JP2015201570A - チップ型抵抗器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板に取り付けた際の低背化が図れると同時に、端子部形成設備の簡素化を図ることができるチップ型抵抗器及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】セラミック基板の表面に、酸化金属皮膜又は金属皮膜又は炭素皮膜等からなる抵抗膜１７を形成してなる抵抗体本体１０と、抵抗体本体１０の対向する一対の外周辺１５ａ，１５ｃに圧入して取り付けられる金属板製の端子３０，３０とを具備する。抵抗体本体１０は平板矩形状である。端子３０，３０は箱型であり、抵抗体本体１０の外周辺１５ａ，１５ｃに圧入される挿入部３１，３１を有する。挿入部３１，３１の少なくとも上下の部分で抵抗体本体１０の上下面１１，１３を挟持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、チップ型抵抗器及びその製造方法に関するものである。

従来、例えば特許文献１（特に図３参照）には、円柱状でセラミック製の絶縁棒（５３）の周囲に酸化金属皮膜（５５）を被覆して電子部品本体（５１）を構成し、抵抗値を調整するためにこの酸化金属皮膜（５５）をスパイラル状にカットしてカット溝（５７）を設け、この電子部品本体（５１）の両端に金属キャップ（５９）を取り付け、これら金属キャップ（５９）の外側面中央にそれぞれ金属棒からなるリード端子（６１）の一端を溶接によって固定し、さらに金属キャップ（５９）を含む絶縁棒（５３）全体を絶縁塗料（６３）によって絶縁被覆してなる電子部品（５０）が開示されている。そしてこの電子部品（５０）（特に図５参照）においては、両リード端子（６１）を複数の部分で屈曲することで、これを回路基板（８０）上に面実装出来るように構成している。

特開２００７−７６７１３号公報

しかしながら上記従来例には、以下のような問題点があった。
（１）電子部品本体（５１）が円柱状であってそれ自体の厚み寸法が大きいばかりか、リード端子（６１）によって回路基板（８０）上に支えられるので、回路基板（８０）からの電子部品（５０）の高さ寸法が高くなり、その薄型化が阻害される。

（２）金属キャップ（５９）の他にリード端子（６１）が必要なので、組立作業が煩雑になるばかりか、部品点数が多くなり、製造コストの低廉化が図れない。

上記問題点を解決するため、平板矩形状のセラミック基板の表面に抵抗膜を形成し、前記セラミック基板の対向する一対の外周辺に端子部をメッキによって形成してなるチップ型抵抗器も考えられる。このようなチップ型抵抗器を用いれば、金属キャップやリード端子が不要になるので部品点数が減少するばかりか、回路基板に面実装した際の高さ寸法を低く（低背化）できる。

しかしながらこの種のチップ型抵抗器の場合、端子部をメッキするためのメッキ設備が必要になるばかりか、メッキ廃液の処理も必要になり、さらにメッキ設備設置のための許認可を地方自治体から受けなくてはならないのでその手続きも煩雑であった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、回路基板に取り付けた際の低背化が図れると同時に、端子部形成設備の簡素化を図ることができるチップ型抵抗器及びその製造方法を提供することにある。

本発明にかかるチップ型抵抗器は、セラミック基板の表面に、酸化金属皮膜又は金属皮膜又は炭素皮膜等からなる抵抗膜を形成してなる抵抗体本体と、前記抵抗体本体の対向する一対の外周辺に取り付けられる金属板製の端子と、を具備し、前記抵抗体本体は平板矩形状であり、前記端子は、前記抵抗体本体の外周の一辺に圧入される挿入部を設け、前記挿入部の少なくとも上下の部分で前記抵抗体本体の上下面を挟持する形状に形成されていることを特徴としている。
抵抗体本体は平板矩形状であり、且つその対向する一対の外周辺に金属板製の端子の挿入部を圧入する構造なので、このチップ型抵抗器を回路基板上に実装した際、回路基板からの高さ寸法を低くでき、その薄型化（低背化）を図ることができる。またその構造上、チップ型抵抗器の上下を逆にしても回路基板への面実装が可能である。
またこのチップ型抵抗器においては、平板矩形状の抵抗体本体の対向する一対の外周辺に金属板による所定の厚みを有する端子を取り付ける構造なので、このチップ型抵抗器を回路基板上に載置した際、抵抗体本体の回路基板側を向く面は回路基板から前記厚み寸法分だけ離間する。このため、例えば前記回路基板の離間している表面に別の回路パターンを通すこともでき、回路基板の設計の自由度が増す。
また、セラミック基板の表面に抵抗膜を形成してなる抵抗体本体と、金属板製の端子によって構成できるので、部品点数が少なく、また端子の挿入部を抵抗体本体の外周辺に圧入するだけで構成できるのでその組立作業が容易で、これらのことから製造コストの低廉化が図れる。
また、端子は抵抗体本体の外周辺に圧入することで取り付けができるので、メッキ設備等の大掛かりな端子部形成設備が不要で製造設備の簡素化が図れ、さらにメッキ廃液の処理や地方自治体への届出も不要になる。

また本発明は、前記端子が箱型であり、平面状の上下面と、前記上下面の外周部分を連結する側壁部とを有して構成されていることを特徴としている。
端子を箱型に形成したので、抵抗体本体の外周辺全周を囲むように端子がぴったり圧入される。このため端子の取付強度を容易に強くでき、取り付けた端子が抵抗体本体から外れる恐れが無くなる。
また端子の外表面の面積を広くできる。このため、このチップ型抵抗器を回路基板上に面実装した際の半田可能な端子表面積を広くでき、半田による取付強度を強固にできる。また端子の外表面からの放熱効果も向上する。

また発明は、前記抵抗膜が、前記セラミック基板の一方の面から外周辺を介して他方の面まで形成されており、さらに、この抵抗膜の前記端子を取り付けた部分以外の一方の面から外周辺を介して他方の面に至るように切り欠いてなる抵抗値調整用溝を設けたことを特徴としている。
抵抗体本体が平板矩形状であっても、その一方の面から他方の面に至るように抵抗値調整用溝を設けることで、チップ型抵抗器の抵抗値を容易且つ正確に所望の抵抗値とすることができる。

また本発明は、前記チップ型抵抗器の抵抗体本体の前記端子を取り付けた部分以外の抵抗膜表面に、前記端子の厚みよりも薄い絶縁膜を塗布したことを特徴としている。
これによって、抵抗体本体の表面に絶縁膜を被覆しても、この絶縁膜によって端子の回路基板への当接が阻害されることはなく、チップ型抵抗器の回路基板への面実装が行える。

また本発明にかかるチップ型抵抗器の製造方法は、平板矩形状のセラミック基板の表面に、酸化金属皮膜又は金属皮膜又は炭素皮膜等からなる抵抗膜を形成することで抵抗体本体を形成する抵抗体本体形成工程と、前記抵抗体本体形成工程とは別に、金属板をプレス加工することで、前記抵抗体本体の外周辺に圧入される挿入部を設けた形状の端子を一対形成する端子形成工程と、前記抵抗体本体の対向する一対の外周辺を、それぞれ前記端子の挿入部に圧入する端子取付工程と、を少なくとも具備することを特徴としている。
本発明によれば、上記チップ型抵抗器を容易に製造することができる。

また本発明は、前記抵抗体本体形成工程で、前記抵抗膜を、前記セラミック基板の一方の面から外周辺を介して他方の面まで形成し、一方、カッターの刃を前記抵抗膜の前記端子を取り付けた部分以外の表面に当て、この抵抗膜の一方の面から外周辺を介して他方の面に至るように前記カッターの刃を相対的に移動させていくことで、線状に切欠いてなる抵抗値調整用溝を形成する溝形成工程を、さらに具備することを特徴としている。
本発明によれば、チップ型抵抗器を容易に製造することができる。特に抵抗値調整用溝の形成に、カッターを用いたので、例えばレーザなどを用いてカットするのに比べて、製造設備を安価に構成できる。

本発明によれば、チップ型抵抗器を回路基板に取り付けた際の低背化が図れると同時に、チップ型抵抗器を製造する際の端子部形成設備の簡素化も図ることができる。

チップ型抵抗器１の斜視図である。 チップ型抵抗器１の分解斜視図である。 チップ型抵抗器１の製造方法説明図である。 図３のＡ−Ａ断面拡大図である。 チップ型抵抗器１の製造方法説明図である。 抵抗体本体１０を示す図である。 端子３０を示す図である。 チップ型抵抗器１を回路基板５０上へ載置した状態を示す斜視図である。 回路基板５０の一例を示す要部斜視図である。 抵抗体本体１０に抵抗値調整用溝１９を形成する形成方法説明図である。 端子３０−２を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係るチップ型抵抗器１の斜視図、図２はチップ型抵抗器１の分解斜視図（但し、最後に被覆する絶縁膜４０は記載していない）である。両図に示すようにチップ型抵抗器１は、抵抗体本体１０の対向する一対の外周辺１５ａ，１５ｃに、金属板製の端子３０，３０の挿入部３１，３１を圧入することで構成されている。なお以下の説明において、「下」とはチップ型抵抗器１を下記する回路基板５０上に載置する側の面をいい、「上」とはその反対方向をいうものとする。

図６は抵抗体本体１０を示す図であり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は正面図、図６（ｃ）は右側面図である。同図及び図２に示すように抵抗体本体１０は、略矩形平板状のセラミック基板の上面（一方の面）１１から外周辺（外周側面）１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを介して下面（他方の面）１３まで（この例の場合は全面に）、酸化金属皮膜又は金属皮膜又は炭素皮膜等からなる抵抗膜１７を形成して構成されている（抵抗体本体形成工程）。セラミック基板の材質としてはアルミナが用いられているが、他の材質のセラミックを用いても良い。また酸化金属皮膜としては例えば酸化スズにアンチモンを添加したもの等を用い、金属皮膜としては例えばニッケル、リンを用い、炭素皮膜としては炭素（カーボン）を用いる。抵抗膜１７の形成には熱分解やめっきを用い、その厚みは、例えば数μから数１０μ程度としている。またこの抵抗体本体１０の外周辺１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは何れも、その横断面（図４に示す断面）が外方に向けて凸となるように弧状（円弧状）に湾曲する形状となっている。

図７は端子３０を示す図であり、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図、図７（ｃ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。同図及び図２に示すように端子３０は金属板（例えば鉄に銅メッキとスズメッキを行ったもの）を長尺な箱型に形成して構成されており、平面状の上下面３３，３５と、前記上下面３３，３５の外周の三辺部分を連結する側壁部３７とを有し、これによって前記上下面３３，３５の外周の残りの一辺部分に挿入部３１を形成して構成されている。端子３０の製造は、金属板をプレス金型によって絞り加工（プレス加工）することで行われる（端子形成工程）。

挿入部３１の寸法形状は、前記抵抗体本体１０の外周の長い側の辺１５ａ，１５ｃを略ぴったり挿入できる寸法形状に形成されている。さらに言えば、挿入部３１の高さ方向の幅寸法は、図４に点線で示すように、抵抗体本体１０の厚み寸法よりも若干薄い寸法に形成されている。また３つの側壁部３７は何れも、その横断面（図４に示す断面）が外方に向けて凸となるように弧状（円弧状）に湾曲する形状となっている。

そして図１に示すチップ型抵抗器１を製造するには、まず図２に示す抵抗体本体１０の長手方向に沿う一対の外周辺１５ａ，１５ｃを、それぞれ一対の端子３０，３０の挿入部３１，３１に圧入して、図３に示す状態にする（端子取付工程）。挿入部３１は前述のようにその厚み方向の幅が抵抗体本体１０の厚みよりも若干小さく形成されているので、図４の点線で示す状態から実線で示す状態まで上下に押し広げられ、これによって端子３０は、挿入部３１の少なくとも上下の部分で抵抗体本体１０の上下面を強く挟持する。このとき端子３０の側壁部３７は弧状に湾曲しているので、端子３０の上下の部分が押し広げられた際、この側壁部３７の部分は、応力が１点に集中することなく、弾性復帰力を高めながら無理なく変形する。これによって、端子３０は、所望の弾性力で抵抗体本体１０の上下面１１，１３を挟持する。このとき端子３０は箱型に形成されているので、抵抗体本体１０の外周辺１５ａ（１５ｃ）全周を囲むように端子３０に略密着してぴったり圧入される。このため端子３０の取付強度を容易に強くでき、取り付けた端子３０が抵抗体本体１０から外れる恐れが無くなる。

次に、両端子３０，３０間の抵抗値を測定しながら、図５に示すように、抵抗膜１７の端子３０を取り付けた部分以外の上面１１から外周辺１５ｄを介して下面１３に至るように直線状に切り欠いて抵抗値調整用溝１９を形成していくことで、測定している抵抗値を所望の抵抗値に調整する（溝形成工程）。つまり、形成する抵抗値調整用溝１９の長さは、それぞれの抵抗体本体１０によって異なる。

図１０は抵抗体本体１０に抵抗値調整用溝１９を形成する説明図である。同図に示すように、抵抗値調整用溝１９を形成するには、カッター６０の刃６１を抵抗膜１７の端子３０を取り付けた部分以外の表面に当て、この抵抗膜１７の一方の面１１から外周辺１５ｄを介して他方の面１３に至るようにカッター６０の刃６１を相対的に移動させて線状に切欠いていくことによって行う。実際には、カッター６０を固定し、抵抗体本体１０を移動していく方がカットを容易に行える。この抵抗値調整用溝１９を形成することで、チップ型抵抗器１の抵抗値を容易且つ正確に所望の抵抗値とすることができる。上述のように、抵抗体本体１０の外周辺１５ｄの横断面は外方に向けて凸となるように弧状に湾曲する形状となっているので、外周辺１５ｄをカットする際、抵抗体本体１０をカッター６０の刃６１に対して回転移動させることで、外周辺１５ｄ上の抵抗膜１７を上から下まで均一に同一深さで且つスムーズにカットすることができる。抵抗値調整用溝１９の形成にカッター６０を用いたので、例えばレーザなどを用いてカットするのに比べて、製造設備を安価に構成できる。

次に図１に示すように、前記抵抗体本体１０の端子３０，３０を取り付けた部分以外の抵抗膜１７表面の全体に、端子３０，３０の厚みよりも薄い絶縁膜４０を塗布する。これによって、チップ型抵抗器１が完成する。

以上のようにして構成されたチップ型抵抗器１は、例えば図８に示す回路基板５０上に面実装される。即ち、回路基板５０上には一対の端子接続パターン５１，５１が所定の間隔で形成されており、例えば予め半田層（図示せず）を被覆したこれら端子接続パターン５１，５１上に、それぞれチップ型抵抗器１の端子３０，３０の下面を載置・当接する。このとき端子３０，３０の厚みよりも薄い絶縁膜４０を塗布しているので、絶縁膜４０によって端子３０，３０の回路基板５０への当接が阻害されることはない。そして半田層をリフローすれば、各端子３０，３０と端子接続パターン５１，５１とが半田接続される。

ところで端子３０は箱型に形成されているので側壁部３７は挿入部３１を除く三辺部分に形成され、これによって端子３０の外表面の面積は広くなっている。同時にこのチップ型抵抗器１においては、抵抗体本体１０の長手方向に沿う対向する一対の外周辺１５ａ，１５ｃに端子３０，３０を取り付けているので、端子３０の長さを長くでき、この点からも端子３０の外表面の面積は広くなっている。これらのことから、上述のようにチップ型抵抗器１を回路基板５０上に面実装した際の半田付け可能な端子３０の表面積は広く、その分、半田による取付強度を強固にできる。また端子３０の外表面からの放熱効果も向上する。

チップ型抵抗器１の抵抗体本体１０は平板矩形状であり、且つその外周辺１５ａ，１５ｃを金属板製の端子３０，３０の挿入部３１，３１に圧入する構造なので、このチップ型抵抗器１を回路基板５０上に実装した際、回路基板５０からの高さ寸法をかなり低くでき、その薄型化（低背化）を図ることができる。またその構造上、チップ型抵抗器１の上下を逆にしても回路基板５０への面実装が可能であり、その分、面実装工程の簡略化が図れる。

またこのチップ型抵抗器１においては、平板矩形状の抵抗体本体１０の外周辺１５ａ，１５ｃに金属板による所定の厚みを有する端子３０，３０を取り付ける構造なので、このチップ型抵抗器１を回路基板５０上に載置した際、抵抗体本体１０の回路基板５０側を向く面は回路基板５０から前記厚み寸法分だけ離間する。このため、例えば図９に示すように、前記回路基板５０の離間している表面に別の回路パターン５３（仮想の点線で示す）を通すこともでき、回路基板５０の設計の自由度を増すことができる。

またこのチップ型抵抗器１は、抵抗体本体１０と端子３０，３０とによって構成できるので、部品点数が少なく、また端子３０，３０の挿入部３１，３１に抵抗体本体１０の外周辺１５ａ，１５ｃを圧入するだけで構成できるのでその組立作業が容易で、これらのことから製造コストの低廉化が図れる。

また、端子３０，３０は抵抗体本体１０の外周辺１５ａ，１５ｃに圧入するだけで取り付けることができるので、メッキ設備等の大掛かりな端子部形成設備が不要で製造設備の簡素化が図れ、さらにメッキ廃液の処理や地方自治体への届出も不要になる。

図１１は、本発明に用いる他の端子３０−２を示す斜視図である。本発明に用いる端子は、上記箱型の端子３０に限らず、この端子３０−２のように、平板をコ字状に折り曲げてなる形状のもの等を用いても良い。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば上記例では、抵抗体本体１０の長手方向に沿う対向する一対の外周辺１５ａ，１５ｃに端子３０，３０を取り付けたが、短手方向に沿う対向する一対の外周辺１５ｂ，１５ｄに端子を取り付けても良い。また端子３０の取り付け強度、及び電気的接続の信頼性を上げるため、端子３０を抵抗体本体１０に圧入した後に、挿入部３１に対応する上下面３３，３５を更に押し潰しても良い。

また抵抗体本体１０の外周辺１５に圧入される端子３０の挿入部３１の形状も上記実施形態に限定されず、挿入部の少なくとも上下の部分で抵抗体本体の上下面を挟持する形状であれば、他の各種形状であっても良い。また場合によっては、抵抗膜１７は、セラミック基板の一方の面のみに形成しても良い。また場合によっては、端子３０をプレス加工以外の方法によって形成しても良い。

１ チップ型抵抗器
１０ 抵抗体本体
１１ 上面（一方の面）
１３ 下面（他方の面）
１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ） 外周辺
１７ 抵抗膜
１９ 抵抗値調整用溝
３０ 端子
３１ 挿入部
３３ 上面
３５ 下面
３７ 側壁部
４０ 絶縁膜
５０ 回路基板
５１ 端子接続パターン
６０ カッター
６１ 刃

Claims (6)

1. セラミック基板の表面に、酸化金属皮膜又は金属皮膜又は炭素皮膜等からなる抵抗膜を形成してなる抵抗体本体と、
   前記抵抗体本体の対向する一対の外周辺に取り付けられる金属板製の端子と、
   を具備し、
   前記抵抗体本体は平板矩形状であり、
   前記端子は、前記抵抗体本体の外周の一辺に圧入される挿入部を設け、前記挿入部の少なくとも上下の部分で前記抵抗体本体の上下面を挟持する形状に形成されていることを特徴とするチップ型抵抗器。
2. 請求項１に記載のチップ型抵抗器であって、
   前記端子は箱型であり、平面状の上下面と、前記上下面の外周部分を連結する側壁部とを有して構成されていることを特徴とするチップ型抵抗器。
3. 請求項１に記載のチップ型抵抗器であって、
   前記抵抗膜は、前記セラミック基板の一方の面から外周辺を介して他方の面まで形成されており、
   さらに、この抵抗膜の前記端子を取り付けた部分以外の一方の面から外周辺を介して他方の面に至るように切り欠いてなる抵抗値調整用溝を設けたことを特徴とするチップ型抵抗器。
4. 請求項１に記載のチップ型抵抗器であって、
   前記チップ型抵抗器の抵抗体本体の前記端子を取り付けた部分以外の抵抗膜表面に、前記端子の厚みよりも薄い絶縁膜を塗布したことを特徴とするチップ型抵抗器。
5. 平板矩形状のセラミック基板の表面に、酸化金属皮膜又は金属皮膜又は炭素皮膜等からなる抵抗膜を形成することで抵抗体本体を形成する抵抗体本体形成工程と、
   前記抵抗体本体形成工程とは別に、金属板をプレス加工することで、前記抵抗体本体の外周辺に圧入される挿入部を設けた形状の端子を一対形成する端子形成工程と、
   前記抵抗体本体の対向する一対の外周辺を、それぞれ前記端子の挿入部に圧入する端子取付工程と、
   を少なくとも具備することを特徴とするチップ型抵抗器の製造方法。
6. 請求項５に記載のチップ型抵抗器の製造方法であって、
   前記抵抗体本体形成工程では、前記抵抗膜を、前記セラミック基板の一方の面から外周辺を介して他方の面まで形成し、
   一方、カッターの刃を前記抵抗膜の前記端子を取り付けた部分以外の表面に当て、この抵抗膜の一方の面から外周辺を介して他方の面に至るように前記カッターの刃を相対的に移動させていくことで、線状に切欠いてなる抵抗値調整用溝を形成する溝形成工程を、さらに具備することを特徴とするチップ型抵抗器の製造方法。

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