(57)【要約】  抵抗値の制御が簡便で、高信頼性を有する電極部構造を有する角板形チップ抵抗器を容易に低コストで得られ製造方法及び該方法により得られる、特に、低抵抗値において優れた特性を示す角板形チップ抵抗器を提供する。本発明の製造方法は、所定の幅及び厚さの抵抗用帯状合金板10を準備する工程(A)と、前記帯状合金板の長手方向に沿って、該合金板の上下面それぞれの中央部に、絶縁性保護膜(11a，11b)を所定幅で各１本形成する工程(B)と、前記保護膜の両側に、表電極12ａ、裏電極12ｃ及び端面電極12ｂを一体に設けた電極層12を電気めっきにより形成する工程(C)と、得られた保護膜及び電極層により被覆された帯状合金板を、所定長さで横方向に切断する工程(D)とを含み、工程(A)における帯状合金板の厚さ、工程(B)における保護膜の形成幅及び工程(D)における切断長さを調整して抵抗値を所定範囲内に制御する。
2008018219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の幅及び厚さの抵抗用帯状合金板を準備する工程(A)と、
前記帯状合金板の長手方向に沿って、該合金板の上下面それぞれの中央部に、絶縁性保護膜を所定幅で各１本形成する工程(B)と、
前記保護膜の両側に、表電極、裏電極及び端面電極を一体に設けた電極層を電気めっきにより形成する工程(C)と、
工程(C)で得られた保護膜及び電極層により被覆された帯状合金板を、所定長さで横方向に切断する工程(D)とを含み、
工程(A)における帯状合金板の厚さ、工程(B)における保護膜の形成幅及び工程(D)における切断長さを調整して抵抗値を所定範囲内に制御することを特徴とする角板形チップ抵抗器の製造方法。
【請求項２】
抵抗用帯状合金板が、銅系又は鉄−クロム系の帯状合金板である請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
工程(C)における電極層の形成を、ニッケルストライクめっき、銅めっき、ニッケルめっき及び錫めっきにより、この順でパネルめっきすることを特徴とする請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の製造方法により得られた角板形チップ抵抗器であって、
抵抗用合金板の上下面に、絶縁性の保護膜を備え、該保護膜の両側に、表電極、裏電極及び端面電極を一体的に略同一厚さの層構造により形成された電極部を備え、且つ抵抗値調整のためのスリット又はスロットを有していない角板形チップ抵抗器。
【請求項５】
抵抗用帯状合金板の厚さが０．１〜０．４ｍｍであり、得られる抵抗器の抵抗値が０．５〜３０ｍΩである請求項４記載の角板形チップ抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗値の制御が簡便であり、高信頼性を有する電極部構造を有する角板形チップ抵抗器を容易に低コストで得ることが可能な角板形チップ抵抗器の製造方法及び該製造方法により得られる、特に、低抵抗用に有用な角板形チップ抵抗器に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップ抵抗器は、一般に、絶縁基板上に抵抗膜及び電極層を印刷等により形成し後、基板を縦横に切断するか、打ち抜いて製造されている。この場合、最終的な抵抗値の調整は、抵抗膜にスリットやスロットを設けて調整することが多い。
一方、特許文献１及び２には、例えば、前記絶縁基板を用いずに、ある程度の厚さを有する抵抗用合金板に、電極層を設けた角板形チップ抵抗器も提案されている。
特許文献１に記載されたチップ抵抗器の製造方法においては、金属抵抗板の上下面に、複数の絶縁層と、その各々の絶縁層の両側に表電極層及び裏電極層を形成した後、該絶縁層に平行して抵抗用合金板を切断する。該切断には、高価な金型が必要となる。次いで、切断した合金板の両端部には、ハンダによる端面電極層を形成する必要があり、更に、該端面電極層を形成した後に、角板形チップ抵抗器とするために前記絶縁層を横切る方向に更に合金板を切断する必要がある。このように、引用文献１に記載された製造方法では、最初の切断の後に端面電極層の形成を行い、更にその後再度切断工程を行うために、製造工程が煩雑化し易い。また、このような製造方法により得られるチップ抵抗器は、端面電極を表電極及び裏電極と同時に形成することができないので、各電極の材料や厚さが異なり、電極部の密着性や電極部構造の信頼性が必ずしも十分とは言えない。
特許文献２には、記載された角板形チップ抵抗器を所定の抵抗値にするために、抵抗素子に複数のスロット又はスリットを形成する必要があることが記載されている。そして、該文献には、このようなスリット等を形成せずに、抵抗値を調整することが可能な簡便なチップ抵抗器の製造方法については記載がない。
【特許文献１】特開２００４−３１９７８７号公報
【特許文献２】特公平７−３８３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、抵抗値の制御が簡便で、高信頼性が期待できる電極部構造を有する角板形チップ抵抗器を容易に低コストで得ることが可能な製造方法及び該製造方法により得られる、特に、低抵抗値において優れた特性を示す角板形チップ抵抗器を提供することにある。
本発明の別の課題は、電極部の密着性を向上させ、所望抵抗値に制御された抵抗器を容易に、且つ効率良く得ることができる角板形チップ抵抗器の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、所定の幅及び厚さの抵抗用帯状合金板を準備する工程(A)と、前記帯状合金板の長手方向に沿って、該合金板の上下面それぞれの中央部に、絶縁性保護膜を所定幅で各１本形成する工程(B)と、前記保護膜の両側に、表電極、裏電極及び端面電極を一体に設けた電極層を電気めっきにより形成する工程(C)と、工程(C)で得られた保護膜及び電極層により被覆された帯状合金板を、所定長さで横方向に切断する工程(D)とを含み、工程(A)における帯状合金板の厚さ、工程(B)における保護膜の形成幅及び工程(D)における切断長さを調整して抵抗値を所定範囲内に制御することを特徴とする角板形チップ抵抗器の製造方法が提供される。
また本発明によれば、上記製造方法により得られた角板形チップ抵抗器であって、抵抗用合金板の上下面に、絶縁性の保護膜を備え、該保護膜の両側に、表電極、裏電極及び端面電極を一体的に略同一厚さの層構造により形成された電極部を備え、且つ抵抗値調整のためのスリット又はスロットを有していない角板形チップ抵抗器が提供される。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の角板形チップ抵抗器の製造方法は、上記工程(A)〜(D)を含むので、高信頼性を有する電極部構造を有する角板形チップ抵抗器を容易に低コストで得ることができる。また、工程(A)における帯状合金板の厚さ、工程(B)における保護膜の形成幅及び工程(D)における切断長さを調整するという簡便な方法により抵抗値を所定範囲内に制御するので、抵抗値調整のためのスリット又はスロットの形成が必要なく、高信頼性のチップ抵抗器の、低コストによる高効率生産が可能である。
本発明の角板形チップ抵抗器は、絶縁性の保護膜の両側に、一体的に略同一厚さの層構造により形成された、表電極、裏電極及び端面電極を備えるので、該電極部構造の信頼性が高く、抵抗値及び抵抗温度係数(TCR)の信頼性も高く、０．５〜３０ｍΩの抵抗値範囲で、そのうち特に１〜１５ｍΩの抵抗値範囲で有用である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の製造方法の各工程を説明するための概略説明図である。
【図２】図１(C)におけるＸ−Ｘ面における断面図である。
【符号の説明】
【０００７】
１０：抵抗用帯状合金板
１１a，１１b：絶縁性保護膜
１２a：表電極
１２b：端面電極
１２c：裏電極
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明の製造方法においては、まず、所定の幅及び厚さの抵抗用帯状合金板を準備する工程(A)を行う。
抵抗用帯状合金板を製造するための合金としては、例えば、銅−ニッケル合金、マンガン−銅−ニッケル合金、銅−マンガン−錫系合金等の銅系合金、ニッケル−クロム系合金、鉄−クロム系合金等の公知の抵抗用合金が挙げられ、特に、後述する電極部の密着性や、低抵抗値における信頼性の点から、銅系合金又は鉄−クロム系合金の使用が好ましい。
抵抗用帯状合金板の所定の幅及び厚さは、所望の抵抗値に応じて適宜選択することができ、特に、厚さは、その材質や所望の抵抗値にあわせて、例えば、０．１〜０．４ｍｍの範囲から適宜決定することができる。０．１ｍｍ未満では、抵抗器としての強度に欠け、例えば、抵抗器自体の曲がり発生する恐れがあり、更には、回路配線板へその抵抗器を搭載するときに所定の位置に実装されない等のトラブルが発生する恐れがある。一方、０．４ｍｍを超えると、工程(D)における切断の寸法精度の低下、その生産性の低下等を引き起こす恐れがある。
また、所定の幅は、通常、最終的に得られるチップ抵抗器の略長手方向長さとなるように選択することができる。
このような帯状合金板は、例えば、所望合金のインゴットを、公知の方法で圧延及び熱によるアニーリングを繰り返し所定厚さにした後、所定幅の帯状に切断する方法等により製造することができる。【０００９】
本発明の製造方法においては、次に、前記帯状合金板の長手方向に沿って、該合金板の上下面それぞれの中央部に、絶縁性保護膜を所定幅で各１本形成する工程(B)を行う。
絶縁性保護膜の形成は、エポキシ樹脂等の通常の絶縁性保護材料を、スクリーン印刷法等により形成することができる。該絶縁保護膜の形成にあたっては、該保護膜の密着性を向上させるために、通常、工程(A)で準備した帯状合金板の表面を脱脂し、更に粗化等を行う。また、保護膜の印刷後においては、保護膜の固定のために、通常１５０〜２５０℃程度で焼付けするので、その際に帯状合金板の表面に酸化膜が形成される場合には、該酸化膜をエッチング等により除去することが好ましい。
絶縁性保護膜の厚さは、上記焼付け後の厚さで、通常、１５〜２５μｍの範囲から適宜選択することができる。１５μｍ未満では、保護膜として、その塗膜の強度不足を引き起こす恐れがあり、２５μｍを超えると、上記保護材料のスクリーン印刷によるパターン寸法の精度が低下して、電極間のバラツキが大きくなり、出現抵抗値のバラツキも大きくなる恐れがある。【００１０】
前記絶縁性保護膜の形成幅の決定は、後述する表電極及び裏電極の形成幅を決定し、抵抗値の調整に利用することができる。絶縁性保護膜の形成幅を広くすると、即ち、表電極及び裏電極の形成幅を狭くすると、通常、抵抗値を高くすることができ、逆の場合には抵抗値を低くすることができる。【００１１】
本発明の製造方法においては、次に、前記保護膜の両側に、表電極、裏電極及び端面電極を一体に設けた電極層を電気めっきにより形成する工程(C)を行う。
工程(C)においては、電気めっきにより電極層を形成するので、工程(B)により形成した絶縁性保護膜が形成されていない、帯状合金板の表面全体に、略同一厚さで電極層を形成することができる。
電極層の形成にあたっては、該電極層の密着性を向上させるために、通常、ストライクめっきを施した後、電極用金属めっきを行い、電極層を複数層により形成することができる。また、電気めっきをパネルめっき方式で行うことにより、表電極、裏電極及び端面電極に相当する箇所の各層の厚さを略均一にすることができ、電極の信頼性を向上させることができる。
電極層の厚さは、電極としてのハンダ付け性と抵抗値を低減すること等の機能を満足するために、通常、上述の絶縁性保護膜の厚さより厚いか、もしくは略同程度の厚さにすることが好ましい。【００１２】
工程(C)における電極層の形成において、特に、帯状合金板の合金として、上述の銅−マンガン−錫系合金等の銅系合金や、鉄−クロム系合金を用いる場合、電極層の密着性をより向上させ、後述する工程(D)における切断時等に電極層の剥がれ等が生じて製造の歩留まりを低下させるのを防止するために、ニッケルストライクめっき、銅めっき、ニッケルめっき及び錫めっきを、この順でパネルめっきすることが最も好ましい。ストライクめっきとして、銅ストライクめっきや金ストライクめっき等を用いる場合には、工程(D)における電極層の剥がれが生じる確立が高くなる。また、最終の錫めっきを施さない場合には、得られる抵抗器をハンダのリフローにより実装する際にハンダぬれ性が低下する恐れがある。更に、銅めっきと錫めっきの間にニッケルめっきを施さない場合には、上記実装時に銅めっきが拡散し、電極の信頼性が低下する恐れがある。
ここで、各めっきに用いるめっき浴及びめっき条件は、適宜選択して決定することができる。例えば、ニッケルストライクメッキは、塩化ニッケル浴及び塩酸を用いて、高電流、短時間の条件で行うことができる。また、銅めっき後のニッケルめっきには、ワット浴を用いて行うことができる。【００１３】
本発明の製造方法では、次に、工程(C)で得られた保護膜及び電極層により被覆された帯状合金板を、所定長さで横方向に切断する工程(D)を行うことにより、所望の角板形チップ抵抗器を得ることができる。
工程(D)において、切断長さを調整することで、得られる抵抗器の抵抗値を調整することができる。通常、該切断長さを長くすることにより、抵抗値を低くすることができ、逆に短くすることにより、抵抗値を高くすることができる。
従って、上述の、工程(A)における帯状合金板の厚さ、工程(B)における保護膜の形成幅及び当該工程(D)における切断長さを調整することで、抵抗値を所定範囲内に制御することができ、抵抗値の調整に通常行われる抵抗体へのスリットの形成等を行う必要がない。【００１４】
以上の工程(A)〜(D)を、以下に図面を参照して簡単に説明する。図１は、本発明の製造方法の各工程を説明するための概略説明図であって、図１(A)は、工程(A)において準備する抵抗用帯状合金板１０を示す。
図１(B)は、工程(B)において、前記帯状合金板１０の長手方向に沿って、該合金板１０の上面中央部に所定幅で１本形成した絶縁性保護膜１１aと、該合金板１０の下面中央部に所定幅で１本形成した絶縁性保護膜１１ｂの状態を示す。
図１(C)は、工程(C)において、前記保護膜(１１a，１１b)の両側に、表電極１２a、裏電極１２c及び端面電極１２bを一体に設けた電極層を電気めっきにより均一に形成した状態を示す。ここで、図２は、図１(C)におけるＸ−Ｘ面における断面図である。
そして、本発明の製造方法においては、図１(C)及び図２に示す保護膜(１１a，１１b)及び電極層１２により被覆された帯状合金板１０を、図１(C)に示す点線部分の所定長さで横方向に順次切断することにより、工程(D)を実施し、所望の角板形チップ抵抗器を得ることができる。
図２において、電極層１２は、４層により形成されているが、各層は、例えば、内側からニッケルストライクめっき層、銅めっき層、ニッケルめっき層及び錫めっき層とすることができる。ここで、電極層は必ずしも４層にする必要はない。【００１５】
本発明の角板形チップ抵抗器は、例えば、図２に示すように、抵抗用合金板１０の上下面に、絶縁性の保護膜(１１a，１１b)を備え、該保護膜(１１a，１１b)の両側に、表電極１２a、裏電極１２c及び端面電極１２bを一体的に略同一厚さの層構造により形成された電極部１２を備える。そして、上述のとおり、本発明の製造方法により抵抗値を制御して製造されているので、抵抗値調整のためのスリット又はスロットを有していない。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
実施例１
＜目的抵抗値１ｍΩの抵抗器の製造＞
長さ約３０ｃｍ、幅６．３ｍｍ±０．２５ｍｍ及び厚さ０．２３ｍｍ±０．０７ｍｍに調整した、帯状の抵抗用、銅−マンガン−錫(Cu-Mn-Sn)合金板(体積抵抗率０．３０μΩ・ｍ)を準備した。該合金板は、後述する保護膜の密着力を向上させること等を目的として、過硫酸系の液により予め脱脂処理及び粗化処理を行った。
次に、各帯状の合金板の上下面の中央部にそれぞれ、幅１．９ｍｍ±０．２５ｍｍ、厚さ約２０μｍとなるように、絶縁性保護膜を図１(B)に示すようにスクリーン印刷により形成し、２００℃で焼付けを行い、更に、酸化膜除去を行った。【００１７】
続いて、得られた各帯状の合金板を、塩化ニッケル２４０g／Ｌ、濃塩酸１００ｍｌ／Ｌのウッド浴を用いて、電流密度６Ａ／ｄｍ2、めっき時間５分間、液温２０℃で、ニッケルストライクめっきを施した。その結果、保護膜を形成していない各帯状の合金板表面に、厚さ約３μｍのニッケルストライクめっき層が略均一に形成された。続いて、常法により、銅電気めっき、ニッケル電気めっき及び錫電気めっきを順次実施して、ニッケルストライクめっき層上に、厚さ約４０μｍの銅めっき層、厚さ約５μｍのニッケルめっき層及び厚さ約５μｍの錫めっき層を、表電極、裏電極並びに端面電極に相当する部分がそれぞれ均一厚さとなるように形成した。【００１８】
次いで、保護膜及び電極層に被覆された帯状の合金板を、図１(C)に示す点線部分で、幅３．２ｍｍ±０．２５ｍｍの間隔で切断し、目的の抵抗値１ｍΩの角板形チップ抵抗器を多数製造した。この際、各実施例における切断時において、電極層の剥がれは全く生ずることはなく、電極層の密着性に優れることがわかった。
得られた各角板形チップ抵抗器について、以下の測定を行った。【００１９】
ＴＣＲ測定；得られたチップ抵抗器からランダムに１０個を選択し、各抵抗器の２５℃、−５５℃及び１２５℃における抵抗値をADEX社製の「AX-1152B DC Low-Ohm METER」を用いて測定し、以下の式に従って各温度におけるＴＣＲを算出した。結果を表１に示す。
(−55℃のＴＣＲ値)＝([(−55℃の抵抗値)−(25℃の抵抗値)]／(25℃の抵抗値))×(１／(−55−25))×106
(125℃のＴＣＲ値)＝([(125℃の抵抗値)−(25℃の抵抗値)]／(25℃の抵抗値))×(１／(125−25))×106【００２０】
負荷寿命測定；得られたチップ抵抗器からランダムに１０個を選択し、初期値として各抵抗器の抵抗値を測定した。次いで、各抵抗器１０個を定電流源に直列に接続し、７０℃±３℃の周囲温度において定格電流３１．６Ａを、２９８時間、５００時間及び１０００時間通電した後の各抵抗器の抵抗値を測定し、初期値との変化率を求めた。結果を表２に示す。【００２１】
抵抗値変動率測定；定格電力１Ｗにおいて、通電電流１．００１Ａ及び定格電流である３１．６Ａにおける各電圧を測定し、抵抗値(測定電圧／通電電流)を算出して、その変動率を求めた。結果を表３に示す。【００２２】
【表１】
2008018219.tif 000003
【００２３】
【表２】
2008018219.tif 000004
【００２４】
【表３】
2008018219.tif 000005
【００２５】
実施例２
＜目的抵抗値１０ｍΩの抵抗器の製造＞
長さ約３０ｃｍ、幅６．３ｍｍ±０．２５ｍｍ及び厚さ０．２０ｍｍ±０．０７ｍｍに調整した、帯状の抵抗用、鉄−クロム−アルミニウム(Fe-Cr-Al)合金板(体積抵抗率１．３０μΩ・ｍ)を準備した。該合金板は、後述する保護膜の密着力を向上させること等を目的として、塩化第二鉄系の液により予め脱脂処理及び粗化処理を行った。
次に、各帯状の合金板の上下面の中央部にそれぞれ、幅４．３ｍｍ±０．２５ｍｍ、厚さ約２０μｍとなるように、絶縁性保護膜を図１(B)に示すようにスクリーン印刷により形成し、２００℃で焼付けを行い、更に、酸化膜除去を行った。【００２６】
続いて、得られた各帯状の合金板を、塩化ニッケル２４０g／Ｌ、濃塩酸１００ｍｌ／Ｌのウッド浴を用いて、電流密度６Ａ／ｄｍ2、めっき時間５分間、液温２０℃で、ニッケルストライクめっきを施した。その結果、保護膜を形成していない各帯状の合金板表面に、厚さ約３μｍのニッケルストライクめっき層が略均一に形成された。続いて、常法により、銅電気めっき、ニッケル電気めっき及び錫電気めっきを順次実施して、ニッケルストライクめっき層上に、厚さ約４０μｍの銅めっき層、厚さ約５μｍのニッケルめっき層及び厚さ約５μｍの錫めっき層を、表電極、裏電極並びに端面電極に相当する部分がそれぞれ均一厚さとなるように形成した。【００２７】
次いで、保護膜及び電極層に被覆された帯状の合金板を、図１(C)に示す点線部分で、幅３．２ｍｍ±０．２５ｍｍの間隔で切断し、目的の抵抗値１０ｍΩの角板形チップ抵抗器を多数製造した。この際、各実施例における切断時において、電極層の剥がれは全く生ずることはなく、電極層の密着性に優れることがわかった。
得られた各角板形チップ抵抗器について、実施例１に準じてＴＣＲ測定、負荷寿命測定及び抵抗値変動率測定を行った。結果をそれぞれ表４〜６に示す。
尚、負荷寿命測定における定格電流は１０Ａとし、実施例１における２９８時間の通電時間を２５０時間とした。また、抵抗値変動率測定は、定格電力１Ｗにおいて、通電電流１．００３Ａ及び定格電流である１０Ａにおける各電圧を測定し、抵抗値を算出して、その変動率を求めた。【００２８】
【表４】
2008018219.tif 000006
【００２９】
【表５】
2008018219.tif 000007
【００３０】
【表６】
2008018219.tif 000008
【図１】
2008018219.tif 000009
【図２】
2008018219.tif 000010
【国際調査報告】
2008018219.tif 000011
2008018219.tif 000012
2008018219.tif 000013
2008018219.tif 000014