專利名稱：電阻組成物和使用它的電阻器的制作方法
技術領域：
本發明涉及在帶熔絲功能的電阻器中使用的電阻組成物和使用它的電阻器。
近幾年，隨著產品責任法的實施，提高各種電子設備中的安全性的趨勢不斷高漲。其中，作為確保各種電子設備的安全性的重要零件之一的帶熔絲功能的電阻器，可以預見其今后需求的增長。
下面，參照附圖對以往的具有熔絲功能的電阻器中的圓筒形電阻器和片狀電阻器進行說明。
圖6是以往的具有熔絲功能的圓筒形電阻器的剖視圖。在圖中，1是在氧化鋁絕緣子2上形成的金屬膜，3是在金屬膜1上形成的低熔點玻璃，4是與金屬膜1電氣連接的金屬焊帽，5是與金屬焊帽4電氣連接的導線，6是至少被覆金屬膜1和玻璃3的保護膜。
圖7表示以往的具有熔絲功能的片狀電阻器的剖視圖。11是氧化鋁基片12上形成的金屬膜，13是與金屬膜1 1電氣連接的設置在氧化鋁基片12的上表面側部的上電極，14是在金屬膜11上形成的低熔點的玻璃，35是至少被覆金屬膜11和玻璃14的保護膜，15是與上電極13電氣連接的設置在氧化鋁基片12的側面上的側面電極，這種側面電極15利用鎳敷層16和焊錫敷層17被覆構成。
然而，在前述以往的結構中，如圖8的以往電阻器熔斷狀態示意圖所示，在金屬膜1、11上通電時，金屬膜1、11由于焦耳熱而發熱，當該發熱造成的溫度上升達到金屬膜1、11上面的低熔點玻璃3、14的熔點時，低熔點的玻璃3、14熔化，雖金屬膜1、11擴散到熔化的低融點玻璃3、14內，失去導電通路，從而得到熔斷狀態。然而，由于金屬膜1、11的發熱狀態隨機變化，玻璃3、14的熱容量或者涂敷量有偏差，向金屬1、11的玻璃3、14的擴散速度隨機變化，金屬膜1、11的膜厚有偏差，存在施加過負荷電力時所希望的熔斷時間產生偏差的課題。
本發明要解決前述課題，其目的在于能抑制所希望熔斷時間的偏差，提供能提高電路設計安全性的電阻組成物和使用該組成物的電阻器。
為達到前述目的，本發明的電阻組成物包括微細導電粒子、具有較前述微細導電粒子的成膜溫度高的熔點的玻璃粉狀體和使前述微細導電粒子和玻璃粉均勻分布的溶劑。
此外，電阻組成物包括微細導電粒子、具有較前述微細導電粒子的成膜溫度高的熔點的玻璃粉狀體、在較前述微細導電粒子的成膜溫度低的溫度進行分解、燃燒的樹脂和使前述樹脂溶解的溶劑，并且前述微細導電粉狀體和玻璃粉狀體均勻分布在前述樹脂中。
圖1表示本發明實施例1的圓筒形電阻器的立體圖。
圖2表示同一圓筒形電阻器的剖視圖。
圖3表示本發明實施例2的矩形片狀電阻器的立體圖。
圖4表示同一矩形片狀電阻器剖視圖。
圖5是說明本發明的電阻器的熔斷狀態的圖。
圖6表示以往的圓筒形電阻器的剖視圖。
圖7表示同一矩形片狀電阻器的剖視圖。
圖8是說明以往的電阻器的熔斷狀態的圖。
下面，參照附圖對本發明的實施例進行說明。
實施例1下面，參照附圖對本發明的實施例1的電阻器進行說明。在本實施例中以具有熔絲功能的圓筒形電阻器為例進行說明。
圖1表示本發明實施例1的圓筒形電阻器的立體圖，圖2表示該圓筒形電阻器的剖視圖。
在圖中，21是在氧化鋁絕緣子22上形成的電阻膜，該電阻膜是通過涂敷使成膜溫度為200℃以上400℃下的Ag、Pd合金組成的微電粒子和具有較這種微細導電粒子的成膜溫度高的400℃以上600℃以下的熔點的玻璃粉狀體，均勻分布在由α萜品醇等組成的溶劑中的電阻組成物，并且進行熱處理而形成的。
23是為了與電阻膜21電氣連接而在設置在氧化鋁絕緣子22兩端的鐵等上面施行電鍍的金屬焊帽。24是為了在與金屬焊帽23電氣連接而設置的導線，25是設置成至少被覆電阻膜21的保護膜。
關于如前所述結構的圓筒形電阻器，下面對其制造方法進行說明。
首先，取耐熱性和絕緣性良好的圓筒狀的氧化鋁絕緣子。
接著，將這種氧化鋁絕緣子浸漬在由Ag 46wt％和Pd 56wt％構成且成膜溫度200℃以上400℃以下的Ag和Pd的合金組成的微細金屬粒子、以硼硅酸鉛為主要成分且具有比微細導電粒子的成膜溫度高的400℃以上600℃以下熔點的玻璃材料，以及使微細金屬粒子和玻璃材料均勻分布的α萜品醇所組成的溶劑構成的液體狀電阻組成物中，并一面在旋轉式成膜爐內旋轉，一面以350℃進行30分鐘的熱處理。利用這種熱處理，在溶劑成分揮發的同時，氧化鋁絕緣子上微細金屬粒子成膜，形成均勻分布微細金屬粒子和玻璃材料的電阻膜。這時，因電阻膜中的微細金屬粒子被鎖狀地連接，所以電阻膜具有固定的電阻值。
接著，利用鉚接加工法壓入金屬金屬焊帽，使在氧化鋁絕緣膜的兩端與電阻膜電氣連接。
接著，為了將金屬焊帽間的電阻膜的電阻值調整成所需要的值，利用切割加工法進行螺旋切割。
接著，利用在金屬焊帽上電焊，連接由鍍錫銅線組成的導線。
最后，為了復蓋電阻膜2，用滾壓加工法涂敷耐熱性無機涂料，并以溫度170℃、時間30分鐘的條件進行硬化，制成圓筒形電阻器。
此外，當微細導電粒子的成膜溫度在200℃以下時，就不能成膜，超過400℃時膜的粘結強度就降低。
實施例2下面，參照附圖對本發明的實施例2的電阻器進行說明。在實施例2中以具有熔絲功能的片狀電阻器為例進行說明。
圖3表示本發明實施例2的片狀電阻器的立體圖，圖4表示該片狀電阻器的剖視圖。
在圖3、圖4中，31是設置在包含96％氧化鋁的基片32上表面側部的一對銀類厚膜上表面電極層。33是設置在基片32上疊蓋上表面電極層31的電阻層，該電阻層是通過印制成膜溫度為200℃以上400℃以下的Ag、Pd合金組成的微細金屬粒子和具有較這種微細導電粒子的成膜溫度高的400℃以上600℃以下的熔點的玻璃粉狀體，以及用較成膜溫度低的溫度分解、燃燒的苯酚等樹脂組成的電阻組成物，并且進行熱處理而形成的。34是利用樹脂設置成至少復蓋電阻層33的保護層。35是為與上表面電極層31電氣連接而由設置在基片32的側面上的導電樹脂組成的側面導電層。36、37是在側面導電層35的露出部分形成的鎳敷層和焊錫敷層。
關于如前所述結構的片狀電阻器，下面對其制造方法進行說明。
首先，取耐熱性和絕緣性良好的含96％的氧化鋁的基片。在這種基片上為分割成長方形和單片狀，形成用于分割的槽(在原料生片時用金屬模成型)。
接著，在基片的上表面側部上網板印刷厚膜銀糊劑，并進行干燥后，利用帶式連續燒結爐，在850℃溫度下，按照峰值負荷時間6分鐘、進一出45分鐘的分布曲線進行燒結，并形成上表面電極層。
接著，將基于由Ag 46wt％和Pd 56wt％構成且成膜溫度為200℃以上400℃以下的Ag、Pd合金的微細金屬粒子、以硼硅酸鉛為主要成分且具有比微細導電粒子的成膜溫度高的400℃以上600℃以下的熔點的玻璃材料、由以乙基纖維素為主要成分的樹脂和由溶解樹脂成分的α萜品醇組成的溶劑構成的糊狀電阻組成物，在基片上進行網板印刷，使之疊蓋上表面電極后，利用帶式連續燒結爐，在350℃的溫度下按照峰負荷時間30分鐘、進一出時間60分鐘的分布曲線進行燒結，并形成電阻層。
接著，為了使上表面電極層間的電阻層與所要求的電阻值一致，利用激光對電阻層的一部分進行破壞，進行電阻值的修正(L切割、30mm/秒、12KHz、5W)。
接著，為了至少復蓋電阻層，將環氧樹脂糊劑進行網板印刷后，利用帶式連續燒結爐，在200℃溫度下，按照峰值負荷時間30分鐘，進一出時間50分鐘的硬化分布曲線進行燒結，并形成保護層9。
接著，作為形成側面電極層的準備工序，將基片在分割成長方形，并使形成側面電極層的地方露出。
接著，為與上表面電極層電氣連接、在長方形基片的側面上，利用滾筒涂敷以Ni和苯酚樹脂為主要成分的導電性樹脂糊劑后，利用帶式連續遠紅外線燒結爐，在160℃溫度下，按照峰值負荷時間15分鐘，進一出40分鐘的溫度分布曲線進行熱處理，并形成側面電極層。
接著，作為電鍍的準備工序，將長方形基片分割成單片狀。
最后，利用電鍍加工法，在露出的上表面電極層和側面電極層上，形成鎳敷層和焊錫敷層，作成片狀電阻器。
下面，將基于前述本發明的實施例1、2的具有熔絲功能的電阻器和以往的具有熔絲功能的電阻器焊裝在印刷電路板上，并對熔斷特性進行評價。其結果如圖5和表1所示。
由表1可知，將本實施例的電阻器和以往的電阻器比較，能得到偏差小的熔斷時間。
這里，當微細導電粒子的成膜溫度在200℃以下時就不能成膜，超過400℃時膜的粘結強度就降低。
此外，在本實施例中，雖然電阻膜的形成溫度為350℃，但不限定形成溫度，只要在權利要求的范圍內就行。
表1
施加額定功率10倍的電力時的熔斷時間微細導電粒于雖然使用了Ag/Pd合金粒子，但只要在溶劑中能分離的導電粒子就可以用。
此外，雖然在實施例1、2中使用的微細金屬粒子的合金組成為Ag 46wt％、Pd54wt％，但Ag46±5wt％、Pd54±5wt％的范圍也是令人滿意的。
此外，雖然實施例1的液狀電阻組成物中的微細金屬粒子、玻璃材料和溶劑的重量比是5∶0.5∶94.5，但重量比的范圍在2～10∶0.2～1∶89～97.8也是令人滿意的。
此外，雖然實施例2的糊狀電阻組成物中的微細金屬粒子、玻璃材料、樹脂和溶劑的重量比是50∶15∶3∶32，但重量比的范圍在30～60∶10～20∶1～10∶10～59也是令人滿意的。
如前所述的本發明，可提供通電中發熱且達到玻璃成分的熔點時，能加速電阻膜中的微細金屬粉擴散到玻璃成分中的速度，并能使熔斷時間穩定的電阻組成物和使用它的電阻器。
權利要求
1.一種電阻組成物，其特征在于，包括微細導電粒子，具有較所述微細導電粒子的成膜溫度高的熔點的玻璃粉狀體和使所述微細導電粒子和玻璃粉狀體均勻分布的溶劑。
2.一種電阻組成物，其特征在于，包括微細導電粒子，具有較所述微細導電粒子的成膜溫度高的熔點的玻璃粉狀體，在較所述微細導電粒子的成膜溫度低的溫度進行分解、燃燒的樹脂和使所述樹脂溶解的溶劑，并且所述微細導電粉狀體和玻璃粉狀體均勻分布在所述樹脂中。
3.如權利要求1所述的電阻組成物，其特征還在于，微細導電粒子的成膜溫度是200～400℃，玻璃粉狀體的熔點是400～600℃。
4.如權利要求2所述的電阻組成物，其特征還在于，微細導電粒子的成膜溫度是200～400℃，玻璃粉狀體的融點是400～600℃，樹脂的分解、燃燒溫度在300℃以下。
5.一種電阻器，其特征在于，包括基材；將微細導電粒子、具有較這種微細導電粒子的成膜溫度高的熔點的玻璃粉狀體，以及使所述微細導電粒子和所述具有較這種微細導電粒子的成膜溫度高的熔點的玻璃粉狀體均勻分布的溶劑組成的電阻組成物涂敷在所述基材的一部分或者全部，并進行熱處理后形成的電阻膜；在所述基材的兩端與所述電阻膜電氣連接的外部電極；其中，所述電阻膜當通電造成的發熱溫度在所述電阻組成物中的玻璃粉末的熔點以上時斷開。
6.一種電阻器，其特征在于，包括基片；將至少包括微細導電粒子，具有較這種微細導電粒子的成膜溫度高的融點的玻璃粉狀體以及在較成膜溫度低的溫度進行分解、燃燒的樹脂組成的電阻組成物，印制在所述基片的至少一面上，并進行熱處理后形成的電阻膜；在所述基片的兩端與所述電阻膜電氣連接的外部電極；其中，所述電阻膜當通電造成的發熱溫度在所述電阻組成物中的玻璃粉末的熔點以上時斷開。
全文摘要
本發明揭示一種電阻組成物和使用它的電阻器。該電阻器包括將微細導電粒子、具有較這種微細導電粒子的成膜溫度高的熔點的玻璃粉狀體和使所述微細導體和玻璃粉狀體均勻分布的溶劑組成的電阻組成物涂敷在圓筒狀基材(22)上，并進行熱處理后形成的電阻膜(21)，以及在基材(22)的兩端與電阻膜(21)連接的金屬焊帽(23)。本發明提供的帶熔絲功能的電路保護電阻器，所要求的熔斷時間的偏差小。
文檔編號H01C1/14GK1164108SQ9710312
公開日1997年11月5日 申請日期1997年3月7日 優先權日1996年3月8日
發明者橋本正人, 福岡章夫 申請人:松下電器產業株式會社