(57)【要約】【課題】抵抗値のバラツキを小さくすることが可能なチップ抵抗器と、そのようなチップ抵抗器の製造方法を提供する。【解決手段】チップ抵抗器１は、直方体形状の絶縁基板２と、絶縁基板２の表面の長手方向両端部に設けられた一対の表電極３と、これら両表電極３間を接続する抵抗体４等を備えており、絶縁基板２の表面にはＶ字状の断面形状を有する一対の溝２ａが所定間隔を存して平行に形成されている。表電極３は絶縁基板２の端部から溝２ａの谷部に至る領域に形成されており、抵抗体４は両溝２ａの離間距離よりも長めに設定され、その両端部は溝２ａの外側で表電極３に重ね合わされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直方体形状の絶縁基板と、この絶縁基板の表面の長手方向両端部に設けられた一対の表電極と、これら一対の表電極間を接続する抵抗体とを備えたチップ抵抗器において、
前記絶縁基板の表面にＶ字状の断面形状を有する一対の溝が所定間隔を存して平行に形成されており、前記表電極が前記絶縁基板の端部から前記溝の谷部に至る領域に設けられていると共に、前記一対の溝間の長さよりも大きな前記抵抗体の両端部がそれぞれ前記表電極に重ね合わされていることを特徴とするチップ抵抗器。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記溝の深さが５〜３０μｍの範囲に設定され、前記溝の開口端の幅が１０〜５０μｍの範囲に設定されていることを特徴とするチップ抵抗器。
【請求項３】
大判基板を互いに直交する１次分割ラインと２次分割ラインに沿って分割することにより、抵抗体と一対の表電極を有するチップ抵抗器が一括して得られるチップ抵抗器の製造方法において、
前記大判基板の表面の前記１次分割ラインと前記２次分割ラインで囲まれた長方形状のチップ形成領域に、Ｖ字状の断面形状を有する一対の溝を前記１次分割ラインと平行に形成する工程と、
前記チップ形成領域に前記１次分割ラインから近い方の前記溝の谷部にかけて一対の表電極を形成する工程と、
前記チップ形成領域に前記一対の溝間の長さよりも大きな抵抗体をその両端部が前記表電極に重なるように形成する工程と、
を含むことを特徴とするチップ抵抗器の製造方法。
【請求項４】
請求項３の記載において、前記表電極は、電極用ペースト材料を前記溝の手前位置までスクリーン印刷し、その印刷後のレべリングによって前記溝の谷部まで流れ込んで形成されることを特徴とする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、チップ抵抗器とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
チップ抵抗器は、直方体形状の絶縁基板と、絶縁基板の表面に所定間隔を存して対向配置された一対の表電極と、対をなす表電極どうしを橋絡する抵抗体と、抵抗体を覆う保護層と、絶縁基板の裏面に所定間隔を存して対向配置された一対の裏電極と、表電極と裏電極を橋絡する端面電極等によって主に構成されている。
【０００３】
一般的に、このようなチップ抵抗器を製造する場合、大判基板に対して多数個分の電極や抵抗体や保護層等を一括して形成した後、この大判基板を格子状の分割ライン（例えば分割溝）に沿って分割してチップ抵抗器を多数個取りするようにしている。かかるチップ抵抗器の製造過程で、大判基板の片面には抵抗ペーストを印刷・焼成することにより多数の抵抗体が形成されるが、印刷時の位置ずれや滲み、あるいは焼成炉内の温度むら等の様々な要因により、各抵抗体の大きさや膜厚に若干のバラツキを生じることは避け難いため、大判基板の状態で各抵抗体にトリミング溝を形成して所望の抵抗値に設定するという抵抗値調整作業が行われる。
【０００４】
通常、かかる抵抗値調整作業では、抵抗体によって橋絡されている一対の表電極にプローブを接触させて抵抗値を測定しながら、該抵抗体にレーザー光を照射してトリミング溝を形成するという手法が用いられているが、抵抗体の初期抵抗値に大きなバラツキが生じると、目標抵抗値に切り上げるまでのトリミング溝の全長を長くしなければならないことがある。その場合、トリミング溝によって抵抗体に流れる電流の経路が極端に狭められてしまうため、この狭くなった抵抗体残部に負荷が集中することにより、当該部分が破壊されて抵抗値変化してしまうという不具合が発生する。
【０００５】
そこで従来より、特許文献１に記載されているように、絶縁基板の表面にダイシングにて凹所を形成し、この凹所によって抵抗体の長さと幅および厚みを均一化することで、抵抗値のバラツキを少なくするようにした技術が提案されている。
【０００６】
この従来技術では、まず、大判基板に第１の方向へ延びる複数の表電極を所定間隔を存して形成した後、これら表電極で挟まれた部分に露出する大判基板をダイシングして所定深さの凹所を形成する。このとき、ダイシングによって大判基板と一緒に表電極の端部が研削されるため、凹所によって電極間距離が規定される。次いで、凹所を埋めるように第１の方向へ延びる抵抗体を形成し、この抵抗体の両端部を表電極に重ね合わせた後、表電極と抵抗体を複数に分割するようにダイシングにて溝を形成する。これら溝は第１の方向と直交する第２の方向へ延びており、この時点で表電極と抵抗体の幅寸法が規定される。次いで、抵抗体を覆うように保護層を形成した後、大判基板を第１および第２の方向に沿って順次分割してチップ抵抗器を多数個取りするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２１８６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述したように、特許文献１に記載された従来のチップ抵抗器では、ダイシングにて形成した凹所によって電極間距離を規定すると共に、同じくダイシングにて形成した溝によって抵抗体の幅を規定することで、抵抗体の形状（電極間距離と幅）や膜厚を均一化して抵抗値のバラツキを少なくするようにしている。しかしながら、大判基板（絶縁基板）として一般的に用いられているセラミックスは非常に硬い材料であるためダイシングブレードの摩耗が激しく、しかも、凹所と溝は表電極を形成した後の大判基板に対してダイシングにより形成されるため、大判基板を定盤等に固定した状態で均一な深さの凹所を形成する作業が非常に困難となる。したがって、実際の製造工程では、大判基板の厚みのバラツキやダイシングブレードの摩耗等に起因して凹所の深さにバラツキが発生しやすくなり、その影響を受けて凹所に埋め込まれた抵抗体の膜厚が不均一となり、所期の狙いとは逆に抵抗値のバラツキが大きくなってしまうこともある。
【０００９】
また、ダイシングにて形成される凹所にはある程度以上の広さと深さが必要であり、しかも、絶縁基板の表面積全体に占める凹所の割合が比較的大きいため、凹所の形成によって絶縁基板の機械的強度が著しく低下してしまうことになる。特に、チップ抵抗器の小型化に伴って使用される絶縁基板自体の厚みが薄くなると、チップ抵抗器を回路基板に半田付けによって面実装するときに、チップマウンターからの押圧力や半田接合部の熱応力によって絶縁基板が破断してしまうという問題が発生する。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、抵抗値のバラツキを小さくすることができるチップ抵抗器を提供することにあり、第２の目的は、そのような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】
【００１１】
上記第１の目的を達成するために、本発明のチップ抵抗器は、直方体形状の絶縁基板と、この絶縁基板の表面の長手方向両端部に設けられた一対の表電極と、これら一対の表電極間を接続する抵抗体とを備えたチップ抵抗器において、前記絶縁基板の表面にＶ字状の断面形状を有する一対の溝が所定間隔を存して平行に形成されており、前記表電極が前記絶縁基板の端部から前記溝の谷部に至る領域に設けられていると共に、前記一対の溝間の長さよりも大きな前記抵抗体の両端部がそれぞれ前記表電極に重ね合わされているという構成にした。
【００１２】
このように構成されたチップ抵抗器では、絶縁基板の表面に平行に形成された一対のＶ字状断面の溝によって電極間距離が規定され、これら両溝で挟まれた絶縁基板上に形成された抵抗体の厚みは均一になるため、抵抗値のバラツキを小さくすることができる。ここで、Ｖ字状の断面形状を有する溝は、表電極や抵抗体を形成する前の大判基板にレーザー光を照射して形成したり、グリーンシート状態の大判基板に金型を用いて形成することができ、その深さや広さをあまり大きくする必要がないため、溝の形成によって絶縁基板の機械的強度が極端に低下することはない。
【００１３】
この場合において、溝の深さが５〜３０μｍの範囲に設定され、溝の開口端の幅が１０〜５０μｍの範囲に設定されていると、表電極を絶縁基板の表面から溝の谷部にかけて確実に形成できて好ましい。
【００１４】
また、上記第２の目的を達成するために、本発明は、大判基板を互いに直交する１次分割ラインと２次分割ラインに沿って分割することにより、抵抗体と一対の表電極を有するチップ抵抗器が一括して得られるチップ抵抗器の製造方法において、前記大判基板の表面の前記１次分割ラインと前記２次分割ラインで囲まれた長方形状のチップ形成領域に、Ｖ字状の断面形状を有する一対の溝を前記１次分割ラインと平行に形成する工程と、前記チップ形成領域に前記１次分割ラインから近い方の前記溝の谷部にかけて一対の表電極を形成する工程と、前記チップ形成領域に前記一対の溝間の長さよりも大きな抵抗体をその両端部が前記表電極に重なるように形成する工程と、を含んでいることを特徴としている。
【００１５】
本発明によるチップ抵抗器の製造方法では、大判基板の表面におけるチップ形成領域にＶ字状の断面形状を有する一対の溝が所定間隔を存して平行に形成されており、このチップ形成領域の長手方向両端部から近い方の溝の谷部にかけて一対の表電極を形成した後、両溝間の長さよりも大きな抵抗体をその両端部が表電極に重なるように形成したので、予め大判基板に形成した一対の溝によって電極間距離が高精度に規定されると共に、抵抗体の厚みが均一になって抵抗値のバラツキを小さくすることができる。ここで、Ｖ字状の断面形状を有する溝は、表電極や抵抗体を形成する前の大判基板にレーザー光を照射して形成したり、グリーンシート状態の大判基板に金型を用いて形成することができ、その深さや広さをあまり大きくする必要がないため、溝の形成によって大判基板の機械的強度が極端に低下することはない。
【００１６】
この場合において、表電極は、電極用ペースト材料を溝の手前位置までスクリーン印刷し、その印刷後のレべリングによって溝の谷部まで流れ込んで形成されるようになすと、簡単な工程で電極間距離を精度良く規定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、抵抗値のバラツキを小さくすることが可能なチップ抵抗器と、そのようなチップ抵抗器の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態例に係るチップ抵抗器の断面図である。
【図２】該チップ抵抗器の製造工程を示す平面図である。
【図３】該チップ抵抗器の製造工程を示す断面図である。
【図４】該チップ抵抗器に設けられる溝の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、発明の実施の形態について図面を参照しながら説明すると、本発明の実施形態例に係るチップ抵抗器１は、直方体形状の絶縁基板２と、この絶縁基板２の表面の長手方向両端部に設けられた一対の表電極３と、これら両表電極３間を接続する抵抗体４と、抵抗体４を被覆する保護層５と、絶縁基板２の裏面の長手方向両端部に設けられた一対の裏電極６と、表電極３と裏電極６間を導通する一対の端面電極７と、表電極３と端面電極７および裏電極６の表面に被着された一対の外部電極８とによって構成されている。
【００２０】
絶縁基板２はアルミナを主成分とするセラミックス基板であって、後述する大判基板を縦横に延びる１次分割ラインと２次分割ラインに沿って分割することにより多数個取りされたものである。この絶縁基板２の表面にはＶ字状の断面形状を有する一対の溝２ａが形成されており、これら溝２ａは所定間隔を存して絶縁基板２の短手方向（図１の紙面と直交する方向）へ平行に延びている。なお、溝２ａの深さは５〜３０μｍ、溝２ａの開口端の幅は１０〜５０μｍの範囲に設定されている。
【００２１】
一対の表電極３はＡｇ系ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものであり、これら表電極３は絶縁基板２の長手方向両端部から近い方の溝２ａの谷部に至る領域に形成されている。すなわち、一対の表電極３の内側端部は両溝２ａで挟まれた矩形状領域を介して対向しており、表電極３の内側端部の直線性は溝２ａによって高精度に規定されている。
【００２２】
抵抗体４は酸化ルテニウム等の抵抗ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものであり、この抵抗体４は平面視長方形に形成されている。抵抗体４の長手方向の寸法は両溝２ａの離間距離よりも大きめに設定されており、抵抗体４の長手方向両端部は溝２ａの外側で対応する表電極３と重なっている。なお、図示省略されているが、抵抗体４には抵抗値を調整するためのトリミング溝が形成されている。
【００２３】
保護層５はアンダーコート層とオーバーコート層の２層構造からなり、そのうちアンダーコート層はガラスペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものであり、オーバーコート層はエポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化させたものである。
【００２４】
一対の裏電極６はＡｇ系ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものであり、一対の端面電極７は絶縁基板２の端面にＮｉ−Ｃｒ等をスパッタして形成されたものである。また、一対の外部電極６は端面電極５の表面にＮｉ，Ｓｎ等を電解メッキして形成されたものであり、チップ抵抗器１を回路基板に実装する場合、これら外部電極６に対して半田接合されるようになっている。
【００２５】
このように構成されたチップ抵抗器１では、絶縁基板２の表面に平行に形成された一対の断面Ｖ字形状の溝２ａによって抵抗体４に流れる電流の電極間距離が規定されると共に、両溝２ａで挟まれた絶縁基板２の平坦な表面に形成された抵抗体４の厚みは均一となるため、抵抗体４の初期抵抗値のバラツキを小さくすることができる。その結果、目標抵抗値に切り上げるのに要するトリミング溝の全長を短くすることが可能となるため、チップ抵抗器１の耐電圧を高めることができる。また、断面Ｖ字形状の溝２ａは表電極３の内側端部の直線性を確保できれば良く、その深さや広さをあまり大きくする必要がないため、絶縁基板２の機械的強度が溝２ａによって極端に低下してしまうことを防止できる。
【００２６】
次に、上記の如く構成されたチップ抵抗器１の製造方法について、図２と図３を参照しながら説明する。
【００２７】
まず、図２（ａ）と図３（ａ）に示すように、絶縁基板２が多数個取りされる大判基板２Ａを準備する。この大判基板２Ａの表裏両面には１次分割溝１０と２次分割溝１１が格子状に設けられており、両分割溝１０，１１によって区切られたマス目の１つ１つが１個分のチップ形成領域となる。
【００２８】
この大判基板２Ａの表面にはＶ字状の断面形状を有する複数本の溝２ａが１次分割溝１０と平行に延びるように設けられており、これら溝２ａは１つのチップ形成領域に対して２本ずつ形成されている。なお、図２には複数個分のチップ形成領域が代表的に示され、図３には１個のチップ形成領域に対応する断面図が示されているが、実際は多数個分のチップ形成領域に相当する大判基板２Ａに対して以下に説明する各工程が一括して行われる。
【００２９】
すなわち、大判基板２Ａの裏面にＡｇペーストをスクリーン印刷して乾燥することにより、各チップ形成領域の長手方向両端部に所定間隔を存して対向する複数の裏電極６を形成する。次に、大判基板２Ａの表面にＡｇペーストをスクリーン印刷して乾燥することにより、図２（ｂ）と図３（ｂ）に示すように、各チップ形成領域の長手方向両端部に所定間隔を存して対向する複数の表電極３を形成し、これら表電極３の端部を溝２ａの谷部に流し込む。その際、Ａｇペーストが溝２ａに達しないように手前の位置まで印刷し、印刷後のレべリングによって溝２ａの谷部まで流れ込むようにすると、印刷の位置ずれによるバラツキに起因する不具合をなくすことができ、さらに適量のＡｇペーストを溝２ａの谷部に流し込むことができて好ましい。
【００３０】
しかる後、これら未焼成の表電極３と裏電極６を約８５０℃の高温で同時に焼成するが、これら表電極３と裏電極６は個別に焼成しても良く、その形成順を逆にして裏電極６よりも表電極３を先に形成するようにしても良い。
【００３１】
次に、大判基板２Ａの表面に酸化ルテニウム等の抵抗体ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成することにより、図２（ｃ）と図３（ｃ）に示すように、各チップ形成領域の中央部に両溝２ａの離間距離よりも幾分大きな抵抗体４を形成する。その際、抵抗体４の長手方向の両端部は、チップ形成領域の長手方向両端部に設けられている表電極３と溝２ａの外側で重ね合わせておく。
【００３２】
次に、トリミング溝形成時の抵抗体４へのダメージを軽減するものとして、ガラスペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成することにより、抵抗体４を覆うアンダーコート層を形成した後、このアンダーコート層の上から抵抗体４にトリミング溝を形成して抵抗値を調整する。しかる後、アンダーコート層の上からエポキシ系等の樹脂ペーストをスクリーン印刷し、これを加熱硬化させてアンダーコート層を覆うオーバーコート層を形成することにより、図２（ｄ）と図３（ｄ）に示すように、抵抗体４を被覆する２層構造の保護層５を形成する。
【００３３】
これまでの工程は大判基板２Ａに対する一括処理であるが、次に、大判基板２Ａを１次分割溝１０に沿って短冊状基板２Ｂにブレイク（１次分割）した後、この短冊状基板２Ｂの分割面にＮｉ−Ｃｒをスパッタリングすることにより、図２（ｅ）と図３（ｅ）に示すように、短冊状基板２Ｂの両端面に表電極３と裏電極６間を導通する端面電極７を形成する。
【００３４】
しかる後、短冊状基板２Ｂを２次分割溝１１に沿ってブレイク（２次分割）することにより、チップ抵抗器１と同等の大きさのチップ単体（個片）を得た後、個片化されたチップ単体に対してＮｉ，Ｓｎ等の電解メッキを施すことにより、露出する表電極３と端面電極７および露出する裏電極６の表面に外部電極８を被着形成し、図１に示すようなチップ抵抗器１が完成する。
【００３５】
ここで、大判基板２Ａに設けられた断面Ｖ字形状の溝２ａは、大判基板２Ａに焼成する前のグリーンシートに金型で形成したり、焼成後の大判基板２Ａにレーザー光を照射して形成することが可能であるが、チップサイズを異にする多種類生産に対応するためには、溝２ａの形成位置を自由に変更できるレーザー光が好ましい。その際、図４に示すように、溝２ａを奥側（谷部側）に比べて開口端側が緩やかな傾斜となるような断面形状にすると、表電極３を形成するときにＡｇペーストを溝２ａの谷部までスムーズに流し込むことができる。なお、このような形状の溝２ａをレーザー光によって形成する場合、例えば、１回目のレーザー光の照射で所定深さのＶ字状溝を形成した後、レーザー光の焦点位置と大判基板２Ａとの間隔を変更して、１回目よりも幅広で浅い溝が形成されるように２回目のレーザー光を照射すれば、開口端付近に盛り上がりが存在しない溝２ａを形成することができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態例に係るチップ抵抗器１の製造方法では、大判基板２Ａの表面におけるチップ形成領域にＶ字状の断面形状を有する一対の溝２ａが所定間隔を存して平行に形成されており、チップ形成領域の長手方向両端部から溝２ａの谷部にかけて一対の表電極３を形成した後、両溝２ａの離間距離よりも大きな抵抗体４をその両端部が表電極３に重なるように形成したので、予め大判基板２Ａに形成した一対の溝２ａによって電極間距離を高精度に規定できると共に、抵抗体４の厚みが均一になって抵抗値のバラツキを小さくすることができる。また、Ｖ字状の断面形状を有する溝２ａは、表電極３や抵抗体４を形成する前の大判基板２Ａにレーザー光を照射して形成したり、グリーンシート状態の大判基板２Ａに金型を用いて形成することができ、その深さや広さをあまり大きくする必要がないため、溝２ａによって大判基板２Ａの機械的強度が極端に低下することを防止できる。
【００３７】
なお、上記実施形態例では、予め大判基板２Ａに設けられた１次分割溝１０と２次分割溝１１に沿って短冊状基板やチップ単体にブレイクするようにしたが、これら分割溝１０，１１の代わりにダイシングを用いて１次分割ラインと２次分割ラインに沿って分割するようにしても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１  チップ抵抗器
２  絶縁基板
２ａ  溝
２Ａ  大判基板
２Ｂ  短冊状基板
３  表電極
４  抵抗体
５  保護層
６  裏電極
７  端面電極
８  外部電極
１０  １次分割溝
１１  ２次分割溝
【図１】
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【図２】
2016225572.tif 000004
【図３】
2016225572.tif 000005
【図４】
2016225572.tif 000006