JPH08213216A - チップ形ヒューズ抵抗器、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 溶断特性において速断性に優れ、抵抗部の破
損を確実に防止することができるチップ形ヒューズ抵抗
器を提供すること、及び該チップ形ヒューズ抵抗器を効
率良く製造し、生産性を著しく向上させることができる
チップ形ヒューズ抵抗器の製造方法を提供する。 【構成】 金属有機物ペーストからなる膜厚１μｍ未満
の薄膜溶断部１１と、厚膜ペーストからなる膜厚１μｍ
以上の厚膜抵抗部１２と、金属有機物ペーストからな
り、且つ上記薄膜溶断部１１及び厚膜抵抗部１２を各々
独立して配設するための各配設位置を備える導体パター
ン１３と、を絶縁基板１４上に形成することを特徴とす
るチップ形ヒューズ抵抗器１０、及び上記導体パターン
１３と薄膜溶断部１１とをスクリーン印刷法及び／又は
フォトエッチング法によって形成すると共に、厚膜抵抗
部１２をスクリーン印刷法によって形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶断特性において速断
性に優れ、抵抗部の破損を確実に防止することができる
チップ形ヒューズ抵抗器、及び上記チップ形ヒューズ抵
抗器を効率良く製造し、生産性を著しく向上させること
ができるチップ形ヒューズ抵抗器の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のチップ形ヒューズ抵抗器として
は、直方体チップ形状の絶縁基板上に配置した電極間に
真空蒸着法、スパッタ法、無電解めっき法により抵抗皮
膜を形成し、この抵抗皮膜にトリミング法により溶断部
（ヒューズ部）を形成し、その溶断部と前記基板との間
にガラスよりなる断熱層を介在させ、トリミングによる
負荷の集中とガラスの断熱性とによって過電流発生時の
抵抗皮膜の溶断時間を短縮するようにした構造のものが
知られている。

【０００３】また、直方体チップ形状の絶縁基板上に活
性化層を形成し、無電解めっき法により抵抗皮膜を形成
した後、トリミング法により溶断部（電流集中部）を形
成し、その溶断部上に溶融材を設けた他の構造のものも
知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た前者のチップ形ヒューズ抵抗器の場合には、断熱層が
部分的に形成されるため、その段差の影響により抵抗皮
膜が均一に形成されにくく、また抵抗皮膜が真空蒸着
法、スパッタ法、無電解めっき法により形成されるため
生産性に乏しいという欠点がある。

【０００５】一方、後者のチップ形ヒューズ抵抗器の場
合には、前者と同様に抵抗皮膜を形成するために無電解
めっき法を採用しているため生産性に乏しいという欠点
があるうえ、溶断部上に設けた溶融材が再現性に乏し
く、溶断特性の速断性に欠けるといった他の欠点があ
る。

【０００６】更に、これら従来のチップ形ヒューズ抵抗
器は、溶断部及び抵抗部が分離形成されておらず、同一
材料から一体形成されるため、溶断特性と抵抗値とが上
記抵抗皮膜のシート抵抗（面積抵抗）に依存し、形状、
寸法上厳重な制約があり、良好な溶断特性を得ようとす
ると抵抗器としての信頼性の低下などといった欠点があ
った。なお、従来のチップ形ヒューズ抵抗器では通電異
常時（過電流発生時）における溶断後の残留抵抗は初期
抵抗値の約５０倍程度である。

【０００７】本発明は上述の従来の技術の欠点に着目
し、これを解決せんとしたものであり、その目的は、溶
断特性において速断性に優れ、しかも抵抗部の初期値に
関係なく溶断後の残留抵抗を高くし、開回路電圧を高く
することができると共に、抵抗部の破損を確実に防止す
ることができるチップ形ヒューズ抵抗器を提供すること
にある。

【０００８】本発明の他の目的は、上記チップ形ヒュー
ズ抵抗器を効率良く製造し、生産性を著しく向上させる
ことができるチップ形ヒューズ抵抗器の製造方法を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的に鑑
みてなされたものであり、その要旨とするところは、金
属有機物ペーストからなる膜厚１μｍ未満の薄膜溶断部
と、酸化ルテニウム系ペースト等の厚膜ペーストからな
る膜厚１μｍ以上の厚膜抵抗部と、金属有機物ペースト
からなり、上記薄膜溶断部及び厚膜抵抗部を各々独立し
て配設するための各配設位置を備える導体パターンと、
を絶縁基板上に形成することを特徴とするチップ形ヒュ
ーズ抵抗器にある。

【００１０】薄膜溶断部は、生産性を向上させるために
金属有機物ペーストを用いる。また、高い残留抵抗、及
び速断性に優れる溶断特性を得るために膜厚は１μｍ未
満にする必要がある。このように形成することによって
ヒューズ抵抗器の溶断機能と生産性の向上が図られる。

【００１１】厚膜抵抗部は、ヒューズ抵抗器の抵抗機能
を信頼性の良い従来の厚膜抵抗相当にするために酸化ル
テニウム系ペースト等の厚膜ペーストを用いる。厚膜ペ
ーストとしては、酸化ルテニウム系ペーストの他、銀パ
ラジウム系厚膜ペーストを掲げることができるが、特に
上記酸化ルテニウム系ペーストを用いることによって、
抵抗値の自由度を高く、また抵抗値の信頼性、特に耐湿
性を良好にすることができる。また、この厚膜抵抗部
は、従来の厚膜抵抗として良好な信頼性を発揮させるた
めに膜厚１μｍ以上にする必要がある。このように形成
することによってヒューズ抵抗器の抵抗機能、且つ生産
性を向上させる溶断機能としても速断性をもたせること
が可能となる。

【００１２】導体パターンは、上記薄膜溶断部及び厚膜
抵抗部を各々独立して配設するための各配設位置を備え
るように、また薄膜溶断部及び厚膜抵抗部の共用の導体
として機能を発揮させるために金属有機物ペーストで形
成する。この導体パターンの形成材料、及び上記薄膜溶
断部の形成材料として、同一の金属有機物ペーストを用
いることは無論可能であり、薄膜溶断部及び導体パター
ンは同時に形成することもできる。

【００１３】金属有機物ペーストとして用いる金属とし
ては、金、銀、白金、ロジウム、パラジウム等を掲げる
ことができ、これらのうち少なくとも１種を含む金属有
機物ペーストを用いる。

【００１４】上述したように、本発明のチップ形ヒュー
ズ抵抗器では、薄膜溶断部及び厚膜抵抗部を異なる形成
材料によって独立して設けており、しかも薄膜溶断部を
１μｍ未満の薄膜にすると共に、厚膜抵抗部を１μｍ以
上の厚膜にしたこと、即ち厚膜抵抗部を上述のように厚
膜にして当該厚膜抵抗部の形成に要する面積（領域）を
狭くしたことで、残りの広い面積（領域）に薄膜溶断部
を形成することが可能となる。このように、薄膜溶断部
及び厚膜抵抗部を各々の独立して配設したこと、更に溶
断部を金属有機物ペーストを用い、薄膜として形成した
ことによって過電流発生時の優れた速断性を発揮し、ま
た厚膜抵抗部が薄膜溶断部より先に溶断してしまうとい
った心配がなく、抵抗部の確実な破損防止を可能にす
る。

【００１５】本発明の他の要旨は、絶縁基板上に金属有
機物ペーストからなり、且つ薄膜溶断部及び厚膜抵抗部
を各々独立して配設するための各配設位置を備える導体
パターンをスクリーン印刷法及び／又はフォトエッチン
グ法によって形成する工程と、該導体パターンの所定配
設位置に酸化ルテニウム系ペースト等の厚膜ペーストか
らなる膜厚１μｍ以上の厚膜抵抗部をスクリーン印刷法
によって形成する工程と、上記導体パターンの所定配設
位置に金属有機物ペーストからなる膜厚１μｍ未満の薄
膜溶断部をスクリーン印刷法及び／又はフォトエッチン
グ法によって形成する工程と、厚膜抵抗部を抵抗値調整
を行なうトリミング工程と、保護膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とするチップ形ヒューズ抵抗器の製造
方法にある。

【００１６】上記導体パターンを形成する工程において
は、薄膜溶断部及び厚膜抵抗部を各々独立して配設する
ための各配設位置を備える導体パターンをスクリーン印
刷法及び／又はフォトエッチング法により金、銀、白
金、ロジウム、パラジウム等の金属有機物ペーストで形
成する。この導体パターンの形成材料と、薄膜溶断部の
形成材料とが同一の金属有機物ペーストである場合に
は、スクリーン印刷法及び／又はフォトエッチング法に
よって同時に形成することもでき、これによってより生
産性を向上することができる。

【００１７】また、厚膜抵抗部を形成する工程において
は、酸化ルテニウム系ペースト等の厚膜ペーストからな
る厚膜抵抗部をスクリーン印刷法によって導体パターン
の所定配設位置に形成する。

【００１８】薄膜溶断部を形成する工程においては、薄
膜溶断部をスクリーン印刷法及び／又はフォトエッチン
グ法により金、銀、白金、ロジウム、パラジウム等の金
属有機物ペーストで上記導体パターンの所定配設位置に
形成する。

【００１９】トリミング工程においては、厚膜抵抗部の
抵抗値調整をレーザートリミング法等によって行ない、
また保護膜を形成する工程においては、上記厚膜抵抗部
の耐環境性及びめっき時の保護として働く保護膜によっ
て溶断部、抵抗部、及び電極部の一部（導体パターン）
を被覆する。そして、ニッケル、はんだ等の電極膜を形
成する。

【００２０】このように、導体パターン及び薄膜溶断部
をスクリーン印刷法及び／又はフォトエッチング法によ
って形成すると共に、厚膜抵抗部をスクリーン印刷法に
よって形成し、ヒューズとして機能する部分と、抵抗と
して機能する部分とを分離させるようにしたので、通電
正常時には厚膜抵抗としての高い信頼性のある抵抗器と
して機能し、通電異常時（過電流発生時）には溶断特性
において速断性に優れるヒューズとして機能するチップ
形ヒューズ抵抗器を効率良く製造し、生産性を著しく向
上させることができる。

【００２１】

【作用】本発明のチップ形ヒューズ抵抗器は、絶縁基板
上に形成された金属有機物ペーストからなる導体パター
ンが、薄膜溶断部及び厚膜抵抗部の形成にかかる各々の
独立した配設位置を確保し、各配設位置に金属有機物ペ
ーストからなる膜厚１μｍ未満の薄膜溶断部、及び酸化
ルテニウム系ペーストなどの厚膜ペーストからなる膜厚
１μｍ以上の厚膜抵抗部を独立して形成した構造とした
ことによって過電流発生時の迅速な溶断を可能にすると
共に、抵抗部の確実な破損防止を可能にする。

【００２２】また、本発明のチップ形ヒューズ抵抗器の
製造方法は、まず絶縁基板上に金属有機物ペーストから
なり、且つ薄膜溶断部及び厚膜抵抗部を各々独立して配
設するための各配設位置を備える導体パターンをスクリ
ーン印刷法及び／又はフォトエッチング法によって形成
し、次いで該導体パターンの所定配設位置に酸化ルテニ
ウム系ペーストなどの厚膜ペーストからなる膜厚１μｍ
以上の厚膜抵抗部をスクリーン印刷法によって形成す
る。そして上記導体パターンの所定配設位置に金属有機
物ペーストからなる膜厚１μｍ未満の薄膜溶断部をスク
リーン印刷法及び／又はフォトエッチング法によって形
成し、更に厚膜抵抗部を抵抗値調整を行なった後、保護
膜を形成する。このように、導体パターン及び薄膜溶断
部をスクリーン印刷法及び／又はフォトエッチング法に
よって形成すると共に、厚膜抵抗部をスクリーン印刷法
によって形成し、通電正常時には厚膜抵抗として高い信
頼性のある抵抗器として機能し、且つ通電異常時（過電
流発生時）には速断性に優れるヒューズとして機能する
チップ形ヒューズ抵抗器を効率良く製造し、生産性を著
しく向上させる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００２４】図１は本発明のチップ形ヒューズ抵抗器の
実施例を示す縦断面図、図２は本発明のチップ形ヒュー
ズ抵抗器と従来のチップ形ヒューズ抵抗器との溶断特性
を示すグラフである。

【００２５】本発明のチップ形ヒューズ抵抗器１０は、
図１に示すように、金属有機物ペースト（例えば金）か
らなる膜厚１μｍ未満の薄膜溶断部１１と、酸化ルテニ
ウム系ペースト等からなる膜厚１μｍ以上の厚膜抵抗部
１２と、金属有機物ペースト（例えば金）からなり、且
つ上記溶断部及び抵抗部を配設位置を各々独立して配設
するための備える導体パターン１３と、を絶縁基板１４
上に形成することによって構成される。

【００２６】まず絶縁基板１４上には、導体パターン１
３及び薄膜溶断部１１がスクリーン印刷法により金属有
機物ペーストで形成されている。

【００２７】上記導体パターン上の所定位置には、厚膜
抵抗部１２がスクリーン印刷法により酸化ルテニウム系
ペーストで形成している。また形成した厚膜抵抗部１２
は、レーザトリミング法によって抵抗値が調整され、そ
してガラスペーストからなる保護膜１５が形成されてい
る。

【００２８】そして、銀系の厚膜ペーストからなる下地
電極１６をスクリーン印刷法によって形成した後、ニッ
ケル、はんだからなるめっき膜１７を形成している。

【００２９】このように構成された本発明のチップ形ヒ
ューズ抵抗器１０の溶断特性は（図２において示す
Ａ）、図２に示すように、従来のチップ形ヒューズ抵抗
器の溶断特性（図２において示すＢ）に比べて優れた速
断性を有する。また、本発明のチップ形ヒューズ抵抗器
の負荷寿命、耐湿負荷寿命について１０００時間の試験
を試みたところ、従来のチップ形ヒューズ抵抗器では抵
抗値が約５％以上変化していたのに対し、本発明のチッ
プ形ヒューズ抵抗器１０では抵抗値の変化を１．５％以
下にとどめることができ、抵抗値の安定性において従来
のチップ形ヒューズ抵抗器に比べ優れていることが明ら
かになった。

【００３０】上記チップ形ヒューズ抵抗器１０の製造に
おいては、上述したように、導体パターン及び薄膜溶断
部をスクリーン印刷法及び／又はフォトエッチング法に
よって形成すると共に、厚膜抵抗部をスクリーン印刷法
によって形成する。これによって溶断特性の速断性に優
れたチップ形ヒューズ抵抗器を効率良く製造し、生産性
を著しく向上させることができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明のチップ形ヒューズ抵抗器では、
絶縁基板上に形成された金属有機物ペーストからなる導
体パターンが、薄膜溶断部及び厚膜抵抗部の形成にかか
る各々の独立した配設位置を確保し、各配設位置に金属
有機物ペーストからなる膜厚１μｍ未満の薄膜溶断部、
及び厚膜ペーストからなる膜厚１μｍ以上の厚膜抵抗部
を上記導体パターンを分離して形成した構造としたの
で、溶断特性における速断性に優れ、しかも抵抗部の初
期抵抗値に関係なく溶断後の残留抵抗を１０⁸ Ω以上と
し、開回路電圧を高くすることができると共に、抵抗部
の破損を確実に防止することができるチップ形ヒューズ
抵抗器を提供することができるといった顕著な効果を奏
する。

【００３２】また、本発明のチップ形ヒューズ抵抗器の
製造方法では、まず絶縁基板上に金属有機物ペーストか
らなり、且つ薄膜溶断部及び厚膜抵抗部を各々独立して
配設するための各配設位置を備える導体パターンをスク
リーン印刷法及び／又はフォトエッチング法によって形
成し、次いで該導体パターンの所定配設位置に厚膜ペー
ストからなる膜厚１μｍ以上の厚膜抵抗部をスクリーン
印刷法によって形成し、そして上記導体パターンの所定
配設位置に金属有機物ペーストからなる膜厚１μｍ未満
の薄膜溶断部をスクリーン印刷法及び／又はフォトエッ
チング法によって形成し、更に厚膜抵抗部を抵抗値調整
を行なった後、保護膜を形成するようにしたので、上記
チップ形ヒューズ抵抗器を効率良く製造し、生産性を著
しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチップ形ヒューズ抵抗器の実施例を示
す縦断面図である。

【図２】本発明のチップ形ヒューズ抵抗器と従来のチッ
プ形抵抗器との溶断特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ チップ形ヒューズ抵抗器 １１ 薄膜溶断部 １２ 厚膜抵抗部 １３ 導体パターン １４ 絶縁基板 １５ 保護膜 １６ 下地電極 １７ めっき膜 Ａ 本発明のチップ形ヒューズ抵抗器１０の溶断特性 Ｂ 従来のチップ形ヒューズ抵抗器の溶断特性

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属有機物ペーストからなる膜厚１μｍ
   未満の薄膜溶断部と、厚膜ペーストからなる膜厚１μｍ
   以上の厚膜抵抗部と、金属有機物ペーストからなり、且
   つ上記薄膜溶断部及び厚膜抵抗部を各々独立して配設す
   るための各配設位置を備える導体パターンと、を絶縁基
   板上に形成することを特徴とするチップ形ヒューズ抵抗
   器。
2. 【請求項２】 絶縁基板上に金属有機物ペーストからな
   り、且つ薄膜溶断部及び厚膜抵抗部を各々の独立して配
   設するため各配設位置を備える導体パターンをスクリー
   ン印刷法及び／又はフォトエッチング法によって形成す
   る工程と、該導体パターンの所定配設位置に厚膜ペース
   トからなる膜厚１μｍ以上の厚膜抵抗部をスクリーン印
   刷法によって形成する工程と、上記導体パターンの所定
   配設位置に金属有機物ペーストからなる膜厚１μｍ未満
   の薄膜溶断部をスクリーン印刷法及び／又はフォトエッ
   チング法によって形成する工程と、厚膜抵抗部の抵抗値
   調整を行なうトリミング工程と、保護膜を形成する工程
   と、を含むことを特徴とするチップ形ヒューズ抵抗器の
   製造方法。