JP2018010987A - チップ抵抗器およびチップ抵抗器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サージ特性を向上させつつ高精度の抵抗値調整が可能なチップ抵抗器を提供すること。【解決手段】本発明のチップ抵抗器１は、一対の第１表電極３と第２表電極４間を橋絡する抵抗体５が、第１表電極３に接続されて蛇行形状に延びる蛇行部６と、この蛇行部６と連結部６ａを介して連続する調整部７とを有しており、調整部７の幅方向中央部と第２表電極４が凸部７ａを介して接続されている。そして、調整部７の下辺７ｂから上辺７ｃに向けて抵抗体５の電流経路を長くする位置まで延びる第１トリミング溝８が形成されていると共に、第１トリミング溝８の先端部と凸部７ａの第２表電極４に対する接続部分とを結んだ仮想範囲をＰとしたとき、調整部７の下辺７ｂから仮想範囲Ｐに達しない領域Ｓ内に第２トリミング溝９が形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁基板上に設けられた抵抗体にトリミング溝を形成することで抵抗値が調整されるチップ抵抗器と、そのようなチップ抵抗器の製造方法に関するものである。

チップ抵抗器は、直方体形状の絶縁基板と、絶縁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、対をなす表電極どうしを橋絡する抵抗体と、抵抗体を覆う保護膜等によって主に構成されている。

一般的に、このようなチップ抵抗器を製造する場合、大判の集合基板に対して多数個分の電極や抵抗体や保護膜等を一括して形成した後、この集合基板を格子状の分割ライン（例えば分割溝）に沿って分割してチップ抵抗器を多数個取りするようにしている。かかるチップ抵抗器の製造過程で、集合基板の片面には抵抗ペーストを印刷・焼成することにより多数の抵抗体が形成されるが、印刷時の位置ずれや滲み、あるいは焼成炉内の温度むら等の影響により、各抵抗体の大きさや膜厚に若干のばらつきを生じることは避け難いため、集合基板の状態で各抵抗体にトリミング溝を形成して所望の抵抗値に設定するという抵抗値調整作業が行われる。

このような構成のチップ抵抗器において、静電気や電源ノイズ等で発生するサージ電圧が印加すると、過剰な電気的ストレスにより抵抗器の特性に影響を与えることになり、最悪の場合に抵抗器が破壊されてしまうことがある。サージ特性を向上させるためには、抵抗体を蛇行形状（ミアンダ形状）にして全長を長くすれば、電位降下がなだらかになってサージ特性を改善できることが知られている。

そこで従来より、図３に示すように、絶縁基板１１の両端部に所定間隔を存して一対の表電極１２を形成し、次いで、これら両表電極１２間に印刷技法により２ターン蛇行している抵抗体１３を形成した後、この抵抗体１３の蛇行していない領域にレーザートリミング法でトリミング溝１４を形成することにより、抵抗体１３を３ターン分蛇行させるようにしたチップ抵抗器１０が提案されている（特許文献１参照）。

このチップ抵抗器１０においては、スクリーン印刷等の印刷技法とレーザートリミング加工との併用により、抵抗体１３の全長を長く（３ターン蛇行）してサージ特性を向上させることができると共に、トリミング溝１４の形成が抵抗値の調整を兼ねているため、抵抗値精度を向上させることができる。

特開平９−２０５００４号公報

特許文献１に記載された従来技術では、直線状に延びるトリミング溝１４を形成することによって、抵抗値調整を兼ねて抵抗体１３を蛇行させることができるため、印刷技法のみを用いて蛇行形状の抵抗体１３を形成する場合に比べると抵抗値精度は多少向上するものの、トリミング溝１４の切込み量当たりの抵抗値変化が大きいため、高精度な抵抗値調整を行うことは困難であった。

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、その第１の目的は、サージ特性を向上させつつ高精度の抵抗値調整が可能なチップ抵抗器を提供することにあり、第２の目的は、そのようなチップ抵抗器の製造方法を提供することにある。

上記第１の目的を達成するために、本発明のチップ抵抗器は、絶縁基板と、この絶縁基板上に所定間隔を存して対向配置された第１電極および第２電極と、これら第１および第２電極間を橋絡する抵抗体とを備え、前記抵抗体にトリミング溝を形成することで抵抗値が調整されるチップ抵抗器において、前記抵抗体は、前記第１電極に接続されて蛇行形状に延びる蛇行部と、この蛇行部と連結部を介して連続する調整部とを有しており、前記調整部の幅方向中央部と前記第２電極が凸部を介して接続されていると共に、前記調整部に前記連結部寄りの一側辺から他側辺に向かって第１トリミング溝と第２トリミング溝が形成されており、前記第１トリミング溝は前記抵抗体の電流経路を長くする位置まで延びており、前記第２トリミング溝は前記第１トリミング溝の先端部と前記凸部の前記第２電極に対する接続部分とを結ぶ仮想範囲に達しない位置まで延びているという構成にした。

このように構成されたチップ抵抗器では、抵抗体の蛇行部に連続する調整部の一側辺から他側辺に向けて切り込まれた第１トリミング溝が抵抗体の電流経路を長くする位置まで延びているため、第１トリミング溝によって調整部を蛇行形状にして抵抗体の全長が長くなると共に、第１トリミング溝によって抵抗体の抵抗値を粗調整することができる。ここで、第１トリミング溝を形成した時点における抵抗体内の電流密度を考慮すると、第１トリミング溝の先端部と凸部の第２電極に対する接続部分とを結ぶ仮想範囲に電流が主に分布し、仮想範囲と調整部の側辺とで挟まれた領域は電流が少なく流れる部分となる。そして、調整部の一側辺から仮想範囲に達しない領域に第２トリミング溝が形成されており、当該領域は第２トリミング溝の切込み量増分に対する抵抗値増分の割合が小さい部分であるため、第１トリミング溝によって粗調整された抵抗値を第２トリミング溝によって微調整することができ、抵抗体の全長を長くしてサージ特性を向上させつつ高精度の抵抗値調整を行うことができる。また、調整部の幅方向中央部と第２電極が凸部を介して接続されているため、第１トリミング溝による抵抗体の電流経路を容易に長くすることができると共に、第２トリミング溝の形成領域である調整部の一側辺から仮想範囲を越えない領域を広く確保できるため、容易に抵抗値の微調整を行うことができる。

また、上記第２の目的を達成するために、本発明によるチップ抵抗器の製造方法は、絶縁基板と、この絶縁基板上に所定間隔を存して対向配置された第１電極および第２電極と、これら第１および第２電極間を橋絡する抵抗体とを備え、前記抵抗体にレーザー光を照射してトリミング溝を形成することで抵抗値が調整されるチップ抵抗器の製造方法において、前記抵抗体は、前記第１電極に接続されて蛇行形状に延びる蛇行部と、この蛇行部と連結部を介して連続すると共に幅方向中央部が前記第２電極と凸部を介して接続された調整部とを有しており、前記調整部の前記連結部寄りの一側辺から他側辺に向かって前記抵抗体の電流経路を長くする位置まで延びる第１トリミング溝を形成した後、前記調整部の前記一側辺から前記第１トリミング溝の先端部と前記凸部の前記第２電極に対する接続部分とを結ぶ仮想範囲に達しない位置まで延びる第２トリミング溝を形成するようにした。

このようなチップ抵抗器の製造方法において、抵抗体の蛇行部に連続する調整部の一側辺から他側辺に向けて第１トリミング溝を切り込んでいき、この第１トリミング溝が抵抗体の電流経路を長くする位置まで形成されると、調整部が蛇行形状になって抵抗体の全長が長くなると共に、抵抗体の抵抗値を目標抵抗値よりも低い概略値まで粗調整することができる。ここで、第１トリミング溝を形成した時点における抵抗体内の電流密度を考慮すると、第１トリミング溝の先端部と凸部の第２電極に対する接続部分とを結ぶ仮想範囲に電流が主に分布し、仮想範囲と調整部の側辺とで挟まれた領域は電流が少なく流れる部分となる。そして、第１トリミング溝の形成後に調整部の一側辺から仮想範囲に達しない領域に第２トリミング溝を切り込んでいくと、当該領域は第２トリミング溝の切込み量増分に対する抵抗値増分の割合が小さい部分であるため、第１トリミング溝によって粗調整された抵抗値を第２トリミング溝によって微調整することができ、抵抗体の全長を長くしてサージ特性を向上させつつ高精度の抵抗値調整を行うことができる。また、調整部の幅方向中央部と第２電極が凸部を介して接続されているため、第１トリミング溝による抵抗体の電流経路を容易に長くすることができると共に、第２トリミング溝の形成領域である調整部の一側辺から仮想範囲を越えない領域を広く確保できるため、容易に抵抗値の微調整を行うことができる。

本発明のチップ抵抗器によれば、サージ特性を向上させつつ高精度の抵抗値調整を行うことができる。また、本発明によるチップ抵抗器の製造方法では、サージ特性を向上させつつ高精度の抵抗値調整を行うことができる。

本発明の実施形態例に係るチップ抵抗器の平面図である。 実施形態例に係るチップ抵抗器のトリミング方法を示す説明図である。 従来例に係るチップ抵抗器の平面図である。

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、本発明の実施形態例に係るチップ抵抗器１は、セラミック等からなる直方体形状の絶縁基板２と、絶縁基板２の表面の長手方向両端部に設けられた第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に接続する抵抗体５と、抵抗体５を覆う図示せぬ保護膜等によって主に構成されている。

抵抗体５は、図示左側の第１表電極３の幅方向下端部に接続されて蛇行形状に延びる蛇行部６と、この蛇行部６と連結部６ａを介して連続する調整部７とを有しており、調整部７の幅方向中央部と図示右側の第２表電極４は凸部７ａを介して接続されている。詳細については後述するが、調整部７には第１トリミング溝８と第２トリミング溝９が形成されており、これら第１および第２トリミング溝８，９によって抵抗体５の抵抗値が調整されている。なお、図示省略されているが、絶縁基板２の裏面には第１および第２表電極３，４に対応するように一対の裏電極が設けられており、絶縁基板の長手方向の両端面には対応する表電極と裏電極を橋絡する端面電極が設けられている。

第１および第２表電極３，４はＡｇ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、抵抗体５は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て乾燥・焼成させたものである。

抵抗体５の蛇行部６は２ターン蛇行する蛇行形状（ミアンダ形状）であり、かかる蛇行部６の蛇行形状は抵抗体ペーストの印刷形状によって規定されている。蛇行部６の連結部６ａは調整部７の図示左側の下端部に繋がっており、この調整部７は第１トリミング溝８を形成することで１ターン蛇行した形状となっている。このように２ターン蛇行する蛇行部６と１ターン蛇行する調整部７とが連続することにより、第１および第２表電極３，４間に３ターン蛇行した抵抗体５が形成されている。

第１トリミング溝８は調整部７の下辺７ｂから上辺７ｃに向かって直線状に延びるスリットであり、この第１トリミング溝８の先端部は抵抗体５の電流経路を長くする位置、具体的には、凸部７ａの第２表電極４に対する接続部分の上端と連結部６ａの上端とを結ぶ直線Ｑを越える位置まで達している。ここで、第１トリミング溝８の先端部と凸部７ａの第２表電極４に対する接続部分とを結んだ仮想範囲をＰとすると、この仮想範囲Ｐと調整部７の下辺７ｂとで挟まれた領域Ｓは抵抗値変化の少ない部分となっている。

第２トリミング溝９は調整部７の下辺７ｂから第１トリミング溝８の右側方部分に形成されたＬ字形状のスリットであり、この第２トリミング溝９は仮想範囲Ｐを越えない領域Ｓ内に形成されている。なお、これら第１トリミング溝８と第２トリミング溝９は、第１および第２表電極３，４に図示せぬプローブを当接させながら抵抗体５の調整部７にレーザー光を照射し、このレーザー光を所定方向に走査することにより形成される。

次に、上記の如く構成されたチップ抵抗器１におけるトリミング方法について、図２を参照しながら説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、絶縁基板２の表面にＡｇ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、絶縁基板２に所定間隔を存して離間する第１表電極３と第２表電極４を形成した後、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て乾燥・焼成することにより、両端部を第１および第２表電極３，４に重ね合わせた抵抗体５を形成する。この抵抗体５は、第１表電極３の幅方向下端部に接続されて蛇行形状に延びる蛇行部６と、この蛇行部６と連結部６ａで繋がれた矩形状の調整部７とによって構成されており、調整部７の幅方向中央部から突出する凸部７ａは第２表電極４に接続されている。なお、調整部７から突出する凸部７ａの形成位置は、調整部７の幅方向における中央付近であれば多少上下方向へずれていても良い。

次に、一対の表電極３，４に図示せぬプローブを接触させて抵抗体５の抵抗値を測定しながら、レーザー光を調整部７の下辺７ｂから上辺７ｃに向けて照射することにより、図２（ｂ）に示すように、調整部７の下辺７ｂから抵抗体５の電流経路を長くする位置まで直線状に延びる第１トリミング溝８を形成する。ここで、第１トリミング溝８の先端が連結部６ａの上端と凸部７ａの第２表電極４に対する接続部分の上端とを結ぶ直線Ｑを越えると、第１トリミング溝８の切込み量に伴って抵抗体５の電流経路を長くすることは可能であるが、直線Ｑを境にして第１トリミング溝８の切込み量増分に対する抵抗値増分の割合が急激に大きくなるため、第１トリミング溝８によって抵抗値を高精度に調整することはできない。そのため、抵抗体５の抵抗値が目標抵抗値を下回るおおよその値まで上昇した時点で、レーザー光の照射を停止して第１トリミング溝８の形成を終了する。

この第１トリミング溝８を形成した時点における抵抗体５内の電流密度を考慮すると、第１トリミング溝８の先端部と凸部７ａの第２表電極４に対する接続部分とを結んだ仮想範囲Ｐに電流が主に分布し、仮想範囲Ｐと調整部７の下辺７ｂで挟まれた領域Ｓは電流が少なく流れる部分となる。

そして、第１トリミング溝８を形成した後、再びレーザー光を調整部７の下辺７ｂから上方に向けて照射することにより、図２（ｃ）に示すように、調整部７の下辺７ｂから仮想範囲Ｐに達しない領域Ｓ内にＬ字形状の第２トリミング溝９を形成する。この領域Ｓは第２トリミング溝９の切込み量増分に対する抵抗値増分の割合が小さい部分であるため、第１トリミング溝８によって粗調整された抵抗値を第２トリミング溝９によって微調整して目標抵抗値に一致させることができる。なお、図示省略されているが、抵抗体５はアンダーコート層（保護膜）によって覆われており、このアンダーコート層上にレーザー光を照射することで第１トリミング溝８と第２トリミング溝９が形成される。

以上説明したように、本実施形態例に係るチップ抵抗器１では、抵抗体５が、第１表電極３に接続されて蛇行形状に延びる蛇行部６と、この蛇行部６と連結部６ａを介して連続する調整部７とを有しており、調整部７の幅方向中央部と第２表電極４が凸部７ａを介して接続されていると共に、この調整部７の下辺７ｂから上辺７ｃに向けて形成された第１トリミング溝８が抵抗体５の電流経路を長くする位置（図１の直線Ｑを越える位置）まで延びているため、第１トリミング溝８によって調整部７を蛇行形状にして抵抗体５の全長が長くなると共に、第１トリミング溝８によって抵抗体５の抵抗値を粗調整することができる。

ここで、第１トリミング溝８を形成した時点における抵抗体５内の電流密度を考慮すると、第１トリミング溝８の先端部と凸部７ａの第２表電極４に対する接続部分とを結んだ仮想範囲Ｐに電流が主に分布し、仮想範囲Ｐと調整部７の下辺７ｂで挟まれた領域Ｓは電流が少なく流れる部分となる。そして、調整部７の下辺７ｂから仮想範囲Ｐに達しない領域Ｓに第２トリミング溝９が形成されており、当該領域Ｓは第２トリミング溝９の切込み量増分に対する抵抗値増分の割合が小さい部分であるため、第１トリミング溝８によって粗調整された抵抗値を第２トリミング溝９によって微調整することができ、抵抗体５の全長を長くしてサージ特性を向上させつつ高精度の抵抗値調整を行うことができる。

また、調整部７の幅方向中央部と第２表電極４が凸部７ａを介して接続されているため、第１トリミング溝８による抵抗体５の電流経路を容易に長くすることができると共に、第２トリミング溝９の形成領域である調整部７の下辺７ｂから仮想範囲Ｐを越えない領域Ｓを広く確保できるため、容易に抵抗値の微調整を行うことができる。

なお、上記実施形態例では、蛇行部６の蛇行形状を印刷技法によって規定するようにしたが、レーザートリミングによって蛇行部６を蛇行形状にすることも可能であり、蛇行部６のターン数も２ターン以外であっても良い。

また、上記実施形態例では、第２トリミング溝９としてＬカット形状のスリットを形成した場合について説明したが、第２トリミング溝９のスリット形状はＬカットに限定されず、ストレートカットやダブルカット等の他の形状のものであっても良い。

１ 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 蛇行部
６ａ 連結部
７ 調整部
７ａ 凸部
７ｂ 下辺
７ｃ 上辺
８ 第１トリミング溝
９ 第２トリミング溝
Ｐ 仮想範囲
Ｓ 領域

Claims (2)

1. 絶縁基板と、この絶縁基板上に所定間隔を存して対向配置された第１電極および第２電極と、これら第１および第２電極間を橋絡する抵抗体とを備え、前記抵抗体にトリミング溝を形成することで抵抗値が調整されるチップ抵抗器において、
   前記抵抗体は、前記第１電極に接続されて蛇行形状に延びる蛇行部と、この蛇行部と連結部を介して連続する調整部とを有しており、
   前記調整部の幅方向中央部と前記第２電極が凸部を介して接続されていると共に、前記調整部に前記連結部寄りの一側辺から他側辺に向かって第１トリミング溝と第２トリミング溝が形成されており、
   前記第１トリミング溝は前記抵抗体の電流経路を長くする位置まで延びており、前記第２トリミング溝は前記第１トリミング溝の先端部と前記凸部の前記第２電極に対する接続部分とを結ぶ仮想範囲に達しない位置まで延びていることを特徴とするチップ抵抗器。
2. 絶縁基板と、この絶縁基板上に所定間隔を存して対向配置された第１電極および第２電極と、これら第１および第２電極間を橋絡する抵抗体とを備え、前記抵抗体にレーザー光を照射してトリミング溝を形成することで抵抗値が調整されるチップ抵抗器の製造方法において、
   前記抵抗体は、前記第１電極に接続されて蛇行形状に延びる蛇行部と、この蛇行部と連結部を介して連続すると共に幅方向中央部が前記第２電極と凸部を介して接続された調整部とを有しており、
   前記調整部の前記連結部寄りの一側辺から他側辺に向かって前記抵抗体の電流経路を長くする位置まで延びる第１トリミング溝を形成した後、前記調整部の前記一側辺から前記第１トリミング溝の先端部と前記凸部の前記第２電極に対する接続部分とを結ぶ仮想範囲に達しない位置まで延びる第２トリミング溝を形成することを特徴とするチップ抵抗器の製造方法。