JP5464829B2 - チップ抵抗器およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、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としては、特許文献１に開示されたものがある。同文献に開示されたチップ抵抗器は、抵抗体の片面に一対の電極を設けて構成されている。一対の電極は、互いに絶縁された状態で抵抗体の片面に直接接合されている。このようなチップ抵抗器では、抵抗温度係数（ＴＣＲ）が小さい合金からなる金属板を抵抗体として用いると、ＴＣＲの低減に加えて数ｍΩといった超低抵抗を実現することができる。数ｍΩの超低抵抗よりも高い抵抗、たとえば数十〜数百ｍΩの抵抗を実現するには、抵抗体の幅を部分的に細くしたり、あるいはレーザトリミングやエッチングによって抵抗体の一部を除去するようにしている。

しかしながら、上記従来のチップ抵抗器では、抵抗体を細くしたり一部除去したりすると、抵抗体そのものが比較的薄い金属板からなるため、そのような金属板だけでは一対の電極を支えるのに強度不足となってしまう。また、通電時には、抵抗体が発熱して細い部分や除去部分に熱がこもりやすくなるため、放熱性に劣るという難点もあった。

特開２００７−４９２０７号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、十分な強度をもち、かつ、放熱性に優れたチップ抵抗器を提供することをその課題とする。また、本発明は、そのようなチップ抵抗器の量産に適したチップ抵抗器の製造方法を提供することをその課題としている。

本発明の第１の側面によって提供されるチップ抵抗器は、抵抗体と、この抵抗体の片面側に設けられた一対の電極とを備えているチップ抵抗器であって、上記抵抗体と上記一対の電極との間に積層された絶縁層が設けられており、上記抵抗体、電極、および絶縁層が積層した端部は、厚み方向に切り揃えられているとともに、上記抵抗体、電極、および絶縁層の切り揃えられた端部を覆う導電膜を備え、かつ、上記絶縁層は、上記厚み方向視において上記抵抗体および上記一対の電極以上の面積とされこれらを内包していることを特徴としている。

本発明の第２の側面によって提供されるチップ抵抗器は、複数の抵抗体と、これら抵抗体の片面側に設けられた一対の電極とを備えているチップ抵抗器であって、上記複数の抵抗体は、上記一対の電極が対向する方向に対して直交する方向に並んでいるとともに、これらの抵抗体と上記一対の電極との間に積層された絶縁層が設けられており、上記抵抗体、電極、および絶縁層が積層した端部は、厚み方向に切り揃えられているとともに、上記抵抗体、電極、および絶縁層の切り揃えられた端部を覆う導電膜を備え、かつ、上記絶縁層は、上記厚み方向視において上記抵抗体および上記一対の電極以上の面積とされこれらを内包していることを特徴としている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記一対の電極間に設けられ、これらの電極間を絶縁する電極絶縁体を備える。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記抵抗体の上記片面とは反対側の面を覆うオーバーコート層を備える。また、本発明の好ましい実施の形態においては、上記抵抗体は、部分的に欠けた切り込み部を有しており、上記オーバーコート層と上記絶縁層とは、上記切り込み部を介して接している。

本発明の第３の側面によって提供されるチップ抵抗器の製造方法は、抵抗体の材料となる一または複数の抵抗体金属板を、電極の材料となる電極基板上に配置するとともに、この抵抗体金属板と電極基板との間に、絶縁層となる絶縁性接着フィルムを挟み込み、上記一または複数の抵抗体金属板と上記電極基板とを接合する工程と、上記抵抗体金属板から上記電極基板まで貫通するように複数のスルーホールを形成する工程と、上記複数のスルーホールに導電部材を用いてメッキ処理を施す工程と、上記スルーホールとスルーホールとの間を区切るように上記電極基板の一部をエッチングにより除去する工程と、上記電極基板の除去部分を含む矩形状もしくは長矩形状のチップとなるように、一体となった上記絶縁性接着フィルムおよび上記電極基板を上記複数のスルーホールに沿って分割する工程と、を含み、上記分割する工程を終えた状態において、上記絶縁層は、厚み方向視において上記抵抗体および上記一対の電極以上の面積とされこれらを内包していることを特徴としている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記エッチングの際、上記スルーホールとスルーホールとの間を区切ることがないように上記抵抗体金属板の一部を除去する。

このような構成によれば、抵抗体と一対の電極との間に絶縁層が介在するため、そのような絶縁層によって十分な強度をもたせることができ、かつ、放熱性に優れたチップ抵抗器を実現することができる。また、そのようなチップ抵抗器の量産に適したチップ抵抗器の製造方法を実現することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１および図２は、本発明にかかるチップ抵抗器の一実施形態を示し、図３〜５は、その製造方法の一例を示している。図１および図２に示すように、本実施形態のチップ抵抗器Ａは、抵抗体１、一対の電極２、絶縁層３、導電部材としての導電膜４、電極絶縁体５、およびオーバコート層６（図１において図示略）を有して構成されている。このチップ抵抗器Ａの端部ａ１，ａ２は、孔を半分に切断したような外形を呈しており、厚み方向に平坦な面をなすように切り揃えられている。

抵抗体１は、温度抵抗係数（ＴＣＲ）が比較的小さい、たとえばＮｉ−Ｃｒ系合金、あるいはＣｕ−Ｍｎ系合金といった金属板からなり、１０〜１００μｍ程度の厚みを有する。この抵抗体１は、所望とする抵抗値に調整すべくエッチングによって部分的に除去されているものの、一方の端部ａ１から他方の端部ａ２へと連続している。

一対の電極２は、抵抗体１の片面側に設けられており、互いに電極絶縁体５を挟んで離間している。電極２の下面には、ハンダ付け性を良好にするためのハンダ層（図示略）が形成されている。このような電極２は、１００〜３００μｍ程度の厚みを有し、後述するように、たとえばＣｕあるいはＡｌからなる電極基板をエッチングすることによって形成される。

絶縁層３は、抵抗体１と一対の電極２との間に設けられており、抵抗体１と電極２とを絶縁するとともに、抵抗体１の強度を高める役割を果たす。また、絶縁層３は、通電時に抵抗体１に生じた熱を効率よく放散させる放熱板としての役割ももつ。このような絶縁層３は、６０〜１００μｍ程度の厚みを有し、後述するように、たとえばガラス繊維に接着樹脂を含浸させたプリプレグ（絶縁性接着フィルム）からなる。

導電膜４は、抵抗体１の端部ａ１，ａ２の全体を覆うように設けられており、抵抗体１と電極２とを導通接続させている。このような導電膜４は、後述するように、端部ａ１，ａ２となる部分に例えば銅メッキを施すことにより形成される。

電極絶縁体５は、一対の電極２を絶縁するようにこれらの間に設けられており、電気絶縁性をもつ例えばエポキシ樹脂系の絶縁材を一対の電極２の間となる部分に塗布することで形成される。

オーバコート層６は、抵抗体１の表面全体を覆うように設けられており、たとえば電極絶縁体５と同じエポキシ樹脂系の絶縁材からなる。

このようなチップ抵抗器Ａは、数十ｍΩ〜数百ｍΩ程度の低抵抗のものとして構成されている。チップ抵抗器Ａの端部ａ１，ａ２は、後述の製造方法によって抵抗体１、電極２、および絶縁層３が厚み方向に切り揃えられて平坦になっている。このような平坦な端部ａ１，ａ２には、抵抗体１と電極２とを導通接続するための導電膜４をメッキなどによって容易に形成することができる。

次に、チップ抵抗器Ａの製造方法の一例について、図３〜５を参照して説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、抵抗体１の材料となる抵抗体金属板１０と、電極２の材料となる電極基板２０との間に、絶縁層３となるプリプレグ３０を挟み込んだ状態とし、これら抵抗体金属板１０、電極基板２０、およびプリプレグ３０を高圧真空プレスによって接合する。このような抵抗体金属板１０、電極基板２０、およびプリプレグ３０は、チップ抵抗器Ａを複数個取り可能なサイズを有し、抵抗体１、電極２、および絶縁層３それぞれの厚みに対応している。

次に、図３（ｂ）に示すように、抵抗体金属板１０、電極基板２０、およびプリプレグ３０が一体となったものに対し、その抵抗体金属板１０から電極基板２０まで貫通するように複数のスルーホールＳを形成する。これらのスルーホールＳは、チップ抵抗器Ａの端部ａ１，ａ２に対応しており、縦横に所定の間隔をなすように配列される。

次に、図３（ｃ）に示すように、スルーホールＳに対して銅メッキによるスルーホールメッキを施す。これにより、スルーホールＳの開口縁から内壁には、抵抗体金属板１０と電極基板２０とを電気的に接続するような導電膜４が形成される。

次に、図４（ａ）に示すように、抵抗体金属板１０に対してエッチング処理を施すことにより、スルーホールＳからスルーホールＳまでの間に所定形状の抵抗体１を形成する。このようにして形成された抵抗体１は、部分的に欠けた矩形形状を呈しており、スルーホールＳの開口縁となる抵抗体１の端部が導電膜４に覆われた状態で、スルーホールＳとスルーホールＳとの間を区切ることがないように連続している。

抵抗体１を形成する際には、図４（ｂ）に示すように、電極基板２０にもエッチング処理を施すことにより、電極２と電極２との間の部分となる空隙部２１を形成する。この空隙部２１は、チップ抵抗器Ａとなる領域Ｔを分断し、かつ、スルーホールＳとスルーホールＳとの間を区切るように形成される。これにより、図４（ｃ）に示すようにチップ抵抗器Ａとなる領域Ｔを断面でみると、一対の電極２となる部分が空隙部２１の両側に形成され、各電極２は、スルーホールＳの導電膜４を介して抵抗体１に接続された形態となる。

次に、図５（ａ）に示すように、複数の抵抗体１を覆うようにストライプ状に絶縁材５０を塗布する。このとき、図示しない裏面側においても、電極基板２０の空隙部２１に絶縁材５０を塗布する。その後、電極基板２０の表面には、メッキ処理によってハンダ層が形成される。

最後に、図５（ｂ）に示すように、スルーホールＳに沿う縦切断ラインＬ１とスルーホールＳとスルーホールＳとの間を通る横切断ラインＬ２に沿って切断することにより、一体となったプリプレグ３０および電極基板２０をチップ状に分割する。これにより、図１および図２に示すようなチップ抵抗器Ａを複数個取りすることができる。

したがって、本実施形態のチップ抵抗器Ａによれば、抵抗体１と一対の電極２との間に絶縁層３が介在するため、そのような絶縁層３によって十分な強度をもたせることができる。また、抵抗体１よりも大きい体積をもつ絶縁層３によって放熱性を良好とすることができる。チップ抵抗器Ａの端部ａ１，ａ２は、厚み方向に沿って平坦になっているため、このような端部ａ１，ａ２に抵抗体１と電極２とを導通接続するための導電膜４を良好かつ容易に形成することができる。本実施形態のチップ抵抗器の製造方法によれば、上記した優れた効果をもつチップ抵抗器Ａを容易に量産することができる。

図６および図７は、本発明にかかるチップ抵抗器の他の実施形態を示し、図８〜１０は、その製造方法の一例を示している。以下の説明において、先述の実施形態と同一または類似の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。

図６および図７に示すように、本実施形態のチップ抵抗器Ａ’は、抵抗体１、一対の電極２、絶縁層３、導電部材としてのビアホール４’、電極絶縁体５、およびオーバコート層６（図６において図示略）を有して構成されている。このチップ抵抗器Ａ’の端部ａ１，ａ２も、厚み方向に平坦な面をなすように切り揃えられている。

ビアホール４’は、絶縁層３を貫通して抵抗体１と各電極２とを導通接続するように設けられている。このようなビアホール４’は、一般的に既知の方法で絶縁層３の材料となるプリプレグにあらかじめ形成されている。

次に、チップ抵抗器Ａ’の製造方法の一例について、図８〜１０を参照して説明する。

まず、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、抵抗体金属板１０と電極基板２０との間に、あらかじめビアホール４’が形成されたプリプレグ３０を挟み込んだ状態とし、これら抵抗体金属板１０、電極基板２０、およびプリプレグ３０を高圧真空プレスによって接合する。

次に、図９（ａ）に示すように、抵抗体金属板１０に対してエッチング処理を施すことにより、ビアホール４’と対応する領域に所定形状の抵抗体１を形成する。このようにして形成された抵抗体１は、部分的に欠けた矩形形状を呈しており、ビアホール４’とビアホール４’との間を区切ることがないように連続している。

また、図９（ｂ）に示すように、電極基板２０にもエッチング処理を施すことにより、電極２と電極２との間の部分となる空隙部２１を形成する。この空隙部２１は、図９（ｃ）によく示すように、ビアホール４’とビアホール４’との間を区切るように形成されており、ビアホール４’は、抵抗体１と電極基板２０とを接続している。

次に、図１０（ａ）に示すように、抵抗体１の全体を覆うように絶縁材５０を塗布する。このとき、図示しない裏面側においても、電極基板２０の空隙部２１に絶縁材５０を塗布する。その後、電極基板２０の表面には、メッキ処理によってハンダ層が形成される。

最後に、図１０（ｂ）に示すように、抵抗体１と一対のビアホール４’とを含む部分がチップ状となるように、一体となったプリプレグ３０および電極基板２０を切断する。これにより、図６および図７に示すようなチップ抵抗器Ａ’を複数個取りすることができる。

したがって、本実施形態のチップ抵抗器Ａ’によっても、絶縁層３によって十分な強度をもたせることができ、抵抗体１よりも大きい体積をもつ絶縁層３によって放熱性を良好とすることができる。本実施形態のチップ抵抗器の製造方法によれば、上記したような優れた効果をもつチップ抵抗器Ａ’を容易に量産することができる。

図１１は、本発明にかかるチップ抵抗器の他の実施形態を示している。

図１１に示すように、本実施形態のチップ抵抗器Ａ”は、図１のチップ抵抗器Ａの複数個を並べたような形態からなる。すなわち、チップ抵抗器Ａ”は、全体的に長矩形状を呈しており、一対の電極２が対向する方向に対して直交する方向（長手方向）に複数の抵抗体１が並んだ形態からなる。このチップ抵抗器Ａ”は、基本的な構造が先述したチップ抵抗器Ａと同一であり、抵抗体１、電極２、および絶縁層３が積層した部分となる端部ａ１，ａ２が厚み方向に切り揃えられることで平坦になっている。このようなチップ抵抗器Ａ”は、たとえば配線基板上に形成された２つの電極パッドに対して一方の端部ａ１と他方の端部ａ２が接合される。これにより、複数の抵抗体１は、一括して並列接続されたものとなる。

上記チップ抵抗器Ａ”は、先述した図５（ｂ）に示す製造工程において、抵抗体金属板１０と抵抗体金属板１０との間を切断することなくスルーホールＳに沿う縦切断ラインＬ１に沿って切断することにより、長矩形状のチップとして複数個取りすることができる。

したがって、本実施形態のチップ抵抗器Ａ”によれば、全体的に長矩形状とすることでより十分な強度をもたせることができ、抵抗体１よりも大きい体積をもつ絶縁層３によって放熱性を良好とすることができる。製造方法においては、抵抗体金属板１０と抵抗体金属板１０との間を切断する必要がないので、より容易に量産することができる。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明にかかるチップ抵抗器の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

たとえばチップ抵抗器の形態としては、図６のチップ抵抗器Ａ’を基本単位として図１１に示したものに類似するような長矩形状のチップ抵抗器でもよい。

本発明にかかるチップ抵抗器の一実施形態を示す斜視図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 図１に示すチップ抵抗器の製造方法を説明するための説明図である。 図１に示すチップ抵抗器の製造方法を説明するための説明図である。 図１に示すチップ抵抗器の製造方法を説明するための説明図である。 本発明にかかるチップ抵抗器の他の実施形態を示す斜視図である。 図６のVII−VII線に沿う断面図である。 図６に示すチップ抵抗器の製造方法を説明するための説明図である。 図６に示すチップ抵抗器の製造方法を説明するための説明図である。 図６に示すチップ抵抗器の製造方法を説明するための説明図である。 本発明にかかるチップ抵抗器の他の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 抵抗体
２ 電極
３ 絶縁層
４ 導電膜（導電部材）
４’ ビアホール
１０ 抵抗体金属板
２０ 電極基板
３０ プリプレグ（絶縁性接着フィルム）
Ａ，Ａ’，Ａ” チップ抵抗器
ａ１，ａ２ 端部
Ｓ スルーホール

Claims (4)

1. 金属板からなる複数の抵抗体と、これら抵抗体の片面側に設けられ、上記抵抗体の厚み以上の厚みを有する一対の電極とを備えているチップ抵抗器であって、
   上記複数の抵抗体は、上記一対の電極が対向する方向に対して直交する方向に並んでいるとともに、これらの抵抗体と上記一対の電極との間に積層された絶縁層が設けられており、上記抵抗体、電極、および絶縁層が積層した端部は、厚み方向に切り揃えられているとともに、上記抵抗体、上記電極、および上記絶縁層の切り揃えられた端部の少なくとも一部ずつを覆う導電部材を備え、かつ、上記絶縁層は、上記厚み方向視において上記抵抗体および上記一対の電極以上の面積とされこれらを内包しているとともに、
   上記絶縁層および上記各電極は、上記複数の抵抗体が並ぶ方向に連続して形成されており、
   上記端部は、上記導電部材から露出した第１の端部と、この第１の端部よりも上記一対の電極が離間する方向において内方に位置し、かつ上記導電部材によって覆われた第２の端部と、からなることを特徴とする、チップ抵抗器。
2. 上記一対の電極間に設けられ、これらの電極間を絶縁する電極絶縁体を備える、請求項１に記載のチップ抵抗器。
3. 上記抵抗体の上記片面とは反対側の面を覆うオーバーコート層を備える、請求項１または２に記載のチップ抵抗器。
4. 上記抵抗体は、部分的に欠けた切り込み部を有しており、
   上記オーバーコート層と上記絶縁層とは、上記切り込み部を介して接している、請求項３に記載のチップ抵抗器。

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