JP2003282301A - チップ抵抗器およびその製造方法 - Google Patents
チップ抵抗器およびその製造方法Info
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Abstract
(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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
構成を示す断面図である。
図である。
り、その工程を分解して(a)〜(g)に示す。
ある。
Claims (6)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
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