JP2011222757A - チップ抵抗器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型で表面に広く且つ平坦な電極面を有すると共に広範な抵抗特性が得られ、且つ、テーピング時に安定にポケット内部の所定位置に収容してテーピングの安定性を向上できるチップ抵抗器を提供する。
【解決手段】表面と裏面とを有する絶縁性基板１１と、該基板の表面に形成された一対の内部電極１２ａ，１２ｂと、該一対の内部電極間に形成された抵抗膜１３と、該抵抗膜が形成された領域の少なくとも一部を覆い、前記内部電極の少なくとも一部が露出するように形成された保護膜１７，１８と、前記内部電極の露出部と接続され、前記保護膜の端部を覆うように形成された一対の磁性体を有する導電性樹脂からなる第２内部電極１４ａ，１４ｂと、を備えた。磁性体は、Ｎｉ、Ｆｅ、またはＣｏからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、チップ抵抗器に係り、特に積層回路基板等に内蔵して用いるのに好適な厚さが極めて薄いチップ抵抗器およびその製造方法に関する。

電子機器の軽薄短小化に伴い、チップ抵抗器等の電子部品も回路基板の表裏面に実装するばかりではなく、積層回路基板等の内層に実装する場合が生じ、その薄型化の要請に対応した構成例が提案されている（特許文献１参照）。係る積層回路基板等に内装するチップ抵抗器では、その厚さはできるだけ薄いことが好ましく、且つ片面のみに電極と抵抗体と保護膜を配置することが薄型化の観点から好ましい。

また、係るチップ抵抗器では、積層回路基板等の絶縁層内部に該抵抗器が埋め込まれ、絶縁層表面に配置された回路配線層とビアを介して接続される場合があり、ビアはレーザビーム照射によるエッチングで形成される場合がある（特許文献２参照）。このため、該抵抗器の電極のサイズは広いことが望ましく、また電極面の平坦性がよいことが望ましい。

しかしながら、従来のチップ抵抗器の構造のまま電極を広くすると、両電極間距離が狭くなって、抵抗体の形成領域が制限されるため、従来と同等の定格を維持することが困難となり、また、広範な抵抗特性の抵抗器を製造するのに支障となるという問題がある。

さらに、完成したチップ抵抗器をテープのポケットに収納するテーピング時において、ポケットへ挿入されたチップ抵抗器が位置ずれを起こし、安定にテーピングができない場合がある。チップ抵抗器はテーピング時に、外部電極の位置が上面や下面どちら側にある状態であってもキャリアテープ下部に位置するポケット内の所定位置に、安定に固定された状態でトップテープによりシールをできることが好ましい。

特開２００４−１４０２８５号公報 特開２００８−２８８６０７号公報

本発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、薄型で表面に広く且つ平坦な電極面を有すると共に広範な抵抗特性が得られ、且つ、テーピング時に安定にポケット内部の所定位置に収容してテーピングの安定性を向上できるチップ抵抗器を提供することを目的とする。

本発明のチップ抵抗器は、表面と裏面とを有する絶縁性基板と、該基板の表面に形成された一対の内部電極と、該一対の内部電極間に形成された抵抗膜と、該抵抗膜が形成された領域の少なくとも一部を覆い、前記内部電極の少なくとも一部が露出するように形成された保護膜と、前記内部電極の露出部と接続され、前記保護膜の端部を覆うように形成された一対の磁性体を有する導電性樹脂からなる第2内部電極と、を備えた。磁性体は、Ｎｉ、Ｆｅ、またはＣｏからなる。

これにより、内部電極は従来の構造のままで、その両電極間の間隔を狭くすることなく、広範な抵抗特性が得られる。そして、前記内部電極に接続し、該電極と保護膜端部の上面に配置した第２内部電極を設けることで、広く且つ平坦な電極面を有するチップ抵抗器が得られ、積層回路基板等の内層に実装するなどに際して、その実装性を向上することができる。

第２内部電極は、磁性体を有する導電性樹脂からなるので、完成したチップ抵抗器をテープのポケットに収納するテーピング時において、ポケットの下部にマグネットを配置することで、第２内部電極の磁性体に磁気力が作用し、ポケット内部で外部電極の位置が上面や下面どちら側にある状態であってもキャリアテープ下部に位置するポケット内の所定位置に、安定に固定した状態でトップテープによりシールできる。このため、テーピングが確実に行え、テーピングの安定性が向上する。

本発明の一実施例のチップ抵抗器の（ａ）は断面図であり、（ｂ）は上面図であり、（ｃ）は底面図である。 本発明のチップ抵抗器のテーピング工程を示す断面図である。 本発明の他の実施例のチップ抵抗器の断面図である。 本発明のチップ抵抗器の製造工程を示す上面図である。 同じく、本発明のチップ抵抗器の製造工程を示す上面図である。

以下、本発明の実施形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、各図中、同一または相当する部材または要素には、同一の符号を付して説明する。

本発明のチップ抵抗器は、図１に示すように、表面と裏面とを有する厚さが１００μｍ程度のアルミナ等の絶縁性基板１１の表面に、厚さが１０μｍ程度のＡｇ−Ｐｄ等の厚膜焼成体からなる一対の内部電極１２ａ，１２ｂを備え、該一対の内部電極間に跨るようにＲｕＯ_２等の厚膜焼成体からなる抵抗膜１３が配置されている。抵抗膜１３はガラスコートからなる第1保護膜１７およびエポキシ樹脂等のオーバコートからなる第２保護膜１８に被覆されている。

すなわち、保護膜は、抵抗膜１３上に形成され抵抗膜全体を覆う第１保護膜１７と、該第１保護膜上に形成されその端部以外を覆う第２保護膜１８とからなり、電流方向における第１保護膜１７の長さは、第２保護膜１８の長さよりも長い。そして、第1保護膜１７は、内部電極１２ａ，１２ｂの少なくとも一部が露出するように形成されている。また、第２保護膜１８は抵抗膜１３が形成された領域の少なくとも一部を覆い、内部電極１２ａ，１２ｂとオーバーラップしない範囲で形成されている。これにより、第２保護膜が短いので、塗り重ねによる高さ寸法の増大を低減でき、電極形成部分における高さ寸法を均一化できる。

そして、内部電極１２ａ，１２ｂの露出部と接続され、該電極１２ａ，１２ｂと保護膜１７および保護膜１８の端部を覆うように形成された一対の第２内部電極１４ａ，１４ｂを備える。第２内部電極１４ａ，１４ｂの厚さは２０μｍ程度である。この第２内部電極１４ａ，１４ｂは、Ｎｉ、Ｆｅ、またはＣｏを主な導電材料として含有する磁性体を有する導電性樹脂であり、この導電性樹脂のペーストをスクリーン印刷で塗布し、加温硬化することにより形成する。

導電性樹脂ペーストであるので下層の凹凸を吸収して表面の平坦性が高く、且つ第２保護膜１８の一部分を覆った広い電極面積が得られる。これにより、一対の第２内部電極１４ａ，１４ｂの間隔は、一対の内部電極１２ａ，１２ｂの間隔よりも狭くでき、広い電極面積と平坦性が得られるので、後述するように良好な実装性が得られる。

導電性樹脂には、Ｎｉ、Ｆｅ、またはＣｏからなる磁性体を有するため、一対の第２内部電極１４ａ，１４ｂの近くにマグネットを配置することで、磁性体として磁気力が作用し、チップ抵抗器の完成品をテープに封止するテーピング工程において、封止の安定性を良好なものとすることができる。すなわち、図２（ａ）に示すように、製品（チップ抵抗器）をそのポケット２１ａに収容するキャリアテープ２１を用意する。キャリアテープ２１の下部にはマグネット２２が配置されている。図２（ｂ）に示すように、ノズルに吸着し、ポケット２１ａ内へチップ抵抗器１０を挿入する。そして、図２（ｃ）に示すように、マグネット２２の磁気吸引力によりチップ抵抗器１０が位置固定された状態で、トップテープ２３でシールを行う。

従って、ポケット２１ａの下部にマグネット２２を配置することで、第２内部電極１４ａ，１４ｂの磁性体に磁気力が作用し、ポケット２１ａ内部で外部電極の位置が上面や下面どちら側にある状態（図２（ｃ）（ｄ）参照）であっても、キャリアテープ下部に位置するポケット内の所定位置に、安定に固定した状態でトップテープ２３をシールできる。このため、第２内部電極１４ａ，１４ｂが磁性体を有することで、そのチップ抵抗器のテープポケットへの収容を確実にし、テーピング時の位置不良によるトラブルを防止し、テーピングの安定性を向上することができる。

第２内部電極１４ａ，１４ｂはそれぞれ厚さ７μｍ程度のＣｕメッキ層からなる外部電極１５ａ，１５ｂにより被覆されている。この外部電極１５ａ，１５ｂは実装時のレーザビームエッチングによるビア形成に際して、レーザビームの衝撃から内部電極や第２内部電極を保護するためのストッパ層として機能すると共に、回路基板の配線層に対して良好な接続性が得られる。

なお、電流方向と直交する方向における第２内部電極１４ａ，１４ｂの幅は、内部電極１２ａ，１２ｂの幅よりも大きくすることが好ましく、絶縁性基板１１の幅と等しくしている。これにより、外部電極１５，１５を広面積化し、且つ外部電極表面の平坦性を向上させることができる。

絶縁性基板１１の裏面側には、文字または図形または記号からなるマーキング１９ａ，１９ｂが形成されている。このマーキング１９ａ，１９ｂは、外部電極１５ａ，１５ｂの中央部の直下に設けることが好ましい。これにより、実装時のレーザビームエッチングによるビア形成に際して位置合わせの目印として用いることができる。

以上の構成により回路基板に内蔵するのに適した、薄く、且つ基板１１の表面にのみ広面積の外部電極１５ａ，１５ｂを備えたチップ抵抗器が得られる。なお、抵抗器のサイズは、例えば１００５型（１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）および０６０３型（０．６ｍｍ×０．３ｍｍ）等の通常のチップ抵抗器サイズに適用が可能であり、通常のチップ抵抗器の厚さに比べて薄い、例えば、半分以下の６０〜１５０μｍ程度の厚さにすることができる。

図３は本発明の他の実施例のチップ抵抗器を示す。このチップ抵抗器は、内部電極１２ａ，１２ｂ上に接続し、且つ内部電極１２ａ，１２ｂにおける有効領域よりも大面積とした第２内部電極１４ｃ，１４ｄを備えている。この実施例では、第２内部電極１４ｃ，１４ｄをＡｇを主な導電材料として含有する導電性樹脂により構成し、該電極上にＮｉメッキ層１５ｃ，１５ｄおよびＣｕメッキ層１５ｅ，１５ｆを形成したものである。なお、この実施例においても上述の実施例と同じく、Ｎｉ、Ｆｅ、またはＣｏを主な導電材料として含有する導電性樹脂により第２内部電極を形成し、この第２内部電極にＣｕメッキ層を形成した構造にしてもよい。

この実施例でも、同様に、内部電極１２ａ，１２ｂはそれぞれ一部が抵抗膜１３および保護膜１７に覆われているため、外部との導通を図るための領域、即ち、内部電極１２ａ，１２ｂにおける抵抗膜１３および保護膜１７に覆われていない領域が、内部電極１２ａ，１２ｂの実際の印刷パターンと比べて狭くなってしまう。そこで、内部電極１２ａ，１２ｂと接続し、保護膜１７および保護膜１８の端部に重なるように第２内部電極１４ｃ，１４ｄを形成することにより、外部との導通を図る大きな領域を確保することができる。

次に、本発明のチップ抵抗器の製造工程の一実施例について説明する。まず、図４（ａ）（ｂ）に示すように、表面（図４（ａ））と裏面（図４（ｂ））とを有する厚さが１００μｍ程度以下のアルミナ等のセラミックスからなる大判の分割溝の無い絶縁性基板１１を準備する。そして、基板１１の四隅に十字の位置合わせマーク２０を印刷して、それを基準に電極を形成し、以降の工程をそのマークを基準にして形成していく。なお、十字の位置合わせマーク２０と電極を同時に印刷して、それ以降の工程をそのマーク２０を基準にして形成していくようにしてもよい。

次に、図４（ｃ）に示すように、基板１１の表面の各区画に跨る内部電極パターンをＡｇ−Ｐｄペーストのスクリーン印刷にて形成し、乾燥後焼成することで、厚膜焼成体からなる内部電極１２を形成する。

次に、図４（ｄ）に示すように、ＲｕＯ_２ペーストのスクリーン印刷にて一区画両側の内部電極１２，１２に跨る抵抗膜パターンを形成し、乾燥後焼成することで、厚膜焼成体からなる抵抗膜１３を各区画に形成する。そして、図４（ｅ）に示すように、ガラスペーストのスクリーン印刷にて抵抗膜１３の全体を被覆するガラス保護膜パターンをスクリーン印刷にて形成し、乾燥後焼成することで、抵抗膜１３を被覆する厚膜焼成体からなるガラス保護膜（第１保護膜）１７を形成する。

次に、図４（ｆ）に示すように、レーザトリミングを適宜行い、抵抗値を調整する。図中の符号Ｔはトリミング跡を示す。そして、図５（ａ）に示すように、エポキシ樹脂等の樹脂ペーストを用いて、ガラス保護膜１７の端部以外を被覆する樹脂保護膜パターンをスクリーン印刷にて形成し、加温硬化することで、ガラス保護膜を被覆する樹脂保護膜（第２保護膜）１８を形成する。この実施例では、第２保護膜は、隣接する区画に渡る帯状のパターンで形成する。なお、保護膜１８は帯状にしないで、各区画毎に区切るようにしてもよいが、第２保護膜の表面の平坦性を確保する上でも、区画に渡る帯状パターンとすることが好ましい。

次に、図５（ｂ）に示すように、第２保護膜１８の端部に重なるように、磁性体を有する導電性樹脂ペーストをスクリーン印刷して、保護膜１７，１８の一部と内部電極１２上に帯状の第２内部電極パターンを形成し、加温硬化することで磁性体を有する導電性樹脂による帯状の第２内部電極１４を形成する。なお、第２内部電極１４は帯状にしないで、各区画毎に区切るようにしてもよいが、第２内部電極１４の表面の平坦性を確保する上でも、区画に渡る帯状パターンとすることが好ましい。

そして、粘着性のフィルムに基板１１を接着し、ダイシング機の台座上に基板１１を位置固定してから円形の刃先がダイヤモンドからなるカッターを回転させながら、ダイシングで上下左右にラインを入れ、チップ個片に分割する（図５（ｃ）参照）。更に第２内部電極１４ａ，１４ｂの表面に電解メッキによりＣｕのメッキ膜を形成することで、外部電極となるＣｕメッキ層１５ａ，１５ｂを形成する。

この段階で、図１に示す本発明のチップ抵抗器が完成する。このチップ抵抗器では、従来のチップ抵抗器と比べ、大きく且つ平坦な外部電極が得られるので、積層回路基板等に内蔵するのに、良好な実装性が得られる。そして、第２内部電極が磁性体を有するので、テーピング時におけるシールを確実に行え、テーピングの安定性を高めることができる。

なお、上記実施例では、ダイシングにより切断してチップ片を形成する例について説明したが、絶縁性基板１１に予め縦横の分割溝を備え、デバイス形成後に各区画毎に１次ブレークおよび２次ブレークによりチップ片に分割するようにしてもよい。ダイシングによりチップ片を形成することで、製品割れによる不良品の発生を有効に防止できる。

これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

本発明のチップ抵抗器は、基板の表面に形成された内部電極に接続し、該電極と保護膜の端部の上面に配置された広面積で且つ平坦な第２内部電極と、その表面に形成された外部電極を備えるので、積層回路基板等への実装が容易となる。また、第２内部電極に、磁性体を有する導電性樹脂を用いることで、完成したチップ抵抗器をテープのポケットに収納するテーピング時に安定にトップテープによるシールを行え、テーピングの安定性が向上する。従って、本発明はチップ抵抗器およびその製造に好適に利用可能である。

Claims (11)

1. 表面と裏面とを有する絶縁性基板と、
   該基板の表面に形成された一対の内部電極と、
   該一対の内部電極間に形成された抵抗膜と、
   該抵抗膜が形成された領域の少なくとも一部を覆い、前記内部電極の少なくとも一部が露出するように形成された保護膜と、
   前記内部電極の露出部と接続され、前記保護膜の端部を覆うように形成された一対の磁性体を有する導電性樹脂からなる第2内部電極と、を備えたチップ抵抗器。
2. 前記磁性体は、Ｎｉ、Ｆｅ、またはＣｏからなる、請求項１に記載のチップ抵抗器。
3. 前記一対の第2内部電極の間隔は、前記一対の内部電極における保護膜に覆われていない領域の間隔よりも狭い、請求項1に記載のチップ抵抗器。
4. 電流方向と直行する方向における前記第2内部電極の幅は、前記内部電極の幅よりも大きい、請求項1に記載のチップ抵抗器。
5. 前記第2内部電極は、前記内部電極に接続し、該内部電極と前記保護膜の端部の上面に配置された、請求項１に記載のチップ抵抗器。
6. 電流方向と直交する方向における前記第2内部電極の幅は、前記絶縁性基板の幅と等しい、請求項１に記載のチップ抵抗器。
7. 前記保護膜は前記抵抗膜を覆う第１保護膜と、
   該第１保護膜を覆う第２保護膜とからなり、
   電流方向と直交する方向における前記第２保護膜の幅は、前記絶縁性基板の幅と等しい、請求項１に記載のチップ抵抗器。
8. 前記絶縁性基板の裏側には、文字または図形または記号からなるマーキングが形成されている、請求項１に記載のチップ抵抗器。
9. 表面と裏面とを有する絶縁性の大判基板を準備し、
   該大判基板の表面の各区画に一対の内部電極を形成し、
   該一対の内部電極を接続するように各区画に抵抗膜を形成し、
   該抵抗膜を覆い、該内部電極の少なくとも一部が露出するように保護膜を形成し、
   前記内部電極の露出部と接続し、前記保護膜の端部を覆うように磁性体を有する第2内部電極を形成し、
   該第2内部電極の表面にメッキ層を形成する、チップ抵抗器の製造方法。
10. 前記内部電極は、所定方向において隣接する区画とは離間するパターンで形成され、前記第2内部電極は所定方向において隣接する区画に渡る帯状のパターンで形成される、請求項９に記載のチップ抵抗器の製造方法。
11. テープポケットの下部にマグネットを配置し、
    磁性体を有する導電性樹脂で形成した第２内部電極を備えたチップ抵抗器に、前記マグネットの磁気力を作用させて前記テープポケットの下部に固定し、
    トップテープによるシールを行うテーピング工程を含む、請求項９に記載のチップ抵抗器の製造方法。
    

Images