JP2018107374A - チップ抵抗器 - Google Patents

Abstract

【課題】表電極に並列接続した複数の抵抗体の一部だけにトリミング溝を形成してトリミング作業の手間を小さくした上で、トリミング溝有りの抵抗体とトリミング溝無しの抵抗体に現れるホットスポットを分散することができるチップ抵抗器を提供する。【解決手段】一対の表電極２間に複数の抵抗体が並列接続され、これら抵抗体のうち、第２抵抗体４のみにトリミング溝７が形成され、残りの第１抵抗体３にトリミング溝が形成されていないチップ抵抗器において、トリミング溝７を第２抵抗体４の電極間中心から一方の表電極２寄りに偏倚した位置に形成すると共に、トリミング溝７が形成された第２抵抗体４の最小抵抗体幅α２と第１抵抗体３の最小抵抗体幅α１とが略同一になるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、抵抗体にトリミング溝を形成することによって抵抗値が調整されるチップ抵抗器に係り、より詳しくは、一対の表電極間に複数の抵抗体が並列接続されているチップ抵抗器に関するものである。

一般的にチップ抵抗器は、直方体形状の絶縁基板と、絶縁基板の表面における相対する両辺部に沿って設けられた一対の表電極と、これら一対の表電極間に接続された矩形状の抵抗体等によって主に構成されており、抵抗体には抵抗値を調整するためのトリミング溝が形成されている。

この種のチップ抵抗器において、図７に示すように、直方体形状の絶縁基板１００の両長辺に沿って形成された一対の表電極１０１間に複数の抵抗体１０２，１０３，１０４を並列に接続し、そのうち抵抗体１０３に一対のトリミング溝１０５を形成し、残りの抵抗体１０２と抵抗体１０４にはトリミング溝を形成しないように構成したものが従来技術として提案されている（特許文献１参照）。ここで、トリミング溝が形成されていない方の抵抗体１０２，１０４における電極間方向と直交する方向の最小抵抗体幅α１と、トリミング溝１０５が形成された方の抵抗体１０３における電極間方向と直交する方向の最小抵抗体幅α２、つまり、一対のトリミング溝１０５の先端部によって挟まれた抵抗体１０３の幅寸法とは略同一になるように形成されている。

このように構成されたチップ抵抗器によれば、一対の表電極１０１間に幅広の抵抗体１０３と幅狭の抵抗体１０２，１０４を並列に接続し、幅広の抵抗体１０３のみにトリミング溝１０５が形成されるため、全ての抵抗体１０２，１０３，１０４にトリミング溝を形成する場合に比べてトリミング作業の手間を小さくすることができる。また、トリミング溝の形成されていない抵抗体１０２，１０４の最小抵抗体幅α１と、トリミング溝１０５が形成された抵抗体１０３の最小抵抗体幅α２とをほぼ同一にしているため、全ての抵抗体１０２，１０３，１０４で電流経路の最小幅を均一にでき、よって、任意の抵抗体の電気的特性や耐久性が低下してしまうことを防止できる。

特開２００５−１２３４２４号公報

ところで、このように構成されたチップ抵抗器に対して通電が行われた場合、トリミング溝の形成されていない抵抗体１０２，１０４におけるホットスポット（発熱が集中する領域）は一対の表電極１０１から最も離れた中央付近に現れ、トリミング溝１０５が形成された抵抗体１０３におけるホットスポットは、トリミング溝１０５の形成によって最も幅狭となった部分に現れる。すなわち、特許文献１に記載されたチップ抵抗器のように、一対の表電極１０１間に複数の抵抗体１０２，１０３，１０４を並列に接続し、そのうち抵抗体１０３の長さ方向中央部にだけトリミング溝１０５を形成したものにあっては、抵抗体１０２，１０４に現れるホットスポット（図７の符号Ｈ１で示す部分）と抵抗体１０３に現れるホットスポット（図７の符号Ｈ２で示す部分）が両方共に電極間中心に集中してしまうため、これらホットスポットＨ１，Ｈ２の発熱によって抵抗体の電気的特性や耐久性に支障をきたす虞があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、表電極に並列接続した複数の抵抗体の一部だけにトリミング溝を形成してトリミング作業の手間を小さくした上で、トリミング溝有りの抵抗体とトリミング溝無しの抵抗体に現れるホットスポットを分散することができるチップ抵抗器を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明のチップ抵抗器は、直方体形状の絶縁基板と、この絶縁基板の表面における相対する両辺部に沿って設けられた一対の表電極と、これら一対の表電極間に並列に接続された複数の抵抗体とを備え、前記複数の抵抗体が、トリミング溝の形成されていない矩形状の第１抵抗体と、トリミング溝が形成された第２抵抗体とからなると共に、前記第１抵抗体と前記第２抵抗体の電極間方向と直交する方向の最小抵抗体幅が均一に形成されているチップ抵抗器において、前記第２抵抗体に形成された前記トリミング溝が電極間方向の中央部からいずれか一方の前記表電極寄りに偏倚した位置に形成されていることを特徴としている。

このように構成されたチップ抵抗器では、一対の表電極間に並列接続された第１抵抗体と第２抵抗体のうち、第１抵抗体にトリミング溝は形成されておらず、第２抵抗体に対して電極間方向の中央部から一方の表電極寄りに偏倚した位置にトリミング溝が形成されているため、第１抵抗体と第２抵抗体に現れるホットスポットが分散されて電極間中心に集中しなくなり、ホットスポットの発熱集中に起因する抵抗体の電気的特性や耐久性の悪化を抑制することができる。

上記構成のチップ抵抗器において、第１抵抗体が抵抗体幅を部分的に最小とする幅狭部を有しており、この幅狭部が電極間方向の中央部からいずれか他方の表電極寄りに偏倚した位置に形成されていると、第１抵抗体の電極間中心から離れた幅狭部にホットスポットが現れるため、第１抵抗体と第２抵抗体に現れるホットスポットをより一層離れた位置に分散させることができる。

本発明のチップ抵抗器によれば、表電極に並列接続した複数の抵抗体の一部だけにトリミング溝を形成してトリミング作業の手間を小さくした上で、トリミング溝有りの抵抗体とトリミング溝無しの抵抗体に現れるホットスポットが電極間中心に集中しなくなるため、ホットスポットの発熱集中に起因する抵抗体の電気的特性や耐久性の悪化を抑制することができる。

本発明の第１実施形態例に係るチップ抵抗器の平面図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 該チップ抵抗器の製造方法を示す説明図である。 図３（ｅ）に対応する説明図である。 本発明の第２実施形態例に係るチップ抵抗器の平面図である。 本発明の第３実施形態例に係るチップ抵抗器の平面図である。 従来例に係るチップ抵抗器の平面図である。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１と図２に示すように、本発明の第１実施形態例に係るチップ抵抗器は、セラミックス等からなる直方体形状の絶縁基板１と、絶縁基板１の表面における短手方向（Ｙ方向）の両端部に設けられた一対の表電極２と、これら一対の表電極２の間に並列に接続された第１抵抗体３および第２抵抗体４と、第１抵抗体３および第２抵抗体４を覆うアンダーコート層５と、アンダーコート層５を覆うオーバーコート層６等によって主に構成されており、第２抵抗体４には絶縁基板１の長手方向（Ｘ方向）に沿って直線状に延びるトリミング溝７が形成されている。なお、図示省略されているが、絶縁基板１の裏面には表電極２に対応するように一対の裏電極が設けられており、絶縁基板１の短手方向の両端面には対応する表電極と裏電極を橋絡する端面電極が設けられている。

一対の表電極２は絶縁基板１の相対する長辺に沿って帯状に形成されており、これら表電極２はＡｇペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものである。

第１抵抗体３は平面視で矩形状に形成されており、そのＹ方向の両端部はそれぞれ表電極２に接続されている。第２抵抗体４もトリミング溝７の形成前は平面視で矩形状に形成されており、そのＹ方向の両端部はそれぞれ表電極２に接続されている。これら第１抵抗体３と第２抵抗体４は酸化ルテニウム等の抵抗体ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものであり、第１抵抗体３の幅寸法Ｗ１に対して第２抵抗体４の幅寸法Ｗ２は十分に大きく設定されている。

トリミング溝７は第２抵抗体４の左側辺から右側辺に向かって直線状に延びるスリットであり、トリミング溝７は第２抵抗体４の電極間中心に対して図示下方の表電極２寄りに偏倚した位置に形成されている。そして、このようなトリミング溝７を第２抵抗体４に形成することにより、トリミング溝を有していない第１抵抗体３における電極間方向と直交する方向（Ｘ方向）の最小抵抗体幅α１（＝Ｗ１）と、トリミング溝７の形成後の第２抵抗体４における電極間方向と直交する方向の最小抵抗体幅α２とが略同一になるようなっている。すなわち、第２抵抗体４はもともと第１抵抗体３と同様に矩形状の外観を呈しているが、トリミング溝７を形成することによって図１に示すような形状となる。

アンダーコート層５はガラスペーストをスクリーン印刷して焼成させたものであり、このアンダーコート層５はトリミング溝７を形成する前に第１抵抗体３と第２抵抗体４の両方を覆うように形成されている。

オーバーコート層６はエポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化させたものであり、このオーバーコート層６は、アンダーコート層５の上から第２抵抗体４にトリミング溝７を形成した後に、トリミング溝７を含めて第１抵抗体３と第２抵抗体４上のアンダーコート層５を全体的に覆うように形成されている。

次に、このように構成されたチップ抵抗器の製造工程について、図３を参照しながら説明する。

図３（ａ）に示すように、絶縁基板１が多数個取りされる大判基板１Ａを準備する。この大判基板１Ａには予め１次分割溝と２次分割溝（いずれも図示省略）が格子状に設けられており、両分割溝によって区切られたマス目の１つ１つが１個分のチップ領域となる。なお、図３では１個分のチップ領域に相当する大判基板１Ａが代表的に示されているが、実際は多数個分のチップ領域に相当する大判基板１Ａに対して以下に説明する各工程が一括して行われる。

まず、大判基板１Ａの表面にＡｇペーストをスクリーン印刷した後、これを乾燥・焼成することにより、図３（ｂ）に示すように、大判基板１Ａの相対する両長辺に沿って一対の表電極２を帯状に形成する。

図示省略されているが、この表電極形成工程に前後して大判基板１Ａの裏面にＡｇペーストをスクリーン印刷し、これを乾燥・焼成することにより、大判基板１Ａの裏面に図示せぬ一対の裏電極を形成する。

次に、大判基板１Ａの表面に酸化ルテニウム等の抵抗体ペーストをスクリーン印刷した後、これを乾燥・焼成することにより、図３（ｃ）に示すように、一対の表電極２の間に並列接続された第１抵抗体３と第２抵抗体４を形成する。ここで、第１抵抗体３と第２抵抗体４はいずれも平面視で矩形状に形成されているが、第１抵抗体３の幅寸法Ｗ１に対して第２抵抗体４の幅寸法Ｗ２は十分に大きくなっている。

次に、第１抵抗体３と第２抵抗体４の上からガラスペーストをスクリーン印刷して焼成することにより、図３（ｄ）に示すように、第１抵抗体３と第２抵抗体４を覆うアンダーコート層５を形成する。

次いで、一対の表電極２に図示せぬプローブを当てながら、アンダーコート層５の上からレーザ光を照射して第２抵抗体４の左辺からトリミングを開始していき、一対の表電極２間の抵抗値が所定の抵抗値になるまでトリミングすることにより、図３（ｅ）に示すように、第２抵抗体４に幅方向へ直線状に延びるトリミング溝７を形成する。その際、トリミング溝７は第２抵抗体４の電極間中心に対して図示下方の表電極２寄りに偏倚した位置、具体的には図４に示すように、一対の表電極２の電極間距離をＬ１、トリミング溝７と下方の表電極２間の距離をＬ２としたとき、Ｌ２がＬ１の１／４以下となる位置に形成される。

ここで、トリミング溝７の先端（終端）から第２抵抗体４の右辺までの長さ（第２抵抗体４の最小抵抗体幅α２）が第１抵抗体３の最小抵抗体幅α１（＝Ｗ１）と略同一となった場合に、一対の表電極２間の抵抗値が所定の抵抗値となるように、予め第１抵抗体３と第２抵抗体４の大きさを決定しておく。つまり、第１抵抗体３および第２抵抗体４の幅寸法Ｗ１，Ｗ２と、両表電極２間の抵抗値が所定値となる場合のトリミング溝７の切込み量との関係のデータを入手しておき、第２抵抗体４の最小抵抗体幅α２が第１抵抗体３の最小抵抗体幅α１（＝Ｗ１）とほぼ同一となった場合に所定の抵抗値となるように、幅α１，α２の長さと第１および第２抵抗体３，４の電極間方向に沿う長さを設定しておく。

なお、ここでは第１抵抗体３の最小抵抗体幅α１と第２抵抗体４の最小抵抗体幅α２を略同じ寸法にさせつつ抵抗値調整ができる方法について説明したが、特にこの方法に限られるものでなく、例えばトリミング形状をＬカット（前記トリミング溝終端から９０度ターンさせた形状）とし、ターン前のトリミング溝にて第１抵抗体３の最小抵抗体幅α１と第２抵抗体４の最小抵抗体幅α２を略同じ寸法にさせ、ターン後のトリミング溝にて抵抗値調整を行う方法を用いるなど、第２抵抗体４の最小抵抗体幅α２と抵抗値調整が両立できる方法を適宜採用することも可能である。

次に、アンダーコート層５を覆うようにエポキシ系等の樹脂ペーストをスクリーン印刷した後、これを加熱硬化することにより、図３（ｆ）に示すように、第１抵抗体３と第２抵抗体４を覆うオーバーコート層６を形成する。このオーバーコート層６はトリミング溝７を覆って外部環境から保護するためのものであり、このようにトリミング溝７が形成された第２抵抗体４をアンダーコート層５とオーバーコート層６で覆うことにより、湿度に影響されないチップ抵抗器が実現されるようになっている。

ここまでの各工程は多数個取り用の大判基板１Ａに対する一括処理であるが、次なる工程では、大判基板１Ａを１次分割溝に沿って短冊状に分割するという１次ブレーク加工を行うことより、複数個分のチップ領域が設けられた図示せぬ短冊状基板を得る。しかる後、短冊状基板の分割面に表電極２と裏電極を橋絡する図示せぬ端面電極を形成した後、短冊状基板を２次分割溝に沿って分割するという２次ブレーク加工を行うことにより、チップ抵抗器と同等の大きさの個片（チップ単体）に細分割して図１に示すようなチップ抵抗器を得る。最後に、個片化された各チップ単体の絶縁基板１の短手方向両端部に電解メッキを施すことにより、チップ抵抗器を完成することができる。

以上説明したように、本実施形態例に係るチップ抵抗器は、一対の表電極２間に並列接続された第１抵抗体３と第２抵抗体４のうち、第２抵抗体４のみにトリミング溝７が形成されているため、全ての抵抗体３，４にトリミング溝を形成する場合に比べてトリミング作業の手間を小さくすることができる。また、トリミング溝の形成されていない第１抵抗体３の最小抵抗体幅α１と、トリミング溝７が形成された第２抵抗体４の最小抵抗体幅α２とをほぼ同一にしているため、全ての抵抗体３，４で電流経路の最小幅を均一にでき、よって、任意の抵抗体の電気的特性や耐久性が低下してしまうことを防止できる。

ここで、図４に示すように、トリミング溝の形成されていない第１抵抗体３におけるホットスポットＨ１は一対の表電極２から最も離れた中央付近に現れるが、トリミング溝７が第２抵抗体４の電極間中心に対して一方の表電極２寄りに偏倚した位置に形成されているため、第２抵抗体４におけるホットスポットＨ２は一方の表電極２寄りに偏倚した位置に現れる。その結果、第１抵抗体３と第２抵抗体４に現れるホットスポットＨ１，Ｈ２が分散されて電極間中心に集中しなくなり、ホットスポットの発熱集中に起因する抵抗体の電気的特性や耐久性の悪化を抑制することができる。

なお、上記第１実施形態例では、一対の表電極２に２つの抵抗体３，４を並列接続したチップ抵抗器について説明したが、両表電極２に並列接続される抵抗体の数は２つに限定されず、第１抵抗体３と第２抵抗体４の総数が３つ以上であっても良い。

例えば、図５に示す第２実施形態例に係るチップ抵抗器のように、一対の表電極２間に２つの第１抵抗体３と１つの第２抵抗体４を並列接続し、これら３つの抵抗体のうち、中央の第２抵抗体４を挟んで２つの第１抵抗体３を絶縁基板１の長手方向両端部に配置するという構成にしても良い。この場合、第２抵抗体４の左右両側辺からそれぞれトリミング溝７が形成されているが、これらトリミング溝７は第２抵抗体４の電極間中心に対して一方の表電極２寄りに偏倚した位置に形成されている。なお、図５において、アンダーコート層とオーバーコート層は図示省略されている。

このように構成された第２実施形態例に係るチップ抵抗器では、一対の第１抵抗体３におけるホットスポットＨ１は電極間中心に現れるが、第２抵抗体４におけるホットスポットＨ２は一方の表電極２寄りに偏倚した位置に現れるため、第１抵抗体３と第２抵抗体４に現れるホットスポットＨ１，Ｈ２が分散されて電極間中心に集中しなくなり、ホットスポットの発熱集中に起因する抵抗体の電気的特性や耐久性の悪化を抑制することができる。また、絶縁基板１の長手方向の両端部２箇所にトリミング溝の形成されない第１抵抗体３が配置され、これら２つの第１抵抗体３で挟まれた第２抵抗体４にトリミング溝７が形成されているため、トリミング溝７によって生じる破断面は第１抵抗体３の内方側の辺部と対向することになる。そして、これら第１抵抗体３は絶縁基板１との密着性に優れたガラス材料からなるアンダーコート層５によって覆われているため、耐湿性に優れたチップ抵抗器を実現することができる。

また、上記第１および第２実施形態例では、トリミング溝の形成されない第１抵抗体３が抵抗体幅の均一な矩形状である場合について説明したが、図６に示す第３実施形態例に係るチップ抵抗器のように、第１抵抗体３の形状が抵抗体幅を部分的に最小とする幅狭部３ａを有するものでも良い。この場合、トリミング溝７は第２抵抗体４の電極間中心に対して一方（図示下方）の表電極２寄りに偏倚した位置に形成されており、幅狭部３ａは第１抵抗体３の電極間中心に対していずれか他方（図示上方）の表電極２寄りに偏倚した位置に形成されている。この場合も、第１抵抗体３の最小抵抗体幅を規定する幅狭部３ａの幅寸法α１と、トリミング溝７の形成によって規定される第２抵抗体４の最小抵抗体幅α２とが略同一になるようになっている。なお、図６において、アンダーコート層とオーバーコート層は図示省略されている。

このように構成された第３実施形態例に係るチップ抵抗器では、第１抵抗体３におけるホットスポットＨ１は電極間中心から上方へ離れた幅狭部３ａに現れるが、第２抵抗体４におけるホットスポットＨ２は電極間中心から下方へ離れた表電極２寄りに現れるため、第１抵抗体３と第２抵抗体４に現れるホットスポットＨ１，Ｈ２をより一層離れた位置に分散させることができる。

１ 絶縁基板
２ 表電極
３ 第１抵抗体
３ａ 幅狭部
４ 第２抵抗体
５ アンダーコート層
６ オーバーコート層
７ トリミング溝
Ｈ１，Ｈ２ ホットスポット

Claims (2)

1. 直方体形状の絶縁基板と、この絶縁基板の表面における相対する両辺部に沿って設けられた一対の表電極と、これら一対の表電極間に並列に接続された複数の抵抗体とを備え、前記複数の抵抗体が、トリミング溝の形成されていない矩形状の第１抵抗体と、トリミング溝が形成された第２抵抗体とからなると共に、前記第１抵抗体と前記第２抵抗体の電極間方向と直交する方向の最小抵抗体幅が均一に形成されているチップ抵抗器において、
   前記第２抵抗体に形成された前記トリミング溝が電極間方向の中央部からいずれか一方の前記表電極寄りに偏倚した位置に形成されていることを特徴とするチップ抵抗器。
2. 請求項１の記載において、前記第１抵抗体が抵抗体幅を部分的に最小とする幅狭部を有しており、この幅狭部が電極間方向の中央部からいずれか他方の前記表電極寄りに偏倚した位置に形成されていることを特徴とするチップ抵抗器。