JPH0595003U - 耐サージ用抵抗部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、シート抵抗値が０．１〜３Ωの銀系
抵抗体膜を用いて、ＡＣ耐圧８００Ｖ以上、抵抗値が１
００Ω以下の適性の特性が得られ、さらに抵抗体膜、端
子電極の各部でのスパークが発生することがない耐サー
ジ用抵抗部品を提供する。 【構成】 絶縁基板１の表面に蛇行状の抵抗体膜３を、
その両端が絶縁基板１の端部に形成した端子電極２ａ、
２ｂに接続するようにして被着して成る耐サージ用抵抗
部品において、前記抵抗体膜３は、そのシート抵抗値が
０．１〜３Ωであり、且つ抵抗体膜の長さが５０ｍｍ以
上である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、通信機器など多用され、特に電話回線などへの落雷や回線事故など の電磁誘電により数千ボルトにも及ぶサージパルスを検出するための耐サージ用 抵抗部品に関するものである。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】

耐サージ用抵抗部品は、セラミックなどから成る絶縁基板の端部に端子電極を 形成して、さらに、該端子電極間に抵抗体膜を形成して構成されていた。

【０００３】 一般に耐サージ用抵抗部品への要求として、抵抗体膜は、耐ライトニングサー ジ電圧１０００Ｖ以上、ＡＣ耐圧８００Ｖ以上、抵抗値が１００Ω以下を達成し 、さらに基板全体を小型化することがある。

【０００４】 従来の耐サージ用抵抗部品の抵抗体膜に酸化ルテニウム系の抵抗体膜を形成し た耐サージ用抵抗部品は、図６に示すように、絶縁基板６１の端部に形成した端 子電極６２ａ、６２ｂ間の抵抗体膜６３の幅が非常に大きくなっていた。

【０００５】 酸化ルテニウム系の抵抗体膜６３は、酸化ルテニウム粉末とガラス成分が混合 された抵抗ペーストを絶縁基板上に焼き付けて構成されるが、導電率が比較的に 低い酸化ルテニウムに、さらにガラス成分が含有するため、抵抗体膜６３のシー ト抵抗が大きくなり、さらにガラス成分は耐サージ性に比較的に弱いため、この ような抵抗体膜で、充分なサージ特性を満足し、抵抗値が１００Ω以下にするた めには、抵抗体膜の幅を充分に大きくしなければならなかった。

【０００６】 このため、抵抗体膜が形成される占有面積が増大してしまい、耐サージ用抵抗 部品の形状が大きくなり、上述の小型化の要求に充分に応えられなかった。

【０００７】 また、抵抗値の調整のために、抵抗体膜６３の幅を所定幅にするためトリミン グを行うが、ライトニングサージ電圧によるスパークを考慮して、抵抗体膜６３ の長さ方向に充分長い範囲でトリミングをする必要があり、製造工程上大きな制 約があった。

【０００８】 このような酸化ルテニウムの抵抗体膜に代えてＡｇ系抵抗体、即ち銀又は銀− パラジウムなどの銀合金で抵抗体膜を形成することが考えられるが、酸化ルテニ ウムに比べて導電率が高いため、抵抗体の長さを充分に長くしなければならず、 当然、端子電極間に蛇行した形状を行わなくてはならず、Ａｇ系の抵抗体膜のシ ート抵抗値の調整や抵抗体膜の長さを適性に制御しなくては上述の要求に応えら れない。また、Ａｇ系の抵抗体材料の導電率、小型化を考慮すれば、抵抗体膜の の幅が狭くなるので、蛇行形状の曲線部分でスパークが発生したり、端子電極と 抵抗体膜の接合部分でスパークが発生したりすることがある。

【０００９】 本考案は、銀系抵抗体膜によるシート抵抗値、長さを適性に制御して、ライト ニングサージ電圧１０００Ｖ以上、ＡＣ耐圧８００Ｖ以上、抵抗値が１００Ω以 下の特性が得られる小型の耐サージ用抵抗部品を提供することものである。

【００１０】 また、抵抗体膜、端子電極の各部でのスパークが発生することがない耐サージ 用抵抗部品を提供するものである。

【００１１】

【問題点を解決するための手段】

第１の考案は、絶縁基板の表面に蛇行状の抵抗体膜を、その両端が絶縁基板の 端部に形成した端子電極に接続するようにして被着して成る耐サージ用抵抗部品 において、前記抵抗体膜は、そのシート抵抗値が０．１〜３Ωであり、且つ抵抗 体膜の長さが５０ｍｍ以上であることを特徴とする耐サージ用抵抗部品である。

【００１２】 第２の考案は、絶縁基板の表面に直線部と曲線部とを有する蛇行状の抵抗体膜 を、その両端が絶縁基板の端部に形成した端子電極に接続するようにして被着し て成る耐サージ用抵抗部品において、前記抵抗体膜は、その曲線部の幅が、直線 部の幅よりも幅広であることを特徴とする耐サージ用抵抗部品である。

【００１３】 第３の考案は、絶縁基板の表面に蛇行状の抵抗体膜を、その両端が絶縁基板の 端部に形成した端子電極に接続するようにして被着して成る耐サージ用抵抗部品 において、前記端子電極と抵抗体膜との接続は、その各々の直角又は鋭角となる 端部の角部を互いに突出しないように重ね合わせることによって行なっているこ とを特徴とする耐サージ用抵抗部品である。

【００１４】

【作用】

第１の考案では、抵抗体膜のシート抵抗値が０．１〜３Ωであり、抵抗体膜の 長さが５０ｍｍ以上であるため、抵抗体膜に銀系材料によって抵抗体膜を形成で きるため、抵抗体膜の幅を狭くでき、抵抗部品全体の小型化が配線パターンの形 状によって容易に達成される。また抵抗体膜のトリミングが容易となる。

【００１５】 第２の考案では、抵抗体膜が蛇行した状態、即ち複数の直線部と複数の曲線部 から構成されるが、抵抗体膜の曲線部の幅を直線部の幅よりも大きくしたため、 電流が集中することがなく、曲線部でのスパークが防止できる。

【００１６】 第３の考案では、前記端子電極と抵抗体膜との接続による重ね合わせ部分から 露出する端子電極又は抵抗体膜の角部が鈍角又は曲部に形成したため、端子電極 から抵抗体膜に流れる電流が角部に集中することがなく、の部分でのスパークが 防止できる。

【００１７】

【実施例】

以下、本考案の耐サージ用抵抗部品を図面に基づいて詳説する。図１は本考案 の平面図であり、図２、図３は部分平面図を示す。

【００１８】 図中、１はセラミック基板であり、２ａ、２ｂは端子電極であり、３は抵抗体 膜であり、４は保護膜である。尚、保護膜４は図１中では一点鎖線で示した。

【００１９】 セラミック基板１は、アルミナセラミックなどからなり、矩形状となっている 。

【００２０】 端子電極２ａ、２ｂは、銀、銀−パラジウムなどの銀系導体材料、銅などの銅 系導体材料からなり、セラミック基板１の端部に夫々形成されている。

【００２１】 抵抗体膜３は、銀−パラジウムなどの銀系抵抗導体材料からなり、その両端が 端子電極２ａ、２ｂに接続するように形成されている。この抵抗体膜３は、基板 １の長手方向の長さよりも充分に長い長さを有しているため、蛇行状態に形成さ れている。即ち、抵抗体膜３は、基本的には直線部３ａと曲線部３ｂとの組み合 わせによって構成されている。尚、３ｃは、抵抗体膜３の抵抗値を調整するこめ に、トリミングによって切断される梯子状のスタブである。

【００２２】 保護膜４は、シリカなどのガラスから成り、端子電極２ａ、２ｂを露出するよ うに抵抗体膜３を覆うようにして形成されている。

【００２３】 このような耐サージ用抵抗部品は以下の工程により製造される。

【００２４】 先ず、アルミナ９６％の矩形状のセラミック基板１を用意する。

【００２５】 次に、セラミック基板１上に、蛇行状の抵抗体膜３を端子電極２ａ、２ｂと接 続する位置に形成する。具体的には 銀系抵抗ペースト（例えば田中マッセイ社 製＃９１０１）を用いて、基板１上に所定形状に印刷し、さらに８５０℃で焼き つけて形成する。

【００２６】 次に、セラミック基板１の端部に、抵抗体膜３の両端と接続する端子電極２ａ 、２ｂを形成する。具体的には、銀系（Ａｇ−ｐｄ）導体ペースト（例えば田中 マッセイ社製＃４８４６）を用いて、基板１の端部に所定形状に印刷し、さらに ８５０℃で焼きつけて形成する。

【００２７】 次に、抵抗体膜３の抵抗値の調整を行う。具体的には、抵抗体膜３に形成した 梯子状のスタブ３ｃの中で、任意のスタブ３ｃをレーザーでトリミングする。こ れにより、抵抗体膜３の実際の長さが変化して、所定の抵抗値が設定できる。

【００２８】 次に、抵抗体膜３上に保護膜４を形成する。具体的には、端子電極２ａ、２ｂ を露出するように、シリカガラス（例えば旭ガラス製＃５２３８）を主成分とす る絶縁ペーストを印刷し、６００℃で焼成する。これにより、耐電圧性及び耐湿 性が向上する。

【００２９】 最後に端子電極２ａ、２ｂに図示していないが、リード端子を半田接合して、 耐サージ用抵抗部品が完成する。

【００３０】 尚、上述の工程において、抵抗体膜３の形成工程と端子電極２ａ、２ｂの形成 工程を置換しても構わない。

【００３１】 本考案において、抵抗体膜３は、前記抵抗体膜のシート抵抗値が０．１〜３Ω ／□であり、抵抗体膜の長さが５０ｍｍ以上に設定することが重要である。

【００３２】 抵抗体膜３は、前記抵抗体膜のシート抵抗値が０．１〜３Ω／□の銀系抵抗体 により抵抗体膜３が形成することにより、従来のように、酸化ルテニウム抵抗体 で抵抗体膜を形成したものに比べ、所定抵抗値を得るためにパターン長は長くパ ターン幅を非常に狭くして抵抗体膜を形成することができる。本考案者らが種々 実験した結果、ＡＣ耐圧は、シート抵抗の値に係わらず、抵抗体膜３の面積に略 比例することが別ったが、シート抵抗の低い抵抗体材料を用いた本考案案では、 実際には抵抗体膜のパターン長に略比例することになる。即ち、ＡＣ耐圧８００ Ｖ以上を達成するためには、抵抗体膜３の長さを５０ｍｍ以上にしなければなら ない。

【００３３】 この抵抗体膜３のパターン長を５０ｍｍ以上にするには、上述のように抵抗体 膜３を蛇行した形状にすることにより達成できる。これは従来の酸化ルテニウム 抵抗体で、抵抗体膜３を形成するために占有していた面積に比較して３０％程度 の減少ができ、全体として、小型化された耐サージ用抵抗部品となる。

【００３４】 また、抵抗体膜３のパターン幅が狭いため、抵抗値調整用のスタブ３ｃにより 調整が可能であるため、トリミングが迅速かつ容易となる。

【００３５】 また、シート抵抗値が０．１〜３Ω／□の範囲であれば、蛇行した抵抗体膜３ のパターンにおいて、抵抗体膜幅を狭くできるため、隣接する抵抗体膜３の直線 部３ａの間隔を例えば５００μｍ以上に広くすることができ、且つ基板１を小型 化できるため、ライトニングサージ電圧による抵抗体膜３間のスパークが発生せ ず、ライトニングサージ電圧特性が確保できる。

【００３６】 抵抗体膜３は、上述したようにライトニングサージ電圧１０００Ｖ以上、ＡＣ 耐圧８００Ｖ以上、抵抗値が１００Ω以下とすることが要求されているが、シー ト抵抗値が０．１Ω／□未満の抵抗体膜３においては、抗体膜３の抵抗値を１０ ０Ω以下にするためには、抵抗体膜３のパターンを長くしなくてはならず、これ により、抵抗体膜３を形成するための占有面積が増大してしまい、小型化された 耐サージ用抵抗部品に制約が発生してしまう。尚、基板１の小型化をするために 、抵抗体膜３の隣接する直線部３ａの間隔を狭くする必要があるが、例えば５０ ０μｍ以下にした場合、その間でスパークが発生してしまい、ライトニングサー ジ電圧特性が満足されないことになる。

【００３７】 また、シート抵抗値が３Ω／□を越える抵抗体膜３においては、抗体膜３の抵 抗値を１００Ω以下にするためには、抵抗体膜３のパターンが短くなる。これに より、抵抗体膜３の面積が減少してしまい、ＡＣ耐圧８００Ｖ以上が確保できな い。例えば、シート抵抗１０Ω／□の抵抗体膜では、抵抗値を１００Ω以下にす るためには、抵抗体膜のパターン長さは３０ｍｍ以下としなければならならない 。これに対してシート抵抗３Ω／□の抵抗体膜では、抵抗体膜の長さは６０ｍｍ 以下としなければならないが、抵抗体膜の長さは６０ｍｍは、ＡＣ耐圧が９５０ Ｖとなる。

【００３８】 結局、抵抗体膜３の抵抗値を１００Ω以下、ＡＣ耐圧を８００Ｖ以上に確保す るためには、抵抗体膜の長さが５０ｍｍ以上でも、抵抗値を１００Ωとなるシー ト抵抗値の材料を設定しなくてはならず、具体的にはシート抵抗値が３Ω／□以 下の抵抗体膜３を形成しなければならない。

【００３９】 また、逆に抵抗体膜３の長さが必要以上に長くなると、基板１の大型化や、抵 抗体膜３間のスパーク発生により、ライトニングサージを１０００Ｖ以上達成で きない。

【００４０】 また、本考案の別の特徴的な点は、蛇行した形状の抵抗体膜３の曲線部３ｂの 幅を、直線部３ａの幅よりも幅広に形成したことである。このように抵抗体膜３ の形状とすると、特にライトニングサージ特性が大きく向上する。即ち、このよ うに形成すると、曲線部３ｂで高電圧のサージ電流が集中することがなく、その 部分でのスパークが発生しない。本考案者らは、シート抵抗１Ω／□の抵抗体膜 ３をパターン長７５ｍｍ、パターン幅０．４ｍｍ（曲線部３ｂの幅も０．４ｍｍ ）の蛇行した形状で形成し、抵抗体膜３と接続する端子電極２ａ、２ｂに１００ ０〜１８００Ｖのライトニングサージ電圧を印加した。尚、サージ電圧波形とし て、立ち上がり１０μｓ、立ち上がり１００μｓとした。

【００４１】 この結果、１５００Ｖのサージ電圧で曲線部３ｂでスパークが発生した。

【００４２】 これに対して、前記抵抗体膜３の曲線部３ｂの幅ｌ₂ を最大で０．８ｍｍ、直 線部３ａの幅ｌ₁ を０．４ｍｍで抵抗体膜３を形成したところ、１８００Ｖのラ イトニングサージ電圧であっても、抵抗体膜３の破壊がなかった。

【００４３】 上述の結果、抵抗体膜３の幅が一定であっても、現在の要求耐圧である１００ ０Ｖは得られるものの、今後、一層の高い耐圧、例えば１５００Ｖ以上になって もスパークが発生しない抵抗体膜３としては、直線部３ａの幅ｌ₁ 、曲線部３ｂ の幅ｌ₂ の関係がｌ₂ ／ｌ₁ が１．５以上にすることが有用である。

【００４４】 さらに、本考案の別の特徴的な点は、前記端子電極２ａ、２ｂと抵抗体膜３の 端部の重なり部分から露出する端子電極２ａ、２ｂ又は抵抗体膜３の角部が鈍角 又は曲部に形成されていることである。

【００４５】 即ち、図３において、端子電極２ａ、２ｂの端部の角部ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、 ｆは夫々鈍角であり、端子電極２ａ、２ｂの先端の角部ｇは、直角又は鋭角とな るが、この角部ｇは、抵抗体膜３との重なり部分（斜線領域で示す）内に存在す る。また、抵抗体膜３の端部の角部ｈ、ｉは直角となるが、この角部ｈ、ｉは端 子電極２ａ、２ｂとの重なり部分内に存在することになる。

【００４６】 このように形成すると、高電圧のライトニングサージ電流が、端子電極２ａ、 ２ｂや抵抗体膜３の角部に集中することがないため、スパークが発生することが なく、耐ライトニングサージ特性が向上することになる。

【００４７】 また、このような形状にすることにより、端子電極２ａ、２ｂ又は抵抗体膜３ の印刷ずれが発生したとしても、例えば、抵抗体膜３の角部ｈが、端子電極２ａ 、２ｂのｅ−ｇ、ｅ−ｃ、ｃ−ａを結ぶ端部よりも内側にあり、同時に端子電極 ２ａ、２ｂの先端の角部ｇが露出しない限りにおいては、印刷ずれが許容できる ため、印刷精度が緩和され、印刷の生産効率が向上する。

【００４８】 図４は、端子電極２ａ、２ｂと抵抗体膜３との重なり部分における他の実施例 である。図示した端子電極２ａ、２ｂの接合端部は、鈍角の角部ｊ、ｋと、曲部 ｍ〜ｌを有して構成されている。また抵抗体膜３の端部形状は、曲部ｐ〜ｕを有 して構成されている。この実施例においても、端子電極２ａ、２ｂと抵抗体膜３ には、一切直角又は鋭角の角部が存在しないため、高電圧のライトニングサージ 電流の集中に起因するスパークが発生することがなく、耐ライトニングサージ特 性が向上することになる。

【００４９】 図５は、抵抗体膜３の形状は同一であり、端子電極２ａ、２ｂの接合端部の角 部ｖ、ｗが直角となっている。この角部ｖ、ｗは、抵抗体膜３との重なり部分内 に存在する。また、抵抗体膜３の曲部ｔ、ｕは、重なり部分以外となるが、曲部 ｔ、ｕであるため、高電圧のライトニングサージ電流が、抵抗体膜３の曲部ｔ、 ｕに集中することがないため、スパークが発生することがなく、耐ライトニング サージ特性が向上することになる。

【００５０】 以上のように、本考案では、絶縁基板の端部に端子電極を形成し、該端子電極 間に蛇行状の抵抗体膜を形成した耐サージ用抵抗部品において、抵抗体の所定抵 抗値、ＡＣ耐圧を考慮して、前記抵抗体膜のシート抵抗値が０．１〜３Ωの銀系 導体材料を形成することにより、抵抗値、ＡＣ耐圧は勿論のこと、抵抗体膜３の 形成占有面積を狭くしても、抵抗体膜３の隣接する直線部間のスパークを防止で き、小型化された耐サージ用抵抗部品が達成される。また、抵抗体膜３の線幅が 細くなるため、抵抗値調整用のスタブ３ｃを容易に形成できるようになり、さら にこのスタブ３ｃのレーザートリミングの切断により、抵抗値の調整が迅速且つ 容易に行える。

【００５１】 また、蛇行状の抵抗体膜の曲線部の幅を、直線部の幅よりも幅広に形成したこ とにより、耐圧特性が飛躍的に向上し、耐圧信頼性が高い耐サージ用抵抗部品と なる。

【００５２】 さらに、前記端子電極２ａ、２ｂと抵抗体膜３の端部の重なり部分から露出す る端子電極２ａ、２ｂ又は抵抗体膜３の角部が鈍角又は曲部に形成したことによ り、端子電極２ａ、２ｂと抵抗体膜３との接合部分でのスパークの発生がなくな り、耐圧信頼性が高い耐サージ用抵抗部品となる。

【００５３】

【考案の効果】

以上のように本考案では、本考案は、シート抵抗値が０．１〜３Ωの銀系抵抗 体膜を用いて、ＡＣ耐圧８００Ｖ以上、抵抗値が１００Ω以下の適性の特性が得 られ、さらに小型化された耐サージ用抵抗部品が達成できる。

【００５４】 また、抵抗体膜、端子電極の各部でのスパークが発生することがない耐サージ 用抵抗部品となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の耐サージ用抵抗部品の平面図である。

【図２】本考案の耐サージ用抵抗部品の抵抗体膜の曲線
部分の拡大図である。

【図３】本考案の耐サージ用抵抗部品の抵抗体膜と端子
電極との接合部分の拡大図である。

【図４】本考案の他の抵抗体膜と端子電極との接合部分
の拡大図である。

【図５】本考案の別の抵抗体膜と端子電極との接合部分
の拡大図である。

【図６】従来の耐サージ用抵抗部品の平面図である。

【符号の説明】

１・・・セラミック基板 ２ａ、２ｂ・・・・端子電極 ３・・・抵抗体膜 ４・・・保護膜

フロントページの続き (72)考案者 大庭 耕一 鹿児島県国分市山下町１番１号 京セラ株 式会社鹿児島国分工場内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板の表面に蛇行状の抵抗体膜を、
   その両端が絶縁基板の端部に形成した端子電極に接続す
   るようにして被着して成る耐サージ用抵抗部品におい
   て、 前記抵抗体膜は、そのシート抵抗値が０．１〜３Ωであ
   り、且つ抵抗体膜の長さが５０ｍｍ以上であることを特
   徴とする耐サージ用抵抗部品。
2. 【請求項２】 絶縁基板の表面に直線部と曲線部とを有
   する蛇行状の抵抗体膜を、その両端が絶縁基板の端部に
   形成した端子電極に接続するようにして被着して成る耐
   サージ用抵抗部品において、 前記抵抗体膜は、その曲線部の幅が、直線部の幅よりも
   幅広であることを特徴とする耐サージ用抵抗部品。
3. 【請求項３】 絶縁基板の表面に蛇行状の抵抗体膜を、
   その両端が絶縁基板の端部に形成した端子電極に接続す
   るようにして被着して成る耐サージ用抵抗部品におい
   て、 前記端子電極と抵抗体膜との接続は、その各々の直角又
   は鋭角となる端部の角部を互いに突出しないように重ね
   合わせることによって行なっていることを特徴とする耐
   サージ用抵抗部品。