JPH0922802A - 抵抗器 - Google Patents

抵抗器

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JPH0922802A
JPH0922802A JP7168483A JP16848395A JPH0922802A JP H0922802 A JPH0922802 A JP H0922802A JP 7168483 A JP7168483 A JP 7168483A JP 16848395 A JP16848395 A JP 16848395A JP H0922802 A JPH0922802 A JP H0922802A
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JP
Japan
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melting point
resistance film
resistor
film
resistance
Prior art date
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JP7168483A
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English (en)
Inventor
Masaaki Ito
政昭 伊藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低抵抗値領域においても速時溶断性に優れた
ヒューズ抵抗器を提供することを目的とする。 【構成】 絶縁基体1の表面に、低融点物質3の微粉末
を分散させた金属抵抗皮膜を生成した抵抗皮膜2を形成
し、絶縁基体1の両端にキャップ4を圧入後リード線5
を溶接し、抵抗体周囲に絶縁塗装6を施した構成によ
り、低抵抗値領域においても速時溶断性に優れた抵抗器
を提供するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種電子機器の安全性
が要求される電子回路の保護対策において、特に速時溶
断性を必要とする抵抗器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、テレビやVTRに代表される各種
電子機器の電子回路の異常時における安全性確保の問題
から一般の電流ヒューズを使用し対策を講じたものがあ
るが、電子機器の小型化や低価格化が進行している中
で、信頼性に優れた固定抵抗器と電流ヒューズ機能を合
わせ持った高付加価値の抵抗器の需要が高まっている。
また、電子機器の省電力化の中で、一般の固定抵抗器に
おいても省電力化傾向が進行し、低電力品で電気抵抗の
少ない低抵抗値品の要望が増大し、この傾向はヒューズ
抵抗器においても同様であり、特に低抵抗値化に対する
要望が強くなってきている。
【0003】従来、この種の抵抗器は、特開昭53−1
5556号に、皮膜抵抗器の抵抗値修正用に行う螺旋状
の溝切において、溝切の一部の間隔を接近させること
で、その部分の抵抗皮膜幅を狭くした構成であり、抵抗
器に異常過電流が印加された場合、抵抗皮膜の異常発熱
が特に抵抗皮膜幅を狭くした部分に集中し溶断特性を高
めたものが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の抵抗器の構成は、抵抗皮膜の溝切を行った場合、抵
抗値は溝切に比例し高くなっていくが、特に低抵抗値領
域においては目標抵抗値がもともと低いため溝切自体不
要となる場合が多いので、溝切方法に工夫を凝らして抵
抗皮膜幅の一部を狭くすること自体が困難であり溝切方
法を工夫した低抵抗値領域対応は難しく、高抵抗値領域
でのみ有効となることが多く、また、溶断特性を考慮し
抵抗皮膜幅を狭くした溝切を行った場合、定格負荷内で
使用した際でも定格電力に相当する電流は抵抗皮膜幅の
狭い部分に絶えず集中しており、抵抗値変化しやすい場
合があった。また瞬時的に印加される過渡電流(パルス
電流)においても、抵抗皮膜幅を狭くした部分のダメー
ジが大きく、一般に過渡電流には弱くなる特性があると
いう課題を有していた。
【0005】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、定常状態では一般の固定抵抗器と同様に優れた信頼
性を有し、逆に異常過電流印加時には低抵抗値領域にお
いても抵抗皮膜を瞬時に溶断できる優れた抵抗器を提供
することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、抵抗皮膜は金属皮膜に少なくともPbOと
23からなる低融点物質の微粉末を分散させたもので
ある。
【0007】
【作用】したがって本発明は、抵抗皮膜中に、低融点物
質の微粉末を直接抵抗皮膜中に均一に分散させ、抵抗皮
膜を形成することで、定常状態時には低融点物質の融点
に到達していないため金属皮膜に悪影響を及ぼすことは
なく、抵抗器と同様に寿命特性に優れた信頼性を確保で
きる。
【0008】また従来、高い過負荷でしか溶断しなかっ
た低抵抗値の抵抗皮膜の厚い領域についても、溶断に必
要な充分な量の低融点物質を抵抗皮膜中に取り込んでい
るため、高抵抗値領域と同様に速断性に優れたものにで
きるほか、低融点物質の分散状態が均一に保たれた状態
で抵抗皮膜中の全域に存在しているため、異常過電流印
加時には瞬時に低融点物質が溶融し、抵抗皮膜を絶縁化
し溶断に至りやすい。
【0009】
【実施例】以下に、本発明の一実施例について図面を参
照しながら説明する。
【0010】図1は、本発明の一実施例における抵抗器
の断面図である。図において、1は円筒状のセラミック
からなる絶縁基体である。2は絶縁基体1の表面に設け
られた抵抗皮膜で、Ni−P,Ni−B,Ni−P−
W,Cu−Ni,Ni−Cr等の少なくともいずれか一
つを含む金属皮膜にPbOとB23からなる低融点物質
3のうち好ましくは平均粒径20μm以下の微粉末を含
有してなるものである。この抵抗皮膜2は、めっき生成
は、めっき液中に低融点物質3の微粉末を分散させなが
らめっきすることで、めっき作業中に析出される金属皮
膜の金属イオンと一緒に絶縁基体1の表面に析出し、均
一に分散して抵抗皮膜中に取り込まれるため、めっき作
業中は低融点物質3の微粉末が抵抗皮膜中に均一に分散
しながら析出するように、めっき液のエアー撹拌や液循
環を行い、めっき液と低融点物質の微粉末が絶えず撹拌
したものを絶縁基体1の表面に無電解メッキや下地処理
後に電気めっきにて形成する。4は抵抗皮膜2に電気的
に接続するように絶縁基体1の両端に設けた金属製のキ
ャップである。5はキャップ4に電気的に接続するよう
に設けられたリード線である。6は少なくとも抵抗皮膜
2とキャップ4の一部を覆うように設けられたシリコン
系の塗料からなる絶縁塗装である。
【0011】以上の様に構成された抵抗器について、以
下にその動作について説明する。まず、抵抗器に異常過
電流が印加された場合、従来の抵抗器と同様に抵抗皮膜
2が過負荷の状態に応じた発熱を伴い抵抗皮膜の温度が
上昇し高温となる。次に、抵抗皮膜2の発熱に伴い抵抗
皮膜2中に均一に分散して取り込まれている低融点物質
3の微粉末が抵抗皮膜2と同温度まで加熱される。次
に、加熱された低融点物質3の微粉末はその融点である
400〜500℃に達すると、低融点物質3は溶融し始
め金属皮膜の構造変化を促し導電化傾向となり、抵抗皮
膜2の抵抗値を著しく低下させる。最後に、抵抗値の低
下により異常過電流が比例的に増加し、過負荷電力が瞬
時的に10〜300%高くなることで、皮膜溶融が促進
され加速的に溶断に至り安全に回路を遮断する。
【0012】図2は、低融点物質3の微粉末を分散させ
た抵抗器の溶断特性を示すものであり、試料は0.5W
タイプで電気めっきによる金属皮膜中に、平均粒径20
μm以下のPbOとB23からなる低融点物質の微粉末
を、抵抗皮膜組成に対して20wt%の割合で分散させな
がら着膜させ金属複合抵抗皮膜を形成したものである。
なお、めっき済みの初抵抗値は50mΩとし抵抗値修正
用の溝切は行っていない。図2より明らかなように、定
格電力の16倍でも10秒前後で溶断しており50mΩ
の低抵抗値品でも、充分な速断性を有していることが確
認された。
【0013】図3は抵抗皮膜への低融点物質微粉末の配
合割合と溶断特性の関係を示すものであり、抵抗皮膜中
の低融点物質の割合が0.5wt%の組成比率から溶断特
性に影響しており、極わずかな組成比率でも速断性を高
める効果を確認できた。また、低融点物質の割合が増加
することで溶断時間がより短縮して速断性を高めていく
が、その割合が80wt%を越えた場合は抵抗皮膜中の金
属組成の比率が少ないため、金属皮膜よりむしろ低融点
物質の特性に依存してしまい溶断時間が極端に短くなる
ことと、寿命特性等の抵抗器の一般特性を悪化させるた
め、溶断特性と一般の寿命特性を両立させた設計の抵抗
器には向かない。したがって抵抗器としての金属複合抵
抗皮膜中の低融点物質組成比は0.5〜80wt%が望ま
しい。
【0014】図4は、本発明の金属複合抵抗皮膜と、従
来品として抵抗皮膜表面に低融点ガラス塗布した抵抗器
との溶断特性差を示すものであり、試料は0.5Wタイ
プを用いている。抵抗値については、従来品の製造可能
な最低抵抗値(0.22Ω)一定とし溶断特性を比較し
た。図4より明らかなように、抵抗皮膜表面への低融点
ガラス塗布品は定格電力の20倍以上で60秒近くで溶
断するのに対して、本発明の金属複合抵抗皮膜品は定格
電力の16倍でも10秒前後で溶断しており、また溶断
時間のばらつきもほとんどなく、本発明品が速断性に優
れていることが確認された。
【0015】なお、本実施例では円筒状のセラミック製
絶縁基体を用いた抵抗器にて説明したが、低抵抗値領域
での速断性を生かして、近年要望が強くなっているプリ
ント基板面実装用のチップ状の抵抗器の抵抗皮膜への展
開も可能である。
【0016】また、金属抵抗皮膜中への低融点物質微粉
末の分散は抵抗皮膜母材を選ばないため、抵抗皮膜と低
融点物質微粉末が同時に析出可能であれば、他の金属複
合抵抗皮膜、酸化金属複合抵抗皮膜等に展開できること
は言うまでもない。
【0017】さらに、本実施例では、PbOとB23
らなる低融点物質を抵抗皮膜中に分散させ、金属複合抵
抗皮膜を作製する例で説明したが、前記低融点物質中に
PbF2,ZnO,SiO2を添加することで溶断特性を
調整することも可能であり必要に応じて添加させても同
様な効果が得られる。
【0018】また本実施例では、抵抗体としてセラミッ
ク製絶縁基体表面に低融点物質微粉末を分散させた後、
必要に応じて溝切を行い、最後に絶縁塗装を施した構成
であるが、抵抗皮膜中への低融点物質含有量が増加した
場合、金属複合抵抗皮膜表面においても低融点物質微粉
末が存在することになるため、皮膜表面の粗度が大きく
なり荒れた状態になる。そのため金属複合抵抗皮膜表面
保護用にシリコン系ワニス等の保護膜の塗布を行った
り、数μm程度の金属膜を上記金属複合抵抗皮膜上面に
着膜させ保護に用いても良い。
【0019】また、低融点物質は抵抗皮膜全域に均一に
分散させるとしたが、速断性調整のため抵抗体中央部の
一部分のみの部分処理や、金属皮膜と金属複合抵抗皮膜
を層状に複数回着膜させて、部分的に金属複合抵抗皮膜
を形成した構成でも良い。
【0020】
【発明の効果】以上より、本発明は低融点物質の微粉末
を抵抗器の抵抗皮膜中に均一に取り込むことで、以下に
示す効果が得られる。
【0021】(1)溶断に至る過程である抵抗皮膜発熱
〜低融点物質の溶融〜抵抗皮膜の構造変化〜皮膜断線に
要する時間が瞬間的であり、溶断時間の短縮が可能であ
ると同時に溶断時間のばらつき低減も可能である。
【0022】(2)特に従来、抵抗皮膜が厚いため速断
性に課題のあった低抵抗値領域においても、めっき液中
への低融点物質投入量を増加することで、抵抗皮膜中に
取り込まれる低融点物質量を任意に微調整することが可
能であり、速断性に優れ、かつ容易に目標の溶断特性に
合致する抵抗器を製造することが可能である。
【0023】(3)従来の抵抗器では抵抗皮膜着膜、抵
抗値修正用溝切、低融点ガラス塗布、低融点ガラス乾燥
硬化の処理で4工程以上有していたが、本発明では抵抗
皮膜生成と低融点物質配合が一度に処理でき工程短縮や
材料を含めたコストダウンが可能である。
【0024】(4)低融点物質が微粉末の状態であるた
め、従来のように樹脂分で加工してペースト化したもの
を塗布することがなくなり、低融点物質の品質維持確保
が容易である。また、樹脂を含んだペースト状の場合、
その品質管理は周囲温度や湿度および樹脂品質、溶剤量
に影響されやすく、保管や品質管理が容易ではない場合
がある。さらに、長期保存に関しても、ペースト化した
低融点ガラスと比べ、粉体の状態であるため保存による
品質劣化が少なく安定である。
【0025】(5)抵抗皮膜全域に分散して低融点物質
の微粉末が存在しているため、抵抗値修正のための溝切
加工に影響されることなく速断性を確保できる。
【0026】(6)異常過電流印加時のみ、抵抗皮膜中
の低融点物質の融点に達し抵抗皮膜を溶融、断線させる
構成であり、基本的に特性が安定した金属皮膜を母材と
していることから、一般負荷条件内で使用される場合は
安定した寿命特性を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における抵抗器の断面図
【図2】同溶断特性を示す図
【図3】同低融点物質組成比と溶断特性の関係図
【図4】本発明と従来のヒューズ抵抗器溶断特性比較し
た図
【符号の説明】
1 絶縁基体 2 抵抗皮膜 3 低融点物質 4 キャップ 5 リード線 6 絶縁塗装

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁基体の表面に抵抗皮膜を設けてなる
    抵抗器において、前記抵抗皮膜は金属皮膜に少なくとも
    PbOとB23からなる低融点物質の微粉末を含有して
    なる抵抗器。
  2. 【請求項2】 絶縁基体と、この絶縁基体の表面に設け
    た金属皮膜と少なくともPbOとB23とからなる低融
    点物質の微粉末とを含有してなる抵抗皮膜と、前記抵抗
    皮膜に電気的に接続するように前記絶縁基体の両端に設
    けたキャップとからなる抵抗器。
  3. 【請求項3】 金属皮膜は少なくともNi−P,Ni−
    B,Ni−P−W,Cu−Ni,Ni−Crのいずれか
    を1つ含む請求項1または2記載の抵抗器。
  4. 【請求項4】 抵抗皮膜中に分散させるPbOとB23
    からなる低融点物質の組成比が、抵抗皮膜の組成に対し
    て0.5〜80wt%である請求項1または2記載の抵抗
    器。
JP7168483A 1995-07-04 1995-07-04 抵抗器 Pending JPH0922802A (ja)

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Cited By (4)

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