CN107615410B - 芯片电阻器 - Google Patents

Abstract

提供一种芯片电阻器，能够可靠地防止由焊锡接合部的热应力引起的裂纹、断裂等。芯片电阻器(1)包括长方体状的陶瓷基板(2)、设于陶瓷基板(2)的表面的长边方向两端部的一对表面电极(3)、将两表面电极(3)之间连接的电阻(4)、覆盖电阻(4)的保护层(5)、设于陶瓷基板(2)的背面的长边方向两端部的一对背面电极(6)、将表面电极(3)和背面电极(6)导通的端面电极(7)、覆盖端面电极(7)的外部电极(8)以及以覆盖背面电极(6)的方式设置的一对绝缘性树脂层(9)，一对绝缘性树脂层(9)在陶瓷基板(2)的背面隔着规定间隔相对，并且至少该绝缘性树脂层(9)的相对侧的端部从外部电极(8)露出。

Description

芯片电阻器

技术领域

本发明涉及一种通过焊锡来面安装于电路基板上的芯片电阻器。

背景技术

这种芯片电阻器包括长方体状的陶瓷基板、设于上述陶瓷基板的表面的长边方向两端部的一对表面电极、以将上述一对表面电极连接的方式设于陶瓷基板的表面的电阻、以覆盖上述电阻的方式设置的保护层、设于陶瓷基板的背面的长边方向两端部的一对背面电极、以覆盖表面电极和背面电极的方式设于陶瓷基板的两端面的一对端面电极以及通过对上述端面电极的外表面进行镀覆处理而形成的一对外部电极。

在设于电路基板的焊盘上将焊锡糊料进行印刷之后，将如上所述构成的芯片电阻器的背面电极朝下地将外部电极搭载于焊盘上，在这种状态下，通过将焊锡糊料熔融、固化从而将芯片电阻器面安装于电路基板上，但是，容易产生由热应力引起的焊锡接合部的疲劳、裂纹、断裂等。

因此，以往，如专利文献1所公开的那样，提出了一种芯片电阻器，在这种芯片电阻器中，背面电极是包括由烧成银构成的内层和由导电性树脂(树脂银)构成的外层的两层结构，对覆盖上述两层结构的背面电极的外部电极进行焊锡接合。在上述现有的芯片电阻器中，由于在电路基板的焊盘上与焊锡接合部接触的背面电极的外层由导电性树脂构成，所以与背面电极仅由烧成银构成的情况相比，能够缓和作用于焊锡接合部的热应力。

另外，如专利文献2所公开的那样，提出了一种芯片电阻器，在这种芯片电阻器中，背面电极通过由烧成银构成的第一电极层和在离开该第一电极层的边缘部分的位置层叠的由烧成银构成的第二电极层构成，对覆盖上述背面电极的外部电极进行焊锡接合。在上述现有的芯片电阻器中，从第二电极层的侧面至第一电极层的表面的部分形成有层差，由于与该层差对应的层差部分还形成于外部电极，所以能够利用层差部分而使焊锡接合部的厚度增大从而缓和热应力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-84905号公报

专利文献2：日本专利特开2013-74044号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在专利文献1所记载的芯片电阻器中，由于是对覆盖由导电性树脂构成的背面电极的外层的外部电极进行焊锡接合，所以因焊锡接合时的加热会导致从背面电极的树脂部分产生排气，由该排气可能会引起焊锡爆裂的产生，或者固接性降低。

与此相对，在特许文献2所记载的芯片电阻器中，构成背面电极的第一电极层和第二电极层均由烧成银构成，由于没有使用导电性树脂材料，所以能够防止因来自树脂部分的排气引起的焊锡爆裂的产生等不良情况。但是，构成背面电极的第一电极层和第二电极层两方由烧成银构成，众所周知，由于很难如导电性树脂那样将烧成银的膜厚形成得厚，所以在单层的第二电极层中，层差的高度尺寸只能设定得极小(10μm以下)。因此，为了使利用层差的上述效果充分发挥，所以需要在第一电极层上形成多层第二电极层，这是制造工序复杂化的主要原因。另外，虽然由烧成银构成的第一电极层与陶瓷基板的紧贴性良好，但是若安装于电路基板后的热量导致应力反复产生，因电路基板的热膨胀系数与芯片电阻器的热膨胀系数不同，会导致热应力将第一电极层朝从陶瓷基板剥离的方向作用，所以会存在沿着第一电极层的边缘部分(前端侧的端部)和陶瓷基板之间的边界容易产生裂纹这样的问题。

本发明鉴于上述现有技术的实际情况而作，其目的在于提供一种芯片电阻器，该芯片电阻器能够可靠地防止焊锡接合部的因热应力引起的裂纹、断裂等。

解决技术问题所使用的技术手段

为了实现上述目的，本发明的芯片电阻器包括长方体状的陶瓷基板、设于上述陶瓷基板的表面的长边方向两端部的一对表面电极、将上述一对表面电极之间连接的电阻、覆盖上述电阻的保护层、设于上述陶瓷基板的背面的长边方向两端部的一对背面电极、将上述表面电极和上述背面电极导通的端面电极以及覆盖上述端面电极的外部电极，在这种芯片电阻器中，在上述陶瓷基板的背面，以覆盖上述背面电极的边缘部分侧的方式隔着规定间隔形成有一对绝缘性树脂层，至少该绝缘性树脂层的相对侧的端部从上述外部电极露出。

在如上所述的芯片电阻器中，设于陶瓷基板的背面的长边方向两端部的一对背面电极的边缘部分侧被绝缘性树脂层覆盖，至少上述绝缘性树脂层的相对侧的端部从外部电极露出，所以安装时绝缘性树脂层没有被焊锡覆盖。藉此，即使在背面电极由导电性树脂形成的情况下，由于来自树脂部分(绝缘性树脂层、导电性树脂)的排气不经由焊锡而排出，所以能够防止由排气引起的焊锡爆裂的产生、固接性降低。另外，即使因安装后的热应力将背面电极朝从陶瓷基板剥离的方向作用，由于背面电极的边缘部分侧被绝缘性树脂层覆盖，所以能够防止沿着背面电极和陶瓷基板的边界产生裂纹。此外，背面电极的边缘部分侧重合有绝缘性树脂层，能够利用从绝缘性树脂层的侧面至背面电极的表面的部分的层差来使焊锡接合部的厚度增大，所以能够防止由热应力引起的裂纹、断裂等的产生。

在上述结构中，虽然端面电极至少和背面电极的边缘部分的相反侧的端面连接即可，但是如果端面电极也形成于背面电极的边缘部分以外的表面部位并于绝缘性树脂层连接，则背面电极和绝缘性树脂层的边界部分被端面电极覆盖，外部电极将该端面电极覆盖，所以在外部电极和绝缘性树脂层的边界部分不存在背面电极。其结果是，即使在硫化气体大量存在的腐蚀气氛中使用的情况下，背面电极所含有的银也不会与硫化气体发生反应而生成硫化银，能够防止背面电极的硫化导致固接性变差，所以能够防止由背面电极的热应力引起的裂纹、断裂等的产生。

在这种情况下，绝缘性树脂层从陶瓷基板的背面的短边方向一端部带状地形成至另一端部，利用溅射、涂布从端面侧形成端面电极时，绝缘性树脂层起到限位件的作用从而能形成线性良好的端面电极，所以能够提高贴于端面电极的外部电极的形状的线性。

发明效果

根据本发明的芯片电阻器，能够防止由排气引起的焊锡爆裂的产生、固接性降低，并且能够防止沿着背面电极和陶瓷基板的边界产生裂纹，而且能够可靠地防止由焊锡接合部的热应力引起的裂纹、断裂等。

附图说明

图1是本发明第一实施方式例的芯片电阻器的剖视图。

图2是表示该芯片电阻器的安装状态的剖视图。

图3是表示该芯片电阻器的制造工序的说明图。

图4是表示该芯片电阻器的制造工序的说明图。

图5是本发明第二实施方式例的芯片电阻器的剖视图。

图6是该芯片电阻器的后视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明，如图1所示，本发明第一实施方式例的芯片电阻器1包括长方体状的陶瓷基板2、设于上述陶瓷基板2的表面的长边方向两端部的一对表面电极3、将上述两表面电极3之间连接的电阻4、覆盖电阻4的保护层5、设于陶瓷基板2的背面的长边方向两端部的一对背面电极6、将表面电极3和背面电极6之间导通的一对端面电极7、贴于表面电极3、端面电极7及背面电极6的表面的一对外部电极8以及将从外部电极8露出的背面电极6的边缘部分覆盖的一对绝缘性树脂层9。

陶瓷基板2是主要成分为氧化铝的绝缘基板，是将后述的大基板沿着横纵延伸的一次分割槽和二次分割槽分割成许多个而获得的。

一对表面电极3是将Ag类糊料丝网印刷并干燥、烧成的零件，电阻4是将氧化钌等电阻糊料丝网印刷并干燥、烧成的零件。电阻4的长边方向的两端部分别与表面电极3重合，虽未图示，但是电阻4形成有用于调节电阻值的修边槽。

保护层5由底涂层和外涂层的两层结构构成，其中底涂层是将玻璃糊料丝网印刷并干燥、烧成的结构，外涂层是将环氧类树脂糊料丝网印刷并加热硬化的结构。

一对背面电极6是将Ag类糊料丝网印刷并干燥、烧成的零件，一对端面电极7是将Ni-Cu等溅射于陶瓷基板2的端面而成的零件。

一对外部电极8是将Ni、Sn等电解镀覆于端面电极7的表面而形成的零件，如后所述，在将芯片电阻器1安装于电路基板的情况下，对上述外部电极8进行焊接接合。

一对绝缘性树脂层9是将环氧树脂糊料丝网印刷并加热硬化的零件，上述绝缘性树脂层9的一端侧在陶瓷基板2的背面隔着规定间隔相对，绝缘性树脂层9的另一端侧与背面电极6的边缘部分重合。

如图2所示，如上所述构成的芯片电阻器1以背面电极6朝下的姿势载置于电路基板10上，在该状态下，通过焊锡12将设于电路基板10的焊盘11与外部电极8接合从而进行面安装。此时，由于一对背面电极6的边缘部分侧分别被绝缘性树脂层9覆盖，上述绝缘性树脂层9是在比背面电极6的边缘部分更外侧的位置与外部电极8连接，所以安装时至少一对绝缘性树脂层9的相对端侧没有被焊锡12覆盖，处于露出的状态。藉此，即使因焊锡接合时的加热导致从绝缘性树脂层9产生排气，由于该排气会从没有被焊锡12覆盖的部位向外部排出，所以能够防止由排气引起的焊锡爆裂的产生、固接性降低。

另外，在安装上述芯片电阻器1时，即使会有热应力对背面电极6作用从陶瓷基板2的背面剥离的方向的力，由于背面电极6的边缘部分侧被绝缘性树脂层9覆盖而难以剥离，所以沿着背面电极6和陶瓷基板2的边界不会产生裂纹。此外，由于背面电极6的边缘部分侧的表面与绝缘性树脂层9重合，能够利用从绝缘性树脂层9的侧面至背面电极6的表面的部分的层差来使焊锡12的厚度增大，所以能够防止由热应力引起的裂纹、断裂等的产生。

接着，参照图3和图4，对如上所述构成的芯片电阻器1的制造方法进行说明。

首先，如图3(a)和图4(a)所示，准备能够切出许多个陶瓷基板2的大基板20A。在该大基板20A的表背两面预先格子状地设置一次分割槽21和二次分割槽22，由两分割槽21、22划分的每一个方眼成为一个芯片形成区域。另外，图3中代表性地示出了多个芯片形成区域，图4中示出了与一个芯片区域对应的剖视图，但是实际是对相当于许多个芯片形成区域的大基板20A一起进行如下说明的各工序。

即，如图3(b)和图4(b)所示，在大基板20A的背面将Ag糊料丝网印刷并干燥，从而以跨越各一次分割槽21的方式形成多个未烧成的背面电极6。接着，如图3(c)和图4(c)所示，在大基板20A的表面将Ag糊料丝网印刷并干燥，从而在以跨越各一次分割槽21的方式形成多个未烧成的表面电极3之后，将未烧成的表面电极3和背面电极6同时烧成。藉此，在大基板20A的背面形成由烧成银构成的背面电极6，并且在大基板20A的表面形成由烧成银构成的表面电极3。另外，表面电极3和背面电极6的形成顺序也可以与上述相反，也就是说，也可以在表面电极3形成之后形成背面电极6。

接着，在大基板20A的表面将氧化钌等电阻糊料丝网印刷并干燥、烧成，从而如图3(d)和图4(d)所示，在各芯片区域的中央部形成电阻4。此时，电阻4的长边方向两端部与设于各芯片区域的长边方向两端部的表面电极3重合。

接着，作为减轻修边槽形成时对电阻4的损害的方法，将玻璃糊料丝网印刷并干燥、烧成，从而形成覆盖电阻4的底涂层，之后从该底涂层的上方对电阻4形成修边槽以对电阻值进行调节。然后，如图3(e)和图4(e)所示，从底涂层的上方将环氧类等树脂糊料丝网印刷，使其加热硬化以形成覆盖底涂层的外涂层，从而形成覆盖电阻4的两层结构的保护层5。

另外，也可以由树脂银代替烧成银来形成背面电极6，在这种情况下，电阻糊料的烧成温度与树脂银的熔融温度相比非常高，所以在形成电阻4和保护层5之后利用树脂银来形成背面电极6即可。此外，如上所述，在安装背面电极6由树脂银形成的芯片电阻器1的情况下，因焊锡接合时的加热会导致从背面电极6所含有的树脂也产生排气，但由于该排气会穿过覆盖背面电极6的边缘部分的绝缘性树脂层9，不经由焊锡而排出，所以即使背面电极6由树脂银形成，也能够防止由排气引起的焊锡爆裂的产生、固接性降低。

接着，如图3(f)和图4(f)所示，通过在大基板20A的背面将环氧树脂糊料丝网印刷并加热硬化，从而形成覆盖在各芯片区域内相对的背面电极6的边缘部分的绝缘性树脂层9。

目前为止的工序是对大基板20A一起进行处理的，接着，沿着一次分割槽21将大基板20A断开(一次分割)成短条状基板20B之后，将Ni－Cr溅镀至该短条状基板20B的分割面，从而如图3(g)和图4(g)所示，在短条状基板20B的两端面形成将表面电极3和背面电极6之间导通的端面电极7。

接着，沿着二次分割槽22将短条状基板20B断开(二次分割)，从而得到与芯片电阻器1相同大小的芯片单体(单片)之后，对单片化的芯片单体施加Ni、Sn等的电解镀覆，从而形成贴于露出的表面电极3、端面电极7及露出的背面电极6的表面的外部电极8，完成如图1所示的芯片电阻器1。

图5是本发明第二实施方式例的芯片电阻器30的剖视图，图6是该芯片电阻器30的后视图，对与图1对应的部分标注相同符号。

第二实施方式例的芯片电阻器30与第一实施方式例的芯片电阻器1的区别点是，绝缘性树脂层9从陶瓷基板2的背面的短边方向一端部带状地形成至另一端部(从图6的上边至下边)，以及端面电极7从表面电极3的上表面形成至背面电极6的下表面从而形成为截面呈コ字状，除此之外的结构基本相同。

即，如图5和图6所示，背面电极6的被绝缘性树脂层9覆盖的边缘部分以外的剩余部分被端面电极7覆盖，外部电极8贴于该端面电极7的表面，所以背面电极6和绝缘性树脂层9的边界部分(参照图5、6的P部)被端面电极7覆盖，背面电极6位于远离外部电极8和绝缘性树脂层9的边界部分(参照图5、6的Q部)的内部。另外，覆盖背面电极6的边缘部分的绝缘性树脂层9从陶瓷基板2的侧面的一端形成至另一端，当从端面侧溅射以利用易迂回的Cr20％以上的Ni-Cr等来形成端面电极7时，或是当对Ag糊料等进行浸蘸涂布来形成端面电极7时，由于形成为突堤状的绝缘性树脂层9起到限位件的作用，所以能在陶瓷基板2的背面形成线性良好的端面电极7。

在如上所述构成的芯片电阻器30中，与第一实施方式例的芯片电阻器1相同，由于一对背面电极6的边缘部分侧分别被绝缘性树脂层9覆盖，所以能够防止由排气引起的焊锡爆裂的产生、固接性降低，并且能够防止沿着背面电极6和陶瓷基板2的边界产生裂纹。此外，由于能够利用从绝缘性树脂层9的侧面至背面电极6的表面的部分的层差来使焊锡接合部的厚度增大，所以能够防止由热应力引起的裂纹、断裂等的产生。

此外，在第二实施方式例的芯片电阻器30中，端面电极7形成于背面电极6的边缘部分以外的部位并与绝缘性树脂层9连接，背面电极6和绝缘性树脂层9的边界部分P被端面电极7完全覆盖，所以即使在硫化气体大量存在的腐蚀气氛中使用的情况下，背面电极6所含有的银(Ag)也不会与硫化气体发生反应而生成硫化银，能够防止背面电极6的硫化。而且，绝缘性树脂层9从陶瓷基板2的背面的短边方向一端部带状地形成至另一端部，当利用溅射、涂布来形成端面电极7时，由于绝缘性树脂层9起到限位件的作用，能形成线性良好的端面电极7，所以能够提高贴于端面电极7的外部电极8的形状的线性。其结果，如图6所示，能够在陶瓷基板2的背面的长边方向两端部形成矩形的外部电极8，由于对这些外部电极8进行焊锡接合，所以能提高焊锡接合时的自动校准性。

另外，在外形尺寸小的芯片电阻器的情况下，利用树脂糊料的丝网印刷形成隔着规定间隔分离的一对绝缘性树脂层9时，两绝缘性树脂层9可能会与印刷的垂滴连通，但即使在这种情况下，也能够起到上述的本发明的作用效果。

符号说明

1、30 芯片电阻器

2 陶瓷基板

3 表面电极

4 电阻

5 保护层

6 背面电极

7 端面电极7

8 外部电极

9 绝缘性树脂层

10 电路基板

11 焊盘

12 焊锡

20A 大基板

20B 短条状基板

21 一次分割槽

22 二次分割槽

Claims (3)

1.一种芯片电阻器，包括：长方体状的陶瓷基板；设于所述陶瓷基板的表面的长边方向两端部的一对表面电极；将所述一对表面电极之间连接的电阻；覆盖所述电阻的保护层；设于所述陶瓷基板的背面的长边方向两端部的一对背面电极；将所述表面电极和所述背面电极导通的端面电极；以及覆盖所述端面电极的外部电极，

其特征在于，

在所述陶瓷基板的背面，以直接覆盖所述背面电极的边缘部分侧的方式隔着规定间隔形成有一对绝缘性树脂层，至少该绝缘性树脂层的相对侧的端部从所述外部电极露出。

2.如权利要求1所述的芯片电阻器，其特征在于，

所述端面电极形成于所述背面电极的边缘部分以外的部位，并与所述绝缘性树脂层连接。

3.如权利要求2所述的芯片电阻器，其特征在于，

所述绝缘性树脂层从所述陶瓷基板的背面的短边方向一端部带状地形成至另一端部。