自己復帰型保護素子
【課題】本発明は、薄型、小型で強度、耐久性の高い自己復帰型保護素子を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、基板２と、温度維持部品の上に設けられ、温度維持部品と接続されるとともに相互に対向面が離隔している一対のリード端子４と、一対のリード端子４に接続され、離合接点を有する可動電極と、一対のリード端子４の少なくとも一部と、可動電極とを覆うカバー１０と、カバー１０と基板２とを覆うモールド材１７を有する構成とする。
【解決手段】本発明は、基板２と、温度維持部品の上に設けられ、温度維持部品と接続されるとともに相互に対向面が離隔している一対のリード端子４と、一対のリード端子４に接続され、離合接点を有する可動電極と、一対のリード端子４の少なくとも一部と、可動電極とを覆うカバー１０と、カバー１０と基板２とを覆うモールド材１７を有する構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源回路、電池、その他の電子機器などにおいて用いられ、過電流や異常発熱などからこれら電子機器などの破損を防止するために好適に用いられる、特に電池や電源回路に装着が容易な薄型の自己復帰型保護素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などに用いられる電池や電源回路などの異常発熱による電子危機の損傷発生を未然防止するために、電池などに温度ヒューズが装着されることがあった。
【０００３】
しかしながら温度ヒューズは異常発熱により溶断してしまい、部品取替えを行わなければならないため、異常発熱時には導電を遮断し、その後復帰する自己復帰型保護素子が用いられるようになってきている。
【０００４】
自己復帰型保護素子としては、温度膨張係数の異なる金属を多層にしたバイメタルと呼ばれる可動電極が用いられるものがある。通常時には可動電極が端子同士を接続して電流が導通し、異常発熱時には温度膨張係数の異なる金属の多層構造により可動電極が反り返って、端子の一方の接点から離隔して導通を遮断して機器が保護される（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
図２２は従来の自己復帰型保護素子の側面図であり、１００は自己復帰型保護素子、１０１は信号線、１０２、１０３は可動電極、１０４は接続部、１０５は接点電極、１０６はケースである。
【０００６】
ケース１０６に格納された可動電極１０３は通常は接点電極１０５と接しており、信号線１０１において電流が導通している。過剰電流が流れたりして異常発熱が発生すると、可動電極１０２と１０３においては、可動電極１０３が熱膨張係数が高いためその体積が増加し、全体として、上方に可動電極１０２、１０３が反り返る状態が発生する。このため接点電極１０５との接触がはずれ、電流の導通が遮断され、回路の保護が実現される。温度が下がって可動電極１０３の膨張が消失すると、再び接点電極１０５と接触し、電流導通が再開される。
【０００７】
しかしながら、このような自己復帰型保護素子１００では可動電極１０２、１０３の動きを確保するための空間を作るために射出成形による堅牢なる樹脂ケースや金属ケースを使用されてきたが、これらの作製にはコストと製造工数が掛かり、この為に自己復帰型保護素子１００自体が高価な物となっている（たとえば特許文献２参照）。
【０００８】
そこで、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などの熱可塑性の樹脂フィルムを用いた安価なケーシングが提案される。
【特許文献１】特開平６−１１９８５９号公報
【特許文献２】特開２００１−１６７７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、熱可塑性の樹脂フィルムを用いたカバーは携帯機器やゲーム機などの携帯型の民生機器では小型、薄型の需要のために、熱可塑性樹脂フィルムの厚みを薄くすると強度が確保しにくいという問題がある。
【００１０】
さらに、温度維持部品として、一般的にＰＴＣヒーターを使用した場合、ＰＴＣヒーターがセラミックである為に、割れやすく、フィルム厚みが薄くなった場合は強度が持たず割れてしまうという欠点がある。
【００１１】
本発明は、携帯機器や電子機器など小型化、薄型が求められる電子機器、とりわけパック電池や電源回路など薄型、小型で装着されることが望まれる自己復帰型保護素子であり、かつ、低コストの樹脂フィルムによるカバーでありながら十分なケース強度と耐久性を確保する自己復帰型保護素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、基板と、基板の上に設けられた相互に対向面が離隔している一対のリード端子と、一対のリード端子に接続され、離合接点を有する可動電極と、一対のリード端子の少なくとも一部と、可動電極とを覆うカバーを有し、カバー全体又は一部を樹脂モールドする構成とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、異常電流などで異常発熱した場合に電流の導通を遮断し、異常状態が解消された後に導通を再開して、電子機器への影響を適切に防止しつつ、部品の取り替えを不要とすることができる。
【００１４】
さらに、樹脂フィルムケースシングを行うことによりケーシングが容易にそして、低コストで出来る。
【００１５】
また、さらにフィルムケーシングの上に樹脂モールドを行うことにより、薄型、小型になっても、強度、耐久性を確保することが可能となる効果がある。
【００１６】
また、上記のモールドを行うことにより、湿度等の進入を防ぐシールド性を上げることができより品質の高い部品を作る事が出来る。
【００１７】
また、上記のモールドにより、シールド性が上がり、自己復帰型保護素子の接点腐食を防ぐことが出来、より長寿命とすることが出来る。
【００１８】
また、上記モールドにより、この自己復帰型保護素子への外部応力に保護素子内の可動電極が動くスペースを確保する耐久性が高くなり、保護素子自体を回路形成後に回路全体でモールドすることが出来易くなる。
【００１９】
また、上記モールドにより、この保護素子をモバイル製品に使用した場合の耐震性も向上することが出来る。
【００２０】
また、上記モールドにより、フィルムケースだけの時より部品使用環境又は、取り付け時の耐熱性を上げることが出来る。
【００２１】
また、上記のフィルムケースと樹脂モールドの効果はインサート成形のケースにより実現可能だが、この工法より安価にできる効果がある。
【００２２】
以上の効果により、電子機器の小型化、高信頼性、高寿命化を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の請求項１に記載の発明は、基板と基板の上に設けられた相互に対向面が離隔し
ている一対のリード端子と、一対のリード端子に接続され、離合接点を有する可動電極と、一対のリード端子の少なくとも一部と、可動電極を覆うカバーを有し、カバー全体をモールドすることを特徴とする自己復帰型素子であって、異常電流などで異常発熱した場合に電流の導通を遮断し、異常状態が解消された後に導通を再開して、電子機器への影響を適切に防止しつつ、部品の取り替えを不要とすることができ、ケーシングが容易で、低コストでありながら、薄型、小型になっても、外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能となる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、本発明の自己復帰型素子の高品質化が図れる。
【００２４】
本発明の請求項２に記載の発明は、基板と、基板の上に設けられた温度維持部品と、温度維持部品の上に設けられ、温度維持部品と接続されるとともに相互に対向面が離隔している一対のリード端子と、一対のリード端子に接続され、離合接点を有する可動電極と、一対のリード端子の少なくとも一部と、可動電極と、温度維持部品を覆うカバーを有し、カバー全体をモールドすることを特徴とする自己復帰型素子であって、異常電流などで異常発熱した場合に電流の導通を遮断し、異常状態が解消された後に導通を再開して、電子機器への影響を適切に防止しつつ、部品の取り替えを不要とすることができ、温度維持部品がリード端子間に配置されて基板から可動電極、カバーを積層して構成することで、温度が十分に低下するまで電流導通の再開を行わせないことができる。また、ケーシングが容易で、低コストでありながら、薄型、小型になっても、外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能となる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、本発明の自己復帰型素子の高品質化が図れる。
【００２５】
本発明の請求項３に記載の発明は、基板と、対向面が相互に離隔した一対のリード端子と、基板と一対のリード端子の間に設けられ、一対のリード端子のそれぞれと接続される温度維持部品と、一対のリード端子の一方に接続され、他方のリード端子と離合可能な可動電極と、一対のリード端子の少なくとも一部と可動電極と温度維持部品を覆うカバーとを有し、カバー全体をモールドすることを特徴とする自己復帰型保護素子であって、異常電流などで異常発熱した場合に電流の導通を遮断し、異常状態が解消された後に導通を再開して、電子機器への影響を適切に防止しつつ、部品の取り替えを不要とすることができ、温度維持部品がリード端子間に配置されて基板から可動電極、カバーを積層して構成することで、温度が十分に低下するまで電流導通の再開を行わせないことができる。また、ケーシングが容易で、低コストでありながら、薄型、小型になっても、外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能となる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、本発明の自己復帰型素子の高品質化が図れる。
【００２６】
本発明の請求項４に記載の発明は、基板と、基板の上に設けられた温度維持部品と、温度維持部品の上に設けられ、温度維持部品と接続されるとともに相互に対向面が離隔している一対のリード端子と、一対のリード端子の一方に接続され、他方のリード端子と離合可能な可動電極と、一対のリード端子と基板との間であって温度維持部品の周囲に設けられた第一中間補強材、もしくは一対のリード端子に設けられた第二中間補強材の少なくとも一方と、一対のリード端子の少なくとも一部と可動電極と温度維持部品を覆うカバーとを有し、カバー全体をモールドすることを特徴とする自己復帰型保護素子であって、異常電流などで異常発熱した場合に電流の導通を遮断し、異常状態が解消された後に導通を再開して、電子機器への影響を適切に防止しつつ、部品の取り替えを不要とすることができ
、温度維持部品がリード端子間に配置されて基板から可動電極、カバーを積層して構成することで、温度が十分に低下するまで電流導通の再開を行わせないことができる。また、ケーシングが容易で、低コストでありながら、薄型、小型になっても、外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能となる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、本発明の自己復帰型素子の高品質化が図れる。
【００２７】
本発明の請求項５に記載の発明は、モールド材が、エポキシ樹脂等の熱硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１記載の自己復帰型保護素子であって、外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能となる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、本発明の自己復帰型素子の高品質化が図れる。
【００２８】
本発明の請求項６記載の発明は、モールド材が、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）等の熱可塑性樹脂または液晶ポリマーであることを特徴とする請求項１〜５いずれか１に記載の自己復帰型保護素子であって、外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能となる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、本発明の自己復帰型素子の高品質化が図れる。
【００２９】
本発明の請求項７に記載の発明は、カバーが、ＰＥＮ等の熱可塑性樹脂フィルムで、基板、及び上カバー基板、の２層又は、基板、中間フィルム及び上カバーの３層など、２層以上のフィルムを使用することで形成されることを特徴とする請求項１〜６いずれか１に記載の自己復帰型保護素子であって、ケーシングが容易で、低コストにすることが可能となる。
【００３０】
本発明の請求項８記載の発明は、基板が、一対のリード端子の少なくとも一部と、可動電極を含む長さと、これらより、広い幅を持ち、モールド時にモールド材料をその上部に形成する事を特徴とする請求項１〜６いずれか１に記載の自己復帰型保護素子であって、樹脂モールド時に底となり、モールド材を受けることが出来、モールドを簡便にすることが可能となる。
【００３１】
本発明の請求項９記載の発明は、モールド時にモールド材が、カバーの全体を覆うことを特徴とする請求項１〜８いずれか１に記載の自己復帰型保護素子であって、外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能となる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、本発明の自己復帰型素子の高品質化が図れる。
【００３２】
本発明の請求項１０記載の発明は、一対のリード端子、もしくは可動電極の少なくとも一部に、可動電極とリード端子の離合部分における接触力を向上させる圧接強化部が設けられたことを特徴とする請求項１〜９いずれか１に記載の自己復帰型保護素子であって、外部応力に強く、シールド性が高い自己復帰型保護素子でありながら、振動やチャタリグにも強くなり、より高品質になる。
【００３３】
本発明の請求項１１記載の発明は、一対のリード端子が、カバーと接続される部分およ
び可動電極が接続される部分において、他の部分よりも狭幅である狭幅部を有していることを特徴とする請求項１〜１０いずれか１に記載の自己復帰型保護素子であって、外部応力に強く、シールド性が高い自己復帰型保護素子でありながら、小型化が可能となる。
【００３４】
本発明の請求項１２記載の発明は、モールド材が、基板の底面よりも、カバーの上面において厚みを有していることを特徴とする請求項１〜１１いずれか１記載の自己復帰型保護素子であって上面方向からの外部応力に対して強度が強くかつ、自己復帰型保護素子全体の厚みを薄くすることが可能になる。
【００３５】
本発明の請求項１３記載の発明は、基板を設置するステップと、基板の上に対向面が相互に離隔する一対のリード端子を接合するステップと、リード端子の一方に可動電極の一部を接合するステップと、リード端子の一部と可動電極と温度維持部品を覆うカバーが形成されるステップと、カバーをモールドするステップとを有することを特徴とする自己復帰型保護素子の製造方法であって、ケーシングを容易で、低コストにしながら外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能な薄型の自己復帰型保護素子を製造することができる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、高品質化の薄型の自己復帰型保護素子を製造することができる。
【００３６】
本発明の請求項１４記載の発明は、基板を設置するステップと、基板の上に温度維持部品を接着するステップと、温度維持部品の上に対向面が相互に離隔する一対のリード端子を接合するステップと、リード端子の一方に可動電極の一部を接合するステップと、リード端子の一部と可動電極と温度維持部品を覆うカバーが形成されるステップと、カバーをモールドするステップとを有することを特徴とする自己復帰型保護素子の製造方法であって、ケーシングを容易で、低コストにしながら外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能な薄型の自己復帰型保護素子を製造することができる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、高品質化の薄型の自己復帰型保護素子を製造することができる。
【００３７】
本発明の請求項１５記載の発明は、基板を設置するステップと、基板の上に温度維持部品を接着するステップと、温度維持部品の周囲に第一補強材を接着するステップと、温度維持部品の上に対向面が相互に離隔する一対のリード端子を接合するステップと、第一補強材とリード端子の上に設けられる第二補強材とを相互溶着するステップと、リード端子の一方に可動電極を接合するステップと、第二補強材と溶着され、可動電極と温度維持部品とリード端子の一部を覆うカバーが形成されるステップと、カバーをモールドするステップとを有することを特徴とする自己復帰型保護素子の製造方法であって、ケーシングを容易で、低コストにしながら外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能な薄型の自己復帰型保護素子を製造することができる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、高品質化の薄型の自己復帰型保護素子を製造することができる。
【００３８】
本発明の請求項１６記載の発明は、電池と、電池を収納する本体と、本体から導出され電池と電気的に接合された配線と、配線間に設けられしかも本体に接触するよう設けられた自己復帰型保護素子とを備え、自己復帰型保護素子として請求項１〜１３いずれか１記載の自己復帰型保護素子を用いたことを特徴とするパック電池であって、異常発熱時には
、電流導通を遮断して、機器の保護を実現することができる。
【００３９】
本発明の請求項１７に記載の発明は、請求項１〜１３いずれか１記載の自己復帰型保護素子と、電源回路と、処理回路と、制御回路を有することを特徴とする電子機器であって、異常温度時においても、損傷を防止することのできる電子機器を実現することができる。
【００４０】
なお、本明細書での自己復帰型保護素子は、バイメタルスイッチや、温度スイッチ、温度センサなどとして用いられるものである。
【００４１】
また、本明細書での可動電極は温度膨張係数の異なる複数の金属層からなるバイメタルが用いられることが多いが、これ以外であってもよく、バイメタルは２層構造、３層構造、これ以上の層構造を有するものであってもよい。本明細書では可動電極として説明されているが、これの具体例としてバイメタル片が用いられることが多い。
【００４２】
また、可動電極の可動とは、可動電極の一端が固定接続されている場合に、他端が基本的の上下に動いて、その先端部がリード端子表面、あるいはリード端子に設けられた接点電極と接触したり、非接触となったりする離合を行う動作を主にいう。また、もちろん横方向に動作して接触、非接触となる離合を行うものであってもよい。
【００４３】
また、温度維持部品とは、一定の時間その温度を維持する部品をいい、特に高温となった場合に、その高温状態を一定時間維持する役割を有するものを言う。特に、低温時には抵抗値が低く、高温時には抵抗が高くなって、その高温状態を維持するＰｏｓｉｔｉｖｅ
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｔｈｅｒｍｉｓｔｅｒ（以下「ＰＴＣ」という）が用いられることが多く、本明細書では温度維持部品としての一例としてＰＴＣが説明される。
【００４４】
また、モールド材は、熱可塑性の樹脂や、熱硬化性の樹脂でカバーに用いる樹脂フィルムより硬度の高い材質であればどのモールド樹脂を使用してもよい。
【００４５】
以下、図面を用いて説明する。
【００４６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における自己復帰型保護素子の斜視図、図２は本発明の実施の形態１における自己復帰型保護素子の側面図、図３は本発明の実施の形態１における自己復帰型保護素子内部の斜視図、図６は本発明の実施の形態１、２における可動電極の側断面図である。
【００４７】
１は自己復帰型保護素子、２は基板、４はリード端子、５は接続面、６は可動電極、６ｂは離合接点、７は固定接続部、８は接点電極、９は第二補強材、１０はカバー、１２は内部層、１３は電極、１４は外層、１５は内層、１６は中間層、１７はモールド材である。
【００４８】
最初に、各部の詳細について説明する。
【００４９】
まず、基板２について説明する。基板２などは図１〜図３に示されている。
【００５０】
基板２は、自己復帰型保護素子１の底面に位置して配置され、素子全体の形態の確保と強度の確保が実現される。基板２としてアルミナなどのセラミック板が使用されることもあるが、十分な強度を有するものであれば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）もし
くはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）もしくはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）を主成分とする熱可塑性樹脂フィルムまたは液晶ポリマーで形成されてもよいものである。これらの素材で形成される場合には、非常に薄型として実現され、また軽くなるというメリットもある。
【００５１】
また、基体２は方形板状のみでなく、円形状、楕円形状、三角形状、五角形以上の多角形状の板状体を用いても良い。
【００５２】
次にリード端子４について説明する。
【００５３】
リード端子４は、電気伝導性の有る材料から形成され、特に金属が好ましく、具体的には、鉄、ニッケル、銅、アルミニウム、金、銀、スズから選ばれる少なくとも一つの単体材料もしくはそれら金属材料の合金、或いは前述の材料グループから選ばれる少なくとも一つの単体もしくは合金に材料グループ以外の元素を含有させた金属材料等が使用できる。
【００５４】
また、全表面又は一部表面に単層あるいは多層のめっき又はクラッド処理が施されることで導電性や耐久性の向上などを高めることも好適である。
【００５５】
また、リード端子４は相互に対向しているが、その対向距離があまりに狭いと、可動電極６の先端がリード端子４と非接触となることで非導通となった場合であっても、リード端子４同士で導通してしまう可能性があり、回路の保護に不適切となる。このため、リード端子４の対向距離は一定以上あることが好ましい。
【００５６】
接続面５は可動電極６の一端を固定接続するための部分であり、リード端子４の一方の先端部分に設けられる。固定接続の接続強度を確保するために、表面があらされていることが好ましく、半田や金属ペーストなどで接続されて、リード端子４と可動電極６との間が高抵抗とならないように、十分な面積を確保しておくことが好ましい。
【００５７】
次に、可動電極６について説明する。
【００５８】
可動電極６は、温度によって反り返るなどして、その固定接続部７と反対側の先端が、リード端子４と接触したり非接触となったりするスイッチの役割を有する部材である。
【００５９】
可動電極６は、通常バイメタルと呼ばれる温度膨張係数の異なる多層の金属から形成される。たとえば、リード端子と対向する内層１５には、温度膨張係数の高い金属で層が形成され、外層１４には温度膨張係数の低い金属で層が形成される。また、強度確保や可動動作の機敏性を高めるために、内層と外層の間にさらに別の中間層１６を形成することも好適である。内部に存在する中間層１６は２層以上であってもよい。また、温度膨張係数が、内層１５よりも低いが、外層１４よりも高い金属を用いて、反り返りと復帰の動作をより機敏にすることも好適である。
【００６０】
可動電極６の材料としては、一般的に、高膨張側はＭｎ―Ｎｉ−Ｃｏ系合金材料が用いられ、低膨張側はＦｅ−Ｎｉ系のインバー合金材料が用いられることが多く、もちろん、これら以外の材料であっても良いものである。
【００６１】
また、可動電極の他の材料としては、形状記憶（合金、樹脂）材料も好適に用いられるものである。
【００６２】
図６に可動電極の即断面図が示されている。図６にあるように、可動電極６を屈曲させ
ることで、ばね性などの弾性を持たせて、先端がリード端子４と接触する際の圧接力を高めることも好適である。これにより、余分なばね材料やばね部品を用いる必要がなく、小型化、低コスト化に貢献するものである。
【００６３】
また、可動電極６が接続される部分において、角部に切り取りが設けられておくことで、接続処理などの部材の位置確保が容易となるメリットがある。たとえば、切り取られた角部に電気プローブを当ててリード端子４と可動電極６とに電流を流して温度を上昇させて、リード端子４と可動電極６の間に挟まれた接続溶融体を溶融させて接続を容易に実現することができる。これは、素子の小型化が進むにつれ、効果的な手法である。
【００６４】
次に、固定接続部７について説明する。
【００６５】
固定接続部７はリード端子４の一方と、可動電極６の一方を固定的に接続する部位であり、可動電極６の一端がリード端子４に確実に固定されてリード端子４と可動電極６の電気導通が確実になる。接続には半田付けや金属ペーストによるものでもよく、上述のように、あらかじめ可動電極６と固定接続部７の間に溶着用金属を挟んでおいて、リード端子４に電流プローブを当てて電流を流して発熱させて溶着用金属を溶融させて、リード端子４と可動電極６とを接続させる。
【００６６】
このとき、可動電極６の四隅に切り落としをつけることで、リード端子４に電流プローブを当てるスペースを確保して、確実に溶着を行うことに加えて、フィルムなどで形成される中間補強材の溶着時の電流プローブ設置スペースの確保が兼用されている。
【００６７】
次に、接点電極８について説明する。
【００６８】
接点電極８は可動電極６の先端につけられてもよく、リード端子４の可動電極６の可動側の先端と接する部分につけられてもよく、その両方につけられてもよい。接点電極８は半球形などの凸部により形成されることが多く、その表面は金属層が形成され、めっきなどが施される。また、接触と非接触を繰り返しに対応するため、接点電極８やこれに接触する可動電極６やリード端子４の接触部分のめっき層の多層化や、厚みを増すなども好適である。また接点電極８が、図２のように凸部として形成されていなくてもよく、可動電極６とリード端子４がその先端で接触するだけでもよいが、凸部からなる接点電極８が存在することで、可動電極６とリード端子４の確実な接触が可能となって、低抵抗の導通が可能となる。
【００６９】
また、接点電極８の厚みは、可動電極６のリード端子４から遠ざかる上下方向の可動領域を妨げない程度の厚みとすることが好ましく、接触する表面積を十分に確保することで、接触時の電気抵抗を下げることが好ましい。
【００７０】
また、接点電極８の耐久性をさらに高めるために可動電極６やリード端子４に用いられる金属よりも硬度の硬い金属を用いることも好適である。また、可動電極６側のみに接点電極８が形成される場合には、リード端子４のこれと接触する位置のめっき厚や金属厚を厚くし、逆に、リード端子４側のみに接点電極８が形成される場合には、可動電極６のこれと接触する部位のめっき厚や金属厚を厚くすることも好適である。
【００７１】
なお、図３などでは、可動電極６の一方がリード端子４の一方に固定的に接続され、他方がリード端子４と離合可能な構成が表されている。
【００７２】
次に、カバー１０について説明する。
【００７３】
図１、図２にはカバー１０により覆われている場合があらわされている。
【００７４】
カバー１０は自己復帰型保護素子１のほぼ全体を覆うものであり、素子としての形状、耐久性を確保するために用いられる。カバー１０は可動電極６とリード端子４の一部を少なくとも覆うものであり、これに伴い接点電極８や固定接続部７なども覆われるものである。
【００７５】
カバー１０は少なくとも可動電極６が動作する可動領域を確保できることが好ましい。また、モールド材１７をカバー１０上に施すときに可動電極の可動領域を確保する強度が必要である。可動領域がなくなると、可動電極６が上方に反り返って非接触となる動作が困難となるので、一定の形状を確保できる強度を有していることが好ましい。たとえばカバー１０の周囲側面に面取り（Ｒ）を設けて強度向上を実現し、あるいは折り曲げとなる部分の厚みを他の部分より厚くし、あるいは面取りを設けて強度向上を図ることも好適である。
【００７６】
また、カバー１０は基板２とリード端子４の外周において溶着接続されて、カバー１０による素子を覆うことが実現され、且つモールド時にモールド材１７を可動電極６の可動領域に入り込ませない。
【００７７】
次にモールド材１７について説明する。
【００７８】
自己復帰型保護素子１のモールドは自己復帰型保護素子１自体に使用時、または実装時に外圧がかかる、または温度が上昇すると同時に外力が掛かる場合に、可動電極６の動く空間を確保する為に行うもので、ケース全体をモールドしても、部分的にモールドしても目的を達すれば問題ない。
【００７９】
ここで使用されるモールド材料は、常温で作業できる、１液又は２液タイプのエポキシ樹脂や約１５０℃程度で作業できるナイロン系樹脂など、塗布時は液体で硬化させることで高度が増す樹脂を使用することが出来る。
【００８０】
このような樹脂を使用することで、モールドし易いというメリットがある。また、付着する材料だけですむ為、材料使用効率が良く、安価に出来る。
【００８１】
前述したモールドの効果を達成すればよいので、目的に応じて、アルミナなどのセラミック板やアルミなどの金属板を接着剤を利用してケース全体又は、一部に貼り付けても良い。
【００８２】
自己復帰型保護素子１をモールドすることでケース強度が上がり、耐震性、耐熱性を向上させることが出来る。
【００８３】
モールド方法は、あらじめ、作製した型に自己復帰型保護素子１のモールドする部分を入れ、その型と自己復帰型保護素子１の隙間に、モールド樹脂を流した後、樹脂に適切な条件（温度、時間）で硬化させる方法や、液体状の樹脂を刷毛で、塗布しその後適度な硬化条件で硬化させる方法、粉末状の樹脂を振掛け塗布後に硬化させる、または耐熱性、抗折強度の高い樹脂のシールをケース上に貼り付けるなどのさまざまな形成可能な方法でケース上に耐熱強度の高い樹脂材料をモールドする。
【００８４】
このことで、自己復帰型保護素子１の耐熱性、強度を高めることが出来る。また、底面、正面の平面度を確保することで、実装性を高めることが出来る。
【００８５】
図１、図２にはモールド材１７により覆われている場合があらわされている。
【００８６】
モールド材１７は自己復帰型保護素子１のリード端子４の一部以外ほぼ全体または、リード端子４の一部以外と基板２の底面部以外ほぼ全体を覆うものであり、素子としての形状、耐久性を確保するために用いられる。
【００８７】
モールド材１７の材質としてはエポキシ樹脂、フエノール樹脂、ポリイミドなどの熱硬化性樹脂でも、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）もしくは液晶ポリマーと呼ばれる樹脂などを主成分とする熱可塑性樹脂でもよい。
【００８８】
また、カーボンファイバーやグラスファイバーなどの繊維状のものを上記樹脂の中にフィラーとして入れ、強度を増すことも効果的である。
【００８９】
次に補強材について説明する。
【００９０】
第二補強材９は、カバー１０とリード端子４の接合強度を向上させるために用いられる。
【００９１】
第二補強材９とリード端子４の外周において相互に溶着させることで、リード端子４を挟み込む力が強くなり、これにカバー１０を加えて薄型でありながら十分な強度確保ができる素子を実現することができる。
【００９２】
次に第二補強材９は図１、図２などに示されるように、リード端子４の上であって、固定接続部７や接点電極８よりも外側の位置において形成される。第二補強材９はカバー１０により形成される内部空間の空間確保と強度確保を実現する。
【００９３】
また、第二補強材９は図１、図２では基板２およびカバー１０を相互接続するための溶着の仲介部としても用いられることで、基板２とカバー１０を基本として構成される本体と可動電極６の可動領域が確保される空間が構成される。
【００９４】
特に、カバー１０が樹脂フィルムなどで形成される場合には、金属であるリード端子４とを直接溶着させることができないため、中間層としての第二補強材９を活用することが効果的であるメリットもある。
【００９５】
ここで、基板２と同様に、カバー１０、第二補強材９はそれぞれ、あるいは少なくとも一部がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）もしくはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）もしくはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）を主成分とする熱可塑性樹脂フィルムまたは液晶ポリマーで形成されてもよいものである。これらの素材で形成される場合には、非常に薄型として実現され、また軽くなるというメリットもある。
【００９６】
また、ポリイミドも好適に用いられる。これは基板２、第二補強材９、カバー１０のいずれでも同様である。
【００９７】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における自己復帰型保護素子の側面図、図５は本発明の実施の形態２におけるＰＴＣの斜視図である。
【００９８】
１は自己復帰型保護素子、２は基板、３は温度維持部品、４はリード端子、５は接続面
、６は可動電極、７は固定接続部、８は接点電極、９は第二補強材、１０はカバー、１１は第一補強材、１２は内部層、１３は電極、１４は外層、１５は内層、１６は中間層、モールド材である。
【００９９】
ここで、３の温度維持部品、１１の第一補強材以外は実施形態１で説明したものと同等である。
【０１００】
そこで、まず温度維持部品３について説明する。
【０１０１】
図４には温度維持部品３を使用した自己復帰型保護素子１の側面図があらわされている。
【０１０２】
温度維持部品３は、自己復帰型保護素子１の自己保持機能を素子に付加する為に用いられる。
【０１０３】
自己保持機能とは可動電極６が発熱により反り返り、接点電極８がリード端子４と離れると、電流はリード端子４から温度維持部品３に流れるようになり、温度維持部品３は発熱する。ここで温度維持部品３は、抵抗が急激に高くなって電流が流れなくなるキュリー点が１００℃前後にあるため、それ以上には温度があがらず、温度が維持される。さらに、この温度では温度維持部品３はキュリー点の作用により電流が流れず、リード端子４同士の間での電流の導通が起こらず、電流が遮断されたままである。この維持された温度が可動電極６にも伝導されるため、可動電極６もしばらくは反り返って接点電極８がリード端子４と離れた状態が維持されて通常の電流が遮断された状態が継続される機能をいう。
【０１０４】
温度維持部品３は、他のリード端子４や可動電極６などのような金属に比較して、通常時にはその抵抗がやや高く、通常状態においては大半の電流がリード端子４から可動電極６を通じてもう一方のリード端子４に流れる。この状態においては、温度維持部品３にはほとんど電流が流れず、発熱もほとんど起こらない。
【０１０５】
ここで、温度維持部品３としては、いわゆる「Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｔｈｅｒｍｉｓｔｅｒ」（以下「ＰＴＣ］という）が用いられることが多く、ＰＴＣを任意の形状に形成したものが、基板２の上に配置される。
【０１０６】
また、温度維持部品３とリード端子４の接続においては、半田や金属ペーストによる接続のほかに、作業時の破壊や損傷防止のために、いわゆる密着させることで電気伝導される圧着や圧接が用いられることも好適である。
【０１０７】
次に補強材について説明する。
【０１０８】
第一補強材１１と第二補強材９は、必要に応じて設けられる。
【０１０９】
第一補強材１１は図４に示されるように、基板２とリード端子４との間に設けられ、温度維持部品３の配置空間を形成しつつ、その周囲の強度を確保するために用いられる。図２に示されるように、リード端子４の途中部分を折り曲げることで、その折り曲げられた空間に温度維持部品３を配置する空間を設ける場合には、基板２とリード端子４が直接接するので、温度維持部品３の配置空間の確保は不要である。しかしこのような場合であっても強度を向上させるために、第一補強材１１が用いられることも好適である。
【０１１０】
また、図４に示されるような場合には、温度維持部品３の配置空間確保に加えて、リード端子４と基板２との間に非充填空間が発生すると、リード端子４と温度維持部品３との
接続の耐久性が弱くなるなどの問題も発生するため、これを防止して強度向上させるための補強材としても好適に用いられる。
【０１１１】
さらに、第一補強材１１と第二補強材９とをリード端子４の外周において相互に溶着させることで、リード端子４、温度維持部品３を挟み込む力が強くなり、これにカバー１０を加えて薄型でありながら十分な強度確保ができる素子を実現することができる。
【０１１２】
次に第二補強材９は図１、図２、図４または第一補強材１１、などに示されるように、リード端子４の上であって、固定接続部７や接点電極８よりも外側の位置において形成される。第二補強材９はカバー１０により形成される内部空間の空間確保と強度確保を実現する。
【０１１３】
また、第二補強材９は図２では基板２およびカバー１０、図４では第一補強材１１およびカバー１０、基板２とを相互接続するための溶着の仲介部としても用いられることで、基板２とカバー１０を基本として構成される本体と可動電極６の可動領域が確保される空間が構成される。
【０１１４】
特に、カバー１０が樹脂フィルムなどで形成される場合には、金属であるリード端子４とを直接溶着させることができないため、中間層としての第二補強材９を活用することが効果的であるメリットもある。
【０１１５】
ここで、基板２と同様に、カバー１０、第一補強材１１、第二補強材９はそれぞれ、あるいは少なくとも一部がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）もしくはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）もしくはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）を主成分とする熱可塑性樹脂フィルムまたは液晶ポリマーで形成されてもよいものである。これらの素材で形成される場合には、非常に薄型として実現され、また軽くなるというメリットもある。
【０１１６】
また、ポリイミドも好適に用いられる。これは基板２、第一補強材１１、第二補強材９、カバー１０のいずれでも同様である。
【０１１７】
（実施の形態３）
実施の形態３において、本発明の自己復帰型保護素子の製造工程について説明する。
【０１１８】
図７〜図１５は本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図である。それぞれ、製造工程における順序に図面番号が従っている。なお、これは製造工程の一例であり、もちろん、これ以外の工程で製造されてもよいものである。
【０１１９】
２０は貫通孔、２１はドーム、２２は接点薄膜面、２３はフィルム溶着部、２４は内部空間、２５は溶着物、２６はカバー部材である。
【０１２０】
基板フィルムは、実施の形態１で説明したように、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）もしくはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）もしくはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）を主成分とする熱可塑性樹脂フィルムまたは液晶ポリマーなどで形成される。あるいはセラミックや絶縁処理が施された金属板で形成されてもよい。
【０１２１】
図８には可動電極６が示されており、熱膨張係数の異なる多層金属から形成されるバイメタル片などである。ドーム２１はドーム形状に湾曲した部分であり、これにより、先端の接点電極８がリード端子４に対して接触する際にばね性、弾性力を持たせることで、圧
接力を向上させることができる。
【０１２２】
図９にはリード端子４が基板２に接続された状態が示されている。また、図示されていないが、リード端子４と基板２の間には第一補強材１１が形成されていてもよい。
【０１２３】
リード端子４上には第二補強材９を接続するフィルム溶着部２３が形成され、さらに可動電極６の先端が接触する部位には接点薄膜面２２が形成されている。接点薄膜面２２は導通製のよい低抵抗で、かつ耐久性と耐衝撃性のよい金属膜やめっきにより実現される。
【０１２４】
図１０には可動電極６がリード端子４に固定接続部７を用いて接続された状態が示されている。可動電極６の根元は、リード端子４と固定接続部７により固定接続され、先端（必要に応じて接点電極８が設けられている）は対向するもう一方のリード端子４上の接点薄膜面２２と接触する。このときドーム２１のもつ弾性力により、接点での接圧が高くなる。
【０１２５】
図１１には、第二補強材９が示されており内部空間２４となる部分が切り抜かれたフィルムであって、その形状、大きさが素子本体に合わせた形状で構成されている。材質としては、ＰＥＮなど基板２と同様のものが用いられる。
【０１２６】
図１２には第二補強材９が基板２やリード端子４と接続された状態が示されている。第二補強材９のもつ開口部が、可動電極６やこれに接続される固定接続部７、接点薄膜面２２が存在する内部空間２４として確保される。第二補強材９はフィルム溶着部２３とあわせられて溶着され、さらに基板２とも溶着される。このとき貫通孔２０をあわせることで、位置ずれなどなく製造することができる。
【０１２７】
図１３には第二補強材９が溶着された状態が示されている。溶着物２５は超音波溶着などにより溶着された結果、溶着物２５がはみ出した状態であり、この溶着物２５が十分な量を有していることで、内部空間の封止が十分に確保される。このため、この溶着物２５の溶着物２５の適正量を十分に確認しつつ、溶着を実行することが好ましいものである。溶着が不十分であると、外部との密封性が不十分となり、熱の漏れや水分や酸素の本体内部への混入による接点電極８や可動電極６の腐食などが発生する可能性がある。耐久性の高い自己復帰型保護素子１とするために、十分に溶着を確保する必要がある。
【０１２８】
図１４には、カバー１０を形成するカバー部材２６が示されている。カバー１０は盛り上がりを有した形態をしており、基板２などと同じくＰＥＮなどにより形成される。
【０１２９】
カバー１０はその角部に面取りが施されたり、Ｒを設けたりすることで、その強度を向上させることが好適である。またカバー１０の大きさは、図１２に示された第二補強材９に設けられた開口部、すなわち可動電極６などの格納される本体部をすっかり覆う大きさのものであればよい。このため、カバー１０は可動電極６、接点電極８、リード端子４の一部、温度維持部品３を覆うものとなる。
【０１３０】
図１５には、カバー部材２６が第二補強材９の上に溶着されて、素子にカバー１０がかぶせられた状態が示されている。溶着においては、第二補強材９と基板２との間での接続に用いたのと同じように超音波溶着などが用いられる。溶着において溶着物２５が生じ、これにより十分な封止が実現されるので、内部空間２４に存在する可動電極６などの腐食や劣化を防止するためには、十分な溶着物２５による溶着が実現されているかを確認することが好ましい。
【０１３１】
図１６には本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図が表されて
いる。
【０１３２】
図１７には本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図を示されている。
【０１３３】
モールド方法は、あらじめ、作製したモールド型に余分な部分を切り取った自己復帰型保護素子のモールドする部分を入れ、その型と自己復帰型保護素子の隙間に、モールド樹脂を流した後、樹脂に適切な条件（温度、時間）で硬化させる方法や、液体状の樹脂を刷毛で、塗布しその後適度な硬化条件で硬化させる方法、粉末状の樹脂を振掛け塗布後に硬化させる、または耐熱性、抗折強度の高い樹脂のシールをケース上に貼り付けるなどのさまざまな形成可能な方法でケース上に耐熱強度の高い樹脂材料をモールドする。
【０１３４】
このことで、自己復帰型保護素子の耐熱性、強度を高めることが出来る。または、底面、正面の平面度を確保することで、実装性を高めることが出来る。
【０１３５】
これは、自己復帰型保護素子の強度、耐久性を向上させる目的で施しているため、カバー部分だけのモールドでも目的を達成する場合が十分考えられる。
【０１３６】
また、温度維持部品を装着する場合は、図１８に示すようにベースフィルム上に温度維持部品３装着して、図８以降の工程を行えばよい。
【０１３７】
以上のような工程で、最終的に製造される自己復帰型保護素子１は非常に小型、薄型で、容易に作製することが出来、強度、耐久性に優れたものとすることができる。
【０１３８】
従来のように、絶縁性ケースや樹脂ケースに、可動電極などを格納して、銅線などのリード線を引き出す構成では、製造工程での歩留まりも悪く、さらに大型になってしまうデメリットがあったが、実施の形態２の構成と製造工程であれば、基板とカバー同士の溶着時の位置ずれもなく、歩留まり高く薄型でなおかつ強度、耐久性に優れた自己復帰型保護素子が実現されるものである。
【０１３９】
（実施の形態４）
実施の形態４においては、自己復帰型保護素子１を携帯端末などに用いられるパック電池に装着された状態が示されている。
【０１４０】
なお、パック電池以外の電池や電源回路、基板回路に用いられてもよく、携帯端末だけでなく、照明機器や発熱機器などのさまざまな電子機器に用いられてもよいものである。
【０１４１】
図２１は本発明の実施の形態４におけるパック電池の斜視図である。パック電池に実施の形態１、２で説明した自己復帰型保護素子が装着されている。
【０１４２】
３１はパック電池、３２は電池、３３は本体、３４、３８は配線、３５、３７はリード端子、３６は自己復帰型保護素子である。
【０１４３】
自己復帰型保護素子は実施の形態１、２で説明した自己復帰型保護素子であり、以上発熱からの保護素子として用いられている。自己復帰型保護素子３６は基体の上に一対のリード端子３５、３７が接着され、電池３２の配線３４、３８とそれぞれ接続されている。自己復帰型保護素子３６は電池３２のプラス、もしくはマイナスのいずれかの電極のみから導出された配線の途中に置かれた状態で接続されているもので、途中に自己復帰型保護素子３６により、その配線が３４と３８に分かれている上体である。配線３４もしくは３８はそのまま外部に導出されて他の電子部品に接続される。また、これと別個に（図示せ
ず）プラス、もしくはマイナスの別の極からの配線が電池３２から導出されて、他の電子部品に接続されて給電される。
【０１４４】
ここで、パック電池３１に異常発熱が発生した場合には、実施の形態１で説明したとおり、可動電極６とリード端子と非接触となり、電流導通が遮断される。さらには温度維持部品３の温度が上昇し、この維持された温度により可動電極６がそのまま非接触の状態を維持する。これにより電流遮断状態がさらに一定期間維持される。これにより電子部品への給電が一時停止状態となって、回路や機器が異常電流や異常発熱から保護される。
【０１４５】
このとき、温度維持部品３の働きにより、可動電極６の非接触が一定時間は維持されて、少なくとも異常電流がなくなるまでは非接触状態が維持されるので、即座に可動電極６が接触状態に復帰して、電流供給が再開されることでの回路や機器への悪影響回避が十分に確保される。
【０１４６】
さらに、異常電流が消滅して、温度維持部品３の温度が低下することで、可動電極６が再び接触状態となり、可動電極６を経由した電流導通が再開されて、電池３２からの回路への給電が再開される。
【０１４７】
これにより、溶断することで電流が遮断される温度ヒューズなどと異なり、素子の交換無に動作状態へ安全に復帰させることができる。
【０１４８】
このため、携帯端末やノートブックパソコンなど、命令処理実行中であっても、これを再開することができるので、それまでのユーザーの処理が無駄とならず、記憶されたデータを失うこともないので非常にユーザーフレンドリーであるメリットがある。
【０１４９】
このため、異常電流や異常発熱から機器を守りつつ、ユーザーへの余分な負担を減じさせたい電子機器のパック電池、電池、電源回路、その他の回路に最適に用いることが可能である。
【０１５０】
なお、パック電池以外であっても、電源回路、電源装置、発電装置、発熱機器、二次電池系電池、燃料電池などの電源周辺の部品、機器、装置をはじめ、ノートブックパソコン、携帯電話、携帯端末、カーナビゲーションシステムなどの車載電子機器、ビデオデッキやＤＶＤ機器などの種々の機器に幅広く適用されるものである。
【０１５１】
また、本発明に係わる自己復帰型保護素子の薄型、小型化が実現されていることにより、携帯型の機器などをはじめとした、小型、薄型、軽量化が求められる電子機器の温度上昇に対する保護素子として、効果的に用いられるものである。
【０１５２】
（実施の形態５）
実施の形態５においては、実施の形態１において使用した自己復帰型保護素子１に接点のチャタリングを防止するために、図１９に側断面を示すような可動電極６を接合するリード端子４などに圧接強化部３９を設けた自己復帰型保護素子を使用したり、また、図２０に平面図を示すような自己復帰型保護素子を小型化するためにリード端子の狭幅部４０を設けた自己復帰型保護素子を使用してカバー１０の表面をモールドしても、実施の形態１、２に示す同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明は、基板と、対向面が相互に離隔した一対のリード端子と、基板と一対のリード端子の間に設けられ、一対のリード端子の一方に接続され、他方のリード端子と離合可能な可動電極と、一対のリード端子の少なくとも一部と可動電極と温度維持部品を覆うカバ
ーとそのカバーと基板の部分をモールド材でモールドする構成により、薄型、小型でありながら、素子強度および耐久性が高く、異常電流などで異常発熱した場合に電流の導通を遮断し、異常状態が解消された後に導通を再開して、電子機器への影響を適切に防止しつつ、部品の取り替えを不要とすることができる必要な用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本発明の実施の形態１における自己復帰型保護素子の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における自己復帰型保護素子の側面図
【図３】本発明の実施の形態１における自己復帰型保護素子内部の斜視図
【図４】本発明の実施の形態２における自己復帰型保護素子の側面図
【図５】本発明の実施の形態２におけるＰＴＣの斜視図
【図６】本発明の実施の形態１、２における可動電極の側断面図
【図７】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図８】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図９】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１０】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１１】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１２】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１３】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１４】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１５】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１６】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１７】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１８】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１９】本発明の実施の形態５における自己復帰型保護素子の側断面図
【図２０】本発明の実施の形態５における自己復帰型保護素子の平面図
【図２１】本発明の実施の形態４におけるパック電池の斜視図
【図２２】従来の自己復帰型保護素子の側面図
【符号の説明】
【０１５５】
１ 自己復帰型保護素子
２ 基板
３ 温度維持部品
４ リード端子
５ 接続面
６ 可動電極
６ｂ 離合接点
７ 固定接続部
８ 接点電極
９ 第二補強材
１０ カバー
１１ 第一補強材
１２ 内部層
１３ 電極
１４ 外層
１５ 内層
１６ 中間層
１７ モールド材
２０ 貫通孔
２１ ドーム
２２ 接点薄膜面
２３ フィルム溶着部
２４ 内部空間
２５ 溶着物
２６ カバー部材
３１ パック電池
３２ 電池
３３ 本体
３４、３８ 配線
３５、３７ リード端子
３６ 自己復帰型保護素子
３９ 圧接強化部
４０ リード端子の狭幅部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源回路、電池、その他の電子機器などにおいて用いられ、過電流や異常発熱などからこれら電子機器などの破損を防止するために好適に用いられる、特に電池や電源回路に装着が容易な薄型の自己復帰型保護素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などに用いられる電池や電源回路などの異常発熱による電子危機の損傷発生を未然防止するために、電池などに温度ヒューズが装着されることがあった。
【０００３】
しかしながら温度ヒューズは異常発熱により溶断してしまい、部品取替えを行わなければならないため、異常発熱時には導電を遮断し、その後復帰する自己復帰型保護素子が用いられるようになってきている。
【０００４】
自己復帰型保護素子としては、温度膨張係数の異なる金属を多層にしたバイメタルと呼ばれる可動電極が用いられるものがある。通常時には可動電極が端子同士を接続して電流が導通し、異常発熱時には温度膨張係数の異なる金属の多層構造により可動電極が反り返って、端子の一方の接点から離隔して導通を遮断して機器が保護される（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
図２２は従来の自己復帰型保護素子の側面図であり、１００は自己復帰型保護素子、１０１は信号線、１０２、１０３は可動電極、１０４は接続部、１０５は接点電極、１０６はケースである。
【０００６】
ケース１０６に格納された可動電極１０３は通常は接点電極１０５と接しており、信号線１０１において電流が導通している。過剰電流が流れたりして異常発熱が発生すると、可動電極１０２と１０３においては、可動電極１０３が熱膨張係数が高いためその体積が増加し、全体として、上方に可動電極１０２、１０３が反り返る状態が発生する。このため接点電極１０５との接触がはずれ、電流の導通が遮断され、回路の保護が実現される。温度が下がって可動電極１０３の膨張が消失すると、再び接点電極１０５と接触し、電流導通が再開される。
【０００７】
しかしながら、このような自己復帰型保護素子１００では可動電極１０２、１０３の動きを確保するための空間を作るために射出成形による堅牢なる樹脂ケースや金属ケースを使用されてきたが、これらの作製にはコストと製造工数が掛かり、この為に自己復帰型保護素子１００自体が高価な物となっている（たとえば特許文献２参照）。
【０００８】
そこで、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などの熱可塑性の樹脂フィルムを用いた安価なケーシングが提案される。
【特許文献１】特開平６−１１９８５９号公報
【特許文献２】特開２００１−１６７７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、熱可塑性の樹脂フィルムを用いたカバーは携帯機器やゲーム機などの携帯型の民生機器では小型、薄型の需要のために、熱可塑性樹脂フィルムの厚みを薄くすると強度が確保しにくいという問題がある。
【００１０】
さらに、温度維持部品として、一般的にＰＴＣヒーターを使用した場合、ＰＴＣヒーターがセラミックである為に、割れやすく、フィルム厚みが薄くなった場合は強度が持たず割れてしまうという欠点がある。
【００１１】
本発明は、携帯機器や電子機器など小型化、薄型が求められる電子機器、とりわけパック電池や電源回路など薄型、小型で装着されることが望まれる自己復帰型保護素子であり、かつ、低コストの樹脂フィルムによるカバーでありながら十分なケース強度と耐久性を確保する自己復帰型保護素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、基板と、基板の上に設けられた相互に対向面が離隔している一対のリード端子と、一対のリード端子に接続され、離合接点を有する可動電極と、一対のリード端子の少なくとも一部と、可動電極とを覆うカバーを有し、カバー全体又は一部を樹脂モールドする構成とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、異常電流などで異常発熱した場合に電流の導通を遮断し、異常状態が解消された後に導通を再開して、電子機器への影響を適切に防止しつつ、部品の取り替えを不要とすることができる。
【００１４】
さらに、樹脂フィルムケースシングを行うことによりケーシングが容易にそして、低コストで出来る。
【００１５】
また、さらにフィルムケーシングの上に樹脂モールドを行うことにより、薄型、小型になっても、強度、耐久性を確保することが可能となる効果がある。
【００１６】
また、上記のモールドを行うことにより、湿度等の進入を防ぐシールド性を上げることができより品質の高い部品を作る事が出来る。
【００１７】
また、上記のモールドにより、シールド性が上がり、自己復帰型保護素子の接点腐食を防ぐことが出来、より長寿命とすることが出来る。
【００１８】
また、上記モールドにより、この自己復帰型保護素子への外部応力に保護素子内の可動電極が動くスペースを確保する耐久性が高くなり、保護素子自体を回路形成後に回路全体でモールドすることが出来易くなる。
【００１９】
また、上記モールドにより、この保護素子をモバイル製品に使用した場合の耐震性も向上することが出来る。
【００２０】
また、上記モールドにより、フィルムケースだけの時より部品使用環境又は、取り付け時の耐熱性を上げることが出来る。
【００２１】
また、上記のフィルムケースと樹脂モールドの効果はインサート成形のケースにより実現可能だが、この工法より安価にできる効果がある。
【００２２】
以上の効果により、電子機器の小型化、高信頼性、高寿命化を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の請求項１に記載の発明は、基板と基板の上に設けられた相互に対向面が離隔し
ている一対のリード端子と、一対のリード端子に接続され、離合接点を有する可動電極と、一対のリード端子の少なくとも一部と、可動電極を覆うカバーを有し、カバー全体をモールドすることを特徴とする自己復帰型素子であって、異常電流などで異常発熱した場合に電流の導通を遮断し、異常状態が解消された後に導通を再開して、電子機器への影響を適切に防止しつつ、部品の取り替えを不要とすることができ、ケーシングが容易で、低コストでありながら、薄型、小型になっても、外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能となる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、本発明の自己復帰型素子の高品質化が図れる。
【００２４】
本発明の請求項２に記載の発明は、基板と、基板の上に設けられた温度維持部品と、温度維持部品の上に設けられ、温度維持部品と接続されるとともに相互に対向面が離隔している一対のリード端子と、一対のリード端子に接続され、離合接点を有する可動電極と、一対のリード端子の少なくとも一部と、可動電極と、温度維持部品を覆うカバーを有し、カバー全体をモールドすることを特徴とする自己復帰型素子であって、異常電流などで異常発熱した場合に電流の導通を遮断し、異常状態が解消された後に導通を再開して、電子機器への影響を適切に防止しつつ、部品の取り替えを不要とすることができ、温度維持部品がリード端子間に配置されて基板から可動電極、カバーを積層して構成することで、温度が十分に低下するまで電流導通の再開を行わせないことができる。また、ケーシングが容易で、低コストでありながら、薄型、小型になっても、外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能となる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、本発明の自己復帰型素子の高品質化が図れる。
【００２５】
本発明の請求項３に記載の発明は、基板と、対向面が相互に離隔した一対のリード端子と、基板と一対のリード端子の間に設けられ、一対のリード端子のそれぞれと接続される温度維持部品と、一対のリード端子の一方に接続され、他方のリード端子と離合可能な可動電極と、一対のリード端子の少なくとも一部と可動電極と温度維持部品を覆うカバーとを有し、カバー全体をモールドすることを特徴とする自己復帰型保護素子であって、異常電流などで異常発熱した場合に電流の導通を遮断し、異常状態が解消された後に導通を再開して、電子機器への影響を適切に防止しつつ、部品の取り替えを不要とすることができ、温度維持部品がリード端子間に配置されて基板から可動電極、カバーを積層して構成することで、温度が十分に低下するまで電流導通の再開を行わせないことができる。また、ケーシングが容易で、低コストでありながら、薄型、小型になっても、外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能となる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、本発明の自己復帰型素子の高品質化が図れる。
【００２６】
本発明の請求項４に記載の発明は、基板と、基板の上に設けられた温度維持部品と、温度維持部品の上に設けられ、温度維持部品と接続されるとともに相互に対向面が離隔している一対のリード端子と、一対のリード端子の一方に接続され、他方のリード端子と離合可能な可動電極と、一対のリード端子と基板との間であって温度維持部品の周囲に設けられた第一中間補強材、もしくは一対のリード端子に設けられた第二中間補強材の少なくとも一方と、一対のリード端子の少なくとも一部と可動電極と温度維持部品を覆うカバーとを有し、カバー全体をモールドすることを特徴とする自己復帰型保護素子であって、異常電流などで異常発熱した場合に電流の導通を遮断し、異常状態が解消された後に導通を再開して、電子機器への影響を適切に防止しつつ、部品の取り替えを不要とすることができ
、温度維持部品がリード端子間に配置されて基板から可動電極、カバーを積層して構成することで、温度が十分に低下するまで電流導通の再開を行わせないことができる。また、ケーシングが容易で、低コストでありながら、薄型、小型になっても、外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能となる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、本発明の自己復帰型素子の高品質化が図れる。
【００２７】
本発明の請求項５に記載の発明は、モールド材が、エポキシ樹脂等の熱硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１記載の自己復帰型保護素子であって、外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能となる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、本発明の自己復帰型素子の高品質化が図れる。
【００２８】
本発明の請求項６記載の発明は、モールド材が、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）等の熱可塑性樹脂または液晶ポリマーであることを特徴とする請求項１〜５いずれか１に記載の自己復帰型保護素子であって、外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能となる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、本発明の自己復帰型素子の高品質化が図れる。
【００２９】
本発明の請求項７に記載の発明は、カバーが、ＰＥＮ等の熱可塑性樹脂フィルムで、基板、及び上カバー基板、の２層又は、基板、中間フィルム及び上カバーの３層など、２層以上のフィルムを使用することで形成されることを特徴とする請求項１〜６いずれか１に記載の自己復帰型保護素子であって、ケーシングが容易で、低コストにすることが可能となる。
【００３０】
本発明の請求項８記載の発明は、基板が、一対のリード端子の少なくとも一部と、可動電極を含む長さと、これらより、広い幅を持ち、モールド時にモールド材料をその上部に形成する事を特徴とする請求項１〜６いずれか１に記載の自己復帰型保護素子であって、樹脂モールド時に底となり、モールド材を受けることが出来、モールドを簡便にすることが可能となる。
【００３１】
本発明の請求項９記載の発明は、モールド時にモールド材が、カバーの全体を覆うことを特徴とする請求項１〜８いずれか１に記載の自己復帰型保護素子であって、外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能となる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、本発明の自己復帰型素子の高品質化が図れる。
【００３２】
本発明の請求項１０記載の発明は、一対のリード端子、もしくは可動電極の少なくとも一部に、可動電極とリード端子の離合部分における接触力を向上させる圧接強化部が設けられたことを特徴とする請求項１〜９いずれか１に記載の自己復帰型保護素子であって、外部応力に強く、シールド性が高い自己復帰型保護素子でありながら、振動やチャタリグにも強くなり、より高品質になる。
【００３３】
本発明の請求項１１記載の発明は、一対のリード端子が、カバーと接続される部分およ
び可動電極が接続される部分において、他の部分よりも狭幅である狭幅部を有していることを特徴とする請求項１〜１０いずれか１に記載の自己復帰型保護素子であって、外部応力に強く、シールド性が高い自己復帰型保護素子でありながら、小型化が可能となる。
【００３４】
本発明の請求項１２記載の発明は、モールド材が、基板の底面よりも、カバーの上面において厚みを有していることを特徴とする請求項１〜１１いずれか１記載の自己復帰型保護素子であって上面方向からの外部応力に対して強度が強くかつ、自己復帰型保護素子全体の厚みを薄くすることが可能になる。
【００３５】
本発明の請求項１３記載の発明は、基板を設置するステップと、基板の上に対向面が相互に離隔する一対のリード端子を接合するステップと、リード端子の一方に可動電極の一部を接合するステップと、リード端子の一部と可動電極と温度維持部品を覆うカバーが形成されるステップと、カバーをモールドするステップとを有することを特徴とする自己復帰型保護素子の製造方法であって、ケーシングを容易で、低コストにしながら外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能な薄型の自己復帰型保護素子を製造することができる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、高品質化の薄型の自己復帰型保護素子を製造することができる。
【００３６】
本発明の請求項１４記載の発明は、基板を設置するステップと、基板の上に温度維持部品を接着するステップと、温度維持部品の上に対向面が相互に離隔する一対のリード端子を接合するステップと、リード端子の一方に可動電極の一部を接合するステップと、リード端子の一部と可動電極と温度維持部品を覆うカバーが形成されるステップと、カバーをモールドするステップとを有することを特徴とする自己復帰型保護素子の製造方法であって、ケーシングを容易で、低コストにしながら外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能な薄型の自己復帰型保護素子を製造することができる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、高品質化の薄型の自己復帰型保護素子を製造することができる。
【００３７】
本発明の請求項１５記載の発明は、基板を設置するステップと、基板の上に温度維持部品を接着するステップと、温度維持部品の周囲に第一補強材を接着するステップと、温度維持部品の上に対向面が相互に離隔する一対のリード端子を接合するステップと、第一補強材とリード端子の上に設けられる第二補強材とを相互溶着するステップと、リード端子の一方に可動電極を接合するステップと、第二補強材と溶着され、可動電極と温度維持部品とリード端子の一部を覆うカバーが形成されるステップと、カバーをモールドするステップとを有することを特徴とする自己復帰型保護素子の製造方法であって、ケーシングを容易で、低コストにしながら外部からこの自己復帰型素子に応力または振動などが加わっても可動電極が動作する空間を確保することが出来るケース強度、耐久性を確保することが可能な薄型の自己復帰型保護素子を製造することができる。また、モールドをすることで、フィルムケーシングの隙間を埋め補強することが出来、シールド性も向上し腐食性ガスなどの侵入も防ぐ機能が高くなり、高品質化の薄型の自己復帰型保護素子を製造することができる。
【００３８】
本発明の請求項１６記載の発明は、電池と、電池を収納する本体と、本体から導出され電池と電気的に接合された配線と、配線間に設けられしかも本体に接触するよう設けられた自己復帰型保護素子とを備え、自己復帰型保護素子として請求項１〜１３いずれか１記載の自己復帰型保護素子を用いたことを特徴とするパック電池であって、異常発熱時には
、電流導通を遮断して、機器の保護を実現することができる。
【００３９】
本発明の請求項１７に記載の発明は、請求項１〜１３いずれか１記載の自己復帰型保護素子と、電源回路と、処理回路と、制御回路を有することを特徴とする電子機器であって、異常温度時においても、損傷を防止することのできる電子機器を実現することができる。
【００４０】
なお、本明細書での自己復帰型保護素子は、バイメタルスイッチや、温度スイッチ、温度センサなどとして用いられるものである。
【００４１】
また、本明細書での可動電極は温度膨張係数の異なる複数の金属層からなるバイメタルが用いられることが多いが、これ以外であってもよく、バイメタルは２層構造、３層構造、これ以上の層構造を有するものであってもよい。本明細書では可動電極として説明されているが、これの具体例としてバイメタル片が用いられることが多い。
【００４２】
また、可動電極の可動とは、可動電極の一端が固定接続されている場合に、他端が基本的の上下に動いて、その先端部がリード端子表面、あるいはリード端子に設けられた接点電極と接触したり、非接触となったりする離合を行う動作を主にいう。また、もちろん横方向に動作して接触、非接触となる離合を行うものであってもよい。
【００４３】
また、温度維持部品とは、一定の時間その温度を維持する部品をいい、特に高温となった場合に、その高温状態を一定時間維持する役割を有するものを言う。特に、低温時には抵抗値が低く、高温時には抵抗が高くなって、その高温状態を維持するＰｏｓｉｔｉｖｅ
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｔｈｅｒｍｉｓｔｅｒ（以下「ＰＴＣ」という）が用いられることが多く、本明細書では温度維持部品としての一例としてＰＴＣが説明される。
【００４４】
また、モールド材は、熱可塑性の樹脂や、熱硬化性の樹脂でカバーに用いる樹脂フィルムより硬度の高い材質であればどのモールド樹脂を使用してもよい。
【００４５】
以下、図面を用いて説明する。
【００４６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における自己復帰型保護素子の斜視図、図２は本発明の実施の形態１における自己復帰型保護素子の側面図、図３は本発明の実施の形態１における自己復帰型保護素子内部の斜視図、図６は本発明の実施の形態１、２における可動電極の側断面図である。
【００４７】
１は自己復帰型保護素子、２は基板、４はリード端子、５は接続面、６は可動電極、６ｂは離合接点、７は固定接続部、８は接点電極、９は第二補強材、１０はカバー、１２は内部層、１３は電極、１４は外層、１５は内層、１６は中間層、１７はモールド材である。
【００４８】
最初に、各部の詳細について説明する。
【００４９】
まず、基板２について説明する。基板２などは図１〜図３に示されている。
【００５０】
基板２は、自己復帰型保護素子１の底面に位置して配置され、素子全体の形態の確保と強度の確保が実現される。基板２としてアルミナなどのセラミック板が使用されることもあるが、十分な強度を有するものであれば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）もし
くはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）もしくはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）を主成分とする熱可塑性樹脂フィルムまたは液晶ポリマーで形成されてもよいものである。これらの素材で形成される場合には、非常に薄型として実現され、また軽くなるというメリットもある。
【００５１】
また、基体２は方形板状のみでなく、円形状、楕円形状、三角形状、五角形以上の多角形状の板状体を用いても良い。
【００５２】
次にリード端子４について説明する。
【００５３】
リード端子４は、電気伝導性の有る材料から形成され、特に金属が好ましく、具体的には、鉄、ニッケル、銅、アルミニウム、金、銀、スズから選ばれる少なくとも一つの単体材料もしくはそれら金属材料の合金、或いは前述の材料グループから選ばれる少なくとも一つの単体もしくは合金に材料グループ以外の元素を含有させた金属材料等が使用できる。
【００５４】
また、全表面又は一部表面に単層あるいは多層のめっき又はクラッド処理が施されることで導電性や耐久性の向上などを高めることも好適である。
【００５５】
また、リード端子４は相互に対向しているが、その対向距離があまりに狭いと、可動電極６の先端がリード端子４と非接触となることで非導通となった場合であっても、リード端子４同士で導通してしまう可能性があり、回路の保護に不適切となる。このため、リード端子４の対向距離は一定以上あることが好ましい。
【００５６】
接続面５は可動電極６の一端を固定接続するための部分であり、リード端子４の一方の先端部分に設けられる。固定接続の接続強度を確保するために、表面があらされていることが好ましく、半田や金属ペーストなどで接続されて、リード端子４と可動電極６との間が高抵抗とならないように、十分な面積を確保しておくことが好ましい。
【００５７】
次に、可動電極６について説明する。
【００５８】
可動電極６は、温度によって反り返るなどして、その固定接続部７と反対側の先端が、リード端子４と接触したり非接触となったりするスイッチの役割を有する部材である。
【００５９】
可動電極６は、通常バイメタルと呼ばれる温度膨張係数の異なる多層の金属から形成される。たとえば、リード端子と対向する内層１５には、温度膨張係数の高い金属で層が形成され、外層１４には温度膨張係数の低い金属で層が形成される。また、強度確保や可動動作の機敏性を高めるために、内層と外層の間にさらに別の中間層１６を形成することも好適である。内部に存在する中間層１６は２層以上であってもよい。また、温度膨張係数が、内層１５よりも低いが、外層１４よりも高い金属を用いて、反り返りと復帰の動作をより機敏にすることも好適である。
【００６０】
可動電極６の材料としては、一般的に、高膨張側はＭｎ―Ｎｉ−Ｃｏ系合金材料が用いられ、低膨張側はＦｅ−Ｎｉ系のインバー合金材料が用いられることが多く、もちろん、これら以外の材料であっても良いものである。
【００６１】
また、可動電極の他の材料としては、形状記憶（合金、樹脂）材料も好適に用いられるものである。
【００６２】
図６に可動電極の即断面図が示されている。図６にあるように、可動電極６を屈曲させ
ることで、ばね性などの弾性を持たせて、先端がリード端子４と接触する際の圧接力を高めることも好適である。これにより、余分なばね材料やばね部品を用いる必要がなく、小型化、低コスト化に貢献するものである。
【００６３】
また、可動電極６が接続される部分において、角部に切り取りが設けられておくことで、接続処理などの部材の位置確保が容易となるメリットがある。たとえば、切り取られた角部に電気プローブを当ててリード端子４と可動電極６とに電流を流して温度を上昇させて、リード端子４と可動電極６の間に挟まれた接続溶融体を溶融させて接続を容易に実現することができる。これは、素子の小型化が進むにつれ、効果的な手法である。
【００６４】
次に、固定接続部７について説明する。
【００６５】
固定接続部７はリード端子４の一方と、可動電極６の一方を固定的に接続する部位であり、可動電極６の一端がリード端子４に確実に固定されてリード端子４と可動電極６の電気導通が確実になる。接続には半田付けや金属ペーストによるものでもよく、上述のように、あらかじめ可動電極６と固定接続部７の間に溶着用金属を挟んでおいて、リード端子４に電流プローブを当てて電流を流して発熱させて溶着用金属を溶融させて、リード端子４と可動電極６とを接続させる。
【００６６】
このとき、可動電極６の四隅に切り落としをつけることで、リード端子４に電流プローブを当てるスペースを確保して、確実に溶着を行うことに加えて、フィルムなどで形成される中間補強材の溶着時の電流プローブ設置スペースの確保が兼用されている。
【００６７】
次に、接点電極８について説明する。
【００６８】
接点電極８は可動電極６の先端につけられてもよく、リード端子４の可動電極６の可動側の先端と接する部分につけられてもよく、その両方につけられてもよい。接点電極８は半球形などの凸部により形成されることが多く、その表面は金属層が形成され、めっきなどが施される。また、接触と非接触を繰り返しに対応するため、接点電極８やこれに接触する可動電極６やリード端子４の接触部分のめっき層の多層化や、厚みを増すなども好適である。また接点電極８が、図２のように凸部として形成されていなくてもよく、可動電極６とリード端子４がその先端で接触するだけでもよいが、凸部からなる接点電極８が存在することで、可動電極６とリード端子４の確実な接触が可能となって、低抵抗の導通が可能となる。
【００６９】
また、接点電極８の厚みは、可動電極６のリード端子４から遠ざかる上下方向の可動領域を妨げない程度の厚みとすることが好ましく、接触する表面積を十分に確保することで、接触時の電気抵抗を下げることが好ましい。
【００７０】
また、接点電極８の耐久性をさらに高めるために可動電極６やリード端子４に用いられる金属よりも硬度の硬い金属を用いることも好適である。また、可動電極６側のみに接点電極８が形成される場合には、リード端子４のこれと接触する位置のめっき厚や金属厚を厚くし、逆に、リード端子４側のみに接点電極８が形成される場合には、可動電極６のこれと接触する部位のめっき厚や金属厚を厚くすることも好適である。
【００７１】
なお、図３などでは、可動電極６の一方がリード端子４の一方に固定的に接続され、他方がリード端子４と離合可能な構成が表されている。
【００７２】
次に、カバー１０について説明する。
【００７３】
図１、図２にはカバー１０により覆われている場合があらわされている。
【００７４】
カバー１０は自己復帰型保護素子１のほぼ全体を覆うものであり、素子としての形状、耐久性を確保するために用いられる。カバー１０は可動電極６とリード端子４の一部を少なくとも覆うものであり、これに伴い接点電極８や固定接続部７なども覆われるものである。
【００７５】
カバー１０は少なくとも可動電極６が動作する可動領域を確保できることが好ましい。また、モールド材１７をカバー１０上に施すときに可動電極の可動領域を確保する強度が必要である。可動領域がなくなると、可動電極６が上方に反り返って非接触となる動作が困難となるので、一定の形状を確保できる強度を有していることが好ましい。たとえばカバー１０の周囲側面に面取り（Ｒ）を設けて強度向上を実現し、あるいは折り曲げとなる部分の厚みを他の部分より厚くし、あるいは面取りを設けて強度向上を図ることも好適である。
【００７６】
また、カバー１０は基板２とリード端子４の外周において溶着接続されて、カバー１０による素子を覆うことが実現され、且つモールド時にモールド材１７を可動電極６の可動領域に入り込ませない。
【００７７】
次にモールド材１７について説明する。
【００７８】
自己復帰型保護素子１のモールドは自己復帰型保護素子１自体に使用時、または実装時に外圧がかかる、または温度が上昇すると同時に外力が掛かる場合に、可動電極６の動く空間を確保する為に行うもので、ケース全体をモールドしても、部分的にモールドしても目的を達すれば問題ない。
【００７９】
ここで使用されるモールド材料は、常温で作業できる、１液又は２液タイプのエポキシ樹脂や約１５０℃程度で作業できるナイロン系樹脂など、塗布時は液体で硬化させることで高度が増す樹脂を使用することが出来る。
【００８０】
このような樹脂を使用することで、モールドし易いというメリットがある。また、付着する材料だけですむ為、材料使用効率が良く、安価に出来る。
【００８１】
前述したモールドの効果を達成すればよいので、目的に応じて、アルミナなどのセラミック板やアルミなどの金属板を接着剤を利用してケース全体又は、一部に貼り付けても良い。
【００８２】
自己復帰型保護素子１をモールドすることでケース強度が上がり、耐震性、耐熱性を向上させることが出来る。
【００８３】
モールド方法は、あらじめ、作製した型に自己復帰型保護素子１のモールドする部分を入れ、その型と自己復帰型保護素子１の隙間に、モールド樹脂を流した後、樹脂に適切な条件（温度、時間）で硬化させる方法や、液体状の樹脂を刷毛で、塗布しその後適度な硬化条件で硬化させる方法、粉末状の樹脂を振掛け塗布後に硬化させる、または耐熱性、抗折強度の高い樹脂のシールをケース上に貼り付けるなどのさまざまな形成可能な方法でケース上に耐熱強度の高い樹脂材料をモールドする。
【００８４】
このことで、自己復帰型保護素子１の耐熱性、強度を高めることが出来る。また、底面、正面の平面度を確保することで、実装性を高めることが出来る。
【００８５】
図１、図２にはモールド材１７により覆われている場合があらわされている。
【００８６】
モールド材１７は自己復帰型保護素子１のリード端子４の一部以外ほぼ全体または、リード端子４の一部以外と基板２の底面部以外ほぼ全体を覆うものであり、素子としての形状、耐久性を確保するために用いられる。
【００８７】
モールド材１７の材質としてはエポキシ樹脂、フエノール樹脂、ポリイミドなどの熱硬化性樹脂でも、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）もしくは液晶ポリマーと呼ばれる樹脂などを主成分とする熱可塑性樹脂でもよい。
【００８８】
また、カーボンファイバーやグラスファイバーなどの繊維状のものを上記樹脂の中にフィラーとして入れ、強度を増すことも効果的である。
【００８９】
次に補強材について説明する。
【００９０】
第二補強材９は、カバー１０とリード端子４の接合強度を向上させるために用いられる。
【００９１】
第二補強材９とリード端子４の外周において相互に溶着させることで、リード端子４を挟み込む力が強くなり、これにカバー１０を加えて薄型でありながら十分な強度確保ができる素子を実現することができる。
【００９２】
次に第二補強材９は図１、図２などに示されるように、リード端子４の上であって、固定接続部７や接点電極８よりも外側の位置において形成される。第二補強材９はカバー１０により形成される内部空間の空間確保と強度確保を実現する。
【００９３】
また、第二補強材９は図１、図２では基板２およびカバー１０を相互接続するための溶着の仲介部としても用いられることで、基板２とカバー１０を基本として構成される本体と可動電極６の可動領域が確保される空間が構成される。
【００９４】
特に、カバー１０が樹脂フィルムなどで形成される場合には、金属であるリード端子４とを直接溶着させることができないため、中間層としての第二補強材９を活用することが効果的であるメリットもある。
【００９５】
ここで、基板２と同様に、カバー１０、第二補強材９はそれぞれ、あるいは少なくとも一部がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）もしくはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）もしくはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）を主成分とする熱可塑性樹脂フィルムまたは液晶ポリマーで形成されてもよいものである。これらの素材で形成される場合には、非常に薄型として実現され、また軽くなるというメリットもある。
【００９６】
また、ポリイミドも好適に用いられる。これは基板２、第二補強材９、カバー１０のいずれでも同様である。
【００９７】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における自己復帰型保護素子の側面図、図５は本発明の実施の形態２におけるＰＴＣの斜視図である。
【００９８】
１は自己復帰型保護素子、２は基板、３は温度維持部品、４はリード端子、５は接続面
、６は可動電極、７は固定接続部、８は接点電極、９は第二補強材、１０はカバー、１１は第一補強材、１２は内部層、１３は電極、１４は外層、１５は内層、１６は中間層、モールド材である。
【００９９】
ここで、３の温度維持部品、１１の第一補強材以外は実施形態１で説明したものと同等である。
【０１００】
そこで、まず温度維持部品３について説明する。
【０１０１】
図４には温度維持部品３を使用した自己復帰型保護素子１の側面図があらわされている。
【０１０２】
温度維持部品３は、自己復帰型保護素子１の自己保持機能を素子に付加する為に用いられる。
【０１０３】
自己保持機能とは可動電極６が発熱により反り返り、接点電極８がリード端子４と離れると、電流はリード端子４から温度維持部品３に流れるようになり、温度維持部品３は発熱する。ここで温度維持部品３は、抵抗が急激に高くなって電流が流れなくなるキュリー点が１００℃前後にあるため、それ以上には温度があがらず、温度が維持される。さらに、この温度では温度維持部品３はキュリー点の作用により電流が流れず、リード端子４同士の間での電流の導通が起こらず、電流が遮断されたままである。この維持された温度が可動電極６にも伝導されるため、可動電極６もしばらくは反り返って接点電極８がリード端子４と離れた状態が維持されて通常の電流が遮断された状態が継続される機能をいう。
【０１０４】
温度維持部品３は、他のリード端子４や可動電極６などのような金属に比較して、通常時にはその抵抗がやや高く、通常状態においては大半の電流がリード端子４から可動電極６を通じてもう一方のリード端子４に流れる。この状態においては、温度維持部品３にはほとんど電流が流れず、発熱もほとんど起こらない。
【０１０５】
ここで、温度維持部品３としては、いわゆる「Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｔｈｅｒｍｉｓｔｅｒ」（以下「ＰＴＣ］という）が用いられることが多く、ＰＴＣを任意の形状に形成したものが、基板２の上に配置される。
【０１０６】
また、温度維持部品３とリード端子４の接続においては、半田や金属ペーストによる接続のほかに、作業時の破壊や損傷防止のために、いわゆる密着させることで電気伝導される圧着や圧接が用いられることも好適である。
【０１０７】
次に補強材について説明する。
【０１０８】
第一補強材１１と第二補強材９は、必要に応じて設けられる。
【０１０９】
第一補強材１１は図４に示されるように、基板２とリード端子４との間に設けられ、温度維持部品３の配置空間を形成しつつ、その周囲の強度を確保するために用いられる。図２に示されるように、リード端子４の途中部分を折り曲げることで、その折り曲げられた空間に温度維持部品３を配置する空間を設ける場合には、基板２とリード端子４が直接接するので、温度維持部品３の配置空間の確保は不要である。しかしこのような場合であっても強度を向上させるために、第一補強材１１が用いられることも好適である。
【０１１０】
また、図４に示されるような場合には、温度維持部品３の配置空間確保に加えて、リード端子４と基板２との間に非充填空間が発生すると、リード端子４と温度維持部品３との
接続の耐久性が弱くなるなどの問題も発生するため、これを防止して強度向上させるための補強材としても好適に用いられる。
【０１１１】
さらに、第一補強材１１と第二補強材９とをリード端子４の外周において相互に溶着させることで、リード端子４、温度維持部品３を挟み込む力が強くなり、これにカバー１０を加えて薄型でありながら十分な強度確保ができる素子を実現することができる。
【０１１２】
次に第二補強材９は図１、図２、図４または第一補強材１１、などに示されるように、リード端子４の上であって、固定接続部７や接点電極８よりも外側の位置において形成される。第二補強材９はカバー１０により形成される内部空間の空間確保と強度確保を実現する。
【０１１３】
また、第二補強材９は図２では基板２およびカバー１０、図４では第一補強材１１およびカバー１０、基板２とを相互接続するための溶着の仲介部としても用いられることで、基板２とカバー１０を基本として構成される本体と可動電極６の可動領域が確保される空間が構成される。
【０１１４】
特に、カバー１０が樹脂フィルムなどで形成される場合には、金属であるリード端子４とを直接溶着させることができないため、中間層としての第二補強材９を活用することが効果的であるメリットもある。
【０１１５】
ここで、基板２と同様に、カバー１０、第一補強材１１、第二補強材９はそれぞれ、あるいは少なくとも一部がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）もしくはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）もしくはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）を主成分とする熱可塑性樹脂フィルムまたは液晶ポリマーで形成されてもよいものである。これらの素材で形成される場合には、非常に薄型として実現され、また軽くなるというメリットもある。
【０１１６】
また、ポリイミドも好適に用いられる。これは基板２、第一補強材１１、第二補強材９、カバー１０のいずれでも同様である。
【０１１７】
（実施の形態３）
実施の形態３において、本発明の自己復帰型保護素子の製造工程について説明する。
【０１１８】
図７〜図１５は本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図である。それぞれ、製造工程における順序に図面番号が従っている。なお、これは製造工程の一例であり、もちろん、これ以外の工程で製造されてもよいものである。
【０１１９】
２０は貫通孔、２１はドーム、２２は接点薄膜面、２３はフィルム溶着部、２４は内部空間、２５は溶着物、２６はカバー部材である。
【０１２０】
基板フィルムは、実施の形態１で説明したように、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）もしくはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）もしくはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）を主成分とする熱可塑性樹脂フィルムまたは液晶ポリマーなどで形成される。あるいはセラミックや絶縁処理が施された金属板で形成されてもよい。
【０１２１】
図８には可動電極６が示されており、熱膨張係数の異なる多層金属から形成されるバイメタル片などである。ドーム２１はドーム形状に湾曲した部分であり、これにより、先端の接点電極８がリード端子４に対して接触する際にばね性、弾性力を持たせることで、圧
接力を向上させることができる。
【０１２２】
図９にはリード端子４が基板２に接続された状態が示されている。また、図示されていないが、リード端子４と基板２の間には第一補強材１１が形成されていてもよい。
【０１２３】
リード端子４上には第二補強材９を接続するフィルム溶着部２３が形成され、さらに可動電極６の先端が接触する部位には接点薄膜面２２が形成されている。接点薄膜面２２は導通製のよい低抵抗で、かつ耐久性と耐衝撃性のよい金属膜やめっきにより実現される。
【０１２４】
図１０には可動電極６がリード端子４に固定接続部７を用いて接続された状態が示されている。可動電極６の根元は、リード端子４と固定接続部７により固定接続され、先端（必要に応じて接点電極８が設けられている）は対向するもう一方のリード端子４上の接点薄膜面２２と接触する。このときドーム２１のもつ弾性力により、接点での接圧が高くなる。
【０１２５】
図１１には、第二補強材９が示されており内部空間２４となる部分が切り抜かれたフィルムであって、その形状、大きさが素子本体に合わせた形状で構成されている。材質としては、ＰＥＮなど基板２と同様のものが用いられる。
【０１２６】
図１２には第二補強材９が基板２やリード端子４と接続された状態が示されている。第二補強材９のもつ開口部が、可動電極６やこれに接続される固定接続部７、接点薄膜面２２が存在する内部空間２４として確保される。第二補強材９はフィルム溶着部２３とあわせられて溶着され、さらに基板２とも溶着される。このとき貫通孔２０をあわせることで、位置ずれなどなく製造することができる。
【０１２７】
図１３には第二補強材９が溶着された状態が示されている。溶着物２５は超音波溶着などにより溶着された結果、溶着物２５がはみ出した状態であり、この溶着物２５が十分な量を有していることで、内部空間の封止が十分に確保される。このため、この溶着物２５の溶着物２５の適正量を十分に確認しつつ、溶着を実行することが好ましいものである。溶着が不十分であると、外部との密封性が不十分となり、熱の漏れや水分や酸素の本体内部への混入による接点電極８や可動電極６の腐食などが発生する可能性がある。耐久性の高い自己復帰型保護素子１とするために、十分に溶着を確保する必要がある。
【０１２８】
図１４には、カバー１０を形成するカバー部材２６が示されている。カバー１０は盛り上がりを有した形態をしており、基板２などと同じくＰＥＮなどにより形成される。
【０１２９】
カバー１０はその角部に面取りが施されたり、Ｒを設けたりすることで、その強度を向上させることが好適である。またカバー１０の大きさは、図１２に示された第二補強材９に設けられた開口部、すなわち可動電極６などの格納される本体部をすっかり覆う大きさのものであればよい。このため、カバー１０は可動電極６、接点電極８、リード端子４の一部、温度維持部品３を覆うものとなる。
【０１３０】
図１５には、カバー部材２６が第二補強材９の上に溶着されて、素子にカバー１０がかぶせられた状態が示されている。溶着においては、第二補強材９と基板２との間での接続に用いたのと同じように超音波溶着などが用いられる。溶着において溶着物２５が生じ、これにより十分な封止が実現されるので、内部空間２４に存在する可動電極６などの腐食や劣化を防止するためには、十分な溶着物２５による溶着が実現されているかを確認することが好ましい。
【０１３１】
図１６には本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図が表されて
いる。
【０１３２】
図１７には本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図を示されている。
【０１３３】
モールド方法は、あらじめ、作製したモールド型に余分な部分を切り取った自己復帰型保護素子のモールドする部分を入れ、その型と自己復帰型保護素子の隙間に、モールド樹脂を流した後、樹脂に適切な条件（温度、時間）で硬化させる方法や、液体状の樹脂を刷毛で、塗布しその後適度な硬化条件で硬化させる方法、粉末状の樹脂を振掛け塗布後に硬化させる、または耐熱性、抗折強度の高い樹脂のシールをケース上に貼り付けるなどのさまざまな形成可能な方法でケース上に耐熱強度の高い樹脂材料をモールドする。
【０１３４】
このことで、自己復帰型保護素子の耐熱性、強度を高めることが出来る。または、底面、正面の平面度を確保することで、実装性を高めることが出来る。
【０１３５】
これは、自己復帰型保護素子の強度、耐久性を向上させる目的で施しているため、カバー部分だけのモールドでも目的を達成する場合が十分考えられる。
【０１３６】
また、温度維持部品を装着する場合は、図１８に示すようにベースフィルム上に温度維持部品３装着して、図８以降の工程を行えばよい。
【０１３７】
以上のような工程で、最終的に製造される自己復帰型保護素子１は非常に小型、薄型で、容易に作製することが出来、強度、耐久性に優れたものとすることができる。
【０１３８】
従来のように、絶縁性ケースや樹脂ケースに、可動電極などを格納して、銅線などのリード線を引き出す構成では、製造工程での歩留まりも悪く、さらに大型になってしまうデメリットがあったが、実施の形態２の構成と製造工程であれば、基板とカバー同士の溶着時の位置ずれもなく、歩留まり高く薄型でなおかつ強度、耐久性に優れた自己復帰型保護素子が実現されるものである。
【０１３９】
（実施の形態４）
実施の形態４においては、自己復帰型保護素子１を携帯端末などに用いられるパック電池に装着された状態が示されている。
【０１４０】
なお、パック電池以外の電池や電源回路、基板回路に用いられてもよく、携帯端末だけでなく、照明機器や発熱機器などのさまざまな電子機器に用いられてもよいものである。
【０１４１】
図２１は本発明の実施の形態４におけるパック電池の斜視図である。パック電池に実施の形態１、２で説明した自己復帰型保護素子が装着されている。
【０１４２】
３１はパック電池、３２は電池、３３は本体、３４、３８は配線、３５、３７はリード端子、３６は自己復帰型保護素子である。
【０１４３】
自己復帰型保護素子は実施の形態１、２で説明した自己復帰型保護素子であり、以上発熱からの保護素子として用いられている。自己復帰型保護素子３６は基体の上に一対のリード端子３５、３７が接着され、電池３２の配線３４、３８とそれぞれ接続されている。自己復帰型保護素子３６は電池３２のプラス、もしくはマイナスのいずれかの電極のみから導出された配線の途中に置かれた状態で接続されているもので、途中に自己復帰型保護素子３６により、その配線が３４と３８に分かれている上体である。配線３４もしくは３８はそのまま外部に導出されて他の電子部品に接続される。また、これと別個に（図示せ
ず）プラス、もしくはマイナスの別の極からの配線が電池３２から導出されて、他の電子部品に接続されて給電される。
【０１４４】
ここで、パック電池３１に異常発熱が発生した場合には、実施の形態１で説明したとおり、可動電極６とリード端子と非接触となり、電流導通が遮断される。さらには温度維持部品３の温度が上昇し、この維持された温度により可動電極６がそのまま非接触の状態を維持する。これにより電流遮断状態がさらに一定期間維持される。これにより電子部品への給電が一時停止状態となって、回路や機器が異常電流や異常発熱から保護される。
【０１４５】
このとき、温度維持部品３の働きにより、可動電極６の非接触が一定時間は維持されて、少なくとも異常電流がなくなるまでは非接触状態が維持されるので、即座に可動電極６が接触状態に復帰して、電流供給が再開されることでの回路や機器への悪影響回避が十分に確保される。
【０１４６】
さらに、異常電流が消滅して、温度維持部品３の温度が低下することで、可動電極６が再び接触状態となり、可動電極６を経由した電流導通が再開されて、電池３２からの回路への給電が再開される。
【０１４７】
これにより、溶断することで電流が遮断される温度ヒューズなどと異なり、素子の交換無に動作状態へ安全に復帰させることができる。
【０１４８】
このため、携帯端末やノートブックパソコンなど、命令処理実行中であっても、これを再開することができるので、それまでのユーザーの処理が無駄とならず、記憶されたデータを失うこともないので非常にユーザーフレンドリーであるメリットがある。
【０１４９】
このため、異常電流や異常発熱から機器を守りつつ、ユーザーへの余分な負担を減じさせたい電子機器のパック電池、電池、電源回路、その他の回路に最適に用いることが可能である。
【０１５０】
なお、パック電池以外であっても、電源回路、電源装置、発電装置、発熱機器、二次電池系電池、燃料電池などの電源周辺の部品、機器、装置をはじめ、ノートブックパソコン、携帯電話、携帯端末、カーナビゲーションシステムなどの車載電子機器、ビデオデッキやＤＶＤ機器などの種々の機器に幅広く適用されるものである。
【０１５１】
また、本発明に係わる自己復帰型保護素子の薄型、小型化が実現されていることにより、携帯型の機器などをはじめとした、小型、薄型、軽量化が求められる電子機器の温度上昇に対する保護素子として、効果的に用いられるものである。
【０１５２】
（実施の形態５）
実施の形態５においては、実施の形態１において使用した自己復帰型保護素子１に接点のチャタリングを防止するために、図１９に側断面を示すような可動電極６を接合するリード端子４などに圧接強化部３９を設けた自己復帰型保護素子を使用したり、また、図２０に平面図を示すような自己復帰型保護素子を小型化するためにリード端子の狭幅部４０を設けた自己復帰型保護素子を使用してカバー１０の表面をモールドしても、実施の形態１、２に示す同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明は、基板と、対向面が相互に離隔した一対のリード端子と、基板と一対のリード端子の間に設けられ、一対のリード端子の一方に接続され、他方のリード端子と離合可能な可動電極と、一対のリード端子の少なくとも一部と可動電極と温度維持部品を覆うカバ
ーとそのカバーと基板の部分をモールド材でモールドする構成により、薄型、小型でありながら、素子強度および耐久性が高く、異常電流などで異常発熱した場合に電流の導通を遮断し、異常状態が解消された後に導通を再開して、電子機器への影響を適切に防止しつつ、部品の取り替えを不要とすることができる必要な用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本発明の実施の形態１における自己復帰型保護素子の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における自己復帰型保護素子の側面図
【図３】本発明の実施の形態１における自己復帰型保護素子内部の斜視図
【図４】本発明の実施の形態２における自己復帰型保護素子の側面図
【図５】本発明の実施の形態２におけるＰＴＣの斜視図
【図６】本発明の実施の形態１、２における可動電極の側断面図
【図７】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図８】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図９】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１０】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１１】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１２】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１３】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１４】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１５】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１６】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１７】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１８】本発明の実施の形態３における自己復帰型保護素子の製造工程図
【図１９】本発明の実施の形態５における自己復帰型保護素子の側断面図
【図２０】本発明の実施の形態５における自己復帰型保護素子の平面図
【図２１】本発明の実施の形態４におけるパック電池の斜視図
【図２２】従来の自己復帰型保護素子の側面図
【符号の説明】
【０１５５】
１ 自己復帰型保護素子
２ 基板
３ 温度維持部品
４ リード端子
５ 接続面
６ 可動電極
６ｂ 離合接点
７ 固定接続部
８ 接点電極
９ 第二補強材
１０ カバー
１１ 第一補強材
１２ 内部層
１３ 電極
１４ 外層
１５ 内層
１６ 中間層
１７ モールド材
２０ 貫通孔
２１ ドーム
２２ 接点薄膜面
２３ フィルム溶着部
２４ 内部空間
２５ 溶着物
２６ カバー部材
３１ パック電池
３２ 電池
３３ 本体
３４、３８ 配線
３５、３７ リード端子
３６ 自己復帰型保護素子
３９ 圧接強化部
４０ リード端子の狭幅部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上に設けられた相互に対向面が離隔している一対のリード端子と、
前記一対のリード端子の一方に固定接続され、他方のリード端子と離合可能な可動電極と、
前記一対のリード端子の少なくとも一部と、前記可動電極を覆うカバーを有し、
前記カバーの外装をモールドすることを特徴とする自己復帰型保護素子。
【請求項２】
基板と、
前記基板の上に設けられた温度維持部品と、
前記温度維持部品の上に設けられ、温度維持部品と接続されるとともに相互に対向面が離隔している一対のリード端子と、
前記一対のリード端子の一方に固定接続され、他方のリード端子と離合可能な可動電極と、
前記一対のリード端子の少なくとも一部と前記可動電極と前記温度維持部品を覆うカバーとを有し、
前記カバーの外装をモールドするモールド材を有することを特徴とする自己復帰型保護素子。
【請求項３】
基板と、
対向面が相互に離隔した一対のリード端子と、
前記基板と前記一対のリード端子の間に設けられ、前記一対のリード端子のそれぞれと接続される温度維持部品と、
前記一対のリード端子の一方に固定接続され、他方のリード端子と離合可能な可動電極と、
前記一対のリード端子の少なくとも一部と前記可動電極と前記温度維持部品を覆うカバーとを有し、
前記カバーの外装をモールドするモールド材を有することを特徴とする自己復帰型保護素子。
【請求項４】
基板と、
前記基板の上に設けられた温度維持部品と、
前記温度維持部品の上に設けられ、温度維持部品と接続されるとともに相互に対向面が離隔している一対のリード端子と、
前記一対のリード端子の一方に接続され、他方のリード端子と離合可能な可動電極と、
前記一対のリード端子と前記基板との間であって前記温度維持部品の周囲に設けられた第一中間補強材、もしくは前記一対のリード端子に設けられた第二中間補強材の少なくとも一方と、
前記一対のリード端子の少なくとも一部と前記可動電極と前記温度維持部品を覆うカバーとを有し、
前記カバー外装をモールドするモールド材を有することを特徴とする自己復帰型保護素子。
【請求項５】
前記モールド材が、エポキシ樹脂等の熱硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１記載の自己復帰型保護素子。
【請求項６】
前記モールド材が、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）等の熱可塑性樹脂または液晶ポリマーであることを特徴とする請求項１〜５いずれか１に記載の自己復帰型保護素子。
【請求項７】
前記カバーが、ＰＥＮ等の熱可塑性樹脂フィルムで、基板、及び上カバー基板、の２層又は、基板、中間フィルム及び上カバーの３層など、２層以上のフィルムを使用することで形成されることを特徴とする請求項１〜６いずれか１に記載の自己復帰型保護素子。
【請求項８】
前記基板が、一対のリード端子の少なくとも一部と、可動電極を含む長さと、これらより、広い幅を持ち、モールド時にモールド材料をその上部に形成する事を特徴とする請求項１〜６いずれか１に記載の自己復帰型保護素子。
【請求項９】
前記モールド材が、前記カバーの全体を覆うことを特徴とする請求項１〜８いずれか１に記載の自己復帰型保護素子。
【請求項１０】
前記一対のリード端子、もしくは可動電極の少なくとも一部に、可動電極とリード端子の離合部分における接触力を向上させる圧接強化部が設けられたことを特徴とする請求項１〜９いずれか１に記載の自己復帰型保護素子。
【請求項１１】
前記一対のリード端子が、前記カバーと接続される部分および前記可動電極が接続される部分において、他の部分よりも狭幅である狭幅部を有していることを特徴とする請求項１〜１０いずれか１に記載の自己復帰型保護素子。
【請求項１２】
前記モールド材が、前記基板の底面よりも、前記カバーの上面において厚みを有していることを特徴とする請求項１〜１１いずれか１記載の自己復帰型保護素子。
【請求項１３】
基板を設置するステップと、
前記基板の上に対向面が相互に離隔する一対のリード端子を接合するステップと、
前記リード端子の一方に可動電極の一部を接合するステップと、
前記リード端子の一部と前記可動電極と前記温度維持部品を覆うカバーが形成されるステップと、
前記カバーをモールドするステップを有することを特徴とする自己復帰型保護素子の製造方法。
【請求項１４】
基板を設置するステップと、
前記基板の上に温度維持部品を接着するステップと、
前記温度維持部品の上に対向面が相互に離隔する一対のリード端子を接合するステップと、
前記リード端子の一方に可動電極の一部を接合するステップと、
前記リード端子の一部と前記可動電極と前記温度維持部品を覆うカバーが形成されるステップと、
前記カバーをモールドするステップを有することを特徴とする自己復帰型保護素子の製造方法。
【請求項１５】
基板を設置するステップと、
前記基板の上に温度維持部品を接着するステップと、
前記温度維持部品の周囲に第一補強材を接着するステップと、
前記温度維持部品の上に対向面が相互に離隔する一対のリード端子を接合するステップと、
前記第一補強材と前記リード端子の上に設けられる第二補強材とを相互溶着するステップと、
前記リード端子の一方に可動電極を接合するステップと、
前記第二補強材と溶着され、前記可動電極と前記温度維持部品と前記リード端子の一部を覆うカバーが形成されるステップと、
前記カバーをモールドするステップを有することを特徴とする自己復帰型保護素子の製造方法。
【請求項１６】
電池と、前記電池を収納する本体と、前記本体から導出され前記電池と電気的に接合された配線と、前記配線間に設けられしかも前記本体に接触するよう設けられた自己復帰型保護素子とを備え、前記自己復帰型保護素子として請求項１〜１３いずれか１記載の自己復帰型保護素子を用いたことを特徴とするパック電池。
【請求項１７】
請求項１〜１３いずれか１記載の自己復帰型保護素子と、
電源回路と、
処理回路と、
制御回路を有することを特徴とする電子機器。
【請求項１】
基板と、
前記基板の上に設けられた相互に対向面が離隔している一対のリード端子と、
前記一対のリード端子の一方に固定接続され、他方のリード端子と離合可能な可動電極と、
前記一対のリード端子の少なくとも一部と、前記可動電極を覆うカバーを有し、
前記カバーの外装をモールドすることを特徴とする自己復帰型保護素子。
【請求項２】
基板と、
前記基板の上に設けられた温度維持部品と、
前記温度維持部品の上に設けられ、温度維持部品と接続されるとともに相互に対向面が離隔している一対のリード端子と、
前記一対のリード端子の一方に固定接続され、他方のリード端子と離合可能な可動電極と、
前記一対のリード端子の少なくとも一部と前記可動電極と前記温度維持部品を覆うカバーとを有し、
前記カバーの外装をモールドするモールド材を有することを特徴とする自己復帰型保護素子。
【請求項３】
基板と、
対向面が相互に離隔した一対のリード端子と、
前記基板と前記一対のリード端子の間に設けられ、前記一対のリード端子のそれぞれと接続される温度維持部品と、
前記一対のリード端子の一方に固定接続され、他方のリード端子と離合可能な可動電極と、
前記一対のリード端子の少なくとも一部と前記可動電極と前記温度維持部品を覆うカバーとを有し、
前記カバーの外装をモールドするモールド材を有することを特徴とする自己復帰型保護素子。
【請求項４】
基板と、
前記基板の上に設けられた温度維持部品と、
前記温度維持部品の上に設けられ、温度維持部品と接続されるとともに相互に対向面が離隔している一対のリード端子と、
前記一対のリード端子の一方に接続され、他方のリード端子と離合可能な可動電極と、
前記一対のリード端子と前記基板との間であって前記温度維持部品の周囲に設けられた第一中間補強材、もしくは前記一対のリード端子に設けられた第二中間補強材の少なくとも一方と、
前記一対のリード端子の少なくとも一部と前記可動電極と前記温度維持部品を覆うカバーとを有し、
前記カバー外装をモールドするモールド材を有することを特徴とする自己復帰型保護素子。
【請求項５】
前記モールド材が、エポキシ樹脂等の熱硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１記載の自己復帰型保護素子。
【請求項６】
前記モールド材が、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）等の熱可塑性樹脂または液晶ポリマーであることを特徴とする請求項１〜５いずれか１に記載の自己復帰型保護素子。
【請求項７】
前記カバーが、ＰＥＮ等の熱可塑性樹脂フィルムで、基板、及び上カバー基板、の２層又は、基板、中間フィルム及び上カバーの３層など、２層以上のフィルムを使用することで形成されることを特徴とする請求項１〜６いずれか１に記載の自己復帰型保護素子。
【請求項８】
前記基板が、一対のリード端子の少なくとも一部と、可動電極を含む長さと、これらより、広い幅を持ち、モールド時にモールド材料をその上部に形成する事を特徴とする請求項１〜６いずれか１に記載の自己復帰型保護素子。
【請求項９】
前記モールド材が、前記カバーの全体を覆うことを特徴とする請求項１〜８いずれか１に記載の自己復帰型保護素子。
【請求項１０】
前記一対のリード端子、もしくは可動電極の少なくとも一部に、可動電極とリード端子の離合部分における接触力を向上させる圧接強化部が設けられたことを特徴とする請求項１〜９いずれか１に記載の自己復帰型保護素子。
【請求項１１】
前記一対のリード端子が、前記カバーと接続される部分および前記可動電極が接続される部分において、他の部分よりも狭幅である狭幅部を有していることを特徴とする請求項１〜１０いずれか１に記載の自己復帰型保護素子。
【請求項１２】
前記モールド材が、前記基板の底面よりも、前記カバーの上面において厚みを有していることを特徴とする請求項１〜１１いずれか１記載の自己復帰型保護素子。
【請求項１３】
基板を設置するステップと、
前記基板の上に対向面が相互に離隔する一対のリード端子を接合するステップと、
前記リード端子の一方に可動電極の一部を接合するステップと、
前記リード端子の一部と前記可動電極と前記温度維持部品を覆うカバーが形成されるステップと、
前記カバーをモールドするステップを有することを特徴とする自己復帰型保護素子の製造方法。
【請求項１４】
基板を設置するステップと、
前記基板の上に温度維持部品を接着するステップと、
前記温度維持部品の上に対向面が相互に離隔する一対のリード端子を接合するステップと、
前記リード端子の一方に可動電極の一部を接合するステップと、
前記リード端子の一部と前記可動電極と前記温度維持部品を覆うカバーが形成されるステップと、
前記カバーをモールドするステップを有することを特徴とする自己復帰型保護素子の製造方法。
【請求項１５】
基板を設置するステップと、
前記基板の上に温度維持部品を接着するステップと、
前記温度維持部品の周囲に第一補強材を接着するステップと、
前記温度維持部品の上に対向面が相互に離隔する一対のリード端子を接合するステップと、
前記第一補強材と前記リード端子の上に設けられる第二補強材とを相互溶着するステップと、
前記リード端子の一方に可動電極を接合するステップと、
前記第二補強材と溶着され、前記可動電極と前記温度維持部品と前記リード端子の一部を覆うカバーが形成されるステップと、
前記カバーをモールドするステップを有することを特徴とする自己復帰型保護素子の製造方法。
【請求項１６】
電池と、前記電池を収納する本体と、前記本体から導出され前記電池と電気的に接合された配線と、前記配線間に設けられしかも前記本体に接触するよう設けられた自己復帰型保護素子とを備え、前記自己復帰型保護素子として請求項１〜１３いずれか１記載の自己復帰型保護素子を用いたことを特徴とするパック電池。
【請求項１７】
請求項１〜１３いずれか１記載の自己復帰型保護素子と、
電源回路と、
処理回路と、
制御回路を有することを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
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【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
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【公開番号】特開２００６−９２９８８（Ｐ２００６−９２９８８Ａ）
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２７９０６３（Ｐ２００４−２７９０６３）
【出願日】平成１６年９月２７日（２００４．９．２７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２７日（２００４．９．２７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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