(57)【要約】【課題】簡易かつ容易に形成可能な構造により回路基板との間の十分な隙間を確保して、回路基板側に特別な処理を施すことなく、安定に実装できるチップ部品およびその製造方法を提供する。【解決手段】絶縁基板１１の裏面側両端部に配置された端子電極１２，１２を回路基板２０上の回路電極２１，２１に導通接続させるチップ部品１０であって、端子電極１２は、絶縁基板１１の裏面側に積層して形成した嵩上げ部１６を含む。また、嵩上げ部１６は、５０μｍ以上の高さを有することが好ましい。また、嵩上げ部１６をガラス材料または電極材料にて形成することが好ましい。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の裏面側両端部に配置された端子電極を回路基板上の回路電極に導通接続させるチップ部品であって、
前記端子電極は、前記絶縁基板の裏面側に積層して形成した嵩上げ部を含むことを特徴とするチップ部品。
【請求項２】
前記嵩上げ部は、５０μｍ以上の高さを有することを特徴とする請求項１に記載のチップ部品。
【請求項３】
前記嵩上げ部をガラス材料または電極材料にて形成したことを特徴とする請求項１に記載のチップ部品。
【請求項４】
前記チップ部品がチップ抵抗器であることを特徴とする請求項１に記載のチップ部品。
【請求項５】
絶縁基板の裏面側両端部に配置された端子電極を回路基板上の回路電極に導通接続させるチップ部品の製造方法であって、
絶縁基板を準備し、回路基板に対面する面となる該絶縁基板の一面側に絶縁材料または導電材料を積層して嵩上げ部を形成し、該嵩上げ部に電極を形成して端子電極とすることを特徴とするチップ部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ抵抗器等のチップ部品およびその製造方法に係り、特に、実装時に回路基板と絶縁基板裏面側との間に十分な隙間を確保することができるチップ部品およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、回路基板を高密度化するために部品を表面実装が可能なチップ部品化することが進められており、抵抗器などの回路部品もチップ部品化されている。
【０００３】
例えば、図４に示すように、チップ部品としての厚膜チップ抵抗器１００は、アルミナ等の絶縁基板１０１と、この絶縁基板１０１の両端部に形成された端子電極１０２，１０２と、絶縁基板１０１の表面側の電極１０２，１０２間に接続された厚膜抵抗体１０３とを備えている。なお、電極は、絶縁基板１０１に密着して形成された電極１０２ａ〜１０２ｃに、２層のめっき層１０２ｄ，１０２ｅが被覆形成され、全体としてチップ抵抗器の端子電極１０２が形成されている。抵抗体１０３にも２層の保護層１０５ａ，１０５ｂが被覆形成されている。このチップ抵抗器１００は、実装時に回路基板のランド（回路電極）に絶縁基板１０１の裏面側の端子電極１０２を導通接続させて実装する。
【０００４】
この種のチップ抵抗器（チップ部品）は、絶縁基板裏面側の端子電極１０２の厚さｔは、１０〜２０μｍ程度であり、回路基板の表面とチップ抵抗器の本体部分とのクリアランスはわずかである。
【０００５】
このため、チップ抵抗器１００の両端部の端子電極１０２，１０２を回路基板のランド上に導通接続させるためのクリーム半田や導電性樹脂などの接続材料が回路基板のランドと端子電極１０２との間からチップ抵抗器１００の側方にはみ出して半田ボールを形成し易く、隣接するランドや部品と導通してしまうという問題がある。また、導電性樹脂等の接続材料が毛細管現象により回路基板のランド間を短絡させてしまうという問題がある。
【０００６】
一方、チップ抵抗器１００の両端部の端子電極１０２，１０２を導通接続させる回路基板のランドを厚くする対策が採られることがある。しかしながら、この対策では、回路基板がコストアップしてしまうとともに、ランドへのクリーム半田の印刷性が低下するという問題がある。
【０００７】
また、絶縁基板の抵抗体の裏面側を成形加工あるいは研削加工して、深さ１００μｍの凹所を形成する対策が提案されている。このチップ抵抗器では、回路基板に対面する裏面側に凹所を形成することにより、回路基板のランド間が導電性樹脂などの接続材料の毛細管現象により短絡してしまうことを防止している（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
しかしながら、この対策では、絶縁基板を成形加工により凹所を形成するため特別な成形型が必要となり、工程が複雑になり、コストが上昇するという問題がある。また、研削加工により凹所を形成する場合には絶縁基板に割れが発生し易いという問題がある。更に、多数個取り基板に凹所を形成した場合には、本来、各個片に分割するための分割溝に沿って分割されるべきところを、凹所に沿って分割されてしまうという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−９６９０２号公報（段落番号００１３、００１６、要約書、図１）
【００１０】
【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あり、簡易かつ容易に形成可能な構造により回路基板との間の十分な隙間を確保して、回路基板側に特別な処理を施すことなく、安定に実装できるチップ部品およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のチップ部品は、絶縁基板の裏面側両端部に配置された端子電極を回路基板上の回路電極に導通接続させるチップ部品であって、前記端子電極は、前記絶縁基板の裏面側に積層して形成した嵩上げ部を含むことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明によれば、回路基板に対面するチップ部品の裏面側の端子電極に、絶縁材料や導電材料などを積層して嵩上げ部を形成することで、端子電極間のチップ部品裏面側と回路基板との間に必要な隙間を確保することができる。これにより、回路基板とチップ本体との間の接続材料の毛細管現象により回路基板のランド間を短絡させる、または半田ボールが発生する等の実装時の不良を防止できる。したがって、回路基板側の回路電極（ランド）などを厚くすることなく、また、チップ部品の絶縁基板に複雑な加工を必要とすることなく、チップ部品を回路基板に安定に実装することができる。
【００１３】
ここで、前記嵩上げ部は、５０μｍ以上の高さを有することが好ましい。また、前記嵩上げ部をガラス材料または電極材料にて形成することが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１〜図３は本発明に係るチップ抵抗器（チップ部品）およびその製造方法の一実施形態を示す図である。
【００１５】
図１において、チップ抵抗器１０は、アルミナ基板等の絶縁材料からなる絶縁基板１１と、この絶縁基板１１の両端部の表裏および端面に積層して形成された電極１２ａ〜１２ｅ（端子電極１２）と、絶縁基板１１の表面側の互いに離隔する電極１２ａの双方に導通するように積層形成された厚膜抵抗体１３と、抵抗体１３を被覆するように積層形成された２層の保護層１５ａ，１５ｂとを備えている。ここで、電極１２ａ〜１２ｃを被覆するように積層形成された２層のめっき層１２ｄ，１２ｅにより、全体としての端子電極１２が形成されている。
【００１６】
このチップ抵抗器１０は、回路基板２０に対面する絶縁基板１１の裏面側の電極１２に、絶縁基板１１に積層されて嵩上げ部１６が形成されており、この嵩上げ部１６の表面に電極１２ｂ，１２ｄ，１２ｅがさらに積層・形成されている。ここで、嵩上げ部１６は５０μｍ程度以上の高さに形成することが好ましく、嵩上げ部１６はガラス等の絶縁材料または電極材料等の導電材料により形成されている。嵩上げ部１６を設けることにより、裏面側の電極高さｔは９０〜１００μｍ以上とすることができる。
【００１７】
この嵩上げ部１６は、例えば、ガラス材料を絶縁基板１１の裏面側両端部にスクリーン印刷して、高温で焼成することにより形成することができる。また、アルミナやジルコニア等のセラミック材料とガラス材料との混合材料を絶縁基板１１の裏面側両端部にスクリーン印刷して焼成することにより形成してもよい。この場合、ガラス材料には絶縁基板１１の絶縁材料程度以下の熱膨張係数のものを用い、また、セラミック材料には絶縁基板１１と同質の材料を用いることにより、割れ等が発生することを少なくすることができて好ましい。ここで、嵩上げ部１６にはガラス材料を含めていることから絶縁基板１１との密着性が十分に確保されている。なお、嵩上げ部１６の形状が焼成工程で崩れないようにセラミック材料を５０ｗｔ％以上とするのが保形性の点から好ましい。
【００１８】
嵩上げ部１６を導電材料で形成する場合には、電極１２ｂと同一の材料を用いてスクリーン印刷により形成することができる。即ち、銀（Ａｇ）ペーストまたは銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）ペーストをスクリーン印刷にて厚く塗布して焼成することにより形成できる。
【００１９】
なお、電極１２ａ，１２ｂは絶縁基板１１の両端部の表裏に銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）ペーストをスクリーン印刷して焼成すればよく、また、電極１２ｃは絶縁基板１１および電極１２ａ，１２ｂの端面に例えばニッケルクロム（ＮｉＣｒ）材料をスパッタリングなどにより形成すればよい。さらに、電極１２ａ〜１２ｃの表面には、半田などの接続材料２２との濡れ性を向上させるとともに電極食われを防止するために、例えば、ニッケル（Ｎｉ）を電解めっきしてめっき層１２ｄを形成し、その上に半田（ＳｎＰｂ）またはスズ（Ｓｎ）を電解めっきしてめっき層１２ｅを形成している。
【００２０】
また、抵抗体１３は、酸化ルテニウム（Ｒｕ系）等の厚膜ペーストをスクリーン印刷して焼成すればよく、抵抗値は必要に応じてレーザトリミングなどにより調整することができる。この抵抗体１３の表面には、ガラス材料をスクリーン印刷して焼成することにより保護層１５ａを形成するとともに、その上に材料（ガラス材料でもよい）をスクリーン印刷して硬化させ保護層１５ｂを形成している。
【００２１】
図２は、このチップ抵抗器の実装状態を示す。絶縁基板１１の裏面側の互いに離隔する端子電極１２，１２を回路基板２０のランド（回路電極）２１，２１に接続材料２２により導通接続させて実装する。このチップ抵抗器１０は、端子電極１２に嵩上げ部１６を絶縁基板１１の裏面側に積層することにより、図２に示すように、端子電極１２，１２間の絶縁基板１１の裏面と回路基板２０の表面との間に、１００μｍ程度という必要な隙間Ｔを確保することができる。即ち、電極１２ｂの厚さが１０〜２０μｍであり、嵩上げ部１６の厚さが５０μｍ程度であり、ランド２１の厚さが１０μｍであり、半田等の接続材料の厚さを３０μｍ以下にしても、合計の隙間Ｔは５０〜１００μｍを確認できる。
【００２２】
このチップ抵抗器１０は、例えば、チップサイズ（長さ×幅、単位ｍｍ）として、２．０×１．２５、１．６×０．８、１．０×０．５などの小型に作製されることから、端子電極１２，１２間の距離がそれぞれ１．０〜１．４、０．８〜１．０、０．４〜０．５と接近し、絶縁基板１１の裏面と回路基板２０との間の隙間（クリアランス）Ｔが狭い場合には、接続材料２２の毛細管現象が発生すると端子電極１２，１２間を短絡させてしまう虞がある。しかしながら、上述したように隙間（クリアランス）Ｔを１００μｍ程度確保することにより、半田ボールの発生や毛細管現象による電極間ショートの問題を発生することなく、良好な回路基板２０への実装作業を行い得る。
【００２３】
次に、このチップ抵抗器１０の製造工程（方法）を、図３を用いて説明する。
【００２４】
まず、図３（ａ）に示すように、アルミナ等からなる絶縁基板１１を準備して、その完成品の裏面側に対応する一面側を上面にした状態で絶縁基板１１をスクリーン印刷機にセットし、例えば、ガラス材料をチップ抵抗器１０の電極１２ｂパターンと略一致するようにその絶縁基板１１の一面側にスクリーン印刷する。この後に、形成されたガラス材料を９００〜１３００℃で焼成することにより嵩上げ部１６を絶縁基板１１の裏面側に積層・形成する。なお、ガラス材料として、セラミック材料との混合材料を用いることにより、成形性、密着性、強度等を良好なものとすることができる。また、所望の厚みの嵩上げ部１６が得られるように、スクリーン印刷を複数回、繰り返してもよい。
【００２５】
次いで、同様に、一面側を上面にした状態で絶縁基板１１をスクリーン印刷機にセットし、Ａｇ／Ｐｄの電極ペーストをチップ抵抗器１０の電極１２ｂパターンとなるようにその絶縁基板１１の一面側にスクリーン印刷する。同様に、Ａｇ／Ｐｄの電極ペーストをチップ抵抗器１０の電極１２ａパターンとなるようにその絶縁基板１１の他面側にスクリーン印刷する。この後に、例えば８５０℃で焼成することにより電極１２ａ，１２ｂを絶縁基板１１の表面側および裏面側の嵩上げ部１６の上層に積層・形成する（図３（ｂ）参照）。
【００２６】
次いで、絶縁基板１１をスクリーン印刷機にセットし、酸化ルテニウム等の抵抗体材料ペーストを電極１２ａの双方の端に重畳するパターンでその絶縁基板１１の他面側にスクリーン印刷する。この後に、８５０℃で焼成することにより抵抗体１３を電極１２ａに導通する状態で絶縁基板１１の表面側に積層・形成する（図３（ｃ）参照）。
【００２７】
次いで、絶縁基板１１をスクリーン印刷機にセットし、ガラス材料ペーストを抵抗体１３よりも大きめのパターンで絶縁基板１１の他面側にスクリーン印刷する。この後に、６００℃で焼成することにより抵抗体１３を覆う保護層１５ａを積層・形成する。この後、抵抗体１３の抵抗値は必要に応じてレーザトリミングなどにより調整する。
【００２８】
次いで、同様に、絶縁基板１１をスクリーン印刷機にセットし、エポキシ樹脂材料ペーストを保護層１５ａよりも大きめのパターンで絶縁基板１１の他面側にスクリーン印刷する。この後に、２００℃に加熱保持することにより硬化させて抵抗体１３（保護層１５ａ）を覆う保護層１５ｂを積層・形成し（図３（ｄ）参照）、保護層１５ｂの表面に型番等のマーキングをする。
【００２９】
次いで、絶縁基板１１の抵抗体１３間の中央（電極１２ａ，１２ｂの中央）をダイシング（ブレークでもよい）してチップ抵抗器１０の長さの幅に切断することにより電極１２ａ，１２ｂ間の端面の露出する短冊状に分割加工する。この後に、その絶縁基板１１の露出端面と電極１２ａ，１２ｂの端面とに例えばＮｉＣｒ材料をスパッタリングすることにより電極１２ａ，１２ｂを導通させる薄膜の電極１２ｃを形成する（図３（ｅ）参照）。
【００３０】
次いで、チップ抵抗器１０の幅に短冊状の絶縁基板１１をダイシング（ブレークでもよい）して切断することによりチップ形状に（絶縁基板１１毎に）分割する。この後に、絶縁基板１１の両端部の電極１２ａ〜１２ｃにニッケルの電解めっきを施してニッケルめっき層１２ｄを積層・形成した後に、同様に、スズ鉛の電解めっきを施してそのニッケルめっき層１２ｄの表面に半田めっき層１２ｅを積層・形成する（図３（ｆ）参照）。
この後に、製品検査等をすることによりチップ抵抗器１０が完成する。
【００３１】
このように本実施形態においては、回路基板２０に対面する絶縁基板１１の裏面側に、ガラス材料よりなる嵩上げ部１６を形成するだけで、電極１２，１２間の絶縁基板（チップ本体）１１と回路基板２０との間に１００μｍ程度の必要な隙間Ｔを確保することができる。
【００３２】
したがって、絶縁基板１１などに予め凹部を形成することなく、簡易かつ容易にチップ抵抗器１０を作製することができ、また、回路基板２０側においてもランド２１や接続材料２２を特別に厚くすることなく、そのランド２１間を接続材料２２の毛細管現象により短絡させずにチップ抵抗器１０を実装することができる。
【００３３】
本実施形態の他の態様としては、電極１２ｂおよび絶縁材料からなる嵩上げ部１６に代えて、電極ペーストからなる導電材料を同様の高さになるように積層した嵩上げ部を形成してもよい。この場合にも、絶縁基板１１と回路基板２０との間に１００μｍ程度という必要な寸法の隙間Ｔを確保することができ、良好な回路基板への実装作業を行うことができる。なお、この場合には、めっき層１２ｄ，１２ｅは嵩上げ部１６の内側まで回り込んでめっきされることになり、ランド２１と導通接続させるための接続材料２２も絶縁基板１１側まで回り込むことになる。このため、半田ボールができてしまうことをより確実に抑制することができる。
【００３４】
上記実施の形態においては、チップ抵抗器について説明したが、回路基板のランドに導通接続するチップ部品に嵩上げ部を設けることは、チップ抵抗器のみならず、チップインダクタ、チップコンデンサ、チップネットワーク素子等のチップ部品にも同様に適用が可能である。そして、これらのチップ部品においても、チップ部品本体裏面側と回路基板との間のスタンドオフ（隙間）が広がり、半田ボールの発生や電極間短絡等の不良の発生が防止できる。
【００３５】
なお、上記実施形態は本発明の実施例の一態様を述べたもので、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。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、回路基板に対面するチップ部品の裏面側端子電極に、絶縁材料や導電材料などを積層して嵩上げ部を形成するだけで、端子電極間のチップ部品本体と回路基板との間に必要な隙間を確保することができる。したがって、半田ボールの発生や毛細管現象による電極間ショートの問題を発生することなく、チップ部品を安定に回路基板に実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のチップ抵抗器の断面図である。
【図２】図１に示すチップ部品の実装状態を示す断面図である。
【図３】図１に示すチップ部品の製造工程を示す図である。
【図４】従来のチップ抵抗器の断面図である。
【符号の説明】
１０    チップ抵抗器
１１    絶縁基板
１２    端子電極
１２ａ〜１２ｅ    電極
１３    厚膜抵抗体
１５ａ，１５ｂ    保護層
１６    嵩上げ部
２０    回路基板
２１    ランド
２２    接続材料
Ｔ    隙間
【図１】
2004193492.tif 000003
【図２】
2004193492.tif 000004
【図３】
2004193492.tif 000005
【図４】
2004193492.tif 000006