JP2017157767A

JP2017157767A - チップ抵抗器

Info

Publication number: JP2017157767A
Application number: JP2016041686A
Authority: JP
Inventors: 優坂口; Yu Sakaguchi; 智幸鷲崎; Tomoyuki Washisaki
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2017-09-07

Abstract

【課題】本発明は、高温環境下でも抵抗体で発生した熱を放熱させ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。【解決手段】本発明のチップ抵抗器は、一対の電極端子１１ａ、１１ｂと、前記一対の電極端子１１ａ、１１ｂを橋絡するように形成され、かつ前記一対の電極端子１１ａ、１１ｂと電気的に接続された抵抗体１２と、前記抵抗体１２の少なくとも上下面を覆うように設けられた絶縁層１３とを備え、前記絶縁層１３を樹脂と金属で構成された複数の偏平フレークとの混合物で構成したものである。【選択図】図２

Description

本発明は、各種電子機器の電流値検出等に使用される金属板を抵抗体としたチップ抵抗器に関するものである。

従来のこの種のチップ抵抗器は、図４に示すように、板状の金属で構成された抵抗体１と、この抵抗体１の下面の両端部に形成された一対の電極２ａ、２ｂと、この一対の電極２ａ、２ｂ間に形成された保護膜３とを備え、抵抗体１の上面にエポキシ樹脂からなる接着層４を介してアルミナからなる放熱板５を貼り付けていた。

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２００９−２８９７７０号公報

上記従来のチップ抵抗器は、高温環境下では、接着層４が劣化するため、放熱板５と抵抗体１との密着性が悪化し、これにより、抵抗体１で発生した熱を放熱させ難くな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、高温環境下でも抵抗体で発生した熱を放熱させ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。

上記目的を達成するために、本発明は、抵抗体を覆う絶縁層を、樹脂と金属で構成された扁平フレークとの混合物で構成した。

本発明のチップ抵抗器は、接着層を形成することなく金属で構成された扁平フレークによって抵抗体で発生した熱を放熱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チップ抵抗器の主要部の上面図図１のＡ−Ａ線断面図同チップ抵抗器の他の例の断面図従来のチップ抵抗器の断面図

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。

図１は本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器の主要部の上面図、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チップ抵抗器は、図１、図２に示すように、一対の電極端子１１ａ、１１ｂと、前記一対の電極端子１１ａ、１１ｂを橋絡するように形成され、かつ前記一対の電極端子１１ａ、１１ｂと電気的に接続された抵抗体１２と、前記抵抗体１２の上下面を覆うように設けられた絶縁層１３とを備えている。また、前記絶縁層１３を樹脂と金属で構成された扁平フレーク（薄片状の金属）との混合物で構成している。なお、説明を分かり易くするために、図１では抵抗体１２の一部を透過させ、かつ絶縁層１３を省略している。

上記構成において、前記一対の電極端子１１ａ、１１ｂは、抵抗体１２とは別体の導電体で形成され、抵抗体１２より導電性のよいＣｕ等の金属で構成されている。さらに、一対の電極端子１１ａ、１１ｂはそれぞれ、抵抗体１２の長手方向の両端部の下面に、溶接、クラッド等の方法で接続されている。また、一対の電極端子１１ａ、１１ｂの上面の一部は抵抗体１２から露出している。

そしてさらに、一対の電極端子１１ａ、１１ｂには電気めっきまたはディップにてすずめっき層（図示せず）が施されており、これにより、チップ抵抗器は実装用基板に実装される。

また、前記抵抗体１２は、ニクロム、銅ニッケル、マンガニン等からなる金属板で構成されている。また、抵抗体１２は上面視にて矩形状になっている。なお、抵抗値を調整するために、抵抗体１２を貫通するスリット１４が形成されている。スリット１４は、抵抗体１２の一側面１２ａに形成している。

そしてまた、前記絶縁層１３は、抵抗体１２の一対の電極端子１１ａ、１１ｂが形成されていない下面と上面を覆うように、すなわち、抵抗体１２の下面における一対の電極端子１１ａ、１１ｂ間、抵抗体１２の上面、側面、および抵抗体１２から露出した一対の電極端子１１ａ、１１ｂの上面に形成されている。絶縁層１３は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂と、フィラーとしての金属で構成された複数の扁平フレークとの混合物で構成している。絶縁層１３は、抵抗体１２の保護と、抵抗体１２で発生した熱の放熱のために設けられる。

扁平フレークを構成する金属は熱伝導性の良いＷ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕのいずれかで構成される。熱伝導性の良い金属を使用することによって、より効果的に放熱させることができる。また、これらの金属のうち２つ以上の金属を使用してもよい。

ここで、扁平フレークは、金属を扁平化処理しフレーク状に形成したもので、断面形状のアスペクト比が１ではない、いわゆる扁平な平面形状を持つフレーク状のものである。なお、扁平フレークのアスペクト比は３以上が好ましい。

扁平化処理の方法としては、媒体撹拌ミルを用いた湿式粉砕法や、転動ボールミル、振動ボールミル等を用いた乾式粉砕法などの方法を使用できる。

また、絶縁層１３は、スリット１４の内部に充填され、スリット１４の内面に接するようになっている。

上記した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、抵抗体１２を覆う絶縁層１３を、樹脂と金属で構成された扁平フレークとの混合物で構成しているため、接着層を形成することなく金属で構成された扁平フレークによって抵抗体１２で発生した熱を放熱させることができ、これにより、高温環境下でも抵抗体１２で発生した熱を放熱させることができるという効果が得られるものである。

すなわち、放熱板、接着層を形成しなくても、抵抗体１２で発生した熱を放熱させることができるため、高温環境下でも使用できる。さらに、放熱板、接着層を形成しないため、熱衝撃特性にも優れる。

そして、絶縁層１３中の金属を扁平状のフレークにしているため、絶縁層１３の強度を向上させることができる。

また、抵抗体１２に設けられたスリット１４内を絶縁層１３で充填しているため、抵抗体１２と絶縁層１３との密着性が良好となる。

さらに、偏平フレークを構成する金属の表面を酸化させて偏平フレークの表面に絶縁酸化皮膜を形成してもよい。これにより、樹脂と偏平フレークとの密着性を向上させることができる。

さらにまた、抵抗体１２の表面に酸化物層を設け、抵抗体１２の表面の酸化物層によって腐食作用に対抗する不動態層を形成するのが好ましい。そして、この酸化物層は、抵抗体１２と異なる金属で、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌのいずれかの酸化物で構成するのが好ましい。酸化物層は、上記金属の酸化物をスパッタまたは蒸着することによって抵抗体１２の表面に形成する。

なお、図１においては、スリット１４は抵抗体１２の一側面１２ａのみに形成されているが、さらに抵抗体１２の他方の側面１２ｂに形成してもよく、この他方の側面１２ｂに形成されたスリット１４内も絶縁層１３で充填した場合、より抵抗体１２と絶縁層１３との密着性が向上する。

ここで、絶縁層１３に含有されるフィラー（金属で構成された複数の扁平フレーク）の含有量を１０〜７０体積％とするのが好ましい。１０体積％より少ないと、抵抗体１２で発生した熱を放熱させる効果が得られない。７０体積％より多いと、絶縁層１３の粘度が高くなりすぎ、作業性が悪化する。

さらに、図３に示すように、絶縁層１３を、第１の絶縁層１３ａと、第１の絶縁層１３ａを覆う、すなわち抵抗体１２からより離れた部分に位置する第２の絶縁層１３ｂとで構成してもよく、この場合、第２の絶縁層１３ｂに含有する偏平フレークの含有量を第１の絶縁層１３ａに含有する偏平フレークの含有量より少なくする。表面形状を平滑にして実装性等を向上させるためである。このとき、第２の絶縁層１３ｂに偏平フレークを混合しないようにするのがより好ましい。

また、第１の絶縁層１３ａの全ての周囲、すなわち抵抗体１２と接していない端面や側面を含めた全ての面を第２の絶縁層１３ｂで覆うようにするのが好ましい。

本発明に係るチップ抵抗器は、高温環境下でも抵抗体で発生した熱を放熱させることができるという効果を有するものであり、特に各種電子機器の電流値検出等に使用される金属板を抵抗体とした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。

１１ａ、１１ｂ一対の電極端子
１２抵抗体
１３絶縁層
１３ａ第１の絶縁層
１３ｂ第２の絶縁層

Claims

一対の電極端子と、前記一対の電極端子を橋絡するように形成され、かつ前記一対の電極端子と電気的に接続された抵抗体と、前記抵抗体の少なくとも上下面を覆うように設けられた絶縁層とを備え、前記絶縁層を樹脂と金属で構成された複数の偏平フレークとの混合物で構成したチップ抵抗器。
前記偏平フレークを構成する金属の含有量を１０〜７０体積％とした請求項１に記載のチップ抵抗器。
前記偏平フレークを構成する金属をＷ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕのいずれかで構成した請求項１に記載のチップ抵抗器。
前記偏平フレークを構成する金属の表面を酸化させて前記偏平フレークの表面に絶縁酸化皮膜を形成した請求項１に記載のチップ抵抗器。
前記抵抗体の表面に酸化物層を設けた請求項１に記載のチップ抵抗器。
前記酸化物層は、前記抵抗体と異なる金属の酸化物で構成し、前記金属をＣｒ、Ｔｉ、Ａｌのいずれか、またはこれらの金属を主成分とした合金で構成した請求項５に記載のチップ抵抗器。
前記絶縁層を、第１の絶縁層と前記第１の絶縁層を覆う第２の絶縁層とで構成し、前記第２の絶縁層に含有する前記偏平フレークの含有量を前記第１の絶縁層に含有する前記偏平フレークの含有量より少なくした請求項１に記載のチップ抵抗器。
前記第２の絶縁層には前記偏平フレークが混合されていない請求項７に記載のチップ抵抗器。
前記第１の絶縁層の全ての周囲が前記第２の絶縁層で覆われた請求項７に記載のチップ抵抗器。