專利名稱：外裝覆蓋型可變電阻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及外裝覆蓋型可變電阻。
背景技術(shù)：
可變電阻具有施加的電壓超過規(guī)定電壓時電阻急劇減少的電壓非線性的電阻，作為用于吸收在電子裝置中產(chǎn)生的浪涌電壓的電子部件而廣泛使用。以提高對機(jī)械性沖擊或熱、濕度、化學(xué)物質(zhì)等的保護(hù)和絕緣性為目的，采用在可變電阻的可變電阻元件上覆蓋由環(huán)氧樹脂等構(gòu)成的外裝膜的構(gòu)造的外裝覆蓋型可變電阻。
圖6是以往的外裝覆蓋型可變電阻的剖面圖?？勺冸娮璋勺冸娮柙透采w其的由環(huán)氧樹脂構(gòu)成的外裝膜。電壓非線性電阻體21例如通過將混合了ZnO以及微量Bi2O3等的粉末形成圓板狀燒制而獲得。在電壓非線性電阻體21的兩個面上燒結(jié)形成電極22，引線端子23經(jīng)由焊錫24連接到電極22，得到可變電阻元件。用由環(huán)氧樹脂構(gòu)成的外裝膜25覆蓋電壓非線性電阻體21、電極22、焊錫24以及引線端子23的一部分。
在以往的外裝覆蓋型可變電阻上施加超過額定的電壓時，電壓非線性電阻體成為非歐姆性境界層被損壞的僅具有電阻率低的電阻分量的低電阻值的電阻體。因此，雖然為了保護(hù)電路而與外裝覆蓋型可變電阻串聯(lián)連接保護(hù)熔絲，但在直至保護(hù)熔絲熔斷的短時間期間，在電壓非線性電阻體的非歐姆性境界層被損壞的部位連續(xù)流過大電流而發(fā)熱，發(fā)熱部位附近的電壓非線性電阻體、電極、引線以及作為外裝膜的環(huán)氧樹脂熔融并熱分解而產(chǎn)生大量的氣體。有因為該氣體而損壞所述外裝膜和熔融物溢出的情況。

發(fā)明內(nèi)容
一種可變電阻，具有可變電阻元件；在所述可變電阻元件上形成的多孔的第一膜；以及在所述第一膜上形成的第二膜。其中，設(shè)在向所述第一膜的外部開放的所述第一膜上形成的開氣孔的容積為V(ml/g)，則所述第二膜的膜厚t(mm)大于或等于1.3/V。
該可變電阻，即使在被施加超過額定的電壓而損壞電壓非線性電阻體的非歐姆性境界層的情況下，外裝膜也不損壞。


圖1是本發(fā)明實施方式1的外裝覆蓋型可變電阻的剖面圖。
圖2是實施方式1的外裝覆蓋型可變電阻的外觀圖。
圖3表示實施方式1的可變電阻的評價用電路。
圖4表示本發(fā)明實施方式1的可變電阻的評價結(jié)果。
圖5表示本發(fā)明實施方式2的可變電阻的評價結(jié)果。
圖6是以往的外裝覆蓋型可變電阻的剖面圖。
具體實施例方式
(實施方式1)圖1是本發(fā)明實施方式1的外裝覆蓋型可變電阻的斷面圖，圖2是該外裝覆蓋型可變電阻的外觀圖。可變電阻具有電壓非線性電阻體1、電極2、引線端子3、焊錫4、第一外裝膜5、第二外裝膜6以及由熱敏墨形成的壓印膜7。
如圖1所示，實施方式1的外裝覆蓋型可變電阻包括具有電壓非線性電阻體1、在電壓非線性電阻體1的兩個面上形成的電極2、以及經(jīng)由焊錫4與電極2連接的引線端子3的可變電阻元件。電壓非線性電阻體1、電極2以及焊錫4的全部和引線端子3的一部分用多孔的第一外裝膜5覆蓋，第一外裝膜5用第二外裝膜6覆蓋。在第二外裝膜6的外表面上設(shè)有壓印膜7。
下面說明實施方式1的外裝覆蓋型可變電阻的制造方法。
首先，用金屬模將氧化鋅作為主要成分并添加混合了氧化鎂、氧化鉍、氧化鈷等的粉末成型為圓板狀后，通過在1200℃燒結(jié)而形成電壓非線性電阻體1。在電壓非線性電阻體1的兩個面上涂布以銀為主要成分的膏并燒結(jié)形成電極2。接著，將電極2經(jīng)由焊錫4與由軟銅線構(gòu)成的引線端子3連接來制作可變電阻元件。
接著，用由混合了發(fā)泡劑的環(huán)氧樹脂形成的多孔的第一外裝膜5覆蓋可變電阻元件的電壓非線性電阻體1、電極2以及焊錫4的全部和引線端子3的一部分，然后，用環(huán)氧樹脂的第二外裝膜6覆蓋第一外裝膜5。進(jìn)而，在第二外裝膜6的外表面上壓印作為熱敏材料的熱敏墨并形成壓印膜7，得到實施方式1的外裝覆蓋型可變電阻。
下面詳細(xì)說明第一外裝膜5、第二外裝膜6以及壓印膜7。
首先，在粉末環(huán)氧樹脂中，將低沸點碳化氫用鹽化聚偏氯乙烯纖維或丙烯腈等的聚合物的殼壁內(nèi)包并被膜化的熱膨脹微膠囊按一定的比例添加并充分地混合，準(zhǔn)備多個種類的發(fā)泡性的微膠囊添加粉末環(huán)氧樹脂。
接著，將可變電阻元件在干燥機(jī)中預(yù)熱到170℃后，將由電壓非線性電阻體1、電極2以及焊錫4的全部和引線端子3的一部分構(gòu)成的可變電阻元件的一部分埋入準(zhǔn)備的微膠囊添加粉末環(huán)氧樹脂中，將粉末環(huán)氧樹脂熔融，使微膠囊添加粉末環(huán)氧樹脂附著在可變電阻元件的上述部分的表面上。接著，將附著了該微膠囊添加粉末環(huán)氧樹脂的可變電阻元件再次放入170℃的干燥機(jī)中加熱，將微膠囊添加粉末環(huán)氧樹脂發(fā)泡并固化，在可變電阻元件的上述部分的表面上形成多孔的第一外裝膜5。
作為向上述多孔的第一外裝膜5的外部開放的氣孔的開氣孔的容積、開氣孔徑的測定結(jié)果與對粉末環(huán)氧樹脂的熱膨脹微膠囊的添加量一同在表1中示出。再有，開氣孔的容積用多孔計的水銀壓入方式測定評價，開氣孔徑通過試料斷面的掃描電子顯微鏡照片來測定評價。如表1所示，通過改變熱膨脹微膠囊的添加量可改變開氣孔的容積以及開氣孔徑。
(表1)

接著，通過與第一外裝膜5同樣的流動浸漬法，涂裝熔點為41～43℃(DSC測定法)的低熔點粉末環(huán)氧樹脂，在第一外裝膜5上形成并覆蓋第二外裝膜6。此時，制作了具有各種膜厚的第二外裝膜6的可變電阻的試料。由在涂裝槽的浸漬時間和浸漬涂裝次數(shù)來調(diào)整第二外裝膜6的膜厚。
接著，將通過顏料化合物的熱分解在約160℃變色的不可逆性的熱敏墨通過復(fù)印法壓印在第二外裝膜6的外表面上并形成壓印膜7，制作實施方式1的外裝覆蓋型可變電阻。
對上述制作的實施方式1的外裝覆蓋型可變電阻在施加過電壓而損壞電壓非線性電阻體的非歐姆性境界層時的損壞防止性能進(jìn)行了評價。此外，作為評價試料的可變電阻元件，使用了具有代表性可變電阻特性的外徑9.5mm，可變電阻電壓270V的電壓非線性電阻體1。
圖3表示評價試料的可變電阻11的評價電路。該電路包括交流電源8、電路阻抗9以及保護(hù)熔絲10。電路阻抗9取電源電路中最普通的5Ω，保護(hù)熔絲10選定電壓非線性電阻體1的特性中作為推薦條件的7A。通電率100％，即，在直至保護(hù)熔絲10熔斷的約0.5秒間對可變電阻施加等于可變電阻電壓的交流電壓。通過該評價，損壞所有的試料的電壓非線性電阻體1的非歐姆性境界層，從而失去作為可變電阻的性能。
評價防止損壞性能的結(jié)果與第一外裝膜5的開氣孔的容積以及開氣孔徑和第二外裝膜6的膜厚的測定結(jié)果一起在表2中示出。表2示出的損壞的可變電阻數(shù)量0/30為○，30/30為×、其他為△，以第一外裝膜5的開氣孔的容積為橫軸，以第二外裝膜6的膜厚為縱軸，圖4示出損壞防止性能的評價結(jié)果。
(表2)


由表2以及圖4所示結(jié)果可知，防止損壞性能與第一外裝膜5的開氣孔的容積和第二外裝膜6的膜厚有很大的關(guān)系。如圖4所示，在第一外裝膜5的開氣孔的容積V(ml/g)中的第二外裝膜6的膜厚t(mm)為大于或等于1.3/V(圖4的線A)的情況下，可獲得良好的防止損壞性能，外裝膜均未損壞。即使在電壓非線性電阻體的非歐姆性境界層損壞的情況下，第一外裝膜吸收因高熱而產(chǎn)生的熔融物和氣體并緩和樹脂內(nèi)部的壓力增加，具有規(guī)定大小以上的強(qiáng)度的第二外裝膜封住熔融物和氣體，可防止外裝膜的損壞和熔融物的飛散。再有，表2中附有‘(*)’的試料號的可變電阻未獲得良好的性能。
再有，將添加了熱膨脹微膠囊的粉末環(huán)氧樹脂發(fā)泡并固化而形成的實施方式1的第一外裝膜5，最好其開氣孔的容積在0.5ml/g至2.0ml/g的范圍。如果第一外裝膜5的開氣孔的容積在0.5ml/g以下，則第二外裝膜6的膜厚在2.5mm以上，即考慮到工藝的穩(wěn)定性需要約3mm。該膜厚時，形成第二外裝膜6的工序增加，可變電阻的制造成本增加，尺寸變大。此外，開氣孔的容積在2.0ml/g以上的第一外裝膜5時，則由于對環(huán)氧樹脂的微膠囊的添加量過多，電壓非線性電阻體1與第一外裝膜5的黏著力受損，在兩者間形成連續(xù)的空洞，可變電阻的絕緣特性易降低。
因此，最好是將添加了熱膨脹微膠囊的粉末環(huán)氧樹脂發(fā)泡并固化而形成的第一外裝膜5的開氣孔的容積在0.5ml/g至2.0ml/g的范圍。通過使開氣孔的容積V(m1/g)中的第二外裝膜6的膜厚t大于或等于1.3/V，可獲得良好的損壞防止性能。因此，即使電壓非線性電阻體的非歐姆性境界層損壞的情況下，外裝覆蓋型可變電阻的外裝膜不損壞，作為產(chǎn)品可獲得既便宜又具有良好的電氣特性的外裝型可變電阻。
而評價了損壞防止性能的實施方式1的外裝覆蓋型可變電阻中，評價后電壓非線性電阻體的非歐姆性境界層被損壞并喪失可變電阻的性能之后即使外裝膜未損壞的可變電阻，其壓印膜7受熱從藍(lán)色變色為灰色而外觀改變，可確認(rèn)，在可變電阻元件的電壓非線性電阻體1中發(fā)生異常。即，可通過在第二外裝膜6的表面上由熱敏墨形成壓印膜7，根據(jù)壓印膜7是否變色來確認(rèn)電壓非線性電阻體1是否發(fā)生異常。
(實施方式2)實施方式2的外裝覆蓋型可變電阻與圖1所示實施方式1的外裝覆蓋型可變電阻具有相同的構(gòu)造。與實施方式1不同，實施方式2的外裝覆蓋型可變電阻用摻合了熱分解型化學(xué)發(fā)泡劑的粉末環(huán)氧樹脂形成圖1中的多孔的第一外裝膜5。以下詳細(xì)說明實施方式2的第一外裝膜5。
首先，除了環(huán)氧樹脂和固化劑、填充劑之外添加混合偶氮基化合物系的熱分解型化學(xué)發(fā)泡劑，并混合煉制，制作實施方式2的熱分解型化學(xué)發(fā)泡劑配合粉末環(huán)氧樹脂。根據(jù)熱分解型化學(xué)發(fā)泡劑的添加量，制作準(zhǔn)備多個種類的熱分解型化學(xué)發(fā)泡劑配合粉末環(huán)氧樹脂。
接著，與實施方式1同樣，將包含電壓非線性電阻體1、電極2以及焊錫4的全部和引線端子3的可變電阻元件在干燥機(jī)中預(yù)熱到170℃后，將包含電壓非線性電阻體1、電極2以及焊錫4的全部和引線端子3的一部分的可變電阻元件的一部分埋入上述準(zhǔn)備的熱分解型化學(xué)發(fā)泡劑配合粉末環(huán)氧樹脂中，將粉末環(huán)氧樹脂熔融，使熱分解型化學(xué)發(fā)泡劑配合粉末環(huán)氧樹脂附著在可變電阻元件的上述部分的表面上。接著，將附著了熱分解型化學(xué)發(fā)泡劑配合粉末環(huán)氧樹脂的可變電阻元件再次放入170℃的干燥機(jī)中加熱，將熱分<p>表1

從表1可見，在基底層中使用了膜厚50nm的Ni80Fe20的實施例1中，軟磁性層的膜厚為310nm時得到了3.2Oe這樣的非常小的矯頑力。作為基底層使用膜厚50nm的NiP時，也通過把軟磁性打底層的膜厚加大到1000nm得到了比較小的矯頑力。另一方面，在比較例1和比較例2中，矯頑力不能充分減小，是不優(yōu)選的。
圖3A示出了實施例1的BH磁滯回線，圖3B示出了實施例2的BH磁滯回線，圖4示出了比較例2的BH磁滯回線。在這些圖中，R是盤半徑方向上的BH磁滯回線，C是盤圓周方向上的BH磁滯回線。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，可以通過無電解鍍敷法制作具有所希望的軟磁特性的垂直磁記錄媒體的打底層。由此，可以使垂直方向的記錄磁界優(yōu)先地強(qiáng)且陂峭，可以實現(xiàn)更高記錄密度的記錄。
(表4)

如表4以及圖5所示，損壞防止性能與第一外裝膜5的開氣孔的容積和第二外裝膜6的膜厚有很大的關(guān)系，如圖5所示，與實施方式1同樣，在第一外裝膜5的開氣孔的容積為V(ml/g)中的第二外裝膜6的膜厚t(mm)為大于或等于1.3/V的情況下，可獲得良好的損壞防止性能，外裝膜均未損壞。即使在電壓非線性電阻體的非歐姆性境界層被損壞的情況下，第一外裝膜吸收因高熱而產(chǎn)生的熔融物和氣體并緩和樹脂內(nèi)部的壓力增加，具有規(guī)定大小以上的強(qiáng)度的第二外裝膜封住熔融物和氣體，可防止外裝膜的損壞和熔融物的飛散。再有，表4中附有‘(*)’的試料號No.的可變電阻未獲得良好的性能。
再有，將配合了熱分解型化學(xué)發(fā)泡劑的粉末環(huán)氧樹脂發(fā)泡并固化而形成的實施方式2的第一外裝膜5的開氣孔的容積最好在0.5ml/g至3.0ml/g的范圍。如果第一外裝膜5的開氣孔的容積在0.5ml/g以下，則第二外裝膜6的膜厚要在2.5mm以上，即考慮到工藝的穩(wěn)定性需要約3mm。因此，形成第二外裝膜6的工序增加，可變電阻的制造成本增加，尺寸變大。開氣孔的容積在3.0ml/g以上時，則由于形成直徑超過500μm的開氣孔，所以電壓非線性電阻體1的沿面中的電極2間的絕緣性降低，可變電阻的絕緣特性易降低。
因此，最好是將配合了熱分解型化學(xué)發(fā)泡劑的粉末環(huán)氧樹脂發(fā)泡并固化而形成的第一外裝膜5的開氣孔的容積為0.5ml/g至3.0ml/g的范圍。因而，第一外裝膜5的開氣孔的容積為V(ml/g)、第二外裝膜6的膜厚t大于或等于1.3/V的可變電阻，顯示出良好的損壞防止性能。因此，即使電壓非線性電阻體的非歐姆性境界層被損壞的情況下，外裝膜也不損壞。
而且，將配合了熱分解型化學(xué)發(fā)泡劑的粉末環(huán)氧樹脂發(fā)泡并固化而形成第一外裝膜5的實施方式2的外裝覆蓋型可變電阻，與實施方式1的外裝覆蓋型可變電阻相比，即使在第一外裝膜5的開氣孔的容積大的情況下，絕緣特性下降小，提高形成第一外裝膜5以及第二外裝膜6的設(shè)計的自由度。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的外裝覆蓋型可變電阻，即使被施加超過額定的電壓而損壞電壓非線性電阻體的非歐姆性境界層的情況下，外裝膜也不損壞，具有良好的損壞防止性能。
權(quán)利要求
1.一種可變電阻，具有可變電阻元件；在所述可變電阻元件上形成的多孔的第一膜；以及在所述第一膜上形成的第二膜；其中，設(shè)在向所述第一膜的外部開放的所述第一膜上形成的開氣孔的容積為V(ml/g)，則所述第二膜的膜厚t(mm)大于或等于1.3/V。
2.如權(quán)利要求1所述的可變電阻，其中，所述第一膜通過發(fā)泡和固化添加了熱膨脹微膠囊的粉末環(huán)氧樹脂而形成。
3.如權(quán)利要求2所述的可變電阻，其中，所述容積V為0.5ml/g～2.0ml/g。
4.如權(quán)利要求1所述的可變電阻，其中，所述第一膜通過發(fā)泡和固化摻合了熱分解型化學(xué)發(fā)泡劑的粉末環(huán)氧樹脂而形成。
5.如權(quán)利要求4所述的可變電阻，其中，所述容積V為0.5ml/g～3.0ml/g。
6.如權(quán)利要求1所述的可變電阻，還具有設(shè)置在所述第二膜上，受熱時外觀改變的熱敏材料。
全文摘要
一種可變電阻，具有與可變電阻元件接觸的多孔的第一外裝膜和覆蓋第一外裝膜的第二外裝膜。設(shè)形成在第一外裝膜上的向第一外裝膜的外部開放的開氣孔的容積為V(ml/g)，則第二外裝膜的膜厚t(mm)大于或等于1.3/V。該可變電阻外裝膜不被損壞，具有良好的損壞防止性能。
文檔編號H01C7/102GK1639809SQ0380499
公開日2005年7月13日 申請日期2003年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月29日
發(fā)明者橘井努, 大內(nèi)實, 武藤直樹 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社