JP2006186064A

JP2006186064A - チップ抵抗器

Info

Publication number: JP2006186064A
Application number: JP2004377153A
Authority: JP
Inventors: Jun Kinoshita; 順木下
Original assignee: Koa Corp
Current assignee: Koa Corp
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】導電性樹脂を用いた端面電極の剥離やめっき層の剥離を防止できる高信頼性のチップ抵抗器を提供すること。
【解決手段】セラミック基板１１の片面に抵抗体１２および表面電極１３を設けると共に、セラミック基板１１の他面に裏面電極１６を設け、かつ、セラミック基板１１の両端面で表面電極１３と裏面電極１６とを橋絡する位置に端面電極１７を設けて、これら表面電極１３と裏面電極１６および端面電極１７がめっき層２０にて被覆されているチップ抵抗器において、端面電極１７を、Ａｇ等の金属成分を６０〜８５重量％含有する導電性樹脂からなりめっき層２０が被着される電極層１７ｂと、この電極層１７ｂとセラミック基板１１の前記端面との間に介在して絶縁性樹脂または金属成分の含有率が電極層１７ｂよりも少ない導電性樹脂からなる下地層１７ａとの２層構造にした。
【選択図】図１

Description

本発明はチップ抵抗器に係り、特にその端面電極の構造に関する。

図４は従来より一般的に知られているチップ抵抗器の断面図である。同図に示すチップ抵抗器は、セラミック等からなる絶縁性基板１を有し、この絶縁性基板１上に抵抗体２と該抵抗体２の両端部に重なり合う一対の表面電極３とが形成されている。抵抗体２はガラスコート層４で覆われ、さらにガラスコート層４はエポキシ系樹脂等からなるオーバーコート層５で覆われている。これらのガラスコート層４およびオーバーコート層５は抵抗体２の保護膜として機能している。絶縁性基板１の裏面には表面電極３と対応する両端部に一対の裏面電極６が形成されており、また、絶縁性基板１の長手方向両端面（側端面）には表面電極３と裏面電極６とを橋絡する端面電極７が形成されている。これらの表面電極３と裏面電極６および端面電極７はチップ抵抗器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８と半田（Ｓｎ／Ｐｂ）めっき層９という２層構造のめっき層によって該下地電極層は被覆される。なお、これらめっき層８，９は、電極くわれの防止や半田付けの信頼性向上を図るためのものであり、半田めっき層の代わりに錫（Ｓｎ）めっき層を用いることもある。

また、この種のチップ抵抗器において、端面電極層の材料としては銀（Ａｇ）等の金属成分を含有する導電性樹脂が広く採用されている。その場合、チップ抵抗器の端面電極製造過程で、Ａｇペースト等を加熱硬化させることにより端面電極７が形成されることになる（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２３３３０２号公報（第３頁、図４）

ところで、前述したように端面電極７が導電性樹脂からなる従来のチップ抵抗器においては、この導電性樹脂中の金属成分の含有率を約８０重量％程度に設定することによって、端面電極７とニッケルめっき層８との密着性を高めている。しかしながら、絶縁性基板１がセラミック基板である場合、このセラミック基板の側端面に形成される端面電極７が金属成分の多い導電性樹脂であると、該側端面に対する端面電極７の密着強度が不足しやすいため、チップ抵抗器を半田付けする際の熱応力や実装後の環境温度の変化などによって端面電極７がセラミック基板の側端面から剥離する虞があった。

そこで、こうした端面電極７の剥離を防止するために導電性樹脂中の金属成分の含有率を低く設定する試みもなされているが、端面電極７が金属成分の少ない導電性樹脂であると、セラミック基板との密着性は高まるもののニッケルめっき層８との密着性が低下してしまうため、チップ抵抗器のめっき層が剥離しやすくなるという別の問題が発生する。

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、導電性樹脂を用いた端面電極の剥離やめっき層の剥離が防止できる高信頼性のチップ抵抗器を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、セラミック基板と、このセラミック基板の片面に設けられた抵抗体と、前記セラミック基板の前記片面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、前記セラミック基板の他面で前記一対の表面電極と対応する位置に設けられた一対の裏面電極と、前記セラミック基板の両端面で前記表面電極と前記裏面電極とを橋絡する位置に設けられた一対の端面電極とを備え、前記表面電極と前記裏面電極および前記端面電極がめっき層にて被覆されているチップ抵抗器において、前記端面電極を、金属成分を含有する導電性樹脂からなり前記めっき層が被着される電極層と、この電極層と前記セラミック基板の前記端面との間に介在して絶縁性樹脂または金属成分の含有率が前記電極層よりも少ない導電性樹脂からなる下地層との２層構造にした。

このように端面電極が電極層と下地層の２層構造になっていると、セラミック基板の側端面に対する下地層の密着性を高め、かつ、電極層とめっき層との密着性も高めることができる。また、下地層と電極層はいずれも樹脂成分を含むため、両者の密着性は極めて高い。したがって、かかる２層構造の端面電極は、めっき層の剥離を防止しつつ、セラミック基板の側端面から剥離しにくくなっており、端面電極やめっき層が剥離しにくい高信頼性のチップ抵抗器が得られる。

上記の構成において、前記電極層は金属成分を６０〜８５重量％含有する導電性樹脂からなることが好ましく、これにより、めっき層と端面電極との密着強度が不足する虞はなくなる。

また、上記の構成において、前記下地層が金属成分を含有しない絶縁性樹脂からなる場合には、セラミック基板と下地層との密着性がより高められるのみならず、端面電極用に２種類の導電性樹脂を準備する必要がなくなるため、製造管理が容易となって好ましい。

また、上記の構成において、前記電極層と前記下地層は樹脂成分の材料が同じであることが好ましく、これにより、電極層と下地層との密着性がより高まると共に製造管理も容易となる。

本発明のチップ抵抗器は、端面電極が電極層と下地層の２層構造になっているため、セラミック基板の側端面に対する下地層の密着性が高く、かつ、電極層とめっき層との密着性も高い。それゆえ、この端面電極はめっき層の剥離を防止しつつ、セラミック基板の側端面から剥離しにくくなっており、端面電極やめっき層が剥離しにくい高信頼性のチップ抵抗器が得られる。

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は本発明の実施形態例に係るチップ抵抗器の断面図、図２および図３は該チップ抵抗器の製造工程図である。

図１に示すチップ抵抗器１０は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を主成分とするセラミック基板１１の表面側に、酸化ルテニウム等からなる抵抗体１２と、この抵抗体１２の両端部に重なり合う一対の表面電極１３と、抵抗体１２を覆うガラスコート層１４と、エポキシ系樹脂等からなりガラスコート層１４を覆うオーバーコート層１５とが形成されている。これらのガラスコート層１４およびオーバーコート層１５は抵抗体１２の保護膜として機能している。一方、セラミック基板１１の裏面側には、表面電極１３と対応する両端部に一対の裏面電極１６が形成されている。また、セラミック基板１１の長手方向両端面（側端面）には、それぞれ表面電極１３と裏面電極１６とを橋絡する端面電極１７が形成されている。この端面電極１７は、下地層１７ａと該下地層１７ａを覆う電極層１７ｂとの２層構造になっている。これらの表面電極１３と裏面電極１６および端面電極１７はチップ抵抗器１０の下地電極層を構成しており、後述する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１８と半田（Ｓｎ／Ｐｂ）めっき層１９という２層構造のめっき層２０によって該下地電極層は被覆される。なお、これらめっき層１８，１９は電極くわれの防止や半田付けの信頼性向上を図るためのものであり、半田めっき層の代わりに錫（Ｓｎ）めっき層を用いることも可能である。

このチップ抵抗器１０の下地電極層の材料について説明すると、表面電極１３と裏面電極１６はＡｇまたはＡｇ−Ｐｄを主成分とする導電性材料からなる。また、端面電極１７の下地層１７ａはエポキシ系樹脂からなり、電極層１７ｂはＡｇを主成分とする導電性樹脂からなる。

次に、このように構成されたチップ抵抗器１０の製造工程を図２と図３に基づいて説明する。なお、これらの図では１個のチップ領域のみを図示しているが、実際には多数個のチップ抵抗器を一括して製造するため、後述する大判基板（図示せず）には多数個分のチップ領域が設けられており、この大判基板を短冊状に分割してなる短冊状基板（図示せず）にも複数個分のチップ領域が設けられている。

まず、図２（ａ）に示すように、セラミック基板１１が多数個取りされる大判基板を準備する。次に図２（ｂ）に示すように、この大判基板の表裏両面にＡｇペーストまたはＡｇ−Ｐｄペーストを印刷して乾燥・焼成させることにより、各チップ領域に表面電極１３と裏面電極１６を形成する。ここで、表面電極１３と裏面電極１６はどちらを先に形成してもよいが、表面電極１３は大判基板の表面側にマトリックス状に配列され、裏面電極１６も大判基板の裏面側にマトリックス状に配列される。

次いで、図２（ｃ）に示すように、前記大判基板の表面側に酸化ルテニウム等の抵抗体ペーストを印刷して乾燥・焼成させることにより、各チップ領域に抵抗体１２を形成する。なお、本実施形態例では、表面電極１３を形成した後に抵抗体１２を形成した場合について例示しているが、これとは逆に抵抗体１２を形成した後に表面電極１３を形成してもよく、要は抵抗体１２の両端部が隣接する表面電極１３に接続されればよい。

次に、図２（ｄ）に示すように、各抵抗体１２を覆うようにガラスペーストを印刷して乾燥・焼成させることにより、ガラスコート層１４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１２の抵抗値を調整する。そして、図２（ｅ）に示すように、ガラスコート層１４を覆うようにエポキシ等の樹脂ペーストを塗布して加熱硬化させることにより、オーバーコート層１５を形成する。

ここまでの工程は多数個取り用の大判基板に対する一括処理であるが、次なる工程でダイシングまたはブレークによって該大判基板を短冊状に分割加工し、複数個分のチップ領域が設けられた短冊状基板を得る。そして、複数個分のセラミック基板１１の連続体である該短冊状基板の露出端面に、まず図３（ａ）に示すように、エポキシ系の樹脂ペーストを塗布して加熱硬化させることにより下地層１７ａを形成し、次いで図３（ｂ）に示すように、下地層１７ａを覆うようにＡｇ樹脂ペーストを塗布して加熱硬化させることにより電極層１７ｂを形成する。これにより下地層１７ａと電極層１７ｂの２層構造からなる端面電極１７が形成されて、表面電極１３と裏面電極１６は端面電極１７によって橋絡される。なお、下地層１７ａには金属成分が含まれていないが、電極層１７ｂには金属成分（Ａｇ）が約８０重量％含まれており、この電極層１７ｂの残余の樹脂成分は下地層１７ａと同じエポキシ系樹脂である。

しかる後、前記短冊状基板をダイシングまたはブレークによって個々のチップ単体（セラミック基板１１）に分割加工し、各チップ単体に電解めっきを施すことにより、２層のめっき層１８，１９を形成する。すなわち、まず図３（ｃ）に示すように、端面電極１７の電極層１７ｂと表面電極１３および裏面電極１６に対してニッケルめっき層１８を被着させた後、このニッケルめっき層１８に対して半田めっき層１９を被着させることにより、下地電極層を被覆する２層構造のめっき層２０が得られ、図１に示すチップ抵抗器１０が完成する。

このようにして製造されたチップ抵抗器１０は、端面電極１７が、絶縁性樹脂からなる下地層１７ａと、金属成分（Ａｇ）の含有率が約８０重量％の導電性樹脂からなる電極層１７ｂとによって構成されているため、セラミック基板１１の側端面に対する下地層１７ａの密着性は高く、かつ、電極層１７ｂとニッケルめっき層１８との密着性も高い。また、下地層１７ａと電極層１７ｂはいずれも同じ樹脂成分（エポキシ系樹脂）を含むため、両者１７ａ，１７ｂどうしの密着性は極めて高くなっている。すなわち、かかる２層構造の端面電極１７は、セラミック基板１１の側端面に対して十分な密着強度が確保されていると共に、この端面電極１７に対するニッケルめっき層１８の密着強度も十分に確保されている。したがって、本実施形態例に係るチップ抵抗器１０は、端面電極１７やめっき層２０が剥離しにくくなって信頼性が大幅に向上している。

また、本実施形態例では、端面電極１７の下地層１７ａが金属成分を含有しない絶縁性樹脂からなるため、端面電極１７用に２種類の導電性樹脂を準備する必要がなく、しかも、下地層１７ａと電極層１７ｂの樹脂成分の材料が同じであることから、端面電極１７が２層構造であっても製造管理が煩雑化する心配がない。

ただし、端面電極１７の下地層１７ａに若干の金属成分が含まれていてもよい。また、この下地層１７ａの樹脂成分としては、エポキシ系樹脂以外に、フェノール系樹脂やイミド系樹脂等の熱硬化樹脂、あるいは紫外線硬化樹脂等を使用することが可能である。

また、端面電極１７の電極層１７ｂに含まれる金属成分としては、Ａｇ以外に、Ａｇ−ＰｄやＡｇ−Ｐｔ、Ａｕ等を使用することが可能である。そして、この電極層１７ｂとニッケルめっき層１８との密着性を確保するためには、電極層１７ｂが金属成分を６０〜８５重量％含有する導電性樹脂からなることが好ましい。

本発明の実施形態例に係るチップ抵抗器の断面図である。該チップ抵抗器の製造工程図である。該チップ抵抗器の製造工程図である。従来例に係るチップ抵抗器の断面図である。

符号の説明

１０チップ抵抗器
１１セラミック基板
１２抵抗体
１３表面電極
１４ガラスコート層
１５オーバーコート層
１６裏面電極
１７端面電極
１７ａ下地層
１７ｂ電極層
１８ニッケルめっき層
１９半田めっき層
２０めっき層

Claims

セラミック基板と、このセラミック基板の片面に設けられた抵抗体と、前記セラミック基板の前記片面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、前記セラミック基板の他面で前記一対の表面電極と対応する位置に設けられた一対の裏面電極と、前記セラミック基板の両端面で前記表面電極と前記裏面電極とを橋絡する位置に設けられた一対の端面電極とを備え、前記表面電極と前記裏面電極および前記端面電極がめっき層にて被覆されているチップ抵抗器において、
前記端面電極を、金属成分を含有する導電性樹脂からなり前記めっき層が被着される電極層と、この電極層と前記セラミック基板の前記端面との間に介在して絶縁性樹脂または金属成分の含有率が前記電極層よりも少ない導電性樹脂からなる下地層との２層構造にしたことを特徴とするチップ抵抗器。
請求項１の記載において、前記電極層が金属成分を６０〜８５重量％含有する導電性樹脂からなることを特徴とするチップ抵抗器。
請求項１または２の記載において、前記下地層が金属成分を含有しない絶縁性樹脂からなることを特徴とするチップ抵抗器。
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記電極層と前記下地層は樹脂成分の材料が同じであることを特徴とするチップ抵抗器。