JP2608031B2 - チップ型ヒューズ抵抗器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はチップ型ヒューズ抵抗
器、更に詳細には簡易な構造により、溶断特性の速動性
を向上させ、電路を確実に遮断するチップ型ヒューズ抵
抗器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、チップ型ヒューズ抵抗器につい
て、より小さなチップ型抵抗器の開発（小型化）が進め
られている。また、これに併せて各メーカーからは、各
種回路においてＩＣ等を保護するために溶断特性の速動
性を向上させたチップ型ヒューズ抵抗器の開発が求めら
れている。

【０００３】従来のチップ型ヒューズ抵抗器は、アルミ
ナ基板等の絶縁性基体と、該基体上の中央部に蒸着法又
は無電解鍍金法により形成した薄膜抵抗体と、該薄膜抵
抗体に少なくとも一部が積層した一対の表電極と、上記
薄膜抵抗体を被覆した保護樹脂層と、上記一対の表電極
の各々に少なくとも一部が積層した端面電極と、上記表
電極及び端面電極を被覆した鍍金層とによって構成され
たものが主流であり、異常大電流が流れた場合に上記抵
抗体を溶断させて電路を遮断し、該異常大電流の通電を
防止するようにしている。

【０００４】しかしながら、上記異常大電流が流れた場
合に抵抗体が発熱し、これを被覆した保護樹脂層が加熱
されて炭化し、発煙或いは燃焼するといった欠点があ
る。また、抵抗体の溶断後においても保護樹脂層の炭化
により引く残留抵抗を示すことがある。更に、その炭化
した保護樹脂層がパスになり、電圧の高い回路で使用し
た場合には、再アークの発生、続流の原因にもなる。

【０００５】また最近では、上述の欠点を解決せんとし
て、上記保護樹脂層の代わりに上記下地硝子層と同様の
硝子によって形成された保護硝子層を用い、これによっ
て上記抵抗体を被覆したチップ型ヒューズ抵抗器が提案
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このチ
ップ型ヒューズ抵抗器では、上記抵抗体として、上記保
護硝子層の焼成温度に耐え得る材料を用いなければなら
ず、溶断特性の速動性を向上させるには至っていない。

【０００７】本発明は上述の従来の技術の欠点に着目
し、これを解決せんとしたものであり、その目的は、簡
易な構造により、異常大電流が流れても発煙等を引き起
こすことなく、溶断特性の速動性を向上させ、電路を確
実に遮断し得るチップ型ヒューズ抵抗器を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的に鑑
みてなされたものであり、その要旨とするところは、絶
縁性基体上に積層した下地硝子層と、該下地硝子層上に
配設された抵抗体を被覆した保護硝子層とにおいて、該
保護硝子層を、上記下地硝子層を形成した硝子の軟化点
より低い軟化点の硝子によって形成したことにある。

【０００９】ここで、図４に示すように、加熱による各
種材料の温度上昇において、伸び率が急激に変化する温
度を転移点Ｔｇ、また伸び率の限界温度を屈伏点Ｍｇと
称すのに対して、上記硝子が屈伏点Ｍｇを超えて顕著な
流動性の状態になる温度を軟化点Ｔｆと称す。

【００１０】上記抵抗体としては保護硝子層の焼成温度
に耐え得るもの、例えば金属有機物ペーストによって形
成した金、銀、白金等の薄膜を用い、また表電極として
は例えば銀、銀パラジウム合金等のグレーズペーストに
よって形成した厚膜を用いる。これによって、当該チッ
プ型ヒューズ抵抗器の電気的、機械的信頼性を低下させ
る心配がない。

【００１１】この態様によれば、異常大電流が流れた場
合に、まず保護硝子層が抵抗体の発熱放射を低減しつつ
溶解し、抵抗体と下地硝子層との濡れ性を低下させて該
抵抗体の凝集力により溶断する。従って発煙等を引き起
こすことなく、溶断特性の速動性を向上させ、確実に溶
断することができる。

【００１２】また、上記下地硝子層の軟化点は、約８５
０乃至９５０℃とすることが好ましく、これに対して上
記保護硝子層の軟化点は、約５００乃至９００℃とする
ことが好ましい。特に、下地硝子層を軟化点９０５℃、
保護硝子層を軟化点５９５℃とすることがより好まし
い。こうすることによって効率良く溶断特性の速動性を
向上させることができる。

【００１３】本発明の他の要旨は、下地硝子層上に配設
した抵抗体と、該抵抗体を被覆した保護硝子層との間
に、上記保護硝子層の軟化点より低い軟化点の少なくと
も２種以上の硝子によって混合形成した中間硝子層を設
けたことにある。

【００１４】ここで、抵抗体、及び表電極は、上述した
ように、保護硝子層、及び中間硝子層の焼成温度に耐え
得る材料を用いて形成する。

【００１５】この態様によれば、異常大電流が流れた場
合に、まず中間硝子層が抵抗体の発熱放射を低減しつつ
溶解し、この中間硝子層内に抵抗体が拡散して電路を遮
断する。従って発煙等を引き起こすことなく、溶断特性
の速動性を向上させ、確実に溶断することができる。

【００１６】上記保護硝子層、及び中間硝子層は、上記
下地硝子層の軟化点約８５０乃至９５０℃に対して、保
護硝子層を軟化点約５００乃至９００℃、中間硝子層を
軟化点約３００乃至８００℃することが好ましい。特
に、下地硝子層を軟化点９０５℃、保護硝子層を軟化点
５９５℃とすることがより好ましい。こうすることによ
って効率良く溶断特性の速動性を向上させることができ
る。

【００１７】また、上記中間硝子層を、２種以上の硝子
によって混合形成する場合においては、保護硝子層を形
成する硝子の軟化点より低い軟化点の第１硝子と、より
低い軟化点の第２硝子との量比を９：１乃至８：２にす
ることが望ましい。これによって更に効率良く、溶断特
性の速動性を向上させることができる。

【００１８】更に、抵抗体の材料として金、銀、白金等
の金属有機物ペーストを用いれば、上記拡散の速度を速
めることができる。

【００１９】

【作用】本発明のチップ型ヒューズ抵抗器は、下地硝子
層を形成する硝子の軟化点より低い軟化点の硝子によっ
て形成した保護硝子層が、異常大電流が流れた場合に、
まず抵抗体の発熱放射を低減しつつ溶解し、抵抗体と下
地硝子層との濡れ性を低下させて該抵抗体の凝集力によ
り溶断する。

【００２０】また、本発明のチップ型ヒューズ抵抗器
は、下地保護層上に配設した抵抗体と、該抵抗体を被覆
した保護硝子層との間に設けた、上記保護硝子層の軟化
点より低い軟化点の少なくとも２種以上の硝子によって
混合形成した中間硝子層が、異常大電流が流れた場合
に、まず抵抗体の発熱放射を低減しつつ溶解し、この中
間硝子層内に抵抗体が拡散して電路を遮断する。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００２２】図１は本発明のチップ型ヒューズ抵抗器の
実施例を示す縦断面図、図２は本発明のチップ型ヒュー
ズ抵抗器の他の実施例を示す縦断面図である。

【００２３】図１に示す本発明のチップ型ヒューズ抵抗
器は、セラミックからなる絶縁性基体１と、該絶縁性基
体１上に積層した下地硝子層２と、該下地硝子層２上に
配設した抵抗体３と、該抵抗体３に積層した一対の表電
極４と、上記抵抗体３を被覆する保護硝子層５と、上記
一対の表電極４の各々に一部が積層した端面電極６と、
上記表電極４及び端面電極６を被覆する鍍金層７とによ
って構成される。

【００２４】上記絶縁性基体１は、アルミナ基板（純度
９６％）からなっており、この絶縁性基体１の一面全体
には、下地硝子層２（転移点７３５℃、屈伏点７８０
℃、軟化点９０５℃）を積層している。

【００２５】積層された上記下地硝子層２上には、抵抗
体３としての金属有機物ペーストをスクリーン印刷法に
よって形成している。この抵抗体３は、その中央部が両
側縁から離れて狭くなっており、異常大電流が流れた
際、この中央部において発熱するようにしている。

【００２６】更に、抵抗体３上には一対の表電極４を焼
成温度６００℃のＡｇ系グレーズ系厚膜ペーストによっ
て形成している。この表電極４は、絶縁性基体１の一面
全体に積層した上記下地硝子層２によって絶縁性基体１
とは仕切られており、従って抵抗体３が異常大電流の通
電により発熱したとしても、絶縁性基体１を通して該表
電極４に伝導される熱は低減させることができる。

【００２７】上記抵抗体３は、レーザトリミング法によ
って略一定の抵抗値に調整された後、上記下地硝子層２
の軟化点より低い軟化点の硝子によって形成した保護硝
子層５（転移点４４５℃、屈伏点５０５℃、軟化点５９
５℃）によって被覆される。

【００２８】この態様によれば、下地硝子層２上に配設
した抵抗体３を被覆する保護硝子層５を、上記下地硝子
層２を形成する硝子の軟化点より低い軟化点の硝子によ
って形成したので、異常大電流が流れた場合に、まず保
護硝子層５が抵抗体３の発熱放射を低減しつつ溶解し、
そして抵抗体３と下地硝子層４との濡れ性を低下させ、
該抵抗体３の凝集力により溶断する。これによって、異
常大電流が流れても発煙等を引き起こすことなく、溶断
特性の速動性を向上させ、確実に溶断することができ
る。

【００２９】次に、本発明のチップ型ヒューズ抵抗器の
他の実施例を図２に基づいて説明する。

【００３０】図２に示す本発明のチップ型ヒューズ抵抗
器は、絶縁性基体１と、該絶縁性基体１上に積層した下
地硝子層２と、該下地硝子層２上に配設した抵抗体３
と、該抵抗体３に積層した一対の表電極４と、上記抵抗
体３を被覆する保護硝子層５と、上記一対の表電極４の
各々に一部が積層した端面電極６と、上記表電極４及び
端面電極６を被覆する鍍金層７と、上記抵抗体３と保護
硝子層５との間に設けた中間硝子層８とによって構成す
る。

【００３１】絶縁性基体１は、上述した実施例と同様
に、アルミナ基板（純度９６％）からなっており、この
絶縁性基体１の一面全体には、下地硝子層２（転移点７
３５℃、屈伏点７８０℃、軟化点９０５℃）を積層して
いる。

【００３２】積層された上記下地硝子層２上には、抵抗
体３としての金属有機物ペーストをスクリーン印刷法に
よって形成しており、この抵抗体３に一部が積層するよ
うに表電極４を、焼成温度６００℃のＡｇ系グレーズ系
厚膜ペーストによって形成している。

【００３３】上記抵抗体３は、レーザトリミング法によ
って略一定の抵抗値に調整された後、上記中間硝子層８
によって被覆され、更に保護硝子層５（転移点４４５
℃、屈伏点５０５℃、軟化点５９５℃）によって被覆さ
れる。

【００３４】中間硝子層８は、転移点４４５℃、屈伏点
５０５℃、軟化点５９５℃、熱伝導率０．６１Kcal／mh
r ℃、及び熱膨張係数６０×１０~⁷／℃の第１硝子と
（図示せず）、転移点３１０℃、屈伏点３３０℃、軟化
点３７０℃、熱伝導率０．７２Kcal／mhr ℃、及び熱膨
張係数１１０×１０~⁷／℃の粉体状の第２硝子と（図示
せず）を混合し、形成したものである。この時、下地硝
子層２の上に配設された抵抗体３は、中間硝子層８によ
って被覆された後、更に保護硝子層によって被覆され
る。

【００３５】この態様によれば、下地保護層２上に配設
した抵抗体３と、該抵抗体３を被覆する保護硝子層５と
の間に、上記保護硝子層５の軟化点より低い軟化点の第
１硝子と第２硝子によって混合形成した中間硝子層８を
設けたので、異常大電流が流れた場合に、まず中間硝子
層８が抵抗体３の発熱放射を低減しつつ溶解し、そして
この中間硝子層８内に抵抗体３が拡散して電路を遮断す
る。これによって、異常大電流が流れても発煙等を引き
起こすことなく、溶断特性の速動性を向上させ、確実に
溶断することができる。

【００３６】上述した実施例において保護硝子層、及び
中間硝子層の組成系は、両方共同じ、ＰｂＯ、Ｂ₂Ｏ₃、
ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂Ｏ₃である。

【００３７】また、上述したいずれのチップ型ヒューズ
抵抗器も、図３に示すように、その溶断特性の速動性
が、従来のチップ型ヒューズ抵抗器に比べて向上してい
ることは明らかである（Ａ：本発明のチップ型ヒューズ
抵抗器の溶断特性、Ｂ：従来のチップ型ヒューズ抵抗器
の溶断特性）。

【００３８】

【発明の効果】本発明のチップ型ヒューズ抵抗器では、
下地硝子層上に配設された抵抗体を被覆した保護硝子層
を、上記下地硝子層を形成した硝子の軟化点より低い軟
化点の硝子によって形成したので、異常大電流が流れた
場合に、まず保護硝子層が抵抗体の発熱放射を低減しつ
つ溶解し、そして抵抗体と下地硝子層との濡れ性を低下
させ、該抵抗体の凝集力により溶断する。これによっ
て、異常大電流が流れても発煙等を引き起こすことな
く、溶断特性の速動性を向上させ、確実に溶断すること
ができる。

【００３９】また、本発明のチップ型ヒューズ抵抗器で
は、下地保護層上に配設した抵抗体と、該抵抗体を被覆
した保護硝子層との間に、上記保護硝子層の軟化点より
低い軟化点の少なくとも２種以上の硝子によって混合形
成した中間硝子層を設けたので、異常大電流が流れた場
合に、まず中間硝子層が抵抗体の発熱放射を低減しつつ
溶解し、そしてこの中間硝子層内に抵抗体が拡散して電
路を遮断する。これによって、異常大電流が流れても発
煙等を引き起こすことなく、溶断特性の速動性を向上さ
せ、確実に溶断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチップ型ヒューズ抵抗器の実施例を示
す縦断面図である。

【図２】本発明のチップ型ヒューズ抵抗器の他の実施例
を示す縦断面図である。

【図３】本発明のチップ型ヒューズ抵抗器、及び従来の
チップ型ヒューズ抵抗器の溶断特性を示すグラフであ
る。

【図４】本発明のチップ型ヒューズ抵抗器の熱膨張特性
を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 絶縁性基板 ２ 下地硝子層 ３ 抵抗体 ４ 表電極 ５ 保護硝子層 ６ 端面電極 ７ 鍍金層 ８ 中間硝子層 Ａ 本発明のチップ型ヒューズ抵抗器の溶断特性 Ｂ 従来のチップ型ヒューズ抵抗器の溶断特性 Ｔｇ 転移点 Ｍｇ 屈伏点 Ｔｆ 軟化点

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基体と、該絶縁性基体上に積層し
   た下地硝子層と、該下地硝子層上に配設した抵抗体と、
   該抵抗体に少なくとも一部が積層した一対の表電極と、
   上記抵抗体を被覆した保護硝子層と、上記一対の表電極
   の各々に少なくとも一部が積層した端面電極と、上記表
   電極及び端面電極を被覆した鍍金層とからなるチップ型
   ヒューズ抵抗器であって、 上記保護硝子層を、上記下地硝子層を形成した硝子の軟
   化点より低い軟化点の硝子によって形成したことを特徴
   とするチップ型ヒューズ抵抗器。
2. 【請求項２】 絶縁性基体と、該絶縁性基体上に積層し
   た下地硝子層と、該下地硝子層上に配設した抵抗体と、
   該抵抗体に少なくとも一部が積層した一対の表電極と、
   上記抵抗体を被覆した保護硝子層と、上記一対の表電極
   の各々に少なくとも一部が積層した端面電極と、上記表
   電極及び端面電極を被覆した鍍金層とからなるチップ型
   ヒューズ抵抗器であって、 上記抵抗体と保護硝子層との間に、上記保護硝子層を形
   成した硝子の軟化点より低い軟化点の少なくとも２種以
   上の硝子によって混合形成した中間硝子層を設けたこと
   を特徴とするチップ型ヒューズ抵抗器。