(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の上面にＣｕ層を形成する工程と、前記Ｃｕ層の上面の両端部にＣｕからなる一対の上面電極を形成し、前記Ｃｕ層の上面において前記一対の上面電極に接しない位置にＣｕＮｉ層を形成する工程と、前記Ｃｕ層およびＣｕＮｉ層を覆うように保護膜を形成する工程と、前記絶縁基板の両端面において前記Ｃｕ層、一対の上面電極と接続されるように端面電極を形成する工程とを備え、前記一対の上面電極を焼成する際に前記ＣｕＮｉ層のＮｉを前記Ｃｕ層の一部に拡散させてＣｕＮｉからなる第２抵抗層を形成するとともに、前記Ｃｕ層の前記ＣｕＮｉ層のＮｉが拡散されない第１抵抗層を形成し、前記第１抵抗層と第２抵抗層とで構成される抵抗体を形成するようにしたチップ抵抗器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路に広く使用されるチップ抵抗器に関して、特に、抵抗値の低い領域でＴＣＲ（抵抗温度係数）の小さい、高精度のチップ抵抗器およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のチップ抵抗器は、図５に示すように、絶縁基板１と、この絶縁基板１の上面に形成されたＣｕＮｉからなる抵抗体２と、この抵抗体２の上面の両端部に形成されたＣｕからなる一対の上面電極３と、前記抵抗体２を覆うように形成された保護膜４と、前記絶縁基板１の両端面において前記抵抗体２、一対の上面電極３と接続されるように形成された端面電極５とを備えていた。
【０００３】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−８８１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来のチップ抵抗器においては、抵抗体２に含まれているＮｉが焼成工程で一対の上面電極３に拡散されるため、一対の上面電極３の抵抗値が上昇する場合があった。
【０００６】
また、抵抗体２をＣｕで構成すると、一対の上面電極３への拡散を防止できるとともに、低い抵抗値を得ることができるが、ＴＣＲが大きくなるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、抵抗値が低くＴＣＲが小さいチップ抵抗器およびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明は、絶縁基板の上面にＣｕ層を形成する工程と、前記Ｃｕ層の上面の両端部にＣｕからなる一対の上面電極を形成し、前記Ｃｕ層の上面において前記一対の上面電極に接しない位置にＣｕＮｉ層を形成する工程と、前記Ｃｕ層およびＣｕＮｉ層を覆うように保護膜を形成する工程と、前記絶縁基板の両端面において前記Ｃｕ層、一対の上面電極と接続されるように端面電極を形成する工程とを備え、前記一対の上面電極を焼成する際に前記ＣｕＮｉ層のＮｉを前記Ｃｕ層の一部に拡散させてＣｕＮｉからなる第２抵抗層を形成するとともに、前記Ｃｕ層の前記ＣｕＮｉ層のＮｉが拡散されない第１抵抗層を形成し、前記第１抵抗層と第２抵抗層とで構成される抵抗体を形成するようにしたもので、この製造方法によれば、比抵抗が小さいＣｕからなる第１抵抗層と、Ｃｕ層がＣｕＮｉ層と一体的に構成されてその膜厚が厚くなった第２抵抗層とで抵抗体を構成できるため、抵抗値を低くすることができ、さらに、抵抗体にＴＣＲが小さいＣｕＮｉからなる第２抵抗層を形成しているため、チップ抵抗器のＴＣＲを小さくすることができるという作用効果が得られるものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明のチップ抵抗器は、抵抗体を、Ｃｕからなる第１抵抗層と、一対の上面電極が位置しない箇所において第１抵抗層の厚みより厚いＣｕＮｉからなる第２抵抗層とで構成しているため、比抵抗が小さいＣｕからなる第１抵抗層と、その膜厚が厚い第２抵抗層とで抵抗体を構成することになり、これにより、抵抗値を低くすることができ、さらに、抵抗体にＴＣＲが小さいＣｕＮｉからなる第２抵抗層を形成しているため、チップ抵抗器のＴＣＲを小さくすることができるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器の断面図
【図２】同チップ抵抗器の製造工程図
【図３】（ａ）（ｂ）同チップ抵抗器の製造途中の状態を示す断面図
【図４】ＣｕＮｉ合金のＮｉ含有率と抵抗値およびＴＣＲとの関係を示す図
【図５】従来のチップ抵抗器の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器の断面図である。
【００１５】
本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器は、図１に示すように、絶縁基板１１と、この絶縁基板１１の上面に形成された抵抗体１２と、この抵抗体１２の上面の両端部に形成されたＣｕからなる一対の上面電極１３と、前記抵抗体１２を覆うように形成された保護膜１４と、前記絶縁基板１１の両端面において前記抵抗体１２、一対の上面電極１３と接続されるように形成された端面電極１５とを備えている。そして、前記抵抗体１２を、Ｃｕからなる第１抵抗層１２ａと、前記一対の上面電極１３が位置しない箇所において第１抵抗層１２ａの厚みより厚いＣｕＮｉからなる第２抵抗層１２ｂとで構成している。
【００１６】
上記構成において、前記絶縁基板１１は、矩形状で、純度９６％のアルミナからなる。なお、窒化アルミニウム等のアルミナ以外の絶縁材料を用いてもよい。
【００１７】
また、前記抵抗体１２は、絶縁基板１１の上面に設けられ、中央部のＣｕＮｉからなる第２抵抗層１２ｂと、その両端部に位置するＣｕからなる第１抵抗層１２ａとで構成されている。そして、２つの第１抵抗層１２ａと第２抵抗層１２ｂとが直列に接続された状態となっている。さらに、抵抗体１２には抵抗値調整のためのトリミング溝（以下、図示せず）が形成されている。
【００１８】
そして、前記第２抵抗層１２ｂは、第１抵抗層１２ａと一体的に形成されたＣｕ層と、その中央部の上面に形成されたＣｕＮｉ層とを積層して構成される。このとき、一対の上面電極１３を焼成して形成する際、ＣｕＮｉ層に含まれているＮｉがその下層に位置するＣｕ層に拡散されて、一体化されたＣｕＮｉからなる第２抵抗層１２ｂが構成される。したがって、第２抵抗層１２ｂは、下層のＣｕ層と上層のＣｕＮｉ層とが積層されていることになり、第１抵抗層１２ａよりもその膜厚が厚くなっている。
【００１９】
さらに、前記一対の上面電極１３は、Ｃｕを主成分とする金属で構成され、第１抵抗層１２ａの上面両端部に形成されている。なお、一対の上面電極１３は、第２抵抗層１２ｂと接しない範囲で、第１抵抗層１２ａの上面の略全面を覆うようにしてもよい。
【００２０】
そして、前記保護膜１４は、エポキシ等の樹脂で構成され、少なくとも第１抵抗層１２ａを覆うように形成されている。
【００２１】
また、前記端面電極１５は、Ａｇ等で構成され、抵抗体１２、一対の上面電極１３と電気的に接続されるように絶縁基板１１の両端面に形成されている。さらに、端面電極１５を覆うように、ＣｕめっきやＮｉめっきあるいはその両方からなる下層めっき層１６とＳｎめっき層１７とで構成される２層あるいは３層構造のめっき層を形成しているものである。なお、Ｃｕめっきは、上面電極１３および端面電極１５の抵抗値を低くするために形成される。
【００２２】
次に、図１および図２に示した工程図にもとづいて、本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器の製造方法について説明する。
【００２３】
まず、純度９６％のアルミナからなる絶縁基板１１を用意する。なお、表面に予め分割のための複数の１次分割溝と２次分割溝を有し、この１次分割溝、２次分割溝で１つのチップ抵抗器に相当する部分が区切られたシート状の絶縁基板を通常は用いるが、説明を簡単にするために、以降は特に断りがなければ、１つのチップ抵抗器を用いた説明をする。
【００２４】
次に、この絶縁基板１１の片面に厚膜Ｃｕペーストをスクリーン印刷して乾燥させ、そしてベルト式連続焼成炉により焼成することによって、Ｃｕ層を形成する。このＣｕ層は、その両端部が第１抵抗層１２ａを構成し、その中央部は上面に設けられたＣｕＮｉ層とともに第２抵抗層１２ｂを構成する。
【００２５】
次に、図３（ａ）に示すように、上記Ｃｕ層１８ａの中央部上面に、ＣｕＮｉを主成分とする厚膜合金ペーストをスクリーン印刷してＣｕＮｉ層１８ｂを形成する。
【００２６】
次に、このＣｕ層の両端部の上面に厚膜Ｃｕペーストをスクリーン印刷して乾燥させ、一対の上面電極１３を形成し、ベルト式連続焼成炉により焼成する。このときの熱により、図３（ｂ）に示すように、ＣｕＮｉ層１８ｂのＮｉが、Ｃｕ層１８ａの中央部分に拡散してＣｕＮｉ合金化させ、ＣｕＮｉ合金からなる第２抵抗層１２ｂを形成する。このとき、Ｃｕ層１８ａの上面にＣｕＮｉ層１８ｂが形成されない部分にはＮｉが拡散せず、Ｃｕ層１８ａの状態のままで第１抵抗層１２ａが構成される。なお、Ｃｕ層１８ａ、ＣｕＮｉ層１８ｂ、一対の上面電極１３を一括して焼成してもよい。
【００２７】
ここで、図４に示すように、ＣｕＮｉ合金の金属組成と、電気抵抗率およびＴＣＲには相関関係がある。従って、ＣｕＮｉ合金中のＣｕとＮｉの比率を変えることにより、ＴＣＲをコントロールすることが可能である。また、抵抗値もＣｕとＮｉの比率により変化する。なお、図４から明らかなように、Ｃｕ：Ｎｉが６０：４０（重量比）のときにＴＣＲが最小になる。そして、ＴＣＲの小さい高精度のチップ抵抗器を得る、または、より低い抵抗値を得るためなどの目的に応じて、ＣｕＮｉ合金からなるＣｕＮｉ層のＣｕとＮｉの比率を設定する。この場合、ＣｕＮｉ層中のＣｕとＮｉの比率と、一対の上面電極１３焼成後の抵抗体１２のＴＣＲ、抵抗値との関係を予め確認しておく必要がある。
【００２８】
次に、目的の抵抗値を得るために、一対の上面電極１３に抵抗値測定用プローブを当てながらレーザ照射して抵抗体１２の抵抗値の修正を行う。
【００２９】
上記の工程により、所望の抵抗値およびＴＣＲを有する抵抗体１２が形成されるため、これ以降の工程では特性に影響を与えるような高温工程がないことが必要である。従って、以下に示すような低温プロセスにより、これ以降の工程を行う。
【００３０】
次に、抵抗値を修正した後の抵抗体１２を少なくとも完全に覆うように、耐湿性および耐熱性に優れたエポキシ系樹脂のペーストをスクリーン印刷し、そしてベルト式連続乾燥炉を用いて、上記樹脂を硬化することにより保護層１４を形成する。
【００３１】
次に、絶縁基板１１の対向する一対の両端部をコ字状に覆い、かつ抵抗体１２の保護層１４に覆われていない露出された部分と電気的に接続するように、Ａｇからなる端面電極１５を形成する。このとき、シート状の絶縁基板を用いる場合には、この端面電極１５は、それを形成するための一次分割工程において、シート状の絶縁基板を短冊状に分割し、端面電極１５を形成する端面部を露出させる。その後、短冊状の絶縁基板を凹凸状の保持治具を用いて端面電極形成面が水平になるように固定し、抵抗体１２の少なくとも一部を覆うように、Ａｇの樹脂電極ペーストを均一にステンレスローラー上に形成してこのステンレスローラーを回転させるとともに、凹凸状の保持治具を移動させることにより、ステンレスローラー上の樹脂電極ペーストを短冊状基板の側面に接触させて塗布する。そして、ベルト式連続遠赤外線硬化炉により、熱処理を行うことにより、端面電極１５を形成する。さらに、二次分割工程により、個片状のチップ抵抗器とする。
【００３２】
最後に、端面電極１５のはんだ付けを行う際の信頼性を確保するために、端面電極１５を覆うように電気めっきにより下層めっき膜１６を形成し、さらにこの下層めっき膜１６を覆うように電気めっきによりはんだ（Ｓｎ）めっき膜１７を形成し、本発明によるチップ抵抗器を製造する。
【００３３】
上記のように本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器は、抵抗体１２を、Ｃｕからなる第１抵抗層１２ａと、一対の上面電極１３が位置しない箇所において第１抵抗層１２ａの厚みより厚いＣｕＮｉからなる第２抵抗層１２ｂとで構成しているため、比抵抗が小さいＣｕからなる第１抵抗層１２ａと、その膜厚が厚い第２抵抗層１２ｂとで抵抗体１２を構成することになり、これにより、抵抗値を低くすることができ、さらに、抵抗体１２にＴＣＲが小さいＣｕＮｉからなる第２抵抗層１２ｂを形成しているため、チップ抵抗器のＴＣＲを小さくすることができるという効果が得られるものである。
【００３４】
すなわち、抵抗体１２として導電率の大きいＣｕからなる第１抵抗層１２ａを有しているため低い抵抗値が得られ、さらに、第２抵抗層１２ｂは導電率が小さいが、その厚みはＣｕＮｉ層に相当する部分の厚みが加算されるため厚く、したがって、第２抵抗層１２ｂの抵抗値も低くなり、この結果、抵抗値を低くすることができる。そして、第１抵抗層１２ａはＣｕで構成されていることからＴＣＲは大きいが、導電率も高く、また、上面が上面電極１３に覆われているため、抵抗値が低く、これにより、チップ抵抗器全体に及ぼすＴＣＲの影響は小さいため、第２抵抗層１２ｂのＣｕＮｉのＴＣＲが支配的となる。この結果、チップ抵抗器の全体のＴＣＲを小さくすることができる。
【００３５】
また、第２抵抗層１２ｂを一対の上面電極１３が位置しない箇所に形成しているため、第２抵抗層１２ｂに含まれるＮｉが一対の上面電極１３に拡散し、一対の上面電極１３の抵抗値が上昇するのを防止できる。
【００３６】
さらに、従来のチップ抵抗器の生産設備である、焼成炉、めっき設備などをほぼそのまま使用できるため、量産が容易であり、かつ安価に製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係るチップ抵抗器およびその製造方法は、抵抗値が低くＴＣＲが小さいという効果を有するものであり、特に、抵抗値の低い領域でＴＣＲの小さい、高精度のチップ抵抗器およびその製造方法等において有用となるものである。
【符号の説明】
【００３８】
１１  絶縁基板
１２  抵抗体
１２ａ  第１抵抗層
１２ｂ  第２抵抗層
１３  上面電極
１４  保護膜
１５  端面電極
【図１】
0005879498.tif 000002
【図２】
0005879498.tif 000003
【図３】
0005879498.tif 000004
【図４】
0005879498.tif 000005
【図５】
0005879498.tif 000006