JP2757524B2 - 角形チップ抵抗器の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、主に高密度配線回路に装備される角形チッ
プ抵抗器の製造方法、特に厚膜ペーストの焼成方法に関
するものである。

従来の技術 近年、電子機器の軽薄短小化に対する要求がますます
増大していく中、回路基盤の配線密度を高めるため、抵
抗素子には非常に小型な角形チップ抵抗器が多く用いら
れるようになってきている。

従来の角形チップ抵抗器は、第３図に示すように、ア
ルミナ基板11の上面に銀系厚膜電極による一対の上面電
極12,12′と端面電極13,13′を形成し、上面電極12,1
2′のそれぞれ一端面を一部被覆するようにルテニウム
系厚膜抵抗による抵抗層14を設け、さらに抵抗層14をオ
ーバーコートガラス層15で被覆している。なお、上面電
極12,12′および端面電極13,13′の露出面には半田付け
性を向上させるために、Niめっき層16,16′とSn-Pbめっ
き層17,17′を電解めっきにより施している。

上記構成において、角形チップ抵抗器のオーバーコー
トガラス層15と端面電極13,13′の焼成は、第４図に示
すような焼成プロファイルに従って行っていたのが一般
的であり、この焼成プロファイルは約１時間で焼成が完
了するため、生産性が高いという特徴があった。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の厚膜ペーストの焼成
方法では昇温速度と降温速度がともに約35℃／分と速い
ため次のような課題があった。

昇温速度が速いので、オーバーコートガラスペース
ト中の樹脂バインダーの燃焼が不十分になり、その樹脂
バインダーがオーバーコートガラス層15内にピンホール
18を発生させる。

このピンホール18はオーバーコートガラス層15の絶縁
性を大幅に劣化させる原因となる。

降温速度が速いので、オーバーコートガラス層15の
十分な焼きなましが行われなく、そのためオーバーコー
トガラス層15に内部応力が発生してしまう。この内部応
力は、角形チップ抵抗器を自動実装機でプリント基板に
実装するときの衝撃等により、オーバーコートガラス層
15にクラック19や欠けを発生させる原因となっていた。

従来、この課題を解決するために、焼成時間を２倍に
して理想的な昇温・降温速度を実現しようとした試みも
あったが、生産性が従来の1/2に下がってしまうため実
現は不可能であった。

本発明は、このような課題を解決するもので、ピンホ
ールの発生率を減少させ、さらにオーバーコートガラス
層の耐衝撃性を向上させる角形チップ抵抗器の製造方法
を提供するものである。

課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するために絶縁性の焼結基
板上に形成した一対の上面電極とその一部に重なるよう
に設けられた抵抗体とを完全に覆うように厚膜ガラスペ
ーストを印刷し、昇温速度が降温速度より遅い焼成プロ
ファイルに従って焼成することによってオーバーコート
ガラス層を形成する工程と、一対の上面電極の他の一部
に重なるように厚膜導電ペーストを印刷し、昇温速度が
降温速度より速い焼成プロファイルに従って焼成し、端
面電極を形成する工程からなる。

作用 したがって本発明によれば。オーバーコートガラス層
を焼成する焼成プロファイルの昇温速度を降温速度より
遅くしているので、オーバーコートガラスペースト中の
樹脂バインダーは完全に燃焼し、オーバーコートガラス
層中のピンホールの発生率は減少する。

また、端面電極を焼成するプロファイルは昇温速度を
降温速度より速くしているので、先に焼成したオーバー
コートガラス層内に残っている内部応力を十分い取り除
くことができ、これによりクラックおよび欠けが発生し
にくゝなるとともにオーバーコートガラス層の耐衝撃性
を向上させることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について、第１図，第２図を
用いて説明する。

第１図において、１はアルミナ基板等の絶縁性の焼結
基板、2,2′は銀系厚膜電極よりなる一対の上面電極、
3,3′は同じく端面電極、４はルテニウム系厚膜抵抗機
よりなる抵抗層、５は抵抗層４を覆うオーバーコートガ
ラス層である。また一対の上面電極2,2′と端面電極3,
3′の露出面には半田付け性を向上させるために、Niめ
っき層6,6′とSn-Pbめっき層7,7′を電解めっきにより
施している。

上記構成において、その製造方法を説明すると、まず
耐熱性および絶縁性に優れた焼結基板１の上面に後で短
冊状および個片状に分割するための溝（グリーンシート
作成時に金型で成形する）を設け、次にその焼結基板１
上に厚膜銀ペーストをスクリーン印刷し、ベルト式連続
焼成炉中で850℃の温度における保持時間６分、全焼成
時間45分のプロファイルによって焼成し上面電極2,2′
を形成する。次に、上面電極2,2′のそれぞれ一端に重
なるように、RuO₂を主成分とする厚膜抵抗ペーストをス
クリーン印刷し、ベルト式連続焼成炉中で850℃の温度
における保持時間６分、全焼成時間45分のプロファイル
によって焼成し、抵抗層４を形成する。次に上面電極2,
2′間に設けられている抵抗層４の抵抗値を揃えるため
に、レーザー光によって、抵抗層４の一部を削除し抵抗
値の修正を行う。さらに抵抗層４を完全に覆うように、
ガラスペーストをスクリーン印刷し乾燥炉によって150
℃で10分間乾燥する。その後、ベルト式連続焼成炉によ
って第２図中のＡで示す焼成プロファイルに従って焼成
し、オーバーコートガラス層５を形成した。

次に、焼結基板１を短冊状に分割し、その短冊状の焼
結基板１の側面に、上面電極2,2′のそれぞれ一端に重
なるように厚膜銀ペーストをローラーによって塗布し、
ベルト式連続焼成炉によって第２図中のＢで示す焼成プ
ロファイルに従って焼成し端面電極3,3′を形成した。
次に、端面電極3,3′を形成した短冊状の焼結基板１を
個片状に分割し、露出している上面電極2,2′と端面電
極3,3′のはんだ付け時の電極喰われを防止し、かつは
んだ付け信頼性を確保するため、電解めっきによってNi
めっき層6,6′とSn-Pbのめっき層7,7′を形成して角形
チップ抵抗器が得られる。

次に本発明の実施例と従来例による角形チップ抵抗器
の性能比較を次の表に示す。

なお、他の特性（抵抗温度特性，電流雑音特性等）に
ついては実施例，従来例ともに同等の性能を有している
ものである。

上記の表より明らかなように、本発明の実施例による
角形チップ抵抗器は絶縁劣化の原因となるガラス表面の
ピンホールの発生率および自動実装時のクラックの発生
率がともに従来例と比較して大きく改善されていること
が分かる。

なお、上記実施例においては、第２図に示す焼成プロ
ファイルＡとＢによってオーバーコートガラス層５と端
面電極3,3′をそれぞれ形成しているが、これは昇温速
度や降温速度をA,Bの焼成プロファイルのみに限定する
ものではない。たゞし、オーバーコートガラス層５の焼
成プロファイルは、昇温速度が15〜30℃／分で降温速度
は40〜100℃／分の条件が、端面電極3,3′の焼成プロフ
ァイルは昇温速度が40〜100℃／分で降温速度は15〜30
℃／分の条件が、最適である。

また、オーバーコートガラス層５の焼成プロファイル
の昇温時および端面電極3,3′の焼成プロファイルの降
温時に350〜450℃の温度範囲内で５〜10分の温度一定時
間をもたせると全焼成時間は長くなるが、さらにピンホ
ールの発生率を低くする（３個/10000個）こともでき
る。

また上記実施例において、抵抗値トリミング前に抵抗
値ドリフトを抑えるためのプリコートガラスを形成する
工程を含む製造方法については説明を省略したが、プリ
コートガラスを形成した後、レーザー光による抵抗値の
修正を行い、角形チップ抵抗器を製造しても同等の性能
が得られるものである。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれば、オ
ーバーコートガラスを昇温速度が降温速度より遅い焼成
プロファイルで、端面電極を昇温速度が降温速度より速
い焼成プロファイルでそれぞれ焼成することにより生産
性を下げることなく、絶縁性の劣化の原因となるオーバ
ーコートガラスのピンホールを減少させ、さらにオーバ
ーコートガラスの耐衝撃性を向上させた角形チップ抵抗
器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の製造方法による角形チップ
抵抗器の断面図、第２図は同実施例の角形チップ抵抗器
の製造方法における焼成プロファイルの一例を示す説明
図、第３図は従来の製造方法による角形チップ抵抗器の
断面図、第４図は同製造方法における焼成プロファイル
の一例を示す説明図である。 １……焼結基板、2,2′……上面電極、3,3′端面電極、
４……抵抗層、５……オーバーコートガラス層、6,6′
……Niめっき層、7,7′……Sn-Pbめっき層。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁性の焼結基板に厚膜導電ペーストを印
   刷・焼成し一対の上面電極を形成する工程と、前記一対
   の上面電極の一部に重なるように厚膜抵抗ペーストを印
   刷・焼成し抵抗層を形成する工程と、前記抵抗層の抵抗
   値修正を行う工程と、前記抵抗層を完全に覆うように厚
   膜ガラスペーストを印刷し、昇温速度が降温速度より遅
   い焼成プロファイルに従って焼成し、オーバーコートガ
   ラス層を形成する工程と、前記一対の上面電極の一部に
   重なるように厚膜導電ペーストを印刷し、昇温速度が降
   温速度より速い焼成プロファイルに従って焼成し、端面
   電極を形成する工程と、前記一対の上面電極と前記端面
   電極の露出部分にNiめっき層とSn-Pbめっき層を電解め
   っきによって形成する工程とからなる角形チップ抵抗器
   の製造方法。
2. 【請求項２】オーバーコートガラス層の焼成プロファイ
   ルは、その昇温速度が15〜30℃／分で降温速度が40〜10
   0℃／分であり、また端面電極の焼成プロファイルは、
   その昇温速度が40〜100℃／分で降温速度が15〜30℃／
   分である請求項１記載の角形チップ抵抗器の製造方法。
3. 【請求項３】オーバーコートガラス層の焼成プロファイ
   ルの昇温時に350〜450℃の範囲内で５〜10分の温度一定
   領域を、また端面電極の焼成プロファイルの降温時に35
   0〜450℃の範囲内で５〜10分の温度一定領域をそれぞれ
   設けた請求項１または２記載の角形チップ抵抗器の製造
   方法。