JPH09246004A - 抵抗器とその製造方法 - Google Patents

抵抗器とその製造方法

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JPH09246004A
JPH09246004A JP8051257A JP5125796A JPH09246004A JP H09246004 A JPH09246004 A JP H09246004A JP 8051257 A JP8051257 A JP 8051257A JP 5125796 A JP5125796 A JP 5125796A JP H09246004 A JPH09246004 A JP H09246004A
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JP
Japan
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resistor
electrode layer
layer
electrode layers
substrate
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JP8051257A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Yamada
博之 山田
Masato Hashimoto
正人 橋本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極強度に優れた、低抵抗かつTCRの小さ
い高精度な抵抗器を提供することを目的とする。 【解決手段】 基板1の上面にAg系電極層2を形成
し、このAg系電極層2に一部が重なるように中間電極
層4を形成し、この中間電極層4間に抵抗体層5を形成
し、さらにCu−Ni合金抵抗体層5とCu系中間電極
層4を覆うように樹脂系保護膜6を形成するものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路に一般に
使用され、特に抵抗値の低い領域で抵抗温度係数の小さ
い高精度な抵抗器とその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化に伴い、電子部
品の実装面積を縮小するため、表面実装部品への要求が
高まっている。角形チップ抵抗器に対する要求も多岐に
わたっており、そのひとつに従来から電源回路の電流検
出用抵抗器として使用されているリード線付き抵抗器の
代替として、低抵抗かつ抵抗温度係数の小さい角形チッ
プ状の抵抗器への開発要望がある。
【0003】以下、従来の抵抗器について図面を参照し
ながら説明する。図2は従来の抵抗器の断面図である。
図において、11は角板状の96%のアルミナを含有し
てなる基板である。12は基板11の上面の側部に設け
られたCu系による一対の上面電極層である。13は基
板11の下面の側部に設けられたCu系の下面電極層で
ある。14は一対の上面電極層12に重畳するように基
板11の上面に設けられたCu−Ni合金系の抵抗体層
である。15は少なくとも抵抗体層14を覆うように設
けられた樹脂系の保護膜である。16は上面電極層12
と下面電極層13とを電気的に接続するように基板11
の側面に設けられたCu系の側面電極層である。17,
18ははんだ付け時の信頼性を確保するために上面電極
層12および/または下面電極層13、側面電極層16
の一部または全部を覆うように設けられたNiめっき
膜、はんだめっき膜である。
【0004】以上のように構成された従来の抵抗器につ
いて、以下にその製造方法を説明する。
【0005】まず、角板状の96%のアルミナを含有し
てなる基板11の上面の側部にCu系による一対の上面
電極層12を形成し、かつ、基板11の下面に上面電極
層12と対応させてCu系の下面電極層13を形成す
る。
【0006】次に、一対の上面電極層12に重畳するよ
うに基板11の上面にCu−Ni合金系の抵抗体層14
を形成する。
【0007】次に、抵抗値を所定の抵抗値に揃えるため
に抵抗体層14にレーザートリミングする。
【0008】次に、少なくとも抵抗体層14を覆うよう
に樹脂系の保護膜15を形成する。次に、基板11の側
面に上面電極層12と下面電極層13とを電気的に接続
するようにCu系の側面電極層16を形成する。
【0009】最後に、はんだ付け時の信頼性の確保のた
め、上面電極層12および/または下面電極層13、側
面電極層16の一部または全部を覆うようにNiめっき
膜17およびはんだめっき膜18を形成して抵抗器を作
製していた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
抵抗器において、Cu−Ni合金系の抵抗体層14はC
u−Niの合金粉末あるいは各々の粉末の混合粉末を導
電粒子として含む厚膜ペーストを印刷し、窒素雰囲気で
焼成して形成されるため、この抵抗体層14と接続する
上面電極層12の電極材料としては、導体抵抗値が低
く、抵抗体層14との相互拡散がなく、抵抗体層14を
酸化させない窒素雰囲気で焼成するCu系のものが選択
され、Cu系のものを形成するためのCu系のペースト
は、窒素雰囲気で焼成をするために酸化鉛系のガラス粉
末を多く含有しているので、Cu系の上面電極層12の
上にはんだ付け性確保のためのNiめっき膜17および
はんだめっき膜18を形成する際に、めっき液でガラス
成分が侵され、Cu系の上面電極層12と基板11との
密着強度が得られないという課題を有していた。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、基板の上面の側部に設けられた一対のAg
系の電極層と、この電極層に重畳するように前記基板の
上面に設けられた一対の中間電極層と、この一対の中間
電極層に重畳するように設けられたCu−Ni合金系の
抵抗体層とを設けるものである。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、基板と、この基板の上面の側部に設けられた一対の
Ag系の電極層と、この電極層に重畳するように前記基
板の上面に設けられた一対の中間電極層と、この一対の
中間電極層に重畳するように設けられたCu−Ni合金
系の抵抗体層と、少なくともこの抵抗体層を覆うように
設けられた保護膜とからなるものである。
【0013】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
記載の基板の側面に、電極層と電気的に接続する側面電
極層を有するものである。
【0014】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
記載の側面電極層は、樹脂系であるものである。
【0015】また、請求項4に記載の発明は、請求項1
記載の抵抗体層は、CuとNiとの重量比は、55:4
5〜65:35のCu−Ni合金からなるものである。
【0016】また、請求項5に記載の発明は、請求項1
記載の中間電極層は、Cu、NiまたはCu−Ni合金
のいずれかであるものである。
【0017】また、請求項6記載の発明は、請求項1記
載の発明の中間電極層と抵抗体層とは、同系の金属であ
るものである。
【0018】また、請求項7に記載の発明は、基板の上
・下面の側部にAgの一対の上面電極層・下面電極層と
を形成し、前記上面電極層・下面電極層のそれぞれに電
気的に接続するように前記基板の上面に中間電極層を形
成し、前記中間電極層に重畳するように前記基板の上面
にCu−Ni合金系の抵抗体層を形成し、少なくとも前
記中間電極層と抵抗体層とを覆うように保護膜を形成
し、前記上面電極層と下面電極層とを電気的に接続する
ように前記基板の側面に側面電極層を形成してなるもの
である。
【0019】以下、本発明の一実施の形態における抵抗
器について、図面を参照しながら説明する。
【0020】図1は本発明の一実施の形態における抵抗
器の断面図である。図において、1は96%のアルミナ
を含有してなる基板である。2,3は基板1の上面また
は下面のそれぞれの側部に設けられた一対のAg系の上
面電極層、下面電極層である。4はそれぞれの上面電極
層2と電気的に接続するように設けられた一対のCu系
の中間電極層である。5は一対のCu系の中間電極層4
に重畳するように基板1の上面に設けられたCu−Ni
合金からなる抵抗体層である。6は少なくとも中間電極
層4と抵抗体層5を覆うように設けられた樹脂系の保護
膜である。7は上面電極層2と下面電極層3とを電気的
に接続するように基板1の側面に設けられた樹脂系の側
面電極層である。8,9ははんだ付け時の信頼性の確保
のため、上面電極層2および/または下面電極層3、側
面電極層7の一部または全部を覆うように設けられたN
iめっき膜、はんだめっき膜である。
【0021】以上のように構成された抵抗器について、
以下にその製造方法を説明する。まず、角板状の96%
のアルミナを含有してなる基板1の上面の側部にPd1
%を含有する厚膜Ag系のペーストを印刷し、大気雰囲
気850℃で焼成して、一対のAg系の上面電極層2を
形成する。
【0022】次に上面電極層2と同様に、基板1の下面
に、一対のAg系の下面電極層3を形成する。
【0023】次に、それぞれの上面電極層2と電気的に
接続するようにCu系の厚膜ペーストを印刷し、表面の
酸化防止のため酸素濃度が5ppm以下の窒素雰囲気
で、850℃で焼成してCu系の中間電極層4を形成す
る。この中間電極層4は、次工程に形成する抵抗体層5
の持つ例えば低抵抗かつTCRが小さい特性を生かすた
めのものであり、抵抗器がはんだ付けされた際の機能は
上面電極層2が持つことになる。したがって、中間電極
層4は、抵抗体層5と接する部分のみに形成する必要が
あって、基板1の端部まで形成する必要はない。また、
中間電極層4は、Ni系あるいはCu−Ni合金系であ
れば、抵抗体層5と同系金属であるため、抵抗体特性へ
の影響はない。
【0024】次に、一対の中間電極層4に重畳するよう
に基板1の上面にCu−Niを導電粒子とする厚膜抵抗
ペーストを印刷し、表面の酸化防止のため酸素濃度5p
pm以下の窒素雰囲気により850℃で焼成して抵抗体
層5を形成する。
【0025】ここでCu−Ni金属組成と抵抗値および
TCRとの相関は、CuとNiの比率を可変することに
よりTCRをコントロールすることができ、CuとNi
との重量比が60:40の時にTCR値は最小(ほぼ
0)となり、55:45〜65:35の範囲であれば目
標とするTCR(±50ppm/℃)が得られる。これ
は、Cu粉末とNi粉末の混合粉末あるいはCu−Ni
合金粉末を導電粒子とし、アルミナ基板との密着性を得
るためのガラスを数%含む厚膜Cu−Niペーストにお
いても同様である。
【0026】次に、抵抗体層5を目的の抵抗値が得られ
るようにレーザートリミングにより抵抗値修正を行う。
【0027】次に、少なくとも抵抗値修正済みの抵抗体
層5と中間電極層4を覆うように、耐湿性および耐熱性
に優れたエポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷し、
200℃雰囲気のBOX乾燥機で30分間乾燥硬化して
樹脂系の保護膜6を形成する。
【0028】次に、上面電極層2と下面電極層3とを電
気的に接続するように基板1の側面に樹脂系導電ペース
トを端部にローラー塗布し、200℃雰囲気のBOX乾
燥機で30分間乾燥硬化して樹脂系の側面電極層7を形
成する。この際、上面電極層2をすべて樹脂系の側面電
極層7で覆わない。本実施の形態における抵抗器は、数
十mΩから数百mΩの低い抵抗値であるため、樹脂系の
側面電極層7で上面電極層2を全て覆った場合、はんだ
付け後の抵抗器の導電経路に側面電極層7が介在するこ
とになり、側面電極層7の固有の抵抗値(数百mΩ/
□)ならびにTCR(Ag系であれば3000ppm/
℃程度)が付加され、抵抗体層5が有する抵抗値ならび
にTCRが変動してしまう。また、側面電極層7に含ま
れる導電粉末はAg、Ni、Cu等の金属があるがAg
が特に良い。
【0029】最後に、はんだ付け時の信頼性を確保する
ため、電気めっきにより、Niめっき膜8およびはんだ
めっき膜9を形成して、抵抗器が製造されるものであ
る。
【0030】以上のように構成、製造された抵抗器は、
従来のCu系電極層上にめっき膜を形成したものよりも
はるかに電極強度が強く、また一般的に大量に使用され
ている酸化ルテニウム抵抗体層とAg系電極層による抵
抗器と同等の電極強度を得た。また、抵抗値は約20m
Ωから200mΩの抵抗値を有しながら、TCRが±5
0ppm/℃以内の高精度な製品であることも確認でき
た。
【0031】なお、この本実施の形態で説明した抵抗器
は、個片状の抵抗器で製造方法を説明したが、一般的に
は量産性を向上させるため、複数のチップを同時に生産
すべく縦横方向に複数の分割用スリットを形成したシー
ト状の基板を使用する。したがって、側面電極層7を形
成する前工程として側面部を露出させるための1次分割
工程、および側面電極層7の形成後に個片の抵抗器とす
るための2次分割工程が付加される。
【0032】また、抵抗体層5は、Cu−Ni合金に限
らず、低抵抗値を有する抵抗器を構成する場合には、抵
抗体層と接続する電極層すべてを樹脂系側面電極層で覆
わないことが望ましい。
【0033】さらに、本実施の形態では保護膜と側面電
極層を樹脂材料により200℃程度の低温で形成した
が、高温焼成タイプ(例えば600℃焼成)の材料を使
用しても良い。
【0034】
【発明の効果】以上のように、本発明は、露出する電極
層は上面電極層のみとなり、めっき膜形成後も強い電極
強度が得られ、また、抵抗体層と中間電極層とが直接接
続しているため、電極材料の拡散による影響がなく、抵
抗体層が有する特性を劣化させることがないので、1Ω
以下の低い抵抗値で、TCRが±50ppm/℃以内を
有する抵抗器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における抵抗器の断面図
【図2】従来の抵抗器の断面図
【符号の説明】
1 基板 2 上面電極層 3 下面電極層 4 中間電極層 5 抵抗体層 6 保護膜

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、この基板の上面の側部に設けら
    れた一対のAg系の電極層と、この電極層に重畳するよ
    うに前記基板の上面に設けられた一対の中間電極層と、
    この一対の中間電極層に重畳するように設けられたCu
    −Ni合金系の抵抗体層と、少なくともこの抵抗体層を
    覆うように設けられた保護膜とからなる抵抗器。
  2. 【請求項2】 基板の側面に電極層と電気的に接続する
    側面電極層を有する請求項1記載の抵抗器。
  3. 【請求項3】 側面電極層は、樹脂系である請求項1記
    載の抵抗器。
  4. 【請求項4】 抵抗体層は、CuとNiとの重量比は、
    55:45〜65:35のCu−Ni合金からなる請求
    項1記載の抵抗器。
  5. 【請求項5】 中間電極層は、Cu、NiまたはCu−
    Ni合金のいずれかである請求項1記載の抵抗器。
  6. 【請求項6】 中間電極層と抵抗体層とは、同系の金属
    である請求項1記載の抵抗器。
  7. 【請求項7】 基板の上・下面の側部にAgの一対の上
    面電極層・下面電極層とを形成し、前記上面電極層・下
    面電極層のそれぞれに電気的に接続するように前記基板
    の上面に中間電極層を形成し、前記中間電極層に重畳す
    るように前記基板の上面にCu−Ni合金系の抵抗体層
    を形成し、少なくとも前記中間電極層と抵抗体層とを覆
    うように保護膜を形成し、前記上面電極層と下面電極層
    とを電気的に接続するように前記基板の側面に側面電極
    層を形成してなる抵抗器の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002064003A (ja) * 2000-08-17 2002-02-28 Taiyosha Denki Kk チップ抵抗器及びその製造方法
JP2004104047A (ja) * 2002-09-13 2004-04-02 Koa Corp 抵抗組成物および抵抗器
JP2008263054A (ja) * 2007-04-12 2008-10-30 Rohm Co Ltd チップ抵抗器
JP2018074143A (ja) * 2016-10-31 2018-05-10 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. 抵抗素子及び抵抗素子アセンブリ

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