JP2012028540A - ジャンパーチップ部品 - Google Patents

Abstract

【課題】１種類のジャンパーチップ部品でありながら、２種類のジャンパーチップ部品として回路基板に搭載可能であり、かつ基板搭載時のセルフアライメント性の良いジャンパーチップ部品を提供する。
【解決手段】厚みを有する矩形状の基体１１０と、その矩形状の基体の上面もしくは下面に、その面の外周より小さくかつ矩形状の絶縁部１１２を備え、その絶縁部は、面の略中心かつ外周と略平行に形成されており、その絶縁部を備えた面の絶縁部以外と、その絶縁部を備えていない面は全て電極端子部１１４となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント基板上の配線回路において、配線の欠損部を短絡接続するために使用されるジャンパーチップ部品に関する。

従来から、上記用途にジャンパーチップ部品が用いられている。ジャンパーチップ部品は、例えば、チップ抵抗器を接続しようとしていた部分にチップ抵抗器の代替として使用するため、そのチップ抵抗器と同じ形状のものが用いられている。

図９（ａ）（ｂ）は、従来のジャンパーチップ部品の構造例を示し、（ａ）はローパワータイプを示し、（ｂ）はハイパワータイプを示す。アルミナ等の厚みを有する矩形状の絶縁性基体１００の両端に電極１０１，１０１を備え、基体１００の上面に極めて抵抗値の低い導電層１０２を備え、導電層１０２の両端が電極１０１，１０１に接続され、導電層１０２がエポキシ樹脂等からなる絶縁膜１０３に被覆され、保護されている。

ここで、導電層１０２として、ニッケル無電解メッキ層および銅電解メッキ層を基体１００の上面の全面に形成し、その中央部分に樹脂絶縁膜１０３を被覆し、さらに基体１００の両端面に樹脂導電膜を形成し、絶縁膜１０３に被覆されていない導電層面に電解メッキによりＮｉ，Ｓｎまたはハンダ層を被着して電極１０１を形成することが提案されている（特許文献１参照）。これにより、高価な銀ペーストを使用することなく高導電性の導電層１０２を形成でき、且つ高温の焼成処理が不要となり、生産コストを低減できるという効果が生じる。

特開昭６１−１９３３０３号公報

しかしながら、同じサイズのジャンパーチップ部品にもかかわらず、図９（ａ）（ｂ）に示すように、代替えしようとするチップ抵抗器の形状に対応した２種類のジャンパーチップ部品が必要となる。また、２種類のジャンパーチップ部品を製造しようとすると、製造方法も２種類となり、生産コストが高くなってしまうという問題がある。

本発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、１種類のジャンパーチップ部品でありながら、２種類のジャンパーチップ部品として回路基板に搭載可能であり、かつ基板搭載時のセルフアライメント性の良いジャンパーチップ部品を提供することを目的とする。

本発明のジャンパーチップ部品は、厚みを有する矩形状の基体と、その矩形状の基体の上面もしくは下面に、その面の外周より小さくかつ矩形状の絶縁部を備え、その絶縁部は、面の略中心かつ外周と略平行に形成されており、その絶縁部を備えた面の絶縁部以外と、その絶縁部を備えていない面は全て電極端子部となっていることを特徴とする。

上記ジャンパーチップ部品によれば、矩形状の基体の上面もしくは下面に、その面の外周より小さくかつ矩形状の絶縁部を備え、その絶縁部を備えた面の絶縁部以外と、その絶縁部を備えていない面は全て電極端子部となっていることから、１種類のジャンパーチップ部品でありながら、電流方向に対して縦長または横長に配置することで、２種類のジャンパーチップ部品として回路基板に搭載可能である。そして、絶縁部は、その面の外周より小さくかつ矩形状であり、面の略中心かつ外周と略平行に形成されていることから、搭載時にハンダが溶解して表面張力が作用することで、絶縁部と基体外周間の電極端子部分が配線端子のランドパターンに自動的に位置合わせするセルフアライメント性が向上する。

（ａ）は本発明の実施例１のジャンパーチップ部品の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の長手方向垂直面の断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の変形例の断面図である。 （ａ）は図１（ａ）のジャンパーチップ部品の断面図であり、（ｂ）はその変形例の断面図である。 （ａ）は本発明の実施例１のジャンパーチップ部品の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の長手方向垂直面の断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の変形例の断面図である。 （ａ）は本発明の実施例１のジャンパーチップ部品の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の長手方向垂直面の断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の変形例の断面図である。 （ａ）は本発明の実施例２のジャンパーチップ部品の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の長手方向垂直面の断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の変形例の断面図である。 本発明の実施例１のジャンパーチップ部品の製造工程を示す図である。 本発明の実施例２のジャンパーチップ部品の製造工程を示す図である。 基体上面と下面の絶縁部として空白部を備えた、実施例１のジャンパーチップ部品の製造工程を示す図である。 （ａ）（ｂ）は、従来のジャンパーチップ部品の構造例を示す図であり、それぞれ上段が上面図であり、中段が中央部の断面図であり、下段が下面図である。

以下、本発明の実施形態について、図１乃至図７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。

図１乃至図４は本発明の実施例１のジャンパーチップ部品を示す。このジャンパーチップ部品は、厚みを有する矩形状の基体１１０と、その矩形状の基体１１０の上面もしくは下面もしくはその両面に、その面の外周より小さくかつ矩形状の絶縁部１１２を備える。そして、その絶縁部１１２は、面の略中心かつ外周と略平行に形成されており、その絶縁部１１２を備えた面の絶縁部以外と、絶縁部１１２を備えていない面の全てが電極端子部１１４となっている。

すなわち、ジャンパーチップ部品の全ての面が電極端子部となっていることにより、電流方向に対して縦長または横長位置のどちらでも回路基板の配線端子間にこのジャンパーチップ部品の搭載が可能となる。それ故、１種類のジャンパーチップ部品でありながら、電流方向に対して縦長または横長位置のどちらでも回路基板の配線端子間に搭載可能であり、図９（ａ）（ｂ）に示す電流方向に対して縦長位置のローパワータイプおよび電流方向に対して横長位置のハイパワータイプの２種類のジャンパーチップ部品として使用することができる。

そして、矩形状の基体１１０の上面もしくは下面、或いはその両方の面に、その面の外周より小さくかつ矩形状の絶縁部１１２を備え、その絶縁部は、面の略中心かつ外周と略平行に形成されていることにより、実装時に配線端子のランドパターンに自動的に位置合わせするセルフアライメント性が向上する。ここで、絶縁部１１２は樹脂またはガラス等の絶縁膜が用いられるが、図１（ｃ）または図３（ｃ）または図４（ｃ）に示すように、空白部１１２ａとしてもよい。空白部１１２ａは、絶縁材からなる基体１１０を露出させることにより絶縁部を構成したものである。空白部１１２ａ以外には電極端子となる金属膜が形成されている。空白部１１２ａは、基体１１０の上面、下面もしくは上下両面における中央領域が露出しており、且つその形状は矩形状であり、基体１１０の外周形状における各辺と、その各辺に対向する空白部１１２ａの外周形状を成す各辺とがそれぞれ略並行に形成されている。空白部１１２ａは絶縁部の一形態であり、絶縁部１１２と同一の作用効果が得られる。また、基体１１０はセラミックスまたは金属材料からなり、絶縁体でも導電体でもよい。

図２（ａ）は、図１（ａ）に示すジャンパーチップ部品の構成例を示す。厚みを有する矩形状の基体１１０はアルミナ等の絶縁性セラミックス材料が好ましい。基体１１０の上面および下面にはＡｇまたはＡｇＰｄペーストをスクリーン印刷し焼成した内部電極層１１１が形成されている。なお、内部電極層１１１は導電層であればよく、ＮｉＣｒ，ＮｉＴｉ層等をスパッタリングにより被着した層であってもよい。基体１１０の端面（側面）には樹脂Ａｇペーストを塗布して加温硬化した内部電極層１１３、またはＮｉＣｒ，ＮｉＴｉ層等をスパッタリングにより被着した内部電極層１１３が形成されている。

そして、基体１１０の上面には絶縁膜からなる絶縁部１１２が形成されている。絶縁部１１２はエポキシ材料等の絶縁膜をスクリーン印刷および加温硬化して形成することが好ましい。

基体１１０の上面の内部電極層１１１上の絶縁部１１２が形成されている以外の部分と、基体１１０の下面の内部電極層１１１上および四側面の内部電極層１１３上の全ての部分に、外部電極としてのＮｉメッキ層およびＳｎメッキ層またはハンダメッキ層が形成され、電極端子部１１４となっている。従って、電極端子部１１４（内部電極層１１１、１１３を含む）は回路基板の配線端子のランド部と接続する役割を果たすとともに、一対の配線端子間を導通接続する導通路としての役割を果たしている。

図２（ｂ）は、図２（ａ）の変形例を示し、厚みを有する矩形状の基体１１５を、導電性を有する板材で構成した例である。板材としては、Ｃｕ、ＣｕＮｉ、ＮｉＣｒ等の金属材料が好ましいが、導電性セラミックス材料などの導電材料を用いて形成してもよい。基体１１５の上面には絶縁部１１６として樹脂またはガラス等の絶縁膜が被着されている。そして、基体１１５の上面の絶縁部１１６が形成されている以外の部分と、基体１１５の下面および四面の側面上の全ての部分に、外部電極としてのＮｉメッキ層およびＳｎメッキ層またはハンダメッキ層が形成され、電極端子部１１７となっている。従って、電極端子部１１７が回路基板の配線端子のランド部と接続する役割を果たすとともに、一対の配線端子間を導通接続する導通路としての役割を果たすことは上述の実施例と同様である。

図３は絶縁部１１２が基体１１０の下面に形成された例を示し、図４は絶縁部１１２が基体１１０の上面と下面の両面に形成された例を示す。絶縁部１１２を基体１１０の下面に形成することで、絶縁部１１２と基体１１０の外周間の電極端子部１１４の部分が配線端子のランド部と接続する部分となり、はんだ実装時において、配線端子のランドパターンにおける正常な位置に位置合わせしようとする作用であるセルフアライメント性が向上する。

従って、矩形状の絶縁部１１２を基体１１０の上面と下面の両方に形成することにより、回路基板に搭載時のセルフアライメント性をさらに向上させることが出来る。また、その矩形状の絶縁部１１２を、上面と下面で同じ形状にすることにより、上面と下面の方向性が無くなり、表裏面のどちらでも実装が可能であり、かつ生産効率が向上する。また、矩形状の絶縁部１１２は、同じ面の電極端子部１１４の面より凹んでいる、もしくは同じ高さにすることが好ましい。これにより、実装時にジャンパーチップ部品を安定して回路基板の配線端子のランド部に搭載することが可能となる。

絶縁部１１２をエポキシ樹脂等の絶縁膜で形成すると、矩形状の絶縁部１１２の辺がより直線となる。これにより、実装時のセルフアライメント性が向上する。また、絶縁部１１２の辺の長さは、平行となる基体１１０の上面または下面の外周の辺の長さの１／２以上の長さであることが好ましい。これにより、絶縁部と基体外周間の電極端子部分に十分な長さが得られ、搭載時にハンダが溶解して表面張力が作用することで、配線端子のランドパターンに自動的に位置合わせするセルフアライメント性が向上する。

図５（ａ）は本発明の実施例２のジャンパーチップ部品を示す。このジャンパーチップ部品は、厚みを有する矩形状の基体１１８と、その矩形状の基体１１８の上面と下面とを貫通し、基体１１８の外周より小さくかつ矩形状の空洞部１１８ａを備え、その基体１１８の上面、下面および四側面に電極端子部１１９が形成されている。

図５（ｂ）に示すように、基体１１８にセラミックス材料を用い、基体１１８の上面、下面および四側面に樹脂Ａｇペーストを塗布して加温硬化した内部電極層１１８ｂ、またはＮｉＣｒ，ＮｉＴｉ層等をスパッタリングにより被着した内部電極層１１８ｂを形成する。この時、空洞部内の側面には金属膜を形成しなくてもよい。この被膜上に外部電極としてＮｉメッキ層、Ｓｎメッキ層またはハンダメッキ層を形成し、電極端子部１１９とする。なお、バリア層としてのＮｉメッキ層を設けることなく、Ｓｎメッキ層またはハンダメッキ層を直接形成するようにしてもよい。

また、図５（ｃ）に示すように、基体１１８にＣｕ，ＣｕＮｉ，ＮｉＣｒ等の金属材料を用い、基体１１８の全ての面に、外部電極として、Ｎｉメッキ層、Ｓｎメッキ層またはハンダメッキ層を形成し、電極端子部１２０とするようにしてもよい。なお、バリア層としてのＮｉメッキ層を設けることなく、Ｓｎメッキ層またはハンダメッキ層を直接形成するようにしてもよい。

これにより、空洞部１１８ａが実施例１のジャンパーチップ部品の絶縁部１１２と同様の作用効果を果たし、１種類のジャンパーチップ部品でありながら、電流方向に対して縦長または横長に配置することで、２種類のジャンパーチップ部品として回路基板に搭載可能であり、空洞部１１８ａは外周より小さくかつ矩形状であり、空洞部以外の基体１１８の上面、下面、および四側面が電極端子部となっていることから、ロの字型の基体の電極端子部１２０が配線端子のランドパターンに自動的に位置合わせするセルフアライメント性が向上する。

次に、図１（ａ）または図３（ａ）または図４（ａ）に示すジャンパーチップ部品の製造方法の一例について図６を参照して説明する。まず、図６（ａ）に示すように、アルミナ等の大判の絶縁基板１１を準備する。この時、後の工程にてブレークするためのスリットＳを入れておいてもよい。次に、図６（ｂ）に示すように、上面と下面の全面に内部電極１２を形成する。これは、例えばＡｇまたはＡｇＰｄペーストをスクリーン印刷して焼成するか、或いはＮｉＣｒ，ＮｉＴｉ等の金属薄膜をスパッタにより形成する。

次に、図６（ｃ）に示すように、絶縁基板１１の上面もしくは下面もしくは両面の各チップ区画に対応した位置に、絶縁基板１１の各チップ区画の外周より内方に離隔した位置に矩形状の絶縁膜１３を形成する。絶縁膜１３は絶縁樹脂またはガラスペーストをスクリーン印刷し、加温硬化して形成することが好ましい。次に、図６（ｄ）に示すように、１次ブレークまたは切断により、短冊状のチップ群１１ａを形成する。そして、図６（ｅ）に示すように、ブレークまたは切断した面にＮｉＣｒ，ＮｉＴｉ等のスパッタリングまたは樹脂Ａｇペーストの塗布および加温硬化により上面および下面の内部電極１２と接続する内部電極１４を形成する。

次に、図６（ｆ）に示すように、２次ブレークまたは切断により、個片のチップ１１ｂを形成する。そして、図６（ｇ）に示すように、ブレークまたは切断した面にＮｉＣｒ，ＮｉＴｉ等のスパッタリングまたは樹脂Ａｇペーストの塗布および加温硬化により上面および下面の内部電極１２と接続する内部電極１５を形成する。そして、図６（ｈ）に示すように、バリア層となるＮｉメッキ層、およびＳｎメッキ層またはハンダメッキ層を形成するメッキ処理によりメッキ電極（外部電極）１６を形成する。

これにより、図２（ａ）に示す、基体１１０の上下面に内部電極１１１と側面に内部電極１１３を備え、上面に絶縁膜からなる絶縁部１１２を備え、絶縁部１１２以外の面が全てメッキ電極に被覆された電極端子部１１４を備えたジャンパーチップ部品が完成する。

図２（ａ）に示すジャンパーチップ部品の変形例である金属基体１１５を用いた図２（ｂ）に示すジャンパーチップ部品は、大判の金属基板１１の上面または下面もしくは両面の各チップ区画の外周より内方に離隔した位置に矩形状の絶縁膜（絶縁部）１３を形成し、各チップ区画（切断線Ｓ）に沿って切断して個片の基体に分割し、バリア層となるＮｉメッキ層およびＳｎメッキ層またはハンダメッキ層１６を形成するメッキ処理によりメッキ電極（電極端子部）１１７を形成することで製造可能である。

次に、図１（ｃ）または図３（ｃ）または図４（ｃ）に示す基体上面の絶縁部として空白部１１２ａを備えたジャンパーチップ部品の製造工程例について図７を参照して説明する。まず、図７（ａ）に示すように、アルミナ等の大判の絶縁基板１１を準備する。そして、図７（ｂ）に示すように、絶縁基板１１の上面または下面もしくは両面の各チップ区画の外周より内方に離隔した位置にマスキング膜１３ａを形成する。マスキング膜１３ａは洗浄で除去することが可能なレジスト膜を用いることが好ましく、マスキング膜ペーストをスクリーン印刷し加温硬化することで、マスキング膜１３ａを所定位置に配置することができる。

次に、図７（ｃ）に示すように、上面と下面の全面に内部電極１２を形成する。これは、例えばＮｉＣｒ，ＮｉＴｉ等の金属薄膜をスパッタにより形成する。そして、図７（ｄ）に示すように、マスキング膜１３ａ間の分割線Ｓに沿って１次ブレークまたは切断することにより、短冊状のチップ群１１ａを形成する。そして、図７（ｅ）に示すように、ブレークまたは切断した面にＮｉＣｒ，ＮｉＴｉ等のスパッタリングまたは樹脂Ａｇペーストの塗布および加温硬化により上面および下面の内部電極１２と接続する内部電極１４を形成する。

次に、図７（ｆ）に示すように、２次ブレークまたは切断により、個片のチップ１１ｂを形成する。そして、図７（ｇ）に示すように、ブレークまたは切断した面にＮｉＣｒ，ＮｉＴｉ等のスパッタリングまたは樹脂Ａｇペーストの塗布および加温硬化により上面および下面の内部電極１２と接続する内部電極１５を形成する。そして、図７（ｈ）に示すように、マスキング膜１３ａを洗浄などにより除去する。なお、マスキング膜１３ａの除去は、電極１２の形成(図７（ｃ）参照)後から、メッキ処理（図７（ｉ）参照）前のタイミングであれば、どこで行っても良い。

次に、図７（ｉ）に示すように、バリア層となるＮｉメッキ層、およびＳｎメッキ層またはハンダメッキ層を形成するメッキ処理によりメッキ電極層１６を形成する。これにより、チップ区画の中央部の基体（図１（ｃ）または図３（ｃ）または図４（ｃ）における基体１１０）上に絶縁部である矩形状の空白部１２ａ（図１（ｃ）または図３（ｃ）または図４（ｃ）における空白部１１２ａ）を備え、それ以外の面が全て電極端子部（図１（ｃ）または図３（ｃ）または図４（ｃ）における電極端子部１１４）となっているジャンパーチップ部品が完成する。

次に、図４（ｃ）に示す基体上面と下面の絶縁部として空白部１１２ａを備えたジャンパーチップ部品の製造工程例について図８を参照して説明する。まず、図８（ａ）に示すように、アルミナ等の大判の絶縁基板１１を準備する。そして、図８（ｂ）に示すように、絶縁基板１１の上面および下面に各チップ区画の外周より内方に離隔した位置に空白部が形成されるように、ＡｇまたはＡｇＰｄペーストをスクリーン印刷して焼成し内部電極１２ｂを形成する。

次に、図８（ｃ）に示すように、１次ブレークまたは切断することにより、短冊状のチップ群１１ａを形成する。そして、図８（ｄ）に示すように、ブレークまたは切断した面にＮｉＣｒ，ＮｉＴｉ等のスパッタリングまたは樹脂Ａｇペーストの塗布および加温硬化により上面および下面の内部電極１２ｂと接続する内部電極１４を形成する。次に、図８（ｅ）に示すように、２次ブレークまたは切断により、個片のチップ１１ｂを形成する。そして、図８（ｆ）に示すように、ブレークまたは切断した面にＮｉＣｒ，ＮｉＴｉ等のスパッタリングまたは樹脂Ａｇペーストの塗布および加温硬化により上面および下面の内部電極１２ｂと接続する内部電極１５を形成する。また内部電極１４および内部電極１５を形成するときに、上面と下面に回り込ませるように形成すれば、内部電極１２ｂを形成する必要はなくなる。

次に、図８（ｇ）に示すように、バリア層となるＮｉメッキ層、およびＳｎメッキ層またはハンダメッキ層を形成するメッキ処理によりメッキ電極層１６を形成する。これにより、チップ区画の中央部の基体（図４（ｃ）における基体１１０）上に絶縁部である矩形状の空白部１２ａ（図４（ｃ）における空白部１１２ａ）を備え、それ以外の面が全て電極端子部（図４（ｃ）における電極端子部１１４）となっているジャンパーチップ部品が完成する。

次に、図５（ａ）に示す内部に空洞部１１８ａを備えたジャンパーチップ部品の製造工程例について説明する。まず、矩形状の基体の上面と下面の間に、外周より小さくかつ矩形状の空洞部１１８ａを備えたセラミックス等の基体１１８を準備する。そして、基体１１８の全ての面にスパッタを行い、ＮｉＣｒ，ＮｉＴｉ等の金属薄膜を基体１１８の上面、下面、四側面に被着する。この時、空洞部１８ａの内側の面はスパッタを行わなくても良い。そして、バリア層となるＮｉメッキ層、およびＳｎメッキ層またはハンダメッキ層を形成するメッキ処理によりメッキ電極（電極端子部）１１９を形成する。これにより、内部に空洞部１８ａを備えた図５（ｂ）に示すジャンパーチップ部品が完成する。

なお、金属材料の基体１１８を準備し、これにバリア層となるＮｉメッキ層、およびＳｎメッキ層またはハンダメッキ層を形成するメッキ処理を施すことで、内部に空洞部１８ａを備え、基体１１８の全ての面にメッキ電極（電極端子部）１２０を備えた図５（ｃ）に示すジャンパーチップ部品が完成する。

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。

本発明のジャンパーチップ部品は、１種類のサイズでありながら、電流方向に対して縦長または横長位置のどちらでも回路基板に搭載可能であり、２種類のジャンパーチップ部品として使用することができ、且つ実装時のセルフアライメント性に優れている。従って、プリント基板上の配線回路において、配線端子間を短絡接続するジャンパーチップ部品に好適に利用可能である。

Claims (9)

1. 厚みを有する矩形状の基体と、
   その矩形状の基体の上面もしくは下面に、その面の外周より小さくかつ矩形状の絶縁部を備え、
   その絶縁部は、面の略中心かつ外周と略平行に形成されており、
   その絶縁部を備えた面の絶縁部以外と、その絶縁部を備えていない面は全て電極端子部となっているジャンパーチップ部品。
2. 前記基体の前記上面と前記下面の両方に、前記絶縁部を備えている、請求項１記載のジャンパーチップ部品。
3. 前記上面と前記下面の前記絶縁部が同じ形状である、請求項２記載のジャンパーチップ部品。
4. 前記絶縁部は、同じ面の前記電極端子部より凹んでいる、もしくは同じ高さである、請求項１ないし３のいずれかに記載のジャンパーチップ部品。
5. 前記絶縁部は、絶縁膜で形成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載のジャンパーチップ部品。
6. 前記絶縁部は、空白部で形成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載のジャンパーチップ部品。
7. 前記絶縁部の辺の長さは、平行となる外周の辺の長さの１／２以上の長さである、請求項１ないし６のいずれかに記載のジャンパーチップ部品。
8. 厚みを有する矩形状の基体と、
   その矩形状の基体の上面と下面の間に、外周より小さくかつ矩形状の空洞部を備え、
   その基体の上面、下面、および四側面が電極端子部となっているジャンパーチップ部品。
9. 大判の基板を準備し、
   前記基板の各チップ区画の外周より内方に離隔した位置に矩形状の絶縁部を、前記基板の上面または下面もしくはその両面に配置し、
   前記基板を前記各チップ区画の基体に分割または切断し、前記基体の上面および下面の前記絶縁部を配置した部分以外の全ての面と、前記基体の四側面とに、電極端子部を配置するジャンパーチップ部品の製造方法。

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