JPH087731A - 基板型抵抗・温度ヒュ−ズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トリミングにより調整した膜抵抗の抵抗値を、
課電のオン，オフを繰り返しても、充分一定に保持でき
る基板型抵抗・温度ヒュ−ズを提供する。 【構成】セラミック基板１上に低融点金属体４と膜抵抗
６とを設け、該膜抵抗６は、抵抗ぺ−ストの印刷・焼付
けにより形成した膜抵抗体６０を第１のガラス層６１で
被覆したのち、レ−ザ−トリミングで抵抗値調整するこ
とにより設け、この膜抵抗上に第２のガラス層６２を設
け、該膜抵抗と上記の低融点金属体とを覆って上記セラ
ミック基板に樹脂７を被覆した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミック基板上に温
度ヒュ−ズエレメント（低融点金属体）と膜抵抗とを設
けた基板型抵抗・温度ヒュ−ズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】基板型抵抗・温度ヒュ−ズにおいては、
セラミック基板上に低融点金属体と膜抵抗とを設け、こ
れらを絶縁材でオ−バコ−トした構成であり、被保護機
器の回路に膜抵抗を挿入し、同回路の入力側に低融点金
属体を挿入し、回路の過電流により膜抵抗が発熱する
と、その発生熱で低融点金属体を溶断作動させて、回路
への通電を遮断し、被保護機器の異常発熱を未然に防止
している。

【０００３】この場合、低融点金属体にフラックスを塗
布しておき、膜抵抗からの発生熱により溶融された低融
点金属を既に溶融されているフラックスとの共存下、フ
ラックスの活性により低融点金属の酸化物を溶解しつ
つ、スム−ズに球状化分断させて、作動迅速性を保証し
ている。

【０００４】上記基板型抵抗・温度ヒュ−ズにおける膜
抵抗の形成には、セラミック基板上に抵抗ペ−ストの印
刷・焼付けにより膜抵抗体を設け、この膜抵抗体をレ−
ザ−トリミングで抵抗値調整することにより所定の抵抗
値に設定している。上記基板型抵抗・温度ヒュ−ズにお
いては、膜抵抗の抵抗値がフラックスとの接触により変
動することのないように、膜抵抗上に保護層を被覆する
ことが安全であり、この保護層には、通常、ガラス層が
使用されている。

【０００５】而るに、膜抵抗体のトリミング後に、膜抵
抗体上にガラス層を形成すると、すなわち、ガラスフリ
ットを塗布・焼成すると、トリミングにより調整した抵
抗値がその焼成時の加熱により変動される畏れがあるの
で、トリミング前に膜抵抗体上にガラス層を被覆し、し
かるのち、トリミングを行っている。

【０００６】従来、チップ抵抗器においては、セラミッ
ク基板に抵抗ペ−ストの印刷・焼付けにより膜抵抗体を
設け、この上にガラスフリットを塗布・焼成し、レ−ザ
−トリミングにより抵抗値を所定値に設定し、しかるの
ち、ガラスフリットの塗布・焼成によりオ−バコ−トを
施すことが公知である（特公昭６４−４３２５号公報、
特公平６−１８１２１号公報、特開昭５９−８３０２号
公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】これに対し、上記基板
型抵抗・温度ヒュ−ズにおいては、温度ヒュ−ズエレメ
ントである低融点金属体を備えているので、オ−バコ−
トにガラスフリットの塗布・焼成を使用することは不可
であり（焼成の加熱で低融点金属体が溶融してしま
う）、低融点金属体の融点よりも充分に低い温度でオ−
バコ−トできるものに限られ、通常、エポキシ樹脂の常
温硬化によるオ−バコ−トが使用されている。

【０００８】しかしながら、かかる基板型抵抗・温度ヒ
ュ−ズについての本発明者等の実験結果によれば、課電
のオン，オフを繰り返すと、例えば、当該基板型抵抗・
温度ヒュ−ズをスイッチング電源の突入電源制限素子と
して使用すると、かなりの抵抗値変動が避けられない。

【０００９】そこで、本発明者等においては、この原因
を究明するために、種々実験を行ったところ、上記のス
イッチオン，オフのたびに、膜抵抗のトリミングの切削
スリットに放電が発生していることを観察し、その抵抗
値変動の原因は、この放電の繰返しにより、トリミング
の切削スリットが侵食され、あたかも、更にトリミング
が進行されるようになる結果、膜抵抗の抵抗値が変動す
ることと推定される。

【００１０】本発明の目的は、トリミングにより調整し
た膜抵抗の抵抗値を、課電のオン，オフを繰り返して
も、充分一定に保持できる基板型抵抗・温度ヒュ−ズを
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る基板型抵抗
・温度ヒュ−ズは、セラミック基板上に低融点金属体と
膜抵抗とを設け、該膜抵抗は、抵抗ぺ−ストの印刷・焼
付けにより形成した膜抵抗体を第１のガラス層で被覆し
たのち、レ−ザ−トリミングで抵抗値調整することによ
り設け、この膜抵抗上に第２のガラス層を設け、該膜抵
抗と上記の低融点金属体とを覆って上記セラミック基板
に樹脂を被覆したことを特徴とする構成であり、第１の
ガラス層と第２のガラス層とを同材質とすることが好ま
しい。

【００１２】以下、図面を参照しつつ本発明の構成を説
明する。図１の（イ）は本発明に係る基板型抵抗・温度
ヒュ−ズの一例の平面説明図を、図１の（ロ）は、図１
の（イ）におけるロ−ロ断面図をそれぞれ示している。
図１の（イ）並びに図１の（ロ）において、１はセラミ
ック基板である。２，２はセラミック基板１の片面に設
けた一対の膜電極、３，３は各膜電極２，２に接続した
リ−ド線である。４は膜電極間の先端に接続した低融点
金属体、５は低融点金属体４上に塗布したフラックスで
あり、このフラックスの一部を低融点金属体４と基板１
との間に侵入させることもできる。２１は一方の膜電極
の途中に設けたギャップ用電極部、６はギャップ用電極
部２１に接続した膜抵抗である。

【００１３】この膜抵抗６においては、図２に示すよう
に、上記膜電極のギャップ用電極部２１，２１間に跨っ
て抵抗ペ−ストをスクリ−ン印刷し、これを焼成して膜
抵抗体６０を設け、この膜抵抗体６０上に第１のガラス
層６１をガラスフリットの塗布・焼成により被覆し、次
いで、レ−ザ−トリミングにより抵抗値を調整して所定
の抵抗値に設定し、しかるのち、第２のガラス層６２を
ガラスフリットの塗布・焼成により被覆して、トリミン
グの切削スリット６３を第２ガラス層６２のガラスで充
填している。

【００１４】この第１のガラス層６１と第２のガラス層
６２には、異なるガラスフリットの使用も可能である
が、両ガラスの一体化、フリット塗布装置の共通化、フ
リット配合管理の単一化等からして、同一のガラスフリ
ットを使用することが好ましい。

【００１５】図１の（イ）並びに図１の（ロ）におい
て、７は絶縁樹脂のオ−バ−コ−トであり、エポキシ樹
脂液を滴下塗布し、常温で硬化させるものを使用するこ
とが好ましい。

【００１６】上記基板型抵抗・温度ヒュ−ズにおいて
は、被保護機器の回路に膜抵抗が挿入され、同回路の入
力側に低融点金属体が挿入されることにより使用され、
回路の過電流により膜抵抗が発熱すると、その発生熱で
低融点金属体が溶断作動される。

【００１７】図３の（イ）は、本発明に係る基板型抵抗
・温度ヒュ−ズの別例の平面説明図を、図３の（ロ）は
同じく底面説明図を、図３の（ハ）は図３の（イ）にお
けるハ−ハ断面図を、図３の（ニ）は図３の（ロ）にお
けるニ−ニ断面図をそれぞれ示している。図３の（イ）
乃至図３の（ニ）において、１はセラミック基板であ
る。２ａ，２ａはセラミック基板の片面に設けた一対の
膜電極であり、リ−ド線取付部２０１と低融点金属体取
付部２０２とを備えている。３ａ，３ａは各膜電極２
ａ，２ａに接続したリ−ド線である。４は膜電極２ａ，
２ａ間に溶接または臘接により接続した低融点金属体、
５は低融点金属体４に塗布したフラックスである。

【００１８】２ｂ，２ｂはセラミック基板１の他面に、
左右対称に設けた２対の膜電極であり、一端にリ−ド線
取付部２０３を有する帯状膜電極２０４を、リ−ド線取
付部２０３をセラミック基板１の左右両端側に位置させ
るように配設してある。

【００１９】６は各一対の膜電極２ｂ，２ｂ間に跨り、
セラミック基板１の他面に設けた膜抵抗であり、図２に
示すように、抵抗ペ−ストの各一対の膜電極２０４，２
０４間に跨っての印刷・焼成による各膜抵抗体６０の形
成、ガラスフリットの塗布・焼成による第１ガラス層６
１の形成〔図３の（ロ）に示すように、通常、左右の両
膜抵抗体に跨って被覆してもよく、または、個々の膜抵
抗体上に被覆してもよい〕、第１ガラス層面からのレ−
ザ−トリミングによる各膜抵抗体の抵抗値調整による所
定抵抗値の設定、トリミング後での第１ガラス層６１上
へのガラスフリットの塗布・焼成による第２ガラス層６
２〔第１ガラス層６１と同様、通常、左右の両膜抵抗体
に跨って被覆してもよく、または、個々の膜抵抗体上に
被覆してもよい〕の形成により設けてある。

【００２０】図３の（イ）乃至図３の（ニ）において、
３ｂは各膜電極２ｂに溶接または臘接により接続したリ
−ド線である。７はセラミック基板１の両面に低融点金
属体４並びに膜抵抗６を覆って設けた樹脂のオ−バ−コ
−トであり、エポキシ樹脂液を浸漬法により塗布し、常
温で硬化させるものを使用することが好ましい。

【００２１】図３の（イ）乃至図３の（ニ）に示した基
板型抵抗・温度ヒュ−ズにおいては、保護すべき電気回
路に対し、一方の膜抵抗が回路のある部分に、他方の膜
抵抗が同回路の他部分にそれぞれ挿入接続され、低融点
金属体が同回路の入力端に挿入接続されることによって
使用され、何れか一方の膜抵抗に過電流が流れて当該膜
抵抗体が発熱すると、その発生熱で低融点金属体が溶断
され、回路の通電が遮断される。

【００２２】上記の各基板型抵抗・温度ヒュ−ズにおい
て、膜電極２，２ａ，２ｂの形成には、導電性粒子（例
えば、Ａｇ−Ｐｄ系金属、Ａｇ−Ｐｔ系金属、Ａｇ系金
属、Ｃｕ系金属）とガラスフリットとを混合して成る導
電ペ−ストをスクリ−ン印刷し、これを焼成する方法を
使用でき、膜抵抗体６０の形成には、抵抗体粒子〔例え
ば、酸化ルテニウム、ランタンボライド（ＬａＢ₆）、
ド−プされた酸化スズ〕とガラスフリットとを混合して
成る抵抗ペ−ストをスクリ−ン印刷し、これを焼成する
方法を使用できる。

【００２３】上記において、低融点金属体４には、錫、
鉛、インジュウム、ビスマス、ガドミウム等の２種以上
を成分とする所定温度の共晶合金を使用することが好ま
しい。フラックス５には、ロジンを主成分とし、活性剤
（有機塩化物、有機臭化物等）を添加したものを使用で
きる。

【００２４】上記において、セラミック基板１には、優
れた熱伝導性が要求され、通常、アルミナが使用される
が、ＳＩＣ、ＡＩＮ等の使用も可能である。上記基板型
抵抗・温度ヒュ−ズにおいては、第１ガラス層を被覆し
た膜抵抗体をトリミングし、第２ガラス層を被覆した
後、低融点金属体を膜電極間に溶接、臘接等により接続
する作業順序で製造される。また、第２ガラス層は、第
１ガラス層の全面に被覆してあるが、トリミングの切削
スリットをガラスで充填し得るものであれば、必ずし
も、第１ガラス層の全面に被覆する必要はない。

【００２５】上記において、樹脂のオ−バ−コ−ト（通
常、黒色）の表面には、定格等の所定の表示（通常、
白、黄、オレンジ）が印刷される。

【００２６】

【作用】レ−ザ−トリミングにより第１ガラス層から膜
抵抗体に切り込まれた切削スリットが第２ガラス層のガ
ラスで充填され、膜抵抗の切削エッジがガラスで覆われ
ているから、課電のオン，オフを繰り返しても、トリミ
ングの切削スリットでの放電を充分に防止できる。

【００２７】また、第２ガラス層の焼成熱の膜抵抗体へ
の伝導に対し、第１ガラス層が熱抵抗として作用し、第
２ガラス層の焼成時での膜抵抗体の加熱変形を充分に防
止できる。

【００２８】従って、トリミングにより設定した膜抵抗
の抵抗値を、膜抵抗体の放電侵食や加熱変形をよく排除
して充分一定に保持でき、基板型抵抗・温度ヒュ−ズの
抵抗値変動による作動不良を排除できる。このことは、
次ぎに述べる実施例と比較例との対比から明らかであ
る。

【００２９】

【実施例】

〔実施例〕図３の（イ）乃至図３の（ニ）並びに図２で
説明した構成の基板型抵抗・温度ヒュ−ズである。セラ
ミック基板には、厚さ０．６ｍｍ、縦９ｍｍ、横１４ｍ
ｍのアルミナ基板を使用し、先ず、全ての膜電極を銀ペ
−ストの印刷・焼付けにより厚み２５μｍで形成した。

【００３０】更に、膜抵抗体を抵抗ペ−スト（酸化ルテ
ニウム粉末とガラスフリットとの混合物）の厚み２０μ
ｍの印刷・焼付け（焼付け温度９００℃）により形成
し、第１ガラス層を低融点ガラスフリットの厚み４０μ
ｍの塗布・焼付け（焼付け温度５００℃）により設け、
両膜抵抗体の抵抗値をトリミングにより共に１０００Ω
に調整した。このトリミング後、第２ガラス層を低融点
ガラスフリットの厚み４０μｍの塗布・焼付け（焼付け
温度５００℃）により設けた。

【００３１】次いで、各膜電極に直径０．６ｍｍの銅リ
−ド線を接続した。更に、直径０．５ｍｍ、液相温度９
６℃の低融点金属線を接続し、該低融点可溶合金線上
に、ロジンを主成分とするフラックスを塗布した。最後
に、セラミック基板全体にエポキシ樹脂液（粘度２００
００cps〜５００００cps程度）を浸漬法により塗布し、
常温で硬化した。

【００３２】〔比較例〕実施例に対し、第２ガラス層の
被覆を省略した以外、実施例に同じとした。

【００３３】これらの実施例品並びに比較例品（各試料
数５０個）のそれぞれにつき、一の各膜抵抗と低融点金
属体とをそれぞれ直列に接続し、５００ボルトを３０μ
秒オン，１０秒オフで繰返し課電し、１００サイクル経
過時での各膜抵抗の抵抗値を測定したところ、実施例で
は、全て±５％以内の抵抗値変動であった。これに対
し、比較例では全て±１０％以上の抵抗値変動であり、
セラミック基板を剥離し、第２ガラス層を露出し、トリ
ミング跡を拡大鏡で観察したところ、放電の痕跡が観ら
れた。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係る基板型抵抗・温度ヒュ−ズ
においては、レ−ザ−トリミングにより抵抗値を調整し
た第１ガラス層被覆膜抵抗体の切削スリットを第２ガラ
ス層のガラスで充填しているから、その切削スリットで
の放電をよく防止でき、使用中での抵抗値変動を充分に
回避できる。この場合、オ−バ−コ−トを樹脂で行い、
第２ガラス層の被覆を膜抵抗上のみに限っているから、
低融点金属体に悪影響を及ぼすこと無く、その放電防止
を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（イ）は本発明に係る基板型抵抗・温度
ヒュ−ズの一例を示す平面説明図、図１の（ロ）は図１
の（イ）におけるロ−ロ断面図である。

【図２】本発明において使用する膜抵抗の構成を示す断
面説明図である。

【図３】図３の（イ）は、本発明に係る基板型抵抗・温
度ヒュ−ズの別例の平面説明図、図３の（ロ）は同じく
底面説明図、図３の（ハ）は図３の（イ）におけるハ−
ハ断面図、図３の（ニ）は図３の（ロ）におけるニ−ニ
断面図である。

【符号の説明】

１ セラミック基板 ２ 膜電極 ２ａ 膜電極 ２ｂ 膜電極 ３ リ−ド線 ３ａ リ−ド線 ３ｂ リ−ド線 ４ 低融点金属体 ５ フラックス層 ６ 膜抵抗 ６０ 膜抵抗体 ６１ 第１ガラス層 ６２ 第２ガラス層 ６３ トリミングの切削スリット ７ 樹脂のオ−バ−コ−ト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミック基板上に低融点金属体と膜抵抗
   とを設け、該膜抵抗は、抵抗ぺ−ストの印刷・焼付けに
   より形成した膜抵抗体を第１のガラス層で被覆したの
   ち、レ−ザ−トリミングで抵抗値調整することにより設
   け、この膜抵抗上に第２のガラス層を設け、該膜抵抗と
   上記の低融点金属体とを覆って上記セラミック基板に樹
   脂を被覆したことを特徴とする基板型抵抗・温度ヒュ−
   ズ。
2. 【請求項２】第１のガラス層と第２のガラス層とを同材
   質とした請求項１記載の基板型抵抗・温度ヒュ−ズ。