JP2003234057A - ヒューズ抵抗器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 角チップヒューズ抵抗器が溶断後、アルミナ
基板に付着した抵抗体の残滓の影響で、溶断後の抵抗値
が不安定になる欠点がある。 【解決手段】 所定サイズの絶縁基板10の一方の面に、
所定サイズの第一の蓄熱層42を形成し、第一の蓄熱層42
を覆うように所定サイズの抵抗体30を形成する。さら
に、抵抗体30の両端部近傍に重畳するように電極20、21
を形成した後、抵抗体30をトリミングしてヒュージング
ポイント30dを形成し、抵抗値を調整する。さらに、ヒ
ュージングポイント30dを覆うように、第二の蓄熱層41
を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヒューズ抵抗器に関し、
特に、その構造およびその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の表面実装用の角チップヒューズ抵
抗器は図9に示すような構造であった。なお、図9(a)は
従来の角チップヒューズ抵抗器の斜視図、図9(b)は図9
(a)のA-A断面図である。

【０００３】従来の角チップヒューズ抵抗器は、アルミ
ナ基板110上に抵抗体130が形成され、抵抗体130の両端
部を覆うように電極120と121が形成される。抵抗体130
の略中央部には、レーザトリミングなどによって、電流
路を遮る方向へトリミング溝130a、130b、130cが形成さ
れる。このトリミング溝130a、130b、130cによって角チ
ップヒューズ抵抗器の抵抗値が設定され、かつ、トリミ
ング溝130a、130bによってヒュージングポイント130dが
形成された後、トリミング溝130a、130bおよびヒュージ
ングポイント130dを蓄熱ガラス層141で覆い、ヒュージ
ングポイント130dで発生した熱の放散を防ぐ。

【０００４】角チップヒューズ抵抗器の電極120と121間
に過大な電流が流れると、電流密度の高いヒュージング
ポイント130dは急激に発熱して、ヒュージングポイント
130dは溶断する。

【０００５】従来の角チップヒューズ抵抗器のヒュージ
ングポイント130dで発生した熱は、熱伝導性の良好なア
ルミナ基板110を介して放散していたので、ヒュージン
グポイント130dが溶断温度に達するには大きな電力を必
要とする。

【０００６】さらに、従来の角チップヒューズ抵抗器に
おいて、トリミングで形成したヒュージングポイント13
0dの電流路断面積は不均一なので、さらにヒュージング
ポイント130dの幅を狭めて溶断電力を低電力化しようと
すると、極端に電流路断面積の狭い部分が生じて、耐サ
ージ性が劣化する欠点がある。

【０００７】従って、従来の角チップヒューズ抵抗器に
おいては、溶断電力の低電力化には限界があり、例えば
溶断電流が2Aの従来のヒューズ抵抗器の場合、その溶断
電力を2W以下に下げることは困難であった。

【０００８】また、従来の角チップヒューズ抵抗器にお
いては、溶断後、アルミナ基板110に付着したヒュージ
ングポイント130dの残滓の影響で、溶断後の抵抗値（以
下「残留抵抗値」という）が不安定になる欠点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決するもので、ヒュージングポイント溶断後の残滓
の影響による残留抵抗値の不安定を解消することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成する一手段として、以下の構成を備える。

【００１１】本発明にかかるヒューズ抵抗器は、前記絶
縁基板の一方の面に形成した第一のガラス層と、前記第
一のガラス層を少なくとも覆うように形成した抵抗体層
と、前記抵抗体層の両端部近傍にそれぞれ重畳するよう
に形成した少なくとも二つの電極部と、前記抵抗体層に
形成した溶断部と、前記溶断部および前記溶断部の近傍
を少なくとも覆うように形成した第二のガラス層とを有
し、前記溶断部の溶融により、前記溶断部の抵抗体へガ
ラスが混入することを特徴とする。

【００１２】本発明にかかるヒューズ抵抗器の製造方法
は、絶縁基板の一方の面に第一のガラス層を形成し、前
記第一のガラス層を少なくとも覆うように抵抗体層を形
成し、前記抵抗体層の両端部近傍にそれぞれ重畳するよ
うに少なくとも二つの電極部を形成し、前記抵抗体層に
溶断部を形成し、前記溶断部および前記溶断部の近傍を
少なくとも覆うように第二のガラス層を形成して、前記
溶断部の溶融により、前記溶断部の抵抗体へガラスが混
入するように形成することを特徴とする。

【００１３】

【実施例】以下、本発明にかかる実施例の角チップヒュ
ーズ抵抗器を図面を参照して詳細に説明する。

【００１４】図1から図6は本発明にかかる一実施例の角
チップヒューズ抵抗器を説明するための図で、図1は該
抵抗器の第一の蓄熱層形成状態の一例を示す図、図2は
該抵抗器の抵抗体形成状態の一例を示す図、図3は該抵
抗器の電極形成状態の一例を示す図、図4は該抵抗器の
トリミング状態の一例を示す図、図5は該抵抗器の第二
の蓄熱層形成状態の一例を示す図、図6は該抵抗器の完
成状態の一例を示す斜視図、図7は図6のA-A矢視断面図
である。

【００１５】なお、各状態を示す図においては、各部の
形成状態が明確になるように、各部の形成状態が容易に
認識可能になるように、一部模式化して表現する。すな
わち、各状態を示す図においては、実際には不透明の部
分でも、下部状態を識別可能に表現する。

【００１６】図において、10は基板で、略長方形の所定
の厚さを有した電気絶縁性のセラミックス基板で、アル
ミナ96%の焼結体のアルミナ基板などを使用する。な
お、本実施例において、基板10は焼成済みのアルミナ基
板に限定されるものではなく、例えば、アルミナなどの
グリーンシートを使用して、後述する厚膜抵抗体などと
ともに焼成してもよい。

【００１７】第一の蓄熱層42は、後述するヒュージング
ポイント30dで発生した熱が基板10へ伝達するのを防ぐ
もので、スクリーン印刷などによって、電気絶縁性かつ
熱伝導率の低い低融点ガラスペーストなどを、略長方形
にコーティングしたものである。

【００１８】抵抗体30は、スクリーン印刷などによる厚
膜抵抗体や、スパッタリング、真空蒸着、メッキなどに
よる薄膜抵抗体などを、基板10の一面の長手方向に偏ら
せて、略長方形で所定の厚さに形成する。なお、厚膜抵
抗体の材料としては、酸化ルテニウム系などの厚膜ペー
ストが、薄膜抵抗体の材料としては、ニッケル-クロム
系、ニッケル-リン系、ニッケル-リン-タングステン系
などの合金を使用する。

【００１９】電極20、21は、基板10の抵抗体形成面（以
下「上面」という）の両短辺近傍から、電極を形成した
短辺に接する基板10の端面を経由して、抵抗体非形成面
（以下「下面」という）の両短辺近傍にかけて、その断
面が略コの字形になるように形成する。なお、電極20、
21は、基板10の短辺近傍から抵抗体30の端部にかけて、
抵抗体30の端部近傍を所定の範囲で覆うように略長方形
に形成する。また、電極20、21の形成方法は周知なの
で、その詳細な説明は省略するが、銀-パラジウム系、
銀、銅などの厚膜ペーストをスクリーン印刷などで形成
したり、クロム、ニッケル、銅などの金属材料をスパッ
タリング、真空蒸着、メッキなどの方法によって形成す
る。

【００２０】切込み30a、30b、30cは、抵抗値を調整
し、ヒュージングポイント30d形成するために、レーザ
トリマなどで形成されたものである。なお、ヒュージン
グポイント30dは、第一の蓄熱層42と抵抗体30が重なっ
た部位へ切込み30aと30bを施すことによって形成され
る。また、図においては、ストレートカットの切込みが
三本施された例を示したが、本実施例はこれに限定され
るものではなく、例えば、五本でも七本でもよいし、L
字形カットでもよいし、ストレートカット四本でもよ
い。

【００２１】第二の蓄熱層41は、ヒュージングポイント
30dで発生した熱の放散を防ぐもので、ヒュージングポ
イント30dを略覆うように、スクリーン印刷などによっ
て、電気絶縁性かつ熱伝導率の低い低融点ガラスペース
トなどを、略長方形にコーティングしたものである。な
お、第二の蓄熱層41のガラスは、第一の蓄熱層42のガラ
スよりも、低い溶融点、溶融温度または軟化点を有する
ことが好ましい。

【００２２】絶縁膜40は、抵抗体30、電極20、21の上面
部位、第二の蓄熱層41などを略覆うように、スクリーン
印刷などによって、電気絶縁性のガラスペーストやエポ
キシ樹脂などをオーバコートしたものである。

【００２３】この後、角チップヒューズ抵抗器は、後述
するマーキング、電極メッキなどの工程を経て図6、図7
に一例を示す完成状態になる。

【００２４】図8は角チップヒューズ抵抗器の製造工程
の一例を示す工程図である。なお、以下の説明は、一つ
の角チップヒューズ抵抗器を製造する場合に限定される
ものではなく、例えば、複数個の角チップヒューズ抵抗
器を同時に多数製造する場合にも適用することができ、
角チップヒューズ抵抗器を一つひとつに分離すればよ
い。

【００２５】まず、図8に示す工程P1で、基板10を所定
の大きさに形成する基板製造工程を実行して、所定製造
単位の大きさの略長方形の基板10を製作する。なお、該
単位は、任意の大きさであり、一つの角チップヒューズ
抵抗器ごとに作製しても、例えば、数十個同時に作製し
てもよく、それぞれの場合に即して製作すればよい。ま
た、以下に説明する各工程ごとの状態図は、それぞれ単
独の1チップだけを示すが、複数チツプを同時に形成す
る場合においても略同様である。

【００２６】続いて、工程P2で、スクリーン印刷などの
方法で、図1に一例を示した第一の蓄熱層42を形成す
る。

【００２７】続いて、工程P3で、スクリーン印刷やスパ
ッタリングなどの方法で、基板10の上面に図2に一例を
示した抵抗体30を形成する。

【００２８】続いて、工程P4で、スクリーン印刷やスパ
ッタリングなどの方法で、基板10に図3に一例を示した
電極20、21を形成する。なお、工程P4は、例えば、基板
10上面の電極部位を形成する工程、次に基板10下面の電
極部位を形成する工程、次に基板10端面に導体部を形成
して、上面と下面の電極を電気的に接続する工程などを
含む。

【００２９】続いて、工程P5で、ヒュージングポイント
30dを形成し、抵抗値を調整するために、図4に一例を示
した切込み30a、30b、30cを施す。なお、トリミング
は、例えば、レーザビームやサンドブラストなどで、抵
抗体30のパターンに切込み30a、30bを入れることによっ
て、ヒュージングポイント30dを形成した後、抵抗体30
のパターンに切込み30cを入れることによって抵抗値を
調整する。

【００３０】続いて、工程P6で、スクリーン印刷などの
方法で、ヒュージングポイント30dを少なくとも覆うよ
うに、図5に一例を示した第二の蓄熱層41を形成する。

【００３１】続いて、工程P7で、スクリーン印刷などに
よって、抵抗体30、電極20、21の上面部位、第二の蓄熱
層41などを略覆うように絶縁膜40をオーバコートする。

【００３２】続いて、工程P8で、例えば絶縁膜40上に捺
印するなどによって、定格抵抗値や製品番号などをマー
キングする。

【００３３】続いて、工程P9で、電極20、21の絶縁膜40
で覆われていない部位、主に基板10の端面や下面の電極
部位にニッケルなどで下地メッキを施した後、はんだメ
ッキ処理を施す。

【００３４】そして最後に、工程P10で、検査を実施し
て角チップヒューズ抵抗器が完成する。

【００３５】また、工程P9または工程P10終了後、必要
に応じてダイシングして、角チップヒューズ抵抗器を一
つのチップごとに分離成形する。例えば、ここで、同時
に複数の角チップヒューズ抵抗器を一括製作した場合は
個々のチップに分離成形し、また、一つのチップごとに
製作した場合は周辺部の整形などを行う。

【００３６】なお、上記説明では省略したが、厚膜を形
成する工程には厚膜ペーストを印刷後、例えば10分間85
0℃で焼成する焼成工程などが含まれ、また、薄膜を形
成する工程ではメタルマスクによって所定のパターンを
形成するか、あるいは、薄膜形成後レジスト膜を形成し
て、形成した薄膜をエッチングする工程などが含まれ
る。

【００３７】また、工程P3、P4において、抵抗体30、電
極20、21は、工程P3、P4のそれぞれの形成工程で焼成し
なくても、電極20、21を印刷後に一括して焼成してもよ
い。また、工程P6、P7において、第一の蓄熱層42と絶縁
膜40は、工程P6、P7のそれぞれの形成工程で焼成しなく
ても、絶縁膜40を印刷後に一括して焼成してもよい。

【００３８】すなわち、本実施例のそれぞれの工程は、
従来の角チップヒューズ抵抗器の製造工程と略同様であ
り、本実施例においては、新たな工程および新工程に必
要な設備などを用意する必要はない。

【００３９】上述の構造を有する本実施例の角チップヒ
ューズ抵抗器へ、過大な電流が流れた場合、ヒュージン
グポイント30dは、高い電流密度によって急激に発熱し
て溶断する。本実施例においては、ヒュージングポイン
ト30d直下の第一の蓄熱層42によって、ヒュージングポ
イント30dで発生した熱はアルミナ基板10へ伝導し難い
特性を有しているので、従来に比べて小さな電力で、ヒ
ュージングポイント30dは溶断温度に達する。ヒュージ
ングポイント30d溶断時には、第一の蓄熱層42直上のヒ
ュージングポイント30d近傍の温度は約900℃に達する。
そのため、第一の蓄熱層42に含まれるガラス（約500℃
で溶融する）および/または第二の蓄熱層41に含まれる
ガラスが溶融して、抵抗体30の材料へガラスが混入した
状態になり、溶融し混合した部分は絶縁状態になり、溶
断部位は高抵抗値で安定する。従って、本実施例におい
ては、切込み30a、30b、30cによって約0.1Ωから約600
Ωの広範囲の抵抗値レンジを得ることができる。

【００４０】さらに、本実施例においては、ヒュージン
グポイント30dの電流路断面積を極端に狭めなくても、
溶断電力を低電力化できるので、充分な耐サージ性を得
ることができ、例えば、溶断電流が2Aの本実施例のヒュ
ーズ抵抗器の場合、その溶断電力を約0.8Wまで下げるこ
とが可能である。

【００４１】以上説明したように、本実施例によれば、
従来に比べて小さな電力で、ヒュージングポイント30d
は溶断温度に達し、ヒュージングポイント30dの溶断電
力値の設定は容易である上、溶断後の抵抗値（残留抵抗
値）は高抵抗値で安定した角チップヒューズ抵抗器を、
従来の工程および該工程の製造設備を用いて製造でき
る。従って、本実施例においては、切込み30a、30b、30
cによって約0.1Ωから約600Ωの広範囲の抵抗値レンジ
を得ることができる。

【００４２】さらに、本実施例においては、ヒュージン
グポイント30dの電流路断面積を極端に狭めなくても、
溶断電力を低電力化できるので、充分な耐サージ性を得
ることができ、例えば、溶断電流が2Aの本実施例のヒュ
ーズ抵抗器の場合、その溶断電力を約0.8Wまで下げるこ
とが可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヒュージングポイント溶断後の残滓の影響による残留抵
抗値の不安定を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる一実施例の角チップヒューズ抵
抗器の第一の蓄熱層形成状態の一例を示す図、

【図２】本実施例の抵抗体形成状態の一例を示す図、

【図３】本実施例の電極形成状態の一例を示す図、

【図４】本実施例のトリミング状態の一例を示す図、

【図５】本実施例の第二の蓄熱層形成状態の一例を示す
図、

【図６】本実施例の完成状態の一例を示す斜視図、

【図７】図6のA-A矢視断面図、

【図８】本実施例の製造工程の一例を示す工程図、

【図９】従来の角チップヒューズ抵抗器の構造を示す図
である。

【符号の説明】

10 基板 20、21 電極 30 抵抗体 40 絶縁膜 41 第二の蓄熱層 42 第一の蓄熱層

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板と、 前記絶縁基板の一方の面に形成した第一のガラス層と、 前記第一のガラス層を少なくとも覆うように形成した抵
   抗体層と、 前記抵抗体層の両端部近傍にそれぞれ重畳するように形
   成した少なくとも二つの電極部と、 前記抵抗体層に形成した溶断部と、 前記溶断部および前記溶断部の近傍を少なくとも覆うよ
   うに形成した第二のガラス層とを有し、 前記溶断部の溶融により、前記溶断部の抵抗体へガラス
   が混入することを特徴とするヒューズ抵抗器。
2. 【請求項２】 前記溶断部は、前記抵抗体層のトリミン
   グによって形成される電流路の狭部であることを特徴と
   する請求項1に記載されたヒューズ抵抗器。
3. 【請求項３】 前記第一のガラス層のガラスは約500℃
   で溶融することを特徴とする請求項1または請求項2に記
   載されたヒューズ抵抗器。
4. 【請求項４】 前記第二のガラス層のガラスは、前記第
   一のガラス層のガラスよりも、低い溶融点、溶融温度ま
   たは軟化点を有することを特徴とする請求項1から請求
   項3の何れかに記載されたヒューズ抵抗器。
5. 【請求項５】 さらに、前記第二のガラス層を形成後、
   前記抵抗体層、前記電極部の一部および前記第二のガラ
   ス層を覆うように形成した絶縁層を有することを特徴と
   する請求項1から請求項4の何れかに記載されたヒューズ
   抵抗器。
6. 【請求項６】 絶縁基板の一方の面に第一のガラス層を
   形成し、 前記第一のガラス層を少なくとも覆うように抵抗体層を
   形成し、 前記抵抗体層の両端部近傍にそれぞれ重畳するように少
   なくとも二つの電極部を形成し、 前記抵抗体層に溶断部を形成し、 前記溶断部および前記溶断部の近傍を少なくとも覆うよ
   うに第二のガラス層を形成して、 前記溶断部の溶融により、前記溶断部の抵抗体へガラス
   が混入するように形成することを特徴とするヒューズ抵
   抗器の製造方法。