JP2008053255A - チップ抵抗器 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱効果に優れたチップ抵抗器１０，４０を提供すること。
【解決手段】抵抗体層１６，４６のうち発熱量の大きい高抵抗部分１６ｂ，４６ａを主電極層１２，１３，４２，４３に隣接して設け、かつ高抵抗部分を絶縁性保護膜１８，４７を介して補助電極層１９，２０，４８で被覆し、補助電極層１９，２０，４８をランドに対向するように配線基板２９に載置して実装するので、抵抗体層１６，４６の高抵抗部分１６ｂ，４６ａの発熱が高抵抗部分１６ｂ，４６ａの上層を成す補助電極層１９，２０，４８に直接的に伝熱し、補助電極層１９，２０，４８からランド３０へと速やかに放熱される。このため、従来のチップ抵抗器に比べ、高い放熱効果を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明はチップ抵抗器に関し、より詳しくは放熱性の向上を図ることのできるチップ抵抗器の構造に関する。

チップ抵抗器の一形式として、特開２００１−３５７０２号公報には耐熱性絶縁体の表面に一対の電極層を形成し、両電極層を接続するように抵抗体層を形成し、この抵抗体層を両電極層に隣接する高抵抗部分とそれ以外の低抵抗部分から構成したチップ抵抗器が記載されている。
このチップ抵抗器は、配線基板のランドに電極層が対向接触するように実装して使用する。

かかる構造のチップ抵抗器によれば、抵抗体のうち発熱量の大きい高抵抗部分を電極層に隣接して設け、電極層をランドに対向接触させることにより、高抵抗部分における発熱を電極層を伝ってランドへと効果的に放熱することができる。
特開２００１−３５７０２号公報

上記した従来のチップ抵抗器は電極層と抵抗体層の高抵抗部分を隣接して設けているものの、電極層と高抵抗部分は耐熱性絶縁体の表面上で並列に配置されているため、伝熱作用という観点からは熱的に離間している。そのため高抵抗部分の発熱が速やかに電極層へ伝わらないので、放熱効果が不十分である。
本発明はかかる問題点に鑑み、より放熱効果に優れたチップ抵抗器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、耐熱性絶縁体の表面に一対の主電極層を形成すると共に両電極層を接続するように抵抗体層を形成し、かつ該抵抗体層を前記両主電極層又は少なくとも一方の主電極層に隣接する高発熱部分とそれ以外の低発熱部分で構成したチップ抵抗器であって、前記抵抗体層を絶縁性保護膜で被覆し、かつ該絶縁性保護膜の上から前記高発熱部分の少なくとも一部を補助電極層で被覆し、該補助電極層を高発熱部分に隣接する前記主電極層に接続したことを特徴とする。

上記目的を達成するため請求項２に記載の発明は、耐熱性絶縁体の表面に一対の主電極層を形成すると共に両電極層を接続するように抵抗体層を形成し、かつ該抵抗体層を前記両主電極層又は少なくとも一方の主電極層に隣接する高抵抗部分とそれ以外の低抵抗部分を直列接続して構成したチップ抵抗器であって、前記抵抗体体層を絶縁性保護膜で被覆し、かつ該絶縁性保護膜の上から前記高抵抗部分の少なくとも一部を補助電極層で被覆し、該補助電極層を高抵抗部分に隣接する前記主電極層に接続したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のチップ抵抗器において、前記抵抗体層を一対の幅狭辺と一対の幅廣辺から成る四角形の枠形に形成し、一方の主電極層を一方の幅狭辺の中間部に接続し、他方の主電極層を他方の幅狭辺の中間部に接続し、前記補助電極層を一方の幅狭辺の略半分を被覆するとともに一方の主電極に接続した第１補助電極層、一方の幅狭辺の残り半分を被覆するとともに一方の主電極層に接続した第２補助電極層、他方の幅狭辺の略半分を被覆するとともに他方の主電極層に接続した第３補助電極層及び他方の幅狭辺の残り半分を被覆するとともに他方の主電極層に接続した第４補助電極層から構成し、第１補助電極層と第２補助電極層の間に一方の主電極層を露出させ、第３補助電極層と第４補助電極層との間に他方の主電極層を露出したことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載のチップ抵抗器において、前記補助電極層に銅めっきを施したことを特徴とする。

請求項１及び２に記載の発明に係るチップ抵抗器は、補助電極層がランドに対向するように配線基板に載置し、半田付けして実装する。
而して本発明によれば、抵抗体層のうち高発熱部分若しくは発熱量の大きい高抵抗部分を主電極層に隣接して設け、かつ高発熱部分若しくは高抵抗部分の少なくとも一部を絶縁性保護膜を介して補助電極層で被覆し、補助電極層をランドに対向するように配線基板に載置して実装するので、抵抗体層の高発熱部分若しくは高抵抗部分の発熱が高発熱部分若しくは高抵抗部分の上層を成す補助電極層に直接的に伝熱し、補助電極層からランドへと速やかに放熱される。このため、高抵抗部分に対し並列配置された主電極層を通してランドへ放熱する従来のチップ抵抗器に比べ、高い放熱効果を得ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、抵抗体を一対の幅狭辺と一対の幅広辺から成る四角形の枠形に形成したので、幅狭辺が高抵抗部分となり、幅広辺が低抵抗部分となる。そして、第１補助電極層と第２補助電極層で一方の幅狭辺を被覆し、第３補助電極層と第４補助電極層で他方の幅狭辺を被覆するので、高抵抗部分となる幅狭辺の発熱を第１〜第４補助電極層を通してランドへと効果的に放熱できる。
また、補助電極層を４分割して第１と第２補助電極層の間に一方の主電極層を露出させ、第３補助電極層と第４補助電極層との間に他方の主電極層を露出したので、主電極層を配線基板のランドに対向接触するように実装できる。このため、抵抗体層の抵抗値が低い場合における補助電極層の抵抗値に対する悪影響を抑制しつつ、補助電極層による放熱効果の向上を図ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、補助電極層に熱伝導率の高い銅めっきを施したので、補助電極層に伝わる抵抗体層の高発熱部分若しくは高抵抗部分からの発熱が補助電極層全面に速やかに拡散する。このため、より一層放熱効果を高めることができる。

以下に本発明を添付図面に基づき説明する。図１は本発明の第１実施例に係るチップ抵抗器の構造を示す模式的断面図である。当該チップ抵抗器１０は、耐熱性絶縁体から成る基板１１、一対の主電極層１２，１３、一対の下面電極層１４，１５、抵抗体層１６、一次コート層１７、二次コート層（絶縁性保護膜）１８、補助電極層１９，２０、側面電極層２１，２２、銅めっき層２３，２４、中間電極層２５，２６及び外部電極層２７，２８から構成される。以下にその製造工程を説明する。

一次（主電極間方向と直角の方向）、二次（主電極間方向）の２種類の分割用スリット（図示せず）を形成した高純度アルミナから成る基板１１の表面に銀系の電極ペーストを印刷し、焼成して一対の主電極層１２，１３を形成する。同様にして基板１１の裏面に一対の下面電極層１４，１５を印刷、焼成により形成する。この銀系の電極ペーストの焼成温度は８５０℃とする。

次ぎに、一対の主電極層間を接続するように、酸化ルテニウム系の抵抗ペーストを印刷し、焼成して抵抗体層１６を形成する。

続いて、抵抗体層１６の上にホウ珪酸鉛ガラス系のガラスペーストを印刷し、焼成して一次コート層１７を形成する。この一次コート層１７は次ぎに行う抵抗体層のトリミング時の熱衝撃を緩和し、トリミング溝先端の微少クラックの発生を防止するために形成される。

続いて、一次コート層１７の上から抵抗体層１６にレーザを放射して２本の平行に延びるトリミング溝１６ａを形成し、これにより抵抗値を目標値に修正する。

図２に、主電極層１２，１３、抵抗体層１６、一次コート層１７及びトリミング溝１６ａが形成されたチップ片一個分の基板１１を示す。一方のトリミング溝１６ａは抵抗体層１６の一方の主電極層１２に隣接する部位に形成され、長方形の抵抗体層１６の一方の長辺から内部へと延びている。また、他方のトリミング溝１６ａは他方の主電極１３に隣接する部位に形成され、長方形の他方の長辺から内部へと延びている。これにより、抵抗体層１６は、各主電極層１２，１３に隣接する高抵抗部分１６ｂと、両高抵抗部分１６ｂ間の低抵抗部分１６ｃに区分される。

次ぎに、図３に示すように、一次コート層１７の上から抵抗体層１６を被覆するようにホウ珪酸鉛ガラス系のガラスペーストを印刷し、焼成して二次コート層（絶縁性保護膜）１８を形成する。この二次コート層１８によって抵抗体層１６は外部環境から絶縁され、機械的衝撃から保護される。

続いて、図４に示すように、電極ペースト（例えば焼成温度が６００℃の低温焼成の銀ペースト）を抵抗体層１６の高抵抗部分１６ｂとそれに隣接する主電極１２，１３を二次コート層１８の上から被覆するように印刷し、焼成して補助電極層１９，２０を形成する。補助電極層１９，２０は抵抗体層１６からは二次コート層１８によって絶縁されるものの、二次コート層１８から露出している主電極層１２，１３の一端と電気的に接続される。

次に、一次スリットから基板１１を短冊状に分割する。短冊状の基板１１には二次スリットで区画された多数のチップ片が並列形成されている。この短冊状の基板１１の両分割面に電極ペーストを印刷し、焼成して側面電極層２１，２２を形成する。側面電極層２１，２２により主電極層１２，１３と下面電極層１４，１５が接続される。そして、短冊状の基板１１を二次スリットに沿って分割し、個々のチップ片１０にする。

二次スリットから分割した個々のチップ片１０は、続いて、銅めっき、ニッケルめっき及び錫めっきを順に施し、補助電極層１９，２０、側面電極層２１，２２、下面電極層１４，１５を被覆する銅めっき層２３，２４、中間電極層（ニッケルめっき層）２５，２６、外部電極層（錫めっき層）２７，２８を形成する。ここに、銅めっき層２３，２４は補助電極層１９，２０の熱を補助電極層１９，２０全面に効果的に拡散させるため、中間電極層２５，２６は側面電極層２１，２２のはんだ喰われを防止するため、また、外部電極層２７，２８ははんだ付け性を良好にするため施される。

第１実施例に係るチップ抵抗器１０の構造及び製造工程は以上の通りであって、配線基板２９に実装するには図５に示すように、補助電極層１９，２０が配線基板２９のランド３０に対向するように載置し、はんだ３１で固着する。

第１実施例のチップ抵抗器１０は、抵抗体層１６のうち発熱量の大きい高抵抗部分１６ｂを主電極層１２，１３に隣接して設け、かつ高抵抗部分１６ｂを絶縁性保護膜１８を介して補助電極層１９，２０で被覆し、補助電極層１９，２０をランド３０に対向配置するので、高抵抗部分１６ｂの発熱が高抵抗部分１６ｂの上層を成す補助電極層１９，２０に直接的に伝熱する。このため、補助電極層１９，２０からランド３０へと速やかに放熱されるので、高い放熱効果を得ることができる。

また、補助電極層１９，２０に熱伝導率の高い銅メッキ２３，２４を施したので、補助電極層１９，２０に伝わる抵抗体層１６の高抵抗部分１６ｂの発熱が補助電極層１９，２０全体に速やかに拡散する。このため、より一層放熱効果を高めることができる。

本発明の第２実施例に係るチップ抵抗器４０を図６に示す。当該チップ抵抗器４０も第１実施例に係るチップ抵抗器１０と同じように、耐熱性絶縁体から成る基板４１、主電極層４２，４３、下面電極層４４，４５、抵抗体層４６、二次コート層（絶縁性保護膜）４７、補助電極層４８、側面電極層５０，５１、銅めっき層５２，５３、中間電極層５４，５５及び外部電極層５６，５７から構成される。ただし、このチップ抵抗器４０では抵抗体層４６の抵抗値調整のためのレーザトリミングを行わないので、一次コート層が省略されている。なお、各層は第１実施例のチップ抵抗器１０の対応層と同じ材料から成る。

このチップ抵抗器４０では、図７に示すように、抵抗体層４６として幅の狭い一対の幅狭長辺４６ａと幅の広い一対の幅広短辺４６ｂから成る四角形の枠形を有する抵抗体層４６を基板４１の表面に印刷、焼成して形成する。続いて、一対の主電極層４２，４３をそれぞれ幅狭長辺４６ａの中間部に接続するように形成する。尚、主電極層４２，４３は中央部が突出した略Ｔ字形をしており、突出部がそれぞれ幅狭長辺４６ａの中間部に接続するように形成する。また、各主電極層４２，４３の抵抗体層の側端部４６ａは基板４１の長辺端部４１ａに沿って形成する。

次ぎに、図８に示すように、二次コート層（絶縁性保護膜）４７で抵抗体層４６を被覆する。このとき、主電極層４２，４３が二次コート層４７から露出するように二次コート層４７に切欠部４７ａが形成される。

続いて、抵抗体層４６を二次コート層４７の上から補助電極層４８で被覆する。図９に示すように、この補助電極層４８は第１〜第４の四つの補助電極層４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄから構成される。そして一方の幅狭長辺４６ａの半分と、その残り半分をそれぞれ第１補助電極層４８ａと第２補助電極層４８ｂで被覆し、両補助電極層４８ａ，４８ｂの間から一方の主電極層４２を露出させる。第１補助電極層４８ａと第２補助電極層４８ｂはそれぞれ一方の主電極層４２に接続する。同様に、他方の幅狭長辺４６ａの略半分と、その残り半分をそれぞれ第３補助電極層４８ｃと第４補助電極層４８ｄで被覆し、両補助電極層４８ｃ，４８ｄの間から他方の主電極層４３を露出させる。第３補助電極層４８ｃと第４補助電極層４８ｄはそれぞれ他方の主電極層４３に接続する。

続いて、第１スリットから基板を短冊状に分割し、分割面に側面電極層５０，５１を形成する。その後、第２スリットから基板を分割して個々のチップ片４１を形成し、各チップ片４１に銅めっき５２，５３、ニッケルめっき（中間電極層）５４，５５、錫めっき（外部電極層）５６，５７を形成する。

第２実施例に係るチップ抵抗器４０の構造は以上の通りであって、配線基板２９に実装するには図１０に示すように、補助電極層４８が配線基板２９のランド３０に対向するように載置し、はんだ３１で固着する。

第２実施例に係るチップ抵抗器４１は、抵抗体層４６を一対の幅狭長辺４６ａと一対の幅広短辺４６ｂから成る四角形の枠形にしたので、幅狭長辺４６ａが高抵抗部分となり、幅広短辺４６ｂが低抵抗部分となる。そして、第１補助電極層４８ａと第２補助電極層４８ｂで一方の幅狭長辺４６ａを被覆し、第３補助電極層４８ｃと第４補助電極層４８ｄで他方の幅狭長辺４６ａを被覆するので、高抵抗部分となる幅狭長辺４６ａの発熱を第１〜第４補助電極層４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄを通して効果的に放熱できる。

また、補助電極層を４分割して第１補助電極層４８ａと第２補助電極層４８ｂの間に一方の主電極４２を露出させ、第３補助電極層４８ｃと第４補助電極層４８ｄとの間に他方の主電極層４３を露出したので、主電極層４２，４３を配線基板２９のランド３０に対向接触するように実装できる。このため、抵抗体層４６の抵抗値が低い場合における補助電極層４８の抵抗値に対する悪影響を抑制しつつ、補助電極層４８による放熱効果の向上を図ることができる。

尚、第二実施例において抵抗体の幅狭部を高抵抗部とし、抵抗体の幅広部を低抵抗部としたが、これに限らず抵抗体の幅を同一にして、抵抗率の高い抵抗材料を使用して高抵抗部とし、抵抗率の低い抵抗材料を使用して低抵抗部としてもよい。
また、第一及び第二実施例において補助電極は高抵抗部全体を被覆するとしたが、これに限らず高抵抗部の一部分を被覆してもよい。

本発明の第１実施例に係るチップ抵抗器の構造を模式的に示す中央部横断断面図である。 同チップ抵抗器の主電極層と抵抗体層及び一次コートを示す模式的斜視図である。 同チップ抵抗器の主電極層と二次コートを示す模式的斜視図である。 同チップ抵抗器の補助電極層を示す模式的斜視図である。 同チップ抵抗器と配線基板を示す模式的断面図である。 本発明の第２実施例に係るチップ抵抗器の構造を模式的に示す中央部横断断面図である。 同チップ抵抗器の主電極層と抵抗体層を示す模式的斜視図である。 同チップ抵抗器の主電極層と二次コートを示す模式的斜視図である。 同チップ抵抗器の補助電極層を示す模式的斜視図である。 同チップ抵抗器と配線基板を示す模式的断面図である。

符号の説明

１０，４０…チップ抵抗器
１１，４１…耐熱絶縁体
１２，１３，４２，４３…主電極層
１６，４６…抵抗体層
１６ｂ，４６ａ…高抵抗部分
１８，４７…二次コート（絶縁性保護膜）
１９，２０，４８…補助電極層
２３，２４，５２，５３…銅めっき。

Claims (4)

1. 耐熱性絶縁体の表面に一対の主電極層を形成すると共に両電極層を接続するように抵抗体層を形成し、かつ該抵抗体層を前記両主電極層又は少なくとも一方の主電極層に隣接する高発熱部分とそれ以外の低発熱部分で構成したチップ抵抗器であって、前記抵抗体層を絶縁性保護膜で被覆し、かつ該絶縁性保護膜の上から前記高発熱部分の少なくとも一部を補助電極層で被覆し、該補助電極層を高発熱部分に隣接する前記主電極層に接続したことを特徴とするチップ抵抗器。
2. 耐熱性絶縁体の表面に一対の主電極層を形成すると共に両電極層を接続するように抵抗体層を形成し、かつ該抵抗体層を前記両主電極層又は少なくとも一方の主電極層に隣接する高抵抗部分とそれ以外の低抵抗部分を直列接続して構成したチップ抵抗器であって、前記抵抗体層を絶縁性保護膜で被覆し、かつ該絶縁性保護膜の上から前記高抵抗部分の少なくとも一部を補助電極層で被覆し、該補助電極層を高抵抗部分に隣接する前記主電極層に接続したことを特徴とするチップ抵抗器。
3. 前記抵抗体層を一対の幅狭辺と一対の幅広辺から成る四角形の枠形に形成し、一方の主電極層を一方の幅狭辺の中間部に接続し、他方の主電極層を他方の幅狭辺の中間部に接続し、前記補助電極層を一方の幅狭辺の略半分を被覆するとともに一方の主電極に接続した第１補助電極層、一方の幅狭辺の残り半分を被覆するとともに一方の主電極層に接続した第２補助電極層、他方の幅狭辺の略半分を被覆するとともに他方の主電極層に接続した第３補助電極層及び他方の幅狭辺の残り半分を被覆するとともに他方の主電極層に接続した第４補助電極層から構成し、第１補助電極層と第２補助電極層の間に一方の主電極層を露出させ、第３補助電極層と第４補助電極層との間に他方の主電極層を露出したことを特徴とする請求項２に記載のチップ抵抗器。
4. 前記補助電極層に銅めっきを施したことを特徴とする請求項１，２又は３に記載のチップ抵抗器。
   

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