(57)【要約】【課題】簡易な構成であり、かつ実装が容易である抵抗器、抵抗器の実装治具、および抵抗器の実装方法を提供すること。【解決手段】セラミックからなり、多角形板状の形状を有し、前記多角形板のいずれかの辺の部分に切欠部が形成され、前記切欠部の両側に突出部が形成されている本体と、前記本体の表面に形成された電極と、を備える。好ましくは、前記突出部を回路基板の表面に固着し、または回路基板に形成された孔に挿入して固着することによって、前記回路基板に実装される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックからなり、多角形板状の形状を有し、前記多角形板のいずれかの辺の部分に切欠部が形成され、前記切欠部の両側に突出部が形成されている本体と、
前記本体の表面に形成された電極と、
を備えることを特徴とする抵抗器。
【請求項２】
前記突出部を回路基板の表面に固着し、または回路基板に形成された孔に挿入して固着することによって、前記回路基板に実装されることを特徴とする請求項１に記載の抵抗器。
【請求項３】
前記本体の主表面に電極が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の抵抗器。
【請求項４】
前記電極は前記突出部の先端面まで形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の抵抗器。
【請求項５】
前記突出部の先端面または周辺面には半田処理可能な表面処理が施されていることを特徴とする請求項４に記載の抵抗器。
【請求項６】
サーミスタであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の抵抗器。
【請求項７】
前記切欠部は当該サーミスタの動作時間、動作温度、動作電圧、電流特性、抵抗値および放熱特性の少なくともいずれか一つ又は複数を調整するように形成されていることを特徴とする請求項６に記載の抵抗器。
【請求項８】
前記突出部は当該サーミスタの放熱特性、蓄熱特性、電流特性、および抵抗値の少なくともいずれか一つ又は複数を調整するように形成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の抵抗器。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一つに記載の抵抗器を回路基板に実装するための実装治具であって、前記抵抗器が前記回路基板に起立するように保持する保持構造を備えることを特徴とする抵抗器の実装治具。
【請求項１０】
放熱孔を有することを特徴とする請求項９に記載の抵抗器の実装治具。
【請求項１１】
分解可能に構成されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の抵抗器の実装治具。
【請求項１２】
請求項１〜８のいずれか一つに記載の抵抗器を請求項９〜１１のいずれか一つに記載の抵抗器の実装治具によって回路基板に起立するように保持し、前記保持した抵抗器を前記回路基板に固着して実装することを特徴とする抵抗器の実装方法。
【請求項１３】
複数の前記抵抗器のそれぞれに前記実装治具を装着した状態で該抵抗器をエンボスキャリアテープに配列し、前記抵抗器を前記回路基板に実装することを特徴とする請求項１２に記載の抵抗器の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗器、抵抗器の実装治具、および抵抗器の実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のセラミックＰＴＣ（Positive  Temperature  Coefficient）サーミスタなどの抵抗器として、リードタイプのものや、チップタイプ（特許文献１参照）のものが開示されている。たとえば、図７に示すリードタイプのＰＴＣである抵抗器１００は、チタン酸バリウム等を主成分とする抵抗体、および端子電極を有し、外周が絶縁塗料でコーティングされた本体１０１から、端子電極に半田付けされた２本のリード線１０２が延びた構成を有する。このＰＴＣ１００は、回路基板Ｃの実装孔Ｈにそのリード線１０２が挿入され、かつ半田などの導電材Ｓによって回路基板Ｃに固着され、実装される。
【０００３】
一方、図８に示すチップタイプのＰＴＣである抵抗器２００は、抵抗体を有する、または抵抗体で構成されている直方体形状の本体２０１の両端に端子電極が形成された構成を有する。このＰＴＣ２００は、回路基板Ｃの実装領域Ｃｃに載置され、導電材によって回路基板Ｃに固着され、実装される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１１２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のリードタイプの抵抗器は、抵抗体に端子電極を設けて電気仕様を満足させ、つ
ぎに端子電極にリード線を半田付けし、つぎに抵抗体と端子電極との外周を絶縁塗料でコーティングし、その後表面に型番等を捺印し、特性検査を行ってから出荷される。このように、従来のリードタイプの抵抗器は、構成が複雑であり、部品点数も多いため、生産性が低いという問題があった。また、チップタイプの抵抗器は、半田等を用いた実装の際に、回路基板に熱ストレスが掛かり、損傷する場合があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成であり、かつ実装が容易である抵抗器、抵抗器の実装治具、および抵抗器の実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る抵抗器は、セラミックからなり、多角形板状の形状を有し、前記多角形板のいずれかの辺の部分に切欠部が形成され、前記切欠部の両側に突出部が形成されている本体と、前記本体の表面に形成された電極と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る抵抗器は、上記の発明において、前記突出部を回路基板の表面に固着し、または回路基板に形成された孔に挿入して固着することによって、前記回路基板に実装されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る抵抗器は、上記の発明において、前記本体の主表面に電極が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る抵抗器は、上記の発明において、前記電極は前記突出部の先端面まで形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る抵抗器は、上記の発明において、前記突出部の先端面または周辺面には半田処理可能な表面処理が施されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る抵抗器は、上記の発明において、サーミスタであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る抵抗器は、上記の発明において、前記切欠部は当該サーミスタの動作時間、動作温度、動作電圧、電流特性、抵抗値および放熱特性の少なくともいずれか一つ又は複数を調整するように形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る抵抗器は、上記の発明において、前記突出部は当該サーミスタの放熱特性、蓄熱特性、電流特性、および抵抗値の少なくともいずれか一つ又は複数を調整するように形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る抵抗器の実装治具は、上記の発明の抵抗器を回路基板に実装するための実装治具であって、前記抵抗器が前記回路基板に起立するように保持する保持構造を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る抵抗器の実装治具は、上記の発明において、放熱孔を有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る抵抗器の実装治具は、上記の発明において、分解可能に構成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る抵抗器の実装方法は、上記の発明の抵抗器を上記の発明の抵抗器の実装治具によって回路基板に起立するように保持し、前記保持した抵抗器を前記回路基板に固着して実装することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る抵抗器の実装方法は、上記の発明において、複数の前記抵抗器のそれぞれに前記実装治具を装着した状態で該抵抗器をエンボスキャリアテープに配列し、前記抵抗器を前記回路基板に実装することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、簡易な構成であり、かつ実装が容易である抵抗器、抵抗器の実装治具、および抵抗器の実装方法を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、実施の形態１に係る抵抗器の模式図である。
【図２】図２は、図１に示す抵抗器を回路基板に実装した状態を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態２に係る抵抗器の実装治具の模式図である。
【図４】図４は、図３に示す実装治具を用いた抵抗器の実装方法を説明する図である。
【図５】図５は、実施の形態３に係る抵抗器の実装治具の模式図である。
【図６】図６は、図５に示す実装治具を用いた抵抗器の実装方法を説明する図である。
【図７】図７は、従来のリードタイプのＰＴＣの模式図である。
【図８】図８は、従来のチップタイプのＰＴＣの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、図面を参照して本発明に係る抵抗器、抵抗器の実装治具、および抵抗器の実装方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付し、適宜説明を省略している。さらに、図面は模式的なものであり、各層の厚みと幅との関係、各層の比率などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る抵抗器の模式図である。図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は底面図、図１（ｃ）は斜視図である。
【００２４】
図１に示すように、この抵抗器１０は、ＰＴＣサーミスタであり、切欠部１２と突出部１３、１４とが形成された本体１１と、本体１１の表面に形成された端子電極１５、１６とを備えている。
【００２５】
本体１１は、チタン酸バリウム等を主成分とするセラミック抵抗体であり、矩形板状の形状を有している。切欠部１２は、矩形板である本体１１の１辺（底面側とする）に形成されている。切欠部１２の両側には底面側に向けて延びる突出部１３、１４が形成されている。
【００２６】
端子電極１５、１６はそれぞれ本体１１の正面側、背面側の主表面に形成されている。端子電極１５は突出部１３の部分にも形成されている。これに対して、端子電極１６は突出部１４の部分にも形成されている。端子電極１５、１６は本体１１とオーミック接触するように構成されており、たとえば、端子電極１５、１６は酸化鉛、ニッケル、銀など単独もしくは混合練で構成されている端子電極材が適当である。
【００２７】
端子電極１５、１６は、突出部１３、１４の先端面である底面１３ａ、１４ａまで形成されてもよい。また、先端面の周辺面に形成されてもよい。また、底面１３ａ、１４ａにおいては、端子電極１５、１６には表面皮膜１７、１８が形成されている。表面皮膜１７、１８は、たとえば半田付けが可能な金属で構成されており、たとえば、銀、錫、半田、銅など構成されている。
【００２８】
抵抗器１０の寸法を例示すると、図１（ａ）における紙面横方向の幅が３〜４．２ｍｍ、紙面縦方向の高さが２．５〜４．２ｍｍ、突出部１３、１４の幅が０．５〜１．０ｍｍ、長さが０．５〜１．５ｍｍ、切欠部１２の幅が２〜２．２ｍｍ、紙面奥行き方向の厚さが０．３〜１．０ｍｍであるが、特に限定はされない。
【００２９】
たとえば、切欠部１２の幅や高さ（突出部１３、１４の長さ）は、抵抗器１０のサーミスタ特性の動作時間、動作温度、動作電圧、電流特性、抵抗値および放熱特性の少なくともいずれか一つを調整するように形成されていてもよい。また、突出部１３、１４の幅や長さは、抵抗器１０のサーミスタの放熱特性、蓄熱特性、電流特性、および抵抗値の少なくともいずれか一つを調整するように形成されていてもよい。
【００３０】
この抵抗器１０を製造する場合は、はじめに、セラミック原料粉末を所定の形状の金型に流し込み、プレス成形装置を用いて本体１１の形状の固形物を形成する。その後、この固形物をたとえば１３００度付近の高温をピークに昇温から降温まで約３０時間程度要して焼結し、本体１１を形成する。その後、本体１１の表面に端子電極１５、１６を形成する。つぎに、底面１３ａ、１４ａにおける端子電極１５、１６の表面に表面皮膜１７、１８を形成する。端子電極１５、１６は、たとえばスクリーン印刷、パット印刷、またはスパッタ法、メッキ法などによって形成することができる。絶縁特性向上の為に端子電極形成後、突出部１３、１４、底面１３ａ、１４ａを残し抵抗器１０の全面に絶縁材をコーティングするなど、抵抗器１０は簡易な構成であるため、製造が容易であり、生産性が高い。
【００３１】
つぎに、図２は、抵抗器１０を回路基板Ｃに実装した状態を示す図である。図２（ａ）が正面図、図２（ｂ）が右側面図である。図２に示すように、抵抗器１０は、回路基板Ｃの表面に形成された回路パターンに、突出部１３、１４の底面１３ａ、１４ａが当接するように載置される。抵抗器１０は、その後半田等の導電材Ｓによって回路基板Ｃの表面に固着され、実装される。
【００３２】
突出部１３、１４、底面１３ａ、１４ａにおける端子電極１５、１６の表面には表面皮膜１７、１８が形成されているので、抵抗器１０は回路基板Ｃに固着し易くなっている。なお、従来、このような表面皮膜は、端子電極の全面に形成される場合が多いが、この抵抗器１０では突出部１３、１４周辺、底面１３ａ、１４ａにおいてのみ表面皮膜１７、１８を部分形成するので、高価な皮膜材料の使用量が大幅に削減され、材料コストを低減できる。
【００３３】
この抵抗器１０は、従来のリードタイプの抵抗器と比較して、回路基板に実装しやすい形状となっている。また、図８に示すようなチップタイプの抵抗器２００のように面実装するものではないので、回路基板に掛かる熱ストレスが大幅に軽減され、これによって熱損傷するおそれも大幅に低減される。
【００３４】
また、抵抗器１０の場合は、図２（ａ）に示すように、回路基板Ｃ上の、切欠部１２の下方に相当する領域Ｃａが空いているので、たとえばこの領域に回路パターンを通過させることができる。したがって、回路基板の実装面積を有効に活用でき、実装密度を向上させることができる。同様に、図２（ｂ）に示すように、抵抗器１０の場合は、本体１１が板状のため、回路基板Ｃ上の、抵抗器１０の正面側および背面側の領域Ｃｂが空いているので、回路基板の実装面積を有効に活用でき、実装密度を向上させることができる。
【００３５】
なお、図７に示すようなリードタイプの抵抗器１００も、本体１０１の下部の領域が開いているが、リードタイプの抵抗器１００の場合は、回路基板へ実装する場合に、チップタイプの抵抗器２００とは異なる実装装置を用いる必要がある。これに対して、抵抗器１０を用いた場合は、抵抗器２００と共通の実装装置を使用することができるので、実装メーカは、設備費や設備設置面積を削減することができ、かつ生産性の高い、コスト競争力のある生産が可能となる。
【００３６】
また、リードタイプの抵抗器を連続的に整列させて回路基板へ実装するために、抵抗器の供給メーカは、完成品を連続的に整列させて粘着テープにテーピングし直す等の工程を行う場合がある。この場合、工程数が増加し、生産性が低くなる。また、粘着テープ資源なども廃棄処理されるので、材料の無駄が生じる場合がある。
【００３７】
これに対して、抵抗器１０の場合は、エンボスキャリアテープに規則正しく配列することが容易にできるので、連続実装のための工程が削減され、生産性が高い。
【００３８】
なお、図２では、抵抗器１０は回路基板Ｃの表面に載置された状態で実装されている。しかしながら、抵抗器１０の実装状態はこれに限られず、たとえば、抵抗器１０の突出部１３、１４を回路基板Ｃに形成された実装孔に挿入するようにして、抵抗器１０を回路基板Ｃに実装しても良い。
【００３９】
また、抵抗器１０を回路基板Ｃに実装する際に、図２（ｂ）の矢印Ａｒ１，Ａｒ２に示す方向に傾斜し易く、その姿勢が不安定になる場合がある。この場合、以下に説明するような実装治具を用いて実装することがより好ましい。
【００４０】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る抵抗器の実装治具の模式図である。図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は底面図、図３（ｃ）は上面図、図３（ｄ）は右側面図である。
【００４１】
図３に示すように、この実装治具２０は、互いに平行な位置関係となる２枚の矩形板状の側面部材２１と、２枚の側面部材２１の対向する短辺側に、２枚の側面部材２１間に掛け渡されるように設けられた矩形板状の上側部材２２と、上側部材２２から、側面部材２１に沿って、かつ側面部材２１と直角を成すように延びている４枚の矩形板状の保持部材２３とを備えている。実装治具２０の各構成は紙材、ガラス、金属、樹脂、セラミック等の単材か複合材からなる材質を用いるが、特に限定はされない。又、説明上実装冶具２０の構成材として側面部材２１、上側部材２２、保持部材２３と記載したが、これらが一体となった構造物としても良い。実装治具２０を一体の構造物とするにはたとえば樹脂成形品として形成すれば良い。
【００４２】
この実装治具２０において、側面部材２１、上側部材２２および保持部材２３は、実施の形態１に係る抵抗器１０を保持する保持構造を形成している。具体的には、図３に示すように、破線で示した抵抗器１０は、４枚の保持部材２３が形成する隙間に、抵抗器１０の切欠部１２が上側部材２２とは反対側に位置するような状態で保持される。なお、上側部材２２には、抵抗器１０が保持された場合に抵抗器１０と干渉しないような位置に、放熱孔２２ａが形成されている。
【００４３】
つぎに、この実装治具２０を用いた抵抗器１０の実装方法について説明する。図４は、実装治具２０を用いた抵抗器１０の実装方法を説明する図である。この実装方法では、まず、図４（ａ）に示すように、実装治具２０で保持しながら抵抗器１０を回路基板Ｃに載置する。すると、図４（ｂ）に示すように、抵抗器１０は、側面部材２１および保持部材２３によって、回路基板Ｃに起立するように保持される。その結果、抵抗器１０の姿勢が安定し、抵抗器１０を回路基板Ｃに実装しやすくなる。実装治具２０の寸法は特に限定されないが、たとえば保持部材２３の幅は１．５〜２．５ｍｍであれば、抵抗器１０を安定させるのに十分である。
【００４４】
なお、実装後は、実装治具２０は抵抗器１０から容易に外すことができる。また、実装時に半田付け等によって発生した熱は、放熱孔２２ａから放出されるので、実装治具２０に熱がこもることが防止される。また、実装冶具２０を外す必要がなければ外さずに残すことも任意である。
【００４５】
（実施の形態３）
つぎに、実装治具の別の実施の形態について説明する。図５は、本発明の実施の形態３に係る抵抗器の実装治具の模式図である。図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は底面図、図５（ｃ）は上面図、図５（ｄ）は右側面図、図５（ｅ）は図５（ｃ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００４６】
図５に示すように、この実装治具３０は、互いに平行な位置関係となる２枚の矩形板状の側面部材３１と、２枚の側面部材３１が、各側面部材３１の一方の長辺側が接するように立設されている矩形板状の下側部材３２と、２枚の側面部材３１の内側であって、各側面部材３１の長さ方向の各端部に設けられた４枚の矩形板状の保持部材３３とを備えている。実装治具３０の各構成は紙材、ガラス、金属、樹脂、セラミック等の単材か複合材からなるが、特に限定はされない。又、説明上実装冶具３０の構成材として側面部材３１、下側部材３２、保持部材３３と記載したが、これらが一体となった構造物としても良い。実装治具３０を一体の構造物とするにはたとえば樹脂成形品として形成すれば良い。
【００４７】
この実装治具３０において、側面部材３１、下側部材３２および保持部材３３は、図５に破線で示した抵抗器１０を保持する保持構造を形成している。
【００４８】
つぎに、この実装治具３０を用いた抵抗器１０の実装方法について説明する。図６は、実装治具３０を用いた抵抗器１０の実装方法を説明する図である。この実装方法では、まず、図６（ａ）に示すように、実装治具３０を、下側部材３２が回路基板Ｃに接するように載置した状態で、抵抗器１０を２つの側面部材３１の間に挿入する。すると、図４（ｂ）に示すように、抵抗器１０が保持部材３３によって、回路基板Ｃに起立するように保持される。なお、このとき、下側部材３２は切欠部１２の中に位置する。その結果、抵抗器１０の姿勢が安定し、抵抗器１０を回路基板Ｃに実装しやすくなる。そして、抵抗器１０を起立させた状態で、導電材Ｓによって抵抗器１０を回路基板Ｃに固着させることによって、端子電極１５、１６が回路基板Ｃの表面に形成された回路パターンと導通されるとともに、抵抗器１０が実装される。
【００４９】
なお、実装後は、実装治具３０はそのまま回路基板Ｃ上に残しても良い。この場合、実装治具３０を回路基板Ｃに載置する際に固着させることが好ましい。また、実装治具３０を分解可能に構成し、実装後には抵抗器１０から外すようにしてもよい。実装治具３０を分解可能な構成とするためには、たとえば側面部材３１の少なくとも一方を下側部材３２から脱着可能なように構成してもよいし、下側部材３２が短辺方向で２つ以上に分離可能なように構成してもよい。
【００５０】
なお、上記の実施の形態の抵抗器１０はＰＴＣサーミスタであるが、本発明はこれに限定されず、ＮＴＣ（Negative  Temperature  Coefficient）サーミスタや他の特性を有する抵抗器でもよい。また、抵抗器１０の形状も矩形板状に限定されず、多角形板状でもよい。また、抵抗器１０では、突出部１３、１４、底面１３ａ、１４ａにおいてのみ表面皮膜１７、１８を形成しているが、本発明はこれに限定されず、表面皮膜を端子電極１５、１６の全面に形成しても良い。また、また、実施の形態２、３に係る実装治具を抵抗器に装着した状態でエンボスキャリアテープに配列すれば、連続実装がより一層容易になる。
【００５１】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。たとえば、実施の形態２に係る実装治具が分解可能に構成されていても良いし、実施の形態３に係る実装治具に放熱孔を設けても良い。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  抵抗器
１１  本体
１２  切欠部
１３、１４  突出部
１３ａ、１４ａ  底面
１５、１６  端子電極
１７、１８  表面皮膜
２０、３０  実装治具
２１、３１  側面部材
２２、３２  上側部材
２２ａ  放熱孔
２３、３３  保持部材
Ａｒ１、Ａｒ２  矢印
Ｃ  回路基板
Ｃａ、Ｃｂ  領域
Ｓ  導電材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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