JP3238285U - チップ抵抗器の基板層及び抵抗層の結合強化構造 - Google Patents

Abstract

【課題】抵抗層と基板層の上面との間の界面の接合強度を向上させ、該抵抗層が焼結過程で該基板層の上面から剥離しないチップ抵抗器の基板層及び抵抗層の結合強化構造を提供する。【解決手段】チップ抵抗器の基板層１及び抵抗層４の結合強化構造であって、基板層１の上面に一対の上面導電金属層３３、３４が形成され、基板層１の底面に一対の裏面導電金属層３１、３２が形成されている。抵抗層４は基板層１の上に形成され、かつ一対の上面導電金属層３３、３４間に位置しており、一対の上面導電金属層３３、３４とそれぞれ電気的に連通している。抵抗層４と基板層１の上面との間にさらに結合強化層２を含む。【選択図】図１

Description

本考案はチップ抵抗器に関し、特にチップ抵抗器の基板層及び抵抗層の結合強化構造に関する。

チップ抵抗器は、各種電子機器、測定機器及び通信機器に幅広く使用されている。チップ抵抗器の形態は、概ね厚膜チップ抵抗器と薄膜チップ抵抗器の２種類に分けられ、このうち厚膜チップ抵抗器の電極及び抵抗層は、印刷（Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）と焼結（Ｓｉｎｔｅｒ）技術によって作製され、薄膜チップ抵抗器の電極及び抵抗層は、スパッタ（Ｓｐｕｔｔｅｒ）技術により作製される。

典型的な周知のチップ抵抗器の構造においては、基板層と、該基板層の裏面に形成された一対の裏面導電金属層と、該基板層の上面に形成された一対の上面導電金属層と、該基板層の上面及び該上面導電金属層の対応する部分の表面を被覆する抵抗層と、該抵抗層の表面を被覆する絶縁保護層とが主に含まれている。基板層の２つの端面電極には、導電層、ニッケル層、スズ層が順に形成されている。

上記周知のチップ抵抗器の構造において、チップ抵抗器の両端の抵抗値は、該抵抗層のインピーダンス値によって決定される。基板層は一般にセラミック材料又はアルミナ材料で作製され、抵抗層は主に金属材料（例えばＡｇ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｐｔ、ＮｉＣｒ、ＮｉＣｒＡｌ、ＣｕＮｉ、ＣｕＮｉＭｎ、ＦｅＣｒＡｌ等）からなる。抵抗層は作製材料の塗布、焼結工程を経て該基板層の表面に形成され、対応する２つの上面導電金属層間と電気的に連通する。

しかしながら、現在、該抵抗層の焼結工程において、基板層と抵抗層の材料特性の違い（例えば両者の材料に含まれるセラミック成分比率）により、抵抗層が基板層の表面との間に良好な界面結合をなし得ない現象が認められており、その結果、焼結工程において抵抗層が基板層の表面から剥離したり、部分的に分離したりすることが多い。そうなると、機械的特性面における抵抗層と基板層との安定した結合に影響するだけでなく、抵抗層の電気的特性面にも影響を及ぼす可能性がある。

したがって、本考案の主な目的は、チップ抵抗器の改良された構造を提供することであり、該チップ抵抗器の構造を改良することにより、前記周知の技術の欠陥を解消できる。

本考案が周知の技術の課題を解決するために用いる技術手段は、基板層の上面に一対の上面導電金属層を形成し、基板層の底面に一対の裏面導電金属層を形成することである。抵抗層は該基板層の上に形成され、かつ該一対の上面導電金属層間に位置しており、該一対の上面導電金属層とそれぞれ電気的に連通している。該抵抗層と該基板層の上面との間にさらに結合強化層を含み、該結合強化層によって該抵抗層と該基板層の上面との間の界面の接合強度を向上させ、該抵抗層が焼結過程で該基板層の上面から剥離しないようにする。

周知の技術と比較すると、本考案の構造設計では、抵抗層と基板層との間に形成された結合強化層によって、抵抗層と基板層の上面との間の界面の接合強度を効果的に向上させることができ、焼結過程において該抵抗層が該基板層の上面から剥離することがなく、抵抗層と基板層との間を良好に結合させることができる。

本考案に係る具体的な構造について、以下の実施例及び添付図面により、さらに詳細に説明する。

本考案の実施例１の構造断面図である。 本考案の実施例２の構造断面図である。 本考案の実施例３の構造断面図である。 本考案の実施例４の構造断面図である。

以下、本考案のチップ抵抗器の基板層及び抵抗層の結合強化構造について詳細に説明する。

図１に示すのは、本考案の実施例１の構造断面図である。チップ抵抗器は主に基板層１を含んでおり、該基板層１はセラミック材料で作製されたセラミック基板層又はアルミナ材料で作製されたアルミナ基板層のうち１つであってよい。

基板層１の裏面には、一対の裏面導電金属層３１、３２が印刷により形成され、かつ該裏面導電金属層３１、３２は間に間隙を有している。

基板層１の上面の略中央セグメントに結合強化層２が形成されており、基板層１の両端部からそれぞれ一定の未被覆セグメントを予め確保することによって、その後に対応する一対の導電金属層３３、３４が、基板層１の上面の該未被覆セグメント及び該結合強化層２の両端の表面の一部に形成されるようにする。

該結合強化層２はセラミック材料及びガラスを含有している。該結合強化層２を作製する際は、充填材（例えばＡｌ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２）、焼結助剤（例えばＳｉＯ_２、ＢａＯ、Ｂ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_５、ＺｎＯ）、樹脂、有機溶剤からなる材料を該基板層１の上面に塗布し、所定の温度（例えば９００℃）の焼結工程を経て、該基板層１の上面に形成できる。

その後、該結合強化層２の表面及び該一対の上面導電金属層３３、３４の対応する部分の表面を、抵抗層４が被覆する。これにより、抵抗層４の両端が、該一対の上面導電金属層３３、３４と電気的に連通する。抵抗層４は、レーザエネルギーを利用して所定の抵抗値となるまで抵抗層４を精密にトリミングしたレーザトリミング溝４１を含んでもよい。

抵抗層４は主に金属材料（例えばＡｇ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｐｔ、ＮｉＣｒ、ＮｉＣｒＡｌ、ＣｕＮｉ、ＣｕＮｉＭｎ、ＦｅＣｒＡｌ等）からなる。抵抗層４は、結合強化層２及び該一対の上面導電金属層３３、３４に塗布された後、焼結工程を経て該結合強化層２の表面及び該一対の上面導電金属層３３、３４の対応する部分の表面に形成される。

周知の技術と比較して、本考案の構造設計では、抵抗層４と基板層１との間に形成された結合強化層によって、該抵抗層４と該基板層１の上面との間の界面の接合強度を効果的に向上させ、焼結過程において該抵抗層４が該基板層１の上面から剥離しないようにすることができる。

抵抗層４の完成後、抵抗層４の表面にガラス層５を形成し、さらに絶縁保護層６によって該ガラス層５と、該抵抗層４と、該一対の上面導電金属層３３、３４の対応する部分の表面とを被覆する。

最後に、基板層１の２つの端面電極１１、１２の側壁面ならびに裏面導電金属層３１、３２及び上面導電金属層３３、３４の表面の一部において、該一対の裏面導電金属層３１、３２及び該一対の上面導電金属層３３、３４と電気的に連通する導電層７１をそれぞれ形成し、そして該導電層７１の表面にニッケル層７２、スズ層７３を順に形成する。

図２は本考案の実施例２の構造断面図である。本実施例の構成部材は前述の実施例１と略同じであるため、これに対応して、同じ部品には同じ部品番号を表示した。
本実施例は、基板層１、結合強化層２、裏面導電金属層３１、３２、上面導電金属層３３、３４、抵抗層４、ガラス層５、絶縁保護層６、導電層７１、ニッケル層７２、スズ層７３等の部材を同様に含む。しかしながら、結合強化層２は該基板層１の上面の表面全体を被覆しており、該一対の上面導電金属層３３、３４は、該結合強化層２の両端の、該基板層１の該２つの端面電極１１、１２に近接する箇所の表面にそれぞれ位置しており、かつ抵抗層４は、該結合強化層２の表面及び該一対の上面導電金属層３３、３４の対応する表面の一部に位置している。

図３は本考案の実施例３の構造断面図である。本実施例の構成部材は前述の実施例２と略同じである。
本実施例は、基板層１、結合強化層２、裏面導電金属層３１、３２、上面導電金属層３３、３４、抵抗層４、ガラス層５、絶縁保護層６、導電層７１、ニッケル層７２、スズ層７３等の部材を同様に含む。また、結合強化層２は、同じく該基板層１の上面の中央セグメントを被覆し、該基板層１の該２つの端面電極１１、１２から、それぞれ一定の未被覆セグメントを予め確保している。該一対の上面導電金属層３３、３４は、該基板層１の該未被覆セグメント及び該結合強化層２の両端の表面の一部にそれぞれ位置している。しかし、該抵抗層４は、該結合強化層２の表面及び該一対の上面導電金属層３３、３４間に位置し、かつ該抵抗層４の表面と該一対の上面導電金属層３３、３４の表面とが同一平面をなしている。さらに、抵抗層４の両端と該一対の上面導電金属層３３、３４との間の接続箇所は、それぞれ段差構造４２を呈している。

図４は本考案の実施例４の構造断面図である。本実施例の構成部材は前述の実施例１と略同じである。
本実施例は、基板層１、結合強化層２、裏面導電金属層３１、３２、上面導電金属層３３、３４、抵抗層４、ガラス層５、絶縁保護層６、導電層７１、ニッケル層７２、スズ層７３等の部材を同様に含む。結合強化層２は該基板層１の上面の表面全体を被覆しており、該一対の上面導電金属層３３、３４は、該結合強化層２の両端の、該基板層１の該２つの端面電極１１、１２に近接する表面にそれぞれ位置している。抵抗層４は、該結合強化層２の表面及び該一対の上面導電金属層３３、３４間に位置し、かつ該抵抗層４の表面と該一対の上面導電金属層３３、３４の表面とが同一平面をなしている。さらに、抵抗層４の両端と該一対の上面導電金属層３３、３４との間の接続箇所は、それぞれ段差構造４２を呈している。

以上の各実施例は、いずれも基板層の上面に抵抗層を設けた場合の実施例として説明した。実際の製品化に応用する際は、抵抗層が基板層の底面に位置するように設計してもよく、該下部抵抗層と該基板層の底面との間に結合強化層を設けてもよい。
このほか、本考案を二層の抵抗層を有する製品に応用し、基板層の上面及び底面にそれぞれ上部抵抗層及び下部抵抗層を設け、上部抵抗層と該基板層の上面との間及び下部抵抗層と該基板層の底面との間に、それぞれ結合強化層を設けることもできる。

以上の実施例は本考案を説明するためのものに過ぎず、本考案の範囲を限定するものではない。本考案に開示された精神から逸脱することなく行われる同等の改変又は置き換えは、いずれも本実用新案登録請求の範囲に含まれるものとする。

１ 基板層
１１、１２ 端面電極
２ 結合強化層
３１、３２ 裏面導電金属層
３３、３４ 上面導電金属層
４ 抵抗層
４１ レーザトリミング溝
４２ 段差構造
５ ガラス層
６ 絶縁保護層
７１ 導電層
７２ ニッケル層
７３ スズ層

Claims (6)

1. ２つの端面電極を有する基板層と、一対の上面導電金属層であって、前記基板層の上面にそれぞれ形成され、かつ前記一対の上面導電金属層間に間隙を有する一対の上面導電金属層と、一対の裏面導電金属層であって、前記基板層の裏面にそれぞれ形成され、かつ前記一対の裏面導電金属層間に間隙を有する裏面導電金属層と、前記基板層の上に形成され、かつ前記一対の上面導電金属層間に位置し、前記一対の上面導電金属層とそれぞれ電気的に連通する抵抗層と、を含む、チップ抵抗器の基板層及び抵抗層の結合強化構造において、
   前記抵抗層と前記基板層の上面との間にさらに結合強化層を含み、
   前記結合強化層は、前記基板層の前記上面の中央セグメントを被覆し、前記基板層の前記２つの端面電極から、それぞれ一定の未被覆セグメントを予め確保しており、
   前記一対の上面導電金属層は、前記基板層の該未被覆セグメント及び前記結合強化層の両端の表面の一部にそれぞれ位置し、
   前記抵抗層は、前記結合強化層の表面及び前記一対の上面導電金属層の対応する部分の表面に位置していることを特徴とする、
   チップ抵抗器の基板層及び抵抗層の結合強化構造。
2. ２つの端面電極を有する基板層と、一対の上面導電金属層であって、前記基板層の上面にそれぞれ形成され、かつ前記一対の上面導電金属層間に間隙を有する一対の上面導電金属層と、一対の裏面導電金属層であって、前記基板層の裏面にそれぞれ形成され、かつ前記一対の裏面導電金属層間に間隙を有する裏面導電金属層と、前記基板層の上に形成され、かつ前記一対の上面導電金属層間に位置し、前記一対の上面導電金属層とそれぞれ電気的に連通する抵抗層と、を含む、チップ抵抗器の基板層及び抵抗層の結合強化構造において、
   前記抵抗層と前記基板層の上面との間にさらに結合強化層を含み、
   前記結合強化層は、前記基板層の前記上面の表面全体を被覆し、
   前記一対の上面導電金属層は、前記結合強化層の両端の、前記基板層の前記２つの端面電極に近接する箇所の表面にそれぞれ位置しており、
   前記抵抗層は、前記結合強化層の表面及び前記一対の上面導電金属層の対応する部分の表面に位置していることを特徴とする、
   チップ抵抗器の基板層及び抵抗層の結合強化構造。
3. ２つの端面電極を有する基板層と、一対の上面導電金属層であって、前記基板層の上面にそれぞれ形成され、かつ前記一対の上面導電金属層間に間隙を有する一対の上面導電金属層と、一対の裏面導電金属層であって、前記基板層の裏面にそれぞれ形成され、かつ前記一対の裏面導電金属層間に間隙を有する裏面導電金属層と、前記基板層の上に形成され、かつ前記一対の上面導電金属層間に位置し、前記一対の上面導電金属層とそれぞれ電気的に連通する抵抗層と、を含む、チップ抵抗器の基板層及び抵抗層の結合強化構造において、
   前記抵抗層と前記基板層の上面との間にさらに結合強化層を含み、
   前記結合強化層は、前記基板層の前記上面の中央セグメントを被覆し、前記基板層の前記２つの端面電極から、それぞれ一定の未被覆セグメントを予め確保しており、
   前記一対の上面導電金属層は、前記基板層の該未被覆セグメント及び前記結合強化層の両端の表面の一部にそれぞれ位置し、
   前記抵抗層は、前記結合強化層の表面及び前記一対の上面導電金属層間に位置していることを特徴とする、
   チップ抵抗器の基板層及び抵抗層の結合強化構造。
4. ２つの端面電極を有する基板層と、一対の上面導電金属層であって、前記基板層の上面にそれぞれ形成され、かつ前記一対の上面導電金属層間に間隙を有する一対の上面導電金属層と、一対の裏面導電金属層であって、前記基板層の裏面にそれぞれ形成され、かつ前記一対の裏面導電金属層間に間隙を有する裏面導電金属層と、前記基板層の上に形成され、かつ前記一対の上面導電金属層間に位置し、前記一対の上面導電金属層とそれぞれ電気的に連通する抵抗層と、を含む、チップ抵抗器の基板層及び抵抗層の結合強化構造において、
   前記抵抗層と前記基板層の上面との間にさらに結合強化層を含み、
   前記結合強化層は、前記基板層の前記上面の表面全体を被覆し、
   前記一対の上面導電金属層は、前記結合強化層の両端の、前記基板層の前記２つの端面電極に近接する箇所の表面にそれぞれ位置しており、
   前記抵抗層は、前記結合強化層の表面及び前記一対の上面導電金属層間に位置していることを特徴とする、
   チップ抵抗器の基板層及び抵抗層の結合強化構造。
5. 前記結合強化層はセラミック材料及びガラスを含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のチップ抵抗器の基板層及び抵抗層の結合強化構造。
6. 前記基板層はセラミック基板層、アルミナ基板層の１つである、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のチップ抵抗器の基板層及び抵抗層の結合強化構造。
   

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