JP2003234201A - 抵抗器およびその製造方法 - Google Patents
抵抗器およびその製造方法Info
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Abstract
・信頼性を向上するとともに、低抵抗温度係数で且つ低
い抵抗値までカバーすることができるチップ抵抗器およ
びその製造方法を提供する。 【解決手段】 絶縁性基板11と、基板11上に形成さ
れた多数の凸状部からなるガラス層12と、ガラス層1
2の表面に形成された抵抗体15と、抵抗体15に接続
する少なくとも一対の表電極13と、抵抗体15を被覆
する保護膜17とを備えた。
Description
温度係数のチップ抵抗器等の抵抗器に係り、特にその構
造およびその製造方法に関する。
小型電子機器の需要は増加の一途であり、これら電子機
器に使用される電子部品に対しても高機能化、高性能
化、小型化の要求が高まっている。そういう状況の中
で、表面実装用のチップ抵抗器が広く使用されている。
チップ抵抗器の中で、抵抗温度係数が低く、低抵抗値ま
でカバーする製品を製造するには、多くの場合、抵抗体
膜の比抵抗が比較的高いため、抵抗体膜の膜厚を厚くす
る必要がある。ところが、抵抗体膜の膜厚を厚くする
と、絶縁性基板と抵抗体の密着性に難点があり、剥離し
やすいという問題があった。
数の凹凸を設け、この上に配置する抵抗体膜に対してア
ンカー効果を高め、密着力を高めることが試みられてい
た。従来の絶縁性基板に対する凹凸の形成法には、薬品
による化学エッチング処理または物理的に形成する方法
が知られている。しかしながら、従来の方法では、低抵
抗値の抵抗体を形成したときの密着性は十分とは言え
ず、抵抗体の応力やひずみなどによりクラックや剥離な
どが発生していた。
に鑑みて為されたもので、絶縁性基板と抵抗体との密着
性を高めて品質・信頼性を向上するとともに、低抵抗温
度係数で且つ低い抵抗値までカバーすることができる抵
抗器およびその製造方法を提供することを目的とする。
めに、本発明の抵抗器は、絶縁性基板と、該基板上に形
成された多数の凸状部からなるガラス層と、該ガラス層
の表面に形成された抵抗体と、抵抗体に接続する少なく
とも一対の表電極と、前記抵抗体を被覆する保護膜とを
備えたことを特徴とする。
との密着性を向上できる。同時に、抵抗体の表面積を実
質的に拡大することができ、実質的に幅広の抵抗体を形
成できる。この実質的に幅広の抵抗体により、その分、
抵抗体の膜厚を薄くすることができ、クラックの原因で
ある内部応力の低下、また剥離の回避につながる。加え
て、放熱効果も高まり抵抗器の許容電力をアップするこ
とができる
形態について図1乃至図6を参照して説明する。図1
は、本発明の第1の実施形態におけるチップ抵抗器の全
体構成を示す図である。図1(a)は、チップ抵抗器の
平面図であり、図1(b)は、A−A線に沿った断面図
である。
ナ、窒化アルミナ、ガラスアラミナなどのセラミック基
板を使用する。絶縁性基板11上に多数の凸状部からな
るガラス層12が形成されている。ガラス層12は、高
さが10〜100μm、幅が10〜100μm、隣接パ
ターンとの間隔が10〜100μm程度の多数の凸状部
により構成されている。
バーして絶縁性基板11上に配置され、活性化層上に金
属皮膜抵抗体15が配置されている。表電極13,13
が金属皮膜抵抗体15に電気的に接続するように配置さ
れている。金属皮膜抵抗体15は、Ni−P、Ni−P
−Cr、Ni−P−Cu、Ni−P−W、Ni−P−F
eなどの抵抗体金属からなる。金属皮膜抵抗体15は、
この実施形態においては活性化層上に無電解メッキで形
成される。符号17は、保護膜であり、ガラス、エポキ
シ樹脂などの絶縁物で形成される。符号23は、メッキ
電極であり、表電極13、裏電極19、端面電極21上
に形成されている。
チップ抵抗器の全体構成を示す図であり、抵抗体として
厚膜抵抗体が用いられている点を除き、第1の実施形態
と同様な構成を備えている。即ち、絶縁性基板11上に
多数の凸状部からなるガラス層12が形成され、ガラス
層12は、高さが10〜100μm、幅が10〜100
μm、隣接パターンとの間隔が10〜100μm程度の
多数の凸状部により構成されている。そして、この多数
の凸状部からなるガラス層12に食い込むように厚膜抵
抗体24が配置されている。厚膜抵抗体24は、酸化ル
テニウムなどの抵抗金属材とガラスの焼結物からなり、
絶縁性基板11の表面に所定パターンでスクリーン印刷
して800℃から900℃の温度で焼成して形成され
る。符号17は、保護膜であり、ガラス、エポキシ樹脂
などの絶縁物で形成される。
構成例を説明する図である。X方向は絶縁性基板の短手
方向を示し、Y方向は絶縁性基板の長手方向を示してい
る。図3(a)は、多数の凸状部からなるガラス層が、
絶縁性基板の長手方向に沿って連続的に形成され、前記
絶縁性基板の短手方向に沿って断続的に形成されたこと
を示す。以後、凸状パターンと略述する。上述したよう
に、高さが10〜100μm、幅が10〜100μm、
隣接パターンとの間隔が10〜100μm程度であり、
畝状に形成されている。
ス層が、絶縁性基板の長手方向に沿って断続的に形成さ
れ、且つ前記絶縁性基板の短手方向に沿っても断続的に
形成されたことを示す。以後、凹凸パターンと略述す
る。このパターンにおいても、凸状部の高さが10〜1
00μm、幅が10〜100μm、隣接パターンとの間
隔が10〜100μm程度であり、碁盤目状に形成され
ている。これらの凸状パターンまたは凹凸パターンは、
例えばガラスペーストのスクリーン印刷および焼成によ
り形成される。そして、その上部に配置される抵抗体と
良好な密着性により接合される。
のとの比較データを示す図である。図4(a)は、凸状
パターンの一例について成膜時間を比較したデータを示
す図である。それによると、同じ抵抗値を得るための成
膜時間(メッキ時間)が短縮されていることが判る。例
えば、メッキ時間10分で、従来は5Ωの抵抗値が形成
されていたが、本発明のチップ抵抗器では約3Ωの抵抗
値の形成が可能となった。このことは、抵抗体の下地が
凸状パターンであるため、抵抗体の表面積が広がり、特
に抵抗体の絶縁性基板の短手方向に沿った実効的な長さ
が長くなり、同じ抵抗体の膜厚に対して抵抗値が下がる
ものと解される。
ラック・剥離発生限界抵抗値を比較したデータを示す図
である。それによると、クラック、剥離が発生する限界
抵抗値が低下していることが判る。例えば、TCR=0
PPM/℃において、従来のものは発生限界抵抗値(初
抵抗値)が0.23Ωであったのが、本発明のチップ抵
抗器では発生限界抵抗値(初抵抗値)が0.15Ωと改
善されている。このことは、凹凸パターンにより、抵抗
体に対するアンカー効果が高められていることを示して
いる。
ついて、図5を参照しながら説明する。この製造方法は
抵抗体として金属皮膜抵抗体を用いたものである。ま
ず、図5(a)に示すように、アルミナ等の絶縁性基板
11を準備する。図示の例では1個のチップ領域を示す
が、実際には多数のチップ抵抗器を一括して製造する多
数個取りの基板が用いられる。絶縁性基板11の裏面上
に1対の裏電極19,19を電極ペーストのスクリーン
印刷および焼成により形成する。
にガラスペーストをスクリーン印刷して、300℃〜1
200℃の空気中で焼成して、多数の凸状部を有するガ
ラス層12を形成する。所定のパターンとして、図3に
示す凸状部パターンまたは凹凸パターンを用いるが、そ
れ以外のパターンを用いても勿論良い。
12をカバーして、絶縁性基板11の表面上に、触媒ペ
ーストをスクリーン印刷で塗布し、焼成して活性化層1
4を形成する。次に、図5(c)に示すように、活性化
層(図示せず)の上に金属皮膜抵抗体15をメッキによ
り形成する。金属皮膜抵抗体15は、Ni−P、Ni−
P−Cr、Ni−P−Cu、Ni−P−W、Ni−P−
Feなどの抵抗金属からなり、無電解メッキで活性化層
上に形成される。
板11の表面の端部に、1対の表電極13,13を金属
皮膜抵抗体15に電気的に接続するように形成する。次
に、図5(e)に示すように、金属皮膜抵抗体15と1
対の表電極13,13の一部を覆うように保護膜17を
形成する。なお、必要に応じてレーザトリミングなどで
抵抗値を所望の値に調整する。
であるが、次に短冊状に分割する加工を行う。加工はダ
イシング、またはブレークのどちらでも良い。多数個取
りの基板を短冊状に分割後に、図5(f)に示すよう
に、露出した基板側端面に端面電極21,21を形成す
る。端面電極21,21は例えばスパッタリングにより
被着したNi−Crの薄膜層である。そして、チップ単
体に分割する加工を行う。加工はダイシング、ブレーク
どちらでも良い。
キを行い、電極13,19,21上にめっき電極23,
23を形成する。電極くわれ防止およびはんだ付け性の
向上のために、Niめっき層とSn−Pbめっき層(S
nめっき層でもよい)とからなるめっき電極23を形成
している。
抵抗器の製造方法を示す。まず、図6(a)に示すよう
に、アルミナ等の絶縁性基板11を準備し、裏電極19
を形成する。次に、図6(b)に示すように、絶縁性基
板11の表面の両端部に、1対の表電極13,13を形
成する。そして、絶縁性基板11の表面上に所定のパタ
ーンに従ってガラスペーストを印刷して、300℃〜1
200℃の空気中で焼成して多数の凸状部からなるガラ
ス層12を形成する。
体24をガラス層12をカバーするように形成する。厚
膜抵抗体24は、表電極13上にまたがり、抵抗体ペー
スト(例えば、酸化ルテニウム)を所定のパターンにス
クリーン印刷で塗布して焼成して形成される。厚膜抵抗
体24は、1対の表電極13,13に電気的に接続し
て、且つ絶縁性基板11の表面の多数の凸状部からなる
ガラス層12に食い込むように形成される。
は、図5(e)乃至図5(g)とほぼ同一であるので、
重複した説明を省略する。
の技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施
されてよいことは言うまでもない。例えば、チップ抵抗
器以外の集積回路素子等においても、本発明の趣旨を同
様に適用することが可能である。
上に多数の凸状部からなるガラス層を形成し、そのガラ
ス層上に抵抗体を形成することで、高いアンカー効果に
より抵抗体を絶縁性基板に固定することができる。これ
により、特に低抵抗・低抵抗温度係数のチップ抵抗器に
おいて、剥離やクラック等の問題が減少し、チップ抵抗
器の信頼性を高めることができる。また、抵抗体の表面
積を実質的に拡大することができ、低抵抗・低抵抗温度
係数のチップ抵抗器を効率的に生産することが可能とな
る。加えて、放熱効果も高まりチップ抵抗器の許容電力
をアップする効果もある。
の全体構成を示す図であり、(a)は、チップ抵抗器の
平面図であり、(b)は、A−A線に沿った断面図であ
る。
の全体構成を示す図であり、(a)は、チップ抵抗器の
平面図であり、(b)は、B−B線に沿った断面図であ
る。
性基板の長手方向に沿って連続的に形成され、絶縁性基
板の短手方向に沿って断続的に形成されたことを示す図
であり、(b)は、多数の凸状部なるガラス層が、絶縁
性基板の長手方向に沿って断続的に形成され、絶縁性基
板の短手方向に沿っても断続的に形成されたことを示す
図である。
ータを示す図であり、(a)は、成膜時間についての比
較データを示す図であり、(b)は、クラック・剥離発
生限界抵抗値についての比較データを示す図である。
工程を示す図である。
工程を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 絶縁性基板と、該基板上に形成された多
数の凸状部からなるガラス層と、該ガラス層の表面に形
成された抵抗体と、該抵抗体に接続する少なくとも一対
の表電極と、前記抵抗体を被覆する保護膜とを備えたこ
とを特徴とする抵抗器。 - 【請求項2】 前記凸状部からなるガラス層は、前記絶
縁性基板の長手方向に沿って連続的に形成され、前記絶
縁性基板の短手方向に沿って断続的に形成されたことを
特徴とする請求項1記載の抵抗器。 - 【請求項3】 前記凸状部からなるガラス層は、前記絶
縁性基板の長手方向に沿って断続的に形成され、前記絶
縁性基板の短手方向に沿って断続的に形成されたことを
特徴とする請求項1記載の抵抗器。 - 【請求項4】 前記抵抗体は、抵抗体金属をメッキによ
り形成したものであることを特徴とする請求項1記載の
抵抗器。 - 【請求項5】 前記抵抗体は、厚膜抵抗体であることを
特徴とする請求項1記載の抵抗器。 - 【請求項6】 絶縁性基板と、該絶縁性基板上に設けら
れた表電極と、該表電極に接続された抵抗体とを有する
抵抗器の製造方法であって、 前記絶縁性基板上に多数の凸状部からなるガラス層を形
成し、該ガラス層上に抵抗体を形成することを特徴とす
る抵抗器の製造方法。
Priority Applications (1)
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JP2002032747A JP3826046B2 (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 抵抗器およびその製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019537838A (ja) * | 2016-10-11 | 2019-12-26 | イザベレンヒュッテ ホイスラー ゲー・エム・ベー・ハー ウント コンパニー コマンデイトゲゼルシャフト | 抵抗合金を基材とするペーストを使用して層構造体を製造する方法 |
CN112335000A (zh) * | 2018-07-12 | 2021-02-05 | Koa株式会社 | 电阻器及电路基板 |
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