JP3498919B2 - ヒューズ機能を有する金属皮膜抵抗器とその製造方法 - Google Patents
ヒューズ機能を有する金属皮膜抵抗器とその製造方法Info
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Description
びリンを主成分とする合金皮膜抵抗器と、この合金皮膜
抵抗器の製造方法に関するものである。
る電気・電子機器に広く利用されている。最近では、電
気・電子機器の精密化が進み、また民生用、産業用電子
機器の安全性が重要視されるようになり、この抵抗器に
おいても、ヒューズ機能を備えるものが要求されてきて
いる。即ち、通常使用時には、抵抗温度係数(TCR)等
において優れた電気特性を示し、一旦過負荷が印加され
た時には、他の電子部品に悪影響を及ぼす前に速やかに
溶断するヒューズ機能を具備する抵抗器が求められてい
るのである。
解メッキ法にて得たニッケル−鉄−リン系金属皮膜が提
案されている(日本特公昭57−20687号公報)。周知の
とおりニッケル−リン合金皮膜は優れた抵抗温度係数
(TCR)を誇るのであるが、ニッケル−リンのみの合金
皮膜では溶断に要する時間が大きくなることから、上記
の抵抗器にあっては、溶断特性の向上を図るために、第
三成分として鉄を含有せしめている。
とで溶断時間は確かに短縮できるものの、この第三成分
として添加された鉄は、同時に合金皮膜の抵抗温度係数
(TCR)の劣化も招来することになったのである。即
ち、従来のニッケル−リン系合金皮膜抵抗器にあって
は、抵抗温度係数(TCR)の向上と溶断特性の向上とを
同時に達成することはできず、どちらかの特性劣化には
目を瞑るより他なかったのである。
い抵抗温度係数(TCR)特性を保ちながら、優れた溶断
特性を発揮するニッケル−リン系合金皮膜抵抗器と、こ
の抵抗器の製造方法を提供することを目的とする。
よるニッケル−鉄−リン合金皮膜抵抗器に特徴的に見ら
れる、溶断直前における電流上昇現象が殆どないニッケ
ル−鉄−リン合金皮膜抵抗器と、この抵抗器の製造方法
を提供することにある。
ング処理、活性化処理、及び無電解メッキ処理を順次行
って当該電気絶縁性基体の表面に導電性を付与した後
に、無電解メッキ法ではなく電解メッキ法という電気化
学的処理を施すことによって、ニッケル−リン合金皮膜
あるいはニッケル−鉄−リン合金皮膜を形成せしめる加
工手段を採用した。電解メッキ法を用いているので、絶
縁性基体の表面中央付近における合金皮膜は、角部や稜
線部よりも薄く成膜されることになり、過負荷印加時に
は、この膜厚の薄い部分が好適な溶断開始部位となる。
抗器を説明する断面図であり、第2図は本発明に係るニ
ッケル−リン系合金皮膜抵抗器の溶断特性図であり、第
3図は従来の無電解メッキ法にて得たニッケル−リン系
合金皮膜抵抗器の溶断特性図である。
述する。
を、フッ酸及び硝酸、或いはフッ酸のみから成るエッチ
ング液に浸漬しエッチング処理し、次いで塩化第一錫お
よび塩酸を含むセンシタイジング液に浸漬して増感処理
を施し、更に塩化パラジウムおよび塩酸を含むアクチベ
イチング液に浸漬して活性化処理を行う。次いで、下地
メッキとして無電解メッキ法にてニッケル−リン合金メ
ッキを施し、上記セラミック基体1に導電性を付与す
る。
密度0.5A/dm2にて540分間、電解メッキ処理を施したと
ころ、セラミック基体1表面にニッケル87wt%、リン13
wt%のニッケル−リン合金皮膜2が形成された。
μm、 円柱面の両端部12における膜厚;38
μmであった。
体にエンドキャップ付け、溝切り処理、及び保護塗装を
順次施して、抵抗値40mΩ、電気容量2W、抵抗温度係数
(TCR)50ppm/℃のニッケル−リン合金皮膜抵抗器を製
作した。
電性を付与したセラミック基体1を、 スルファミン酸ニッケルとしてニッケル1.394モル/
l 塩化ニッケルとしてニッケル 0.021モル/l 燐酸 0.204モル/l 亜燐酸 0.244モル/l 硼酸(緩衝剤) 0.645モル/l から成るメッキ液に浸漬し、液温50℃、pH1.5、電流
密度1A/dm2にて270分間、電解メッキ処理を施したとこ
ろ、セラミック基体1表面にニッケル89wt%、リン11wt
%のニッケル−リン合金皮膜が形成された。
μm、 円柱面の両端部12における膜厚;22
μmであった。
体にエンドキャップ付け、溝切り処理、及び保護塗装を
順次施し、抵抗値100mΩ、電気容量2W、抵抗温度係数
(TCR)65ppm/℃のニッケル−リン合金皮膜抵抗器を製
作した。
電性を付与したセラミック基体1を、 硫酸ニッケルとしてニッケル 0.571モル/l 塩化ニッケルとしてニッケル 0.337モル/l 硫酸第一鉄として鉄 0.164モル/l 燐酸 0.204モル/l 亜燐酸 0.244モル/l 硼酸(緩衝剤) 0.484モル/l から成るメッキ液に浸漬し、液温50℃、pH1.5、電流
密度0.5A/dm2にて540分間、電解メッキ処理を施したと
ころ、セラミック基体1表面にニッケル87wt%、リン10
wt%、鉄3wt%のニッケル−鉄−リン合金皮膜が形成さ
れた。
μm、 円柱面の両端部12における膜厚;30
μmであった。
体にエンドキャップ付け、溝切り処理、及び保護塗装を
順次施し、抵抗値66mΩ、電気容量2W、抵抗温度係数(T
CR)100ppm/℃のニッケル−鉄−リン合金皮膜抵抗器を
製作した。
電性を付与したセラミック基体1を、 スルファミン酸ニッケルとしてニッケル1.394モル/
l 塩化ニッケルとしてニッケル 0.021モル/l 硫酸第一鉄として鉄 0.164モル/l 燐酸 0.204モル/l 亜燐酸 0.244モル/l 硼酸(緩衝剤) 0.645モル/l から成るメッキ液に浸漬し、液温50℃、pH1.5、電流
密度1A/dm2にて270分間、電解メッキ処理を施したとこ
ろ、セラミック基体1表面にニッケル88wt%、リン9wt
%、鉄3wt%のニッケル−鉄−リン合金皮膜が形成され
た。
m、 円柱面の両端部12における膜厚;15
μmであった。
体にエンドキャップ付け、溝切り処理、及び保護塗装を
順次施し、抵抗値150mΩ、電気容量2W、抵抗温度係数
(TCR)125ppm/℃のニッケル−鉄−リン合金皮膜抵抗器
を製作した。
発明にあってはニッケル−リン系合金皮膜を電解メッキ
法にて形成しているので、メッキ浴槽中におけるメッキ
電流密度の高低によって、セラミック基体1の角稜部分
には、他の部分よりも厚く成膜されることになる。電解
メッキ法を利用する分野において、この電着の不均一性
は忌避されるのであるが、本発明にあっては、発想の転
換を行ってこの電着不均一性を積極的に利用するのであ
る。上記実施例のように円柱形状のセラミック基体1に
電解メッキ処理を施す場合には、柱面中央部11(第1図
参照)付近の膜厚が最も薄くなる。この膜厚の薄い部分
が、溶断開始の好適なきっかけ部分となるのである。ま
た、この柱面中央部11は抵抗値調整のための溝切り処理
される部位でもあり、膜厚が薄い分この溝切り処理も容
易に行うことができる。
抵抗器について行なった溶断試験の結果を第2図に示
す。なお、第3図は従来の無電解メッキ法によるニッケ
ル−リン系合金皮膜抵抗器の溶断結果である。
1実施例のニッケル−リン合金皮膜抵抗器、及び第3実
施例のニッケル−鉄−リン合金皮膜抵抗器へ各々定格電
力の15倍の直流電圧を連続印加し、各抵抗器が完全断線
するまでの時間を、電流変化と共にみたものである。
係るニッケル−リン合金皮膜抵抗器およびニッケル−鉄
−リン合金皮膜抵抗器にあっては、印加電圧が定格電力
の15倍と異常電圧として低い場合でも、従来抵抗器に比
べその溶断時間が格段に短縮し、電気回路に悪影響を与
えることはない。しかも、従来の無電解メッキ法による
ニッケル−鉄−リン合金皮膜抵抗器において一般に見ら
れる溶断直前における電流上昇(定格電流の1.6〜2.5
倍)現象も殆ど無くなり、瞬間的にみても電気回路に悪
影響を及ぼすことはないのである。
系合金皮膜抵抗器にあっては、電解メッキ法を用いて局
所的に薄い部分をもつニッケル−リン系合金皮膜を積極
的に形成しているので、過負荷印加時にはこの膜厚の薄
い部分において容易に溶断が開始されることになる。従
って、従来のように、合金皮膜に鉄などの第三成分を含
有せしめる必要もないので、抵抗温度係数(TCR)の劣
化を伴うことなく、また溶断直前の電流上昇も殆ど現象
させずに速やかに溶断するニッケル−リン系合金皮膜抵
抗器を提供することができる。
にすれば、抵抗温度係数(TCR)は若干悪化することに
なるが、第2図に示すように完全溶断に要する時間は更
に短縮されることになる。
属皮膜抵抗器にあっては、優れた抵抗温度係数(TCR)
を保証すると同時に、過負荷印加時の溶断特性にも大変
優れているので、安全性が重視される電気・電子機器に
用いる抵抗器として有用であり、優れた抵抗温度係数
(TCR)を示すことから、特に各種精密計測器等に用い
る精密抵抗体として最適である。
抗器の製造方法にあっては、電解メッキ法を利用してい
るので、多少の浴管理は必要であるけれども、電流値、
時間に比例した成膜を行うことができる。電流値等を調
節することによって、低抵抗領域(0.02オーム以下)か
ら高抵抗領域(1オーム以上)までの抵抗器製作が可能
であり、抵抗温度係数(TCR)等の電気特性と溶断特性
とを兼備した所望の抵抗値のニッケル−リン系合金皮膜
抵抗器の製法として極めて有用である。
Claims (6)
- 【請求項1】(補正後)陶磁器等の電気絶縁性基体
(1)に、電解メッキ処理によって、当該電気絶縁性基
体(1)の角部および又は稜部における膜厚が他の部分
の膜厚よりも大きなニッケル−リン合金皮膜を形成さ
せ、このニッケル−リン合金皮膜の薄膜部位に容溶断性
を持たせたことを特徴とするヒューズ機能を有する金属
皮膜抵抗器。 - 【請求項2】(補正後)陶磁器等の電気絶縁性基体
(1)に、電解メッキ処理によって、当該電気絶縁性基
体(1)の角部および又は稜部における膜厚が他の部分
の膜厚よりも大きなニッケル−鉄−リン合金皮膜を形成
させ、このニッケル−鉄−リン合金皮膜の薄膜部位に容
溶断性を持たせたことを特徴とするヒューズ機能を有す
る金属皮膜抵抗器。 - 【請求項3】陶磁器等の電気絶縁性基体(1)に対し、
エッチング処理、活性化処理、及び無電解メッキ処理を
順次行なうことによって当該電気絶縁性基体(1)の表
面に導電性を付与した後、電解メッキ処理にてニッケル
−リン合金皮膜を形成せしめることを特徴とするヒュー
ズ機能を有する金属皮膜抵抗器の製造方法。 - 【請求項4】陶磁器等の電気絶縁性基体(1)に対し、
エッチング処理、活性化処理、及び無電解メッキ処理を
順次行なうことによって当該電気絶縁性基体(1)の表
面に導電性を付与した後、 この導電性を付与した電気絶縁基体(1)を、ニッケル
塩としてニッケル0.5〜4.0モル/lと燐酸あるいは亜燐酸
あるいは次亜燐酸0.1〜1.5モル/lと硼酸0.2〜1.5モル/l
とを含むpH0.5〜5.5、液温20〜70℃のメッキ液に浸漬し
電流密度0.1〜10A/dm2にて電解メッキ処理を行なうこと
によって、電気絶縁基体(1)表面にニッケル−リンの
合金皮膜を形成せしめ、 次いで熱エージング処理を施すことを特徴とするヒュー
ズ機能を有する金属皮膜抵抗器の製造方法。 - 【請求項5】陶磁器等の電気絶縁性基体(1)に対し、
エッチング処理、活性化処理、及び無電解メッキ処理を
順次行なうことによって当該電気絶縁性基体(1)の表
面に導電性を付与した後、電解メッキ処理にてニッケル
−鉄−リン合金皮膜を形成せしめることを特徴とするヒ
ューズ機能を有する金属皮膜抵抗器の製造方法。 - 【請求項6】陶磁器等の電気絶縁性基体(1)に対し、
エッチング処理、活性化処理、及び無電解メッキ処理を
順次行なうことによって当該電気絶縁性基体(1)の表
面に導電性を付与した後、 この導電性を付与した電気絶縁基体(1)を、ニッケル
塩としてニッケル0.5〜4.0モル/lと鉄塩として鉄0.001
〜1.0モル/lと燐酸あるいは亜燐酸あるいは次亜燐酸0.1
〜1.5モル/lと硼酸0.2〜1.5モル/lとを含むpH0.5〜5.
5、液温20〜70℃のメッキ液に浸漬し電流密度0.1〜20A/
dm2にて電解メッキ処理を行なうことによって電気絶縁
基体(1)表面にニッケル−鉄−リンの合金皮膜を形成
せしめ、 次いで熱エージング処理を施すことを特徴とするヒュー
ズ機能を有する金属皮膜抵抗器の製造方法。
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