JP6479361B2 - チップ抵抗器 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁基板上に異なる抵抗値を有する複数の抵抗体が直列に形成されているチップ抵抗器に関するものである。

図６は特許文献１に開示された従来例に係るチップ抵抗器の平面図であり、このチップ抵抗器は、直方体形状の絶縁基板１０と、絶縁基板１０の長手方向両端部に形成された一対の表電極１１，１２と、これら表電極１１，１２間に直列に接続された第１および第２抵抗体１３，１４等によって主に構成されている。第１抵抗体１３と第２抵抗体１４は抵抗値の異なる抵抗材料を印刷・焼成して形成されたものであり、図示の例の場合、第１抵抗体１３の抵抗値に比べて第２抵抗体１４の抵抗値が高いものとなっている。

第１および第２抵抗体１３，１４にはそれぞれトリミング溝１５，１６が形成されており、これらトリミング溝１５，１６を形成することでチップ抵抗器の抵抗値が調整されるようになっている。その際、抵抗値が高い方の第２抵抗体１４からトリミング溝１６を形成することにより、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増大させた（抵抗値の粗調整）後、抵抗値が低い方の第１抵抗体１３にトリミング溝１５を形成することにより、測定抵抗値を目標抵抗値に対して一致させるようにしている（抵抗値の微調整）。

このように構成されたチップ抵抗器では、異なる抵抗値の第１および第２抵抗体１３，１４を一対の表電極１１，１２間に直列に接続し、これら両抵抗体１３，１４のうち抵抗値が高い方（例えば第２抵抗体１４）から先にトリミングを行うようにしたので、高精度の抵抗値調整を行うことができるようになっている。

特開２００４−２００４２４号公報

ところで、表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材料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電極１１，１２を形成した後、一方の表電極１１に重なるように抵抗体ペーストをスクリーン印刷して第１抵抗体１３を形成し、次いで、他方の表電極１２と第１抵抗体１３に跨るように別の抵抗体ペーストをスクリーン印刷して第２抵抗体１４を形成するようにしている。

しかしながら、表電極１１，１２と第１抵抗体１３および第２抵抗体１４はそれぞれ別々の印刷工程で形成されるものであるため、これらの位置関係が常に正確に保たれるとは限らず、表電極１１，１２に対する第１抵抗体１３や第２抵抗体１４の相対位置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）は両表電極１１，１２に対して第１抵抗体１３と第２抵抗体１４が適正位置に形成された場合を示し、図７（ｂ）は表電極１１に対して第１抵抗体１３が左側へ位置ずれして形成された場合を示している。ここで、抵抗値の低い第１抵抗体１３として例えば１０Ω材が用いられ、抵抗値の高い第２抵抗体１４として１００Ω材が用いられたとすると、図７（ａ）の場合は、第１抵抗体１３の単体部分Ｒａと第２抵抗体１４の単体部分Ｒｂおよび両抵抗体１３，１４の重なり部分Ｒｃの長さの比がＲａ：Ｒｃ：Ｒｂ＝３：２：３の関係にあるため、Ｒａ＝３×１０Ω、Ｒｂ＝３×１００Ω、Ｒｃ＝２×（１０×１００）／（１０+１００）Ωとなる。一方、図７（ｂ）の場合は、第１抵抗体１３の単体部分Ｒａと第２抵抗体１４の単体部分Ｒｂおよび両抵抗体１３，１４の重なり部分Ｒｃの長さの比がＲａ：Ｒｃ：Ｒｂ＝３：１：４の関係となるため、Ｒａ＝３×１０Ω、Ｒｂ＝４×１００Ω、Ｒｃ＝（１０×１００）／（１０+１００）Ωとなる。したがって、両表電極１１，１２間の合成抵抗値は、図７（ａ）の場合は、
Ｒ１＝Ｒａ＋Ｒｃ＋Ｒｂ＝３０Ω＋２００Ω／１１+３００Ω≒３４８Ω
となり、図７（ｂ）の場合は、
Ｒ２＝Ｒａ＋Ｒｃ＋Ｒｂ＝３０Ω＋１００Ω／１１+４００Ω≒４３９Ω
となる。このように同じ形状の抵抗体１３，１４を印刷しても、印刷時の位置ずれによって両表電極１１，１２間の合成抵抗値Ｒ１，Ｒ２が相違してしまうため、トリミング溝を形成する前の初期抵抗値が大きく変動し、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、初期抵抗値の変動を抑えて抵抗値を高精度に調整することができる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、本発明のチップ抵抗器は、絶縁基板と、この絶縁基板の表面に所定間隔を存して対向配置された一対の表電極と、これら一対の表電極に接続されて一定間隔の隙間部を介して対向する一対の第１抵抗体と、前記隙間部に形成されて一対の前記第１抵抗体に直列接続される第２抵抗体とを備え、前記第１抵抗体と前記第２抵抗体が互いに抵抗値の異なる材料で形成されていると共に、前記第２抵抗体は前記第１抵抗体の幅方向の両側辺から突出するように前記隙間部に形成されており、前記第１抵抗体と前記第２抵抗体のうち、抵抗値が高い方の抵抗体には前記両表電極間の合成抵抗値を目標抵抗値に近づける粗調整用のトリミング溝が形成されていると共に、抵抗値が低い方の抵抗体には前記両表電極間の合成抵抗値を目標抵抗値に一致させる微調整用のトリミング溝が形成されているという構成にした。

このように構成されたチップ抵抗器では、一対の表電極間に第１抵抗体と第２抵抗体および第１抵抗体が直列に接続されており、これら第１抵抗体と第２抵抗体は互いに抵抗値の異なる抵抗材料で形成されたものであるから、第１抵抗体と第２抵抗体のうち抵抗値が高い方から先にトリミングを行うことにより、高精度の抵抗値調整を行うことができる。そして、一方の表電極に接続する第１抵抗体と他方の表電極に接続する第１抵抗体との間に存する隙間部に第２抵抗体が形成され、この第２抵抗体の両端部がそれぞれ第１抵抗体に重なり合っているため、絶縁基板上で一対の第１抵抗体に対して第２抵抗体が電流方向へ位置ずれした状態で形成されたとしても、一方の第１抵抗体と第２抵抗体の重なり部分の増加が他方の第１抵抗体と第２抵抗体の重なり部分の減少によって相殺されることにより、両表電極間の合成抵抗値は一定となり、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。

しかも、このチップ抵抗器では、第２抵抗体が第１抵抗体の幅方向の両側辺から突出するように隙間部に形成されているため、第１抵抗体と第２抵抗体の相対位置が電流方向と直交する幅方向にずれた場合でも、両表電極間の合成抵抗値は一定となり、印刷ずれに起因する初期抵抗値の変動を確実に抑制することができる。

本発明のチップ抵抗器は、一対の表電極間に第１抵抗体と第２抵抗体および第１抵抗体が直列に接続されており、これら第１抵抗体と第２抵抗体は互いに抵抗値の異なる抵抗材料で形成されたものであるから、第１抵抗体と第２抵抗体のうち抵抗値が高い方から先にトリミングを行うことにより、高精度の抵抗値調整を行うことができる。また、絶縁基板上で一対の第１抵抗体に対して第２抵抗体が電流方向へ位置ずれした状態で形成されたり、電流方向と直交する方向へ位置ずれした状態で形成された場合でも、両表電極間の合成抵抗値は一定となり、印刷ずれに起因する初期抵抗値の変動を確実に抑制することができる。

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。 該チップ抵抗器の製造方法を示す工程図である。 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。 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、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電極２，３と、これら一対の表電極２，３間に直列に接続された２つの第１抵抗体４，５および１つの第２抵抗体６と、これら抵抗体４，５，６を被覆する保護層７等によって主に構成されており、第１抵抗体４と第２抵抗体６にはそれぞれトリミング溝８，９が形成されている。なお、図示省略されているが、絶縁基板１の裏面には表電極２，３に対応するように一対の裏電極が設けられており、絶縁基板１の長手方向の両端面には対応する表電極と裏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。一対の表電極２，３はＡｇペースト等をスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものであり、これら表電極２，３は一定の間隔を存して対向している。

第１抵抗体４，５と第２抵抗体６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が、第１抵抗体４，５が抵抗値の低い抵抗材料（例えば１０Ω材）を用いて形成されているのに対し、第２抵抗体６は抵抗値の高い抵抗材料（例えば１００Ω材）を用いて形成されている。なお、これとは逆に第１抵抗体４，５を抵抗値の高い抵抗材料で形成し、第２抵抗体を抵抗値の低い抵抗材料で形成しても良く、要は、第１抵抗体４，５と第２抵抗体６とが抵抗値の異なる抵抗材料を用いて形成されていれば良い。

一方の第１抵抗体４は図示左側の表電極２に接続され、他方の第１抵抗体５は図示右側の表電極３に接続されており、これら両第１抵抗体４，５間には一定間隔の隙間部Ｓ（図２（ｃ）参照）が介設されている。第２抵抗体６はこの隙間部Ｓに形成されており、第２抵抗体６の両端部が第１抵抗体４，５に重なることにより、両表電極２，３間に第１抵抗体４と第２抵抗体６および第１抵抗体５が直列に接続されている。

一方の第１抵抗体４にはストレートカット形状のトリミング溝８が形成されており、第２抵抗体６にはＬカット形状のトリミング溝９が形成されている。これらトリミング溝８，９によって両表電極２，３間の合成抵抗値が所望の値に調整されるようになっているが、その際、抵抗値が高い方の第２抵抗体６に対してトリミング溝９を形成した後、抵抗値が低い方の第１抵抗体４に対してトリミング溝８を形成するようになっている。

保護層７はアンダーコート層とオーバーコート層の２層構造からなり、アンダーコート層はトリミング溝８，９を形成する前に第１抵抗体４，５と第２抵抗体６を覆うように形成され、オーバーコート層はトリミング溝８，９を形成した後にアンダーコート層を覆うように形成されている。なお、アンダーコート層はガラスペーストをスクリーン印刷して焼成させたものであり、オーバーコート層６はエポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化させたものである。

次に、このように構成されたチップ抵抗器の製造工程について、図２を参照しながら説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、絶縁基板１が多数個取りされる集合基板１Ａを準備する。この集合基板１Ａには予め１次分割溝と２次分割溝（いずれも図示省略）が格子状に設けられており、両分割溝によって区切られたマス目の１つ１つが１個分のチップ領域となる。なお、図２では１個分のチップ領域に相当する集合基板１Ａが代表的に示されているが、実際は多数個分のチップ領域に相当する集合基板１Ａに対して以下に説明する各工程が一括して行われる。

まず、集合基板１Ａの表面にＡｇペーストをスクリーン印刷した後、これを乾燥・焼成することにより、図２（ｂ）に示すように、集合基板１Ａの長手方向両端部に一対の表電極２，３を形成する。なお、これら表電極２，３は１回の印刷工程で同時に形成されるため、両表電極２，３の対向間距離はその印刷工程で使用される印刷製版の孔形状によって高精度に規定される。

図示省略されているが、この工程に前後して集合基板１Ａの裏面にＡｇペーストをスクリーン印刷し、これを乾燥・焼成することにより、集合基板１Ａの裏面に図示せぬ一対の裏電極を形成する。

次に、集合基板１Ａの表面に抵抗値が低い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た後、これを乾燥・焼成することにより、図２（ｃ）に示すように、左端部を表電極２に重ね合わせた第１抵抗体４と、右端部を表電極３に重ね合わせた第１抵抗体５とを同時に形成し、これら一対の第１抵抗体４，５間に一定間隔Ｌ１だけ離れた隙間部Ｓが確保される。その際、両第１抵抗体４，５は１回の印刷工程で同時に形成されるため、隙間部Ｓの間隔Ｌ１はその印刷工程で使用される印刷製版の孔形状によって高精度に規定され、表電極２，３に対する両第１抵抗体４，５の相対位置が図の左右方向（電流方向）に変動したとしても、隙間部Ｓの間隔Ｌ１は常に一定となる。

次に、隙間部Ｓを覆う領域に抵抗値が高い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た後、これを乾燥・焼成することにより、図２（ｄ）に示すように、両端部を第１抵抗体４と第１抵抗体５に重ね合わせた第２抵抗体６を形成する。ここで、第２抵抗体６の長さ寸法（電流方向の長さ）を隙間部Ｓの間隔Ｌ１に比べて十分に大きく設定することにより，隙間部Ｓと第２抵抗体６の相対位置がずれたとしても、第２抵抗体６の両端部が第１抵抗体４と第１抵抗体５に確実に重なるようになっている。

図２中には図示省略されているが、しかる後、両第１抵抗体４，５と第２抵抗体６を覆う領域にガラスペーストをスクリーン印刷して焼成することにより、保護層７の下層となるアンダーコート層を形成する。

次いで、一対の表電極２，３に図示せぬプローブを当てながらアンダーコート層の上からレーザ光を照射することにより、両表電極２，３間に直接続された第１抵抗体４，５と第２抵抗体６の合成抵抗値を調整する。この場合、抵抗値が高い方の第２抵抗体６から先にトリミング溝９を形成することにより、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増大させた（抵抗値の粗調整）後、抵抗値が低い方の第１抵抗体４にトリミング溝８を形成することにより、測定抵抗値を目標抵抗値に対して一致させるようにしている（抵抗値の微調整）。なお、トリミング溝８やトリミング溝９の形状は特に限定されるものではなく、例えば、トリミング溝８をストレートカット形状の代わりにＬカット形状にしても良い。また、トリミング溝８は両第１抵抗体４，５の少なくとも一方に形成されていれば良く、例えば、左側の第１抵抗体４の代わりに右側の第１抵抗体５にトリミング溝８を形成したり、第１抵抗体４，５の両方にトリミング溝８を形成しても良い。

次に、アンダーコート層を覆うようにエポキシ系等の樹脂ペーストをスクリーン印刷した後、これを加熱硬化することにより、保護層７の上層となるオーバーコート層を形成する。このオーバーコート層はトリミング溝８，９を覆って外部環境から保護するためのものであり、このように第１抵抗体４，５と第２抵抗体６を２層構造の保護層７（アンダーコート層とオーバーコート層）で覆うことにより、湿度に影響されないチップ抵抗器が実現されるようになっている。

ここまでの各工程は多数個取り用の集合基板１Ａに対する一括処理であるが、次なる工程では、集合基板１Ａを１次分割溝に沿って短冊状に分割するという１次ブレーク加工を行うことより、複数個分のチップ領域が設けられた図示せぬ短冊状基板を得る。しかる後、短冊状基板の分割面に表電極２，３と裏電極を橋絡する図示せぬ端面電極を形成した後、短冊状基板を２次分割溝に沿って分割するという２次ブレーク加工を行うことにより、チップ抵抗器と同等の大きさの個片（チップ単体）を得る。

最後に、個片化された各チップ単体の絶縁基板１の長手方向両端部に電解メッキを施すことにより、端面電極を覆う外部メッキを形成することにより、図１に示すようなチップ抵抗器が得られる。

上記したチップ抵抗器の製造工程から明らかなように、表電極２，３と第１抵抗体４，５および第２抵抗体６はそれぞれ別々の印刷工程で形成されるため、表電極２，３に対して第１抵抗体４，５または第２抵抗体６が位置ずれした状態で形成されることにより、第１抵抗体４，５間の隙間部Ｓに対する第２抵抗体６の形成位置がずれてしまうことがある。ここで、一対の第１抵抗体４，５は１回の印刷工程で同時に形成されるため、隙間部Ｓの間隔Ｌ１はその印刷工程で使用される印刷製版の孔形状によって高精度に規定されており、しかも、これら第１抵抗体４，５は抵抗値を同じくする同一の抵抗材料からなるものである。したがって、図２（ｄ）に示す第２抵抗体６の印刷工程において、隙間部Ｓに対して第２抵抗体６が左右いずれかの方向（電流方向）へ位置ずれした状態で形成されたとしても、第１抵抗体４，５のいずれか一方と第２抵抗体６の重なり部分の抵抗値増加分が他方と第２抵抗体６重なり部分の抵抗値減少分によって相殺されることになる。以下、この点について図３を参照して具体的に説明する。

図３（ａ）は両表電極２，３に対して第１抵抗体４，５と第２抵抗体６が適正位置に形成された場合を示し、図３（ｂ）は両表電極２，３に対して第１抵抗体４，５が左側へ位置ずれして形成された場合を示している。ここで、抵抗値の低い方の第１抵抗体４，５とて例えば１０Ω材が用いられ、抵抗値の高い方の第２抵抗体６として１００Ω材が用いられたとすると、図３（ａ）の場合は、第１抵抗体４の単体部分Ｒａ１：第１抵抗体４と第２抵抗体６の重なり部分Ｒｃ１：第２抵抗体６の単体部分Ｒｂ：第２抵抗体６と第１抵抗体５の重なり部分Ｒｃ２：第１抵抗体５の単体部分Ｒａ２＝２：２：２：１：１の比例関係にあるため、Ｒａ１＝２×１０Ω、Ｒｃ１＝２×（１０×１００）／（１０+１００）Ω、Ｒｂ＝２×１００Ω、Ｒｃ２＝（１０×１００）／（１０+１００）Ω、Ｒａ２＝１０Ωとなる。一方、図３（ｂ）の場合は、第１抵抗体４の単体部分Ｒａ１：第１抵抗体４と第２抵抗体６の重なり部分Ｒｃ１：第２抵抗体６の単体部分Ｒｂ：第２抵抗体６と第１抵抗体５の重なり部分Ｒｃ２：第１抵抗体５の単体部分Ｒａ２＝２：１：２：２：１の比例関係にあるため、Ｒａ１＝２×１０Ω、Ｒｃ１＝（１０×１００）／（１０+１００）Ω、Ｒｂ＝２×１００Ω、Ｒｃ２＝２×（１０×１００）／（１０+１００）Ω、Ｒａ２＝１０Ωとなる。したがって、両表電極２，３間の合成抵抗値は、図３（ａ）の場合は、
Ｒ１＝Ｒａ１＋Ｒｃ１＋Ｒｂ＋Ｒｃ２＋Ｒａ２＝２０Ω＋２００Ω／１１+２００Ω＋１００Ω／１１+１０Ω≒２５７Ω
となり、図３（ｂ）の場合は、
Ｒ２＝Ｒａ１＋Ｒｃ１＋Ｒｂ＋Ｒｃ２＋Ｒａ２＝２０Ω＋１００Ω／１１+２００Ω＋２００Ω／１１+１０Ω≒２５７Ω
となる。

このように一対の第１抵抗体４，５間の隙間部Ｓに対して第２抵抗体６が左右方向へ位置ずれした状態で形成されると、第２抵抗体６の両端部と第１抵抗体４，５との重なり部分の面積は一方が増加した分だけ他方は減少するが、それに伴う抵抗値の増加分と減少分が左右の重なり部分で相殺されるため、両表電極２，３間の合成抵抗値Ｒ１，Ｒ２は一定となる。

以上説明したように、本実施形態例に係るチップ抵抗器は、一対の表電極２，３間に第１抵抗体４と第２抵抗体６および第１抵抗体５が直列に接続されており、これら第１抵抗体４，５と第２抵抗体６は互いに抵抗値の異なる抵抗材料で形成されたものであるから、第１抵抗体４，５と第２抵抗体６のうち抵抗値が高い方から先にトリミングを行うことにより、高精度の抵抗値調整を行うことができる。そして、一方の表電極２に接続する第１抵抗体４と他方の表電極３に接続する第１抵抗体５との間に存する隙間部Ｓに第２抵抗体６が形成され、この第２抵抗体６の両端部がそれぞれ第１抵抗体４，５に重なり合っているため、絶縁基板１上で一対の第１抵抗体４，５に対して第２抵抗体６が電流方向へ位置ずれした状態で形成されたとしても、一方の第１抵抗体４，５と第２抵抗体６の重なり部分の増加が他方の第１抵抗体４，５と第２抵抗体６の重なり部分の減少によって相殺されることにより、両表電極２，３間の合成抵抗値は一定となり、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。

図４に示す第２実施形態例に係るチップ抵抗器の場合、第２抵抗体６の幅寸法（上下方向の長さ）が第１抵抗体４，５よりも短く設定されており、それ以外の構成は第１実施形態例と基本的に同じである。

また、図５に示す第３実施形態例に係るチップ抵抗器の場合、第２抵抗体６の幅寸法が第１抵抗体４，５よりも長く設定されており、それ以外の構成は第１実施形態例と基本的に同じである。

これら第２および第３実施形態例のように、電流方向と直交する幅方向の寸法を第１抵抗体４，５と第２抵抗体６とで異ならせると、第１抵抗体４，５と第２抵抗体６の相対位置が電流方向（左右方向）にずれた場合だけでなく、幅方向（上下方向）にずれた場合も吸収されるため、印刷ずれに起因する初期抵抗値の変動をより効果的に抑えることができる。

１ 絶縁基板
１Ａ 集合基板
２，３ 表電極
４，５ 第１抵抗体
６ 第２抵抗体
7 保護層
８，９ トリミング溝
Ｓ 隙間部

Claims (1)

1. 絶縁基板と、この絶縁基板の表面に所定間隔を存して対向配置された一対の表電極と、これら一対の表電極に接続されて一定間隔の隙間部を介して対向する一対の第１抵抗体と、前記隙間部に形成されて一対の前記第１抵抗体に直列接続される第２抵抗体とを備え、
   前記第１抵抗体と前記第２抵抗体が互いに抵抗値の異なる材料で形成されていると共に、前記第２抵抗体は前記第１抵抗体の幅方向の両側辺から突出するように前記隙間部に形成されており、
   前記第１抵抗体と前記第２抵抗体のうち、抵抗値が高い方の抵抗体には前記両表電極間の合成抵抗値を目標抵抗値に近づける粗調整用のトリミング溝が形成されていると共に、抵抗値が低い方の抵抗体には前記両表電極間の合成抵抗値を目標抵抗値に一致させる微調整用のトリミング溝が形成されていることを特徴とするチップ抵抗器。