JPH10241903A - チップ抵抗器 - Google Patents

チップ抵抗器

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JPH10241903A
JPH10241903A JP9059820A JP5982097A JPH10241903A JP H10241903 A JPH10241903 A JP H10241903A JP 9059820 A JP9059820 A JP 9059820A JP 5982097 A JP5982097 A JP 5982097A JP H10241903 A JPH10241903 A JP H10241903A
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resistor
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中 中村
Makoto Ozaki
真 小崎
Takanao Suzuki
孝尚 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】量産に適した低抵抗のチップ抵抗器、従来より
格段に高い許容電力を実現することのできるチップ抵抗
器を提供する。 【解決手段】回路基板Sに搭載されて接続されるととも
に、所定の抵抗値を生ずるチップ抵抗器において、絶縁
基板1と、絶縁基板1上に薄膜で形成された接合層2
1,22と、接合層21,22の上にメッキされた抵抗
体5とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、チップ抵抗器に
属する。
【0002】
【従来の技術】一般的に従来のチップ抵抗器は、図6に
示されるようにセラミックやガラス等の絶縁基板101
と、絶縁基板101上にスパッタリング技術や蒸着技術
を用いてNi−Cr薄膜で形成された抵抗体105と、
抵抗体105の両端にCu−Ni薄膜で形成された電極
(図示省略)とを備えている。電極としては、低抵抗金
属の銅が望ましいが、耐候性をもたせる事を主にニッケ
ルとの合金で用いられている。そして、抵抗体105の
表面を樹脂の保護膜106で覆った後、回路基板Sへ半
田109で取り付けるために絶縁基板101の両端面や
底面にもNi−Cr薄膜を介してCu薄膜又はCu−N
i薄膜からなる電極(図示省略)が設けられ、これら電
極全体がNiメッキ膜108で被覆された上、そのNi
メッキ膜に半田がメッキされている。
【0003】チップ抵抗器において、その信頼性は絶縁
基板に抵抗体が如何に安定に密着しているかに大きく依
存する。この点、上記のように真空着膜されたNi−C
r等の金属薄膜は、セラミックと密着するとともに、汎
用の抵抗値10Ω−1MΩを得るのに十分である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】チップ抵抗器の用途と
して、例えばコンピューターのハードディスクに流れる
電流を検出するための負荷抵抗がある。その中で検出値
の誤差をより少なくしたり検出可能な電流値をより高く
したりする等のために、1.25mm×2.0mmサイ
ズの基板で、抵抗値0.02Ω−10Ω、定格許容電力
0.1W以上という低抵抗高電力性能が要請されるもの
がある。しかも抵抗の温度係数を小さくすることも要請
されている場合には、抵抗体として使用できる金属が限
られており、抵抗値を下げるために厚みを増すしかな
い。
【0005】しかし、上記従来のチップ抵抗器のように
抵抗体を真空着膜法で設けようとする場合、厚い膜を得
るために、(1)長い着膜時間を必要とする、(2)薄
膜材料となる金属ターゲット等の消耗品の交換寿命が短
くなる、等の理由により、工業的に量産することが困難
である。また、抵抗器はそれ自体が発熱し、そのために
電力の制限を受けるにもかかわらず、上記従来のチップ
抵抗器においては格別の放熱手段が設けられていない。
【0006】それ故、この発明の第一の目的は、量産に
適した低抵抗のチップ抵抗器を提供することにある。第
二の目的は、従来より格段に高い許容電力を実現するこ
とのできるチップ抵抗器を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、発明者は「抵抗体は真空着膜されるべき」との固定
観念から脱し、メッキ技術で抵抗体を形成した。すなわ
ち、この発明のチップ抵抗器は、回路基板に搭載されて
接続されるとともに、所定の抵抗値を生ずるチップ抵抗
器において、絶縁基板と、絶縁基板上に薄膜で形成され
た接合層と、接合層の上にメッキされた抵抗体とを備え
ることを特徴とする。
【0008】この発明によれば、絶縁基板と抵抗体の間
に薄膜の接合層が存在するので、抵抗体は絶縁基板に強
固に接着される。そして、抵抗体自体はメッキで形成さ
れるので、抵抗値を下げるために容易に厚みを増すこと
ができ、且つメッキ可能な種々の金属から材質を選択す
ることができる。従って、抵抗の温度係数を小さくした
い場合、抵抗体としてNi−P等のニッケル合金を選択
すると良い。また、薄膜の接合層が存在するので、絶縁
基板としてもアルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素
等のセラミックのほか、銅やアルミニウム等の放熱性に
優れた金属の表面に酸化シリコン膜等の絶縁皮膜を有す
るものなど種々適用可能である。
【0009】この発明の抵抗器には、接合層を回路基板
との接続部分にまで延ばし、その接続部分の接合層の表
面に抵抗体に連なる高熱伝導性の皮膜をメッキしたもの
も含まれる。この構成によれば、抵抗体が発した熱が高
熱伝導性の皮膜を伝って回路基板側に速やかに放散す
る。高熱伝導性の皮膜が好ましくは銅Cu又はCu合金
からなる。この場合、Cuは耐半田性に劣るので、これ
をニッケルNi膜で覆うのが望ましい。
【0010】前記接続部分に対応する接合層としては、
1層のものに限らず、2層以上のものもでもよい。特に
絶縁基板に強固に接着するニクロムNi−Cr合金を第
一層とし、その上にNi−Crと強固に接着し且つ抵抗
体とも強固に接着する銅Cuもしくは銅ニッケルCu−
Ni合金を第二層として設けると良い。
【0011】更にこの発明の抵抗器には、抵抗体の両端
に一対の電極を設け、この一対の電極の中間にそれらと
孤立した島電極を抵抗体に接するように設けたものも含
まれる。この構成によれば、抵抗体の両端の電極間を流
れる電流が、途中で島電極を通過する。そして、島電極
は抵抗体よりも低抵抗の導体であるから、その部分での
発熱量は抵抗体での発熱量に比べて無視できる程に少な
い。このため、発熱部分が実質的に島電極で分割され、
各部分で発生した熱が近くの電極を介して速やかに放散
する。なお、これら電極は、それ自体の抵抗を低くする
ためと、熱放散をより速やかにするために、抵抗体をメ
ッキする前に接合層の上にメッキによって設けるのが好
ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】この発明の実施形態を図面ととも
に説明する。図1は実施形態のチップ抵抗器(以下、単
に「抵抗器」という。)の要部を示す断面図、図2は同
じく平面図である。
【0013】抵抗器10は、アルミナセラミックからな
る絶縁基板1と、絶縁基板1の表面に設けられたNi−
Crの第一接合層21と、その上に形成されたCu−N
iの第二接合層22と、その上の両端と中央に4〜30
μmの厚さにCuメッキされた電極41,42,43
と、第二接合層22及び電極41,42,43を覆うよ
うに3〜20μmの厚さにNi−Pメッキされた抵抗体
5とを備える。電極及び抵抗体の厚さは目的抵抗値に応
じて適宜設定される。各接合層は、スパッタリング、蒸
着、イオンプレーティング等の薄膜技術で形成される。
ただし、第一接合層はCrのみでもよい。また、第二接
合層はCu又はNiのみでもよい。両端の電極41,4
3は外部回路と導通接続しているが、中央の島電極42
は抵抗体5を介して接続している以外は電気的に孤立し
ている。
【0014】抵抗器10は、抵抗体5がメッキによって
十分厚く形成されたNi−Pからなるので、低抵抗であ
り且つ抵抗温度係数が小さい。また、電極41,43間
に電圧を印加すると、電流は矢印のように途中で島電極
42を通過する。そして、島電極42はCuからなる導
体であるから、その部分での発熱量は抵抗体5での発熱
量に比べて無視できる程に少ない。このため、島電極4
2部分に発熱部分がない構造となり発熱部分が実質的に
島電極で分割され、各部分で発生した熱が近くの電極を
介して速やかに放散する。各電極で挟まれた抵抗体部分
51のみが実質的に抵抗体として作用する。
【0015】抵抗器10は、一般にレーザートリミング
法で抵抗体を溶解させることにより抵抗値調整がなされ
る。本例では特に抵抗体5の中央部分52のみと接合層
21,22の対応部分とを同時に溶解除去することによ
り、図3に示すように抵抗調整時に抵抗体を分割する。
これにより島電極42による分割と併せて抵抗体が合計
4分割されることとなり、発熱部分の分散化が図られ
る。抵抗調整後、機械的損傷を防止するために、図4に
示すように抵抗体5の表面にエポキシ樹脂6が塗布さ
れ、硬化される。ただし、回路基板との導通接続のため
に両端の電極41,43に対応する表面は露出させてお
く。抵抗器10は、一般に一貫して単独で製造されるこ
とはなく、この段階までは大型の絶縁基板上に多数個分
同時に薄膜形成されメッキされた後、この段階でレーザ
ースクライブ法にて大型基板に溝を入れ、その溝に沿っ
て各個別に割られる。
【0016】次に抵抗器10は、図5に示すように回路
基板Sに表面実装するために、Ni−Cr薄膜の第一接
合層31が絶縁基板1の側面に設けられ、その上にCu
薄膜の第二接合層32が設けられる。そして、第二接合
層の上及び露出した抵抗体5の上に18〜30μmの厚
さのCu皮膜7、3〜7μmの厚さのNi皮膜8及び3
μm以上の厚さの半田皮膜91が順にバレルメッキされ
る。これで抵抗器10が完成する。
【0017】抵抗器10を回路基板Sに半田92で接続
して使用される。Ni皮膜8は、抵抗器10を回路基板
Sに半田付けするときに、半田92がCu皮膜7と反応
するのを防止するバリア層となる。使用中に抵抗体が発
した熱は、高熱伝導性のCu電極41,43及びCu皮
膜7を伝って速やかに回路基板S側に放散する。従っ
て、上記のように発熱部分が分散されることと相まって
抵抗体の劣化が防止される。従来、1.25mm×2.
0mmの基板サイズの抵抗器は、定格許容電力が0.1
Wまでであったが、本例の構成によれば同じ基板サイズ
で0.25Wまで十分許容できる。
【0018】
【実施例】図1〜5に示した構造の抵抗器であって、絶
縁基板1における厚さ0.4mm、電流方向の長さ2.
0mm、それと異なる方向の長さ1.25mmのものを
10個準備した。抵抗体5の厚さは10μm、電極4
1,42,43の厚さは20μm、Cu皮膜7の厚さは
10μmとした。
【0019】これら10個の抵抗器を温度70℃の恒温
層に入れ、0.158voltの定格直流電圧を印加
し、90分通電し30分切断するサイクルを繰り返し、
抵抗値の変化率を測定した。測定結果を平均して経時的
に表したグラフを図7に示す。グラフから明らかなよう
に、この例の抵抗器はほとんど抵抗体が劣化していなか
った。
【0020】
【発明の効果】この発明のチップ抵抗器は、以上のよう
に低抵抗で、放熱性に優れているから、同じサイズの従
来抵抗器の定格許容電力を大きく上回る電力を使用して
も抵抗が劣化することがない。従って、例えば、ハード
ディスクの大電流検出用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態のチップ抵抗器の中間体を示す要部
断面図である。
【図2】 実施形態のチップ抵抗器の中間体を示す平面
図である。
【図3】 実施形態のチップ抵抗器の抵抗値調整方法を
説明する平面図である。
【図4】 実施形態のチップ抵抗器を示す平面図であ
る。
【図5】 実施形態のチップ抵抗器が回路基板に搭載さ
れている状態を示す断面図である。
【図6】 従来のチップ抵抗器を示す断面図である。
【図7】 チップ抵抗器の抵抗変化率の測定結果を示し
たグラフである。
【符号の説明】
1,101 絶縁基板 21,22,31,32 接合層 41,42,43 電極 5,105 抵抗体 6,106 保護膜 7 高熱伝導性の皮膜 8,108 Ni皮膜 91,92,109 半田 S 回路基板

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回路基板に搭載されて接続されるととも
    に、所定の抵抗値を生ずるチップ抵抗器において、 絶縁基板と、絶縁基板上に薄膜で形成された接合層と、
    接合層の上にメッキされた抵抗体とを備えることを特徴
    とするチップ抵抗器。
  2. 【請求項2】抵抗体がニッケルリンNi−P等のニッケ
    ル合金からなる請求項1に記載のチップ抵抗器。
  3. 【請求項3】接合層が回路基板との接続部分にまで延
    び、その接続部分の接合層の表面に抵抗体に連なる高熱
    伝導性の皮膜がメッキされている請求項1又は2に記載
    のチップ抵抗器。
  4. 【請求項4】前記接続部分に対応する接合層は、ニッケ
    ルクロムNi−Cr合金からなり絶縁基板に密着した第
    一層とその上の銅Cuもしくは銅ニッケルCu−Ni等
    の銅合金からなる第二層とで構成される請求項1〜3の
    いずれかに記載のチップ抵抗器。
  5. 【請求項5】抵抗体の両端に一対の電極が設けられ、こ
    の一対の電極の中間にそれらと孤立した島電極が抵抗体
    に接して設けられている請求項1〜4のいずれかに記載
    のチップ抵抗器。
  6. 【請求項6】前記一対の電極及び島電極は、抵抗体をメ
    ッキする前にメッキによって設けられている請求項5に
    記載のチップ抵抗器
  7. 【請求項7】高熱伝導性の皮膜が銅Cu又はCu合金か
    らなりニッケルNi膜で覆われている請求項3に記載の
    チップ抵抗器。
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