JP2013247220A - チップ抵抗器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、抵抗値歩留まりを向上させることができる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】本発明のチップ抵抗器は、絶縁基板１１の上面の一端部に形成された第１の上面電極１２と、前記第１の上面電極１２の一部を覆うように前記絶縁基板１１の上面に形成された抵抗体１３と、前記抵抗体１３の一部を覆うように前記絶縁基板１１の上面の他端部に形成された第２の上面電極１４とを備え、上面視にて前記第１の上面電極１２と第２の上面電極１４が対向しないようにし、かつ上面視にて前記第１の上面電極１２と第２の上面電極１４間に位置する前記抵抗体１３にトリミング溝１５を形成したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器に使用される非常に低い抵抗値のチップ抵抗器に関するものである。

従来は１０ｍΩ以下の非常に低い抵抗値を得るために金属板や金属箔を使用していたが、コスト低減のため厚膜での対応が要請されていた。

そして、厚膜を用いた低い抵抗値のチップ抵抗器は、図６に示すように、絶縁基板１の上面に形成された第１の上面電極２と、絶縁基板１および第１の上面電極２の上に形成された抵抗体３と、絶縁基板１および抵抗体３の上に形成された第２の上面電極４とを備え、第１の上面電極２と第２の上面電極４は抵抗体３を挟んでオーバーラップ（対向）した構成となっていた。さらに、抵抗体３、第１の上面電極２および第２の上面電極４にレーザを照射してトリミング溝５を形成し、これにより抵抗値修正をしていた。

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２００２−２７０４０２号公報

上記した従来のチップ抵抗器においては、抵抗体３を挟んで対向する第１の上面電極２と第２の上面電極４との間に電流が流れるため、トリミング溝５が電流の流れる方向と平行に形成されることになり、これにより、抵抗値調整による抵抗値変化率（修正率）が極めて小さくなるため、抵抗値歩留まりが悪いという課題を有していた。

また、より高い抵抗値修正率を得るために、トリミング溝５の幅を広げることが考えられるが、工数が非常にかかるため、生産性が悪化する。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、抵抗値歩留まりを向上させることができる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、絶縁基板の上面の一端部に形成された第１の上面電極と、前記第１の上面電極の一部を覆うように前記絶縁基板の上面に形成された抵抗体と、前記抵抗体の一部を覆うように前記絶縁基板の上面の他端部に形成された第２の上面電極とを備え、上面視にて前記第１の上面電極と第２の上面電極が対向しないようにし、かつ上面視にて前記第１の上面電極と第２の上面電極間に位置する前記抵抗体にトリミング溝を形成したもので、この構成によれば、第１の上面電極と第２の上面電極はオーバーラップしていないため、第１の上面電極と第２の上面電極間に流れる電流の方向を横切るようにトリミング溝を形成でき、これにより、トリミングによる抵抗値修正率がリニアに大きくなるため、抵抗値歩留まりが向上し、さらに、抵抗体の下面に第１の上面電極、抵抗体の上面に第２の上面電極を形成することによって、第１の上面電極と第２の上面電極間の距離を抵抗体の厚みと略等しくすることができるため、低い抵抗値を得ることができるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、絶縁基板と第２の上面電極との間に、前記第２の上面電極の比抵抗より高い比抵抗の材料で構成された第３の上面電極を形成し、前記第３の上面電極を抵抗体と接触させないようにしたもので、この構成によれば、ガラス成分の多い第３の上面電極によって第２の上面電極の絶縁基板との密着強度を強くすることができるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項３に記載の発明は、特に、上面視にて他方の上面電極と対向する第１の上面電極の先端部、第２の上面電極の先端部のうち少なくとも一方にもトリミング溝を形成するようにしたもので、この構成によれば、トリミング溝が形成されて切削された第１、第２の上面電極と、この部分と対向する第２、第１の上面電極との距離が、トリミング溝の幅の分だけ長くなるため、抵抗値の微調整ができ、これにより、抵抗値精度をより向上させることができるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項４に記載の発明は、特に、上面視にて対向する第１の上面電極の先端部、第２の上面電極の先端部を、前記第１の上面電極と第２の上面電極が対向する方向と直交する線と平行な直線状にならないようにしたもので、この構成によれば、抵抗体の幅を広げることができるため、抵抗値をより低くすることができるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項５に記載の発明は、特に、第１の上面電極の上面に第４の上面電極を形成し、前記第１の上面電極の比抵抗を、前記第２、第４の上面電極の比抵抗より高くし、かつ第３の上面電極の比抵抗より低いまたは同一としたもので、この構成によれば、ガラス成分の多い第１、第３の上面電極によって第２、第４の上面電極の絶縁基板との密着強度を強くすることができるという作用効果が得られるものである。

以上のように本発明のチップ抵抗器は、上面視にて第１の上面電極と第２の上面電極が対向しないようにし、かつ上面視にて前記第１の上面電極と第２の上面電極間に位置する抵抗体にトリミング溝を形成しているため、第１の上面電極と第２の上面電極間に流れる電流の方向を横切るようにトリミング溝を形成でき、これにより、トリミングによる抵抗値修正率がリニアに大きくなるため、抵抗値歩留まりが向上するという優れた効果を奏するものである。

本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器の断面図 同チップ抵抗器の主要部の上面図 同チップ抵抗器の他の例の主要部の上面図 同チップ抵抗器の他の例の主要部の上面図 同チップ抵抗器の他の例の主要部の上面図 従来のチップ抵抗器の断面図

以下、本発明の一実施の形態における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チップ抵抗器の断面図、図２は同チップ抵抗器の主要部の上面図である。

本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器は、図１、図２に示すように、絶縁基板１１と、この絶縁基板１１の上面の一端部に設けられた第１の上面電極１２と、第１の上面電極１２の一部を覆うように絶縁基板１１の上面に形成された抵抗体１３と、抵抗体１３の一部を覆うように絶縁基板１１の上面の他端部に形成された第２の上面電極１４とを備えている。そして、上面視にて第１の上面電極１２と第２の上面電極１４が対向しないようにし、かつ上面視にて第１の上面電極１２と第２の上面電極１４間に位置する抵抗体１３にトリミング溝１５を形成している。さらに、第２の上面電極１４の下面に、第３の上面電極１６が形成されている。

また、少なくとも抵抗体１３を覆うように設けられた保護膜１７と、第１、第２の上面電極１２、１４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１８と、第１、第２の上面電極１２、１４の一部と一対の端面電極１８の表面に形成されためっき層１９とを備えた構成としている。なお、図２では、第３の上面電極１６、保護膜１７、一対の端面電極１８、めっき層１９を省略している。

上記構成において、前記絶縁基板１１は、Ａｌ₂Ｏ₃を９６％含有するアルミナで構成され、その形状は矩形状（上面視にて長方形）となっている。

また、前記第１の上面電極１２は、絶縁基板１１上面の短辺側の一端部に設けられ、ＡｇＰｄ等のＡｇ系厚膜材料を印刷することによって形成されている。

さらに、前記抵抗体１３は、第１の上面電極１２の一部を覆い、かつ第１の上面電極１２、第２の上面電極１４間を電気的に接続するように絶縁基板１１の上面に方形状に設けられている。また、抵抗体１３は、第１の上面電極１２の焼成温度より低い焼成温度または略同じ焼成温度で形成できる材料であるＲｕＯ₂、ＡｇＰｄ、ＣｕＮｉ等を印刷することによって形成されている。なお、この抵抗体１３の上面をプリコートガラス（図示せず）で覆ってもよい。

そして、前記第２の上面電極１４は、絶縁基板１１の上面の他端部に、抵抗体１３の一部を覆うように設けられている。したがって、抵抗体１３の下面の一部には第１の上面電極１２、抵抗体１３の上面の一部には第２の上面電極１４がそれぞれ形成される。さらに、上面視にて第２の上面電極１４は第１の上面電極１２とオーバーラップ（対向）しないように、すなわち、上面視にて第２の上面電極１４の先端部と第１の上面電極１２の先端部とを間隔をあけて位置させる。そして、この第２の上面電極１４の先端部と第１の上面電極１２の先端部との間の寸法は、トリミング溝１５の幅と略等しくなっており、これにより、第１の上面電極１２と第２の上面電極１４との距離を短くすることができるため、非常に低い抵抗値を得ることができる。ここで、トリミング溝１５を形成する場所を設けるために上面視にて第１の上面電極１２と第２の上面電極１４との間に間隔をあける必要があり、そして、この間隔とトリミング溝１５の幅とを略等しくすることで、第１の上面電極１２と第２の上面電極１４の間隔を最も短くすることができるため、最も低い抵抗値が得られる。

また、図１、図２においては、第１の上面電極１２の上面に第４の上面電極１４ａが形成されているが、必ずしもその必要はなく、第１の上面電極１２の上面に直接保護膜１７や一対の端面電極１８を形成してもよいし、抵抗体１３を第１の上面電極１２が形成された方向に延ばしてもよい。なお、第１の上面電極１２の上面に第４の上面電極１４ａを形成する場合も、その先端部と第２の上面電極１４の先端部とが上面視にて間隔があくようにする。また、このとき、第４の上面電極１４ａの先端部を、第２の上面電極１４の先端部より絶縁基板１１の端面側に形成する。

さらに、絶縁基板１１の上面の他端部に形成された第２の上面電極１４の下面に、第１の上面電極１２と同材料の第３の上面電極１６を形成する。このとき、第１の上面電極１２と第３の上面電極１６との間に直接電流が流れないようにするために、第３の上面電極１６を抵抗体１３と接触させないようにする。

また、第２の上面電極１４、第４の上面電極１４ａは、抵抗体１３の焼成温度より低い焼成温度で形成できる材料であるＡｇからなる厚膜材料を印刷することによって形成される。すなわち、焼成温度の高い順から、第１、第３の上面電極１２、１６、抵抗体１３、第２、第４の上面電極１４、１４ａとなっている。これは、生産する際の順番が第１の上面電極１２、第３の上面電極１６、抵抗体１３、第２、第４の上面電極１４、１４ａの順になっているため、焼成時の抵抗体１３と第１〜第４の上面電極１２、１４、１６、１４ａとが拡散して抵抗値ばらつきが大きくなることを防止する必要があるからである。

そして、第１、第３の上面電極１２、１６の比抵抗を第２、第４の上面電極１４、１４ａの比抵抗より高くし、これにより、第１、第３の上面電極１２、１６によって第２、第４の上面電極１４、１４ａの絶縁基板との密着強度を強くすることができる。すなわち、第１、第３の上面電極１２、１６の比抵抗が高いため、第１、第３の上面電極１２、１６には多くのガラス成分が含まれるからである。なお、第１の上面電極１２の比抵抗は第３の上面電極１６の比抵抗より低いまたは同一である。

そしてまた、前記トリミング溝１５は、上面視にて第１の上面電極１２と第２の上面電極１４との間に露出した抵抗体１３に、２０μｍ〜７０μｍの径のレーザ照射することにより形成される。また、トリミング溝１５を形成する際は、抵抗体１３の抵抗値を測定しながら行い、抵抗値を所定の値になるように調整（修正）する。

さらに、前記保護膜１７は、少なくとも第１、第２の上面電極１２、１４の一部が露出し、かつ抵抗体１３を覆うように、ガラスまたはエポキシ樹脂により形成されている。

そして、前記一対の端面電極１８は、絶縁基板１１の両端部に露出した第１、第２の上面電極１２、１４と電気的に接続されるようにＡｇによって形成される。また、この一対の端面電極１８の表面には、Ｎｉめっき層と、このＮｉめっき層を覆うＳｎめっき層とからなるめっき層１９が形成されている。

上記したように本発明の一実施の形態においては、上面視にて第１の上面電極１２と第２の上面電極１４が対向しないようにし、かつ上面視にて第１の上面電極１２と第２の上面電極１４間に位置する抵抗体１３にトリミング溝１５を形成しているため、第１の上面電極１２と第２の上面電極１４間に流れる電流の方向を横切るようにトリミング溝１５を形成でき、これにより、抵抗値修正による抵抗値修正率がリニアに大きくなるため、抵抗値歩留まりが向上し、比較的低コストでチップ抵抗器を提供できるという効果が得られるものである。

すなわち、抵抗体１３を挟んで第１の上面電極１２と第２の上面電極１４との間に電流が流れるようにしているが、上面視にて第１の上面電極１２と第２の上面電極１４とを間隔をあけて形成し、この間隔のあいた部分にトリミング溝１５を形成しているため、トリミング溝１５が電流の流れる方向と平行に形成されることにはならず、これにより、トリミング溝１５形成による抵抗値修正率が大きくなる。

さらに、抵抗体１３を挟んで対向するように第１の上面電極１２と第２の上面電極１４とを形成し、第２の上面電極１４の先端部と第１の上面電極１２の先端部との間の寸法をトリミング溝１５の幅と略等しくしているため、第１の上面電極１２と第２の上面電極の１４間の距離を抵抗体１３の厚みと略等しくすることができ、これにより、低い抵抗値を得ることができる。

また、一般的に０．１ｍｍ以下の電極間隔の場合に電極をスクリーン印刷で形成すると、マスクの精度やペーストのレベリング等の影響でショートしてしまう可能性があるが、本発明では、抵抗体１３を挟んで上下に第１の上面電極１２と第２の上面電極１４を形成しているため、このような問題は生じない。

なお、上記した本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器は、トリミング溝１５を上面視にて第１の上面電極１２と第２の上面電極１４間に位置する抵抗体１３に形成したが、図３に示すように、上面視にて第２の上面電極１４と対向する第１の上面電極１２の先端部１２ａをレーザで切削して、第１の上面電極１２の先端部１２ａにもトリミング溝１５を形成するようにしてもよい。この構成によれば、トリミング溝１５が形成されて切削された第１の上面電極１２と、この部分と対向する第２の上面電極１４との距離が、第１の上面電極１２の先端部１２ａに形成されたトリミング溝１５の幅の分だけ長くなるため、抵抗値の微調整ができ、これにより、抵抗値精度をより向上させることができる。このとき、第１の上面電極１２ではなく第２の上面電極１４にトリミング溝１５を形成してもよいし、第１の上面電極１２と第２の上面電極１４の両方に形成してもよい。さらに、第１の上面電極１２の先端部１２ａに形成されるトリミング溝１５は、抵抗体１３にトリミング溝１５を形成するのと同時に形成してもよいし、別々に形成してもよい。

そして、図４に示すように、上面視にて対向する第１の上面電極１２の先端部、第２の上面電極１４の先端部を、第１の上面電極１２と第２の上面電極１４が対向する方向と直交する線に対して斜めになるようにしてもよい。このように構成することによって、抵抗体１３の幅が広がり、対向する第１の上面電極１２、第２の上面電極１４の面積を大きくすることができるため、抵抗値をより低くすることができる。また、図５に示すように、上面視にて対向する第１の上面電極１２の先端部、第２の上面電極１４の先端部をクランク状にしてもよい。なお、上面視にて対向する第１の上面電極１２の先端部、第２の上面電極１４の先端部を、図４、図５に示す形状に限定されるものではなく、円弧状等、第１の上面電極１２と第２の上面電極１４が対向する方向と直交する線と平行な直線状にならないようにさえすれば、上記のように抵抗値をより低くすることができる。

さらに、絶縁基板１１の長辺側の一端部に、第１の上面電極１２、第２の上面電極１４を形成するようにしてもよい。

また、より低い抵抗値を得ようとすると抵抗体１３中のガラス成分が減少し、抵抗体１３の表面平滑性が悪化して第２の上面電極１４との密着性が劣化するが、本発明では第２の上面電極１４は抵抗体１３の端部の一部のみを覆うようにしているため、第２の上面電極１４と抵抗体１３との接触面積が小さく、これにより、密着性の劣化による長期信頼性等の影響は少ない。

本発明に係るチップ抵抗器は、抵抗値歩留まりが向上するという効果を有するものであり、特に、各種電子機器に使用される非常に低い抵抗値のチップ抵抗器等において有用となるものである。

１１ 絶縁基板
１２ 第１の上面電極
１３ 抵抗体
１４ 第２の上面電極
１４ａ 第４の上面電極
１５ トリミング溝
１６ 第３の上面電極

Claims (5)

1. 絶縁基板の上面の一端部に形成された第１の上面電極と、前記第１の上面電極の一部を覆うように前記絶縁基板の上面に形成された抵抗体と、前記抵抗体の一部を覆うように前記絶縁基板の上面の他端部に形成された第２の上面電極とを備え、上面視にて前記第１の上面電極と第２の上面電極が対向しないようにし、かつ上面視にて前記第１の上面電極と第２の上面電極間に位置する前記抵抗体にトリミング溝を形成したチップ抵抗器。
2. 絶縁基板と第２の上面電極との間に、前記第２の上面電極の比抵抗より高い比抵抗の材料で構成された第３の上面電極を形成し、前記第３の上面電極を抵抗体と接触させないようにした請求項１記載のチップ抵抗器。
3. 上面視にて他方の上面電極と対向する第１の上面電極の先端部、第２の上面電極の先端部のうち少なくとも一方にもトリミング溝を形成するようにした請求項１記載のチップ抵抗器。
4. 上面視にて対向する第１の上面電極の先端部、第２の上面電極の先端部を、前記第１の上面電極と第２の上面電極が対向する方向と直交する線と平行な直線状にならないようにした請求項１記載のチップ抵抗器。
5. 第１の上面電極の上面に第４の上面電極を形成し、前記第１の上面電極の比抵抗を、前記第２、第４の上面電極の比抵抗より高くし、かつ第３の上面電極の比抵抗より低いまたは同一とした請求項２記載のチップ抵抗器。

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