JPH11111505A - 低抵抗チップ抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、プリント配線基板への接合状態に
かかわらず、抵抗値のバラツキが非常に小さい低抵抗チ
ップ抵抗器を提供するものである。 【解決手段】 本発明は、矩形状絶縁基板１の表面に長
方形状の厚膜抵抗体膜３を形成し、絶縁基板１の一対の
端部に、前記抵抗体膜３の一対の長辺側端部に接続する
端子電極２ａ、２ｂを夫々形成するとともに、前記厚膜
抵抗体膜３の一部に抵抗値調整溝５を形成して成る低抵
抗チップ抵抗器である。そして、前記抵抗値調整溝５
は、１対の端子電極２ａ、２ｂの間の電流を横切る方向
に延び、その両端部が厚膜抵抗体膜３内に存在してい
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、矩形状の絶縁基板
の表面に、方形状の厚膜抵抗体膜を形成し、抵抗体膜の
一対の一方端部に端子電極を設けた低抵抗チップ抵抗器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】低抵抗チップ抵抗器は、バッテリーなど
の保護回路、電流検出回路などに使用され、その抵抗値
１００ｍΩ程度又はそれ以下の抵抗値であった。

【０００３】通常、低抵抗化を達成するために、抵抗体
膜として定格電力が０．５〜１．０Ｗ必要であるため、
ＮｉやＮｉ−Ｃｒ材料のメッキ法で形成していた。従っ
て、工程が煩雑化、またプリント配線基板への実装方法
の制約化など種々の問題を有するしていた。

【０００４】これに対して、従来から知られる厚膜抵抗
器の場合、厚膜抵抗体膜の低抵抗化は、低抵抗材料の選
択、抵抗体膜の形状によって達成していた。

【０００５】例えば、絶縁基板の表面に、方形状の厚膜
抵抗体膜を形成し、この方形状の抵抗体膜の一対の一方
端部にに、各々端子電極を形成していた。

【０００６】このような構造により、厚膜抵抗体膜の長
さ（２つの端子電極間の距離）Ｌと、厚膜抵抗体膜の幅
（厚膜抵抗体膜と接続する端子電極の幅）との比率、Ｌ
／Ｗが１以下として、低抵抗化としていた。

【０００７】このような低抵抗チップ抵抗器の製造工程
では、例えば、矩形状の絶縁基板の対向する一対の端部
に端子電極を形成する。この端子電極は、絶縁基板の端
部の表面、端面及び裏面の３つの面に連続するように形
成される。

【０００８】次に、２つの端子電極に跨がるように厚膜
抵抗体膜を形成する。この時、厚膜抵抗体膜が端子電極
に接続する辺は、厚膜抵抗体膜の長辺となるようにされ
る。

【０００９】次に、少なくとも厚膜抵抗体膜を覆う１次
オーバーガラス層を被着する。

【００１０】次に、端子電極に抵抗値測定装置のプロー
ブを接触させさて、一対の端子電極間の抵抗値を測定し
ながら、抵抗値を所定低抵抗値となるように、一次オー
バーガラス層越しに、レーザーを照射・走査を行い、厚
膜抵抗体膜の一部に所定長さの抵抗値調整溝を形成す
る。

【００１１】その後、一対の端子電極が露出するように
二次オーバーガラス層を形成し、低抵抗チップ抵抗器が
完成する。

【００１２】上述の抵抗値調整溝は、レーザー光線が安
定した状態になってから厚膜抵抗体膜の一部を焼失除去
させるために、厚膜抵抗体膜の周囲の余白部分からレー
ザー光線の照射を始め、厚膜抵抗体膜の端部から厚膜抵
抗体膜の中央部に向かって所定長さだけ走査して、抵抗
値調整溝を形成していた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述の低抵抗チップ抵
抗器においては、アスペクト比が１以下であり、端子電
極の幅が広くなる傾向となる。従って、抵抗値測定用プ
ローブの接触部分によって、低抵抗の厚膜抵抗体膜の測
定にばらつきが発生する。図１１は、アスペクト比率が
１未満の低抵抗チップ抵抗器の概略平面図である。例え
ば、一対の端子電極２ａ、２ｂの幅の中央部分（点）
に抵抗値測定用のプローブを接触させさて、低抵抗の厚
膜抵抗体膜３を５０ｍΩとすべく、厚膜抵抗体膜３の長
さ方向（Ｌ）の中心部分の端部から、中央に向かって抵
抗値調整溝５０を形成したものである。そして、このよ
うな低抵抗チップ抵抗器の端子電極２ａ、２ｂの点〜
の５つの対向する点にプローブを接触させて、抵抗値
を測定し直した。その結果を図１２に示す。

【００１４】即ち、図１１の端子電極の点（抵抗値調
整溝を形成した側の端部）では、抵抗値が５６ｍΩ、点
（から１／４Ｗの点）では、抵抗値が５３ｍΩ、点
（Ｗの中心部分）では、抵抗値が５０ｍΩ、点（
から３／４Ｗの点）では、抵抗値が４８ｍΩ、点（抵
抗値調整溝を形成していない側の端部）では、抵抗値が
５１ｍΩであった。即ち、抵抗体調整溝５０の形成にあ
まり関係のない点及びにおいても、また、図４の抵
抗値調整を行っていない状態の点線の特性から根本的に
抵抗値が相違している。

【００１５】端子電極２ａ、２ｂの中央部に接触して測
定した抵抗値であったとしても、上述の抵抗体膜３の端
部における抵抗値のバラツキに加え、さらに、端子電極
２ａ、２ｂの一方端部、例えばの抵抗値とでは、最大
ハラツキが８ｍΩであった。

【００１６】このことは、端子電極２ａ、２ｂの幅が広
いチップ抵抗器が、プリント配線基板の所定配線パター
ンとの接触状態によって、実際、回路上で動作している
時の抵抗値のバラツキが発生してしまうことになる。

【００１７】本発明は、上述の問題的に鑑みて案出され
たものであり、その目的は、プリント配線基板への接合
状態の如何にかかわらず、抵抗値のバラツキが非常に小
さい低抵抗チップ抵抗器を提供するものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、矩形状絶縁基
板の表面に方形状の厚膜抵抗体膜を形成し、絶縁基板の
一対の端部に、前記長方形の抵抗体膜の一対の一方側端
部に接続する端子電極を夫々形成するとともに、前記厚
膜抵抗体膜の一部に抵抗値調整溝を形成してなる低抵抗
チップ抵抗器において、前記抵抗値調整溝は、１対の端
子電極を間を横切るように直線状を成し、その両端部が
厚膜抵抗体膜領域内に存在していることを特徴とする低
抵抗チップ抵抗器である。

【００１９】

【作用】本発明によれば、厚膜抵抗体膜の前記抵抗値調
整溝が、１対の端子電極を間を横切るように形成され、
その両端部が厚膜抵抗体膜領域内に存在している。

【００２０】従って、厚膜抵抗体膜の端部効果、即ち、
根本的に抵抗体膜の両端部の抵抗値は中央部付近におけ
る抵抗値との差（抵抗値が大きくなってしまう）ことを
有効に活用して、抵抗値の比較的小さい中央部分に抵抗
値調整溝を形成することにより、厚膜抵抗体膜の端部効
果と抵抗体膜の抵抗値調整による抵抗値上昇とを重合さ
せて、全体として、抵抗体膜の端部や中央部付近での抵
抗値のバラツキをなくし、抵抗体膜中での電流密度が均
一化しているものと考えられるが、このように電流密度
の均一化によって、電力消費も均一化するため、従来の
低抵抗チップ抵抗器に比較して、耐電力性が向上する。

【００２１】これにより、低抵抗チップ抵抗器の幅の比
較的広い端子電極が、プリント配線基板の所定配線パタ
ーンとの接合状態において、若干不安定であったとして
も、抵抗値のバラツキを低減でき、回路上での安定動作
ができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の低抵抗チップ抵抗
器を図面に基づいて説明する。

【００２３】図１は、本発明の低抵抗チップ抵抗器の概
略平面図であり、図２は図中１のＸ−Ｘ線断面図であ
る。

【００２４】図１において、１は絶縁基板、２ａ、２ｂ
は端子電極であり、３はて厚膜抵抗体膜であり、４１は
一次オーバーガラス層、４２は二次オーバーガラス層、
５は抵抗値調整溝である。

【００２５】絶縁基板１は、アルミナなどのセラミック
基板であり、この絶縁基板１の一対の長辺（Ｗ方向）の
端部には、各々１対の端子電極２ａ、２ｂが形成されて
いる。例えば端子電極は、絶縁基板１の長辺の略全幅に
渡り形成されており、基板１の表面、端面及び裏面の３
つの面に連続するように形成されている。端子電極２
ａ、２ｂは、Ａｇ系材料（Ａｇ単体またはＡｇ−Ｐｄな
どのＡｇ合金）を主成分とする厚膜導体膜、該厚膜導体
膜の表面に被着されるメッキ層から構成されている。具
体的には、Ａｇ系材料を含む導電性ペーストの印刷、焼
きつけにより厚膜導体膜が形成され、Ｎｉメッキや半田
メッキにより表面のメッキ層が形成される。

【００２６】また、絶縁基板１の長辺端部の表面に形成
された端子電極２ａ、２ｂ間には、厚膜抵抗体膜３が被
着形成されている。

【００２７】厚膜抵抗体膜３は、概略長方形状を成し、
一対の長辺で端子電極２ａ、２ｂと接続している。ここ
で、厚膜抵抗体膜の長さ（端子電極２ａ、２ｂ間の距
離）をＬ、厚膜抵抗体膜の幅をＷとすると、アスペクト
比（Ｌ／Ｗ）が１以下となっている。

【００２８】厚膜抵抗体膜３は、Ａｇ−Ｐｄなどの導電
材料に、所定量の硼珪酸鉛ガラスなどを添加して、抵抗
値及び抵抗温度特性（ＴＣＲ）を調整した抵抗ペースト
の印刷、焼きつけにより形成される。

【００２９】厚膜抵抗体膜３の表面には、硼珪酸鉛ガラ
スなどからなる一次オーバーガラス層４１が被着形成さ
れる。この一次オーバーガラス層４１は、例えば、硼珪
酸鉛ガラスを主成分とするガラスペーストを印刷、焼き
つけにより形成する。

【００３０】この一次オーバーガラス層４１及び厚膜抵
抗体膜３には、端子電極２ａ、２ｂ間の厚膜抵抗体膜３
の抵抗値を調整した結果、抵抗値調整溝５が形成されて
いる。この抵抗値調整溝５は、概略直線状をなし、その
両端部５ａ、５ｂは厚膜て抵抗体膜３が形成された領域
内に存在している。

【００３１】即ち、抵抗値調整溝５を、一次オーバーガ
ラス層４１越しに厚膜抵抗体膜３の一部にレーザー光線
を照射して、所定軌跡で走査して形成する場合には、レ
ーザー光線の照射開始位置及び照射終了位置が夫々厚膜
抵抗体膜３の被着領域になるようにレーザー光線の照射
及び走査が行われている。

【００３２】このような抵抗値調整溝５が形成された１
次オーバガラス層４１上には、二次オーバーガラス層４
２が被着形成されている。この二次オーバーガラス層４
２は、例えば、硼珪酸鉛ガラスを主成分とするガラスペ
ーストを印刷、焼きつけにより形成する。

【００３３】このように形成されたチップ抵抗器は、厚
膜抵抗体膜３の一対の長辺で端子電極２ａ、２ｂと接続
しているため、低抵抗のチップ抵抗器となる。

【００３４】しかも、厚膜抵抗体膜３の材料に、通常の
抵抗器で用いられる材料、酸化ルテニウムなどの金属酸
化物に比較して、導電率が非常に低いことから、抵抗値
１００ｍΩ以下という非常に低抵抗のチップ抵抗器が達
成できる。

【００３５】次に、本発明の特徴的な構造を詳細に説明
する。

【００３６】本発明において、上述したように、厚膜抵
抗体膜３に形成される抵抗値調整のための抵抗値調整溝
５が概略直線状を成しており、抵抗値調整溝５の両端部
がて抵抗体膜３の被着領域内に存在している。

【００３７】即ち、厚膜抵抗体膜３の周囲部分には、抵
抗値調整溝５が形成されていない。

【００３８】従って、厚膜抵抗体膜３の端部効果（根本
的に厚膜抵抗体膜の抵抗値は、両端部で抵抗値が高く、
中央部分が低くなっている）を有する厚膜抵抗体膜３の
中央部分のみに抵抗値調整溝５を形成することにより、
厚膜抵抗体膜３の端部効果による抵抗値のバラツキを、
抵抗値調整溝５で中央部分のみを上昇させることによ
り、全体の抵抗体膜３の抵抗値のバラツキを低減した。

【００３９】本発明者は、厚膜抵抗体膜３の形状及びそ
の材料を調整して、抵抗値５０ｍΩ程度となるアスペク
ト比（Ｌ／Ｗ）が１以下、例えば０．５の低抵抗チップ
抵抗器を形成した。

【００４０】そして、１対の幅の広い端子電極２ａ、２
ｂの中央部分（図３の点）に抵抗値測定装置のプロー
ブを接触させて、端子電極２ａ、２ｂの抵抗値が５０ｍ
Ωとなるように抵抗体膜３の中央分付近に、端子電極２
ａ、２ｂの幅方向と平行に直線状の抵抗値調整溝５を形
成した。尚、調整前の点の抵抗値は５１ｍΩであっ
た。

【００４１】そして、図３に示す端子電極２ａ、２ｂを
４当分した５点、即ち、点〜にプローブを当接して
端子電極２ａ、２ｂ間の抵抗値を測定した。尚、抵抗値
調整時には、点に当接させた状態で、端子電極２ａ、
２ｂ間の抵抗値を５０ｍΩとした。

【００４２】その測定結果を、図４に示す。尚、図４の
実線は、抵抗値調整溝を形成する前の各点〜の抵抗
値を示し、点線は抵抗値調整溝を形成した後の各点〜
の抵抗値を示す。

【００４３】図４において抵抗値調整前（実線）におて
も、点で測定した抵抗値と点、で測定した抵抗値
ですら、約１ｍΩのばらつきが発生する下に凸の２次曲
線を示す。そして、抵抗値調整後では、点で測定した
抵抗値と点、で測定した抵抗値ですら、約２ｍΩの
ばらつきが発生している。

【００４４】しかし、図１１のように、厚膜抵抗体膜の
端部から抵抗値調整溝を形成する場合に比較して、厚膜
抵抗体膜３の端子電極２ａ、２ｂの各点におけるばらつ
きがき約８ｍΩから約２ｍΩと大きく低減することがで
きる。

【００４５】これは、抵抗値調整溝５を、図４の抵抗値
調整前の特性（点線）における抵抗値の小さい部分であ
る抵抗体膜３の中央部分で形成したため、点線で示され
る下に凸部分の抵抗値を持ち上げ、全体として、端子電
極２ａ、２ｂ間に流れる電流の電流密度を均一化したも
のである。例えば、従来のように、抵抗体膜２の端部か
ら中央部方向にかけて抵抗値調整溝５を形成した場合、
即ち、厚膜抵抗体膜２の被着領域に抵抗値調整溝の端部
が１つしかない場合、端子電極２ａ、２ｂ間に流れる電
流は、抵抗値調整溝の端部の外側にしか電流が流れず、
電流密度の分布に偏りが生じてしまう。

【００４６】以上のように、本発明においては、抵抗体
膜２に形成した抵抗値調整溝５を、抵抗体膜３の一対の
長辺に接続された端子電極間の電流の流れ方向を横切る
ように、即ち、電流の流れをさまたげ、抵抗値を上げる
ように形成するとともに、その抵抗体膜３の長辺の両端
部付近でも、電流が流れるように、抵抗値調整溝５の両
端部を抵抗体膜２の被着領域に形成することが重要であ
る。

【００４７】上述のことから、抵抗体膜に形成する抵抗
値調整用溝５の形状は、図５〜図１０に示すようにして
もかまわない。

【００４８】図５は、抵抗値調整溝５を複数本５１の溝
で構成している。尚、抵抗値調整用溝５を構成する複数
本５１は、同一直線上に並んでいる。

【００４９】図６は、さらに、抵抗値調整溝５２、５３
では、抵抗値調整溝５２と、抵抗体値調整溝５３の配列
方向の位置が相違されており、抵抗体値調整溝５２、５
３が概ね千鳥状に配置されている。

【００５０】図７は、抵抗値調整溝５は、始端溝部５
ａ、調整溝部５ｂ、終端溝部５ｃとから構成されてい
る。即ち、実質的な抵抗値調整部分は、調整溝部５ｂの
幅で規定されるが、始端溝部５ａ、終端溝部５ｃは、レ
ーザー光線の安定化と抵抗体膜３の周囲部分の安定確保
のために形成されている。同時に、レーザー光線を照射
したとき、抵抗体膜３に形成されるマイクロクラックが
調整する抵抗値に与える影響を最小限にしたものであ
る。

【００５１】図８は、始端溝部５ａ、終端溝部５ｃを、
調整溝部５ｂの両端部分で折り返している構造である。
これは、レーザー光線の走査制御を簡単したものであ
る。

【００５２】図９は、抵抗値調整溝５を概略楕円形状に
構成したものである。楕円形状の長辺は抵抗体膜の幅方
向となっている。この場合、抵抗値調整溝５の始端部と
終端部とが一致している。

【００５３】図１０は、抵抗値調整溝５を概略楕円形状
に構成したものである。抵抗値調整溝５の始端部５ｘと
終端部５ｙとが一致せず、例えば、始端部５ｘから延び
る溝軌跡に、終端部５ｙに至るまでの溝軌跡が交差して
おり、始端部５ｘ及び終端部５ｙが抵抗調整溝５で形成
された楕円状の内部に存在している。この構造では、一
対の端子電極２ａ、２ｂ間での電流密度の過度集中を抑
制でき、抵抗体膜の抵抗値のばらつきを抑制できる。

【００５４】尚、上述の製造工程において、抵抗値調整
工程を、一次オーバーガラス層を形成した後に行ってい
るが、一次オーバーガラス層４１を省略して、抵抗体膜
３に直接、抵抗調整溝５を形成しても構わない。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、アスペクト比が１以下
の厚膜抵抗体膜の一対の長辺に端子電極を接続した低抵
抗チップ抵抗器であって、厚膜抵抗体膜の抵抗値を調整
する抵抗値調整溝が、端子電極間の電流方向を横切る方
向に形成され、且つその溝の両端部が抵抗体膜の被着領
域内に形成されているため、この中央付近における抵抗
値調整による抵抗値上昇と抵抗体膜の端部効果とが重合
しあい、１対の端子電極間に流れる電流の密度の偏りが
解消でき、抵抗値のばらつきを小さくできる。

【００５６】このため、プリント配線基板への接合状態
の如何にかかわらず、安定した抵抗値を導出できる低抵
抗チップ抵抗器となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の低抵抗チップ抵抗器の平面図である。

【図２】本発明の低抵抗チップ抵抗器の断面構造を断面
図である。

【図３】本発明の低抵抗チップ抵抗器の抵抗値測定の概
念を示す概略図である。

【図４】本発明の低抵抗チップ抵抗器の抵抗値バラツキ
状態を示す特性図である。

【図５】本発明の他の低抵抗チップ抵抗器の概略平面図
である。

【図６】本発明の他の低抵抗チップ抵抗器の概略平面図
である。

【図７】本発明の他の低抵抗チップ抵抗器の概略平面図
である。

【図８】本発明の他の低抵抗チップ抵抗器の概略平面図
である。

【図９】本発明の他の低抵抗チップ抵抗器の概略平面図
である。

【図１０】本発明の他の低抵抗チップ抵抗器の概略平面
図である。

【図１１】従来の低抵抗チップ抵抗器の平面構造及びの
抵抗値測定の概念を示す概略図である。

【図１２】従来の低抵抗チップ抵抗器の抵抗値バラツキ
状態を示す特性図である。

【符号の説明】

１・・・・・絶縁基板 ２ａ、２ｂ・・・・端子電極 ３・・・・・・・・厚膜抵抗体膜 ４１・・・・・一次オーバーガラス層 ４２・・・・・二次オーバーガラス層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】矩形状絶縁基板の表面に方形状の厚膜抵抗
   体膜を形成し、前記絶縁基板の一対の端部に、前記厚膜
   抵抗体膜の一対の一方側端部に接続する端子電極を夫々
   形成するとともに、前記厚膜抵抗体膜の一部に抵抗値調
   整溝を形成してなる低抵抗チップ抵抗器において、 前記抵抗値調整溝は、１対の端子電極間の電流の流れを
   横切るように延び、且つその両端部が前記厚膜抵抗体膜
   領域内に存在していることを特徴とする低抵抗チップ抵
   抗器。