(57)【要約】【課題】製造工程を増加させることなく、硫化ガスに対して高い耐性を有するチップ抵抗器を提供する。【解決手段】セラミックス基板１１の上下面にそれぞれ配置した一対の厚膜上面電極２２，２３と、一対の厚膜下面電極１４，１５と、一対の厚膜上面電極間にまたがって配置した厚膜抵抗体１６と、厚膜抵抗体を覆う保護膜１７と、セラミックス基板の端面に配置した厚膜上面電極と厚膜下面電極とを接続する端面電極１８，１９と、保護膜に覆われていない厚膜上面電極の部分と端面電極と厚膜下面電極とを覆うメッキ層２０，２１とを備えたチップ抵抗器において、厚膜上面電極２２，２３に含まれる金属材料が、Ａｇを主成分とし、更にＰｄとＡｕを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス基板の上下面にそれぞれ配置した一対の厚膜上面電極と、一対の厚膜下面電極と、
前記一対の厚膜上面電極間にまたがって配置した厚膜抵抗体と、
前記厚膜抵抗体を覆う保護膜と、
前記セラミックス基板の端面に配置した前記厚膜上面電極と前記厚膜下面電極とを接続する端面電極と、
前記保護膜に覆われていない前記厚膜上面電極の部分と前記端面電極と前記厚膜下面電極とを覆うメッキ層とを備えたチップ抵抗器において、
前記厚膜上面電極に含まれる金属材料が、Ａｇを主成分とし、更にＰｄとＡｕを含むことを特徴とするチップ抵抗器。
【請求項２】
前記保護膜と前記メッキ層の境界部分が、前記厚膜上面電極の上に位置す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】
前記厚膜上面電極に含まれる金属材料が、Ｐｄが１５〜２５ｗｔ％、Ａｕが１〜２０ｗｔ％、残部がＡｇ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】
前記厚膜抵抗体と直接接続される前記厚膜上面電極にのみ、金属材料が、Ａｇを主成分とし、さらにＰｄとＡｕを含む電極材料を用いたことを特徴とする請求項１記載のチップ抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚膜角形チップ抵抗器に係り、特に硫化ガスに対して耐性を高めた電極の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
厚膜角形チップ抵抗器においては、図３に示すように、セラミックス基板１１の上下面にそれぞれ配置した一対の厚膜上面電極１２，１３と一対の厚膜下面電極１４，１５と、一対の厚膜上面電極１２，１３間にまたがって配置した厚膜抵抗体１６と、抵抗体１６を覆う保護膜１７と、セラミックス基板１１の端面に配置した厚膜上面電極１２，１３と厚膜下面電極１４，１５とを接続する端面電極１８，１９と、保護膜１７に覆われていない厚膜上面電極１２，１３の部分と端面電極１８，１９と厚膜下面電極１４，１５とを覆うメッキ層２０，２１とを備えている。
【０００３】
厚膜上面電極１２，１３または厚膜下面電極１４，１５の材料として、一般にＡｇ系材料またはＡｇ−Ｐｄ系材料が用いられる。しかしながら、そのような厚膜チップ抵抗器を硫化ガスが含まれる雰囲気で使用した場合に、特に上面電極１２，１３のＡｇ系材料が硫化銀を形成し、導通不良や断線が生じる場合があるという課題がある。そのような課題に対して、例えば以下の特許文献１，２，３により対応案が提案されている。
【特許文献１】特開平７−１６９６０１号公報
【特許文献２】特開平７−１７６４０２号公報
【特許文献３】特開２００２−０６４００３号公報
【０００４】
特許文献１では、第１上面電極層２の一部に重なるように、厚膜Ａｇペーストを用いて形成した第２上面電極層５を設けることが提案されている（要約参照）。第２上面電極層５は、保護層６の上面の一部に重なるように形成されているので、第１上面電極層２は硫化ガスに浸食されることなく、断線を起こしにくくなることが記載されている。
【０００５】
特許文献２では、アルミナ基板１上の銀系厚膜による第一上面電極層３と、第一上面電極層３を完全に覆う貴金属系薄膜による第二上面電極層４、第二上面電極層４の一部に重なるルテニウム系の抵抗層２を設けることが提案されている。ここで、貴金属系薄膜は、金−レジネートを用いており（００１０欄）、これにより第１上面電極層３の硫化が妨げられることが記載されている。
【０００６】
特許文献３では、保護層４０とメッキ層２６の接する部分の下層であって、上面電極層２２の上面に、上面電極保護層２３が形成され、この上面電極保護層２３は、耐硫化特性に優れた材質、例えば、パラジウムが５．０％以上含有した銀系厚膜により形成されていることが提案されている。これにより、上面電極層２２に、耐硫化特性のない材質を使用しても、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ことが記載されている（０００７欄）。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献に記載の方法では、いずれもＡｇ系の電極を硫化から保護する電極保護層（特許文献１では第２上面電極層５、特許文献２では第２上面電極層４、特許文献３では上面電極保護層２３）を形成するものである。従って、上面電極の層数が増えるため、製造工程が増えてしまい、製造コストが上昇するという課題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述した事情に基づいてなされたもので、製造工程を増加させることなく、硫化ガスに対して高い耐性を有するチップ抵抗器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のチップ抵抗器は、セラミックス基板の上下面にそれぞれ配置した一対の厚膜上面電極と、一対の厚膜下面電極と、前記一対の厚膜上面電極間にまたがって配置した厚膜抵抗体と、前記厚膜抵抗体を覆う保護膜と、前記セラミックス基板の端面に配置した前記厚膜上面電極と前記厚膜下面電極とを接続する端面電極と、前記保護膜に覆われていない前記厚膜上面電極の部分と前記端面電極と前記厚膜下面電極とを覆うメッキ層とを備えたチップ抵抗器において、前記厚膜上面電極に含まれる金属材料が、Ａｇを主成分とし、更にＰｄとＡｕを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のチップ抵抗器によれば、厚膜上面電極に含まれる金属材料が、Ａｇを主成分とし、更にＰｄとＡｕを含むことで、硫化ガスに対する耐性を高め、Ａｇ系材料を主体とする厚膜上面電極の硫化の進行をきわめて良好に抑制することができる。すなわち、本発明の厚膜上面電極の構成によれば、硫化試験において硫化雰囲気に曝しても、厚膜上面電極に変色すら生ぜず、外観上の変化が認められない。従って、電極ペースト材料の組成を変更するのみで、工程を増加させることなく、硫化ガスに対して高い耐性を有するチップ抵抗器を提供することができる。
【００１１】
また、厚膜抵抗体の焼成に際して、通常のＡｇ系またはＡｇ−Ｐｄ系電極であると、厚膜抵抗体の部分にＡｇ成分が拡散し、抵抗値変化の原因になるが、ＡｕとＰｄを含むＡｇ系電極であると、Ａｇの厚膜抵抗体への拡散が抑制され、抵抗値変化を抑制できる。従って、電極ペースト材料の組成を変更するのみで、抵抗値の高い安定性を有するチップ抵抗器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は本発明のチップ抵抗器を示し、図２はその製造工程を示す。なお、各図中、同一または相当する部材または要素には、同一の符号を付して説明する。
【００１３】
本発明のチップ抵抗器は、厚膜上面電極２２，２３の金属材料がＡｇを主成分とし、更にＰｄとＡｕを含む点を除いて、従来技術のチップ抵抗器と異なるものではない。すなわち、図１に示すように、アルミナセラミックス基板１１の上下面に配置した一対の厚膜上面電極２２，２３と一対の厚膜下面電極１４，１５と、一対の上面電極２２，２３間にまたがって配置した酸化ルテニウム系厚膜抵抗体１６とを備えている。ここで、厚膜上面電極２２，２３に含まれる金属材料が、Ａｇを主成分とし、Ｐｄが１５〜２５ｗｔ％、Ａｕが１〜２０ｗｔ％含まれることが好ましい。このように、抵抗体１６と直接接続される上面電極２２，２３にのみ、金属材料が、Ａｇを主成分とし、更にＰｄとＡｕを含む電極材料を用い、厚膜下面電極１４，１５には、従来どおりＡｕを含まないＡｇ系またはＡｇ−Ｐｄ系の電極材料が用いられる。
【００１４】
さらに、このチップ抵抗器では、厚膜抵抗体１６を覆う保護膜１７と、アルミナセラミックス基板１１の端面に配置した厚膜上面電極２２，２３と厚膜下面電極１４，１５とを接続する端面電極１８，１９とを備える。また、保護膜１７に覆われていない厚膜上面電極２２，２３の部分と、端面電極１８，１９と、厚膜下面電極１４，１５とを被覆するメッキ層２０，２１とを備える。保護膜１７は、ガラス系絶縁材料の第１保護コート１７ａと、エポキシ樹脂系絶縁材料の第２保護コート１７ｂとの二層から構成される。端面電極１８，１９は、スパッタリングにより形成したＮｉの薄膜から構成される。メッキ層２０，２１は、Ｎｉ等の下地メッキ層とＳｎ等のメッキ層とから構成される。
【００１５】
従って、図示するように、保護膜１７とメッキ層２０の境界部分Ａが厚膜上面電極２２上に位置し、保護膜１７とメッキ層２１の境界部分Ｂが上面電極２３上に位置する。これにより、保護膜１７とメッキ層２０，２１の境界部分Ａ，Ｂから硫化ガスが浸入するが、その浸入部分に本発明の厚膜上面電極を用いることで、効果的に硫化の進行を抑制することができる。
【００１６】
次に、厚膜上面電極２２，２３に含まれる金属材料が、Ａｇを主成分とし、Ｐｄが１５〜２５ｗｔ％、Ａｕが１〜２０ｗｔ％含まれることが硫化ガスに対する耐性向上の点で好ましい根拠について説明する。これは以下に述べる実験結果に基づくものである。
【００１７】
まず、上面電極材料として、有機成分１７〜２０ｗｔ％とガラス成分２〜３ｗｔ％と残部下表の金属成分からなる電極材料ペーストを準備する。この電極材料ペーストを試料１〜１１のセラミックス基板上に印刷焼成し、硫黄が含まれる液体中で約１００℃に加熱し、３０００時間浸漬してその変化を観察した。なお、有機成分は焼成時にほとんど消失するので、電極材料における金属成分の配合割合は、下表のとおりとなり、外観の観察結果も下表のとおりである。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
試料１はＡｇ１００ｗｔ％であり、試料２はＡｇ９５ｗｔ％とＰｄ５ｗｔ％であり、試料３はＡｇ９０ｗｔ％とＰｄ１０ｗｔ％であり、試料４はＡｇ８５ｗｔ％とＰｄ１５ｗｔ％であり、試料５はＡｇ８０ｗｔ％とＰｄ２０ｗｔ％である。試料１のＡｇ１００ｗｔ％のものは、硫化試験でかなり黒く変色し、Ｐｄの比率が上昇するに従い、変色の程度は薄くなるが、ＡｇにＰｄを２０ｗｔ％配合したものでも、変色が生じている。
【００２０】
これに対して、試料６〜１１は、Ｐｄのｗｔ％を２０％に固定し、試料６はＡｕ５ｗｔ％とＡｇ７５ｗｔ％であり、試料７はＡｕ１０ｗｔ％とＡｇ７０ｗｔ％であり、試料８はＡｕ１５ｗｔ％とＡｇ６５ｗｔ％であり、試料９はＡｕ２０ｗｔ％とＡｇ６０ｗｔ％であり、試料１０はＡｕ２５ｗｔ％とＡｇ５５ｗｔ％であり、試料１１はＡｕ３０ｗｔ％とＡｇ５０ｗｔ％である。Ａｕを５ｗｔ％含む試料６では、同じＰｄ２０ｗｔ％の試料５と比較して、変色が著しく低減した。すなわち、Ａｕを配合することで、変色を抑制できることが判明した。Ａｕを５ｗｔ％よりも少なくした試料は示していないが、Ａｕを配合していれば変色の抑制効果があるため、Ａｕは１ｗｔ％以上含まれていればよい。
【００２１】
また、Ａｕを２０ｗｔ％以上配合しても、変色に大きな改善が見られないため、主に材料コストの観点から、Ａｕは２０ｗｔ％以下とすることが好ましい。また、上記の硫化試験の結果から、Ｐｄの配合量は１５〜２５ｗｔ％が好ましく、係る観点から、電極ペーストの金属材料が、Ａｇを主成分とし、Ｐｄが１５〜２５ｗｔ％、Ａｕが１〜２０ｗｔ％含まれることが硫化ガスに対する耐性向上の点で好ましい。更に、材料コストの観点等から、十分な変色抑制効果が得られる範囲として、より好ましいＡｕの配合範囲は３〜１０ｗｔ％である。
【００２２】
次に、図２を参照して、本発明のチップ抵抗器の製造工程について説明する。
まず、（ａ）に示すように、アルミナセラミックス基板１１を準備する。図示の例はチップ抵抗器１個分を示すが、実際には多数個取りのセラミックス基板が用いられる。次に、（ｂ）に示すように、厚膜上面電極２２，２３および厚膜下面電極１４，１５を形成する。厚膜上面電極２２，２３は、有機成分とガラス成分とＡｇを主成分とし、Ｐｄが１５〜２５ｗｔ％、Ａｕが１〜２０ｗｔ％含まれ、残部がＡｇである金属成分からなる電極材料ペーストを準備し、スクリーン印刷により電極パターンを形成し、焼成することで形成する。これに対して、下面電極１４，１５は実装側の電極であり、硫化ガスが存在してもその影響を受けないので、従来どおりＡｕを含まないＡｇ系の電極材料ペーストを準備し、スクリーン印刷により電極パターンを形成し、焼成することで形成する。
【００２３】
次に、（ｃ）に示すように、酸化ルテニウム系ペーストをスクリーン印刷し、焼成することで、厚膜上面電極２２，２３にまたがる厚膜抵抗体１６を形成する。焼成に際して、従来どおりのＡｇ系またはＡｇ−Ｐｄ系電極であると、厚膜抵抗体１６の部分にＡｇ成分が拡散し、抵抗値変化の原因になるが、ＡｕとＰｄを含むＡｇ系電極であるとＡｇの抵抗体への拡散が抑制され、抵抗値変化を抑制できる。
【００２４】
次に、（ｄ）に示すように、抵抗体１６を覆うガラス材料からなる第１保護コート１７ａを形成し、必要に応じて抵抗体１６のレーザトリミングにより抵抗値を調整する。さらに、（ｅ）に示すように、エポキシ樹脂等の樹脂材料からなる第２保護コート１７ｂを形成する。これにより、第１保護コート１７ａと第２保護コート１７ｂとからなる保護膜１７が形成される。
【００２５】
次に、多数個取り基板を各チップ抵抗器に対応した個片に分割し、（ｆ）に示すように、端面電極１８，１９を上面電極２２，２３と下面電極１４，１５とに接続するように形成する。端面電極１８，１９は、Ｎｉ系薄膜をスパッタリングにより形成したものである。さらに、（ｇ）に示すように、保護膜１７に覆われていない上面電極２２，２３の部分と端面電極１８，１９と下面電極１４，１５とを被覆するメッキ層２０，２１を設ける。これにより、本発明のチップ抵抗器が完成する。
【００２６】
この本発明のチップ抵抗器の製造工程は、従来はＡｇ系またはＡｇ−Ｐｄ系の電極材料ペーストを用いていたのに対し、Ｐｄが１５〜２５ｗｔ％、Ａｕが１〜２０ｗｔ％含まれ、残部がＡｇである金属成分からなる電極材料ペーストを用いる点が相違するのみで、その他の点では変わるものではない。従って、電極ペーストの組成の変更のみで、工程数を増加させることなく、硫化ガスに対して上面電極に変色すら生じない耐性の高いチップ抵抗器を製造することが可能となる。
【００２７】
なお、硫化試験のデータは、試料１〜１１のものについてであるが、本発明者等はその他にも多数の試験を行っており、これらの経験から本発明が導き出されたことを付言する次第である。
【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。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態のチップ抵抗器の断面図である。
【図２】上記チップ抵抗器の製造工程を示す断面図である。
【図３】従来のチップ抵抗器の断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１  アルミナセラミックス基板
１２，１３，２２，２３  上面電極
１４，１５  下面電極
１６  厚膜抵抗体
１７  保護膜
１８，１９  端面電極
２０，２１  メッキ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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