JP2003282301A - チップ抵抗器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップ抵抗器の抵抗体で発生する熱を外部
（空気中）に放熱する効果を高めたチップ抵抗器および
その製造方法を提供する。 【解決手段】 絶縁性基板１１と、該絶縁性基板の表面
に形成された抵抗体１５及びこれに接続する一対の電極
１３，１３と、抵抗体を被覆する第１の保護膜１７ａと
第２の保護膜１７ｂと、を備えたチップ抵抗器であっ
て、第１の保護膜１７ａと第２の保護膜１７ｂの間に金
属膜１６を備えた。この金属膜１６が放熱板として機能
して、チップ抵抗器の実効的な放熱面積を広げることと
なり、小型で高性能のチップ抵抗器を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ抵抗器に係
り、特に抵抗体で発生する熱を外部に放熱する効果を高
めたチップ抵抗器およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の厚膜チップ抵抗器の構造
例を示す断面図であり、図５は従来のチップ抵抗器の上
面図である。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１７ａおよび樹脂絶縁膜１７ｂ等か
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、抵抗体で発生する熱は、両側に
設けられた電極１３，１６，１９上のめっき電極２３か
らはんだ付け部を介して回路基板の導体パターンへと熱
伝導によって伝えられ回路基板を収容する箱体や空気な
どへ放熱している。しかしながら、この放熱機構による
のでは、チップ抵抗器の高電力化に限界があり、高電力
に対処するために抵抗体のサイズを大きくする必要があ
り、チップ抵抗器の大型化が避けられないという問題が
あった。

【０００４】また、従来のチップ抵抗器では、図５に示
すように、抵抗値を所望の値に調整するため抵抗体１５
にレーザトリミングなどでトリミング溝１８、１８を設
ける。このトリミング溝１８、１８の端部に電流が集中
して発生する熱がその部分に集中してマイクロクラック
が発生するという問題がある。これにより、電流ノイズ
が増大するという問題が発生していた。

【０００５】

【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、チップ抵抗器の抵抗体で発生
する熱を外部（空気中）に放熱する効果を高めたチップ
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。

【０００６】

【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、本発明のチップ抵抗器は、絶縁性基板と、該絶縁
性基板の表面に形成された抵抗体と、これに接続する一
対の電極と、前記抵抗体を被覆する第１の保護膜と第２
の保護膜と、を備えたチップ抵抗器であって、前記第１
の保護膜と第２の保護膜の間に金属膜を備えたことを特
徴とする。

【０００７】チップ抵抗器の内部に金属膜を設ける、詳
しくは、チップ抵抗器の抵抗膜を保護するための第１保
護膜と第２保護膜の間に金属膜を設けることにより、こ
の金属膜が放熱板として機能して、チップ抵抗器の実効
的な放熱面積を広げることとなり、同一のサイズで高電
力のチップ抵抗器が実現できる。

【０００８】また、本発明のチップ抵抗器の製造方法
は、絶縁性基板を準備し、該絶縁性基板上に表電極を形
成し、該表電極に接続された抵抗体を配置し、該抵抗体
を被覆し保護する第１の保護膜を形成し、該第１の保護
膜の上に金属膜を形成し、この金属膜の上に第２の保護
膜を形成することを特徴とする。金属膜の上から、抵抗
体に対してレーザトリミングを行うことで、トリミング
時の放熱効果が向上し、局部的な過熱を防止し、マイク
ロクラックの発生を防止することができる。

【０００９】

【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
構成を示す断面図であり、図２は、その上面図である。

【００１０】このチップ抵抗器のアルミナなどの絶縁性
基板１１には、その表面の両端部に一対の厚膜電極１
３，１３が設けられる。これらの電極１３，１３の間に
抵抗体１５が配置され、抵抗体１５の一部は電極１３，
１３に重なり電気的に接続するようになっている。さら
にこの抵抗体１５を保護する為、抵抗体１５を覆うよう
に保護膜１７ａを形成する。保護膜１７ａの上に金属膜
１６を形成する。さらに、金属膜１６の上に保護膜１７
ｂを形成する。

【００１１】表電極１３，１３間に配置されている抵抗
体１５は、酸化ルテニウム等の厚膜抵抗ペーストのスク
リーン印刷などによりパターン形成した後に、焼成する
ことにより形成される。抵抗体１５はガラス絶縁層１７
ａ、金属膜１６および樹脂絶縁層１７ｂからなる３層の
保護膜１７により被覆され保護されている。金属膜１６
は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ｐｔ等の金属粉末をペー
スト状にした導体ペーストをスクリーン印刷によりパタ
ーン形成し、これを焼成もしくは加温硬化して厚さ１０
−２０μｍ程度の金属膜を形成したものである。従っ
て、良好な電気伝導性と共に、良好な熱伝導性が得られ
る。従って、抵抗体１５で発生する熱を、絶縁層１７ａ
を介して吸収し、絶縁層１７ｂを介して大気中に放散す
ることができる。

【００１２】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。基板表面側の表電極１
３および裏面側の裏面電極１９、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。

【００１３】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。

【００１４】次に、（ｂ）に示すように、絶縁性基板１
１の両端部に、表電極１３と裏面電極１９を形成する。
表電極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。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。表面側の表電極１
３と裏面側の裏面電極１９とは、どちらを先に形成して
もよい。

【００１５】次に、（ｃ）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、８５０℃程度の高温で焼成
する。抵抗体１５は、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。抵抗体１５を保護するため、スクリーン
印刷にて抵抗体パターン１５上へガラスペーストのスク
リーン印刷により抵抗体パターン１５を被覆するパター
ンを形成して約８００℃で焼成し、ガラス絶縁層１７ａ
が形成される。

【００１６】次に、（ｄ）に示すように、ガラス絶縁層
１７ａを形成した後、その上に金属膜１６を形成する。
金属膜１６は、Ａｇ又はＡｇ−Ｐｄペーストを用いてパ
ターンをスクリーン印刷により形成し、焼成または加温
硬化することで形成する。金属膜１６は、少なくとも、
金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム
（Ｐｄ）、鉄（Ｆｅ）のいずれか、またはそれらの合金
を含む導体ペーストをスクリーン印刷などにより塗布
し、焼成して形成してもよい。金属膜の形成温度は、金
属の種類により異なり２００〜８００℃の範囲内にあ
る。このあと、必要に応じて金属膜１６の上からガラス
絶縁層１７ａを通して抵抗体１５に対してレーザートミ
リングを行い、抵抗体１５の抵抗値を所望値に調整す
る。この時、金属膜１６の冷却効果により、レーザトリ
ミングの切溝端部に生じる過熱が緩和され、マイクロク
ラックの発生を防止できる。従って、マイクロクラック
によるノイズ発生の問題を防止できる。

【００１７】次に、（ｅ）に示すように、スクリーン印
刷にてガラス絶縁層１７ａおよび金属膜１６上へ樹脂ペ
ーストを用いて第２保護層パターンを形成して加温硬化
し、樹脂絶縁層１７ｂを形成する。樹脂絶縁層１７ｂは
エポキシ系樹脂が一般的であるが、耐熱性の良好なポリ
イミド樹脂を用いるようにしてもよい。また、樹脂絶縁
層１７ｂに熱伝導率の高い炭化シリコン（ＳｉＣ）の粉
末を混ぜて形成してもよい。これにより、金属膜１６の
熱放散性がさらに向上する。

【００１８】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
したニッケルクロム（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、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。

【００１９】上述した製造工程によれば、保護膜１７ａ
の上に金属膜１６を形成する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。従来品と比較すると本発明のチップ抵抗器は、性
能諸元のうち定格電力において同一サイズの従来品の約
２倍の電力値で十分な性能を保証することができる。ま
た、電流ノイズについては、マイクロクラックの発生を
抑止でき、従来品の約１／２に低減することができる。
従って、製造コストの上昇を抑制しつつ、小型で高電力
に対応が可能なチップ抵抗器を製造できる。

【００２０】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。

【００２１】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、チッ
プ抵抗器の内部に金属膜を設ける、即ち、チップ抵抗器
の抵抗膜を保護するための第一保護膜と第二保護膜の間
に金属膜を設けることにより、この金属膜が放熱板とし
て機能してチップ抵抗器の実効的な放熱面積を広げるこ
ととなり、小型で高性能のチップ抵抗器を実現できる。

【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】本発明の実施形態におけるチップ抵抗器の上面
図である。

【図３】本発明のチップ抵抗器の製造工程を示す図であ
り、その工程を分解して（ａ）〜（ｇ）に示す。

【図４】従来のチップ抵抗器の全体構成を示す断面図で
ある。

【図５】従来のチップ抵抗器の上面図である。

【符号の説明】

１１ 絶縁性基板 １３， 表電極 １５ 抵抗体 １６ 金属膜 １７ 保護膜 １７ａ ガラス絶縁層 １７ｂ 樹脂絶縁層 １８ トリミング溝 １９ 裏面電極 ２１ 端面電極 ２３ａ，２３ｂ，２３ めっき電極

Claims (6)

【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
   成された抵抗体と、これに接続する一対の電極と、前記
   抵抗体を被覆する第１の保護膜と第２の保護膜と、を備
   えたチップ抵抗器であって、 前記第１の保護膜と第２の保護膜の間に金属膜を備えた
   ことを特徴とするチップ抵抗器。
2. 【請求項２】 前記金属膜は、金（Ａｕ）、銀（Ａ
   ｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、鉄（Ｆｅ）
   のいずれか、またはその合金を含むことを特徴とする請
   求項１記載のチップ抵抗器。
3. 【請求項３】 前記第１の保護膜は、ガラス膜であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のチップ抵抗器。
4. 【請求項４】 前記第２の保護膜は、樹脂膜であること
   を特徴とする請求項１記載のチップ抵抗器。
5. 【請求項５】 前記第２の保護膜は、炭化シリコンの粉
   末を含むことを特徴とする請求項４記載のチップ抵抗
   器。
6. 【請求項６】 絶縁性基板を準備し、該絶縁性基板上に
   表電極を形成し、該表電極に接続された抵抗体を配置
   し、該抵抗体を被覆し保護する第１の保護膜を形成し、
   該第１の保護膜の上に金属膜を形成し、この金属膜の上
   に第２の保護膜を形成することを特徴とするチップ抵抗
   器の製造方法。