TWI705468B - 開關元件 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種不靠物理性機械要素之連動，可謀求小型化並使電路迅速作動之開關元件。

此開關元件，具有第1、第2電極11、12、搭載在第1電極11上之第1可熔導體13、以及透過絕緣體10與第1電極11相鄰、熔點較第1可熔導體13之熔點高的高熔點金屬體15，第1可熔導體13之面積具有較與第1電極11之連接面積以上的大小，藉由對高熔點金屬體15之通電伴隨之發熱使第1可熔導體13熔融，透過該熔融導體13a連接第1電極11及第2電極12，使之電性短路。

Description

開關元件

本發明係關於開關元件，特別是可謀求小型化、且能容易地組裝至藉由表面構裝動作之元件的開關元件。

本申請案主張2014年12月18日於日本申請之日本專利申請號特願2014-256735之優先權，參照該申請案將其援用於此。

作為使警報器作動之開關元件，一般係使用警報用熔絲。警報用熔絲之一例，如圖29所示，於熔絲座200內設有分別與使警報器作動之警報電路205連接且平常時係分離配置的一對警報接點201、202、使警報接點201、202接觸的彈簧203、以及將彈簧203保持在被賦力於與警報接點202分離位置之位置的熔絲線204。

警報接點201、202係藉由接觸使警報電路205作動之物，以板彈簧等具有彈性之導通材料形成，近接配置。警報電路205係進行例如藉由蜂鳴器或警示燈之作動、閘流器或繼電器電路之驅動等進行之警報系統之作動等。

彈簧203係在被賦力於與警報接點202分離之位置的狀態下被熔絲線204保持。彈簧203藉由熔絲線204熔斷而彈性復歸，按壓警報接點202使之與警報接點201接觸。

熔絲線204係在使彈簧203彈性變位之狀態下加以保持，並 在反應各種感測器之檢測而通電時因自我發熱而熔斷，使彈簧203開放。

先行技術文獻

[專利文獻1]特開2001-76610號公報

習知之警報用熔絲，係使用以熔絲線204在使彈簧203彈性變位之狀態下加以保持，並使熔絲線204熔斷以開放該彈簧203之應力據以物理性的按壓警報接點202，據此使警報接點201、202間短路之構成。於此種警報用熔絲，由於係使用藉由機械要素之物理性連動使警報電路作動之構成，因為了確保警報接點201、202及彈簧203之可動範圍等使得警報用熔絲之構成變大，欲用於狹窄化之電路十分困難，此外，製造成本亦高。

又，欲使警報接點201、202短路，熔絲線204之熔斷是必須的，因此若不持續通以超過額定之電流使熔絲線204熔斷，則無法使警報電路作動。

因此，本發明之目的在提供一種不靠物理性機械要素之連動，可謀求小型化並使電路迅速作動之開關元件。

為解決上述課題，本發明之開關元件，具備第1、第2電極、搭載在該第1電極上的第1可熔導體、以及透過絕緣體與該第1電極相鄰、熔點較該第1可熔導體之熔點高的高熔點金屬體，該第1可熔導體之面積具有較與該第1電極之連接面積以上之大小，藉由對該高熔點金屬體之通 電伴隨之發熱使該第1可熔導體熔融，透過該熔融導體連接該第1電極及第2電極，以使之電性短路。

根據本發明，第1可熔導體之面積，具有較與第1電極重疊之連接面積以上的大小。據此，本發明中，第1可熔導體即具有能跨在第1、第2電極間凝集之充分之熔融導體之體積，能確實地使第1、第2電極間短路。

1、40、50、60、70、80、90、100、110、120‧‧‧開關元件

2‧‧‧開關

10‧‧‧絕緣基板

10a‧‧‧絕緣基板之表面

10b~10e‧‧‧絕緣基板之側面

10f‧‧‧絕緣基板之背面

11‧‧‧第1電極

11a‧‧‧外部連接端子

11b‧‧‧第1電極之前端部

12‧‧‧第2電極

12a‧‧‧外部連接端子

12b‧‧‧第2電極之前端部

13‧‧‧第1可熔導體

14‧‧‧第2可熔導體

15‧‧‧高熔點金屬體

15a‧‧‧外部連接端子

15b‧‧‧發熱部

16‧‧‧絕緣層

16a‧‧‧開口部

17‧‧‧連接用焊料

18‧‧‧焊劑

19‧‧‧連接部

20‧‧‧覆蓋構件

21‧‧‧側壁

22‧‧‧頂面部

23‧‧‧覆蓋部電極

24‧‧‧第2絕緣層

30‧‧‧警報電路

31‧‧‧警報器

32‧‧‧功能電路

33‧‧‧作動電路

34‧‧‧控制電路

41‧‧‧第1絕緣層

42‧‧‧第2絕緣層

42a‧‧‧開口部

51‧‧‧第1絕緣層

52‧‧‧第2絕緣層

52a‧‧‧開口部

71‧‧‧接著劑

91‧‧‧第1電極

92‧‧‧第2電極

93‧‧‧第1絕緣體

94‧‧‧第2絕緣體

95‧‧‧高熔點金屬體

96‧‧‧連接用焊料

130‧‧‧高熔點金屬層

131‧‧‧低熔點金屬層

圖1係顯示適用本發明之開關元件之作動前狀態的圖，(A)為俯視圖、(B)為A-A’線剖面圖、(C)為B-B’線剖面圖、(D)為C-C’線剖面圖。

圖2係顯示開關元件之高熔點金屬體發熱，透過可熔導體之熔融導體使第1、第2電極短路之狀態的圖，(A)為俯視圖、(B)為A-A’線剖面圖、(C)為B-B’線剖面圖、(D)為C-C’線剖面圖。

圖3係顯示開關元件之高熔點金屬體熔斷之狀態的圖，(A)為俯視圖、(B)為A-A’線剖面圖、(C)為B-B’線剖面圖、(D)為C-C’線剖面圖。

圖4係開關元件的電路圖，(A)為作動前、(B)為switch on的狀態、(C)顯示由高熔點金屬體構成之熔絲斷線的狀態。

圖5係顯示警報電路的電路圖。

圖6係顯示連接了高熔點金屬體與第1電極之開關元件的圖，(A)為 俯視圖、(B)為A-A’線剖面圖、(C)為電路圖。

圖7係顯示於覆蓋構件形成有覆蓋部電極之開關元件的剖面圖。

圖8係顯示於絕緣基板之表面上使高熔點金屬體與第1、第2電極及第1可熔導體重疊之開關元件的圖，(A)為俯視圖、(B)為A-A’線剖面圖。

圖9係顯示將高熔點金屬體形成在絕緣基板背面，使之與形成在絕緣基板表面之第1、第2電極及第1可熔導體重疊之開關元件的圖，(A)為俯視圖、(B)為A-A’線剖面圖。

圖10係顯示於第2電極上搭載有第2可熔導體之開關元件之作動前狀態的俯視圖。

圖11係顯示在將第1可熔導體與第1、第2電極絕緣之狀態下搭載之開關元件的圖，(A)係顯示省略覆蓋構件的俯視圖、(B)為C-C’線剖面圖、(C)係顯示第1可熔導體熔融之狀態的C-C’線剖面圖。

圖12係顯示在將第1可熔導體與第1、第2電極絕緣並以接著劑加以固定之狀態下搭載之開關元件的圖，(A)為俯視圖、(B)為C-C’線剖面圖。

圖13係顯示在將第1可熔導體與第1電極絕緣並以接著劑加以固定之狀態下搭載、將第2可熔導體與第2電極絕緣並以接著劑加以固定之狀態下搭載之開關元件的圖，(A)為俯視圖、(B)為C-C’線剖面圖。

圖14係顯示具備第1可熔導體、透過絕緣體第1、第2電極與高熔點金屬體相鄰之開關元件的圖，(A)為俯視圖、(B)為A-A’線剖面圖。

圖15係顯示高熔點金屬體的俯視圖。

圖16係顯示透過絕緣體第1、第2電極與高熔點金屬體相鄰之狀態的 圖，(A)為俯視圖、(B)為A-A’線剖面圖。

圖17係顯示透過絕緣體第1、第2電極與高熔點金屬體相鄰之開關元件的圖，(A)為作動前、(B)為第1可熔導體熔融、第1、第2電極短路之狀態、(C)為高熔點金屬體熔斷之狀態。

圖18係顯示具備第1、第2可熔導體，透過絕緣體第1、第2電極與高熔點金屬體相鄰之開關元件的圖，(A)為俯視圖、(B)為A-A’線剖面圖。

圖19係顯示具備第1、第2可熔導體，透過絕緣體第1、第2電極與高熔點金屬體相鄰之開關元件的圖，(A)為作動前、(B)為第1、第2可熔導體熔融，第1、第2電極短路之狀態、(C)為高熔點金屬體熔斷之狀態。

圖20係顯示將第1可熔導體在與第1、第2電極絕緣之狀態下搭載之開關元件的圖，(A)為省略覆蓋構件的俯視圖、(B)為A-A’線剖面圖、(C)係顯示第1可熔導體熔融之狀態的A-A’線剖面圖。

圖21係顯示將第1可熔導體與第1、第2電極絕緣並以接著劑加以固定之狀態下搭載之開關元件的圖，(A)為俯視圖、(B)為A-A’線剖面圖。

圖22係顯示在將第1可熔導體與第1電極絕緣並以接著劑加以固定之狀態下搭載、將第2可熔導體與第2電極絕緣並以接著劑加以固定之狀態下搭載之開關元件的圖，(A)為俯視圖、(B)為A-A’線剖面圖。

圖23係顯示具有高熔點金屬層與低熔點金屬層，具備被覆構造之可熔導體的立體圖，(A)顯示以低熔點金屬層為內層並以高熔點金屬層被覆之構造、(B)顯示以高熔點金屬層為內層並以低熔點金屬層被覆之構造。

圖24係顯示具備高熔點金屬層與低熔點金屬層之積層構造之可熔導體的立體圖，(A)為上下2層構造、(B)為內層及外層的3層構造。

圖25係顯示具備高熔點金屬層與低熔點金屬層之多層構造之可熔導體的剖面圖。

圖26係顯示於高熔點金屬層表面形成有線狀開口部、低熔點金屬層露出之可熔導體的俯視圖，(A)係沿長邊方向形成有開口部者、(B)係沿寬度方向形成有開口部者。

圖27係顯示於高熔點金屬層表面形成有圓形開口部、低熔點金屬層露出之可熔導體的俯視圖。

圖28係顯示於高熔點金屬層形成有圓形開口部、內部充填有低熔點金屬之可熔導體的俯視圖。

圖29係顯示習知警報元件的圖、(A)為作動前之剖面圖、(B)為作動後之剖面圖。

以下，針對適用了本發明之開關元件，一邊參照圖面一邊詳細地加以說明。又，本發明不僅限定於以下實施形態，在不脫離本發明要旨範圍內當然可有各種變更。此外，圖面係以示意方式顯示，各尺寸之比率等可能與實物有所差異。具體的尺寸等應參酌下述說明加以判斷。又，各圖面間當然亦有可能包含彼此之尺寸關係及比率相異之部分。

〔開關元件〕

適用了本發明之開關元件1，如圖1所示，具有絕緣基板10、於絕緣基板10上近接形成之第1、第2電極11、12、搭載在第1電極11上之第1可 熔導體13、透過絕緣基板10與第1電極11在同一面上相鄰且熔點較第1可熔導體13之熔點高之高熔點金屬體15。又，圖1(A)係除去覆蓋構件20顯示在第1可熔導體熔斷前之開關元件1的俯視圖，圖1(B)為A-A’線剖面圖、圖1(C)為B-B’線剖面圖、圖1(D)為C-C’線剖面圖。

此開關元件1中，第1、第2電極11、12與由蜂鳴器、警示燈或警報系統等構成之警報器31連接，因高熔點金屬體15之發熱使第1可熔導體13熔融，藉由此熔融導體使第1、第2電極11、12間短路，以使作為警報器31之蜂鳴器或警示燈或警報系統等作動者。

絕緣基板10，係使用例如氧化鋁、玻璃陶瓷、富鋁紅柱石、氧化鋯等具有絕緣性之構件形成為大致方形。除此之外，絕緣基板10亦可使用用於玻璃環氧基板、酚基板等印刷配線基板之材料。

〔第1、第2電極〕

第1、第2電極11、12係在絕緣基板10之表面10a上，彼此近接配置並藉由分離而開放。又，於第1電極11搭載有後述第1可熔導體13。第1、第2電極11、12，係藉由對高熔點金屬體15通電伴隨之發熱，如圖2所示，第1可熔導體13之熔融導體13a跨在第1、第2電極11、12間凝集、結合，構成透過此熔融導體13a短路之開關2。又，圖2(A)係除去覆蓋構件20顯示在第1可熔導體熔斷時之開關元件1的俯視圖，圖2(B)為A-A’線剖面圖、圖2(C)為B-B’線剖面圖、圖2(D)為C-C’線剖面圖。

第1、第2電極11、12，可藉由被高熔點金屬體15加熱，使第1可熔導體13之熔融導體13a易於凝集。

第1、第2電極11、12，分別透過設在絕緣基板10之側面 10b、10c之城堡型接點(castellation)與設在背面10f之外部連接端子11a、12a連接。第1、第2電極11、12透過此等外部連接端子11a、12a與警報器31連接，藉由開關元件1之動作，形成對該警報器31之供電路徑(參照圖5)。

第1、第2電極11、12可使用Cu或Ag等一般電極材料形成。又，於第1、第2電極11、12之表面上，最好是有以鍍敷處理等之公知手法塗有Ni/Au鍍敷、Ni/Pd鍍敷、Ni/Pd/Au鍍敷等之被膜較佳。如此，於開關元件1，即能防止第1、第2電極11、12之氧化，使之確實保持第1可熔導體13之熔融導體。又，在對開關元件1進行回流焊構裝之情形時，可藉由連接第1可熔導體13之連接用焊料17、或形成第1可熔導體13外層之低熔點金屬之熔融，防止熔蝕第1、第2電極11、12。

〔高熔點金屬體〕

高熔點金屬體15係通電即發熱、具有導電性之構件，熔點較第1可熔導體13高，由例如W、Mo、Ru、Cu、Ag、或以此等為主成分之合金等構成。高熔點金屬體15，可藉由將此等之合金或組成物、化合物之粉狀體與樹脂黏合劑等混合後，將作成膏狀之物使用網版印刷技術形成圖案，藉燒成等來形成

高熔點金屬體15、絕緣基板10之表面10a上與第1、第2電極11、12並排配置。如此，高熔點金屬體15透過絕緣基板10與第1電極11相鄰，伴隨通電而發熱時，熱即透過絕緣基板10傳遞熱而能使搭載在第1電極11上之第1可熔導體13熔融。

又，高熔點金屬體15透過設在絕緣基板10之側面10b、10c 之城堡型接點與設在背面10f之外部連接端子15a連接。高熔點金屬體15透過外部連接端子15a與作為警報器31作動之觸發器的功能電路32連接，因伴隨功能電路32異常之過電流而發熱(參照圖5)。

又，高熔點金屬體15在與第1可熔導體13近接之位置變得相對較細，形成因電流集中而局部高溫發熱之發熱部15b。藉由在與第1可熔導體13近接之位置設置發熱部15b，高熔點金屬體15能以良好效率使第1可熔導體13熔融，迅速地使第1、第2電極11、12短路。

如圖1所示，高熔點金屬體15在功能電路32正常作動時，係流過額定內之適當電流。高熔點金屬體15在因功能電路32之異常流過過電流時即發熱，如圖2所示，使第1可熔導體13熔融，透過熔融導體13a使第1、第2電極11、12短路。之後，高熔點金屬體15亦持續發熱，如圖3所示，因本身之焦耳熱而熔斷。如此，高熔點金屬體15即遮斷因功能電路32之異常而流過之過電流，停止發熱。亦即，高熔點金屬體15其功能在於作為使第1可熔導體13熔融、並因自我發熱以遮斷本身之供電路徑的熔絲。又，圖3(A)係除去覆蓋構件20顯示在第1可熔導體13及高熔點金屬體15熔斷時之開關元件1的俯視圖，圖3(B)為A-A’線剖面圖、圖3(C)為B-B’線剖面圖、圖3(D)為C-C’線剖面圖。

又，高熔點金屬體15，藉由設置局部變成高溫之發熱部15b，於該發熱部15b熔斷。此時，高熔點金屬體15中，由於發熱部15b形成得相對較細，因此熔斷時發生之電弧放電亦能控制在小規模程度，能與後述第1絕緣層16之被覆效果一起防止熔融導體之飛散。

又，高熔點金屬體15，除了上述將導電膏加以印刷以形成 圖案外，亦可使用銅箔或銀箔等之高熔點金屬箔、或者銅線或銀線等之高熔點金屬金屬線來形成。此外，在使用高熔點金屬箔或高熔點金屬金屬線來構成高熔點金屬體15之情形時，由於高熔點金屬體15熔斷後之熔融導體之洩漏(leak)問題與導電圖案相較較少，因此作為絕緣基板10，非常適合使用熱傳導性佳、可使第1可熔導體13迅速熔融之陶瓷基板。

〔第1絕緣層〕

第1、第2電極11、12及高熔點金屬體15在絕緣基板10之表面10a上被第1絕緣層16被覆。第1絕緣層16，係為謀求第1、第2電極11、12及高熔點金屬體15之保護及絕緣、並抑制在高熔點金屬體15之熔斷時之電弧放電而設置，例如由玻璃層構成。

第1絕緣層16覆蓋高熔點金屬體15之發熱部15b、並形成在除第1、第2電極11、12之前端部11b、12b以外之區域上。亦即，第1、第2電極11、12，其前端部11b、12b從第1絕緣層16露出，後述之第1可熔導體13之熔融導體13a可凝集、結合。

又，第1絕緣層16在與第1電極11重疊之一部分形成有開口部16a。第1電極11於前端部11b及開口部16a設有連接用焊料17，藉由此連接用焊料17跨在前端部11b與開口部16a之間，於第1絕緣層16上支承第1可熔導體13。

〔第2絕緣層〕

又，亦可於高熔點金屬體15與絕緣基板10之間形成第2絕緣層24。第2絕緣層24與第1絕緣層16同樣的，由玻璃等構成。

此時，第2絕緣層24可於包含發熱部15b中心之區域局部 的形成。高熔點金屬體15之發熱部15b之中心附近積層在第2絕緣層24上。據此，如圖3所示，高熔點金屬體15之發熱部15b跨於第2絕緣層24形成，第2絕緣層24之熱傳導率小於絕緣基板10、熔斷時在第2絕緣層24上被遮斷。因此，高熔點金屬體15，可使熔斷後之絕緣電阻高，能確實防止洩漏。

〔第1可熔導體〕

透過第1絕緣層16搭載在第1、第2電極11、12上之第1可熔導體13，可使用因高熔點金屬體15之發熱而迅速熔融之任一種金屬，例如非常適合使用焊料、或以Sn為主成分之無鉛焊料等之低熔點金屬。

又，第1可熔導體13可含有低熔點金屬與高熔點金屬。作為低熔點金屬，以使用焊料、或以Sn為主成分之無鉛焊料等較佳，作為高熔點金屬，以使用Ag、Cu或以此等為主成分之合金等較佳。藉由含有高熔點金屬與低熔點金屬，在對開關元件1進行回流焊構裝之情形時，即使回流焊溫度超過低熔點金屬之熔融溫度而使低熔點金屬，亦能抑制低熔點金屬流出至外部，維持第1可熔導體13之形狀。又，於熔斷時，亦能因低熔點金屬之熔融據以熔蝕高熔點金屬(焊料熔蝕)，以高熔點金屬之熔點以下之溫度迅速熔斷。此外，第1可熔導體13，如後之說明，能以各種構成形成。

此處，第1可熔導體13係藉由連接用焊料17連接在第1電極11上。第1可熔導體13之面積，具有與第1電極11重疊之連接面積以上的大小。亦即，第1可熔導體13連接在第1電極11上、且具有與第1電極11重疊之連接面積以上之面積，較佳為被支承向第2電極12側突出。

據此，第1可熔導體13具有能跨在第1、第2電極11、12之各前端部11b、12b間凝集之充分之熔融導體13a之體積，能確實使第1、第2電極11、12間短路。

又，為能確保使第1、第2電極11、12間確實短路之充分的熔融導體13a之量，第1可熔導體13之面積以具有與第1電極11之連接面積的2倍以上面積較佳。

又，第1可熔導體13，如圖1(A)、(D)所示，可藉由被積層第2電極12上之第1絕緣層16支承，據以重疊在第2電極12上。如此，當第1可熔導體13因高熔點金屬體15之發熱而熔融時，熔融導體13a即凝集於第1、第2電極11、12之各前端部11b、12b上，並且凝集之熔融導體13a結合，而能更確實地使第1、第2電極11、12間短路。

又，於第1可熔導體13，為防止氧化、提升濕潤性等，以塗有助焊劑18較佳。

〔開關電路、警報電路〕

上述開關元件1，具有如圖4所示之電路構成。亦即，開關元件1在正常時第1電極11與第2電極12成開放狀態(圖4(A))，當因高熔點金屬體15之發熱而使第1可熔導體13熔融時，即構成透過該熔融導體13a短路之開關2(圖4(B))。又，第1、第2電極11、12之各外部連接端子11a、12a構成開關2之兩端子。接著，在開關2之短路後，高熔點金屬體15因自我發熱而熔斷，供電路徑被遮斷而停止發熱(圖4(C))。

開關元件1被組裝於例如警報電路30使用。圖5係顯示警報電路30之一電路構成例的圖。警報電路30，具備藉由開關元件1之開關 2使警報器31作動的動電路33、以及與作動電路在電性上獨立形成並具有由熔點較第1可熔導體13高之高熔點金屬體15構成之熔絲與電源串聯之功能電路的控制電路34。

如圖5所示，開關元件1中，開關2之兩外部連接端子11a、12a連接於由蜂鳴器或警示燈或警報系統等構成之警報器31。又，開關元件1中，高熔點金屬體15之兩外部連接端子15a連接於功能電路32。

具有此種構成之開關元件1，相對構成使警報器31動作之開關2的第1、第2電極11、12，藉由相鄰形成之高熔點金屬體15之發熱使第1可熔導體13熔融，透過此熔融導體使之短路。亦即，開關元件1，係高熔點金屬體15與第1、第2電極1112在機械上、電性上獨立構成，藉由高熔點金屬體15之熱使第1、第2可熔導體13、14熔融而短路之透過所謂的熱性連接而連動的構成。

承上所述，開關元件1，由於不是以彈簧及警報接點等之機械要素之連結、結合所構成，並能不靠機械要素之物理性連動來作動，因此能在絕緣基板10之面內設計得精巧，能構裝窄小化之構裝區域。又，開關元件1，能謀求零件數、製造步驟之削減而低成本化。此外，開關元件1，能將絕緣基板10以回流焊構裝等加以表面構裝，即使是在窄小化之構裝區域，亦能簡單地進行構裝。

於實際使用時，開關元件1因功能電路32之不良狀態而於高熔點金屬體15流過過電流。如此一來，如圖2及圖4(B)所示，高熔點金屬體15即發熱，藉此使第1可熔導體13熔融。第1可熔導體13之熔融導體，以較開口部16a大之廣面積凝集、結合在被高熔點金屬體15加熱之 第1、第2電極11、12之各前端部11b、12b上。據此，開關元件1中第1、第2電極11、12間即短路，而能使警報器31作動。亦即，於開關元件1，開關2成為ON(圖3、圖4(C))。警報電路30，因開關元件1之開關2成為ON，藉由作動電路33使警報器31作動。

此時，開關元件1，藉由在高熔點金屬體15之第1可熔導體13近旁設置了細細形成之發熱部15b，高電阻之發熱部15b成為高溫，能以良好效率使第1可熔導體13熔融，迅速地使第1、第2電極11、12短路。此外，高熔點金屬體15中，僅高電阻之發熱部15b局部的成為高溫，面向側緣之兩外部連接端子15a亦因散熱效果而被保持於較低溫。因此，開關元件1中，外部連接端子15a之構裝用焊料亦不會熔融。

如圖3所示，第1、第2電極11、12間之短路後高熔點金屬體15亦持續發熱，藉由本身之焦耳熱而遮斷。據此，開關元件1中，藉由功能電路32之通電即被遮斷，停止發熱(圖4(C))。此時，開關元件1，由於高熔點金屬體15被第1絕緣層16被覆，因此能抑制電弧放電、進而抑制熔融導體之爆發性飛散。又，因在高熔點金屬體15設置了細細形成之發熱部15b，因此熔斷處變得窄小，能降低飛散之熔融導體之量。

進一步的，藉由將第2絕緣層24設置在絕緣基板10與發熱部15b之間，能防止高熔點金屬體15之熔融導體浸蝕至絕緣基板10之表面10a、熔融殘渣連續所造成之漏洩。又，藉由將第2絕緣層24局部地形成在發熱部15b之中心區域，可將高熔點金屬體15在第2絕緣層24上遮斷，而確實達成遮斷。

如上所述，開關元件1中，藉由熔點較第1可熔導體13高 之高熔點金屬體15發熱，能確實地使第1可熔導體13較高熔點金屬體15先熔融，以使第1、第2電極11、12短路。亦即，開關元件1中，高熔點金屬體15之遮斷並非是使第1、第2電極11、12短路之要件。因此，開關元件1，可用作為用以傳遞伴隨功能電路32之異常而有超過高熔點金屬體15之額定之電流流過之情形的警報開關。

又，高熔點金屬體15因本身之焦耳熱而遮斷，據以自動的停止發熱。因此，開關元件1中無需設置限制由功能電路32進行之供電的機構，能以簡單構成停止高熔點金屬體15之發熱，從而能謀求元件整體之小型化。

〔連接部〕

又，開關元件1，如圖6(A)~(C)所示，亦可形成連接高熔點金屬體15與搭載第1可熔導體13之第1電極11的連接部19。連接部19，例如可使用與高熔點金屬體15及第1電極11相同之導電材料，在與高熔點金屬體15及第1電極11相同之製程中藉由圖案形成方式設置。

藉由將高熔點金屬體15與第1電極11加以連接，開關元件1，當高熔點金屬體15因通電而發熱時，熱即透過連接部19及第1電極11傳至第1可熔導體13，能更迅速地使之熔融。因此，連接部19以熱傳導性優異之Ag或Cu等之金屬材料形成較佳。

〔覆蓋構件/覆蓋部電極〕

開關元件1，於絕緣基板10上安裝有保護內部之覆蓋構件20。開關元件1，因絕緣基板10被覆蓋構件20覆蓋使其內部受到保護。覆蓋構件20具有構成開關元件1之側面的側壁21、與構成開關元件1之上面的頂面部 22，藉由將側壁21連接於絕緣基板10上，成為封閉開關元件1之內部的蓋體。此覆蓋構件20，與上述絕緣基板10同樣的，例如係使用熱可塑性塑膠、陶瓷、玻璃環氧基板等具有絕緣性之構件形成。

又，如圖7所示，覆蓋構件20，可於頂面部22之內面側形成覆蓋部電極23。覆蓋部電極23係形成在跨於第1、第2電極11、12之各前端部11b、12b間重疊之位置。此覆蓋部電極23，當高熔點金屬體15發熱使第1可熔導體13熔融時，因第1、第2電極11、12上凝集之熔融導體13a接觸而濕潤擴張，據以使保持熔融導體13a之容許量增加，從而能更確實地使第1、第2電極11、12短路。

〔變形例1〕

又，適用本發明之開關元件，可於絕緣基板之表面上使高熔點金屬體與第1、第2電極重疊。以下之說明中，對與上述開關元件1相同之構成係賦予相同符號並省略其詳細說明。此開關元件40，如圖8(A)、(B)所示，跨在絕緣基板10之表面10a之相對向之側面10d、10e側之緣部間形成有高熔點金屬體15。又，開關元件40中，第1、第2電極11、12形成在絕緣基板10之表面10a之相對向之側面10b、10c側之緣部。

高熔點金屬體15，在絕緣基板10之略中央部被第1絕緣層41被覆。又，高熔點金屬體15，透過形成在絕緣基板10之側面10d、10e之城堡型接點與形成在背面10f之外部連接端子15a連接。又，高熔點金屬體15，藉由第1、第2電極11、12重疊之中間部形成為較兩端部細，據以形成高溫發熱之發熱部15b。

第1、第2電極11、12透過形成在絕緣基板10之側面10b、 10c之城堡型接點與形成在背面10f之外部連接端子11a、12a連接。又，第1、第2電極11、12形成在從側面10b、10c側之緣部至第1絕緣層41之上面，於第1絕緣層41之上面彼此之前端部11b、12b近接並分離而開放。此外，第1、第2電極11、12除前端部11b、12b外，被第2絕緣層42被覆。

於第2絕緣層42之局部形成有開口部42a。且第1電極11於前端部11b及開口部42a設有連接用焊料，藉由此連接用焊料在前端部11b與開口部42a之間將第1可熔導體13支承於第2絕緣層42上。

此處，第1可熔導體13之面積，具有與第1電極11重疊之連接面積以上之大小。且較佳為具有與第1電極11之連接面積之2倍以上的面積，尤佳為，第1可熔導體13往第2電極12側突出，被形成在第2電極2上之第2絕緣層42支承。

據此，開關元件40中，第1、第2電極11、12之前端部11b、12b、及第1可熔導體13之至少一部，與高熔點金屬體15之發熱部15b重疊。又，於第1可熔導體13上，為防止氧化、提升濕潤性等，塗布有助焊劑18。

第1、第2絕緣層41、42可與上述開關元件1之絕緣層16同樣的，適合使用玻璃等之絕緣材料。

依據此種開關元件40，由於係與高熔點金屬體15之發熱部15b重疊配置第1、第2電極11、12及第1可熔導體13，因此能藉由發熱部15b之發熱使第1可熔導體13迅速地熔融，以使第1、第2電極11、12短路。此時，開關元件40，係透過由玻璃等構成之第1、第2絕緣層41、42連續地積層發熱部15b與第1、第2電極11、12及第1可熔導體13，因此 能使發熱部15b之熱以良好效率傳遞。

又，開關元件40之第1可熔導體13，具有能跨在第1、第2電極11、12之各前端部11b、12b間凝集之充分之熔融導體13a之體積，能確實地使第1、第2電極11、12間短路。

〔第3絕緣層〕

又，開關元件40中，可在高熔點金屬體15與絕緣基板10之間形成第3絕緣層43。第3絕緣層43與第1、第2絕緣層41、42同樣的，由玻璃等構成。此時，第3絕緣層43可局部地形成在包含發熱部15b中心之區域。高熔點金屬體15，其發熱部15b之中心附近積層在第3絕緣層43上。如此，高熔點金屬體15，其發熱部15b即跨在第3絕緣層43形成，熔斷時在第3絕緣層43上被遮斷。因此，高熔點金屬體15可提高熔斷後之絕緣電阻，確實地防止洩漏。

〔變形例2〕

又，適用本發明之開關元件，亦可藉由於絕緣基板表面形成第1、第2電極，於絕緣基板背面形成高熔點金屬體，據以使高熔點金屬體與第1、第2電極重疊。又，以下說明中，對與上述開關元件1相同之構成係賦予相同符號並省略其詳細說明。此開關元件50，如圖9所示，於絕緣基板10之背面10f之相對向的側面10d、10e側之緣部之間形成有高熔點金屬體15。又，開關元件50中，第1、第2電極11、12形成在絕緣基板10之表面10a之相對向的側面10b、10c側之緣部。

高熔點金屬體15在絕緣基板10之略中央部被第1絕緣層51被覆。又，高熔點金屬體15與形成在絕緣基板10之側面10d、10e側之 緣部之未圖示的外部連接端子連接。此外，高熔點金屬體15藉由將第1、第2電極11、12重疊之中間部形成完較兩端部細，而形成高溫發熱之發熱部15b。

第1、第2電極11、12透過形成在絕緣基板10之側面10b、10c之城堡型接點與形成在背面10f之未圖示的外部連接端子連接。又，第1、第2電極11、12，藉由在從側緣10b、10c至絕緣基板10之表面10a之略中央部彼此之前端部11b、12b近接並分離，而開放。此外，第1、第2電極11、12除前端部11b、12b外，被第2絕緣層52被覆。

於第2絕緣層52局部地形成有開口部52a。且第1電極11於前端部11b及開口部52a設有連接用焊料，藉由此連接用焊料於前端部11b與開口部52a之間將第1可熔導體13支承在第2絕緣層52上。

此處，第1可熔導體13之面積，具有與第1電極11重疊之連接面積以上之大小。且較佳為具有與第1電極11之連接面積之2倍以上的面積，尤佳為，第1可熔導體13往第2電極12側突出，被形成在第2電極2上之第2絕緣層42支承。

如此，開關元件50中，第1、第2電極11、12之前端部11b、12b及第1可熔導體13之至少一部分即與高熔點金屬體15之發熱部15b重疊。又，於第1可熔導體13上，為防止氧化、提升濕潤性等，塗布有助焊劑18。

第1、第2絕緣層51、52與上述開關元件1之絕緣層16同樣的，非常適合使用玻璃等絕緣材料。

依據此種開關元件50，由於係與高熔點金屬體15之發熱部 15b重疊配置第1、第2電極11、12及第1可熔導體13，因此能藉由發熱部15b之發熱使第1可熔導體13迅速地熔融，以使第1、第2電極11、12短路。此時，開關元件50中，作為絕緣基板10使用陶瓷基板等熱傳導性優異之物，可獲得與將高熔點金屬體15形成在與第1可熔導體13之設置面同一面時同等的加熱，因此非常適合。

又，開關元件50中，第1可熔導體13具有能跨在第1、第2電極11、12之各前端部11b、12b間凝集之充分之熔融導體13a之體積，能確實地使第1、第2電極11、12間短路。

〔第3絕緣層〕

又，開關元件50中，可於高熔點金屬體15與絕緣基板10之間形成第3絕緣層53。第3絕緣層53與第1、第2絕緣層51、52同樣的，由玻璃等構成。此時，第3絕緣層53可局部地形成在包含發熱部15b中心之區域。高熔點金屬體15，其發熱部15b之中心附近積層在第3絕緣層53上。如此，高熔點金屬體15，其發熱部15b即跨在第3絕緣層53形成，於熔斷時在第3絕緣層53上遮斷。因此，高熔點金屬體15能提高熔斷後之絕緣電阻，確實地防止洩漏。

〔第2可熔導體〕

又，開關元件1，如圖10所示，亦可於第2電極12上搭載第2可熔導體14。第2可熔導體14可以和第1可熔導體13相同材料形成。又，第2可熔導體14與第1可熔導體13同樣的，藉由設在形成於第2電極12之前端部12b及第1絕緣層16上之開口部16a的連接用焊料連接。此外，第2可熔導體14亦與第1可熔導體13同樣的，以具有與第2電極12之連接面 積以上之面積，被支承為往第1電極11側突出。

開關元件1，可藉由第1、第2可熔導體13、14之設置，使更多熔融導體凝集在第1、第2電極11、12間，更迅速、確實地使第1、第2電極11、12間短路。

開關元件40、50亦同樣的，可於第2電極上設置第2可熔導體14。

〔變形例3〕

又，適用本發明之開關元件，可將第1可熔導體以和第1、第2電極分別為絕緣之狀態搭載於第1、第2電極近旁。又，以下說明中，對與上述開關元件1、50相同之構成係賦予相同符號並省略其詳細說明。此開關元件60中，第1可熔導體13透過第1絕緣層16從第1電極11上往第2電極12側搭載，較佳為如圖11(A)、(B)所示般跨載在第1、第2電極11、12間，在第1、第2電極11、12之近旁以和第1、第2電極11、12分別絕緣之狀態搭載。

如此，第1可熔導體13具有與第1電極11重疊之連接面積以上之面積，具有能跨在第1、第2電極11、12之各前端部11b、12b間凝集之充分之熔融導體13a之體積，能確實使第1、第2電極11、12間短路。

又，第1可熔導體13，如圖11(B)所示，最好是能以具有絕緣性之覆蓋構件20來謀求定位。覆蓋構件20，根據在第1絕緣層16上搭載第1可熔導體13之位置，形成定位梯部25，藉由搭載在絕緣基板10上，以定位梯部25限制第1可熔導體13之搭載位置。如此，即使第1可熔導體13曝露在回流焊溫度等高溫環境之情形時，亦能被保持在跨於第1、 第2電極11、12間之既定位置。

開關元件60，當第1可熔導體13因高熔點金屬體15之發熱而熔融時，如圖11(C)所示，因表面張力產生使表面積為最小之力而膨脹成球狀。亦即，第1可熔導體13係以朝向第1、第2電極11、12之相對向之前端部11b、12b間膨脹之方式凝集，因此能自動的使第1、第2電極11、12間短路。

又，於第1可熔導體13，為防止氧化、提升濕潤性等，以塗布有助焊劑18較佳。

〔變形例4〕

又，適用本發明之開關元件，可將第1可熔導體透過絕緣層搭載於第1電極上並以接著劑加以固定。以下之說明中，對與上述開關元件1、50、60相同之構成係賦予相同符號並省略其詳細說明。此開關元件70中，第1可熔導體13係透過第1絕緣層16從第1電極11上往第2電極12側搭載，較佳係如圖12(A)、(B)所示，跨載在第1、第2電極11、12間之既定位置並以接著劑加以固定。

於第1絕緣層16上設有接著劑71，藉由此接著劑71將第1可熔導體13支承在第1絕緣層16上。如此，第1可熔導體13在第1絕緣層16上之搭載位置即被固定，即使是曝露在回流焊溫度等高溫環境之情形時，亦能被保持在跨第1、第2電極11、12間之既定位置。

開關元件70中，同樣的，當第1可熔導體13因高熔點金屬體15之發熱而熔融時，因表面張力產生使表面積為最小之力而膨脹成球狀。亦即，第1可熔導體13，因係以朝向第1，第2電極11、12之相對向 之前端部11b、12b間膨脹之方式凝集，因此能自動的使第1、第2電極11、12間短路。

又，作為接著劑71，可使用公知之接著劑，但為了在高熔點金屬體15之發熱伴隨之第1可熔導體13之熔融時能以良好效率傳遞熱，以熱傳導率高之接著劑較佳。

又，於第1可熔導體13，為防止氧化、提升濕潤性等，以塗布有助焊劑18較佳。

〔變形例5〕

又，適用本發明之開關元件，亦可將第1可熔導體透過絕緣層搭載於第1電極上並以接著劑加以固定，將第2可熔導體透過絕緣層搭載於第2電極上並以接著劑加以固定。以下說明中，對與上述開關元件1、50、60、70相同之構成係賦予相同符號並省略其詳細說明。

此開關元件80，如圖13(A)、(B)所示，第1可熔導體13透過第1絕緣層16被搭載成從第1電極11上往第2電極12側突出、並以設在第1絕緣層16表面之接著劑71加以固定。據此，第1可熔導體13在第1絕緣層16上之搭載位置即被固定，即使是曝露在回流焊溫度等高溫環境之情形時，亦能被保持在第1電極11上之既定位置。

同樣的，開關元件80中，第2可熔導體14透過第1絕緣層16被搭載成從第2電極12上往第1電極11側突出，並被設在第1絕緣層16表面之接著劑71加以固定。據此，第2可熔導體14在第1絕緣層16上之搭載位置即被固定，即使是曝露在回流焊溫度等高溫環境之情形時，亦能被保持在第2電極12上之既定位置。

開關元件80，亦同樣的，當第1、第2可熔導體13、14因高熔點金屬體15之發熱而熔融時，因表面張力產生使表面積為最小之力而膨脹成球狀。此時，接著劑71以設置在從第1絕緣層16露出之第1電極11、與第2電極12之前端部11b、12b近旁之第1絕緣層16表面較佳。亦即，第1、第2可熔導體13、14係以朝向第1、第2電極11、12之相對向之前端部11b、12b間膨脹之方式凝集，因此能自動的使第1、第2電極11、12間短路。

又，於第1、第2可熔導體13、14，為防止氧化、提升濕潤性等，以塗布有助焊劑18較佳。

〔變形例6〕

又，適用本發明之開關元件，除了如上所述的在絕緣基板10上形成有第1、第2電極11、12及高熔點金屬體15外，如以下之說明，亦可不具備絕緣基板。以下說明中，對與上述開關元件1、40、50、60、70、80相同構件係賦予相同符號並省略其詳細說明。

圖14所示之開關元件90，具有由金屬板等導電體構成之第1、第2電極91、92、透過第1絕緣體93搭載在第1電極91上之第1可熔導體13、以及透過第2絕緣體94與第1電極91相鄰且熔點較第1可熔導體13之熔點高之金屬板等導體構成之高熔點金屬體95。又，圖14(A)係第1可熔導體13熔斷前之開關元件90的俯視圖、圖14(B)為A-A’線剖面圖。

第1、第2電極91、92係由使用例如Cu或Ag等一般的電極材料形成之板狀體構成，彼此近接配置且分離而成開放。此等第1、第2 電極91、92，構成藉由高熔點金屬體95伴隨通電之發熱，使第1可熔導體13之熔融導體13a跨在第1、第2電極91、92間凝集、結合(參照圖17)，透過此熔融導體13a短路之開關2。

又，第1、第2電極91、92形成有與外部電路之連接用開口部91a、92a。開關元件90，例如由第1、第2電極91、92透過開口部91a、92a與警報器31連接，藉由開關2成為ON，而成為對該警報器31之供電路徑(參照圖5)。

第1電極91，在與第2電極92對向之前端部91b外之區域設有第1絕緣體93。第1絕緣體93，可例如將玻璃或防焊漆(solder resist)等絕緣材料塗布於第1電極91上、或將具有耐熱性之工程塑膠(engineering plastic)等接著在第1電極91上來形成。

同樣的，第2電極92上亦在與第1電極91對向之前端部92b外之區域設有第1絕緣體93。據此，開關元件90中，第1、第2電極91、92之前端部91b、92b從第1絕緣體93露出，第1可熔導體13之熔融導體13a可凝集、結合。

於第1電極91之前端部91b設有連接用焊料96，藉由此連接用焊料96將第1可熔導體13支承在第1絕緣體93上。

此處，第1可熔導體13之面積具有較與第1電極91重疊之連接面積以上的大小。亦即，第1可熔導體13連接在第1電極91上、並具有與第1電極91重疊之連接面積以上的面積，較佳是被支承為往第2電極92側突出。

據此，第1可熔導體13即具有能跨在第1、第2電極91、 92之各前端部91b、92b間凝集之充分之熔融導體13a之體積，能確實地使第1、第2電極91、92間短路。

又，為能確保使第1、第2電極91、92間確實短路之充分的熔融導體13a之量，第1可熔導體13之面積以具有與第1電極91之連接面積之2倍以上較佳。

又，第1可熔導體13，如圖14(A)、(B)所示，亦可被積層在第2電極92上之第1絕緣體93支承而重疊在第2電極92上。如此，當第1可熔導體13因高熔點金屬體95之發熱而熔融時，熔融導體13a凝集在第1、第2電極91、92之各前端部91b、92b上，且凝集之熔融導體13a結合而能更確實地使第1、第2電極91、92間短路。

又，第1、第2電極91、92可與上述第1、第2電極11、12同樣的，於表面上以鍍敷處理等公知手法塗有Ni/Au鍍敷、Ni/Pd鍍敷、Ni/Pd/Au鍍敷等之被膜較佳。

〔高熔點金屬體〕

高熔點金屬體95係一通電即發熱之具導電性的構件，例如係使用W、Mo、Ru、Cu、Ag或以此等為主成分之合金等形成之板狀體構成。高熔點金屬體95於兩端部形成有與外部電路之連接用開口部95a。開關元件90，例如由高熔點金屬體95透過開口部95a與作為警報器31作動之觸發器之功能電路32連接，因伴隨功能電路32異常之過電流而發熱(參照圖5)。

如圖15所示，高熔點金屬體95形成為矩形板狀且中央部較細，形成因電流集中而局部高溫發熱之發熱部95b。高熔點金屬體95，藉由在與第1可熔導體13近接之位置設置發熱部95b，能以良好效率使第1可 熔導體13熔融，迅速地使第1、第2電極91、92短路。

又，高熔點金屬體95，如圖16所示，透過第2絕緣體94與第1電極91相鄰。此時，高熔點金屬體95之發熱部95b透過第2絕緣體94與第1、第2電極91、92重疊。第2絕緣體94，可使用例如具有耐熱性之工程塑膠或玻璃板、陶瓷板等形成。

如此，開關元件90中，當高熔點金屬體95伴隨通電而發熱時，即透過第2絕緣體94及第1電極91加熱第1可熔導體13，而能使第1可熔導體13熔融。又，開關元件90，藉由將第1可熔導體13搭載在第2電極92上形成之第1絕緣體93上，高熔點金屬體95之熱透過第2電極92及第2電極92上形成之第1絕緣體93亦能傳遞至第1可熔導體13，能使之迅速熔融。

如圖17(A)所示，開關元件90，在功能電路32正常作動時，係於高熔點金屬體95流過額定內之適當電流。開關元件90，因功能電路32之異常而於高熔點金屬體95流過過電流時即發熱，如圖17(B)所示，使第1可熔導體13熔融，透過熔融導體13a使第1、第2電極91、92短路。之後，亦藉由高熔點金屬體95之持續發熱，如圖17(C)所示，因本身之焦耳熱而使發熱部95b熔斷。如此，高熔點金屬體95，因功能電路32之異常導致之過電流被遮斷，停止發熱。亦即，高熔點金屬體95之功能在於作為使第1可熔導體13熔融並以自我發熱而遮斷本身之供電路徑的熔絲。

又，高熔點金屬體95中，藉由局部成為高溫之發熱部95b之設置，於該發熱部95b熔斷。此時，高熔點金屬體95中，由於發熱部95b形成得相對較細，因此熔斷時發生之電弧放電亦能控制在小規模程度，能 與第2絕緣體94之被覆效果一起防止熔融導體之飛散。

〔第2可熔導體〕

又，開關元件90，如圖18(A)、(B)所示，亦可於第2電極92上搭載第2可熔導體14。第2可熔導體14可以和第1可熔導體13相同材料形成。

此時，開關元件90，於設在第1、第2電極91、92上之第1絕緣體93形成有開口部93a，於第1、第2電極91、92之各前端部91b、92b及開口部93a設置連接用焊料96，跨在各前端部91b、92b及開口部93a之間支承第1、第2可熔導體13、14。

又，第2可熔導體14亦與第1可熔導體13同樣的，以具有與第2電極92之連接面積以上的面積較佳。

開關元件90，藉由第1、第2可熔導體13、14之設置，能使更多熔融導體跨在第1、第2電極91、92間凝集，更迅速、更確實地使第1、第2電極91、92間。

如圖19(A)所示，開關元件90，在功能電路32正常作動時，係於高熔點金屬體95流過額定內之適當電流。開關元件90，在因功能電路32之異常而於高熔點金屬體95流過過電流而發熱時，如圖19(B)所示，使第1、第2可熔導體13、14熔融，透過熔融導體13a、14a使第1、第2電極91、92短路。之後，藉由高熔點金屬體95之持續發熱，如圖19(C)所示，因本身之焦耳熱使發熱部95b熔斷。如此，高熔點金屬體95因功能電路32之異常導致之過電流而被遮斷，停止發熱。亦即，高熔點金屬體95之功能在於作為使第1、第2可熔導體13、14熔融並因自我發熱而 遮斷本身之供電路徑的熔絲。

又，高熔點金屬體95，藉由局部成為高溫之發熱部95b之設置，於該發熱部95b熔斷。此時，高熔點金屬體95中，由於發熱部95b形成得相對較細，因此熔斷時發生之電弧放電亦能控制於小規模程度，與第2絕緣體64之被覆效果一起防止熔融導體之飛散。

〔變形例7〕

又，適用本發明之開關元件，可在第1、第2電極之近旁以和第1、第2電極分別絕緣之狀態搭載第1可熔導體。以下說明中，對與上述開關元件90同樣之構成賦予相同符號並省略其詳細說明。此開關元件100，如圖20所示，第1可熔導體13透過第1絕緣體93跨載在第1、第2電極91、92間，據以在第1、第2電極91、92之近旁以和第1、第2電極91、92分別絕緣之狀態搭載。

如此，第1可熔導體13具有與第1電極91重疊之連接面積以上的面積，具有跨在第1、第2電極91、92之各前端部91b、92b間凝集之充分之熔融導體13a之體積，能確實地使第1、第2電極91、92間短路。

又，第1可熔導體13，如圖20(B)所示，以具有絕緣性之覆蓋構件101謀求定位較佳。覆蓋構件101連接在開關元件100之第1、第2電極91、92及第1絕緣體93上。此覆蓋構件101與上述覆蓋構件20同樣的，例如係使用熱可塑性塑膠、陶瓷、玻璃環氧基板等具有絕緣性之構件形成。

又，覆蓋構件101，根據在第1絕緣體93上搭載第1可熔導體13之位置形成定位梯部102，藉由搭載在第1、第2電極91、92上， 以定位段部102限制第1可熔導體13之搭載位置。如此，第1可熔導體13即使是曝露在回流焊溫度等高溫環境之情形時，亦能被保持在第1、第2電極11、12間之既定位置。

開關元件100，當因高熔點金屬體95之發熱而使第1可熔導體13熔融時，如圖20(C)所示，因表面張力產生使表面積為最小之力而膨脹成球狀。亦即，第1可熔導體13之熔融導體13a，因係以朝向第1、第2電極91、92之相對向之前端部91b、92b間膨脹之方式凝集，因此能自動的使第1、第2電極91、92間短路。

又，於第1可熔導體13，為防止氧化、提升濕潤性等可塗布助焊劑。又，開關元件100，可以一對覆蓋構件101將第1、第2電極91、92從上下夾持。如此，開關元件100，不但能防止熔融導體之流出及周圍之污損、亦能提升操作性。

〔變形例8〕

又，適用本發明之開關元件，可將第1可熔導體透過絕緣層搭載於第1電極上並以接著劑加以固定。以下說明中，對與上述開關元件90、100相同之構成係賦予相同符號並省略其詳細說明。此開關元件110，如圖21(A)、(B)所示，第1可熔導體13透過第1絕緣體93跨載在第1電極91、92間之既定位置、並以接著劑加以固定。

第1絕緣體93於表面設有接著劑71，藉由此接著劑71將第1可熔導體13支承在第1絕緣體93上。如此，第1可熔導體13於第1絕緣體93上之搭載位置即被固定，即使是在曝露於回流焊溫度等高溫環境之情形時，亦能被保持跨在第1、第2電極91、92間之既定位置。

開關元件110中，同樣的，當第1可熔導體13因高熔點金屬體95之發熱而熔融時，因表面張力產生使表面積為最小之力而膨脹成球狀。亦即，第1可熔導體13之熔融導體13a係以朝向第1、第2電極91、92之相對向之前端部91b、92b間膨脹之方式凝集，因此能自動的使第1、第2電極91、92間短路。

又，於第1可熔導體13，為防止氧化、提升濕潤性等，可塗布助焊劑18。

〔變形例9〕

又，適用本發明之開關元件，可將第1可熔導體透過絕緣體搭載於第1電極上並以接著劑加以固定、將第2可熔導體透過絕緣體搭載於第2電極上並以接著劑加以固定。以下說明中，對與上述開關元件90、100、110相同之構成係賦予相同符號並省略其詳細說明。

此開關元件120，如圖22(A)、(B)所示，將第1可熔導體13透過第1絕緣體93搭載成從第1電極91上往第2電極92側突出，並以設在第1絕緣體93表面之接著劑71加以固定。如此，第1可熔導體13在第1絕緣體93上之搭載位置即被固定，即使是曝露在回流焊溫度等高溫環境之情形時，亦能被保持在第1電極91上之既定位置。

同樣的，開關元件120中，將第2可熔導體14透過第1絕緣體93搭載成從第2電極92上往第1電極91側突出，並以設在第1絕緣體93表面之接著劑71加以固定。如此，第2可熔導體14在第1絕緣體93上之搭載位置即被固定，即使是曝露在回流焊溫度等高溫環境之情形時，亦能被保持在第2電極92上之既定位置。

開關元件120，同樣的，當第1、第2可熔導體13、14因高熔點金屬體95之發熱而熔融時，因表面張力產生使表面積為最小之力而膨脹成球狀。此時，接著劑71以設在從第1絕緣層16露出之第1電極11與第2電極12之前端部11b、12b近旁之第1絕緣層16表面較佳。亦即，第1、第2可熔導體13、14之熔融導體13a、14a係以朝向第1、第2電極91、92之相對向之前端部91b、92b間膨脹之方式凝集，因此能自動的使第1、第2電極91、92間短路。

又，於第1、第2可熔導體13、14，為防止氧化、提升濕潤性等，可塗布助焊劑。

〔可熔導體之變形例〕

第1、第2可熔導體13、14可以焊料形成，或者可含有低熔點金屬與高熔點金屬。高熔點金屬層130由Ag、Cu或以此等為主成分之合金等構成，低熔點金屬層131由Sn或以Sn為主成分之無鉛焊料、Sn/In系焊料、Sn/Bi系焊料等構成。此時，第1、第2可熔導體13、14，如圖23(A)所示，可使用作為外層設有高熔點金屬層130、作為內層設有低熔點金屬層131之可熔導體。此場合，第1、第2可熔導體13、14，可以是低熔點金屬層131之全面被高熔點金屬層130被覆之構造，亦可以是相對向之一對側面外被被覆之構造。以高熔點金屬層130或低熔點金屬層131被覆之被覆構造，可使用鍍敷等之公知成膜技術形成。

又，如圖23(B)所示，第1、第2可熔導體13、14可使用作為內層設置高熔點金屬層130、作為外層設置低熔點金屬層131之可熔導體。此場合，亦同樣的，第1、第2可熔導體13、14可以是高熔點金屬層 130之全面被低熔點金屬層131被覆之構造、亦可以是相對向之一對側面外被被覆之構造。

此外，第1、第2可熔導體13、14，如圖24所示，亦可以是高熔點金屬層130與低熔點金屬層131積層之積層構造。

此場合，第1、第2可熔導體13、14，可如圖24(A)所示，形成為由被支承於第1、第2電極11、12、91、92之下層、與積層在下層之上之上層所構成的2層構造，此時，可在作為下層之高熔點金屬層130之上面積層作為上層之低熔點金屬層131，相反的，亦可以是在作為下層之低熔點金屬層131之上面積層作為上層之高熔點金屬層130。或者，第1、第2可熔導體13、14，可如圖24(B)所示，形成為由內層與積層在內層之上下面之外層所構成的3層構造，此時，可在作為內層之低熔點金屬層131之上下面積層作為外層之高熔點金屬層130，相反的，亦可以是在作為內層之高熔點金屬層130之上下面積層作為外層之低熔點金屬層131。

又，第1、第2可熔導體13、14，亦可如圖25所示，係高熔點金屬層130與低熔點金屬層131交互積層之4層以上的多層構造。此場合，第1、第2可熔導體13、14，可以是全面或相對向之一對側面外被構成最外層之金屬層被覆之構造。

又，第1、第2可熔導體13、14，亦可以是在構成內層之低熔點金屬層131表面將高熔點金屬層130局部的積層為條狀。圖26係第1、第2可熔導體13、14的俯視圖。

圖26(A)所示之第1、第2可熔導體13、14，係於低熔點金屬層131之表面於寬度方向以既定間隔、將線狀之高熔點金屬層130於長 邊方向形成複數層，據以沿長邊方向形成線狀之開口部132，從此開口部132露出低熔點金屬層131。第1、第2可熔導體13、14中，因低熔點金屬層131從開口部132露出，熔融之低熔點金屬與高熔點金屬之接觸面積增加，能更為促進高熔點金屬層130之浸蝕作用以提升熔斷性。開口部132，例如可藉由對低熔點金屬層131施以構成高熔點金屬層130之金屬之部分鍍敷形成。

又，第1、第2可熔導體13、14，亦可如圖26(B)所示，於低熔點金屬層131表面於長邊方向以既定間隔、將線狀之高熔點金屬層130於寬度方向形成複數層，據以沿寬度方向形成線狀開口部132。

此外，第1、第2可熔導體13、14，亦可如圖27所示，於低熔點金屬層131表面形成高熔點金屬層130，並於高熔點金屬層130之全面形成圓形開口部133，從此開口部133使低熔點金屬層131露出。開口部133，例如可藉由對低熔點金屬層131施以構成高熔點金屬層130之金屬之部分鍍敷形成。

第1、第2可熔導體13、14中，因低熔點金屬層131從開口部133露出，熔融之低熔點金屬與高熔點金屬之接觸面積，可更為促進高熔點金屬之浸蝕作用提升熔斷性。

又，第1、第2可熔導體13、14，亦可如圖28所示，於作為內層之高熔點金屬層130形成多數開口部134，於此高熔點金屬層130使用鍍敷技術等進行低熔點金屬層131之成膜，將其填充於開口部134內。如此，第1、第2可熔導體13、14中，因熔融之低熔點金屬接觸高熔點金屬之面積增大，故低熔點金屬能以更短時間熔蝕高熔點金屬。

又，第1、第2可熔導體13、14中，以將低熔點金屬層131之體積形成為較高熔點金屬層130之體積大較佳。第1、第2可熔導體13、14，因被高熔點金屬體15加熱，低熔點金屬熔融而熔蝕高熔點金屬，如此，能迅速地熔融、熔斷。因此，第1、第2可熔導體13、14中，藉由將低熔點金屬層131之體積形成為較高熔點金屬層130之體積大，能促進此熔蝕作用，迅速地進行第1、第2電極11、12、91、92間之短路。

1‧‧‧開關元件

10‧‧‧絕緣基板

10a‧‧‧絕緣基板之表面

10b、10c‧‧‧絕緣基板之側面

10f‧‧‧絕緣基板之背面

11‧‧‧第1電極

11a‧‧‧外部連接端子

11b‧‧‧第1電極之前端部

12‧‧‧第2電極

12a‧‧‧外部連接端子

12b‧‧‧第2電極之前端部

13‧‧‧第1可熔導體

15‧‧‧高熔點金屬體

15a‧‧‧外部連接端子

15b‧‧‧發熱部

16‧‧‧絕緣層

16a‧‧‧開口部

17‧‧‧連接用焊料

18‧‧‧助焊劑

20‧‧‧覆蓋構件

21‧‧‧側壁

22‧‧‧頂面部

24‧‧‧第2絕緣層

Claims (38)

1. 一種開關元件，具備：第1、第2電極；搭載在該第1電極上的第1可熔導體；以及透過絕緣體與該第1電極相鄰、熔點較該第1可熔導體之熔點高的高熔點金屬體；該第1可熔導體之面積具有較與該第1電極之連接面積以上之大小；藉由對該高熔點金屬體之通電伴隨之發熱使該第1可熔導體熔融，透過該熔融導體連接該第1電極及第2電極，以使之電性短路。
2. 如申請專利範圍第1項之開關元件，其中，該第1可熔導體之面積為與該第1電極之連接面積的2倍以上。
3. 如申請專利範圍第1項之開關元件，其中，該高熔點金屬體係在使該第1可熔導體熔融、以使該第1、第2電極短路後熔斷。
4. 如申請專利範圍第3項之開關元件，其中，該高熔點金屬體係以本身之焦耳熱熔斷。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之開關元件，其中，該高熔點金屬體係以銀或銅為主成分之金屬。
6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之開關元件，其中，該高熔點金屬體被第1絕緣層被覆。
7. 如申請專利範圍第6項之開關元件，其中，該第1絕緣層以玻璃為主成分。
8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之開關元件，其中，該第1可 熔導體係重疊在該第2電極上。
9. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之開關元件，其中，係於該第2電極上搭載第2可熔導體。
10. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之開關元件，其具有絕緣基板，於該絕緣基板上積層有該第1、第2電極。
11. 如申請專利範圍第10項之開關元件，其中，該高熔點金屬體係由積層在該絕緣基板表面之電極圖案構成。
12. 如申請專利範圍第11項之開關元件，其中，該高熔點金屬體之電極圖案係接近該可熔導體之位置相對變細，以形成藉由電流集中而局部高溫發熱之發熱部。
13. 如申請專利範圍第10項之開關元件，其中，在該高熔點金屬體與該絕緣基板之間形成有第2絕緣層。
14. 如申請專利範圍第13項之開關元件，其中，該高熔點金屬體之電極圖案於接近該可熔導體之位置相對變細，以形成藉由電流集中而局部高溫發熱之發熱部；該第2絕緣層係局部的形成在包含該發熱部中心之區域。
15. 如申請專利範圍第13項之開關元件，其中，該第2絕緣層以玻璃為主成分。
16. 如申請專利範圍第10項之開關元件，其中，該絕緣基板係陶瓷基板。
17. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之開關元件，其中，該高熔點金屬體係以銅或銀為主成分之箔或金屬線。
18. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之開關元件，其中，搭載該第1可熔導體之該第1電極與該高熔點金屬體連接。
19. 如申請專利範圍第10項之開關元件，其中，該第1、第2電極與該高熔點金屬體係於該絕緣基板之同一平面排列配置。
20. 如申請專利範圍第10項之開關元件，其中，於絕緣基板之一側之面，該第1、第2電極透過絕緣層積層在該高熔點金屬體上。
21. 如申請專利範圍第10項之開關元件，其中，於該絕緣基板之一側之面配置該第1、第2電極，於該絕緣基板之另一側之面配置該高熔點金屬體，至少搭載在該第1電極上之該第1可熔導體與該高熔點金屬體重疊。
22. 一種開關元件，具有：第1、第2電極；於該第1、第2電極之近旁，和該第1、第2電極之各個以絕緣狀態搭載之第1可熔導體；以及透過絕緣體與該第1電極相鄰，熔點較該第1可熔導體高的高熔點金屬體；藉由對該高熔點金屬體之通電伴隨之發熱使該第1可熔導體熔融，透過該熔融導體連接該第1電極及第2電極，以使之電性短路。
23. 如申請專利範圍第22項之開關元件，其中，該第1可熔導體係透過絕緣層搭載在該第1電極、或該第1、第2電極上，以覆蓋構件加以定位。
24. 如申請專利範圍第22項之開關元件，其中，該第1可熔導體係透過絕緣層搭載在該第1電極、或該第1、第2電極上，以接著劑加以固定。
25. 如申請專利範圍第22項之開關元件，其中，於該第1電極上透過 絕緣層搭載該第1可熔導體，於該第2電極上透過絕緣層搭載第2可熔導體；該第1、第2可熔導體分別以接著劑加以固定。
26. 如申請專利範圍第1至4、22至25項中任一項之開關元件，其中，該第1可熔導體係焊料。
27. 如申請專利範圍第1至4、22~25項中任一項之開關元件，其中，該第1可熔導體含有低熔點金屬與高熔點金屬；該低熔點金屬因該高熔點金屬體之發熱而熔融，以熔蝕該高熔點金屬。
28. 如申請專利範圍第27項之開關元件，其中，該低熔點金屬係焊料；該高熔點金屬係Ag、Cu或以Ag或Cu為主成分之合金。
29. 如申請專利範圍第27項之開關元件，其中，該第1可熔導體係內層為高熔點金屬、外層為低熔點金屬之被覆構造。
30. 如申請專利範圍第27項之開關元件，其中，該第1可熔導體係內層為低熔點金屬、外層為高熔點金屬之被覆構造。
31. 如申請專利範圍第27項之開關元件，其中，該第1可熔導體係低熔點金屬與高熔點金屬積層之積層構造。
32. 如申請專利範圍第27項之開關元件，其中，該第1可熔導體係低熔點金屬與高熔點金屬交互積層之4層以上之多層構造。
33. 如申請專利範圍第27項之開關元件，其中，該第1可熔導體，在形成於構成內層之低熔點金屬表面之高熔點金屬設有開口部。
34. 如申請專利範圍第27項之開關元件，其中，該第1可熔導體具有有多數開口部之高熔點金屬層、與形成在該高熔點金屬層上之低熔點金屬 層，於該開口部填充有低熔點金屬。
35. 如申請專利範圍第27項之開關元件，其中，該第1可熔導體中低熔點金屬之體積較高熔點金屬之體積大。
36. 如申請專利範圍第1至4、22至25項中任一項之開關元件，其中，於該第1可熔導體之上塗布有助焊劑。
37. 如申請專利範圍第1至4、22至25項中任一項之開關元件，其中，於該第1及第2電極表面被覆有Ni/Au鍍敷、Ni/Pd鍍敷、Ni/Pd/Au鍍敷中之任一種。
38. 如申請專利範圍第10項之開關元件，其具備設在該絕緣基板上、保護內部之覆蓋構件；該覆蓋構件在與該第1及第2電極重疊之位置，設有覆蓋部電極。

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