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抵抗器基礎知識 [抵抗器の分類と特徴]

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3 抵抗器の分類と特徴
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固定抵抗器の特徴
  ■チップ固定抵抗器
抵抗体端子としてはんだ付け、ボンディングまたはその両方が可能な処理が施されていて、しかも端子線を持たない抵抗器です。
外観形状により角形と円筒形に分けられます。それぞれ抵抗体の材料により次の4種類があります。
・角形…@メタルグレーズ皮膜タイプ、A金属皮膜タイプ
・円筒形…B炭素皮膜タイプ、C金属皮膜タイプ
このうちコスト・小型化・実装作業性の点でメタルグレーズ皮膜タイプが市場の大半を占めており、チップ固定抵抗器の98%までがメタルグレーズ皮膜タイプであるという見解もあります。
小型化の傾向が顕著で、角形タイプでは1608サイズや1005サイズが増加しており、携帯電話を中心とした移動体通信分野では0603サイズの搭載設計も進んでいます。

●角形チップ固定抵抗器
厚膜のメタルグレーズ皮膜と薄膜の金属皮膜に大別でき、量的生産の中心は厚膜タイプです。
厚膜タイプは装着性、耐環境性に優れた部品であり、薄膜タイプは抵抗値許容差が小さい、温度係数が小さい、電流雑音が小さいなどの特長があります。
特に抵抗温度係数は厚膜タイプが100ppm/℃なのに対し、薄膜タイプは10ppm/℃程度と非常に小さく安定したものです。
角形チップのサイズは0603、1005,1608,2012,3216などが規格化され、特に1005サイズは移動体通信機器を中心として、パソコン、AV機器などにも採用され急激に増加しています。1608サイズは主に民生機器に、2012サイズは民生機器から産業機器、車載機器まで幅広く使用されています。電力形としては6331、5025、3225サイズがあります。

●円筒形チップ固定抵抗器
通称、メルフ(MELF)の名称で呼ばれる丸形チップ抵抗器で、一般のアキシャルリード抵抗器のリード線を取り除き、両端の電極に金属めっきのキャップを取り付けた構造となっています。
この製品の特長は円筒形で金属キャップを使用しているため方向性が容易、電極強度が堅牢、機械強度に優れる、抵抗値精度・温度係数・電流雑音にハイレベルのものが得られる、構造寸法精度が良く製品供給・取り付けに対する精度が高いなどがあります。
リード付に比べやや高価格、高密度実装の点で角形タイプに少し劣るなどの欠点があり、現在では角形タイプの方が優勢で伸びも大きく円筒形は縮小傾向にあります。

■ネットワーク抵抗器
一つの絶縁基板上に複数の抵抗素子を集積、複合化して一個の電子部品とした抵抗回路網をいい、その各々を必要に応じて相互に接続してあるものです。単純に2電極を持つ抵抗が連続して集積されたものをアレイと呼び、回路網を形成して集積されたものをネットワークと呼んでいます。
主にはデジタル回路のプルアップ・プルダウン抵抗用として使用されています。
形状によってSIP(Single Inline Package)型、DIP(Dual Inline Package)型、フラットパッケージ型、チップキャリアに分類されます。
過去、炭素皮膜抵抗器が主力であった時期に、高密度実装への対応としてSIP型で急激に生産量を伸ばしましたが、実装技術がSMTへ変化したことでチップネットワーク抵抗器に切換えが進み、現在の主流はチップネットワーク抵抗器やSOP(Small Outline Package)となっています。
チップネットワーク抵抗器は個別チップ抵抗器の高密度実装化への対応をカバーするもので、ネットワーク抵抗器の中でも最も生産量が伸びています。2連、4連が需要の中心であり、3216サイズは主に産業機器分野、1608サイズは電子機器一般、1005サイズは携帯電話・パソコン・VTRカメラなどに使用されています。

■炭素皮膜固定抵抗器
炭素皮膜を抵抗素子とした固定抵抗器で、古くから最もポピュラーな抵抗器として知られています。電力的区分から1/4W品と1/2W品に大別され、現状では1/4Wの3.2mm×φ1.9mmサイズ、1/2Wの6.3mm×φ2.85mmサイズの小型タイプが全体の70%以上を占めているとみられています。
特長として、はんだ耐熱性、経時変化などによる抵抗値変化率が小さく、低電流雑音、端子強度の安定、耐電圧性などに優れています。

■金属皮膜固定抵抗器
金属皮膜固定抵抗器の特長は抵抗値許容差の高精度化ができ、経年変化が小さく、高安定です。また抵抗温度係数及び電流雑音が小さい。
主な用途は通信・計測機器、コンピュータ及びその周辺機器、電子交換機などの産業用で、その他AV機器などの微小信号を扱う回路などにも使用されています。

■酸化金属皮膜固定抵抗器
主に電源回路などに用いられる汎用電力形抵抗器です。
この製品の特長は、小型化(定格電力当りの体積が抵抗器の中で最も小さい)、耐熱性が高く、抵抗温度係数も金属皮膜抵抗器に匹敵する小さなクラスのものが低コストで得られる等があります。

■巻線固定抵抗器
金属抵抗線を使用しているため抵抗温度係数は小さく、耐熱性が良い、電流雑音が殆どないなどが特長で電力用に適しています。一方大きい抵抗値が得にくく、高周波回路には不向きなどの欠点があります。
用途としては、デジタル制御用として一般民生品の他に産業機器の分野でインバータ制御、カーエレクトロニクスにおけるEFI(電子制御噴射装置)、コンピュータ用記憶装置、スイッチング電源、機器の高信頼化の鍵となるパワー回路をカバーする抵抗器として堅調な需要があります。

参考文献: 2001電子部品年鑑(株式会社中日社)
      経済産業省統計資料

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