JP2015201572A - チップ型電子部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】チップ型電子部品を構成する素子本体の外周辺の導電膜を上下にわたって容易且つ確実に精度よくカットすることができるチップ型電子部品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抵抗膜（導電膜）１７を形成してなる抵抗体本体（素子本体）１０と、抵抗体本体１０の対向する一対の外周辺１５ａ，１５ｃに挿入される挿入部３１を有する端子３０とを具備する。抵抗体本体１０の外周辺１５ａ，ｂ，ｃ，ｄを、外方向に凸となる凸形状（円弧形状）に形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、チップ型電子部品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おいては、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。また、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ている。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平板矩形状のチップ型抵抗器において、その抵抗値を調整しようとして、前記特許文献１に示すカット溝（５７）のような抵抗値調整用溝を設けようとした場合、基板が円柱形状ではないのでその形成が困難であった。即ち、基板の上面から下面にわたってカット溝を形成する場合、外周辺を通過することになるが、この外周辺部分の抵抗膜の削除が確実に行われなくなる恐れがあった。

また、カット溝を形成する方法としては、カッターによる方法やレーザによる方法等が考えられるが、特にカッターによる方法を用いた場合、前記基板の外周辺部分の抵抗膜の削除を確実に行うために、必要以上に基板を切削してしまう恐れがあった。

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、チップ型電子部品を構成する素子本体の外周辺の導電膜を上下にわたって容易且つ確実に精度よくカットすることができるチップ型電子部品及びその製造方法を提供することにある。

本発明に係るチップ型電子部品は、基板の表面に導電膜を形成してなる素子本体と、前記素子本体の対向する一対の外周辺に挿入される挿入部を有する端子と、を具備し、前記素子本体の外周辺の少なくとも一部を、外方向に凸となる凸形状に形成したことを特徴としている。
本発明によれば、素子本体の外周辺に凸形状の部分を設けたので、この部分に導電膜をカットするカット溝を設けることで、素子本体の外周辺の導電膜を上下にわたって容易且つ確実に精度よくカットすることが可能になる。

また本発明は、前記導電膜が、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であって、前記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、且つ前記抵抗膜を前記素子本体の一方の面から前記凸形状の外周辺を介して他方の面に至るように切り欠いて抵抗値調整用溝を設けたことを特徴としている。
本発明によれば、素子本体の一方の面から外周辺を介して他方の面に至る抵抗値調整用溝の形成が、容易且つ確実に精度良く行える。

また本発明は、前記素子本体の外周辺の凸形状が、その横断面が円弧形状、又は多角形状、又は円弧形状と多角形状を組み合わせた形状であることを特徴としている。素子本体の外周辺の凸形状は、素子本体の外周辺の導電膜を容易且つ確実に精度よくカットする上で、特にこれらの形状が望ましい。

また本発明に係るチップ型電子部品の製造方法は、外周辺の少なくとも一部を、外方向に凸となる凸形状に形成した基板を用意し、前記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設けることで素子本体を形成する素子本体形成工程と、前記素子本体形成工程とは別に、金属板をプレス加工することによって、前記素子本体の外周辺を圧入する挿入部を設けてなる端子を形成する端子形成工程と、前記素子本体の外周辺を、前記端子の挿入部に装着する端子取付工程と、前記素子本体の一方の面にカッターの刃を当て、この刃が前記一方の面から前記凸形状とした外周辺の部分を介して他方の面に至るように、前記カッターを前記素子本体に対して相対的に移動していくことで前記抵抗膜を切り欠いて抵抗値調整用溝を形成する溝形成工程と、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、素子本体の外周辺に形成した凸形状の部分の抵抗膜をカットすることで抵抗値調整用溝を形成することとしたので、素子本体の外周辺の抵抗膜を上下にわたって容易且つ確実に精度よくカットすることが可能になる。
また、素子本体と端子によって製造できるので、部品点数が少なく、また端子の挿入部を素子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、端子は素子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。

本発明によれば、チップ型電子部品を構成する素子本体の外周辺の導電膜を上下にわたって容易且つ確実に精度よくカットすることができる。

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。 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。 カッター６０の刃６１に対して抵抗体本体１０を相対的に移動していく状態を示す要部拡大概略図である。 カッター６０の刃６１に対して比較例に係る抵抗体本体１０´を相対的に移動していく状態を示す要部拡大概略図である。 抵抗体本体１０の他の外周辺１５の形状を示す要部断面拡大図である。 抵抗体本体１０の他の外周辺１５の形状を示す要部断面拡大図である。 抵抗体本体１０の他の外周辺１５の形状を示す要部断面拡大図である。 抵抗体本体１０の他の外周辺１５の形状を示す要部断面拡大図である。 抵抗体本体１０の他の外周辺１５の形状を示す要部断面拡大図である。

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電子部品（以下「チップ型抵抗器」という）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、素子本体（以下「抵抗体本体」という）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導電膜（以下「抵抗膜」という）１７を形成して構成されている（素子本体形成工程）。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。なお端子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。

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９は抵抗体本体１０に抵抗値調整用溝１９を形成する方法の説明図である。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。

図１０は、カッター６０の刃６１に対して抵抗体本体１０を相対的に移動していく状態を示す要部拡大概略図である。同図に示す矢印ａ１のように、刃６１が、抵抗体本体１０の一方の面１１の抵抗膜１７をカットして外周辺１５ｄ近傍に至ると、抵抗体本体１０を刃６１に対して点Ｏを中心に矢印ａ２，ａ３，ａ４，ａ５のように回転し、他方の面１３を刃６１に当てる。そして矢印ａ６のように、他方の面１３をカットしていく。このとき、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、この外周辺１５ｄの凸形状とした部分の抵抗膜１７をカットして抵抗値調整用溝１９を設ける際、図１０に示すように、抵抗体本体１０をカッター６０の刃６１に対して点Ｏを中心に回転移動させるだけで、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。また抵抗値調整用溝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。

一方、図１１は、抵抗体本体１０´の外周辺１５ｄ´を外方に向けて凸とならない平面形状とした比較例において、カッター６０の刃６１に対して抵抗体本体１０´を相対的に移動していく状態を示す要部拡大概略図である。同図に示す矢印ｂ１のように、刃６１が、抵抗体本体１０´の一方の面１１´の抵抗膜をカットして外周辺１５ｄ´近傍に至ると、抵抗体本体１０´を刃６１に対して点Ｏを中心に矢印ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５のように回転し、その後矢印ｂ６のように他方の面１３´をカットしていくが、その際、刃６１に向かって矩形に突出してくる部分は抵抗体本体１０´内に深く切り込まれることになり、また矩形に突出してこない部分は逆にカットが不十分になる恐れがある。

なお上記例では、抵抗値調整用溝１９を形成するのにカッター６０を用いたが、その代りにレーザ等の他の各種手段を用いても良い。レーザを用いて抵抗値調整用溝１９を形成する場合も、外周辺１５を凸形状とすることで、例えば前記点Ｏを中心に回転しながらレーザを当てる場合、外周辺１５とレーザとの距離を略一定に保て、外周辺１５をその上下に渡って均一にカットしていくことが容易に行える。

以上のようにして抵抗値調整用溝１９を形成した抵抗体本体１０（図５参照）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、図１に示すように、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、例えば前記回路基板５０表面の一対の端子接続パターン５１，５１の間に別の回路パターン（図示せず）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もできる。

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。

ところで、端子をメッキによって形成した場合、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になる恐れがあった。これに対してこの実施形態では、金属板製の端子３０，３０を抵抗体本体１０の外周辺１５ａ，１５ｃに圧入するだけで形成す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。

一方、抵抗体本体１０の外周辺１５の形状は上記例に限定されず、外方向に凸となる凸形状であれば、他の各種形状であっても良い。即ち例えば、図１２に示すように外周辺１５の中央部分の円弧の曲率半径を小さくしたり、逆に図１３に示すように外周辺１５の中央部分の円弧の曲率半径を大きくしたりし、これによって端子３０を取り付けた際に、その内周面との間に隙間が生じるようにしても良い。

また、図１４や図１５に示すように、外周辺１５を多角形状（台形状や三角形状等）に突出する凸形状としても良いし、図１６に示すように、円弧形状と多角形状を組み合わせた形状（台形状に突出させ、中央の辺をさらに円弧状に突出させる形状）としても良い。さらに図１６に示した円弧形状と多角形状の組み合わせ形状において、上下の多角形状（平面状の面）を円弧形状に加工し、中央の円弧形状と上下面側の円弧形状とで互いに異なる曲率半径としても良い。要は、素子本体の外周辺の凸形状は、その横断面が円弧形状、又は多角形状、又は円弧形状と多角形状を組み合わせた形状であることが好ましい。その際、その横断面形状が上下対象となる形状であることが、抵抗値調整用溝を形成する上でさらに好ましい。

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、上記例では導電膜として抵抗膜を用いた例を示したが、他の各種導電膜を用いても良い。また導電膜や端子は、印刷等の他の方法を用いて形成しても良い。また上記例では、素子本体の外周辺の全てを凸形状としたが、凸形状が必要とされる少なくとも一部（例えば抵抗値調整用溝を設ける部分）のみにこれを設けても良い。また導電膜は、場合によっては、基板の一方の面のみに形成しても良い。また上記例では基板としてセラミック基板を用いたが、セラミック以外の各種材質（例えば硬質樹脂板や金属板等）からなる基板を用いても良い。またチップ型電子部品はヒューズ抵抗器等であっても良い。

１ チップ型抵抗器（チップ型電子部品）
１０ 抵抗体本体（素子本体）
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（導電膜）
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 (4)

1. 基板の表面に導電膜を形成してなる素子本体と、
   前記素子本体の対向する一対の外周辺に挿入される挿入部を有する端子と、
   を具備し、
   前記素子本体の外周辺の少なくとも一部を、外方向に凸となる凸形状に形成したことを特徴とするチップ型電子部品。
2. 請求項１に記載のチップ型電子部品であって、
   前記導電膜は、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であって、前記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、
   且つ前記抵抗膜を前記素子本体の一方の面から前記凸形状の外周辺を介して他方の面に至るように切り欠いて抵抗値調整用溝を設けたことを特徴とするチップ型電子部品。
3. 請求項１に記載のチップ型電子部品であって、
   前記素子本体の外周辺の凸形状は、その横断面が円弧形状、又は多角形状、又は円弧形状と多角形状を組み合わせた形状であることを特徴とするチップ型電子部品。
4. 外周辺の少なくとも一部を、外方向に凸となる凸形状に形成した基板を用意し、前記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設けることで素子本体を形成する素子本体形成工程と、
   前記素子本体形成工程とは別に、金属板をプレス加工することによって、前記素子本体の外周辺を圧入する挿入部を設けてなる端子を形成する端子形成工程と、
   前記素子本体の外周辺を、前記端子の挿入部に装着する端子取付工程と、
   前記素子本体の一方の面にカッターの刃を当て、この刃が前記一方の面から前記凸形状とした外周辺の部分を介して他方の面に至るように、前記カッターを前記素子本体に対して相対的に移動していくことで前記抵抗膜を切り欠いて抵抗値調整用溝を形成する溝形成工程と、
   を少なくとも具備することを特徴とするチップ型電子部品の製造方法。

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