JP2003037001A - チップ抵抗器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実装に際してチップ部品の表裏を選択しな
い、いわゆるバルク実装に対応が可能なチップ抵抗器を
提供する。 【解決手段】 絶縁性の基板１１と、該基板の表面に形
成された絶縁層３１と、該絶縁層の上側に形成された抵
抗体１５及び電極１３と、抵抗体を保護するための保護
膜１７と、電極上に形成されためっき電極２３と、を備
え、絶縁層３１の厚さは、電極を形成する電極形成部分
３１ａが、抵抗体を形成する抵抗体形成部分３１ｂより
も厚い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ抵抗器に係
り、特に多数のチップ部品を収納したバルクカセットか
ら該チップ部品の表裏を選択することなく回路基板に実
装する、いわゆるバルク実装に好適なチップ抵抗器に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３（ａ）は従来の厚膜チップ抵抗器の
構造例を示す。従来のチップ抵抗器は、アルミナ等の絶
縁性基板１１の表面両端部に厚膜電極１３，１３を備
え、この電極間に厚膜抵抗体１５が配置されている。抵
抗体１５はガラス絶縁膜および樹脂絶縁膜からなる保護
膜１７により被覆され保護されている。絶縁性基板１１
の両端部に配置された表面の電極１３と裏面の電極１９
および側端面の端面電極１６の各表面にはめっき電極２
３，２３が形成されている。

【０００３】この場合、基板中央部の保護膜１７の部分
の表面高さがめっき電極部２３の表面高さよりも高くな
る。厚膜チップ抵抗器においては絶縁性基板１１の表面
側のめっき電極２３と保護膜１９のそれぞれの表面の段
差が３０−５０μｍ程度発生している場合が多い。

【０００４】ところで、従来のチップ抵抗器は、工場出
荷の際にテープに１個ずつ、抵抗体が存在する基板の面
を表面として固定するいわゆるテーピングによる荷姿で
出荷される場合が多い。そして、回路基板に実装する際
には、そのままの状態で、即ち、抵抗体が存在する面
（保護膜側）を表面として実装機（マウンタ）により回
路基板に固定される。この場合には、図３（ｂ）に示す
ように回路基板２５のランド部２７に絶縁性基板１１の
めっき電極２３，２３の裏面側が密着し、はんだリフロ
ー等によるランド部２７への接続固定が行われる。

【０００５】しかしながら、実装方法にはバルクカセッ
トに多数のチップ部品を表裏を問わずランダムな状態で
収容し、このチップ部品を１個ずつバルクカセットから
取り出して回路基板に実装する、いわゆるバルク実装が
存在する。係る実装方式によれば、チップ部品を回路基
板に装着するに際して、チップ部品の表裏を選択するこ
となく、チップ部品の面実装が行われる。

【０００６】従って、図３（ａ）に示す従来のチップ抵
抗器をバルク実装機にてバルク実装した場合に、図３
（ｂ）に示すように、チップ抵抗器の裏面側が回路基板
２５に対向する面となるように実装される場合には、特
に問題は生じない。しかしながら、図３（ｃ）に示すよ
うに、チップ抵抗器の表面側（保護膜側）が回路基板２
５に対向する面となる場合には、チップ抵抗器が傾いて
実装される可能性が強く、最悪の場合、片側のはんだ付
けができない、または、図３（ｄ）に示すように、チッ
プ立等の現象が発生するという問題がある。従って、従
来のチップ抵抗器は、いわゆるバルク実装には対応でき
ないという問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に鑑みて為されたもので、実装に際してチップ部品の表
裏を選択しない、いわゆるバルク実装に対応が可能なチ
ップ抵抗器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような従来技術にお
ける問題点を解決するために、本発明の一態様は、絶縁
性の基板と、該基板の表面に形成された絶縁層と、該絶
縁層の上側に形成された抵抗体及び電極と、前記抵抗体
を保護するための保護膜と、前記電極上に形成されため
っき電極と、を備え、前記絶縁層の厚さは、前記電極を
形成する電極形成部分が、前記抵抗体を形成する抵抗体
形成部分よりも厚いことを特徴とするチップ抵抗器であ
る。

【０００９】ここで、前記電極形成部分と前記抵抗体形
成部分との間は、前記絶縁層の厚さを連続的に変化させ
たことを特徴とする。これにより、絶縁物層の厚い部分
と薄い部分との間に段差が形成されず、その上に配置さ
れる抵抗体及び電極を滑らかに形成することができる。

【００１０】また、本発明のチップ抵抗器の製造方法
は、絶縁性の基板と、該基板の表面に形成された絶縁層
と、該絶縁層の上側に形成された抵抗体及び電極と、前
記抵抗体を保護するための保護膜と、前記電極上に形成
されためっき電極と、を備えたチップ抵抗器の製造方法
において、前記絶縁層における前記抵抗体を形成する部
分の少なくとも一部を含む領域をエッチング加工する工
程を含むことを特徴とするものである。

【００１１】上述した本発明のチップ抵抗器によれば、
絶縁性基板の表面に絶縁物層の薄い部分と厚い部分とを
設け、薄い部分に抵抗体とその保護膜とを配置するよう
にしたものである。従って、厚い部分に配置される電極
とその上に配置されるめっき電極の表面高さが、薄い部
分に配置される抵抗体とその上に配置される保護膜の表
面高さよりも高くすることができる。これにより、チッ
プ抵抗器が裏向きに（保護膜側が回路基板に面するよう
に）実装されても、保護膜表面において実装時の回路基
板との隙間（スタンドオフ）を確保することができる。
それ故、バルク実装対応の実装機を用いて実装を行って
も、１００％の確率でチップ抵抗器の回路基板への実装
が可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るチップ抵抗器
の実施形態について図１及び図２を参照して詳細に説明
する。図１は、本発明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。なお、各図中同一または相
当部分には同一の符号を付して説明する。

【００１３】このチップ抵抗器は、アルミナ等の絶縁性
基板１１の表面に基板１１とは異なる材料の絶縁物層３
１が配置され、この絶縁物層３１（絶縁層）はその厚さ
が厚い部分３１ａと薄い部分３１ｂとを備えている。絶
縁物層３１は、この実施形態においてはガラス層である
が、その他の絶縁物を用いることができる。絶縁物層３
１は エッチングによりその厚さが厚い部分３１ａと薄
い部分３１ｂとが形成されている。この厚い部分３１ａ
と薄い部分３１ｂとは滑らかに連続して形成されてい
る。

【００１４】絶縁物層の薄い部分３１ｂは抵抗体１５が
配置される抵抗体形成部分であり、絶縁物層の厚い部分
３１ａは電極１３が配置される電極形成部分である。こ
こで、抵抗体１５は例えば酸化ルテニウム等の厚膜抵抗
体が用いられるが、例えばニクロム等の薄膜抵抗体を用
いるようにしてもよい。電極３１は、銀または銀パラジ
ウムの厚膜ペーストをスクリーン印刷により塗布して焼
成して形成することが好ましいが、銅等の金属を用いて
もよい。この実施形態においては、基板１１の裏面に
も、表面と同じ銀または銀パラジウムの厚膜電極１９が
配置されている。更に、基板１１の端面には、例えばニ
クロム等の薄膜金属をスパッタリングまたは真空蒸着で
形成した端面電極１６が配置されている。

【００１５】抵抗体１５の上には、これを被覆する第１
保護膜１７ａ及び第２保護膜１７ｂからなる保護膜１７
が配置されている。第１保護膜１７ａは、例えばガラス
層で構成することが好ましく、第２保護膜１７ｂは例え
ば樹脂層で形成することが好ましい。なお、この保護膜
１７は、上述したように２層で構成することなく、１層
で構成するようにしてもよい。電極３１，１６，１９の
上には、ニッケルめっき層２３ａ及び錫またははんだめ
っき層２３ｂからなるめっき電極２３が配置されてい
る。

【００１６】上述した構成のチップ抵抗器においては、
基板１１面からめっき電極２３の表面までの高さが、基
板１１面から保護膜１７の表面までの高さよりも高い。
従って、いわゆるバルク実装対応の実装機を用いて実装
を行って、保護膜側が回路基板に対向する面となるよう
に実装されても、保護膜１７の面と基板１１との間に隙
間が生じるので、上述のチップ立ち等を防止し、バルク
実装対応の実装機に好適なチップ抵抗器を構成すること
が可能となる。

【００１７】なお、滑らかな表面を有する絶縁物層を用
い、この上に抵抗体１５及び電極１３をそれぞれ金属薄
膜をスパッタリング等により堆積し、リソグラフィによ
り所定のパターンに形成することにより、厚膜技術では
困難な低ＴＣＲで高精度な抵抗値が得られるチップ抵抗
器を製作することができる。係る抵抗器においても、絶
縁物層３１が厚い部分３１ａと薄い部分３１ｂとを備え
ているので、めっき電極２３の表面高さが、保護膜１７
の表面高さより高くなるため、いわいるバルク実装対応
の実装機に用いることができる。尚、めっき電極表面が
保護膜表面よりも高いことが望ましいが、この高さは同
じであってもよい。

【００１８】次に、本発明のチップ抵抗器の製造方法に
ついて、図２を参照しながら説明する。まず、図２
（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。絶縁物層３１はガラスペーストを
基板１１の全面に塗布して、その後焼成することにより
形成する。

【００１９】次に、図２（ｂ）に示すように絶縁物層３
１に厚い部分３１ａ及び薄い部分３１ｂを形成する。こ
の場合、厚い部分３１ａと薄い部分３１ｂとの間の領域
においては、抵抗体１５と電極１３との良好な接続状態
を達成するために、段差による急激な膜厚変化を避ける
ことが望ましい。本実施の形態では、厚い部分３１ａと
薄い部分３１ｂとの間においては、連続的に絶縁物層３
１の厚さを変化させている。これにより、後に形成する
電極及び抵抗体を滑らかな曲面上に配置することがで
き、両者の良好な接続状態を形成することが可能とな
る。このような、絶縁物層の薄い部分３１ｂの形成に際
して、連続的な膜厚変化を形成するには、例えば厚い部
分３１ａをレジスト膜でマスクすることにより、等方的
なウェットエッチングを用いることが望ましい。ウェッ
トエッチングによらずに、等方性のドライエッチングに
よっても可能である。また、図１及び図２において示す
例は、絶縁物層３１のエッチングする領域と、抵抗体１
５を形成する領域とを、略同一の領域としているが、エ
ッチングする領域が抵抗体１５を形成する領域とは異な
るものであっても、少なくとも抵抗体１５を形成する部
分の一部が含まれていればよい。即ち、エッチングする
領域を抵抗体１５を形成する領域よりも広くとっても狭
くとっても構わない。前者の場合には、電極１３を厚い
部分３１ａから膜厚が減少していく領域にかけて抵抗体
１５に到達するまで設けることを要する。後者の場合に
は、抵抗体１５が厚い部分３１ａに及んで形成されるた
め、電極１３は、かかる厚い部分３１ａ上の抵抗体１５
に少なくとも一部が重畳するように形成することを要す
る。更に、後者の場合に、エッチングする領域は、絶縁
物層３１の略中心部分であることが望ましいが、側方に
偏っていても構わない。以上のように、どの領域にエッ
チングするかにかかわらず、電極１３が形成される領域
においては、抵抗体１５を形成する領域よりも厚い層厚
が確保できるようにすれば、本発明の効果を奏すること
ができる。なお、上記の例ではエッチングにより絶縁物
層３１に層厚の厚い部分と薄い部分とを設ける例を示し
たが、電極部分の嵩上げだけを目的とする場合には、エ
ッチングした部分のガラスは残っていなくてもよい。

【００２０】次に、図２（ｃ）に示すように、ガラス層
のエッチングした薄い部分３１ｂを含む領域に抵抗体１
５を配置する。この抵抗体１５は、例えば酸化ルテニウ
ム等の厚膜抵抗体ペーストをスクリーン印刷により塗布
してそのパターンを形成し、これを焼成することにより
形成することができる。また、このような厚膜抵抗体を
用いずに金属薄膜をスパッタリングまたは蒸着等により
形成するようにしてもよい。この場合には、予めフォト
レジスト膜で抵抗体の開口部パターンを形成し、金属薄
膜をスパッタリングまたは蒸着により形成した後に、リ
フトオフによりフォトレジスト膜を除去することによ
り、薄膜抵抗体１５を形成することができる。

【００２１】次に、図２（ｄ）に示すように、絶縁物層
の厚い部分３１ａに電極１３を形成する。電極１３は、
銀または銀パラジウムペーストをスクリーン印刷により
塗布し、高温で焼成することにより形成することができ
る。また、フォトレジスト膜に開口パターンを設け、金
属薄膜をスパッタリングまたは蒸着により被着した後
に、リフトオフによりフォトレジスト膜を除去すること
で、金属薄膜パターンを形成し、その上に銅めっき等で
電極１３を形成することもできる。また、基板の裏面に
も上述と同様な手法により電極１９を形成する。

【００２２】次に、図２（ｅ）に示すように、抵抗体を
被覆する第１保護膜１７ａ及び第２保護膜１７ｂをスク
リーン印刷等により形成する。例えば、第１保護膜１７
ａは、ガラスペーストをスクリーン印刷により塗布し
て、これを焼成することにより形成する。また、第２保
護膜１７ｂは、樹脂ペーストを用い、スクリーン印刷に
より塗布してこれを加温硬化することにより形成する。
第１保護膜１７ａの形成後に、レーザトリミングにより
抵抗体１５のトリミングを必要に応じて行う。

【００２３】次に、以上の工程は多数個取りの基板に一
括して処理を行うものであるが、これをクラッキングま
たは切断により個々のチップ相当分に分割する。この分
割は、まずチップ区画の短手方向に沿って行われ、短冊
状に形成された一連のチップ相当分の各端面に端面電極
１６を形成する。端面電極１６は、短冊状に分割された
一連のチップ相当分をその端面が露出するように適当な
治具に装着し、真空蒸着またはスパッタリングにより金
属薄膜を被着することで形成する。

【００２４】そして、バレルめっき等の電解めっきによ
り、電極１３，１６，１９上にニッケルめっき層２３ａ
及び錫またははんだめっき層２３ｂを被着することで、
めっき電極２３を形成する。これにより、図１に示すチ
ップ抵抗器が完成する。完成したチップ抵抗器は、図１
に示すようにめっき電極２３の表面高さが保護膜１７の
表面高さよりも高くなるので、いわゆるバルク実装に好
適な電極構造が得られる。

【００２５】上述したように、抵抗体１５を金属薄膜で
ガラス層３１の上に形成することで、低ＴＣＲで高抵抗
値精度のチップ抵抗器を製作することができる。これ
は、抵抗体１５の下地層として滑らかな表面を有するガ
ラス層を用いることで、アルミナ等の絶縁性基板１１の
表面に存在する凹凸を著しく緩和し、抵抗体パターンの
不均一性及び膜厚の不均一性が大幅に緩和されるためと
考えられる。従って、係る製造方法により薄膜チップ抵
抗器を製作することで、低ＴＣＲで高精度なチップ抵抗
器を容易に製作することが可能になる。

【００２６】なお、上記実施形態においては、絶縁性基
板の表面および裏面に電極を設け、チップ抵抗器が表向
きにも裏向きにも実装可能な例について説明したが、基
板表面のみに電極を設け、裏向きにのみ実装するいわゆ
るフィレットレス実装にも本発明の趣旨の適用が可能で
ある。

【００２７】また、上述した実施形態においては、絶縁
物層としてガラス層を用いる例について説明したが、ガ
ラス層に代えてセラミック層としてもよく、またガラス
とセラミックの混合層としてもよい。これにより基板や
電極との密着性及び絶縁膜の保形性の双方を確保でき
る。更に、ＴｉＯ_２，ＳｉＮまたはＳｉｘＮｙ，ＳｉＯ
_２を含むＳｉＯｎ，ＨｆＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＡｌＮ等の
材料を用いてもよく、形成方法としては、塗布法、加熱
焼成法、スパッタ法、ＣＶＤ法等がある。

【００２８】これまで本発明の一実施形態について説明
したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技
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。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、従来のチップ抵抗器に
比べて、めっき電極の表面の高さを、保護膜の表面の高
さに対して相対的に高くすることができ、回路基板への
実装の確実性が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態におけるチップ抵抗器の全体
構成を示す断面図である。

【図２】上記チップ抵抗器の製造工程を示す図である。

【図３】従来のチップ抵抗器について、（ａ）は全体構
成を示す断面図であり、（ｂ）は保護膜側が表向きに実
装され、（ｃ）は保護膜側が回路基板に向いて裏向きに
実装され、（ｄ）はいわゆるチップ立ちを起こした状態
をそれぞれ示した図である。

【符号の説明】

１１ 絶縁性基板 １３，１６，１９ 電極 １５ 抵抗体 １７ａ，１７ｂ，１７ 保護膜 ２３ａ，２３ｂ，２３ めっき電極 ３１ 絶縁物層（ガラス層） ３１ａ 絶縁物層の厚い部分 ３１ｂ 絶縁物層の薄い部分

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性の基板と、該基板の表面に形成さ
   れた絶縁層と、該絶縁層の上側に形成された抵抗体及び
   電極と、前記抵抗体を保護するための保護膜と、前記電
   極上に形成されためっき電極と、を備え、前記絶縁層の
   厚さは、前記電極を形成する電極形成部分が、前記抵抗
   体を形成する抵抗体形成部分よりも厚いことを特徴とす
   るチップ抵抗器。
2. 【請求項２】 前記めっき電極の表面の高さが、前記保
   護膜の表面の高さより高いことを特徴とする請求項１記
   載のチップ抵抗器。
3. 【請求項３】 前記基板の裏面側に形成された裏面電極
   と、前記電極と前記裏面電極とを導通させる側面電極
   と、を備えることを特徴する請求項１記載のチップ抵抗
   器。
4. 【請求項４】 前記電極形成部分と前記抵抗体形成部分
   との間は、前記絶縁層の厚さを連続的に変化させたこと
   を特徴とする請求項１記載のチップ抵抗器。
5. 【請求項５】 絶縁性の基板と、該基板の表面に形成さ
   れた絶縁層と、該絶縁層の上側に形成された抵抗体及び
   電極と、前記抵抗体を保護するための保護膜と、前記電
   極上に形成されためっき電極と、を備えたチップ抵抗器
   の製造方法において、前記絶縁層における前記抵抗体を
   形成する部分の少なくとも一部を含む領域をエッチング
   加工する工程を含むことを特徴とするチップ抵抗器の製
   造方法。