JP2018139247A - チップ抵抗器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、耐サージ特性を向上させることができるチップ抵抗器およびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明のチップ抵抗器は、板状の金属で構成された抵抗体１１と、抵抗体１１の上面１１ａの両端部に形成された一対の電極１２と、抵抗体１１の上面１１ａにおいて一対の電極１２間に形成された保護膜１３と、一対の電極１２および抵抗体１１の端面に形成されためっき層１５と、抵抗体１１に形成された抵抗値調整用のトリミング溝１４とを備え、トリミング溝１４は抵抗体１１を貫通しないように設け、かつ抵抗体１１の上面１１ａから裏面１１ｂに向かってトリミング溝１４の長さを段階的に短くなるようにしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器の電流値検出等に使用される金属板を抵抗体としたチップ抵抗器およびその製造法に関するものである。

従来のこの種のチップ抵抗器は、図５に示すように、板状の金属で構成された抵抗体１と、この抵抗体１の一面の両端部に形成された一対の電極２と、抵抗体１の一面において一対の電極２間に形成された保護膜３と、一対の電極２および抵抗体１の端面に形成されためっき層４と、抵抗体１に形成された抵抗値調整用の一直線状のトリミング溝５とを備えていた。

また、トリミング溝５は抵抗体１を貫通しないようにレーザを照射することによって形成していた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００７−２７３８３号公報

上記従来のチップ抵抗器は、電流がトリミング溝５の先端部付近で急激に集中するため、耐サージ特性が悪化するという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、耐サージ特性を向上させることができるチップ抵抗器およびその製造方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、トリミング溝を、抵抗体を貫通しないように設け、かつ抵抗体の一面から対向する面に向かってその長さが段階的に短くなるようにした。

本発明のチップ抵抗器は、電流がトリミング溝の周辺を流れるようになるため、電流がトリミング溝の先端部付近で急激に集中することを避けることができ、これにより、耐サージ特性を向上させることができるという優れた効果を奏するものである。

本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器の断面図 同チップ抵抗器の一部切欠上面図 従来のチップ抵抗器のレーザ出射ごとの切削状態それぞれを示す断面模式図 本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器のレーザ出射ごとの切削状態それぞれを示す断面模式図 従来のチップ抵抗器の断面図

以下、本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器の断面図、図２は同チップ抵抗器の一部切欠上面図である。

本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器は、図１、図２に示すように、板状または箔状の抵抗体１１と、抵抗体１１の一面（上面）１１ａの両端部に形成された一対の電極１２と、一対の電極１２間において抵抗体１１の一面（上面）１１ａに形成された保護膜１３と、抵抗体１１に形成された抵抗値調整用のトリミング溝１４とを備えている。また、一対の電極１２の上面および抵抗体１１の端面１１ｃにめっき層１５を形成している。

さらに、トリミング溝１４は抵抗体１１を貫通しないように設け、抵抗体１１の一面（上面）１１ａから対向する面（裏面）１１ｂに向かってトリミング溝１４の長さが段階的に短くなるにようにしている。

ここで、実装用基板への実装は一般的には、一対の電極１２が形成された側を下方に向けて行うが、本明細書、図面では、便宜上、一対の電極１２が形成された側を上方として説明する。なお、図２では説明を簡単にするために、保護膜１３、めっき層１５を省略している。

上記構成において、前記板状の抵抗体１１は、ＮｉＣｒ、ＣｕＮｉ、ＣｕＭｎ等からなる金属板で構成されている。抵抗体１１は、厚み方向に間隔を隔てた上面（一面）１１ａと裏面（一面と対向する面）１１ｂを有し、長手方向に間隔を隔てた端面１１ｃを有する。抵抗体１１を金属で構成することによって１〜１０ｍΩ程度の低抵抗値が得られる。

さらに、前記一対の電極１２は、Ｃｕをめっきまたは印刷することによって設けられ、抵抗体１１の上面１１ａの両端部に形成されている。ここで、一対の電極１２間の電流が流れる長手方向をＸ方向とする。

そして、前記保護膜１３は、エポキシ樹脂等の絶縁物からなり、抵抗体１１の上面１１ａにおいて、一対の電極１２間に形成されている。

さらにまた、前記トリミング溝１４は、抵抗体１１の上面１１ａの上方からレーザを照射し、抵抗体１１の上面１１ａから裏面１１ｂに向かって切削することによって形成される。トリミング溝１４は抵抗体１１の裏面１１ｂまでは貫通せず、その長手方向の長さが抵抗体１１の上面１１ａから裏面１１ｂに向かうにしたがって段階的に短くなっている。

トリミング溝１４は、上方から第１トリミング溝１４ａ、第２トリミング溝１４ｂ、第３トリミング溝１４ｃ、第４トリミング溝１４ｄで構成されている。

Ｘ方向の長さは、第１トリミング溝１４ａが最も長く、第２トリミング溝１４ｂは第１トリミング溝１４ａより短く、第３トリミング溝１４ｃは第２トリミング溝１４ｂより短く、第４トリミング溝１４ｄは第３トリミング溝１４ｃより短くなっており、すなわち、トリミング溝１４は、階段状になっている。

第１〜第４トリミング溝１４ａ〜１４ｄは、図２に示すように、抵抗体１１の長手方向（Ｘ方向）と直交する幅方向（Ｙ方向）の全面に形成する。トリミング溝１４を幅方向（Ｙ方向）の全面に形成することによって、トリミング溝１４は側面１１ｄから見ると貫通
している。

ここで、第１〜第４トリミング溝１４ａ〜１４ｄの形成方法は、以下の通りである。

まずは、抵抗体１１の上面１１ａにおいてその幅方向（Ｙ方向）の全面にレーザを複数回照射して、第１トリミング溝１４ａを形成する。抵抗体１１にレーザを１回照射して幅方向全面に走らせて切削した後に、場所を変えて再度抵抗体１１の幅方向の全面にレーザを１回照射するということを繰り返す。第２トリミング溝１４ｂ、第３トリミング溝１４ｃも同様とする。

次に、第１トリミング溝１４ａが形成された箇所と同じ位置において、抵抗体１１の幅方向の全面にレーザを複数回照射して、第２トリミング溝１４ｂを形成する。

次に、第２トリミング溝１４ｂが形成された箇所と同じ位置において、抵抗体１１の幅方向の全面にレーザを複数回照射して、第３トリミング溝１４ｃを形成する。第１トリミング溝１４ａ、第２トリミング溝１４ｂ、第３トリミング溝１４ｃの深さ（抵抗体１１の厚み方向における切削寸法）は、略等しい。

最後に、第３トリミング溝１４ｃが形成された箇所と同じ位置において、抵抗体１１の幅方向の全面にレーザを１回または複数回照射して、第４トリミング溝１４ｄを形成する。

すなわち、第１トリミング溝１４ａ〜第４トリミング溝１４ｄは上方から見て同じ箇所に形成され、その上方から見た中心軸は揃っている。また、第２トリミング溝１４ｂが長手方向（Ｘ方向）に第１トリミング溝１４ａからはみ出すことはなく、第３トリミング溝１４ｃが長手方向に第２トリミング溝１４ｂからはみ出すことはなく、第４トリミング溝１４ｄが長手方向に第３トリミング溝１４ｃからはみ出すことはない。

この第１〜第４トリミング溝１４ａ〜１４ｄの形成過程では、一対の電極１２間の抵抗値を測定しながら行う。したがって、所定の抵抗値に達しない場合は、第４トリミング溝１４ｄを深さ方向に複数形成する。したがって、第４トリミング溝１４ｄの形成回数を調整することによって、抵抗値の微調整ができる。

なお、本実施の形態では、トリミング溝１４を４つの第１〜第４トリミング溝１４ａ〜１４ｄで構成して４段としたが、抵抗値調整の状態に応じて他の段数としてもよい。

トリミング溝１４を形成した後、保護膜１３を形成するため、トリミング溝１４の内部には保護膜１３が充填される。トリミング溝１４は、抵抗体１１の上面１１ａ側の開口面積が広いため、保護膜１３をより確実に充填でき、トリミング溝１４内のボイドの発生を抑制できる。

また、前記めっき層１５は、Ｎｉめっき、Ｓｎめっきの順に形成され、抵抗体１１の端面１１ｃ、および一対の電極１２の上面に設けられている。なお、Ｎｉめっきの下層にＣｕめっきをしてもよい。めっき層１５は、保護膜１３、トリミング溝１４の形成後に設ける。

本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器は、トリミング溝１４を抵抗体１１の裏面１１ｂまで貫通しないように設け、かつ抵抗体１１の上面１１ａから裏面１１ｂに向かってその長さを段階的に短くなるようにしているため、電流がトリミング溝１４の周辺を流れるようになり、これにより、電流がトリミング溝１４の先端部（最深部）１４ｅ付近で
急激に集中することを避けることができ、耐サージ特性を向上させることができるという効果が得られるものである。

すなわち、一対の電極１２とトリミング溝１４とが抵抗体１１の同じ面（上面１１ａ）に形成され、かつ抵抗体１１の低い抵抗値によって大きな電流が流れるため、トリミング溝１４の先端部１４ｅ付近での電流集中が非常に大きくなり、電流集中による発熱が大きくなる。そして、放熱体となる絶縁基板が無いため、この熱が逃げにくく、発熱による影響が大きい。

したがって、本発明のようなトリミング溝１４を段階的に短くすることは非常に有効である。

さらに、従来のようにトリミング溝５が一直線状の場合、図３に示すように、トリミング溝５形成時に、レーザ照射によって溶融した抵抗体１の金属（ドロス）５ａがトリミング溝５の周囲に発生し、このドロス５ａが保護膜３を突き破り露出する場合があり、これにより、めっき層４を形成するときに飛び出したドロス５ａにもめっきが付着するため、抵抗値が変動する可能性があった。

これに対し、発明のようにトリミング溝１４を段階的に形成すると、図４に示すように、第１〜第４トリミング溝１４ａ〜１４ｄそれぞれの深さは浅くてすむため、レーザ照射によって発生するドロス１６の長さは短くなり、これにより、ドロス１６が保護膜１３を突き破って露出することを防ぐことができるため、ドロス１６にめっき層１５形成時のめっきが付着し抵抗値が変動する可能性を低減できる。

そして、一般の厚膜抵抗器では抵抗体膜厚が薄いため、ドロスの発生は少ないが、本発明のような金属板を抵抗体１１とする抵抗器においてはドロスの発生が多く、その影響が無視できなくなる。

なお、図３、図４は、レーザ出射ごとの切削状態をそれぞれ示す断面模式図である。

ここで、第１トリミング溝１４ａで発生するドロス１６が確実に保護膜１３を突き破らないようにするために、切削深さを他のトリミング溝１４ｂ〜１４ｄより浅くしてもよい。このとき、他のトリミング溝１４ｂ〜１４ｄの切削深さを深くして、所定の抵抗値に近づけるようにする。

そしてまた、従来のようにトリミング溝５が一直線状の場合、上面視で同じ箇所にレーザ照射し続けることになるため、レーザ照射による発熱が一箇所に集中し、これにより、抵抗体１が高温となるため、抵抗値測定しながらレーザ照射をしてトリミング溝５を形成する際、抵抗値が変化して抵抗値精度が悪化する。

これに対し、本発明では、上面視で異なる箇所にレーザ照射することになるため、レーザ照射による発熱が分散し、これにより、抵抗体１１が高温とならないため、抵抗値測定しながらレーザ照射をしてトリミング溝１４を形成する際でも、抵抗値変化が小さく、抵抗値精度を向上させることができる。

上述したように、本発明の構成によって、トリミング溝１４の先端部１１ｅへの負荷集中を緩和して耐サージ特性を向上させるだけでなく、ドロス１６へのめっき付着を防止して抵抗値変動を抑制し、抵抗体１１が高温になるのを防ぐことにより抵抗値精度を向上させることができる。

本発明に係るチップ抵抗器およびその製造方法は、耐サージ特性を向上させることができるという効果を有するものであり、特に各種電子機器の電流値検出等に使用される金属板を抵抗体としたチップ抵抗器等に適用することにより有用となるものである。

１１ 抵抗体
１２ 一対の電極
１３ 保護膜
１４ トリミング溝
１４ａ〜１４ｄ 第１〜第４トリミング溝
１５ めっき層

Claims (2)

1. 板状の金属で構成された抵抗体と、前記抵抗体の一面の両端部に形成された一対の電極と、前記抵抗体の一面において前記一対の電極間に形成された保護膜と、前記一対の電極および前記抵抗体の端面に形成されためっき層と、前記抵抗体に形成された抵抗値調整用のトリミング溝とを備え、前記トリミング溝は、前記抵抗体を前記抵抗体の一面と対向する面まで貫通しないようにし、かつ前記抵抗体の一面から対向する面に向かってその長さが段階的に短くなるようにしたチップ抵抗器。
2. 請求項１に記載のチップ抵抗器の製造方法であって、前記抵抗体に上方からレーザを照射して上下方向に連続する複数の前記トリミング溝を前記抵抗体に形成し、上方のトリミング溝が形成された箇所と同じ位置に、前記上方のトリミング溝より長さが短い他のトリミング溝をその下方に形成するようにしたチップ抵抗器の製造方法。