CN114365240A - 电阻器、其制造方法以及包括电阻器的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种确保绝缘性的同时抑制损伤而可靠性高的电阻器、其制造方法以及包括电阻器的装置。本发明的电阻器(1)包括:电阻体(2);以及至少一对电极层(3a)、电极层(3b),形成于所述电阻体(2),在所述电极层(3a)、电极层(3b)中的至少一者中,在所述电极层(3a)、电极层(3b)的形成区域中的将周缘部除外的区域内形成有修整用去除部(11)。电阻体(2)例如为感温电阻体。
Description
技术领域
本发明涉及一种感温电阻器等电阻器、电阻器的制造方法以及包括电阻器的装置。
背景技术
例如,作为感温电阻器的热敏电阻所表现出的电阻值取决于热敏电阻的结构材料、材料的混合比、制造条件以及大小等。因此,热敏电阻所表现出的电阻值容易发生偏差。
因此,为了修正热敏电阻所表现出的电阻值的偏差而减少偏差,采用有通过激光照射或喷砂法对热敏电阻的电极面或者热敏电阻本体的一部分进行削刨来加以修整的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开昭56-54321号公报
专利文献2:日本专利特开昭57-206003号公报
专利文献3:日本专利特开平2-58803号公报
专利文献4:日本专利特开平6-77007号公报
专利文献5:日本专利特开2004-22672号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,专利文献1中展示的热敏电阻是如图14及图15所示那般对电极的周缘部进行修整。图14展示热敏电阻本体的平面,图15展示图14中沿着X-X线的截面。热敏电阻本体10由热敏电阻材料形成,在两面形成有电极10a、电极10b。另外,通过修整对电极10a的周缘部进行了去除10c。
通过所述修整来增大热敏电阻所表现出的电阻值而对偏差进行修正,但在修整时,电极10a的金属成分会飞散,从而有在露出热敏电阻本体10的侧面10d附着而在电极10a、电极10b之间发生短路或者发生迁移而导致绝缘性降低之虞。
另外,专利文献2中展示的热敏电阻是通过修整将热敏电阻本体加以去除,从而产生热敏电阻本体的损伤增大的问题。
本发明是鉴于所述问题而成,其目的在于提供一种确保绝缘性的同时抑制损伤而可靠性高的电阻器、其制造方法以及包括电阻器的装置。
解决问题的技术手段
本发明的实施方式的电阻器的特征在于,包括:电阻体;以及至少一对电极层,形成于所述电阻体,在所述电极层中的至少一者中,在所述电极层的形成区域中的、将周缘部除外的区域内形成有修整用去除部。
根据这样的发明,可以提供一种确保绝缘性而可靠性高的电阻器。再者,电阻器不论特性如何只要具有电阻即可,包括只是具有电阻的电阻器、作为感温电阻器的具有负温度系数或正温度系数的热敏电阻、压敏电阻器等。
包括本发明的实施方式的电阻器的装置的特征在于,包括所述电阻器。
电阻器能优选地配备在空调、冰箱、热水器等家电设备、汽车等的车载设备等需要高精度控制的各种装置中加以运用。运用装置无特别限定。
本发明的实施方式的电阻器的制造方法中,所述电阻器包含形成有一对电极层的电阻体,所述电阻器的制造方法的特征在于,包括如下工序:在所述电极层的形成区域中的、剩下周缘部而将周缘部除外的区域内形成修整用去除部来调整电阻值。
修整用去除部的形成适合使用激光加工机发出的激光,但也可使用例如喷砂法或刀片来进行,去除部的形成方法无特别限定。
发明的效果
根据本发明的实施方式,可以提供一种确保绝缘性的同时抑制损伤而可靠性高的电阻器、其制造方法以及包括电阻器的装置。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式的电阻器的立体图。
图2为表示所述电阻器的平面图。
图3为图2中沿着X-X线的截面图。
图4为表示对所述电阻器连接导线的状态的立体图。
图5为表示对所述电阻器连接导线的状态的正面图。
图6为表示对所述电阻器连接导线的状态的侧面图。
图7为表示将所述电阻器密封后的状态的立体图。
图8为表示对所述电阻器连接导线后的状态的截面图。
图9为表示对所述电阻器连接导线后的软钎焊所形成的圆角的状态的照片,图9(a)表示本实施方式,图9(b)表示比较例。
图10为表示修整用去除部的面积与电阻值的变化的关系的图表。
图11为表示修整用去除部的变形例的平面图。
图12为表示与所述电阻器不一样的类型的电阻器的立体图(实施例1)。
图13为表示与所述电阻器不一样的类型的电阻器的平面图及侧面图(实施例2)。
图14为表示现有例的电阻器的平面图。
图15为图14中沿着X-X线的截面图。
具体实施方式
以下,参照示意性地展示的图1至图3,对本发明的实施方式的电阻器进行说明。图1为表示电阻器的立体图,图2为表示电阻器的平面图,图3为图2中沿着X-X线的截面图。再者,各图中适当变更了各构件的比例尺,以将各构件设为能识别的大小。
如图1所示,电阻器1是具有感温性能的热敏电阻,包括作为感温电阻体的感温烧结体2和形成于所述感温烧结体2的两面的一对电极层3a、电极层3b。另外,在电极层3a、电极层3b中的至少一者形成有修整用去除部11。
感温烧结体2形成为大致长方体形状,包含氧化物的热敏电阻材料,所述氧化物包含复合金属氧化物作为主成分,所述复合金属氧化物包含从锰(Mn)、镍(Ni)、钴(Co)、铁(Fe)、钇(Y)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)等过渡金属元素中选择的两种或两种以上的元素,具有晶体构造。另外,也可含有副成分,以提高特性等。主成分、副成分的组成及含量可以根据期望的特性来适当决定。
另外,感温烧结体2也可包含碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)等硅(Si)系陶瓷。进而,感温烧结体2的形状不限于大致长方体形状,可以适当选择圆盘状或多边形的形状等。
一对电极层3a、电极层3b以层叠方式形成于感温烧结体2的一面和与所述一面相向的另一面的大致整面。电极层3a、电极层3b含有银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、锇(Os)、氧化铱(IrO2)、氧化铑(Rh2O3)、氧化钌(RuO2)等贵金属或贵金属氧化物。电极层3a、电极层3b的厚度尺寸为1μm左右。
在电极层3a、电极层3b的一面侧(电极层3a)形成有修整用去除部11。修整用去除部11是通过使用激光加工机照射激光来形成。具体而言,电极层3a、电极层3b的形成区域为感温烧结体2上的两面的大致整面,修整用去除部11形成于一面侧(电极层3a)而且是所述形成区域中的、剩下周缘部而将周缘部除外的区域内。
在本实施方式中,修整用去除部11在图示上沿纵向呈直线状形成于电极层3a的形成区域的大致中央部。因而,修整用去除部11是以至少不到达电极层3a的形成区域内的最外周缘的端部而不将端部去除的方式形成。
进一步详细而言,修整用去除部11的深度尺寸呈如下状态:超过电极层3a而到达电阻体即感温烧结体2,将感温烧结体2的上表面的一部分去除。另外,电阻器1的厚度尺寸为240μm~360μm左右,设计成300μm。另外,去除部11的宽度尺寸为20μm~80μm左右,深度尺寸为5μm~180μm左右。再者,深度尺寸优选设定为厚度尺寸的50%以内。
根据这样的结构,电阻器1的电阻值主要与电极层3a、电极层3b的面积成反比,所以,可以适当调整修整用去除部11的长度尺寸或宽度尺寸等而对面积进行调整来形成修整用去除部11。由此,可以调整电阻器1的电阻值而对各电阻器1的偏差进行修正。
另外,由于修整用去除部11形成于电极层3a、电极层3b的形成区域中的剩下周缘部而将周缘部除外的区域内,所以能避免如前文所述的以往那般在形成修整用去除部11时电极层3a、电极层3b的金属成分飞散而在露出感温烧结体2的侧面附着这一情况。因而,能够确保绝缘性而提高可靠性。
再者,修整用去除部优选从电极层起到感温烧结体为止加以去除而形成,但也可不到达感温烧结体而仅去除电极层。另外,修整用去除部也可形成于电极层的两面,去除部的形态(形状)可以形成为直线状、曲线状、点状或圆形形状等,形态无特别限定。另外,可以将去除部的直线状的条数设为复数、或者选定点的数量、或者变更圆形形状的大小来调整去除部的面积。
接着,参照图4至图9,对在所述电阻器1上连接导线的状态进行说明。图4至图6展示对电阻器连接导线之前的状态,图4为立体图,图5为正面图,图6为侧面图。另外,图7展示在对电阻器连接导线之后对电阻器进行了密封的状态,图8为表示对电阻器连接导线后的状态的截面图。
如图4至图6所示,导线4为一对,其顶端部加以弯折而成为接合部41,以接触电极层3a、电极层3b。导线4例如为截面四边形状,其材料适合使用镀锡的42合金。作为导线4的材料,可以使用铜(Cu)、铁(Fe)、铬(Cr)、镍(Ni)、铝(Al)、锌(Zn)、钛(Ti)或者包含这些材料中的至少一种的合金。这样的导线4的接合部41通过软钎焊而接合、电连接于电极层3a、电极层3b。
如图7所示,连接有导线4的电阻器1被密封材料5密封。密封材料5将感温烧结体2及导线4的连接部加以包覆来进行保护,使用耐热温度高的环氧树脂等绝缘树脂。由此,感温烧结体2及导线4的连接部即便在高温环境下使用时也能有效地得到保护。
如图8所示,导线4通过软钎焊所形成的软钎焊部6而接合、电连接于电阻器1的电极层3a、电极层3b。再者,图8中省略了密封材料5的图示。
导线4以跨越修整用去除部11的方式加以配置并作软钎焊。因此,能使导线4的连接变得可靠。
另外,在修整用去除部11的形成时,电极层3a的金属成分等导电性物质M会飞散,有时会附着在去除部11的底部。在此情况下,如果去除部11仅为电极层3a,则由于电极层3a的厚度尺寸薄至1μm左右,所以,当软钎焊部6因热膨胀而形状发生变化时,焊料可能会侵入至去除部11而导致电阻值发生变化。然而,在本实施方式中,修整用去除部11是从电极层3a起到感温烧结体2为止加以去除而形成,所以,例如即便软钎焊部6因热膨胀而形状发生变化,也能抑制焊料与附着在去除部11底部的金属氧化物成分及金属成分等导电性物质M接触。因而,能够防止电阻值发生变化等不良情况。
进而,结合参照图9,对软钎焊所形成的圆角进行说明。图9为从图6的箭头A方向进行观察来表示的照片。如图9(a)所示,在本实施方式中,软钎焊所形成的圆角也就是软钎焊部6的喇叭形状左右大致均等,呈现出良好的形状。相对于此,在图9(b)所示的比较例中,由于如图14及图15所示那般通过修整将电极的周缘部去除,所以圆角的一侧形成为不附着焊料的凹陷形状Rs。因而,比较例有发生导通不良或者电阻器10的脱落等不良情况之虞。
在本实施方式中,可以形成与未形成有修整用去除部11的情况同等的良好形状的圆角,从而能避免导通不良或者电阻器1的脱落等不良情况。
接着,参照图10,对修整用去除部11的面积与电阻值的变化(调整)的关系进行说明。具体而言,修整用去除部11的面积以直线状的去除部11的条数来表示,电阻值的变化(调整)是以电阻值偏移ΔR的形式表示电阻值的增加的比率。因而,横轴表示修整条数[条],纵轴表示电阻值偏移ΔR[%]。
准备五个试样No.1~No.5作为电阻器的试样,测定电阻值的增加的比率。试样No.1~No.5展示有平面图,直线状的去除部11的条数分别形成为一条~五条。
如图所示,得知电阻值与去除部11的条数成比例地增加。即,去除部11的面积增加会使得电阻值增加。因而,通过调整去除部11的面积,可以调整电阻值而对电阻器1的电阻值的偏差进行修正。
再者,图11展示修整用去除部11的变形例。图11为表示电阻器的平面图,展示了呈点状形成修整用去除部11而成的图案。点状的去除部11形成为多列,具体而言,形成为三列。在这样的图案下,也能取得与所述实施方式同样的效果。
接着,对本实施方式的电阻器的制造方法、具体为基于修整的电阻值的调整方法进行说明。
在作为形成有一对电极层3a、电极层3b的电阻体的感温烧结体2上形成修整用去除部11来调整电阻值。
在形成所述修整用去除部11时,使用激光加工机照射激光来形成。因而包括如下工序:对电极层3a、电极层3b的形成区域中的剩下周缘部而将周缘部除外的区域照射激光来形成修整用去除部11而对电阻值进行调整。
再者,激光加工机中搭载有XY轴伺服马达,所述XY轴伺服马达由控制装置控制,通过XY轴伺服马达的驱动使得激光照射头在XY轴方向上移动。因而,可以提高修整用去除部11的形态(形状)的选择的自由度。
另外,虽然修整用去除部11的形成适合使用激光,但也可使用例如喷砂法或刀片来进行,形成方法无特别限定。
然后,参照图12及图13,对与所述实施方式不一样的类型的电阻器进行说明。图12展示电阻器的立体图,图13展示电阻器的平面图及侧面图。再者,对与所述实施方式相同或相当的部分标注同一符号并省略重复的说明。
(实施例1)
图12中,以覆盖感温烧结体2的两面的方式在图示上从一面往长边方向的四面延伸而形成有电极层3a、电极层3b。并且,在一面的电极层3a形成有多个圆形形状的修整用去除部11。即,在电极层3a的包括一面以及从一面往长边方向延伸的四面的形成区域中的、将周缘部除外的区域内形成有修整用去除部。再者,热敏烧结体2的长边方向的四面也可被玻璃覆膜等绝缘包覆。在此情况下,感温烧结体2的露出部成为被玻璃覆膜等绝缘包覆的状态。
(实施例2)
图13中展示了连接有导线4的电阻器1被作为密封材料的绝缘树脂即树脂膜5a密封的情况。树脂膜5a以将电阻器1以及导线4的一部分包含在内的方式进行包覆保护。树脂膜5a例如适合使用聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)膜。
根据以上那样的各实施例,能够取得与所述实施方式同样的效果。
再者,电阻器不论特性如何只要具有电阻即可,包括只是具有电阻的电阻器、作为感温电阻器的具有负温度系数或正温度系数的热敏电阻、压敏电阻器等。
所述电阻器能优选地配备在空调、冰箱、热水器等家电设备、汽车等的车载设备等需要高精度控制的各种装置中加以运用。运用装置无特别限定。
再者,本发明不限定于所述实施方式的结构,可以在不脱离发明主旨的范围内作各种变形。另外,所述实施方式是作为一例来提示的,并非意欲限定发明的范围。这些新颖的实施方式能以其他各种形态加以实施,可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和主旨内,而且包含在权利要求中记载的发明及其均等的范围内。
符号的说明
1:电阻器
2:电阻体(感温烧结体)
3a、3b:电极层
4:导线
5:密封材料
6:软钎焊部
11:修整用去除部
Claims (11)
1.一种电阻器,其特征在于,包括:
电阻体;以及
至少一对电极层,形成于所述电阻体,
在所述电极层中的至少一者中,在所述电极层的形成区域中的、将周缘部除外的区域内形成有修整用去除部。
2.根据权利要求1所述的电阻器,其特征在于,电阻体为感温电阻体。
3.根据权利要求1或2所述的电阻器,其特征在于,所述修整用去除部的深度尺寸是从所述电极层起到所述电阻体为止加以去除而形成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电阻器,其特征在于,所述修整用去除部为直线状或曲线状的形态。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电阻器,其特征在于,所述修整用去除部为点状的形态。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电阻器,其特征在于,在所述一对电极层上通过软钎焊而连接有导线。
7.根据权利要求6所述的电阻器,其特征在于,所述导线以跨越所述修整用去除部的方式加以连接。
8.根据权利要求6或7所述的电阻器,其特征在于,所述电阻体及导线的连接部被绝缘树脂的密封材料包覆。
9.一种包括电阻器的装置,其特征在于,包括如权利要求1至8中任一项所述的电阻器。
10.一种电阻器的制造方法,所述电阻器包含形成有一对电极层的电阻体,所述电阻器的制造方法的特征在于,包括如下工序:
在所述电极层的形成区域中的、剩下周缘部而将周缘部除外的区域内形成修整用去除部来调整电阻值。
11.根据权利要求10所述的电阻器的制造方法,其特征在于,
使用搭载有XY轴伺服马达的激光加工机。
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