JP2013115106A

JP2013115106A - Chip resistor

Info

Publication number: JP2013115106A
Application number: JP2011257531A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kasashima; 健笠島; Koichi Yoshioka; 功一吉岡; Ken Iseki; 健井関
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2013-06-10

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chip resistor capable of protecting a resistive element even when a large overvoltage is applied.SOLUTION: A chip resistor according to the present invention comprises: an insulation substrate 11; a pair of upper face electrodes 12 provided on both ends of an upper face of the insulation substrate 11; a resistive element 13 provided on the upper face of the insulation substrate 11 to be electrically connected to the pair of upper face electrodes 12; a pre-coat glass layer 14 provided to cover the resistive element 13; and a trimming groove 15 for adjusting a resistance value provided on the resistive element 13 and the pre-coat glass layer 14. A pair of gap electrodes 16 are formed on an upper face of the pre-coat glass layer 14, and respective ends 16a of the pair of gap electrodes 16 are arranged away from each other, and the other ends 16b of the pair of gap electrodes 16 are electrically connected to the upper electrodes 12.

Description

本発明は各種電子機器に使用されるチップ抵抗器に関するものである。 The present invention relates to a chip resistor used in various electronic devices.

従来のこの種のチップ抵抗器は、図３に示すように、アルミナ等からなる絶縁基板１の上面両端部に形成され銀または銅で構成された一対の上面電極２と、絶縁基板１の上面において一対の上面電極２間に形成された厚膜抵抗体３と、抵抗体３を覆うように形成されたプリコートガラス層（図示せず）とを備えていた。そして、抵抗体３を蛇行状に形成することによって抵抗体３の長さを長くし、抵抗値を高くして、静電気、サージ等の過電圧が印加されても抵抗体３を保護できるようにしていた。 As shown in FIG. 3, a conventional chip resistor of this type includes a pair of upper surface electrodes 2 made of silver or copper and formed on both ends of an upper surface of an insulating substrate 1 made of alumina or the like, and an upper surface of the insulating substrate 1. The thick film resistor 3 formed between the pair of upper surface electrodes 2 and a precoat glass layer (not shown) formed so as to cover the resistor 3 were provided. The resistor 3 is formed in a meandering shape to increase the length of the resistor 3 and increase the resistance value so that the resistor 3 can be protected even when an overvoltage such as static electricity or surge is applied. It was.

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。 As prior art document information relating to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.

特開平９−２０５００４号公報JP-A-9-205004

上記した従来のチップ抵抗器においては、より大きな過電圧が印加されると、抵抗体３の長さを長くしただけでは抵抗体３を十分に保護するという効果は得られないという課題を有していた。そして、この結果、抵抗体３が過電圧によって劣化して、その抵抗値が大きく変化したり、場合によっては断線したりするケースがあった。なお、抵抗体３が過電圧によって劣化するのは、ガラス成分の劣化によるものと考えられる。 In the conventional chip resistor described above, when a larger overvoltage is applied, there is a problem that the effect of sufficiently protecting the resistor 3 cannot be obtained only by increasing the length of the resistor 3. It was. As a result, there are cases where the resistor 3 deteriorates due to overvoltage, and its resistance value changes greatly or is disconnected in some cases. Note that the deterioration of the resistor 3 due to overvoltage is considered to be due to the deterioration of the glass component.

本発明は上記従来の課題を解決するもので、大きな過電圧が印加されても抵抗体を保護することができるチップ抵抗器を提供することを目的とするものである。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a chip resistor that can protect a resistor even when a large overvoltage is applied.

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。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

本発明の請求項１に記載の発明は、絶縁基板と、前記絶縁基板の上面の両端部に設けられた一対の上面電極と、前記絶縁基板の上面において前記一対の上面電極と電気的に接続されるように設けられた抵抗体と、前記抵抗体を覆うように設けられたプリコートガラス層と、前記抵抗体およびプリコートガラス層に設けられた抵抗値調整用のトリミング溝とを備え、前記プリコートガラス層の上面に一対のギャップ電極を形成し、かつ前記一対のギャップ電極のそれぞれの一端部を互いに離間するように配置するとともに、前記一対のギャップ電極の他端部と前記上面電極とを電気的に接続したもので、この構成によれば、大きな過電圧が印加された場合、抵抗体より一対のギャップ電極間の方がインピーダンスが低くなるため、抵抗体と並列となっている一対のギャップ電極間で放電が発生し、これにより、抵抗体に過電流が流れないため、大きな過電圧が印加されても抵抗体を保護することができるという作用効果を有するものである。 According to a first aspect of the present invention, an insulating substrate, a pair of upper surface electrodes provided at both ends of the upper surface of the insulating substrate, and the pair of upper surface electrodes on the upper surface of the insulating substrate are electrically connected. A pre-coated glass layer provided so as to cover the resistor, and a trimming groove for adjusting a resistance value provided in the resistor and the pre-coated glass layer. A pair of gap electrodes is formed on the upper surface of the glass layer, and one end portions of the pair of gap electrodes are arranged so as to be separated from each other, and the other end portions of the pair of gap electrodes and the upper surface electrode are electrically connected. According to this configuration, when a large overvoltage is applied, the impedance between the pair of gap electrodes is lower than that of the resistor. A discharge is generated between the pair of gap electrodes, so that no overcurrent flows through the resistor, so that the resistor can be protected even when a large overvoltage is applied. .

以上のように本発明のチップ抵抗器は、プリコートガラス層の上面に一対のギャップ電極を形成し、かつ前記一対のギャップ電極のそれぞれの一端部を互いに離間するように配置するとともに、前記一対のギャップ電極の他端部と上面電極とを電気的に接続しているため、大きな過電圧が印加された場合、抵抗体より一対のギャップ電極間の方がインピーダンスが低くなり、これにより、抵抗体と並列となっている一対のギャップ電極間で放電が発生するため、抵抗体に過電流が流れるのを防ぐことができ、この結果、大きな過電圧が印加されても抵抗体を保護することができるという優れた効果を奏するものである。 As described above, in the chip resistor of the present invention, a pair of gap electrodes is formed on the top surface of the precoat glass layer, and one end portions of the pair of gap electrodes are arranged so as to be separated from each other, and the pair of gap electrodes Since the other end of the gap electrode and the upper surface electrode are electrically connected, when a large overvoltage is applied, the impedance between the pair of gap electrodes is lower than that of the resistor. Since discharge occurs between a pair of gap electrodes in parallel, it is possible to prevent an overcurrent from flowing through the resistor, and as a result, the resistor can be protected even when a large overvoltage is applied. It has an excellent effect.

本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器の一部透過上面図The partially transparent top view of the chip resistor in one embodiment of the present invention 図１のＡ−Ａ線断面図AA line sectional view of FIG. 従来のチップ抵抗器の一部切欠上面図Partial cutaway top view of a conventional chip resistor

以下、本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a chip resistor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器の一部透過上面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。 FIG. 1 is a partially transparent top view of a chip resistor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器は、絶縁基板１１と、前記絶縁基板１１の上面の両端部に設けられた一対の上面電極１２と、前記絶縁基板１１の上面において前記一対の上面電極１２と電気的に接続されるように設けられた抵抗体１３と、前記抵抗体１３を覆うように設けられたプリコートガラス層１４と、前記抵抗体１３およびプリコートガラス層１４に設けられた抵抗値調整用のトリミング溝１５とを備えていた。そして、前記プリコートガラス層１４の上面に一対のギャップ電極１６を形成し、かつ前記一対のギャップ電極１６のそれぞれの一端部１６ａを互いに離間するように配置するとともに、前記一対のギャップ電極１６の他端部１６ｂと前記上面電極１２とを電気的に接続していた。 As shown in FIGS. 1 and 2, a chip resistor according to an embodiment of the present invention includes an insulating substrate 11, a pair of upper surface electrodes 12 provided at both ends of the upper surface of the insulating substrate 11, and the insulating material. A resistor 13 provided so as to be electrically connected to the pair of upper surface electrodes 12 on the upper surface of the substrate 11, a precoat glass layer 14 provided so as to cover the resistor 13, the resistor 13, and And a trimming groove 15 for adjusting a resistance value provided in the precoat glass layer 14. Then, a pair of gap electrodes 16 is formed on the upper surface of the precoat glass layer 14, and one end portions 16 a of the pair of gap electrodes 16 are arranged so as to be separated from each other. The end 16b and the upper surface electrode 12 were electrically connected.

上記構成において、前記絶縁基板１１は、矩形状で、純度約９６％のアルミナで構成されている。 In the above configuration, the insulating substrate 11 has a rectangular shape and is made of alumina having a purity of about 96%.

また、前記一対の上面電極１２は、絶縁基板１１の上面の両端部に設けられ、銀または銅を主成分とする金属により構成されている。 The pair of upper surface electrodes 12 are provided at both ends of the upper surface of the insulating substrate 11 and are made of a metal mainly composed of silver or copper.

そして、前記抵抗体１３は、絶縁基板１１の上面において一対の上面電極１２間に設けられ、酸化ルテニウムとガラスとからなる厚膜抵抗ペーストを印刷することにより構成されている。なお、図１では、一対の上面電極１２の上面の一部に抵抗体１３の端部が形成されているが、逆に抵抗体１３の上面の一部に一対の上面電極１２を形成してもよい。 The resistor 13 is provided between the pair of upper surface electrodes 12 on the upper surface of the insulating substrate 11, and is configured by printing a thick film resistor paste made of ruthenium oxide and glass. In FIG. 1, the end portions of the resistor 13 are formed on a part of the upper surface of the pair of upper surface electrodes 12. Conversely, the pair of upper surface electrodes 12 are formed on a part of the upper surface of the resistor 13. Also good.

さらに、前記プリコートガラス層１４は、抵抗体１３の全体を覆い、かつ一対の上面電極１２の少なくとも一部を露出するように設けられている。また、プリコートガラス層１４は、トリミング溝１５形成時のレーザの吸収がよい材料で構成され、トリミング溝１５形成後の抵抗体１３の劣化を防止するために形成される。 Further, the precoat glass layer 14 is provided so as to cover the entire resistor 13 and to expose at least a part of the pair of upper surface electrodes 12. The precoat glass layer 14 is made of a material that absorbs laser well when the trimming groove 15 is formed, and is formed to prevent deterioration of the resistor 13 after the trimming groove 15 is formed.

そしてまた、前記トリミング溝１５は、所望の抵抗値に調整するために設けられ、プリコートガラス層１４の上方からレーザを照射し、抵抗体１３およびプリコートガラス層１４をＬ字状に切削することにより形成される。このとき、抵抗体１３の一方の側面１３ａ近傍を始点とし、そこから抵抗体１３の他の側面１３ｂに向かってレーザを照射する。なお、トリミング溝１５の形状はＬ字状に限定されるものではなく、直線状、Ｊ字状等であってもよく、また、１つだけではなく複数形成してもよい。 The trimming groove 15 is provided for adjusting to a desired resistance value, and is irradiated with a laser from above the precoat glass layer 14 to cut the resistor 13 and the precoat glass layer 14 into an L shape. It is formed. At this time, the vicinity of one side surface 13a of the resistor 13 is used as a starting point, and the laser is irradiated from there toward the other side surface 13b of the resistor 13. Note that the shape of the trimming groove 15 is not limited to an L-shape, and may be a straight shape, a J-shape, or the like, and may be formed in a plurality instead of only one.

さらに、前記一対のギャップ電極１６は、プリコートガラス層１４の上面に設けられ、銀または銀を主成分とする合金を印刷等することにより形成されている。なお、一対のギャップ電極１６を構成する材料は、プリコートガラス層１４の焼成温度より低い焼成温度の材料を用いる必要があり、また、プリコートガラス層１４と同時焼成できるものであってもよい。そして、一対のギャップ電極１６それぞれの一端部１６ａ同士が互いに対向し離間するように位置し、かつ一対のギャップ電極１６の他端部１６ｂは、露出した一対の上面電極１２上面とそれぞれ電気的に接続されている。 Further, the pair of gap electrodes 16 are provided on the upper surface of the precoat glass layer 14 and are formed by printing silver or an alloy containing silver as a main component. The material constituting the pair of gap electrodes 16 needs to be a material having a firing temperature lower than the firing temperature of the precoat glass layer 14 and may be capable of being fired simultaneously with the precoat glass layer 14. The one end portions 16a of each of the pair of gap electrodes 16 are positioned so as to oppose and separate from each other, and the other end portions 16b of the pair of gap electrodes 16 are electrically connected to the upper surfaces of the exposed pair of upper surface electrodes 12, respectively. It is connected.

また、抵抗体１３、プリコートガラス層１４、および上面電極１２の一部を覆うように、樹脂からなる保護層１７を形成する。 Further, a protective layer 17 made of a resin is formed so as to cover the resistor 13, the precoat glass layer 14, and a part of the upper surface electrode 12.

なお、一対のギャップ電極１６の一端部１６ａ間の最短距離は６００μｍ以下に設定するのが好ましい。また、トリミング溝１５においては抵抗体１３が露出し、抵抗体１３と一対のギャップ電極１６とが短絡する恐れがないようにするため、一対のギャップ電極１６は、最も抵抗体１３の他側面１３ｂ側に位置するトリミング溝１５の形成位置ｔ１よりも、抵抗体１３の他側面１３ｂ側に位置させる必要があり、さらに、一対のギャップ電極１６が保護層１７の外に露出すると、露出した一対のギャップ電極１６を核としてめっきが成長して抵抗値不良、実装不良が生じる可能性があることから、保護層１７の端部ｔ２より内側に形成する必要がある（すなわち、図１において、一対のギャップ電極１６をｔ１とｔ２との間に形成する。）。 The shortest distance between the one end portions 16a of the pair of gap electrodes 16 is preferably set to 600 μm or less. Further, in order to prevent the resistor 13 from being exposed in the trimming groove 15 and the resistor 13 and the pair of gap electrodes 16 from being short-circuited, the pair of gap electrodes 16 is the most other side surface 13 b of the resistor 13. It is necessary to position the resistor 13 on the side of the other side surface 13b of the trimming groove 15 located on the side, and when the pair of gap electrodes 16 are exposed to the outside of the protective layer 17, Since plating may grow with the gap electrode 16 as a nucleus and a resistance value failure or a mounting failure may occur, it is necessary to form the inner side of the end t2 of the protective layer 17 (that is, in FIG. A gap electrode 16 is formed between t1 and t2.)

また、一対のギャップ電極１６の一端部１６ａ間を、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕの少なくとも１種の金属の粉末とシリコーン系樹脂からなる過電圧保護材料で覆うようにし、一対のギャップ電極１６間に過電圧をより放電し易くしてもよい。このとき、絶縁体粉とシリコーン系樹脂からなる絶縁物を過電圧保護材料と保護層１７との間に形成して、保護層１７の絶縁劣化を防止する。 Further, the gap between the one end portions 16a of the pair of gap electrodes 16 is covered with an overvoltage protection material made of at least one metal powder of Ni, Al, Ag, Pd, and Cu and a silicone-based resin. In the meantime, the overvoltage may be more easily discharged. At this time, an insulator made of insulating powder and silicone resin is formed between the overvoltage protection material and the protective layer 17 to prevent insulation deterioration of the protective layer 17.

そして、絶縁基板１１の両端部に上面電極１２と接続する銀からなる端面電極（以下、図示せず）を形成し、さらにその後、端面電極の表面にめっき層（以下、図示せず）を形成する。なお、上面電極１２と一対のギャップ電極１６とを、端面電極やめっき層を介して電気的に接続してもよい。 Then, an end face electrode (hereinafter, not shown) made of silver connected to the upper surface electrode 12 is formed on both ends of the insulating substrate 11, and then a plating layer (hereinafter not shown) is formed on the surface of the end face electrode. To do. The upper surface electrode 12 and the pair of gap electrodes 16 may be electrically connected via an end surface electrode or a plating layer.

上記したように本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器においては、プリコートガラス層１４の上面に一対のギャップ電極１６を形成し、かつ一対のギャップ電極１６のそれぞれの一端部１６ａを互いに離間するように配置するとともに、一対のギャップ電極１６の他端部１６ｂと上面電極１２とを電気的に接続しているため、大きな過電圧が印加された場合、抵抗体１３より一対のギャップ電極１６間の方がインピーダンスが低くなり、これにより、過電圧は抵抗体１３と並列となっている一対のギャップ電極１６間で放電されるため、抵抗体１３に過電流が流れるのを防ぐことができ、この結果、抵抗体１３を保護することができるという効果を有するものである。 As described above, in the chip resistor according to the embodiment of the present invention, the pair of gap electrodes 16 is formed on the upper surface of the precoat glass layer 14, and the one end portions 16a of the pair of gap electrodes 16 are separated from each other. Since the other end portion 16b of the pair of gap electrodes 16 and the upper surface electrode 12 are electrically connected to each other, when a large overvoltage is applied, the resistor 13 connects the pair of gap electrodes 16 to each other. As a result, the impedance becomes lower, so that the overvoltage is discharged between the pair of gap electrodes 16 in parallel with the resistor 13, so that an overcurrent can be prevented from flowing through the resistor 13. The resistor 13 can be protected.

このとき、抵抗体１３が、例えば１ｋΩ以上の高い抵抗値を有している場合は、過電圧が印加されると、抵抗体１３のインピーダンスが一対のギャップ電極１６間のインピーダンスを超えるため、過電圧は一対のギャップ電極１６の一端部１６ａ間で放電し、これにより、抵抗体１３にはほとんど流れることはないため、抵抗体１３が過電圧では劣化せず、その抵抗値が大きく変化したり、断線したりする可能性を低減できる。一方、比較的抵抗値が低い場合は、過電流が流れる可能性があるが、抵抗体１３中のガラス成分が少ないため、過電圧による抵抗体１３の劣化は小さい。 At this time, when the resistor 13 has a high resistance value of, for example, 1 kΩ or more, when an overvoltage is applied, the impedance of the resistor 13 exceeds the impedance between the pair of gap electrodes 16, so the overvoltage is A discharge is caused between the one end portions 16a of the pair of gap electrodes 16, so that the resistor 13 hardly flows through the resistor 13. Therefore, the resistor 13 is not deteriorated by overvoltage, and its resistance value changes greatly or is disconnected. The possibility of being lost can be reduced. On the other hand, when the resistance value is relatively low, overcurrent may flow, but since the glass component in the resistor 13 is small, the deterioration of the resistor 13 due to overvoltage is small.

さらに、一対のギャップ電極１６は上面電極１２を介して抵抗体１３と接続されているため、抵抗体１３で発生した熱が一対のギャップ電極１６に伝わり、これにより、抵抗体１３の温度を下げることができるため、抵抗体１３の長期信頼性を高めることができる。また、抵抗体１３で最も高温となるトリミング溝１５と抵抗体１３の他側面１３ｂとの間の箇所を上面視で覆うように一対のギャップ電極１６を構成すれば、上面電極１２だけでなくプリコートガラス層１４も、抵抗体１３で発生した熱を一対のギャップ電極１６へ伝えるのに貢献できるため、抵抗体１３の発熱温度をより下げることができる。 Further, since the pair of gap electrodes 16 are connected to the resistor 13 via the upper surface electrode 12, heat generated in the resistor 13 is transmitted to the pair of gap electrodes 16, thereby lowering the temperature of the resistor 13. Therefore, the long-term reliability of the resistor 13 can be improved. Further, if the pair of gap electrodes 16 is configured so as to cover the portion between the trimming groove 15 that is the highest temperature in the resistor 13 and the other side surface 13b of the resistor 13 in a top view, not only the upper surface electrode 12 but also the precoat Since the glass layer 14 can also contribute to transferring the heat generated in the resistor 13 to the pair of gap electrodes 16, the heat generation temperature of the resistor 13 can be further lowered.

本発明に係るチップ抵抗器は、大きな過電圧が印加されても抵抗体を保護することができるという効果が得られるものであり、特に各種電子機器に使用されるチップ抵抗器等に適用することにより有用となるものである。 The chip resistor according to the present invention has an effect that the resistor can be protected even when a large overvoltage is applied, and is particularly applied to a chip resistor used in various electronic devices. It will be useful.

１１絶縁基板
１２上面電極
１３抵抗体
１４プリコートガラス層
１５トリミング溝
１６ギャップ電極
１６ａギャップ電極の一端部
１６ｂギャップ電極の他端部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Insulating substrate 12 Upper surface electrode 13 Resistor 14 Precoat glass layer 15 Trimming groove | channel 16 Gap electrode 16a One end part of a gap electrode 16b The other end part of a gap electrode

Claims

An insulating substrate, a pair of upper surface electrodes provided at both ends of the upper surface of the insulating substrate, a resistor provided to be electrically connected to the pair of upper surface electrodes on the upper surface of the insulating substrate, A pre-coated glass layer provided so as to cover the resistor, and a trimming groove for adjusting a resistance value provided in the resistor and the pre-coated glass layer, and a pair of gap electrodes is formed on an upper surface of the pre-coated glass layer. And a chip resistor in which one end portions of the pair of gap electrodes are arranged so as to be separated from each other, and the other end portions of the pair of gap electrodes are electrically connected to the upper surface electrode.