JP3665545B2 - チップ抵抗器及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ部品として使用されるチップ抵抗器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来におけるチップ抵抗器は、例えば、図5(a)に示すような構成により形成されている。つまり、チップ抵抗器Xは、絶縁基板110と、電極部120と、抵抗層130と、保護層140とを有しており、電極部120は、絶縁基板110の左右に一対設けられており、上面電極層122と、側面電極層124と、メッキ層126とを有している。このメッキ層126は、ニッケルメッキ層127と、ハンダメッキ層128の2層により形成されている。ここで、メッキ層126端部は、保護層140の端部に接する状態で固定されており、一般に腐食しやすい上面電極層122が露出しないように形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上面電極層122に形成された保護層140と、その上面電極層122上に析出形成されたニッケルメッキ層127、ハンダメッキ層128の境界部において、保護層140と上面電極層122及び、上面電極層122とメッキ層126は、互いに強固に接着されている。しかし、これと比較してこの保護層140上に堆積したメッキ層126と保護層140との接着強度は低い。つまり、熱ストレスなどによる各層の収縮膨張の繰り返しにより、この保護層140とニッケルメッキ層127、ハンダメッキ層128の間に隙間が形成される。この隙間が上面電極層122まで達すると、一般に銀系厚膜で形成されている上面電極層122は、硫化ガスが多く存在するような腐食雰囲気で使用された場合に、上面電極層122に含まれる銀と、その硫化ガスとが反応して絶縁物である硫化銀が生成されて、上面電極層122が腐食されてしまう。腐食が進行すると該上面電極層122は、導体としての機能を充分果たせなくなる。つまり、上面電極層122が断線状態となることにより、チップ抵抗器Xの故障の原因となる可能性がある。
【0004】
また、上面電極層122の銀が抵抗層130の焼成時に抵抗層130に拡散してチップ抵抗器の特性が劣化することを防止するために、上面電極層122中に0.5〜1.0%程度の微量のパラジウムを含有させる場合があるが、上面電極層122の硫化対策としては不十分である。
【0005】
そこで、本発明は、保護層とメッキ層間に隙間が形成されても、上面電極層が腐食しないチップ抵抗器を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するために創作されたものであって、第1には、絶縁基板と、該絶縁基板の上面に接して設けられた一対の上面電極層と、該一対の上面電極層間に形成された抵抗層と、該抵抗層を覆うように形成された保護層と、少なくとも該絶縁基板の該上面電極層形成側の端面と該上面電極層と該上面電極層に対向する該絶縁基板の裏面とに形成された側面電極層と、少なくとも該側面電極層を覆うように形成されたメッキ層と、を有するチップ抵抗器であって、該上面電極層の一部が、金系厚膜又はパラジウムを含んだ銀系厚膜により形成され耐硫化特性を有する上面電極保護層により形成されており、該上面電極保護層が、該保護層とメッキ層とが接する部分の下層に設けられ、該上面電極層における上面電極保護層以外の部分は、銀系厚膜により形成されていることを特徴とする。
【0010】
この第1の構成のチップ抵抗器においては、上記上面電極保護層が設けられているので、保護層とメッキ層との間に隙間が生じても、上面電極層における上面電極保護層以外の部分が曝されることがない。特に、上面電極層に、耐硫化特性のない材質を使用しても、上面電極層が硫化されることがないので、断線等チップ抵抗器の故障を引き起こす危険性をなくすことができる。また、上面電極保護層は、上面電極層において部分的に設けられているので、上面電極層全体を耐硫化特性を有する材質によって形成して硫化防止する場合に比べて、コストを低減することが可能となる。
【0011】
また、第2には、絶縁基板と、該絶縁基板の上面に接して設けられた一対の上面電極層と、該一対の上面電極層間に形成された抵抗層と、該抵抗層を覆うように形成された保護層と、少なくとも該絶縁基板の該上面電極層形成側の端面と該上面電極層と該上面電極層に対向する絶縁基板の裏面とに形成された側面電極層と、少なくとも該側面電極層を覆うように形成されたメッキ層と、を有するチップ抵抗器であって、該上面電極層が、該側面電極層と接する側の第1上面電極層と、該抵抗層と接する側の第2上面電極層と、該第1上面電極層と第2上面電極層の間に第1上面電極層と第2上面電極層とを接続するように設けられ、保護層とメッキ層とが接する部分の下層に設けられた上面電極保護層で、耐硫化特性を有する上面電極保護層と、を有することを特徴とする。この第2の構成のチップ抵抗器においては、上記上面電極保護層が設けられているので、保護層とメッキ層との間に隙間が生じても、上面電極層における上面電極保護層以外の部分が曝されることがない。特に、上面電極層に、耐硫化特性のない材質を使用しても、上面電極層が硫化されることがないので、断線等チップ抵抗器の故障を引き起こす危険性をなくすことができる。また、上面電極保護層は、上面電極層において部分的に設けられているので、上面電極層全体を耐硫化特性を有する材質によって形成して硫化防止する場合に比べて、コストを低減することが可能となる。
【0012】
また、第3には、上記第2の構成において、上記上面電極保護層が、金系厚膜であることを特徴とする。よって、耐硫化特性の優れた上面電極保護層を得ることが可能となる。また、第4には、上記第1又は第2の構成において、上記上面電極保護層が、パラジウムの含有量が5.0%以上の銀系厚膜であることを特徴とする。よって、耐硫化特性の優れた上面電極保護層を得ることが可能となる。
【0014】
また、第5には、上記第1から第4までのいずれかの構成のチップ抵抗器の製造方法であって、上記抵抗層と上記上面電極保護層とを同時に焼成することを特徴とする。また、第6には、上記第1から第4までのいずれかの構成のチップ抵抗器の製造方法であって、上記抵抗層と上記上面電極層と上記上面電極保護層とを同時に焼成することを特徴とする。よって、製造工程の工程数を削減することが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態としての第1実施例を図面を利用して説明する。本発明に基づくチップ抵抗器Aは、図1(a)に示すように、絶縁基板10と、電極部20と、抵抗層30と、保護層40とを有している。
【0016】
ここで、上記絶縁基板10は、主にアルミナで構成された略直方体形状であって、平面視すると略長方形状を呈している。
【0017】
上記電極部20は、左右に一対形成されており、図1(a)に示すように、上面電極層22と、上面電極保護層23と、側面電極層24と、メッキ層26とを有している。
【0018】
ここで、上記上面電極層22は、上記絶縁基板10上に互いに向き合う状態で形成されている。この上面電極層22は、通常、銀系厚膜により形成されている。
【0019】
また、上記上面電極保護層23は、図1(a)、(b)及び図2に示すように、該上面電極層22の上面の所定位置に形成されている。なお、図2は、チップ抵抗器Aを上方から視認した場合の各部の配置を示す図であり、上面電極層22、抵抗層30、上面電極保護層23、保護層40について平面視した際に、最外郭の輪郭を図示したものである。実際には、隠れて見えない構成についても全て実線で描かれている。
【0020】
つまり、この上面電極保護層23は、上記保護層40とメッキ層26とが接する部分の下層、すなわち、下側に接して設けられ、かつ、該上面電極層22の上層、すなわち、該上面電極層22の上側に接して設けられている。この上面電極保護層23のX方向(図2参照)の幅は、該保護層40とメッキ層26間に隙間が生じた場合でも、充分に該上面電極層22を保護できる幅であり、具体的には、上面電極層22の約4分の1〜3分の1となっている。また、該上面電極保護層23のY方向の幅は、図2に示すように、上面電極層22よりも大きく、かつ、保護層40よりも小さく形成されている。図2において、ハッチングに示す領域が上面電極保護層23である。この上面電極保護層23の平面視における面積は、上面電極層22の平面視における面積よりも小さく形成されている。
【0021】
この上面電極保護層23は、上記上面電極層22の硫化ガスによる腐食を防止するために形成されている。すなわち、この上面電極保護層23は、パラジウム含有率が5.0%以上の銀系厚膜により形成されている。つまり、通常よりもパラジウム含有率が高くなっており、このパラジウムの含有率が5.0%以上であれば、該上面電極層22を硫化ガスから保護することが可能となる。つまり、この上面電極保護層23は、耐硫化特性に優れた材質により形成されている。また、この上面電極保護層23は、めっき付け性が良好な導電膜により形成されている。なお、この上面電極保護層23を、金系厚膜により形成してもよい。
【0022】
この上面電極保護層23は、スクリーン印刷した後焼成する等して形成されるが、この上面電極保護層23は、抵抗層30の焼成時に同時に焼成してもよく、また、上面電極層22と抵抗層30と上面電極保護層23とを同時に焼成するようにしてもよい。
【0023】
また、上記側面電極層24は、図1(a)に示すように、上記上面電極層22の一部と、上記絶縁基板10の側面と、該絶縁基板10の下面の一部とを被覆している。この側面電極層24は、銀系厚膜又は、合成樹脂と銀系厚膜との混合物により形成されている。ここで、該銀系厚膜の場合とは、80%程度が銀で構成されている低温焼成タイプのものであり、また、該合成樹脂と銀系厚膜の場合とは、70%程度の微粒子状の銀と、残り30%程度の合成樹脂が略均一に分散されているものである。
【0024】
上記メッキ層26は、図1(a)、(b)に示すように、ニッケルメッキ層27と、ハンダメッキ層28とを有している。このニッケルメッキ層27は、上記側面電極層24上に略均一の膜厚で形成されており、電気メッキにより施されている。このニッケルメッキ層27は、上記上面電極層22が該ハンダメッキ層28へ溶出することを防止するために形成されている層であり、ニッケル以外にも銅が使用される場合がある。さらに、上記ハンダメッキ層28は、上記ニッケルメッキ層27上に略均一の膜厚で形成されており、これも該ニッケルメッキ層27と同様に、電気メッキにより施されている。このハンダメッキ層28は、該チップ抵抗器Aのはんだ付けを良好とするための層であり、ハンダ以外にも錫が使用される場合がある。
【0025】
上記抵抗層30は、図1(a)に示すように、上記絶縁基板10及び上記一対の上面電極層22の一部と重合するように形成されている。この抵抗層30は、例えば、酸化ルテニウム系などの抵抗ペーストを、上記の位置に略平滑状に略均一の膜厚でスクリーン印刷した後に焼成して形成されたものである。
【0026】
上記保護層40は、図1(a)、(b)に示すように、上記抵抗層30の略上面を被覆するようにして形成されている。また、この保護層40は、上記絶縁基板10の長手方向の端部において上記メッキ層26等と隙間なく接する状態で形成されている。また、この保護層40は、ほう珪酸鉛ガラス又は、合成樹脂(エポキシ、フェノール、シリコンなど)により形成されている。
【0027】
上記構成のチップ抵抗器Aによれば、上面電極保護層23が設けられていて、この上面電極保護層23は、耐硫化特性に優れているので、保護層40とメッキ層26との間に隙間が生じても、上面電極層22が曝されることがない。特に、上面電極層22に、パラジウム含有率の低い銀系厚膜や、パラジウムを含有していない銀系厚膜等の安価な材料を使用しても、上面電極層22が硫化されることがないので、断線等チップ抵抗器の故障を引き起こす危険性をなくすことができる。
【0028】
また、上面電極保護層23は、保護層40とメッキ層26との境界付近にのみ形成されているので、上面電極層22全体をパラジウム含有率の多い銀系厚膜や金系厚膜の材質によって形成して硫化防止する場合に比べて、パラジウムや金等の高価な貴金属材料の使用量を減らすことができ、コストを低減することが可能となる。
【0029】
次に、第2実施例を図面を利用して説明する。本発明の第2実施例に基づくチップ部品としてのチップ抵抗器Bは、上記第1実施例におけるチップ抵抗器Aと、概ね略同様の構成により形成されている。しかし、上記第1実施例においては、パラジウム含有率の高い層が上面電極層の上に設けられているのに対して、本実施例においては、上面電極層内に設けられている点が異なる。
【0030】
上記チップ抵抗器Bは、図3(a)に示すように、絶縁基板10と、電極部20と、抵抗層30と、保護層40とを有している。
【0031】
ここで、上記電極部20は、左右に一対形成されており、図3(a)、(b)に示すように、上面電極層21と、側面電極層24と、メッキ層26とを有している。ここで、上面電極層21は、全体に1つの板状を呈するが、第1上面電極層21aと、第2上面電極層21bと、第3上面電極層(上面電極保護層)21cとから形成されている。
【0032】
上記第1上面電極層21aと、第2上面電極層21bと、第3上面電極層21cは、図3(b)、図4に示すように、上記絶縁基板10上の略同一面状に形成されている。つまり、この第3上面電極層21cは、上記保護層40とメッキ層26とが接する部分の下層、すなわち、下側に接して設けられ、かつ、該第1上面電極層21aと、第2上面電極層21bとに略挟装される状態で隙間なく形成されている。すなわち、この第3上面電極層21cは、従来の上面電極層における中央部分、すなわち、保護層40とメッキ層26とが接する部分の下層の帯状領域に形成されていることになる。この第3上面電極層21cのX方向(図4参照)の幅は、該保護層40とメッキ層26間に隙間が生じた場合でも、充分に第1上面電極層21a、第2上面電極層21bを保護できる幅であり、具体的には、上面電極層21の約4分の1〜3分の1となっている。また、該第3上面電極層21cのY方向の幅は、図4に示すように、第1上面電極層21a、第2上面電極層21bと同様である。図4において、ハッチングに示す領域が、第3上面電極層21cである。
【0033】
なお、図4は、チップ抵抗器Bを上方から視認した場合の各部の配置を示す図であり、上面電極層21、抵抗層30、保護層40について平面視した際に、最外郭の輪郭を図示したものである。実際には、隠れて見えない構成についても全て実線で描かれている。
【0034】
また、該第1上面電極層21aと、第2上面電極層21bとは、上記チップ抵抗器Aの上面電極層22と略同様の銀系厚膜などにより形成されている。一方、上記第3上面電極層21cは、上記チップ抵抗器Aの上面電極保護層23と略同様の材質により形成されている。つまり、この第3上面電極層21cは、第1上面電極層21aと、第2上面電極層21bとを硫化ガスによる腐食から保護するために、耐硫化特性に優れた銀系厚膜、つまり、パラジウム含有率の高い銀系厚膜により形成されている。すなわち、具体的には、パラジウム含有率が5.0%以上の銀系厚膜により形成されている。なお、この第3上面電極層21cを、金系厚膜により形成してもよい。
【0035】
この上面電極層21については、まず、第1上面電極層21a、第2上面電極層21bと、第3上面電極層21cとを別々に印刷して形成することになる。なお、この第3上面電極層21cと抵抗層30とを同時に焼成したり、第3上面電極層21cと、第1上面電極層21a、第2上面電極層21bとを同時に焼成することにより、製造工程数を削減することが可能となる。
【0036】
なお、該電極部20における側面電極層24とメッキ層26の構成、さらには、絶縁基板10、抵抗層30、保護層40の構成は上記第1実施例と同様であるので、その説明を省略する。
【0037】
上記構成のチップ抵抗器Bによれば、上面電極保護層としての第3上面電極層21cが設けられていて、この第3上面電極層21cは、パラジウム含有率の高い銀系厚膜により形成されていて、耐硫化特性に優れているので、保護層40とメッキ層26との間に隙間を生じて、硫化ガス等が侵入してきても、第1上面電極層21aや第2上面電極層21bが硫化ガスに曝されることはない。特に、第1上面電極層21aや、第2上面電極層21bなどに、パラジウム含有率の低い銀系厚膜や、パラジウムを含有していない銀系厚膜等の安価な材料を使用していても、第1上面電極層21aや第2上面電極層21bが硫化されることがないので、断線等チップ抵抗器の故障を引き起こす危険性をなくすことができる。
【0038】
また、第3上面電極層21cは、保護層40とメッキ層26との境界付近にのみ形成されているので、上面電極層21全体をパラジウム含有量の多い銀系厚膜や金系厚膜の材質によって形成して硫化防止する場合に比べて、パラジウムや金等の貴金属材料の使用量を抑えることができ、コストを低減させることが可能となる。
【0039】
【発明の効果】
本発明に基づくチップ抵抗器によれば、上面電極保護層が設けられているので、保護層とメッキ層との間に隙間が生じても、上面電極層が曝されることがなく、よって、上面電極層が硫化されることがなく、断線等チップ抵抗器の故障のおそれを小さくすることができる。
【0040】
また、上面電極保護層を、保護層とメッキ層の境界部分にのみ形成することにより、上面電極層全体を耐硫化特性の優れた材質によって形成して硫化防止する場合に比べて、コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に基づくチップ抵抗器を示す図であり、(a)は、その縦断面図であり、(b)は、その要部を拡大した縦断面図である。
【図2】第1実施例における各部の配置を概念的に示す平面図である。
【図3】本発明の第2実施例に基づくチップ抵抗器を示す図であり、(a)は、その縦断面図であり、(b)は、その要部を拡大した縦断面図である。
【図4】第2実施例における各部の配置を概念的に示す平面図である。
【図5】本発明のチップ抵抗器の従来例を示す図であり、(a)は、その縦断面図であり、(b)は、その要部を拡大した縦断面図である。
【符号の説明】
A、B チップ抵抗器
10 絶縁基板
20 電極部
21、22 上面電極層
21a 第1上面電極層
21b 第2上面電極層
21c、23 上面電極保護層
24 側面電極層
26 メッキ層
27 ニッケルメッキ層
28 ハンダメッキ層
30 抵抗層
40 保護層
Claims (6)
- 絶縁基板と、該絶縁基板の上面に接して設けられた一対の上面電極層と、該一対の上面電極層間に形成された抵抗層と、該抵抗層を覆うように形成された保護層と、少なくとも該絶縁基板の該上面電極層形成側の端面と該上面電極層と該上面電極層に対向する該絶縁基板の裏面とに形成された側面電極層と、少なくとも該側面電極層を覆うように形成されたメッキ層と、を有するチップ抵抗器であって、
該上面電極層の一部が、金系厚膜又はパラジウムを含んだ銀系厚膜により形成され耐硫化特性を有する上面電極保護層により形成されており、該上面電極保護層が、該保護層とメッキ層とが接する部分の下層に設けられ、該上面電極層における上面電極保護層以外の部分は、銀系厚膜により形成されていることを特徴とするチップ抵抗器。 - 絶縁基板と、該絶縁基板の上面に接して設けられた一対の上面電極層と、該一対の上面電極層間に形成された抵抗層と、該抵抗層を覆うように形成された保護層と、少なくとも該絶縁基板の該上面電極層形成側の端面と該上面電極層と該上面電極層に対向する絶縁基板の裏面とに形成された側面電極層と、少なくとも該側面電極層を覆うように形成されたメッキ層と、を有するチップ抵抗器であって、
該上面電極層が、
該側面電極層と接する側の第1上面電極層と、
該抵抗層と接する側の第2上面電極層と、
該第1上面電極層と第2上面電極層の間に第1上面電極層と第2上面電極層とを接続するように設けられ、保護層とメッキ層とが接する部分の下層に設けられた上面電極保護層で、耐硫化特性を有する上面電極保護層と、を有することを特徴とするチップ抵抗器。 - 上記上面電極保護層が、金系厚膜であることを特徴とする請求項2に記載のチップ抵抗器。
- 上記上面電極保護層が、パラジウムの含有量が5.0%以上の銀系厚膜であることを特徴とする請求項1又は2に記載のチップ抵抗器。
- 上記請求項1又は2又は3又は4に記載のチップ抵抗器の製造方法であって、
上記抵抗層と上記上面電極保護層とを同時に焼成することを特徴とするチップ抵抗器の製造方法。 - 上記請求項1又は2又は3又は4に記載のチップ抵抗器の製造方法であって、
上記抵抗層と上記上面電極層と上記上面電極保護層とを同時に焼成することを特徴とするチップ抵抗器の製造方法。
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