JP2003045703A

JP2003045703A - チップ抵抗器及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003045703A
Application number: JP2001232050A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Aoki; 仁青木; Tomonori Oguchi; 友規小口; Makoto Fujiwara; 誠藤原
Original assignee: Koa Corp
Current assignee: Koa Corp
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2003-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】１０Ω以下の低抵抗値で、且つ高精度・低Ｔ
ＣＲのチップ抵抗器及びその製造方法を提供する。【解決手段】角型絶縁基板１１の上面に配置された抵
抗体１２と、該抵抗体１２の両端部に配置された電極１
３と、前記抵抗体１２の主要部を被覆する保護膜１５
と、前記電極１３上に形成されためっき電極１８とを備
えたチップ抵抗器において、前記抵抗体１２は銅・マン
ガン・ニッケル（Cu-Mn-Ni）合金薄膜からなる。

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及びそ
の製造方法に係り、特に高精度・低ＴＣＲの薄膜チップ
抵抗器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の高精度・低ＴＣＲの薄膜チップ抵
抗器は、抵抗体としてニクロム（Ni-Cr）系スパッタリ
ング薄膜を用いたものが一般的である。即ち、従来の薄
膜チップ抵抗器は、アルミナ等の角形絶縁基板の上面に
配置されたニクロム（Ni-Cr）系スパッタリング薄膜抵
抗体と、その両端部に配置された銅（Cu）膜からなる表
面電極と、抵抗体の主要部を被覆するガラス又は樹脂の
保護膜と、前記表面電極を含め、端面電極及び裏面電極
を被覆するめっき電極（外部電極）とから構成されてい
る。

【０００３】しかしながら、抵抗体として用いるニクロ
ム（Ni-Cr）系スパッタリング薄膜は、比抵抗が比較的
大きいため、シート抵抗で７〜１０Ω／□程度以下の、
比抵抗の小さな抵抗体薄膜を得ることが困難であった。
即ち、角形絶縁基板上に形成した薄膜チップ抵抗器にお
いては、１０Ω以下の低抵抗値で、且つ高精度・低ＴＣ
Ｒ特性を実現することが困難であった。

【０００４】低抵抗で高精度、低ＴＣＲを実現しようと
する場合、電極部の持つ抵抗値分が無視できないという
問題があった。

【０００５】

【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、１０Ω以下の低抵抗値で、且
つ高精度・低ＴＣＲのチップ抵抗器及びその製造方法を
提供することを目的とする。また、上記特性を保持しつ
つ、電極の抵抗分の影響を回避するチップ抵抗器及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のチップ抵抗器
は、角型絶縁基板の上面に配置された抵抗体と、該抵抗
体の両端部に配置された電極と、前記抵抗体の主要部を
被覆する保護膜と、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において、前記抵抗体は銅・マ
ンガン・ニッケル（Cu-Mn-Ni）合金薄膜からなることを
特徴とする。

【０００７】また、本発明のチップ抵抗器の製造方法
は、角型絶縁基板の表面に銅・マンガン・ニッケル（Cu
-Mn-Ni）合金薄膜をスパッタリングで被着して抵抗体を
形成し、該抵抗体の両端部に電極を配置し、前記電極が
配置された両端部を除いて前記抵抗体を保護膜で被覆
し、露出した前記電極上にめっき電極を形成することを
特徴とする。

【０００８】ここで、前記銅・マンガン・ニッケル（Cu
-Mn-Ni）合金薄膜の組成比は、Cu：Mn：Niが75-89Wt%：
10-20Wt%：1-5Wt%であることが好ましい。

【０００９】上述した本発明によれば、抵抗体として銅
・マンガン・ニッケル（Cu-Mn-Ni）薄膜を用いること
で、従来困難であった１〜１０Ω程度の比較的低い抵抗
値領域で、低ＴＣＲ・高精度のチップ抵抗器が得られ
る。また、この抵抗体膜は極めて薄いので、表面電極と
して数十μｍ程度の厚さを有する金属膜を用いること
で、電極部の表面高さを保護膜の表面高さよりも高くす
ることができる。従って、上記特性を有するチップ抵抗
器をフィレットレス形実装対応のチップ抵抗器とするこ
とができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の
実施の形態の角型薄膜チップ抵抗器を示す。このチップ
抵抗器は、アルミナ等の角型絶縁基板１１の表面に銅・
マンガン・ニッケル（Cu-Mn-Ni）合金薄膜からなる抵抗
体膜１２を備えている。この銅・マンガン・ニッケル合
金薄膜は、例えばその厚さが５０００Å以下であり、同
合金材料をターゲット材として用いてスパッタリングに
より形成される。銅・マンガン・ニッケル（Cu-Mn-Ni）
合金薄膜の組成比は、Cu：Mn：Niの比率が75-89Wt%：10
-20Wt%：1-5Wt%であることが好ましい。抵抗体１２の両
端部には、銅のめっき膜からなる表面電極１３，１３が
配置されている。そして、抵抗体１２の電極部以外の部
分には、ガラスまたは樹脂の保護膜１５が配置されてい
る。保護膜１５は、例えば下層がガラス膜からなり、上
層が樹脂膜からなる二層膜が用いられる。

【００１１】図１（ａ）に示すチップ抵抗器は、基板１
１の裏面側に裏面電極１６と、端面電極１７を備え、裏
面電極１６は例えばスパッタリング等により１〜２μｍ
程度の銅材を基板全面に被着し、これをフォトリソグラ
フィにより所定のパターンに形成され、端面電極１７は
例えばニクロム材のスパッタリング薄膜で形成されてい
る。表面電極１３、裏面電極１６、端面電極１７上に
は、ニッケルめっき及びはんだ（スズ）めっき層からな
るめっき電極（外部電極）１８が形成されている。

【００１２】上述した銅・マンガン・ニッケル合金薄膜
は、シート抵抗が１〜１０Ω／□程度の低い抵抗値を得
ることが可能であり、且つその時の抵抗温度係数（ＴＣ
Ｒ）を±２５ｐｐｍ／℃以下の低い値に抑えることが可
能である。また抵抗値精度は、レーザトリミング等によ
り±０．５％以下の許容差に抑えることが可能である。
従って、従来のニクロム系スパッタリング薄膜によるシ
ート抵抗は７〜１０Ω／□程度以下が困難であったた
め、従来技術では困難であった１〜１０Ω程度低い抵抗
値のチップ抵抗器を製造することが可能となる。

【００１３】即ち、従来のニクロム系薄膜を用いたチッ
プ抵抗器では、抵抗体膜の固有抵抗が大きく、低いシー
ト抵抗値を得ようとする場合には１μｍ以上の厚みにす
る必要があり、一方で５０００Åを越える厚みでは薄膜
の内部応力により剥離等の問題が起こりやすく、１０Ω
以下の低抵抗値の抵抗器を得ることが困難とされてい
た。スパッタリングにより、銅・マンガン・ニッケル薄
膜合金を形成すると、その厚さが５０００Å以下でシー
ト抵抗値１〜１０Ω／□が容易に得られる。そして、こ
の被膜の抵抗温度係数（ＴＣＲ）は、±２５ｐｐｍ／℃
以下であったので、この薄膜を採用することにより、上
記良好な特性を有するチップ抵抗器を実現できる。

【００１４】図１（ｂ）は、上記銅・マンガン・ニッケ
ル合金薄膜を用いたチップ抵抗器をいわゆるフィレット
レス形実装対応としたものである。即ち、銅めっき膜か
らなる表面電極１３，１３の厚さを５０μｍ以上の厚み
に形成し、これによりめっき電極１８の表面高さが保護
膜１５の表面高さよりも高くなるようにしたものであ
る。これにより、図２（ｂ）に示すように、下向きに回
路基板に実装することで、めっき電極１８の表面側を回
路基板のランド部２０にはんだ等を用いて直接固定する
ことができる。このような実装形態においては、はんだ
のフィレット部１９が生じないので、これにより実質的
な実装面積を低減し、実装密度の向上を図ることができ
る。また、電極部の抵抗値が無視できる程度に十分に小
さいため、高精度・低ＴＣＲを実現することができる。

【００１５】次に、図３を参照して本発明のチップ抵抗
器の製造方法について説明する。まず、シート状のアル
ミナ等からなる角型絶縁基板１１を準備し、各チップ領
域に相当する部分に、銅・マンガン・ニッケル薄膜から
なる抵抗体１２を配置する。この抵抗体１２の配置は、
基板全面にスパッタリング等により銅・マンガン・ニッ
ケル膜を被着し、これをフォトリソグラフィの技術を用
いて所定パターンに加工する。次に、フォトリソグラフ
ィによりパターンを形成しためっきレジストをダムにし
て、表面電極としてめっきにより銅膜１３を抵抗体１２
上に形成する。図２（ｂ）に示すフィレットレス形実装
対応のチップ抵抗器を製造する場合には、例えば５０μ
ｍ程度と厚く形成する。この段階を図３（ｂ）に示す。

【００１６】次に、図３（ｃ）に示すように裏面電極１
６を形成する。この裏面電極１６はスパッタリング等に
より１〜２μｍ程度の銅材を基板全面に被着し、これを
フォトリソグラフィにより所定のパターンに形成する。
そして、必要に応じて、レーザトリミングにより所要精
度の抵抗値を得る。次に、図３（ｄ）に示すように、樹
脂膜をスクリーン印刷により塗布して加温硬化すること
で保護膜１５を形成する。尚、保護膜１５は、必要に応
じてガラス膜及び／又は樹脂膜の組み合わせからなる二
層以上の構造としてもよい。

【００１７】以上の処理は、シート状の多数個取り基板
で一括処理により行われるが、この段階で短冊状に分割
又は切断され、必要に応じて端面電極１７が、例えばニ
クロムのスパッタリング等により形成される。その後、
更に個々のチップに分割し、そして、図３（ｅ）に示す
ように表面電極１３、裏面電極１６、端面電極１７上に
めっき電極１８を形成する。このめっき電極１８は、電
解めっきによりまずニッケル（Ｎｉ）めっきを５乃至１
０μｍ程度の厚さで被着し、次にはんだめっきを同様に
５乃至１０μｍ程度の厚さで被着する。これにより図１
に示す形状のチップ抵抗器が得られる。

【００１８】上述した工程において、裏面電極１６及び
端面電極１７の形成工程を省略することによって、フィ
レットレス形実装対応のチップ抵抗器を製造することが
できる。フィレットレス形実装対応のチップ抵抗器の製
造方法は、チップ裏面側の電極及び端面電極を必要とし
ないため、その分の工程が不要となり、量産性が良好で
あり製造コストを従来と比較して低減することができ
る。また、裏面及び端面電極が不要であるので、例えば
１ｍｍ程度以下の微細サイズのチップ抵抗器にも容易に
適用することが可能となる。

【００１９】また、図１（ａ）に示す裏面電極及び端面
電極を備えたチップ抵抗器においても、めっき電極１８
の表面高さを保護膜１５の表面高さよりも高く形成する
ことで、図２（ａ）に示すように、実装面の表裏を選別
しない、いわゆるバルク実装にも対応が可能となる。
尚、上記実施形態は、本発明の一実施例を述べたもの
で、本発明の趣旨を逸脱することなく、種々の変形実施
例が可能なことは勿論である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、抵
抗体に銅・マンガン・ニッケル合金薄膜を用いること
で、抵抗値が１０Ω以下の低抵抗領域で、高精度・低Ｔ
ＣＲのチップ抵抗器が得られる。係るチップ抵抗器にお
いては、表面電極の厚さを厚くすることで、高精度・低
ＴＣＲでフィレットレス形実装対応のチップ抵抗器とし
て好適な構造が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のチップ抵抗器を示す断面
図である。

【図２】上記チップ抵抗器の実装状態を示す断面図であ
る。

【図３】上記チップ抵抗器の製造工程を示す図である。

【符号の説明】

１１絶縁基板１２銅・マンガン・ニッケル合金薄膜１３表面電極１５保護膜１６裏面電極１７端面電極１８めっき電極１９はんだフィレット２０ランド部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤原誠長野県上伊那郡箕輪町大字中箕輪14016 コーア株式会社内Ｆターム(参考） 5E032 BA11 BB01 CA01 5E033 BE01 BH01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】角型絶縁基板の上面に配置された抵抗体
と、該抵抗体の両端部に配置された電極と、前記抵抗体
の主要部を被覆する保護膜と、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において、前記抵抗
体は銅・マンガン・ニッケル（Cu-Mn-Ni）合金薄膜から
なることを特徴とするチップ抵抗器。
【請求項２】前記銅・マンガン・ニッケル（Cu-Mn-N
i）合金薄膜はスパッタリングにより形成されたもので
あることを特徴とする請求項１記載のチップ抵抗器。
【請求項３】前記銅・マンガン・ニッケル（Cu-Mn-N
i）合金薄膜の組成比は、 Cu：Mn：Niが75-89Wt%：10-20Wt%：1-5Wt%であることを
特徴とする請求項１記載のチップ抵抗器。
【請求項４】前記めっき電極は、その表面高さが前記
保護膜よりも高く形成されたことを特徴とする請求項１
記載のチップ抵抗器。
【請求項５】角型絶縁基板の表面に銅・マンガン・ニ
ッケル（Cu-Mn-Ni）合金薄膜をスパッタリングで被着し
て抵抗体を形成し、該抵抗体の両端部に電極を配置し、
前記電極が配置された両端部を除いて前記抵抗体を保護
膜で被覆し、露出した前記電極上にめっき電極を形成す
ることを特徴とするチップ抵抗器の製造方法。
【請求項６】前記めっき電極は、その表面高さが前記
保護膜よりも高く形成されることを特徴とする請求項５
記載のチップ抵抗器の製造方法。