JP5957693B2 - Chip resistor - Google Patents
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Description
本発明は、各種電子機器に使用される低い抵抗値のチップ抵抗器に関するものである。 The present invention relates to a low-resistance chip resistor used in various electronic devices.
従来のこの種のチップ抵抗器は、図2に示すように、絶縁基板1と、絶縁基板1上に形成され銀パラジウムで構成された一対の上面電極2と、一対の上面電極2間に形成された抵抗体3と、抵抗体3に形成された抵抗値修正用のトリミング溝4と、一対の上面電極2の一部と抵抗体3を覆うように形成された保護層5と、絶縁基板1の側面に形成された側面電極6と、側面電極6を覆うように形成され保護層5と接するめっき層7とを備えていた。そして、上記のように上面電極2を銀パラジウムで構成することによって、上面電極2の硫化を防止し、耐硫化対策を施していた。ここで、硫化ガスは保護層5とめっき層7の僅かな隙間から侵入し、上面電極2を銀単体で構成した場合は、上面電極2の銀を徐々に深く侵していき、上面電極2の銀が消失して断線することがあった。
As shown in FIG. 2, this type of conventional chip resistor is formed between an insulating substrate 1, a pair of
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。 As prior art document information relating to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
上記した従来のチップ抵抗器においては、一対の上面電極2が銀パラジウムで構成されているため、一対の上面電極2の抵抗値が高くなり、また、めっき層7は抵抗値が低いため、めっき層7を形成すると抵抗体3の測定抵抗値が下がり、これにより、低い抵抗値のチップ抵抗器の場合、めっき層7形成前において抵抗値修正されたときに測定された抵抗体3の測定抵抗値が大きく変動(低下)するため、抵抗値歩留まりが悪化するという課題を有していた。
In the above-described conventional chip resistor, since the pair of
本発明は上記従来の課題を解決するもので、耐硫化特性を維持しつつ抵抗値歩留まりを向上させることができるチップ抵抗器を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a chip resistor that can improve the resistance value yield while maintaining the resistance to sulfuration.
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。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項1に記載の発明は、絶縁基板と、この絶縁基板上に形成され銀で構成された一対の上面電極と、この一対の上面電極間に形成された抵抗体と、この抵抗体に形成された抵抗値修正用のトリミング溝と、前記抵抗体を覆うように形成された保護層と、前記絶縁基板の側面に形成された側面電極と、この側面電極を覆うように形成され前記保護層と接するめっき層とを備え、前記上面電極の上面における前記めっき層と保護層の境界位置に、金属粒子およびカーボン粒子を含有する樹脂で構成された再上面電極を形成し、この再上面電極の金属粒子同士はカーボン粒子を介して導電させたもので、この構成によれば、銀で構成された上面電極の抵抗値は低いため、めっき層を形成しても抵抗体の測定抵抗値がほとんど下がらず、これにより、低い抵抗値のチップ抵抗器の場合でも、めっき層形成前において抵抗値修正されたときの抵抗体の測定抵抗値は、めっき層形成後でもあまり変動しないため、抵抗値歩留まりが向上し、さらに、硫化ガスが多く存在する環境で使用しても、再上面電極を構成する材料の粒子にカーボンが含まれているため、銀の供給がカーボンで阻害され、これにより、再上面電極の深部まで硫化が進行しないため、上面電極を構成する銀が硫化して断線することを防止できるという作用効果を有するものである。 The invention according to claim 1 of the present invention includes an insulating substrate, a pair of upper surface electrodes formed on the insulating substrate and made of silver, a resistor formed between the pair of upper surface electrodes, and the resistance A trimming groove for correcting a resistance value formed in the body, a protective layer formed to cover the resistor, a side electrode formed on the side surface of the insulating substrate, and a side electrode formed to cover the side electrode. A re-top electrode made of a resin containing metal particles and carbon particles is formed at a boundary position between the plating layer and the protective layer on the top surface of the top electrode. The metal particles of the upper surface electrode are made to conduct with each other through carbon particles. According to this configuration, the resistance value of the upper surface electrode made of silver is low. The value hardly decreases. Thus, even in the case of a chip resistor having a low resistance value, the measured resistance value of the resistor when the resistance value is corrected before the plating layer is formed does not vary much even after the plating layer is formed, so that the resistance value yield is improved. Further, even when used in an environment where a large amount of sulfur gas exists, the supply of silver is impeded by carbon because the particles of the material constituting the upper surface electrode contain carbon. Since the sulfidation does not proceed to the upper limit, it is possible to prevent silver constituting the upper surface electrode from being sulfided and disconnected.
以上のように本発明のチップ抵抗器は、上面電極は銀で構成されているためその抵抗値は低く、これにより、めっき層を形成しても抵抗体の測定抵抗値がほとんど下がらないため、めっき層形成前において抵抗値修正されたときの抵抗体の測定抵抗値は、めっき層形成後でもあまり変動せず、これにより、抵抗値歩留まりが向上し、さらに、上面電極の上面におけるめっき層と保護層の境界位置に、金属粒子およびカーボン粒子を含有する樹脂で構成された再上面電極を形成し、この再上面電極の金属粒子同士をカーボン粒子を介して導電させているため、硫化ガスが多く存在する環境で使用しても、銀の供給がカーボンで阻害され、これにより、再上面電極の深部まで硫化が進行しないため、上面電極を構成する銀が硫化して断線することを防止できるという優れた効果を奏するものである。 As described above, the chip resistor of the present invention has a low resistance value because the upper surface electrode is made of silver, so that even if a plating layer is formed, the measured resistance value of the resistor is hardly lowered. The measured resistance value of the resistor when the resistance value is corrected before the plating layer is formed does not change much even after the plating layer is formed, thereby improving the resistance value yield, and further, with the plating layer on the upper surface of the upper electrode. Since a resurface electrode composed of a resin containing metal particles and carbon particles is formed at the boundary position of the protective layer, and the metal particles of the resurface electrode are electrically connected to each other through the carbon particles, the sulfurized gas is generated. Even if it is used in many environments, the supply of silver is hindered by carbon, and as a result, sulfidation does not proceed to the deep part of the upper surface electrode, so the silver constituting the upper surface electrode is sulfided and disconnected In which an excellent effect that can be prevented.
以下、本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a chip resistor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器の断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a chip resistor according to an embodiment of the present invention.
本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器は、図1に示すように、絶縁基板11と、この絶縁基板11の上面の両端部に設けられた一対の上面電極12と、前記絶縁基板11の上面に設けられ、かつ前記一対の上面電極12間に形成された抵抗体13と、少なくとも前記抵抗体13を覆うように設けられた保護層14と、前記一対の上面電極12と電気的に接続されるように前記絶縁基板11の両端面に設けられた一対の側面電極15と、前記上面電極12の一部と前記一対の側面電極15の表面に形成されかつ保護層14と接するめっき層16a、16bとを備えた構成としている。また、抵抗体13には、レーザで照射することによりトリミング溝17が形成されている。
As shown in FIG. 1, the chip resistor according to one embodiment of the present invention includes an insulating substrate 11, a pair of
そして、一対の上面電極12の上面におけるめっき層16a、16bと保護層14の境界位置には、金属粒子およびカーボン粒子を含有する樹脂で構成された再上面電極18を形成している。
A
上記構成において、前記絶縁基板11は、Al2O3を96%含有するアルミナで構成され、その形状は矩形状(上面視にて長方形)となっている。 In the above configuration, the insulating substrate 11 is made of alumina containing 96% Al 2 O 3 and has a rectangular shape (rectangular in top view).
また、前記一対の上面電極12は、絶縁基板11上面の一端部に設けられ、銀からなる厚膜材料を印刷することによって形成されている。
The pair of
さらに、前記抵抗体13は、上面電極12の一部を覆い、かつ一対の上面電極12間を電気的に接続するように絶縁基板11の上面に方形状に設けられている。また、抵抗体13は、AgPd、RuO2、CuNi等を印刷することによって形成されている。なお、この抵抗体13の上面をプリコートガラス(図示せず)で覆ってもよい。
Further, the resistor 13 is provided in a rectangular shape on the upper surface of the insulating substrate 11 so as to cover a part of the
そして、前記保護層14は、少なくとも一対の上面電極12の一部が露出し、かつ抵抗体13を覆うように、ガラスまたはエポキシ樹脂により形成されている。
The protective layer 14 is formed of glass or epoxy resin so that at least a part of the pair of
また、前記一対の側面電極15は、絶縁基板11の両端部に露出した一対の上面電極12と電気的に接続されるように、Agと樹脂からなる材料を印刷することによって形成される。なお、金属材料をスパッタすることにより形成してもよい。また、この一対の側面電極15の表面には、Cuめっき層からなる第1のめっき層16aと、この第1のめっき層16aを覆うように、Niめっき層、Snめっき層からなる第2のめっき層16bが形成されている。このとき、めっき層16a、16bは保護層14と接している。
The pair of
そしてまた、前記トリミング溝17は、抵抗体13にレーザ照射することによりL字状や直線状、U字状に形成され、これにより、抵抗体13の抵抗値が修正される。 Further, the trimming groove 17 is formed in an L shape, a straight line shape, or a U shape by irradiating the resistor 13 with a laser, whereby the resistance value of the resistor 13 is corrected.
さらにまた、前記再上面電極18は、一対の上面電極12の上面におけるめっき層16a、16bと保護層14の境界位置に形成され、金属粒子およびカーボン粒子を含有する樹脂で構成されている。そして、再上面電極18の金属粒子同士はカーボン粒子を介して導通させている。
Furthermore, the
このとき、樹脂としてエポキシ樹脂を使用し、また、金属粒子とカーボン粒子で導電性を確保している。さらに、樹脂を用いていることから低温で硬化、形成できる。また、上面電極12のうち金属粒子の含有量は50〜75重量%、カーボン粒子の含有量は0.5〜5重量%となっている。これは、金属粒子の量が75重量%より多くカーボン粒子が0.5重量%より少ないと、金属粒子同士が接触して銀の供給が次々となされ、耐硫化特性が悪化してしまい、金属粒子の量が50重量%より少なくカーボン粒子が5重量%より多いと、めっき層16a、16bが形成されにくくなったり、再上面電極18の密着強度が低下したりするからである。なお、金属粒子として、銀、銅、ニッケル等が使用できるが、電気伝導率が高く酸化しにくい銀が好ましい。そして、再上面電極18は、めっき層16a、16bと保護層14に覆われているため、その密着強度を向上させることができる。
At this time, an epoxy resin is used as the resin, and conductivity is secured by the metal particles and the carbon particles. Furthermore, since a resin is used, it can be cured and formed at a low temperature. Further, in the
さらに、再上面電極18は、一対の上面電極12の上面のみに設けられ、また、めっき層16a、16bと保護層14の境界位置にさえ形成されればその形状は限定されない。なお、再上面電極18は、抵抗体13、側面電極15と接するように延ばしてもよく、めっき層16a、16bと保護層14の間において保護層14に乗り上げるように形成してもよい。ただし、側面電極15を再上面電極18と同じ材料(金属粒子およびカーボン粒子を含有する樹脂からなる材料)で形成しないようにする必要がある。すなわち、チップ抵抗器が小型化されると、側面電極15、再上面電極18の形成箇所がばらつき、側面電極15と再上面電極18が重なったり接したりする可能性が生じ、この場合、めっき層16a、16bと上面電極12の間に、比抵抗が高い金属粒子およびカーボン粒子を含有する樹脂が形成されることになるため、チップ抵抗器の抵抗値が高くなり、低い抵抗値を得るという効果が得られない。
Furthermore, the shape of the
次に、本発明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1を参照しながら説明する。 Next, a method for manufacturing a chip resistor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
なお、一般に、生産性を向上させるために、複数のチップ抵抗器に相当する領域を有するシート状の絶縁基板を用いるが、ここでは説明を簡単にするために1つのチップ抵抗器について説明する。 In general, in order to improve productivity, a sheet-like insulating substrate having a region corresponding to a plurality of chip resistors is used. However, for simplicity of explanation, one chip resistor will be described here.
まず、絶縁基板11の上面の両端部において、Agからなる厚膜材料を印刷、焼成して一対の上面電極12を設ける。
First, a thick film material made of Ag is printed and fired at both ends of the upper surface of the insulating substrate 11 to provide a pair of
次に、一対の上面電極12間を電気的に接続するように、AgPd等にガラスフリットを含有させたペーストを印刷、焼成することにより抵抗体13を形成し、規定の抵抗値より低い抵抗値になるようにする。なお、抵抗体13として、RuO2、CuNiを用いてもよく、さらに、上面電極12と抵抗体13の形成順序は逆でもよい。
Next, a resistor 13 is formed by printing and baking a paste containing glass frit in AgPd or the like so as to electrically connect the pair of
次に、一対の上面電極12に抵抗値測定用のプローブを当接し、抵抗体13の抵抗値を測定しながら、20μm〜70μmの径のレーザを照射してトリミング溝17を形成し、抵抗体13が所定の抵抗値になるように抵抗値修正する。
Next, a probe for measuring a resistance value is brought into contact with the pair of
次に、一対の上面電極12の上面の一部分に、金属粒子およびカーボン粒子を含有する樹脂で構成された再上面電極18を印刷、硬化する。
Next, the
次に、少なくとも一対の上面電極12の一部、再上面電極18の一部が露出し、かつ抵抗体13およびトリミング溝17を覆うようにガラスまたはエポキシ樹脂ペーストをスクリーン印刷、焼成することにより保護層14を形成する。
Next, glass or epoxy resin paste is screen-printed and fired so that at least a part of the pair of
次に、絶縁基板11の両端部に、露出した一対の上面電極12と電気的に接続されるようにAgからなる材料を塗布、印刷して一対の側面電極15を形成する。
Next, a material made of Ag is applied and printed on both ends of the insulating substrate 11 so as to be electrically connected to the exposed pair of
最後に、露出した上面電極12の一部、再上面電極18および一対の側面電極15の表面に、Cuめっき層からなる第1のめっき層16aを構成し、さらに第1のめっき層16aを覆うようにNiめっき層を形成し、このNiめっき層をさらに覆うようにSnめっき層を形成することにより第2のめっき層16bを構成する。このとき、めっき層16a、16bは保護層14と接する。なお、めっき層16a、16bは、保護層14、再上面電極18を設ける前に形成してもよい。
Finally, a
上記したように本発明の一実施の形態においては、上面電極12は銀で構成されているためその抵抗値は低く、これにより、めっき層16a、16bを形成しても抵抗体13の測定抵抗値がほとんど下がらないため、めっき層16a、16b形成前において抵抗値修正されたときに測定された抵抗体13の測定抵抗値は、めっき層16a、16b形成後でもあまり変動せず、これにより、低い抵抗値のチップ抵抗器であっても、変動した測定抵抗値の全体の抵抗値に対する割合が小さくなり、抵抗値歩留まりが向上するという効果が得られるものである。
As described above, in the embodiment of the present invention, since the
また、一対の上面電極12の上面のめっき層16a、16bと保護層14の境界位置に形成された再上面電極18には、カーボンが含まれているため、硫化ガスが多く存在する環境で使用しても、銀の供給がカーボンで阻害され、これにより、再上面電極18の深部まで硫化が進行しないため、上面電極12の抵抗値が大きくなったり、さらに断線したりすることを防止できる。
Further, since the
すなわち、上面電極12に抵抗値の高い材料を用いた場合、所定の抵抗値になるように抵抗体にトリミング溝を形成して抵抗値を修正しても、めっき層は抵抗値が低いため、めっき層を形成した後の抵抗体の測定抵抗値が下がり、その結果、測定抵抗値が変動してしまうが、本発明では上面電極12に抵抗値の低い銀を用いているため、めっき層16a、16bを形成した後の抵抗体13の測定抵抗値はほとんど変動せず、これにより、低い抵抗値のチップ抵抗器であっても、変動した測定抵抗値の全体の抵抗値に対する割合が小さくなり、抵抗値歩留まりが向上する。さらに、硫化ガスが侵入する保護層14とめっき層16a、16bの接する部分に位置する上面電極12を再上面電極18で覆っているため、上面電極12に低い抵抗値の材料を用いても、耐硫化特性を保持させることができる。
That is, when a material having a high resistance value is used for the
そして、銀の供給がカーボンで阻害できるようにするために、再上面電極18の金属粒子同士はカーボン粒子を介して導電させている。
In order to prevent the supply of silver with carbon, the metal particles of the resurface
なお、再上面電極18として、金属粒子およびカーボン粒子を含有する樹脂で構成された材料ではなく、銀粒子表面をパラジウムで覆った多数の粒子で構成された材料を使用してもよい。これにより、硫化ガスが多く存在する環境で使用しても、再上面電極18を構成する銀の粒子それぞれがパラジウムで覆われているため、銀の硫化がパラジウムにより抑制され、これにより、再上面電極が侵食されるのを防ぐことができるため、上面電極12に硫化ガスが侵入しにくくなり、上面電極12を構成する銀が硫化して断線することを防止できる。
The
そして、上述したように再上面電極18を、銀粒子およびカーボン粒子を含有する樹脂で構成された材料や銀粒子表面をパラジウムで覆った材料で構成しているため、高価なパラジウムの使用量を低減でき、低コストで生産ができる。
And since the
さらに、上面電極12に含まれるガラスの軟化点より低い軟化点のガラスを有する銀パラジウム合金で再上面電極18を形成してもよく、この構成により、再上面電極18を上面電極12より低い温度で焼成できるため、再上面電極18中のパラジウムが拡散するのを防ぐことができ、これにより、再上面電極18のパラジウムの濃度が低下しないため、銀の硫化がパラジウムにより抑制され、これにより、再上面電極が侵食されるのを防ぐことができるため、硫化ガスが多く存在する環境で使用しても、上面電極12に硫化ガスが侵入しにくくなり、これにより、上面電極12を構成する銀が硫化して断線することを防止でき、さらに、上面電極12にパラジウムが拡散されないため、低い抵抗値を得ることができる。
Furthermore, the
本発明に係るチップ抵抗器は、耐硫化特性を維持しつつ抵抗値歩留まり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低い抵抗値のチップ抵抗器等において有用となるものである。 The chip resistor according to the present invention has an effect of improving the resistance value yield while maintaining the anti-sulfurization characteristic, and in particular, a chip resistor having a low resistance value used in various electronic devices, etc. It will be useful in
11 絶縁基板
12 上面電極
13 抵抗体
14 保護層
15 側面電極
16a、16b めっき層
17 トリミング溝
18 再上面電極
11 Insulating
Claims (1)
Insulating substrate, a pair of upper surface electrodes made of silver formed on the insulating substrate, a resistor formed between the pair of upper surface electrodes, and a trimming groove for resistance value correction formed in the resistor A protective layer formed so as to cover the resistor, a side electrode formed on a side surface of the insulating substrate, and a plating layer formed so as to cover the side electrode and in contact with the protective layer, A re-upper surface electrode composed of a resin containing metal particles and carbon particles is formed at the boundary position between the plating layer and the protective layer on the upper surface of the upper surface electrode. Conducted chip resistor.
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