JP2020102475A - チップ抵抗器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、抵抗体と一対の電極との接合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、抵抗体１と、前記抵抗体１の両端部に設けられた一対の電極２を有し、前記抵抗体１と前記一対の電極２との間には合金層３が前記抵抗体１から前記一対の電極２に至る断面にわたって存在している。前記抵抗体１の少なくとも一面に金属層６を形成した後、前記抵抗体１の前記金属層６が形成された面に前記一対の電極２を溶接によって接合する。【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器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方法に関する。

従来のチップ抵抗器は、金属で構成された抵抗体の両端部に一対の電極が形成されていた。また、一対の電極は抵抗体に溶接によって接続されていた。

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２００９−１１１３０８号公報

上記従来のチップ抵抗器においては、抵抗体として不導体を形成し易いニクロム、鉄クロムを用いると、その酸化膜によって一対の電極との接合性が悪化する可能性があ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、抵抗体と一対の電極との接合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。

第１の態様に係るチップ抵抗器は、抵抗体と、前記抵抗体の両端部に設けられた一対の電極を有し、前記抵抗体と前記一対の電極との間には合金層が前記抵抗体から前記一対の電極に至る断面にわたって存在している。

第２の態様に係るチップ抵抗器では、第１の態様において、前記合金層は、前記抵抗体の金属と前記一対の電極の金属とすずとを含む。

第３の態様に係るチップ抵抗器では、第１の態様において、前記合金層には空隙が存在しない。

第４の態様に係るチップ抵抗器では、第１の態様において、前記抵抗体をニクロムまたは鉄クロムで構成した。

第５の態様に係るチップ抵抗器では、第１の態様において、前記合金層の厚みは１μｍ以下である。

第６の態様に係るチップ抵抗器の製造方法は、前記抵抗体の少なくとも一面にすずを含有する金属層を形成する工程と、前記抵抗体の前記金属層が形成された面に前記一対の電極を溶接によって接合する工程とを備えた。

本発明のチップ抵抗器は、すずを含有する金属層によって抵抗体の表面の酸化を抑える
ことができるため、抵抗体の酸化膜によって一対の電極との接合性が悪化するのを抑制できる。

本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器の断面図 同実施の形態におけるチップ抵抗器の製造方法を示す断面図

図１は本開示の一実施の形態におけるチップ抵抗器の断面図である。

本開示の一実施の形態における抵抗器は、図１に示すように、金属で構成された抵抗体１と、抵抗体１の一面（下面）の両端部に設けられた一対の電極２と、抵抗体１と一対の電極２との間に介在する合金層３と、抵抗体１の一面の一対の電極２間に形成された第１の保護膜４と、抵抗体の他面（上面）に形成された第２の保護膜５とを備えている。

上記構成において、前記抵抗体１は、ニクロム、鉄クロム等のクロムを有する金属板で構成されている。また、抵抗体１は上面視にて矩形状になっている。

さらに、抵抗体１には抵抗値を調整するために、抵抗体１を貫通するトリミング溝を形成してもよい。

前記一対の電極２は、抵抗体１の長手方向（一対の電極２間に流れる電流の向き（Ｘ方向））の両端部の一面（下面）に設けられ、抵抗体１とは別体の銅板で形成されている。一対の電極２の上面が抵抗体１の下面に合金層３を介して接合されている。なお、一対の電極２は抵抗体１の両端面に形成してもよい。

そしてさらに、一対の電極２の周囲にはめっき層（以下、図示せず）が施されており、これにより、チップ抵抗器は実装用基板に実装される。本明細書では、実装用基板がある側を下方としている。

前記合金層３は、抵抗体１の下面と一対の電極２の上面との間に介在している。すなわち、抵抗体１と一対の電極２との間の合金層３が、抵抗体１から一対の電極２に至る断面にわたって存在している。この合金層３の厚みは１μｍ以下である。合金層３は、抵抗体１を構成する金属と一対の電極２を構成する金属とすずとで形成されている。

前記第１の保護膜４は、抵抗体１の一面の一対の電極２間に形成され、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂で構成されている。第１の保護膜４は一対の電極２より厚みが薄い。前記第２の保護膜５は、抵抗体１の他面（上面）に形成され、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂で構成されている。

以下、本開示の一実施の形態におけるチップ抵抗器の製造方法について図面を参照しながら説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、ニクロム、鉄クロム等からなる金属板で構成された抵抗体１を用意し、この抵抗体１の下面全体にすずを含有する金属層６をめっきして、一定の厚みの低融点金属層を形成する。この金属層６は、抵抗体１の下面全体ではなく、少なくとも一対の電極２が接合される箇所に形成されていればよい。

次に、図２（ｂ）に示すように、抵抗体１の下面の両端部に金属層６を介して銅板を溶接し、一対の電極２を形成する。

このとき、抵抗体１を構成する金属と一対の電極２を構成する金属が金属層６に拡散して合金層３が形成される。

次に、図２（ｃ）に示すように、抵抗体１の下面の一対の電極２間の不要な金属層６を酸によって溶解して除去する。なお、切削等の機械的な方法で除去してもよい。

その後、抵抗体１の下面の一対の電極２間に第１の保護膜４を形成し、抵抗体の上面に第２の保護膜５を形成する。

なお、図２では、チップ抵抗器が１つのものについて説明したが、チップ抵抗器が複数形成されるシート状抵抗体を用い、ダイシングで個片状に分割して個々のチップ抵抗器が得られるようにしてもよい。

一実施の形態におけるチップ抵抗器は、すずを含有する金属層６を少なくとも抵抗体１の一対の電極２と接する面に形成しているため、抵抗体１の酸化が抑制され、これにより、抵抗体１をニクロム、鉄クロム等の不導体膜を形成し易いもので構成しても、抵抗体１と一対の電極２との溶接が容易で、さらに、溶接強度も強くなる。

ここで、抵抗体１と一対の電極２との間の金属層６を単に加熱して接合する場合、溶融したすずが抵抗体１、一対の電極２を構成する金属に拡散して合金層３を作る。この際、金属層６が拡散した分だけその体積が減少し、この結果、抵抗体１との界面に空洞ができて、抵抗値が安定しない可能性がある。

また、抵抗値を安定させるために体積が減少するのを補えるように金属層６の厚みを厚く、例えば４μｍ以上とすると、金属層６のＴＣＲ（抵抗温度係数）が大きいため、チップ抵抗器全体のＴＣＲが大きくなってしまう。逆に、金属層６の厚みを１μｍ程度に薄くすれば、上述したように界面の空洞によって抵抗値が安定しなくなる。

これに対して、本実施の形態におけるチップ抵抗器では、金属層６を加熱して接合するのではなく、抵抗体１と一対の電極２とを溶接で接合、すなわち加圧しながら加熱している。これにより、抵抗体１、一対の電極２と金属層６とが接する界面に空洞が実質的に存在せず、抵抗体１と一対の電極２との間に合金層３のみが介在する。この結果、抵抗値がより安定する。

また、体積の減少を補う必要はないため、金属層６（合金層３）の厚みを薄く、例えば１μｍ以下とすることができ、これにより、金属層６の大きなＴＣＲがチップ抵抗器全体のＴＣＲ、抵抗値に及ぼす影響が小さくなる。

本発明に係るチップ抵抗器およびその製造方法は、抵抗体と一対の電極との接合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。

１ 抵抗体
２ 一対の電極
３ 合金層
６ 金属層

Claims (6)

1. 抵抗体と、前記抵抗体の両端部に設けられた一対の電極を有し、前記抵抗体と前記一対の電極との間には合金層が前記抵抗体から前記一対の電極に至る断面にわたって存在しているチップ抵抗器。
2. 前記合金層は、前記抵抗体の金属と前記一対の電極の金属とすずとを含む請求項１に記載のチップ抵抗器。
3. 前記合金層には空隙が存在しない請求項１に記載のチップ抵抗器。
4. 前記抵抗体をニクロムまたは鉄クロムで構成した請求項１に記載のチップ抵抗器。
5. 前記合金層の厚みは１μｍ以下である請求項１に記載のチップ抵抗器。
6. 前記抵抗体の少なくとも一面にすずを含有する金属層を形成する工程と、前記抵抗体の前記金属層が形成された面に前記一対の電極を溶接によって接合する工程とを備えたチップ抵抗器の製造方法。

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