JPH05226106A - フィルム型抵抗器 - Google Patents
フィルム型抵抗器Info
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- JPH05226106A JPH05226106A JP4245027A JP24502792A JPH05226106A JP H05226106 A JPH05226106 A JP H05226106A JP 4245027 A JP4245027 A JP 4245027A JP 24502792 A JP24502792 A JP 24502792A JP H05226106 A JPH05226106 A JP H05226106A
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- H01C1/034—Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure the housing or enclosure being formed as coating or mould without outer sheath
Abstract
を提供すること。 【構成】 上側表面及び下側表面14を有した平坦なセ
ラミックチップ13と、前記非金属チップの上側表面に
施された抵抗フイルムと、前記セラミックチップ13の
上側表面に機械的に接合され且つ前記抵抗フイルムに電
気的に接合された端子22と、前記セラミックチップ1
3に比較的接近した前記端子22の先端区画23及び前
記セラミックチップ13の上側表面を埋め込む合成樹脂
本体10とを具備し、前記セラミックチップ13の下側
表面14と前記合成樹脂本体10の底面は、該下側表面
14が平坦な基台領域と平らに係合し得るように互いに
略同一平面になっており、前記セラミックチップ13
は、前記抵抗フイルムの基板として、また該抵抗フイル
ムによって生成された熱のヒートシンクとして、また該
抵抗フイルムを前記基台から電気的に絶縁を維持する絶
縁体として、また前記端子22を前記基台から間隔をあ
けるスペサーとして働く。
Description
る。
タイプの電力抵抗器に使用される平坦な基板は、好まし
くは薄く、セラミックから作られている。従来技術にお
いて、長い間、ヒートシンクの作用を考慮せずに、この
ような基板を、抵抗フイルムを上に重ねて合成樹脂の本
体内に埋め込むことが知られている。上述したこのタイ
プの従来技術の電力抵抗器では、冷却を、専ら合成樹脂
本体を覆う空気の流通に依存し、また抵抗フイルムに接
続されたリードを通しての熱の伝導に依存している。こ
のような従来技術の抵抗器は出力定格が低い。
れば、セラミック基板又はチップは、基板底面が合成樹
脂中に埋め込まれず、その代わりに露出するようにして
合成樹脂本体内に包まれている。この底面、すなわち基
板の抵抗フイルムから離れた方の表面は、基台(外部の
ヒートシンク)に平面係合し得るようにされている。ボ
ルト穴が、合成樹脂本体を基台にしっかり締め付けるボ
ルトを受け入れるように該合成樹脂本体を貫通して設け
られ、これにより基板底面を熱移送関係で基台に保持す
る。
(リード)が合成樹脂中に埋め込まれ、チップ又は基板
の上側に機械的且つ電気的に接合されている。リード
は、基板底面が露出しているにもかかわらず、該基板を
合成樹脂中に据え付けるのを十分助けるように構成され
ている。リードは、型内で基板が多少角移動できるよう
に構成されており、この結果、基板底面が常に完全に露
出して基台と平らに係合できるようになる。
すなわち底面12(図3)と略平行な平坦な上側表面1
1を有する細長い方形状の合成樹脂本体10からなる。
合成樹脂本体の下側表面12は、連続しておらず、その
代わりに平坦な基板又はチップ13が合成樹脂本体の下
側領域によって枠で囲むような関係で設けられている。
基板13は略平行な上面及び底面を有し、該底面は参照
符号14で示され、合成樹脂本体10の底面12の取り
囲み領域と同一平面となっている。
シンクと平らな熱移送関係で係合するようにされた基板
底面14を除き、全ての側部が合成樹脂本体10内に埋
め込まれ、包み込まれるようにして保護されている。基
板又はチップ13は、合成樹脂本体10の一端(図2、
3の左端)と比較的接近し、他端(図2、3の右端)か
らは十分間隔があけられている。ボルト穴16は、合成
樹脂本体10に、ボルト穴のどの部分も基板に接近しな
い関係で、ボルト穴の軸が該合成樹脂本体及び基板に垂
直に貫通して延びている。ボルト穴16は、基板13の
底面14が平坦な基台領域に対して熱移送関係でしっか
り締め付けられるように、平坦な金属基台領域(図示せ
ず)の対応する穴内に延びるボルト(図示せず)を受け
入れるようにされている。
両端から等しい間隔で配置されていないが、合成樹脂本
体10の短辺方向両端からは等しい距離で配置されてい
る。このような側部の空間の一つが図2の15で示さ
れ、これと平行の他方の空間(図示せず)は鏡像関係に
ある。
に、基板13の上側表面には端子トレース及びパッド組
合体17があり、またその上には抵抗フイルム18があ
り、またその上には保護被覆19がある。さらに、次に
説明するように、端子又はリードが基板の上側表面の保
護被覆19に機械的及び電気的に固定されている。それ
ゆえ、基板13は、基板としてだけでなく、電気絶縁体
又は絶縁素子として、さらにヒートシンクとして作用す
る。さらに、基板はスペーサとして作用し、リードのい
かなる部分も基板/電気絶縁体/ヒートシンク/スペー
サ13の上面の位置以上は抵抗器素子の底面に接近しな
いようにすることを確実にする。
金属素子としては比較的高い熱伝導性を有するように選
択される。基板又はチップの好ましい物質は酸化アルミ
ニウムセラミックである。それほどではないが、酸化ベ
リリウム及び窒化アルミニウムも好適である。
図2に最も良く示すように合成樹脂本体10の長軸を含
む垂直面に関して互いに鏡像関係で設けられている。端
子は好ましくは折曲可能な打ち抜き金属である。
13の長さの半分よりも長い幅の狭い先端区画23が有
り、その最内端にはタブ24が有る。各端子の幅の狭い
先端区画23は、図2、3及び7に最も良く示すよう
に、タブ24を含むその最内端が基板上に直接的でな
く、代わりに片持ち梁になる関係でトレース及びパッド
の組合体17に機械的且つ電気的に接合されている。
おいて、端子21、22は、セラミック13から相当離
れて上方に延びているが、その上端が合成樹脂本体10
の上側表面11から下方に十分離れた立ち上がり部分2
6を一体的に有している。立ち上がり部分26は、次
に、幅の狭い先端区画23と平行であるが、それよりも
十分高い平面内にある区画27に連結されている。この
区画27は、合成樹脂本体10から外側に肩部分28ま
で延びている。この肩部分では、端子は、通常の端子又
はソケットとの連結のためのフォーク29を設けるため
に幅が狭くなっている。
分26は比較的容易に曲げることができるように薄く形
成するか、あるいは図示した切欠31を有している。次
に説明するように、これは、合成樹脂本体10のトラン
スファー成形中に、セラミックチップ素子13を型穴の
底面に平らに置くようにするのを助ける。したがって、
図3に示すように、基板13の底面14は、平坦な基台
領域と効果的な高熱伝導の平面係合のために合成樹脂本
体10の底面12と同一平面となる。
抗器─基台の組合体となる。抵抗フイルム18と基台と
の間には、それ自身フイルム型抵抗器の一部を構成する
セラミックチップ13と、(多くの場合)顧客によって
塗布されるサーマルグリースとを除いて何も存在しな
い。他方、本抵抗器は、底面が金属又は高熱伝導性エポ
キシである電力用抵抗器よりもでこぼこしていない。
るセラミック素子13、端子21、22等からなるサブ
コンビネーションは、型穴の縁の予め設定した位置にお
ける底部上に端子21、22の下側を載せ、該端子が適
当に押さえ付けられるような方法で型(図示せず)の底
部に対して配置される。セラミックチップ13は、この
ようにして型穴の底部の予め設定した位置に位置決めさ
れる。立ち上がり部分26及び他の部分は、型穴と大き
さが相互に関連するので、端子を型部分の縁に載せたと
きにチップ底面14が型穴底部の壁に載る。
狭い先端区画23の上側表面と係合するようになされた
ピンを組み入れており、したがって、下側にあるセラミ
ック素子だけでなく、この先端区画を、セラミック底面
14が型穴の底部壁面と平らに密に係合するまで強制的
に押し下げる。立ち上がり部分26に肉厚の薄い領域、
すなわち切欠31があるために、型を閉じるのに応答し
て端子21、22を曲げることができ、それゆえほとん
どの場合にセラミック表面14と型穴の底壁との間で密
着した平面係合が可能となる。
熱されたエポキシ樹脂粉末がトランスファー成形操作中
にセラミック表面14と型壁面との間に入り込まない。
その代わりに、端子21、22のフォーク29及び肩部
分28に隣接する端子領域を除いた全ての部分を埋め込
むだけでなく、セラミックチップの各縁を効果的に包囲
又は枠で取り囲む。
ために、また端子部分27が存在するために、そして端
子部分23が以下に説明するようにチップ13に機械的
に接合するために、チップ13は合成樹脂本体10中に
効果的に固定される。
の前記ピンにより合成樹脂本体10の角部分に切欠又は
凹部32が残る。
符号33で示され、端子部分27及び29の下側表面と
同じ平面内にある。
13はその表面に2個のトレース及びパッドの組合体1
7が施されている。トレース及びパッドは、細長い長方
形状で、好ましくはスクリーン印刷によって施されてお
り、相互に平行な関係でチップ13の両側にほぼ沿って
位置している。トレース及びパッドの組合体17は、合
成樹脂本体10の長さ方向に延びるようにされ、後にそ
の通り合成樹脂本体10の長さ方向に延びる。トレース
及びパッドの組合体を形成する材料は酸化ベリリウム及
び窒化アルミニウムである。このスクリーン印刷に続い
てセラミック素子は焼成される。
8がセラミック素子13上にスクリーン印刷される。抵
抗フイルム18の縁領域(図6の上部及び下部)が、図
示するように、いくらかトレース及びパッドの組合体1
7に重ね合わさっている。基板上にスクリーン印刷した
後、セラミック素子は再度焼成される。好ましい抵抗材
料は、電気伝導性のガラスマトリックスの複合金属酸化
物であり、800℃よりも高い温度で焼成される。
に、該フイルムをわずかに越えて、好ましくはガラスか
らなる保護被膜19がスクリーン印刷される。述べたよ
うに、まず比較的低融点のガラスフリットが基板上にス
クリーン印刷され、そして温度約500℃で焼成される。
抵抗フイルム18とガラス19の焼成温度の主なる相違
は、ガラスの焼成によって抵抗フイルム18に悪影響を
及ぼさないようにすることである。
い、トレース及びパッドの組合体17の部分には、ハン
ダ合金がスクリーン印刷される。代わりとしては、浸漬
によってハンダ合金を施す。このハンダ合金は好ましく
はスズ96.5%、銀3.5%からなる。ハンダの一部分のみが、
次に述べるように端子を固定するために使用され、抵抗
フイルム18の露出した全ての上側表面はその電気伝導
性を改善するためにハンダが被覆される。
区画23(図2)をトレース及びパッドの組合体17上
に施した前述のハンダ(図示せず)にしっかり設置した
状態で基板13上に固定される。次いで、ハンダを溶融
し、それによって端子を被覆されたセラミック素子に固
定するために、焼成が行われる。端子はこのようにして
セラミック素子に機械的及び電気的に接合される。その
後、成形が、図1乃至図3に関連して説明したように行
われる。
抗値を達成するのに適当な長さ及び幅に線34をレーザ
・スクライビングすることによって調整される。
0.508mm(0.020インチ)である。先端区画23の幅は0.88
9mm(0.035インチ)である。各立ち上がり部分26の先端
区画23の底面から区画27の底面までの高さは1.524m
m(0.060インチ)である。成形された合成樹脂本体10の
厚さは、分割線33が底面12から2.286mm(0.090イン
チ)の高さのとき、3.81mm(0.150インチ)である。セラミ
ックチップ13は、厚さが約0.762mm(0.030インチ)で、
幅が0.8128mm(0.032インチ)で、長さが0.889mm(0.035イ
ンチ)である。合成樹脂本体10は、幅が10.414mm(0.410
インチ)で、長さが16.24mm(0.640インチ)である。
み明確に理解されるべきもので、この発明の精神と範囲
は請求の範囲によって制限される。
角図である。
成部品を見えるようにするために合成樹脂本体を仮想線
で示している。
る部分の拡大された断片的な図である。
れた後における基板の平面図である。
れてトレース及びパッドのフイルムの組合体の縁に重ね
合わさった抵抗フイルムを示している。
た保護被覆を示し、またトレース及びパッドのフイルム
の組合体に結合され、これによって抵抗フイルム及び基
板に結合される端子を仮想線で示している。
Claims (16)
- 【請求項1】 フイルム型電力抵抗器にして、 上側表面及び下側表面を有し、高絶縁耐力で、非金属と
しては比較的高い熱伝導性を有する平坦な非金属チップ
と、 前記非金属チップの上側表面に施された抵抗フイルム
と、 前記非金属チップの上側表面に機械的に接合され且つ前
記抵抗フイルムに電気的に接合された端子と、 前記非金属チップに比較的接近した前記端子の部分を埋
め込み、且つ前記非金属チップの上側部分を埋め込む、
成形された電気絶縁本体とを具備してなり、 前記非金属チップの下側表面と前記本体は、該下側表面
が平坦な基台領域と平面係合し得るように互いに関連し
ており、前記非金属チップは、前記抵抗フイルムの基板
として、また前記抵抗フイルムによって生成された熱の
ヒートシンクとして、また前記抵抗フイルムを前記基台
から電気的に絶縁を維持する絶縁体として、また前記端
子を前記基台から間隔をあけるスペサーとして働くこと
を特徴とするフイルム型電力抵抗器。 - 【請求項2】 請求項1記載のフイルム型電力抵抗器に
して、 前記非金属チップは、セラミックであることを特徴とす
るフイルム型電力抵抗器。 - 【請求項3】 請求項2記載のフイルム型電力抵抗器に
して、 前記セラミックは、酸化アルミニウム、酸化ベリリウム
及び窒化アルミニウムからなる群から選択されることを
特徴とするフイルム型電力抵抗器。 - 【請求項4】 請求項3記載のフイルム型電力抵抗器に
して、 前記セラミックは、酸化アルミニウムであることを特徴
とするフイルム型抵抗器。 - 【請求項5】 請求項1記載のフイルム型電力抵抗器に
して、 前記電気絶縁本体は、エポキシ樹脂の成形体であること
を特徴とするフイルム型電力抵抗器。 - 【請求項6】 請求項1記載のフイルム型電力抵抗器に
して、 前記抵抗フイルムは、前記非金属チップの上側表面にス
クリーン印刷された厚膜であることを特徴とするフイル
ム型電力抵抗器。 - 【請求項7】 請求項1記載のフイルム型電力抵抗器に
して、 前記本体は、前記非金属チップの平面に対して交差する
ように該本体を貫通して延びるボルト穴を有しているこ
とを特徴とするフイルム型電力抵抗器。 - 【請求項8】 請求項7記載のフイルム型電力抵抗器に
して、 前記ボルト穴は、前記非金属チップを貫通しないことを
特徴とするフイルム型電力抵抗器。 - 【請求項9】 フイルム型抵抗器にして、 略平行な上下表面を有する平坦な基板と、 前記基板の上側表面に施された抵抗フイルムと、 前記抵抗フイルム上に配置されて前記基板の上側表面に
機械的に接合され且つ前記抵抗フイルムに電気的に接合
され、前記基板を横断して延び、前記基板の一方の縁の
外側に位置する一部分及び該基板の反対側の縁の外側に
位置する他部分とを有する細長い端子手段と、 前記抵抗フイルム及び少なくとも前記基板の上側部分を
埋め込み、また少なくとも前記端子手段の前記外側の一
部分を埋め込み、また前記端子手段の前記基板の反対側
の縁に隣接する前記外側の他部分の少なくとも一部を埋
め込むが、前記基板の反対側の縁から離れた前記外側の
他部分を埋め込まない、成形された合成樹脂本体とを具
備してなり、 前記端子手段は前記基板を前記合成樹脂本体内の所望位
置に保持することを特徴とするフイルム型抵抗器。 - 【請求項10】 請求項9記載のフイルム型抵抗器にし
て、 前記端子手段は、前記合成樹脂本体内への埋め込み強度
を増加するために、前記一部分の一部を構成するタブを
有していることを特徴とするフイルム型抵抗器。 - 【請求項11】 請求項9記載のフイルム型抵抗器にし
て、 前記端子手段は、前記基板に設置される一部をそれぞれ
有する2個の細長い平行な端子からなり、該一部が前記
基板に機械的に接合されていることを特徴とするフイル
ム型抵抗器。 - 【請求項12】 請求項11記載のフイルム型抵抗器に
して、 前記各端子の前記一部分及び他部分は、立ち上がり部分
によって互いに結合され、該立ち上がり部分は、前記合
成樹脂本体の成形前に容易に曲げることができ、前記基
板の底面は、前記合成樹脂本体に埋め込まれず、その代
わりに基台の平坦な領域と平らに係合するように露出し
ていることを特徴とするフイルム型抵抗器。 - 【請求項13】 請求項12記載のフイルム型抵抗器に
して、 前記各立ち上がり部分は、容易に曲げることができるよ
うに、切欠を有していることを特徴とするフイルム型抵
抗器。 - 【請求項14】 請求項9記載のフイルム型抵抗器にし
て、 前記合成樹脂本体は、前記基板に対して交差して延びた
貫通するボルト穴を有していることを特徴とするフイル
ム型抵抗器。 - 【請求項15】 低コスト、高定格のフイルム型抵抗器
にして、 略平行な上下表面を有する、平坦なセラミック製のチッ
プと、 前記チップの上側表面にスクリーン印刷された、第1、
第2トレース及びパッドのフイルムと、 前記チップの上側表面にスクリーン印刷され、前記第
1、第2トレース及びパッドのフイルムと電気的に接触
した厚膜の抵抗フイルムと、 前記第1、第2トレース及びパッドのフイルムにハンダ
付けされた部分を有し、前記チップの少なくとも一方の
縁から比較的離れた領域に延びる外縁部分を有した、第
1、第2端子と、 前記抵抗フイルム及び前記チップの縁部分のみならず前
記チップの上側表面をも埋め込み、前記端子の前記チッ
プから比較的離れた端子領域を除いて該端子も埋め込
み、前記チップの縁を少なくともほぼ囲む底部を有した
合成樹脂の成形本体とを具備してなり、 前記合成樹脂の成形本体の底部は前記チップの下側表面
と略同一面となる底面を有し、前記チップの下側表面は
前記合成樹脂によって被覆されないことを特徴とする低
コスト、高定格のフイルム型抵抗器。 - 【請求項16】 請求項15記載の低コスト、高定格の
フイルム型抵抗器にして、 前記成形本体は、長方形状で、細長く、前記チップの下
側表面と略平行の上側表面を有し、前記チップは、略正
方形状で且つ前記成形本体の一端に比較的接近し、前記
成形本体の他端部には、該成形本体を基台の平坦な部分
に前記チップの底面が平らに熱移送関係で係合するよう
にボルト締めするために使用する、ボルト穴が、貫通し
て設けられていることを特徴とする低コスト、高定格の
フイルム型抵抗器。
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