JP2007053135A - ネットワーク抵抗器 - Google Patents

Abstract

【課題】
素子数が増えても長大化することなく基板上のパターン領域や部品実装領域が制限されない配線自由度の高いネットワーク抵抗器を提供する。
【解決手段】
方形状の第１の絶縁基板上に所定間隔で配設された複数の第１の抵抗素子と、第１抵抗素子の両端にそれぞれ接続され、絶縁基板の縁部で下方に折り曲げ、下方に延びる複数の第１の電極とを有する第１の抵抗器と、第１の絶縁基板と略同一の第２の絶縁基板上に所定間隔で配設された複数の第２の抵抗素子と、第２の抵抗素子の両端にそれぞれ接続され、絶縁基板の縁部で下方に折り曲げ、下方に延びる複数の第２の電極とを有する第２の抵抗器とを具備し、第１の抵抗素子と第２の抵抗素子とが互いに直交するように第１の抵抗器の下に第２の抵抗器を積層する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ネットワーク抵抗器に関し、特に、素子数が増えても長大化することなく基板上のパターン領域や部品実装領域が制限されない配線自由度の高いネットワーク抵抗器に関する。

近年の電子機器の小型化に伴って、電子機器の電装部を構成するプリント基板上に実装される各種電子部品についても高密度実装化が進んでいる。

これらの電子部品のうちでも、表面実装型の複数のチップ抵抗を１チップ化したネットワーク抵抗器と呼ばれる表面実装部品の使用頻度が高まっている。

通常のネットワーク抵抗器は、複数の抵抗素子を並列に並べているため、素子数が増えると形状が長大化し、基板上のパターン領域や部品実装領域が制限されるという課題がある。

そこで、特許文献１には、シングルインライン形の配線自由度の高さを維持したまま、表面実装型でかつ、低背形・微小端子ピッチ形状のネットワーク電子部品が提案されている。
特開平０２−１３２８１３号公報

上記特許文献１に示される提案は、リード端子を曲げ加工、割りスナップ加工、打ち抜き成形あるいはエッチング等により成形した新しい構造のリード端子に抵抗体等の素体基板を挿入し、素体基板上の端子用導体とリード端子とを接続することで表面実装型で、かつ低背形・微小端子ピッチ形状のネットワーク電子部品を実現するように構成されたものである。

しかしながら上記特許文献１に示される電子部品は、複数の抵抗体が並列に並べられて構成されたものであり、複数の抵抗体を上下の複数段に複数配置して素子数が増えても長大化を抑えるような構成は提案されていない。

そこで、本発明は、素子数が増えても長大化することなく基板上のパターン領域や部品実装領域が制限されない配線自由度の高いネットワーク抵抗器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明のネットワーク抵抗器は、方形状の第１の絶縁基板上に所定間隔で配設された複数の第１の抵抗素子と、前記第１抵抗素子の両端にそれぞれ接続され、前記絶縁基板の縁部で下方に折り曲げ、下方に延びる複数の第１の電極とを有する第１の抵抗器と、前記第１の絶縁基板と略同一の第２の絶縁基板上に所定間隔で配設された複数の第２の抵抗素子と、前記第２の抵抗素子の両端にそれぞれ接続され、前記絶縁基板の縁部で下方に折り曲げ、下方に延びる複数の第２の電極とを有する第２の抵抗器とを具備し、前記第１の抵抗素子と前記第２の抵抗素子とが互いに直交するように前記第１の抵抗器の下に前記第２の抵抗器を積層したことを特徴とする。

また、請求項２の発明のネットワーク抵抗器は、請求項１の発明において、前記第２の抵抗素子の電極幅が前記第１の抵抗素子の電極幅よりも小さく、前記第２の抵抗素子の電極間隔が前記第１の抵抗素子の電極間隔よりも狭いことを特徴とする。

また、請求項３の発明のネットワーク抵抗器は、請求項１または２の発明において、前記第１の絶縁基板と前記第２の絶縁基板との間に導体層を設け、前記導体層は、グランドに接続されることを特徴とする。

また、請求項４の発明のネットワーク抵抗器は、請求項１乃至３の発明において、前記第１の抵抗素子の抵抗値と前記第２の抵抗素子の抵抗値とが異なる値を有することを特徴とする。

また、請求項５の発明のネットワーク抵抗器は、請求項１乃至４のいずれかの発明において、前記第１の電極は、前記第１の抵抗器および第２の抵抗器の側面に沿って該第２の抵抗器の下面に延び、前記第２の電極は、前記第２の抵抗器の側面に沿って該第２の抵抗器の下面に延びることを特徴とする。

この発明のネットワーク抵抗器によれば、方形状の第１の絶縁基板上に所定間隔で配設された複数の第１の抵抗素子と、第１抵抗素子の両端にそれぞれ接続され、絶縁基板の縁部で下方に折り曲げ、下方に延びる複数の第１の電極とを有する第１の抵抗器と、第１の絶縁基板と略同一の第２の絶縁基板上に所定間隔で配設された複数の第２の抵抗素子と、第２の抵抗素子の両端にそれぞれ接続され、絶縁基板の縁部で下方に折り曲げ、下方に延びる複数の第２の電極とを有する第２の抵抗器とを具備し、第１の抵抗素子と第２の抵抗素子とが互いに直交するように第１の抵抗器の下に第２の抵抗器を積層したので基板へ抵抗を実装する際の部品点数を削減することができるとともに効率的な信号配線が可能となる。

また、形状の小型化により省スペース、高密度化が図れる。

また、第１の抵抗器と第２の抵抗器との製造工程の共通化が図れる。

また、第１の抵抗器と第２の抵抗器との間に基板上のグランドと接続可能な導体を備えるのでネットワーク抵抗器内でのクロストークが低減できるという効果を奏する。

以下、本発明に係わるネットワーク抵抗器の一実施例について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わるネットワーク抵抗器１００の構成を示す構成図である。

図１において、図１（ａ）はネットワーク抵抗器１００の外観を示す斜視図であり、図１（ｂ）はネットワーク抵抗器１００の要部を示す平面図である。

図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明に係わるネットワーク抵抗器１００は、複数の抵抗素子が上下２段の各方形状のセラミック部材３ａ、３ｂの絶縁基板上に所定の間隔で配置され、上段のセラミック部材３ａ上に配置された複数の抵抗素子、例えば抵抗素子５−１、抵抗素子５−２、抵抗素子５−３、抵抗素子５−４（以下、総称して「抵抗素子５−ｎ」という。）の端子方向と下段のセラミック部材３ｂ上に配置された後述する複数の抵抗素子、例えば抵抗素子６−１、抵抗素子６−２、抵抗素子６−２、抵抗素子６−４（以下、総称して「抵抗素子６−ｎ」という。）の端子方向とが直交に配置されている。

上段のセラミック部材３ａ上に配置された抵抗素子５−１は電極１−１ａと電極１−１ｂとに接続され、抵抗素子５−２が電極１−２ａと電極１−２ｂとに接続され、抵抗素子５−３が電極１−３ａと電極１−３ｂとに接続され、抵抗素子５−４が電極１−４ａと電極１−４ｂとに接続されて第１の抵抗器を形成し、各電極はセラミック部材３ａの縁部で下方に折り曲げられ下段のセラミック部材３ｂの下面まで延びている。

また、下段のセラミック部材３ｂ上に所定の間隔で配置された抵抗素子６−１は電極２−１ａと電極２−１ｂとに接続され、抵抗素子６−２が電極２−２ａと電極２−２ｂとに接続され、抵抗素子６−３が電極２−３ａと電極２−３ｂとに接続され、抵抗素子６−４が電極２−４ａと電極２−４ｂとに接続されて第２の抵抗器を形成し、各電極はセラミック部材３ｂの縁部で下方に折り曲げられセラミック部材３ｂの下面まで延びている。

また、上段のセラミック部材３ａ上に配置された抵抗素子５−ｎは、保護膜４ａにより覆われて保護され、下段のセラミック部材３ｂ上に配置された抵抗素子６−ｎは、保護膜４ｂにより覆われて保護されている。

図２は、ネットワーク抵抗器１００を構成する各段の第１の抵抗器及び第２の抵抗器のセラミック部材３ａ、３ｂ上に配置された抵抗素子５−ｎ、抵抗素子６−ｎと各抵抗素子と接続された電極の配置の詳細を示す図であり、図２（ａ）は上段の第１の抵抗器のセラミック部材３ａ上に配置された抵抗素子５−ｎと各抵抗素子を接続された電極の配置を示す図、図２（ｂ）は下段の第２の抵抗器のセラミック部材３ｂ上に配置された抵抗素子６−ｎと各抵抗素子を接続された電極の配置を示す図である。

図２（ａ）に示すように、第１の抵抗器のセラミック部材３ａ上には電極１−１ａ、電極１−２ａ、電極１−３ａ、電極１−４ａ（以下、総称して「電極１−ｎａ」という。）とそれぞれ対向する位置に電極１−１ｂ、電極１−２ｂ、電極１−３ｂ、電極１−４ｂ（以下、総称して「電極１−ｎｂ」という。）がそれぞれ離間されて配置され、電極１−１ａと電極１−１ｂが抵抗皮膜の抵抗素子５−１で接続され、電極１−２ａと電極１−２ｂが抵抗皮膜の抵抗素子５−２で接続され、電極１−３ａと電極１−３ｂが抵抗皮膜の抵抗素子５−３で接続され、電極１−４ａと電極１−４ｂが抵抗皮膜の抵抗素子５−４で接続されている。

また、図２（ｂ）に示すように、第２の抵抗器のセラミック部材３ｂ上には電極２−１ａ、電極２−２ａ、電極２−３ａ、電極２−４ａ（以下、総称して「電極２−ｎａ」という。）とそれぞれ対向する位置に電極２−１ｂ、電極２−２ｂ、電極２−３ｂ、電極２−４ｂ（以下、総称して「電極２−ｎｂ」という。）がそれぞれ離間されて配置され、電極２−１ａと電極２−１ｂが抵抗皮膜の抵抗素子６−１で接続され、電極２−２ａと電極２−２ｂが抵抗皮膜の抵抗素子６−２で接続され、電極２−３ａと電極２−３ｂが抵抗皮膜の抵抗素子６−３で接続され、電極２−４ａと電極２−４ｂが抵抗皮膜の抵抗素子６−４で接続されている。

また、上下段に配置された第１の抵抗器の抵抗素子５−ｎ及び第２の抵抗器の抵抗素子６−ｎとそれぞれ接続された電極１−ｎａ及び電極１−ｎｂ、電極２−ｎａ及び電極２−ｎｂは、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第１の抵抗器の抵抗素子５−ｎとそれぞれ接続された電極１−ｎａ及び電極１−ｎｂで形成される端子方向と第２の抵抗器の抵抗素子６−ｎとそれぞれ接続された電極２−ｎａ及び電極２−ｎｂで形成される端子方向とが直交に配置されている。

また、第１の抵抗器のセラミック部材３ａ上の抵抗素子５−ｎとそれぞれ接続された電極１−ｎａ及び電極１−ｎｂと、第２の抵抗器のセラミック部材３ｂ上の抵抗素子６−ｎとそれぞれ接続された電極２−ｎａ及び電極２−ｎｂとは、第１の抵抗器と第２の抵抗器を重ねてネットワーク抵抗器１００を構成した時に電極１−ｎａ及び電極１−ｎｂ、電極２−ｎａ及び電極２−ｎｂがネットワーク抵抗器１００を実装する基板上のフットプリントに接続できるように、ネットワーク抵抗器１００の下端部まで到達する長さをそれぞれ有している。

このように、ネットワーク抵抗器１００は、複数の抵抗素子を上下２段に配置し、上段の抵抗素子と下段の抵抗素子とが互いに直交するように配置されているので基板上へ抵抗素子を実装する際の部品点数を削減することができるとともに効率的な信号配線が可能となる。

なお、図１で示したネットワーク抵抗器１００では、上下２段にそれぞれ４個の抵抗素子を配置した例を示したが、抵抗素子の数は特に限定されるものではない。

また、ネットワーク抵抗器１００では、上段の抵抗素子の電極幅と下段の抵抗素子の電極幅とが等しい場合を想定して説明したが、上段の抵抗素子の電極幅と下段の抵抗素子の電極幅とが異なっていてもよい。

図３は、下段の抵抗素子と接続された電極の幅を上段の抵抗素子と接続された電極の幅よりも小さくし、下段の抵抗素子の電極間隔を狭く配置したネットワーク抵抗器２００の一例を示す図である。

なお、ネットワーク抵抗器２００は、図１で示したネットワーク抵抗器１００と同様に上段に４個の抵抗素子が所定の間隔で配置され、また下段に４個の抵抗素子が所定の間隔で配置されて、上段の抵抗素子と下段の抵抗素子とが互いに直交する方向で配置されており、図３はネットワーク抵抗器２００の下段側から見た要部の底面図を示している。

また、図３に示すネットワーク抵抗器２００において、ネットワーク抵抗器１００と同様な構成部分についてはネットワーク抵抗器１００の符号と同一の符号が付してある。

図３に示すように、ネットワーク抵抗器２００の図示せぬ上段の第１の抵抗器のセラミック部材３ａ上に配置された抵抗素子５−１が電極１−１ａと電極１−１ｂとに接続され、抵抗素子５−２が電極１−２ａと電極１−２ｂとに接続され、抵抗素子５−３が電極１−３ａと電極１−３ｂとに接続され、抵抗素子５−４が電極１−４ａと電極１−４ｂとに接続されており、各電極の幅がそれぞれ「Ｘ」、各電極の間隔がそれぞれ「Ｌ」の長さで配置されている。

また、下段の第２の抵抗器のセラミック部材３ｂ上に配置された図示せぬ抵抗素子６−１が電極２−１ａと電極２−１ｂとに接続され、抵抗素子６−２が電極２−２ａと電極２−２ｂとに接続され、抵抗素子６−３が電極２−３ａと電極２−３ｂとに接続され、抵抗素子６−４が電極２−４ａと電極２−４ｂとに接続されており、各電極の幅が「Ｙ」、各電極の間隔が「Ｍ」の長さで配置されている。

また、図示せぬ上段の第１の抵抗器の抵抗素子５−１、抵抗素子５−２、抵抗素子５−３、抵抗素子５−４及び下段の第２の抵抗器の抵抗素子６−１、抵抗素子６−２、抵抗素子６−３、抵抗素子６−４は、保護膜によりそれぞれ覆われて保護されている。

また、上段の第１の抵抗器のセラミック部材３ａ上の各抵抗素子とそれぞれ接続された電極１−１ａ、電極１−２ａ、電極１−３ａ、電極１−４ａ、電極１−１ｂ、電極１−２ｂ、電極１−３ｂ、電極１−４ｂ及び下段の第２の抵抗器のセラミック部材３ｂ上の各抵抗素子とそれぞれ接続された電極２−１ａ、電極２−２ａ、電極２−３ａ、電極２−４ａ、電極２−１ｂ、電極２−２ｂ、電極２−３ｂ、電極２−４ｂは、第１の抵抗器と第２の抵抗器を重ねてネットワーク抵抗器２００を構成した時に各電極がネットワーク抵抗器２００を実装する基板上のフットプリントに接続できるように、ネットワーク抵抗器２００の下端部まで到達する長さをそれぞれ有している。

このように構成されたネットワーク抵抗器２００は、下段の抵抗素子の電極幅を上段の抵抗素子の電極幅よりも小さくし、下段の抵抗素子の電極間隔を狭くすることで従来のネットワーク抵抗器と同一形状と大きさであってもより多くの抵抗素子を実装させることができる。

図４は、所定の間隔で複数の抵抗素子が配置された上段の第１の抵抗器のセラミック部材３ａと下段の第２の抵抗器のセラミック部材３ｂとの間に基板上のグランドに接続可能な導体層を設けたネットワーク抵抗器３００の一例を示す図である。

図４（ａ）は、ネットワーク抵抗器３００の構成を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）で示したネットワーク抵抗器３００の下段の第２の抵抗器の下面側から見た要部の底面図である。

なお、ネットワーク抵抗器３００は、上段の第１の抵抗器のセラミック部材３ａと下段の第２の抵抗器のセラミック部材３ｂとの間にグランドに接続された導体層を設けた他は、図１及び図３で示したネットワーク抵抗器１００、ネットワーク抵抗器２００と同様に構成されており、ネットワーク抵抗器１００及びネットワーク抵抗器２００と同様な構成部分についてはネットワーク抵抗器１００及びネットワーク抵抗器２００に付した符号と同一の符号が付されている。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ネットワーク抵抗器３００は、図示せぬ複数の抵抗素子を上下２段の方形のセラミック部材３ａ、３ｂ上にそれぞれ配置し、上段のセラミック部材３ａ上に配置された各抵抗素子の端子方向と下段のセラミック部材３ｂ上に配置された各抵抗素子の端子方向とが直交に配置されている。

また、上段のセラミック部材３ａ上に配置された各抵抗素子は、電極１−１ａと電極１−１ｂ、電極１−２ａと電極１−２ｂ、電極１−３ａと電極１−３ｂ、電極１−４ａと電極１−４ｂにそれぞれ接続されて第１の抵抗器を形成し、下段のセラミック部材３ｂ上に配置された各抵抗素子は、電極２−１ａと電極２−１ｂ、電極２−２ａと電極２−２ｂ、電極２−３ａと電極２−３ｂ、電極２−４ａと電極２−４ｂにそれぞれ接続されて第２の抵抗器を形成している。

また、上段の第１の抵抗器の抵抗素子は、保護膜４ａにより覆われて保護され、下段の第２の抵抗器の抵抗素子は、保護膜４ｂにより覆われて保護されている。

また、ネットワーク抵抗器３００は、下段の第２の抵抗器の抵抗素子を保護する保護膜４ｂの上にセラミック部材３ｃが積層され、更にセラミック部材３ｃの上に導体層７が積層され、導体層７の上に上段の第１の抵抗器のセラミック部材３ａが積層されて構成されている。

導体層７は、ネットワーク抵抗器３００を実装する基板上のグランドプレーンに接続しているフットプリントとの半田接続を可能とするように端子８と接続されている。

このように、セラミック部材３ａ上に所定の間隔で複数の抵抗素子が配置された上段の第１の抵抗器とセラミック部材３ｂ上に所定の間隔で複数の抵抗素子が配置された下段の第２の抵抗器との間にグランドに接続された導体層７を設けたので第１の抵抗器と第２の抵抗器との間のクロストークを低減することができる。

ここで、これまで述べた本発明に係わるネットワーク抵抗器１００、ネットワーク抵抗器２００、ネットワーク抵抗器３００を基板上に実装配置させる場合の一例と、製造する方法の一例について説明する。

図５は、ネットワーク抵抗器１００、ネットワーク抵抗器２００、ネットワーク抵抗器３００を基板上に実装配置させる場合の一例を示す図であり、図６は、ネットワーク抵抗器１００、ネットワーク抵抗器２００、ネットワーク抵抗器３００を製造する方法の一例を示す図である。

図５において、図５（ａ）は本発明に係わるネットワーク抵抗器１００、ネットワーク抵抗器２００、ネットワーク抵抗器３００を４５度傾けて配置した場合の一例を示す図であり、図５（ｂ）は従来の複数のネットワーク抵抗器を並行して配置した場合の一例を示す図である。

また、図６において、図６（ａ）は本発明に係わるネットワーク抵抗器１００、ネットワーク抵抗器２００、ネットワーク抵抗器３００の上段の第１の抵抗器の製造工程を示す図であり、図６（ｂ）は本発明に係わるネットワーク抵抗器１００、ネットワーク抵抗器２００、ネットワーク抵抗器３００の下段の第２の抵抗器の製造工程を示す図である。

図５（ａ）に示すように本発明に係わるネットワーク抵抗器１００、ネットワーク抵抗器２００、ネットワーク抵抗器３００を実装する基板上に４５度傾けて配置することで図５（ｂ）に示すような従来の複数のネットワーク抵抗器を並行して配置した場合と比べて省スペース化を図ることができる。

また、図６（ａ）に示すように、セラミック部材３ａ上に配置された複数の抵抗素子とそれぞれ接続され、セラミック部材３ａの縁部で下方に折り曲げられ下段の第２の抵抗器のセラミック部材３ｂの下面まで届くように延ばした長い電極１−１ａ、電極１−２ａ、電極１−３ａ、電極１−４ａ、電極１−１ｂ、電極１−２ｂ、電極１−３ｂ、電極１−４ｂで構成された本発明に係わるネットワーク抵抗器１００、ネットワーク抵抗器２００、ネットワーク抵抗器３００の上段の第１の抵抗器の形状を始めに製造し、次に図６（ｂ）に示すように第１の抵抗器の各電極１−１ａ、電極１−２ａ、電極１−３ａ、電極１−４ａ、電極１−１ｂ、電極１−２ｂ、電極１−３ｂ、電極１−４ｂの長さを各ネットワーク抵抗器１００、２００、３００の下段の第２の抵抗器を構成する形状に切断加工することで各ネットワーク抵抗器の上段の第１の抵抗器の形状を下段の第２の抵抗器に転用することができ、製造工程の共通化を図ることができるようになる。

本発明に係わるネットワーク抵抗器１００の構成を示す構成図 ネットワーク抵抗器１００を構成する各段の抵抗素子と電極との配置の詳細を示す図 ネットワーク抵抗器１００とは他の本発明に係わるネットワーク抵抗器２００の一例を示す図 ネットワーク抵抗器２００とは他の本発明に係わるネットワーク抵抗器３００の一例を示す図 基板上に４５度傾けて配置された本発明に係わるネットワーク抵抗器の配線状態を示す図 上段のネットワーク抵抗器の電極の長さを所定の長さで切断することで下段のネットワーク抵抗器を製造する製造工程を示す図

符号の説明

１−１ａ、１−２ａ、１−３ａ、１−４ａ、１−１ｂ、１−２ｂ、１−３ｂ、１−４ｂ、１−ｎａ、１−ｎｂ 電極（上段）
２−１ａ、２−２ａ、２−３ａ、２−４ａ、２−１ｂ、２−２ｂ、２−３ｂ、２−４ｂ、２−ｎａ、２−ｎｂ 電極（下段）
３ａ セラミック部材（上段）
３ｂ セラミック部材（下段）
４ａ 保護膜（上段）
４ｂ 保護膜（下段）
５−１、５−２、５−３、５−４ 抵抗素子（上段）
６−１、６−２、６−３、６−４ 抵抗素子（下段）
７ 導体
８ 端子
１００、２００、３００ ネットワーク抵抗器

Claims (5)

1. 方形状の第１の絶縁基板上に所定間隔で配設された複数の第１の抵抗素子と、前記第１抵抗素子の両端にそれぞれ接続され、前記絶縁基板の縁部で下方に折り曲げ、下方に延びる複数の第１の電極とを有する第１の抵抗器と、
   前記第１の絶縁基板と略同一の第２の絶縁基板上に所定間隔で配設された複数の第２の抵抗素子と、前記第２の抵抗素子の両端にそれぞれ接続され、前記絶縁基板の縁部で下方に折り曲げ、下方に延びる複数の第２の電極とを有する第２の抵抗器と
   を具備し、
   前記第１の抵抗素子と前記第２の抵抗素子とが互いに直交するように前記第１の抵抗器の下に前記第２の抵抗器を積層した
   ことを特徴とするネットワーク抵抗器。
2. 前記第２の抵抗素子の電極幅が前記第１の抵抗素子の電極幅よりも小さく、前記第２の抵抗素子の電極間隔が前記第１の抵抗素子の電極間隔よりも狭い
   ことを特徴とする請求項１記載のネットワーク抵抗器。
3. 前記第１の絶縁基板と前記第２の絶縁基板との間に導体層を設け、
   前記導体層は、グランドに接続される
   ことを特徴とする請求項１または２記載のネットワーク抵抗器。
4. 前記第１の抵抗素子の抵抗値と前記第２の抵抗素子の抵抗値とが異なる値を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至３記載のネットワーク抵抗器。
5. 前記第１の電極は、
   前記第１の抵抗器および第２の抵抗器の側面に沿って該第２の抵抗器の下面に延び、
   前記第２の電極は、
   前記第２の抵抗器の側面に沿って該第２の抵抗器の下面に延びる
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のネットワーク抵抗器。

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