JP2002231120A - チップ型電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実装される回路基板との断熱性を高め、実装
後に回路基板の洗浄を容易にし、しかも、量産性を高め
てコストダウンを図る。 【解決手段】 プリント回路基板１０上に実装されるチ
ップヒューズ１１は、絶縁基板１２を有する。絶縁基板
１２におけるプリント回路基板１０と対向する底面の両
端側部分付近にそれぞれ凸条部１６，１７が形成され
る。両凸条部１６，１７の底面及び側面並びに絶縁基板
１２の両端面にそれぞれ渡って、電極部１８，１９が形
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント回路基板
等の回路基板上に実装されるチップヒューズ、チップ抵
抗、チップコンデンサ、チップ型水晶発振器などの種々
のチップ型電子部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、プリント回路基板等の回路基
板上に実装されるチップヒューズ、チップ抵抗、チップ
コンデンサ、チップ型水晶発振器などの種々のチップ型
電子部品が提供されている。

【０００３】ここで、従来のチップヒューズの一例につ
いて、図１０を参照して説明する。図１０は、従来のチ
ップヒューズ１を示す概略縦断面図である。

【０００４】このチップヒューズ１は、絶縁基板２と、
絶縁基板２上に形成された金属膜３と、保護層４と、電
極部５，６とから構成されている。金属膜３は、ヒュー
ズエレメントを構成する平面視で幅の狭い部分３ａと、
その両側の平面視で幅の広い部分３ｂとを有している。
電極部５，６は、金属膜３の両側部分３ｂ，３ｃの上
面、絶縁基板２の両端面、及び絶縁基板２の底面の両端
側部分に、それぞれ渡って形成されている。図面には示
していないが、電極部５，６はそれぞれ、内側から順
に、焼結された導電ペースト層、ニッケルメッキ層及び
半田メッキ層で構成されている。保護層６は、ヒューズ
エレメント３ａ及びその周囲を覆うように形成されてい
る。

【０００５】この従来のチップヒューズ１は、図１０に
示すように、電極部５，６における絶縁基板２の底面に
形成された部分が、プリント回路基板１０のパターン
（図示せず）に半田付けされる。電極部５，６間に流れ
る電流が所定電流以上になると、ヒューズエレメント３
が溶断して、回路を保護する。

【０００６】前記従来のチップヒューズ１によれば、前
述した構造を有しているので、量産性が高く、コストダ
ウンを図ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のチップヒュ
ーズ１では、絶縁基板２の底面は全体に渡って一平面を
なし、前述したように、電極部５，６の一部が絶縁基板
２の底面の両端側部分に形成されている。したがって、
絶縁基板２の底面とプリント回路基板１０との間隔ｈ１
は、電極部５，６の厚さと同一となる。電極部５，６
は、前述したような構成を有しているため、その厚さは
数μｍ程度である。このため、前記間隔ｈ１は数μｍ程
度となり、非常に狭かった。

【０００８】しかしながら、このように間隔ｈ１が狭い
と種々の不都合が生ずることが判明した。すなわち、チ
ップヒューズ１はヒューズエレメント３の溶断時の発熱
量は非常に大きいが、前記間隔ｈ１が狭いと、この熱が
プリント回路基板１０に伝導し易く、当該熱によって、
焼損事故が起きたり、チップヒューズ１の周囲に高密度
に実装された部品が故障してしまうおそれがあった。ま
た、前記間隔ｈ１が狭いと、チップヒューズ１の周囲に
配置された部品からの発熱がプリント回路基板１０を介
してチップヒューズ１に伝導されてしまう。このため、
チップヒューズ１の溶断特性が変化してしまい、所望の
溶断特性が得られなくなるおそれがあるばかりか、性能
が劣化したり寿命が短くなるおそれがある。さらに、前
記間隔ｈ１が狭いと、チップ型電子部品のプリント回路
基板１０への実装後に、プリント回路基板１０上に飛び
散った半田や松ヤニ等を洗浄する際に、その洗浄が困難
であった。このような不都合を防止するためには、例え
ば、間隔ｈ１を０．０５ｍｍ以上に設定することが好ま
しい。

【０００９】前記間隔ｈ１を広くするべく、前記従来の
チップヒューズ１において、電極部５，６の厚さを厚く
することが考えられる。しかし、導電ペースト層、ニッ
ケルメッキ層及び半田メッキ層の厚さを調整しても、間
隔ｈ１を０．０５ｍｍ以上に設定することは困難であ
る。

【００１０】そこで、前記従来のチップヒューズ１にお
いて、例えば、電極部５，６として十分な厚さを有する
コ字状に折り曲げた金属薄板を用いることが考えられ
る。しかし、この場合には、１つのチップヒューズ１ご
とに、このような金属薄板を用意したり、当該金属薄板
を絶縁基板１０に装着したり、当該金属薄板を金属膜３
に接続したりしなければならず、著しく量産性が低下
し、コストアップを免れない。

【００１１】以上説明した事情は、チップヒューズのみ
ならず、チップ抵抗、チップコンデンサ、チップ型水晶
発振器などの種々のチップ型電子部品についても、同様
である。

【００１２】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、実装される回路基板との断熱性を高めること
ができるとともに、実装後に回路基板の洗浄が容易とな
り、しかも、量産性が高くてコストダウンを図ることが
できる、チップ型電子部品を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の態様によるチップ型電子部品は、プ
リント回路基板等の回路基板上に実装されるチップ型電
子部品において、絶縁基板を有し、該絶縁基板における
前記回路基板と対向する底面の両端側部分付近にそれぞ
れ凸条部が形成され、前記両凸条部の底面及び側面並び
に前記絶縁基板の両端面にそれぞれ渡って電極部が形成
されたものである。前記凸条部は、例えば、絶縁材料で
構成することができる。

【００１４】この第１の態様によれば、底面に凸条部が
形成され、両凸条部の底面及び側面並びに前記絶縁基板
の両端面にそれぞれ渡って電極部が形成されているの
で、前記凸条部がスペーサとなる。したがって、電極部
の下面と前記絶縁基板の底面の中央部分との高さの差が
大きくなり、絶縁基板と回路基板との間隔が大きくな
る。しかも、凸条部の高さを設定することにより、この
間隔を自在に設定することができる。このため、実装さ
れる回路基板との断熱性を高めることができるととも
に、実装後に回路基板の洗浄が容易となる。しかも、前
記第１の態様のような構造であれば複数のチップ型電子
部品を一括して製造することができるので、量産性が高
く、コストダウンを図ることができる。

【００１５】本発明の第２の態様によるチップ型電子部
品は、前記第１の態様において、前記凸条部が前記絶縁
基板の一部で構成されたものである。

【００１６】本発明の第３の態様によるチップ型電子部
品は、前記第１の態様において、前記凸条部が１層以上
の膜からなるものである。

【００１７】前記第２及び第３の態様はそれぞれ凸条部
の構成の例を挙げたものであるが、前記第１の態様では
凸条部の構成はこのような例に限定されるものではな
い。

【００１８】本発明の第４の態様によるチップ型電子部
品は、前記第１乃至第３のいずれかの態様において、前
記電極部における前記凸条部の底面に形成された部分の
下面と前記絶縁基板の底面の中央部分との高さの差は、
０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であるものである。

【００１９】前記高さの差が絶縁基板と回路基板との間
隔となるが、前記第４の態様のように、前記高さの差を
０．０５ｍｍ以上とすると、回路基板との断熱性の向上
と、実装後の回路基板の洗浄の容易化とを図る上で、好
ましい。また、前記高さの差をあまりに広くすると、絶
縁基板と回路基板との間にゴミ等が溜り易くなってしま
うので、前記第４の態様のように、前記間隔は０．３ｍ
ｍ以下に設定することが好ましい。もっとも、本発明で
は、前記高さの差は、必ずしも０．０５ｍｍ以上０．３
ｍｍ以下に限定されるものではない。

【００２０】本発明の態様５の態様によるチップ型電子
部品は、前記第１乃至第４のいずれかの態様において、
当該チップ型電子部品が、前記両電極部間に電気的に接
続されたヒューズエレメントを有するチップヒューズで
あるものである。ここで、本明細書では、チップヒュー
ズは、電流遮断機能を有していればよく、ヒューズとし
ての規格を満たすもののみならず、当該規格を満たさず
に回路保護素子などと呼ばれているものも含む。

【００２１】チップヒューズは溶断時に発熱量が大きい
ので、この第５の態様のように、前記第１乃至第４の態
様をチップヒューズに適用することが特に好ましい。も
っとも、前記第１乃至第４の態様は、チップヒューズの
種々のチップ型電子部品に適用することができること
は、言うまでもない。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるチップ型電子
部品について、図面を参照して説明する。

【００２３】［第１の実施の形態］

【００２４】図１は、本発明の第１の実施の形態による
チップヒューズ１１を示す概略縦断面図である。図２
は、図１中のＡ−Ａ’矢視図である。

【００２５】本実施の形態によるチップヒューズ１１
は、アルミナ等のセラミックや耐熱性樹脂などからなな
どの絶縁基板１２と、絶縁基板１２上に形成されたガラ
スや耐熱性樹脂（例えば、エポキシ樹脂やポリカーボネ
ート等）などからなる層１３と、層１３上に形成された
金、銀、プラチナ、錫、ニッケル、合金などの金属膜１
４と、ガラスや耐熱性樹脂（例えば、エポキシ樹脂やポ
リカーボネート等）などの保護層１５と、電極部１８，
１９とから構成されている。金属膜１４は、ヒューズエ
レメントを構成する平面視で幅の狭い部分１４ａと、そ
の両側の平面視で幅の広い部分１４ｂ，１４ｃとを有し
ている。層１３は、絶縁基板１２の上面の微細な凹凸を
平坦化して、金属膜１４（特に、ヒューズエレメント１
４ａ）の断面積を各部で安定化させ、溶断特性を安定化
させるなどの作用を担う。もっとも、本発明では、層１
３は、必ずしも形成しておく必要はない。

【００２６】そして、本実施の形態では、絶縁基板１２
におけるプリント回路基板１０と対向する底面の両端側
部分付近にそれぞれ凸条部１６，１７が形成されてい
る。凸条部１６，１７は、図１中の紙面に垂直な方向に
延びている。本実施の形態では、凸条部１６，１７は、
絶縁基板１２の底面の両端部に沿って形成されている
が、絶縁基板１２の底面の両端部から内側方向に若干距
離をあけていてもよい。また、本実施の形態では、凸条
部１６，１７は、絶縁基板１２に凹所２０が形成される
ことによって、絶縁基板１２の一部で構成されている。

【００２７】電極部１８，１９は、図１に示すように、
両凸条部１６，１７の底面及び側面並びに絶縁基板１２
の両端面、更には金属膜１４の両側部分１４ｂ，１４ｃ
の上面に、それぞれ渡って形成されている。図面には示
していないが、電極部５，６はそれぞれ、内側から順
に、焼結された導電ペースト層、ニッケルメッキ層及び
半田メッキ層（鉛を含んでいるものでもよいし、鉛を含
んでいないものでもよい。）で構成されている。

【００２８】また、保護層１５は、ヒューズエレメント
１４ａ及びその周囲を覆うように形成されている。絶縁
基板１２上へヒューズエレメント１４ａを設けるための
構造や、ヒューズエレメント１４ａの上側を覆う構造な
どは、前述した構造に限定されるものではない。例え
ば、保護層１５を設けずに、上側に図示しない絶縁基板
を設け、該絶縁基板の下面におけるヒューズエレメント
１４ａと対向する箇所付近に凹所を形成しておき、ヒュ
ーズエレメント１４ａの上方に空間があくようにしても
よい。また、絶縁基板１２の上面におけるヒューズエレ
メント１４ａと対向する箇所付近に凹所を形成してお
き、ヒューズエレメント１４ａの下方に空間があくよう
にしてもよい。この場合、製造に際しては、例えば、絶
縁基板１２の上面に予め形成した凹所にレジスト等の犠
牲層を形成した後、その上に金属膜１４をスパッタリン
グ等により形成し、その後、前記犠牲層を除去すればよ
い。

【００２９】寸法例としては、例えば、絶縁基板１２の
高さ（絶縁基板１２の上面から凸条部１６，１７の下面
までの距離）を０．３５ｍｍ、絶縁基板１２の長さ（図
２中の横方向の長さ）を１．９ｍｍ、絶縁基板１２の幅
（図２中の縦方向の長さ）を１．２ｍｍ、凸条部１６，
１７の高さを０．０５ｍｍとすることができる。

【００３０】次に、本実施の形態によるチップヒューズ
１１の製造方法の一例について、図３乃至図６を参照し
て説明する。図３乃至図６は、チップヒューズ１１の各
製造工程を示す斜視図又は平面図である。

【００３１】まず、多数のチップヒューズ１１の絶縁基
板１２となるべきアルミナ基板２１を用意し、切削加工
又は金型による成形加工によりこのアルミナ基板２１の
一面に、凸条部１６，１７の高さに相当する深さの凹条
部２２を平行に複数形成することによって、複数の凸条
部２３を形成する（図３）。凹条部２２は、図１中の凹
所２０となるべきものである。この凹条部２２によって
形成された１本の凸条部２３の幅は、図１中の凸条部１
６，１７の幅のほぼ２倍に相当する。図３において、ア
ルミナ基板２１において、チップヒューズ１１の６個分
に相当する領域を、点線で示している。

【００３２】次に、図３に示す状態のアルミナ基板２１
の凸条部２３と反対側の面に、金属膜１４となるべき金
属膜２４を、スパッタリング等により形成し、この金属
膜２４をフォトリソエッチング法等によりパターニング
して図１中の金属膜１４に相当する形状にする（図
４）。

【００３３】次いで、図４に示す状態のアルミナ基板２
１の金属膜２４側の面に、図１中の保護層１５となるべ
きガラス膜２５を印刷等により形成し更にこれを焼結す
る（図５）。

【００３４】その後、図５に示す状態のアルミナ基板２
１を、図５中の切断線Ｘ−Ｘ’に沿って切断し、縦方向
の列ごとに分離する。図６は、このようにして分離され
た一列のアルミナ基板２１を示す。

【００３５】次に、図５の示す１列ずつとなったアルミ
ナ基板２１に、図１中の電極部１８，１９の内側層とな
るべき導電ペーストを、露出している金属膜２４上、１
列ずつのアルミナ基板２１の側面及び凸条部２３の下面
に渡って塗布し、これを焼結する。次いで、この状態の
各列のアルミナ基板２１に、図１中の電極部１８，１９
の中間層となるべきニッケルメッキ層を形成する。その
後、図１中の電極部１８，１９の外側層となるべき半田
メッキ層を形成する。

【００３６】最後に、この状態となった１列ずつのアル
ミナ基板２１を、図６中の切断線Ｙ−Ｙ’に相当する切
断線で切断して、個々のチップに分離する。これによ
り、本実施の形態によるチップヒューズ１１が多数一括
して完成する。

【００３７】なお、チップヒューズ１１の製造方法が前
述した方法に限定されるものではないことは、言うまで
もない。

【００３８】本実施の形態によるチップヒューズ１１に
よれば、絶縁基板１２の底面に凸条部１６，１７が形成
され、両凸条部１６，１７の底面及び側面並びに絶縁基
板１２の両端面にそれぞれ渡って電極部１８，１９が形
成されているので、凸条部１６，１７がスペーサとな
る。したがって、電極部１８，１９の下面と絶縁基板１
２の底面の中央部分との高さの差ｈ２が大きくなり、絶
縁基板１２とプリント回路基板１０との間隔が大きくな
る。しかも、凸条部１６の高さを設定することにより、
この間隔ｈ２を自在に設定することができる。このた
め、実装されるプリント回路基板１０との断熱性を高め
ることができるとともに、実装後にプリント回路基板１
０の洗浄が容易となる。しかも、本実施の形態によるチ
ップヒューズ１１は前述した構造を有しているので、例
示した前述の製造方法のように、多数のチップヒューズ
１１を一括して製造することができるので、量産性が高
く、コストダウンを図ることができる。なお、前記高さ
の差ｈ２は、０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下に設定す
ることが好ましい。

【００３９】［第２の実施の形態］

【００４０】図７は、本発明の第２の実施の形態による
チップヒューズ３１を示す概略縦断面図であり、前記図
１に対応している。図７において、図１及び図２中の要
素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重
複する説明は省略する。

【００４１】本実施の形態によるチップヒューズ３１が
図１及び図２に示すチップヒューズ１１と異なる所は、
凸条部１６，１７が、絶縁基板１２とは別に、膜で構成
されている点のみである。この膜の材料としては、例え
ば、ガラスや樹脂（例えば、（例えば、エポキシ樹脂や
ポリカーボネート等）などを挙げることができる。本実
施の形態では、凸条部１６，１７は一層の膜で構成され
ているが、必要に応じて、２層以上の膜で構成してもよ
い。

【００４２】なお、本実施の形態によるチップヒューズ
３１も、前記チップヒューズ１１と同様の製造方法によ
って製造することができる。この場合、例えば、図３に
示す絶縁基板２１を用意する代わりに、両面が平坦な絶
縁基板上に凸条部２３に相当する箇所に膜を成膜すれば
よい。あるいは、例えば、凸条部１６，１７となる膜と
してガラス等を用いる場合には、チップ毎の切断の容易
性を考慮して、予め個々のチップの分ごとに分離した状
態で凸条部１６，１７となる膜を絶縁基板上に形成して
もよい。

【００４３】本実施の形態によっても、前記第１の実施
の形態と同様の利点が得られる。

【００４４】［第３の実施の形態］

【００４５】図８は、本発明の第３の実施の形態による
チップ抵抗４１を示す概略縦断面図であり、前記図１に
対応している。図９は、図８中のＢ−Ｂ’矢視図であ
り、前記図２に対応している。図８及び図９において、
図１及び図２中の要素と同一又は対応する要素には同一
符号を付し、その重複する説明は省略する。

【００４６】本実施の形態によるチップ抵抗４１が図１
及び図２に示すチップヒューズ１１と異なる所は、層１
３が取り除かれ、金属膜１３に代えて、金属膜４２が形
成されている点のみである。金属膜４２は、抵抗体を構
成する平面視で幅の狭い部分４２ａと、その両側の平面
視で幅の広い部分４２ｂ，４２ｃとを有している。金属
膜４２の材料、断面積、形状等は、前記チップヒューズ
１１と異なり、溶断等が起きずに所望の抵抗値が得られ
るように設定されている。

【００４７】本実施の形態によっても、前記第１の実施
の形態と同様の利点が得られる。なお、本実施の形態に
おいても、前記第２の実施の形態によるチップヒューズ
３１と同様に、凸条部１６，１７を、絶縁基板１２とは
別に、膜で構成してもよい。

【００４８】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。

【００４９】例えば、本実施の形態は、チップヒューズ
やチップ抵抗以外の種々のチップ型電子部品にも適用す
ることができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
実装されるプリント回路基板との断熱性を高めることが
できるとともに、実装後にプリント回路基板の洗浄が容
易となり、しかも、量産性が高くてコストダウンを図る
ことができる、チップ型電子部品を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるチップヒュー
ズを示す概略縦断面図である。

【図２】図１中のＡ−Ａ’矢視図である。

【図３】図１及び図２に示すチップヒューズの製造工程
を示す概略斜視図である。

【図４】図１及び図２に示すチップヒューズの他の製造
工程を示す概略平面図である。

【図５】図１及び図２に示すチップヒューズの更に他の
製造工程を示す概略平面図である。

【図６】図１及び図２に示すチップヒューズの更に他の
製造工程を示す概略平面図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態によるチップヒュー
ズを示す概略縦断面図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態によるチップ抵抗４
１を示す概略縦断面図である。

【図９】図８中のＢ−Ｂ’矢視図である。

【図１０】従来のチップヒューズを示す概略縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１１，３１ チップヒューズ １２ 絶縁基板 １３ 層 １４ 金属膜 １４ａ ヒューズエレメント １５ 保護層 １６，１７ 凸条部 １８，１９ 電極部 ２０ 凹所 ４１ チップ抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中條 雄一 神奈川県横浜市港北区篠原町1312番地25 株式会社和光内 Ｆターム(参考） 5E033 AA01 BB02 BC01 BE01 BG02 BH02 BH03 5E336 AA04 CC32 CC36 CC44 CC51 EE03 GG01 GG30 5G502 AA01 AA11 BA08 BB06 BC12 CC04 CC28 CC32 CC44

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回路基板上に実装されるチップ型電子部品
   において、絶縁基板を有し、該絶縁基板における前記回
   路基板と対向する底面の両端側部分付近にそれぞれ凸条
   部が形成され、前記両凸条部の底面及び側面並びに前記
   絶縁基板の両端面にそれぞれ渡って電極部が形成された
   ことを特徴とするチップ型電子部品。
2. 【請求項２】 前記凸条部が前記絶縁基板の一部で構成
   されたことを特徴とする請求項１記載のチップ型電子部
   品。
3. 【請求項３】 前記凸条部が１層以上の膜からなること
   を特徴とする請求項１記載のチップ型電子部品。
4. 【請求項４】 前記電極部における前記凸条部の底面に
   形成された部分の下面と前記絶縁基板の底面の中央部分
   との高さの差は、０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であ
   ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
   チップ型電子部品。
5. 【請求項５】 当該チップ型電子部品が、前記両電極部
   間に電気的に接続されたヒューズエレメントを有するチ
   ップヒューズであることを特徴とする請求項１乃至４の
   いずれかに記載のチップ型電子部品。