JP7085378B2 - チップ抵抗器 - Google Patents

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Description

この発明は、チップ抵抗器に関する。
一般的にチップ抵抗器は、絶縁基板と、絶縁基板の表面に形成された抵抗体と、抵抗体の両側に配置された電極と、を有して構成される。
チップ抵抗器の製造方法では、大判基板に対して、多数個分の電極や抵抗体を形成した後、大判基板を分割して、チップ抵抗器を多数個取りしている。
抵抗体は、大判基板の表面に、抵抗ペーストを印刷・焼成することにより多数形成される。このとき、印刷時の膜厚ばらつきや滲み、或いは、焼成炉内の温度むら等により、各抵抗体の抵抗値にばらつきが生じやすい。
このため、大判基板の状態で、各抵抗体に、トリミング溝を形成して、所定の抵抗値に設定するという抵抗値調整作業が行われる。
特許文献1の記載によれば、抵抗体に、粗調製用及び微調製用の略L字型のトリミング溝を形成している。
特許文献1に記載の発明では、抵抗体の中央付近で、粗調製用のトリミング溝と、微調製用のトリミング溝とを交差させる構成を特徴にしている。
特開2000-340401号公報
しかしながら、抵抗体の中央付近で、各トリミング溝が交差するように形成すると、抵抗体の中央に電位分布が集中し(電界強度が強まり)、抵抗体の中央にホットスポットが生じる。かかる構成では、ホットスポットが、電極から遠い抵抗体の中央に生じるため、放熱性が低下する。
また、抵抗体にトリミング溝を入れると、トリミング後のマイクロクラックが抵抗体の電気的特性や耐久性に支障をきたす問題が生じる。マイクロクラックは、トリミングを抵抗体の端辺から抵抗体内に描画したときのトリミング溝の終端で発生する。したがって、トリミング溝の終端で生じるマイクロクラックに起因する特性への悪影響を軽減しなければいけない。
そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、特に、ホットスポットを分散させると共に、マイクロクラックに起因する特性への悪影響を軽減す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。
本発明のチップ抵抗器は、基板と、前記基板の表面に形成された抵抗体と、前記抵抗体の両側に形成された電極と、を有し、前記抵抗体には、少なくとも、第1トリミング溝及び第2トリミング溝が形成されており、前記第1トリミング溝及び前記第2トリミング溝は、夫々、電極間方向に対し直交方向にて対向する前記抵抗体の一方の端辺から前記直交方向に向けて縦溝が延出するとともに、前記縦溝から前記電極間方向に屈曲して横溝が延出しており、前記第1トリミング溝の第1縦溝と、前記第2トリミング溝の第2縦溝とは、前記電極間方向に間隔を空けて形成されており、前記第1トリミング溝の第1横溝と、前記第2トリミング溝の第2横溝とは、互いに近づく方向に延出すると共に、前記直交方向で重ならないように、前記第1横溝及び前記第2横溝の各終端が、前記電極間方向に離れて形成されており、前記第1トリミング溝の前記第1横溝の終端から、前記終端が向く側の前記電極と前記一方の端辺との交点までを結ぶ第1仮想線と、前記終端から前記一方の端辺までを前記直交方向に向けて結ぶ第2仮想線と、前記一方の端辺と、の間で囲まれた領域内に、前記第2トリミング溝が形成されることを特徴とする。
本発明では、前記第1トリミング溝の前記第1縦溝と、前記第1縦溝に近い側の前記電極との間の距離、及び、前記第2トリミング溝の前記第2縦溝と、前記第2縦溝に近い側の前記電極との間の距離は、ほぼ等しいことが好ましい。
本発明のチップ抵抗器によれば、ホットスポットを分散することができると共に、マイクロクラックの特性への悪影響を軽減することができる。
本実施形態におけるチップ抵抗器の平面図である。 図1に示すA-A線に沿って切断し矢印方向から見た、本実施形態におけるチップ抵抗器の断面図である。 抵抗体に、第1トリミング溝(粗調製用のトリミング溝)を形成した際の電位分布を示す電位分布図である。 図3に続いて、抵抗体に、第2トリミング溝(微調整用のトリミング溝)を形成した際の電位分布を示す電位分布図である。 第1トリミング溝及び第2トリミング溝を備える抵抗体に生じたホットスポットを説明するための抵抗体の平面模式図である。 比較例のチップ抵抗器を構成する抵抗体の平面図である。 別の実施形態におけるチップ抵抗器の平面図である。 別の実施形態におけるチップ抵抗器の平面図である。 図9Aは、本実施形態におけるチップ抵抗器の製造工程を示す平面図であり、図9Bは、図9Aの次の製造工程を示す平面図であり、図9Cは、図9Bの次の製造工程を示す平面図である。 、図10Aは、図9Cの次の製造工程を示す平面図であり、図10Bは、図10Aの次の製造工程を示す平面図であり、図10Cは、図10Bの次の製造工程を示す平面図であり、図10Dは、図10Cの次の製造工程を示す平面図である。
以下、本発明の一実施形態(以下、「実施形態」と略記する。)について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
<チップ抵抗器>
図1は、本実施形態におけるチップ抵抗器の平面図である。図2は、図1に示すA-A線に沿って切断し矢印方向から見た、本実施形態におけるチップ抵抗器の断面図である。
(チップ抵抗器の各構成要素)
図1、図2に示すX1-X2方向は、電極間方向、或いは横方向であり、X1方向は、左方向であり、X2方向は、右方向である。以下では、主に、横方向(X1-X2)と表現する。図1に示すY1-Y2方向は、X1-X2方向に対して直交方向、或いは縦方向である。以下では、主に、縦方向(Y1-Y2)と表現する。図2に示すZ1-Z2方向は、X1-X2方向、及びY1-Y2方向に対して直交する高さ方向であり、Z1方向は、チップ抵抗器1の表面方向であり、Z2方向は、チップ抵抗器1の裏面方向である。
図1、図2に示すように、チップ抵抗器1は、絶縁基板2と、絶縁基板2の表面2aに形成された抵抗体3と、抵抗体3の横方向(X1-X2)の両側に配置された一対の電極4、5と、を有して構成される。
図1、図2に示すように、例えば、絶縁基板2は、板状であるが、絶縁基板2の形状を限定するものではない。図1、図2に示すように、絶縁基板2は、表面2a、裏面2b、及び、表面2aと裏面2b間を囲む側面を有して構成される。側面のうち、図1、図2では、左側面2c、及び右側面2dに符号を付した。
絶縁基板2は、セラミック等からなり、この絶縁基板2は、後述する大判基板を縦横の分割溝に沿って分割し、多数個取りされたものである。
図1に示すように、抵抗体3は、絶縁基板2の表面2aに、例えば、長方形状で形成される。図1に示すように、抵抗体3は、Y2側に位置し横方向(X1-X2)に延出する第1端辺3aと、Y1側に位置し横方向(X1-X2)に延出する第2端辺3bと、第1端辺3aと第2端辺3bとの各左端を繋ぎ、縦方向(Y1-Y2)に延出する左端辺3cと、第1端辺3aと第2端辺3bとの各右端を繋ぎ、縦方向(Y1-Y2)に延出する右端辺3dと、を有する。なお、図1に示す抵抗体3の平面形状は、一例である。
抵抗体3は、例えば、Cu-Niや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。
左側に配置される第1電極4は、絶縁基板2の表面2aに形成された上電極4aと、上電極4aに対応する、絶縁基板2の裏面2bに形成された下電極4bと、上電極4aと下電極4bとの間を電気的に接続し、左側面2c上に形成される端面電極4cと、を有して構成される。端面電極4cの表面には、電極メッキ層が形成される。
同様に、右側に配置される第2電極5は、絶縁基板2の表面2aに形成された上電極5aと、上電極5aに対応する、絶縁基板2の裏面2bに形成された下電極5bと、上電極5aと下電極5bとの間を電気的に接続し、右側面2d上に形成される端面電極5cと、を有して構成される。端面電極5cの表面には、電極メッキ層が形成される。
図2に示すように、各上電極4a、5aは、絶縁基板2の表面2aにて左右に分離して形成されている。抵抗体3は、上電極4a、5a上に一部重なるように、絶縁基板2の表面2aに形成されている。
上電極4a、5a及び下電極4b、5bは、例えば、Ag系ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成して形成される。端面電極4c、5cは、例えば、絶縁基板2の端面2c、2dに、例えば、Ag系ペーストを塗布して、乾燥・焼成したものや、Ag系ペーストの代わりに、Ni/Cr等をスパッタして成る。そして、端面電極4c、5cの表面には、NiやAu、或いは、Sn等の電極メッキ層が形成される。
また、図2に図示するように、抵抗体3の表面には、第1オーバーコート層6が形成される。更に、第1オーバーコート層6の表面に、第2オーバーコート層7が形成される。これにより、抵抗体3を外部環境から保護することができる。例えば、第1オーバーコート層6は、ガラスを主成分としており、第2オーバーコート層7は、エポキシ系の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。
ところで、発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、抵抗体3の抵抗値調製用としてのトリミング溝の形成に関し、抵抗体3内で生じるホットスポットを分散させると共に、マイクロクラックによる特性への悪影響を抑制する観点から本発明に至った。
以下、本実施形態における第1トリミング溝11及び第2トリミング溝12の特徴点について、説明する。
図1に示す長さが長い第1トリミング溝11は、抵抗値の粗調製用としてのトリミング溝である。一方、図1に示す第2トリミング溝12は、第1トリミング溝11よりも長さが短い、抵抗値の微調整用としてのトリミング溝である。
図1に示すように、第1トリミング溝11は、例えば、抵抗体3の第1端辺3aからY1方向に向けて延出するとともに、抵抗体3内で右方向(X2)に屈曲する略L字型で形成される。第1トリミング溝11は、Y1方向に延出する第1縦溝11aと、第1縦溝11aから右方向(X2)に延出する第1横溝11bと、を具備する。
また、図1に示すように、第2トリミング溝12は、例えば、抵抗体3の第1端辺3aからY1方向に向けて延出するとともに、抵抗体3内で左方向(X1)に屈曲する略L字型で形成される。第2トリミング溝12は、Y1方向に延出する第2縦溝12aと、第2縦溝12aから左方向(X1)に延出する第2横溝12bと、を具備する。
図1に示すように、第1縦溝11aと、第2縦溝12aは、横方向(X1-X)に間隔を空けて形成されている。第1縦溝11aは、第2縦溝12aよりも長く形成される。
また、図1に示すように、第1横溝11b及び第2横溝12bは、第1縦溝11a及び第2縦溝12aから夫々屈曲して、互いに近づく方向に延出している。加えて、各横溝11b、12bが、縦方向(Y1-Y2)で重ならないように、各横溝11b、12bの終端11c、12cが、横方向(X1-X2)に離れて形成されている。なお、第1横溝11bは、第2横溝12bよりも長く形成される。
ここで、「終端」とは、レーザ光を照射して抵抗体3をトリミングする際の照射終点である。照射始点は、各トリミング溝11、12の第1端辺3aの位置であり、この位置が、各トリミング溝11、12の「始端」に該当する。
図1に示すように、略L字型の第1トリミング溝11及び第2トリミング溝12は、互いに向き合い、且つ、縦方向(Y1-Y2)で重ならないように、第1トリミング溝11は、左側の電極4寄りに、第2トリミング溝12は、右側の電極5寄りに夫々形成されている。
本実施形態では、各トリミング溝11、12の形成に伴って、抵抗体3内で生じるホットスポットを分散させることができる。ホットスポットの分散効果について、図3及び図4の電位分布図を用いて説明する。
(ホットスポットの分散効果)
図3は、粗調製用のトリミング溝としての第1トリミング溝11を、抵抗体3に形成した際の電位分布図である。
図3に示すように、レーザ光を、抵抗体3の第1端辺3aからY1方向に向けて照射するとともに、右方向(X2)にターンして、略L字型の第1トリミング溝11を形成する。
第1トリミング溝11は、抵抗体3の横方向(X1-X2)の中心よりも左寄りに形成される。第1トリミング溝11は、第1縦溝11aと第1横溝11bとを具備して形成される。このとき、第1縦溝11aは、第1電極4から、距離aの位置に形成される。また、第1横溝11bは、第1電極4から離れる方向である右方向(X2)に向けて形成される。
図3に示すように、第1トリミング溝11の形成により、第1横溝11bと、抵抗体3の第2端辺3bとの間の縦方向(Y1―Y2)への間隔は、他の箇所に比べて狭くなる。以下、第1横溝11bと、第2端辺3bとの間を、第1領域Aという。このように、第1領域Aの間隔は狭くなっているため、電極4、5間に電圧を印加した状態では、第1領域Aでの電界強度は高くなる。一方、第1トリミング溝11の終端11cと、終端11cが向く側の第2電極5と第1端辺3aとの交点Oまでを結ぶ第1仮想線L1と、終端11cから第1端辺3aまでを縦方向(Y1-Y2)に向けて結ぶ第2仮想線L2と、第1端辺3aと、の間で囲まれた領域Bでの電界強度は、第1領域Aに比べて低い。
ここで、図3に示すように、第1仮想線L1は、直線でなく、第2端辺3b方向に膨らむ曲線として定義することが好ましい。第1仮想線L1は、等電位線の間隔が、第2端辺3b側から第1端辺3a側に向けて広がり始める略境界位置であることが好ましい。図3の電位分布図から、略境界位置をたどると、第2端辺3b方向にやや膨らむ曲線となる。なお、第1仮想線L1を直線としたほうが、第2トリミング溝12を形成するための領域Bの規定が、よりシビアな条件となり、より好ましい。
図4に示すように、本実施形態では、レーザ光を、抵抗体3の第1端辺3aからY1方向に向けて照射するとともに、左方向(X1)にターンして、略L字型からなる微調整用の第2トリミング溝12を形成する。
第2トリミング溝12は、抵抗体3の横方向(X1-X2)の中心よりも右寄りに形成される。第2トリミング溝12は、第2縦溝12aと第2横溝12bとを具備して形成された略L字型である。このとき、第2縦溝12aと、第2電極5との間の間隔は、第1縦溝11aと第1電極4との間の距離aとほぼ等しい距離aで形成されることが好ましい。また、第2横溝12bの終端12cは、左方向(X1)に向けて形成される。したがって、第1トリミング溝11の終端11cと、第2トリミング溝12の終端12cとは、互いに近づく方向に延出している。
加えて、本実施形態では、第1トリミング溝11の第1横溝11bと、第2トリミング溝12の第2横溝12bとは、縦方向(Y1-Y2)で重ならないように、第1トリミング溝11の終端11c及び第2トリミング溝12の終端12cは、互いに横方向(X1-X2)に離れて形成されている。
第2トリミング溝12の形成により、第2横溝12bと、抵抗体3の第2端辺3bとの間の縦方向(Y1―Y2)への間隔は、領域Aを除く他の箇所よりも狭くなる。以下、第2横溝12bと、第2端辺3bとの間を、第2領域Cという。このように、第2領域Cの間隔は、狭くなっている。このため、電極4、5間に電圧を印加した状態では、第2領域Cでの電界強度は高くなる。ただし、第2領域Cに比べて、第1領域Aのほうがより狭いため、電界強度は、第1領域Abのほうが、第2領域Cよりも高い。
電界強度が高い第1領域A及び第2領域Cは、縦方向(Y1-Y2)への間隔が広い他の領域に比べて、ホットスポットになる。
図5は、抵抗体内の温度分布を示す模式図である。図5に示すように、ホットスポットH1は、第1トリミング溝11の第1横溝11b付近に生じる。また、ホットスポットH2は、第2トリミング溝12の第2横溝12b付近で生じる。図5に示すように、温度の高い領域は、第1トリミング溝11の第1横溝11b付近のほうが、第2トリミング溝12の第2横溝12b付近に比べて広い。
図6は、比較例として、抵抗体20にトリミング溝21、22を設けた一例である。図6に示すように、粗調整用としての第1トリミング溝21の第1横溝21bの一部と、微調整用としての第2トリミング溝22の第2横溝22bの一部とが、縦方向(Y1-Y2)にて重なっている。重なり幅を寸法bで示した。
図6に示す比較例では、第1トリミング溝21の第1横溝21bと抵抗体20の第2端辺20bとの間の間隔は、他の箇所に比べて狭い。図6に示される第1横溝21bと第2端辺20bとの間の領域Dは、電界強度が高くなり、ホットスポットになる。
図6に示す比較例では、抵抗体20の横方向(X1-X2)の中央付近にホットスポットが生じる。これに対して、本実施形態では、図4に示すように、電界強度が高い領域A、Cを左右方向(X1-X2)に分けることができる。したがって、図5に示すように、ホットスポットH1、H2を左右方向に分散することができる。
図6に示す比較例では、ホットスポットが抵抗体20の中央付近に生じるため、ホットスポットは、電極4、5から遠い位置にある。したがって、ホットスポットの熱を電極4、5に適切に逃がしにくい。
これに対して、本実施形態では、図5に示すように、ホットスポットH1、H2を分散でき、第1トリミング溝11の第1横溝11b付近で生じたホットスポットH1を、第1電極4側に寄せることができる。また、第2トリミング溝12の第2横溝12b付近で生じたホットスポットH2を、第2電極5側に寄せることができる。
したがって、本実施形態では、ホットスポットH1の熱を、第1電極4の上電極4aに、ホットスポットH2の熱を、第2電極5の上電極5aに、夫々適切に逃がすことができる。
また、本実施形態では、第1トリミング溝11と第1電極4の下電極4bとの距離、及び、第2トリミング溝12と第2電極5の下電極5bとの距離も、図6の比較例に比べて短くすることができる(図2参照)。このため、ホットスポットH1の熱を、第1電極4の下電極4bに向けても逃がしやすい。同様に、ホットスポットH2の熱を、第2電極5の下電極5bに向けても逃がしやすい。
(マイクロクロックについて)
マイクロクロックについて説明する。本実施形態では、第1トリミング溝11の終端11cと、第2トリミング溝12の終端12cとを、互いに近づく方向に延出させている。このため、終端11c、12cで発生するマイクロクラックの少なくとも一部は、トリミング溝11、12間で電流の流れない領域に伸展する。その結果、抵抗値の経時変化を適切に、抑制することができる。更に、詳細に説明する。
本実施形態では、図4に示すように、第1トリミング溝11の終端11cから第2電極5にかけて徐々に縦方向(Y1-Y2)への幅が狭くなる領域Bに、微調整用の第2トリミング溝12を形成する。領域Bは、電流が流れない領域、或いは、少なくとも他の領域に比べて電流が流れにくい領域である。しかも、本実施形態では、第2トリミング溝12の終端12cを、第1トリミング溝11の終端11cに向かう方向に設けている。このため、第2トリミング溝12の終端12cで生じるマイクロクラックは、領域Bの縦方向(Y1-Y2)への間隔が広がる側に伸展する。したがって、抵抗値の経時変化は、第2トリミング溝12で生じるマイクロクラックにて影響を受けず、或いは、少なくとも、マイクロクラックの影響を極力受けない。
また、第1トリミング溝11の終端11cで生じるマイクロクラックの一部も、領域B内に伸展しやすい。このため、第1トリミング溝11で生じるマイクロクラックの悪影響も極力抑制することができる。
以上により、本実施形態の構成によれば、ホットスポットH1、H2を分散でき、放熱性を向上させることができると共に、各トリミング溝11、12の終端11c、12cで発生するマイクロクラックの特性への悪影響を軽減することができる。
本実施形態では、図4に示すように、第1トリミング溝11の第1縦溝11aと、第1電極4との間の距離aと、第2トリミング溝12の第2縦溝12aと、第2電極5との間の距離aとは、ほぼ等しいことが好ましい。「ほぼ等しい」とは、一方の距離aを、他方の距離aで割った値が、約0.9~1.1以内であると定義される。また、各距離aは、等しいことが好ましい。なお「等しい」とは、製造誤差を含む概念である。
この構成によれば、抵抗体3内で生じる電位分布の左右バランスがよくなる。また、トリミングの際の熱による電極4、5から抵抗体3への電極材料の拡散が両側でバランスよく生じる。これにより、トリミングによる抵抗温度係数(TCR)の変動を抑制することができる。
(他の実施形態)
他の実施形態の構成について説明する。図7に示す実施形態では、第1トリミング溝31と第2トリミング溝32とが、ほぼ同じ長さで形成されている。すなわち、第1トリミング溝31の第1縦溝31aと、第2トリミング溝32の第2縦溝32aとは、夫々、ほぼ同じ長さである。また、第1トリミング溝31の第1横溝31bと、第2トリミング溝32の第2横溝32bとは、夫々、ほぼ同じ長さで形成される。
図7に示す実施形態においても、図1に示す実施形態と同様に、第1トリミング溝31の第1横溝31b及び、第2トリミング溝32の第2横溝32bは、互いに近づく方向に延出している。更に、第1横溝31bと第2横溝32bとが、縦方向(Y1-Y2方向)で重ならないように、各終端31c、32cが、横方向(X1-X2)に離れて形成されている。
また、図7に示す実施形態においても、第1トリミング溝31の第1縦溝31aと、第1電極4との間の距離aと、第2トリミング溝32の第2縦溝32aと、第2電極5との間の距離aとは、ほぼ等しいことが好ましい。
図7に示す実施形態においても、ホットスポットを左右に分散でき、放熱性を向上させることができると共に、各トリミング溝31、32の終端31c、32cで発生するマイクロクラックの特性への悪影響を軽減することができる。ただし、マイクロクロックに関しては、図7よりも図1の構成のほうが、より効果的にマイクロクロックの特性への悪影響を軽減することができる。
図8に示す他の実施形態では、トリミング溝が3つ形成されている。図8に示す第1トリミング溝41は、粗調整用のトリミング溝であり、第2トリミング溝42及び第3トリミング溝43は、微調整用のトリミング溝である。
第1トリミング溝41は、抵抗体3の第1端辺3aからY1方向に延出するとともに、左方向(X1)に屈曲した略L字型である。第1トリミング溝41は、第1縦溝41aと第1横溝41bとを具備して構成される。
第2トリミング溝42は、抵抗体3の第1端辺3aからY1方向に延出するとともに、右方向(X2)に向けて屈曲した略L字型である。第2トリミング溝42は、第2縦溝42aと第2横溝42bとを具備して構成される。
図8に示すように、第1トリミング溝41の第1横溝41bと、第2トリミング溝42の第2横溝42bとは、互いに近づく方向に延出すると共に、縦方向(Y1-Y2)で重ならないように、各終端41c、42cが、横方向(X1-X2)に離れて形成されている。
図8に示すように、第1トリミング溝41を挟んで左右両側に、微調整用の第2トリミング溝42と第3トリミング溝43とが形成されている。
図8に示すように、第3トリミング溝43は、抵抗体3の第1端辺3aからY1方向に延出するとともに、左方向(X1)に向けて屈曲した略L字型である。第3トリミング溝43は、第3縦溝43aと第3横溝43bとを具備して構成される。
図8では、トリミング長さは、第1トリミング溝41が最も長く、第2トリミング溝42が次に長く、第3トリミング溝43が最も短い。第3トリミング溝43は、第2トリミング溝42と同程度の長さであってもよい。
図8に示すように、第1トリミング溝41の終端41cと、該終端41cが向く側の第1電極4と第1端辺3aとの交点O1とを結ぶ第1仮想線L1、終端41cから縦方向(Y1-Y2)に向けて第1端辺3aまで引いた第2仮想線L2、及び第1端辺3a、で囲まれる領域Bに、第2トリミング溝42が形成される。
また、第1トリミング溝41の屈曲端41dと、第2電極5と第1端辺3aとの交点O2とを結ぶ第3仮想線L3、第1トリミング溝41の第1縦溝41a、及び第1端辺3a、で囲まれる領域Eに、第3トリミング溝43が形成される。
図8に示す実施形態においても、各トリミング溝41、42、43は、夫々、縦方向(Y1-Y2)で重なっておらず、ホットスポットを左右に分散できる。したがって、放熱性を向上させることができる。加えて、各トリミング溝41、42、43の終端41c、42c、43cで発生するマイクロクラックの特性への悪影響を軽減することができる。
本実施形態では、トリミング溝を4本以上としてもよい。図8に示す第1トリミング溝41の左右に形成される各領域B、Eに微調整用のトリミング溝を形成することができる。このとき、微調整用のトリミング溝の横溝を、粗調整用の第1トリミング溝41に向けて延出させることで、マイクロクラックの特性への悪影響を効果的に軽減することができる。
<チップ抵抗器の製造方法>
図9は、本実施形態におけるチップ抵抗器の製造工程を示す平面図である。
図9Aでは、まず、絶縁基板2が多数個取りされる大判基板100を用意する。大判基板100には、予め1次分割溝101と2次分割溝102とが格子状に設けられている。そして、1次分割溝101、及び2次分割溝102によって区切られたマス目の夫々が1個分のチップ領域となる。
図9Bに示す工程では、第1電極4及び第2電極5の各上電極4a、5aを構成する複数の電極層103を大判基板100の表面側の所定位置に形成する。また、図示しないが、第1電極4及び第2電極5の各下電極4b、5bを構成する電極層を大判基板100の裏面側の所定位置に形成する。電極層103は、大判基板100に、例えば、Ag系ペーストをスクリーン印刷した後、これを乾燥・焼成することで形成することができる。
次に、図9Cに示す工程では、大判基板100の表面に、Cu-Niや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・焼成することにより、電極層103間の各領域に抵抗体3を形成する。これにより、電極層103間を、抵抗体3を介して接続することができる。
次に、図10Aに示す工程では、抵抗体3の表面からガラスペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成することにより、抵抗体を覆う第1オーバーコート層6を形成する。
次に、図10Bに示す工程では、各抵抗体3に粗調整用の第1トリミング溝11を形成して、抵抗体3の抵抗値を目標抵抗値よりも若干、低い値に粗調整する。
続いて、各抵抗体3に、微調整用の第2トリミング溝12を形成して、抵抗体3の抵抗値を目標抵抗値となるように微調整する。例えば、第2トリミング溝12を形成して、抵抗体3の抵抗値を目標抵抗値よりも僅かに低い抵抗値に微調整する。その後、抵抗値を目標抵抗値まで上昇させる仕上げ調整として、第3トリミング溝を形成してもよい。
第1トリミング溝11及び第2トリミング溝12の形成に関しては、図3、図4を用いて既に説明したように、第1トリミング溝11の第1横溝11bと、第2トリミング溝12の第2横溝12bとを、互いに近づく方向に延出させる。更に、縦方向で重ならないように、第1トリミング溝11と第2トリミング溝12の各終端11c、12cを横方向に離して形成する。
なお、トリミングは、抵抗体3と、抵抗体3の表面を覆う第1オーバーコート層6に形成される(図2参照)。図10Bでは、第1オーバーコート層6は図示せず、抵抗体3に形成された第1トリミング溝11及び第2トリミング溝12を図示した。
次に、図10Cに示す工程では、抵抗体の表面を覆う第1オーバーコート層6上に第2オーバーコート層7を形成する。第2オーバーコート層7は、例えば、エポキシ系の樹脂ペーストをスクリーン印刷して、加熱加工することにより形成することができる。
次に、図10Cに示す大判基板100を、1次分割溝101に沿って短冊状に分割する(1次分割加工)。これにより、複数個分のチップ抵抗器が一体に連なった短冊状基板(図示しない)を得る。次いで、短冊状基板の分割面に、例えば、Agペーストを塗布して乾燥・焼成し、或いは、Agペーストの代わりに、Ni/Crをスパッタする。これにより、各上電極と各下電極間を電気的に接続する端面電極(図10Cには図示しないが、図2の端面電極5cを参照)を形成する。
続いて、短冊状基板を2次分割溝102に沿って分割する(2次分割加工)。これにより、複数個のチップ抵抗器1を得ることができる。最後に、図10Dに示す個片化されたチップ抵抗器1の電極表面に、NiとAuとSn等の電解メッキを施すことで、図1、図2に示すチップ抵抗器1を得ることができる。
本実施形態のチップ抵抗器1の製造方法によれば、抵抗体3をトリミングして抵抗調整する際、粗調整用の第1トリミング溝11を形成した後、微調整用の第2トリミング溝12を形成する。このとき、第2トリミング溝12の第2横溝12bを、第1トリミング溝11の第1横溝11bに近づくように形成すると共に、縦方向(Y1-Y2)で重ならないように、第1トリミング溝11の終端11cと、第2トリミング溝12の終端12cとを、横方向(X1-X2)に離して形成する(図4参照)。
これにより、抵抗体3内に生じるホットスポットを左右方向に分散することができると共に、終端11c、12cで発生するマイクロクラックによる特性への悪影響を適切に抑制することが可能になる。
以上により、本実施形態のチップ抵抗器の製造方法によれば、放熱性に優れ、且つ、トリミング後における抵抗温度係数(TCR)の変化量を目標値に高精度に調整可能なチップ抵抗器を適切且つ容易に製造することができる。
以下、実施例をもとに本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
実験では、図3、図4に示す手順で、第1トリミング溝11及び第2トリミング溝12を抵抗体3に形成し、抵抗値の調整を行った。
実験で使用した抵抗体3の横方向(X1-X2)への長さ寸法は、1000μm、縦方向の長さ寸法は、500μmであった。ここで、「抵抗体3の横方向(X1-X2)への長さ寸法」は、電極と重ならない抵抗体3の横幅である。
図3、図4に示す距離aの寸法及び、抵抗体3へのトリミング領域Tを規定する。トリミング領域Tは、電極4、5と重ならない抵抗体3の面積を100%としたときの割合で求めることができる。図1にトリミング領域Tを示した。
例えば、抵抗温度係数(TCR)の変化量の目標値を、±10ppm程度とすると、本実施例の抵抗体3の大きさにおいては、距離aの寸法を、100μm程度、トリミング領域Tを40%程度に設定する必要があることがわかった。
本実施例では、トリミング領域Tは、図1に示すように、抵抗体3を縦方向(Y1-Y2)に対し二分した、抵抗体3の第1端辺3a側の面積50%のうち、距離aの両側を取り除いた面積40%の領域である。
このトリミング領域T内で、粗調整用としての第1トリミング溝11をレーザ照射で形成した後、微調整用としての第2トリミング溝12を、レーザ照射で形成した。第2トリミング溝12は、図3、図4に示す第1仮想線L1、第2仮想線L2、及び第1端辺3aで囲まれる領域B内に形成した。
図3、図4に示すように、第1トリミング溝11の第1横溝11bと、第2トリミング溝12の第2横溝12bとが、互いに近づくように、且つ、互いに縦方向(Y1-Y2)で重ならないように、各終端11c、12cを、横方向(X1-X2)に離して形成した。更に、本実施例では、第1トリミング溝11の第1横溝11bの長さ:第2トリミング溝12の第2横溝12bの長さ=2:1となるように調整した。
トリミング後のチップ抵抗器に対し、電極4、5間に電圧を印加し、サーモトレーサを用いて、抵抗体3内のホットスポットを確認したところ、ホットスポットが、左右方向(X1-X2)に分散していることを確認できた。
また、トリミング後における抵抗温度係数(TCR)の変化量を、±10ppm以下にできることがわかった。
本発明のチップ抵抗器は、放熱性に優れ、且つ、抵抗値の経時変化を小さくすることができる。特に、本発明のチップ抵抗器では、電極への放熱作用を向上させることができ、ヒートシンク側に適切に熱を逃がすことができる。このように、本発明のチップ抵抗器は、熱的安定性に優れており、様々な回路基板への実装が可能である。
1 チップ抵抗器
2 絶縁基板
3、20 抵抗体
3a 第1端辺
3b 第2端辺
4 第1電極
5 第2電極
4a、5a 上電極
4b、5b 下電極
4c、5c 端面電極
6 第1オーバーコート層
7 第2オーバーコート層
11、21、31、41 第1トリミング溝
11a、21a、31a、41a 第1縦溝
11b、21b、31b、41b 第1横溝
12、22、32、42 第2トリミング溝
12a、22a、32a、42a 第2縦溝
12b、22b、32b、42b 第2横溝
11c、12c、31c、32c、41c、42c、43c 終端
43 第3トリミング溝
43a 第3縦溝
43b 第3横溝
100 大判基板
101 1次分割溝
102 2次分割溝
103 電極層

Claims (2)

  1. 基板と、
    前記基板の表面に形成された抵抗体と、
    前記抵抗体の両側に形成された電極と、を有し、
    前記抵抗体には、少なくとも、第1トリミング溝及び第2トリミング溝が形成されており、
    前記第1トリミング溝及び前記第2トリミング溝は、夫々、電極間方向に対し直交方向にて対向する前記抵抗体の一方の端辺から前記直交方向に向けて縦溝が延出するとともに、前記縦溝から前記電極間方向に屈曲して横溝が延出しており、
    前記第1トリミング溝の第1縦溝と、前記第2トリミング溝の第2縦溝とは、前記電極間方向に間隔を空けて形成されており、
    前記第1トリミング溝の第1横溝と、前記第2トリミング溝の第2横溝とは、互いに近づく方向に延出すると共に、前記直交方向で重ならないように、前記第1横溝及び前記第2横溝の各終端が、前記電極間方向に離れて形成されており、
    前記第1トリミング溝の前記第1横溝の終端から、前記終端が向く側の前記電極と前記一方の端辺との交点までを結ぶ第1仮想線と、前記終端から前記一方の端辺までを前記直交方向に向けて結ぶ第2仮想線と、前記一方の端辺と、の間で囲まれた領域内に、前記第2トリミング溝が形成されることを特徴とするチップ抵抗器。
  2. 前記第1トリミング溝の前記第1縦溝と、前記第1縦溝に近い側の前記電極との間の距離、及び、前記第2トリミング溝の前記第2縦溝と、前記第2縦溝に近い側の前記電極との間の距離は、ほぼ等しいことを特徴とする請求項に記載のチップ抵抗器。
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