JP2019096833A - 抵抗器 - Google Patents

Abstract

【課題】抵抗体の腐食を低減する。【解決手段】抵抗器１は、基板１１と、抵抗体１２と、第１電極１４と、第１保護膜１５と、を備える。抵抗体１２は、基板１１上に位置する。第１電極１４は、抵抗体１２上に位置する。第１保護膜１５は、基板１１の厚み方向から見て抵抗体１２から第１電極１４の少なくとも一部にかけて連続的に覆う。【選択図】図５

Description

本開示は、一般に抵抗器に関し、より詳細には、電子機器に使用されるチップ抵抗器に関する。

特許文献１には、電子機器に使用されるチップ抵抗器が記載されている。特許文献１に記載のチップ抵抗器は、アルミナ基板と、アルミナ基板の表面全体を覆う平坦化層と、平坦化層の表面上に設けられた抵抗体と、抵抗体の両端部に接続する一対の表電極と、抵抗体を被覆する絶縁性の保護層と、を備える。特許文献１に記載のチップ抵抗器では、保護層は、一対の表電極で挟まれた部分の抵抗体を覆うように、抵抗体の表面にスクリーン印刷される。

特開２０１７−１６８７４９号公報

ところで、特許文献１に記載のチップ抵抗器（抵抗器）では、表電極（電極）と保護層（保護膜）との間から水分が浸入し、この水分によって抵抗体が腐食する可能性があった。

本開示は上記問題点に鑑みて為されており、抵抗体の腐食を低減することができる抵抗器を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る抵抗器は、基板と、抵抗体と、電極と、保護膜と、を備える。前記抵抗体は、前記基板上に位置する。前記電極は、前記抵抗体上に位置する。前記保護膜は、前記基板の厚み方向から見て前記抵抗体から前記電極の少なくとも一部にかけて連続的に覆う。

本開示によれば、抵抗体の腐食を低減することができる。

図１Ａは、実施形態１に係る抵抗器の平面図である。図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ断面図である。 図２Ａ〜図２Ｃは、図１ＢのＢ部拡大図であって、静電気放電によって抵抗値が変化する場合のメカニズムを説明する説明図である。 図３は、静電気放電による印加電圧と抵抗体の抵抗値変化率との関係を示すグラフである。 図４Ａは、同上の抵抗器の一部省略した平面図である。図４Ｂは、図４ＡのＡ−Ａ断面図である。 図５Ａは、同上の抵抗器の一部省略した平面図である。図５Ｂは、図５ＡのＡ−Ａ断面図である。 図６Ａは、同上の抵抗器の一部省略した平面図である。図６Ｂは、図６ＡのＡ−Ａ断面図である。 図７Ａは、同上の抵抗器の一部省略した平面図である。図７Ｂは、図７ＡのＡ−Ａ断面図である。 図８は、図１ＢのＣ部拡大図である。 図９は、第１保護膜の膜厚と抵抗体の抵抗値変化率との関係を示すグラフである。 図１０は、第１電極に対する第２保護膜の重なり量と抵抗体の抵抗値変化率との関係を示すグラフである。 図１１は、第２保護膜に対する第２電極の重なり量と抵抗体の抵抗値変化率との関係を示すグラフである。 図１２は、抵抗体を構成するタンタル及び窒素の構成比と抵抗体の比抵抗との関係を示すグラフである。 図１３は、実施形態１の変形例に係る抵抗器の断面図である。 図１４Ａは、実施形態２に係る抵抗器の断面図である。図１４Ｂは、実施形態２の変形例に係る抵抗器の断面図である。

（実施形態１）
（１）抵抗器の概要
本実施形態に係る抵抗器１の概要について、図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明する。なお、図面中の各部の寸法については、抵抗器１の構成が分かりやすいようにしており、必ずしも実際の抵抗器１と一致していない。

本実施形態に係る抵抗器１は、例えば、表面実装機（マウンタ）を用いて、プリント基板の表面（実装面）に実装される表面実装（ＳＭＴ：Surface Mount Technology）用のチップ抵抗器である。本実施形態では、抵抗器１が薄膜チップ抵抗器である場合を例として説明するが、抵抗器１は、薄膜チップ抵抗器に限らず、厚膜チップ抵抗器であってもよい。また、本実施形態では、抵抗器１が表面実装用の抵抗器である場合を例として説明するが、抵抗器１は、表面実装用の抵抗器に限らず、スルーホール実装（ＴＨＴ：Through-hole Technology）用の抵抗器であってもよい。

本実施形態に係る抵抗器１は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、基板１１と、抵抗体１２と、第１電極（電極）１４と、第１保護膜（保護膜）１５と、を備える。抵抗体１２は、基板１１上に位置する。第１電極１４は、抵抗体１２上に位置する。第１保護膜１５は、基板１１の厚み方向から見て抵抗体１２から第１電極１４の少なくとも一部にかけて連続的に覆う。すなわち、本実施形態に係る抵抗器１では、抵抗体１２、第１電極１４及び第１保護膜１５がこの順番で基板１１上に積層（形成）されている。

このように、抵抗体１２上に位置する第１電極１４の少なくとも一部が第１保護膜１５で覆われているので、第１電極１４が第１保護膜１５で覆われていない場合と比較して、水分が内部に浸入しにくい。その結果、上記水分による抵抗体１２の腐食を低減することができ、抵抗器１の抵抗値が低下しにくいという利点がある。

（２）抵抗器の構成
本実施形態に係る抵抗器１の構成について、図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明する。以下の説明では、図面に示すように、抵抗器１の厚み方向を前後方向、抵抗器１の長手方向を左右方向、抵抗器１の短手方向を上下方向と規定するが、これらの方向は抵抗器１の使用方向を規定する趣旨ではない。また、図面中の「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。

本実施形態に係る抵抗器１は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、基板１１と、抵抗体１２と、一対の接着層１３と、一対の第１電極（電極）１４と、第１保護膜１５と、第２保護膜１６と、一対の第２電極１７と、を備えている。また、本実施形態に係る抵抗器１は、一対の第３電極１８と、一対の第４電極１９と、一対の第５電極２０と、一対の第６電極２１と、を備えている。

基板１１は、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３（アルミナ）を含有するアルミナ基板である。基板１１は、図１Ａに示すように、前方から見たとき（平面視）の形状が左右方向に長い矩形状である。基板１１は、例えば、その厚みが０．１〔ｍｍ〕〜０．６〔ｍｍ〕である。

抵抗体１２は、例えばＮｉＣｒ系合金からなり、基板１１上に位置している。抵抗体１２は、例えばスパッタリングによって基板１１の前面全体に形成（成膜）される。そして、基板１１上に形成された抵抗体１２に対して、例えばフォトリソグラフィ及びエッチングを行うことによって、所望の抵抗値となるように抵抗体１２がパターニングされる。抵抗体１２の膜厚は、例えば、１０〔ｎｍ〕〜１０００〔ｎｍ〕程度である。

一対の接着層１３は、例えばタンタル（Ｔａ）からなり、抵抗体１２上で、かつ左右方向の両端部にそれぞれ位置している。一対の接着層１３は、例えば、スパッタリングにて抵抗体１２の前面全体に接着層の膜を形成した後、フォトリソグラフィ及びエッチングにて左右方向の中央部分の膜を除去することで、左右方向の両端部にそれぞれ形成（成膜）される。一対の接着層１３の各々の大きさは、第１電極１４と略同じ大きさである。接着層１３の材料は、タンタル（Ｔａ）に限らず、ＺｎＯ、ＺｎＮ、Ｒｈ、Ｔｉ等のいずれかであってもよい。

一対の第１電極（上面電極）１４は、例えばＣｕ系合金、Ａｇ系合金、Ａｕ系合金からなり、一対の接着層１３上に位置している。言い換えると、一対の第１電極１４は、一対の接着層１３を介して抵抗体１２上に位置している。一対の第１電極１４は、例えば、スパッタリングにて抵抗体１２及び一対の接着層１３の前面全体に電極の膜を形成した後、フォトリソグラフィ及びエッチングにて左右方向の中央部分の膜を除去することで、左右方向の両端部にそれぞれ形成（成膜）される。一対の第１電極１４の各々の形状は、本実施形態では矩形状（図４Ａ参照）であるが、円形状、三角形状等であってもよい。なお、第１電極１４については、「（３．１）第１電極」の欄で詳細に説明する。

ここで、本実施形態では、上述のように、抵抗体１２と第１電極１４との間に接着層１３が設けられており、この接着層１３によって抵抗体１２と第１電極１４との密着性を高めることができる。さらに、本実施形態では、抵抗体１２がＮｉＣｒ系合金からなり、第１電極１４がＣｕ系合金からなり、接着層１３がタンタルからなる。つまり、接着層１３の活性化エネルギは、抵抗体１２及び第１電極１４の活性化エネルギよりも小さい。これにより、抵抗体１２と第１電極１４との密着性を更に高めることができる。また、例えば抵抗体１２と第１電極１４とを拡散接合にて接合する場合には、加圧及び加熱が必要であるため、抵抗体１２と第１電極１４との少なくとも一方に歪みが生じる可能性がある。これに対して、抵抗体１２と第１電極１４とを接着層１３を介して接合する場合には、常温接合が可能であることから、抵抗体１２及び第１電極１４に歪みが生じにくいという利点がある。

第１保護膜（無機保護膜）１５は、抵抗体１２を保護するための膜である。第１保護膜１５は、例えば、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＡｌＯｘ、ＳｉＯｘ、ＺｒＯｘ、ＴｉＮｘ、ＴａＮｘ、ＡｌＮｘ、ＳｉＮｘ、ＺｒＮｘ等の組成式からなる金属酸化物、金属窒化物からなり、抵抗体１２上に位置している。言い換えると、第１保護膜１５は、金属酸化物と金属窒化物との少なくとも一方からなるのが好ましい。この構成によれば、第１保護膜１５が腐食しにくいという利点がある。第１保護膜１５は、例えば、スパッタリングにて抵抗体１２及び一対の第１電極１４の前面全体に保護膜を形成した後、フォトリソグラフィ及びエッチングにて左右方向の両端部の保護膜を除去することで、形成（成膜）される。第１保護膜１５の形状は、本実施形態では左右方向に長い矩形状であるが、抵抗体１２の形状に合わせて任意の形状が可能である。なお、第１保護膜１５については、「（３．２）第１保護膜」の欄で詳細に説明する。

第２保護膜（樹脂保護膜）１６は、例えばエポキシ樹脂からなり、第１保護膜１５上に位置している。第２保護膜１６は、例えば、スクリーン印刷にてエポキシ樹脂を塗布した後、紫外線を照射してエポキシ樹脂を硬化させることで形成される。第２保護膜１６の形状は、本実施形態では左右方向に長い矩形状であるが、抵抗体１２の形状に合わせて任意の形状が可能である。なお、第２保護膜１６については、「（３．３）第２保護膜」の欄で詳細に説明する。

一対の第２電極（再上面電極）１７は、例えばＣｕＮｉからなり、一対の第１電極１４上にそれぞれ位置している。一対の第２電極１７は、例えば、スパッタリングにて一対の第１電極１４及び第２保護膜１６の前面全体に電極の膜を形成した後、フォトリソグラフィ及びエッチングにて中央部分（第２保護膜１６と対向する部分）の膜を除去することで、形成（成膜）される。第２電極１７の材料は、ＣｕＮｉに限らず、Ｃｕ系合金であれば他の化合物であってもよい。なお、第２電極１７については、「（３．４）第２電極」の欄で詳細に説明する。

一対の第３電極（裏面電極）１８は、例えば、導電物として銀（Ａｇ）を含有させたエポキシ樹脂からなる。一対の第３電極１８は、例えば、スクリーン印刷にて基板１１の後面にエポキシ樹脂を塗布した後、紫外線を照射してエポキシ樹脂を硬化させることで、左右方向の両端部にそれぞれ形成される。一対の第３電極１８は、一対の第１電極１４及び一対の第２電極１７と一対一に対応している。

一対の第４電極（端面電極）１９は、例えばＣｕＮｉからなり、基板１１の長手方向（左右方向）の両端部にそれぞれ位置している。一対の第４電極１９は、例えば、スパッタリングにて、基板１１の長手方向の両端面にそれぞれ形成（成膜）される。一対の第４電極１９の各々は、前後方向（基板１１の厚み方向）に並ぶ第１電極１４と第２電極１７と第３電極１８とを電気的に接続する。第４電極１９の材料は、ＣｕＮｉに限らず、Ｃｕ系合金であれば他の化合物であってもよい。

一対の第５電極（中間電極）２０は、例えば、ニッケルめっきからなる。一対の第５電極２０の各々は、基板１１の長手方向（左右方向）の一端部（左端部又は右端部）において、第２保護膜１６の一部、第２電極１７、第３電極１８及び第４電極１９を覆っている。

一対の第６電極（外部電極）２１は、例えば、スズめっきからなる。一対の第６電極２１の各々は、基板１１の長手方向（左右方向）の一端部（左端部又は右端部）において、第５電極２０を覆っている。

（３）各部の詳細
以下、第１電極１４、第１保護膜１５、第２保護膜１６及び第２電極１７の詳細について、図２Ａ〜図１１を参照して説明する。

（３．１）第１電極
図２Ａ〜図２Ｃは、静電気放電（ＥＳＤ：Electro-Static Discharge）によって抵抗値が変化する場合のメカニズムを説明するための説明図である。以下では、図２Ａに示すように、抵抗体１２の表面（前面）に酸化膜２２が形成されており、酸化膜２２が形成された抵抗体１２上に第１電極１４が直接形成されている場合を例示する。

表面に酸化膜２２が形成された抵抗体１２上に第１電極１４を形成した場合、図２Ａに示すように、抵抗体１２と第１電極１４との間に酸化膜２２が介在することになる。この状態で、例えば静電気放電によって電圧を印加すると、酸化膜２２が発熱して抵抗体１２と酸化膜２２との間で相互拡散が起こり（図２Ｂ参照）、抵抗体１２と第１電極１４との間に低抵抗率の層２２Ａが形成される（図２Ｃ参照）。その結果、抵抗体１２と第１電極１４との間の接触抵抗が低下し、これにより抵抗器１の抵抗値が低下する。したがって、抵抗体１２の表面に酸化膜２２が形成されている場合には、例えば逆スパッタリングによって酸化膜２２を除去することが好ましい。

図３は、静電気放電による印加電圧と抵抗器１の抵抗値変化率との関係を示すグラフである。図３では、横軸が印加電圧であり、縦軸が抵抗値変化率である。図３中の破線ａ１は、逆スパッタリングを行わない場合を示し、図３中の実線ａ２は、逆スパッタリングにて酸化膜２２を２〔ｎｍ〕除去した場合を示し、図３中の一点鎖線ａ３は、逆スパッタリングにて酸化膜２２を５〔ｎｍ〕除去した場合を示している。図３によれば、逆スパッタリングにて酸化膜２２を除去しない場合には、印加電圧が大きくなるに従って抵抗器１の抵抗値が低下しており、逆スパッタリングにて酸化膜２２を除去することが好ましい。これにより、抵抗器１の抵抗値が変化しにくいという利点がある。

図４Ａは、抵抗体１２、接着層１３及び第１電極１４を、この順番で基板１１に積層した場合の平面図である。図４Ｂは、図４ＡのＡ−Ａ断面図である。

上述のように、抵抗体１２の表面に酸化膜２２が形成されている場合には、酸化膜２２を除去することが好ましいが、抵抗体１２のうち、少なくとも第１電極１４（厳密には接着層１３）が位置する部分の酸化膜２２が除去されていればよい。図４Ａ中の「ＰＯ１」は、前方から見て抵抗体１２において第１電極１４が位置する第１部分であり、図４Ａ中の「ＰＯ２」は、前方から見て抵抗体１２において第１部分を除いた第２部分である。したがって、第１電極１４が位置する第１部分ＰＯ１の酸化膜２２が除去されていればよい。この場合において、第１部分ＰＯ１の全ての酸化膜２２が除去されていなくてもよく、第２部分ＰＯ２の酸化膜２２の量よりも第１部分ＰＯ１の酸化膜２２の量が少なくなっていればよい。言い換えると、抵抗体１２において第１電極１４が位置する第１部分ＰＯ１の単位面積当たりの酸化膜２２の量は、抵抗体１２において第１部分ＰＯ１を除いた第２部分ＰＯ２の単位面積当たりの酸化膜２２の量よりも少ないことが好ましい。この構成によれば、抵抗体１２と第１電極１４との接触抵抗の低下を抑えることができ、その結果、抵抗器１の抵抗値が低下しにくいという利点がある。

（３．２）第１保護膜
図５Ａは、抵抗体１２、接着層１３、第１電極１４及び第１保護膜１５を、この順番で基板１１に積層した場合の平面図である。図５Ｂは、図５ＡのＡ−Ａ断面図である。

第１保護膜１５は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、抵抗体１２の前面だけでなく、一対の第１電極１４の各々の前面の一部（抵抗体１２側の一部）も覆っている。言い換えると、第１保護膜１５は、基板１１の厚み方向（前方）から見て、抵抗体１２から第１電極１４の少なくとも一部にかけて連続的に覆っている。また、第１保護膜１５は、図５Ａに示すように、上下方向（基板１１の厚み方向及び長手方向の両方と直交する方向、つまり基板１１の短手方向）において、第１電極１４の全長Ｌ１に亘って第１電極１４を覆っている。

このように、第１電極１４における抵抗体１２側の少なくとも一部を第１保護膜１５で覆うことによって、水分が内部に浸入しにくくなる。その結果、上記水分による抵抗体１２の腐食を低減することができ、抵抗器１の抵抗値が低下しにくいという利点がある。

（３．３）第２保護膜
図６Ａは、抵抗体１２、接着層１３、第１電極１４、第１保護膜１５及び第２保護膜１６を、この順番で基板１１に積層した場合の平面図である。図６Ｂは、図６ＡのＡ−Ａ断面図である。

第２保護膜１６は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、前方から見たときの第１電極１４と第１保護膜１５との境界ｂ１を跨ぐように、第１保護膜１５から一対の第１電極１４の各々の一部（第１保護膜１５側の一部）にかけて連続的に覆っている。言い換えると、第２保護膜１６は、基板１１の厚み方向から見たときの第１電極１４と第１保護膜１５との境界ｂ１を跨ぐ境界跨ぎ部１６１を含むように、第１保護膜１５上に位置している。境界跨ぎ部１６１は、前方から見て、第１電極１４と第１保護膜１５との境界ｂ１を含むように第１電極１４と第１保護膜１５とに跨って形成されている。また、第２保護膜１６は、図６Ａに示すように、上下方向（基板１１の厚み方向及び長手方向の両方と直交する方向、つまり基板１１の短手方向）において境界ｂ１の全長Ｌ２に亘って境界ｂ１を覆っている。また、第２保護膜１６は、図６Ａに示すように、前方から見て、第１保護膜１５の全体を覆っている。言い換えると、第１保護膜１５は、基板１１の厚み方向から見て第２保護膜１６で覆われている。

ここで、境界跨ぎ部１６１がない場合、つまり境界ｂ１が第２保護膜１６で覆われていない場合、境界ｂ１から浸入した水分によって抵抗体１２が腐食する可能性がある。これに対して、本実施形態に係る抵抗器１では、境界跨ぎ部１６１によって境界ｂ１から水分が浸入しにくくなっており、その結果、抵抗体１２の腐食を低減することができる。これにより、抵抗器１の抵抗値が低下しにくいという利点がある。

（３．４）第２電極
図７Ａは、抵抗体１２、接着層１３、第１電極１４、第１保護膜１５、第２保護膜１６及び第２電極１７を、この順番で基板１１に積層した場合の平面図である。図７Ｂは、図７ＡのＡ−Ａ断面図である。

一対の第２電極１７の各々は、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、前方から見たときの第１電極１４と第２保護膜１６との境界ｂ２を跨ぐように、一対の第１電極１４の各々から第２保護膜１６の一部（第１電極１４側の一部）にかけて連続的に覆っている。言い換えると、第２電極１７は、基板１１の厚み方向から見たときの第１電極１４と第２保護膜１６との境界ｂ２を跨ぐ境界跨ぎ部１７１を含むように、第１電極１４上に位置している。境界跨ぎ部１７１は、前方から見て、第１電極１４と第２保護膜１６との境界ｂ２を含むように第１電極１４と第２保護膜１６とに跨って形成されている。また、第２電極１７は、図７Ａに示すように、上下方向（基板１１の厚み方向及び長手方向の両方と直交する方向、つまり基板１１の短手方向）において境界ｂ２の全長Ｌ３に亘って境界ｂ２を覆っている。また、第２電極１７は、図７Ｂに示すように、基板１１の厚み方向から見て抵抗体１２から第１電極１４の少なくとも一部にかけて連続的に覆っている。

ここで、境界跨ぎ部１７１がない場合、つまり境界ｂ２が第２電極１７で覆われていない場合、境界ｂ２から浸入した水分によって抵抗体１２が腐食する可能性がある。これに対して、本実施形態に係る抵抗器１では、境界跨ぎ部１７１によって境界ｂ２から水分が浸入しにくくなっており、その結果、抵抗体１２の腐食を低減することができる。これにより、抵抗器１の抵抗値が低下しにくいという利点がある。

表１は、第２電極１７を構成するニッケル（Ｎｉ）と銅（Ｃｕ）との組成比を表す表である。表１中の「〇」は、抵抗体１２の比抵抗と酸化との相関を満たしていることを表し、表１中の「×」は、上記相関を満たしていないことを表している。ここでいう「相関」を満たすとは、抵抗体１２の比抵抗がある基準値よりも小さく、かつ抵抗体１２が酸化しにくいことをいう。

表１によれば、ニッケルと銅との組成比が４対６、５対５、６対４であれば上記相関を満たし、ニッケルと銅との組成比が３対７、７対３であれば上記相関を満たさない。すなわち、第２電極１７を構成するニッケルと銅との組成比は、４対６、５対５及び６対４のいずれかであることが好ましい。

（３．５）各部の寸法
図８は、図１ＢのＣ部拡大図である。図８中の「ｔ１」は、第１保護膜１５の膜厚であり、図８中の「Ｄ１」は、基板１１の厚み方向から見たときの第１電極１４に対する第２保護膜１６の重なり量である。また、図８中の「Ｄ２」は、基板１１の厚み方向から見たときの第２保護膜１６に対する第２電極１７の重なり量である。

（３．５．１）第１保護膜の膜厚
図９は、第１保護膜１５の膜厚と抵抗器１の抵抗値変化率との関係を示すグラフであり、常温においてエッチング液に２時間浸漬させた結果である。図９では、横軸が膜厚であり、縦軸が抵抗値変化率である。図９によれば、第１保護膜１５の膜厚が９０〔ｎｍ〕未満である場合、抵抗器１の抵抗値が数〔％〕程度変化することになる。例えば、第１保護膜１５の膜厚が７０〔ｎｍ〕であれば、抵抗器１の抵抗値は５〔％〕程度変化する。一方、第１保護膜１５の膜厚が９０〔ｎｍ〕以上である場合、抵抗器１の抵抗値の変化率は略ゼロとなる。特に、第１保護膜１５の膜厚が１８０〔ｎｍ〕以上である場合、抵抗器１の抵抗値変化率はゼロである。

図９から、第１保護膜１５の膜厚ｔ１の下限値は９０〔ｎｍ〕であるのが好ましく、またタクトタイム、スパッタリング時間等の関係で膜厚ｔ１の上限値は２００〔ｎｍ〕であるのが好ましい。より好ましくは、膜厚ｔ１の下限値は１００〔ｎｍ〕であるのがよく、膜厚ｔ１の上限値は１４０〔ｎｍ〕であるのがよい。このように、第１保護膜１５の膜厚ｔ１を９０〔ｎｍ〕以上にすることで、抵抗器１の抵抗値の変化率が略ゼロとなり、抵抗器１の抵抗値が変化しにくいという利点がある。

（３．５．２）第１電極に対する第２保護膜の重なり量
図１０は、第１電極１４に対する第２保護膜１６の重なり量Ｄ１と抵抗器１の抵抗値変化率との関係を示すグラフであり、ＰＣＢＴ（Pressure Cooker Bias Test）試験による試験結果である。本実施形態では、ＰＣＢＴ試験において、温度１２０〔℃〕、湿度８５〔％ＲＨ〕、印加電圧３１．６〔Ｖ〕であって、試験時間は２４時間である。図１０では、横軸が重なり量Ｄ１であり、縦軸が抵抗値変化率である。また、図１０に示す例では、各プロット点の値は、各プロット点に重なる縦線の範囲内に含まれる１５個のサンプル値の平均値である。図１０によれば、重なり量Ｄ１が５０〔μｍ〕から２００〔μｍ〕の範囲内にあれば、抵抗器１の抵抗値の変化率が略ゼロとなる。つまり、重なり量Ｄ１が５０〔μｍ〕よりも小さい場合には、抵抗器１の抵抗値の変化率が大きくなってしまう。

図１０から、第１電極１４に対する第２保護膜１６の重なり量Ｄ１の下限値は、抵抗器１の抵抗値の変化率が大きくならないように５０〔μｍ〕であるのが好ましく、重なり量Ｄ１の上限値は２００〔μｍ〕であるのが好ましい。より好ましくは、重なり量Ｄ１の下限値は８０〔μｍ〕であるのがよく、重なり量Ｄ１の上限値は１６０〔μｍ〕であるのがよい。このように、第１電極１４に対する第２保護膜１６の重なり量Ｄ１を５０〔μｍ〕以上にすることで、抵抗器１の抵抗値の変化率が略ゼロとなり、抵抗器１の抵抗値が変化しにくいという利点がある。なお、第１電極１４同士が接触しない程度の重なり量Ｄ１が、重なり量Ｄ１の上限値であることは言うまでもない。

（３．５．３）第２保護膜に対する第２電極の重なり量
図１１は、第２保護膜１６に対する第２電極１７の重なり量Ｄ２と抵抗器１の抵抗値変化率との関係を示すグラフであり、ＰＣＢＴ試験による試験結果である。本実施形態では、ＰＣＢＴ試験において、温度１２０〔℃〕、湿度８５〔％ＲＨ〕、印加電圧３１．６〔Ｖ〕であって、試験時間は２４時間である。図１１では、横軸が重なり量Ｄ２であり、縦軸が抵抗値変化率である。また、図１１に示す例では、各プロット点の値は、各プロット点に重なる縦線の範囲内に含まれる１５個のサンプル値の平均値である。図１１によれば、重なり量Ｄ２が６０〔μｍ〕から１６０〔μｍ〕の範囲内にあれば、抵抗器１の抵抗値の変化率が略ゼロとなる。つまり、重なり量Ｄ２が６０〔μｍ〕よりも小さい場合には、抵抗器１の抵抗値の変化率が大きくなってしまう。

図１１から、第２保護膜１６に対する第２電極１７の重なり量Ｄ２の下限値は、抵抗器１の抵抗値の変化率が大きくならないように６０〔μｍ〕であるのが好ましく、重なり量Ｄ２の上限値は１６０〔μｍ〕であるのが好ましい。このように、第２保護膜１６に対する第２電極１７の重なり量Ｄ２を６０〔μｍ〕以上にすることで、抵抗器１の抵抗値の変化率が略ゼロとなり、抵抗器１の抵抗値が変化しにくいという利点がある。なお、第２電極１７同士が接触しない程度の重なり量Ｄ２が、重なり量Ｄ２の上限値であることは言うまでもない。

（４）変形例
実施形態１は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態１は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、実施形態１の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

（４．１）変形例１
実施形態１では、抵抗体１２の材料がＮｉＣｒ系合金である場合を例として説明したが、ＮｉＣｒ系合金の場合には高抵抗の抵抗器１を実現することができない。そのため、高抵抗の抵抗器１を実現するためには、抵抗体１２の材料として窒化タンタル（ＴａＮ）を用いることが好ましい。言い換えると、抵抗体１２は、窒化タンタル（ＴａＮ）からなるのが好ましい。以下、実施形態１の変形例１に係る抵抗器１について、図１２を参照して説明する。なお、抵抗体１２の材料以外については実施形態１と同様であり、ここでは抵抗器１の詳細な説明を省略する。

図１２は、窒素（Ｎ）の量に対するタンタル（Ｔａ）の量の比（構成比）と抵抗器１の比抵抗との関係を示すグラフである。図１２では、横軸が構成比であり、縦軸が比抵抗である。図１２によれば、比抵抗は、構成比が大きくなるに従って小さくなっており、例えば構成比が２．５〜４．５の範囲では５００〔μΩ・ｃｍ〕程度まで低下する。一方、構成比が１．０〜２．０の範囲では、比抵抗が５００〔μΩ・ｃｍ〕よりも大きくなる。

したがって、比抵抗の大きい高抵抗な抵抗器１を実現するためには、抵抗体１２の材料として、構成比（窒素の量に対するタンタルの量の比）が１．０〜２．０の範囲の窒化タンタル（ＴａＮ）を用いることが好ましい。

（４．２）その他の変形例
以下、その他の変形例を列挙する。

抵抗器１の定格電力を向上させるためには、抵抗体１２の温度を下げる必要がある。実施形態１では、第１電極１４及び第２電極１７の各々の材料がＣｕ系合金であるため、抵抗体１２で発生する熱を十分に放熱することができず、抵抗体１２の温度を下げることができない可能性がある。そのため、第１電極１４及び第２電極１７のうち、少なくとも第２電極１７は、抵抗体１２で発生する熱を放熱しやすいように、非酸化材料からなるのが好ましく、具体的には、Ａｇを主成分とするＡｇＰｄＣｕからなるのが好ましい。言い換えると、第１電極１４及び第２電極１７は、抵抗体１２に電気的に接続されており、少なくとも第２電極１７は、ＡｇＰｄＣｕを含むのが好ましい。一例として、Ａｇの含有量は９９〔％〕、Ｐｄの含有量は０．５〔％〕、Ｃｕの含有量は０．５〔％〕である。この構成によれば、抵抗体１２で発生する熱を放熱しやすくなり、これにより抵抗体１２の温度を下げることができ、抵抗器１の定格電力を向上させることができる。なお、第１電極１４及び第２電極１７の両方がＡｇＰｄＣｕで構成されていてもよい。

実施形態１では、抵抗器１が接着層１３、第２保護膜１６及び第２電極１７を備えているが、図１３に示すように、抵抗器１Ａが接着層１３、第２保護膜１６及び第２電極１７を備えていなくてもよい。つまり、抵抗器１Ａにおいて、接着層１３、第２保護膜１６及び第２電極１７は必須の構成ではない。また、抵抗器１Ａにおいて、接着層１３、第２保護膜１６及び第２電極１７の全てが省略されていなくてもよく、接着層１３、第２保護膜１６及び第２電極１７の少なくとも１つが省略されていてもよい。

さらに、第３電極１８、第４電極１９、第５電極２０及び第６電極２１は省略されていてもよいし、省略されていなくてもよい。

実施形態１では、基板１１の厚み方向から見て、第１電極１４の全長Ｌ１に亘って第１電極１４が第１保護膜１５で覆われているが（図５Ａ参照）、第１電極１４の全長方向における少なくとも一部が第１保護膜１５で覆われていればよい。

実施形態１では、第２保護膜１６は、基板１１の厚み方向から見て、境界ｂ１の全長Ｌ２に亘って境界ｂ１を覆っているが（図６Ａ参照）、境界ｂ１の全長方向における少なくとも一部が第２保護膜１６（境界跨ぎ部１６１）で覆われていればよい。

実施形態１では、第２電極１７は、基板１１の厚み方向から見て、境界ｂ２の全長Ｌ３に亘って境界ｂ２を覆っているが（図７Ａ参照）、境界ｂ２の全長方向における少なくとも一部が第２電極（境界跨ぎ部１７１）で覆われていればよい。

（実施形態２）
本実施形態に係る抵抗器１Ｂは、図１４Ａに示すように、抵抗体１２で発生する熱を逃がすための放熱膜２３を備えている点で、実施形態１に係る抵抗器１と相違している。なお、それ以外の構成については実施形態１に係る抵抗器１と同様であり、ここでは抵抗器１Ｂの詳細な説明を省略する。

本実施形態に係る抵抗器１Ｂは、図１４Ａに示すように、基板１１と、抵抗体１２と、一対の接着層１３と、一対の第１電極（電極）１４と、第１保護膜（保護膜）１５と、第２保護膜１６と、一対の第２電極１７と、を備えている。また、本実施形態に係る抵抗器１Ｂは、一対の第３電極１８と、一対の第４電極１９と、一対の第５電極２０と、一対の第６電極２１と、放熱膜２３と、を備えている。基板１１は、図１４Ａに示すように、第１面１１１と、基板１１の厚み方向（前後方向）において第１面１１１と反対側の第２面１１２と、を有している。本実施形態では、第１面１１１は基板１１の前面であり、第２面１１２は基板１１の後面である。

放熱膜２３は、熱抵抗の小さい金属材料（例えば、銅、アルミニウム等）からなる。放熱膜２３は、例えばスパッタリング、印刷等によって基板１１の第２面１１２の中央部分に形成（成膜）される。放熱膜２３の形状は、矩形状、円形状、三角形状等、任意の形状が可能である。なお、放熱膜２３の厚み寸法（前後寸法）は、抵抗器１Ｂをプリント基板に実装した状態において、放熱膜２３の表面（後面）がプリント基板の表面（実装面）に接触する寸法であることが好ましい。

次に、抵抗体１２で発生した熱をプリント基板に放熱する動作を簡単に説明する。抵抗体１２で発生した熱は、基板１１を介して放熱膜２３に伝達される（図１４Ａの矢印Ａ１参照）。そして、放熱膜２３へと伝達された熱は、放熱膜２３がプリント基板の表面に接触していることから、放熱膜２３からプリント基板へと放熱される。このように、放熱膜２３を設けることによって、抵抗体１２で発生した熱をプリント基板へと放熱することができる。その結果、抵抗器１Ｂの定格電力を向上させることができる。

また、図１４Ｂに示すように、放熱膜２３Ｂが樹脂層２４で覆われていてもよい。本実施形態の変形例に係る抵抗器１Ｃは、図１４Ｂに示すように、基板１１と、抵抗体１２と、一対の接着層１３と、一対の第１電極（電極）１４と、第１保護膜（保護膜）１５と、第２保護膜１６と、一対の第２電極１７と、を備えている。また、本実施形態の変形例に係る抵抗器１Ｃは、一対の第３電極１８と、一対の第４電極１９と、一対の第５電極２０と、一対の第６電極２１と、放熱膜２３Ｂと、樹脂層２４と、を備えている。基板１１は、抵抗体１２が形成される第１面１１１と、基板１１の厚み方向において第１面１１１と反対側の第２面１１２と、を有している。

放熱膜２３Ｂは、放熱膜２３と同様に、熱抵抗の小さい金属材料からなり、例えばスパッタリング、印刷等によって基板１１の第２面１１２の中央部分に形成される。また、本変形例では、樹脂層２４によって放熱膜２３Ｂが覆われている。樹脂層２４は、例えばエポキシ樹脂からなり、スクリーン印刷にて形成される。

本変形例に係る抵抗器１Ｃによれば、抵抗体１２で発生した熱を放熱膜２３Ｂによって後面側（プリント基板側）に伝達することができ（図１４Ｂの矢印Ａ２参照）、さらにプリント基板へと放熱することができる。これにより、抵抗器１Ｃの定格電力を向上させることができる。

本実施形態に係る抵抗器１Ｂは、基板１１と、抵抗体１２と、放熱膜２３と、を備える。基板１１は、第１面１１１と、第２面１１２と、を有する。第２面１１２は、基板１１の厚み方向において第１面１１１と反対側の面である。抵抗体１２は、第１面１１１上に位置する。放熱膜２３は、第２面１１２上に位置する。

また、本実施形態の変形例に係る抵抗器１Ｃは、基板１１と、抵抗体１２と、放熱膜２３Ｂと、樹脂層２４と、を備える。基板１１は、第１面１１１と、第２面１１２と、を有する。第２面１１２は、基板１１の厚み方向において第１面１１１と反対側の面である。抵抗体１２は、第１面１１１上に位置する。放熱膜２３Ｂは、第２面１１２上に位置する。樹脂層２４は、放熱膜２３Ｂ上に位置する。

なお、本実施形態に係る抵抗器１Ｂ，１Ｃにおいて、上述の接着層１３は必須の構成ではなく、省略されていてもよい。

実施形態２（変形例を含む）で説明した構成は、実施形態１で説明した構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて適用可能である。

（まとめ）
以上説明したように、第１の態様に係る抵抗器（１）は、基板（１１）と、抵抗体（１２）と、第１電極（１４）（電極）と、第１保護膜（１５）（保護膜）と、を備える。抵抗体（１２）は、基板（１１）上に位置する。第１電極（１４）は、抵抗体（１２）上に位置する。第１保護膜（１５）は、基板（１１）の厚み方向から見て抵抗体（１２）から第１電極（１４）の少なくとも一部にかけて連続的に覆う。

この態様によれば、第１電極（１４）の少なくとも一部が第１保護膜（１５）で覆われているので、第１電極（１４）が第１保護膜（１５）で覆われていない場合と比較して、水分が浸入しにくくなる。その結果、抵抗体（１２）の腐食を低減することができ、抵抗器（１）の抵抗値が低下しにくいという利点がある。

第２の態様に係る抵抗器（１）では、第１の態様において、保護膜は第１保護膜（１５）である。抵抗器（１）は、第１保護膜（１５）上に位置する第２保護膜（１６）を更に備える。第１保護膜（１５）は、基板（１１）の厚み方向から見て第２保護膜（１６）で覆われている。

この態様によれば、第１保護膜（１５）及び第２保護膜（１６）の両方で抵抗体（１２）を覆っているので、第１保護膜（１５）のみで抵抗体（１２）を覆う場合と比較して、水分が浸入しにくくなる。その結果、抵抗体（１２）の腐食を低減することができ、抵抗器（１）の抵抗値が低下しにくいという利点がある。

第３の態様に係る抵抗器（１）では、第１又は２の態様において、第１保護膜（１５）の膜厚は、９０ナノメートル以上で、かつ２００ナノメートル以下である。

この態様によれば、第１保護膜（１５）の膜厚を上記範囲内で設定することで、抵抗器（１）の抵抗値が低下しにくくなるという利点がある。

第４の態様に係る抵抗器（１）では、第１〜３のいずれかの態様において、第１保護膜（１５）は、金属酸化物及び金属窒化物の少なくとも一方からなる。

この態様によれば、第１保護膜（１５）が腐食しにくいという利点がある。

第２〜４の態様に係る構成については、抵抗器（１）の必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

１ 抵抗器
１１ 基板
１２ 抵抗体
１４ 第１電極（電極）
１５ 第１保護膜（保護膜）
１６ 第２保護膜

Claims (4)

1. 基板と、
   前記基板上に位置する抵抗体と、
   前記抵抗体上に位置する電極と、
   前記基板の厚み方向から見て前記抵抗体から前記電極の少なくとも一部にかけて連続的に覆う保護膜と、を備える
   抵抗器。
2. 前記保護膜は第１保護膜であり、
   前記第１保護膜上に位置する第２保護膜を更に備え、
   前記第１保護膜は、前記基板の厚み方向から見て前記第２保護膜で覆われている
   請求項１に記載の抵抗器。
3. 前記保護膜の膜厚は、９０ナノメートル以上で、かつ２００ナノメートル以下である
   請求項１又は２に記載の抵抗器。
4. 前記保護膜は、金属酸化物及び金属窒化物の少なくとも一方からなる
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の抵抗器。

Images