JPH0831603A - 角形薄膜チップ抵抗器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜抵抗体の密閉性に優れた角形薄膜チップ
抵抗器を実現することを目的とする。 【構成】 方形の９６％アルミナ基板１の主面上に形成
した一対の薄膜上面電極層２と、この一対の薄膜上面電
極層２それぞれに重なるように前記薄膜上面電極層間に
形成した薄膜抵抗体層４と、この薄膜抵抗体層４を覆う
樹脂保護膜層５と、前記一対の薄膜上面電極層２を覆い
かつ前記樹脂保護膜層５の両端の一部に重なるように形
成した導体樹脂上面電極層６と、前記導体樹脂上面電極
層６それぞれに重なるように９６％アルミナ基板１の両
端部にそれぞれ形成した一対の薄膜端面電極層７と、露
出した導体樹脂上面電極層６および薄膜端面電極層７に
形成した電極めっき層８とから構成するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般的に電子回路に用い
られる角形薄膜チップ抵抗器およびその製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器のダウンサイジング化に
伴い、その回路基板の実装密度を高めるため、搭載され
る電子部品に対する小形化への要求が高まっている。角
形チップ抵抗器に対しても小形化が進められるととも
に、高精度（抵抗値許容差、抵抗温度特性）かつ電流雑
音特性に優れた角形薄膜チップ抵抗器への要求が高まっ
ている。

【０００３】従来例による角形薄膜チップ抵抗器の構造
を図３の断面図、およびその製造方法を図５の工程図に
示す。

【０００４】図３により製品の構造を説明する。方形の
９６％アルミナ基板１１の表面上に形成したＡｕからな
る一対の薄膜上面電極層１２と、裏面上に形成したＡｕ
からなる一対の薄膜裏面電極層１３と、この一対の薄膜
上面電極層１２を覆い、かつ薄膜上面電極層１２間に形
成したＮｉ−Ｃｒ合金からなる薄膜抵抗体層１４と、こ
の薄膜抵抗体層１４を完全に覆うエポキシ系樹脂保護膜
層１５と、露出した薄膜抵抗体層１４と薄膜裏面電極層
１３を接続するように９６％アルミナ基板１１の両側の
端面にそれぞれ形成したＮｉ−Ｃｒ合金からなる一対の
薄膜端面電極層１７と、露出した電極部に形成したニッ
ケルおよびはんだからなる電極めっき層１８とから構成
される。

【０００５】次に図５により工程を説明する。まず、９
６％アルミナからなる絶縁基板１１を用意する。次に、
９６％アルミナ基板１１の表面および裏面にＡｕを主成
分とする金属有機物からなる電極ペーストをスクリーン
印刷・乾燥した後、ベルト式連続焼成炉によって焼成し
金属有機物電極ペーストの有機成分だけを除去して金属
成分だけをアルミナ基板１１上に焼き付けることにより
薄膜上面電極層１２及び薄膜裏面電極層１３を形成する
工程を行う。

【０００６】次に、絶縁基板１１の上面全体にＮｉ−Ｃ
ｒ等の薄膜抵抗体層１４を形成するスパッタ工程を行
い、前記薄膜抵抗体層１４を所定の抵抗パターン１４ａ
に形成するフォトリソプロセス工程（レジスト塗布・乾
燥、露光、現像、エッチング、レジスト剥離）を行い、
抵抗パターン１４ａを安定な膜にするために、３５０〜
４００℃雰囲気での熱処理工程を行う。その後、抵抗パ
ターンの抵抗値を所定の値に修正するためにレーザート
リミングにより、抵抗値修正工程を行う。

【０００７】次に、抵抗値修正済み抵抗パターン１４ｂ
を保護するために、熱硬化性の樹脂による樹脂保護膜層
１５の形成工程を行う。次に、絶縁基板１１の端面にス
パッタを用い、薄膜端面電極層１７を形成する端面電極
形成工程を行う。最後に、はんだ付け時の信頼性の確保
のため露出した電極部に電極めっき層１８を形成する電
極めっき工程を行い、角形薄膜チップ抵抗器を形成して
いた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の薄膜チップ抵抗
器の構造では、樹脂保護膜層により薄膜抵抗体層を覆
い、露出した電極部に電極めっき層を形成しているが、
この樹脂保護膜層と電極めっき層の境界部分で、十分な
密着を形成していない場合、薄膜抵抗体層が外部からの
影響を受けやすくなる。十分な密着を有していても、電
子機器に実装された状態で実使用された場合の熱ストレ
スにより、境界部分に隙間が生じ、薄膜抵抗体層が外部
からの影響を受けやすくなる。外部からの影響、すなわ
ち水分とＮａイオン、Ｃｌイオン、Ｋイオン、Ｃａイオ
ン等が侵入し、電界が印加されると、薄膜抵抗体層の腐
食、いわゆる電解腐食が発生し、これにより抵抗値変化
を起こし、最悪では抵抗値オープン（断線）不良となる
という課題があった。

【０００９】また、薄膜抵抗体層は樹脂保護膜層により
覆われているが、電極めっき層を形成する際に、露出し
た部分（樹脂保護膜層以外の部分）はめっき液に晒され
ることになり、当然ながら薄膜抵抗体層とつながる薄膜
上面電極層、特に樹脂保護膜層との境界部分からのめっ
き液の浸入の危険性を有していた。この場合も前述と同
様に抵抗値変化を発生する要因となっていた。

【００１０】本発明は上記課題を解決し、電気的特性・
耐湿性等の特性に優れた角形薄膜チップ抵抗器を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の角形薄膜チップ抵抗器は、方形の絶縁基板の
主面上に形成した一対の薄膜上面電極層と、この一対の
薄膜上面電極層それぞれに重なるように前記薄膜上面電
極層間に形成した薄膜抵抗体層と、この薄膜抵抗体層を
覆う樹脂保護膜層と、前記一対の薄膜上面電極層または
前記薄膜抵抗体層を覆いかつ前記樹脂保護膜層の両端の
一部に重なるように形成した一対の導体樹脂上面電極層
と、前記一対の導体樹脂上面電極層それぞれに重なるよ
うに絶縁基板の両端部にそれぞれ形成した一対の薄膜端
面電極層と、露出した前記導体樹脂上面電極層および薄
膜端面電極層に形成した電極めっき層とを有するもので
ある。

【００１２】

【作用】本発明によれば、薄膜抵抗体層を樹脂保護膜層
により覆い、さらに薄膜抵抗体層とつながる薄膜上面電
極層を前記樹脂保護膜層の両端の一部に重なるように導
体樹脂上面電極層を形成するため、薄膜抵抗体層がめっ
き工程でめっき液の影響を受けることがなくなる。さら
に樹脂保護膜層と導体樹脂上面電極層とは互いに樹脂材
料同士であることから、従来の保護膜層と電極めっき層
との密着性よりも優れ、よって外部からの影響を受けに
くくなり、電解腐食による抵抗値変化（断線を含む）の
起こりにくい角形薄膜チップ抵抗器を実現できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例の角形薄膜チップ抵
抗器およびその製造方法について、図面を用いて説明す
る。

【００１４】図１は本発明の一実施例の角形薄膜チップ
抵抗器の断面図で、図２はその製造方法を示す工程図で
ある。

【００１５】図１により製品の構造を説明する。方形の
９６％アルミナ基板１の表面上に形成したＡｕによる一
対の薄膜上面電極層２と、裏面上に形成したＡｕからな
る一対の薄膜裏面電極層３と、この一対の薄膜上面電極
層２を覆い、かつ薄膜上面電極層２間に形成したＮｉ−
Ｃｒ合金からなる薄膜抵抗体層４と、この薄膜抵抗体層
４を完全に覆うエポキシ系樹脂保護膜層５と、一対の薄
膜上面電極層２上に露出した薄膜抵抗体層４を覆いかつ
樹脂保護膜層５の両端の一部に重なるように形成した一
対の導体樹脂上面電極層６と、導体樹脂上面電極層６と
薄膜裏面電極層３を接続するように９６％アルミナ基板
１の両側の端面にそれぞれ形成した一対の薄膜端面電極
層７と、露出した薄膜裏面電極層３、導体樹脂上面電極
層６、薄膜端面電極層７に形成したニッケルおよびはん
だからなる電極めっき層８とから構成される。

【００１６】次に図２により製造方法について説明す
る。まず、耐熱性及び絶縁性に優れた９６％アルミナ基
板１を準備する工程Ａを行う。次に、９６％アルミナ基
板１の表面および裏面にＡｕを主成分とする金属有機物
からなる電極ペーストをスクリーン印刷・乾燥した後、
金属有機物からなる電極ペーストの有機成分だけを飛ば
して金属成分だけを９６％アルミナ基板１上に焼き付け
るために、８５０℃の温度のベルト式連続焼成炉で、ピ
ーク時間６分，ＩＮ−ＯＵＴ時間４５分のプロファイル
によって焼成し、薄膜上面電極層２及び薄膜裏面電極層
３を同時に形成する工程Ｂを行う。

【００１７】次に９６％アルミナ基板１上にＮｉ−Ｃｒ
の薄膜抵抗体層４を形成するスパッタ工程Ｃを経て、薄
膜抵抗体層４を所定の抵抗パターン４ａに形成するフォ
トリソプロセス工程Ｄ（レジスト塗布・乾燥、露光、現
像、エッチング、レジスト剥離）を行い、その後、抵抗
パターン４ａを安定な膜にするために、３５０〜４００
℃の温度雰囲気での熱処理工程Ｅを行う。

【００１８】その後、抵抗パターン４ａの抵抗値を所定
の値に修正するためにレーザートリミングにより、抵抗
値修正工程Ｆを行う。

【００１９】次に、抵抗値修正済み抵抗パターン４ｂを
保護するために、樹脂ペーストをスクリーン印刷し、２
００℃・３０分のプロフィールにて熱硬化して樹脂保護
膜層５を形成する工程Ｇを行う。

【００２０】次に、樹脂保護膜層５に覆われていない抵
抗値修正済み抵抗パターン４ｂを覆い、かつ樹脂保護膜
層５の両端の一部に重なるように、Ａｇを導電金属材料
として含有する導電樹脂ペーストをスクリーン印刷し、
２００℃・３０分のプロフィールにて熱硬化して導体樹
脂上面電極層６を形成する工程Ｈを行う。

【００２１】ここで、樹脂保護膜層５と導体樹脂上面電
極層６とは個別に印刷・熱硬化して形成することが不可
欠である。すなわち、樹脂保護膜層５と導体樹脂上面電
極層６の各々の部位を印刷し仮乾燥状態で同時に熱硬化
させた場合（すなわち、熱硬化工程を１回のみとして製
造工数を低減させる場合）、いったん各々が熱により軟
化してから架橋反応による硬化を開始するために、絶縁
材料である樹脂保護膜層５と導電材料である導体樹脂上
面電極層６との間で相互拡散がおこり、樹脂保護膜層５
では絶縁抵抗の低下、導体樹脂上面電極層６では導体抵
抗の上昇により、所望の機能を果たせなくなる。

【００２２】次に、９６％アルミナ基板１の端面にスパ
ッタによりＮｉ−Ｃｒ系の薄膜端面電極層７を形成する
端面電極形成工程Ｉを行う。

【００２３】最後にはんだ付け時の電極食われの防止お
よびはんだ付け時の信頼性の確保のため、露出している
薄膜裏面電極層３と導体樹脂上面電極層６と薄膜端面電
極層７に、電気めっきによってＮｉおよびＳｎ−Ｐｂの
めっき層８を形成する電極めっき工程Ｊを行う。

【００２４】以上の工程により、本発明の実施例による
角形薄膜チップ抵抗器を試作した。この本発明の角形薄
膜チップ抵抗器と、従来の角形薄膜チップ抵抗器とを耐
湿負荷寿命試験により比較したところ、図４に示す結果
が得られた。すなわち、従来の製品では１０００時間で
抵抗値変化（０．５％以上）を起こすものが発生した
が、本発明による開発品では抵抗値変化はほぼ０％であ
った。

【００２５】なお、本実施例では薄膜抵抗体層はＮｉ−
Ｃｒ，Ｃｒ−Ｓｉ，Ｃｒ−Ａｌ等のＣｒ系金属材料によ
り構成されているが、面積抵抗値を上昇させるために薄
膜抵抗体層の膜厚を薄くした場合には、極端に電解腐食
が発生しやすい材料であるために本実施例による構造お
よび製造方法により角形薄膜チップ抵抗器を形成するこ
とが、特に効果的である。

【００２６】また、導体樹脂上面電極層を銀系の樹脂材
料により形成したが、これは導電金属材料を規定するも
のではなく、銅、金等の電極材料として使用されるもの
はすべて同様の効果が得られることはいうまでもない。

【００２７】また本実施例では、薄膜上面電極層２は薄
膜抵抗体層４により覆われていたが、薄膜抵抗体層４が
薄膜上面電極層２の一部のみで重なる場合でも同様の効
果が得られる。

【００２８】また、薄膜裏面電極層３が無くても同様の
効果が得られる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、薄膜抵抗
体層を樹脂保護膜層により覆い、さらに薄膜抵抗体層と
つながる薄膜上面電極層上に、前記樹脂保護膜層の両端
の一部に重なるように導体樹脂上面電極層を形成するた
め、薄膜抵抗体層がめっき工程でめっき液の影響を受け
なくなる。さらに保護膜層と導体樹脂上面電極層とが樹
脂材料同士であることから、保護膜層と電極めっき層と
の密着性よりも優れ、よって外部からの影響を受けにく
くなり、電解腐食による抵抗値変化（断線を含む）の起
こりにくい、高信頼性の角形薄膜チップ抵抗器を実現で
きる。

【００３０】また、本発明によれば上記効果以外に下記
効果が得られる。 （１）小形の角形薄膜チップ抵抗器を形成する場合、導
体樹脂上面電極層を設けることにより、樹脂保護膜と上
面電極層との段差がなくなり、実装時の吸着面積が拡大
されるために実装性を向上することができる。 （２）薄膜抵抗体層には、Ｎｉ−Ｃｒ等のＣｒ系金属が
存在するが、これらは酸化されやすいことから、窒素雰
囲気中での熱処理が必要なために、製造工程でのランニ
ングコストが高くなり、工程も煩雑となっていたが、薄
膜上面電極層よりも導体抵抗が低い導体樹脂上面電極層
を設けた場合、薄膜抵抗体層の熱処理を大気中で行って
表面に酸化膜が形成されても、めっきの付き回りが良好
であり、安価に角形薄膜チップ抵抗器を製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における角形薄膜チップ抵抗
器の構造を示す断面図

【図２】同実施例における角形薄膜チップ抵抗器の製造
方法を示す工程図

【図３】従来の角形薄膜チップ抵抗器の製造を示す断面
図

【図４】同実施例および従来の角形薄膜チップ抵抗器の
抵抗値変化率を示す比較図

【図５】従来の角形薄膜チップ抵抗器の製造方法を示す
工程図

【符号の説明】

１ ９６％アルミナ基板 ２ 薄膜上面電極層 ３ 薄膜裏面電極層 ４ 薄膜抵抗体層 ５ 樹脂保護膜層 ６ 導体樹脂上面電極層 ７ 薄膜端面電極層 ８ 電極めっき層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｃ 17/242

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 方形の絶縁基板の主面上に形成した一対
   の薄膜上面電極層と、この一対の薄膜上面電極層それぞ
   れに重なるように前記薄膜上面電極層間に形成した薄膜
   抵抗体層と、この薄膜抵抗体層を覆う樹脂保護膜層と、
   前記一対の薄膜上面電極層または前記薄膜抵抗体層を覆
   いかつ前記樹脂保護膜層の両端の一部に重なるように形
   成した一対の導体樹脂上面電極層と、前記一対の導体樹
   脂上面電極層それぞれに重なるように絶縁基板の両端部
   にそれぞれ形成した一対の薄膜端面電極層と、露出した
   前記導体樹脂上面電極層および薄膜端面電極層に形成し
   た電極めっき層とを有する角形薄膜チップ抵抗器。
2. 【請求項２】 薄膜抵抗体層はＣｒ系金属材料により構
   成されることを特徴とする請求項１記載の角形薄膜チッ
   プ抵抗器。
3. 【請求項３】 方形の絶縁基板の主面上に一対の薄膜上
   面電極層を形成する工程と、この一対の薄膜上面電極層
   それぞれに重なるように前記薄膜上面電極層間に薄膜抵
   抗体層を形成する工程と、この薄膜抵抗体層を覆うよう
   に樹脂保護膜層を形成する工程と、前記一対の薄膜上面
   電極層または前記薄膜抵抗体層を覆いかつ前記樹脂保護
   膜層の両端の一部に重なるように一対の導体樹脂上面電
   極層を形成する工程と、前記一対の導体樹脂上面電極層
   それぞれに重なるように絶縁基板の両端部に一対の薄膜
   端面電極層を形成する工程と、露出した前記導体樹脂上
   面電極および薄膜端面電極層に電極めっき層を形成する
   工程とを備えたことを特徴とする角形薄膜チップ抵抗器
   の製造方法。
4. 【請求項４】 樹脂保護膜層と導体樹脂上面電極層とを
   個別に硬化して形成することを特徴とする請求項３記載
   の角形薄膜チップ抵抗器の製造方法。