JP6333544B2 - チップ抵抗器 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁基板上に設けられた抵抗体にトリミング溝を形成することで抵抗値が調整されるチップ抵抗器に関するものである。

一般的にチップ抵抗器は、直方体形状の絶縁基板と、絶縁基板上に所定間隔を存して対向配置された一対の表面電極と、これら表面電極間を橋絡する長方形状の抵抗体等によって主に構成されており、抵抗体には抵抗値を調整するためのトリミング溝が形成されている。トリミング溝はレーザの照射によって形成されるスリットであり、そのスリット形状としてはストレートカットやＬカットが広く採用されている。

このようなトリミング溝を形成する場合、抵抗体の両端部に接続する表面電極に測定端子（プローブ）を接触させて、抵抗体の抵抗値を測定しながら抵抗体の一方の側縁から幅方向にスリットを入れることにより、測定抵抗値を目標抵抗値に対して一致させるようにトリミング溝を形成する（ストレートカット）。あるいは、上記のように抵抗体の一方の側縁から幅方向にスリットを入れて、測定抵抗値が目標抵抗値よりも僅かに下回るまで抵抗値を上昇させた後（抵抗値の粗調整）、そのスリットを方向変換して抵抗体の長手方向へ延ばすことにより（Ｌカット）、測定抵抗値を目標抵抗値に対して一致させるようにしている（抵抗値の微調整）。

しかしながら、上記したチップ抵抗器においては、トリミングの進行位置に関係なく抵抗体を介して対向する両表面電極間の距離が一定であり、抵抗体に入れられたスリットの切り込み量が増えていくと、さらなるスリットの切り込み量増分に対する抵抗値増分の割合が大きくなっていくため、抵抗値設定の精度を向上させることが困難となる。

そこで従来より、抵抗値調整を容易に行えるようにするために、表面電極の端部を傾斜辺にしたチップ抵抗器が提案されている（特許文献１参照）。図６に示すように、この従来例に係るチップ抵抗器は、直方体形状の絶縁基板１０上に所定間隔を存して配置された一対の表面電極１１，１２のうち、図示左側の表面電極１１の端部は抵抗体１３と斜めに重なる対向辺（傾斜辺）１１ａとなっており、図示右側の表面電極１２の端部は抵抗体１３と直角に重なる対向辺１２ａとなっている。したがって、両表面電極１１，１２間の距離は抵抗体１３の幅方向に沿って徐々に変化し、図示の例では、抵抗体１３の下辺に沿った電極間距離が最も短く、抵抗体１３の上辺に沿った電極間距離が最も長くなっている。

トリミング溝１４は抵抗体１３の下辺から鉛直方向上側へ延びるように形成されており、このように電極間が狭い側からトリミング溝１４を形成すると、トリミング溝１４のスリット長さ当たりの抵抗値変化が大きくなるため、抵抗値の切上げ幅を広くすることができる。なお、これとは逆にトリミング溝１４を抵抗体１３の上辺から鉛直方向下側へ延びるように形成したものも知られており、このように電極間が広い側からトリミング溝１４を形成した場合は、トリミング溝１４のスリット長さ当たりの抵抗値変化が小さくなるため、微調整が行い易くなって抵抗値精度を高めることが可能になる。

特開平９−１２９４０５号公報

ところで、表面電極や抵抗体を絶縁基板上に形成する場合は、スクリーンと呼ばれる製版を用いてペーストを転写するスクリーン印刷が一般的であり、図６に示したチップ抵抗器においては、絶縁基板１０上にＡｇペーストをスクリーン印刷して一対の表面電極１１，１２を形成した後、これら表面電極１１，１２に跨がるように抵抗体ペーストをスクリーン印刷して抵抗体１３を形成するようにしている。しかしながら、表面電極と抵抗体は別々の工程でスクリーン印刷されるものであるため、両者の位置関係が常に正確に保たれるとは限らず、例えば、図７（ａ），（ｂ）に示すように、表面電極１１，１２と抵抗体１３の位置関係がずれてしまうことがある。また、チップ抵抗器は大判の集合基板を縦横の分割溝に沿って個片化することによって製造されるため、スクリーンの伸び等に起因して集合基板の周辺付近に上記したような位置ずれが発生し易くなる。

図７（ａ）は両表面電極１１，１２の中心を通る直線Ｐに対して抵抗体１３が下方へ位置ずれした場合を示し、図７（ｂ）は同直線Ｐに対して抵抗体１３が上方へ位置ずれした場合を示している。図７（ａ）の場合は、両表面電極１１，１２の対向辺１１ａ，１２ａで挟まれた電極間距離が短くなるため、トリミング溝を形成する前の抵抗体１３の初期抵抗値は低くなる方向へシフトする。その結果、目標抵抗値にするのに必要なトリミング溝の長さを通常よりも延ばさなくてはならないため、生産効率が低下してしまう虞があり、また、トリミング溝の形成後の抵抗体残部が少なくなるため、過負荷特性の悪いチップ抵抗器になってしまう虞がある。一方、図７（ｂ）の場合は、両表面電極１１，１２の対向辺１１ａ，１２ａで挟まれた電極間距離が長くなるため、抵抗体１３の初期抵抗値は高くなる方向へシフトし、最悪の場合、トリミング溝の形成前に目標抵抗値を超えてしまう虞がある。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、電極と抵抗体の位置関係にずれが生じたとしても、初期抵抗値にほとんど影響を及ぼすことのないチップ抵抗器を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、絶縁基板と、この絶縁基板上に所定間隔を存して対向配置された一対の電極と、これら電極間を橋絡する長方形状の抵抗体とを備え、前記抵抗体にトリミング溝を形成することで抵抗値が調整されるチップ抵抗器において、前記両電極の少なくとも一方の対向辺が、前記抵抗体の両側縁部と直角に交わる一対の直交辺部と、これら直交辺部の間で前記抵抗体の長手方向に沿う直線に対して斜めに交差する傾斜辺部とを有しており、前記トリミング溝は、前記抵抗体のいずれか一方の側縁部から前記傾斜辺部を介して対向する部位に形成されており、一対の前記直交辺部が前記抵抗体の短手方向に沿う同一直線上に配置されていると共に、前記両電極間の距離が前記抵抗体の両側縁部で同一寸法に設定されている構成とした。

このように構成されたチップ抵抗器では、少なくとも一方の電極の対向辺が、抵抗体の両側縁部と直角に交わる一対の直交辺部と、これら直交辺部の間で抵抗体の長手方向に沿う直線に対して斜めに交差する傾斜辺部とを有しており、傾斜辺部を介して対向する両電極間距離が抵抗体の幅方向に沿って徐々に変化するため、このような抵抗体に対してトリミング溝をいずれか一方の側縁部から傾斜辺部を介して対向する部位に向けて形成することにより、抵抗値の切上げ幅を広くしたり微調整をし易くすることができる。そして、一対の直交辺部が抵抗体の短手方向に沿う同一直線上に配置されており、抵抗体の両側縁部に沿った両電極間の距離が同一寸法に設定されているため、絶縁基板上で一対の電極に対して抵抗体が幅方向へ位置ずれした状態で形成されても、その位置ずれが直交辺部の長さ範囲内であれば、抵抗体の両側縁部における両電極間の距離は一定となり、印刷ずれに起因する初期抵抗値の変動を抑えることができる。

上記の構成において、通常の印刷ずれの許容範囲を考慮すると、両直交辺部が５０μｍ以上の長さに設定されていれば、電極と抵抗体の相対的な位置ずれを確実に直交辺部の長さ範囲内に納めることができて好ましい。

また、上記の構成において、傾斜辺部の形状は相手側電極の対向辺との距離を抵抗体の幅方向に沿って徐々に変化させるものであれば良いが、この傾斜辺部が抵抗体の長手方向に沿う直線に対して逆向きに傾く２つの傾斜辺を有している形状、すなわち、山形状や谷形状に屈曲した傾斜辺部が抵抗体と重なる形態になっていると、電極間距離の最短または最長部分を抵抗体の幅方向中央付近に設定することができる。

本発明のチップ抵抗器は、抵抗体を介して対向する一対の電極のうち、少なくとも一方の電極の対向辺が、抵抗体の両側縁部と直角に交わる一対の直交辺部と、これら直交辺部の間で抵抗体の長手方向に沿う直線に対して斜めに交差する傾斜辺部とを有しており、傾斜辺部を介して対向する両電極間距離が抵抗体の幅方向に沿って徐々に変化するため、このような抵抗体に対してトリミング溝をいずれか一方の側縁部から傾斜辺部を介して対向する部位に向けて形成することにより、抵抗値の切上げ幅を広くしたり微調整をし易くすることができる。また、一対の直交辺部が抵抗体の短手方向に沿う同一直線上に配置されており、抵抗体の両側縁部に沿った両電極間の距離が同一寸法に設定されているため、絶縁基板上で一対の電極に対して抵抗体が幅方向へ位置ずれした状態で形成されても、その位置ずれが直交辺部の長さ範囲内であれば、抵抗体の両側縁部における両電極間の距離は一定となり、印刷ずれに起因する初期抵抗値の変動を抑えることができる。

本発明の第１実施形態例に係るチップ抵抗器の平面図である。 該チップ抵抗器における抵抗体の位置ずれ状態を示す説明図である。 本発明の第２実施形態例に係るチップ抵抗器の平面図である。 本発明の第３実施形態例に係るチップ抵抗器の平面図である。 本発明の第４実施形態例に係るチップ抵抗器の平面図である。 従来例に係るチップ抵抗器の平面図である。 該チップ抵抗器における抵抗体の位置ずれ状態を示す説明図である。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１に示すように、本発明の第１実施形態例に係るチップ抵抗器は、セラミック等からなる直方体形状の絶縁基板１と、絶縁基板１の表面の長手方向両端部に設けられた一対の表面電極２，３と、これら一対の表面電極２，３に接続する長方形状の抵抗体４と、この抵抗体４を覆う図示せぬ保護層等によって主に構成されており、抵抗体４には抵抗値を調整するためのトリミング溝５が形成されている。なお、図示省略されているが、絶縁基板の裏面には表面電極２，３に対応するように一対の裏面電極が設けられており、絶縁基板の長手方向の両端面には対応する表面電極と裏面電極を橋絡する端面電極が設けられている。

絶縁基板１はセラミック等からなり、この絶縁基板１は大判の集合基板を縦横の分割溝に沿って分割して多数個取りしたものである。一対の表面電極２，３はＡｇペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものであり、抵抗体４は酸化ルテニウム等の抵抗体ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものである。

図示左側の表面電極２の端部は第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂと傾斜辺部２ｃを有する対向辺となっており、これら第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂは抵抗体４の短手方向に沿う同一の直線Ｑ１上に配置されている。すなわち、第１の直交辺部２ａは抵抗体４の一方の側縁部（図の下辺）４ａと直角に交わり、第２の直交辺部２ｂは抵抗体４の他方の側縁部（図の上辺）４ｂと直角に交わっている。また、傾斜辺部２ｃは抵抗体４の長手手方向に沿う直線（図１の直線Ｐ参照）対して斜めに交差しており、第１の直交辺部２ａと第２の直交辺部２ｂは傾斜辺部２ｃを介して連続するようになっている。なお、第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂの幅寸法（上下方向の長さ）は５０μｍ以上に設定されており、設計上は抵抗体４の両側縁部４ａ，４ｂが第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂの中心を横切るように設定されている。

一方、図示右側の表面電極３の端部は直線部３ｅのみを有する対向辺となっており、この直線部３ｅは抵抗体４の短手方向に沿う別の直線Ｑ２上に配置されている。すなわち、抵抗体４の両側縁部４ａ，４ｂと表面電極３の直線部３ｅは直角に交わっており、第１の直交辺部２ａと直線部３ｅが対向する部分の電極間距離をＬ１、第２の直交辺部２ｂと直線部３ｅが対向する部分の電極間距離をＬ２とすると、両者の電極間距離Ｌ１，Ｌ２は等しく設定されている（Ｌ１＝Ｌ２）。これに対して傾斜辺部２ｃと直線部３ｅが対向する部分の電極間距離は、第１の直交辺部２ａ側で最短のＬ１寸法となり、抵抗体４の幅方向に沿って次第に長くなって第２の直交辺部２ｂ側で最長のＬ３寸法となっている。

トリミング溝５はストレートカット形状のスリットパターンであり、抵抗体４の下辺４ａから上方へ形成されたスリットである。前述したように、抵抗体４の下辺４ａは電極間距離Ｌ１が最も短い部分であり、このように電極間距離の狭い側からトリミング溝５を形成した場合、トリミング溝５のスリット長さ当たりの抵抗値変化が大きくなるため、抵抗値の切上げ幅を広くすることができる。なお、トリミング溝５を抵抗体４の上辺４ｂから下方へ向けて形成することも可能であり、その場合はトリミング溝５のスリット長さ当たりの抵抗値変化が小さくなるため、微調整が行い易くなって抵抗値精度を高めることができる。

前述したように表面電極２，３と抵抗体４は別々のスクリーン印刷工程を経て絶縁基板１上に形成されるため、スクリーンの位置ずれやスクリーン自体の伸び等に起因して、表面電極２，３と抵抗体４の位置関係がずれてしまう場合がある。以下、これら表面電極２，３と抵抗体４の位置ずれについて図２を参照して説明する。

図２は表面電極２，３に対して抵抗体４が基準位置（絶縁基板１の中心を通る直線Ｐ）よりも下方へ位置ずれした状態を示しており、この場合、表面電極２の第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂが直線Ｐと直交する同一線上（直線Ｑ１）にあるため、抵抗体４のずれ量が第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂの長さ範囲内に収まっていれば、抵抗体４の両側縁部４ａ，４ｂに沿った電極間距離Ｌ１，Ｌ２は変化しない（Ｌ１＝Ｌ２）。その反対に、表面電極２，３に対して抵抗体４が基準位置Ｐよりも上方へ位置ずれした場合も、そのずれ量が第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂの長さ範囲内に収まっていれば、抵抗体４の両側縁部４ａ，４ｂに沿った電極間距離Ｌ１，Ｌ２は変化しないため、印刷ずれに起因する初期抵抗値の変動を抑えることができる。

以上説明したように、第１実施形態例に係るチップ抵抗器は、抵抗体４を介して対向する一対の表面電極２，３のうち、一方の表面電極２の対向辺が、抵抗体４の両側縁部４ａ，４ｂと直角に交わる第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂと、これら両直交辺部２ａ，２ｂ間で抵抗体４の長手方向に沿う直線に対して斜めに交差する傾斜辺部２ｃとを有しており、この傾斜辺部２ｃを介して対向する両電極間距離が抵抗体４の幅方向に沿って徐々に変化するようになっているため、このような抵抗体４に対してトリミング溝５を形成することにより、抵抗値の切上げ幅を広くしたり微調整をし易くすることができる。また、第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂが抵抗体４の短手方向に沿う同一直線Ｑ１上に配置されており、抵抗体４の両側縁部４ａ，４ｂに沿った電極間距離Ｌ１，Ｌ２が同一寸法に設定されているため、絶縁基板１上で両表面電極２，３に対して抵抗体４が幅方向へ位置ずれした状態で形成されても、その位置ずれが第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂの長さ範囲内であれば、抵抗体４の両側縁部４ａ，４ｂに沿った電極間距離Ｌ１，Ｌ２は変化せず、印刷ずれに起因する初期抵抗値の変動を抑えることができる。

しかも、本実施形態例では、第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂの幅寸法が５０μｍ以上に設定されており、換言すると、基準位置に対する抵抗体４のずれ量を±２５μｍまで許容可能となっており、これは通常の印刷ずれとして予測される範囲内であるため、印刷ずれに起因する初期抵抗値の変動を確実に防止することができる。

図３は本発明の第２実施形態例に係るチップ抵抗器の平面図であり、この第２実施形態例が前述した第１実施形態例と相違する点は、図示左側の表面電極２の第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂが、最短電極間となる位置に形成されておらずに最長電極間となる位置に形成されていることにあり、それ以外の構成は基本的に同じである。すなわち、左側の表面電極２の傾斜辺部２ｃは第２の直交辺部２ｂから抵抗体４の下辺４ａに向かって右斜め下方へ延びた後、左方向に折れ曲がって第１の直交辺部２ａに連続ており、表面電極２の傾斜辺部２ｃと表面電極３の直線部３ｅが対向する部分の電極間距離は、第２の直交辺部２ｂ側から抵抗体４の幅方向に沿って次第に短くなって第１の直交辺部２ａ側で最短となる。

このように構成された第２実施形態例に係るチップ抵抗器においても、両表面電極２，３に対して抵抗体４が幅方向へ位置ずれした状態で形成された場合、その位置ずれが第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂの長さ範囲内であれば、抵抗体４の両側縁部４ａ，４ｂに沿った電極間距離は変化しないため、印刷ずれに起因する初期抵抗値の変動を抑えることができる。また、傾斜辺部２ｃを介して対向する両電極間距離が抵抗体４の幅方向に沿って徐々に変化するようになっているため、このような抵抗体４に対して下辺４ａと上辺４ｂのいずれか一方側からトリミング溝５を形成することにより、抵抗値の切上げ幅を広くしたり微調整をし易くすることができる。

図４は本発明の第３実施形態例に係るチップ抵抗器の平面図であり、この第３実施形態例においては、図示左側の表面電極２の端部が第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂと逆くの字状（山形状）に屈曲する傾斜辺部２ｃとを有する対向辺になっており、図示右側の表面電極３の端部も第１および第２の直交辺部３ａ，３ｂとくの字状（山形状）に屈曲する傾斜辺部３ｃとを有する対向辺になっている。したがって、両表面電極２，３間の距離は、両傾斜辺部２ｃ，３ｃの頂点を結ぶ抵抗体４の幅方向中央部が最も短くなり、この最短部分を境に抵抗体１３の下辺４ａと上辺４ｂ側に向かって次第に長くなっている。

このように構成された第３実施形態例に係るチップ抵抗器においても、両表面電極２，３に対して抵抗体４が幅方向へ位置ずれした状態で形成された場合、その位置ずれが表面電極２の第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂと表面電極３の第１および第２の直交辺部３ａ，３ｂの長さ範囲内であれば、抵抗体４の両側縁部４ａ，４ｂに沿った電極間距離２は変化しないため、印刷ずれに起因する初期抵抗値の変動を抑えることができる。また、このように側縁部（下辺４ａと上辺４ｂ）の電極間距離を最長とする抵抗体４に対してトリミング溝を形成した場合、トリミング溝のスリット長さ当たりの抵抗値変化が小さくなるため、微調整が行い易くなって抵抗値精度を高めることができる。

なお、上記した第３実施形態例では、一対の表面電極２，３の端部が両方共に山形状の傾斜辺部２ｃ，３ｃを有する対向辺となっているが、例えば、一方の表面電極２の端部だけを第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂと山形状の傾斜辺部２ｃを有する対向辺とし、他方の表面電極３の端部は図１と同様に直線部３ｅのみを有する対向辺とすることも可能である。

図５は本発明の第４実施形態例に係るチップ抵抗器の平面図であり、この第４実施形態例が前述した第３実施形態例と相違する点は、両表面電極２，３の傾斜辺部２ｃ，３ｃがそれぞれ直線辺部２ｄ，３ｄを介して台形状に連続していることにあり、それ以外の構成は基本的に同じである。すなわち、左側の表面電極２について見ると、第１の直交辺部２ａから右斜め上方へ１つの傾斜辺部２ｃが延びていると共に、第２の直交辺部２ｂから右斜め下方へ別の傾斜辺部２ｃが延びており、これら両傾斜辺部２ｃ，２ｃが抵抗体４の幅方向へ延びる直線辺部２ｄを介して連続している。また、右側の表面電極３について見ると、第１の直交辺部３ａから左斜め上方へ１つの傾斜辺部３ｃが延びていると共に、第２の直交辺部３ｂから左斜め下方へ別の傾斜辺部３ｃが延びており、これら両傾斜辺部３ｃ，３ｃが抵抗体４の幅方向へ延びる直線辺部３ｄを介して連続している。

このように構成された第４実施形態例に係るチップ抵抗器においては、両表面電極２，３の直線辺部２ｄ，３ｄが抵抗体４を介して平行に対向しているため、直線辺部２ｄ，３ｄの長さに相当する広い範囲に亘って電極間距離が最短となる。したがって、抵抗体４の一箇所に負荷集中することがなくなり、負荷特性に優れたチップ抵抗器を実現することができる。また、表面電極２，３に対して抵抗体４が幅方向のどちらに位置ずれした状態で形成された場合でも、その位置ずれが表面電極２の第１および第２の直交辺部２ａ，２ｂと表面電極３の第１および第２の直交辺部３ａ，３ｂの長さ範囲内であれば、抵抗体４の両側縁部４ａ，４ｂに沿った電極間距離２が変化しないため、印刷ずれに起因する初期抵抗値の変動を抑えることができる。さらに、トリミング溝のスリット長さ当たりの抵抗値変化が小さくなるため、微調整が行い易くなって抵抗値精度を高めることができる。

なお、上記した各実施形態例では、抵抗体にストレートカット形状のトリミング溝を形成する場合について説明したが、トリミング溝のパターンとしてはストレートカットに限定されず、Ｌカットやダブルカットのトリミング溝を形成するようにしても良い。

また、上記した各実施形態例では、表面電極２の傾斜辺部２ｃや表面電極３の傾斜辺部３ｃを完全な直線状に形成した場合について説明したが、これらが緩やかな曲線状に形成されていても良い。例えば、図１に示す第１実施形態例や図３に示す第２実施形態例において、第１の直交辺部２ａと第２の直交辺部２ｂとの間を緩やかに湾曲する傾斜辺部３ｃで連結するようにしても良い。あるいは、図４に示す第３実施形態例において、図示左側の傾斜辺部２ｃを逆Ｃ字状の曲線にて形成すると共に、図示右側の傾斜辺部３ｃをＣ字状の曲線にて形成することも可能である。

１ 絶縁基板
２，３ 表面電極
２ａ，３ａ 第１の直交辺部
２ｂ，３ｂ 第２の直交辺部
２ｃ，３ｃ 傾斜辺部
３ｄ 直線辺部
３ｅ 直線部
４ 抵抗体
４ａ 側縁部（下辺）
４ｂ 側縁部（上辺）
５ トリミング溝

Claims (3)

1. 絶縁基板と、この絶縁基板上に所定間隔を存して対向配置された一対の電極と、これら電極間を橋絡する長方形状の抵抗体とを備え、前記抵抗体にトリミング溝を形成することで抵抗値が調整されるチップ抵抗器において、
   前記両電極の少なくとも一方の対向辺が、前記抵抗体の両側縁部と直角に交わる一対の直交辺部と、これら直交辺部の間で前記抵抗体の長手方向に沿う直線に対して斜めに交差する傾斜辺部とを有しており、
   前記トリミング溝は、前記抵抗体のいずれか一方の側縁部から前記傾斜辺部を介して対向する部位に形成されており、
   一対の前記直交辺部が前記抵抗体の短手方向に沿う同一直線上に配置されていると共に、前記両電極間の距離が前記抵抗体の両側縁部で同一寸法に設定されていることを特徴とするチップ抵抗器。
2. 請求項１の記載において、前記両直交辺部が５０μｍ以上の長さに設定されていることを特徴とするチップ抵抗器。
3. 請求項１または２の記載において、前記傾斜辺部が前記抵抗体の長手方向に沿う直線に対して逆向きに傾く２つの傾斜辺を有していることを特徴とするチップ抵抗器。