JP2003124004A - チップ抵抗器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルク実装に適したチップ抵抗器を提供す
る。 【解決手段】 絶縁基板１の上面に一対の上面電極２が
形成され、これに重なるように、抵抗体層３が形成され
ている。抵抗体層の表面には、第１保護層４，第２保護
層５が形成されている。周面電極層６は、両端部におい
て、上面電極２の一部、絶縁基板１の端面、絶縁基板１
の下面、絶縁基板１の両側面の５面に跨って形成され、
その材料には、導電性接着剤が用いられている。、後述
するように、浸漬（ディップ）や塗布により形成されて
いる。周面電極層の上に、ニッケルメッキ層７、ハンダ
メッキ層８の順でメッキが施されている。周面電極層が
導電性接着剤であることにより、両端部の嵩上げが容易
となり、ハンダメッキ層の表面を第２保護層の表面より
高くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板に実装す
るチップ抵抗器、特に、バルクカセットから回路基板に
実装される、いわゆるバルク実装に適したチップ抵抗器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来のチップ抵抗器の一例を製
造方法とともに説明するための断面図である。図中、２
１は絶縁基板、２２は上面電極、２３は下面電極、２４
は抵抗体層、２５は第１保護層、２６は第２保護層、２
７は側面電極、２８はニッケルメッキ層、２９はハンダ
メッキ層である。

【０００３】アルミナ等を用いた絶縁基板２１の上面の
左右両端部に一対の上面電極２２が形成され、絶縁基板
２１の下面の左右両端部に一対の下面電極２３が形成さ
れている。一対の上面電極２２の一部に重なるように、
抵抗体層２４が形成されている。絶縁基板２１は、多数
個のチップ抵抗器が 作製できるように、多数個取りの
絶縁基板を用いるのが普通である。多数個取りの絶縁基
板は、分割用の溝によって個別の抵抗器領域に区画され
ており、分割用の溝は、抵抗体層２４の長手方向に直交
する方向の１次分割用溝と、抵抗体層２４の長手方向に
平行する２次分割用溝とよりなっている。

【０００４】上面電極２２は、ＡｇまたはＡｇ−Ｐｄの
厚膜グレーズペーストによって絶縁基板２１の表面にス
クリーン印刷され、焼成されて形成される。下面電極２
３も同様にして形成される。その後、ＲｕＯ₂ 系等の抵
抗ペーストをスクリーン印刷し、焼成して、抵抗体層２
４が形成される。抵抗体層２４の表面に、ホウ珪酸鉛ガ
ラス系等のガラスペーストを用いてスクリーン印刷し、
焼成して、第１保護層２５が形成される。ここで、抵抗
値を修正するためにレーザ光を用いたトリミングが行な
われる。ついで、上面電極２２の一部と第１保護層２５
とに重合するように、ホウ珪酸鉛ガラス系等のガラスペ
ーストを用いてスクリーン印刷し、焼成して、第２保護
層２６が形成される。

【０００５】１次分割用溝に沿って分割された後、Ａｇ
等を含む導電ペーストを、上面電極２２の一部と短冊状
に１次分割された絶縁基板２１の端面、および、下面電
極２３とを覆うように塗布し、焼成して、側面電極２７
が形成される。ついで、２次分割用溝に沿って２次分割
して、各個片とした後、ニッケルメッキ層２８、ハンダ
メッキ層２９の順でメッキを施して、チップ抵抗器が製
造される。

【０００６】このようにして製造されたチップ抵抗器
は、その上面は、両端部に比較して、第２保護層の表面
部分が突出している。回路への実装に際して、図７
（Ａ）に示すように、バルクカセットから供給されたチ
ップ抵抗器３０（輪郭のみを図示した。）が、その上面
側が上になるように基板３１上のランド部３２に実装さ
れた場合には、電気的な接続に関しての問題はない。し
かし、図７（Ｂ）に示すように、チップ抵抗器３０の上
面側が下になるように基板３１上のランド部３２に実装
された場合には、電極の浮き上がりが発生することがあ
り、電気的な接続が達成できないという問題を生じる。

【０００７】メッキ層を厚くして、メッキ層の表面の高
さを第２保護層の表面の高さよりも高くすることが考え
られるが、メッキ層を厚くするとメッキ工程に要する時
間が長くなる。例えば、ニッケルメッキ１μｍ厚に要す
る時間が１時間程度であるとすれば、２０μｍ厚のメッ
キには２０時間を要することになる。したがって、電極
部を第２保護層の厚さよりも高くする電極部の嵩上げ方
法の採用も効率的な生産の面からは適当でない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、上面側、下面側のいずれが
上になるように実装されても、接続不良が生じることの
ないチップ抵抗器、および、その製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、チップ抵抗器であって、絶縁基板の両端部側におい
て、上下面、両側面および端面を取り囲むように導電性
接着剤よりなる周面電極層が形成され、該周面電極層の
上にメッキ層が形成されており、前記絶縁基板の上面側
において、両端部と中央部とがほぼ同じ高さ、または、
両端部が中央部よりも高くなる高さであることを特徴と
するものである。

【００１０】請求項２に記載の発明は、チップ抵抗器で
あって、絶縁基板の上面の両端部側に上面電極が形成さ
れ、該上面電極間に抵抗体層が形成されたチップ抵抗器
の両端部側において、前記上面電極の一部、下面、両側
面および端面を取り囲むように導電性接着剤よりなる周
面電極層が形成され、該周面電極層の上にメッキ層が形
成されており、前記絶縁基板の上面側において、両端部
と中央部とがほぼ同じ高さ、または、両端部が中央部よ
りも高くなる高さであることを特徴とするものである。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のチップ抵抗器において、前記絶縁基板の下面
の両端部側に下面電極が形成され、該下面電極は、前記
周面電極層に埋没していることを特徴とするものであ
る。

【００１２】請求項４に記載の発明は、絶縁基板の上面
の両端部側に上面電極、および、該上面電極間に抵抗体
層が形成されたチップ抵抗器の製造方法において、その
両端部側において、前記上面電極の一部、下面、両側面
および端面を取り囲むように導電性接着剤よりなる周面
電極層を形成し、該周面電極層の上にメッキ層を形成す
るとともに、前記絶縁基板の上面側において、両端部と
中央部とがほぼ同じ高さ、または、両端部が中央部より
も高くなる高さとなるようにしたことを特徴とするもの
である。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
のチップ抵抗器の製造方法において、前記絶縁基板の下
面の両端部側に下面電極を形成するとともに、該下面電
極は、前記周面電極層に埋没するように形成されている
ことを特徴とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１，図２は、本発明のチップ抵
抗器の実施の形態の一例を説明するためのもので、図１
はチップ抵抗器の断面図、図２は実装状態の説明図であ
る。図中、１は絶縁基板、２は上面電極、３は抵抗体
層、４は第１保護層、５は第２保護層、６は周面電極
層、７はニッケルメッキ層、８はハンダメッキ層であ
る。

【００１５】アルミナ等を用いた絶縁基板１の上面の左
右両端部に一対の上面電極２が形成されている。一対の
上面電極２の一部に重なるように、抵抗体層３が形成さ
れている。抵抗体層３の表面には、第１保護層４として
ガラス保護膜が形成され、その上に第２保護層５が形成
されている。第２保護層５は、エポキシ樹脂等の樹脂膜
やガラス保護膜を用いることができる。周面電極層６
は、両端部において、上面電極２の一部、絶縁基板１の
端面、絶縁基板１の下面、絶縁基板１の両側面の５つの
面に跨って形成されている。周面電極層の材料は、導電
性接着剤が用いられ、後述するように、浸漬（ディッ
プ）や塗布により形成されている。周面電極層の上に
は、ニッケルメッキ層７、ハンダメッキ層８の順でメッ
キが施されている。ハンダメッキ層８としては、Ｓｎ−
Ｐｂのハンダ材料に限られるものではなく、Ｓｎ−Ａｇ
メッキやＳｎメッキを用いることができ、本明細書で
は、これらを含めて、ハンダとの接着性を良好にする層
をハンダメッキ層と呼んでいる。

【００１６】具体例における各層の厚さの一例を述べ
る。上面電極２の厚さは１０μｍ、抵抗体層３の厚さは
１０μｍである。第１保護層４の厚さは５μｍであり、
第２保護層５の厚さは１０μｍである。したがって、第
２保護層５の表面の絶縁基板１の表面からの最大高さは
３５μｍ程度となる。これに対して、周面電極層の厚さ
は２０〜３０μｍであり、ニッケルメッキ層７の厚さは
３μｍ、ハンダメッキ層８の厚さは３μｍである。した
がって、ハンダメッキ層８の表面の絶縁基板１の表面か
らの高さは３６〜４６μｍとなり、ハンダメッキ層３の
表面の高さは第２保護層５の表面の高さに比べて、１〜
１１μｍ高くなる。

【００１７】なお、ハンダメッキ層３の表面の高さと第
２保護層５の表面の高さとの関係、すなわち、絶縁基板
１の上面側における両端部の高さと中央部の高さは、上
述した例では、両端部が中央部よりも１〜１１μｍ高い
ことになる。このように、両端部を中央部よりも高くす
ることにより、図７（Ｂ）で説明したような浮き上がり
が発生することを回避できる。

【００１８】しかしながら、絶縁基板１の上面側におい
て、両端部を中央部よりも高くすることに限られるもの
ではない。両端部と中央部を同じ高さにしてもよく、多
少であれば、例えば、１〜２μｍ程度であれば、両端部
が中央部よりも低くても、浮き上がりや、チップ立ちが
発生することはない。本明細書では、両端部と中央部と
が同じ高さから、両端部が中央部よりもやや低くても、
浮き上がりや、チップ立ちが発生しない高さまでを、両
端部と中央部とがほぼ同じ高さと定義している。したが
って、本発明では、絶縁基板１の上面側における、両端
部と中央部との高さは、両端部と中央部とがほぼ同じ高
さ、または、両端部が中央部よりも高くなる高さとする
ことが要件である。

【００１９】なお、上述した具体例の数値は一例であっ
て、上記要件を満たす限りにおいて、上記の寸法に限ら
れるものでないことは明らかであろう。

【００２０】このチップ抵抗器は、上面側の中央部が、
端部側に比して大きく突出する形状でないから、図２
（Ａ）に示すように、バルクカセットから供給されたチ
ップ抵抗器９が、その上面側が下になるように基板３１
上のランド部３２に実装された場合でも、端部での浮き
上がりが発生することはなく、電気的な接続に関しての
問題は生じない。もちろん、図２（Ｂ）に示すように、
チップ抵抗器９（輪郭のみを図示した。）の上面側が上
になるように基板３１上のランド部３２に実装された場
合に、電気的な接続に関しての問題は生じない。さら
に、側面側にも電極が形成されているから、側面側を基
板３１上のランド部３２に実装することも可能である。

【００２１】図３は、図１で説明したチップ抵抗器の製
造方法の実施の形態の一例を説明するための工程順の断
面図、図４は多数個取りの基板の一部を示す斜視図であ
る。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付して説明
を省略する。Ｔはトリミング痕、１１は縦溝、１２は横
溝である。なお、図３においては、１個のチップ抵抗器
だけについての断面図を示したが、適宜の工程における
多数個取りの絶縁基板については、図４で図示した。

【００２２】図３（Ａ）は、絶縁基板を示す。絶縁基板
１は、アルミナ等よりなる絶縁体で構成され、従来技術
に用いられているものと格別の相違はない。大量生産を
容易にするために、多数個取りの絶縁基板が用いられる
のが普通である。多数個取りの絶縁基板は、図４（Ａ）
に示すように、分割用の縦溝１１と横溝１２によって個
別の抵抗器領域に区画されている。縦溝と呼ぶ溝は、抵
抗体層の長手方向に直交する方向の溝とし、横溝と呼ぶ
溝は、抵抗体層の長手方向に平行する溝とした。

【００２３】図３（Ｂ）は、上面電極形成工程である。
絶縁基板１の表面に、ＡｇまたはＡｇ−Ｐｄ等の導電粒
子を含む厚膜グレーズペーストをスクリーン印刷し、焼
成されて上面電極２が形成される。多数個取りの基板で
は、図４（Ｂ）に示すように、縦溝１１に跨り、かつ、
隣り合う抵抗器領域では、電気的に分離されて形成され
る。

【００２４】図３（Ｃ）は、抵抗膜形成工程である。Ｒ
ｕＯ₂ 系等の抵抗ペーストをスクリーン印刷し、焼成し
て、抵抗体層３が形成される。

【００２５】図３（Ｄ）は、第１保護層形成工程であ
る。抵抗体層３の表面に、ホウ珪酸鉛ガラス系等のガラ
スペーストを用いてスクリーン印刷し、焼成して、第１
保護層４が形成される。第１保護層４は、次工程で用い
られるレーザ光に対する保護膜として用いられるもので
あるが、省略してもよい。

【００２６】図３（Ｅ）は、抵抗値修正工程である。抵
抗値を修正して、所望の値とするために、抵抗値を測定
しながら、レーザ光を用いてトリミングが行なわれる。
部分的にトリミング痕Ｔが形成される。

【００２７】図３（Ｆ）は、第２保護層形成工程であ
る。上面電極２の一部と第１保護層４（第１保護層４を
省略した場合は、抵抗体層３）とに重合するように、合
成樹脂を塗布やスクリーン印刷して、固化させたり、あ
るいは、ホウ珪酸鉛ガラス系等のガラスペーストを用い
てスクリーン印刷し、焼成するなどにより、第２保護層
５が形成される。合成樹脂による保護層は、ガラスに比
べて、熱履歴を与えない点で有利である。

【００２８】図３（Ｇ）は、分割工程と周面電極層形成
工程である。縦溝と横溝に沿って分割して各個片とした
後、周面電極層６が形成される。周面電極層６の材料に
は、導電性接着剤が用いられ、両端部において、上面電
極２の一部、絶縁基板１の端面、絶縁基板１の下面、絶
縁基板１の両側面の５つの面に跨って形成される。浸漬
（ディップ）や塗布によって形成されるが、ディップに
よって、形成するのが好適である。導電性接着剤の成
分、粘度や温度により厚さを調整できる。複数回のディ
ップを行なうようにしてもよい。導電性接着剤として
は、例えば、エポキシ樹脂にＡｇ粒子を混入させたもの
を用いることができる。導電性接着剤の硬化のために、
加熱処理が行なわれる。一例では、１５０〜２００℃で
３〜５分間の加熱処理が行なわれる。なお、導電性接着
剤の樹脂としては、エポキシ樹脂のほか、フェノール樹
脂，キシレン樹脂，ウレタン樹脂など、適宜の樹脂を用
いることができ、これらの樹脂において、熱可塑性のも
の、あるいは、熱硬化性のものを用いることができる。

【００２９】図３（Ｈ）は、ニッケルメッキ工程であ
る。上面電極２の一部、絶縁基板１の端面、絶縁基板１
の下面、絶縁基板１の両側面の５つの面に跨って形成さ
れた周面電極層６の表面に電解メッキによりニッケルメ
ッキが施されてニッケルメッキ層７が形成される。

【００３０】図３（Ｉ）は、ハンダメッキ工程である。
ニッケルメッキ層８の上に電解メッキによってハンダメ
ッキ層８が形成される。ハンダメッキ層８は、Ｓｎ−Ｐ
ｂメッキ、Ｓｎ−Ａｇメッキ、Ｓｎメッキ等のハンダに
対して密着性の良好な材料により形成される。

【００３１】なお、上述した工程において、上面電極形
成工程と抵抗体層形成工程とは、その順序が逆であって
もよい。また、上述した実施の形態のチップ抵抗器で
は、絶縁基板の下面側に、周面電極層が直接形成された
ものであるが、図６で説明したように、絶縁基板の下面
側に厚膜グレーズペーストをスクリーン印刷し、焼成す
るなどの方法により、下面電極を形成した後に、周面電
極層を形成してもよい。その際、図５に示すように、下
面電極１０の長さａが、周面電極層６の長さｂよりも小
さくして、周面電極層６が下面電極１０を乗り越えるよ
うにして、下面電極１０が周面電極層６中に埋没するよ
うにする構成のが、電極の剥がれに対して有利である。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、導電性接着剤により電極部の嵩上げができる
ので、バルク実装が可能となり、製造工程における時間
短縮の面からも有効である。また、従来のチップ抵抗器
では、端面電極の形成のために、一次分割をした後に端
面電極を形成し、その焼成時に６００℃以上の高温の加
熱が行なわれ、その後に、二次分割が行なわれたが、本
発明では、縦溝と横溝による分割工程の間に電極形成工
程が介在することがないばかりでなく、周面電極層の硬
化のための加熱温度も低くでき、トリミング後の抵抗値
にドリフトが生じることを低減できるという効果があ
る。さらに、第２電極を合成樹脂により形成した場合に
は、第２保護層の形成工程においても、高温に曝される
ことがないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチップ抵抗器の実施の形態の一例を説
明するためのチップ抵抗器の断面図である。

【図２】図１のチップ抵抗器の実装状態の説明図であ
る。

【図３】図１で説明したチップ抵抗器の製造方法の実施
の形態の一例を説明するための工程順の断面図である。

【図４】図３における多数個取りの基板の一部を示す斜
視図である

【図５】本発明のチップ抵抗器の他の実施の形態の一例
を説明するためのチップ抵抗器の断面図である。

【図６】従来のチップ抵抗器の一例を製造方法とともに
説明するための断面図である。

【図７】図６のチップ抵抗器の実装状態の説明図であ
る。

【符号の説明】

１…絶縁基板、２…上面電極、３…抵抗体層、４…第１
保護層、５…第２保護層、６…周面電極層、７…ニッケ
ルメッキ層、８…ハンダメッキ層、９…チップ抵抗器、
１０…下面電極、１１…縦溝、１２…横溝。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板の両端部側において、上下面、
   両側面および端面を取り囲むように導電性接着剤よりな
   る周面電極層が形成され、該周面電極層の上にメッキ層
   が形成されており、前記絶縁基板の上面側において、両
   端部と中央部とがほぼ同じ高さ、または、両端部が中央
   部よりも高くなる高さであることを特徴とするチップ抵
   抗器。
2. 【請求項２】 絶縁基板の上面の両端部側に上面電極が
   形成され、該上面電極間に抵抗体層が形成されたチップ
   抵抗器の両端部側において、前記上面電極の一部、下
   面、両側面および端面を取り囲むように導電性接着剤よ
   りなる周面電極層が形成され、該周面電極層の上にメッ
   キ層が形成されており、前記絶縁基板の上面側におい
   て、両端部と中央部とがほぼ同じ高さ、または、両端部
   が中央部よりも高くなる高さであることを特徴とするチ
   ップ抵抗器。
3. 【請求項３】 前記絶縁基板の下面の両端部側に下面電
   極が形成され、該下面電極は、前記周面電極層に埋没し
   ていることを特徴とする請求項１または２に記載のチッ
   プ抵抗器。
4. 【請求項４】 絶縁基板の上面の両端部側に上面電極、
   および、該上面電極間に抵抗体層が形成されたチップ抵
   抗器の製造方法において、その両端部側において、前記
   上面電極の一部、下面、両側面および端面を取り囲むよ
   うに導電性接着剤よりなる周面電極層を形成し、該周面
   電極層の上にメッキ層を形成するとともに、前記絶縁基
   板の上面側において、両端部と中央部とがほぼ同じ高
   さ、または、両端部が中央部よりも高くなる高さとなる
   ようにしたことを特徴とするチップ抵抗器の製造方法。
5. 【請求項５】 前記絶縁基板の下面の両端部側に下面電
   極を形成するとともに、該下面電極は、前記周面電極層
   に埋没するように形成されていることを特徴とする請求
   項４に記載のチップ抵抗器の製造方法。