JP2006041557A5 - - Google Patents

Description

角形チップ抵抗器

本発明は、各種電子機器に使用される耐サージ特性に優れた角形チップ抵抗器に関するものである。

近年、電子機器の軽薄短小化に伴い、抵抗素子としてはチップ抵抗器が多く使用されている。また、面実装化に伴いリード付き炭素皮膜抵抗器からの置き換えも盛んであり、市場からは耐サージ特性の優れたチップ抵抗器の開発が要求されている。一般的に、チップ抵抗器は、静電気や電源ノイズ等の影響で発生するサージ電圧が印加された場合に、その抵抗値が変化し易いという傾向がある。

以下、従来の角形チップ抵抗器について図面を参照しながら説明する。

図５は従来の角形チップ抵抗器の平面図、図６は同角形チップ抵抗器の平面図の一部を切り欠いた斜視図である。

図５、図６において、１は絶縁基板である。２は一対の上面電極で、絶縁基板１の上面の両端部に設けられている。３は抵抗体で、一対の上面電極２間に位置し、かつ一対の上面電極２の一部分と電気的に接続されるように設けられている。４は保護膜で、一対の上面電極２の一部と抵抗体３とを覆うように設けられている。５は側面電極で、絶縁基板１の端面に位置している。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平９−２０５００４号公報

特許文献１に開示されている従来の角形チップ抵抗器は、抵抗体３における一対の上面電極２との対向部分と、一対の上面電極２との間の距離ｄ１が短いため、角形チップ抵抗器の両端にサージ電圧が印加された場合、抵抗体３と一つの上面電極２間で放電しやすく、これにより、抵抗体３と一対の上面電極２間における絶縁の破壊、劣化が起こりやすくなるため、耐サージ特性が劣るという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、耐サージ特性の優れた角形チップ抵抗器を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、基板と、この基板の上面のいずれか一方の両端部に 設けられ、かつ両側部が基板の上面のいずれか他方の両端部に接しないように構成した独 立パターン形状の一対の上面電極と、この一対の上面電極間に位置して一対の上面電極に電気的に接続される抵抗体とを備え、前記一対の上面電極は、前記基板の上面に沿うように基板の内側に向かって突出する凸部を前記一対の上面電極のほぼ中心を結ぶ線に対して それぞれ反対側の位置になるように形成し、かつこの凸部に、前記抵抗体と一対の上面電極との間に隙間が形成されるように抵抗体の両端部を電気的に接続したもので、この構成によれば、一対の上面電極と抵抗体との間の隙間によって、抵抗体における一対の上面電極との対向部分と一対の上面電極との間の距離を長くできるため、角形チップ抵抗器の両端にサージ電圧が印加された場合でも、抵抗体と一対の上面電極間に発生する放電を抑制でき、これにより、抵抗体と一対の上面電極間における絶縁の破壊、劣化を防ぐことができるため、耐サージ特性の優れた角形チップ抵抗器を提供できる。また、前記一対の上面 電極は、前記基板の上面に沿うように基板の内側に向かって突出する凸部を一対の上面電 極のほぼ中心を結ぶ線に対してそれぞれ反対側の位置になるように形成しているため、一 対の上面電極のほぼ中心を結ぶ線に対してそれぞれ同じ側に凸部を配置したものに比べ、 角形チップ抵抗器の比重の偏りが少なくなり、その結果、実装時に角形チップ抵抗器が回 路基板上で傾くという不具合も低減させることができる。さらに、一対の上面電極のほぼ 中心を結ぶ線に対してそれぞれ同じ側に凸部を配置したものに比べ、少ないターン数で抵 抗体の長さをより長く確保することができるため、高い抵抗値から低い抵抗値まで設計の 自由度が高くなるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、抵抗体の形状をＳ字形または蛇行状にしたもので、この構成によれば、抵抗体の長さを長くできるため、抵抗体と基板との接触面積が大きくなり、これにより、抵抗体の発熱を効率よく基板に逃がすことができるため、サージ電圧印加時における抵抗体の発熱を抑えることができ、この結果、耐サージ特性の優れた角形チップ抵抗器を提供できるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項３に記載の発明は、特に、抵抗体にレーザートリミングを設けることによって抵抗体の形状がＳ字形または蛇行状となるようにしたもので、この構成によれば、抵抗体の長さを長くできるため、抵抗体と基板との接触面積が大きくなり、これにより、抵抗体の発熱を効率よく基板に逃がすことができるため、サージ電圧印加時における抵抗体の発熱を抑えることができ、この結果、耐サージ特性の優れた角形チップ抵抗器を提供 できる。また、抵抗値を所望の値に調整する工程と抵抗体の長さおよび形状を調整する工 程とを同時に行うことができるため、生産性が向上するという作用効果を有するものである。

本発明の請求項４に記載の発明は、特に、抵抗体における一対の上面電極との対向部分を、この一対の上面電極に設けた凸部の先端より基板の内側に位置させたもので、この構成によれば、抵抗体における一対の上面電極との対向部分と、一対の上面電極との間の距離をさらに長くできるため、角形チップ抵抗器の両端にサージ電圧が印加された場合でも、抵抗体と一対の上面電極間に発生する放電をさらに抑制でき、これにより、抵抗体と一対の上面電極間における絶縁の破壊、劣化をより効果的に防ぐことができるため、耐サージ特性のさらに優れた角形チップ抵抗器を提供できるという作用効果を有するものである。

以上のように本発明の角形チップ抵抗器は、基板と、この基板の上面のいずれか一方の 両端部に設けられ、かつ両側部が基板の上面のいずれか他方の両端部に接しないように構 成した独立パターン形状の一対の上面電極と、この一対の上面電極間に位置して一対の上面電極に電気的に接続される抵抗体とを備え、前記一対の上面電極は、前記基板の上面に沿うように基板の内側に向かって突出する凸部を前記一対の上面電極のほぼ中心を結ぶ線 に対してそれぞれ反対側の位置になるように形成し、かつこの凸部に、前記抵抗体と一対の上面電極との間に隙間が形成されるように抵抗体の両端部を電気的に接続しているため、一対の上面電極と抵抗体との間の隙間によって、抵抗体における一対の上面電極との対向部分と、一対の上面電極との間の距離を長くすることができ、これにより、角形チップ抵抗器の両端にサージ電圧が印加された場合でも、抵抗体と一対の上面電極間に発生する放電を抑制できるため、抵抗体と一対の上面電極間における絶縁の破壊、劣化を防ぐことができ、これにより、耐サージ特性の優れた角形チップ抵抗器を提供できる。また、前記 一対の上面電極は、前記基板の上面に沿うように基板の内側に向かって突出する凸部を一 対の上面電極のほぼ中心を結ぶ線に対してそれぞれ反対側の位置になるように形成してい るため、一対の上面電極のほぼ中心を結ぶ線に対してそれぞれ同じ側に凸部を配置したも のに比べ、角形チップ抵抗器の比重の偏りが少なくなり、その結果、実装時に角形チップ 抵抗器が回路基板上で傾くという不具合も低減させることができる。さらに、一対の上面 電極のほぼ中心を結ぶ線に対してそれぞれ同じ側に凸部を配置したものに比べ、少ないタ ーン数で抵抗体の長さをより長く確保することができるため、高い抵抗値から低い抵抗値 まで設計の自由度が高くなるという優れた効果を有するものである。

以下、本発明の請求項１〜４に記載の発明について説明する。

図１は本発明の一実施の形態における角形チップ抵抗器の上面図である。

図１において、１１は基板で、アルミナ、ムライトなどの絶縁物により構成されている。１２は一対の上面電極で、この一対の上面電極１２は前記基板１１の上面のいずれか一 方の両端部に設けられ、かつ銀や銅などの低抵抗の金属により構成されている。

なお、前記一対の上面電極１２は、図１に示すように、両側部が基板１１の上面のいず れか他方の両端部には接しないように構成した独立パターン形状に構成されているもので 、この構成によれば、個片状の抵抗器に分割する前のシート状の基板の状態において、個 々の抵抗器の上面電極は隣接する抵抗器の上面電極と接していないため、個々の抵抗器の 抵抗値を測定しながらレーザートリミングを施すことにより抵抗値の調整を行うことがで きるものである。

また、前記一対の上面電極１２には、基板１１の上面に沿うように基板１１の内側に向かって突出する凸部１２ａがそれぞれ設けられているもので、この凸部１２ａは前記一対 の上面電極１２のほぼ中心を結ぶ線に対してそれぞれ反対側の位置になるように形成され ている。１３は抵抗体で、この抵抗体１３は前記一対の上面電極１２間に位置し、かつ一対の凸部１２ａの部分で一対の上面電極１２と電気的に接続されるように設けられている。また、この抵抗体１３は蛇行状に構成されているもので、ルテニウムにガラスフリットを含有させたものからなる。さらに、この抵抗体１３と前記一対の上面電極１２との間には隙間１４が形成され、かつ抵抗体１３における前記一対の上面電極１２との対向部分１ ５が、一対の上面電極１２に設けた凸部１２ａの先端より基板１１の内側に位置するように設けられている。

なお、前記凸部１２ａは、凸部１２ａによって得られる抵抗体１３と一対の上面電極１２との間の隙間１４によって、サージ電圧による抵抗体１３と一対の上面電極１２間における絶縁の破壊、劣化を防ぐことができ、且つ抵抗体１３が一対の上面電極１２から剥がれないような一対の上面電極１２と抵抗体１３との接触面積を得ることができるように形成されている。また、前記一対の上面電極１２の一部と抵抗体１３とを覆うように保護膜 （図示せず）が設けられるとともに、基板１１の端面には側面電極（図示せず）が設けら れるものである。

次に、本発明の一実施の形態における角形チップ抵抗器の製造方法を、図１を用いて説明する。

まず、図１に示すように、基板１１の上面の両端部に、基板１１の上面に沿うように基板１１の内側に向かって突出する凸部１２ａがそれぞれ形成されるように、一対の上面電極１２を設けて焼成する。

次に、図１に示すように、一対の上面電極１２間に位置して、一対の凸部１２ａに両端が電気的に接続されるようにＳ字形の抵抗体１３を設けて焼成する。このとき、抵抗体１３と一対の上面電極１２との間に隙間１４が形成され、かつ抵抗体１３における一対の上面電極１２との対向部分１５は、この一対の上面電極１２に設けた凸部１２ａの先端より基板１１の内側に位置するように構成している。

次に、一対の上面電極１２の一部と抵抗体１３とを覆うように保護膜（図示せず）を設 けて焼成する。

最後に、基板１１の端面に側面電極（図示せず）を設けて焼成することにより、本発明の一実施の形態における角形チップ抵抗器を製造するものである。

図２はサージ電圧印加後の抵抗値変化率を測定するために用いた測定回路を示す回路図である。

図２に示す回路は、電源２１、コンデンサ２２、スイッチ２３を直列に、コンデンサ２２と試料２４とを並列に接続したものである。この回路において、コンデンサ２２に負荷が印加されるようにスイッチ２３を電源２１側に入れると、コンデンサ２２に電荷が蓄積され、その後スイッチ２３を試料２４側に切り替えると、この電荷が試料２４にサージ電圧として印加される。ここでコンデンサ２２は１５０ｐＦ程度のものを使用し、電源２１の電圧は５ｋＶから２５ｋＶまで５ｋＶ間隔で順次電圧を上昇させる。また各電圧印加時においては、スイッチ２３を５秒間周期（１秒間試料側、４秒間電源側）で１０回切り替える。

図３は、図２に示す測定回路を使用して、従来の角形チップ抵抗器と、本発明の一実施の形態における角形チップ抵抗器について、サージ電圧印加後の抵抗値変化率を測定した結果を示した図である。

図３から明らかなように、本発明の一実施の形態における角形チップ抵抗器の方が、従来の角形チップ抵抗器と比べて、サージ電圧印加後の抵抗値変化率が小さい。つまり、本発明の一実施の形態における角形チップ抵抗器においては、サージ電圧が印加されたときにおける抵抗体１３と一対の上面電極１２の間の絶縁の破壊、劣化を防ぐことができるため、サージ電圧印加後の抵抗値変化率は小さく、これにより、耐サージ特性の優れた角形チップ抵抗器を得ることができることがわかる。

このように、本発明の一実施の形態で示したような構成にすることによって、一対の上面電極１２と抵抗体１３との間の隙間１４によって、抵抗体１３における一対の上面電極１２との対向部分１５と一対の上面電極１２との間の距離ｄ２を長くできるため、角形チップ抵抗器の両端にサージ電圧が印加された場合でも、抵抗体１３と一対の上面電極１２間に発生する放電を抑制でき、これにより、抵抗体１３と一対の上面電極１２間における絶縁の破壊、劣化を防ぐことができることに加え、抵抗体１３の形状をＳ字形にしたことにより、抵抗体１３の長さを長くできるため、抵抗体１３と基板１１との接触面積が大きくなり、これにより、抵抗体１３の発熱を効率よく基板１１に逃がすことができるため、サージ電圧印加時における抵抗体１３の発熱を抑えることができ、これらの結果、耐サージ特性の優れた角形チップ抵抗器を得ることができるという効果が得られるものである。

さらに、抵抗体１３における一対の上面電極１２との対向部分１５が、一対の上面電極１２に設けた凸部１２ａの先端より基板１１の内側に位置しているため、抵抗体１３における一対の上面電極１２との対向部分と一対の上面電極１２との間の距離ｄ２をさらに長くでき、これにより、角形チップ抵抗器の両端にサージ電圧が印加された場合でも、抵抗体１３と一対の上面電極１２間に発生する放電をさらに抑制できるため、抵抗体１３と一対の上面電極１２間における絶縁の破壊、劣化をより効果的に防ぐことができ、この結果、耐サージ特性のさらに優れた角形チップ抵抗器を提供できるという効果が得られるものである。

なお、上記本発明の一実施の形態においては、抵抗体１３の形状をＳ字形に構成したものについて説明したが、抵抗体１３の形状を蛇行状に構成してもよく、また図４に示すように、抵抗体１３にレーザートリミング１６を設けることによって抵抗体１３の形状がＳ字形または蛇行状となるように構成しても構わない。抵抗体１３にレーザートリミング１ ６を設けることによって抵抗体１３の形状がＳ字形または蛇行状となるように構成した場 合は、抵抗値を所望の値に調整する工程と抵抗体の長さおよび形状を調整する工程を同時 に行うことができるため、生産性が向上するという効果が得られるものである。

本発明にかかる角形チップ抵抗器は、耐サージ特性において従来の構成よりも優れているもので、特に自動車分野の電装用電子部品等の用途として有用なものである。

本発明の一実施の形態における角形チップ抵抗器の上面図 サージ電圧印加後の抵抗値変化率を測定するために用いた測定回路を示す回路図 図２に示す測定回路を使用して、従来の角形チップ抵抗器と、本発明の一実施の形態における角形チップ抵抗器について、サージ電圧印加後の抵抗値変化率を測定した結果を示す図 抵抗体にレーザートリミングを設けることによって抵抗体の形状がＳ字形または蛇行状となるように構成した本発明の一実施の形態における角形チップ抵抗器の上面図 従来の角形チップ抵抗器の平面図 同角形チップ抵抗器の一部を切り欠いた斜視図

符号の説明

１１ 基板
１２ 上面電極
１２ａ 凸部
１３ 抵抗体
１４ 隙間
１５ 対向部分

Claims (4)

1. 基板と、この基板の上面のいずれか一方の両端部に設けられ、かつ両側部が基板の上面の いずれか他方の両端部に接しないように構成した独立パターン形状の一対の上面電極と、この一対の上面電極間に位置して一対の上面電極に電気的に接続される抵抗体とを備え、前記一対の上面電極は、前記基板の上面に沿うように基板の内側に向かって突出する凸部 を前記一対の上面電極のほぼ中心を結ぶ線に対してそれぞれ反対側の位置になるように形 成し、かつこの凸部に、前記抵抗体と一対の上面電極との間に隙間が形成されるように抵抗体の両端部を電気的に接続した角形チップ抵抗器。
2. 抵抗体の形状をＳ字形または蛇行状にした請求項１記載の角形チップ抵抗器。
3. 抵抗体にレーザートリミングを設けることによって抵抗体の形状がＳ字形または蛇行状となるようにした請求項１記載の角形チップ抵抗器。
4. 抵抗体における一対の上面電極との対向部分を、この一対の上面電極に設けた凸部の先端より基板の内側に位置させた請求項１〜３のいずれかに記載の角形チップ抵抗器。

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