WO2024127730A1 - 抵抗器 - Google Patents

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WO2024127730A1
WO2024127730A1 PCT/JP2023/030891 JP2023030891W WO2024127730A1 WO 2024127730 A1 WO2024127730 A1 WO 2024127730A1 JP 2023030891 W JP2023030891 W JP 2023030891W WO 2024127730 A1 WO2024127730 A1 WO 2024127730A1
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resistor
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heat dissipation
resistive layer
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Inventor
公亮 森谷
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ローム株式会社
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  • This disclosure relates to resistors.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open Publication No. 11-16703
  • Patent Document 1 describes a resistor.
  • the resistor described in Patent Document 1 has an insulating substrate, a first terminal electrode, a second terminal electrode, and a resistive body.
  • the resistive body has multiple resistive layers and multiple insulating layers.
  • the first terminal electrode and the second terminal electrode are disposed on an insulating substrate.
  • the first terminal electrode and the second terminal electrode are disposed opposite each other with a gap in the first direction.
  • the resistor is disposed on the insulating substrate between the first terminal electrode and the second terminal electrode, and is electrically connected to the first terminal electrode and the second terminal electrode.
  • One resistive layer and another resistive layer adjacent to the one resistive layer in the thickness direction of the resistor are electrically connected to each other at their ends in the second direction.
  • An insulating layer is interposed between the two resistive layers adjacent to each other in the thickness direction of the resistor.
  • the insulating layer is made of a glass material or a ceramic material. Therefore, in the resistor described in Patent Document 1, the heat dissipation of the resistor is low, and there is room for improvement in the overload characteristics of the resistor. In addition, in the resistor described in Patent Document 1, since the insulating layer is made of a glass material or a ceramic material, it is difficult to adjust the electrical resistance of the resistor by trimming the resistor.
  • the resistor of the present disclosure includes an insulating substrate, a first electrode, a second electrode, and a resistive body.
  • the first electrode and the second electrode are arranged on the insulating substrate so as to face each other with a gap in a first direction.
  • the resistive body is electrically connected to the first electrode and the second electrode, and has a first resistive layer, a second resistive layer, and a first heat dissipation layer.
  • the first resistive layer is arranged on the insulating substrate between the first electrode and the second electrode.
  • the first resistive layer has a first end and a second end opposite the first end in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the second resistive layer has a third end electrically connected to the first end and a fourth end opposite the third end in the second direction.
  • the second resistive layer is arranged on the first resistive layer with the first heat dissipation layer interposed therebetween.
  • the first resistive layer, the second resistive layer, and the first heat dissipation layer are formed of a glass material containing conductive particles.
  • the electrical resistance of the first heat dissipation layer is greater than the electrical resistance of the first resistive layer and the electrical resistance of the second resistive layer.
  • FIG. 2 is a plan view of the resistor 100.
  • 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 3A to 3C are manufacturing process diagrams of the resistor 100.
  • FIG. 11 is a plan view illustrating an electrode forming step S2.
  • FIG. 11 is a plan view illustrating a first resistance layer forming step S31.
  • FIG. 11 is a plan view illustrating a heat dissipation layer forming step S32.
  • FIG. 11 is a plan view illustrating a second resistance layer forming step S33.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a resistor 100 according to a second modified example.
  • FIG. 11 is a plan view of a resistor 100 according to a third modified example.
  • FIG. 11 is a plan view of a resistor 100 according to a fourth modified example.
  • FIG. 2 is a plan view of resistor 200. This is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in Figure 13.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a resistor 200 according to a modified example.
  • resistor 100 A resistor according to a first embodiment will be described.
  • the resistor according to the first embodiment is designated as resistor 100.
  • FIG. 1 is a plan view of resistor 100.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1.
  • resistor 100 has an insulating substrate 10, a first electrode 20, a second electrode 21, and a resistive element 30.
  • the insulating substrate 10 is formed of an electrically insulating material.
  • the insulating substrate 10 is preferably formed of a material having high thermal conductivity, such as alumina (Al 2 O 3 ).
  • the insulating substrate 10 has a first surface 10a and a second surface 10b.
  • the first surface 10a and the second surface 10b are end surfaces in the thickness direction of the insulating substrate 10.
  • the insulating substrate 10 has, for example, a rectangular shape in a plan view. In the resistor 100, the longitudinal direction of the insulating substrate 10 in a plan view is aligned along a first direction DR1.
  • the first direction DR1 is the direction in which the first electrode 20 and the second electrode 21 are arranged side by side.
  • the first electrode 20 and the second electrode 21 are formed, for example, of a sintered body of metal particles.
  • the metal particles are formed, for example, of copper (Cu).
  • the metal particles may be formed of silver (Ag), gold (Au), a silver-palladium (Pd) alloy, a copper-nickel (Ni) alloy, or the like.
  • the metal particles may be formed of other materials.
  • the width of the first electrode 20 in the first direction DR1 is width W1.
  • the width of the second electrode 21 in the first direction DR1 is width W2.
  • width W1 and width W2 are equal to each other.
  • the first electrode 20 and the second electrode 21 are disposed on the insulating substrate 10. More specifically, the first electrode 20 and the second electrode 21 are disposed on the first surface 10a. The first electrode 20 and the second electrode 21 are disposed opposite each other with a gap therebetween in the first direction DR1.
  • the resistor 30 is electrically connected to the first electrode 20 and the second electrode 21.
  • the width of the resistor 30 in the first direction DR1 is width W3.
  • the width of the resistor 30 in the second direction DR2 is width W4.
  • the second direction DR2 is a direction perpendicular to the first direction DR1. In the resistor 100, the width W3 is greater than the width W4.
  • the resistor 30 has a first resistive layer 31, a second resistive layer 32, and a first heat dissipation layer 33.
  • the first resistive layer 31 is disposed on the insulating substrate 10 between the first electrode 20 and the second electrode 21. More specifically, the first resistive layer 31 is disposed on the first surface 10a between the first electrode 20 and the second electrode 21.
  • the first resistance layer 31 has a first end 31a and a second end 31b in the second direction DR2.
  • the second end 31b is on the opposite side to the first end 31a.
  • the second resistance layer 32 is disposed on the first resistance layer 31 with the first heat dissipation layer 33 interposed therebetween.
  • the second resistance layer 32 has a third end 32a and a fourth end 32b in the second direction DR2.
  • the third end 32a is electrically connected to the first end 31a.
  • the fourth end 32b faces the second end 31b with the first heat dissipation layer 33 interposed therebetween. That is, in the resistor 100, the first resistance layer 31 and the second resistance layer 32 are U-shaped in a cross-sectional view perpendicular to the first direction DR1.
  • the first resistance layer 31, the second resistance layer 32, and the first heat dissipation layer 33 are formed of a glass material containing conductive particles.
  • the conductive particles contained in the first resistance layer 31 and the second resistance layer 32 are formed of, for example, a copper-nickel alloy.
  • the conductive particles contained in the first resistance layer 31 and the second resistance layer 32 may be formed of silver, copper, gold, a silver-palladium alloy, ruthenium oxide (RuO 2 ), or lanthanum boride (LaB 6 ).
  • the conductive particles contained in the first heat dissipation layer 33 are formed of, for example, a copper-nickel alloy or lanthanum boride.
  • the conductive particles contained in the first heat dissipation layer 33 may be formed of silver, copper, gold, a silver-palladium alloy, or ruthenium oxide.
  • the conductive particles contained in the first heat dissipation layer 33 may be formed of the same material as the conductive particles contained in the first resistance layer 31 and the second resistance layer 32, or may be formed of a different material.
  • the electrical resistance of the first heat dissipation layer 33 is greater than the electrical resistance of the first resistance layer 31 and the second resistance layer 32.
  • the electrical resistance of the first heat dissipation layer 33 may be 10 times or less, 100 times or less, or 1000 times or less than the electrical resistance of the first resistance layer 31 and the second resistance layer 32.
  • the electrical resistance of the first resistance layer 31, the second resistance layer 32, and the first heat dissipation layer 33 is calculated by performing cross-sectional observation of a cross section perpendicular to the first direction DR1 and cross-sectional observation of a cross section perpendicular to the second direction DR2, and by calculating the volumes of the first resistance layer 31, the second resistance layer 32, and the first heat dissipation layer 33, and by confirming the composition of the first resistance layer 31, the second resistance layer 32, and the first heat dissipation layer 33 in the cross section by EDX (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy).
  • EDX Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy
  • the electrical resistance of the first resistive layer 31, the second resistive layer 32, and the first heat dissipation layer 33 may be obtained by measuring the electrical resistance of the cross-sections of the first resistive layer 31, the second resistive layer 32, and the first heat dissipation layer 33 before the cross-sections are polished using an electronic probe.
  • FIG. 3 is a manufacturing process diagram of resistor 100.
  • the manufacturing method of resistor 100 includes a preparation process S1, an electrode formation process S2, a resistor formation process S3, and a singulation process S4.
  • the resistor formation process S3 includes a first resistor layer formation process S31, a heat dissipation layer formation process S32, and a second resistor layer formation process S33.
  • a preparation step S1 is first performed.
  • an insulating substrate 10 is prepared.
  • the insulating substrate 10 prepared in the preparation step S1 is not individualized.
  • FIG. 4 is a plan view illustrating the electrode formation process S2.
  • a first electrode 20 and a second electrode 21 are formed in the electrode formation process S2.
  • the first electrode 20 and the second electrode 21 are formed by applying a paste containing metal particles onto the insulating substrate 10 (first surface 10a) and firing the applied paste.
  • the resistor formation process S3 is performed after the electrode formation process S2.
  • the first resistance layer formation process S31 is performed.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating the first resistance layer formation process S31. As shown in FIG. 5, in the first resistance layer formation process S31, the first resistance layer 31 is formed.
  • the first resistance layer 31 is formed by applying a paste containing conductive particles and a glass material onto the insulating substrate 10 (first surface 10a) between the first electrode 20 and the second electrode 21, and by firing the applied paste.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating the heat dissipation layer forming process S32.
  • the first heat dissipation layer 33 is formed.
  • a paste containing conductive particles and a glass material is applied onto the first resistance layer 31.
  • the paste is applied so that the first end 31a is exposed.
  • the paste is fired.
  • the first heat dissipation layer 33 is formed on the first resistance layer 31 so that the first end 31a is exposed.
  • the second resistance layer forming process S33 is performed after the heat dissipation layer forming process S32.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating the second resistance layer forming process S33. As shown in FIG. 7, in the second resistance layer forming process S33, the second resistance layer 32 is formed.
  • the second resistance layer 32 When forming the second resistance layer 32, first, a paste containing conductive particles and a glass material is applied onto the first heat dissipation layer 33. Since the first end 31a is exposed from the first heat dissipation layer 33, the above paste is also applied onto the first end 31a. Second, the above paste is fired. As a result, the second resistance layer 32 is formed on the first resistance layer 31 with the first heat dissipation layer 33 interposed therebetween, and the third end 32a is electrically connected to the first end 31a.
  • the singulation process S4 is carried out after the resistor formation process S3.
  • the insulating substrate 10 is divided into a number of small pieces, resulting in a number of resistors 100 having the structure shown in Figures 1 and 2.
  • the resistor formation process S3 is performed after the electrode formation process S2, but the electrode formation process S2 may be performed after the resistor formation process S3. Also, only a portion of the first electrode 20 and the second electrode 21 may be formed in the electrode formation process S2, and the remaining portions of the first electrode 20 and the second electrode 21 may be formed after the resistor formation process S3. In the resistor formation process S3, firing to form the first resistive layer 31, firing to form the first heat dissipation layer 33, and firing to form the second resistive layer 32 may be performed all at once.
  • resistor 100 ⁇ Effects of Resistor 100> The effects of the resistor 100 will be described below in comparison with a comparative example, which is referred to as resistor 100A.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of resistor 100A.
  • FIG. 8 shows a cross-section at a position corresponding to II-II in FIG. 1.
  • resistor 100A has insulating layer 34 instead of first heat dissipation layer 33.
  • Insulating layer 34 is made of glass material or ceramic material.
  • the configuration of resistor 100A is the same as that of resistor 100.
  • the constituent material of the first heat dissipation layer 33 contains conductive particles in addition to the glass material. Therefore, the thermal conductivity of the first heat dissipation layer 33 is higher than that of the insulating layer 34. Therefore, in the resistor 100, the heat dissipation of the resistive element 30 is increased compared to the resistor 100A, and it is possible to improve the overload characteristics of the resistive element 30. Furthermore, when the width W4 is increased, the overload characteristics of the resistive element 30 are improved. In the resistor 100, the resistive layer is folded back inside the resistive element 30, so the width W4 is effectively increased. As a result, the resistor 100 makes it possible to improve the overload characteristics of the resistive element 30.
  • the material constituting the first heat dissipation layer 33 contains conductive particles in addition to the glass material. Therefore, in the resistor 100, it is easier to form a trimming groove in the resistive element 30 than in the resistor 100A. Therefore, in the resistor 100, it is easy to adjust the electrical resistance of the resistive element 30 by trimming.
  • the firing temperature when forming the insulating layer 34 is high.
  • the first resistance layer 31 is also heated, and the first resistance layer 31 may be damaged due to the high firing temperature.
  • the firing temperature when forming the second resistance layer 32 exceeds the glass transition point of the glass material constituting the insulating layer 34, and the insulating layer 34 may be damaged when forming the second resistance layer 32.
  • the firing temperature of the first heat dissipation layer 33 is not high as in the case where the insulating layer 34 is formed of a sintered body of ceramic particles, and the first heat dissipation layer 33 contains conductive particles in addition to the glass material, so it is less likely to be damaged by heating when forming the second resistance layer 32. In this way, the resistor 100 makes it possible to easily form the resistor 30.
  • the electrical resistance of the first heat dissipation layer 33 As large as possible compared with the electrical resistance of the first resistance layer 31 and the electrical resistance of the second resistance layer 32.
  • a large electrical resistance of the first heat dissipation layer 33 means that the content of conductive particles in the glass material is small, and the thermal conductivity of the first heat dissipation layer 33 decreases. Therefore, in the resistor 100, the performance of the resistor 100 can be appropriately adjusted by appropriately changing the electrical resistance of the first resistance layer 31 and the ratio of the electrical resistance of the first heat dissipation layer 33 to the second resistance layer 32.
  • FIGS. 9 and 10 show a cross section at a position corresponding to II-II in FIG. 1.
  • the resistor 30 may further include a third resistive layer 35 and a second heat dissipation layer 36.
  • the third resistive layer 35 is made of the same material as the first resistive layer 31 and the second resistive layer 32, and the second heat dissipation layer 36 is made of the same material as the first heat dissipation layer 33.
  • the third resistive layer 35 is disposed on the second resistive layer 32 with the second heat dissipation layer 36 interposed therebetween.
  • the third resistive layer 35 has a fifth end 35a and a sixth end 35b in the second direction DR2.
  • the sixth end 35b is the end opposite to the fifth end 35a.
  • the fifth end 35a may face the third end 32a with the second heat dissipation layer 36 interposed therebetween, and the sixth end 35b may be electrically connected to the fourth end 32b.
  • the fifth end 35a may be electrically connected to the third end 32a, and the sixth end 36b may face the fourth end 32b with the second heat dissipation layer 36 interposed therebetween.
  • the resistive layer of the resistor 30 may be serpentine-shaped or comb-shaped in a cross-sectional view perpendicular to the first direction DR1. Although not shown, the resistor 30 may have more resistive layers and heat dissipation layers.
  • Fig. 11 is a plan view of the resistor 100 according to the third modification.
  • the width W4 may be larger than the width W3.
  • the effect of the resistance layer being folded back inside the resistor 30 becomes even greater. Therefore, in this case, the overload characteristics of the resistor 30 can be further improved.
  • Fig. 12 is a plan view of a resistor 100 according to Modification 4. As shown in Fig. 12, the width W1 and the width W2 may be different from each other.
  • resistor 200 The resistor according to the second embodiment is referred to as resistor 200.
  • resistor 200 differences from resistor 100 will be mainly described, and overlapping descriptions will not be repeated.
  • FIG. 13 is a plan view of resistor 200.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. 13.
  • resistor 200 has an insulating substrate 10, a first electrode 20, a second electrode 21, and a resistive body 30.
  • resistive body 30 has a first resistive layer 31, a second resistive layer 32, and a first heat dissipation layer 33.
  • the configuration of resistor 200 is the same as that of resistor 100.
  • the fourth end 32b is spaced from the second end 31b in the second direction DR2. That is, in the resistor 200, the first resistance layer 31 is exposed from the second resistance layer 32 and the first heat dissipation layer 33.
  • the configuration of the resistor 200 differs from the configuration of the resistor 100.
  • Fig. 15 is a cross-sectional view of a resistor 200 according to a modified example.
  • Fig. 15 shows a cross section taken along a line corresponding to XIV-XIV in Fig. 13.
  • the resistive body 30 may further include a third resistive layer 35 and a second heat dissipation layer 36.
  • the sixth end 35b is electrically connected to the fourth end 32b.
  • the fourth end 32b is spaced from the second end 31b in the second direction DR2, and the first resistance layer 31 has a portion that is not covered by the second resistance layer 32 and the first heat dissipation layer 33. Therefore, by forming a trimming groove in the portion of the first resistance layer 31 that is not covered by the second resistance layer 32 and the first heat dissipation layer 33, it is possible to adjust the electrical resistance of the resistor 30 without forming a trimming groove that penetrates the entire resistor 30. Therefore, even if the number of resistance layers and the number of heat dissipation layers of the resistor 30 are large, it is possible to easily adjust the electrical resistance of the resistor 30.
  • ⁇ Appendix 1> An insulating substrate; A first electrode and a second electrode; and a resistor.
  • the first electrode and the second electrode are disposed on the insulating substrate so as to face each other with a gap therebetween in a first direction;
  • the resistor is electrically connected to the first electrode and the second electrode, and includes a first resistive layer, a second resistive layer, and a first heat dissipation layer;
  • the first resistive layer is disposed on the insulating substrate between the first electrode and the second electrode;
  • the first resistance layer has a first end and a second end opposite to the first end in a second direction perpendicular to the first direction;
  • the second resistance layer has a third end electrically connected to the first end in the second direction and a fourth end that is an end opposite to the third end, the second resistor layer is disposed on the first resistor layer with the first heat dissipation layer therebetween;
  • ⁇ Appendix 5> 5 The resistor of claim 1, wherein a width of the resistor body in the second direction is smaller than a distance between the first electrode and the second electrode in the first direction.
  • ⁇ Appendix 6> 5 The resistor of claim 1, wherein a width of the resistor body in the second direction is greater than a distance between the first electrode and the second electrode in the first direction.
  • the resistor further includes a third resistive layer and a second heat dissipation layer, the third resistive layer has, in the second direction, a fifth end and a sixth end that is an end opposite to the fifth end and is electrically connected to the fourth end; 10.
  • the resistor of claim 1 wherein the third resistive layer is disposed on the second resistive layer with the second resistive layer interposed therebetween.
  • the resistor further includes a third resistive layer and a second heat dissipation layer, the third resistance layer has a fifth end electrically connected to the third end in the second direction and a sixth end that is an end opposite to the fifth end, 10.
  • the first electrode and the second electrode are made of a sintered body of copper particles, the conductive particles included in the first resistive layer and the second resistive layer are formed of a copper-nickel alloy; 12.

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  • Non-Adjustable Resistors (AREA)

Abstract

抵抗器は、絶縁基板と、第1電極及び第2電極と、抵抗体とを備える。第1電極及び第2電極は、第1方向において互いに間隔を空けて対向するように絶縁基板上に配置されている。抵抗体は、第1電極及び第2電極と電気的に接続されており、かつ第1抵抗層及び第2抵抗層と第1放熱層とを有する。第1抵抗層は、第1電極と第2電極との間において絶縁基板上に配置されている。第1抵抗層は、第1方向に直交する第2方向において、第1端部と、第1端部の反対側の端部である第2端部とを有する。第2抵抗層は、第2方向において、第1端部と電気的に接続されている第3端部と、第3端部の反対側の端部である第4端部とを有する。第2抵抗層は、第1放熱層を介在させて第1抵抗層上に配置されている。

Description

抵抗器
 本開示は、抵抗器に関する。
 例えば特開平11-16703号公報(特許文献1)には、抵抗器が記載されている。特許文献1に記載の抵抗器は、絶縁基板と、第1端子電極及び第2端子電極と、抵抗体とを有している。抵抗体は、複数の抵抗層と、複数の絶縁層とを有している。
 第1端子電極及び第2端子電極は、絶縁基板上に配置されている。第1端子電極及び第2端子電極は、第1方向において間隔を空けて対向配置されている。抵抗体は、第1端子電極及び第2端子電極との間において絶縁基板上に配置されており、かつ第1端子電極及び第2端子電極と電気的に接続されている。
 1つの抵抗層及び当該1つの抵抗層と抵抗体の厚さ方向において隣り合う他の1つの抵抗層は、第2方向における端部において、互いに電気的に接続されている。抵抗体の厚さ方向において隣り合う2つの抵抗層の間には、絶縁層が介在されている。
特開平11-16703号公報
 [概要]
 特許文献1に記載の抵抗器では、絶縁層がガラス材料又はセラミック材料で形成されている。そのため、特許文献1に記載の抵抗器では、抵抗体の放熱性が低く、抵抗体の過負荷特性に改善の余地がある。また、特許文献1に記載の抵抗器では、絶縁層がガラス材料又はセラミック材料で形成されているため、抵抗体にトリミングを施して抵抗体の電気抵抗を調整することが困難である。
 本開示の抵抗器は、絶縁基板と、第1電極及び第2電極と、抵抗体とを備える。第1電極及び第2電極は、第1方向において互いに間隔を空けて対向するように絶縁基板上に配置されている。抵抗体は、第1電極及び第2電極と電気的に接続されており、かつ第1抵抗層及び第2抵抗層と第1放熱層とを有する。第1抵抗層は、第1電極と第2電極との間において絶縁基板上に配置されている。第1抵抗層は、第1方向に直交する第2方向において、第1端部と、第1端部の反対側の端部である第2端部とを有する。第2抵抗層は、第2方向において、第1端部と電気的に接続されている第3端部と、第3端部の反対側の端部である第4端部とを有する。第2抵抗層は、第1放熱層を介在させて第1抵抗層上に配置されている。第1抵抗層、第2抵抗層及び第1放熱層は、導電粒子を含有するガラス材料で形成されている。第1放熱層の電気抵抗は、第1抵抗層の電気抵抗及び第2抵抗層の電気抵抗よりも大きい。
抵抗器100の平面図である。 図1中のII-IIにおける断面図である。 抵抗器100の製造工程図である。 電極形成工程S2を説明する平面図である。 第1抵抗層形成工程S31を説明する平面図である。 放熱層形成工程S32を説明する平面図である。 第2抵抗層形成工程S33を説明する平面図である。 抵抗器100Aの断面図である。 変形例1に係る抵抗器100の断面図である。 変形例2に係る抵抗器100の断面図である。 変形例3に係る抵抗器100の平面図である。 変形例4に係る抵抗器100の平面図である。 抵抗器200の平面図である。 図13中のXIV-XIVにおける断面図である。 変形例に係る抵抗器200の断面図である。
 [詳細な説明]
 本開示の実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面では、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。
 (第1実施形態)
 第1実施形態に係る抵抗器を説明する。第1実施形態に係る抵抗器を、抵抗器100とする。
 <抵抗器100の構成>
 以下に、抵抗器100の構成を説明する。
 図1は、抵抗器100の平面図である。図2は、図1中のII-IIにおける断面図である。図1及び図2に示されるように、抵抗器100は、絶縁基板10と、第1電極20及び第2電極21と、抵抗体30とを有している。
 絶縁基板10は、電気絶縁性の材料で形成されている。絶縁基板10は、例えば、アルミナ(Al)等の熱伝導率が高い材料で形成されていることが好ましい。絶縁基板10は、第1面10aと、第2面10bとを有している。第1面10a及び第2面10bは、絶縁基板10の厚さ方向における端面である。絶縁基板10は、平面視において、例えば矩形状である。抵抗器100では、絶縁基板10の平面視における長手方向が、第1方向DR1に沿っている。第1方向DR1は、第1電極20及び第2電極21が並んでいる方向である。
 第1電極20及び第2電極21は、例えば、金属粒子の焼結体で形成されている。金属粒子は、例えば、銅(Cu)で形成されている。金属粒子は、銀(Ag)、金(Au)、銀-パラジウム(Pd)合金、銅-ニッケル(Ni)合金等で形成されていてもよい。金属粒子は、その他の材料で形成されていてもよい。
 第1方向DR1における第1電極20の幅を、幅W1とする。第1方向DR1における第2電極21の幅を、幅W2とする。抵抗器100では、幅W1及び幅W2が互いに等しくなっている。
 第1電極20及び第2電極21は、絶縁基板10上に配置されている。第1電極20及び第2電極21は、より具体的には、第1面10a上に配置されている。第1電極20及び第2電極21は、第1方向DR1において間隔を空けて対向配置されている。
 抵抗体30は、第1電極20及び第2電極21と電気的に接続されている。第1方向DR1における抵抗体30の幅を、幅W3とする。第2方向DR2における抵抗体30の幅を、幅W4とする。第2方向DR2は、第1方向DR1に直交する方向である。抵抗器100では、幅W3が幅W4よりも大きい。抵抗体30は、第1抵抗層31と、第2抵抗層32と、第1放熱層33とを有している。第1抵抗層31は、第1電極20と第2電極21との間において、絶縁基板10上に配置されている。より具体的には、第1抵抗層31は、第1電極20と第2電極21との間において、第1面10a上に配置されている。
 第1抵抗層31は、第2方向DR2において、第1端部31aと、第2端部31bとを有している。第2端部31bは、第1端部31aの反対側にある。
 第2抵抗層32は、第1放熱層33を介在させて第1抵抗層31上に配置されている。第2抵抗層32は、第2方向DR2において、第3端部32aと、第4端部32bとを有している。第3端部32aは、第1端部31aに電気的に接続されている。抵抗器100では、第4端部32bが、第1放熱層33を介在させて第2端部31bと対向している。すなわち、抵抗器100では、第1方向DR1に直交する断面視において、第1抵抗層31及び第2抵抗層32がU字状になっている。
 第1抵抗層31、第2抵抗層32及び第1放熱層33は、導電粒子を含有するガラス材料で形成されている。第1抵抗層31及び第2抵抗層32に含まれている導電粒子は、例えば、銅-ニッケル合金で形成されている。第1抵抗層31及び第2抵抗層32に含まれている導電粒子は、銀、銅、金、銀-パラジウム合金、酸化ルテニウム(RuO)又は硼化ランタン(LaB)で形成されていてもよい。第1放熱層33に含まれている導電粒子は、例えば、銅-ニッケル合金又は硼化ランタンで形成されている。第1放熱層33に含まれている導電粒子は、銀、銅、金、銀-パラジウム合金又は酸化ルテニウムで形成されていてもよい。なお、第1放熱層33に含まれている導電粒子は、第1抵抗層31及び第2抵抗層32に含まれている導電粒子と同一材料で形成されていてもよく、異なる材料で形成されていてもよい。
 第1放熱層33の電気抵抗は、第1抵抗層31及び第2抵抗層32の電気抵抗よりも大きい。第1放熱層33の電気抵抗は、第1抵抗層31及び第2抵抗層32の電気抵抗の10倍以下、100倍以下又は1000倍以下であってもよい。第1抵抗層31、第2抵抗層32及び第1放熱層33の電気抵抗は、第1方向DR1に直交している断面における断面観察及び第2方向DR2に直交している断面における断面観察を行うことにより第1抵抗層31、第2抵抗層32及び第1放熱層33の体積を算出するとともに、当該断面において第1抵抗層31、第2抵抗層32及び第1放熱層33の組成をEDX(Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy)により確認することで算出される。第1抵抗層31、第2抵抗層32及び第1放熱層33の電気抵抗は、電子プローブにより第1抵抗層31、第2抵抗層32及び第1放熱層33の断面研磨前の断面における電気抵抗の測定を行うことにより得られてもよい。
 <抵抗器100の製造方法>
 以下に、抵抗器100の製造方法を説明する。
 図3は、抵抗器100の製造工程図である。図3に示されるように、抵抗器100の製造方法は、準備工程S1と、電極形成工程S2と、抵抗体形成工程S3と、個片化工程S4とを有している。抵抗体形成工程S3は、第1抵抗層形成工程S31と、放熱層形成工程S32と、第2抵抗層形成工程S33とを有している。
 抵抗器100の製造方法では、まず準備工程S1が行われる。準備工程S1では、絶縁基板10が準備される。但し、準備工程S1で準備される絶縁基板10は、抵抗器100が有する絶縁基板10と異なり、個片化されていない。
 電極形成工程S2は、準備工程S1の後に行われる。図4は、電極形成工程S2を説明する平面図である。図4に示されるように、電極形成工程S2では、第1電極20及び第2電極21が形成される。第1電極20及び第2電極21は、金属粒子を含むペーストを絶縁基板10(第1面10a)上に塗布するとともに、塗布された当該ペーストを焼成することにより形成される。
 抵抗体形成工程S3は、電極形成工程S2の後に行われる。抵抗体形成工程S3では、まず、第1抵抗層形成工程S31が行われる。図5は、第1抵抗層形成工程S31を説明する平面図である。図5に示されるように、第1抵抗層形成工程S31では、第1抵抗層31が形成される。第1抵抗層31は、導電粒子及びガラス材料を含むペーストを第1電極20と第2電極21との間において絶縁基板10(第1面10a)上に塗布するとともに、塗布された当該ペーストを焼成することにより形成される。
 放熱層形成工程S32は、第1抵抗層形成工程S31の後に行われる。図6は、放熱層形成工程S32を説明する平面図である。図6に示されるように、放熱層形成工程S32では、第1放熱層33が形成される。第1放熱層33の形成に際しては、第1に、導電粒子及びガラス材料を含むペーストが第1抵抗層31上に塗布される。但し、上記のペーストは、第1端部31aが露出するように塗布される。第2に、上記のペーストの焼成が行われる。これにより、第1端部31aが露出するように第1抵抗層31上に第1放熱層33が形成されることになる。
 第2抵抗層形成工程S33は、放熱層形成工程S32の後に行われる。図7は、第2抵抗層形成工程S33を説明する平面図である。図7に示されるように、第2抵抗層形成工程S33では、第2抵抗層32が形成される。
 第2抵抗層32の形成に際しては、第1に、導電粒子及びガラス材料を含むペーストが第1放熱層33上に塗布される。第1放熱層33からは第1端部31aが露出しているため、上記のペーストは、第1端部31a上にも塗布される。第2に、上記のペーストの焼成が行われる。これにより、第1放熱層33を介在させて第2抵抗層32が第1抵抗層31上に形成されるとともに、第3端部32aが第1端部31aと電気的に接続される。
 個片化工程S4は、抵抗体形成工程S3の後に行われる。個片化工程S4では、絶縁基板10が複数の小片に分割されることにより、図1及び図2に示される構造の抵抗器100が複数個得られることになる。
 上記においては、抵抗体形成工程S3が電極形成工程S2の後に行われる例について説明したが、電極形成工程S2は、抵抗体形成工程S3の後に行われてもよい。また、電極形成工程S2では第1電極20及び第2電極21の一部のみが形成され、抵抗体形成工程S3の後に第1電極20及び第2電極21の残部が形成されてもよい。抵抗体形成工程S3では、第1抵抗層31を形成するための焼成、第1放熱層33を形成するための焼成及び第2抵抗層32を形成するための焼成が、一括して行われてもよい。
 <抵抗器100の効果>
 以下に、抵抗器100の効果を、比較例に係る抵抗器と対比しながら説明する。比較例に係る抵抗器を、抵抗器100Aとする。
 図8は、抵抗器100Aの断面図である。図8には、図1中のII-IIに対応する位置における断面が示されている。図8に示されるように、抵抗器100Aは、第1放熱層33に代えて、絶縁層34を有している。絶縁層34は、ガラス材料又はセラミック材料で形成されている。その他の点に関して、抵抗器100Aの構成は、抵抗器100の構成と共通している。
 第1放熱層33の構成材料には、ガラス材料に加えて導電粒子が含まれている。そのため、第1放熱層33の熱伝導率は、絶縁層34の熱伝導率よりも高くなる。そのため、抵抗器100では、抵抗体30の放熱性が抵抗器100Aと比較して高まり、抵抗体30の過負荷特性を改善することが可能である。また、幅W4が大きくなると、抵抗体30の過負荷特性が改善する。抵抗器100では、抵抗体30の内部において抵抗層が折り返されているため、幅W4が実質的に大きくなる。その結果、抵抗器100によると、抵抗体30の過負荷特性を改善可能である。
 また、第1放熱層33の構成材料には、ガラス材料に加えて導電粒子が含まれている。そのため、抵抗器100では、抵抗器100Aと比較して抵抗体30に対してトリミング溝を形成しやすい。そのため、抵抗器100では、トリミングによる抵抗体30の電気抵抗の調整を容易に行うことが可能である。
 絶縁層34がセラミック粒子の焼結体で形成されている場合、絶縁層34を形成する際の焼成温度が高くなる。絶縁層34を焼成する際には、第1抵抗層31も加熱されることになるため、第1抵抗層31が高い焼成温度に起因して損傷されてしまうことがある。絶縁層34がガラス材料で形成されている場合、第2抵抗層32を形成する際の焼成温度が絶縁層34を構成しているガラス材料のガラス転移点を超えてしまい、第2抵抗層32を形成する際に絶縁層34が損傷されてしまうことがある。他方で、抵抗器100では、絶縁層34をセラミック粒子の焼結体で形成する場合のように第1放熱層33の焼成温度が高くなく、第1放熱層33がガラス材料に加えて導電粒子を含んでおり、第2抵抗層32を形成する際の加熱で損傷されにくい。このように、抵抗器100によると、抵抗体30を容易に形成することが可能となる。
 電流が優先的に第1抵抗層31及び第2抵抗層32に流れやすくなるようにする観点からは、第1放熱層33の電気抵抗は、第1抵抗層31の電気抵抗及び第2抵抗層32の電気抵抗と比較して可能な限り大きくすることが望ましい。他方で、第1放熱層33の電気抵抗が大きいことは、ガラス材料に対する導電粒子の含有量が少ないことを意味し、第1放熱層33の熱伝導率が低下してしまう。そのため、抵抗器100では、第1抵抗層31の電気抵抗及び第2抵抗層32に対する第1放熱層33の電気抵抗の倍率を適宜変更することにより、抵抗器100の性能を適宜調整可能である。
 <変形例1及び変形例2>
 図9は、変形例1に係る抵抗器100の断面図である。図10は、変形例2に係る抵抗器100の断面図である。図9及び図10には、図1中のII-IIに対応する位置における断面が示されている。図9及び図10に示されているように、抵抗体30は、第3抵抗層35と、第2放熱層36とをさらに有していてもよい。第3抵抗層35の構成材料は例えば第1抵抗層31及び第2抵抗層32の構成材料と同一であり、第2放熱層36の構成材料は例えば第1放熱層33の構成材料と同一である。第3抵抗層35は、第2放熱層36を介在させて第2抵抗層32上に配置されている。
 第3抵抗層35は、第2方向DR2において、第5端部35aと、第6端部35bとを有している。第6端部35bは、第5端部35aの反対側の端部である。図9に示されるように、第5端部35aは第2放熱層36を介在させて第3端部32aと対向していてもよく、第6端部35bは第4端部32bに電気的に接続されていてもよい。図10に示されるように、第5端部35aは第3端部32aに電気的に接続されていてもよく、第6端部36bは第2放熱層36を介在させて第4端部32bと対向していてもよい。このことを別の観点から言えば、抵抗体30の抵抗層は、第1方向DR1に直交する断面視において、蛇行形状になっていてもよく、櫛歯状になっていてもよい。なお、図示されていないが、抵抗体30は、より多くの抵抗層及び放熱層を有していてもよい。
 <変形例3>
 図11は、変形例3に係る抵抗器100の平面図である。図11に示されるように、幅W4は、幅W3よりも大きくてもよい。幅W4が幅W3よりも大きい場合、抵抗体30の内部において抵抗層が折り返されることの効果がさらに大きくなる。そのため、この場合には、抵抗体30の過負荷特性をさらに改善可能である。
 <変形例4>
 図12は、変形例4に係る抵抗器100の平面図である。図12に示されるように、幅W1及び幅W2は、互いに異なっていてもよい。
 (第2実施形態)
 第2実施形態に係る抵抗器を説明する。第2実施形態に係る抵抗器を、抵抗器200とする。ここでは、抵抗器100と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。
 <抵抗器200の構成>
 以下に、抵抗器200の構成を説明する。
 図13は、抵抗器200の平面図である。図14は、図13中のXIV-XIVにおける断面図である。図13及び図14に示されているように、抵抗器200は、絶縁基板10と、第1電極20及び第2電極21と、抵抗体30とを有している。また、抵抗器200では、抵抗体30が、第1抵抗層31と、第2抵抗層32と、第1放熱層33とを有している。これらの点に関して、抵抗器200の構成は、抵抗器100の構成と共通している。
 抵抗器200では、第2方向DR2において、第4端部32bが第2端部31bから離間している。すなわち、抵抗器200では、第2抵抗層32及び第1放熱層33から第1抵抗層31が露出している。この点に関して、抵抗器200の構成は、抵抗器100の構成と異なっている。
 <変形例>
 図15は、変形例に係る抵抗器200の断面図である。図15には、図13中のXIV-XIVに対応する位置における断面が示されている。図15に示されているように、抵抗器200では、抵抗体30が、第3抵抗層35及び第2放熱層36をさらに有していてもよい。抵抗器200では、例えば、第6端部35bが第4端部32bに電気的に接続されている。
 <抵抗器200の効果>
 以下に、抵抗器200の効果を説明する。
 抵抗器200では、第4端部32bが第2方向DR2において第2端部31bから離間しており、第1抵抗層31に第2抵抗層32及び第1放熱層33に覆われていない部分がある。そのため、第2抵抗層32及び第1放熱層33に覆われていない第1抵抗層31の部分にトリミング溝を形成すれば、抵抗体30全体を貫通するようにトリミング溝を形成することなく抵抗体30の電気抵抗の調整を行うことが可能であるため、抵抗体30の抵抗層の数及び放熱層の数が多くなる場合でも、抵抗体30の電気抵抗の調整を容易に行うことが可能である。
 (付記)
 以下に、本開示の実施形態に示されている構成を付記する。
 <付記1>
 絶縁基板と、
 第1電極及び第2電極と、
 抵抗体とを備え、
 前記第1電極及び前記第2電極は、第1方向において互いに間隔を空けて対向するように前記絶縁基板上に配置されており、
 前記抵抗体は、前記第1電極及び前記第2電極と電気的に接続されており、かつ第1抵抗層及び第2抵抗層と第1放熱層とを有し、
 前記第1抵抗層は、前記第1電極と前記第2電極との間において前記絶縁基板上に配置されており、
 前記第1抵抗層は、前記第1方向に直交する第2方向において、第1端部と、前記第1端部の反対側の端部である第2端部とを有し、
 前記第2抵抗層は、前記第2方向において、前記第1端部と電気的に接続されている第3端部と、前記第3端部の反対側の端部である第4端部とを有し、
 前記第2抵抗層は、前記第1放熱層を介在させて前記第1抵抗層上に配置されており、
 前記第1抵抗層、前記第2抵抗層及び前記第1放熱層は、導電粒子を含有するガラス材料で形成されており、
 前記第1放熱層の電気抵抗は、前記第1抵抗層の電気抵抗及び前記第2抵抗層の電気抵抗よりも大きい、抵抗器。
 <付記2>
 前記第1放熱層の電気抵抗は、前記第1抵抗層の電気抵抗及び前記第2抵抗層の電気抵抗の10倍以下である、付記1に記載の抵抗器。
 <付記3>
 前記第1放熱層の電気抵抗は、前記第1抵抗層の電気抵抗及び前記第2抵抗層の電気抵抗の100倍以下である、付記1に記載の抵抗器。
 <付記4>
 前記第1放熱層の電気抵抗は、前記第1抵抗層の電気抵抗及び前記第2抵抗層の電気抵抗の1000倍以下である、付記1に記載の抵抗器。
 <付記5>
 前記第2方向における前記抵抗体の幅は、前記第1方向における前記第1電極と前記第2電極との間の距離よりも小さい、付記1から付記4のいずれかに記載の抵抗器。
 <付記6>
 前記第2方向における前記抵抗体の幅は、前記第1方向における前記第1電極と前記第2電極との間の距離よりも大きい、付記1から付記4のいずれかに記載の抵抗器。
 <付記7>
 前記第1方向における前記第1電極の幅は、前記第1方向における前記第2電極の幅と異なっている、付記1から付記6のいずれかに記載の抵抗器。
 <付記8>
 前記第4端部は、前記第1放熱層を介在させて前記第2端部と対向している、付記1から付記7に記載の抵抗器。
 <付記9>
 前記第4端部は、前記第2方向において、前記第2端部から離間している、付記1から付記7に記載の抵抗器。
 <付記10>
 前記抵抗体は、第3抵抗層と、第2放熱層とをさらに備え、
 前記第3抵抗層は、前記第2方向において、第5端部と、前記第5端部の反対側の端部であり、かつ前記第4端部と電気的に接続されている第6端部とを有し、
 前記第3抵抗層は、前記第2抵抗層を介在させて前記第2抵抗層上に配置されている、付記1から付記9のいずれかに記載の抵抗器。
 <付記11>
 前記抵抗体は、第3抵抗層と、第2放熱層とをさらに備え、
 前記第3抵抗層は、前記第2方向において、前記第3端部と電気的に接続されている第5端部と、前記第5端部の反対側の端部である第6端部とを有し、
 前記第3抵抗層は、前記第2放熱層を介在させて前記第2抵抗層上に配置されている、付記1から付記9のいずれかに記載の抵抗器。
 <付記12>
 前記第1電極の構成材料及び前記第2電極は、銅粒子の焼結体で形成されており、
 前記第1抵抗層及び前記第2抵抗層に含まれている前記導電粒子は、銅-ニッケル合金で形成されており、
 前記第1放熱層に含まれている前記導電粒子は、銅-ニッケル合金又は硼化ランタンで形成されている、付記1から付記11のいずれかに記載の抵抗器。
 以上のように本開示の実施形態について説明を行ったが、上述の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むことが意図される。
 100,100A,200 抵抗器、10 絶縁基板、10a 第1面、10b 第2面、20 第1電極、21 第2電極、30 抵抗体、31 第1抵抗層、31a 第1端部、31b 第2端部、32 第2抵抗層、32a 第3端部、32b 第4端部、33 第1放熱層、34 絶縁層、35 第3抵抗層、35a 第5端部、35b 第6端部、36 第2放熱層、DR1 第1方向、DR2 第2方向、S1 準備工程、S2 電極形成工程、S3 抵抗体形成工程、S31 第1抵抗層形成工程、S32 放熱層形成工程、S33 第2抵抗層形成工程、S4 個片化工程、W1 幅、W2 幅、W3 幅、W4 幅。

Claims (12)

  1.  絶縁基板と、
     第1電極及び第2電極と、
     抵抗体とを備え、
     前記第1電極及び前記第2電極は、第1方向において互いに間隔を空けて対向するように前記絶縁基板上に配置されており、
     前記抵抗体は、前記第1電極及び前記第2電極と電気的に接続されており、かつ第1抵抗層及び第2抵抗層と第1放熱層とを有し、
     前記第1抵抗層は、前記第1電極と前記第2電極との間において前記絶縁基板上に配置されており、
     前記第1抵抗層は、前記第1方向に直交する第2方向において、第1端部と、前記第1端部の反対側の端部である第2端部とを有し、
     前記第2抵抗層は、前記第2方向において、前記第1端部と電気的に接続されている第3端部と、前記第3端部の反対側の端部である第4端部とを有し、
     前記第2抵抗層は、前記第1放熱層を介在させて前記第1抵抗層上に配置されており、
     前記第1抵抗層、前記第2抵抗層及び前記第1放熱層は、導電粒子を含有するガラス材料で形成されており、
     前記第1放熱層の電気抵抗は、前記第1抵抗層の電気抵抗及び前記第2抵抗層の電気抵抗よりも大きい、抵抗器。
  2.  前記第1放熱層の電気抵抗は、前記第1抵抗層の電気抵抗及び前記第2抵抗層の電気抵抗の10倍以下である、請求項1に記載の抵抗器。
  3.  前記第1放熱層の電気抵抗は、前記第1抵抗層の電気抵抗及び前記第2抵抗層の電気抵抗の100倍以下である、請求項1に記載の抵抗器。
  4.  前記第1放熱層の電気抵抗は、前記第1抵抗層の電気抵抗及び前記第2抵抗層の電気抵抗の1000倍以下である、請求項1に記載の抵抗器。
  5.  前記第2方向における前記抵抗体の幅は、前記第1方向における前記第1電極と前記第2電極との間の距離よりも小さい、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の抵抗器。
  6.  前記第2方向における前記抵抗体の幅は、前記第1方向における前記第1電極と前記第2電極との間の距離よりも大きい、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の抵抗器。
  7.  前記第1方向における前記第1電極の幅は、前記第1方向における前記第2電極の幅と異なっている、請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の抵抗器。
  8.  前記第4端部は、前記第1放熱層を介在させて前記第2端部と対向している、請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の抵抗器。
  9.  前記第4端部は、前記第2方向において、前記第2端部から離間している、請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の抵抗器。
  10.  前記抵抗体は、第3抵抗層と、第2放熱層とをさらに備え、
     前記第3抵抗層は、前記第2方向において、第5端部と、前記第5端部の反対側の端部であり、かつ前記第4端部と電気的に接続されている第6端部とを有し、
     前記第3抵抗層は、前記第2抵抗層を介在させて前記第2抵抗層上に配置されている、請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の抵抗器。
  11.  前記抵抗体は、第3抵抗層と、第2放熱層とをさらに備え、
     前記第3抵抗層は、前記第2方向において、前記第3端部と電気的に接続されている第5端部と、前記第5端部の反対側の端部である第6端部とを有し、
     前記第3抵抗層は、前記第2放熱層を介在させて前記第2抵抗層上に配置されている、請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の抵抗器。
  12.  前記第1電極の構成材料及び前記第2電極は、銅粒子の焼結体で形成されており、
     前記第1抵抗層及び前記第2抵抗層に含まれている前記導電粒子は、銅-ニッケル合金で形成されており、
     前記第1放熱層に含まれている前記導電粒子は、銅-ニッケル合金又は硼化ランタンで形成されている、請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の抵抗器。
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