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JPH09246001A - 抵抗組成物およびこれを用いた抵抗器 - Google Patents

抵抗組成物およびこれを用いた抵抗器

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Publication number
JPH09246001A
JPH09246001A JP8051256A JP5125696A JPH09246001A JP H09246001 A JPH09246001 A JP H09246001A JP 8051256 A JP8051256 A JP 8051256A JP 5125696 A JP5125696 A JP 5125696A JP H09246001 A JPH09246001 A JP H09246001A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
glass powder
conductive particles
melting point
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8051256A
Other languages
English (en)
Inventor
Masato Hashimoto
正人 橋本
Akio Fukuoka
章夫 福岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8051256A priority Critical patent/JPH09246001A/ja
Priority to SG1997000652A priority patent/SG69997A1/en
Priority to MYPI97000919A priority patent/MY118086A/en
Priority to DE69733378T priority patent/DE69733378T2/de
Priority to EP97103791A priority patent/EP0797220B1/en
Priority to CN97103126A priority patent/CN1101975C/zh
Priority to US08/813,546 priority patent/US5917403A/en
Publication of JPH09246001A publication Critical patent/JPH09246001A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/003Thick film resistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C17/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/06Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
    • H01C17/065Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thick film techniques, e.g. serigraphy

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fuses (AREA)
  • Non-Adjustable Resistors (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Details Of Resistors (AREA)
  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は回路保護に用いられるヒューズ機能
付き抵抗器において、所望の溶断時間のばらつきを小さ
くすることを目的とするものである。 【解決手段】 円筒状の基材22に、微細導電粒子とこ
の微細導電粒子の成膜される温度より高い融点を有する
ガラス粉体とこの微細導電粉体とガラス粉体を均一に分
散させる溶剤からなる抵抗組成物として設けられた抵抗
膜21と、基材22の両端で抵抗膜21に接続する金属
キャップ23からなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒューズ機能付き
抵抗器に用いられる抵抗組成物およびこれを用いた抵抗
器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、製造物責任法の施行に伴い各種電
子機器での安全性を高める気運が高まってきている。そ
の中で、ヒューズ機能付き抵抗器は、各種電子機器の安
全性を確保する重要な部品の一つとして今後需要の伸び
が予想される。
【0003】以下に、従来のヒューズ機能を有する抵抗
器のうち、円筒型抵抗器とチップ型抵抗器について、図
面を参照しながら説明する。
【0004】図6は従来のヒューズ機能を有する円筒型
抵抗器の断面図である。図において、1はアルミナ碍子
2上に形成された金属皮膜である。3は金属皮膜1上に
形成された低融点のガラスである。4は金属皮膜1と電
気的に接続する金属キャップである。5は金属キャップ
4に電気的に接続するリード線である。6は少なくとも
金属皮膜1およびガラス3とを覆う保護膜である。
【0005】図7は従来のヒューズ機能を有するチップ
型抵抗器の断面図である。11はアルミナ基板12上に
形成された金属皮膜である。13は金属皮膜11に電気
的に接続するようにアルミナ基板12の上面の側部に設
けられた上面電極である。14は金属皮膜11上に形成
された低融点のガラスである。35は少なくとも金属皮
膜11とガラス14を覆う保護膜である。15は上面電
極13に電気的に接続するようにアルミナ基板12の側
面に設けられた側面電極である。この側面電極15はニ
ッケルコート層16とはんだコート層17により覆われ
て構成されるものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の構
成では、図8の従来の抵抗器の溶断状態を示す図に示す
ように、金属皮膜1,11に通電したときに、金属皮膜
1,11がジュール熱により発熱し、その発熱による温
度上昇が金属皮膜1,11上部の低融点のガラス3,1
4の融点に達したときに、低融点のガラス3,14が溶
融し、溶融した低融点のガラス3,14内に金属皮膜
1,11が拡散し導電経路を失うことにより得られた
が、金属皮膜1,11の発熱状態のばらつきや、ガラス
3,14の熱容量または塗布量のばらつき、金属皮膜
1,11のガラス3,14への拡散速度のばらつき、金
属皮膜1,11の膜厚のばらつき等により過負荷電力が
加わった場合の所望の溶断時間にばらつきが生じるとい
う課題を有していた。
【0007】本発明は、このような課題を解決するもの
で、所望の溶断時間のばらつきを抑えるもので、回路設
計の安全性を高める抵抗組成物およびこれを用いた抵抗
器を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、微細導電粒子と、前記微細導電粒子の成膜
される温度より高い融点を有するガラス粉体と、前記微
細導電粒子とガラス粉体とを均一に分散させた溶剤とか
ら形成される抵抗組成物とするものである。
【0009】また、微細導電粒子と、前記微細導電粒子
の成膜される温度より高い融点を有するガラス粉体と、
前記微細導電粒子の成膜される温度より低い温度で分解
・燃焼する樹脂と、前記樹脂を溶解させる溶剤とから構
成され、前記微細導電粉体とガラス粉体は、前記樹脂中
に均一に分散している抵抗組成物とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、微細導電粒子と、前記微細導電粒子の成膜される温
度より高い融点を有するガラス粉体と、前記微細導電粒
子とガラス粉体とを均一に分散させた溶剤とから形成さ
れるものである。
【0011】また、請求項2に記載の発明は、微細導電
粒子と、前記微細導電粒子の成膜される温度より高い融
点を有するガラス粉体と、前記微細導電粒子の成膜され
る温度より低い温度で分解・燃焼する樹脂と、前記樹脂
を溶解させる溶剤とから構成され、前記微細導電粉体と
ガラス粉体は、前記樹脂中に均一に分散しているもので
ある。
【0012】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
記載の発明の微細導電粒子の成膜温度は200〜400
℃、ガラス粉体の融点は400〜600℃であるもので
ある。
【0013】また、請求項4に記載の発明は、請求項2
記載の発明の微細導電粒子の成膜温度は300〜400
℃、ガラス粉体の融点は400〜600℃、樹脂の分解
・燃焼温度は300℃以下であるものである。
【0014】また、請求項5に記載の発明は、基材と、
前記基材の一部あるいは全面に微細導電粒子とこの微細
導電粒子の成膜される温度より高い融点を有するガラス
粉体とを均一に分散させた溶剤とからなる抵抗組成物を
塗布しかつ熱処理してなる抵抗膜と、前記基材の両端に
前記抵抗膜に電気的に接続する外部電極とからなり、前
記抵抗膜は、通電による発熱温度が前記抵抗組成物中の
ガラス粉末の融点以上で断線するものである。
【0015】また、請求項6に記載の発明は、基板と、
前記基板の少なくとも片面に少なくとも微細導電粒子と
この微細導電粒子の成膜される温度より高い融点を有す
るガラス粉体および成膜される温度より低い温度で分解
・燃焼する樹脂とからなる抵抗組成物を印刷しかつ熱処
理してなる抵抗膜と、前記基板の両端で前記抵抗膜に電
気的に接続する外部電極とからなり、前記抵抗膜は通電
による発熱温度が前記抵抗組成物中のガラス粉末の融点
以上で断線するものである。
【0016】(実施の形態1)以下、本発明の一実施の
形態における抵抗器について、図面を参照しながら説明
する。本実施の形態ではヒューズ機能を有する円筒型抵
抗器を例にして説明する。
【0017】図1は本発明の一実施の形態における円筒
型抵抗器の斜視図、図2は同断面図である。図におい
て、21はアルミナ碍子22上に形成された微細導電粒
子とこの微細導電粒子の成膜される温度より高い融点を
有するガラス粉体とを均一に分散させた溶剤とからなる
抵抗組成物を塗布しかつ熱処理してなる抵抗膜である。
23は抵抗膜21と電気的に接続するようにアルミナ碍
子22の両端に設けられた金属キャップである。24は
金属キャップ23に電気的に接続するように設けられた
リード線、25は少なくとも抵抗膜21を覆うように設
けられた保護膜である。
【0018】以上のように構成された円筒型抵抗器につ
いて、以下にその製造方法について説明する。
【0019】まず、耐熱性および絶縁性に優れた円筒状
のアルミナ碍子を受け入れる。次に、このアルミナ碍子
上に、Agが46wt%とPdが56wt%より構成さ
れる合金金属による微細金属粒子とホウケイ酸鉛を主成
分とするガラス材料および微細金属粒子とガラス材料を
均一に分散するαテルピネオールによる溶剤から構成さ
れる液状抵抗組成物に浸漬し、回転式の成膜炉にて回転
させながら350℃で30分の熱処理を行う。この熱処
理により、溶剤成分が揮発するとともに微細金属粒子が
成膜されることにより、微細金属粒子とガラス材料が均
一に分散された抵抗膜が形成される。このとき、抵抗膜
中の微細金属粒子が鎖状に接続されるので、抵抗膜は一
定の抵抗値を有している。
【0020】次に、アルミナ碍子の両端に抵抗膜と電気
的に接続するように金属キャップをカシメ工法により圧
入する。
【0021】次に、金属キャップ間の抵抗膜の抵抗値を
所望の値に調整するために、スパイラル切断をダイシン
グ工法により行う。
【0022】次に、金属キャップに電気溶接により、は
んだ皮膜銅線からなるリード線を接続する。
【0023】最後に、抵抗膜2を覆うように耐熱性無機
塗料をローラー工法にて塗布し、170℃で30分の条
件で硬化させて円筒状抵抗器を作製するものである。
【0024】(実施の形態2)以下に、本発明の他の実
施の形態における抵抗器について、図面を参照しながら
説明する。本実施の形態2ではヒューズ機能を有するチ
ップ型抵抗器を例にして説明する。
【0025】図3は本発明の他の実施の形態におけるチ
ップ型抵抗器の斜視図、図4は同断面図である。
【0026】図3、図4において、31は96%のアル
ミナを含む基板32上面の側部に設けられた銀系厚膜の
一対の上面電極層である。33は上面電極層31に重な
るように基板32の上面に設けられた少なくとも微細導
電粒子とこの微細導電粒子の成膜される温度より高い融
点を有するガラス粉体および成膜される温度より低い温
度で分解・燃焼する樹脂とからなる抵抗組成物を印刷し
かつ熱処理してなる抵抗層である。34は少なくとも抵
抗層33を覆うように樹脂により設けられた保護層であ
る。35は上面電極層31に電気的に接続するように基
板32の側面に設けられた導電樹脂からなる側面電極層
である。36,37は側面電極層35の露出部分に形成
された、ニッケルコート層とはんだコート層である。
【0027】以上のように構成されたチップ型抵抗器に
ついて、以下にその製造方法について説明する。
【0028】まず、耐熱性および絶縁性に優れた96%
のアルミナを含む基板を受け入れる。この基板には短冊
状、および個片状に分割するために、分割のための溝
(グリーンシート時に金型成形)が形成されている。
【0029】次に、基板の上面の側部に厚膜銀ペースト
をスクリーン印刷・乾燥し、ベルト式連続焼成炉によっ
て850℃の温度で、ピーク時間6分、IN−OUT4
5分のプロファイルによって焼成し、上面電極層を形成
する。
【0030】次に、上面電極層に重なるように基板上
に、Agが46wt%とPdが56wt%より構成され
る合金金属による微細金属粒子とホウケイ酸鉛を主成分
とするガラス材料およびエチルセルロースを主成分とす
る樹脂成分と樹脂成分を溶解するαテルピネオールによ
る溶剤から構成されるペースト状抵抗組成物をスクリー
ン印刷し、ベルト式連続熱処理炉により350℃の温度
でピーク時間30分、IN−OUT時間60分のプロフ
ァイルによって焼成し、抵抗層を形成する。
【0031】次に、上面電極層間の抵抗層の所望の抵抗
値を揃えるために、レーザー光によって、抵抗層の一部
を破壊し抵抗値修正(Lカット,30mm/秒,12kH
z,5W)を行う。
【0032】次に、少なくとも抵抗層を覆うように、エ
ポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷し、ベルト式連
続硬化炉によって200℃の温度で、ピーク時間30
分、IN−OUT50分の硬化プロファイルによって硬
化し、保護層9を形成する。
【0033】次に、側面電極層を形成するための準備工
程として、基板を短冊状に分割し、側面電極層を形成す
る箇所を露出させる。
【0034】次に、上面電極層を電気的に接続するよう
に短冊状基板の側面に、Niとフェノール樹脂を主成分
とする導電性樹脂ペーストをローラーにより塗布し、ベ
ルト式連続遠赤外線硬化炉によって、ピーク時間160
℃−15分、IN−OUT40分の温度プロファイルに
よって熱処理を行い、側面電極層を形成する。
【0035】次に電気メッキの準備工程として、短冊状
基板を個片状に分割する。最後に、露出している上面電
極層および側面電極層上に、電気メッキ工法によりニッ
ケルコート層およびはんだコート層を形成してチップ型
抵抗器を作製するものである。
【0036】以下に、上述した本発明の実施の形態1,
2によるヒューズ機能を有する抵抗器と、従来のヒュー
ズ機能を有する抵抗器をプリント基板に半田付け実装
し、溶断特性を評価した。その結果を図5および(表
1)に示す。
【0037】
【表1】
【0038】(表1)より、本実施の形態における抵抗
器は従来の抵抗器と比較してばらつきの少ない溶断時間
が得られることがわかる。
【0039】なお、本実施の形態では抵抗膜の形成温度
は350℃としたが、これは請求の範囲内であれば良
く、形成温度を限定するものではない。
【0040】また、微細導電粒子はAg/Pd合金粒子
を用いたが、溶剤中に分割できる導電粒子であればよ
い。
【0041】
【発明の効果】以上のように本発明は、通電中に発熱し
ガラス成分の融点に達したときに、抵抗膜中の微細金属
粉体がガラス成分に拡散する速度が速くでき、溶断時間
が安定化することができる抵抗組成物およびこれを用い
た抵抗器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における円筒型抵抗器の
斜視図
【図2】同断面図
【図3】本発明の他の実施の形態における角型チップ抵
抗器の斜視図
【図4】同断面図
【図5】本発明の抵抗器の溶断状態を説明する図
【図6】従来の円筒型抵抗器の断面図
【図7】同角型チップ抵抗器の断面図
【図8】従来の抵抗器の溶断状態を説明する図
【符号の説明】
21,33 抵抗膜 25,34 保護膜

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 微細導電粒子と、前記微細導電粒子の成
    膜される温度より高い融点を有するガラス粉体と、前記
    微細導電粒子とガラス粉体とを均一に分散させた溶剤と
    から形成される抵抗組成物。
  2. 【請求項2】 微細導電粒子と、前記微細導電粒子の成
    膜される温度より高い融点を有するガラス粉体と、前記
    微細導電粒子の成膜される温度より低い温度で分解・燃
    焼する樹脂と、前記樹脂を溶解させる溶剤とから構成さ
    れ、前記微細導電粉体とガラス粉体は、前記樹脂中に均
    一に分散している抵抗組成物。
  3. 【請求項3】 微細導電粒子の成膜温度は200〜40
    0℃、ガラス粉体の融点は400〜600℃である請求
    項1記載の抵抗組成物。
  4. 【請求項4】 微細導電粒子の成膜温度は200〜40
    0℃、ガラス粉体の融点は400〜600℃、樹脂の分
    解・燃焼温度は300℃以下である請求項2記載の抵抗
    組成物。
  5. 【請求項5】 基材と、前記基材の一部あるいは全面に
    微細導電粒子とこの微細導電粒子の成膜される温度より
    高い融点を有するガラス粉体とを均一に分散させた溶剤
    とからなる抵抗組成物を塗布しかつ熱処理してなる抵抗
    膜と、前記基材の両端に前記抵抗膜に電気的に接続する
    外部電極とからなり、前記抵抗膜は、通電による発熱温
    度が前記抵抗組成物中のガラス粉末の融点以上で断線す
    る抵抗器。
  6. 【請求項6】 基板と、前記基板の少なくとも片面に少
    なくとも微細導電粒子とこの微細導電粒子の成膜される
    温度より高い融点を有するガラス粉体および成膜される
    温度より低い温度で分解・燃焼する樹脂とからなる抵抗
    組成物を印刷しかつ熱処理してなる抵抗膜と、前記基板
    の両端で前記抵抗膜に電気的に接続する外部電極とから
    なり、前記抵抗膜は通電による発熱温度が前記抵抗組成
    物中のガラス粉末の融点以上で断線する抵抗器。
JP8051256A 1996-03-08 1996-03-08 抵抗組成物およびこれを用いた抵抗器 Pending JPH09246001A (ja)

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