JPH054407U - ヒユーズ抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所望する定格抵抗値と殆ど誤差のない正確な
抵抗値の発熱抵抗膜を極めて容易に得ることができると
ともに、発熱抵抗膜が損傷することなくサージの如き瞬
時の過大電圧をそのまま通じることができる優れたヒュ
ーズ抵抗器を実現する。 【構成】 熱衝撃により砕裂する絶縁基板２に、連続し
た過電流の通電によって熱衝撃を発生する発熱抵抗膜本
体３ａと、この発熱抵抗膜本体３ａと並設する帯状発熱
抵抗膜３₁，３₂，３₃とを被着し、この発熱抵抗膜本体
３ａ及び帯状発熱抵抗膜３₁，３₂，３₃の相対向する一
方向の側縁に１対の取り出し電極４₁，４₂を接続する。
上記発熱抵抗膜本体３ａの抵抗値は、所望する定格抵抗
値よりも大きく設定するとともに、帯状発熱抵抗膜
３₁，３₂，３₃の抵抗値は発熱抵抗膜本体３ａの抵抗値
と合算して上記定格抵抗値以下となる抵抗値とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、各種機器を通じる過大電流を遮断して回路構成素子を保護するヒュ ーズ抵抗器において、その抵抗値を容易に精調整することのできるヒューズ抵抗 器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、各種機器における回路構成素子を過大電圧等から保護する保安機構とし ては、図２に示す如き本願出願人によるヒューズ抵抗器１１が提案されている。

【０００３】 この従来のヒューズ抵抗器１１は、アルミナ、フォルステライト、ステアタイ ト等のセラミックからなる板厚０．１〜１．０ｍｍの絶縁基板２に対し、その一 方面にルテニウム系ペースト等よりなる発熱抵抗膜３を被着し、この発熱抵抗膜 ３の相対向する左右の側縁に、Ａｇ・Ｐｄ系ペースト等の電気的良導体よりなる １対の取り出し電極４₁，４₂を被着形成するとともに、この取り出し電極４₁， ４₂を絶縁基板２の下端部分である一側部に導出して外部端子接続部分４₁ａ，４ ₂ ａを形成し、この外部端子接続部分４₁ａ，４₂ａに外部端子５₁，５₂をそれぞ れハンダ付け等により固着している。そして、上記外部端子接続部分４₁ａ，４₂ ａ相互間に位置する絶縁基板部分に、略半円状の切欠部２ａを形成し、更に外部 端子接続部分４₁ａ，４₂ａを除く取り出し電極４₁，４₂と、発熱抵抗膜３とをホ ウケイ酸ガラスやビスマスガラス等の脱鉛ガラスからなる保護膜６により１０μ ｍ〜１００μｍの厚さで被覆している。

【０００４】 このヒューズ抵抗器１１の外部端子５₁，５₂間に連続した過大電圧を印加する と、発熱抵抗膜３に過電流が流れて急激に発熱して絶縁基板２に熱衝撃を加える ことで切欠部２ａの延長線に沿って絶縁基板２が縦方向に砕裂する。これにより 、絶縁基板２に被着形成された電流経路である発熱抵抗膜３も縦方向に切断され 、発熱抵抗膜３を流れる過電流が遮断され回路構成素子が保護される。このヒュ ーズ抵抗器１１は、鉛、錫等の合金からなるヒューズの如く印加される電流値と 印加時間とによって溶断特性が大きく変化することのない優れたものである。

【０００５】 然して、このように保安機構として作用する上記ヒューズ抵抗器１１を電話機 等に用いた場合には、電話回線等に電力線が接触した場合を想定したＣＳＡやＵ Ｌ等の安全規格による過電圧試験において、上記電話機等に対して回路構成素子 の定格電圧を上回る連続した交流電圧が印加されても、上記ヒューズ抵抗器１１ はヒューズ抵抗器１１が接続された回路構成素子を確実に保護して上記過電圧試 験の合格基準を充足するものである。

【０００６】 そして、上記ヒューズ抵抗器１１における発熱抵抗膜３の抵抗値は、所望する 電流遮断特性及びこのヒューズ抵抗器１１が接続される回路のインピーダンスに 適合させるべく、例えば定格抵抗値に対する誤差を１％以内とすることが要求さ れている。しかし、ルテニウム系ペースト等を被着して形成される発熱抵抗膜３ にあっては、その厚さが僅かに変わることで抵抗値が大きく変化することから、 定格抵抗値と殆ど誤差のない抵抗値の発熱抵抗膜３をペーストの被着手段のみに より得ることは極めて困難であった。そこで、定格抵抗値と殆ど誤差のない抵抗 値の発熱抵抗膜を得る方法として、抵抗値を予め小さめに設定した発熱抵抗膜３ を被着形成し、この発熱抵抗膜３の抵抗値を測定しながら少しずつ切断して所望 する抵抗値を得るという、所謂トリミング作業が行われている。

【０００７】 この発熱抵抗膜３の抵抗値は、発熱抵抗膜３の取り出し電極４₁，４₂間の長さ 、すなわち横幅径に比例する一方、発熱抵抗膜３における電流通過方向の断面積 を規定する縦幅径に反比例する。上述したトリミング方法は、発熱抵抗膜３の縦 幅径を徐々に減少させて、発熱抵抗膜３の抵抗値を徐々に増加させることで抵抗 値を精調整するものである。

【０００８】 この具体的なトリミング方法としては、取り出し電極４₁，４₂間における発熱 抵抗膜３の抵抗値を抵抗計等にて測定しながら、図２に示す如く、絶縁基板２の 他側部に位置する発熱抵抗膜３の側縁からレーザトリミング装置等を使用して、 例えば略コ字形状のスリット７を徐々に形成していき、所望する抵抗値となった ときに切断を停止するものである。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来のヒューズ抵抗器にあっては、確かに発熱抵抗膜 の抵抗値は定格抵抗値と殆ど誤差のない正確な値となるものの、このようなトリ ミング方法によるヒューズ抵抗器を機器に実装し、この機器に誘導雷等のサージ が印加された場合、本来的にはヒューズ抵抗器はサージの如き瞬時の過大電圧を そのまま通じるべきであるが、このヒューズ抵抗器そのものがサージによって損 傷するという問題があった。

【００１０】 すなわち、ヒューズ抵抗器１１における取り出し電極４₁，４₂間に通常の電圧 が印加される場合には、発熱抵抗膜３の略コ字形状のスリット７に特に問題が生 じることはない。しかし、これは発熱抵抗膜３に印加される単位長さ当りの電圧 値が小さいからであり、取り出し電極４₁，４₂間にサージの如き１０００Ｖ程度 の過大電圧が印加された場合には、単位長さ当りの電圧値が極めて大きなものと なるため、上記スリット７が変位点となってこの部分の電流密度が高くなり、ス リット７近傍が部分的に焼損する虞れがあった。

【００１１】 更に、このような従来のヒューズ抵抗器のトリミング作業は、発熱抵抗膜３の 抵抗値を精密に測定しつつ、細心の注意を払って発熱抵抗膜３をレーザトリミン グするという高度な技術が必要とされるものであり、必ずしも容易に行えるもの ではなかった。

【００１２】 そこで、本考案にあっては、回路構成素子を確実に保護して安全規格に適合す る安全性の高いヒューズ抵抗器が、所望する定格抵抗値と殆ど誤差のない抵抗値 の発熱抵抗膜を極めて容易に得ることができるとともに、発熱抵抗膜が焼損する ことなくサージを吸収することができるヒューズ抵抗器を実現することを目的と する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上述した目的を達成すべく、本考案のヒューズ抵抗器は、熱衝撃により砕裂す る絶縁基板に、連続した過電流の通電によって熱衝撃を発生する発熱抵抗膜を被 着し、この発熱抵抗膜の相対向する一方向の側縁に１対の電極を接続してなるヒ ューズ抵抗器において、上記電極間における発熱抵抗膜は、所望する定格抵抗値 よりも大きい抵抗値を有する発熱抵抗膜本体と、該発熱抵抗膜本体に並設されこ の発熱抵抗膜本体の抵抗値と合算して上記定格抵抗値以下となる抵抗値を有する １もしくは２以上の帯状発熱抵抗膜とから成ることを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】

熱衝撃により砕裂する絶縁基板に、連続した過電流の通電によって熱衝撃を発 生する発熱抵抗膜を被着し、この発熱抵抗膜の相対向する一方向の側縁に１対の 電極を接続してなるヒューズ抵抗器において、上記電極間における発熱抵抗膜は 、所望する定格抵抗値よりも大きい抵抗値を有する発熱抵抗膜本体と、該発熱抵 抗膜本体に並設されこの発熱抵抗膜本体の抵抗値と合算して上記発熱抵抗膜の所 望する定格抵抗値以下の抵抗値を有する１もしくは２以上の帯状発熱抵抗膜とか ら成ることで、１もしくは２以上の帯状発熱抵抗膜を選択的に切断することによ り、所望する定格抵抗値と殆ど誤差のない正確な抵抗値の発熱抵抗膜を極めて容 易に得ることができるとともに、電極間に変位点となるような発熱抵抗膜が存在 しないことから、発熱抵抗膜全体に電流密度が略均一に分散してサージ等の如き 瞬時の過大電圧をそのまま通じる。

【００１５】

【実施例】

図１は、本考案のヒューズ抵抗器を示すヒューズ抵抗器の正面図である。 図中１はヒューズ抵抗器であり、アルミナ、フォルステライト、ステアタイト 等のセラミックからなる板厚０．１〜１．０ｍｍの絶縁基板２に対し、その一方 面に、ルテニウム系ペースト等よりなる発熱抵抗膜本体３ａと、この発熱抵抗膜 本体３ａに並設され同じくルテニウム系ペースト等よりなる帯状発熱抵抗膜３₁ ，３₂，３₃とを被着し、この発熱抵抗膜本体３ａ及び帯状発熱抵抗膜３₁，３₂， ３₃の相対向する左右の側縁に、Ａｇ・Ｐｄ系ペースト等の電気的良導体よりな る１対の取り出し電極４₁，４₂を被着形成するとともに、この取り出し電極４₁ ，４₂を絶縁基板２の下端部分である一側部に導出して外部端子接続部分４₁ａ， ４₂ａを形成し、この外部端子接続部分４₁ａ，４₂ａに外部端子５₁，５₂をそれ ぞれハンダ付け等により固着している。そして、上記外部端子接続部分４₁ａ， ４₂ａ相互間に位置する絶縁基板部分に、略半円状の切欠部２ａを形成している 。

【００１６】 上記発熱抵抗膜本体３ａの抵抗値は、製造時のばらつきも考慮した上で所望す る定格抵抗値よりも大きく設定するとともに、帯状発熱抵抗膜３₁，３₂，３₃の 抵抗値は、製造時のばらつきも考慮して上記発熱抵抗膜本体３ａの抵抗値と合算 して定格抵抗値以下となるように設定する。

【００１７】 更に、帯状発熱抵抗膜３₁，３₂，３₃のそれぞれの面積を互いに相違させて各 抵抗値を互いに相違させた場合には、帯状発熱抵抗膜３₁，３₂，３₃と発熱抵抗 膜本体３ａとを組み合わせることによって、８通りの抵抗値の発熱抵抗膜を自在 に選択することができる。したがって、発熱抵抗膜の抵抗値がばらついても、そ のばらつきの範囲内における８通りの抵抗値を選択することにより、所望する定 格抵抗値に近似する抵抗値を容易に得ることができる。

【００１８】 すなわち、上述した構成からなるヒューズ抵抗器１の外部端子５₁，５₂に抵抗 計を接続して発熱抵抗膜本体３ａ及び帯状発熱抵抗膜３₁，３₂，３₃の合算した 実際の抵抗値を測定して、ヒューズ抵抗器１が要求されている定格抵抗値に対す る誤差を求め、誤差がない場合には帯状発熱抵抗膜３₁，３₂，３₃の何れをも切 断することなく、また誤差がある場合にはその誤差分に対応する帯状発熱抵抗膜 ３₁，３₂，３₃を組み合わせて切断するものである。

【００１９】 そして、帯状発熱抵抗膜３₁，３₂，３₃を切断するには、ヒューズ抵抗器１を レーザトリミング装置に装着し、帯状発熱抵抗膜３₁，３₂，３₃の略中央部分を 縦に切断する方法か、もしくは帯状発熱抵抗膜３₁，３₂，３₃の相対向する左右 側縁における取り出し電極４₁，４₂とのそれぞれの境界近傍部分を切断する方法 がある。

【００２０】 上記帯状発熱抵抗膜３₁，３₂，３₃の相対向する左右側縁における取り出し電 極４₁，４₂とのそれぞれの境界近傍部分を切断する方法は、帯状発熱抵抗膜３₁ ，３₂，３₃の略中央部分を縦に切断する方法と比較すると、切断部分が２ヵ所と なることから、帯状発熱抵抗膜の絶縁抵抗が劣化する虞れがなくなり、寿命特性 が向上する。

【００２１】 そして、上述の如きトリミング作業が終了した後、外部端子接続部分４₁ａ， ４₂ａを除く取り出し電極４₁，４₂と、発熱抵抗膜本体３ａ及び帯状発熱抵抗膜 ３₁，３₂，３₃とをホウケイ酸ガラスやビスマスガラス等の脱鉛ガラスからなる 保護膜６により１０μｍ〜１００μｍの厚さで被覆し、これにより露出した通電 部分において生じ易い沿面放電の発生を防止している。

【００２２】 尚、本実施例にあっては、帯状発熱抵抗膜３₁，３₂，３₃を３枚形成する場合 について述べたが、勿論これに限定されることはなく、発熱抵抗膜の製造時のば らつきの程度によっては帯状発熱抵抗膜を１枚もしくは４枚以上形成してもよい ものである。

【００２３】

【考案の効果】

以上詳述した如く、本考案のヒューズ抵抗器によれば、熱衝撃により砕裂する 絶縁基板に、連続した過電流の通電によって熱衝撃を発生する発熱抵抗膜を被着 し、この発熱抵抗膜の相対向する一方向の側縁に１対の電極を接続してなるヒュ ーズ抵抗器において、上記電極間における発熱抵抗膜は、所望する定格抵抗値よ りも大きい抵抗値を有する発熱抵抗膜本体と、該発熱抵抗膜本体に並設されこの 発熱抵抗膜本体の抵抗値と合算して上記定格抵抗値以下となる抵抗値を有する１ もしくは２以上の帯状発熱抵抗膜とから成ることで、過大電流から回路構成素子 を確実に保護して安全規格に適合する安全性に優れることは勿論のこと、帯状発 熱抵抗膜を選択的に切断することにより所望する定格抵抗値と殆ど誤差のない正 確な抵抗値の発熱抵抗膜を極めて容易に得ることができるとともに、電極間に変 位点となるような発熱抵抗膜が存在しないことから、サージ等の如き瞬時の過大 電圧が印加された場合であっても発熱抵抗膜全体に電流密度が略均一に分散して 、発熱抵抗膜が焼損することなく過大電圧をそのまま通じることができるもので ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のヒューズ抵抗器を示す正面図である。

【図２】従来のヒューズ抵抗器を示す正面図である。

【符号の説明】

１ ヒューズ抵抗器 ２ 絶縁基板 ３ａ 発熱抵抗膜本体 ３₁，３₂，３₃ 帯状発熱抵抗膜 ４₁，４₂ 取り
出し電極

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 熱衝撃により砕裂する絶縁基板に、連続
   した過電流の通電によって熱衝撃を発生する発熱抵抗膜
   を被着し、この発熱抵抗膜の相対向する一方向の側縁に
   １対の電極を接続してなるヒューズ抵抗器において、上
   記電極間における発熱抵抗膜は、所望する定格抵抗値よ
   りも大きい抵抗値を有する発熱抵抗膜本体と、該発熱抵
   抗膜本体に並設されこの発熱抵抗膜本体の抵抗値と合算
   して上記定格抵抗値以下となる抵抗値を有する１もしく
   は２以上の帯状発熱抵抗膜とから成ることを特徴とする
   ヒューズ抵抗器。