KR200471876Y1

KR200471876Y1 - 칩 저항기

Info

Publication number: KR200471876Y1
Application number: KR2020130002467U
Authority: KR
Inventors: 풀 첸
Original assignee: 랄렉 일렉트로닉 코포레이션
Priority date: 2012-06-25
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2014-03-19
Also published as: EP2680277A1; TWM439246U; KR20140000019U; US20130342308A1; CN202796289U; JP3181441U

Abstract

칩 저항기는, 저항기 주몸체(21), 절연층(22), 열소산층(23), 및 2개의 전극(24)을 포함한다. 저항기 주몸체(21)는 서로 떨어져 이격되어 배열된 길이 방향으로 연장하는 복수의 슬릿(211)이 형성된다. 저항기 주몸체(21)는 전극(24)에 전기적으로 각각 접속된 횡방향으로 상호 반대쪽에 있는 말단부(214)를 갖는다. 열소산층(23)은 저항기 주몸체(21)에 의해 발생된 열을 소산시키며, 슬릿(211) 중의 하나를 교차하여 연장하는 분할 슬롯(231)이 형성되며, 이 분할 슬롯(231)이 열소산층(23)을 횡방향으로 이격 분리된 2개의 부분(233, 234)으로 분할한다. 절연층(22)이 저항기 주몸체(21)와 열소산층(23) 사이에 개재되고, 열소산층(23)을 저항기 주몸체(21)로부터 전기적으로 절연한다.

Description

칩 저항기{CHIP RESISTOR}

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 2012년 6월 25일자로 출원된 대만 특허 출원 번호 101212157호를 우선권으로 주장하며, 이 특허 출원은 그 전체 내용이 원용에 의해 본 고안에 통합되어 있다.

고안의 분야

본 고안은 패시브 컴포넌트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 칩 저항기에 관한 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 칩 저항기(1)는, 저항기 주몸체(11)와, 2개의 코팅층(12)과, 2개의 전극(13)을 포함한다. 저항기 주몸체(11)는 길이 방향(L)으로 연장하는 복수의 슬릿(111)이 형성되며, 길이 방향(L)에 직각을 이루는 횡방향(T)으로 서로 반대쪽에 있는 한 쌍의 말단부(112)와, 길이 방향(L)으로 서로 반대쪽에 있는 한 쌍의 측면(113)을 갖는다. 인접한 매 2개의 슬릿(111)은 각각 측면(113)으로부터 연장하고, 측면(113)을 통해 침투한다. 코팅층(12)은 각각 저항기 주몸체(11)의 상호 반대쪽 표면 상에 코팅된다. 전극(13)은 각각 저항기 주몸체(11)의 말단부(112)에 전기 접속된다.

저항기의 저항값은 저항기의 재료의 전기 저항률과 전류 경로의 길이의 곱에 정비례하며, 두께 방향에서의 저항기의 단면적에 반비례한다. 이에 따라, 종래의 칩 저항기(1)의 저항값을 증가시키기 위해서는, 저항기 주몸체(11)의 두께를 감소시키거나 및/또는 전류 경로의 길이를 증가시키도록 슬릿(111)의 개수를 증가시키며, 이것은 종래의 칩 저항기(1)의 구조적 강도를 비교적 약하게 한다.

더욱이, 코팅층(12)이 저항기 주몸체(11)의 상호 반대쪽 표면을 덮기 때문에, 저항기 주몸체(11)에 의해 발생된 열을 소산시키기는 것이 곤란하므로, 종래의 칩 저항기(1)의 온도가 사용 동안 급격하게 증가된다. 그 결과, 종래의 칩 저항기(1)의 저항값 및 저항 특성이 증가된 온도로 인해 악영향을 받게 된다. 또한, 코팅층(12)이 열저항성 재료로 이루어져야 하므로, 종래의 칩 저항기(1)의 제조 비용이 증가된다.

본 고안의 목적은 비교적 우수한 구조적 강도를 갖고 열을 효과적으로 소산시킬 수 있는 칩 저항기를 제공하는 것이다.

본 고안에 따라, 칩 저항기는 저항기 주몸체, 열소산층, 절연층, 및 2개의 전극을 포함한다. 상기 저항기 주몸체는 길이 방향으로 연장하는 복수의 슬릿이 형성되며, 상기 복수의 슬릿이 상기 길이 방향에 직각을 이루는 횡방향으로 서로 떨어져 이격되어 배열된다. 상기 저항기 주몸체는 횡방향으로 서로 반대쪽에 있는 한 쌍의 말단부를 갖는다. 상기 열소산층은 상기 저항기 주몸체에 의해 발생된 열을 소산시키도록 적합화되며, 상기 열소산층은, 상기 슬릿 중의 하나 이상을 교차하여 연장하고, 상기 열소산층을 상기 횡방향으로 서로 떨어져 이격된 2개 이상의 부분으로 분할하는 하나 이상의 슬롯이 형성된다. 상기 절연층은 상기 저항기 주몸체와 상기 열소산층 사이에 개재되고, 상기 열소산층을 상기 저항기 주몸체로부터 전기적으로 절연한다. 상기 전극은 상기 저항기 주몸체의 상기 말단부에 전기적으로 각각 접속된다.

저항기 주몸체의 열소산을 용이하게 하는 열소산층에 의해, 칩 저항기의 온도가 종래의 칩 저항기에 비하여 비교적 낮아지게 된다. 그러므로, 칩 저항기의 저항값 및 저항 특성이 안정하게 유지되고, 칩 저항기를 구성하기 위한 재료가 열저항성 재료가 아니어도 되므로, 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 저항기 주몸체의 두께가 감소되거나 및/또는 슬릿의 개수가 증가될 때에, 금속성 재료로 구성된 열소산층이 칩 저항기의 구조적 강도를 보장한다.

본 고안의 기타 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조하는 본 고안의 바람직한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명에서 더욱 명백하게 될 것이다.
도 1은 종래의 칩 저항기의 사시도이다.
도 2는 종래의 칩 저항기의 개략 평면도이다.
도 3은 본 고안에 따른 칩 저항기의 바람직한 실시예의 사시도이다.
도 4는 복수의 슬릿이 형성된 저항기 주몸체를 포함하는 칩 저항기의 개략 밑면도이다.
도 5는 분할 슬롯이 형성된 열소산층을 포함하는 칩 저항기의 개략 평면도이다.
도 6은 지그재그 배열의 복수의 세그먼트를 포함하는 분할 슬롯의 수정예를 예시하기 위한 칩 저항기의 개략 평면도이다.
도 7은 복수의 분할 슬롯이 형성된 열소산층을 예시하는 칩 저항기의 개략 평면도이다.
도 8은 바람직한 실시예의 칩 저항기를 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 9는 바람직한 실시예의 칩 저항기의 제조 동안 형성되는 반제품의 사시도이다.
도 10은 어레이로 배열된 복수의 저항기 섹션이 형성된 반제품의 사시도이다.
도 11은 도 10의 부분 확대도이다.
도 12는 저항기 주몸체를 형성하기 위해 각각의 저항기 섹션에 복수의 슬릿이 형성된 반제품의 개략 밑면도이다.
도 13은 각각의 저항기 섹션에 분할 슬롯이 형성된 반제품의 개략 평면도이다.
도 14는 2개의 전극이 각각의 저항기 주몸체의 상호 반대쪽 말단부에 형성되는 반제품의 개략 평면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 저항기 주몸체(21), 절연층(22), 열소산층(23), 및 2개의 전극(24)을 포함하는 본 고안에 따른 칩 저항기(2)의 바람직한 실시예가 도시되어 있다.

저항기 주몸체(21)는 복수의 슬릿(211)이 형성되며, 복수의 슬릿(211)은 길이 방향(L)으로 연장하고, 길이 방향(L)에 직각을 이루는 횡방향(T)으로 서로 떨어져 이격되어 배열된다. 저항기 주몸체(21)는, 횡방향(T)으로 서로 반대쪽에 있는 한 쌍의 말단부(214)와, 횡방향으로 평행하게 연장하고, 길이 방향(L)으로 서로 반대쪽에 있는 한 쌍의 측면(212, 213)을 갖는다. 인접한 매 2개의 슬릿(211)은 각각 측면(212, 213)으로부터 연장하고, 측면을 통해 침투한다. 이 구성에 의해, 전류가 저항기 주몸체(21)를 통해 꾸불꾸불한 전류 경로(즉, 지그재그 전류 경로)를 따라 흐르며, 칩 저항기(2)의 요구된 저항값이 달성될 수 있다. 저항기 주몸체(21)는 구리, 알루미늄, 구리 합금, 알루미늄 합금, 및 구리 알루미늄 합금을 포함하는 군에서 선택된 재료로 구성된다. 저항기 주몸체(21)가 본 실시예에서는 3개의 슬릿(211)을 갖는 것으로 형성되지만, 슬릿(211)의 개수는 다른 실시예에서는 요구된 저항값에 따라 변경될 수 있다.

열소산층(23)은 칩 저항기(2)의 사용 동안 저항기 주몸체(21)에 의해 발생된 열을 소산시키기 위한 것이며, 슬릿(211) 중의 하나를 교차하여 연장하는 분할 슬롯(231)이 형성되며, 이 분할 슬롯(231)이 열소산층(23)을 횡방향(T)으로 서로 떨어져 이격되는 2개의 부분으로 분할한다. 본 실시예에서, 열소산층(23)의 분할 슬롯(231)은 그 사이에 둔각을 형성하는 2개의 세그먼트(232)를 갖도록 형성되며, 이 세그먼트의 각각은 측면(212, 213) 중의 하나로부터 다른 하나의 측면(212, 213) 쪽으로 경사지게 연장한다. 열소산층(23)은 구리, 알루미늄, 구리 합금, 알루미늄 합금, 및 구리 알루미늄 합금을 포함하는 군에서 선택된 재료로 구성된다.

절연층(22)은 저항기 주몸체(21)와 열소산층(23) 사이에 개재되며, 열소산층(23)을 저항기 주몸체(21)로부터 전기적으로 절연한다. 절연층(22)은 비교적 높은 열전도율을 가지며, 저항기 주몸체(21)에 의해 발생된 열을 열소산층(23)으로 용이하게 전도하기 위해 폴리프로필렌과 같은 폴리머 재료로 구성된다.

전극(24)이 저항기 주몸체(21)의 말단부(214)에 전기적으로 각각 접속되며, 회로 기판(도시하지 않음)과 같은 전자 장치에 전기적으로 접속되도록 구성된다.

사용 시에, 전류는 전극(24) 중의 하나로부터 저항기 주몸체(21)를 통해 전류 경로를 경유하여 다른 하나의 전극(24) 쪽으로 흐른다. 저항기 주몸체(21)에 의해 발생된 열은 절연층(22)을 통해 열소산층(23)에 효과적으로 전파될 수 있으며, 그리고나서 열소산층(23)에 의해 주변으로 소산된다. 그 결과, 칩 저항기(2)의 온도가 종래의 칩 저항기(1)에 비하여 비교적 낮게 유지되고, 칩 저항기(2)의 저항값 및 저항 특성이 영향을 받지 않게 된다. 또한, 칩 저항기(2)의 열소산 성능이 비교적 우수하므로, 칩 저항기(2)를 제조하기 위해 열저항성 재료를 선택할 필요가 없게 되며, 이에 의해 제조 비용이 감소된다.

칩 저항기(2)의 저항값은 저항기 주몸체(21)의 재료, 저항기 주몸체(21)의 단면적, 및 전류 경로의 길이에 의해 결정된다. 칩 저항기(2)의 저항값을 증가시키기 위해 저항기 주몸체(21)의 두께를 감소시키거나 및/또는 저항기 주몸체(21) 상에 형성된 슬릿(211)의 개수를 증가시킬 때, 칩 저항기(2)의 구조적 강도가 금속성 재료로 구성되는 열소산층(23)에 의해 보장될 수 있다. 그 결과, 본 고안의 칩 저항기(2)를 더 넓은 범위의 저항값에 적용할 수 있다. 열소산층(23)에 분할 슬롯(231)이 형성되므로, 전류가 열소산층(23)을 통해 흐르지 않을 것이다. 또한, 분할 슬롯(231)이 슬릿(211) 중의 하나를 교차하여 연장하므로, 저항기 주몸체(21) 및 열소산층(23)에 응력 집중이 없게 된다.

도 6을 참조하면, 열소산층(23) 상에 형성된 분할 슬롯(231')의 수정예가 도시되어 있다. 분할 슬롯(231')은 지그재그 배열의 복수의 세그먼트(232')를 포함하며, 인접한 매 2개의 세그먼트(232')가 그 사이에 둔각을 형성한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 열소산층(23)에는 2개의 분할 슬롯(231)이 형성된다. 분할 슬롯(231)은 열소산층(23)을 3개의 분리 이격 부분으로 횡방향(T)으로 분할하고, 그 중 2개가 슬릿(211) 중의 2개를 각각 교차하여 연장한다.

도 8을 참조하면, 바람직한 실시예의 칩 저항기(2)를 제조하는 방법은 이하의 단계를 포함한다. 추가로 도 9를 참조하면, 단계 S01에서는, 이하의 부분 단계에 의해 반제품(43)을 형성하기 위해 전기 도전 재료층(41)과 열소산 재료층(42) 사이에 전기 절연 재료층(5)을 개재시킨다. 부분 단계 S011에서는, 전기 도전 재료층(41)과 열소산 재료층(42) 중의 하나 상에 열전도성 폴리머 재료를 코팅한다. 부분 단계 S012에서는, 전기 도전 재료층(41)과 열소산 재료층(42) 중의 다른 하나를 열전도성 폴리머 재료 상에 적층(stack)한다. 부분 단계 S013에서는, 전기 도전 재료층(41)과 열소산 재료층(42)을 진공 상태 하에서 가열하여, 열전도성 폴리머 재료를 경화하여 전기 절연 재료층(5)으로서 작용하게 함으로써, 반제품(43)을 형성한다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 단계 S02에서는, 어레이로 배열된 복수의 저항기 섹션(46)을 이하의 단계에 의해 반제품(43) 상에 형성한다. 부분 단계 S021에서는, 반제품(43)을 관통하여 복수의 제1 슬롯(44)을 형성한다. 제1 슬롯(44)은 길이 방향(L)으로 연장하고, 복수의 가로열(row)로 배열된다. 제1 슬롯(44)의 각각의 가로열은 제1 슬롯(44)의 복수의 인접 쌍을 포함한다. 부분 단계 S022에서는, 반제품(43)을 관통하여 복수의 제2 슬롯(45)을 형성한다. 제2 슬롯(45)은 횡방향(T)으로 연장하며, 복수의 세로열(column)로 배열된다. 제2 슬롯(45)의 각각의 인접 쌍은 제1 슬롯(44)의 대응하는 인접 쌍과 협동하여, 저항기 섹션(46) 중의 하나를 둘러싸고 규정한다. 각각의 저항기 섹션(46)은, 전기 도전 재료층(41)으로부터 절단된 세그먼트인 제1 층(411)과, 열소산 재료층(42)으로부터 절단된 세그먼트인 제2 층(421)과, 전기 절연 재료층(5)으로부터 절단된 세그먼트인 개재 층(sandwiched layer)(51)을 갖는다.

도 12를 참조하면, 단계 S03에서는, 각각의 저항기 섹션(46)에 대해, 저항기 주몸체(21)를 형성하기 위해 마스킹 및 에칭에 의해 저항기 섹션(46)의 제1 층(411) 상에 복수의 슬릿(211)이 형성된다. 도 13을 참조하면, 단계 S04에서는, 각각의 저항기 섹션(46)에 대해, 열소산층(23)을 형성하기 위해 마스킹 및 에칭에 의해 저항기 섹션(46)의 제2 층(421) 상에 분할 슬롯(231)이 형성된다. 분할 슬롯(231)은 슬릿(211) 중의 하나를 교차하여 연장하며, 저항기 섹션(46)의 제2 층(421)을 횡방향(T)으로 서로 떨어져 이격되는 부분으로 분할한다.

도 14를 참조하면, 단계 S05에서는, 각각의 저항기 섹션(46)에 대해, 2개의 전극(24)이 마스킹 및 전기 도금에 의해 저항기 주몸체(21)의 말단부(214)에 전기적으로 각각 접속되도록 형성된다. 최종적으로, 단계 S06에서는, 각각의 저항기 섹션(46)이 반제품(43)으로부터 트리밍(trimming)되어 도 3에 예시된 칩 저항기(2)를 획득한다.

이상을 요약하면, 사용 동안 저항기 주몸체(21)의 열소산을 용이하게 하는 열소산층(23)에 의해, 칩 저항기의 온도가 도 1 및 도 2에 예시된 종래의 칩 저항기(1)에 비하여 비교적 낮아지게 된다. 그러므로, 칩 저항기(2)의 저항값 및 저항 특성이 안정하게 유지되고, 칩 저항기(2)를 구성하기 위한 재료가 열저항성 재료가 아니어도 되므로, 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 저항기 주몸체(21)의 두께가 감소되거나 및/또는 슬릿(211)의 개수가 증가될 때에, 금속성 재료로 구성된 열소산층(23)이 칩 저항기(2)의 구조적 강도를 보장한다.

Claims

칩 저항기에 있어서,
길이 방향(L)으로 연장하고, 상기 길이 방향(L)에 직각을 이루는 횡방향(T)으로 서로 떨어져 이격되어 배열되는 복수의 슬릿(211)이 형성되며, 상기 횡방향(T)으로 서로 반대쪽에 있는 한 쌍의 말단부(214)를 갖는 저항기 주몸체(21);
상기 저항기 주몸체(21)에 의해 발생된 열을 소산시키도록 구성된 열소산층(23)으로서, 상기 슬릿(211) 중의 하나 이상을 교차하여 연장하고, 상기 열소산층(23)을 상기 횡방향(T)으로 서로 떨어져 이격된 2개 이상의 부분(233, 234)으로 분할하는 하나 이상의 분할 슬롯(231)이 형성되는, 상기 열소산층(23);
상기 저항기 주몸체(21)와 상기 열소산층(23) 사이에 개재되고, 상기 열소산층(23)을 상기 저항기 주몸체(21)로부터 전기적으로 절연하는 절연층(22); 및
상기 저항기 주몸체(21)의 상기 말단부(214)에 전기적으로 각각 접속되는 2개의 전극(24)을 포함하는,
칩 저항기.
제1항에 있어서,
상기 열소산층(23)의 상기 분할 슬롯(231)은, 그 사이에 둔각을 형성하는 2개의 세그먼트(232)를 포함하는, 칩 저항기.
제1항에 있어서,
상기 분할 슬롯(231)은 지그재그 배열의 복수의 세그먼트(232')를 포함하며, 인접한 매 2개의 상기 세그먼트(232')가 그 사이에 둔각을 형성하는, 칩 저항기.
제1항에 있어서,
상기 절연층(22)은 열전도성을 나타내며, 폴리머 재료로 구성되는, 칩 저항기.
제4항에 있어서,
상기 절연층(22)이 폴리프로필렌으로 구성되는, 칩 저항기.
제1항에 있어서,
상기 저항기 주몸체(21)는, 상기 횡방향(T)으로 평행하게 연장하고, 상기 길이 방향(L)으로 서로 반대쪽에 있는 한 쌍의 측면(212, 213)을 더 가지며, 인접한 매 2개의 상기 슬릿(211)이 각각 상기 측면(212, 213)으로부터 연장하고, 상기 측면을 통해 침투하는, 칩 저항기.
제1항에 있어서,
상기 저항기 주몸체(21)는 구리, 알루미늄, 구리 합금, 알루미늄 합금, 및 구리 알루미늄 합금을 포함하는 군에서 선택된 재료로 구성되는, 칩 저항기.
제1항에 있어서,
상기 열소산층(23)은 구리, 알루미늄, 구리 합금, 알루미늄 합금, 및 구리 알루미늄 합금을 포함하는 군에서 선택된 재료로 구성되는, 칩 저항기.