JP2002151304A - 金属箔抵抗器およびその製造方法 - Google Patents
金属箔抵抗器およびその製造方法Info
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- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板に金属箔を接着し外装材で気密封止した
金属箔抵抗器において、製作工程を少なくして生産能率
を向上させ、基板の反りの発生を防いでホトエッチング
ではノンコンタクト露光ができるようにする。 【解決手段】 基板を高熱膨張係数の結晶化ガラスと
し、金属箔をＮｉ−Ｃｒ合金として、基板と金属箔との
熱膨張係数を互いに近似させた。結晶化ガラスは、例え
ば、ＳｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ、Ａｌ2Ｏ3、Ｋ2Ｏ、ＺｎＯ、Ｐ2
Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｓｂ 2Ｏ3を含み、１０〜１３ｐｐｍ／℃
の熱膨張係数を有する。
金属箔抵抗器において、製作工程を少なくして生産能率
を向上させ、基板の反りの発生を防いでホトエッチング
ではノンコンタクト露光ができるようにする。 【解決手段】 基板を高熱膨張係数の結晶化ガラスと
し、金属箔をＮｉ−Ｃｒ合金として、基板と金属箔との
熱膨張係数を互いに近似させた。結晶化ガラスは、例え
ば、ＳｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ、Ａｌ2Ｏ3、Ｋ2Ｏ、ＺｎＯ、Ｐ2
Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｓｂ 2Ｏ3を含み、１０〜１３ｐｐｍ／℃
の熱膨張係数を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、Ｎｉ−Ｃｒ金属
箔を用いた金属箔抵抗器と、その製造方法とに関するも
のである。
箔を用いた金属箔抵抗器と、その製造方法とに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｉ−Ｃｒ金属箔を基板に接着し、エッ
チングにより抵抗回路パターンを形成して気密封止した
金属箔抵抗器が公知である。この抵抗器は、金属箔と基
板の熱膨張係数を調整することにより、温度変化に対す
る抵抗値の変動率（抵抗温度係数、Thermal Coefficien
t of Registance、以下ＴＣＲと略す）を小さくするこ
とができ、超精密抵抗器として高精度を必要とする計測
器などに用いられているものである。
チングにより抵抗回路パターンを形成して気密封止した
金属箔抵抗器が公知である。この抵抗器は、金属箔と基
板の熱膨張係数を調整することにより、温度変化に対す
る抵抗値の変動率（抵抗温度係数、Thermal Coefficien
t of Registance、以下ＴＣＲと略す）を小さくするこ
とができ、超精密抵抗器として高精度を必要とする計測
器などに用いられているものである。
【０００３】従来は基板にアルミナを用いて、図１０に
示す方法で製造していた。まず多数のＮｉ−Ｃｒ金属箔
のサンプルを作り、これらのサンプルを熱処理条件を変
えて熱処理する（図１０のステップＳ１００）。金属箔
は厚さ２．５〜１０μｍである。金属箔は熱処理温度に
よってその特性（抵抗温度係数ＴＣＲ）が大きく変動す
る性質を持つものであるから、これらの金属箔サンプル
を基板に接着した時のＴＣＲも変化する。このため従来
は多数の金属箔サンプルでそれぞれ抵抗器を作ってみ
て、これらの抵抗器の中でＴＣＲが最も小さくなる金属
箔サンプルを選び、その熱処理条件を用いて製品を作る
ものである。図７はこの手順を示す。
示す方法で製造していた。まず多数のＮｉ−Ｃｒ金属箔
のサンプルを作り、これらのサンプルを熱処理条件を変
えて熱処理する（図１０のステップＳ１００）。金属箔
は厚さ２．５〜１０μｍである。金属箔は熱処理温度に
よってその特性（抵抗温度係数ＴＣＲ）が大きく変動す
る性質を持つものであるから、これらの金属箔サンプル
を基板に接着した時のＴＣＲも変化する。このため従来
は多数の金属箔サンプルでそれぞれ抵抗器を作ってみ
て、これらの抵抗器の中でＴＣＲが最も小さくなる金属
箔サンプルを選び、その熱処理条件を用いて製品を作る
ものである。図７はこの手順を示す。
【０００４】まず温度間隔が大きく離れた異なる熱処理
条件で熱処理した少数の金属箔サンプルについて、基板
に貼らない状態でＴＣＲを測定する（ステップＳ１０
２）。この測定結果をグラフにして適切なＴＣＲを予測
し、この予測したＴＣＲにするための熱処理温度を求め
る。そしてこの求めた熱処理温度付近の温度で多数のサ
ンプルに熱処理を施す（ステップＳ１０４）。これらの
サンプルをアルミナ基板に熱硬化性接着剤で接着する
（ステップＳ１０６）。この接着剤は通常エポキシ樹脂
である。
条件で熱処理した少数の金属箔サンプルについて、基板
に貼らない状態でＴＣＲを測定する（ステップＳ１０
２）。この測定結果をグラフにして適切なＴＣＲを予測
し、この予測したＴＣＲにするための熱処理温度を求め
る。そしてこの求めた熱処理温度付近の温度で多数のサ
ンプルに熱処理を施す（ステップＳ１０４）。これらの
サンプルをアルミナ基板に熱硬化性接着剤で接着する
（ステップＳ１０６）。この接着剤は通常エポキシ樹脂
である。
【０００５】このように接着された金属箔には、ホトエ
ッチングによって多数の抵抗回路パターンが形成される
（ステップＳ１０８）。各抵抗回路パターンの電極部に
プローブを接触させて、各回路パターンの抵抗値を測定
し、回路パターンの抵抗値調整箇所をレーザービームで
切断することによって抵抗値を調整する（トリミン
グ）。
ッチングによって多数の抵抗回路パターンが形成される
（ステップＳ１０８）。各抵抗回路パターンの電極部に
プローブを接触させて、各回路パターンの抵抗値を測定
し、回路パターンの抵抗値調整箇所をレーザービームで
切断することによって抵抗値を調整する（トリミン
グ）。
【０００６】次にアルミナ基板を抵抗チップごとに切断
し（ステップＳ１１０）、電極にリード線を抵抗溶接す
る（ステップＳ１１２）。このようにして気密封止前の
抵抗器が熱処理条件が異なる金属箔サンプルごとに作ら
れるから、これらのＴＣＲを測定する（ステップＳ１１
４）。この測定結果から、ＴＣＲが最も適切になる抵抗
器を選出し、この抵抗器に使った金属箔サンプルの熱処
理条件を最終的に最適な条件とする（ステップＳ１１
６）。
し（ステップＳ１１０）、電極にリード線を抵抗溶接す
る（ステップＳ１１２）。このようにして気密封止前の
抵抗器が熱処理条件が異なる金属箔サンプルごとに作ら
れるから、これらのＴＣＲを測定する（ステップＳ１１
４）。この測定結果から、ＴＣＲが最も適切になる抵抗
器を選出し、この抵抗器に使った金属箔サンプルの熱処
理条件を最終的に最適な条件とする（ステップＳ１１
６）。
【０００７】その後は、この求めた最適な熱処理条件で
製品用の金属箔を熱処理し（ステップＳ１１８）、製品
製造工程（ステップＳ１２０）に従って製品を作る。す
なわちこの金属箔をアルミナ基板に貼って（ステップＳ
１２０Ａ）、ホトエッチングにより抵抗回路パターンを
形成し（ステップＳ１２０Ｂ）、チップを分割し（ステ
ップＳ１２０Ｃ）、リード線を接続する（ステップＳ１
２０Ｄ）。そして全体を外装材で気密封止し（ステップ
Ｓ１２０Ｅ）、製品テストを経て（ステップＳ１２０
Ｆ）、出荷するものである（ステップＳ１２２）。
製品用の金属箔を熱処理し（ステップＳ１１８）、製品
製造工程（ステップＳ１２０）に従って製品を作る。す
なわちこの金属箔をアルミナ基板に貼って（ステップＳ
１２０Ａ）、ホトエッチングにより抵抗回路パターンを
形成し（ステップＳ１２０Ｂ）、チップを分割し（ステ
ップＳ１２０Ｃ）、リード線を接続する（ステップＳ１
２０Ｄ）。そして全体を外装材で気密封止し（ステップ
Ｓ１２０Ｅ）、製品テストを経て（ステップＳ１２０
Ｆ）、出荷するものである（ステップＳ１２２）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように従来は、異
なる熱処理条件で熱処理した金属箔サンプルを実際にア
ルミナ基板に貼ってＴＣＲを求め、最適な熱処理条件を
決めていた。このため多数の金属箔サンプルで多数の抵
抗器を作らなければならず、製作工程数が著しく増えて
しまい、生産能率が悪いという問題があった。
なる熱処理条件で熱処理した金属箔サンプルを実際にア
ルミナ基板に貼ってＴＣＲを求め、最適な熱処理条件を
決めていた。このため多数の金属箔サンプルで多数の抵
抗器を作らなければならず、製作工程数が著しく増えて
しまい、生産能率が悪いという問題があった。
【０００９】また金属箔とアルミナ基板とは熱膨張係数
の差が大きいので、両者を接着する接着剤層も相当厚く
する必要が生じる。通常は数１０μｍ位の厚さにしてい
る。このため温度変化によって基板に反りが発生するこ
とが避けられない。このように反りが発生すると、ホト
エッチングの工程（ステップＳ１０８，Ｓ１２０Ｂ）に
おいて用いるフォトマスクを基板に非接触状態（ノンコ
ンタクト露光）で用いることができなくなる。すなわち
基板が反ると露光用の紫外線が基板表面で非垂直方向に
反射されて露光パターンの形成精度が低下する。このた
めフォトマスクを基板に密着させて露光（コンタクト露
光）する必要が生じるが、このようにするとフォトマス
クに傷が付いたりしてその寿命が短くなる。
の差が大きいので、両者を接着する接着剤層も相当厚く
する必要が生じる。通常は数１０μｍ位の厚さにしてい
る。このため温度変化によって基板に反りが発生するこ
とが避けられない。このように反りが発生すると、ホト
エッチングの工程（ステップＳ１０８，Ｓ１２０Ｂ）に
おいて用いるフォトマスクを基板に非接触状態（ノンコ
ンタクト露光）で用いることができなくなる。すなわち
基板が反ると露光用の紫外線が基板表面で非垂直方向に
反射されて露光パターンの形成精度が低下する。このた
めフォトマスクを基板に密着させて露光（コンタクト露
光）する必要が生じるが、このようにするとフォトマス
クに傷が付いたりしてその寿命が短くなる。
【００１０】
【発明の目的】この発明はこのような事情に鑑みなされ
たものであり、製作工程を少なくして生産能率を向上さ
せることができ、また基板の反りの発生を防いでホトエ
ッチングではノンコンタクト露光ができるようにした金
属箔抵抗器を提供することを第１の目的とする。またこ
の金属箔抵抗器の製造方法を提供することを第２の目的
とする。
たものであり、製作工程を少なくして生産能率を向上さ
せることができ、また基板の反りの発生を防いでホトエ
ッチングではノンコンタクト露光ができるようにした金
属箔抵抗器を提供することを第１の目的とする。またこ
の金属箔抵抗器の製造方法を提供することを第２の目的
とする。
【００１１】
【発明の構成】この発明によれば第１の目的は、基板に
金属箔を接着し外装材で気密封止した金属箔抵抗器にお
いて、基板を高熱膨張係数の結晶化ガラスとし、金属箔
をＮｉ−Ｃｒ合金として、前記基板と金属箔との熱膨張
係数を互いに近似させたことを特徴とする金属箔抵抗
器、により達成される。
金属箔を接着し外装材で気密封止した金属箔抵抗器にお
いて、基板を高熱膨張係数の結晶化ガラスとし、金属箔
をＮｉ−Ｃｒ合金として、前記基板と金属箔との熱膨張
係数を互いに近似させたことを特徴とする金属箔抵抗
器、により達成される。
【００１２】ここで用いる結晶化ガラスは、例えば、Ｓ
ｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ、Ａｌ2Ｏ3、Ｋ2Ｏ、ＺｎＯ、Ｐ2Ｏ5、
ＺｒＯ2、Ｓｂ2Ｏ3を含み、１０〜１３ｐｐｍ／℃の熱
膨張係数を有する結晶化ガラスを用いることができる。
ｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ、Ａｌ2Ｏ3、Ｋ2Ｏ、ＺｎＯ、Ｐ2Ｏ5、
ＺｒＯ2、Ｓｂ2Ｏ3を含み、１０〜１３ｐｐｍ／℃の熱
膨張係数を有する結晶化ガラスを用いることができる。
【００１３】第２の目的は、基板に金属箔を接着し外装
材で気密封止した金属箔抵抗器の製造方法において、
（ａ）Ｎｉ−Ｃｒ金属箔を異なる熱処理条件で熱処理し
た複数の金属箔サンプルを作る；（ｂ）複数の金属箔サ
ンプルについてそれぞれのＴＣＲデータを得る；（ｃ）
工程（ｂ）のＴＣＲデータから基板として使用する結晶
化ガラスのＴＣＲに近い金属箔サンプルを選出する；
（ｄ）工程（ｃ）で選出した金属箔サンプルの熱処理条
件で製品用のＮｉ−Ｃｒ金属箔を熱処理する；（ｅ）工
程（ｄ）で熱処理したＮｉ−Ｃｒ金属箔を前記結晶化ガ
ラスに接着し、製品化のための工程を施す；以上の各工
程を有することを特徴とする金属箔抵抗器の製造方法、
により達成される。
材で気密封止した金属箔抵抗器の製造方法において、
（ａ）Ｎｉ−Ｃｒ金属箔を異なる熱処理条件で熱処理し
た複数の金属箔サンプルを作る；（ｂ）複数の金属箔サ
ンプルについてそれぞれのＴＣＲデータを得る；（ｃ）
工程（ｂ）のＴＣＲデータから基板として使用する結晶
化ガラスのＴＣＲに近い金属箔サンプルを選出する；
（ｄ）工程（ｃ）で選出した金属箔サンプルの熱処理条
件で製品用のＮｉ−Ｃｒ金属箔を熱処理する；（ｅ）工
程（ｄ）で熱処理したＮｉ−Ｃｒ金属箔を前記結晶化ガ
ラスに接着し、製品化のための工程を施す；以上の各工
程を有することを特徴とする金属箔抵抗器の製造方法、
により達成される。
【００１４】工程（ｃ）では、ＴＣＲを基準温度との温
度差（Δｔ）の二次式［α（Δｔ）＋β（Δｔ）2］で
近似し、αがほぼ０になる２つの熱処理温度のうち低温
側の熱処理温度で熱処理した金属箔サンプルを選出すれ
ばよい。
度差（Δｔ）の二次式［α（Δｔ）＋β（Δｔ）2］で
近似し、αがほぼ０になる２つの熱処理温度のうち低温
側の熱処理温度で熱処理した金属箔サンプルを選出すれ
ばよい。
【００１５】工程（ｅ）における製品化のための工程
は、 （ｆ）結晶化ガラスに接着した金属箔にフォトエッチン
グにより複数の抵抗チップの配線パターンを形成する； （ｇ）結晶化ガラスを抵抗チップごとに分割する； （ｈ）分割した抵抗チップにリード線を接続する； （ｉ）抵抗チップを外装材で気密封止する； 以上の各工程で構成することができる。
は、 （ｆ）結晶化ガラスに接着した金属箔にフォトエッチン
グにより複数の抵抗チップの配線パターンを形成する； （ｇ）結晶化ガラスを抵抗チップごとに分割する； （ｈ）分割した抵抗チップにリード線を接続する； （ｉ）抵抗チップを外装材で気密封止する； 以上の各工程で構成することができる。
【００１６】
【実施態様】図１は本発明の一実施態様である抵抗チッ
プの平面図、図２はそのII−II線断面図、図３は樹脂封
止した抵抗器（完成品）の内部構造を示す図、図４は同
じくハーメチックシールした抵抗器（完成品）の内部構
造を示す図、図５は製作工程を示す図、図６は基板とし
てアルミナと結晶化ガラスを用いた時の抵抗値の温度特
性を示す図、図７は金属箔の熱処理温度を変化させた時
の一次温度係数α23の変化を示す図、図８は同じく熱処
理温度を変化させた時の二次温度係数βの変化を示す
図、図９は周囲温度を変化させた時の抵抗値の変化を示
す図である。
プの平面図、図２はそのII−II線断面図、図３は樹脂封
止した抵抗器（完成品）の内部構造を示す図、図４は同
じくハーメチックシールした抵抗器（完成品）の内部構
造を示す図、図５は製作工程を示す図、図６は基板とし
てアルミナと結晶化ガラスを用いた時の抵抗値の温度特
性を示す図、図７は金属箔の熱処理温度を変化させた時
の一次温度係数α23の変化を示す図、図８は同じく熱処
理温度を変化させた時の二次温度係数βの変化を示す
図、図９は周囲温度を変化させた時の抵抗値の変化を示
す図である。
【００１７】ここに図７と８の一次温度係数α23および
二次温度係数βは抵抗器の抵抗温度係数ＴＣＲを次の二
次式； ＴＣＲ＝［Ｒ（ｔ）−Ｒ（２３）］／Ｒ（２３） ＝α（Δｔ）＋β（Δｔ）2 ただしΔｔ＝ｔ−２３ で近似したときの一次係数α（ｐｐｍ／℃）と二次係数
β（ｐｐｍ／℃2）である。これらの係数α、βは２３
℃を基準温度とする。またＲ（ｔ）はｔ℃での抵抗値、
Ｒ（２３）は基準温度２３℃での抵抗値である。
二次温度係数βは抵抗器の抵抗温度係数ＴＣＲを次の二
次式； ＴＣＲ＝［Ｒ（ｔ）−Ｒ（２３）］／Ｒ（２３） ＝α（Δｔ）＋β（Δｔ）2 ただしΔｔ＝ｔ−２３ で近似したときの一次係数α（ｐｐｍ／℃）と二次係数
β（ｐｐｍ／℃2）である。これらの係数α、βは２３
℃を基準温度とする。またＲ（ｔ）はｔ℃での抵抗値、
Ｒ（２３）は基準温度２３℃での抵抗値である。
【００１８】図１，２において符号１０は結晶化ガラス
からなる基板であり、高熱膨張結晶化ガラスである。こ
の基板１０は例えば、ＳｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ、Ａｌ2Ｏ3、Ｋ
2Ｏ、ＺｎＯ、Ｐ2Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｓｂ2Ｏ3を含み、熱膨
張係数を１０〜１３ｐｐｍ／℃に調整したものが適す
る。この基板１０は例えば厚さ０．３〜０．８ｍｍであ
る。この基板１０は低温（７００〜７７０℃）で焼成さ
れるが、この時に表面は表面粗さ１〜５μｍに粗面化さ
れている。この粗面化により、後工程での接着剤の接着
性が向上する。
からなる基板であり、高熱膨張結晶化ガラスである。こ
の基板１０は例えば、ＳｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ、Ａｌ2Ｏ3、Ｋ
2Ｏ、ＺｎＯ、Ｐ2Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｓｂ2Ｏ3を含み、熱膨
張係数を１０〜１３ｐｐｍ／℃に調整したものが適す
る。この基板１０は例えば厚さ０．３〜０．８ｍｍであ
る。この基板１０は低温（７００〜７７０℃）で焼成さ
れるが、この時に表面は表面粗さ１〜５μｍに粗面化さ
れている。この粗面化により、後工程での接着剤の接着
性が向上する。
【００１９】１２はこの基板１０の片面に接着された金
属箔であり、Ｎｉ−Ｃｒ合金を圧延処理したものであ
る。なお図２で１４は接着剤となる樹脂であり、例えば
熱硬化性のエポキシ樹脂である。この金属箔１２にはエ
ッチングによって抵抗回路パターンが形成され、この回
路パターンの両端が電極部１６，１６となる。エッチン
グされた金属箔１２は、回路パターンの保護のために耐
熱性ホトレジストのコーティング層１８でコーティング
される。このコーティング層１８は電極部１６は除去さ
れている。なおこのコーティング層１８は省いてもよ
い。
属箔であり、Ｎｉ−Ｃｒ合金を圧延処理したものであ
る。なお図２で１４は接着剤となる樹脂であり、例えば
熱硬化性のエポキシ樹脂である。この金属箔１２にはエ
ッチングによって抵抗回路パターンが形成され、この回
路パターンの両端が電極部１６，１６となる。エッチン
グされた金属箔１２は、回路パターンの保護のために耐
熱性ホトレジストのコーティング層１８でコーティング
される。このコーティング層１８は電極部１６は除去さ
れている。なおこのコーティング層１８は省いてもよ
い。
【００２０】電極部１６，１６にはリード線２０，２０
がスポット溶接され、この溶接部は熱硬化性エポキシ樹
脂などからなる補強樹脂２２，２２で補強される。リー
ド線２０は０．１６〜０．２ｍｍφのはんだめっき軟銅
線である。
がスポット溶接され、この溶接部は熱硬化性エポキシ樹
脂などからなる補強樹脂２２，２２で補強される。リー
ド線２０は０．１６〜０．２ｍｍφのはんだめっき軟銅
線である。
【００２１】このように形成される抵抗チップ２４は、
樹脂封止（図３）、あるいは、ハーメチックシール（図
４）される。樹脂封止では、図３に示すように、リード
線２０に外部引出しリード線２６をハンダ付けする。２
８はこのハンダ付け部を示す。そしてチップ２４を弾性
を有するシリコンゴム３０で包んだ後、全体をエポキシ
樹脂３２で封止する。外部引出しリード線２６は、０．
６４ｍｍφのはんだめっき軟銅線である。
樹脂封止（図３）、あるいは、ハーメチックシール（図
４）される。樹脂封止では、図３に示すように、リード
線２０に外部引出しリード線２６をハンダ付けする。２
８はこのハンダ付け部を示す。そしてチップ２４を弾性
を有するシリコンゴム３０で包んだ後、全体をエポキシ
樹脂３２で封止する。外部引出しリード線２６は、０．
６４ｍｍφのはんだめっき軟銅線である。
【００２２】ハーメチックシールでは図４に示すよう
に、外部引出しリード線２６をリード線２０にはんだ付
けした抵抗チップ２４を、シリコンゴム３０で包んだ
後、リード線２６にガラス封止材３４をはんだ付けす
る。そしてこれを金属ケース３６に入れ、金属ケース３
６内にシリコンオイルまたは不活性ガス３８を封入した
後、金属ケース３６の開口部にガラス封止材３４をはん
だ付けシールする。４０は、ガラス封止材３４とリード
線２６とを接合すると共に、ガラス封止材３４と金属ケ
ース３６とを接合するためのはんだ付けシール部であ
る。
に、外部引出しリード線２６をリード線２０にはんだ付
けした抵抗チップ２４を、シリコンゴム３０で包んだ
後、リード線２６にガラス封止材３４をはんだ付けす
る。そしてこれを金属ケース３６に入れ、金属ケース３
６内にシリコンオイルまたは不活性ガス３８を封入した
後、金属ケース３６の開口部にガラス封止材３４をはん
だ付けシールする。４０は、ガラス封止材３４とリード
線２６とを接合すると共に、ガラス封止材３４と金属ケ
ース３６とを接合するためのはんだ付けシール部であ
る。
【００２３】抵抗チップ２４は図５に示す手順で製作さ
れ、外装封止される。この図５において、まずＮｉ−Ｃ
ｒ合金の金属箔を熱処理条件を変えて熱処理したサンプ
ルを作る（ステップＳ２００）。異なる熱処理条件で熱
処理した多数の金属箔サンプルについて、基板に貼らな
い状態でＴＣＲを測定する（ステップＳ２０２）。ここ
までは前記図１０のステップＳ１００，１０２と同じで
ある。
れ、外装封止される。この図５において、まずＮｉ−Ｃ
ｒ合金の金属箔を熱処理条件を変えて熱処理したサンプ
ルを作る（ステップＳ２００）。異なる熱処理条件で熱
処理した多数の金属箔サンプルについて、基板に貼らな
い状態でＴＣＲを測定する（ステップＳ２０２）。ここ
までは前記図１０のステップＳ１００，１０２と同じで
ある。
【００２４】この発明では基板１０として結晶化ガラス
を用いるが、この結晶化ガラスは後記するようにＮｉ−
Ｃｒ合金の金属箔１２と熱膨張係数が極めて近似してい
るものを用いている。表１は、ここで用いる結晶化ガラ
スやＮｉ−Ｃｒ合金（金属箔）の特性値をアルミナ基板
などと比較して示す表である。このような熱膨張係数が
大きい結晶化ガラスをＮｉ−Ｃｒ合金金属箔と組合せて
用いた場合には、抵抗器のＴＣＲは極めて小さくなる。
一方ＴＣＲは前記した温度変化（Δｔ）の二次式で表さ
れるから、ＴＣＲを広い温度範囲に亘ってできるだけ小
さくするためには一次温度係数α23はほぼ０に設定する
のがよい。すなわちこの一次温度係数α 23が０になるよ
うな熱処理条件で熱処理した金属箔サンプルが最も適し
ていることが予想される。
を用いるが、この結晶化ガラスは後記するようにＮｉ−
Ｃｒ合金の金属箔１２と熱膨張係数が極めて近似してい
るものを用いている。表１は、ここで用いる結晶化ガラ
スやＮｉ−Ｃｒ合金（金属箔）の特性値をアルミナ基板
などと比較して示す表である。このような熱膨張係数が
大きい結晶化ガラスをＮｉ−Ｃｒ合金金属箔と組合せて
用いた場合には、抵抗器のＴＣＲは極めて小さくなる。
一方ＴＣＲは前記した温度変化（Δｔ）の二次式で表さ
れるから、ＴＣＲを広い温度範囲に亘ってできるだけ小
さくするためには一次温度係数α23はほぼ０に設定する
のがよい。すなわちこの一次温度係数α 23が０になるよ
うな熱処理条件で熱処理した金属箔サンプルが最も適し
ていることが予想される。
【００２５】
【表１】
【００２６】そこでこの実施態様では、一次温度係数α
23が０になる熱処理条件を最適であると決定する（ステ
ップＳ２０４）。図７は箔単独とこれを基板（結晶化ガ
ラスとアルミナ）に貼った時とに求めたＴＣＲに基づい
て算出した一次温度係数α23を示す図である。
23が０になる熱処理条件を最適であると決定する（ステ
ップＳ２０４）。図７は箔単独とこれを基板（結晶化ガ
ラスとアルミナ）に貼った時とに求めたＴＣＲに基づい
て算出した一次温度係数α23を示す図である。
【００２７】この図７から明らかなように、一次温度係
数α23が０になる熱処理温度は２つあるが、ここでは低
温側の熱処理温度ｔ＝ｔ1（≒４６２℃）を選択する。
高温側の熱処理温度では二次温度係数βの絶対値が大き
くなりすぎて不適当であるからである。この場合（ｔ＝
ｔ1の場合）には二次温度係数βは、図８に示すように
β≒−０．０２になる。なおこの図８もステップＳ２０
２で求めたＴＣＲに基づいて算出したものである。
数α23が０になる熱処理温度は２つあるが、ここでは低
温側の熱処理温度ｔ＝ｔ1（≒４６２℃）を選択する。
高温側の熱処理温度では二次温度係数βの絶対値が大き
くなりすぎて不適当であるからである。この場合（ｔ＝
ｔ1の場合）には二次温度係数βは、図８に示すように
β≒−０．０２になる。なおこの図８もステップＳ２０
２で求めたＴＣＲに基づいて算出したものである。
【００２８】このようにして最適な熱処理条件を決定す
れば（ステップＳ２０４）、以降はこれと同じ条件で熱
処理した金属箔を用いて抵抗器を製作すれば、ＴＣＲが
小さい最適なものが製作可能である。すなわち製品用の
金属箔をステップＳ２０４で求めた熱処理条件で熱処理
し（ステップＳ２０６）、通常の製造工程に従って製品
化する（ステップＳ２０８）。
れば（ステップＳ２０４）、以降はこれと同じ条件で熱
処理した金属箔を用いて抵抗器を製作すれば、ＴＣＲが
小さい最適なものが製作可能である。すなわち製品用の
金属箔をステップＳ２０４で求めた熱処理条件で熱処理
し（ステップＳ２０６）、通常の製造工程に従って製品
化する（ステップＳ２０８）。
【００２９】すなわち、まずこの熱処理をした金属箔１
２を結晶化ガラスの基板１０に接着する（ステップＳ２
０８Ａ）。この場合基板１０と金属箔１２の熱膨張係数
の差が極めて小さいので、周囲温度の変化に対して金属
箔１２に加わる熱応力が非常に小さい。このため接着剤
１４は極めて薄くすることができ、例えばエポキシ樹脂
を用いる場合には数μｍにできる。この厚さ数μｍは、
前記図１０で説明した工法で用いる接着剤の厚さ数１０
μｍよりも十分に薄い。このように接着剤１４を薄くす
ることにより、金属箔１２に加わる熱ストレスが増大す
るのを防ぐことができる。
２を結晶化ガラスの基板１０に接着する（ステップＳ２
０８Ａ）。この場合基板１０と金属箔１２の熱膨張係数
の差が極めて小さいので、周囲温度の変化に対して金属
箔１２に加わる熱応力が非常に小さい。このため接着剤
１４は極めて薄くすることができ、例えばエポキシ樹脂
を用いる場合には数μｍにできる。この厚さ数μｍは、
前記図１０で説明した工法で用いる接着剤の厚さ数１０
μｍよりも十分に薄い。このように接着剤１４を薄くす
ることにより、金属箔１２に加わる熱ストレスが増大す
るのを防ぐことができる。
【００３０】金属箔１２を基板１０に接着した後、ホト
エッチングにより抵抗回路パターンを形成し（ステップ
Ｓ２０８Ｂ）、抵抗チップ２４ごとに分割し（ステップ
Ｓ２０８Ｃ）、リード線２０，２６を接続し（ステップ
Ｓ２０８Ｄ）、外装材で気密封止する（ステップＳ２０
８Ｅ）。そして製品テストを行って（ステップＳ２０８
Ｆ）、出荷するものである（ステップＳ２１０）。
エッチングにより抵抗回路パターンを形成し（ステップ
Ｓ２０８Ｂ）、抵抗チップ２４ごとに分割し（ステップ
Ｓ２０８Ｃ）、リード線２０，２６を接続し（ステップ
Ｓ２０８Ｄ）、外装材で気密封止する（ステップＳ２０
８Ｅ）。そして製品テストを行って（ステップＳ２０８
Ｆ）、出荷するものである（ステップＳ２１０）。
【００３１】以上のようにして作られた抵抗器の抵抗温
度特性は、図６に示す特性を持つ、すなわち前記したよ
うに、熱処理温度ｔ1（≒４６２℃）で熱処理した金属
箔１２を用いれば、結晶化ガラス基板１０と組合せた時
に特性Ａのように非常に扁平な円弧状になる。なお同じ
金属箔１２をアルミナ基板と組合せた時には特性Ｂのよ
うに強い円弧状になる。
度特性は、図６に示す特性を持つ、すなわち前記したよ
うに、熱処理温度ｔ1（≒４６２℃）で熱処理した金属
箔１２を用いれば、結晶化ガラス基板１０と組合せた時
に特性Ａのように非常に扁平な円弧状になる。なお同じ
金属箔１２をアルミナ基板と組合せた時には特性Ｂのよ
うに強い円弧状になる。
【００３２】またこの時の一次温度係数αおよび二次温
度係数βは図７，８のようになる。すなわち結晶化ガラ
ス基板１０を用いた時には、図７にＡで示すように一次
温度係数α23は金属箔単独の場合Ｃに極めて近接し、ア
ルミナ基板を用いた時の特性Ｂは特性Ｃから大きく離れ
る。このことからも前記ステップＳ２０４で一次温度係
数α23がほぼ０になる熱処理条件を選択したことが正し
かったことが解る。また二次温度係数βは、図８に示す
ように結晶化ガラスの場合（Ａ）にはβ≒０．００４に
なり、図６の結果に一致する。
度係数βは図７，８のようになる。すなわち結晶化ガラ
ス基板１０を用いた時には、図７にＡで示すように一次
温度係数α23は金属箔単独の場合Ｃに極めて近接し、ア
ルミナ基板を用いた時の特性Ｂは特性Ｃから大きく離れ
る。このことからも前記ステップＳ２０４で一次温度係
数α23がほぼ０になる熱処理条件を選択したことが正し
かったことが解る。また二次温度係数βは、図８に示す
ように結晶化ガラスの場合（Ａ）にはβ≒０．００４に
なり、図６の結果に一致する。
【００３３】なお比較のためにアルミナ基板の場合につ
いて検討する。一次温度係数α23は図７に示すように箔
単独の場合（Ｃ）とアルミナ基板に貼った場合（Ｂ）と
で大きく変化するから、箔単独の特性（Ｃ）からでは最
適熱処理条件を決めることができない。このためサンプ
ルをアルミナ基板に貼った多数の抵抗チップを作り、こ
れらのＴＣＲを測定して図６，７，８の特性（Ｂ）を求
める必要がある。すなわち多数の抵抗チップを実際に作
ってテストする必要があり、工程数が極めて複雑にな
る。これに対して図５に示す本願の方法によれば、金属
箔の状態で最適熱処理条件が決められるから、多数の抵
抗チップを作る必要が無くなり、生産工程が大幅に簡略
化できるものである。
いて検討する。一次温度係数α23は図７に示すように箔
単独の場合（Ｃ）とアルミナ基板に貼った場合（Ｂ）と
で大きく変化するから、箔単独の特性（Ｃ）からでは最
適熱処理条件を決めることができない。このためサンプ
ルをアルミナ基板に貼った多数の抵抗チップを作り、こ
れらのＴＣＲを測定して図６，７，８の特性（Ｂ）を求
める必要がある。すなわち多数の抵抗チップを実際に作
ってテストする必要があり、工程数が極めて複雑にな
る。これに対して図５に示す本願の方法によれば、金属
箔の状態で最適熱処理条件が決められるから、多数の抵
抗チップを作る必要が無くなり、生産工程が大幅に簡略
化できるものである。
【００３４】図９は、結晶化ガラス基板とアルミナ基板
を用いた抵抗器であってＴＣＲが同一になるものを用意
し、周囲温度ｔ0を変化させた時にこれらの抵抗器の抵
抗値変化（ｐｐｍ）を示す。周囲温度ｔ0を２５℃から
０℃に変化させた時には抵抗値変化が同じ変化をたどる
が、周囲温度ｔ0を０℃→２５℃に変化させた時には抵
抗値変化の追従性が両基板に対して異なる。すなわちア
ルミナ基板を用いた抵抗器の抵抗値変化（Ｂ）は、結晶
化ガラス基板を用いた場合の抵抗値変化（Ａ）よりも遅
れ、追従性が悪いことが解る。この原因はアルミナ基板
の抵抗器では熱歪みにより金属箔に加わる応力が大きく
なり、この歪みが無くなるまでに時間遅れが生じるもの
と考えられる。
を用いた抵抗器であってＴＣＲが同一になるものを用意
し、周囲温度ｔ0を変化させた時にこれらの抵抗器の抵
抗値変化（ｐｐｍ）を示す。周囲温度ｔ0を２５℃から
０℃に変化させた時には抵抗値変化が同じ変化をたどる
が、周囲温度ｔ0を０℃→２５℃に変化させた時には抵
抗値変化の追従性が両基板に対して異なる。すなわちア
ルミナ基板を用いた抵抗器の抵抗値変化（Ｂ）は、結晶
化ガラス基板を用いた場合の抵抗値変化（Ａ）よりも遅
れ、追従性が悪いことが解る。この原因はアルミナ基板
の抵抗器では熱歪みにより金属箔に加わる応力が大きく
なり、この歪みが無くなるまでに時間遅れが生じるもの
と考えられる。
【００３５】
【発明の効果】請求項１の発明は以上のように、金属箔
としてＮｉ−Ｃｒ合金を、基板として高熱膨張率の結晶
化ガラスを用いて、両者の熱膨張率を互いに近似させた
ものであるから、金属箔に加わる熱ストレスが極めて小
さくなり、このため金属箔の最適熱処理条件を金属箔単
独で決めることが可能になり、製作工程が少なくなる。
従って生産能率が向上する。さらに基板の反りが極めて
少なくなるから、ホトエッチングの際にはノンコンタク
ト露光が可能になる。
としてＮｉ−Ｃｒ合金を、基板として高熱膨張率の結晶
化ガラスを用いて、両者の熱膨張率を互いに近似させた
ものであるから、金属箔に加わる熱ストレスが極めて小
さくなり、このため金属箔の最適熱処理条件を金属箔単
独で決めることが可能になり、製作工程が少なくなる。
従って生産能率が向上する。さらに基板の反りが極めて
少なくなるから、ホトエッチングの際にはノンコンタク
ト露光が可能になる。
【００３６】ここで用いる基板は、例えば、ＳｉＯ2、
Ｌｉ2Ｏ、Ａｌ2Ｏ3、Ｋ2Ｏ、ＺｎＯ、Ｐ2Ｏ5、、ＺｒＯ
2、Ｓｂ2Ｏ3を含み、１０〜１３ｐｐｍ／℃の熱膨張係
数を有する結晶化ガラスを用いることができる。
Ｌｉ2Ｏ、Ａｌ2Ｏ3、Ｋ2Ｏ、ＺｎＯ、Ｐ2Ｏ5、、ＺｒＯ
2、Ｓｂ2Ｏ3を含み、１０〜１３ｐｐｍ／℃の熱膨張係
数を有する結晶化ガラスを用いることができる。
【００３７】請求項３の発明によれば、この金属箔抵抗
器の製造方法が得られる。この場合に工程（ｃ）の最適
熱処理条件のサンプルは、ＴＣＲの一次温度係数αがほ
ぼ０になる２つの熱処理温度のうち低温側の温度で熱処
理したものとすることができる（請求項４）。請求項５
の発明によれば製品化のための工程の一例が得られる。
器の製造方法が得られる。この場合に工程（ｃ）の最適
熱処理条件のサンプルは、ＴＣＲの一次温度係数αがほ
ぼ０になる２つの熱処理温度のうち低温側の温度で熱処
理したものとすることができる（請求項４）。請求項５
の発明によれば製品化のための工程の一例が得られる。
【図１】本発明の一実施態様である抵抗チップの平面図
【図２】そのII−II線断面図
【図３】樹脂封止した抵抗器（完成品）の内部構造を示
す図
す図
【図４】同じくハーメチックシールした抵抗器（完成
品）の内部構造を示す図
品）の内部構造を示す図
【図５】製作工程を示す図
【図６】基板としてアルミナと結晶化ガラスを用いた時
の抵抗値の温度特性を示す図
の抵抗値の温度特性を示す図
【図７】金属箔の熱処理温度を変化させた時の一次温度
係数α23の変化を示す図
係数α23の変化を示す図
【図８】同じく熱処理温度を変化させた時の二次温度係
数βの変化を示す図
数βの変化を示す図
【図９】周囲温度を変化させた時の抵抗値の変化を示す
図
図
【図１０】従来の製作工程を示す図
１０ 結晶化ガラス基板 １２ 金属箔 １４ 接着剤（樹脂） ２４ 抵抗チップ ３０ 外装材としてのシリコンゴム ３２ 外装材エポキシ樹脂 ３６ 外装材金属ケース
Claims (5)
- 【請求項１】 基板に金属箔を接着し外装材で気密封止
した金属箔抵抗器において、 基板を高熱膨張係数の結晶化ガラスとし、金属箔をＮｉ
−Ｃｒ合金として、前記基板と金属箔との熱膨張係数を
互いに近似させたことを特徴とする金属箔抵抗器。 - 【請求項２】 結晶化ガラスは、ＳｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ、Ａ
ｌ2Ｏ3、Ｋ2Ｏ、ＺｎＯ、Ｐ2Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｓｂ2Ｏ3を
含み、１０〜１３ｐｐｍ／℃の熱膨張係数を有する請求
項１の金属箔抵抗器。 - 【請求項３】 基板に金属箔を接着し外装材で気密封止
した金属箔抵抗器の製造方法において、 （ａ）Ｎｉ−Ｃｒ金属箔を異なる熱処理条件で熱処理し
た複数の金属箔サンプルを作る； （ｂ）複数の金属箔サンプルについてそれぞれのＴＣＲ
データを得る； （ｃ）工程（ｂ）のＴＣＲデータから基板として使用す
る結晶化ガラスのＴＣＲに近い金属箔サンプルを選出す
る； （ｄ）工程（ｃ）で選出した金属箔サンプルの熱処理条
件で製品用のＮｉ−Ｃｒ金属箔を熱処理する； （ｅ）工程（ｄ）で熱処理したＮｉ−Ｃｒ金属箔を前記
結晶化ガラスに接着し、製品化のための工程を施す；以
上の各工程を有することを特徴とする金属箔抵抗器の製
造方法。 - 【請求項４】 請求項３の工程（ｃ）において、ＴＣＲ
を基準温度に対する温度変化（Δｔ）の二次式［α（Δ
ｔ）＋β（Δｔ）2］で近似し、αがほぼ０になる金属
箔サンプルのうち熱処理温度が定温になる金属箔サンプ
ルを選出する金属箔抵抗器の製造方法。 - 【請求項５】 請求項３の工程（ｅ）において、製品化
のための工程は、 （ｆ）結晶化ガラスに接着した金属箔にフォトエッチン
グにより複数の抵抗チップの配線パターンを形成する； （ｇ）結晶化ガラスを抵抗チップごとに分割する； （ｈ）分割した抵抗チップにリード線を接続する； （ｉ）抵抗チップを外装材で気密封止する；以上の各工
程を有する金属箔抵抗器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000342054A JP2002151304A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | 金属箔抵抗器およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000342054A JP2002151304A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | 金属箔抵抗器およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002151304A true JP2002151304A (ja) | 2002-05-24 |
Family
ID=18816681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000342054A Pending JP2002151304A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | 金属箔抵抗器およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002151304A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009016791A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Feel Cherng Enterprise Co Ltd | チップ抵抗器およびその製造方法 |
| JPWO2007040207A1 (ja) * | 2005-10-03 | 2009-04-16 | アルファ・エレクトロニクス株式会社 | 金属箔抵抗器 |
| DE112009001287T5 (de) | 2008-05-27 | 2011-04-14 | Koa Corp., Ina-shi | Widerstand |
| JP2013065784A (ja) * | 2011-09-20 | 2013-04-11 | Koa Corp | 薄膜抵抗体 |
| CN115762938A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-03-07 | 北京东方计量测试研究所 | 金属箔电阻综合性能改进方法及金属箔电阻 |
-
2000
- 2000-11-09 JP JP2000342054A patent/JP2002151304A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007040207A1 (ja) * | 2005-10-03 | 2009-04-16 | アルファ・エレクトロニクス株式会社 | 金属箔抵抗器 |
| US7982579B2 (en) | 2005-10-03 | 2011-07-19 | Alpha Electronics Corporation | Metal foil resistor |
| JP4859144B2 (ja) * | 2005-10-03 | 2012-01-25 | アルファ・エレクトロニクス株式会社 | 金属箔抵抗器 |
| JP2009016791A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Feel Cherng Enterprise Co Ltd | チップ抵抗器およびその製造方法 |
| DE112009001287T5 (de) | 2008-05-27 | 2011-04-14 | Koa Corp., Ina-shi | Widerstand |
| JP2013065784A (ja) * | 2011-09-20 | 2013-04-11 | Koa Corp | 薄膜抵抗体 |
| CN115762938A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-03-07 | 北京东方计量测试研究所 | 金属箔电阻综合性能改进方法及金属箔电阻 |
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