JP2017220596A - チップ抵抗器 - Google Patents

Abstract

【課題】半田や導電性接着剤等の導電材料とワイヤボンディング用の表電極との短絡を防止することができるワイヤボンディング接続型のチップ抵抗器を提供する。
【解決手段】チップ抵抗器１は、直方体形状の絶縁基板２と、絶縁基板２の表面に所定間隔を存して形成された第１表電極３および第２表電極４と、第１および第２表電極３，４を橋絡するように形成された抵抗体５と、抵抗体５を覆う保護層６と、絶縁基板２の裏面に形成された裏電極７と、裏電極７と第１表電極３を導通する端面電極８と、第１表電極３と裏電極７および端面電極８の露出部分を覆う第１外部電極９と、第２表電極４の露出部分を覆う第２外部電極１０とを備えており、ワイヤボンディング用電極である第２表電極４は絶縁基板２の端面から所定距離を隔てた内方位置に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤボンディング接続型のチップ抵抗器に係り、特に、ワイヤボンディングと半田付け（または導電性接着剤）を併用可能としたチップ抵抗器に関するものである。

従来より、特許文献１に記載されているように、抵抗体に接続する２つの表電極の一方をワイヤボンディング用電極として用いると共に、他方の表電極に導通する端面電極を半田付け用の端子電極として用いるようにしたチップ抵抗器が提案されている。

図８は上記特許文献１に記載されたチップ抵抗器の平面図、図９は図８のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図８と図９に示すように、このチップ抵抗器１００は、直方体形状の絶縁基板１０１と、絶縁基板１０１の表面における長手方向の両端部に所定間隔を存して形成された第１表電極１０２および第２表電極１０３と、これら第１および第２表電極１０２，１０３を橋絡するように形成された抵抗体１０４と、抵抗体１０４を覆う保護層１０５と、絶縁基板１０１の裏面全体に形成された裏電極１０６と、この裏電極１０６と第１表電極１０２を導通する端面電極１０７と、両表電極１０２，１０３と裏電極１０６および端面電極１０７の露出部分を覆う図示せぬ外部電極とによって主に構成されており、抵抗体１０４には抵抗値を調整するためのトリミング溝１０８が形成されている。ここで、第１および第２表電極１０２，１０３は絶縁基板１０１の長手方向中央部に対して一端側に偏倚した位置に形成されており、表面領域の広い方の第２表電極１０３がワイヤボンディング用の電極となっている。

このように構成されたチップ抵抗器１００は、図示せぬ回路基板上に実装されて使用されるようになっている。その際、表面領域の狭い方の第１表電極１０２に導通する端面電極１０７と裏電極１０６が半田や導電性接着剤を介して回路基板の所定の配線パターンに接続されると共に、表面領域の広い方の第２表電極１０３が金やアルミニウム等からなるワイヤを介して回路基板の別の配線パターンと接続されるため、半田付け（または導電性接着剤）とワイヤボンディングとを併用することにより、回路基板上への強固な接続と複雑な回路構成の電気接続を可能にしている。

特開平９−１６２００２号公報

特許文献１に記載された従来のチップ抵抗器１００では、第１表電極１０２に導通する端面電極１０７と裏電極１０６が半田や導電性接着剤等の導電材料を用いて回路基板の配線パターンに接続されるが、この導電材料が端面電極１０７の形成されていない方の絶縁基板１０１の端面にはみ出してしまうことがあり、その場合、はみ出した導電材料が絶縁基板１０１の上面に形成されたワイヤボンディング用の第２表電極１０３と接触し、短絡事故が発生するという問題があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、半田や導電性接着剤等の導電材料とワイヤボンディング用の表電極との短絡を防止することができるワイヤボンディング接続型のチップ抵抗器を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明のチップ抵抗器は、直方体形状の絶縁基板と、この絶縁基板の表面に所定間隔を存して形成された第１表電極および第２表電極と、これら第１および第２表電極を橋絡するように形成された抵抗体と、この抵抗体を覆う保護層と、前記絶縁基板の裏面に形成された裏電極と、この裏電極と前記第１表電極を導通する端面電極とを備え、前記第２表電極がワイヤボンディング用電極となっているチップ抵抗器において、前記第２表電極は前記絶縁基板の端面から所定距離を隔てた内方位置に形成されていることを特徴としている。

このように構成されたチップ抵抗器では、絶縁基板の表面に形成されたワイヤボンディング用電極である第２表電極が絶縁基板の端面まで達していないため、回路基板への実装時に半田や導電性接着剤等の導電材料が絶縁基板の端面にはみ出したとしても、その導電材料が第２表電極に短絡してしまうことを防止できる。また、絶縁基板の端面よりも内方位置に形成された第２表電極はエッジ部から捲れにくくなっているため、第２表電極に接続されたワイヤに引張り力が加わったとしても、第２表電極が剥離してしまうことを抑制できる。

上記の構成において、第２表電極と絶縁基板の端面との間に絶縁層が形成されていると、絶縁基板の端面にはみ出した導電材料が第２表電極に短絡してしまうことを一層確実に防止することができる。

この場合において、絶縁層は第２表電極の抵抗体と接続する部分の反対側の端部を覆っており、それ以外の第２表電極の露出部分が外部電極によって覆われていると、第２表電極の剥離強度が絶縁層によって高められるため、ワイヤに引張り力が加わったときに、第２表電極の剥離をより確実に抑制することができる。

本発明のチップ抵抗器によれば、回路基板への実装時に半田や導電性接着剤等の導電材料が絶縁基板の端面にはみ出したとしても、その導電材料がワイヤボンディング用電極である第２表電極に短絡してしまうことを防止できる。

本発明の第１実施形態例に係るチップ抵抗器の断面図である。 該チップ抵抗器の製造工程を示す説明図である。 該チップ抵抗器の製造工程を示す説明図である。 該チップ抵抗器の製造工程を示す説明図である。 該チップ抵抗器の製造工程を示す説明図である。 該チップ抵抗器を回路基板に実装した状態を示す説明図である。 本発明の第２実施形態例に係るチップ抵抗器の断面図である。 従来例に係るチップ抵抗器の平面図である。 図８のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１に示すように、本発明の第１実施形態例に係るチップ抵抗器１は、直方体形状の絶縁基板２と、絶縁基板２の表面に所定間隔を存して形成された第１表電極３および第２表電極４と、これら第１および第２表電極３，４を橋絡するように形成された抵抗体５と、抵抗体５を覆う保護層６と、絶縁基板２の裏面に形成された裏電極７と、裏電極７と第１表電極３を導通する端面電極８と、第１表電極３と裏電極７および端面電極８の露出部分を覆う第１外部電極９と、第２表電極４の露出部分を覆う第２外部電極１０とによって構成されている。

絶縁基板２はセラミックスからなるアルミナ基板であり、この絶縁基板２は後述する大判基板を縦横に格子状に延びる１次分割溝と２次分割溝に沿って分割（ブレイク）して多数個取りされたものである。

第１表電極３と第２表電極４はＡｇ−Ｐｄペーストを絶縁基板２の表面にスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものであり、第１表電極３に対して第２表電極４の方がかなり大きめに形成されている。また、第１表電極３は絶縁基板２の図示左側の端面の近傍に形成されているが、第２表電極４は絶縁基板２の図示右側の端面から所定距離を隔てた内方位置に形成されている。

抵抗体５は酸化ルテニウム等の抵抗ペーストを絶縁基板２の表面にスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものである。この抵抗体５の長手方向の両端部は第１表電極３と第２表電極４に重なっており、図示省略されているが、抵抗体５には抵抗値を調整するためのトリミング溝が形成されている。

保護層６はアンダーコート層とオーバーコート層の２層構造からなり、そのうちアンダーコート層はガラスペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものであり、オーバーコート層はエポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化させたものである。

裏電極７はＡｇペーストを絶縁基板２の裏面全体にスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものである。

端面電極８はＡｇペーストを塗布して乾燥・焼成させたものや、Ａｇペーストの代わりにＮｉ−Ｃｒ等をスパッタしたものであり、この端面電極８は絶縁基板２の図示左側の端面に形成されて第１表電極３と裏電極７を導通している。

第１および第２外部電極９，１０はバリヤー層と外部接続層の２層構造からなり、そのうちバリヤー層は電解メッキによって形成されたＮｉメッキ層であり、外部接続層は電解メッキによって形成されたＡｕメッキ層である。ここで、第２外部電極１０は保護層６から露出する第２表電極４の表面と端面を覆っており、この第２外部電極１０も絶縁基板２の図示右側の端面から所定距離を隔てた内方位置に形成されている。

次に、上述の如く構成されたチップ抵抗器１の製造方法について、図２〜図５を参照しながら説明する。なお、図２（ａ）〜（ｅ）は大判基板の平面図、図３（ａ）〜（ｅ）は図２（ａ）〜（ｅ）のＸ１−Ｘ１線に沿う断面図、図４（ａ）〜（ｄ）は短冊状基板とチップ素体の平面図、図５（ａ）〜（ｄ）は図４（ａ）〜（ｄ）のＸ２−Ｘ２線に沿う断面図をそれぞれ示している。

まず、図２（ａ）と図３（ａ）に示すように、絶縁基板２が多数個取りされる大判基板１１を準備する。この大判基板１１の表面には断面Ｖ字状の１次分割溝１２と２次分割溝１３が格子状に設けられており、両分割溝１２，１３によって区切られたマス目の１つ１つが１個分のチップ形成領域となる。なお、図２では複数個分のチップ形成領域が代表的に示されているが、実際は多数個分のチップ形成領域に相当する大判基板１１に対して以下に説明する各工程が一括して行われる。

すなわち、図２（ｂ）と図３（ｂ）に示すように、大判基板１１の裏面にＡｇペーストをスクリーン印刷して乾燥することにより、大判基板１１の裏面に１次分割溝１２を横切るように複数の帯状の裏電極７を形成する。

次に、図２（ｃ）と図３（ｃ）に示すように、大判基板１１の表面にＡｇ−Ｐｄペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成することにより、大判基板１１の表面における各チップ形成領域に対をなす矩形状の第１表電極３と第２表電極４を形成する。その際、第１表電極３は１次分割溝１２に接近した位置に形成され、第２表電極４は１次分割溝１２から離反した位置に第１表電極３の倍程度の大きさに形成される。なお、裏電極７と両表電極３，４の形成順序は逆でも可能であり、第１および第２表電極３，４を形成した後に裏電極７を形成するようにしても良い。

次に、大判基板１１の表面に酸化ルテニウム等の抵抗体ペーストをスクリーン印刷した後、これを乾燥・焼成することにより、図２（ｄ）と図３（ｄ）に示すように、対をなす第１表電極３と第２表電極４に接続する複数の抵抗体５を形成する。

次に、大判基板１１の表面にガラスペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成することにより、抵抗体５を覆うアンダーコート層を形成した後、このアンダーコート層の上からトリミング溝（図示省略）を形成して抵抗値を調整する。しかる後、アンダーコート層を覆うようにエポキシ樹脂系ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化することにより、図２（ｅ）と図３（ｅ）に示すように、アンダーコート層とオーバーコート層の２層構造からなる保護層６を形成する。

これまでの工程は大判基板１１に対する一括処理であるが、次に、大判基板１１を１次分割溝１２に沿ってブレイク（１次分割）することにより、図４（ａ）と図５（ａ）に示すように、大判基板１１から複数の短冊状基板１１Ａを得る。

次に、短冊状基板１１Ａの一方の分割面にＡｇペーストを塗布して乾燥・焼成することにより、図４（ｂ）と図５（ｂ）に示すように、短冊状基板１１Ａの一方の端面に端面電極８を形成する。この端面電極８によって短冊状基板１１Ａの表裏両面の対応する第１表電極３と裏電極７が接続されるが、短冊状基板１１Ａの他方の端面に端面電極は形成されていないため、第２表電極４と裏電極７は非導通状態に維持されている。

しかる後、短冊状基板１１Ａを２次分割溝１３に沿ってブレイク（２次分割）することにより、図４（ｃ）と図５（ｃ）に示すように、短冊状基板１１Ａからチップ抵抗器と同等の大きさのチップ素体１１Ｂ（個片）を得る。

次に、個片化されたチップ素体１１Ｂに対してＮｉ等の電解メッキを施すことにより、第１表電極３と裏電極７および端面電極８の露出部分を覆う下地メッキ層と、第２表電極４の露出部分を覆う下地メッキ層とをそれぞれ形成した後、これら下地メッキ層を覆うようにＡｕやＳｎ、Ｃｕ等の電解メッキを施して外部接続層を形成することにより、図４（ｄ）と図５（ｄ）に示すように、メッキ層と外部接続層からなる２層構造の第１外部電極９および第２外部電極１０が構成され、図１に示すようなチップ抵抗器１が完成する。

このように構成されたチップ抵抗器１は、図６に示すように、回路基板２０上に半田付けとワイヤボンディングを併用して実装されるようになっている。すなわち、回路基板２０には配線パターン２１と図示せぬ配線パターンが離反した状態で設けられており、チップ抵抗器１は、一方の配線パターン２１上に搭載された状態で、第１表電極３と裏電極７および端面電極８を覆う第１外部電極９が半田２２にて固着されると共に、第２表電極４を覆う第２外部電極１０がワイヤ２３を介して他方の配線パターンに接続されている。このワイヤ２３は金やアルミニウム等からなり、超音波溶着を用いて第２外部電極１０と配線パターンにそれぞれ固着されている。

以上説明したように、第１実施形態例に係るチップ抵抗器１では、絶縁基板２の表面に形成されたワイヤボンディング用の第２表電極４とそれを覆う第２外部電極１０がいずれも絶縁基板２の端面まで達していないため、回路基板２０への実装時に半田２２が第２表電極４に近い方の絶縁基板２の端面にはみ出したとしても、その半田２２が絶縁基板２の端面を乗り越えて第２表電極４に短絡してしまうことを防止できる。また、第２表電極４と第２外部電極１０のエッジ部（端部）が絶縁基板２の端面まで達していないため、これら第２表電極４と第２外部電極１０がエッジ部から捲れにくくなり、ボンディング後のワイヤ２３に引張り力が加わったとしても、第２表電極４や第２外部電極１０が剥離してしまうことを抑制できる。しかも、裏電極７が第２表電極４と対向する絶縁基板２の裏面を覆うように形成されているため、ボンディング後のワイヤ２３に引張り力が加わったとしても、絶縁基板２が回路基板２０から剥がれにくくなっている。なお、半田２２の代わりに導電性接着剤を用いて第１外部電極を回路基板２０の配線パターン２１に固着することも可能であり、その場合においても同様に、絶縁基板２の端面にはみ出した導電性接着剤が第２表電極４に短絡してしまうことを防止できる。

図７は本発明の第２実施形態例に係るチップ抵抗器３０の断面図であり、図１に対応する部分には同一符号を付してある。

図７に示すチップ抵抗器３０が第１実施形態例に係るチップ抵抗器１と相違する点は、第２表電極４と絶縁基板２の端面との間に絶縁層３１が形成されていることにあり、それ以外の構成は基本的に同じである。すなわち、第２実施形態例に係るチップ抵抗器３０は、直方体形状の絶縁基板２と、絶縁基板２の表面に所定間隔を存して形成された第１表電極３および第２表電極４と、これら第１および第２表電極３，４を橋絡するように形成された抵抗体５と、抵抗体５を覆う保護層６と、絶縁基板２の裏面に形成された裏電極７と、裏電極７と第１表電極３を導通する端面電極８と、第１表電極３と裏電極７および端面電極８の露出部分を覆う第１外部電極９と、第２表電極４の露出部分を覆う第２外部電極１０と、第２表電極４および第２外部電極１０のエッジ部から絶縁基板２の端面に至る間に形成された絶縁層３１とによって構成されている。

第２外部電極１０は第２表電極４のエッジ部（抵抗体５に接続する側と反対側の端部）を除いた表面に形成されており、絶縁層３１は第２表電極４と第２外部電極１０のエッジ部に生じる段差を覆うように形成されている。この絶縁層３１はエポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化させたものであり、保護層６のオーバーコート層と絶縁層３１は同時に形成できるようになっている。なお、第１表電極３は絶縁基板２の図示左側の端面に達する位置まで延びているが、第１実施形態例と同様に、第１表電極３を絶縁基板２の近傍位置に形成しても良い。

このように構成された第２実施形態例に係るチップ抵抗器３０では、第２表電極４のエッジ部と絶縁基板２の端面との間に絶縁層３１が形成されているため、回路基板への実装時に半田や導電性接着剤等の導電材料が絶縁基板２の端面にはみ出したとしても、この導電材料が第２表電極４に短絡してしまうことを一層確実に防止することができる。しかも、この絶縁層３１は第２表電極のエッジ部を覆うように形成されており、それ以外の第２表電極４の露出部分を第２外部電極１０で覆う構成となっているため、第２表電極４の剥離強度が絶縁層３１によって高められており、ワイヤに引張り力が加わったときに、第２表電極の剥離をより確実に抑制することができる。

１，３０ チップ抵抗器
２ 絶縁基板
３ 第１表電極
４ 第２表電極
５ 抵抗体
６ 保護層
７ 裏電極
８ 端面電極
９ 第１外部電極
１０ 第２外部電極
１１ 大判基板
１１Ａ 短冊状基板
１１Ｂ チップ素体
２０ 回路基板
２１ 配線パターン
２２ 半田
２３ ワイヤ
３１ 絶縁層

Claims (3)

1. 直方体形状の絶縁基板と、この絶縁基板の表面に所定間隔を存して形成された第１表電極および第２表電極と、これら第１および第２表電極を橋絡するように形成された抵抗体と、この抵抗体を覆う保護層と、前記絶縁基板の裏面に形成された裏電極と、この裏電極と前記第１表電極を導通する端面電極とを備え、前記第２表電極がワイヤボンディング用電極となっているチップ抵抗器において、
   前記第２表電極は前記絶縁基板の端面から所定距離を隔てた内方位置に形成されていることを特徴とするチップ抵抗器。
2. 請求項１の記載において、前記第２表電極と前記絶縁基板の端面との間に絶縁層が形成されていることを特徴とするチップ抵抗器。
3. 請求項２の記載において、前記絶縁層は前記第２表電極の前記抵抗体と接続する部分の反対側の端部を覆っており、それ以外の前記第２表電極の露出部分が外部電極によって覆われていることを特徴とするチップ抵抗器。