JP2003282304A

JP2003282304A - チップ抵抗器およびその製造方法

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Publication number: JP2003282304A
Application number: JP2002082562A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Hara; 伸圭原
Original assignee: Koa Corp
Current assignee: Koa Corp
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2003-10-03

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。外部電極層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
の下面を覆うように形成され、その材料には、導電性接
着剤が用いられている。外部電極層の上に、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。外部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（縦溝ともいわれる。）と、抵
抗体層２４の長手方向に平行する２次分割用溝（横溝と
もいわれる。）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。側面電
極２７を厚くすることも考えられるが、十分な厚さを得
ることが困難であるばかりでなく、厚膜グレーズペース
トは、乾燥，燒結工程での体積収縮率が大きいという問
題がある。

【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】本発明は、チップ抵抗器
であって、絶縁基板の両端部側の上下面および端面を覆
うように導電性接着剤よりなる外部電極層が形成され、
該外部電極層の上にメッキ層が形成されており、前記絶
縁基板の上面側の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い高さであることを特徴
とするものである。

【００１０】また、本発明は、チップ抵抗器であって、
絶縁基板の上面側の両端部側に上面電極と、該上面電極
間に抵抗体層が形成されたチップ抵抗器において、その
両端部側には、前記上面電極の一部、下面および端面を
覆うように導電性接着剤よりなる外部電極層が形成さ
れ、該外部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い高さであること
を特徴とするものである。

【００１１】また、本発明は、絶縁基板の上面側の両端
部側に上面電極と、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であって、前記上面電極間に
形成される抵抗体層が前記上面電極間を結ぶ方向を横方
向とし、該横方向と直交する方向を縦方向として、絶縁
基板の表面に、上面電極および抵抗体層が形成された個
片を縦方向および横方向に多数個形成した後、絶縁基板
を分割してチップ抵抗器を製造する多数個取りのチップ
抵抗器の製造方法において、前記絶縁基板を縦方向に長
い短冊状の基板となるように縦方向に分割した後、短冊
状の基板の横方向の両端部側において、前記上面電極の
一部、下面および端面を覆うように導電性接着剤よりな
る外部電極層を形成し、ついで、個々の個片となるよう
に横方向に分割した後、前記外部電極層の上にメッキ層
を形成するとともに、前記導電性接着剤および前記メッ
キ層の厚さは、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
りも高い高さとなるような厚さにすることを特徴とする
ものである。

【００１２】

【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は外部電極
層、７はニッケルメッキ層、８はハンダメッキ層であ
る。

【００１３】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。外部電極層６
は、両端部において、両側面を除いて、上面電極２の一
部、絶縁基板１の端面、絶縁基板１の下面の３つの面を
覆うように形成されている。外部電極層６の材料は、導
電性接着剤が用いられる。導電性接着剤は、厚さを確保
するのが容易であり、体積収縮率も小さい。後述するよ
うに、浸漬（ディップ），塗布や転写などの形成方法に
よって形成される。外部電極層６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。

【００１４】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、外部電極層６の厚
さは２０〜４０μｍ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３６〜５６μｍ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
〜２１μｍ高くなる。

【００１５】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。

【００１６】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ような高さ
とすることが要件である。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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１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。
すなわち、横溝１２は、上面電極間に跨って形成される
抵抗体層が上面電極間を結ぶ方向に形成された溝であ
り、縦溝１１は、横方向と直交する方向に形成された溝
である。

【００２１】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、
縦方向に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。上面電極２の上には、後述するように外部
電極が形成されるから、上面電極２は、内部電極に相当
する。

【００２２】図３（Ｃ），図４（Ｃ）は、抵抗膜形成工
程である。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３が形成される。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。第２保護層５
は、抵抗体層３を覆うように形成されるが、横方向は、
抵抗体層３をはみ出して上面電極の２の一部まで覆うよ
うに形成するのがよい。また、第２保護層５の縦方向の
パターンは、横溝を越えて隣り合う個片の抵抗体層３ま
で、縦方向に連続して、いわゆる、べた形状となるよう
に形成されてもよく、あるいは、横溝に達しないように
それぞれの抵抗体層ごとに独立するように形成されても
よい。

【００２６】図４（Ｄ）は、一次分割工程である。縦溝
に沿って、クラッキングされて、個片が縦方向に短冊状
に並んだ基板となる。

【００２７】図３（Ｇ），図４（Ｅ）は、外部電極層形
成工程である。短冊状に分割された基板の両端部側に、
外部電極層６が形成される。なお、図４（Ｅ）では、一
端側に外部電極層６が形成された状態を図示している。
ついで、他端側にも外部電極層が形成される。外部電極
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の下面に跨って形成される。浸漬（ディップ）、塗布
や転写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
キシ樹脂に銀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。樹脂に混入される導
電性粒子としは、金，銀，銅，ニッケルなどの金属粒子
や、合成樹脂粒子に金，銀，銅，ニッケルなどの金属被
膜を施した粒子を用いることができる。

【００２８】外部電極層６が形成された絶縁基板は、横
溝に沿って分割する二次分割工程において、個々の個片
に分割される。なお、一次分割工程および二次分割工程
は、クラッキングによることに限られるものではない。
ダイシングブレードを用いて分割する方法が採用されて
もよく、この方法の場合には、必ずしも縦溝，横溝がな
くてもよい。

【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
の下面に跨って形成された外部電極層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。すなわち、上面電極が形成された後に抵抗体層
が形成されてもよく、先に抵抗体層が形成され、その後
に上面電極が形成されてもよい。換言すれば、上面電極
の上に抵抗体層が重ねられてもよく、抵抗体層の上に上
面電極が重ねられてもよい。したがって、本発明は、チ
ップ抵抗器の製造方法の発明においては、上面電極が形
成された後に抵抗体層が形成されること、および、先に
抵抗体層が形成され、その後に上面電極が形成されるこ
との両者を包含するものであり、チップ抵抗器の発明に
おいては、上面電極の上層に抵抗体層がある構造、およ
び、抵抗体層の上層に上面電極がある構造の両者を包含
するものである。

【００３２】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、外部電極層が直接形成され
たものであるが、図９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、外部
電極層を形成してもよい。その際、図７に示すように、
下面電極１０の長さａが、外部電極層６の長さｂよりも
小さくして、外部電極層６が下面電極１０を乗り越える
ようにして、下面電極１０が外部電極層６中に埋没する
ように構成すれば、電極の剥がれに対して有利である。
もちろん、下面電極１０の長さａを、外部電極層６の長
さｂよりも大きくしてもよい。

【００３３】

【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、端面電極の焼成時に６００℃以上の高温の加熱が
行なわれているが、本発明では、外部電極層の硬化のた
めの加熱温度も低くできるので、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…外部電極層、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

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板の両端部側の上下面および端面
を覆うように導電性接着剤よりなる外部電極層が形成さ
れ、該外部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の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い高さであること
を特徴とするチップ抵抗器。
【請求項２】絶縁基板の上面側の両端部側に上面電極
と、該上面電極間に抵抗体層が形成されたチップ抵抗器
において、その両端部側には、前記上面電極の一部、下
面および端面を覆うように導電性接着剤よりなる外部電
極層が形成され、該外部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い高
さであることを特徴とするチップ抵抗器。
【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、前記外部電極層に埋没し
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。
【請求項４】絶縁基板の上面側の両端部側に上面電極
と、該上面電極間に抵抗体層が形成されたチップ抵抗器
の製造方法であって、前記上面電極間に形成される抵抗
体層が前記上面電極間を結ぶ方向を横方向とし、該横方
向と直交する方向を縦方向として、絶縁基板の表面に、
上面電極および抵抗体層が形成された個片を縦方向およ
び横方向に多数個形成した後、絶縁基板を分割してチッ
プ抵抗器を製造する多数個取りのチップ抵抗器の製造方
法において、前記絶縁基板を縦方向に長い短冊状の基板
となるように縦方向に分割した後、短冊状の基板の横方
向の両端部側において、前記上面電極の一部、下面およ
び端面を覆うように導電性接着剤よりなる外部電極層を
形成し、ついで、個々の個片となるように横方向に分割
した後、前記外部電極層の上にメッキ層を形成するとと
もに、前記導電性接着剤および前記メッキ層の厚さは、
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い高さと
なるような厚さにすることを特徴とするチップ抵抗器の
製造方法。
【請求項５】前記絶縁基板を縦方向に長い短冊状の基
板となるように縦方向に分割する前に、前記絶縁基板の
下面の両端部側に下面電極を形成す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。
【請求項６】前記外部電極層を浸漬によって形成する
ことを特徴とする請求項４または５に記載のチップ抵抗
器の製造方法。
【請求項７】前記外部電極層を塗布によって形成する
ことを特徴とする請求項４または５に記載のチップ抵抗
器の製造方法。
【請求項８】前記外部電極層を転写によって形成する
ことを特徴とする請求項７または５に記載のチップ抵抗
器の製造方法。