JPS58124207A - チツプ抵抗器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はチップ抵抗器の製造方法に関するもので、安価
にして、電気特性やはんだ付性のすぐれ３ た、量産性のよいめっき型チップ抵抗器の製造方法を提
供しようとするものである。

従来、チップ抵抗器としては主にグレーズ系抵抗器が用
いられている。その構造は第１図に示したように、アル
ミナ等の耐熱性絶縁基板１上の両端および側面の電極部
に先ずｋｇ−Ｐｄ系の焼付電極４が形成され、次いで、
中央部に酸化ルテニウムなどの抵抗体２が焼付形成され
、この抵抗体２上に保護コート３が施されて構成されて
いる。また、この人ｇ−Ｐａ系の電極４部分には、はん
だ付時の゛はんだ食れ″を防止するため、Ｎｉあるいは
Ｇｕなどの２次電極およびＳｎあるいは５ｕ−Ｐｂの３
次電極のめっきコート６が施されるのが通常である。

上記した構成から明らかなように、このグレーズ系チッ
プ抵抗器は以下に示すような多くの欠点を有している。

すなわち、製造工数が多く量産性が悪いこと、抵抗体、
電極ともにコストが高いこと、はんだ付時の゛はんだ食
れ″はかなり改善されているが、はんだ付の条件によっ
てはその不安が残っていること、さらに、Ａｇのマイグ
レーションの問題をかかえていることなどである。

一方、このようなグレーズ系チップ抵抗器の欠点を解決
するため、塩化第１錫と塩化パラジウムとの反応による
活性化処理で絶縁基板表面にＰｄ核を付着し、その上に
無電解ニッケルめっきにより、抵抗部および電極部を形
成するチップ抵抗器が提案されている。しかしながら、
この方法により得られるチップ抵抗器においては、無電
解めっき皮膜が全面に形成され易いため、必要部分にの
みめっき皮膜を形成することは工数が多く繁雑で、パタ
ーン精度もあまり良好なものではなかった。

まだ、上記活性化処理は不安定になり易く、絶縁基板表
面上のＰｄ核の生成が不充分で均一なめつき皮膜が得ら
れないとか、処理条件によっては基体上に析出したＰｄ
核が吸着不充分で無電解めっき層中に持込まれ、浴の自
然分解の原因となるなどの欠点があった。

本発明は、耐熱性絶縁基板のうち、抵抗部および電極部
を形成すべき箇所にＡｇ成分を含むペーストを塗布、乾
燥した後、熱処理拠よりＡｇ成分を含む金属微粒子を析
出し、これをＰｄイオンを含む液で置換処理し、その上
に無電解めっきを施し、さらに抵抗部分にレジストを塗
布硬化してチップ抵抗器を製造することにより、上記し
た従来のグレーズ系チップ抵抗器および従来の活性化処
理によるめっき型チップ抵抗器の諸々の欠点を解消する
ものである。

すなわち、本発明によ多形成しためつき型チップ抵抗器
は、従来のグレーズ系チップ抵抗器に比較すると、電極
部および抵抗部を別々に塗布焼付して形成するのではな
く、抵抗部および電極部を同時に形成するため工数の削
減ができる。また、ムｇ−Ｐｄ系の焼付ペースト電極に
代えＮ１のめっき電極（場合によってはその上にＳｎあ
るいはａｎ−Ｐｂ合金などのめっきを形成して電極とす
る）を形成しているので、従来の太き々問題の１つであ
るはんだ付時の°はんだ食れ″の不安が解消できるもの
である。また従来のｋｇ−Ｐｄ系電極では、上記の゛は
んだ食れ′を防止するため、第２次電極、第３次電極を
形成しているが、本発明においては、無電解めっき電極
だけでも充分実用に供し得るので工数の削減が見込まれ
、その上、従来のＡｇ−Ｐｄ系電極やグレーズ抵抗体は
コストが高いのに加え、近年の貴金属の高騰でさらに大
きな問題となっているが、本発明においては、無電解め
っきにより卑金属のＮｉを使用するものであるため、大
巾なコスト低減が図れる。さらにまた、Ａ［−Ｐｄ系電
極ではＡｇのマイグレーションの危険性があるため、そ
の改善が望まれているが、本発明においては、その心配
は全くない。

本発明のめっき型チップ抵抗器を従来の活性化処理方法
によるめっき型チップ抵抗器と比較してみると、本発明
においては、無電解めっきの触媒核の形成方法として、
従来の塩化第１錫と塩化パラジウムとの化学反応による
Ｐ（１金属形成に代シ、Ａ［成分を含むペーストを塗布
乾燥し、これを熱処理することによって、絶縁基体上に
Ａｇ成分を含む金属微粒子を密着させるものである。本
発明による触媒核の形成方法は、従来の方法に比べて密
着のすぐれた金属微粒子を安定して形成することができ
るため、均一な無電解めっき皮膜が得られるとともに、
無電解めっき浴の自然分解も起りにくい。さらにまだ、
従来の方法では無電解めっきが全面に形成され易いため
、必要部分にのみめっき形成することは困難でパターン
精度も悪いものであったが、本発明では、印刷とか吹付
などの方法で所要個所に精度よく簡単に無電解めっきの
触媒核となる金属微粒子層の形成ができるため、任意の
パターン形状の抵抗部および電極部のめっきを容易に精
度よく形成できる。

次に図面を参照して、本発明の構成を詳述する。

第２図は本発明の方法により得られるチ、ノブ抵抗器の
一例を示す断面図であり、図において、１１は耐熱性絶
縁基体で、通常アルミナ磁器、フォルステライト磁器、
ムライト磁器等を用いる。その基板表面は、研磨あるい
はフッ酸−硝酸混液などでの化学エツチングにより粗面
化し、めっき皮膜の密着性の向上を図っている。１２は
無電解めっきの触媒核となる金属微粒子層で、これはＡ
ｇ成分を含む活性ペーストを抵抗部、電極部に塗布。

乾燥し、これを熱処理して基体表面に金属微粒子を析出
させたものである。この活性ペースト中のＡｇ成分とし
ては、粒径２μ以下のＡｇ微粉末あるいは焼付熱処理後
金域Ａｇとして析出するＡｇＮＯ３，ＡｇＣＯ３，Ａｇ
ｅｄなどのλｇ化合物が用いられる。Ａ［は熱処理によ
り容易に金属ｈｇになり、表面酸化が起シにくく、また
貴金属の中ではコストが安いことなど本発明の目的に合
った成分である。

Ａｇ以外の金属成分は、他の貴金属および卑金属の単独
金属もしくは合金からなる。好ましくは、卑金属のＮｉ
　、　Ｃｕ　、ム＄、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｇ
ｏ。

Ｏｒ、中でもＮｉが良好である。ムｇおよび卑金属の粉
末は２μ以下の粉末粒径のものが良好であり、２μを超
えると基板と皮膜の密着性が劣化するとともにペースト
の印刷特性が悪くなる。

Ａｇ成分と卑金属成分の好ましい組成比率はＡｇ成分０
．６〜１００重量％、卑金属成分９９．５〜０重量％で
あるが、よシ好ましい範囲はＡｇ成分５９・、− 〜８０重量係未満金属成分９５〜２０重量％である。こ
の理由は、Ａｇ成分の比率が卑金属成分の比率に比べ余
りに少ないと熱処理時に酸化膜が出来易く、均一な無電
解めっきが困難になり、基板とめつき皮膜の密着性が低
下する原因にもなる。

また、Ａｇ成分の比率が多すぎる場合にも同様に密着性
が劣化する傾向がある。

上記成分からなる金属材料の活性ペースト中の組成範囲
は０．１〜３０重量％が良く、この金属成分が少なすぎ
る場合には均一なめっき形成が著しく困難になり、基板
との接着強度も低くなる。また、多すぎる場合には接着
強度の低下の傾向が見られ、またコストメリットが少な
くなるため好ましくない。上記のことから、よシ好まし
い組成範囲は６〜３０重量％である。

また、上記ペースト中にＰｄ成分０．０１〜６重量％（
なお、ペースト中の全金属材料の組成範囲は、０．１〜
３ｏ重量％を越えない）を添加することによってめっき
に対する活性化が強まり、均一なめっき電極が形成され
易く、接着強度も向上す１゜ る。０，０１重量％未満ではその効果が充分でなく、５
重量％を超えると接着強度の劣化がみられ、またコスト
メリットがなくなり好ましくない。同様の理由により０
．２〜０．５重量％の添加がよシ好ましい。

この活性ペーストのビヒクルとしては、エチルセルロー
ス、ホリビニルビロリトン、ホリヒニルブチラールなど
の樹脂をアルコール、セロソルブ。

ターピネオールなどの溶剤に溶解したもので、このビヒ
クルに上記金属成分を混ぜ合せて活性ペーストとしてい
る。

上記活性ペーストを用いれば充分な接着強度が得られる
が、この活性ペースト中にさらに０．５〜５重量％のガ
ラス粉末あるいはＢｉ２０３　＋　Ｂ２Ｏ３。

５ｂ２０３．Ｐｂｏなどの低融点酸化物（焼成後酸化物
になるものを含む）を加えることによって、さらに接着
強度を向上させることができる。なお、Ｂ２Ｏ３は活性
金属の酸化を抑制する働きもある。

したがって、ガラス粉末もＢ２Ｏ３を含むものが好まし
い。これらの成分は０．６重量％未満では効果が充分で
なく、５重量％を超えると接着強度に悪影響を及ぼす。

また、上記ペースト中にカーボン粉末１〜３０重未満を
添加することによって印刷精度の向上を図ることができ
る。

上記活性ペーストを耐熱性絶縁基板に塗布、乾燥した後
、熱処理して金属微粒子を析出させるが、この熱処理は
、好ましくは２５０〜８５０　′Ｃの温度範囲で行なわ
れる。この熱処理温度が低すぎる時には活性ペーストの
樹脂成分が完全に燃焼せずに残存するだめ、均一な無電
解めっき析出がなされなかったり、接着強度の悪化の原
因となり、チップ抵抗器としての充分な機能を持たない
ものとなる。また、この上限を超えた温度では金属成分
の溶解あるいは酸化などのために金属微粒子が良好な状
態で形成されないため、良好なめっき抵抗皮膜、めっき
電極が形成できない。なお、本発明において、上記熱処
理により析出した金属微粒子層は厚み平均１μ以下で、
導通のない絶縁状態のものである。

上記金属微粒子層を形成後、これをＰｄ置換処理し、そ
の上に無電解めっきによりニッケル系合金皮膜層１３を
形成する。この合金皮膜層はＮｉ　−Ｐ、Ｎ１−Ｂある
いはこれらと、Ｆａ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ。

Ｗなどの金属との合金めっき皮膜層であり、この上に電
気めっきすることもできる。

このめっき皮膜は、このままでも抵抗皮膜として用いら
れるが、通常は熱処理して抵抗皮膜とするもので、１５
ｏ〜３２０℃の温度範囲の熱処理によって皮膜の抵抗温
度係数を向上させることができる。なお、無電解めっき
の条件とめつき時間、および熱処理温度によって、所望
の抵抗値とすることができる。また、抵抗値の微調整と
して、抵抗皮膜の一部をカッティングすることもできる
。

このめっき皮膜層１３の抵抗部の上にレジスト１４を塗
布硬化することにより、チップ抵抗器が完成する。さら
に、はんだ付性の向上を図るため、このめっき皮膜層の
電極部の上にＳｎあるいは５ｎ−ｐｂ金合金電気めっき
層１５を形成することもできる。

以上のように、本発明においては、抵抗部およ３ び電極部に卑金属のニッケル系合金皮膜層を用い、しか
も所望箇所に任意パターンのめっき皮膜層を精度よく簡
単に形成できるため、安価で量産性の良好な、さらに、
抵抗器としての電気特性、電極のはんだ付性など、特性
の点でもすぐれためっき型チップ抵抗器の製造が可能で
ある。

以下、本発明の実施例にもとつき説明する。

分割用溝によシ多数の同一パターン（３，２１１１Ｍ×
１．６酊）を形成したアルミナ磁器基体を横溝にそって
分割した後、各パターンの抵抗部分および抵抗部分に連
らなつだ各端部と側面の電極部分にＯ〜１ｏ○重量係の
重量酸分と１００〜０重量％の卑金属成分からなる金属
成分を０．０２〜４ｏ重量％含み、残部として樹脂分の
ポリビニルピロッドン、溶剤のターピネオールからなる
ビヒクルを用いた活性ペーストを塗布した。このＡｇ成
分には平均粒径１μ以下のＡｇ粉末およびＡｇＮＯ３，
卑金属成分には平均粒径１μ以下の金属粉末を用いた。

この基体を１２０℃で１ｏ分間乾燥した後、１８０〜１
ｏｏｏ’にの温度で３０分間熱処理し、金属機４ 粒子を析出した。

この基体をＰｄイオンを含む溶液に浸漬してＰ（１置換
処理した後、硫酸ニッケル、硫酸第１鉄、クーＰ−Ｃｕ
およびｌ（ｉ　−Ｐ−Ｍｎ合金系無電解めっき皮膜を約
２μの厚さで析出させた。次いで、２６ｏ′ｃで１時間
熱処理した後、抵抗部の上にレジストを塗布硬化した。

さらに、電極部に５ｎ−Ｐｂ層を形成する場合には、共
晶はんだ全電気めっきにょシ約３μ析出させた。この基
体を縦溝にそって分割し、チップ抵抗器を作成した。

従来例としては、抵抗体として酸化ルテニウム系グレー
ズ抵抗体を用い、電極部としてＡｇ−Ｐｔ１系ペースト
の焼付電極のものおよびその上に電気Ｃｕめっきを１μ
、共晶はんだめっきを３μ形成したものを用いた。さら
に従来例として、塩化第１錫と塩化パラジウムとの化学
反応による活性化１５ 処理法により、基体表面にＰｄ核を伺着し、所望の部分
以外にめっきレジストを塗布硬化した後、実施例と同じ
方法条件で、無電解めっき、熱処理、レジスト塗布、電
気めっき、分割などを行ないチップ抵抗器を作成した。

得られた各試料について、無電解めっきの析出状態、抵
抗値、電極のはんだ付性および無電解めっきの接着強度
を調べ、その結果を次に示した。

なお、はんだ伺性は２６０　’Ｃ５秒間の条件ではんだ
ディップを行ない、そのはんだ付状態で判定した。また
、無電解めっきの接着強度はアルミナ磁器基板を用い、
基板表面に本発明の方法によシ５φのめっき電極を形成
し、はんだ付して、その接着強度を測定した。また、上
記実施例においては、抵抗値の微調整は施していない。

（以下余白） 上記表において、應１〜７はムｇ成分と卑金属塵８〜１
４はペースト中の金属成分量を変えた場合の実施例であ
り、本発明の範囲以下の成分量ではめっきが均一に析出
せず、本発明の範囲を越える場合には、特性的に劣化す
る傾向がみられた。

扁１５はＡｇ化合物単独の場合の実施例である。

篤１６〜２４Ｆｉ卑金属粉末の種類を変化させた場合の
実施例で、いずれも良好な結果を示している。

＆２５〜３１はペーストの熱処理温度による影響を調べ
た実施例で、本発明の範囲以外では、めっき析出の不良
がみられた。塵３２〜３６はペースト中にガラス粉末、
低融点酸化物を添加した場合の実施例で、いずれも接着
強度の向上がみられた。

Ａ、　３７〜４１は無電解ニッケルめっきの種類を変え
た場合の実施例である。Ｓ、　４２は絶縁基板の表面を
粗面化した場合の実施例であシ、粗面化していないもの
に比べ、接着強度が向上している・漸４３は無電解Ｎｉ
　めつき後に５ｎ−Ｐｂ電気めっ２３ き層を形成しない場合の実施例で、５ｕ−Ｐｂ層がある
場合に比べはんだ付性が少し劣っている。

Ａ、４４　、４５はＡｇ粉、Ｎｉ粉の粉末粒径を変えた
場合の実施例で、２μを超える粉末粒径では接着強度の
劣化がみられた。羨４６〜４９はペースト中にＰｄ成分
を添加した場合の実施例である。

なお、Ａ、５０　、５１はグレーズ抵抗器の従来例で、
電極がＡｇ−Ｐｄ系焼付ペースト電極のままの場合には
はんだ付性は悪く、その電極上にＣＵおよび５ｎ−Ｐｂ
層を設けた電極のはんだ付性は良好である。届６２は従
来の塩化第１錫と塩化パラジウムとによる活性化処理に
よシ作成したもので、接着強度がやや劣っている。

以上の説明および表の結果から明らかなように、本発明
によれば、抵抗部および電極部に安価な卑金属のニッケ
ル系合金皮膜を用い、しかも所望個所に精度よく簡単に
形成でき、その皮膜の接着強度も大きく、また抵抗器と
しての電気特性、電極のはんだ付性など特性の点でもす
ぐれたチップ抵抗器を製造することができ、しかも、本
発明の方法は製造工数やコストの面でも大きなメリット
を持つため、産業上の価値の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のグレーズ系チップ抵抗器の一例を示す断
面図、第２図は本発明により得られるチップ抵抗器の一
例を示す断面図である。 １１・・・・・・耐熱性絶縁基板、１２・・・・・・金
属微粒子層、１３・・・・・・ニッケル系無電解めっき
皮膜層、１４・・・・・・レジスト層、１６・・・・・
・電気めっき皮膜層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）耐熱性絶縁基板のうち、抵抗部および電極部を形
   成すべき箇所に人ｇ成分０．５〜１ｏ○重未満からなる
   金属成分を０．１〜３ｏ重量％と残部の有機ビヒクルか
   らなるペーストを塗布、乾燥した後、２６０〜８５０　
   ’Ｃの温度範囲の熱処理により、金属微粒子を析出形成
   し、これをＰｄイオンを含む液で置換処理し、その上に
   ニッケル系無電解めっきを行ない、さらに前記抵抗部に
   レジストを塗布硬化することを特徴とするチップ抵抗器
   の製造方法。 （お　ペースト中の金属成分がＡｇ成分０．５〜１００
   重量係と、未満、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇｏ、Ｚｎ、Ｍｏ、Ａ、
   ５゜Ｓｎ、Ｗ、Ｏｒから選ばれた少くとも１種を含む卑
   金属成分９９．５〜０重量％から成ることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載のチップ抵抗器の製造方
   法。 （３）　　Ａｇ成分として粒径２μ以下のＡｇ粉末また
   は熱処理後金属として析出するＡｇ化合物を月末の範囲
   第（１）項または第（２）項記載のチップ抵抗器の製造
   方法。 （４）耐熱性絶縁基体の表面を物理的、化学的処理によ
   り粗面化することを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載のチップ抵抗器の製造方法。 （５）ペースト中にガラス粉末および低融点酸化物を０
   ．５〜６重量％含ませることを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載のチップ抵抗器の製造方法。 （６）　　レジストを塗布硬化後、電気めっきによりＳ
   ｎまたは５ｎ−Ｐｂ合金のめっき皮膜を電極部に形成す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のチ
   ップ抵抗器の製造方法。