JP2011187774A

JP2011187774A - 抵抗器

Info

Publication number: JP2011187774A
Application number: JP2010052683A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Morimoto; 慎一守本; Shusuke Uematsu; 秀典植松
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2011-09-22

Abstract

【課題】本発明は、実装状態に関係なく抵抗値を安定化させることができる抵抗器を提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明の抵抗器は、長手方向と直交する断面形状が略正方形で絶縁性の基台１１と、この基台１１の表面の全面に設けられた金属皮膜１２と、前記基台１１の両端部１１ａに位置する金属皮膜１２に設けられた電極１３とを備え、金属皮膜１２を貫通しないようにトリミング溝１５を形成し、かつこのトリミング溝１５を螺旋状に構成したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器に使用される１０ｍΩ程度の低い抵抗値の抵抗器に関するものである。

従来のこの種の抵抗器は、図４、図５に示すように、セラミック碍子からなり断面が略方形の基台１と、この基台１の全表面に設けられた金属皮膜２と、この金属皮膜２に抵抗値修正のために形成されたトリミング溝３と、基台１の両端部における金属膜２の表面に形成された電極４と、電極４が形成されていない金属皮膜２の表面に設けられた保護膜５を備えた構成としていた。

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１０−３３５１０４号公報

上記した従来の抵抗器においては、基台１の断面形状が正方形の場合、方向性がなくなるため、実装する際、トリミング溝３の本数が最も多い面が実装面（実装基板と対向する面）になったりならなかったりするが、このトリミング溝３の本数が最も多く形成された面が実装面になるか否かによって抵抗値が変化し、これにより、実装時の抵抗値がばらつくという課題を有していた。

これは、電流が抵抗器に流れる際、最短距離、すなわち実装基板と対向する面を通ろうとするため、この実装基板と対向する面の抵抗値が抵抗器全体の抵抗値に大きく影響を与えるからである。

また、このとき、基台１のどの面が実装面になるか分からないため、測定時の抵抗値と実装時の抵抗値が異なる場合があった。

例えば、トリミング溝３を基台１の３面に設け、残りの１面に設けないような場合において、トリミング溝３が設けられていない面を下に向けた（実装面とした）ときの抵抗値が１０ｍΩの場合、当該トリミング溝３が設けられていない面を横に向けたときの抵抗値は１１．１ｍΩ、当該トリミング溝３が設けられていない面を上に向けたときの抵抗値は１２ｍΩという具合に抵抗値がばらついていた。

さらに、この対策としてマーキングをすることも考えられるが、この場合、マーキング工数が増加するほか、他に抵抗値測定工程においては２〜３倍の工数増加になる。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、工数を増加させることなく、かつ実装状態に関係なく抵抗値を安定化させることができる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、長手方向と直交する断面形状が略正方形で絶縁性の基台と、この基台の表面の全面に設けられた金属皮膜と、前記基台の両端部に位置する金属皮膜に設けられた電極とを備え、金属皮膜を貫通しないようにトリミング溝を形成し、かつこのトリミング溝を螺旋状に構成したもので、この構成によれば、金属皮膜を貫通しないようにすることによって、基台を１周するトリミング溝では抵抗値の修正率を低く抑えられるため、トリミング溝を数多く周回させることができ、これにより、トリミング溝の本数が最も多く形成された面と最も少なく形成された面とのトリミング溝の本数の差は相対的に小さくなるため、基台のいずれの面を実装面にしても抵抗値はほとんど変化せず、この結果、マーキングが不要となるため、工数を増加させることなく、かつ実装状態に関係なく抵抗値を安定化させることができるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、トリミング溝を不連続に形成したもので、この構成によれば、トリミング溝が最も多く形成された面と最も少なく形成された面とのトリミング溝の数の差をさらに小さくできるため、実装状態に関係なく抵抗値をより安定化させることができるという作用効果が得られるものである。

以上のように本発明の抵抗器は、金属皮膜を貫通しないようにトリミング溝を形成し、かつこのトリミング溝を螺旋状に構成しているため、基台を１周するトリミング溝では抵抗値の修正率を低く抑えられ、これにより、トリミング溝を数多く周回させることができるため、トリミング溝の本数が最も多く形成された面と最も少なく形成された面とのトリミング溝の本数の差は相対的に小さくなり、これにより、基台のいずれの面を実装面にしても抵抗値はほとんど変化せず、この結果、マーキングが不要となるため、工数を増やすことなく、かつ実装状態に関係なく抵抗値を安定化させることができるという優れた効果を奏するものである。

本発明の一実施の形態における抵抗器の一部切欠斜視図図１のＡ−Ａ線断面図同抵抗器の他の例を示す一部切欠斜視図従来の抵抗器の一部切欠斜視図図４のＢ−Ｂ線断面図

以下、本発明の一実施の形態における抵抗器について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態における抵抗器の一部切欠斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。

本発明の一実施の形態における抵抗器は、図１、図２に示すように、長手方向と直交する断面形状が略正方形で絶縁性の基台１１と、この基台１１の表面の全面に設けられた金属皮膜１２と、前記基台１１の両端部１１ａに位置する金属皮膜１２に設けられた電極１３とを備え、金属皮膜１２を貫通しないようにトリミング溝１５を形成し、かつこのトリミング溝１５を螺旋状に構成し、さらに、基台１１の中央部１１ｂに形成された金属皮膜１２の表面を覆うように保護膜１６が設けられている。なお、図１では、保護膜１６は省略している。

上記構成において、前記基台１１は、長手方向と直交する断面形状が略正方形で、かつアルミナを４５〜９６％含有したセラミックにより構成されている。そしてこの基台１１の長手方向における両端部１１ａは中央部１１ｂより外側に突出している、すなわち中央部１１ｂは両端部１１ａよりも段落ちしているもので、さらに両端部１１ａと中央部１１ｂの中心部は同軸で、かつその軸に垂直な面において両端部１１ａの断面積が中央部１１ｂの断面積より大きくなっている。なお、保護膜１６の厚みや実装される回路基板等の状況によっては、中央部１１ｂを段落ちさせなくてもよい。

また、前記金属皮膜１２は、基台１１の全表面に一体的に設けられ、ＣｕＮｉ合金からなる。さらに、基台１１の両端部１１ａに設けられた金属皮膜１２には電極１３が設けられる。そして、電極１３は内層１３ａと外層１３ｂからなり、内層１３ａとしてＮｉめっき層およびＳｎめっき層で構成した場合は、外層１３ｂとしてＳｎめっき層で構成し、内層１３ａとしてＣｕめっき層またはＡｇめっき層で構成した場合は、外層１３ｂとしてＮｉめっき層およびＳｎめっき層で構成する。なお、基台１１の中央部１１ｂには電極１３が設けられていない。また、金属皮膜１２を構成する材料は、低抵抗値を実現できるものであれば、ＣｕＮｉ合金以外の材料でもよい。

さらに、この基台１１の中央部１１ｂにおける４つの面１４ａ〜１４ｄは、図１、図２に示すように面１４ａと面１４ｂが隣り合い、かつ面１４ａと面１４ｃとが対向している。なお、図示されていないが、面１４ｃと面１４ｄが隣り合い、面１４ｂと面１４ｄとが対向している。

そして、前記トリミング溝１５は、基台１１の中央部１１ｂにおいて螺旋状に構成され、かつ金属皮膜１２を貫通しないように形成されている。

さらにまた、前記保護膜１６は、エポキシ系の樹脂やシリコン系のガラス等からなり、電極１３が形成されていない基台１１の中央部１１ｂの周囲に設けられている。

次に、本発明の一実施の形態における抵抗器の製造方法について説明する。

図１、図２において、まず、アルミナを４５〜９６％含有したセラミックで構成され、さらに長手方向と直交する断面形状が略正方形でその中央部１１ｂが両端部１１ａよりも段落ちしている形状の基台１１を用意する。

次に、基台１１の全表面にＣｕＮｉをめっきすることにより、金属皮膜１２を形成し、その後、熱処理を行う。

次に、基台１１の中央部１１ｂの周囲をレジストで覆った後、基台１１の両端部１１ａにおける金属皮膜１２の表面にＮｉめっき、Ｓｎめっきを順に行うか、もしくは、ＣｕめっきまたはＡｇめっきを行い、電極１３の一部を構成する内層１３ａを形成する。

次に、前記レジストを除去し、基台１１を回転させるとともに軸方向に移動させながら、レーザ光線等を金属皮膜１２に照射したり、金属皮膜１２に砥石、ディスク等を当てて機械的に削ったりして金属皮膜１２を貫通しないトリミング溝１５を形成する。このとき、トリミング溝１５は、図１に示すように、螺旋状に形成しており、螺旋状にすることにより効率よくトリミング溝を形成することができる。

次に、基台１１の中央部１１ｂの周囲に、エポキシ系の樹脂やシリコン系の樹脂等をローラ塗布等を利用した厚膜手法を用いて保護膜１６を形成する。

最後に、内層１３ａの表面に、内層１３ａとしてＮｉめっき層およびＳｎめっき層で構成した場合は、Ｓｎめっきを行ない、内層１３ａとしてＣｕめっき層またはＡｇめっき層で構成した場合は、ＮｉめっきおよびＳｎめっきを行うことにより、外層１３ｂを形成して、内層１３ａと外層１３ｂからなる電極１３を設ける。

上記した本発明の一実施の形態においては、所定の抵抗値にするにはトリミング溝１５を基台１１の周りを数多く周回させるように形成しなければならないため、トリミング溝１５が最も多く形成された面と最も少ない面のトリミング溝１５の本数の差は相対的に小さくなり（トリミング溝１５が最も多い面のトリミング溝１５の本数と、トリミング溝１５が最も少ない面のトリミング溝１５の本数との比率が１に近くなり）、これにより、基台１１のいずれの面を実装面にしても抵抗値はほとんど変化せず、実装状態に関係なく抵抗値を安定化させることができる。

このとき、金属皮膜１２を貫通したトリミング溝１５を螺旋状に形成した場合、抵抗値が高く（修正倍率が高く）なってしまうため、１０ｍΩ程度の低い抵抗値を得ることは難しくなり、これにより、金属皮膜１２を貫通しないようにする。そして、金属皮膜１２を貫通しないようにすることによって、基台１１を１周するトリミング溝１５では抵抗値の修正率を低く抑えられるため、トリミング溝１５を数多く周回させることができる。

この場合さらに、従来の抵抗器のように、金属皮膜１２を貫通したトリミング溝１５を周回させると、電流が螺旋状に流れてインダクタンス成分が発生し、高周波特性が悪くなるが、本願発明では、金属皮膜１２を貫通させないようにトリミング溝１５を形成しているので、電流が螺旋状に流れることはないため、インダクタンスが発生しにくくなり、これにより、従来の抵抗器のようにトリミング溝１５を螺旋状に形成しても高周波特性が悪くなることを防止することができる。

また、比較的高い抵抗値の場合は金属皮膜１２の厚みを１０〜１５μｍ程度に薄くする必要があるため、金属皮膜１２を貫通しないようにトリミング溝１５を形成することは非常に困難であるが、本発明のように、１０〜５０ｍΩ程度の低い抵抗値の場合は金属皮膜１２の厚みは２０〜３０μｍ程度と厚いため、金属皮膜１２を貫通しないようにトリミング溝１５を形成することは容易である。

そして、基台１１のいずれの面を実装面にしても抵抗値はほとんど変化しないため、マーキングをする必要もなく、これにより、マーキング工数が増加したり、抵抗値測定工程において工数が悪化したりすることもない。

なお、図３に示すように、金属皮膜１２を貫通しない螺旋状のトリミング溝１５を不連続に形成してもよい。これにより、修正倍率は低くなるがトリミング溝が最も多く形成された面と最も少なく形成された面とのトリミング溝の数の差をさらに小さくできるため、実装状態に関係なく抵抗値をより安定化させることができる。

本発明に係る抵抗器は、実装状態に関係なく抵抗値を安定化させることができるという効果を有するものであり、特に各種電子機器に使用される低い抵抗値の抵抗器等において有用となるものである。

１１基台
１１ａ基台の両端部
１１ｂ基台の中央部
１２金属皮膜
１３電極
１５トリミング溝

Claims

長手方向と直交する断面形状が略正方形で絶縁性の基台と、この基台の表面の全面に設けられた金属皮膜と、前記基台の両端部に位置する金属皮膜に設けられた電極とを備え、金属皮膜を貫通しないようにトリミング溝を形成し、かつこのトリミング溝を螺旋状に構成した抵抗器。
トリミング溝を不連続に形成した請求項１記載の抵抗器。