향으로 이동하는 것을 방지하는 단열기능을 수행하여 상기 퓨즈부의 용단 응답 속도를 빠르게 하는 단열패턴을 구비한 세라믹 칩 퓨즈를 제공한다.Another embodiment of the present invention for achieving the above object, a ceramic substrate; A heat insulating pattern portion formed through the lower central region of the ceramic substrate; A resistance heating element built into the ceramic substrate so as to be positioned above the heat insulating pattern portion; And a fuse unit positioned in an upper region of the substrate in which the resistance heating element is embedded; including, the insulation pattern unit performs an insulation function to prevent heat from the resistance heating element from moving in a direction opposite to the fuse unit, and the fuse unit It provides a ceramic chip fuse having an insulation pattern that speeds up the melting response speed.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 세라믹 기판은 서로 적층되는 제1 세라믹 기판과 제2 세라믹 기판을 포함하고, 상기 제1 세라믹 기판과 상기 제2 세라믹 기판 사이에 상기 저항발열체가 위치되도록 배열되며, 적층 배열된 상기 제1 세라믹 기판과 상기 저항발열체 및 상기 제2 세라믹 기판이 저온 동시 소성되어 상기 세라믹 기판의 내부에 상기 저항 발열체가 일체로 형성될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the ceramic substrate includes a first ceramic substrate and a second ceramic substrate stacked on each other, and the resistance heating element is arranged between the first ceramic substrate and the second ceramic substrate, , The first ceramic substrate, the resistance heating element, and the second ceramic substrate in a stacked arrangement may be simultaneously fired at a low temperature so that the resistance heating element may be integrally formed in the ceramic substrate.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 단열패턴부는, 기 세라믹 기판의 상기 저항발열체의 하부에 위치되는 상기 제1 세라믹 기판 영역에서 하방향으로 관통되는 비아홀 또는 요입 형성되는 단열홈 중 어느 하나로 형성되는 하나 이상의 단열패턴들을 포함하여 구성될 수 있다.The insulating pattern part according to another embodiment of the present invention is formed into either a via hole penetrating downward in the region of the first ceramic substrate located under the resistance heating element of the ceramic substrate or an insulating groove formed indentation. It may be configured to include one or more insulation patterns.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 단열패턴들은, 직경 8 ㎛ 내지 12 ㎛ 및 높이 170 ㎛ 내지 190 ㎛를 가지는 관통된 비아홀 또는 단열홈으로 형성될 수 있다.The insulating patterns according to another embodiment of the present invention may be formed as a through hole or a heat insulating groove having a diameter of 8 μm to 12 μm and a height of 170 μm to 190 μm.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 단열패턴부는, 과전압 또는 과전류의 인가 시 상기 퓨즈부재의 용단시간이 4 내지 18초 범위를 가지도록 설계되는 것을 특징으로 한다.The insulation pattern part according to another embodiment of the present invention is designed to have a melting time of the fuse member in a range of 4 to 18 seconds when an overvoltage or overcurrent is applied.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 단열패턴은, 내부에 공기 또는 단열소재 중 어느 하나의 단열충진재가 충진될 수 있다.The insulation pattern according to another embodiment of the present invention may be filled with an insulation filler of air or insulation material therein.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈 또는 단열 패턴을 구비한 세라믹 칩 퓨즈는 상기 기판의 상기 단열패턴들의 개방부가 형성되는 면에 적층 형성되어 상기 개방부를 막는 단열막;을 더 포함하여 구성될 수 있다.The chip fuse having the heat insulating pattern or the ceramic chip fuse having the heat insulating pattern according to an embodiment of the present invention is a heat insulating film formed on the surface of the substrate on which the open portions of the insulating patterns are formed to block the open portions; It can be configured to include.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예는, 상기 세라믹 칩 퓨즈를 구비한 충전장치를 제공한다.Yet another embodiment of the present invention for achieving the above object provides a charging device including the ceramic chip fuse.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따르는 칩 퓨즈 또는 세라믹 칩 퓨즈는, 충전 중에 과전압 또는 과전류가 인가되는 경우, 저항발열체와 중첩되는 기판 내부의 위치에서 저항발열체의 퓨즈부와 대향하는 면의 반대면 측에 형성된 단열패턴부가, 저항발열체에서 발생된 열이 칩 퓨즈의 내부에서 퓨즈부의 반대 방향으로 전달되는 것을 방지하면서 퓨즈부로 전달되도록 하여 퓨즈부의 용단부 단선 응답 속도를 빠르게 하는 것에 의해, 충전 중 과전류 또는 과전압으로부터의 충전지, 충전회로 또는 충전장치의 보호 성능을 현저히 향상시키는 효과를 제공한다.The above-described chip fuse or ceramic chip fuse according to an embodiment of the present invention, when an overvoltage or overcurrent is applied during charging, is a surface opposite to the surface facing the fuse portion of the resistance heating element at a position inside the substrate overlapping the resistance heating element. The thermal insulation pattern part formed on the side prevents heat generated by the resistance heating element from being transferred from the inside of the chip fuse to the opposite direction of the fuse part, and speeds up the response speed of disconnection of the fuse part. Or it provides the effect of remarkably improving the protection performance of the rechargeable battery, the charging circuit or the charging device from overvoltage.

도 1은 종래기술의 세라믹 칩 퓨즈를 구비한 충전회로에서의 전류 및 전압에 따른 용단(fusing) 과정을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 알루미늄 기판 기반의 칩 퓨즈(100)의 사시도.
도 3은 도 2의 알루미늄 기판 기반의 칩 퓨즈(100)의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예의 도 2의 알루미늄계 기판을 가지는 칩 퓨즈(100)의 I-I 선을 따라 절단한 후 I 방향에서 본 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예의 도 2의 알루미늄계 기판을 가지는 칩 퓨즈(100)의 II-II 선을 따라 절단한 후 II 방향에서 본 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 세라믹 칩 퓨즈(200)의 사시도.
도 7은 도 6의 세라믹 칩 퓨즈(200)의 분해사시도.
도 8은 도 6의 세라믹 칩 퓨즈(200)를 III-III 선을 따라 절단한 후 III 방향에서 바라 본 단면도.
도 9는 도 6의 세라믹 칩 퓨즈(200)를 IV-IV 선을 따라 절단한 후 IV 방향에서 본 단면도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예의 단열막(101)을 구비한 알루미늄계 기판을 가지는 칩 퓨즈(100a)의 사시도.
도 11은 도 10의 알루미늄계 기판을 가지는 칩 퓨즈(100a)의 분해 사시도.
도 12는 도 10의 알루미늄계 기판을 가지는 칩 퓨즈(100a)의 V-V 선을 따라 절단한 후 V 방향에서 본 단면도.
도 13은 도 10의 알루미늄계 기판을 가지는 칩 퓨즈(100a)의 VI-VI 선을 따라 절단한 후 VI 방향에서 본 단면도.
도 14는 본 발명의 다른 실시예의 세라믹 칩 퓨즈(200a)의 사시도.
도 15는 도 14의 세라믹 칩 퓨즈(200a)의 분해 사시도.
도 16은 도 14의 세라믹 칩 퓨즈(200a)의 VII-VII 선을 따라 절단한 후 VII 방향에서 본 단면도.
도 17은 도 14의 세라믹 칩 퓨즈(200a)의 VIII-VIII 선을 따라 절단한 후 VIII 방향에서 본 단면도.1 is a view showing a fusing process according to current and voltage in a charging circuit having a ceramic chip fuse of the prior art.
2 is a perspective view of an aluminum substrate-based chip fuse 100 according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of the chip fuse 100 based on the aluminum substrate of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view taken along line II of the chip fuse 100 having the aluminum-based substrate of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention and viewed from the direction I.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line II-II of the chip fuse 100 having the aluminum-based substrate of FIG. 2 according to the embodiment of the present invention and viewed from the direction II.
6 is a perspective view of a ceramic chip fuse 200 according to another embodiment of the present invention.
7 is an exploded perspective view of the ceramic chip fuse 200 of FIG. 6.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the ceramic chip fuse 200 of FIG. 6 viewed from the direction III after cutting along the line III-III.
9 is a cross-sectional view of the ceramic chip fuse 200 of FIG. 6 viewed from the IV direction after cutting along the line IV-IV.
10 is a perspective view of a chip fuse 100a having an aluminum-based substrate having an insulating film 101 according to another embodiment of the present invention.
11 is an exploded perspective view of the chip fuse 100a having the aluminum substrate of FIG. 10.
12 is a cross-sectional view of the chip fuse 100a having the aluminum substrate of FIG. 10 taken along the line VV and viewed in the V direction.
FIG. 13 is a cross-sectional view of the chip fuse 100a having the aluminum substrate of FIG. 10 taken along line VI-VI and viewed in the VI direction.
14 is a perspective view of a ceramic chip fuse 200a according to another embodiment of the present invention.
15 is an exploded perspective view of the ceramic chip fuse 200a of FIG. 14.
FIG. 16 is a cross-sectional view of the ceramic chip fuse 200a of FIG. 14 taken along the line VII-VII and viewed from the direction VII.
FIG. 17 is a cross-sectional view of the ceramic chip fuse 200a of FIG. 14 taken along the line VIII-VIII and viewed from the direction VIII.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention can apply various changes and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the present specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to a specific form of disclosure, and the present invention should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "just between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of a set feature, number, step, action, component, part, or combination thereof, but one or more other features or numbers It is to be understood that the possibility of addition or presence of, steps, actions, components, parts, or combinations thereof is not preliminarily excluded.

본 발명의 일 실시예는, 기판; 상기 기판의 내부 중앙 영역에 형성되는 단열패턴부; 상기 기판 상의 상기 단열패턴부의 상부 면에 적층 형성되는 저항발열체; 상기 저항발열체의 측면과 상부면에 적층되는 절연막; 및 상기 기판의 상부에서 상기 절연막의 상부에 위치되는 퓨즈부;를 포함하여, 상기 단열패턴부가 상기 저항발열체의 열이 퓨즈부의 반대 방향으로 이동하는 것을 방지하는 단열기능을 수행하여 상기 퓨즈부의 용단 응답 속도를 빠르게 하는 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈를 제공한다.An embodiment of the present invention, a substrate; A heat insulating pattern portion formed in the inner central region of the substrate; A resistance heating element laminated on an upper surface of the insulating pattern part on the substrate; An insulating film laminated on side surfaces and upper surfaces of the resistance heating element; And a fuse part positioned above the insulating film from the top of the substrate; including, the heat insulation pattern part performs a heat insulation function to prevent heat from the resistance heating element from moving in the opposite direction of the fuse part to respond to the fuse part It provides a chip fuse with an insulation pattern that speeds up.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 기판은, 알루미늄계 기판일 수 있다.The substrate according to an embodiment of the present invention may be an aluminum-based substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단열패턴부는,The insulation pattern part according to an embodiment of the present invention,

상기 저항발열체가 위치되는 하부의 상기 기판의 영역에서 관통되는 비아홀 또는 요입되는 단열홈 중 어느 하나로 형성되는 하나 이상의 단열패턴들을 포함하여 구성될 수 있다.It may be configured to include one or more insulation patterns formed in either a via hole or a concave insulation groove in a region of the substrate below the resistance heating element is located.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단열패턴들은, 직경 8 ㎛ 내지 12 ㎛ 및 높이 170 ㎛ 내지 190 ㎛를 가지는 관통된 비아홀 또는 단열홈으로 형성될 수 있다.The insulating patterns according to an embodiment of the present invention may be formed as a through hole or a heat insulating groove having a diameter of 8 μm to 12 μm and a height of 170 μm to 190 μm.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단열패턴부는, 과전압 또는 과전류의 인가 시 상기 퓨즈부재의 용단시간이 4 내지 18초 범위를 가지도록 설계되는 것을 특징으로 한다.The heat insulation pattern part according to an embodiment of the present invention is designed to have a melting time of the fuse member in a range of 4 to 18 seconds when an overvoltage or overcurrent is applied.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단열패턴은, 내부에 공기 또는 단열소재 중 어느 하나의 단열충진재가 충진될 수 있다.The insulating pattern according to an embodiment of the present invention may be filled with an insulating filler of air or an insulating material therein.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 상술한 칩 퓨즈를 구비한 충전장치를 제공한다.Another embodiment of the present invention for achieving the above object provides a charging device having the above-described chip fuse.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예는, 세라믹 기판; 상기 세라믹 기판의 중앙 하부 영역을 관통하여 형성되는 단열패턴부; 상기 세라믹 기판의 내부에서 상기 단열패턴부의 상부에 위치되도록 내장되는 저항발열체; 및 상기 기판의 상기 저항발열체가 내장된 상부 영역에 위치되는 퓨즈부;를 포함하여, 상기 단열패턴부가 상기 저항발열체의 열이 퓨즈부의 반대 방향으로 이동하는 것을 방지하는 단열기능을 수행하여 상기 퓨즈부의 용단 응답 속도를 빠르게 하는 단열패턴을 구비한 세라믹 칩 퓨즈를 제공한다.Another embodiment of the present invention for achieving the above object, a ceramic substrate; A heat insulating pattern portion formed through the lower central region of the ceramic substrate; A resistance heating element built into the ceramic substrate so as to be positioned above the heat insulating pattern portion; And a fuse unit positioned in an upper region of the substrate in which the resistance heating element is embedded; including, the insulation pattern unit performs an insulation function to prevent heat from the resistance heating element from moving in a direction opposite to the fuse unit, and the fuse unit It provides a ceramic chip fuse having an insulation pattern that speeds up the melting response speed.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 세라믹 기판은 서로 적층되는 제1 세라믹 기판과 제2 세라믹 기판을 포함하고, 상기 제1 세라믹 기판과 상기 제2 세라믹 기판 사이에 상기 저항발열체가 위치되도록 배열되며, 적층 배열된 상기 제1 세라믹 기판과 상기 저항발열체 및 상기 제2 세라믹 기판이 저온 동시 소성되어 상기 세라믹 기판의 내부에 상기 저항 발열체가 일체로 형성될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the ceramic substrate includes a first ceramic substrate and a second ceramic substrate stacked on each other, and the resistance heating element is arranged between the first ceramic substrate and the second ceramic substrate, , The first ceramic substrate, the resistance heating element, and the second ceramic substrate in a stacked arrangement may be simultaneously fired at a low temperature so that the resistance heating element may be integrally formed in the ceramic substrate.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 단열패턴부는, 상기 세라믹 기판의 상기 저항발열체의 하부에 위치되는 상기 제1 세라믹 기판 영역에서 하방향으로 관통되는 비아홀 또는 요입 형성되는 단열홈 중 어느 하나로 형성되는 하나 이상의 단열패턴들을 포함하여 구성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the heat insulating pattern part may be formed into one of a via hole penetrating downward in the first ceramic substrate region located under the resistance heating element of the ceramic substrate or a heat insulating groove formed indentation. It may be configured to include one or more insulation patterns.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 단열패턴들은, 직경 8 ㎛ 내지 12 ㎛ 및 높이 170 ㎛ 내지 190 ㎛를 가지는 관통된 비아홀 또는 단열홈으로 형성될 수 있다.The insulating patterns according to another embodiment of the present invention may be formed as a through hole or a heat insulating groove having a diameter of 8 μm to 12 μm and a height of 170 μm to 190 μm.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 단열패턴부는, 과전압 또는 과전류의 인가 시 상기 퓨즈부재의 용단시간이 4 내지 18초 범위를 가지도록 설계되는 것을 특징으로 한다.The insulation pattern part according to another embodiment of the present invention is designed to have a melting time of the fuse member in a range of 4 to 18 seconds when an overvoltage or overcurrent is applied.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 단열패턴은, 내부에 공기 또는 단열소재 중 어느 하나의 단열충진재가 충진될 수 있다.The insulation pattern according to another embodiment of the present invention may be filled with an insulation filler of air or insulation material therein.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예는, 상기 세라믹 칩 퓨즈를 구비한 충전장치를 제공한다.Yet another embodiment of the present invention for achieving the above object provides a charging device including the ceramic chip fuse.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings showing embodiments of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 알루미늄 기판 기반의 칩 퓨즈(100)의 사시도이고, 도 3은 도 2의 알루미늄 기판 기반의 칩 퓨즈(100)의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예의 도 2의 알루미늄계 기판을 가지는 칩 퓨즈(100)의 I-I 선을 따라 절단한 후 I 방향에서 본 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예의 도 2의 알루미늄계 기판을 가지는 칩 퓨즈(100)의 II-II 선을 따라 절단한 후 II 방향에서 본 단면도이다.2 is a perspective view of an aluminum substrate-based chip fuse 100 according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view of the aluminum substrate-based chip fuse 100 of FIG. 2, and FIG. 4 is A cross-sectional view taken along line II of the chip fuse 100 having the aluminum substrate of FIG. 2 of the embodiment and viewed from the direction I, and FIG. 5 is a chip fuse 100 having the aluminum substrate of FIG. 2 according to the embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view seen from the II direction after cutting along line II-II of ).

도 2 내지 도 5와 같이, 상기 칩 퓨즈(100)는, 기판(110), 저항발열체(120), 절연막(130), 퓨즈 수용부(140), 퓨즈부(150) 및 단열패턴부(300)를 포함하여 구성된다.2 to 5, the chip fuse 100 includes a substrate 110, a resistance heating element 120, an insulating film 130, a fuse receiving part 140, a fuse part 150, and an insulating pattern part 300. ).

상기 기판(110)은, 기판 소재를 이용한 증착 또는 기판 소재 페이스트를 이용한 스크린 인쇄법 등을 통해 판상으로 제작되거나, 기 제작된 기판을 사용할 수도 있다. 이때, 상기 기판 소재를 알루미늄을 포함하는 알루미늄계 소재 또는 알루미늄 이외의 다양한 퓨즈 기판 소재로 제작될 수도 있다.The substrate 110 may be formed in a plate shape through deposition using a substrate material or a screen printing method using a substrate material paste, or a previously prepared substrate may be used. In this case, the substrate material may be made of an aluminum-based material including aluminum or various fuse substrate materials other than aluminum.

상기 기판(110)은 양측면에 퓨즈부(150)를 충전지 및 충전기 회로에 전기적으로 접속시키기 위한 비아도선의 형성을 위해 제1 기판비아홀(111)들이 각각 형성된다. 그리고 중앙부의 저항발열체(120)가 위치되는 영역에는 저항발열체(120)를 도 1의 2차전지(7) 등의 충전지 및 충전기(1)와 병렬로 연결시켜 전원을 공급받는 제2 기판비아홀(113)이 관통 형성된다. 그리고 상기 기판(110)의 상기 저항발열체(120)가 형성되는 영역에는 다수의 단열패턴(310)들을 가지는 단열패턴부(300)가 형성되며, 상기 단열패턴부(300)는 하기에서 더욱 상세히 설명한다.First substrate via holes 111 are formed on both sides of the substrate 110 to form via conductors for electrically connecting the fuse unit 150 to the rechargeable battery and charger circuit. In the region where the resistance heating body 120 is located in the center, the resistance heating body 120 is connected in parallel with the rechargeable battery such as the secondary battery 7 of FIG. 1 and the charger 1 to receive power. 113) is formed through. In addition, a heat insulation pattern part 300 having a plurality of heat insulation patterns 310 is formed in a region of the substrate 110 where the resistance heating element 120 is formed, and the heat insulation pattern part 300 will be described in more detail below. do.

상기 저항발열체(120)는 도전성 발열 소재를 증착하거나 또는 도전성 발열 소재 페이스트를 이용한 스크린 인쇄법 등을 통해 상기 기판(110)의 상부면에 형성될 수 있다. 이때, 상기 저항발열체(120)를 형성하는 도전성 발열 소재로는 약 2.6 Ω/cm²를 가지는 RuO₂ 등일 수 있다.The resistance heating element 120 may be formed on the upper surface of the substrate 110 by depositing a conductive heating material or a screen printing method using a conductive heating material paste. At this time, the conductive heating material forming the resistance heating element 120 may be RuO ₂ or the like having about 2.6 Ω/cm ² .

상술한 구성의 저항발열체(120)는 도 5와 같이, 한 쌍의 제2 기판비아홀(113)들에 형성되는 제2 기판비아도선을 통해 충전지 및 충전기와 병렬로 접속되고, 도 1의 스위칭소자(6)와는 직렬로 접속 구성된다. 이와 같이 구성된 상기 저항발열체(120)는, 상기 충전지로 과전압이 인가되는 경우, 통전되는 도 1의 스위칭소자(6) 등의 스위칭 소자를 통해 전원을 공급받아 발열되는 것에 의의 퓨즈부(150)의 퓨즈(153)를 용단시켜 충전지와 충전장치를 보호하게 된다.The resistance heating element 120 of the above-described configuration is connected in parallel with the rechargeable battery and the charger through the second substrate via conductors formed in the pair of second substrate via holes 113 as shown in FIG. 5, and the switching device of FIG. (6) is connected in series. When an overvoltage is applied to the rechargeable battery, the resistance heating element 120 configured as described above receives power through a switching element such as the switching element 6 of FIG. 1 and generates heat. The fuse 153 is blown to protect the rechargeable battery and the charging device.

상기 절연막(130)은 상기 저항발열체(120)가 형성된 기판(110)의 상부면에 절연산화물을 등을 증착한 후 저항발열체(120) 이외의 영역을 제거하는 것에 의해 형성하거나, 절연막 소재 페이스트로 저항발열체(120)의 표면을 도포한 후 소성하여 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 형성된 상기 절연막(130)은 저항발열체(120)를 퓨즈소재(140) 또는 기판(110) 상의 다른 도전성 소자들과 절연시킨다.The insulating film 130 is formed by depositing an insulating oxide, etc. on the upper surface of the substrate 110 on which the resistance heating element 120 is formed, and then removing areas other than the resistance heating element 120, or using an insulating film material paste. After applying the surface of the resistance heating element 120 may be formed by firing. The insulating layer 130 formed as described above insulates the resistance heating element 120 from the fuse material 140 or other conductive elements on the substrate 110.

상기 퓨즈수용부(140)는 상기 퓨즈부(150)의 퓨즈(153)가 안착된 후 용단되는 경우 퓨즈(153) 소재를 용체와 또는 합금화를 통해 용융된 퓨즈(153)를 수용하도록 판상으로 구성된다. 상기 퓨즈수용부(140)의 소재로는 퓨즈(153)의 구성 물질과 젖음성(wetability)이 높은 물질로서 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 상술한 구성의 퓨즈수용부(140)는 퓨즈부(150) 중 퓨즈(153)의 상부에 형성되거나 퓨즈(153)를 감싸는 등으로 다양하게 형성될 수 있다. 이와 같이 형성되는 퓨즈수용부(140)는 구성되지 않을 수도 있으며, 이 경우, 상기 퓨즈부(150)는 상기 절연막(130)의 상부면에서 상기 절연막(130)과 접촉되도록 형성된다. When the fuse 153 of the fuse unit 150 is seated and then melted, the fuse receiving unit 140 is formed in a plate shape to accommodate the fuse 153 melted through a solution or alloying the material of the fuse 153 do. The material of the fuse receiving unit 140 may include silver (Ag), platinum (Pt), palladium (Pd), or an alloy thereof as a material of the fuse 153 and a material having high wetability. have. The fuse receiving part 140 of the above-described configuration may be formed on the fuse 153 of the fuse part 150 or may be variously formed by surrounding the fuse 153. The fuse receiving part 140 formed as described above may not be configured, and in this case, the fuse part 150 is formed to contact the insulating film 130 on the upper surface of the insulating film 130.

상기 퓨즈부(150)는 상기 기판(110)의 양측 상부면에서 상기 제1 기판비아홀(111)과 연통되는 퓨즈전극비아홀(152)이 형성되는 한 쌍의 퓨즈전극(151)과, 상기 퓨즈전극(151)에 양단이 납땜 또는 도전성 접착제를 이용해 전기적으로 접속되어 상기 퓨즈수용부(140) 또는 상기 절연막(130)을 가로지르며 상기 퓨즈수용부(140) 또는 상기 절연막(130)의 상부면과 접촉되도록 형성되는 퓨즈(153)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 퓨즈전극(151)은 퓨즈전극비아홀(152)이 형성된 전극을 납땜 등으로 형성하거나, 또는 도전성 페이스트를 이용한 스크린 인쇄법 등에 의해 형성될 수 있다. 그리고 상기 퓨즈(153)는 납(Pb), 주석(Sn), 또는 이들의 합금 등의 저융점 금속으로 제작될 수 있다.The fuse unit 150 includes a pair of fuse electrodes 151 in which a fuse electrode via hole 152 communicating with the first substrate via hole 111 is formed on both upper surfaces of the substrate 110 and the fuse electrode Both ends of the fuse receiving unit 140 or the insulating film 130 are electrically connected to the 151 by using soldering or a conductive adhesive to cross the fuse receiving unit 140 or the insulating film 130 and contact the upper surface of the fuse receiving unit 140 or the insulating film 130 It may be configured to include a fuse 153 that is formed to be. The fuse electrode 151 may be formed by soldering an electrode in which the fuse electrode via hole 152 is formed, or by a screen printing method using a conductive paste. In addition, the fuse 153 may be made of a low melting point metal such as lead (Pb), tin (Sn), or an alloy thereof.

상기 단열패턴부(300)는 상기 기판(110)의 저항발열체(120)가 위치되는 영역에서 하나의 열 또는 다수의 열을 형성하도록 관통되는 비아홀 또는 요입되는 단열홈 중 어느 하나의 단열패턴(310)들을 포함하여 구성된다.The heat insulating pattern part 300 is a heat insulating pattern 310 of any one of a via hole or a concave heat insulating groove to form one row or a plurality of rows in a region where the resistance heating element 120 of the substrate 110 is positioned. ).

상술한 구성의 단열패턴(310)들은 직경 8 ㎛ 내지 12 ㎛ 및 높이 170 ㎛ 내지 190 ㎛를 가지도록 형성될 수 있으며, 원기 둥 또는 다각 기둥 등으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 단열패턴(310)들은 정격 전압 인가 시 상기 퓨즈부재의 용단시간이 4 내지 18초 범위를 가지도록 설계될 수 있다. 그리고 상기 단열패턴(310)들의 내부에는 열전도도가 낮은 공기 또는 단열소재 등의 단열충진재가 충진될 수 있다.The insulating patterns 310 having the above-described configuration may be formed to have a diameter of 8 µm to 12 µm and a height of 170 µm to 190 µm, and may be formed as a cylinder or a polygonal column. In addition, the insulating patterns 310 may be designed such that the fuse member has a melting time of 4 to 18 seconds when a rated voltage is applied. In addition, an insulating filler such as air having low thermal conductivity or an insulating material may be filled inside the insulating patterns 310.

상기 단열소재는 탈크, 카오린, 알루미나, 장석, 납석, 견운모, 맥반석, 벤토나이트, 세피올라이트, 규조토, 퍼라이트, 흄드실리카, 실리카, 글라스버블, 수산화마그네슘, 탄화칼슘, 에어로젤 중의 어느 1종 이상으로 선택되는 비표면적이 100 ~ 1000㎡/g이고, 평균입경은 1㎜ 이하인 세라믹분말을 고형분 함량 기준 5 ~ 80중량% 함유하는 바인더로 구성된 조액으로 제조되는 것일 수 있다. 이 때, 상기 바인더는 아크릴산계 접착제, 폴리비닐알코올, 카르복실메틸셀룰로오즈, 물유리, 실리카졸, 콜로이탈실리카, 벤토나이트, 소듐실리게이트, 포타슘실리게이트 및 알루미늄오르토인산염으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 어느 1종 이상일 수 있다. The insulating material is at least one of talc, kaolin, alumina, feldspar, pyrophyllite, sericite, elvan, bentonite, sepiolite, diatomaceous earth, perlite, fumed silica, silica, glass bubble, magnesium hydroxide, calcium carbide, and aerogel The selected specific surface area may be 100 to 1000 m 2 /g, and may be prepared as a crude liquid composed of a binder containing 5 to 80% by weight of a ceramic powder having an average particle diameter of 1 mm or less based on solid content. At this time, the binder is any one selected from the group consisting of acrylic acid adhesive, polyvinyl alcohol, carboxylmethylcellulose, water glass, silica sol, colloidal silica, bentonite, sodium silicate, potassium silicate and aluminum orthophosphate. It can be more than that.

상술한 단열패턴부(300)가 형성된 기판(110), 저항발열쳬(120), 절연막(120) 및 퓨즈부(150)가 일체로 형성된 후에는 상기 제1 기판비아홀(111)과 상기 전극비아홀(152)들이 연통 형성되는 비아홀과 도전성 페이스트를 도포하고 소성시키는 등에 의해 퓨즈비아도선(160)이 형성된다.After the substrate 110 on which the above-described insulating pattern part 300 is formed, the resistance heating box 120, the insulating film 120, and the fuse part 150 are integrally formed, the first substrate via hole 111 and the electrode via hole The fuse via conductor 160 is formed by applying and firing a via hole through which the 152 are formed in communication with a conductive paste.

상술한 바와 같이 형성된 상기 퓨즈비아도선(160)은 도 1의 2차전지(7) 등의 충전지와 충전기(1) 등의 충전 전원 사이에서 상기 퓨즈부(150)를 상기 충전지와 충전전원에 직렬 접속시킨다.The fuse via conductor 160 formed as described above connects the fuse unit 150 to the rechargeable battery and the charging power supply between a rechargeable battery such as the secondary battery 7 of FIG. 1 and a charging power supply such as the charger 1 Connect.

또한, 본 발명의 다른 실시예는 도 2 내지 도 5의 구성을 가지는 칩 퓨즈(100)를 포함하여 구성되는 충전장치를 제공할 수도 있다.In addition, another embodiment of the present invention may provide a charging device including the chip fuse 100 having the configuration of FIGS. 2 to 5.

도 6은 본 발명의 다른 실시예의 세라믹 칩 퓨즈(200)의 사시도이고, 도 7은 도 6의 세라믹 칩 퓨즈(200)의 분해사시도이며, 도 8은 도 6의 세라믹 칩 퓨즈(200)를 III-III 선을 따라 절단한 후 III 방향에서 바라 본 단면도이고, 도 9는 도 6의 세라믹 칩 퓨즈(200)를 IV-IV 선을 따라 절단한 후 IV 방향에서 본 단면도이다.FIG. 6 is a perspective view of a ceramic chip fuse 200 according to another embodiment of the present invention, FIG. 7 is an exploded perspective view of the ceramic chip fuse 200 of FIG. 6, and FIG. 8 is a view showing the ceramic chip fuse 200 of FIG. It is a cross-sectional view viewed from the direction III after cutting along line -III, and FIG. 9 is a cross-sectional view of the ceramic chip fuse 200 of FIG. 6 viewed from the direction IV after cutting along line IV-IV.

도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 세라믹 칩 퓨즈(200)는, 세라믹 기판(210), 상기 세라믹 기판(210)의 내부에 형성되는 저항발열체(220), 상기 세라믹 기판(210)의 상기 저항발열체(220)와 중첩되는 상부 영역에 퓨즈(253)가 배치되도록 설치되는 상기 세라믹 기판(210)의 상부에 형성되는 퓨즈부(250)를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 6 to 7, the ceramic chip fuse 200 includes a ceramic substrate 210, a resistance heating element 220 formed in the ceramic substrate 210, and the ceramic substrate 210. It is configured to include a fuse unit 250 formed on the ceramic substrate 210 in which a fuse 253 is disposed in an upper region overlapping the resistance heating element 220.

상기 세라믹 기판(210)은 단일 층 또는 다수의 층으로 적층 형성되는 하부의 제1 세라믹 기판(201)과 상부의 제2 세라믹 기판(202)를 포함하여 구성될 수 있다.The ceramic substrate 210 may include a lower first ceramic substrate 201 and an upper second ceramic substrate 202 formed by stacking a single layer or a plurality of layers.

상기 제1 세라믹 기판(201)은 상기 저항발열체(220)가 위치되는 상부 영역이 상기 저항발열체(220)가 안착되도록 요입 형성되며, 상기 저항발열체(220)가 안착되도록 요입형성된 영역에는 상기 저항발열쳬(220)를 도 1의 2차전지(7) 등의 충전지 및 충전기(1)와 스위칭 소자(6)를 통해 병렬로 접속시키는 한 쌍의 저항발열체비아홀(213)이 관통 형성된다. 그리고 상기 제1 세라믹 기판(201)의 양측면에는 퓨즈부(250)를 충전지 및 충전기 회로에 전기적으로 접속시키기 위한 비아도선의 형성을 위해 제3 기판비아홀(211)들이 형성된다. 또한, 상기 제2 세라믹 기판(202)의 양측면에도 퓨즈부(250)를 충전지 및 충전기 회로에 전기적으로 접속시키기 위한 비아도선의 형성을 위해 제4 기판비아홀(214)들이 제3 기판비아홀(211)과 서로 연통하도록 각각 형성된다.In the first ceramic substrate 201, an upper region in which the resistance heating element 220 is located is concavely formed so that the resistance heating element 220 is seated, and the resistance heating element is formed in a concave-formed region so that the resistance heating element 220 is seated. A pair of resistance heating element via holes 213 for connecting the battery 220 in parallel through a rechargeable battery such as the secondary battery 7 of FIG. 1 and the charger 1 and the switching element 6 are formed through. In addition, third substrate via holes 211 are formed on both side surfaces of the first ceramic substrate 201 to form via conductors for electrically connecting the fuse unit 250 to the rechargeable battery and charger circuit. In addition, fourth substrate via holes 214 are formed on both sides of the second ceramic substrate 202 to form via conductors for electrically connecting the fuse unit 250 to the rechargeable battery and the charger circuit. And each formed to communicate with each other.

상술한 구성의 상기 제1 세라믹 기판(201)과 제2 세라믹 기판(202)은 각각 상하로 적층된 후 저온 동시 소성에 의해 일체형으로 접합 구성될 수 있다. 상술한 구성의 상기 세라믹 기판(210)의 소재는 결정성 보로실리케이트 물질을 포함할 수 있으며, SiO_2, Ba₂O_3, Al₂O₃, CaO, MgO, SrO, Li₂O, ZnO, TiO₂, 및 ZrO₂ 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The first ceramic substrate 201 and the second ceramic substrate 202 having the above-described configuration may be stacked up and down, and then integrally bonded by low-temperature simultaneous firing. The material of the ceramic substrate 210 having the above-described configuration may include a crystalline borosilicate material, and SiO _2, Ba ₂ O _3, Al ₂ O ₃ , CaO, MgO, SrO, Li ₂ O, ZnO, TiO ₂ , and ZrO ₂ It may include at least any one of.

상기 저항발열체(220)는 상기 저항발열체(220)가 안착되도록 상기 제1 세라믹 기판(201)의 상부면의 요입 형성된 영역에 도전성 발열 소재를 증착하거나 또는 도전성 발열 소재 페이스트를 이용한 스크린 인쇄법 등을 통해 형성될 수 있다. 이와 달리 미리 제작된 저항발열체 판을 안착시키는 것에 의해 형성될 수도 있다. 이때, 상기 저항발열체(120)를 형성하는 도전성 발열 소재로는 약 2.6 Ω/cm²를 가지는 RuO₂ 등일 수 있다.The resistance heating element 220 may be formed by depositing a conductive heating material on a concave formed region of the upper surface of the first ceramic substrate 201 so that the resistance heating element 220 is seated, or a screen printing method using a conductive heating material paste. It can be formed through. Alternatively, it may be formed by mounting a pre-fabricated resistance heating element plate. At this time, the conductive heating material forming the resistance heating element 120 may be RuO ₂ or the like having about 2.6 Ω/cm ² .

상기 퓨즈수용부(240)는, 상기 퓨즈부(250)의 퓨즈(253)가 안착된 후 용단되는 경우 퓨즈(253) 소재를 용체와 또는 합금화를 통해 용융된 퓨즈(253)를 수용하도록 판상으로 구성된다. 상기 퓨즈수용부(240)의 소재로는 퓨즈(253)의 구성 물질과 젖음성(wetability)이 높은 물질로서 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 상술한 구성의 퓨즈수용부(240)는 퓨즈부(250) 중 퓨즈(253)의 상부에 형성되거나 퓨즈(253)를 감싸는 등으로 다양하게 형성될 수 있다. 이와 같이 형성되는 퓨즈수용부(240)는 구성되지 않을 수도 있으며, 이 경우, 상기 퓨즈부(250)는 상기 제2 세라믹 기판(202)의 상부면에 직접 접촉되도록 형성된다.When the fuse 253 of the fuse part 250 is seated and then melted, the fuse receiving part 240 is plate-shaped to accommodate the fuse 253 melted through a solution or alloying. Is composed. The material of the fuse receiving unit 240 may include silver (Ag), platinum (Pt), palladium (Pd), or an alloy thereof as a material of the fuse 253 and a material having high wetability. have. The fuse receiving unit 240 having the above-described configuration may be formed on the fuse 253 of the fuse unit 250 or may be variously formed by surrounding the fuse 253. The fuse receiving part 240 formed as described above may not be configured, and in this case, the fuse part 250 is formed to directly contact the upper surface of the second ceramic substrate 202.

상기 퓨즈부(250)는 상기 기판(210)의 양측 상부면에서 상기 제4 기판비아홀(214)와 연통되는 퓨즈전극비아홀(252)이 형성되는 한 쌍의 퓨즈전극(251)과, 상기 퓨즈전극(251)에 양단이 납땜 또는 도전성 접착제를 이용해 전기적으로 접속되어 상기 저항발열체(220)가 형성된 세라믹 기판(210)의 상부면에 형성되는 퓨즈(F)를 포함하여 구성된다. 이때, 도 9의 경우 상기 퓨즈(253)는 퓨즈수용부(240)를 매개로 상기 세라믹 기판(210)의 상부면에 형성되는 것으로 도시하였으나, 상기 퓨즈수용부(240)를 구비함이 없이 직접 상기 세라믹 기판(210)의 상부면에 형성될 수 있다. 상기 퓨즈(253)는 도 2 내지 도 6의 구성을 가지는 칩 퓨즈(100)에 형성되는 퓨즈(153)와 동일한 소재로 제작될 수 있다.The fuse part 250 includes a pair of fuse electrodes 251 in which a fuse electrode via hole 252 communicating with the fourth substrate via hole 214 is formed on upper surfaces of both sides of the substrate 210, and the fuse electrode It includes a fuse F formed on the upper surface of the ceramic substrate 210 on which the resistance heating element 220 is formed by electrically connecting both ends to the 251 using soldering or a conductive adhesive. In this case, in the case of FIG. 9, the fuse 253 is shown to be formed on the upper surface of the ceramic substrate 210 via the fuse receiving unit 240, but directly without the fuse receiving unit 240 It may be formed on the upper surface of the ceramic substrate 210. The fuse 253 may be made of the same material as the fuse 153 formed in the chip fuse 100 having the configuration of FIGS. 2 to 6.

상기 단열패턴부(300)는 상기 제1 세라믹기판(201)의 저항발열체(220)가 위치되는 영역에서 열 또는 배열을 형성하도록 관통되는 비아홀 또는 요입되는 단열홈 중 어느 하나의 단열패턴(310)들을 포함하여 구성된다.The insulation pattern part 300 is a thermal insulation pattern 310 of any one of a via hole or a concave insulation groove in a region where the resistance heating element 220 of the first ceramic substrate 201 is positioned to form heat or array It is comprised of.

상술한 구성의 단열패턴(310)들은 직경 8 ㎛ 내지 12 ㎛ 및 높이 170 ㎛ 내지 190 ㎛를 가지도록 형성될 수 있으며, 원기 둥 또는 다각 기둥 등으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 단열패턴(310)들은 정격 전압 인가 시 상기 퓨즈부재의 용단시간이 4 내지 18초 범위를 가지도록 설계될 수 있다. 그리고 상기 단열패턴(310)들의 내부에는 열전도도가 낮은 공기 또는 단열소재 등의 단열충진재가 충진될 수 있다. 상기 단열패턴부(300)는 상기 제1 세라믹 기판(201)의 제작 시 동시에 형성될 수 있다.The insulating patterns 310 having the above-described configuration may be formed to have a diameter of 8 µm to 12 µm and a height of 170 µm to 190 µm, and may be formed as a cylinder or a polygonal column. In addition, the insulating patterns 310 may be designed such that the fuse member has a melting time of 4 to 18 seconds when a rated voltage is applied. In addition, an insulating filler such as air having low thermal conductivity or an insulating material may be filled inside the insulating patterns 310. The insulation pattern part 300 may be formed simultaneously when the first ceramic substrate 201 is manufactured.

상술한 구성의 세라믹 칩 퓨즈(200)는, 저항발열체비아홀(213)에 비아도선이 형되고, 단열패턴부(300)가 형성된 제1 세라믹 기판(201)에 저항발열체(220)를 형성한 후, 제3 기판비아홀(211), 제4 기판비아홀(214) 및 상부에 퓨즈전극(351)과 퓨즈전극(351)에 의해 전기적으로 접속되는 퓨즈(253)가 형성된 제2 세라믹 기판(202)을 적층한 후, 제3 기판비아홀(211), 제4 기판비아홀(214) 및 전극비아홀(252)를 연통되어 형성되는 비아홀에 비아도선 소재의 페이스트를 도포하거나 충진한 후, 저온 동시 소성을 수행하는 것에 의해 일체형의 세라믹 칩 퓨즈(200)로 제작될 수 있다.In the ceramic chip fuse 200 having the above-described configuration, a via conductor is formed in the resistance heating element via hole 213 and the resistance heating element 220 is formed on the first ceramic substrate 201 on which the insulating pattern portion 300 is formed. , A third substrate via hole 211, a fourth substrate via hole 214, and a second ceramic substrate 202 on which a fuse 253 electrically connected by the fuse electrode 351 and the fuse electrode 351 is formed. After lamination, after coating or filling the via hole formed by communicating the third substrate via hole 211, the fourth substrate via hole 214 and the electrode via hole 252, a low-temperature simultaneous firing is performed. As a result, it may be manufactured as an integral ceramic chip fuse 200.

본 발명의 또다른 실시예는 상술한 구성의 세라믹 칩 퓨즈(200)를 구비한 충전장치를 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a charging device including the ceramic chip fuse 200 having the above-described configuration.

상술한 본 발명의 실시예의 상기 칩 퓨즈(100) 또는 세라믹 칩 퓨즈(200)는 충전 중에 과전류가 인가되는 경우에는 충전지와 충전전원 사이에서 충전지와 충전전원과 직렬로 접속된 퓨즈(153, 253)가 과전류에 의해 과열되어 용단이 수행된다.The chip fuse 100 or the ceramic chip fuse 200 according to the embodiment of the present invention described above are fuses 153 and 253 connected in series with the rechargeable battery and the charging power between the rechargeable battery and the charging power when an overcurrent is applied during charging. Is overheated by the overcurrent and fusing is performed.

또한, 상기 칩 퓨즈(100) 또는 세마릭 칩 퓨즈(200)는 충전 중에 과전압이 인가되는 경우에는, 충전지와 충전전원 사이에서 병렬로 접속된 스위칭 소자가 통전되어 저항발열체(120, 220)로 전원이 공급됨으로써 저항발열체(120, 220)가 발열되어 퓨즈(153, 253)가 용단된다. 이 과정에서, 단열패턴부(300)가 저항발열쳬(120, 220)에서 발생한 열이 퓨즈부(150, 250)의 반대로 이동하는 것을 방지하는 것에 의해 퓨즈(153, 253)의 퓨즈(153, 253)로 많은 열이 신속하게 공급되는 것에 의해 퓨즈(153, 253)의 용단 응답 속도를 단축시키는 작용효과를 가진다.In addition, when an overvoltage is applied to the chip fuse 100 or the semaric chip fuse 200, a switching element connected in parallel between the rechargeable battery and the charging power supply is energized to power the resistance heating elements 120 and 220. By this supply, the resistance heating elements 120 and 220 heat up and the fuses 153 and 253 are blown. In this process, the heat insulation pattern unit 300 prevents the heat generated from the resistance heating boxes 120 and 220 from moving in the opposite direction of the fuse units 150 and 250, thereby preventing the fuses 153 and 253 of the fuses 153 and 253 from moving in the opposite direction. Since a large amount of heat is rapidly supplied to the 253, it has an effect of shortening the fuse response speed of the fuses 153 and 253.

상술한 도 2 내지 도 9의 세라믹 칩퓨즈(100, 200)들은 거꾸로 장착되는 경우, 상기 단열패턴부(300)를 구성하는 단열패턴(310)들의 개방부가 상부로 향하게 되어 열이 대류에 의해 상부로 방출되는 방열 기능을 수행하게 되어 퓨즈(153, 253)의 용단 응답 속도를 단축시키지 못하는 문제점을 가진다.When the ceramic chip fuses 100 and 200 of FIGS. 2 to 9 described above are mounted upside down, the open portions of the insulation patterns 310 constituting the insulation pattern part 300 are directed upward, so that heat is transferred to the top by convection. Since the heat dissipation function is performed, the fuse 153 and 253 cannot shorten the fusing response speed.

따라서 본 발명의 다른 실시예의 세라믹 칩 퓨즈(100a, 200a, 도 10 내지 도 17 참조)는 거꾸로 장착되는 경우에도 단열 기능을 수행하여 용단 응답 속도를 단축시킬 수 있도록 단열패턴부(300)의 단열패턴(310)들의 개방부를 차폐하는 단열막(101, 203, 도 10 내지 도 17 참조)을 더 포함하여 구성될 수 있다.Therefore, the ceramic chip fuse (100a, 200a, see FIGS. 10 to 17) according to another embodiment of the present invention performs an insulation function even when mounted upside down to reduce the fusing response speed. It may be configured to further include an insulating film (101, 203, see FIGS. 10 to 17) shielding the openings of the (310).

도 10은 본 발명의 다른 실시예의 단열막(101)을 구비한 알루미늄계 기판을 가지는 칩 퓨즈(100a)의 사시도이고, 도 11은 도 10의 알루미늄계 기판을 가지는 칩 퓨즈(100a)의 분해 사시도이며, 도 12는 도 10의 알루미늄계 기판을 가지는 칩 퓨즈(100a)의 V-V 선을 따라 절단한 후 V 방향에서 본 단면도이고, 도 13은 도 10의 알루미늄계 기판을 가지는 칩 퓨즈(100a)의 VI-VI 선을 따라 절단한 후 VI 방향에서 본 단면도이다.FIG. 10 is a perspective view of a chip fuse 100a having an aluminum-based substrate having an insulating film 101 according to another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an exploded perspective view of the chip fuse 100a having an aluminum-based substrate of FIG. 10 12 is a cross-sectional view of the chip fuse 100a having the aluminum substrate of FIG. 10 taken along the line VV and viewed from the V direction, and FIG. 13 is a view of the chip fuse 100a having the aluminum substrate of FIG. It is a cross-sectional view viewed from the VI direction after cutting along the line VI-VI.

도 10 내지 도 13의 알루미늄계 기판을 가지는 칩 퓨즈(100a)는 도 2 내지 도 5의 칩 퓨즈(100)의 구성에 부가하여, 단열패턴부(300)들을 구성하는 단열패턴(310)들의 하부 개방부를 차폐하는 단열막(101)을 더 포함하여 구성된다.The chip fuse 100a having the aluminum-based substrate of FIGS. 10 to 13 is in addition to the configuration of the chip fuse 100 of FIGS. 2 to 5, the lower portion of the insulation patterns 310 constituting the insulation pattern part 300. It is configured to further include a heat insulating film 101 shielding the opening.

그리고 도 14는 본 발명의 다른 실시예의 세라믹 칩 퓨즈(200a)의 사시도이며, 도 15는 도 14의 세라믹 칩 퓨즈(200a)의 분해 사시도이고, 도 16은 도 14의 세라믹 칩 퓨즈(200a)의 VII-VII 선을 따라 절단한 후 VII 방향에서 본 단면도이며, 도 17은 도 14의 세라믹 칩 퓨즈(200a)의 VIII-VIII 선을 따라 절단한 후 VIII 방향에서 본 단면도이다.14 is a perspective view of a ceramic chip fuse 200a according to another embodiment of the present invention, FIG. 15 is an exploded perspective view of the ceramic chip fuse 200a of FIG. 14, and FIG. 16 is a view of the ceramic chip fuse 200a of FIG. It is a cross-sectional view taken along the line VII-VII and viewed from the direction VII, and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of the ceramic chip fuse 200a of FIG. 14 and viewed from the direction VIII.

도 14 내지 도 17의 세라믹 칩 퓨즈(200a)는 도 6 내지 도 9의 세라믹 칩 퓨즈(200)의 구성에 부가하여, 단열패턴부(300)들을 구성하는 단열패턴(310)들의 하부 개방부를 차폐하는 단열막(203)을 더 포함하여 구성된다.In addition to the configuration of the ceramic chip fuse 200 of FIGS. 14 to 17, the ceramic chip fuse 200a of FIGS. 14 to 17 shields the lower openings of the thermal insulation patterns 310 constituting the thermal insulation pattern part 300. It is configured to further include a heat insulating film 203.

상술한 구성에 의해, 본 발명의 다른 실시예의 알루미늄계 기판을 가지는 칩 퓨즈(100a) 또는 세라믹 칩 퓨즈(200a)는 단열패턴(310)들의 개방부가 상부를 향하도록 거꾸로 장착되는 경우에도, 단열막(101 203)이 단열패턴(310)들의 개방부를 막아 열을 가두게 되므로, 퓨즈(153, 253)의 용단 응답 속도를 단축시킬 수 있게 된다.By the above-described configuration, even when the chip fuse 100a or the ceramic chip fuse 200a having an aluminum-based substrate according to another embodiment of the present invention is mounted upside down so that the opening portions of the insulating patterns 310 are facing upward, the insulating film Since (101 203) blocks the open portions of the heat insulation patterns 310 to confine heat, it is possible to shorten the fuse response speed of the fuse (153, 253).

<실험예><Experimental Example>

상술한 본 발명의 실시예에 따른 직경 10 ㎛ 및 높이 180 ㎛ 를 가지는 관통된 비아홀로 형성되고 공기가 충진된 단열패턴(310)들을 4개 및 6개를 가지는 단열패턴부(300)를 구비한 알루미늄계 기판 칩 퓨즈(100)와 세라믹 칩 퓨즈(200)를 제작하였다. 이때, 열전도도는 공기가 0.025 W/mK, Al2O3가 20 W/mK, 저온 동시 소성 세라믹(LTCC: Low Temperature Co-fired Ceramic))이 3 W/mK를 가진다.In accordance with the above-described embodiment of the present invention, the thermal insulation pattern portion 300 having 4 and 6 thermal insulation patterns 310 formed with a through hole having a diameter of 10 μm and a height of 180 μm and filled with air is provided. An aluminum-based substrate chip fuse 100 and a ceramic chip fuse 200 were fabricated. At this time, the thermal conductivity is 0.025 W/mK for air, 20 W/mK for Al2O3, and 3 W/mK for low temperature co-fired ceramic (LTCC).

비교를 위해 단열패턴부(300)를 가지지 않는 알루미늄계 기판 칩 퓨즈와 저온 동시 소성 세라믹 칩 퓨즈를 제작하였다.For comparison, an aluminum-based substrate chip fuse and a low-temperature co-fired ceramic chip fuse having no insulation pattern part 300 were fabricated.

제작된 단열패턴부(300)를 가지는 알루미늄계 기판 칩 퓨즈(100) 및 세라믹 칩 퓨즈(200)와 단열패턴부(300)를 가지지 않는 알루미늄계 기판 칩 퓨즈와 저온 동시 소성 세라믹 칩 퓨즈에 전격 전압을 전원을 인가하고의 퓨즈의 용단 시간을 측정하였다.The electric voltage to the aluminum-based chip fuse 100 and the ceramic chip fuse 200 having the prepared insulation pattern part 300 and the aluminum-based chip fuse without the insulation pattern part 300 and the low-temperature co-fired ceramic chip fuse After the power was applied, the fuse melting time was measured.

실험 결과, 단열패턴부(300)가 형성되지 않은 알루미늄계 칩 퓨즈(100)와 동시 소성 세라믹 기판 세라믹 칩 퓨즈(200)의 경우 퓨즈 용단 시간이 18초로 측정되었다.As a result of the experiment, the fuse melting time was measured as 18 seconds in the case of the aluminum-based chip fuse 100 and the co-fired ceramic substrate ceramic chip fuse 200 in which the insulation pattern part 300 was not formed.

반면, 칩 퓨즈(100) 또는 세라믹 칩 퓨즈(200)의 경우에는 단열패턴(310)들을 4개를 형성한 경우의 퓨즈의 용단 시간이 9초 였고, 6개를 형성한 경우에는 퓨즈의 용단 시간이 6초로 현저히 줄어들어 과전류 또는 과전압에 대한 충전회로의 보호 성능이 현저히 향상됨을 알 수 있었다.On the other hand, in the case of the chip fuse 100 or the ceramic chip fuse 200, the melting time of the fuse when four insulation patterns 310 are formed was 9 seconds, and when 6 is formed, the melting time of the fuse It was found that the protection performance of the charging circuit against overcurrent or overvoltage was remarkably improved because it was significantly reduced to 6 seconds.

이는 공기의 열전도도가 알루미늄계 기판이나 저온 동시 소성 세라믹 기판 보다 현저히 낮은 것에 기인하는 단열패턴부(300)의 단열기능에 의한 작용 효과임을 명백히 알 수 있다.It can be clearly seen that the thermal conductivity of air is significantly lower than that of an aluminum-based substrate or a low-temperature co-fired ceramic substrate.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the technical idea of the present invention described above has been described in detail in the preferred embodiment, it should be noted that the embodiment is for the purpose of description and not for the limitation thereof. In addition, those of ordinary skill in the technical field of the present invention will be able to understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100, 100a: 알루미나 기판 칩 퓨즈
101, 203: 단열막
110: 알루미나 기판
111: 제1 기판비아홀
113: 제2 기판비아홀
115: 제2 기판비아도선
120: 저항발열체
130: 절연막
140: 퓨즈수용부
150: 퓨즈부
151: 퓨즈전극
152: 퓨즈전극비아홀
153: 퓨즈
160: 퓨즈비아도선
200, 200a: 세라믹 칩 퓨즈
210: 세라믹 기판
201: 제 1 세라믹 기판
202: 제 2 세라믹 기판
211: 제 3 기판비아홀
213: 저항발열체비아홀
214: 제 4 기판비아홀
220: 저항발열체
240: 퓨즈수용부
250: 퓨즈부
251: 퓨즈전극
252: 퓨즈전극비아홀
253: 퓨즈
260: 퓨즈비아도선
300: 단열패턴부
310: 단열패턴(비아홀 또는 단열홈)100, 100a: alumina substrate chip fuse
101, 203: insulation film
110: alumina substrate
111: first substrate via hole
113: second substrate via hole
115: second substrate via conductor
120: resistance heating element
130: insulating film
140: fuse receiving part
150: fuse part
151: fuse electrode
152: fuse electrode via hole
153: fuse
160: fuse via conductor
200, 200a: ceramic chip fuse
210: ceramic substrate
201: first ceramic substrate
202: second ceramic substrate
211: third substrate via hole
213: Resistance heating element via hole
214: fourth substrate via hole
220: resistance heating element
240: fuse receiving part
250: fuse part
251: fuse electrode
252: fuse electrode via hole
253: fuse
260: fuse via conductor
300: insulation pattern part
310: insulation pattern (via hole or insulation groove)

Claims (16)

기판;
상기 기판의 내부 중앙 영역에 형성되는 단열패턴부;
상기 기판 상의 상기 단열패턴부의 상부 면에 적층 형성되는 저항발열체;
상기 저항발열체의 측면과 상부면에 적층되는 절연막; 및
상기 기판의 상부에서 상기 절연막의 상부에 위치되는 퓨즈부;를 포함하여,
상기 단열패턴부가 상기 저항발열체의 열이 퓨즈부의 반대 방향으로 이동하는 것을 방지하는 단열기능을 수행하여 상기 퓨즈부의 용단 응답 속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈.Board;
A heat insulating pattern portion formed in the inner central region of the substrate;
A resistance heating element laminated on an upper surface of the insulating pattern part on the substrate;
An insulating film laminated on side surfaces and upper surfaces of the resistance heating element; And
Including; a fuse part positioned on the insulating layer above the substrate,
A chip fuse having an insulating pattern, characterized in that the insulating pattern unit performs an insulating function to prevent heat of the resistance heating element from moving in a direction opposite to the fuse unit, thereby increasing a fusing response speed of the fuse unit. 제1항에 있어서, 상기 기판은,
알루미늄계 기판인 것을 특징으로 하는 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈.The method of claim 1, wherein the substrate,
Chip fuse having an insulating pattern, characterized in that the aluminum-based substrate. 제1항에 있어서, 상기 단열패턴부는,
상기 저항발열체가 위치되는 하부의 상기 기판의 영역에서 관통되는 비아홀 또는 요입되는 단열홈 중 어느 하나로 형성되는 하나 이상의 단열패턴들을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈.The method of claim 1, wherein the insulation pattern part,
A chip fuse having a heat insulating pattern, characterized in that it comprises one or more heat insulating patterns formed into either a via hole penetrating through a region of the substrate below the resistance heating element is positioned or a recessed insulating groove. 제1항에 있어서, 상기 단열패턴부는,
과전압 또는 과전류의 인가 시 상기 퓨즈부의 용단시간이 4 내지 18초 범위를 가지도록 설계되는 것을 특징으로 하는 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈.The method of claim 1, wherein the insulation pattern part,
Chip fuse having an insulation pattern, characterized in that the fuse is designed to have a melting time of 4 to 18 seconds when an overvoltage or overcurrent is applied. 제3항에 있어서, 상기 단열패턴은,
직경 8 ㎛ 내지 12 ㎛ 및 높이 170 ㎛ 내지 190 ㎛를 가지는 관통된 비아홀 또는 단열홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈.The method of claim 3, wherein the insulation pattern,
Chip fuse having a heat insulating pattern, characterized in that formed as a through hole or a heat insulating groove having a diameter of 8 ㎛ to 12 ㎛ and height 170 ㎛ to 190 ㎛. 제3항에 있어서, 상기 단열패턴은, 내부에 공기 또는 단열소재 중 어느 하나의 단열충진재가 충진되는 것을 특징으로 하는 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈.The chip fuse according to claim 3, wherein the heat insulating pattern is filled with an insulating filler of air or a heat insulating material therein. 제3항에 있어서,
상기 기판의 상기 단열패턴들의 개방부가 형성되는 면에 적층 형성되어 상기 개방부를 막는 단열막;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단열패턴을 가지는 칩 퓨즈.The method of claim 3,
A chip fuse having a heat insulating pattern, characterized in that it further comprises a; a heat insulating film formed on the surface of the substrate on which the open portions of the insulating patterns are formed to block the open portions. 제1항의 칩 퓨즈를 구비한 충전장치.A charging device provided with the chip fuse of claim 1. 세라믹 기판;
상기 세라믹 기판의 중앙 하부 영역을 관통하여 형성되는 단열패턴부;
상기 세라믹 기판의 내부에서 상기 단열패턴부의 상부에 위치되도록 내장되는 저항발열체; 및
상기 기판의 상기 저항발열체가 내장된 상부 영역에 위치되는 퓨즈부;를 포함하여,
상기 단열패턴부가 상기 저항발열체의 열이 퓨즈부의 반대 방향으로 이동하는 것을 방지하는 단열기능을 수행하여 상기 퓨즈부의 용단 응답 속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 단열패턴을 구비한 세라믹 칩 퓨즈.Ceramic substrate;
A heat insulating pattern portion formed through the lower central region of the ceramic substrate;
A resistance heating element built into the ceramic substrate so as to be positioned above the heat insulating pattern portion; And
Including; a fuse unit positioned in the upper region of the substrate in which the resistance heating element is embedded,
A ceramic chip fuse having an insulating pattern, characterized in that the heat insulating pattern part performs an insulating function to prevent heat of the resistance heating element from moving in a direction opposite to the fuse part, thereby increasing a fusing response speed of the fuse part. 제9항에 있어서,
상기 세라믹 기판은 서로 적층되는 제1 세라믹 기판과 제2 세라믹 기판을 포함하고,
상기 제1 세라믹 기판과 상기 제2 세라믹 기판 사이에 상기 저항발열체가 위치되도록 배열되며,
적층 배열된 상기 제1 세라믹 기판과 상기 저항발열체 및 상기 제2 세라믹 기판이 저온 동시 소성되어 상기 세라믹 기판의 내부에 상기 저항 발열체가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 단열패턴을 구비한 세라믹 칩 퓨즈.The method of claim 9,
The ceramic substrate includes a first ceramic substrate and a second ceramic substrate stacked on each other,
It is arranged such that the resistance heating element is positioned between the first ceramic substrate and the second ceramic substrate,
A ceramic chip fuse having an insulating pattern, wherein the first ceramic substrate, the resistance heating element, and the second ceramic substrate arranged in a stack are simultaneously fired at a low temperature so that the resistance heating element is integrally formed inside the ceramic substrate. 제10항에 있어서, 상기 단열패턴부는,
상기 세라믹 기판의 상기 저항발열체의 하부에 위치되는 상기 제1 세라믹 기판 영역에서 하방향으로 관통되는 비아홀 또는 요입 형성되는 단열홈 중 어느 하나로 형성되는 하나 이상의 단열패턴들을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단열패턴을 구비한 세라믹 칩 퓨즈.The method of claim 10, wherein the insulation pattern portion,
Insulation, characterized in that it comprises one or more thermal insulation patterns formed into either a via hole or a concave thermal insulation groove formed in a downward direction in the first ceramic substrate region located below the resistance heating element of the ceramic substrate Ceramic chip fuse with pattern. 제9항에 있어서, 상기 단열패턴부는,
과전압 또는 과전류의 인가 시 상기 퓨즈부의 용단시간이 4 내지 18초 범위를 가지도록 설계되는 것을 특징으로 하는 단열패턴을 구비한 세라믹 칩 퓨즈.The method of claim 9, wherein the insulation pattern portion,
Ceramic chip fuse having an insulation pattern, characterized in that the fuse part is designed to have a melting time in the range of 4 to 18 seconds when an overvoltage or overcurrent is applied. 제9항에 있어서, 상기 단열패턴은, 내부에 공기 또는 단열소재 중 어느 하나의 단열충진재가 충진되는 것을 것을 특징으로 하는 단열패턴을 구비한 세라믹 칩 퓨즈.The ceramic chip fuse as claimed in claim 9, wherein the heat insulating pattern is filled with an insulating filler of air or an insulating material. 제11항에 있어서, 상기 단열패턴들은,
직경 8 ㎛ 내지 12 ㎛ 및 높이 170 ㎛ 내지 190 ㎛를 가지는 관통된 비아홀 또는 단열홈으로 형성것을 특징으로 하는 단열패턴을 구비한 세라믹 칩 퓨즈.The method of claim 11, wherein the insulation patterns,
Ceramic chip fuse having a heat insulating pattern, characterized in that formed as a through hole or heat insulating groove having a diameter of 8 ㎛ to 12 ㎛ and height 170 ㎛ to 190 ㎛. 제11항에 있어서,
상기 세라믹 기판의 상기 단열패턴들의 개방부가 형성되는 면에 적층 형성되어 상기 개방부를 막는 단열막;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단열패턴을 구비한 세라믹 칩 퓨즈.The method of claim 11,
A ceramic chip fuse having an insulating pattern, further comprising: a heat insulating film formed on a surface of the ceramic substrate on which the open portions of the insulating patterns are formed to block the open portions. 제9항의 세라믹 칩 퓨즈를 구비한 충전장치.A charging device provided with the ceramic chip fuse of claim 9.

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