JPH05347201A - 薄膜抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜抵抗器の熱の放出を十分にするとともに
外装体あるいはリード線により薄膜抵抗素子が受ける応
力を低減する。 【構成】 絶縁基板上に抵抗薄膜及び該抵抗薄膜に導通
する取出電極が形成された薄膜抵抗素子の取出電極に接
続されたリード線を薄膜抵抗素子の両側部に並行して配
設して外部に導出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜抵抗器に係るもの
である。

【０００２】

【従来の技術】チップ抵抗器・精密抵抗器・ネットワー
ク抵抗器・高圧抵抗器等の抵抗器、測温抵抗体・感温抵
抗体等の温度センサ部品あるいはハイブリッドＩＣ・複
合モデュール製品等においては、抵抗素子として薄膜抵
抗体、厚膜抵抗体あるいは金属箔抵抗体等の抵抗体膜が
用いられている。

【０００３】図３に、従来例として抵抗薄膜を用いた薄
膜抵抗器を示すが、（ａ）に示すのは薄膜抵抗器の平面
破断図であり、（ｂ）に示すのは断面図である。この図
において、１１は薄膜抵抗素子、１２は絶縁基板、１３
は抵抗薄膜、１４は取出電極、１５は接続部、１６はリ
ード線、１７は緩衝体、１８は外装体である。

【０００４】これらの各々の部材は、絶縁基板１２はセ
ラミック、抵抗薄膜１３はＮｉ−ＣｒあるいはＴａＮ、
取出電極１４はＣｕあるいはＮｉ等、リード線１６はリ
ード線材あるいはリードフレームから形成された線状部
材、緩衝体１７はシリコーン樹脂、外装体１８はモール
ド用樹脂あるいは粉体樹脂からなっている。

【０００５】リード線１６の一端部は接続部１５におい
て取出電極１４にスポット溶接、ワイヤボンディングあ
るいは半田付け等の手段によって接続され、他端部はそ
のまま薄膜抵抗器の外部に延出されプリント基板に挿入
するための自由端となっている。

【０００６】このような構成を有する従来の薄膜抵抗器
において、抵抗薄膜１３の自己発熱によって発生した熱
は、取出電極１４→接続部１５→リード線１６との経路
及び抵抗薄膜１３→緩衝体１７→外装体１８との経路を
経由して外部に放出される。

【０００７】これらの経路のうち、リード線１６を経由
して放出される熱は、接続部１５における取出電極１４
とリード線１６の接続状態や、リード線１６の材質、
径、長さ等の影響を受け、外装体１８を経由して放出さ
れる熱は、緩衝体１７及び外装体１８の材質、厚み、面
積等の影響を受ける。そのため、従来の薄膜抵抗器にお
いては、熱の放出が不十分になって薄膜抵抗器の温度が
過度に上昇することがあり、特性、信頼性が低下する。

【０００８】また、従来の薄膜抵抗器においては、抵抗
薄膜１３の全面が緩衝体１７を介して外装体１８で覆わ
れているため、外装体１８を成形する際の硬化収縮応
力、薄膜抵抗器をプリント回路基板に実装する際の半田
付けによる熱応力及び緩和応力、あるいは構成材料間の
熱膨張係数の差による応力が薄膜抵抗器に加わることに
よって歪が発生し、特性低下やクラック等を生じること
がある。

【０００９】さらに、リード線１６はリードフォーミン
グ、プリント回路基板への取り付け・取り外し等の取扱
いの際に外力を受けるため、薄膜抵抗器自体が影響を受
け、特性低下やクラック等を生じることがある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は従来の薄膜
抵抗器が有するこれらの問題点、すなわち、薄膜抵抗器
から放出される熱が取出電極とリード線との接合状態・
リード端子の材質・径・長さ等の影響を受け、外装体を
経由して放出される熱が外装体の材質・厚み・面積等の
影響を受けるため、熱の放出が不十分になって抵抗素子
の温度が上昇して特性・信頼性の低下を生じるとの問題
点、及び、抵抗薄膜の全面が緩衝体を介して外装体で覆
われているため、外装体を成形する際の硬化収縮応力・
半田付けによる熱応力・緩和応力、あるいは、構成材料
間の熱膨張係数差による応力・リードフォーミング・プ
リント回路基板への取り付け・取り外し等の取扱い時に
受ける外力により薄膜抵抗器自体の特性低下やクラック
等を生じるとの問題点、を解決した薄膜抵抗器を提供す
ることを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本願においては「絶縁基板上に抵抗薄膜及び該抵抗薄
膜に導通する取出電極が形成された薄膜抵抗素子と、取
出電極に接続されたリード線とを具備する薄膜抵抗器で
あって、リード線が薄膜抵抗素子の両側部に並行して配
設されて外部に導出されていることを特徴とする薄膜抵
抗器」であることを特徴とする発明を提供する。

【００１２】

【作用】上記構成を有する本願発明において、薄膜抵抗
素子からの熱は取出電極とリード線の接続個所と、薄膜
抵抗素子の両側に並行した部分からリード線に伝導さ
れ、外部に放出される。

【００１３】また、薄膜抵抗素子の両側部に並行して配
設されたリード線により薄膜抵抗素子が外装体と直接に
接する面積が低減されるため、薄膜抵抗素子への外装体
からの応力が低減されるとともに、薄膜抵抗素子とリー
ド線との間の空隙部により、外装体成形時の応力による
歪及び材料間の熱膨張係数差による歪が緩和されるとと
もに、空隙部に埋め込まれている緩衝樹脂により、さら
に応力が緩和される。

【００１４】

【実施例】図１に、本発明に係る薄膜抵抗器の実施例を
示すが、（ａ）に示すのは薄膜抵抗器の平面破断図であ
り、（ｂ）に示すのは断面図である。この図において１
は薄膜抵抗素子、２は絶縁基板、３は抵抗薄膜、４は取
出電極、５は接続部、６はリード線、７は緩衝体、８は
外装体、９は接続線である。

【００１５】これらの各々の部材は従来の薄膜抵抗器と
同様に、絶縁基板２はセラミック、抵抗薄膜３はＮｉ−
ＣｒあるいはＴａＮ、取出電極４はＣｕあるいはＮｉ
等、リード線６はリード線あるいはリードフレームから
形成された線状部材、緩衝体７はシリコーン系、エポキ
シ系、ポリイミド系、ポリアミド系、ナイロン系あるい
はＢＴレジン系等の柔軟性を有する樹脂、外装体８はモ
ールド用樹脂あるいは粉体樹脂で構成されており、接続
線９はＣｕあるいはＮｉ等から構成されている。

【００１６】リード線６は薄膜抵抗素子１の側面全体に
亘って並行して配設され、薄膜抵抗器の外部に導出され
プリント回路基板に挿入するための自由端となってい
る。接続線９の一端部は接続部５において取出電極４に
スポット溶接、ワイヤボンディングあるいは半田付け等
の手段によって接続され、他端部が同様の手段によりリ
ード線６に接続されている。

【００１７】このリード線６は図３に示した従来のもの
が薄膜抵抗器の外部にそのまま導出されているのに対
し、薄膜抵抗素子１の側面全体に亘って並行して配設さ
れてから外部に導出される。そのため薄膜抵抗素子１は
従来のものと逆向きに配置され、取出電極４とリード６
線が接続線９によって接続されている。この接続線９に
はリード線６より細径のものを用いる。

【００１８】取出電極４と接続線９は、接続部５におい
てスポット溶接・ワイヤボンディング・半田付け等によ
り接合され、リード線６は、薄膜抵抗素子１の両側部に
空隙を持たせて並行してラジアル状に配設されている。

【００１９】外装を行う前に外装体８からの応力の緩和
を目的として薄膜抵抗素子１の全面をシリコーン樹脂等
の弾性力、復元力、低硬度樹脂からなる緩衝体７で被覆
する。その結果、薄膜抵抗素子１のエッジ部の形状が滑
らかにされるとともに、リード線が取り付けられた薄膜
抵抗素子とリード線との間の空隙部は、シリコーン系樹
脂により完全に埋め込まれている。

【００２０】このように形成された薄膜抵抗素子１の全
体が、モールド用樹脂、粉体樹脂からなる外装体８で被
覆され薄膜抵抗器が構成されている。

【００２１】このような構成を有する本発明実施例の薄
膜抵抗素子１の自己発熱により発生した熱は取出電極４
とリード線６の接属部５と、リード線６の薄膜抵抗素子
１の両側部に空隙を持たせて並行して配設された部分か
らリード線６に伝導され、外部に放出される。

【００２２】また、薄膜抵抗素子１の両側部に空隙を持
たせて並行して配設されたリード線６により薄膜抵抗素
子１の表面が外装体８と接する面積を低減することがで
きるため、薄膜抵抗素子１のエッジ部に集中する外装体
８からの応力が低減される。

【００２３】さらに、弾性力、復元力、低硬度の樹脂が
リード端子と薄膜抵抗素子１の隣接した空隙に埋め込ま
れているため、薄膜抵抗素子１が外装体８により受けた
応力や材料間の熱膨張係数差によって受ける応力が低減
される。なお、この樹脂として、シリコーン系樹脂を用
いた場合は防湿効果も有する。

【００２４】薄膜抵抗素子１とリード線６との間の空隙
部は、１００μｍ未満の場合は材料間の熱膨張係数の差
による接触応力の発生及びシリコーン系樹脂の空隙部へ
の入り込みが不完全となることによる信頼性の低下が発
生し、５００μｍ以上の場合はエッジ部の十分な被覆が
困難であるので、平滑化のためにはシリコーン樹脂を数
回塗布することが必要となる。したがって、薄膜抵抗素
子１とリード線６との間の空隙は１００〜５００μｍと
するのが適当である。このようにして滑らかにされた薄
膜抵抗素子１の状態を図２（ａ）の部分拡大断面図に示
す。

【００２５】図２（ｂ）に示すのは他の実施例の部分拡
大断面図を示す。図２（ａ）に示した実施例におけるリ
ード線６の径は絶縁基板２の厚さよりも小さい。そのた
め、図に示すように絶縁基板２、取出電極４及び薄膜抵
抗３からなる薄膜抵抗素子１のエッジ部に対する緩衝体
７による被覆が不十分になることがある。

【００２６】そのような場合は（ｂ）に示すようにリー
ド線６’の径を絶縁基板２の厚さよりやや小さいかやや
大きいものとすれば、エッジ部の被覆をより十分なもの
とすることができ、外装体８から薄膜抵抗素子１のエッ
ジ部に集中する応力がさらに低減され、リード線６の形
状として円形状のものを使用すれば薄膜抵抗素子１のエ
ッジ部に対する外装体８からの応力の集中をより一層緩
和することができる。

【００２７】以上説明した実施例において、リード線６
は接続線９を介して取出電極４に接続されているが、リ
ード線６の加工が可能であるならば太径のリード線６を
直接に取出電極４に接続してもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願発
明に係る薄膜抵抗器においては、薄膜抵抗素子からの熱
が取出電極とリード線の接属部と、リード線の薄膜抵抗
素子の両側部に空隙を持たせて並行して配設された部分
からリード線に伝導され、外部に放出されるから、薄膜
抵抗素子からの熱の放出は、取出電極とリード端子の接
合状態や、リード端子の材質、線径、長さ等の影響ある
いは外装体の材質、厚み、面積等の影響を受けない。し
たがって、熱の放出が不十分になって抵抗素子の温度が
過度に上昇することがない。

【００２９】また、薄膜抵抗素子の両側部に空隙を持た
せて並行して配設されたリード線により薄膜抵抗素子が
外装体と接する面を低減できるため、薄膜抵抗素子のエ
ッジ部に集中する外装体の応力が緩和されるとともに、
リード線と薄膜抵抗素子との空隙に埋め込まれた樹脂に
より薄膜抵抗素子が外装体により受けた応力による歪
や、材料間の熱膨張係数差による応力が緩和される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明薄膜抵抗器の実施例の平面破断図及び断
面図

【図２】本発明薄膜抵抗器の実施例の部分拡大断面図

【図３】従来例薄膜抵抗器の平面破断図及び断面図

【符号の説明】

１，１１ 薄膜抵抗素子 ２，１２ 絶縁基板 ３，１３ 抵抗薄膜 ４，１４ 取出電極 ５，１５ 接続部 ６，６’，１６ リード線 ７，１７ 緩衝体 ８，１８ 外装体 ９ 接続線

フロントページの続き (72)発明者 大須賀 一行 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティー ディーケイ株式会社内 (72)発明者 佐々木 勇 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティー ディーケイ株式会社内 (72)発明者 及川 泰伸 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティー ディーケイ株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板上に抵抗薄膜及び該抵抗薄膜に
   導通する取出電極が形成された薄膜抵抗素子と、前記取
   出電極に接続されたリード線とを具備する薄膜抵抗器で
   あって、該リード線が前記薄膜抵抗素子の両側部に並行
   して配設されて外部に導出されていることを特徴とする
   薄膜抵抗器。
2. 【請求項２】 リード線が該リード線よりも細径の接続
   線を介して取出電極に接続されていることを特徴とする
   請求項１記載の薄膜抵抗器。
3. 【請求項３】 リード線の径が薄膜抵抗素子の厚さより
   も大きいことを特徴とする請求項１叉は請求項２記載の
   薄膜抵抗器。
4. 【請求項４】 リード線の外形が円形、楕円形又は半円
   形であることを特徴とする請求項１、請求項２叉は請求
   項３記載の薄膜抵抗器。
5. 【請求項５】 リード線が１００〜５００μｍの間隔を
   有して薄膜抵抗素子の両側部に並行して配設されている
   ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３叉は請
   求項４記載の薄膜抵抗器。
6. 【請求項６】 薄膜抵抗素子とリード線との間に柔軟性
   を有する樹脂が埋め込まれていることを特徴とする請求
   項１、請求項２、請求項３、請求項４叉は請求項５記載
   の薄膜抵抗器。
7. 【請求項７】 柔軟性を有する樹脂がシリコーン系、エ
   ポキシ系、ポリイミド系、ポリアミド系、ナイロン系あ
   るいはＢＴレジン系からなることを特徴とする請求項６
   記載の薄膜抵抗器。