JPH069162B2 - 抵抗器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一般電子機器に使用する抵抗器、特に、外周
壁面に抵抗皮膜を形設したセラミック基体に、リード線
端子を一体に設けたキャップが取り付けられている抵抗
器に関するものである。

（従来の技術） 第１図は抵抗器の構成を示すもので、１は外周壁面に抵
抗皮膜２を形設したセラミック基体、３はリード線端子
４を一体に設けた金属製のキャップ、５はセラミック基
体１の両端部にキャップ３を取り付けて抵抗皮膜２とキ
ャップ３とを接続したの全面を覆うように塗料を塗布し
て、その物の表面に形成した塗装膜５である。

このように構成された抵抗器は、プリント基板６の貫通
孔に挿通したリード線端子４をプリント基板６に半田付
けすることにより、プリント基板６に装着される。

そこで、プリント基板６に装着した抵抗器に通電する
と、抵抗皮膜２で熱が発生するが、例えば、電気伝導率
が30乃至100IACS％で熱伝導性のよい軟銅線、銅合金線
等をリード線端子４として使用した従来の大型の抵抗器
では、その熱の約80％が塗装膜５の表面から輻射及び対
流によって大気中に放散され、その残りの熱がセラミッ
ク基体１，キャップ３及びリード線端子４を介してプリ
ント基板６に伝導される。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、電子機器の小型化、薄型化に伴って、各電子
部品の小型化も要求されているが、抵抗器を単に小型化
しても、例えば、セラミック基体１をアルミナ含有率が
85乃至96％のセラミックで成形した抵抗器を単に小型化
しても、従来の大型の抵抗器と同一の電力を印加したと
きに、従来の大型の抵抗器と同様の電気特性を得ること
はできるが、抵抗皮膜２での発熱量が増加して、抵抗器
の温度が上昇してしまう。この結果、ユーザに広く使用
されている耐熱温度105％のプリント基板６に小型の抵
抗器を装着して使用すると、リード線端子４から伝導さ
れた熱により、リード線端子４の取付部が加熱されて、
プリント基板６が焦げ、各種の事故を発生するという問
題点があった。

本発明は前述の問題に鑑みてなされたもので、小型化し
た抵抗器の最高温度の低下及び温度分布の均一図を図る
と共に、リード線端子からプリント基板への熱伝導を抑
制することにより、リード線端子の取付部の温度を下げ
て、プリント基板を焦がさないようにした抵抗器を提供
するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、先願の特願昭60-41855号よりも効果的に前記
の問題点を解決するために、セラミック基体にアルミナ
含有率が85％乃至96％のセラミックを、又、リード線端
子に電気伝導率が３乃至25IACS％の軟鉄線及び鉄合金線
をそれぞれ使用したものである。

（作用） セラミック基体にアルミナ含有率が85乃至96％のセラミ
ックを使用して、セラミック基体から大気中への輻射及
び対流による熱の放散を良好にすると共に、リード線端
子に電気伝導率が３乃至25IACS％の軟鉄線及び鉄合金線
を使用して、抵抗器の電気特性を損なうことなくセラミ
ック基体からプリント基板への熱伝導を抑制することに
より、リード線端子の取付部におけるプリント基板の焦
げを防止する。

（実施例） 以下、従来例と対比しながら、本発明の実施例を詳細に
説明する。尚、本発明の抵抗器の構成は第１図に示した
ものと同一であり、第１図の符号と同一符号のものは同
一部分を示している。

先ず、セラミック基体１がアルミナ含有率50乃至60％の
セラミックで形成され、且つ、リード線端子４が電気伝
導率30乃至100IACS％の軟銅線，銅合金線等で形成され
た、直径5.5mm、長さ15mmの従来の大型の抵抗器と、セ
ラミック基体１がアルミナ含有率85乃至96％のセラミッ
クで形成され、且つ、リード線端子４が電気伝導率30乃
至100IACS％の軟銅線，銅合金線等で形成された、直径
４mm、長さ12mmの小型の抵抗器とを同一条件で試験した
ときの温度特性を比較すると、抵抗皮膜２における温度
分布特性は、従来の大型の抵抗器では第２図(a)に図し
たように中央部Ａ（第１図参照）の温度がその周囲より
も高くなる特徴が有り、又、小型の抵抗器では第２図
(b)に図示したように従来の大型の抵抗器の最高温度辺
りで全体になだらかに変化する特徴があるものの、全体
として両者の特性はほぼ同一である。又、抵抗器の中央
部Ａにおける定格電力に対する負荷率と表面温度との関
係において、従来の大型の抵抗器と小型の抵抗器との特
性は第３図のＡに示したようにほぼ同一である。

ところが、プリント基板６のリード線端子取付部Ｂにお
ける定格電力に対する負荷率と表面温度との関係におい
て、従来の大型の抵抗器の特性と小型の抵抗器の特性と
で第３図のＢに示したように大きく異なり、小型の抵抗
器では、定格電力に対する負荷率が高くなると、抵抗器
のリード線端子取付部Ｂの表面温度がプリント基板６の
耐熱温度105℃を超えてしまって、プリント基板６を焦
がしてしまう問題が生じる。

そこで、セラミック基体１がアルミナ含有率92％のセラ
ミックで形成され、抵抗皮膜２が錫−アンチモン(Su-S
b)系の金属酸化膜で形成され、且つ、リード線端子４が
電気伝導率10IACS％，線径0.8mmの半田めっき軟鉄線
〔組成は炭素(C)：0:1％，マンガン(Mn)：0.4％，鉄(F
e)：99.5％〕で形成された、直径４mm、長さ12mm、抵抗
値1.0kΩ、定格電力２Ｗの本発明の一実施例の抵抗器に
２Ｗの電力を印加すると、抵抗皮膜２における温度分布
特性は、第２図(c)に図示したように従来の大型の抵抗
器の最高温度辺りでほぼ平坦で、本発明の一実施例の抵
抗器と従来の大型の抵抗器とで若干異なるものの、抵抗
器の中央部Ａにおける定格電力に対する負荷率と表面温
度との関係（第３図のＡ参照）及びプリント基板６のリ
ード線端子取付部Ｂにおける定格電力に対する負荷率と
表面温度との関係（第３図のＢ参照）に関しては、本発
明の一実施例の抵抗器の特性と従来の大型の抵抗器の特
性とがほぼ同一である。このため、本発明の一実施例の
抵抗器では、定格電力に対する負荷率が高くなっても、
従来の大型の抵抗器と同等の温度上昇に押えることがで
きるので、抵抗器のリード線端子取付部Ｂの表面温度は
プリント基板６の耐熱温度105℃以下に保持される。

尚、セラミック基体１のアルミナ含有率が85乃至96％で
あれば、前述の本発明の一実施例の抵抗器と同様の特性
を示すが、アルミナ含有率がが97％以上になると、丸棒
のセラミック基体１そのもの製造し難くなると共に、製
造原価が高くなるという問題が生じ、又、アルミナ含有
率が84％以下では特性的に製品の小型化が難かしくなる
が、プリント基板の焦げの問題は生じ難くなる。

又、リード線端子４が、電気伝導率４IACS％前後の鉄・
ニッケル（Niの含有率が42％，50％或いは57％）等の鉄
合金線であっても、前述の特性と同様の特性が得られ
る。

然し、リード線端子４の電気伝導率が26IACS％以上であ
るとプリント基板６の焦げの問題が生じ易くなり、電気
伝導率が２IACS％以下であると、抵抗器自身の電気特性
に大きく影響が出て、小型化ができなくなる。

更に、鉄又は鉄合金のリード線端子４を鉄のキャップ５
に溶接すると、双方の融点，熱膨張係数等が類似してい
るため、溶接の信頼性が向上する。

（発明の効果） 本発明によれば、抵抗器の表面の温度分布が均一化され
て、輻射及び対流による熱の放散が最大になるので、抵
抗器を小型化できるようになると共に、小型化された抵
抗器によるプリント基板の焦げの問題を解消できるの
で、一般電子機器の所謂軽薄短小指向に対して著しい効
果を発揮するものである。

又、軟鉄線或いは鉄合金線からなるるリード線端子と鉄
からなるキャップとを溶接すると、双方の融点，熱膨張
係数等が類似しているため、溶接の信頼性が向上して、
歩留まりが向上し、抵抗器の製造原価が安くなるという
効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はプリント基板に取り付けた抵抗器の断面図、第
２図(a)は従来の大型の抵抗器の抵抗皮膜における温度
分布特性を示す図、第２図(b)は小型の抵抗器の抵抗皮
膜における温度分布特性を示す図、第２図(c)は本発明
の一実施例の抵抗器の抵抗皮膜における温度分布特性を
示す図、第３図は抵抗器の中央部及びプリント基板のリ
ード線端子取付け部における定格電力に対する負荷率と
表面温度との関係を示す図である。 １……セラミック基体、２……抵抗皮膜、 ３……キャップ、４……リード線端子、 ５……塗装膜、６……プリント基板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミナ含有率が85乃至96％のセラミック
   スからなるセラミック基体と、このセラミック基体の表
   面に設けた抵抗皮膜と、前記セラミック基体の両端部に
   取り付けて前記抵抗皮膜に接続した金属キャップと、前
   記金属キャップに一体に取り付けた電気伝導率が３乃至
   25IACS％の鉄又は鉄合金のリード線端子とからなること
   を特徴とする抵抗器。