JP2003282303A - チップ抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表裏を選択せずに安価に実装できるバルク実
装に対応可能で、かつ抵抗体を所望のパターン形状に形
成しやすいチップ抵抗器を提供すること。 【解決手段】 絶縁性基板１２上で抵抗体１３を包囲す
る領域に枠状の嵩上げ絶縁層１４を形成し、この絶縁層
１４上の一部に表面電極１７を形成することにより、表
面電極１７上のめっき層２１の上面の高さを抵抗体１３
上のオーバーコート層１６の上面の高さと同等以上に設
定しておく。このようなチップ抵抗器１１は、抵抗体１
３側を下にして回路基板３０上に搭載されても、表面電
極１７のめっき層２１が対応するランド３１から浮き上
がる心配がなくなる。また、抵抗体１３の印刷領域を予
め枠状の嵩上げ絶縁層１４で包囲しておくことにより、
印刷時に懸念されるにじみやだれを防止できる。

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、多数のチップ部品を収納したバルクカセット
から該チップ部品を表裏の選択なく回路基板上に実装す
る、いわゆるバルク実装に好適なチップ抵抗器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来より知られている厚膜チッ
プ抵抗器の断面図である。同図に示すチップ抵抗器１
は、アルミナ等からなる絶縁性基板２上に、抵抗体３
と、この抵抗体３の両端部と重なり合う一対の表面電極
４とが印刷により形成されており、抵抗体３はガラスコ
ート層５で覆われ、さらにガラスコート層５がエポキシ
系樹脂等からなるオーバーコート層６で覆われている。
これらのガラスコート層５とオーバーコート層６は抵抗
体３の保護膜として機能している。絶縁性基板２の裏面
には表面電極４と対応する両端部に一対の裏面電極７が
形成されており、また、絶縁性基板２の両端の側端面に
はそれぞれ表面電極４と裏面電極７とを橋絡する端面電
極８が形成されている。表面電極４と裏面電極７および
端面電極８はチップ抵抗器１の下地電極層を構成してお
り、製造工程の最終段階で該下地電極層をめっき処理す
ることにより、ニッケル（Ｎｉ）めっき層９とはんだ
（Ｓｎ／Ｐｂ）めっき層１０という二層のめっき層によ
って該下地電極層は被覆される。なお、これら二層のめ
っき層９，１０は、電極くわれの防止やはんだ付けの信
頼性向上を図るためのもので、はんだめっき層の代わり
に錫（Ｓｎ）めっき層を設けることもある。

【０００３】かかる従来のチップ抵抗器１の上面側で
は、厚膜の抵抗体３を被覆して外表面に露出するオーバ
ーコート層６の高さが、表面電極４を被覆して外表面に
露出するめっき層１０の高さよりも高くなり、通常、オ
ーバーコート層６の上面とめっき層１０の上面との間に
は３０〜５０μｍ程度の段差ｄが生じている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、チップ抵抗
器を製造現場から出荷する工場出荷時には、抵抗体が存
する側（保護膜側）をおもて面として収納テープに１個
ずつチップ抵抗器を収納する、いわゆるテーピング包装
が広く採用されている。こうしてテーピング包装された
チップ抵抗器は、収納テープ内で表裏が定められている
ので、実装機によって、抵抗体が存しない側を下にして
回路基板上に搭載し、面実装することができる。

【０００５】このほか、テーピング包装を省略したチッ
プ部品の実装方法として、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納し、このチップ部品を１
個ずつバルクカセットから取り出して回路基板上に搭載
する、いわゆるバルク実装が知られている。かかるバル
ク実装では、チップ部品の表裏を選択することなくバル
ク実装機にて面実装することになるが、回路基板のラン
ドに対して、チップ部品の保護膜側のめっき層をはんだ
付けしても逆側のめっき層をはんだ付けしても電気的に
は同等なので、テーピング包装を省略できるバルク実装
はコスト面で極めて有利である。

【０００６】しかしながら、前述した従来のチップ抵抗
器１をバルク実装機にてバルク実装すると、図８に示す
ように、チップ抵抗器１がオーバーコート層６側を下に
して回路基板３０上に傾いた姿勢で搭載され、実装不良
を引き起こす危険性がある。すなわち、抵抗体３上で突
出するオーバーコート層６が、表面電極４上のめっき層
１０と回路基板３０上のランド３１との接触を妨げる障
害物となるため、いずれか一方のめっき層１０が対応す
るランド３１の上方へ浮き上がった状態で実装されてし
まうことがあり、極端な場合、図９に示すようにチップ
抵抗器１が起立してしまうチップ立ち現象が発生する。
それゆえ、従来のチップ抵抗器１はバルク実装には不適
とされており、安価な実装を行えないという問題があっ
た。なお、図８，９中の符号２４は、溶融後に固化した
はんだを示している。

【０００７】また、従来のチップ抵抗器１では、酸化ル
テニウム等の厚膜ペーストをスクリーン印刷して焼成す
ることにより抵抗体３を形成しているが、該厚膜ペース
トの粘性が低いと印刷時ににじみやだれを生じ、抵抗体
３のパターン形状が崩れやすかった。そのため、従来の
チップ抵抗器１は、抵抗体３のパターン形状がばらつき
やすく、抵抗値の管理が煩雑になったり、品質がばらつ
きやすいという問題があった。

【０００８】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、表裏を選択せずに安
価に実装できるバルク実装に対応可能で、かつ抵抗体を
所望のパターン形状に形成しやすいチップ抵抗器を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明は、絶縁性基板と、この絶縁性基板上に
設けられた抵抗体と、前記絶縁性基板上で前記抵抗体の
両端部と重なり合う位置に設けられた一対の表面電極
と、前記抵抗体を被覆して外表面に露出する保護膜と、
前記表面電極を被覆して外表面に露出するめっき層とを
備えたチップ抵抗器において、前記絶縁性基板上で前記
抵抗体を包囲する領域に枠状の絶縁層を形成し、この絶
縁層上の一部に前記表面電極を形成することにより、前
記めっき層の上面の高さを前記保護膜の上面の高さと同
等以上に設定した。

【００１０】このような構成のチップ抵抗器は、絶縁性
基板上に設けられた枠状の絶縁層によって表面電極の印
刷面が嵩上げされているので、この表面電極上に設ける
めっき層の最上面の高さを、印刷面が嵩上げされていな
い抵抗体上に設ける保護膜の最上面の高さよりも高い
か、少なくとも同等に設定することができる。これによ
り、チップ抵抗器が保護膜側を下にして回路基板上に搭
載されても、表面電極のめっき層が対応するランドから
浮き上がる心配がなくなるので、バルク実装によって支
障なく実装することができる。また、抵抗体を形成する
ためのペーストを印刷する際には、その印刷領域を予め
枠状の絶縁層で包囲しておくことにより、印刷時に懸念
されるにじみやだれが防止できるので、所望のパターン
形状の抵抗体が形成しやすくなる。

【００１１】なお、前記絶縁層がセラミック材料とガラ
ス材料との混合材料からなるチップ抵抗器の場合には、
該絶縁層の保形性が確保しやすくなると共に、該絶縁層
と絶縁性基板との密着性が確保しやすくなるので好まし
い。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明すると、図１は実施形態例に係る厚膜チ
ップ抵抗器を保護膜側を上にして実装した状態を示す断
面図、図２は該チップ抵抗器を保護膜側を下にして実装
した状態を示す断面図、図３は該チップ抵抗器の製造工
程図、図４は該チップ抵抗器の製造途中で嵩上げ絶縁層
を形成した段階を示す斜視図、図５は図４と同じ製造段
階を複数のチップ領域について示す平面図である。な
お、図３および図４では１個のチップ領域のみを図示し
ているが、実際には図５に示すように多数のチップ抵抗
器を一括して製造する大基板が用いられる。

【００１３】図１，２に示すチップ抵抗器１１は、アル
ミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を主成分とする絶縁性基板１２上
に、酸化ルテニウム等からなる抵抗体１３と、セラミッ
クおよびガラスの混合材料からなる枠状の嵩上げ絶縁層
１４とを設け、この嵩上げ絶縁層１４上の一部に、抵抗
体１３の両端部と重なり合う一対の表面電極１７を設け
ている。嵩上げ絶縁層１４は抵抗体１３を包囲する領域
に形成されており、嵩上げ絶縁層１４の内側の凹所１４
ａ内に抵抗体１３が形成されている。また、図４に示す
ように、嵩上げ絶縁層１４の四隅は斜めに切り欠かれて
いる。抵抗体１３はガラスコート層１５で覆われ、この
ガラスコート層１５はエポキシ系樹脂からなるオーバー
コート層１６で覆われている。これらのガラスコート層
１５およびオーバーコート層１６は抵抗体１３の保護膜
として機能している。

【００１４】絶縁性基板１２の裏面には、表面電極１７
と対応する両端部にそれぞれ裏面電極１８を設けてい
る。また、絶縁性基板１２の両端の側端面にはそれぞ
れ、表面電極１７と裏面電極１８とを橋絡する端面電極
１９を設けている。表面電極１７と裏面電極１８は銀
（Ａｇ）を主成分とするペーストを印刷して焼成するこ
とにより形成される。端面電極１９は、ニッケルクロム
（Ｎｉ／Ｃｒ）をスパッタリングによって形成したもの
であるが、銀を印刷したり塗布して形成してもよい。表
面電極１７と裏面電極１８および端面電極１９はチップ
抵抗器１１の下地電極層を構成しており、この下地電極
層はニッケル（Ｎｉ）めっき層２０とはんだ（Ｓｎ／Ｐ
ｂ）めっき層２１という二層のめっき層によって被覆さ
れている。なお、これら二層のめっき層２０，２１は電
極くわれの防止やはんだ付けの信頼性向上を図るための
もので、はんだめっき層の代わりに錫（Ｓｎ）めっき層
を設けてもよい。また、抵抗体１３が絶縁性基板１２上
に直接形成されているのに対し、表面電極１７は嵩上げ
絶縁層１４の高さ分だけ嵩上げされた位置に形成されて
いるので、抵抗体１３を被覆して外表面に露出している
オーバーコート層１６の上面よりも、表面電極１７を被
覆して外表面に露出しているはんだ（または錫）めっき
層２１の上面の方が高くなっている。

【００１５】このように構成されたチップ抵抗器１１の
製造工程について説明すると、まず図３（ａ）に示すよ
うに、多数個取り用の大基板の状態でアルミナ等からな
る絶縁性基板１２を準備する。図５に示すように、この
大基板状態の絶縁性基板１２には、各チップ領域を区切
る位置に予め縦横に延びる分割溝２２が形成されてい
る。そして、図３（ｂ）および図４，５に示すように、
絶縁性基板１２上に嵩上げパターンとして、厚さが２０
〜５０μｍ程度で内側に凹所１４ａを有する嵩上げ絶縁
層１４を形成する。この嵩上げ絶縁層１４は、セラミッ
ク材料とガラス材料との混合材料をスクリーン印刷し
て、６００〜１３００℃程度の高温で焼成することによ
り形成したものである。なお、該混合材料をスクリーン
印刷する際には、後述する基板分割工程で嵩上げ絶縁層
１４が分割の支障とならないようにするため、各チップ
領域を区切る縦横の分割溝２２の交点を露出させる菱形
等の非印刷部２３（図５参照）を設けておく。こうして
非印刷部２３を確保している関係上、図４に示すように
チップ抵抗器１１の嵩上げ絶縁層１４の四隅が斜めに切
り欠かれた状態となる。

【００１６】次に、図３（ｃ）に示すように、凹所１４
ａを挟んで対向する嵩上げ絶縁層１４上の２か所に一対
の表面電極１７を形成する。同様に、絶縁性基板１２の
裏面で表面電極１７と対応する両端部に一対の裏面電極
１８を形成する。これらの表面電極１７や裏面電極１８
は、銀または銀とパラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）のペースト
をスクリーン印刷して、８５０℃程度で焼成することに
より形成される。なお、裏面電極１８を表面電極１７よ
りも先に形成してもよい。

【００１７】次に、図３（ｄ）に示すように、絶縁性基
板１２上の凹所１４ａ内に、酸化ルテニウム等のペース
トをスクリーン印刷して、８５０℃程度で焼成すること
により、両端部が一対の表面電極１７と接続された抵抗
体１３を形成する。かかる抵抗体用の厚膜ペーストを印
刷する際には、従来、にじみやだれが懸念されていた
が、本実施形態例では抵抗体１３の印刷領域が予め枠状
の嵩上げ絶縁層１４で包囲されているので、にじみやだ
れを防止した状態で印刷することができる。それゆえ、
抵抗体１３を所望のパターン形状に形成することがで
き、抵抗値の管理がしやすく、完成品の抵抗値のばらつ
きも少なくなっている。なお、抵抗体１３を表面電極１
７や裏面電極１８よりも先に形成してもよい。

【００１８】次に、図３（ｅ）に示すように、抵抗体１
３上にガラスペーストをスクリーン印刷して６００℃程
度で焼成することにより、ガラスコート層１５を形成す
る。この後、必要に応じてレーザトリミングを行うこと
により、抵抗体１３の抵抗値を調整する。そして、図３
（ｆ）に示すように、ガラスコート層１５上（トリミン
グ領域を含む）にエポキシ系樹脂をスクリーン印刷して
２００℃程度で加熱硬化させることにより、オーバーコ
ート層１６を形成する。これらのガラスコート層１５お
よびオーバーコート層１６も、抵抗体１３と同様に凹所
１４ａ内に形成される。したがって、嵩上げ絶縁層１４
によって嵩上げされている表面電極１７の上面と、嵩上
げされていない凹所１４ａ内のオーバーコート層１６の
上面とが、ほぼ同等の高さになる。

【００１９】ここまでの工程は多数個取り用の大基板に
対する一括処理であるが、次なる工程で該大基板を短冊
状に分割する。この分割加工は、ダイシングでもブレー
クでもよい。そして、分割して露出した短冊状基板の端
面に、スパッタリング等によってニッケルクロムの薄膜
層を被着させることにより、図３（ｇ）に示すように、
表面電極１７および裏面電極１８と接続された端面電極
１９を形成する。しかる後、短冊状基板をダイシングや
ブレークによりチップ単体に分割加工して、このチップ
単体に電解めっきを施すことにより、下地電極層を被覆
する二層のめっき層２０，２１を形成する。すなわち、
まずニッケルめっき層２０を形成し、次にはんだ（また
は錫）めっき層２１を形成する。こうして図１，２に示
すようなチップ抵抗器１１が完成する。なお、図１，２
において符号２４は、溶融後に固化したはんだを示して
いる。

【００２０】このようにして製造されるチップ抵抗器１
１は、絶縁性基板１２上に抵抗体１３を包囲する嵩上げ
絶縁層１４が設けてあるため、抵抗体１３上の保護膜最
上面であるオーバーコート層１６の上面よりも、嵩上げ
されている表面電極１７上のめっき層最上面であるはん
だ（または錫）めっき層２１の上面の方が高くなってい
る。そのため、図２に示すように、このチップ抵抗器１
１が保護膜側を下にして回路基板３０上に搭載された場
合、オーバーコート層１６と回路基板３０との間には隙
間が生じて、この隙間を挟んで両端に位置する一対のめ
っき層２１が対応するランド３１上に搭載されることに
なり、チップ抵抗器１１の傾きは防止される。つまり、
本実施形態例に係るチップ抵抗器１１は、オーバーコー
ト層１６側を下にして回路基板３０上に搭載されても、
はんだ付け不良やチップ立ちを招来する危険性が少な
い。また、このチップ抵抗器１１が保護膜側を上にして
回路基板３０上に搭載された場合は、図１に示すよう
に、絶縁性基板１２と回路基板３０との間に広い隙間が
生じるので、チップ抵抗器１１が傾く心配はなく、一対
のめっき層２１を対応するランド３１に確実にはんだ付
けすることができる。したがって、このチップ抵抗器１
１は、チップ部品の表裏を選択せずに実装するバルク実
装に対応させることができる。しかも、このチップ抵抗
器１１の製造方法は、嵩上げ絶縁層１４を形成する工程
を除いて、通常のチップ抵抗器の製造方法をそのまま適
用することができるので、製造コストの上昇を抑制しつ
つ、バルク実装を採用して実装コストを大幅に低減する
ことが可能となる。

【００２１】なお、本実施形態例のように、セラミック
材料とガラス材料との混合材料を使用して嵩上げ絶縁層
１４を形成しておけば、該絶縁層１４の保形性や密着性
が確保しやすくなる。

【００２２】また、図６に示すように、裏面電極と端面
電極を省略した構成で保護膜側を下にして回路基板３０
上に実装する、いわゆるフィレットレスタイプのチップ
抵抗器２５の場合も、絶縁性基板１２上に抵抗体１３を
包囲する嵩上げ絶縁層１４を設けて表面電極１７を嵩上
げし、オーバーコート層１６の上面よりもはんだ（また
は錫）めっき層２１の上面の方が高くなるように設定し
ておくことにより、はんだ付け不良やチップ立ちを起こ
しにくくなるので、信頼性の高い実装を行うことができ
る。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２４】絶縁性基板上の抵抗体を包囲する領域に枠
状の絶縁層を設けて表面電極の印刷面を嵩上げし、この
表面電極上のめっき層の上面の高さを抵抗体上の保護膜
の上面の高さと同等以上に設定したチップ抵抗器なの
で、保護膜側を下にして回路基板上に搭載されても、表
面電極のめっき層が対応するランドから浮き上がる心配
がなくなる。それゆえ、このチップ抵抗器は、チップ部
品の表裏を選択せずに実装するバルク実装を適用するこ
とができ、実装コストの大幅な削減が図れ、フィレット
レスタイプの場合にも信頼性の高い実装が行える。ま
た、このチップ抵抗器は、抵抗体を形成するためのペー
ストを印刷する際に、その印刷領域を予め枠状の絶縁層
で包囲しておくことにより、印刷時に懸念されるにじみ
やだれを防止できるので、所望のパターン形状の抵抗体
が形成しやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例に係るチップ抵抗器を保護
膜側を上にして実装した状態を示す断面図である。

【図２】該チップ抵抗器を保護膜側を下にして実装した
状態を示す断面図である。

【図３】該チップ抵抗器の製造工程図である。

【図４】該チップ抵抗器の製造途中で嵩上げ絶縁層を形
成した段階を示す斜視図である。

【図５】図４と同じ製造段階を複数のチップ領域につい
て示す平面図である。

【図６】本発明の他の実施形態例に係るチップ抵抗器の
実装状態を示す断面図である。

【図７】従来例に係るチップ抵抗器の断面図である。

【図８】該チップ抵抗器を保護膜側を下にして実装した
場合の問題点を示す説明図である。

【図９】該チップ抵抗器で懸念されるチップ立ち現象を
示す説明図である。

【符号の説明】

１１，２５ チップ抵抗器 １２ 絶縁性基板 １３ 抵抗体 １４ 嵩上げ絶縁層 １４ａ 凹所 １６ オーバーコート層（保護膜） １７ 表面電極 １８ 裏面電極 １９ 端面電極 ２０，２１ めっき層 ３０ 回路基板 ３１ ランド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板と、この絶縁性基板上に設け
   られた抵抗体と、前記絶縁性基板上で前記抵抗体の両端
   部と重なり合う位置に設けられた一対の表面電極と、前
   記抵抗体を被覆して外表面に露出する保護膜と、前記表
   面電極を被覆して外表面に露出するめっき層とを備えた
   チップ抵抗器において、 前記絶縁性基板上で前記抵抗体を包囲する領域に枠状の
   絶縁層を形成し、この絶縁層上の一部に前記表面電極を
   形成することにより、前記めっき層の上面の高さを前記
   保護膜の上面の高さと同等以上に設定したことを特徴と
   するチップ抵抗器。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記絶縁層が
   セラミック材料とガラス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。