JP4735318B2

JP4735318B2 - 抵抗器およびその製造方法

Info

Publication number: JP4735318B2
Application number: JP2006039009A
Authority: JP
Inventors: 浩樹小中; 岳渡辺
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-02-16
Filing date: 2006-02-16
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2026-02-16
Also published as: JP2007220859A

Description

本発明は、各種電子機器の電流値検出等に使用される抵抗器およびその製造方法に関するものである。

従来のこの種の抵抗器は、図７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の両端部にめっきによって形成された金属からなる一対の電極２と、前記抵抗体１の上面および下面に形成された保護膜３とを備えた構成としていた。

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。
特公平７−３８３２１号公報

上記した従来の抵抗器においては、電極２をめっきによって形成しているため、電極２の厚みを厚くすることはできず、これにより、電極２の抵抗値が高くなるため、実装位置やはんだ量が少し変化しただけで抵抗値が変化するものである。また、めっき厚を厚くしようとすると時間がかかるため、生産性が向上しない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、生産性を向上させることができる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、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、金属板で構成した抵抗体と、この抵抗体の両端部に設けられ、かつ低温焼成導電ペーストにより構成される一対の電極とを備え、前記抵抗体の両端部に凹部を設け、この凹部に前記電極を埋設させたもので、この構成によれば、低温焼成導電ペーストを印刷することによって電極を形成するようにすれば、容易に電極の厚みを厚くすることができるため、短時間で抵抗値の低い電極を設けることができ、これにより、生産性を向上させることができ、さらに、電極が抵抗体に食い込むため、横方向からの引っ張り応力に対して強くなり、これにより、電極と抵抗体とを強固に接合させることができるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、帯状の金属板を個片状に切断して抵抗体を形成し、かつ前記抵抗体の両端部に凹部を形成する工程と、前記抵抗体の凹部に低温焼成導電ペーストを形成する工程と、この低温焼成導電ペーストを焼成することにより電極を形成する工程とを備えたもので、この製造方法によれば、容易に電極を厚く形成できるため、短時間で抵抗値の低い電極を形成でき、これにより、生産性を向上させることができ、さらに、電極が抵抗体に食い込むため、横方向からの引っ張り応力に対して強くなり、これにより、電極と抵抗体とを強固に接合させることができるという作用効果が得られるものである。

以上のように本発明の抵抗器は、金属板で構成した抵抗体と、この抵抗体の両端部に設けられ、かつ低温焼成導電ペーストにより構成される一対の電極とを備え、前記抵抗体の両端部に凹部を設け、この凹部に前記電極を埋設させているため、低温焼成導電ペーストを印刷することによって電極を形成すれば、容易に電極の厚みを厚くすることができ、これにより、短時間で抵抗値の低い電極を設けることができるため、生産性を向上させることができ、さらに、電極が抵抗体に食い込むため、横方向からの引っ張り応力に対して強くなり、これにより、電極と抵抗体とを強固に接合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。

（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態１における抵抗器の斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

本発明の実施の形態１における抵抗器は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、金属板で構成した抵抗体１１と、この抵抗体１１の両端部に設けられ、かつ低温焼成導電ペーストにより構成される一対の電極１２とを備えており、そして前記一対の電極１２の表面には、実装基板に抵抗器をはんだ付けするためのニッケルめっき層およびすずめっき層からなるめっき層（図示せず）が設けられるものである。

上記構成において、前記抵抗体１１は、ニクロム、銅ニッケル、マンガニン等の導電性の良好な板状の金属からなる金属板で構成され、その長さは１．０〜１．５ｍｍ、幅は０．５〜１０ｍｍ、厚みは１００〜１０００μｍとなっている。

また前記一対の電極１２は、抵抗体１１の両端部に別体として設けられ、低温焼成導電ペーストを印刷・焼成することによって形成されている。そして、この低温焼成導電ペーストは、粒径が０．５〜１０ｎｍの金、銀、銅、パラジウム等の金属粒子に分散剤、有機バインダーを添加したものであり、加熱することによって分散剤が化学的、物理的に除去され、そして金属粒子が粒子効果により、２００〜２５０℃の低温で焼結するものである。

したがって、電極１２としてこの低温焼成導電ペーストを用いれば、電極１２を印刷・焼成することによって形成できるため、印刷の転写量を増やせば電極１２の厚みを容易に厚くすることができる。さらに、２００〜２５０℃の低温で焼結することもできるため、金属に対する焼きなましによる変質を抑えることができるものである。

また、低温焼成導電ペーストと抵抗体１１は相互拡散により接続されるものと考えられる。

なお、図２に示すように、抵抗体１１の両端部と電極１２との間に、低温焼成導電ペーストとの接合性がよい金属からなる下地層１３を設ければ、抵抗体１１と低温焼成導電ペーストが相互拡散しにくい金属でそれぞれ構成されている場合でも、抵抗体１１と低温焼成導電ペーストを確実に接続できる。特に、下地層１３として銅、インジウム、銀等の相互拡散し易い金属を用いれば、下地層１３と低温焼成導電ペーストとが確実に接続されるため、抵抗体１１と低温焼成導電ペーストをより確実に接続できるものである。

また、前記抵抗体１１の表面を粗面化すれば、アンカー効果により低温焼成導電ペーストを抵抗体１１にさらに確実に接続することができる。

そしてまた、場合によっては抵抗値を調整するために抵抗体１１の一部を打ち抜いて切欠部を形成してもよい。

次に、本発明の実施の形態１における抵抗器の製造方法について説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、帯状の金属板１４に、切断加工、打ち抜き加工、プレス加工等を施すことにより、図３（ｂ）に示すように、方形状で個片状の抵抗体１１を形成する。

そして、この抵抗体１１の両端部を除いた部分にポリアミド、ポリイミド等の樹脂からなるレジスト膜を形成すれば、このレジスト膜によって低温焼成導電ペーストを形成する箇所を特定できるため、低温焼成導電ペーストにより構成される電極１２の形状が安定し、これにより、抵抗値の精度を向上させることができる。

また、抵抗体１１の上下面を押圧したり、ともずりしたりすることによって、抵抗体１１に生じたバリを取り除く。

次に、図３（ｃ）に示すように、抵抗体１１の両端部に低温焼成導電ペーストをローラー塗布により印刷して形成し、その後、２００〜２５０℃の低温で焼成することにより、電極１２を形成する。

なお、上記電極１２を形成する前に、帯状の金属板１４の表面を酸洗浄または機械的研磨を施して、帯状の金属板１４の表面の酸化膜を除去すれば、帯状の金属板１４（抵抗体１１）の表面に低温焼成導電ペーストをより強固に接続できる。

また、上記図２で示したように、電極１２を形成する前に、抵抗体１１の両端部に、低温焼成導電ペーストとの接合性がよい金属からなる下地層１３を形成すれば、抵抗体１１と低温焼成導電ペーストが相互拡散しにくい金属でそれぞれ構成されている場合でも、抵抗体１１と低温焼成導電ペーストを確実に接続できる。

次に、図３（ｄ）に示すように、抵抗体１１の両端部（電極１２が形成された部分）を除いた箇所にレジスト膜１５を形成する。

次に、図３（ｅ）に示すように、抵抗体１１の両端部の電極１２の表面に、めっきによりニッケルめっき層およびすずめっき層からなるめっき層１６を形成する。

最後に、図３（ｆ）に示すように、上記したレジスト膜１５を除去することにより、抵抗体１１の両端部に、表面にめっき層１６が形成された電極１２を備えてなる抵抗器が製造されるものである。

なお、抵抗器の抵抗値を調整するために抵抗体１１に切欠部を形成することにより抵抗値を調整してもよい。さらに、抵抗体１１の表面および裏面に保護膜を設けてもよい。

上記した本発明の実施の形態１においては、低温焼成導電ペーストを焼成することにより電極１２を形成するようにしているため、印刷の転写量を増やせば電極１２を容易に厚く形成することができ、これにより、短時間で抵抗値の低い電極１２が得られるため、生産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。また、この低温焼成導電ペーストは低温で焼成できるため、より生産性を向上させることができる。

なお、上記本発明の実施の形態１における抵抗器においては、帯状の金属板１４を個片状に切断してから電極１２とめっき層１６を形成するようにしたものについて説明したが、図４（ａ）〜（ｆ）の製造工程図に示すように、金属板１４が帯状のままで電極１２とめっき層１６を形成した後、個片状に切断するようにしてもよい。

すなわち、この製造方法は、まず、図４（ａ）に示す帯状の金属板１４の両端部に、図４（ｂ）に示すように、低温焼成導電ペーストをローラー塗布により帯状に印刷して形成し、その後、２００〜２５０℃の低温で焼成することにより、帯状の電極１２を形成する。

次に、図４（ｃ）に示すように、帯状の金属板１４の両端部（電極１２が形成された部分）を除いた箇所にレジスト膜１５を形成する。

次に、図４（ｄ）に示すように、帯状の金属板１４の両端部の電極１２の表面に、めっきによりめっき層１６を形成する。

次に、図４（ｅ）に示すように、上記したレジスト膜１５を除去する。

最後に、図４（ｆ）に示すように、帯状の金属板１４を個片状に切断して、表面にめっき層１６が形成された電極１２を両端部に有する抵抗体１１を形成する。

なお、上記個片状の切断は、レジスト膜１５を形成した後、帯状の金属板１４を個片状に切断してもよいものである。

上記した製造方法にすれば、帯状のまま連続工程で加工ができるため、生産性を向上させることができる。

（実施の形態２）
図５（ａ）は本発明の実施の形態２における抵抗器の断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。なお、この本発明の実施の形態２においては、図１に示した本発明の実施の形態１における構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する。

本発明の実施の形態２が上記本発明の実施の形態１と相違する点は、抵抗体１１の両端部に凹部１７を設けた点である。

図５（ａ），（ｂ）に示すように、抵抗体１１の両端部には凹部１７を構成する貫通孔が形成され、そしてこの凹部１７には低温焼成導電ペーストからなる電極１２が埋設されている。このような構成にすれば、電極１２が抵抗体１１に食い込むため、横方向からの引っ張り応力に対して強くなり、これにより、電極１２と抵抗体１１とを強固に接合させることができるものである。

また、電極１２は低温焼成導電ペーストで構成されているもので、この低温焼成導電ペーストは、焼成前においては流動性があるため、電極１２を貫通孔からなる凹部１７の内部に容易に充填することができる。

なお、前記凹部１７は図５（ａ），（ｂ）に示すような貫通孔ではなく、図６（ａ）や図６（ｂ）に示すような溝であってもよい。また、図５（ａ）、図６（ａ）においては、説明を簡単にするため、抵抗体１１および凹部１７のみを示している。

本発明に係る抵抗器は、生産性を向上させることができるものであり、各種電子機器の電流値検出等に使用される抵抗器において有用となるものである。

（ａ）本発明の実施の形態１における抵抗器の斜視図、（ｂ）図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図同抵抗器の他の例を示す断面図（ａ）〜（ｆ）同抵抗器の製造方法を示す上面図（ａ）〜（ｆ）同抵抗器の他の例の製造方法を示す上面図（ａ）本発明の実施の形態２における抵抗器の主要部を示す上面図、（ｂ）図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図（ａ）同抵抗器の他の例の主要部を示す上面図、（ｂ）同抵抗器の他の例を示す断面図従来の抵抗器の断面図

１１抵抗体
１２電極
１３下地層
１４帯状の金属板
１５レジスト膜
１７凹部

Claims

金属板で構成した抵抗体と、この抵抗体の両端部に設けられ、かつ低温焼成導電ペーストにより構成される一対の電極とを備え、前記抵抗体の両端部に凹部を設け、この凹部に前記電極を埋設させた抵抗器。
帯状の金属板を個片状に切断して抵抗体を形成し、かつ前記抵抗体の両端部に凹部を形成する工程と、前記抵抗体の凹部に低温焼成導電ペーストを形成する工程と、この低温焼成導電ペーストを焼成することにより電極を形成する工程とを備えた抵抗器の製造方法。