JP2003068503A - チップ抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実装に際してチップ部品の表裏を選択しな
い、いわゆるバルク実装に対応が可能なチップ抵抗器を
提供する。 【解決手段】 絶縁性基板の表面両端部に配置された一
対の凸状絶縁物層３１，３１と、該凸状絶縁物層上に配
置された一対の電極１３，１３と、該電極に接続されて
一対の凸状絶縁物層間に配置された抵抗体１５と、該抵
抗体を被覆する一対の凸状絶縁物層間に配置された保護
膜１７と、少なくとも一対の電極上に配置されためっき
電極２３とを備え、該めっき電極の表面の高さが保護膜
の表面の高さよりも高いことを特徴とする。ここで、凸
状絶縁物層は、高温で焼成されたセラミック材料とガラ
ス材料の混合物層であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ抵抗器に係
り、特に多数のチップ部品を収納したバルクカセットか
ら該チップ部品の表裏を選択することなく回路基板に実
装する、いわゆるバルク実装に好適なチップ抵抗器に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４（ａ）は従来の厚膜チップ抵抗器の
構造例を示す。従来のチップ抵抗器は、アルミナ等の絶
縁性基板１１の表面両端部に厚膜電極１３，１３を備
え、この電極間に厚膜抵抗体１５が配置されている。抵
抗体１５はガラス絶縁膜および樹脂絶縁膜からなる保護
膜１７により被覆され保護されている。絶縁性基板１１
の両端部である表面の電極１３と裏面の電極１９および
側端面の端面電極１６にはめっき電極２３，２３が形成
されている。

【０００３】この場合、基板中央部の保護膜１７の部分
の高さがめっき電極部２３の高さよりも高くなる。絶縁
性基板１１の表面側のめっき電極２３と保護膜１７のそ
れぞれの表面間の段差が３０−５０μｍ程度発生してい
る場合が多い。

【０００４】ところで、従来のチップ抵抗器は、工場出
荷の際にテープに１個ずつ、抵抗体が存在する面を表面
として固定するいわゆるテーピングによる荷姿で出荷さ
れる場合が多い。そして、回路基板に実装する際には、
そのままの状態で、即ち、抵抗体が存在する面（保護膜
側）を表面として実装機（マウンタ）により回路基板に
固定されていた。この場合には、図４（ｂ）に示すよう
に回路基板２５のランド部２７に絶縁性基板１１の電極
２３，２３の裏面側が密着し、はんだリフロー等による
固定が行われる。

【０００５】しかしながら、実装方法にはバルクカセッ
トに多数のチップ部品をランダムな状態で収容し、この
チップ部品を一個ずつバルクカセットから取り出して回
路基板に実装する、いわゆるバルク実装が存在する。係
る実装方式によれば、チップ部品を回路基板に装着する
に際して、チップ部品の表裏を選択することなく、チッ
プ部品の面実装が行われる。

【０００６】従って、図４（ａ）に示す従来のチップ抵
抗器をバルク実装機にてバルク実装した場合に、図４
（ｂ）に示すように、チップ抵抗器の裏面側が回路基板
２５に面するように実装される場合には、通常の実装方
法と同じであるので、特に問題は生じない。しかしなが
ら、図４（ｃ）に示すように、チップ抵抗器の表面側
（保護膜側）が回路基板２５に面するように裏向きに実
装される場合が発生する。この時、チップ抵抗器が傾い
て実装される可能性が強く、最悪の場合、片側のはんだ
付けができない、または、図４（ｄ）に示すように、チ
ップ立等の現象が発生するという問題がある。従って、
従来のチップ抵抗器は、いわゆるバルク実装には対応で
きないという問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に鑑みて為されたもので、実装に際してチップ部品の表
裏を選択しない、いわゆるバルク実装に対応が可能なチ
ップ抵抗器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、絶縁性基板と、該絶縁性基板の表面に形成された
抵抗体及び少なくとも一対の電極と、前記抵抗体を被覆
する保護膜と、前記電極上に形成されためっき電極と、
を備えたチップ抵抗器であって、前記絶縁性基板の前記
電極が形成される領域に対応した部分に絶縁層を形成す
ることにより、前記めっき電極の上面の高さが、前記保
護膜の上面の高さよりも高く又は同一となるように構成
され、前記絶縁層は、ガラス材料とセラミック材料との
混合材料からなる、ことを特徴とするチップ抵抗器を構
成した。この構成により、めっき電極の上面の高さを確
保できるので、回路基板へ搭載しやすくなるとともに、
絶縁層の絶縁性基板への密着性、絶縁層のパターンの保
形性及び機械的強度を向上させることができる。

【０００９】前記絶縁層は、前記絶縁性基板と同質のセ
ラミック材料及びガラス材料の混合材料により形成して
もよい。この構成により、絶縁性基板と絶縁層の熱膨張
係数を近似した値にしやすくなるため、熱膨張係数の違
いから発生する応力を緩和し、絶縁層により形成された
凹部の機械的強度を向上させることができる。

【００１０】該絶縁性基板の表面の電極と、前記絶縁性
基板の裏面の裏面電極と、前記絶縁性基板の側面の端面
電極が形成され、前記めっき電極は、前記電極、前記裏
面電極及び前記端面電極上に形成されていてもよい。こ
の構成により、表裏の区別無く回路基板に搭載可能とな
る。

【００１１】前記混合材料は、セラミック材料の配合比
が約５０ｗｔ％以上であることが望ましい。この構成に
より、絶縁層のパターンの保形性を確保できる。又、前
記混合材料は、前記絶縁性基板と同等の熱膨張係数を有
することが望ましい。この構成により、熱膨張係数の違
いから発生する応力を緩和し、絶縁層により形成された
凹部の機械的強度を向上させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るチップ抵抗器
の実施形態について図１乃至図３を参照して詳細に説明
する。図１は、本発明の実施形態におけるチップ抵抗器
の全体構成を示す図である。

【００１３】このチップ抵抗器のアルミナ等の絶縁性基
板１１には、その表面の両端部にそれぞれ凸状絶縁物層
３１（絶縁層）が形成されている。この凸状絶縁物層３
１は厚さ２０−５０μｍで形成されている。かかる凸状
絶縁物層３１は、後述の如く電極１３を嵩上げするため
の嵩上げ部を構成する。

【００１４】凸状絶縁物層３１は、セラミック材料とガ
ラス材料の混合材料であり、絶縁性基板１１表面の端部
にスクリーン印刷し、６００℃から１３００℃で焼き付
けたものである。ガラス材料はアルミナ等の絶縁性基板
１１に近い又はこれより小さい熱膨張係数を有する材料
が好ましい。セラミック材料は、アルミナ、ジルコニア
等を用いることができる。好ましくは、絶縁性基板１１
と同質の材料、即ち、アルミナを絶縁性基板１１を用い
た場合には、セラミック材料としてアルミナを用いるこ
とが望ましいが、同質の材料を用いなくてもよい。混合
材料にはガラス材料が含まれているため、混合材料と絶
縁性基板１１との密着性が確保できる。また、セラミッ
ク材料が含まれているために、印刷された凸状絶縁物層
のパターン形状が焼成工程で崩れることを防止し、保形
性を確保することができる。かかる保形性の確保にはセ
ラミック材料が５０ｗｔ％以上含まれていることが望ま
しい。また、ガラス材料とセラミック材料の混合割合に
より凸状絶縁物層３１の熱膨張係数が調整可能であり、
かかる熱膨張係数は、絶縁性基板１１の熱膨張係数と近
似させたものとすることが望ましい。かかる混合割合
は、ガラス材料が５０から４０ｗｔ％に対して、セラミ
ック材料は５０から６０ｗｔ％とすることが望ましい。

【００１５】凸状絶縁物層３１，３１上には電極１３，
１３が配置され、電極１３，１３間に抵抗体１５が配置
されている。抵抗体１５は酸化ルテニウム等の厚膜ペー
ストのスクリーン印刷によるパターン形成後に焼成する
ことにより形成され、厚さ１０−１５μｍ程度に形成す
ることが好ましい。従って、抵抗体１５は一対の凸状絶
縁物層３１，３１間の凹部に配置され、電極１３，１３
に接続されている。

【００１６】抵抗体１５はガラス絶縁膜１７ａおよび樹
脂絶縁膜１７ｂからなる２層の保護膜１７により被覆さ
れ保護されている。ガラス絶縁膜１７ａおよび樹脂絶縁
膜１７ｂからなる保護膜１７は一対の凸状絶縁物層３
１，３１間の凹部に配置されている。ガラス絶縁膜１７
ａは厚さ１５−２０μｍ程度に形成することが好まし
く、樹脂絶縁膜１７ｂは厚さ２０μｍ程度に形成するこ
とが好ましい。

【００１７】絶縁性基板１１の側端面にはニッケルクロ
ム（Ｎｉ−Ｃｒ）のスパッタリング等により形成された
端面電極２１が形成されている。基板表面側の電極１３
および裏面側の電極２１、さらに基板側端面の端面電極
２１にはめっきにより形成されためっき電極２３が被着
されている。めっき電極２３はニッケルめっき層２３ａ
およびはんだまたはスズめっき層２３ｂにより構成され
ている。ニッケルめっき層２３ａは厚さ３−１０μｍ程
度に形成することが好ましく、はんだまたはスズめっき
層２３ｂは厚さ５−１５μｍ程度に形成することが好ま
しい。

【００１８】従って、めっき電極２３，２３の基板表面
側は凸状絶縁物層３１，３１により嵩上げされ、その間
の凹部に保護膜１７が配置された構造が得られる。即
ち、基板表面側において、めっき電極２３の表面の高さ
が前記保護膜１７の表面の高さよりも高くなっている。
図２はこのチップ抵抗器を回路基板に実装した状態を示
し、（ａ）はチップ抵抗器の表面（保護膜側）が上側に
向いて実装され、（ｂ）はチップ抵抗器の表面（保護膜
側）が回路基板２５のランド２７に向いて（裏向きに）
実装された状態をそれぞれ示している。

【００１９】上述した構造を持ったチップ抵抗器は、チ
ップ抵抗器の保護膜１７の表面より突出した電極２３が
形成されているため、図２（ｂ）に示すようにチップ抵
抗器が裏向きに実装されてもチップ抵抗器の傾きを抑え
ることができ、これにより確実に回路基板に実装され
る。このため、バルク実装機によるバルクカセットから
の表裏面の選択性のない面実装を行い、チップ抵抗器の
表面側（保護膜側）が回路基板２５に面するように（裏
向きに）実装されても、問題無くはんだ付けによる固定
が可能である。

【００２０】特に、前記凸状絶縁物層３１を、高温で焼
成されたセラミック材料とガラス材料の混合物層とする
ことにより、機械的強度が高く、且つ基板や電極との接
合性に優れた嵩上げ部を形成できる。即ち、ガラス材料
成分は基板１１および電極１３との密着性の向上に有効
であり、セラミック材料成分は凸状絶縁物層３１の保形
性の確保に有効である。特に、これらの材料は絶縁性セ
ラミックス基板１１との熱膨張係数が略同一か近いた
め、高温の熱処理時の応力を緩和し、強度が高く密着性
に優れた嵩上げ部とすることができる。

【００２１】次に、本発明のチップ抵抗器の製造方法に
ついて、図３を参照しながら説明する。まず、（ａ）に
示すように、アルミナ等の絶縁性基板１１を準備する。
図示の例では１個のチップ領域を示すが、実際には多数
のチップ抵抗器を一括して製造する多数個取りの基板が
用いられる。

【００２２】次に、（ｂ）に示すように、絶縁性基板１
１の両端部に、ガラス材料とセラミック材料との混合材
料からなる１対のパターンをスクリーン印刷により形成
して、焼成することで、厚さ２０−５０μｍ程度の凸状
絶縁物層３１を形成する。この凸状絶縁物層３１は６０
０から１３００℃程度の高温で焼成して形成されてい
る。これにより機械的強度が高く、且つ基板や電極との
接合性に優れた嵩上げ部を形成できる。この凸状絶縁物
層３１は、その上に形成される電極１３、２３を嵩上げ
するための嵩上げ部を構成している。

【００２３】次に、（ｃ）に示すように、凸状絶縁物層
３１上に電極１３を形成する。この電極１３はＡｇ又は
Ａｇ−Ｐｄペーストパターンをスクリーン印刷により形
成し、例えば８５０℃程度の温度で焼成することで形成
する。この電極１３は一対の凸状絶縁物層間に形成され
た凹部に回り込ませる様に形成する。裏面電極１９も同
様にＡｇ又はＡｇ−Ｐｄペーストパターンをスクリーン
印刷により配置し、焼成することで形成する。表面側の
電極１３と裏面側の電極１９とは、どちらを先に形成し
てもよい。

【００２４】次に、（ｄ）に示すように、電極１３，１
３間に抵抗体１５を抵抗体ペーストのスクリーン印刷お
よび焼成にて形成する。抵抗体としては酸化ルテニウム
等を用いることが好ましく、例えば８５０℃程度の温度
で焼成する。抵抗体１５は一対の凸状絶縁物層３１，３
１間の凹部に形成し、その端部で電極１３，１３と接続
する。尚、電極１３と抵抗体１５の形成の順序は、抵抗
体１５を先に形成し、その後に電極１３を形成するよう
にしてもよい。

【００２５】次に、（ｅ）に示すように、スクリーン印
刷にて抵抗体パターン１５上へ第１保護層パターンを形
成して焼成する。第１保護層１７ａはガラス絶縁層であ
り、６００℃程度の温度で焼成することが好ましい。抵
抗体１５には必要に応じてレーザートミリングを行い、
抵抗値を調整する。次に、スクリーン印刷にてガラス絶
縁層１７ａ上へ樹脂ペーストの第２保護層パターンを形
成して加温硬化し、第２保護層１７ｂを形成する。第２
保護層１７ｂはエポキシ系樹脂であり、２００℃程度の
温度で加温硬化することが好ましい。第１保護層１７ａ
および第２保護層１７ｂは一対の凸状絶縁物層３１，３
１間に形成された凹部に配置する。

【００２６】以上の処理は多数個取りの基板の一括処理
であるが、次に短冊状に分割する加工を行う。加工はダ
イシング、またはブレークのどちらでも良い。多数個取
り基板を短冊状に分割後に、図３（ｆ）に示すように、
露出した基板側端面に端面電極２１，２１を形成する。
端面電極２１，２１は例えばスパッタリングにより被着
したＮｉ・Ｃｒの薄膜層である。そして、チップ単体に
分割する加工を行う。加工はダイシング、ブレークどち
らでも良い。次に、（ｇ）に示すように、電解メッキを
行い、電極１３，１９，２１上にめっき電極２３，２３
を形成する。電極くわれ防止およびはんだ付けの信頼性
向上のために、電解めっきによってＮｉめっき層２３ａ
とＳｎ−Ｐｂめっき層（Ｓｎめっき層でもよい）２３ｂ
とからなるめっき電極２３を形成している。

【００２７】上述した製造工程によれば、絶縁性基板１
１の両端部の電極２３の表面が凸状絶縁物層３１により
嵩上げされ、中央の保護膜１７の表面部分に実装時の回
路基板面に対して隙間（スタンドオフ）が生じる。係る
チップ抵抗器の製造方法によれば、凸状絶縁物層３１の
工程を付加する以外は通常のチップ抵抗器の製造方法を
そのまま採用することができる。従って、製造コストの
上昇を抑制しつつ、実装面の表裏の選択性のないバルク
実装に対応したチップ抵抗器を製造できる。

【００２８】なお、上記実施形態においては、絶縁性基
板の表面および裏面に電極を設け、チップ抵抗器が表向
きにも裏向きにも実装可能な例について説明したが、基
板表面のみに電極を設け、裏向きにのみ実装するいわゆ
るフィレットレス実装にも適用が可能である。

【００２９】これまで本発明の一実施形態について説明
したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技
術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施され
てよいことは言うまでもない。

【００３０】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、チッ
プ抵抗器の保護膜の表面よりも嵩上げされた電極が形成
されていることにより、チップ抵抗器が裏向きに実装さ
れた場合でも確実に回路基板への面実装が可能となる。
これにより、実装面の表裏の選択性のないバルク実装に
好適なチップ抵抗器を提供することができる。さらに、
嵩上げ部の凸状絶縁物層を、高温で焼成されたセラミッ
ク材料とガラス材料の混合物層で形成することにより、
品質の安定性が高く、信頼性に優れたチップ抵抗器とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態におけるチップ抵抗器の全体
構成を示す断面図である。

【図２】上記チップ抵抗器の実装状態を示す図であり、
（ａ）はチップ抵抗器の保護膜側が上側に向いて実装さ
れ、（ｂ）は保護膜側が回路基板に向いて（裏向き）に
実装された状態をそれぞれ示している。

【図３】上記チップ抵抗器の製造工程を示す図である。

【図４】従来のチップ抵抗器について、（ａ）は全体構
成を示す断面図であり、（ｂ）は保護膜側が表面側に向
いて実装され、（ｃ）は保護膜側が回路基板に向いて裏
向きに実装され、（ｄ）はいわゆるチップ立ちを起こし
た状態をそれぞれ示した図である。

【符号の説明】

１１ 絶縁性基板 １３，１９，２１ 電極 １５ 抵抗体 １７ａ，１７ｂ，１７ 保護膜 ２３ａ，２３ｂ，２３ めっき電極 ３１ 凸状絶縁物層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板と、 該絶縁性基板の表面に形成された抵抗体及び少なくとも
   一対の電極と、 前記抵抗体を被覆する保護膜と、 前記電極上に形成されためっき電極と、を備えたチップ
   抵抗器であって、 前記絶縁性基板の前記電極が形成される領域に対応した
   部分に絶縁層を形成することにより、前記めっき電極の
   上面の高さが、前記保護膜の上面の高さよりも高く又は
   同一となるように構成され、 前記絶縁層は、ガラス材料とセラミック材料との混合材
   料からなる、ことを特徴とするチップ抵抗器。
2. 【請求項２】 絶縁性基板と、 該絶縁性基板の表面に形成された抵抗体及び少なくとも
   一対の電極と、 前記抵抗体を被覆する保護膜と、 前記電極上に形成されためっき電極と、を備えたチップ
   抵抗器であって、 前記絶縁性基板の前記電極が形成される領域に対応した
   部分に絶縁層を形成することにより、前記めっき電極の
   上面の高さが、前記保護膜の上面の高さよりも高く又は
   同一となるように構成され、 前記絶縁層は、前記絶縁性基板と同質のセラミック材料
   及びガラス材料の混合材料からなる、ことを特徴とする
   チップ抵抗器。
3. 【請求項３】 前記絶縁性基板の裏面には裏面電極が形
   成され、前記絶縁性基板の側面には端面電極が形成さ
   れ、前記めっき電極は、前記電極、前記裏面電極及び前
   記端面電極上に形成されていることを特徴とする請求項
   １又は２に記載のチップ抵抗器。
4. 【請求項４】 前記混合材料は、セラミック材料の配合
   比が約５０ｗｔ％以上であることを特徴とする請求項１
   乃至請求項３のいずれかに記載のチップ抵抗器。
5. 【請求項５】 前記混合材料は、前記絶縁性基板と同等
   の熱膨張係数を有することを特徴とする請求項１乃至請
   求項４のいずれかに記載のチップ抵抗器。