[发明专利]保护元件

说明书

一保护元件包含第一平面基板、第二平面基板、加热器及熔断件。该第一平面基板包含第一表面。第二平面基板包含面向该第一表面的第二表面。该加热器包含并联的第一加热件和第二加热件，该第一加热件设置于该第一表面上。该熔断件设置于该第一表面上，且邻近该第一加热件和第二加热件，可吸收至少该第一加热件和第二加热件中的一者所产生的热而熔融。该第二加热件的电阻值至少为第一加热件的电阻值的2倍。

技术领域

本发明涉及一种应用于电子装置中的保护元件及包含该保护元件的电路保护装置，且特别涉及一种具有防止过电压、过电流及过温度功能的保护元件。

背景技术

现有切断过电流的保护元件，广泛周知有由铅、锡、锑等低熔点金属体所构成的电流熔丝(fuse)。之后，在防止过电流和过电压方面，持续发展出保护元件，其包含在一个平面基板上按序积层发热层及低熔点金属层。在过电压时发热体会发热，热从底部向上传递，将承载低熔点金属体的电极加热，而熔断该低熔点金属体，切断流经的电流，以保护相关的电路或电子装置。

近年来移动装置高度普及，举凡手机、电脑及个人移动助理等信息产品随处可见，使得人们对信息产品的依赖性与日俱增。然而，不时出现有关于手机等便携式电子产品的电池在充放电的过程中爆炸的新闻。因此，制造商逐步改良前述过电流和过电压保护元件的设计，提升电池在充放电的过程中的保护措施，以防止电池在充放电的过程中因过电压或过电流而爆炸。

现有技术提出的保护元件的防护方式是使保护元件中的熔丝与电池的电路串联，且使保护元件中的低熔点金属层与发热层电连接至开关(switch)与集成电路(IC)元件。如此一来，当IC元件测量到在过电压时会启动开关呈导通，使电流通过保护元件中的发热层，使得发热层产生热量以熔断熔丝，进而使电池的电路呈断路的状态而达到过电压保护。本领域技术人员亦可充分了解，当过电流发生时，大量的电流流经熔丝会使熔丝发热而熔断，进而达到过电流保护。

图1为现有的一种保护元件的剖面示意图，其是实现前述保护机制。保护元件100具有平面基板110、加热件120、绝缘层130、低熔点金属层140、助焊剂150及外罩170。外罩170外缘设置于平面基板110表面，而提供内部空间容纳加热件120、绝缘层130、低熔点金属层140及助焊剂150。加热件120配置于平面基板110上，且电连接两加热件电极125。低熔点金属层140连接两侧的电极层160以及一个中间电极165。绝缘层130覆盖加热件120和加热件电极125。低熔点金属层140配置于绝缘层130上方作为熔丝，且助焊剂150完全覆盖于低熔点金属层140。如此一来，加热件120发热时可直接熔融低熔点金属层140，以使低熔点金属层140熔融而向两侧的电极层160和中间电极165流动，因此两侧电极层160与中间电极165这三电极区域，是低熔点金属层140熔融后向这三区域聚集，导致低熔点金属层140从原本的一整片金属，熔融后分开成为三块，而截断电流达到保护目的。

保护元件100中通常低熔点金属层140为了有较短的熔断时间，加热件120会考虑使用较大的加热功率，且使用较低电阻值的加热件120，以便获得较大电流。然而，加热件120因应电阻值的不同，有适当的耐受电压，较低电阻值的加热件120通常耐受性较差，若电压太高可能造成加热件120熔毁。因此如何提高保护元件的耐电压以及扩大电压的应用范围，仍有相当大的改进空间。

发明内容

本发明公开一种保护元件，有防止过电压、过电流及过温度功能。保护元件中包含不同电阻值的至少二加热件，可因应不同电压自动选择适合的加热件来加热熔断件，从而达到提升耐电压的效果，并扩大电压的应用范围。

根据本发明一实施例的保护元件，其包含第一平面基板、第二平面基板、加热器及熔断件。该第一平面基板包含第一表面。第二平面基板包含面向该第一表面的第二表面。该加热器包含并联的第一加热件和第二加热件，该第一加热件设置于该第一表面上。该熔断件设置于该第一表面上，且邻近该第一加热件和第二加热件，可吸收至少该第一加热件和第二加热件中的一者所产生的热而熔融。该第二加热件的电阻值至少为第一加热件的电阻值的2倍。