JPH01220401A - 酸化金属皮膜抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、絶縁性基体に酸化錫を主成分とする酸化金属
皮膜を形成した抵抗器に関する。

［従来の技＃Ｊ］ 酸化金属皮膜抵抗器は、例えば、直径１．５〜２ｍｍ、
長さ５〜６ｍｍ程度の棒状の磁器からなる基体の表面に
、酸化錫もしくは酸化アンチモンを含む酸化錫皮膜を形
成し、磁器素体の両端から金属製キャップ端子を圧入し
て、前記皮膜を絶縁性、耐湿性の保護膜で覆って構成さ
れている。

酸化金属皮膜が酸化錫のみからなるときは、抵抗温度係
数が非常に大きいため、使用条件が大きく限定され、実
用的でない。このため、−船釣には酸化金属皮膜として
、酸化アンチモンを含む酸化錫皮膜が実用化されている
。

前記酸化金属皮膜抵抗器の製法は、一般に吹き付は法と
呼ばれる方法によっている。この方法では、予め塩化第
二錫（ＳｎＣ１ａ）　　に少量の三塩化アンチモン（Ｓ
ｂＣ１３）　　が添加されたものを、塩酸、水及びアル
コールの混合溶液に溶解した母液を用意し、別に用意し
た棒状のムライト−コランダム磁器からなる基体をステ
ンレス製の籠に入れ、この籠を回転しながら、６００〜
８００℃に加熱した状態で前記母液を１版細な霧状にし
てノズルから噴霧し、これを基体の表面に吹き付けて着
膜する。その後、２５０〜３００’Ｃの温度で熱処理し
、着膜した皮膜を熱的、電気的に安定させる。

さらに、金属キャップを基体の両端から圧入し、所定の
抵抗１直に皮膜の一部を切除して保護膜を形成すること
により、酸化金属皮膜抵抗器か完成する。

［発明が解決しようとする問題点コ アンチモンは熱的に不安定であるため、これを添加した
酸化錫膜抵抗体は、抵抗温度係数が大きく、−５５℃〜
＋１５５℃の温度範囲に於て、小さいものでも±２００
ｐｐｍ／’Ｃである。コンピュータ、通信機器等の産業
機器分野では、種々の環境条件下に於て高い信頼性が保
証されなけれはならないため、前記のような大きな抵抗
温度係数では実用にならない。

加えて、成膜条件が安定せず、変動しやすい吹付性によ
り前記酸化金属皮膜が形成されるので、抵抗温度係数に
大きなばらつきが生じると言う問題があった。この抵抗
温度係数のばらつきを抑えるためには、原料溶液の霧を
充分気化した状態で基体の表面に吹き付ける必要がある
が、ｓｂには５ｎＣ１ｉを早期分解する作用があるため
、原料溶液を気化してしまった場合は、強度、耐性のあ
る酸化金属皮膜が得られにくい。

そこで本発明の目的は、前記従来の問題点に鑑み、抵抗
温度１糸数及びそのばらつきが小さい酸化錫を主成分と
する酸化金属皮膜抵抗器を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 即ち、前記目的を達成するため、本発明において採用し
た手段は、酸化金属皮膜抵抗器において、絶縁性基体に
酸化金属皮膜を形成した抵抗器に於て、酸化金属皮膜に
酸化錫とアンチモンとフッ素とを含ませるものである。

［実　施　例コ 次に、本発明の構成を実施例に基づき詳細かつ具体的に
説明する。

（実施例１） 直径１．７ｍｍ、長さ５．５ｍｍ、アルミナ含有置駒７
０％のムライト−コランダムから成る磁器基体を１００
０個用意し、該基体をアルコール中に於て１０分間超音
波洗浄機で洗浄し、更に純水中で同様に洗浄した後、純
水で流水洗浄した。次いで、上記基体を乾燥器に入れ１
７０℃温度を１時間加えて乾燥した後、自然冷却し、磁
器基体を得た。

次に、塩化錫を６０％含む水溶液１２５０　ｇと、純水
２５００　ｇと、フッ化アンモニウム（Ｎ８４Ｆ）１０
．７ｇと、酸化アンチモン（Ｓ　ｂＣｌｑ　）　４９．
５ｇを塩酸２５０ｇに溶かした溶液と、アルコール１０
０ｇとを混合し、成膜用原料母液を用意した。

次に、回転自在な筒状の籠を回転させながら、能を加熱
する装置と、籠に向けて原料母液を噴霧するノズルとを
具備した着膜炉を用い、前記磁器基体１０００個を前記
の籠に入れ、炉内温度を７００℃に検温したまま籠を回
転させながら、前記母液と、圧縮空気とをノズルから噴
出し、微細な霧を吹き付けて、磁器基体の表面に一時間
着膜し続けた。

なおこの際、ノズルと籠との距離を調節することにより
、霧が磁器基体に到達するまでに、原料溶液が完全に気
化するようにした。

その後、ノズルの０！霧と加熱を止め、磁器基体を自然
冷却した後、該基体に着膜した抵抗体を取り出し、別に
用意した炉で３００℃、２時間のアニーリングを行った
。こうして処理された抵抗体を無策意に１００個取り出
し、その両端にリード線の付いた金属キャップを圧入し
、シリコン樹脂で表面を覆い、これを１７０℃の温度で
１時間焼付け、保護塗装を施した。

これらの抵抗器について、その抵抗温度係数を次の方法
で測定した。即ち、槽内温度を可変できる恒温槽内に置
き、２０℃、−５５℃、２０℃、１５５℃の順に、それ
ぞれの温度で３０分間保温した状態で四端子測定法に従
って抵抗値を測定した。

そして、−５５℃と１５５℃に於ける抵抗温度係数を次
式により求めた。

但し、Ｒ２θは２０℃に於ける抵抗（値、ΔＲは測定温
度に於ける抵抗値と２０℃に於ける抵抗値との差、△Ｔ
は測定温度と２０℃との温度差である。

このようにして、１００個の抵抗器について抵抗温度係
数を測定し、測定値の最大値を以てその日・ントの抵抗
器１度係数とした。また、各温度に於ける抵抗温度係数
の最大値と最小値の差をはらつきとし、その最大１値を
そのロットのばらつき値とした。

また、膜中のＦ／Ｓｎ比については、アニール後の抵抗
膜を二次イオン質量分析装置によって定量分析して求め
た。前記抵抗温度係数とそのはらつきとＦ／Ｓｎ比を表
１に示す。

（実施例２〜５） 前記実施例１に於て、原料母液中に添加するフッ化アン
モニウム（Ｎ８４Ｆ）　　の量を１０．７ｇから５３．
３ｇ、１０６．６ｇ、２１３．１ｇ、５３２．８ｇに各
々変えて実施例２〜５を実施したこと以外は、前記実施
例１と同じ方法、条件で試験を行った結果を表１に示す
。

（実施例６） 前記実施例１に於て、原料母液中に添加するフッ化アン
モニウム（Ｎ８４Ｆ）　　の量を１０．７ｇから２１３
．１ｇに変えたことと、アルコール１００ｇを除去した
こと以外は、実施例１と同じ方法、条件で試験を行った
結果を表１に示す。

（実施例７） 前記実施例１に於て、フ・ン化アンモニウム（Ｎ８４Ｆ
）１０．７ｇに代えて、フッ化水素アンモニウム（Ｎ８
４ＦＨＦ）２４６．２ｇを原料母液に添加したこと以外
は、実施例１と同じ方法、条件で試験を行った結果を表
１に示す。

（実施例８〜１０） 前記実施例１に於て、フッ化アンモニウム（Ｎ８４Ｆ）
１０．７ｇに代えて、フッ化水素（ＨＦ）の４７％溶液
を１２２．５ｇ、４９０ｇ、６１２．６ｇ　ずつ原料母
液に加えて各々実施例８〜ｌｏを実施したこと以外は、
前記実施例１と同じ方法、条件で試験を行った結果を表
１に示す。

（比較例１） 前記実施例１に於て、原料母港中にフ・ン化アンモニウ
ム（Ｎ８４Ｆ）　　を加えなかったこと以外は、実施例
１と同じ方法、条件で試験を行った結果を表１に示す。

なお、この場合に得られた酸化金属皮膜抵抗器は、酸化
金属皮膜も膜質が粗雑で、実用に供し得る程度に緻密な
酸化金属皮膜が得られながった。

（比較例２） 前記比較例１に於て、ノズルと籠との距離を近づけて、
原料溶液の霧が充分気化しないうちに磁器基体に到達す
るようにして金属酸化皮膜を形成したこと以外は、前記
比較例１と同じ方法、条件で試験を行った結果を表１に
示す。

以上の実施例の結果から明確なように、ｓｂを含む５ｎ
ａ２膜にさらにＦＧ添加することによって、良好な抵抗
温度係数を有する酸化金属皮膜抵抗器を得ることが可能
となる。また、原料溶液の霧を充分気化して磁器基体に
吹き付けた場合でも、良質な酸化金属皮膜が得られ、抵
抗温度係数のばらつきも少ない。

これに対し、比較例１のように、原料溶液中にＮ８４Ｆ
を含有させない場合において、原料溶液を充分気化させ
て磁器基体に吹き付けた場合は、実用に供し得る膜質の
酸化金属抵抗皮膜を得ることができない。他方、比較例
２のように、原料溶液の霧が充分気化しないうちに磁器
基体に吹き付けるようにしても、抵抗温度係数の小さい
酸化金属皮膜抵抗器は得られない。

ここで、抵抗膜中の組成比、つまりＦ／Ｓｎ、Ｓ　ｂ／
Ｓ　ｎは原料母液組成を変えることによって変えること
か可能であり、Ｆ／Ｓｎは０．１〜４．０％の範囲が、
Ｓｂ／Ｓｎは０．５〜７％の範囲が望ましい、Ｆ／Ｓｂ
が０．１％未満では、Ｆの添加による抵抗温度係数の改
善効果が得にくく、これを境として抵抗温度係数が急激
に増大する。

他方、Ｆ／Ｓｎが４．０％を越えると、Ｆが飽和状態と
なり、それ以上のＦ／Ｓ　ｎｆ直が得られにくく、また
抵抗温度係数も大きくなる。また、Ｓ　ｂ　／　Ｓ　ｎ
が前記の範囲より小さいと、酸化金属皮膜の比抵抗が小
さくなり、抵抗温度係数が正特性で大きくなる。逆に、
前記範囲より大きいと、比抵抗が増大し、抵抗温度係数
が負特性で大きくなり、何れも必要とする特性が得られ
ない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれは、従来の酸化金属
皮膜抵抗器より、抵抗温度係数が小さく、かつそのばら
つきの小さな金属酸化皮膜抵抗器を提供することが可能
になる。従って、信頼性の高い酸化金属皮膜抵抗器が得
られ、信頼性の点で従来適用が問題視されていたコンビ
コータ、通１８機器等の産業機器分野でも適用が可自社
となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁性基体に酸化金属皮膜を形成した抵抗器に於て、前
   記酸化金属皮膜が酸化錫とアンチモンとフッ素とを含む
   ことを特徴とする酸化金属皮膜抵抗器