JP2008218619A - 低抵抗チップ抵抗器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、抵抗値精度とＴＣＲ特性の両方を満足させることができる低抵抗チップ抵抗器を提供することを目的とするものである。
【解決手段】絶縁基板１１の上面の両端部に設けられた銀を主成分とする上面電極１２と、この上面電極１２と電気的に接続されるように設けられた抵抗体１４と、前記上面電極１２の上に設けられた補助層１７と、前記絶縁基板１１の両端面に前記上面電極１２および補助層１７と電気的に接続されるように設けられた端面電極１９とを備え、前記補助層１７をパラジウムを３０％〜６０％含有する銀パラジウム合金ペーストで構成したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器に使用される低抵抗チップ抵抗器およびその製造方法に関するものである。

以下、従来のチップ抵抗器について、図面を参照しながら説明する。

図５は従来のチップ抵抗器の拡大断面図を示したもので、１は純度９６％のアルミナからなる絶縁基板、２は絶縁基板１の上面の両端部に形成された金レジネートペーストからなる上面電極層、３は上面電極層２の一部と重合するように形成されたルテニウム系ペーストからなる抵抗層、４は抵抗層３を覆うように形成されたガラスからなるアンダーコート膜、５は前記上面電極層２上に形成された樹脂銀ペーストからなる補助上面電極層、６は前記上面電極層２および補助上面電極層５と電気的に接続されるように絶縁基板１の両端面に形成された端面電極層、７は前記アンダーコート膜４を覆うオーバーコート膜、８は前記端面電極層６および補助上面電極層５を覆うめっき層である。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平３−６２９０１号公報

特許文献１に記載の従来のチップ抵抗器においては、図５に示すように、上面電極層２を金レジネートペーストを印刷焼成することにより形成し、そしてこの上面電極層２の上に補助上面電極層５を樹脂銀ペーストを用いて形成することにより、抵抗層３中への銀の拡散を抑制してＴＣＲ特性を良くしていた。

しかしながら、この特許文献１に開示された技術では、補助上面電極層５を樹脂銀ペーストの塗布・硬化によって形成しているため、補助上面電極層５の抵抗値は高くなるが、この場合、完成抵抗値が比較的高い製品においては、前記補助上面電極層５の抵抗値による影響は無視できるものであり、したがって、この完成抵抗値が比較的高い製品においては、抵抗値精度とＴＣＲ特性の両方を満足したものが得られるが、完成抵抗値が１Ω以下で抵抗値精度が厳しく要求される精密級の低抵抗チップ抵抗器においては、抵抗値が高い前記補助上面電極層５の抵抗値による影響は無視できないものであり、したがって、この精密級の低抵抗チップ抵抗器においては、前記補助上面電極層５の抵抗値が影響を及ぼして抵抗値精度とＴＣＲ特性の両方の特性を満足させることは困難なものであった。

すなわち、精密級の低抵抗チップ抵抗器において、補助上面電極層５を樹脂銀ペーストを用いて形成した場合には、樹脂銀ペーストは低温で焼成されるため、抵抗層３中への銀の拡散は抑制されてＴＣＲ特性は良好なものが得られるが、補助上面電極層５の抵抗値は無視できないため、抵抗値精度は悪くなるものであり、一方、精密級の低抵抗チップ抵抗器において、補助上面電極層５を焼成銀ペーストを用いて形成した場合には、焼成銀ペースト中の銀の含有率が高いため、補助上面電極層５の抵抗値も低くなって、抵抗値精度の良いものが得られるが、焼成銀ペーストは高温で焼成されるため、抵抗層３中に銀が拡散してＴＣＲ特性が悪化するものである。このように、上記した従来の技術においては、抵抗値精度とＴＣＲ特性の両方を満足させる低抵抗チップ抵抗器を得ることは困難なものであった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、抵抗値精度とＴＣＲ特性の両方を満足させることができる低抵抗チップ抵抗器を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、絶縁基板の上面の両端部に設けられた銀を主成分とする上面電極と、この上面電極と電気的に接続されるように設けられた抵抗体と、前記上面電極の上に設けられた補助層と、前記絶縁基板の両端面に前記上面電極および補助層と電気的に接続されるように設けられた端面電極とを備え、前記補助層をパラジウムを３０％〜６０％含有する銀パラジウム合金ペーストで構成したもので、この構成によれば、上面電極の上に設けられた補助層を抵抗ペーストとしての利用を想定して調製されたパラジウムを３０％〜６０％含有する銀パラジウム合金ペーストで構成しているため、ＴＣＲ特性の優れた補助層を得ることができ、そしてこのＴＣＲ特性の良い銀パラジウム合金ペーストからなる補助層と抵抗値の低い銀を主成分とする上面電極は抵抗体と端面電極との間に並列接続されることになるため、抵抗値精度とＴＣＲ特性の両方を満足させることができる低抵抗チップ抵抗器が得られるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、１次分割溝と２次分割溝を有するシート状の絶縁基板の上面に銀を主成分とする複数の上面電極を形成する工程と、この複数の上面電極間を橋絡して電気的に接続するように複数の抵抗体を形成する工程と、前記複数の上面電極の１次分割溝に跨る部分の近傍をすべて覆うように複数の補助層を形成する工程と、前記シート状の絶縁基板を前記１次分割溝に沿って分割することにより短冊状の基板を得る工程と、この短冊状の基板の両端面に前記複数の上面電極および複数の補助層と電気的に接続されるように端面電極を形成する工程と、前記短冊状の基板を前記２次分割溝に沿って分割することにより個片状の基板を得る工程とを備え、前記補助層をパラジウムを３０％〜６０％含有する銀パラジウム合金ペーストを印刷して焼成することにより形成するようにしたもので、この製造方法によれば、補助層を抵抗ペーストとしての利用を想定して調製されたパラジウムを３０％〜６０％含有する銀パラジウム合金ペーストを印刷焼成することによって形成しているため、ＴＣＲ特性の優れた補助層を得ることができ、そしてこのＴＣＲ特性の良い銀パラジウム合金ペーストからなる補助層と抵抗値の低い銀を主成分とする上面電極は抵抗体と端面電極との間に並列接続されることになるため、抵抗値精度とＴＣＲ特性の両方を満足させることができる低抵抗チップ抵抗器が得られるという作用効果を有するものである。

以上のように本発明の低抵抗チップ抵抗器は、絶縁基板の上面の両端部に設けられた銀を主成分とする上面電極と、この上面電極と電気的に接続されるように設けられた抵抗体と、前記上面電極の上に設けられた補助層と、前記絶縁基板の両端面に前記上面電極および補助層と電気的に接続されるように設けられた端面電極とを備え、前記銀を主成分とする上面電極の上に設けられた補助層を、抵抗ペーストとしての利用を想定して調製されたパラジウムを３０％〜６０％含有する銀パラジウム合金ペーストで構成しているため、ＴＣＲ特性の優れた補助層を得ることができ、そしてこのＴＣＲ特性の良い銀パラジウム合金ペーストからなる補助層と抵抗値の低い銀を主成分とする上面電極は抵抗体と端面電極との間に並列接続されることになるため、抵抗値精度とＴＣＲ特性の両方を満足させることができる低抵抗チップ抵抗器が得られるという優れた効果を奏するものである。

以下、本発明の一実施の形態における低抵抗チップ抵抗器について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態における低抵抗チップ抵抗器の断面図、図２（ａ）〜（ｃ）、図３（ａ）〜（ｃ）および図４（ａ）〜（ｃ）は同低抵抗チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図である。

図１において、１１は純度９６％のアルミナからなる矩形状の絶縁基板、１２は絶縁基板１１の上面の両端部に設けられた銀を主成分とする一対の上面電極、１３は絶縁基板１１の裏面の両端部に設けられた銀を主成分とする一対の裏面電極である。１４は一対の上面電極１２と電気的に接続されるように設けられた抵抗体、１５は抵抗体１４を覆うプリコートガラス層、１６はプリコートガラス層１５と抵抗体１４を切削するように設けられた抵抗値修正用のトリミング溝である。１７は前記一対の上面電極１２上の一部に重なって電気的に接続されるように設けられた銀パラジウム合金抵抗ペーストからなる一対の補助層、１８は前記トリミング溝１６を埋めるとともにプリコートガラス層１５のすべてを覆うように設けられた保護層である。１９は前記一対の上面電極１２、一対の補助層１７および一対の裏面電極１３と電気的に接続されるように絶縁基板１１の両端面に設けられた一対の端面電極、２０は前記一対の裏面電極１３、一対の補助層１７および一対の端面電極１９を覆うように設けられた一対のニッケルめっき層、２１は前記一対のニッケルめっき層２０を覆う一対の錫めっき層である。

次に、図２（ａ）〜（ｃ）、図３（ａ）〜（ｃ）および図４（ａ）〜（ｃ）にもとづいて、本発明の一実施の形態における低抵抗チップ抵抗器の製造方法を説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、表面に１次分割溝１１ａと２次分割溝１１ｂを有する純度９６％のアルミナからなるシート状の絶縁基板１１ｃを準備し、そしてこのシート状の絶縁基板１１ｃの上面に、１次分割溝１１ａを跨ぐように銀ペーストまたは銀を主成分とする銀パラジウム合金導体ペーストを印刷して焼成することにより複数の上面電極１２を形成する。ここで、この上面電極１２の形成に用いられる銀パラジウム合金導体ペーストは、低い抵抗値が得られるようにパラジウムの含有比率を５％以下としているものである。なお、実装時の安定性を確保するために、シート状の絶縁基板１１ｃの裏面における前記上面電極１２と対向する位置に、銀ペーストまたは銀を主成分とする銀パラジウム合金導体ペーストを印刷して焼成することにより複数の裏面電極１３（図示せず）を形成してもよいものである。

次に、図２（ｂ）に示すように、複数の上面電極１２間を橋絡して上面電極１２と電気的に接続されるように複数の抵抗体１４を形成する。この複数の抵抗体１４は、銀パラジウム合金系等の抵抗ペーストをスクリーン印刷し、そして６００℃〜８５０℃で焼成することにより形成するものである。

次に、図２（ｃ）に示すように、複数の抵抗体１４を覆うように複数のプリコートガラス層１５をスクリーン印刷によって形成し、その後、このプリコートガラス層１５と抵抗体１４を切削するように抵抗値修正用の複数のトリミング溝１６を形成する。なお、このプリコートガラス層１５とトリミング溝１６は、抵抗体１４の特性ばらつきが少なく、スクリーン印刷の位置精度が高くて抵抗値の修正が必要でない場合は、必ずしも形成する必要はないものである。

次に、図３（ａ）に示すように、複数の上面電極１２における１次分割溝１１ａに跨る部分の近傍をすべて覆うように複数の補助層１７を形成する。この場合、この複数の補助層１７は、抵抗ペーストとしての利用を想定して調製されたパラジウムを３０％〜６０％含有する銀パラジウム合金抵抗ペーストをスクリーン印刷し、そして６００℃〜８５０℃で焼成することにより形成しているため、ＴＣＲ特性の優れた補助層１７を得ることができ、そしてこのＴＣＲ特性の良い銀パラジウム合金抵抗ペーストからなる補助層１７と強度が強く抵抗値の低い銀ペーストまたは銀を主成分とする銀パラジウム合金導体ペーストからなる上面電極１２は抵抗体１４と後述する端面電極との間に並列に接続されることになるため、完成抵抗値が１Ω以下で抵抗値の精度が厳しく要求される精密級の低抵抗チップ抵抗器において抵抗値精度とＴＣＲ特性の両方を満足させることができるものである。

ここでは、前記補助層１７を構成するペーストとしては、合金導体ペーストではなく合金抵抗ペーストを用いることがポイントとなるものである。なぜならば、合金導体ペーストはチップ抵抗器の上面電極や端面電極に使用されることを想定して調製されているものであって、高強度で抵抗値を低くすることを重視して調製されている関係からＴＣＲ特性まで満足するように調製されているものではない。したがって、電極材料のＴＣＲ特性が大きく影響する低抵抗チップ抵抗器においては、補助層１７にＴＣＲ特性を満足するように調製されている合金抵抗ペーストを用いることが必要条件になるものである。

なお、前述した複数の抵抗体１４を銀パラジウム合金抵抗ペーストを用いて形成する場合には、複数の補助層１７を複数の抵抗体１４と同時に印刷して、同時に６００℃〜８５０℃で焼成してもよいものである。このように複数の補助層１７を複数の抵抗体１４と同時に印刷して同時に焼成することによって、製造工程が簡略化され低抵抗チップ抵抗器のコストダウンが図れるものである。

次に、図３（ｂ）に示すように、複数の抵抗体１４、プリコートガラス層１５およびトリミング溝１６のすべてと複数の上面電極１２および補助層１７の一部を覆うように、樹脂からなる複数の保護層１８を形成する。この保護層１８は、１次分割溝１１ａと２次分割溝１１ｂで囲まれた個片領域ごとに独立に形成しているが、２次分割溝１１ｂを跨ぐように帯状に形成してもよいものである。なお、この複数の保護層１８は樹脂を印刷して硬化させることにより形成するものであるが、ガラスペーストを印刷して焼成することにより形成してもよいものである。この場合は、後述する端面電極の形成において、６００℃付近で焼成する銀ペーストを用いることができるものである。

次に、１次分割溝１１ａに沿ってシート状の絶縁基板１１ｃを分割することにより、図３（ｃ）に示すような短冊状の基板１１ｄを得る。

次に、図４（ａ）に示すように、短冊状の基板１１ｄの両端面に端面電極１９を、樹脂銀ペーストを塗布して硬化させることによって形成する。なお、この端面電極１９はスパッタ等の薄膜プロセスによって形成してもよいものである。また、保護層１８をガラスペーストの印刷・焼成によって形成している場合には、端面電極１９を短冊状の基板１１ｄの両端面に銀ペーストを塗布して６００℃付近で焼成することによって形成してもよいものである。ここでシート状の絶縁基板１１ｃを１次分割溝１１ａに沿って分割することにより形成した短冊状の基板１１ｄの両端面には、上面電極１２および補助層１７のバリが発生する可能性があるが、このシート状の絶縁基板１１ｃを分割した時に発生するバリは端面電極１９の形成時に樹脂銀ペーストまたは焼成銀ペーストを塗布することによって目立たなくなるため、実用上は問題ないものである。

次に、短冊状の基板１１ｄを２次分割溝１１ｂに沿って分割することにより、図４（ｂ）に示すような個片状の基板１１ｅを得る。

最後に、図４（ｃ）に示すように、個片状の基板１１ｅにおける端面電極１９および補助層１７の露出部分に、ニッケルめっき層２０（図示せず）を形成し、さらにこのニッケルめっき層２０（図示せず）の表面に錫めっき層２１を形成して、本発明の一実施の形態における低抵抗チップ抵抗器を製造するものである。

上記した本発明の一実施の形態における低抵抗チップ抵抗器は、上面電極１２上に重なるように形成している補助層１７を、抵抗ペーストとしての利用を想定して調製されたパラジウムを３０％〜６０％含有する銀パラジウム合金抵抗ペーストを印刷して焼成することにより形成しているため、補助層１７のＴＣＲ特性は良好で安定したものが得られ、特に完成抵抗値が１Ω以下で抵抗値の精度が厳しく要求される精密級の低抵抗チップ抵抗器において良好なＴＣＲ特性が得られるものである。

なお、上記した本発明の一実施の形態における低抵抗チップ抵抗器においては、図１に示すように保護層１８が補助層１７の上面の一部を覆うように形成されているため、保護層１８とめっき層（ニッケルめっき層２０と錫めっき層２１）の隙間から硫化物を含む腐食性ガスが侵入した場合でも、この腐食性ガスが上面電極１２と直接接するということはなくなり、その結果、硫化腐食に対する延命効果も得られるものである。

本発明に係る低抵抗チップ抵抗器は、補助層をパラジウムを３０％〜６０％含有する銀パラジウム合金ペーストで構成することにより、抵抗値精度とＴＣＲ特性の両方を満足させることができるという効果を得たものであり、特に完成抵抗値が１Ω以下で抵抗値の精度が厳しく要求される精密級の低抵抗チップ抵抗器に適用することにより有用となるものである。

本発明の一実施の形態における低抵抗チップ抵抗器の断面図 （ａ）〜（ｃ）同低抵抗チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図 （ａ）〜（ｃ）同低抵抗チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図 （ａ）〜（ｃ）同低抵抗チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図 従来のチップ抵抗器の拡大断面図

符号の説明

１１ 絶縁基板
１１ａ １次分割溝
１１ｂ ２次分割溝
１１ｃ シート状の絶縁基板
１１ｄ 短冊状の基板
１１ｅ 個片状の基板
１２ 上面電極
１４ 抵抗体
１７ 補助層
１９ 端面電極

Claims (2)

1. 絶縁基板の上面の両端部に設けられた銀を主成分とする上面電極と、この上面電極と電気的に接続されるように設けられた抵抗体と、前記上面電極の上に設けられた補助層と、前記絶縁基板の両端面に前記上面電極および補助層と電気的に接続されるように設けられた端面電極とを備え、前記補助層をパラジウムを３０％〜６０％含有する銀パラジウム合金ペーストで構成した低抵抗チップ抵抗器。
2. １次分割溝と２次分割溝を有するシート状の絶縁基板の上面に銀を主成分とする複数の上面電極を形成する工程と、この複数の上面電極間を橋絡して電気的に接続するように複数の抵抗体を形成する工程と、前記複数の上面電極の１次分割溝に跨る部分の近傍をすべて覆うように複数の補助層を形成する工程と、前記シート状の絶縁基板を前記１次分割溝に沿って分割することにより短冊状の基板を得る工程と、この短冊状の基板の両端面に前記複数の上面電極および複数の補助層と電気的に接続されるように端面電極を形成する工程と、前記短冊状の基板を前記２次分割溝に沿って分割することにより個片状の基板を得る工程とを備え、前記補助層をパラジウムを３０％〜６０％含有する銀パラジウム合金ペーストを印刷して焼成することにより形成するようにした低抵抗チップ抵抗器の製造方法。

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