JP6574975B2

JP6574975B2 - チップ抵抗器の製造方法

Info

Publication number: JP6574975B2
Application number: JP2014168153A
Authority: JP
Inventors: 祥吾中山
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-08-21
Filing date: 2014-08-21
Publication date: 2019-09-18
Anticipated expiration: 2034-08-21
Also published as: JP2016046332A

Description

本発明は、各種電子機器に使用されるチップ抵抗器に関するものである。

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（トリミング）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の端面に形成された端面電極６と、端面電極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。また、抵抗体３はＣｕＮｉ、ＡｇＰｄ、ＲｕＯ₂等の導電粒子とガラスとからなる抵抗ペーストを印刷、焼成することによって形成され、さらに、トリミング溝４はレーザを照射することによって形成していた。

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。

特開２０１１−２２２７５７号公報

上記した従来のチップ抵抗器においては、レーザ照射の際、抵抗体３にクラックが生じるため、トリミングでの抵抗値の変化が安定せず、これにより、精度よく抵抗値調整ができないため、抵抗値精度を向上させるのが困難であるという課題を有していた。

なお、レーザ照射の強度を弱くすれば、抵抗体３にクラックはあまり生じないが、この場合、抵抗体３の厚みを薄くしなければトリミングできず、そして、抵抗体３の厚みを薄く印刷しようとすると、カスレが生じたりトリミング前の抵抗値がばらついたりするため、実現が困難であった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、抵抗値精度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。

上記目的を達成するために、本発明は、絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成された一対の上面電極と、前記一対の上面電極間に形成された抵抗体と、前記抵抗体にレーザ照射をすることによって形成された抵抗値修正用のトリミング溝とを備えたチップ抵抗器の製造方法であって、前記抵抗体は、導電粒子とガラスとガラスの融点より低い温度で消失する焼成消失材とを有する抵抗体ペーストを印刷、焼成することによって得られ、前記焼成消失材はカーボン粒子で構成され、その含有量は前記抵抗体ペーストの３０ｖｏｌ％〜７０ｖｏｌ％としたもので、この構成によれば、焼成時に焼成消失材が消失するため、焼成後の抵抗体の厚みが薄くなり、これにより、レーザ照射の強度を弱くしてトリミングすることができる。この結果、抵抗体にクラックが生じないようにすることができるため、トリミングでの抵抗値の変化を安定させることができ、これにより、精度よく抵抗値調整ができるという作用効果を有するものである。

以上のように本発明のチップ抵抗器は、抵抗体を、導電粒子とガラスとガラスの融点より低い温度で消失する焼成消失材とを有する抵抗体ペーストを印刷、焼成することによって得られるようにしているため、焼成時に焼成消失材が消失し、これにより、焼成後の抵抗体の厚みが薄くなるため、レーザ照射の強度を弱くしてトリミングすることができる。この結果、抵抗体にクラックが生じないようにすることができるため、トリミングでの抵抗値の変化を安定させることができ、これにより、精度よく抵抗値調整ができるという優れた効果を奏するものである。

本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器の断面図従来のチップ抵抗器の断面図

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。

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。

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、この抵抗体１３にレーザ照射することによって形成された抵抗値修正（トリミング）用のトリミング溝１４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１５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端面電極１６と、前記上面電極１２の一部と前記一対の端面電極１６の表面に形成されかつ保護層１５と接するめっき層１７とを備えた構成としている。また、抵抗体１３は、導電粒子とガラスとガラスの融点より低い温度で消失する焼成消失材とを有する抵抗体ペーストを印刷することによって得られたものとしている。

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。

また、前記一対の上面電極１２は、絶縁基板１１上面の両端部に設けられ、Ａｇ、またはＡｇＰｄ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。

さらに、前記抵抗体１３は、一対の上面電極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。

そして、抵抗体１３は、ＡｇＰｄ、ＲｕＯ₂等からなる導電粒子と、ガラスと、このガラスの融点より低い温度で消失する焼成消失材とを含有した抵抗ペーストを印刷、焼成することによって形成されている。ここで、焼成消失材としては、アクリル系樹脂などの樹脂成分、カーボン粉末を使用できる。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。

さらにまた、前記トリミング溝１４は、抵抗体１３にレーザ照射することによりＬ字状、あるいは直線状、Ｕ字状に形成されたもので、これにより、抵抗体１３の抵抗値が修正（トリミング）される。

そして、前記保護層１５は、一対の上面電極１２の少なくとも一部、抵抗体１３の全体を覆うように、ガラスまたはエポキシ樹脂により形成されている。

また、前記一対の端面電極１６は、絶縁基板１１の両端面に、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。

さらに、この一対の端面電極１６の表面には、Ｎｉめっき層、Ｓｎめっき層からなるめっき層１７が形成されている。このとき、めっき層１７は保護層１５と接している。

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。

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。

まず、絶縁基板１１の上面の両端部において、Ａｇ、またはＡｇＰｄ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。

次に、一対の上面電極１２間を電気的に接続するように、ＡｇＰｄ、ＲｕＯ₂等からなる導電粒子と、ガラスと、ガラスの融点より低い温度で消失する焼成消失材とを含有した抵抗ペーストを印刷、焼成することにより抵抗体１３を形成する。

また、焼成消失材の含有量は抵抗ペーストの３０ｖｏｌ％〜７０ｖｏｌ％とし、さらに、この焼成は、ガラスの融点より高い温度、例えば９００℃で行う。なお、焼成消失材の含有量が７０体積％より多いと、焼成後の抵抗体１３が均一に形成できず、抵抗体１３の電気的特性が低下してしまい、焼成消失材の含有量が３０体積％より少ないと、抵抗体１３の厚みを薄くするという本来の効果が得られ難い。

このとき、焼成消失材はガラスの融点より低い温度で消失してしまっているため、焼成消失材の含有量の分だけ抵抗体１３の厚みは薄くなる。このとき、焼成後の抵抗体１３の厚みは、焼成前の抵抗ペーストの厚みの１／３〜１／１０となっている。なお、上面電極１２と抵抗体１３の形成順序は逆でもよい。

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、１０μｍ〜７０μｍの径のレーザを照射してトリミング溝１４を形成し、焼成で厚みが薄くなった抵抗体１３が所定の抵抗値になるように抵抗値修正する。

次に、少なくとも一対の上面電極１２の一部、抵抗体１３およびトリミング溝１４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１５を形成する。

次に、絶縁基板１１の両端面に、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し、一対の端面電極１６を形成する。

最後に、露出した一対の上面電極１２、一対の端面電極１６の表面に、Ｃｕめっき層、Ｎｉめっき層、Ｓｎめっき層を形成することによりめっき層１７を構成する。

上記したように本発明の一実施の形態においては、抵抗体１３を、導電粒子と、ガラスと、このガラスの融点より低い温度で消失する焼成消失材とを有する抵抗体ペーストを印刷することによって得られるようにしているため、抵抗体１３の焼成時に焼成消失材が消失し、これにより、焼成後の抵抗体１３の厚みが薄くなる。そして、抵抗体１３の焼成後に行われるトリミングでの、抵抗体１３の厚みが薄くなっているため、レーザ照射の強度を弱くすることができる。この結果、抵抗体にクラックが生じないようにすることができるため、トリミングでの抵抗値の変化を安定させることができ、これにより、精度よく抵抗値調整ができるため、抵抗値精度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。さらに、レーザ照射の強度を弱くすることができるため、トリミング時のレーザ熱による抵抗値変動を低減することができる。

本発明に係るチップ抵抗器は、抵抗値精度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チップ抵抗器等において有用となるものである。

１１絶縁基板
１２一対の上面電極
１３抵抗体
１４トリミング溝

Claims

絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成された一対の上面電極と、前記一対の上面電極間に形成された抵抗体と、前記抵抗体にレーザ照射をすることによって形成された抵抗値修正用のトリミング溝とを備えたチップ抵抗器の製造方法であって、前記抵抗体は、導電粒子とガラスとガラスの融点より低い温度で消失する焼成消失材とを有する抵抗体ペーストを印刷、焼成することによって得られ、前記焼成消失材はカーボン粉末で構成され、その含有量は前記抵抗体ペーストの３０ｖｏｌ％〜７０ｖｏｌ％としたチップ抵抗器の製造方法。