JP3231370B2 - 角形チップ抵抗器の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高密度配線回路に用いら
れる、円筒チップ抵抗器の一括実装機により実装される
円筒チップ抵抗器代替の角形チップ抵抗器の製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の軽薄短小化に対する要
求がますます増大していく中、回路基板の配線密度を高
めるため、抵抗素子には非常に小型の角形チップ抵抗器
が多く用いられるようになってきた。また、更に近年で
は実装速度を速めるため、多数のチップ部品を同時に実
装する一括マウントが行われるようになってきている。

【０００３】従来の厚膜タイプの円筒チップ抵抗器の一
括実装機により実装される、角形チップ抵抗器の構造の
一例を図５に示す。

【０００４】従来の円筒チップ抵抗器の一括実装機によ
り実装される角形チップ抵抗器は、厚み方向の長さが幅
方向の長さの８０％〜１２０％の長さである角板形の絶
縁性の９６アルミナ基板２０と、この９６アルミナ基板
２０の主面上に形成された一対の厚膜電極による上面電
極層２１と、この上面電極層２１と接続するように形成
されたルテニウム系厚膜抵抗による抵抗層２２と、抵抗
層２２を覆う軟化点が５５０℃〜５８０℃の第１ガラス
層２４と、更に９６アルミナ基板２０の裏面上の裏面電
極層２７と裏面電極層２７の一部に重なる軟化点が５５
０℃〜５８０℃の第２ガラス層２８と、上面電極層２１
の一部と重なる端面電極層２３とからなっており、露出
電極面にははんだ付け性を確保するためにＮｉめっき層
２５とはんだめっき層２６を電解めっきにより形成して
いる。

【０００５】また、この角形チップ抵抗器の製造方法は
図９に示すフローで行われていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の角形チ
ップ抵抗器は先に述べた一括マウントを行う場合、部品
が実装されるとき、図６のように角形チップ抵抗器３０
が基板の主面ではなく側面側で実装される可能性があ
り、このように実装されるとプリント基板と接触する電
極部分２９の面積が小さく、はんだ付けされる面積が減
るため、十分な固着強度が得られないという欠点を有し
ていた。

【０００７】また、従来の角形チップ抵抗器は第１保護
層と、第２保護層に同程度の軟化点（５５０℃〜５８０
℃）を有するガラスを用いているため、ガラス焼成時に
は図７のように、また端面電極焼成時には図８のよう
に、製造品５２を治具５３にのせて焼成炉の搬送ベルト
５１より浮かせて焼成しなければならず、その結果、角
形チップ抵抗器の製造工程が図９に示すように煩雑にな
り（特に図８の短冊状の製造品５２のセットに工数が必
要となる。）、生産コストがアップするという課題を有
していた。

【０００８】本発明は、このような課題を一挙に解決す
るもので、角形チップ抵抗器が側面で実装されても十分
な固着強度が得られ、かつ製造工程の簡略な角形チップ
抵抗器の製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、短冊状および個片状に分割するための分割
溝を形成したアルミナ基板に一対の上面電極層および一
対の裏面電極層を形成する工程と、前記一対の裏面電極
層の一部に重なるように軟化点が６３０℃〜８５０℃の
ガラスペーストを印刷し、７００℃〜９５０℃の温度で
焼成することにより第２ガラス層を形成する工程と、前
記一対の上面電極層の一部に重なるように抵抗層を形成
する工程と、前記抵抗層を完全に覆うようにガラスペー
ストを印刷し、５５０℃〜６２０℃の温度で焼成するこ
とにより第１ガラス層を形成する工程と、前記アルミナ
基板を短冊状に分割するための分割溝によりアルミナ基
板を短冊状に分割して短冊状アルミナ基板を設ける工程
と、前記短冊状アルミナ基板の端面に、導電ペーストを
前記一対の上面電極層および前記一対の裏面電極層の一
部に重なるように塗布すると同時に、前記導電ペースト
を前記アルミナ基板に形成され、かつアルミナ基板を個
片状に分割するための分割溝中に染み込ませて第２ガラ
ス層の軟化点以下の５５０℃〜６６０℃の温度で焼成す
ることにより一対の端面電極層を設けるとともに、前記
一対の上面電極層、前記一対の裏面電極層および前記一
対の端面電極層が形成されていない側面に、前記一対の
上面電極層と前記一対の端面電極層とを電気的に接続す
る二対の第１側面電極層および前記一対の裏面電極層と
前記一対の端面電極層とを電気的に接続する二対の第２
側面電極層をそれぞれ設ける工程と、前記端面電極層を
形成済みの短冊状アルミナ基板を個片状に分割するため
の分割溝により個片状に分割して個片状アルミナ基板を
得る工程とを備えたことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】本発明によれば、角形チップ抵抗器が側面で実
装されても側面部分に設けた第１側面電極層および第２
側面電極層にはんだ付けされるので、プリント基板と接
触する電極部分の面積が大きくなり製造工程を複雑化す
ることなしに十分な固着強度を得ることができる。

【００１１】また、端面電極層を形成する際に、分割溝
中に導電ペーストを染み込ませて第１側面電極層と第２
側面電極層とを設けるようにしているため、製造工程が
簡略化できるものである。

【００１２】さらに、第１ガラス層、端面電極層、第１
側面電極層および第２側面電極層が、第２ガラス層より
後に焼成され、且つ焼成温度が第２ガラス層より低いた
め、第１ガラス層、端面電極層、第１側面電極層および
第２側面電極層を焼成する際、第２ガラス層が融解する
ことはなく、これにより、第２ガラス層を下にして焼成
炉の搬送ベルトに直接載せれば、第１ガラス層、端面電
極層、第１側面電極層および第２側面電極層を焼成する
ときに焼成炉の搬送ベルトから角形チップ抵抗器を浮か
せる必要がなくなるため、さらにその製造工程の簡略化
が図れるものである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例の角形チップ抵抗器
およびその製造方法について、図面を用いて説明する。

【００１４】図１（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例を
示す角形チップ抵抗器の斜視図および断面図である。図
１において、本発明の一実施例における角形チップ抵抗
器は、厚み方向の長さが幅方向の長さの８０％〜１２０
％の長さの角板形の絶縁性のアルミナ基板１と、このア
ルミナ基板１の一方の主面上の銀系厚膜の一対の上面電
極層２と、前記アルミナ基板１の他方の主面上の裏面電
極層３と、前記上面電極層２の一部に重なるルテニウム
系厚膜の抵抗層４と、前記抵抗層４を完全に覆う軟化点
が５６０±５℃の第１ガラス層５と、前記裏面電極層３
の一部に重なる軟化点が６８０±５℃の第２ガラス層６
と、前記上面電極層２と前記裏面電極層３の一部に重な
る銀系厚膜の端面電極層７と、上面電極層２と端面電極
層７に接続する第１側面電極層１０と、裏面電極層３と
端面電極層７に接続する第２側面電極層１１とから構成
される。なお、露出電極面にははんだ付け性を向上させ
るために、Ｎｉめっき層８とＳｎ−Ｐｂめっき層９を電
解めっきにより施している。

【００１５】次に、図１に示した本発明の一実施例にお
ける角形チップ抵抗器の製造方法について図２にて説明
する。まず、耐熱性および絶縁性に優れたアルミナ基板
１を受け入れる。このアルミナ基板１には短冊状および
個片状に分割するための分割溝（グリーンシート時に金
型成形）が形成されている（基板の厚みは０．６３５mm
で、分割するための分割溝は１．５mmおよび０．８mmピ
ッチで形成されている。）。次に、前記アルミナ基板１
の表面に厚膜銀ペーストをスクリーン印刷・乾燥し、更
に、前記アルミナ基板１の裏面に厚膜銀ペーストをスク
リーン印刷・乾燥し、ベルト式連続焼成炉によって８５
０℃の温度で、ピーク時間６分、ＩＮ−ＯＵＴ時間４５
分のプロファイルによって焼成し、上面電極層２および
裏面電極層３を同時に形成する。次に前記裏面電極層３
の一部に重なるようにホウケイ酸鉛系ガラスペースト
（白色）をスクリーン印刷・乾燥し、ベルト式連続焼成
炉によって（上面電極層２を搬送ベルトに接するように
する）８５０℃の温度で、ピーク時間６分、ＩＮ−ＯＵ
Ｔ５０分の焼成プロファイルによって焼成し、第２ガラ
ス層６を形成する。次に、上面電極層２の一部に重なる
ように、ＲｕＯ₂を主成分とする厚膜抵抗ペーストをス
クリーン印刷・乾燥し、ベルト式連続焼成炉（搬送ベル
トから浮かせるようにする）により８５０℃の温度でピ
ーク時間６分、ＩＮ−ＯＵＴ時間４５分のプロファイル
によって焼成し、抵抗層４を形成する。次に、前記上面
電極層２間の前記抵抗層４の抵抗値を揃えるために、レ
ーザー光によって、前記抵抗層４の一部を破壊し抵抗値
修正（Ｌカット、１００mm／秒、１２kHz、５Ｗ）を行
う。続いて、前記抵抗層４を完全に覆うように、ホウケ
イ酸鉛系ガラスペースト（黒色）をスクリーン印刷・乾
燥し、ベルト式連続焼成炉（第２ガラス層６を搬送ベル
トに接するようにする）によって５９０℃の温度で、ピ
ーク時間６分、ＩＮ−ＯＵＴ５０分の焼成プロファイル
によって焼成し、第１ガラス層５を形成する。次に、端
面電極を形成するための準備工程として、端面電極を露
出させるために、アルミナ基板１を短冊状に分割（１．
５mmのピッチ側を分割）し、短冊状アルミナ基板を得
る。前記短冊状アルミナ基板の端面に、前記上面電極層
２および前記裏面電極層３の一部に重なるように厚膜銀
ペーストをローラーによって塗布し、ベルト式連続焼成
炉（第２ガラス層６を搬送ベルトに接するようにする）
によって６００℃の温度で、ピーク時間６分、ＩＮ−Ｏ
ＵＴ４５分の焼成プロファイルによって焼成し端面電極
層７を形成する（このとき、短冊状アルミナ基板を端面
電極層７側から見ると、図３のように表され、銀ペース
トを塗布時に分割溝中にペーストが染み込む（図４）。
このため、端面電極層７と同時に、上面電極層２、裏面
電極層３および端面電極層７が形成されていない側面
に、第１側面電極層１０と第２側面電極層１１は形成さ
れる。）。

【００１６】次に、電極めっきの準備工程として、前記
端面電極層７を形成済みの短冊状アルミナ基板を個片に
分割（０．８mmピッチ側を分割）し、個片状アルミナ基
板を得た。そして最後に、露出している上面電極層２、
裏面電極層３、端面電極層７、第１側面電極層１０およ
び第２側面電極層１１のはんだ付け時の電極喰われの防
止およびはんだ付けの信頼性の確保のため、電解めっき
によってＮｉめっき層８とＳｎ−Ｐｂめっき層９を形成
する。

【００１７】以上の工程により、本発明の一実施例にお
ける角形チップ抵抗器を試作した（完成品の寸法は、長
さが１．６mm、幅が０．８mm、厚さが０．７４mmとな
り、厚み方向の寸法は幅方向の寸法の９２．５％となっ
た）。

【００１８】本発明の一実施例における角形チップ抵抗
器は、従来の円筒チップ抵抗器の一括実装機により実装
される角形チップ抵抗器と同様に、図５のようにアルミ
ナ基板１の側面で実装したときでも側面部に第１側面電
極層１０と第２側面電極層１１とが形成されているの
で、固着強度（角形チップ抵抗器のプリント基板と平行
方向からの限界加重）は、アルミナ基板１の主面で実装
したときとほぼ同様となった（この場合、側面実装では
約８kg、表面実装は約１０kgであり、従来例の側面実装
は約３kgであった。）。

【００１９】また、端面電極層７を形成する際に、分割
溝中にペーストを染み込ませて第１側面電極層１０と第
２側面電極層１１とを設けるようにしているため、製造
工程が簡略化できるという優れた効果を有するものであ
る。

【００２０】さらに、第１ガラス層５、端面電極層７、
第１側面電極層１０および第２側面電極層１１が、第２
ガラス層６より後に焼成され、且つ焼成温度が第２ガラ
ス層６より低いため、第１ガラス層５、端面電極層７、
第１側面電極層１０および第２側面電極層１１を焼成す
る際、第２ガラス層６が融解することはなく、これによ
り、第２ガラス層６を下にして焼成炉の搬送ベルトに直
接載せれば、第１ガラス層５、端面電極層７、第１側面
電極層１０および第２側面電極層１１を焼成するときに
焼成炉の搬送ベルトから角形チップ抵抗器を浮かせる必
要がなくなるため、さらにその製造工程の簡略化が図れ
るという優れた効果を有するものである（特に端面電極
層７の焼成前に、短冊状セラミック基板を焼成炉の搬送
ベルトから浮かせる必要が無くなる。）。

【００２１】なお、本発明の一実施例では第１ガラス層
５に軟化点が５６０±５℃のガラスを用い、また第２ガ
ラス層６に軟化点が６８０±５℃のガラスを用いたが、
これらはそれぞれ軟化点が５２０℃〜５８０℃、６３０
℃〜８５０℃であるガラスであれば同様の効果を発揮す
ることは言うまでもない（但し、この場合は、本発明 の
一実施例の軟化点がガラス組成としては最も安定してい
るため、角形チップ抵抗器の抵抗性能は最良とな
る。）。また、それぞれのガラス層の焼成温度は５５０
℃〜６２０℃、７００℃〜９５０℃の範囲で適宜選択す
ればよい。また端面電極層７の焼成温度は第２ガラス層
６の軟化点より低い範囲で選択する。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、短冊状お
よび個片状に分割するための分割溝を形成したアルミナ
基板に一対の上面電極層および一対の裏面電極層を形成
する工程と、前記一対の裏面電極層の一部に重なるよう
に軟化点が６３０℃〜８５０℃のガラスペーストを印刷
し、７００℃〜９５０℃の温度で焼成することにより第
２ガラス層を形成する工程と、前記一対の上面電極層の
一部に重なるように抵抗層を形成する工程と、前記抵抗
層を完全に覆うようにガラスペーストを印刷し、５５０
℃〜６２０℃の温度で焼成することにより第１ガラス層
を形成する工程と、前記アルミナ基板を短冊状に分割す
るための分割溝によりアルミナ基板を短冊状に分割して
短冊状アルミナ基板を設ける工程と、前記短冊状アルミ
ナ基板の端面に、導電ペーストを前記一対の上面電極層
および前記一対の裏面電極層の一部に重なるように塗布
すると同時に、前記導電ペーストを前記アルミナ基板に
形成され、かつアルミナ基板を個片状に分割するための
分割溝中に染み込ませて第２ガラス層の軟化点以下の５
５０℃〜６６０℃の温度で焼成することにより一対の端
面電極層を設けるとともに、前記一対の上面電極層、前
記一対の裏面電極層および前記一対の端面電極層が形成
されていない側面に、前記一対の上面電極層と前記一対
の端面電極層とを電気的に接続する二対の第１側面電極
層および前記一対の裏面電極層と前記一対の端面電極層
とを電気的に接続する二対の第２側面電極層をそれぞれ
設ける工程と、前記端面電極層を形成済みの短冊状アル
ミナ基板を個片状に分割するため分割溝により個片状に
分割して個片状アルミナ基板を得る工程とを備えたこと
を特徴とするもので、この製造方法によれば、端面電極
層を形成する際に、分割溝中にペーストを染み込ませて
第１側面電極層と第２側面電極層とを設けるようにして
いるため、製造工程が簡略化できるという優れた効果を
有するものである。これに加え、第１ガラス層、端面電
極層、第１側面電極層および第２側面電極層が、第２ガ
ラス層より後に焼成され、且つ焼成温度が第２ガラス層
より低いため、第１ガラス層、端面電極層、第１側面電
極層および第２側面電極層を焼成する際、第２ガラス層
が融解することはなく、これにより、第２ガラス層を下
にして焼成炉の搬送ベルトに直接載せれば、第１ガラス
層、端面電極層、第１側面電極層および第２側面電極層
を焼成するときに焼成炉の搬送ベルトから角形チップ抵
抗器を浮かせる必要がなくなるため、さらにその製造工
程の簡略化が図れるという優れた効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ），（ｂ）本発明の一実施例における角形
チップ抵抗器の構造を示す斜視図および断面図

【図２】本発明の一実施例における角形チップ抵抗器の
製造方法の一例を示す説明図

【図３】本発明の一実施例における角形チップ抵抗器の
製造途中の短冊状アルミナ基板の説明図

【図４】本発明の一実施例の角形チップ抵抗器における
端面電極層、側面電極層塗布状態の説明図

【図５】従来の角形チップ抵抗器の製造を示す断面図

【図６】従来の角形チップ抵抗器が側面で実装された状
態を示す説明図

【図７】従来の角形チップ抵抗器のガラス焼成用治具の
説明図

【図８】従来の角形チップ抵抗器の端面電極焼成用治具
の説明図

【図９】従来の角形チップ抵抗器の製造方法の一例を示
す説明図

【符号の説明】

１ アルミナ基板 ２ 上面電極層 ３ 裏面電極層 ４ 抵抗層 ５ 第１ガラス層 ６ 第２ガラス層 ７ 端面電極層 １０ 第１側面電極層 １１ 第２側面電極層

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 短冊状および個片状に分割するための分
   割溝を形成したアルミナ基板に一対の上面電極層および
   一対の裏面電極層を形成する工程と、前記一対の裏面電
   極層の一部に重なるように軟化点が６３０℃〜８５０℃
   のガラスペーストを印刷し、７００℃〜９５０℃の温度
   で焼成することにより第２ガラス層を形成する工程と、
   前記一対の上面電極層の一部に重なるように抵抗層を形
   成する工程と、前記抵抗層を完全に覆うようにガラスペ
   ーストを印刷し、５５０℃〜６２０℃の温度で焼成する
   ことにより第１ガラス層を形成する工程と、前記アルミ
   ナ基板を短冊状に分割するための分割溝によりアルミナ
   基板を短冊状に分割して短冊状アルミナ基板を設ける工
   程と、前記短冊状アルミナ基板の端面に、導電ペースト
   を前記一対の上面電極層および前記一対の裏面電極層の
   一部に重なるように塗布すると同時に、前記導電ペース
   トを前記アルミナ基板に形成され、かつアルミナ基板を
   個片状に分割するための分割溝中に染み込ませて第２ガ
   ラス層の軟化点以下の５５０℃〜６６０℃の温度で焼成
   することにより一対の端面電極層を設けるとともに、前
   記一対の上面電極層、前記一対の裏面電極層および前記
   一対の端面電極層が形成されていない側面に、前記一対
   の上面電極層と前記一対の端面電極層とを電気的に接続
   する二対の第１側面電極層および前記一対の裏面電極層
   と前記一対の端面電極層とを電気的に接続する二対の第
   ２側面電極層をそれぞれ設ける工程と、前記端面電極層
   を形成済みの短冊状アルミナ基板を個片状に分割するた
   めの分割溝により個片状に分割して個片状アルミナ基板
   を得る工程とを備えたことを特徴とする角形チップ抵抗
   器の製造方法。