JP2017175012A - 面実装型抵抗器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】並行に配置され、両端に第1のリード線が設けられる第1の抵抗素子と、両端に第2のリード線が設けられる第2の抵抗素子と、前記第1の抵抗素子と前記第2の抵抗素子とを外装により被覆して一体化し、前記第1のリード線および前記第2のリード線が前記外装から軸線方向に外側へ突出するように配置され、前記第1のリード線および第2のリード線は、前記外装の側面および下面に沿って折り曲げられている面実装型抵抗器。
【選択図】図1
Description
例えば、下記特許文献1には、円柱形電子部品素子1の両端から導出し、先端部がつぶし加工されて平面部を持つリード線を、ケースの両端から導出し、ケースとリード線が下部で同一平面上になるよう曲げ加工し電極部を形成した電子部品が開示されている。また、円柱形電子部品素子を角形成形樹脂により覆う構成が開示されている。
本発明は、リード線を平坦化する必要がなく、安定した実装が可能な面実装型抵抗器を提供することを目的とする。
このようにすると、実装時においては両端から少なくとも2本ずつ、合計4本以上のリード線により支えられるため、安定して接続することができる。
尚、抵抗素子が3以上である場合を含む。また、別の素子、抵抗素子と組み合わせて用いられる素子を含む。
前記リード線収容部において、前記外装の端面から中央に向けて傾斜する傾斜部を有し、前記第1のリード線および前記第2のリード線は、前記傾斜部に沿って曲げられているようにしても良い。
傾斜部により形成された凹部の形成により、下面側に折り曲げるリード線をより内側に曲げることができ、実装時の安定性が高まる。また、凹部を形成したことによって下面の中央部に形成される凸部は、実装時の安定性を高めるとともに、リード線同士の短絡を防止する。
前記第1および前記第2の抵抗素子は、巻線抵抗であり、かつ、巻き方向が逆方向であっても良い。
巻き方向を逆にして一体化すると、無誘導とすることができる。抵抗線の巻き方向を逆方向にむけると無誘導の効果がさらに向上する。
前記第1および前記第2の抵抗素子は、巻線抵抗と皮膜抵抗であっても良い。
異なる特性を有する素子を複数個一体化しているため、抵抗器2つ分の機能を一つの抵抗器で果たすことができ、省スペース化が可能になる。
4本のリード線の接続を、実装面側の接続ランドのパターンにより設計できる。
前記外装は、熱硬化性絶縁材料または、熱可塑性絶縁材料をモールド成形したものであることが好ましい。
図1から図3までは、本発明の第1の実施の形態による面実装型抵抗器の、斜視図、正面図および側面図である。
図1から図3までに示すように、本実施の形態による面実装型抵抗器Aは、例えば、互いに並行に配置し、モールド樹脂(外装)21などの外装により全体を覆うことで一体化した2以上の抵抗素子を有している。
1)円柱状の絶縁基体(アルミナ、ムライト、フォルステライト等)表面に金属皮膜、炭素皮膜、メタルグレーズ皮膜、酸化金属皮膜抵抗皮膜等を形成した皮膜抵抗素子。
2)円柱状の絶縁基体、またはガラス繊維束の外周表面に抵抗線(CuNi、NiCr、FeCr、CuMnNi等)を巻回した抵抗素子。
3)導電性セラミックス基体からなる抵抗素子。この抵抗素子は、セラミック抵抗とも呼ばれる、いわゆるソリッド抵抗である。例えば、SnO2等の導電物質と、タルク、Ca化合物、Ba化合物などの絶縁性セラミックとを混合して焼結させた、円柱状の抵抗素子である。円柱の両端にキャップを圧入し、リード線を溶接する。
尚、モールド、ケース内において一体化された抵抗素子としては、例えば以下の組み合せが選択可能である。例として、2個の抵抗素子を有する場合について説明する。
図4は、このような面実装型抵抗器の一構成例を示す斜視図である。このようにすると、巻線抵抗素子と皮膜抵抗素子との抵抗器2つ分の機能を1つの抵抗器で持たせることができる。異なる特性を有する素子を複数個一体化しているため、抵抗器2つ分の機能を一つの抵抗器で果たすことができ、省スペース化が可能になる。
図5は、このような面実装型抵抗器の一構成例を示す斜視図である。例えば、同じ特性を有する1抵抗素子の場合と比較して低背化が可能である。また、抵抗素子を直列配列することで取り得る抵抗値範囲を広くすることが可能になる。
同じ特性を有する2つ以上の抵抗素子により所望の電力容量を有するため、一素子の場合と比較して、それぞれの抵抗素子の電力は従来よりも小さいもので良く、抵抗素子に小さな体格のものを用いることができるため、低背化が可能である。さらに、直列配列であると、抵抗値範囲を広くすることが可能になる。
尚、巻き方向を逆にして並行に配置した状態で一体化すると無誘導とすることができる。
図5に示すように、第1の巻線抵抗素子1と、第1の巻線抵抗素子1の巻線2aと巻線12aの巻き方向が反対である第2の巻線抵抗素子11aとを1つのモールド樹脂21内に配置することができる。
巻き方向を逆にして一体化すると、抵抗器を無誘導とすることができる。
温度ヒューズ素子は、内部温度の異常な上昇や、持続的な過電流などによる機器の故障を防止するために、抵抗素子の発熱によって溶断し、通電を遮断するタイプのヒューズである。
抵抗素子は、持続的な過電流やパルスにより抵抗体が溶断することがあるが、溶断に至るまでの時間に周囲の部品や回路基板に対し、熱による悪影響を及ぼす可能性がある。
そこで、ヒューズ素子と抵抗素子とを直列に接続したヒューズ抵抗器を使用する。絶縁物(セラミックス)からなる一面が開口したケースに、抵抗素子とヒューズ素子とを収納して絶縁材料(セメント)で封止してもよいが、本実施の形態では、ヒューズ素子と抵抗素子とはモールドにより一体化することができる。
パルスは回路に瞬間的に流れる大電流である。たとえば車載部品では、回路を保護するため、回路を損傷する恐れのある持続的な過電流は確実に遮断したいという要求がある。その一方で、回路を損傷しない程度の瞬間的な大電流(パルス)は遮断しない、パルスに対して強い抵抗器(抵抗素子)が望まれることがある。
パルスに強い抵抗器とは、瞬間的に大きな電力を印加しても抵抗体が損傷しにくい抵抗器であり、抵抗体の単位体積あたりに印加される電力を小さくすればよく、抵抗体の体積が大きい、または部分的に電力が集中しない抵抗器であることが好ましい。例えば、同じ特性を有する2つ以上の抵抗素子により所望の抵抗値を有するため、1個の抵抗素子を用いる場合と比較して、パルスに対して強い抵抗器とすることができる。
図6に示すように、ジャンパー線(ジャンパー抵抗)41は、ゼロオーム抵抗ともいわれる。回路基板において配線を跨ぐ必要がある場合や、設計時に必要とされた電子部品が不要となった場合に実装ランドパターン間を短絡させる等の目的で使用される。抵抗値は“ゼロ”ではなく数10mΩの小さな抵抗値を持っていてもよい。
尚、リード線の材質としては、Cu、Fe、Al等の表面に、実装時のはんだ濡れ性を向上させるためにSnめっきを施したものを用いることができる。
また、抵抗器の実装安定性を高めるため、リード線をモールド樹脂21の側面から内側または外側に向けて折り曲げることも可能である。すなわち、リード線の先端を広げたり閉じたりしても良い。
以上のいずれの形態においても、本実施の形態による面実装型抵抗器は、実装時においては両端から少なくとも2本ずつ、合計4本以上のリード線により支えることができるため、実装基板33に安定して接続することができる。
従って、リード線の一部につぶし加工を施す等の安定性を確保するための構造を必要としない。通常の線状(円柱状)のリード付抵抗器の素子そのままで、安定した実装が可能である。
抵抗素子1、11は、両端から導出されるリード線3a、3b、13a、13bを残し、全体がモールド樹脂21により覆われる。
モールド樹脂(外装)21は、エポキシ樹脂等によりモールド成形する、または樹脂やセラミックスからなるケースによって覆い、セメント材または樹脂ポッティング材をケース内に充填することにより形成される。
モールド樹脂は、内部の素子の形状に合わせて、角に丸みを帯びた形状とすることが可能である。これにより、角部分の余計なモールド樹脂を削減するとともに、素子からモールド樹脂21までの距離を一定とすることができるため、大気への放熱性が向上する。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
図7、図8、図9は、本実施の形態による面実装型抵抗素子の一構成例を示す図である。モールド樹脂21の下面31には、折り曲げたリード線5a、5b、15a、15bを収容するための全体として凹んでいる凹部27が形成されている。
リード線収容部となる凹部27は中央に向けて傾斜する傾斜部21a、21cを形成することにより、リード線5a、5b、15a、15bを、より内側に向けて鋭角に曲げることが可能である。
モールド下面に傾斜(凹部27)を設けることで、リード線5a、5b、15a、15bを直角よりも内側に曲げることが可能となるとともに、スプリングバックが生じても傾斜に収納されるため、リード線が浮かないという利点がある。
傾斜部21a、21cがある場合、リード線5a、5b、15a、15bは内側に鋭角に曲げられるため、曲げ部分が実装基板33の面に当接し、点で抵抗器Aを支えることになり、リード線5a、5b、15a、15bを略直角に曲げなくても、安定した実装が可能となる。
尚、モールド樹脂21の下面に凹部27を形成する際に、下面31の中央部に凸部(段差)21bを形成しても良い。凸部21bにより、実装時の安定性を高めるとともに、リード線5a、5b、15a、15b同士の短絡を防止することができる。
図10,図11は、本実施の形態による抵抗器Aを実装基板に実装させた様子を示す実装基板側から抵抗器下面をみた図である。基本的には、図1から3までと同様の構成を有している。
符号51、53、51a、51bは、実装基板における回路パターン(ランド)を示す。
図10に示すように、抵抗器は、隣り合う端子3a−13a、3b−13bを同じ回路パターン(ランド)51、53上にそれぞれ実装することで、2つの抵抗素子1、11を並列接続とすることが可能である。
回路パターンを図11のようにすると、電流は51aから53を介して51aに向かうように流れるため、素子を直列に接続することができる。
次に、本実施の形態による面実装型抵抗器Cの製造工程例について説明する。
図12は、巻線抵抗素子を備えた場合、図13は、皮膜抵抗素子を備えた場合の面実装型抵抗器の製造工程例を示すフローチャート図である。図4を参照しながら説明する。
図12に示すように、ステップS1において、ガラス繊維を束ねて長尺の棒状に形成した芯材の外周表面に、抵抗線2a(NiCr線等)を所定のピッチで巻き付ける(例えば、図4参照)。次いで、巻き付け後は長尺の状態であるため個片に切断を行なう。芯材は、セラミックス等の円筒状の絶縁基材でも良い。ステップS2において、両端に金属製のキャップ(図4、符号14など)を、かしめ、または、圧入により装着し、巻線抵抗素子1を作製する。芯材に巻回した抵抗線の端部は、キャップ装着時(ステップS2)においてキャップ内に収容されている。抵抗線の端部はキャップ14表面に溶接しても良い。
いずれの抵抗素子を製造する場合でも、ステップS3で、金属製キャップ14の端面に線状のリード線3a、3b、13a、13bを溶接する。
ステップS3とステップS14は前後しても良く、またステップS3/S14の後にエポキシ樹脂等によりリード線を除く全体に保護膜を形成するようにしても良い。
ステップS5以降は、抵抗器の組み立て工程である。
モールド時の抵抗素子の位置決めは、あらかじめ金型にリード線3a、3b、13a、13bを固定するための溝を形成しておき、ここにリード線を固定して位置決めする。
次いで、ステップS6において、所定寸法にリード線を切断し、ステップS7において、モールドの側面から下面に沿って折り曲げる。折り曲げる順番は、リード線をまずコの字に曲げた後、実装基板33に当接する部分をさらに内側に折り曲げる。
尚、ステップS7のリード線の折り曲げ工程は、一般的なリード線の折り曲げ方法で行うことができる。例えば、モールド外装部分およびリード線の一部を金型で押えた状態でリード線に治具を押し付けて曲げる。左右側方から治具を押え付けてリード線を曲げるようにすると、コの字型に曲がる。さらに実装基板33に当接する部分を内側へ曲げて抵抗器が完成する。
尚、セラミックス等のケースを用いる場合には、ステップS5のモールド工程に代えて、セラミックス等のケースの開口から絶縁材(セメント)を充填し、ステップS3/S14の工程で作製した抵抗体本体をケース内に挿入し、乾燥・焼付を行なう。尚、ステップS6以降は同じ工程で良い。
以上の構成により、本実施の形態による面実装抵抗器を簡単に形成することができる。
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。
Claims (8)
- 並行に配置され、両端に第1のリード線が設けられる第1の抵抗素子と、両端に第2のリード線が設けられる第2の抵抗素子と、
前記第1の抵抗素子と前記第2の抵抗素子とを外装により一体化し、
前記第1のリード線および前記第2のリード線が前記外装から軸線方向に外側へ突出するように配置され、
前記第1のリード線および前記第2のリード線は、前記外装の側面および下面に沿って折り曲げられている面実装型抵抗器。 - 前記外装の下面に前記第1のリード線および前記第2のリード線を収容するリード線収容部が形成されている請求項1に記載の面実装型抵抗器。
- 前記リード線収容部において、前記外装の端面から中央に向けて傾斜する傾斜部を有し、前記第1のリード線および前記第2のリード線は、前記傾斜部に沿って曲げられている請求項2に記載の面実装型抵抗器。
- 前記第1のリード線および前記第2のリード線は、前記リード線収容部内に収容され、実装基板と点により接続されている請求項2又は3に記載の面実装型抵抗器。
- 前記第1および前記第2の抵抗素子は、巻線抵抗であり、かつ、巻き方向が逆方向である請求項1から4までのいずれか1項に記載の面実装型抵抗器。
- 前記第1および前記第2の抵抗素子は、巻線抵抗と皮膜抵抗である請求項1から4までのいずれか1項に記載の面実装型抵抗器。
- 前記第1および前記第2の抵抗素子は、実装基板の接続ランドの配置により、直列又は並列に接続される請求項1から6までのいずれか1項に記載の面実装型抵抗器。
- 前記外装は、熱硬化性絶縁材料をモールド成形したものである請求項1から7までのいずれか1項に記載の面実装型抵抗器。
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