JP2000269010A - チップ抵抗器の製造方法及びチップ抵抗器 - Google Patents

チップ抵抗器の製造方法及びチップ抵抗器

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JP2000269010A
JP2000269010A JP11067970A JP6797099A JP2000269010A JP 2000269010 A JP2000269010 A JP 2000269010A JP 11067970 A JP11067970 A JP 11067970A JP 6797099 A JP6797099 A JP 6797099A JP 2000269010 A JP2000269010 A JP 2000269010A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な端面電極薄膜を形成し得るチップ抵抗
器の製造方法を提供すること、及び、絶縁基板又はメッ
キ層との接合が強固な端面電極薄膜を有するチップ抵抗
器を抵抗すること。 【解決手段】 短冊状絶縁基板10の端面に端面電極薄
膜を形成するにあたり、導電性樹脂材料からなり、か
つ、その表面の高さが前記保護膜の表面より高くなる厚
みを有する第2の表電極7を表電極2上に予め施し、第2
の表電極7が施された複数の前記短冊状絶縁基板部品10
を、その各端面10’が略面一になるように積み重ね、そ
の後、前記端面10’に対して端面電極薄膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に電子回路部
品として用いられるチップ抵抗器の製造方法及びチップ
抵抗器に関する。
【0002】
【従来の技術】電子機器のダウンサイジング化に伴い、
回路基板の実装密度を向上するため、チップ抵抗器にも
小型化・高精度化が要求されている。しかし、係る小型
化・高精度化の要請に対し、従来のチップ抵抗器では、
特に端面電極薄膜の形成において問題がある。
【0003】ここで、従来のチップ抵抗器の製造方法で
は、まず、複数の分割溝が施された絶縁基板に、その各
分割溝に沿って表電極と裏電極とが施される。次に、各
表電極間に抵抗膜が施され、その各抵抗膜の上に一次ガ
ラスが施される。次に、一次ガラスの上からレーザー等
により各抵抗膜の抵抗値のトリミングが行われ、その後
各一次ガラス上に保護膜が形成される。
【0004】この時点で一旦絶縁基板は短冊状に分割さ
れ、分割された短冊状絶縁基板をその端面が略面一とな
るように積み重ね、Ni−Cr合金からなる端面電極薄
膜をスパッタリング、イオンプレーティング又は蒸着等
の薄膜形成手法により一括形成する。
【0005】この端面電極薄膜の形成時の処理を図8
(a)によって説明する。図8(a)において、複数の
短冊状絶縁基板100は、収容ケース103内に、端面
102が略面一になるように積み重ねられて収容されて
いる。また、各短冊状絶縁基板100には、表電極と裏
電極と抵抗膜と一次ガラスと保護膜とを有する複数のチ
ップ抵抗器部分101が既に施されている。
【0006】そして、各短冊状絶縁基板100は、収容
ケース103内に収容された状態で、その端面102に
一括してNi−Cr合金がスパッタリング等され、端面
電極薄膜が形成される。
【0007】その後、短冊状絶縁基板100は、チップ
単位(チップ抵抗器部分101毎)に分割され、その各
端部にメッキが施されてチップ抵抗器が完成に至る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ここで、チップ抵抗器
が小型化されると、その保護膜は、表電極よりも突出す
る傾向にあり、更に、組成物の粘性等の理由により山形
に形成される傾向にある。
【0009】この山形に形成された保護膜を有する短冊
状絶縁基板の上に、別の短冊状絶縁基板を図8(a)の
如く積み重ねると、当該保護膜の存在により、当該別の
短冊状基板は傾いて積み重ねられる場合がある(図8
(b))。
【0010】この傾いた状態の短冊状絶縁基板の端面に
端面電極薄膜をスパッタリング等で形成しようとする
と、その厚さが部分的に不均一になり易いという問題が
ある。
【0011】また、積み重ねられた各絶縁基板間に隙間
が生じるため、当該隙間にスパッタが侵入して余分に回
り込み、チップ抵抗器の表裏面に形成された左右の電極
幅がバランス良く形成されなかったり、また、スパッタ
ーの回り込みが過剰な場合はメッキ層形成時における当
該メッキの成長により両端の電極が短絡するという問題
もあった。
【0012】一方、チップ抵抗器の小型化に伴い、その
端面の面積も小さくなるため、そこに形成される端面電
極薄膜と絶縁基板またはメッキ層との接合力を十分に確
保する必要がある。しかし、端面電極薄膜の材料として
通常用いられるNi−Cr合金の薄膜では、当該接合力
が必ずしも十分なものとは言えない。
【0013】従って、本発明の目的は、良好な端面電極
薄膜を形成し得るチップ抵抗器の製造方法を提供するこ
とにある。
【0014】特に、端面電極薄膜の膜厚を均一化し、か
つ、その電極材料の保護膜上への回り込みを防止し得る
チップ抵抗器の製造方法を提供することにある。
【0015】また、特に、絶縁基板又はメッキ層との接
合が強固な端面電極薄膜を形成し得るチップ抵抗器の製
造方法を提供することにある。
【0016】更に、本発明の目的は、絶縁基板又はメッ
キ層との接合が強固な端面電極薄膜を有するチップ抵抗
器を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、表電極
と裏電極と抵抗膜と当該抵抗膜の保護膜とを有する複数
のチップ抵抗器部分が施された短冊状絶縁基板の端面に
端面電極薄膜を形成するにあたり、導電性樹脂材料から
なり、かつ、その表面の高さが前記保護膜の表面以上に
高くなるような厚みを有する第2の表電極を前記表電極
上に予め施し、当該第2の表電極が施された複数の前記
短冊状絶縁基板部品を、その各端面が略面一になるよう
に積み重ね、その後、前記端面に対して端面電極薄膜を
形成してなるチップ抵抗器の製造方法が提供される(請
求項1)。
【0018】この手段では、前記保護膜以上に表面高さ
が高い前記第2の表電極を設けることにより、前記短冊
状絶縁基板を積み重ねた場合に、上の前記短冊状絶縁基
板は下の前記短冊状絶縁基板の前記第2の表電極上に載
置されることとなる。そして、前記第2の表電極は、導
電性樹脂材料からなり、ある程度の弾力性を有するた
め、前記保護膜の形状に起因する前記短冊状絶縁基板の
傾きが防止され、また、相互間に隙間無く積み重ねるこ
とが可能となる。
【0019】このため、本発明のチップ抵抗器の方法で
は、端面電極薄膜の膜厚を均一化し、かつ、電極材料の
保護膜上への回り込みを防止し得るという効果を奏す
る。
【0020】本発明において、前記第2の表電極を構成
する導電性樹脂材料としては、銀、金等の金属の球状
物、樹皮状物又はフレーク状物をエポキシ変成フェノー
ル系又はエポキシ系等の樹脂に混合分散した材料を挙げ
ることができる。係る材料は、特に、既設の表電極との
密着性が良好で、また、ガラスを含有するグレーズより
も弾力性及び抵抗率が低いという点でも優れたものだか
らである。
【0021】前記端面電極薄膜を形成する方法として
は、スパッタリング、イオンプレーティング、或いは、
蒸着等を挙げることができる。
【0022】また、本発明によれば、アルミナ基板と、
当該アルミナ基板の両端面に設けられた端面電極薄膜
と、当該端面電極薄膜を覆うNiメッキ層と、を含むチ
ップ抵抗器において、前記端面電極薄膜が、前記アルミ
ナ基板の端面に設けられたCr又はTiからなる第1の
薄膜と、当該第1の薄膜上に設けられたNiからなる第
2の薄膜と、からなることを特徴とするチップ抵抗器が
提供される(請求項2)。
【0023】この手段では、前記端面電極薄膜を2層構
造とし、かつ、アルミナ基板側にCr又はTiからなる
第1の薄膜を、Niメッキ層側にNiからなる第2の薄
膜を設けたものである。ここで、Cr又はTiは絶縁基
板として用いられるアルミナ基板と相性がよく、また、
Ni同士は当然相性がよい。更に、Cr又はTiと、N
iとも相性がよい。
【0024】この結果、このチップ抵抗器は、端面電極
薄膜とアルミナ基板又はNiメッキ層との接合が強固に
なるという効果を奏する。
【0025】なお、このチップ抵抗器を製造するために
は、始めにCr又はTiからなる第1の薄膜を形成し、
その後、Niからなる第2の薄膜を形成することにより
製造することができる(請求項4)。
【0026】更に、また、本発明によれば、アルミナ基
板と、当該アルミナ基板の両端面に設けられた端面電極
薄膜と、当該端面電極薄膜を覆うCuメッキ層と、を含
むチップ抵抗器において、前記端面電極薄膜が、前記ア
ルミナ基板の端面に設けられたCr又はTiからなる第
1の薄膜と、当該第1の薄膜上に設けられたCuからな
る第2の薄膜と、からなることを特徴とするチップ抵抗
器が提供される(請求項3)。
【0027】この手段では、前記端面電極薄膜を2層構
造とし、かつ、アルミナ基板側にCr又はTiからなる
第1の薄膜を、Cuメッキ層側にCuからなる第2の薄
膜を設けたものである。ここで、Cr又はTiは絶縁基
板として用いられるアルミナ基板と相性がよく、また、
Cu同士は当然相性がよい。更に、Cr又はTiと、C
uとも相性がよい。
【0028】この結果、このチップ抵抗器は、端面電極
薄膜とアルミナ基板及びCuメッキ層との接合が強固に
なるという効果を奏する。更に、Cuは抵抗率が低いた
め、抵抗値の低いチップ抵抗器を提供する場合に有益で
ある。
【0029】なお、このチップ抵抗器を製造するために
は、始めにCr又はTiからなる第1の薄膜を形成し、
その後、Cuからなる第2の薄膜を形成することにより
製造することができる(請求項5)。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて説明する。 <第1の実施形態>図1乃至図5は、本発明に係るチッ
プ抵抗器の製造方法の各工程を示す図であり、各図の
(a)は、平面図を示し、各図の(b)は、その横断方
向の一部断面図である。
【0031】この製造方法では、まず、分割溝1a及び
1bが縦横に施された絶縁基板1の表裏面に、分割溝1
aに沿って表電極2と、裏電極3とを設ける(図1)。
図1の例では、表電極2及び裏電極3を、分割溝1aに
跨り、かつ、分割溝1bとは離隔するように設けている
が、裏電極3については分割溝1bも跨いだいわゆるべ
た印刷としてもよい。
【0032】絶縁基板1の材料としては、例えば、アル
ミナを挙げることができる。表電極2及び裏電極3の材料
としては、例えば、Ag系、Au系、Pt系、Ag・P
t系、Cu系若しくはAg・Pd系のメタルグレーズを
挙げることができ、その設け方としては、係る材料を絶
縁基板1に印刷し、その後焼成する方法を挙げることが
できる。
【0033】次の工程としては、一対の表電極2間に抵
抗膜4を設け、この抵抗膜4を覆うように第1の保護膜5
を被覆し、第1の保護膜5の上から抵抗膜4の抵抗値修
正のためのトリミングを行い、その後、第2の保護膜6
を第1の保護膜5の上に設ける(図2)。第2の保護膜6
は、トリミングにより生じた溝及び第1の保護膜5を覆
うように設けられ、図2の例ではべた印刷によりこれを
設けているが、表電極2の如く分割溝1bから離隔する
ように設けてもよい。
【0034】なお、第1及び第2の保護膜5及び6は、
後に第2の表電極7を設けるため、表電極2の分割溝1a
付近の部分を一部残して設ける。
【0035】抵抗膜4の材料としては、提供するチップ
抵抗器の抵抗値範囲を広範に確保するために、例えば、
RuO2系、Ag系、Ag・Pd系若しくはCu・Ni
系のメタルグレーズを挙げることができ、その設け方と
しては、係る材料を絶縁基板1に塗布又は印刷し、その
後焼成する方法が挙げられる。
【0036】第1の保護膜5の材料としては、例えば、
硼珪酸鉛系ガラスグレーズを挙げることができる。抵抗
膜4の抵抗値のトリミングは、上述した通りこの第1の
保護膜5を抵抗膜4に被覆した後、第1の保護膜5と共
にレザートリミング等を施すことにより行われる。
【0037】第2の保護膜6の材料としては、例えば、
エポキシ系又はエポキシ変成フェノール系樹脂を挙げる
ことができ、その設け方としては、これらの材料から成
る塗料を第1の保護膜5上に塗布又は印刷し、加熱硬化
する方法を挙げることができる。
【0038】なお、この実施形態では、保護膜として、
第1の保護膜5と第2の保護膜6との二層構造を採用した
が、必ずしもその必要は無く、第1の保護膜5のみとし
たり、第1の保護膜5を設けずに、トリミングした抵抗
膜4上に直接第2の保護膜6のみを設けてもよい。
【0039】次の工程としては、表電極2上に、第2の
表電極7を設ける(図3)。第2の表電極7は、第2の
保護膜6に被覆されていない、露出した表電極2の部分
に少なくとも接するように設け、かつ、その表面の高さ
が第2の保護膜6の表面と少なくとも同等か、より高く
なるような厚さでもって設ける。なお、図面上第2の表
電極7は、絶縁基板1に対して、かなり厚く見えるが、
これは構造を容易に把握できるように誇張して表現した
ものであり、第2の表電極7の膜厚としては、通常、お
よそ5μmから10μmの範囲となる。また、図3におい
ては、第2の表電極7は第2の保護膜6の側面に面して
設けているが、その一部が第2の保護膜6上に重なって
も良い。
【0040】第2の表電極7は、導電性樹脂材料からな
るものであって、その設け方としては、当該材料を塗布
又は印刷した後、加熱硬化する方法を挙げることができ
る。
【0041】次の工程としては、端面電極薄膜を形成す
るために、絶縁基板1を、その縦方向の分割溝1aに沿
って1次分割し、短冊状絶縁基板10とする(図4)。
【0042】そして、この短冊状絶縁基板10を、例え
ば、図8(a)の如く収容ケース103等を用いて端面
10’が略面一となるように積み重ねる。なお、その頂
上には、各短冊状絶縁基板10が隙間無く積み重ねられ
るように、所定重量の重り等を載せる等、適度な荷重を
加えるようにしてもよい。
【0043】積み重ねた際、短冊状絶縁基板10は、そ
のすぐ下段の短冊状絶縁基板10に設けられた第2の表
電極7上に載置されることとなる(図5)。第2の表電
極7は、その表面が第2の保護膜6の表面以上の高さと
なるような厚さをもって設けられているからである。そ
して、第2の表電極7は、導電性樹脂材料からなるた
め、一定の弾力性を有する。
【0044】このため、短冊状絶縁基板10は、傾くこ
となく、かつ、その端面10’において短冊状絶縁基板
10間の隙間がなく、安定して積み重ねられる。
【0045】この後、積み重ねられた短冊状絶縁基板1
0の端面10’には、端面電極を構成するための薄膜が
スパッタリング等によって一括形成され(図5)、更に
その後、短冊状絶縁基板10’を分割溝1bに沿って2
次分割し、個々のチップ抵抗器とし、更にメッキ層を施
す等して最終的なチップ抵抗器が完成に至る。
【0046】図6は、上述した製造方法を経て製造され
たチップ抵抗器Aの断面構造図である。チップ抵抗器A
は、絶縁基板1と、その両端表裏面に設けられた表電極
2及び裏電極3と、表電極2間に設けられた抵抗膜4
と、抵抗膜4の上に被覆された第1の保護膜5及び第2の
保護膜6と、表電極2上に設けられた第2の表電極7
と、絶縁基板1の両端面に設けられた端面電極薄膜8
と、その更に両端に設けられたメッキ層9と、からな
る。
【0047】チップ抵抗器Aは、第2の表電極7を設け
たので、第2の保護膜6の表面よりもメッキ層9の上面
の方が高い位置にある。従って、チップ抵抗器Aを回路
基板に実装する場合には、必ずしも裏電極3側の面を回
路基板上のランド取りつける必要は無く、表電極2側の
面をランドに取りつけることもでき、表裏面の区別の必
要が無いため実装時の手間が省ける。この際、第2の表
電極7の第2の保護膜6の表面からの高さが、裏電極3
の絶縁基板1の裏面からの高さと等しくなるように、第
2の表電極7の厚さを設定すると、チップ抵抗器Aの形
状は、表裏面においてほとんど対称の形状となり、より
一層実装時に手間が省けることとなる。 <第2の実施形態>図7は、本発明に係るチップ抵抗器
Bの断面構造図である。
【0048】チップ抵抗器Bは、アルミナ基板20と、
その両端表裏面に設けられた表電極21及び裏電極22
と、表電極21間に設けられた抵抗膜23と、保護膜2
4と、アルミナ基板20の両端面に設けられた端面電極
薄膜25と、各々の端面電極薄膜25を覆うように設け
られた第1のメッキ層26と、第2のメッキ層27と、
からなる。
【0049】チップ抵抗器Bの端面電極薄膜25は、第
1の薄膜層25aと第2の薄膜層25bとからなる。ま
た、第2のメッキ層27は、はんだメッキ層である。
【0050】そして、第1の薄膜層25aの材料として
は、Cr又はTiのいずれかを採用する。一方、第2の
薄膜層25bの材料は、第1のメッキ層26の材料によ
り異なる。すなわち、第1のメッキ層26の材料がNi
の場合、第2の薄膜層25bの材料は、Niを採用す
る。また、第1のメッキ層26の材料がCuの場合、第
2の薄膜層25bの材料は、Cuを採用する。
【0051】なお、第1のメッキ層26としてCuを選
択した場合、第2のメッキ層27をはんだメッキのみで
構成せずに、第1のメッキ層26をNiメッキ層で覆っ
た後、更にはんだメッキ層を施すようにして2層構造と
してもよい。
【0052】端面電極薄膜25を設ける方法としては、
アルミナ基板20に、表電極21、裏電極22、抵抗膜
23及び保護膜24を設けた上で、アルミナ基板20の
両端面にまず、第1の薄膜層25aを形成し、その後、
第2の薄膜層25bを形成する。薄膜の形成方法として
は、例えば、スパッタリング、蒸着、イオンプレーティ
ング等を挙げることができる。
【0053】係る構成から成るチップ抵抗器Bでは、第
1の薄膜層25aがCr又はTiからなりアルミナと材
料的に相性がよいため、アルミナ基板20に強固に接合
される。
【0054】また、第2の薄膜層25bは、その材料
(Ni又はCu)がメッキ層26の材料(Ni又はC
u)と同じ材料であるため、両者が強固に接合される。
【0055】更に、Cr又はTiと、Ni又はCuとは
材料的に相性がよいため、第1の薄膜層25aと第2の
薄膜層25bとも相互に強固に接合される。
【0056】従って、チップ抵抗器Bの小型化に伴い、
端面電極を形成すべきアルミナ基板20の両端面の面積
が小さい場合でも、端面電極薄膜25は、アルミナ基板
20及び第1のメッキ層26に対して十分な接合力を維
持する。
【0057】また、Cuは抵抗率が小さいため、低い抵
抗値を備えたチップ抵抗器を得たい場合には、第2の薄
膜層25b及び第1のメッキ層26の材料としてCuを
採用するとより一層好適である。
【0058】なお、チップ抵抗器Bにおいては、アルミ
ナ基板20と、所定材料から成る第1のメッキ層26
と、所定材料からなる第1の薄膜層25a及び第2の薄
膜層25bから構成される端面電極薄膜25と、が必須
の構成であり、他の構成については特に限定はされない
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)絶縁基板1に表電極2及び裏電極3を設
けた工程を示す平面図である。 (b)図1(a)の横断方向の一部断面図である。
【図2】(a)絶縁基板1に抵抗膜4、第1の保護膜5
及び第2の保護膜6を設けた工程を示す平面図である。 (b)図2(a)の横断方向の一部断面図である。
【図3】(a)表電極2上に第2の表電極7を設けた工
程を示す図である。 (b)図3(a)の横断方向の一部断面図である。
【図4】絶縁基板1を1次分割し、短冊状絶縁基板10
を得た工程を示す図である。
【図5】短冊状絶縁基板10を積み重ねた場合におけ
る、その一部断面図である。
【図6】チップ抵抗器Aの断面構造図である。
【図7】チップ抵抗器Bの断面構造図である。
【図8】(a)短冊状絶縁基板100に端面電極薄膜を
設けるために、収容ケース103内に、端面102が略
面一になるように積み重ねた態様を示す図である。 (b)積み重ねられた短冊状絶縁基板100の一部断面
図である。
【符号の説明】
A チップ抵抗器 B チップ抵抗器 1 絶縁基板 1a 分割溝 1b 分割溝 2 表電極 3 裏電極 4 抵抗膜 5 第1の保護膜 6 第2の保護膜 7 第2の表電極 8 端面電極薄膜 9 メッキ層 10 短冊状絶縁基板 20 アルミナ基板 21 表電極 22 裏電極 23 抵抗膜 24 保護膜 25 端面電極薄膜 25a 第1の薄膜層 25b 第2の薄膜層 26 第1のメッキ層 27 第2のメッキ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E032 BA07 BB01 CA02 CC14 CC18 5E033 AA18 AA22 AA23 AA27 BB02 BC01 BD01 BE02 BF05 BG02 BG03 BH02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表電極と裏電極と抵抗膜と当該抵抗膜の
    保護膜とを有する複数のチップ抵抗器部分が施された短
    冊状絶縁基板の端面に端面電極薄膜を形成するにあた
    り、導電性樹脂材料からなり、かつ、その表面の高さが
    前記保護膜の表面以上に高くなるような厚みを有する第
    2の表電極を前記表電極上に予め施し、当該第2の表電
    極が施された複数の前記短冊状絶縁基板部品を、その各
    端面が略面一になるように積み重ね、その後、前記端面
    に対して端面電極薄膜を形成してなるチップ抵抗器の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 アルミナ基板と、当該アルミナ基板の両
    端面に設けられた端面電極薄膜と、当該端面電極薄膜を
    覆うNiメッキ層と、を含むチップ抵抗器において、 前記端面電極薄膜が、前記アルミナ基板の端面に設けら
    れたCr又はTiからなる第1の薄膜と、当該第1の薄
    膜上に設けられたNiからなる第2の薄膜と、からなる
    ことを特徴とするチップ抵抗器。
  3. 【請求項3】 アルミナ基板と、当該アルミナ基板の両
    端面に設けられた端面電極薄膜と、当該端面電極薄膜を
    覆うCuメッキ層と、を含むチップ抵抗器において、 前記端面電極薄膜が、前記アルミナ基板の端面に設けら
    れたCr又はTiからなる第1の薄膜と、当該第1の薄
    膜上に設けられたCuからなる第2の薄膜と、からなる
    ことを特徴とするチップ抵抗器。
  4. 【請求項4】 アルミナ基板と、当該アルミナ基板の両
    端面に設けられた端面電極薄膜と、当該端面電極薄膜を
    覆うNiメッキ層と、を含むチップ抵抗器の前記端面電
    極薄膜を形成するに当たり、 前記アルミナ基板の両端面にCr又はTiからなる第1
    の薄膜を設け、当該第1の薄膜上にNiからなる第2の
    薄膜を設けることを特徴とするチップ抵抗器の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 アルミナ基板と、当該アルミナ基板の両
    端面に設けられた端面電極薄膜と、当該端面電極薄膜を
    覆うCuメッキ層と、を含むチップ抵抗器の前記端面電
    極薄膜を形成するに当たり、 前記アルミナ基板の両端面にCr又はTiからなる第1
    の薄膜を設け、当該第1の薄膜上にCuからなる第2の
    薄膜を設けることを特徴とするチップ抵抗器の製造方
    法。
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