JP2004023006A - チップ抵抗器 - Google Patents

Abstract

【課題】チップ抵抗器を回路基板に実装するに際して、実装の安定性を高めることができるチップ抵抗器を提供する。
【解決手段】絶縁性基板１１の両端部にめっき電極２３，２３を備えたチップ抵抗器であって、抵抗体の幅ｃが絶縁性基板の幅ｄの約７０％以上である。また、絶縁性基板１１の長手方向の端面またはその近傍まで延伸して抵抗体１５が配置されている。絶縁性基板の長手方向端面には、基板の表面側の電極１３と裏面側の電極１９上にコの字状にまたがるディッピングにより形成された端面電極２１を備える。絶縁性基板の両端部に配置されためっき電極２３の高さが、保護膜１７の高さと略同一または保護膜１７の高さよりも高くなる。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、実装の安定性を高めたチップ抵抗器に係り、特に多数のチップ部品を収納したバルクカセットから該チップ部品の表裏を選択することなく回路基板に実装する、いわゆるバルク実装にも対応が可能な、チップ抵抗器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、角型チップ抵抗器が広く普及している。搭載・装着される電子機器の進歩に伴い、小型・高密度実装への対応が要求されている。このため、チップ抵抗器のサイズは、１００５型（１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）が現在の主流となっているが、更に小型の０６０３型（０．６ｍｍ×０．３ｍｍ）への移行が始まりつつある。一方、多数のチップ部品を収納したバルクカセットから、該チップ部品の表裏を選択することなく回路基板に実装するバルク実装に好適なチップ抵抗器が求められている。
【０００３】
図６は、従来の厚膜チップ抵抗器の構造例を示す。従来のチップ抵抗器は、アルミナ等の絶縁性基板１１の表面両端部に厚膜電極１３，１３を備え、この電極間に厚膜抵抗体１５が配置されている。抵抗体１５はガラス絶縁膜および樹脂絶縁膜からなる保護膜１７により被覆され保護されている。絶縁性基板１１の両端部である表面の電極１３と裏面の電極１９および側端面の端面電極１６上にはめっき電極２３，２３が形成されている。
【０００４】
この場合、保護膜１７の表面が丸みを帯び、実装機（マウンタ）により回路基板に固定するに際して、実装機のコレットに斜めに傾いた状態で吸着されるような場合がある。このような場合には、回路基板に実装するに際して位置ずれ等を起こし、実装の安定性を損なうことになる。この傾向は、チップ抵抗器が例えば１００５型（１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）、または０６０３型（０．６ｍｍ×０．３ｍｍ）等に小型化するに従い、特に顕著となる。
【０００５】
また、実装方法にはバルクカセットに多数のチップ部品をランダムな状態で収容し、このチップ部品を一個ずつバルクカセットから取り出して回路基板に実装する、いわゆるバルク実装方式が存在する。係る実装方式によれば、チップ部品を回路基板に装着するに際して、チップ部品の表裏を選択することなく、チップ部品の面実装が行われる。
【０００６】
ところで、図６に示す従来のチップ抵抗器をバルク実装機にてバルク実装した場合に、チップ抵抗器の表面側（保護膜側）が回路基板に面するように裏向きに実装される場合が発生する。この時、従来の構造であると基板中央部の保護膜１７の表面がめっき電極２３の表面よりも一般に高くなる。このため、チップ抵抗器が傾いて実装される可能性があり、最悪の場合、片側のはんだ付けができない、または、チップ立等の現象が発生するという問題がある。したがって、従来のチップ抵抗器は、いわゆるバルク実装には対応できないという不具合がある。
【０００７】
【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、チップ抵抗器を回路基板に実装するに際して、実装の安定性を高めることができるチップ抵抗器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、本発明のチップ抵抗器は、絶縁性基板と、該絶縁性基板の表面に形成された抵抗体と、前記抵抗体の両端部に該抵抗体を被覆するように形成された一対の電極と、前記電極間に露出した抵抗体を被覆する保護膜と、前記絶縁性基板の両端部にめっき電極を備えたチップ抵抗器であって、前記抵抗体の幅が前記絶縁性基板の幅の約７０％以上であることを特徴とする。
【０００９】
また、前記抵抗体が、前記絶縁性基板の長手方向の端面またはその近傍まで延伸して配置されていることを特徴とする。
また、前記絶縁性基板の長手方向端面には、前記基板の表面側の電極と裏面側の電極上にコの字状にまたがるディッピングにより形成された端面電極を備えたことを特徴とする。ディッピングにより形成された電極が表面電極上にも形成されるので、更にこの上に形成されるめっき電極の表面高さを任意に調整することが容易となる。これにより、絶縁性基板の両端部に配置されためっき電極の高さが、前記保護膜の高さと略同一または保護膜の高さよりも高くすることが容易に可能となる。したがって、バルク実装方式に容易に対応することが可能となる。
【００１０】
本発明によれば、上記のように、抵抗体の形状を幅広く絶縁性基板の幅に対してその約７０％以上占めるようにして、また絶縁性基板の長手方向の端面またはその近傍まで延伸して配置するようにした。このことにより、チップ抵抗器の保護膜面に平坦部をより広く確保できる。したがって、チップ抵抗器を表面実装するに際して、実装機の吸着部で容易に且つ確実にチップ抵抗器を吸着することが出来、ごく小型のチップ抵抗器においても、実装の安定性を向上することができる。また、前記抵抗体が、前記絶縁性基板の長手方向の端面またはその近傍まで延伸して配置されているので、めっき電極表面の平坦性を向上でき、チップ抵抗器を確実に回路基板へ実装することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図１乃至図５を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施形態におけるチップ抵抗器の全体構成を示し、図２は基板表面における抵抗体の配置を示す。
【００１２】
このチップ抵抗器のアルミナ等の絶縁性基板１１には、その表面上に抵抗体１５が形成されている。抵抗体１５は酸化ルテニウム等の厚膜ペーストのスクリーン印刷によるパターン形成後に焼成することにより形成され、その抵抗体１５の両端部を被覆するように一対の表面電極１３，１３が形成されている。表面電極１３は、銀・パラジウム等の厚膜ペーストのスクリーン印刷によるパターン形成後に焼成することにより形成されている。絶縁性基板１１の裏面側には、一対の裏面電極１９，１９が形成されている。裏面電極１９，１９も、表面電極と同様に、銀・パラジウム等の厚膜ペーストのスクリーン印刷によるパターン形成後に焼成することにより形成されている。そして、絶縁性基板１１の両端面には、端面電極２１，２１が表面電極１３および裏面電極１９にまたがるようにコの字状に形成されている。そして、端面電極２１および端面電極がまたがっていない部分の裏面電極１９上にはめっき電極２３が形成されている。
【００１３】
抵抗体１５はガラス絶縁膜１７ａおよび樹脂絶縁膜１７ｂからなる２層の保護膜１７により被覆され保護されている。ガラス絶縁膜１７ａおよび樹脂絶縁膜１７ｂからなる保護膜１７の両側は、一対のめっき電極２３，２３が表面電極１３、裏面電極１９、端面電極２１上に配置されている。
【００１４】
即ち、絶縁性基板１１の側端面には、銀（Ａｇ）等のペーストにディッピングすることにより、基板表面側の電極１３および裏面側の電極１９の一部をコの字状に覆って端面電極２１が形成され、さらにめっきにより形成されためっき電極２３が被着されている。めっき電極２３はニッケルめっき層およびはんだまたはスズめっき層により構成されている。
【００１５】
このチップ抵抗器においては、抵抗体の幅ｃが前記絶縁性基板の幅ｄに対して相対的に広いことを特徴としている。図２は、幅ｃｍｍの抵抗体１５が形成された幅ｄｍｍの絶縁性基板１１の表面の外観を示している。抵抗体１５の側端から絶縁性基板１１の側端までの距離はａｍｍである。また、抵抗体１５の端部は、絶縁性基板１１の長手方向の端面またはその近傍（距離ｂｍｍ）まで延伸して配置されている。１００５サイズ（１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）のチップ抵抗器においては、基板の幅ｄが０．５ｍｍであり、距離ａは０．０５ｍｍ以上であり、抵抗体幅ｃは０．３５〜０．４ｍｍが適当である。即ち、極小型のチップ抵抗器である１００５型において、抵抗体の幅ｃが前記絶縁性基板の幅ｄに対して相対的に広く、その７０〜８０％程度を占めている。
【００１６】
また、０６０３型（０．６ｍｍ×０．３ｍｍ）のチップ抵抗器においては、基板の幅ｄが０．３ｍｍであり、距離ａは０．０４ｍｍ程度であり、抵抗体幅ｃは０．２２ｍｍが適当である。即ち、抵抗体の幅ｃが前記絶縁性基板の幅ｄに対して相対的に広く、同様にその７０〜８０％程度を占めている。また、抵抗体１５は、前記絶縁性基板１１の長手方向の端面まで延伸して配置するか、僅かな距離ｂ（０．０４ｍｍ程度）だけ端面から離隔して配置するようにしてもよい。
【００１７】
図３は、従来のチップ抵抗器と本発明のチップ抵抗器とを対比して示した図であり、（ａ）は従来のチップ抵抗器の基板中央部断面を示し、（ｂ）はその基板長手方向に沿った端面近傍の断面を示す。（ｃ）は本発明のチップ抵抗器の基板中央部断面を示し、（ｄ）はその基板長手方向に沿った端面近傍の断面を示す。本発明のチップ抵抗器においては、絶縁性基板１１の幅に対して抵抗体１５の幅が広いので、（ｃ）に示すように保護膜１７の表面に広い平坦面１７ｙが得られる。したがって、チップ抵抗器の実装に際して、従来のチップ抵抗器に存在した保護膜表面の丸み１７ｘが存在せず、コレットで吸着するに際してごく小型のチップ抵抗器においても安定した吸着が行え、これにより実装の安定性を高めることができる。
【００１８】
また、抵抗体１５が絶縁性基板１１の端面もしくはその近傍まで延伸しているので、（ｂ）に示すような抵抗体１５と電極１３との重なり部に生じるめっき電極の凸状部２３ｘが生ぜず、（ｄ）に示すように表面電極１３上でめっき電極表面に広い平坦面２３ｙが得られる。なお、同様な平坦面２３ｙは、基板裏面側の裏面電極１９上にも同様に形成される。これにより、チップ抵抗器を回路基板に実装するに際して、実装の安定性を高めることができる。また、（ｃ）に示すように、抵抗体１５の幅が広いので、表面電極１３上でめっき電極表面を平坦面にすることができる。（ａ）のような狭い幅の抵抗体を表面電極の下層にすると、電極の表面が丸みを帯びて実装性が低下する。
【００１９】
上述した構造を持ったチップ抵抗器は、チップ抵抗器の保護膜１７の表面と同等、または高さが高いめっき電極２３が形成されているため、チップ抵抗器が裏向きに実装されてもチップ抵抗器の傾きを抑えることができ、これにより確実に回路基板に実装される。このため、バルク実装機によるバルクカセットからチップ抵抗器を表裏面の選択性なく供給して面実装を行う、いわゆるバルク実装に対応が可能である。
【００２０】
次に、本発明のチップ抵抗器の製造方法について、図４（断面図）と図５（平面図）を参照しながら説明する。
まず、（ａ）に示すように、アルミナ等の絶縁性基板１１を準備する。図示の例では２〜３個のチップ領域を示すが、実際には多数のチップ抵抗器を一括して製造する多数個取りの基板が用いられる。
【００２１】
次に、（ｂ）に示すように、絶縁性基板１１の表面に、基板幅に対して幅広の抵抗体１５を、酸化ルテニウム等の厚膜ペーストのスクリーン印刷によるパターン形成後に焼成することにより形成する。この実施形態においては、抵抗体１５は個々のチップ抵抗器としたときに絶縁性基板の端面まで延伸するように、隣接する区画に対して連続的に形成されている。しかしながら、基板端面に対してわずかな距離を残すように分割して配置するようにしてもよい。
【００２２】
次に、（ｃ）に示すように、絶縁性基板１１の表面に抵抗体１５上の両端部に一対の電極１３，１３を形成する。また、裏面の両端部に一対の裏面電極１９，１９を形成する。これらの電極１３，１９はＡｇまたはＡｇ−Ｐｄペーストパターンをスクリーン印刷により形成し、例えば８５０℃程度の温度で焼成することで形成する。表面側の電極１３と裏面側の電極１９とは、どちらを先に形成してもよく、同時に焼成してもよい。
【００２３】
次に、（ｄ）に示すように、抵抗体を保護するガラス絶縁膜１７ａを抵抗体１５の上に形成する。必要ならばレーザトリミングを行い切込み１８を形成して抵抗値を所望の値に調整する。
【００２４】
次に、（ｅ）に示すように、スクリーン印刷にてガラス絶縁層１７ａ上へ樹脂ペーストの第２保護層パターンを形成して加温硬化し、第２保護層１７ｂを形成する。第２保護層１７ｂは、樹脂ペーストを例えば２００℃程度の温度で加温硬化することで形成する。第１保護層１７ａおよび第２保護層１７ｂは一対の表電極１３，１３に一部重畳して、その間に抵抗体１５を被覆するように形成される。上述したように抵抗体の幅が絶縁性基板の幅に対して相対的に広いので、その上に形成した保護膜面に平坦面１７ｙ（図３（ｃ）参照）が得られる。
【００２５】
以上の処理は多数個取りの基板の一括処理であるが、次に短冊状に分割する加工を行う。加工はダイシング、またはブレークのどちらでもよい。（ｆ）に示すように、多数個取り基板を短冊状に分割する。その後に、（ｇ）に示すように、露出した基板側端面を銀（Ａｇ）ペーストなどにディッピングして端面電極２１，２１を形成する。端面電極２１，２１は導電性樹脂にディッピングして形成してもよい。端面電極２１，２１は例えばスパッタリングにより被着したＮｉ・Ｃｒの薄膜導電層等よりはるかに厚く形成される。この端面電極２１，２１は、基板表面側の表面電極１３および裏面側の裏面電極１９にそれぞれコの字状にまたがるように厚く形成される。したがって、この厚さの調整により、最終的なめっき電極の表面高さを任意に調整することが可能となる。
【００２６】
次に、（ｈ）に示すように、チップ単体に分割する加工を行う。加工はダイシング、ブレークのどちらでもよい。次に、（ｉ）に示すように、電解めっきを行い、電極１９，２１上にめっき電極２３，２３を形成する。電極くわれ防止およびはんだ付けの信頼性向上のために、電解めっきによってＮｉめっき層とＳｎ−Ｐｂめっき層（Ｓｎめっき層でもよい）とからなるめっき電極２３を形成している。
【００２７】
上述した製造工程によれば、絶縁性基板１１の両端部の電極２３の表面が表面側にまわり込んだ厚い端面電極２１により嵩上げされ、また抵抗体１５の上に表面電極１３，１３を形成する構造にしたので電極層の重なりによる盛り上がり２３ｘ（図３（ｂ）参照）を回避することができ、めっき電極２３，２３が中央部の保護膜１７より高くなると共に、平坦性が向上する。係るチップ抵抗器の製造方法によれば、端面電極にディッピング工程を用いる以外は、通常のチップ抵抗器の製造方法をそのまま採用することができる。したがって、製造コストの上昇を抑制しつつ、実装の安定性を向上しつつ、バルク実装に対応したチップ抵抗器を製造できる。
【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。
【００２９】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、絶縁性基板の表面に幅広の抵抗体を長手方向の端面またはその近傍まで延伸して形成して、該抵抗体の上に表面電極を形成し、さらに端面を導電性樹脂にディッピングして厚い端面電極を表面電極および裏面電極上にコの字状に形成して、その上にめっき電極を形成している。本発明のチップ抵抗器は、保護膜の表面よりも同等または嵩上げされためっき電極を有し、且つ保護膜面および電極面に広い平坦部を有するチップ抵抗器であり、ごく小型のチップ抵抗器においても確実に回路基板への実装が可能となる。また、実装時に表裏の選択性のないバルク実装に好適なチップ抵抗器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるチップ抵抗器の全体構成を示す断面図である。
【図２】上記チップ抵抗器の絶縁性基板の上面図である。
【図３】従来のチップ抵抗器と本発明のチップ抵抗器とを対比して示した図であり、（ａ）は従来のチップ抵抗器の基板中央部断面を示し、（ｂ）はその基板長手方向に沿った端面近傍の断面を示し、（ｃ）は本発明のチップ抵抗器の基板中央部断面を示し、（ｄ）はその基板長手方向に沿った端面近傍の断面を示す。
【図４】本発明のチップ抵抗器の製造方法について説明する、各工程の断面図である。
【図５】本発明のチップ抵抗器の製造方法について説明する、各工程の平面図である。
【図６】従来のチップ抵抗器について、その全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１１　　　　　　　　絶縁性基板
１３，１９，２１　　電極
１５　　　　　　　　抵抗体
１７ａ，１７ｂ，１７　　保護膜
１７ｘ　　　　　　　丸みを帯びた保護膜
１７ｙ　　　　　　　平坦性を有する保護膜
１８　　　　　　　　トリミング溝
２１　　　　　　　　導電性樹脂電極
２３　　　　　　　　めっき電極
２３ｘ　　　　　　　凸状部を有するめっき電極
２３ｙ　　　　　　　平坦性を有するめっき電極

Claims (4)

1. 絶縁性基板と、該絶縁性基板の表面に形成された抵抗体と、前記抵抗体の両端部に該抵抗体を被覆するように形成された一対の電極と、前記電極間に露出した抵抗体を被覆する保護膜と、前記絶縁性基板の両端部にめっき電極を備えたチップ抵抗器であって、
   前記抵抗体の幅が前記絶縁性基板の幅の約７０％以上であることを特徴とするチップ抵抗器。
2. 前記抵抗体が、前記絶縁性基板の長手方向の端面またはその近傍まで延伸して配置されていることを特徴とする請求項１記載のチップ抵抗器。
3. 前記絶縁性基板の長手方向端面には、前記基板の表面側の電極と裏面側の電極上にコの字状にまたがるディッピングにより形成された端面電極を備えたことを特徴とする請求項１記載のチップ抵抗器。
4. 前記絶縁性基板の両端部に配置されためっき電極の高さが、前記保護膜の高さと略同一または保護膜の高さよりも高いことを特徴とする請求項１記載のチップ抵抗器。

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