JP2021103724A

JP2021103724A - 硫化検出抵抗器

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Publication number: JP2021103724A
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Inventors: 太郎木村; Taro Kimura
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Abstract

【課題】硫化の度合いを正確かつ容易に検出することができる硫化検出抵抗器を提供する。【解決手段】硫化検出抵抗器１００は、直方体形状の絶縁基板１と、絶縁基板１の表面における相対向する両端部に形成された一対の表電極２と、これら一対の表電極２間に並列に配置された複数の硫化検出導体３と、各硫化検出導体３の両端部と一対の表電極２間に接続された複数の抵抗体４と、各抵抗体４の全体および各硫化検出導体３の一部を覆う硫化ガス非透過性の保護膜６とを備え、各硫化検出導体３は保護膜６の窓孔６ａから露出する硫化検出部３ａを有しており、これら硫化検出部３ａをアクリル系樹脂やシリコン樹脂等からなる異種の硫化速度調整層７で被覆することにより、各硫化検出部３ａの累積的な硫化量によって断線するタイミングがそれぞれ異なるように設定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、腐食環境の累積的な硫化量を検出するための硫化検出抵抗器に関する。

一般的にチップ抵抗器等の電子部品の内部電極としては、比抵抗の低いＡｇ（銀）系の電極材料が使用されているが、銀は硫化ガスに晒されると硫化銀となり、硫化銀は絶縁物であることから、電子部品が断線してしまうという不具合が発生してしまう。そこで近年では、ＡｇにＰｄ（パラジウム）やＡｕ（金）を添加して硫化しにくい電極を形成したり、電極を硫化ガスが到達しにくい構造にする等の硫化対策が講じられている。

しかし、このような硫化対策を電子部品に講じたとしても、当該電子部品が硫化ガス中に長期間晒された場合や高濃度の硫化ガスに晒された場合は、断線を完全に防ぐことが難しくなるため、未然に断線を検知して予期せぬタイミングでの故障発生を防止することが必要となる。

そこで従来より、特許文献１に記載されているように、電子部品の累積的な硫化の度合いを検出して、電子部品が硫化断線する等して故障する前に危険性を検出可能とした硫化検出センサが提案されている。

特許文献１に記載された硫化検出センサは、絶縁基板上にＡｇを主体とした硫化検出体を形成し、この硫化検出体を覆うように透明で硫化ガス透過性のある保護膜を形成すると共に、絶縁基板の両側端部に硫化検出体に接続する端面電極を形成した構成となっている。このように構成された硫化検出センサを他の電子部品と共にプリント基板上に実装した後、該プリント基板を硫化ガスを含む雰囲気で使用すると、時間経過に伴って他の電子部品が硫化されると共に、硫化ガスが硫化検出センサの保護膜を透過して硫化検出体に接するため、硫化ガスの濃度と経過時間に応じて硫化検出体の色が変化していく。これにより、硫化検出体の色の変化を保護膜を透して目視したり、硫化検出センサの上面に照射した光の硫化検出体からの反射光を検出したり、あるいは硫化検出体の抵抗値の変化を検出することにより、硫化の度合いを検出するようにしている。

特開２００９−２５０６１１号公報

しかし、硫化ガスによる硫化検出体の色の変化は微妙であるため、作業員の目視によって硫化の度合いを正確に検出することは困難であり、硫化検出体からの反射光に基づいて硫化の度合いを検出するとしても、検出するための大掛かりな設備が別途必要になるという課題がある。また、硫化検出体は比抵抗の低いＡｇを主体とした導電体であるため、累積的な硫化量に伴う硫化検出体の抵抗値変化は微量であり、さらにＡｇは温度特性（ＴＣＲ）が非常に悪く、温度による抵抗値変化が大きいため、硫化検出体の抵抗値の変化に基づいて硫化の度合いを正確に検出することも困難となる。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、硫化の度合いを正確かつ容易に検出することができる硫化検出抵抗器を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の硫化検出抵抗器は、直方体形状の絶縁基板と、前記絶縁基板の主面における相対向する両端部に形成された一対の表電極と、前記一対の表電極間に並列に配置された複数の硫化検出導体と、前記一対の表電極の少なくとも一方と前記複数の硫化検出導体との間に接続された複数の抵抗体と、前記複数の抵抗体の全体および前記複数の硫化検出導体の一部を覆う硫化ガス非透過性の保護膜とを備え、前記複数の硫化検出導体は前記保護膜から露出する硫化検出部を有しており、これら硫化検出部を硫化速度調整層で選択的に被覆することにより、前記複数の硫化検出部の累積的な硫化量によって断線するタイミングがそれぞれ異なるように設定されていることを特徴としている。

このように構成された硫化検出抵抗器では、直列に接続された抵抗体と硫化検出導体の組が、一対の表電極間に複数組並列に接続されており、これら抵抗体の全体と各硫化検出導体の一部が硫化ガス非透過性の保護膜によって覆われていると共に、保護膜から露出する各硫化検出導体の硫化検出部を硫化速度調整層で選択的に被覆することにより、各組の硫化検出導体が累積的な硫化量によって断線するタイミングを異にするように設定されているため、一対の表電極間の抵抗値変化が段階的に変化していき、硫化の度合いを正確かつ容易に検出することができる。

上記構成の硫化検出抵抗器において、硫化速度調整層が硫化検出部の硫化速度を促進させるシリコン樹脂であると、シリコン樹脂中に吸収された硫化成分によって下側の硫化検出部が早く硫化されるため、シリコン樹脂で覆われていない硫化検出部に比べると、累積的な硫化量によって断線するタイミングを早めることができる。

また、上記構成の硫化検出抵抗器において、硫化速度調整層が硫化検出部の硫化速度を遅延させる硫化ガス透過性の樹脂（例えば、アクリル系樹脂やポリウレタン系樹脂等）であると、かかる硫化ガス透過性樹脂によって下側の硫化検出部の硫化速度が遅くなるため、硫化ガス透過性樹脂で覆われていない硫化検出部に比べると、累積的な硫化量によって断線するタイミングを遅らせることができる。

また、上記構成の硫化検出抵抗器において、保護膜が並列配置された複数の硫化検出部の間に介在する隔離部を有していると、複数の硫化検出部が互いに異なる硫化速度調整層で覆われていても、隣接する硫化速度調整層どうしの混ざり合いを隔壁部によって確実に防止することができる。

また、上記構成の硫化検出抵抗器において、抵抗体と保護膜との間にガラス材料からなるプリコート層が介在されており、このプリコート層の一端部が保護膜から突出して硫化検出部を規定していると、樹脂材料からなる保護膜に印刷ダレ（樹脂流れ）が生じたとしても、かかる印刷ダレはプリコート層上で生じることになるため、プリコート層によって硫化検出部の大きさを精度良く設定することができる。

また、上記構成の硫化検出抵抗器において、複数の硫化検出導体は一括形成された同一構成のものでも良いが、複数の硫化検出導体が互いの材料組成と膜厚の少なくとも一方を相違するものであっても良く、その場合、複数種類の硫化検出導体および硫化速度調整層を組み合わせることにより、各組の硫化検出導体が累積的な硫化量によって断線するタイミングのバリエーションを増やすことができる。

本発明によれば、硫化の度合いを正確かつ容易に検出することが可能な硫化検出抵抗器を提供することができる。

本発明の実施形態例に係る硫化検出抵抗器の平面図である。図１のII−II線に沿う断面図である。該硫化検出抵抗器の製造工程を示す平面図である。該硫化検出抵抗器の製造工程を示す断面図である。該硫化検出抵抗器における累積硫化量と抵抗値の関係を示す説明図である。

以下、発明の実施の形態について図面を参照しながら説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る硫化検出抵抗器の平面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図である。

図１と図２に示すように、本実施形態例に係る硫化検出抵抗器１００は、直方体形状の絶縁基板１と、絶縁基板１の表面（主面）における長手方向両端部に対向して設けられた複数対（本実施形態では３対で計６つ）の表電極２と、対をなす表電極２間に設けられた複数（３つ）の硫化検出導体３と、各硫化検出導体３と対応する表電極２間に接続された複数（６つ）の抵抗体４と、各抵抗体４を覆うプリコート層５と、プリコート層５の全体および各硫化検出導体の一部を覆う保護膜６と、保護膜６から露出する各硫化検出導体３の硫化検出部３ａを覆う複数（３つ）の硫化速度調整層７と、絶縁基板１の裏面における長手方向両端部に対向して設けられた複数対（本実施形態では３対）の裏電極８と、絶縁基板１の長手方向両端面に設けられた一対の端面電極９と、各端面電極９の表面に設けられた外部電極１０と、によって主として構成されている。

絶縁基板１は、後述する大判基板を縦横の分割溝に沿って分割して多数個取りされたものであり、大判基板の主成分はアルミナを主成分とするセラミックス基板である。

複数の表電極２は銀を主成分とするＡｇ系ペースト（例えばＡｇ−Ｐｄ２０％）をスクリーン印刷して乾燥・焼成したものであり、これら表電極２は絶縁基板１の長辺に沿って所定間隔を存して形成されている。一対の裏電極８も銀を主成分とするＡｇ系ペースト（例えばＡｇ−Ｐｄ２０％）をスクリーン印刷して乾燥・焼成したものであり、これら裏電極８は絶縁基板１の表面側の表電極２と対応する位置に形成されている。なお、本実施形態に係る硫化検出抵抗器１００では、絶縁基板１の相対向する両長辺に沿って３つの表電極２が分離状態で配列されているが、これら表電極２は必ずしも３つに分断せずに連続する１つの表電極２としても良く、裏電極８についても同様である。

３つの硫化検出導体３は銀を主成分とするＡｇペーストまたはＡｇ系ペースト（例えばＡｇ−Ｐｄ０．５％）をスクリーン印刷して乾燥・焼成したものであり、後述するように、これら硫化検出導体３は硫化ガスに反応して硫化する硫化検出部３ａを有している。

複数の抵抗体４は酸化ルテニウム等の抵抗体ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものであり、これら抵抗体４の抵抗値は全て同じ値に設定されている。抵抗体４の両端部は表電極２と硫化検出導体３に接続されており、１つの硫化検出導体３と２つの抵抗体４とで１組の直列回路部が構成され、このように直列回路部が一対の表電極２間に３組並列に接続されている。

プリコート層５はガラスペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものであり、各抵抗体４はプリコート層５によって覆われている。なお、必要に応じてプリコート層５の上から抵抗体４に図示せぬトリミング溝を形成することにより、抵抗体４の抵抗値調整を行うようにしている。プリコート層５は硫化検出導体３と抵抗体４との接続端部を覆う位置まで延びており、プリコート層５で覆われずに露出している硫化検出導体３の中央部分が硫化検出部３ａとなっている。

保護膜６は、硫化ガス非透過性の樹脂材料であるエポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化させたものであり、この保護膜６によって各抵抗体４は覆われている。保護膜６には各硫化検出導体３の中央部分を露出させる３つの窓孔６ａが形成されており、各窓孔６ａ内には硫化検出導体３の硫化検出部３ａとプリコート層５の端部がそれぞれ露出している。保護膜６は隣接する窓孔６ａの間に介在する隔離部６ｂを有しており、この隔離部６ｂは各窓孔６ａ内に露出する３つの硫化検出部３ａを分離するように帯状に形成されている。

保護膜６の各窓孔６ａ内に露出する３つの硫化検出部３ａはそれぞれ硫化速度調整層７によって覆われており、これら３つの硫化速度調整層７は、硫化検出部３ａの硫化速度を異ならせる異種の樹脂ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化させたものである。便宜上、図１の左側の硫化検出部３ａを覆う硫化速度調整層に符号７Ａを付して第１硫化速度調整層と呼び、中央の硫化検出部３ａを覆う硫化速度調整層に符号７Ｂを付して第２硫化速度調整層と呼び、右側の硫化検出部３ａを覆う硫化速度調整層に符号７Ｃを付して第３硫化速度調整層と呼ぶと、本実施形態例に係る硫化検出抵抗器１００では、第１硫化速度調整層７Ａとしてアクリル系の樹脂材料が用いられ、第２硫化速度調整層７Ｂとしてポリウレタン系の樹脂材料が用いられ、第３硫化速度調整層７Ｃとしてシリコン樹脂が用いられている。

ここで、アクリル系樹脂とポリウレタン系樹脂は、いずれも下側の硫化検出部３ａの硫化速度を遅延させる性質を有しているが、両者の硫化ガス透過率の違いにより、ポリウレタン系樹脂よりもアクリル系樹脂の方が硫化検出部３ａの硫化速度を遅延させることができる。一方、シリコン樹脂は硫化ガス中の硫化成分を吸収して保留する性質があるため、吸収された硫化成分によって下側の硫化検出部３ａの硫化速度を促進させることができる。したがって、本実施形態例の場合は、第３硫化速度調整層７Ｃ（シリコン樹脂）で覆われた硫化検出部３ａが最も早く硫化され、その後に第２硫化速度調整層７Ｂ（ポリウレタン系樹脂）で覆われた硫化検出部３ａが硫化され、最後に第１硫化速度調整層７Ａ（アクリル系樹脂）で覆われた硫化検出部３ａが硫化される。

なお、各硫化速度調整層７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）の種類や組合せ等は本実施形態例に限定されず、例えば、硫化検出部３ａの硫化速度を遅延させる樹脂として、アクリル系樹脂やポリウレタン系樹脂の他にエポキシ系樹脂やエラストマ樹脂を用い、これら各硫化速度調整層７の硫化ガス透過率の違いにより、複数の硫化検出部３ａの硫化速度を異ならせるようにしても良い。あるいは、１つの硫化検出部３ａだけを硫化速度調整層７で覆わず、残りの硫化検出部３ａを異種の硫化速度調整層７で覆うことにより、硫化速度調整層７で覆われていない硫化検出部３ａの硫化速を基準として、硫化速度調整層７で覆われている残りの硫化検出部３ａの硫化速を遅延／促進させるようにしても良い。

一対の端面電極９は、絶縁基板１の端面にＮｉ／Ｃｒをスパッタリングしたり、Ａｇ系ペーストを塗布して加熱硬化させたものであり、これら端面電極９は、絶縁基板１の相対向する両長辺側に離間して配列された表電極２と裏電極８間をそれぞれ導通するように形成されている。したがって、電気的に見ると、絶縁基板１の表面における相対向する両端部に一対の表電極２が配置され、これら一対の表電極２間に硫化検出導体３と抵抗体４の直列回路部が３つ並列に接続されている状態になっている。

一対の外部電極１０はバリヤー層と外部接続層の２層構造からなり、そのうちバリヤー層は電解メッキによって形成されたＮｉメッキ層であり、外部接続層は電解メッキによって形成されたＳｎメッキ層である。これら外部電極１０により、保護膜６から露出する表電極２の表面と、裏電極８および端面電極９の表面がそれぞれ被覆されている。

次に、この硫化検出抵抗器１００の製造工程について、図３と図４を用いて説明する。なお、図３（ａ）〜（ｇ）はこの製造工程で用いられる大判基板を表面的に見た平面図、図４（ａ）〜（ｇ）は図３（ａ）〜（ｇ）の短手方向中心線に沿う１チップ相当分の断面図をそれぞれ示している。

まず、絶縁基板１が多数個取りされる大判基板を準備する。この大判基板には予め１次分割溝と２次分割溝が格子状に設けられており、両分割溝によって区切られたマス目の１つ１つが１個分のチップ領域となる。図３には１個分のチップ領域に相当する大判基板２０Ａが代表して示されているが、実際は多数個分のチップ領域に相当する大判基板に対して以下に説明する各工程が一括して行われる。

すなわち、図３（ａ）と図４（ａ）に示すように、この大判基板２０Ａの表面にＡｇ系ペーストをスクリーン印刷した後、これを乾燥・焼成することにより、チップ領域の短手方向で対向する２つを１組とする複数組（３組で計６つ）の表電極２と、対をなす表電極２間に位置する３つの硫化検出導体３とを一括して形成する。なお、これと同時あるいは前後して、大判基板２０Ａの裏面にＡｇ系ペーストをスクリーン印刷した後、これを乾燥・焼成することにより、各表電極２に対応する複数の裏電極８を形成する。

次に、酸化ルテニウム等の抵抗体ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成することにより、図３（ｂ）と図４（ｂ）に示すように、両端部が硫化検出導体３と表電極２に接続する６つの抵抗体４を形成する。

次に、ガラスペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成することにより、図３（ｃ）と図４（ｃ）に示すように、各抵抗体４を覆うプリコート層５を形成し、必要に応じてプリコート層５の上から抵抗体４に図示せぬトリミング溝を形成して抵抗値調整する。なお、プリコート層５は硫化検出導体３と抵抗体４との接続端部を覆う位置まで延びており、一対のプリコート層５から露出する硫化検出導体３の中央部分が硫化検出部３ａとなる。すなわち、一対のプリコート層５によって硫化検出部３ａの大きさ（面積）が規定されるが、ガラス材料からなるプリコート層５は樹脂からなる保護膜に比べて印刷ダレが生じにくいため、硫化検出部３ａの大きさを精度良く規定することができる。また、後工程で形成される硫化速度調整層７と保護膜６との隙間から硫化ガスが入り込んだとしても、このようなプリコート層５によって硫化速度調整層７が直接硫化ガスに曝されなくなるため、予期しない断線を防止することができる。

次に、各プリコート層５の上からエポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化させることにより、図２（ｄ）と図３（ｄ）に示すように、各硫化検出導体３の一部と各抵抗体４の全体を覆う硫化ガス非透過性の保護膜６を形成する。この保護膜６には各硫化検出導体３の硫化検出部３ａを露出させる３つの窓孔６ａが形成されており、隣接する窓孔６ａの間には帯状の隔離部６ｂが形成されている。各窓孔６ａは硫化検出導体３上に重なるプリコート層５の端部よりも大きめに形成されており、樹脂材料からなる保護膜６に印刷ダレ（樹脂流れ）が発生したとしても、かかる印刷ダレはプリコート層５の端部上で生じることになる。したがって、保護膜６に生じる印刷ダレが硫化検出部３ａに達することはなく、硫化検出部３ａの大きさは印刷ダレを生じないプリコート層５によって精度良く設定される。なお、各表電極２と各抵抗体４の接続部も保護膜６によって覆われるが、この時点で各表電極２の残りの端部は保護膜６で覆われずに露出している。

次に、アクリル系樹脂ペーストとポリウレタン系樹脂ペーストおよびシリコン樹脂ペーストを順不同でスクリーン印刷して加熱硬化させることにより、図３（ｅ）と図４（ｅ）に示すように、保護膜６の各窓孔６ａ内に露出する硫化検出部３ａを個別に覆う３つの硫化速度調整層７（第１硫化速度調整層７Ａと第２硫化速度調整層７Ｂおよび第３硫化速度調整層７Ｃ）を形成する。その際、保護膜６の隣接する窓孔６ａ間に隔離部６ｂが介在しているため、異種材料からなる硫化速度調整層７の樹脂ペーストどうしの混ざり合いが隔離部６ｂによって確実に防止される。なお、このように３種類の硫化速度調整層７を形成する場合、所定の樹脂ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化する工程が３回必要となるが、樹脂ペーストの加熱硬化温度は低く（約２００℃）かつ加熱硬化時間も短い（約１５分）ため、各硫化速度調整層７を容易に形成することができる。

次に、大判基板２０Ａを一次分割溝に沿って短冊状基板２０Ｂに１次分割した後、短冊状基板２０Ｂの分割面にＮｉ／Ｃｒをスパッタリングすることにより、図３（ｆ）と図４（ｆ）に示すように、短冊状基板２０Ｂの相対向する両長辺側に離間して配列された表電極２と裏電極８間を接続する端面電極９を形成する。なお、短冊状基板２０Ｂの分割面にＮｉ／Ｃｒをスパッタリングする代わりに、Ａｇ系ペーストを塗布して加熱硬化させることにより端面電極９を形成するようにしても良い。

次に、短冊状基板２０Ｂを二次分割溝に沿って複数のチップ状基板２０Ｃに２次分割し、これらチップ状基板２０Ｃに対して電解メッキを施してＮｉメッキ層とＳｎメッキ層を順次形成する。これにより、図３（ｇ）と図４（ｇ）に示すように、保護膜６から露出する表電極２の表面と、裏電極８および端面電極９の表面に外部電極１０が形成され、図１，２に示す硫化検出抵抗器１００が完成する。

図５は、本実施形態例に係る硫化検出抵抗器１００を硫化ガス雰囲気中に配置した場合における累積硫化量と抵抗値の関係を示す説明図である。図５に示すように、硫化検出抵抗器１００が硫化ガスに晒される前の初期状態において、２つの抵抗体４と硫化検出導体３で構成される１組の直列回路部が一対の表電極２間に３組並列に接続された状態となっているため、各抵抗体４の抵抗値Ｒを例えば５００Ωとすると、硫化検出抵抗器１００の初期抵抗値はＲ０＝（２×Ｒ／３）≒３３３Ωとなる。

この硫化検出抵抗器１００が硫化ガスを含む雰囲気中に配置されると、硫化検出導体３の硫化検出部３ａを覆う３種類の硫化速度調整層７（第１硫化速度調整層７Ａと第２硫化速度調整層７Ｂおよび第３硫化速度調整層７Ｃ）が硫化ガスに接触することにより、累積硫化量が増えていくことに伴って、各硫化検出部３ａが段階的に硫化されていく。具体的には、シリコン樹脂からなる第３硫化速度調整層７Ｃが硫化ガス中の硫化成分を吸収して保留する性質を有しているため、まず、第３硫化速度調整層７Ｃで覆われた硫化検出導体３が断線し、第１硫化速度調整層７Ａと第２硫化速度調整層７Ｂで覆われた残り２つの硫化検出導体３だけの導通となる。したがって、これら硫化検出導体３の両端に接続する４つ抵抗体４が一対の表電極２間に並列接続された状態となり、硫化検出抵抗器１００の抵抗値はＲ１＝（２×Ｒ／２）＝５００Ωとなる。

このように第３硫化速度調整層７Ｃで覆われた硫化検出導体３が断線した後、さらに累積硫化量が増えていくと、残り２つの硫化検出導体３のうち、硫化速度の遅延量が小さい方の硫化検出導体３が断線する。具体的には、アクリル系樹脂からなる第１硫化速度調整層７Ａの方がポリウレタン系樹脂からなる第２硫化速度調整層７Ｂよりも硫化検出部３ａの硫化速度を大きく遅延させるため、第２硫化速度調整層７Ｂで覆われた硫化検出導体３が断線し、第１硫化速度調整層７Ａで覆われた残り１つの硫化検出導体３だけの導通となる。したがって、第１硫化速度調整層７Ａで覆われた硫化検出導体３の両端に接続する２つの抵抗体４のみが一対の表電極２間に接続された状態となり、硫化検出抵抗器１００の抵抗値は２×Ｒ＝１０００Ω（１ＫΩ）となる。そして、さらに累積硫化量が増えて第１硫化速度調整層７Ａで覆われた硫化検出導体３も断線すると、硫化検出抵抗器１００の抵抗値はオープン状態となる。

なお、このように硫化検出抵抗器１００がオープン状態になることが不都合となる場合は、対となる表電極２間に並列接続された複数組の直列回路部（硫化検出導体３と抵抗体４）のうち、１組の直列回路部の硫化検出導体３を硫化ガス非透過性の保護膜で覆い、残り全ての直列回路部の硫化検出導体３を硫化速度調整層７で覆うようにすれば良い。このようにすると、硫化速度調整層７で覆われた全ての硫化検出導体３が段階的に断線した後も、硫化ガス非透過性の保護膜で覆われた残り１つの硫化検出導体３によって一対の表電極２間の導通状態を維持することができる。

以上説明したように、本実施形態例に係る硫化検出抵抗器１００では、直列接続した硫化検出導体３と抵抗体４を１組とし、この直列回路部を一対の表電極２間に複数組並列に接続した構造としており、これら抵抗体４の全体と各硫化検出導体３の一部が硫化ガス非透過性の保護膜６によって覆われていると共に、保護膜６の窓孔６ａから露出する各硫化検出導体３の硫化検出部３ａを硫化速度調整層７（第１硫化速度調整層７Ａと第２硫化速度調整層７Ｂおよび第３硫化速度調整層７Ｃ）で選択的に被覆することにより、各組の硫化検出導体３が累積的な硫化量によって断線するタイミングを異にするように設定されているため、一対の表電極２間の抵抗値変化が段階的に変化していき、硫化の度合いを正確かつ容易に検出することができる。

また、本実施形態例に係る硫化検出抵抗器１００では、硫化検出部３ａを覆う複数種類の硫化速度調整層７のうち、第１硫化速度調整層７Ａと第２硫化速度調整層７Ｂがアクリル系樹脂やポリウレタン系樹脂等の硫化ガス透過性を有する樹脂材料で形成されており、これら第１硫化速度調整層７Ａと第２硫化速度調整層７Ｂで覆われた硫化検出部３ａの硫化速度が遅延されるため、第１硫化速度調整層７Ａと第２硫化速度調整層７Ｂの硫化ガス透過率の違いに基づいて対応する硫化検出部３ａの断線タイミングを変えたり、硫化速度調整層７で覆われていない硫化検出部３ａに比べて断線タイミングを遅らせることができる。

また、本実施形態例に係る硫化検出抵抗器１００では、硫化検出部３ａを覆う複数種類の硫化速度調整層７のうち、第３硫化速度調整層７Ｃが硫化検出部３ａの硫化速度を促進させるシリコン樹脂で形成されており、シリコン樹脂中に吸収された硫化成分によって下側の硫化検出部３ａが早く硫化されるため、第１硫化速度調整層７Ａと第２硫化速度調整層７Ｂで覆われた硫化検出部３ａや、硫化速度調整層７で覆われていない硫化検出部３ａに比べて断線タイミングを早めることができる。

また、本実施形態例に係る硫化検出抵抗器１００では、保護膜６に並列配置された複数の硫化検出部３ａを露出させ窓孔６ａが形成されていると共に、隣接する窓孔６ａの間に介在する帯状の隔離部６ｂが形成されているため、各窓孔６ａ内に露出する硫化検出部３ａを個別に覆う硫化速度調整層７（第１硫化速度調整層７Ａと第２硫化速度調整層７Ｂおよび第３硫化速度調整層７Ｃ）を形成する際に、異種材料からなる硫化速度調整層７の樹脂ペーストどうしの混ざり合いを隔離部６ｂによって確実に防止することができる。

また、本実施形態例に係る硫化検出抵抗器１００では、抵抗体４と保護膜６との間にガラス材料からなるプリコート層５が介在されており、このプリコート層５の一端部が保護膜６から窓孔６ａ内に突出して硫化検出部３ａを規定しているため、樹脂材料からなる保護膜６の印刷ダレ（樹脂流れ）によって硫化検出部３ａの大きさがばらつくことはなく、硫化検出部３ａの大きさを精度良く設定することができる。

なお、一対の表電極２間に並列接続される硫化検出導体３と抵抗体４の直列回路部は、本実施形態例のような３組に限らず２組または４組以上であっても良い。また、上記実施形態例では、各組の硫化検出導体３の硫化検出部３ａを全て硫化速度調整層７で覆うように構成されているが、必ずしも全ての硫化検出部３ａを硫化速度調整層７を覆わなくても良く、例えば、２つの硫化検出部３ａの一方をアクリル系樹脂やシリコン樹脂で形成された硫化速度調整層７で覆い、他方の硫化検出部３ａを硫化速度調整層７で覆わずに外部に露出させるようにしても良い。また、上記実施形態例では、硫化検出導体３の両棚に２つの抵抗体４を接続して１組の直列回路部を構成しているが、一方側の抵抗体４を省略し、硫化検出導体３と１つの抵抗体４で１組の直列回路部を構成するようにしても良い。

また、上記実施形態例では、複数の硫化検出導体３が同一工程で一括して形成されているため、各硫化検出導体３の材料組成や膜厚は全て同じでものとなっているが、複数の硫化検出導体３が互いの材料組成と膜厚の少なくとも一方を相違するものであっても良い。このようにすると、複数種類の硫化検出導体３がそれ自体で互いの硫化速度を異にするため、複数種類の硫化検出導体３と復習種類の硫化速度調整層７を組み合わせることにより、各組の硫化検出導体３における断線タイミングのバリエーションを増やすことができる。

１絶縁基板
２表電極
３硫化検出導体
３ａ硫化検出部
４抵抗体
５プリコート層
６保護膜
６ａ窓孔
６ｂ隔離部
７硫化速度調整層
７Ａ第１硫化速度調整層
７Ｂ第２硫化速度調整層
７Ｃ第３硫化速度調整層
８裏電極
９端面電極
１０外部電極
１００硫化検出抵抗器

Claims

直方体形状の絶縁基板と、前記絶縁基板の主面における相対向する両端部に形成された一対の表電極と、前記一対の表電極間に並列に配置された複数の硫化検出導体と、前記一対の表電極の少なくとも一方と前記複数の硫化検出導体との間に接続された複数の抵抗体と、前記複数の抵抗体の全体および前記複数の硫化検出導体の一部を覆う硫化ガス非透過性の保護膜とを備え、
前記複数の硫化検出導体は前記保護膜から露出する硫化検出部を有しており、これら硫化検出部を硫化速度調整層で選択的に被覆することにより、前記複数の硫化検出部の累積的な硫化量によって断線するタイミングがそれぞれ異なるように設定されていることを特徴とする硫化検出抵抗器。
請求項１に記載の硫化検出抵抗器において、
前記硫化速度調整層は、前記硫化検出部の硫化速度を促進させるシリコン樹脂からなることを特徴とする硫化検出抵抗器。
請求項１に記載の硫化検出抵抗器において、
前記硫化速度調整層は前記硫化検出部の硫化速度を遅延させる硫化ガス透過性の樹脂からなることを特徴とする硫化検出抵抗器。
請求項１に記載の硫化検出抵抗器において、
前記保護膜は並列配置された前記複数の硫化検出部の間に介在する隔離部を有していることを特徴とする硫化検出抵抗器。
請求項１に記載の硫化検出抵抗器において、
前記抵抗体と前記保護膜との間にガラス材料からなるプリコート層が介在されており、前記プリコート層の一端部が前記保護膜から突出して前記硫化検出部を規定していることを特徴とする硫化検出抵抗器。
請求項１に記載の硫化検出抵抗器において、
前記複数の硫化検出導体は互いの材料組成と膜厚の少なくとも一方を相違していることを特徴とする硫化検出抵抗器。