JP2015201489A - チップ抵抗器の抵抗値測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】精度良く抵抗値を測定することのできるチップ抵抗器の抵抗値測定方法を提供する。
【解決手段】直方体状の絶縁性基板（２）の表面に、所定間隔を存して対向配置された一対の電極部（３）と、これら一対の電極部の間を橋絡する方形状の抵抗体（４）と、この抵抗体の上面を少なくとも覆う絶縁性の保護層（５）とが設けられ、抵抗体と保護層の一部に抵抗値を調整するためのトリミング溝が形成されるチップ抵抗器の抵抗値測定方法において、抵抗体の端面または保護層の端面の何れかと電極部の表面によって段差部（Ｄ１，Ｄ２）を形成し、段差部に抵抗値測定用の測定端子の先端（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ）を当接させることにより抵抗値を測定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、面実装タイプのチップ抵抗器の抵抗値測定方法に関するものである。

一般に、チップ抵抗器は、直方体状の絶縁性基板と、絶縁性基板の表面に所定間隔を存して対向配置された一対の表電極と、絶縁性基板の裏面に所定間隔を存して対向配置された一対の裏電極と、表電極と裏電極を橋絡する端面電極と、一対の表電極の間を橋絡する長方形状の抵抗体と、この抵抗体を覆う第１絶縁層および第２絶縁層と、を備えて構成されている。

絶縁性基板は、大判基板を縦横の分割溝に沿って分割して多数個取りされたものであり、大判基板はアルミナを主成分とするセラミックス基板である。また、表電極は銀を主成分とする導電材料からなり、抵抗体は酸化ルテニウム等からなる。第１絶縁層は耐熱性に優れたガラス材料からなり、この第１絶縁層で抵抗体を覆った後に、抵抗体と第１絶縁層の一部に抵抗値を調整するためのトリミング溝が形成される。その後、外的環境により抵抗体の抵抗値が変わらないようにするために、第１絶縁層の全体を覆い隠すようにして第２絶縁層が形成される。

トリミング溝は、あらかじめ、目標となる抵抗値を下回るように抵抗体を形成しておき、その後、両表電極に測定端子（プローブ）の先端を当接させて、そのプローブ間における抵抗体の抵抗値を測定しながら、目標となる抵抗値に到達するまで、レーザー光を照射することによって形成される。ここで、両表電極は銀を主成分とする導電材料であるが、プローブの当接位置にばらつきが生じると、この表電極の抵抗が影響し精度良く抵抗値の測定を行うことができなくなる。特に、耐硫化性を向上するためのパラジウムを多く含む表電極を採用した場合、表電極の抵抗率が高くなるため、当接位置のばらつきが抵抗値の測定に大きく影響する。

そこで、精度良く抵抗値の測定を行うために、プローブの当接位置を安定させるようにしたチップ抵抗器の製造方法が提案されている（特許文献１）。この特許文献１に記載のチップ抵抗器では、絶縁性基板の長手方向両端面に露出する両表電極の一部が切欠かれており、この表電極の切欠かれた内壁面にプローブを当接させることで抵抗値を測定するようになっている。特許文献１の記載によると、プローブの当接位置が安定するため、精度良く抵抗値の測定を行うことができる。

特開２０１３−２２２９１６号公報

しかし、表電極の切欠かれた内壁面は銀を主成分とする導電材料であるため、この内壁面にプローブを当接させたときに、プローブの先端が接触面上で滑って内壁面を飛び越えてしまい、当接位置がずれる虞がある。また、近年では、電子部品の小型化に伴い微小なチップ抵抗器の需要が高まっており、チップ抵抗器の微小化により、表電極も非常に小さく薄いものになってしまうため、表電極の切欠かれた内壁面にプローブの先端を接触させることが困難となる。

本発明は、上記した従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、トリミング溝を形成する際に、精度良く抵抗値を測定することのできるチップ抵抗器の抵抗値測定方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、直方体状の絶縁性基板の表面に、所定間隔を存して対向配置された一対の電極部と、これら一対の電極部の間を橋絡する方形状の抵抗体と、この抵抗体の上面を少なくとも覆う絶縁性の保護層とが設けられ、前記抵抗体と前記保護層の一部に抵抗値を調整するためのトリミング溝が形成されるチップ抵抗器の抵抗値測定方法において、前記抵抗体の端面または前記保護層の端面の何れかと前記電極部の表面によって段差部を形成し、この段差部に抵抗値測定用の測定端子の先端を当接させることにより抵抗値を測定するようにした。

本発明によると、段差部が抵抗体の端面または保護層の端面の何れかと電極部の表面によって形成されているため、段差部に測定端子の先端を当接させたときに、抵抗体の端面または保護層の端面の何れかによって、測定端子の先端が抵抗体側へ移動することを規制できる。このため、測定端子の先端の当接位置を段差部によって安定させることができるので、精度良く抵抗値を測定することができる。

また、上記構成において、前記保護層に、前記抵抗体の端面を被覆して前記電極部側に突出する突出部を設け、前記段差部を前記突出部の端面と前記電極部の表面によって形成すると共に、前記突出部の端面の高さを１０μｍ以上となるように形成すると、突出部の端面により、測定端子の先端の当接位置をより安定させることができる。

また、上記構成において、前記段差部から離れた位置に前記測定端子の先端を接触させた状態で、外力を与えて当該測定端子を弾性変形させることにより、当該測定端子の先端を前記抵抗体に近接する方向に移動させて前記段差部に当接させることが好ましい。

特に、チップ抵抗器の微小化が進むと、プローブを段差部に直接当接させることが困難となるが、上記構成のような抵抗値測定方法では、いったん、段差部から離れた位置に測定端子の先端を接触させた後に、測定端子に外力を与えて弾性変形させることにより、測定端子の先端を段差部に当接させているので、測定端子の先端を段差部に容易に当接させることができる。これにより、プローブの当接位置にばらつきが生じることを防止して、より精度の良い抵抗値を測定することができる。

本発明によるチップ抵抗器の抵抗値測定方法では、抵抗体の端面または保護層の端面の何れかと電極部の表面によって段差部を形成し、この段差部に測定端子の先端を当接させて抵抗値を測定するので、測定端子の先端の当接位置を段差部によって安定させることが可能となり、精度良く抵抗値を測定することができる。

本発明の第１実施形態例に係るチップ抵抗器を模式的に示す平面図である。 該チップ抵抗器の抵抗値測定方法の一部を説明する平面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図３の断面図において該チップ抵抗器の抵抗値測定方法の一部を説明する図である。 本発明の第２実施形態例に係るチップ抵抗器の抵抗値測定方法の一部を説明する平面図である。 本発明の第３実施形態例に係るチップ抵抗器の抵抗値測定方法の一部を説明する平面図である。 本発明の第４実施形態例に係るチップ抵抗器の抵抗値測定方法の一部を説明する平面図である。 本発明の第５実施形態例に係るチップ抵抗器の抵抗値測定方法の一部を説明する平面図である。 本発明の第６実施形態例に係るチップ抵抗器の抵抗値測定方法の一部を説明する平面図である。 図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

以下、発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の第１実施形態例に係るチップ抵抗器１を模式的に示す平面図であり、同図に示すチップ抵抗器１は、直方体形状の絶縁性基板２と、絶縁性基板２の表面の長手方向両端部に設けられた一対の表電極（電極部）３と、これら両表電極３の間を橋絡する長方形状の抵抗体４と、抵抗体４を覆うガラス材料からなる第１絶縁層（保護層）５と、第１絶縁層５を覆う樹脂材料からなる第２絶縁層６等によって主として構成されている。なお、図示省略されているが、絶縁性基板２の裏面には表電極３に対応するように一対の裏電極が設けられており、絶縁性基板２の短手方向に沿う両端面には表電極３と裏電極を橋絡する端面電極が設けられている。

絶縁性基板２は、大判基板（図示せず）を縦横の分割溝に沿って分割して多数個取りされたものであり、大判基板の主成分はアルミナを主成分とするセラミックス基板である。表電極３と裏電極の主成分は銀であり、抵抗体４は酸化ルテニウム等からなる。そして、この抵抗体４と第１絶縁層５にトリミング溝７を形成することによってチップ抵抗器１の抵抗値が調整されている。なお、大判基板には予め格子状に延びる第１分割溝と第２次分割溝が形成されており、第１分割溝と第２分割溝とで仕切られている１区画が１個分のチップ領域、つまり１個のチップ抵抗器１の絶縁性基板２に相当する。

図１に示すように、抵抗体４は長方形状に形成されており、抵抗体４の長手方向両端部が各表電極３に重なるようにして配置されている。第１絶縁層５は抵抗体４の全体を覆うようにして形成されており、この第１絶縁層５には抵抗体４の端面４ａを越えて表電極３の両端辺３ａの手前位置まで突出する突出部Ｅ１，Ｅ２がそれぞれ設けられている。そして、抵抗体４と第１絶縁層５にトリミング溝７を形成した後に、外的環境により抵抗体４の抵抗値が変わらないようにするために、第１絶縁層５の全体と絶縁性基板２の大部分を覆い隠すようにして第２絶縁層６が形成される。

次に、チップ抵抗器１の製造方法について説明する。まず、絶縁性基板２が多数個取りされる大判基板の表面に銀を主成分とするＡｇ／Ｐｄペーストを厚膜印刷して焼成することにより、多数の表電極３および裏電極を形成する。なお、表電極３と裏電極は、１次分割溝を介して隣接する一方のチップ領域の長手方向一端部と他方のチップ領域の長手方向他端部とに連続的に形成する。

次なる工程として、所定間隔を存して対向配置されている表電極３どうしを橋絡する領域に、酸化ルテニウム等を含有した抵抗体ペーストを厚膜印刷して焼成することにより、多数の抵抗体４を形成する。これにより、表電極３と抵抗体４が重なり合って抵抗体４の端面４ａが表電極３の表面３ｂ上に露出する（図３参照）。

次なる工程として、図２と図３に示すように、各抵抗体４を覆う領域にガラスペーストを印刷して焼成することにより、多数の第１絶縁層５を形成する。このとき、第１絶縁層５には前記突出部Ｅ１，Ｅ２がそれぞれ設けられており、これら突出部Ｅ１，Ｅ２が抵抗体４の端面４ａをそれぞれ覆うようにして形成される。ここで、図３に示すように、第１絶縁層５が形成されると、突出部Ｅ１の端面Ｅ１ａと表電極３の表面３ｂによって段差部Ｄ１が形成されると共に、突出部Ｅ２の端面Ｅ２ａと表電極３の表面３ｂによって段差部Ｄ２が形成される。なお、突出部Ｅ１の端面Ｅ１ａと突出部Ｅ２の端面Ｅ２ａの高さは、それぞれ１０μｍ以上となるように形成される。

次なる工程として、抵抗体４および第１絶縁層５にレーザー光を照射してトリミング溝７を形成する。トリミング溝７は、測定端子（プローブ）を両表電極３にそれぞれ当接させて、そのプローブ間における抵抗体の抵抗値を測定しながら、目標となる抵抗値に到達するまで、レーザー光を照射することによって形成される。なお、抵抗値の測定方法については詳しく後述するが、図２中に斜線で示すＰ１ａ，Ｐ１ｂはプローブＰ１の先端を模式的に表したものであり、本実施形態例ではプローブＰ１の先端Ｐ１ａ，Ｐ１ｂを段差部Ｄ１，Ｄ２に当接させることにより抵抗値の測定が行われるようになっている。

次なる工程として、列状に並ぶ複数の第１絶縁層５やトリミング溝７を覆うように、エポキシ系等の樹脂ペーストをスクリーン印刷して焼成することにより、第２絶縁層６を形成する。そして、次なる工程では、ブレークによって大判基板を１次分割溝に沿って短冊状に分割するという１次ブレーク加工を行った後に、この分割面にＮｉ／Ｃｒをスパッタリングすることにより、表電極３と裏電極を橋絡する端面電極を形成する。そして、次の工程で、２次分割溝に沿って分割するという２次ブレーク加工を行うことにより、チップ抵抗器１が完成する（図１）。

次に、抵抗値の測定方法について図４を用いて説明する。なお、本実施形態例のプローブＰ１は、弾性材料で形成されており、外力が与えられると弾性変形するような構造になっている。

まず、図４（ａ）に示すように、表電極３の上方からプローブＰ１を下降させて、段差部Ｄ１，Ｄ２から離れた表電極３の表面３ｂ上の任意位置にプローブＰ１の先端Ｐ１ａ，Ｐ１ｂをそれぞれ接触させる。次に、図４（ｂ）に示すように、プローブＰ１の先端Ｐ１ａ，Ｐ１ｂが表電極３の表面３ｂに接触した後も、さらにプローブＰ１を下降させることによりプローブＰ１に下向きの外力を与える。そうすると、図４（ｃ）に示すように、プローブＰ１が弾性変形し、プローブＰ１の先端Ｐ１ａ，Ｐ１ｂが抵抗体４に近接する方向にそれぞれ移動して段差部Ｄ１，Ｄ２に当接し位置決めされる（図２参照）。先述したように、抵抗値の測定はプローブＰ１の先端Ｐ１ａ，Ｐ１ｂが段差部Ｄ１，Ｄ２に当接している状態で行われ、測定抵抗値が目標抵抗値に一致する位置までレーザー光を照射することによってトリミング溝７を形成する（図１参照）。

このように、本実施形態例に係るチップ抵抗器１の抵抗値測定方法によると、プローブＰ１の先端Ｐ１ａ，Ｐ１ｂを段差部Ｄ１，Ｄ２に当接させて抵抗値を測定するようにしたので、プローブＰ１の当接位置を安定させることができる。ここで、表電極３は銀を主成分とする導電材料であるため、表電極３の表面３ｂにプローブＰ１が接触している状態では、プローブＰ１の先端Ｐ１ａ，Ｐ１ｂが滑りやすいが、段差部Ｄ１，Ｄ２は第１絶縁層５の端面（突出部Ｅ１の端面Ｅ１ａ，突出部Ｅ２の端面Ｅ２ａ）と表電極３の表面３ｂによって形成されており、第１絶縁層５の端面の高さは１０μｍ以上となるように形成されているので、第１絶縁層５の端面がプローブＰ１の先端Ｐ１ａ，Ｐ１ｂの抵抗体４側への移動を規制する。このため、プローブＰ１の当接位置を段差部Ｄ１，Ｄ２によって安定させることができるので、精度良く抵抗値を測定することができる。

特に、チップ抵抗器が微小なものである場合には、プローブＰ１の先端Ｐ１ａ，Ｐ１ｂを段差部Ｄ１，Ｄ２に直接当接させることが非常に困難となるが、本実施形態例の抵抗値測定方法では、いったん、段差部Ｄ１，Ｄ２から表電極３の両端辺３ａ方向に離れた任意位置にプローブＰ１の先端Ｐ１ａ，Ｐ１ｂをそれぞれ接触させてからプローブＰ１を弾性変形させることで段差部Ｄ１，Ｄ２に当接させているので、抵抗値の測定が容易となる。

続いて、本発明の第２実施形態例に係るチップ抵抗器１０の抵抗値測定方法について図５を用いて説明する。第２実施形態例に係るチップ抵抗器１０は、第１実施形態例に係るチップ抵抗器１と比較すると、第１絶縁層５の突出部の形状が異なる点で相違する。具体的には、図中左側に位置する第１絶縁層５の突出部Ｅ３の端面は「逆くの字状」に形成され、図中右側に位置する第１絶縁層５の突出部Ｅ４の端面は「くの字状」に形成されている。そして、第２実施形態例では、表電極３の表面３ｂと突出部Ｅ３の端面によって形成された段差部のうち、図中に示す谷部にプローブＰ１の先端Ｐ１ａを当接させると共に、突出部Ｅ４の端面と表電極３の表面３ｂによって形成された段差部のうち、図中に示す谷部にプローブＰ１の先端Ｐ１ｂを当接させることにより、抵抗値を測定するようになっている。これにより、プローブＰ１の当接位置を抵抗体４の長手方向だけでなく短手方向にも位置規制することができるので、より精度良く抵抗値を測定することができる。

続いて、本発明の第３実施形態例に係るチップ抵抗器１の抵抗値測定方法について図６を用いて説明する。第３実施形態例の抵抗値測定方法は、第１実施形態例の抵抗値測定方法と比較すると、通電用測定端子と電圧測定端子による４端子を表電極３の表面３ｂに接触させて測定する、いわゆる４端子測定法で抵抗値を測定する点で相違する。具体的には、図６に示すように、通電用測定端子用のプローブの先端Ｐ２ａ，Ｐ２ｂを段差部Ｄ１，Ｄ２に当接させると共に、電圧測定端子用のプローブの先端Ｐ３ａ，Ｐ３ｂを段差部Ｄ１，Ｄ２に当接させることにより、通電用測定端子によって流れた定電流と電圧測定端子の先端Ｐ３ａ，Ｐ３ｂ間において測定された電圧値に基づいて抵抗値の測定が行われ、この測定抵抗値が目標抵抗値に一致する位置までレーザー光を照射することによってトリミング溝が形成される。このように、第３実施形態例では、４端子測定法で抵抗値を測定するため、特に低抵抗のチップ抵抗器において、より精度の良い測定値を得ることができる。

続いて、図７に示す第４実施形態例に係るチップ抵抗器２０の抵抗値測定方法について説明する。第４実施形態例に係るチップ抵抗器２０は、第３実施形態例のチップ抵抗器１（図６参照）と比較すると、第１絶縁層５の突出部の形状が異なる点で相違する。具体的には、第１絶縁層５の図示上側の端面Ｅ５ａ，Ｅ６ａが図示下側の端面Ｅ５ｂ，Ｅ６ｂよりも表電極３の両端辺３ａ側にそれぞれ突出した形状となっている。これにより、通電用測定端子用のプローブの先端Ｐ２ａ，Ｐ２ｂを表電極３の表面３ｂと第１絶縁層５の端面Ｅ５ａ，Ｅ６ａとで形成された段差部にそれぞれ当接させると共に、電圧測定端子用のプローブの先端Ｐ３ａ，Ｐ３ｂを表電極３の表面３ｂと第１絶縁層５の端面Ｅ５ｂ，Ｅ６ｂとで形成された段差部にそれぞれ当接させることにより、抵抗値を測定することができる。

なお、第３実施形態例では、通電用測定端子用のプローブの先端Ｐ２ａ，Ｐ２ｂを表電極３の表面３ｂと第１絶縁層５の端面とで形成された段差部Ｄ１，Ｄ２に当接させることにより、抵抗値の測定が行われているが（図６参照）、これに限られず、図８に示す第５実施形態例に係るチップ抵抗器１の抵抗値測定方法のように、通電用測定端子用のプローブの先端Ｐ２ａ，Ｐ２ｂを前記段差部Ｄ１，Ｄ２に当接させることなく、絶縁性基板２の長手方向両端部に露出する表電極３の表面３ｂ上にそれぞれ接触させることにより、抵抗値を測定するような方法であっても良い。

続いて、図９と図１０に示す第６実施形態例に係るチップ抵抗器３０の抵抗値測定方法について説明する。第６実施形態例に係るチップ抵抗器３０は、第１〜第５実施形態例の各チップ抵抗器と比較すると、第１絶縁層に突出部が設けられていない点で相違する。つまり、第１〜第５実施形態例の各チップ抵抗器では、電極部３の表面３ｂと第１絶縁層５の端面によって段差部が形成されているのに対し、第６実施形態例のチップ抵抗器では、電極部３の表面３ｂと抵抗体４の端面４ａによって段差部が形成されている点で異なる。そこで、第１〜第５実施形態例と相違する部分について説明をし、同じ部分については説明を省略する。

第６実施形態例では、第１絶縁層３５が抵抗体４の上面のみを覆うように形成されており、図１０に示すように、抵抗体４の端面４ａと表電極３の表面３ｂによって段差部Ｄ３，Ｄ４が形成される。このため、段差部Ｄ３，Ｄ４における表電極３の表面３ｂから第１絶縁層３５の表面までの高さは、抵抗体４の端面４ａの高さに第１絶縁層３５の端面３５ａの高さを加えた高さとなる。これにより、プローブＰ１の先端Ｐ１ａ，Ｐ１ｂが段差部Ｄ３，Ｄ４に当接したときに、抵抗体４側へ移動してしまうことを一層規制することができる。なお、第６実施形態例を第２実施形態例〜第５実施形態例のそれぞれに適合させることによって抵抗値を測定するようにしても良い。

１ チップ抵抗器
２ 絶縁性基板
３ 表電極（電極部）
４ 抵抗体
４ａ 抵抗体の端面
５，３５ 第１絶縁層（保護層）
６ 第２絶縁層
７ トリミング溝
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６ 突出部
Ｅ１ａ，Ｅ２ａ，Ｅ５ａ，Ｅ５ｂ，Ｅ６ａ，Ｅ６ｂ 第１絶縁層の端面（保護層の端面）
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ 段差部
Ｐ１ プローブ（抵抗値測定用の測定端子）
Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ プローブの先端（抵抗値測定用の測定端子の先端）
Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ 通電用測定端子用のプローブの先端
Ｐ３ａ，Ｐ３ｂ 電圧測定端子用のプローブの先端

Claims (3)

1. 直方体状の絶縁性基板の表面に、所定間隔を存して対向配置された一対の電極部と、これら一対の電極部の間を橋絡する方形状の抵抗体と、この抵抗体の上面を少なくとも覆う絶縁性の保護層とが設けられ、前記抵抗体と前記保護層の一部に抵抗値を調整するためのトリミング溝が形成されるチップ抵抗器の抵抗値測定方法において、
   前記抵抗体の端面または前記保護層の端面の何れかと前記電極部の表面によって段差部を形成し、この段差部に抵抗値測定用の測定端子の先端を当接させることにより抵抗値を測定する
   ことを特徴とするチップ抵抗器の抵抗値測定方法。
2. 請求項１の記載において
   前記保護層に、前記抵抗体の端面を被覆して前記電極部側に突出する突出部を設け、前記段差部を前記突出部の端面と前記電極部の表面によって形成すると共に、前記突出部の端面の高さを１０μｍ以上となるように形成する
   ことを特徴とするチップ抵抗器の抵抗値測定方法。
3. 請求項１または２の記載において
   前記段差部から離れた位置に前記測定端子の先端を接触させた状態で、外力を与えて当該測定端子を弾性変形させることにより、当該測定端子の先端を前記抵抗体に近接する方向に移動させて前記段差部に当接させる
   ことを特徴とするチップ抵抗器の抵抗値測定方法。