JPH0620802A - バルク金属チップ抵抗器 - Google Patents
バルク金属チップ抵抗器Info
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Abstract
れたバルク金属チップ抵抗器を提供すること。 【構成】両端と、両端の間に位置する中央部分を有し、
該両端間に所定の抵抗値を創生するように付形された抵
抗材から成る一体構造の細長い抵抗体と、前記両端にそ
れぞれ電気的に接触した第1端子及び第2端子とから成
り、該第1端子及び第2端子は、前記抵抗体の抵抗材よ
り高い導電性を有する導電材で形成されており、第1端
子と第2端子とは互いに電気的に接触しておらず、前記
抵抗体が第1端子と第2端子との間の唯一の電気的接続
を構成するようになされており、前記第1端子及び第2
端子は、各々、前記抵抗体の両端に被せられた前記導電
材の層で形成されていることを特徴とする抵抗器。
Description
器に関し、特に、基板即ち回路板に面取付けすることが
できる(面を接触させて取付けることができる)バルク
金属チップ抵抗器に関する。
あり、その一例は、米国特許第4,467,311号に
記載されている。同特許の抵抗器は、側縁から内方へ切
込まれた複数のスロットを有する平坦な金属プレートを
有する。金属プレートの両端に1対の軸方向の導電線が
溶接又はその他の手段で固定されている。
れているような従来の軸方向の導電線付抵抗器において
は、バルク金属抵抗素子又はプレートは、一般に、25
ppm/℃の範囲の低い抵抗温度係数(「TCR」と略
称される)を有する材料から形成される。この抵抗器に
溶接される軸方向の導電線は、通常、一般に150pp
m/℃を越える非常に高いTCRを有する銅又はその他
の導電性の非常に高い金属で形成される。
の抵抗値にも、抵抗器全体のTCRにも影響する。導電
線は、抵抗素子の抵抗値に対する導電線の抵抗値に正比
例して抵抗器全体のTCRに影響する。抵抗値の低い
(例えば、1Ω未満の)抵抗器の場合は、長い軸方向の
導電線の抵抗値は、抵抗値の低い抵抗素子の抵抗値に比
べて高い。その結果として、抵抗値の低い抵抗器の場合
は、導電線は、抵抗器全体のTCRを抵抗素子の比較的
低いTCRより相当に高い値に増大させる。
点は、抵抗器の導電線を通してその抵抗器が取付けられ
ている基板(回路板)へ熱が放散される態様にある。即
ち、長い導電線が、熱の伝導を遅滞させるので、抵抗器
の定格ワット数をその特定のサイズの抵抗器にとって望
ましいワット数より低い値に設定しなければならない。
な目的は、改良されたバルク金属抵抗器を提供すること
である。本発明の他の目的は、両端に軸方向に延長する
端子を設ける必要性を排除した、改良されたバルク金属
抵抗器を提供することである。本発明の他の目的は、完
成抵抗器(抵抗素子と導電線を組合せたもの)のTCR
にほとんど影響を及ぼさない端子を使用し、その結果、
抵抗器全体のTCRを抵抗素子のTCRに非常に近い値
にすることができる、改良されたバルク金属抵抗器を提
供することである。
の一体部片から形成された、改良されたバルク金属抵抗
器を提供することである。本発明の更に他の目的は、別
体の端子を排除することによって抵抗器の材料コストを
削減する、改良されたバルク金属抵抗器を提供すること
である。本発明の更に他の目的は、組立てるべき部品の
数を少なくすることによって抵抗器の製造における人件
費を削減する、改良されたバルク金属抵抗器を提供する
ことである。
素子が取付けられている基板を良好な放熱しとするよう
に、抵抗体自体を、それが取付けられている基板に密に
近接させ、基板に対して良好な熱伝導接触関係をなすよ
うに構成することによって抵抗器の熱放散能力を増大さ
せる、改良されたバルク金属抵抗器を提供することであ
る。
素子が取付けられている取付け基板に面取付けするのに
適した構造及びサイズを有する、改良されたバルク金属
抵抗器を提供することである。本発明の更に他の目的
は、面取付け基板に容易にはんだ付けすることができ
る、改良されたバルク金属抵抗器を提供することであ
る。本発明の更に他の目的は、製造が簡単で、構造が堅
固であり、使用能率の高い、改良されたバルク金属抵抗
器を提供することである。
に、本発明は、抵抗材の細長い長方形のプレートから成
る抵抗素子を用いる。抵抗素子のための好ましい材料
は、米国のカーペンター・テクノロジー・コーポレーシ
ヨンから「エバノーム」という商標名で販売されている
製品である。この製品は、「エバノーム合金R」と称さ
れ、75%のニッケルと、20%のクロームと、2.5
%のアルミニウムと、2.5%の銅から成る材料であ
り、ほぼ25ppm/℃のTCRを有する。本発明の抵
抗器1を製造する方法の最初の工程は、長方形の抵抗素
子にニッケルのアンダーコート(下塗り)と錫−鉛のオ
ーバーコート(上塗り)を被覆することである。この導
電性コーチング即ちメッキは、抵抗素子をバレル型メッ
キ装置内に入れて抵抗素子の全表面をメッキ材(ニッケ
ル又は錫−鉛)で被うことによって行われる。この方法
は、メッキ作業を従来の方法より経済的にする。
方形の抵抗素子の中央部分から除去して中央部分を露出
させ、抵抗素子の両端の端子をメッキされたままに残
す。抵抗素子の中央部分からコーチング除去する1つの
方法は、レーザー光線を用いて抵抗素子の側縁に溝又は
スロットを切込むことであり、それによって抵抗素子の
抵抗値を所望の値にすることができる。レーザー光線
は、抵抗素子の中央部分のコーチングを削除し、それに
よって、両端のコーチング即ち端子が「エバノーム合金
R」から成る抵抗素子を介して以外には互いに電気的に
接続するのを防止される。抵抗素子の中央部分からのコ
ーチングの除去は、中央部分のコーチングをワイヤブラ
シで剥取ることによって行うこともできる。又、抵抗素
子の側縁への溝又はスロットの切込みは、レーザー光線
以外に、打ち抜き加工、ダイアモンドホイールによるカ
ット、研削、又は蝕刻等によっても行うことができる。
から防護するために、抵抗素子の中央部分の周りに誘電
絶縁材を被覆することができる。この絶縁材は、抵抗素
子に構造的な支持を与える働きをもする。ただし、抵抗
素子が非常に薄いフォイルであり、構造的支持を必要と
する場合以外は、そのような絶縁材は必ずしも必要では
ない。
を、抵抗素子が取付けられる回路板の上に僅かに離隔さ
せて支持するように抵抗素子の両端を下方へ折曲げる。
抗素子の両端を誘電基材の両端にU字形に巻きつけてか
しめ、抵抗素子が基材によって構造的に支持されるよう
にする。次いで、導電性コーチング(メッキ)を抵抗素
子の中央部から除去し、その露出された中央部分に節延
在を被覆する。
両端を金属(導電性)コーチングでメッキした平坦な抵
抗素子を用いるが、抵抗素子の両端を上述した実施例に
ように折曲げず、抵抗素子全体を同一平面内に位置させ
る。これは、本発明の最も簡単な変型例である。
4隅の各々にそれぞれ別個の端子を設け、をれらの端子
を互いに電気的に隔絶する。これによって、4端子型バ
ルク金属チップ抵抗器を構成する。
実施例によるバルク金属抵抗器10が示されている。バ
ルク金属抵抗器(以下、単に「抵抗器」とも称する)1
0は、対向した両側縁20,22と、対向した両端2
4,26を有する長方形の抵抗体即ち抵抗素子12を備
えている。抵抗器10は、抵抗体12の両端24,26
に被覆された導電材のコーチングから成る1対の導電性
端子14,16を有している。抵抗体12の中央部分の
周りには断熱材18が金型成形によって被覆されてい
る。
〜10に示されている。まず最初に、抵抗体12を図2
に示される長方形に成形する。抵抗体12は、先に述べ
た「エバノーム合金R」のような抵抗材で製造する。通
常、完成抵抗器に求められる抵抗値に応じて0.025
4mmから0.1778mm又は0.2032mmの厚
さを有する抵抗材を用いる。抵抗材は、0.0762m
mの厚さを有する場合は、一般に、自立するのに十分な
剛性を有するが、0.0762mm未満の厚さの抵抗材
は、自立するためには、後述する変型実施例に示される
ように基材からの支持を必要とする。例えば、本発明の
方法によって製造される抵抗器は、0.0762mmの
厚さを有し、6.35mm×2.54mmの大きさを有
する抵抗素子の形に形成することができる。この抵抗素
子の約0.04Ωの本来の抵抗値を2.6Ωもの高い抵
抗値に高めるために抵抗素子の両側部にスロットを切設
することができる。低い抵抗値は、厚い抵抗材を用いる
ことによって得ることができるが、抵抗材の厚さはほぼ
0.1524mmとすることが好ましい。なぜなら、そ
のような厚さの抵抗材は、十分な強度を有し、しかも、
6.35mm×2.54mmの大きさで0.02〜1.
4Ωの範囲の抵抗値を示すからである。チップ抵抗器の
サイズを変えることによって抵抗値の範囲を変えること
ができる。
12に導電性コーチング(「導電性メッキ材」又は単に
「コーチング」とも称する)28を被覆する工程(図3
及び4)である。この導電性材の被覆(メッキ)工程
は、ニッケルのアンダーコート(下塗り)と錫−鉛のオ
ーバーコート(上塗り)の2度塗り工程である。もちろ
ん、この導電性材のコーチングは、金属の薄膜の被覆で
あるから、「メッキ」と称することができる。このメッ
キは、抵抗素子12の前表面を被覆するものであり、抵
抗素子12をバレル型メッキ装置内に入れて転動させる
ことによって行われる。この方法は、メッキ作業を非常
に経済的に、簡単にする。得られた導電性コーチング2
8は、抵抗素子12の厚さより相当に薄く、導電性ペイ
ントのコート(塗装)に類似している。
工程を示す。この工程では、抵抗素子12の中央部分3
4からコーチング28を除去して中央部分34を露出さ
せ、抵抗素子の両端の端子14,16をコーチング28
で被覆されたままに残す。端子14,16は、抵抗素子
12の厚さより相当に薄いコーチング28の層で構成さ
れる。中央部分34からのコーチング28の除去は、中
央部分34をワイヤブラシで剥取ることによって行って
もよく、あるいは、レーザー光線を用いて抵抗素子12
の側縁に溝又はスロットを切込むことによって行うこと
もできる。この切込み工程は、図7及び8に示されてい
る。即ち、図7、8に示されるように、抵抗素子12を
その抵抗値を所望の値にまで増大させるように付形する
ために複数の溝又はスロット36を抵抗素子の中央部分
34の両側縁に交互に切込む。又、端子14,16を図
1に示されるようなプリント回路板即ちプリント基板
(以下、単に「回路板」又は「基板」とも称する)37
上の接点パッドに係合し直接接触させることができるよ
うに抵抗素子12の両端を図8に示されるように下方へ
折曲げる。スロット36は、所望の抵抗値を設定するよ
うに抵抗素子の中央部分34に切込む。これらのスロッ
トは、上述したようにレーザー光線によって切込んでも
よく、あるいは、打ち抜き加工、ダイアモンドホイール
によるカット、研削、又は蝕刻等によって切設すること
もできる。
12を外部の各素子から防護するために、図9及び10
に示されるように、抵抗素子12の中央部分34の周り
に誘電絶縁材18を成形加工によって被覆する作業であ
る。
実施例によるバルク金属抵抗器38が示されている。こ
の抵抗器38は、アルミナ又はその他のセラミック材又
はプラスチック材の誘電基材40を用いる。長方形の抵
抗素子42は、誘電基材40の両端を抱持してかしめた
U字形の両端44,46を有し、それによって、抵抗素
子42を基材40に結合している。導電線48,50
は、図1〜10の実施例の抵抗器に関連して説明したの
と同じ態様で抵抗素子42の両端44,46に被覆され
た導電メッキ材である。
ッド(切れ目のないもの)であってもよく、あるいは、
所望の抵抗値を得るために図1〜10の実施例の抵抗器
に関連して説明したのと同じ態様でスロットを切設して
もよい。抵抗素子42を外部の各素子から防護するため
に、抵抗素子42の中央部分を被って絶縁材52が被覆
されている。
も簡略化された変型実施例によるバルク金属抵抗器54
が示されている。この抵抗器54は、図1〜10の実施
例の抵抗器に類似した構成であるが、長方形の抵抗素子
56の中央部分に絶縁防護カバーが被覆されておらず、
抵抗器の両端が図1〜10の実施例のように曲げられて
いないという点で図1〜10のものと異なる。この抵抗
器54の長方形の抵抗素子56の両端には導電性端子5
8,60が形成されている。又、抵抗器54の抵抗値を
所望の値とするために抵抗素子56の両側縁にスロット
62が切設されている。
4つの端子を有する構成とすることもできる。そのよう
な変型例が図15〜16に示されている。この変型例の
抵抗器64は、図1〜10及び図13、14に示された
実施例のものと同様の抵抗素子66を有している。抵抗
素子66の両側縁に溝又はスロット76が切設されてい
る。この実施例では、抵抗素子66の4隅に第1端子6
8,第2端子70、第3端子72及び第4端子74が設
けられている。これらの端子は、図1〜14に示された
実施例の場合と同様に導電材で形成される。ただし、4
つの端子68,70,72,74は、それらの間の導電
性メッキ材をワイヤブラシであるいは他の何らかの方法
で剥取ることによって互いに分離されており、各端子
は、互いに電気的に隔絶されている。あるいは別法とし
て(図示せず)、端子68と70及び72と74を互い
に分離するために、レーザーを用いて抵抗素子の各端に
それぞれ1つの軸方向のスロットを切設してもよい。こ
の4端子型抵抗器の用途の一例を挙げれば、端子68と
70を電源に接続した電流導線として使用し、端子72
と74を抵抗器の前後間の電圧を測定するための電圧導
線として使用することができる。
プ抵抗器は、幾つかの独特の利点を提供する。図1〜1
0の実施例に関連して説明すると、この抵抗器は金属の
単一の一体部片から製造されており、かつ、端子14,
16は抵抗素子12の両端に被覆されたメッキ導電材か
ら成っているので、I2 R損失によって生じた熱は、抵
抗器の中央部分34から端子14,16へ迅速に伝導さ
れ、それらの端子からプリント回路板37へ放散され
る。それによって、この抵抗器は、米国特許第4,46
7,311号に記載されているような同じサイズの従来
の軸方向導電線付抵抗器よりも高い定格ワット数を設定
することができる。
短く、幅広であるから、基板に対して面取付けすること
ができる。又、抵抗素子に被覆された絶縁材18は、抵
抗器の機械的保全性(一体性)を維持するのを助成す
る。更に、端子14,16が僅かに曲げられているの
で、抵抗器を平坦なプリント基板37にはんだ付けする
のを容易にする。抵抗器を平坦なプリント基板37に取
付けると、抵抗体の中央部分34は、プリント基板37
の上方に離隔されて支持される。
℃であるのに対して、導電性コーチング即ち導電性メッ
キ材28のTCRははるかに高く、1500〜2000
ppm/℃である。しかしながら、端子14,16は非
常に薄い導電性コーチング28で形成されているので、
電流が通らなければならない距離は、導電性コーチング
28から成る端子14,16の厚みだけであり、抵抗素
子12の全長に比べて相当に短い。その結果として、抵
抗器10全体のTCRは、抵抗素子12のTCRに非常
に近い値となる。即ち、端子14,16の導電材は、抵
抗器10全体のTCRにはほとんど影響を及ぼさない。
これによって、米国特許第4,467,311号に記載
されているような同等のサイズの軸方向導電線付抵抗器
に比べてはるかに低い(例えば、1Ω未満の)抵抗値を
有する抵抗器を製造することができる。
変型実施例も、抵抗素子のTCRに非常に近いTCRを
有する低抵抗値の抵抗器を製造することを可能にする。
抵抗器の端部の端子は、抵抗器全体のTCRにほとんど
影響を及ぼさない。端子は、上記実施例では抵抗素子を
バレル型メッキ装置内に入れて転動させることによって
形成されたものとして説明されたが、例えば印刷法等の
他の被覆方法を用いて形成することもできる。
が、本発明は、ここに例示した実施例の構造及び形態に
限定されるものではなく、本発明の精神及び範囲から逸
脱することなく、いろいろな実施形態が可能であり、い
ろいろな変更及び改変を加えることができることを理解
されたい。
の透視図である。
に用いられる抵抗素子の上からみた平面図である。
の図2の抵抗素子の平面図である。
ある。
の抵抗素子を露出させるために導電性コーチングの中央
部分が除去されたところを示す。
ある。
れた後の抵抗素子の上からみた平面図である。
ある。
抗器の上からみた平面図である。
断面図である。
の透視図である。
た断面図である。
の上からみた平面図である。
た断面図である。
の上からみた平面図である。
た断面図である。
た断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】両端と、両端の間に位置する中央部分を有
し、該両端間に所定の抵抗値を創生するように付形され
た抵抗材から成る一体構造の細長い抵抗体と、 前記両端にそれぞれ電気的に接触した第1端子及び第2
端子とから成り、 該第1端子及び第2端子は、前記抵抗体の抵抗材より高
い導電性を有する導電材で形成されており、第1端子と
第2端子とは互いに電気的に接触しておらず、前記抵抗
体が第1端子と第2端子との間の唯一の電気的接続を構
成するようになされており、 前記第1端子及び第2端子は、各々、前記抵抗体の両端
に被せられた前記導電材の層で形成されていることを特
徴とする抵抗器。 - 【請求項2】前記抵抗体の抵抗材のTCRは、前記第1
端子及び第2端子の導電材のTCRより相当に小さく、
該第1端子及び第2端子は、該抵抗体より単位面積当り
のΩ値が低く、該抵抗体と第1端子及び第2端子の合計
TCRが該抵抗体の前記TCRに非常に近い値であるこ
とを特徴とする請求項に記載の抵抗器。
Applications Claiming Priority (2)
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US07/860,403 | 1992-03-30 | ||
US07/860,403 US5287083A (en) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | Bulk metal chip resistor |
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JPH0738321B2 JPH0738321B2 (ja) | 1995-04-26 |
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FR (1) | FR2690003B1 (ja) |
GB (1) | GB2265761B (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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