JP2004022658A

JP2004022658A - 低い抵抗値を有するチップ抵抗器とその製造方法

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Publication number: JP2004022658A
Application number: JP2002172892A
Authority: JP
Inventors: Torayuki Tsukada; 塚田　虎之
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-13
Also published as: JP3838559B2

Abstract

【課題】高抵抗の金属と低抵抗の金属との合金にて直方体に形成した抵抗体２と、この抵抗体２のうち直方体の長手方向の両端に設けた接続端子電極３とから成るチップ抵抗器において、その抵抗値を、抵抗温度係数及び重量の増大等を招来することなく、小さくできるようにする。
【解決手段】前記抵抗体２における表面に、当該抵抗体２を構成する合金よりも低い抵抗の純金属によるメッキ層５を形成する。
【選択図】　　　　　　　　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、１Ω以下というように低い抵抗値を有するチップ抵抗器と、これを製造する方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のチップ抵抗器は、例えば、特開２００１−１１８７０１号公報等に記載されているように、抵抗体を、例えば、銅等のように低い抵抗を有する基材の金属（以下、低抵抗の金属と称する）に対してニッケル等のように前記基材の金属よりも高い抵抗を有する金属（以下、高抵抗の金属と称する）を添加して成る合金にて直方体に形成し、この抵抗体のうち直方体における長手方向に沿った左右両端に、プリント基板等に対して半田付け等にて接続するために接続端子電極を設ける一方、前記抵抗体のうち少なくとも両接続端子電極間の部分を絶縁体にて被覆するという構成にしている。
【０００３】
そして、この種のチップ抵抗器において、その両接続端子電極間における抵抗値は、その抵抗体を構成する合金における固有抵抗に依存するところが大きく、前記合金における固有の抵抗は、高抵抗の金属に対する低抵抗の金属の割合が大きいときには低く、低抵抗の金属に対する高抵抗の金属の割合が多くなると高くなるように、高抵抗の金属に対する低抵抗の金属の割合に比例して低くなり、低抵抗の金属に対する高抵抗の金属の割合に比例して高くなる。
【０００４】
このために、従来のチップ抵抗器においては、その抵抗体の直方体における長手方向に沿った長さ寸法と、その長手方向と直角方向の幅寸法とが予め決められている場合において、その両接続端子電極間における抵抗値、つまり、チップ抵抗器における抵抗値をより低くするには、
▲１▼．前記合金を、高抵抗の金属に対する低抵抗の金属の割合を少なくした合金にする。
▲２▼．前記抵抗体における板厚さ寸法を厚くする。
のいずれか一方又は両方を採用するという構成にしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一般に、金属材料には、抵抗が温度によって変化するという抵抗温度係数が存在し、この抵抗温度係数は、合金によりも純粋の金属のほうが高いという性質を有していることが知られている。
【０００６】
従って、前記チップ抵抗器における抵抗値を低くすることのために、前記▲１▼のように、その抵抗体を構成する合金において低抵抗の金属（基材の金属）の割合を多くすることは、この合金は、前記低抵抗の金属（基材の金属）の純度に近づくことになるから、前記チップ抵抗器における抵抗温度係数が高くなるという問題がある。
【０００７】
また、前記チップ抵抗器における抵抗値を低くすることのために、前記▲２▼のように、前記抵抗体における板厚さ寸法を厚くすることは、チップ抵抗器における重量のアップを招来するばかりか、抵抗体における長手方向の両端を接続端子電極に曲げ加工することが困難になり、且つ、抵抗値を、抵抗体に対するトリミング溝の刻設にて所定値に調節するためのトリミング調整が、著しく困難になるという問題がある。
【０００８】
一方、金属材料における抵抗温度係数は、殆どの純金属の場合において正であるが、この純金属の複数を合金化した合金の場合には、その一部の合金に、負の抵抗温度係数を呈するものが存在し、この負の抵抗温度係数を有する合金を抵抗体に使用した場合には、この負の抵抗温度係数が、前記チップ抵抗器に、そのまま、マイナスの抵抗温度係数となって現れるという点も問題であった。
【０００９】
本発明は、これら問題を解消したチップ抵抗器と、これを製造する方法とを提供することを技術的課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明における請求項１は、
「高抵抗の金属と低抵抗の金属との合金にて直方体に形成した抵抗体と、この抵抗体の両端に設けた接続端子電極とから成るチップ抵抗器において、
前記抵抗体における表面に、当該抵抗体を構成する合金よりも低い抵抗の純金属によるメッキ層を形成する。」
ことを特徴としている。
【００１１】
本発明における請求項２は、
「前記請求項１の記載において、前記抵抗体を構成する合金が、負の抵抗温度係数を有するものである。」
ことを特徴としている。
【００１２】
本発明における請求項３は、
「前記請求項１又は２の記載において、前記接続端子電極を、抵抗体の両端から当該抵抗体の下面側に一体的に延びる形態にして、その表面にまで前記メッキ層を延長する。」
ことを特徴としている。
【００１３】
本発明における請求項４は、
「前記請求項１〜３のいずれかの記載において、前記抵抗体における途中部分に、断面積の部分的縮小部を設けて、この断面積の部分的縮小部を前記メッキ層にて埋める。」
ことを特徴としている。
【００１４】
また、本発明における製造方法は、第１に、
「高抵抗の金属と低抵抗の金属との合金板にて抵抗体を構成するリードの多数本を一体的に設けて成るリードフレームを製作する工程と、
前記リードフレームの各リードにおける抵抗体の表面に対して純金属によるメッキ層を形成する工程と、
前記リードフレームの各リードにおける抵抗体の抵抗値を調整する工程と、
前記リードフレームの各リードにおける抵抗体を絶縁体にて被覆したのちリードフレームから切り離す工程と、
から成る。」
ことを、第２に、
「高抵抗の金属と低抵抗の金属との合金にて直方体にした抵抗体の多数個を並べて一体化して成る抵抗体用合金板と、これよりも低抵抗の金属を使用した接続端子電極用金属板とを重ね接合して積層素材金属板にする工程と、
前記積層素材金属板における抵抗体用合金板の上面に純金属によるメッキ層を形成したのち前記接続端子電極用金属板のうち接続端子電極以外の部分を除去するか、或いは、前記積層素材金属板における接続端子電極用金属板のうち接続端子電極以外の部分を除去したのち前記抵抗体用合金板の上面に純金属によるメッキ層を形成する工程と、
前記抵抗体用合金板の上面及び前記接続端子電極用金属板の下面のうち接続端子電極以外の部分を絶縁体にて被覆する工程と、
前記積層素材金属板を各抵抗体ごとに切断する工程と、
から成る。」
ことを特徴としている。
【００１５】
【発明の作用・効果】
前記したように、高抵抗の金属と低抵抗の金属との合金製の抵抗体における表面に、前記合金よりも低い抵抗の純金属によるメッキ層を形成することにより、両接続端子電極間における抵抗値は、抵抗体を合金のみで構成する場合よりも、前記純金属のメッキ層の分だけ低くなる。
【００１６】
これにより、両接続端子電極間における抵抗値、つまり、チップ抵抗器における抵抗値を、前記抵抗体を構成する合金において高抵抗の金属に対する低抵抗の金属の割合を多くすることなく、且つ、前記抵抗体における板厚さ寸法を厚くすることなく、低くすることができるから、チップ抵抗器における抵抗値を、その長さ寸法及び幅寸法を同じにした状態で低くする場合に、抵抗温度係数が増大すること、及び、前記抵抗値のトリミング調整及び前記接続端子電極の曲げ加工が困難になること、並びに、重量が増大することを確実に回避できるのである。
【００１７】
この場合、前記純金属のメッキ層における抵抗温度係数は、一般的にいって正であるから、請求項２に記載したように、抵抗体を、負の抵抗温度係数を有する金属合金製にすることにより、この抵抗体における負の抵抗温度係数を、この抵抗体の表面に形成したメッキ層における正の抵抗温度係数にて相殺できるから、チップ抵抗器に負の抵抗温度係数が現れることを回避できるか、或いは、チップ抵抗器に現れる負の抵抗温度係数を小さくできるのである。
【００１８】
また、請求項３の記載した構成にすることにより、前記抵抗体の両端に接続端子電極を設けることが容易にできるとともに、この両接続端子電極のプリント基板等に対する半田付け性を、その表面にまで延長したメッキ層にて向上でき、しかも、チップ抵抗器における抵抗値を、両接続端子電極の表面にまで延長したメッキ層にて低くすることができる。
【００１９】
更にまた、請求項４に記載した構成することにより、チップ抵抗器における抵抗値を、更に低くすることができる。
【００２０】
加えて、請求項５又は６に記載した製造方法によると、前記した構成のチップ抵抗器の多数個を、同時に低コストで製造できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。
【００２２】
図１及び図２は、第１の実施の形態によるチップ抵抗器１を示す。
【００２３】
このチップ抵抗器１は、長さ寸法がＬで、幅寸法がＷで、厚さ寸法がＴの直方体に形成された抵抗体２と、この抵抗体２の両端に当該抵抗体２の下面側に折り曲げるようにして一体的に設けた一対の接続端子電極３と、前記抵抗体２を被覆する耐熱合成樹脂又はガラス等の絶縁体４とで構成されている。
【００２４】
前記抵抗体２及び両接続端子電極３は、例えば、銅・ニッケル合金、ニッケル・クロム合金又は鉄・クロム合金等のように、低い抵抗を有する基材の金属（以下、低抵抗の金属と称する）に対してこの基材の金属よりも高い抵抗を有する金属（以下、高抵抗の金属と称する）を添加して成る合金製である。
【００２５】
なお、前記低抵抗の金属及び高抵抗の金属のいずれか一方又は両方を、低抵抗の金属と高抵抗の金属との合金にしても良いことはいうまでもない。
【００２６】
そして、前記抵抗体２の表面に、当該抵抗体２を構成する合金よりも低い抵抗を有する銅又は銀等の純金属によるメッキ層５を、当該メッキ層５が前記両接続端子電極３の表面にまで延びるように形成する。
【００２７】
なお、前記メッキ層５は、前記抵抗体２を絶縁体４にて被覆する前において形成することはいうまでもなく、また、図１において、符号６は、前記抵抗体２に対して、その抵抗値を調節するためにレーザ光線の照射等にて刻設したトリミング溝であり、このトリミング溝６の刻設による抵抗値の調整は、前記メッキ層５の形成したあとで、且つ、前記抵抗体２を絶縁体４にて被覆する前において行われる。
【００２８】
このように、高抵抗の金属と低抵抗の金属との合金製の抵抗体２における表面に、前記合金よりも低い抵抗の純金属によるメッキ層５を形成することにより、両接続端子電極３間における抵抗値は、抵抗体２を合金のみで構成する場合よりも、前記純金属のメッキ層５の分だけ低くなるから、両接続端子電極３間における抵抗値、つまり、チップ抵抗器１における抵抗値を、前記抵抗体２を構成する金属合金において高抵抗の金属に対する低抵抗の金属の割合を多くすることなく、且つ、前記抵抗体２における板厚さ寸法Ｔを厚くすることなく、低くすることができる。
【００２９】
一方、チップ抵抗器１は、その両接続端子電極３においてプリント基板等に対して半田付けされるものであり、この場合において、前記抵抗体２の表面に形成するメッキ層５を、前記両接続端子電極３の表面にまで延長することにより、この両接続端子電極３のプリント基板等に対する半田付け性を、その表面にまで延長したメッキ層５にて向上できるとともに、チップ抵抗器１における抵抗値を、両接続端子電極３の表面にまで延長したメッキ層５にて更に低くすることができる。
【００３０】
前記チップ抵抗器１における抵抗値は、抵抗体２の表面に形成するメッキ層５を、図３に示すように、適宜長さＳだけ分断するか、図４に示すように、幅狭に形成することによって、高くことができ、また、図５に示すように、抵抗体２の下面にも、メッキ層５′を形成するか、或いは、前記メッキ層５を厚くすることによって、低くすることができるというように、前記メッキ層５によって抵抗値を任意に設定することができる。
【００３１】
更にまた、図６及び図７に示すように、抵抗体２に対してその長手側面から横方向に延びるスリット溝７を少なくとも一つ以上穿設するか、貫通孔を穿設する等して、当該抵抗体２における断面積を部分的に縮小し、このスリット溝７又は貫通孔等のような断面積の部分的縮小部を、抵抗体２の表面に形成したメッキ層５、又は抵抗体２の両面に形成したメッキ層５，５′にて埋めるように構成することにより、チップ抵抗器１における抵抗値を、更に低い、微小な抵抗値にすることができる。
【００３２】
ところで、前記メッキ層５，５′の純金属における抵抗温度係数は、一般的に正であるから、この正の抵抗温度係数を有する純金属のメッキ層５，５′を、例えば、４３〜４５ｗｔ％がニッケルで残りが銅の銅ニッケル合金等のように負の抵抗温度係数を有する合金金属製の抵抗体２に対して形成することにより、前記抵抗体２における負の抵抗温度係数を、この抵抗体２の表面に形成したメッキ層５における正の抵抗温度係数にて相殺できるから、チップ抵抗器１に負の抵抗温度係数が現れることを回避できるか、或いは、チップ抵抗器１に現れる負の抵抗温度係数を小さくできる。
【００３３】
次に、前記第１の実施の形態によるチップ抵抗器１の製造に際しては、以下に述べる方法を採用できる。
【００３４】
すなわち、図８に示すように、板厚さＴの合金板より打ち抜いたリードフレームＡにおいて、所定長さ寸法Ｌの抵抗体２と、その両端における接続端子電極３とを形成するリードＡ１を、長手方向に適宜ピッチの間隔で多数本一体的に設けて、この各リードＡ１における上面のうち、前記抵抗体２及び両接続端子電極３の長さに相当する幅寸法Ｋの部分に、純金属によるメッキ層５を形成する。
【００３５】
次いで、図９に示すように、前記各リードＡ１の一端をリードフレームＡから切り離したのち、この各リードＡ１の両端に通電用のプローブを接触して、抵抗体２における抵抗値を測定しながら、抵抗体２にレーザ光線の照射等にてトリミング溝６を穿設することにより、抵抗体２における抵抗値が所定の定格値になるように調整する。
【００３６】
次いで、図１０に示すように、前記各リードＡ１のうち抵抗体２の部分を、絶縁体４にて被覆する。
【００３７】
次いで、図１１に示すように、前記各リードＡ１の他端をリードフレームＡから切り離したのち、両接続端子電極３に対する曲げ加工を行うことにより、図１及び図２に示す構造のチップ抵抗器１を得ることができる。
【００３８】
そして、図１２及び図１３は、第２の実施の形態によるチップ抵抗器１１を示す。
【００３９】
このチップ抵抗器１１は、長さ寸法がＬで、幅寸法がＷで、厚さ寸法がＴの直方体に形成して成る抵抗体１２と、この抵抗体１２の下面における両端に固着した接続端子電極１３と、前記抵抗体２を被覆する絶縁体１４とによって構成されている。
【００４０】
前記抵抗体１２は、前記第１の実施の形態の場合と同様に、例えば、銅・ニッケル合金、ニッケル・クロム合金又は鉄・クロム合金等のように、低い抵抗を有する基材の金属（以下、低抵抗の金属と称する）に対してこの基材の金属よりも高い抵抗を有する金属（以下、高抵抗の金属と称する）を添加して成る合金製である。
【００４１】
これに対して、両接続端子電極１３は、前記抵抗体１２を構成する合金よりも低い抵抗を有する合金製にするか、銅等の純金属製である。
【００４２】
そして、前記抵抗体１２の表面に、当該抵抗体１２を構成する合金よりも低い抵抗を有する銅又は銀等の純金属によるメッキ層１５を形成する。
【００４３】
このメッキ層１５を形成することにより、前記第１の実施の形態の場合と同様に、両接続端子電極１３間における抵抗値は、抵抗体１２を合金のみで構成する場合よりも、前記純金属のメッキ層１５の分だけ低くなるから、両接続端子電極１３間における抵抗値、つまり、チップ抵抗器１１における抵抗値を、前記抵抗体１２を構成する金属合金において高抵抗の金属に対する低抵抗の金属の割合を多くすることなく、且つ、前記抵抗体１２における板厚さ寸法Ｔを厚くすることなく、低くすることができる。
【００４４】
この第２の実施の形態においても、前記第１の実施の形態と同様に、メッキ層１５によって抵抗値を任意に設定することができるとともに、図６及び図７の構成にすることによって、更に低い微小な抵抗値にすることができる。
【００４５】
また、この第２の実施の形態においても、抵抗体１２を、例えば、４３〜４５ｗｔ％がニッケルで残りが銅の銅ニッケル合金等のように負の抵抗温度係数を有する合金製にすることにより、チップ抵抗器１１に負の抵抗温度係数が現れることを回避できるか、或いは、チップ抵抗器１１に現れる負の抵抗温度係数を小さくできる。
【００４６】
そして、前記第２の実施の形態によるチップ抵抗器１１の製造に際しては、以下に述べる方法を採用できる。
【００４７】
すなわち、先ず、図１４及び図１５に示すように、前記抵抗体１２の多数個を縦及び横方向に並べて一体化して成る抵抗体用合金板Ｂ１を用意して、この抵抗体用合金板Ｂ１の下面に、前記接続端子電極１３を形成するための接続端子電極用金属板Ｂ２を重ねて接合することにより、積層素材金属板Ｂを製作し、この積層素材金属板Ｂにおける前記抵抗体用合金板Ｂ１の上面のうち前記各抵抗体１２の箇所の各々に、純金属によるメッキ層１５を形成する。
【００４８】
次いで、図１６及び図１７に示すように、前記積層素材金属板Ｂにおける前記接続端子電極用金属板Ｂ２のうち、前記抵抗体１２の両端における接続端子１３の部分を残し、その他の部分を切削加工等により除去する。
【００４９】
次いで、図１８及び図１９に示すように、前記積層素材金属板Ｂにおける抵抗体用合金板Ｂ１の上面の全体と、前記抵抗体用合金板Ｂ１における下面のうち前記各接続端子電極１３間の部分を、絶縁体１４にて被覆する。
【００５０】
そして、最後に、前記積層素材金属板Ｂを、前記各抵抗体１２ごとに区画する縦方向の切断線Ｂ′及び横方向の切断線Ｂ″に沿って切断することにより、図１２及び図１３に示す構造のチップ抵抗器１を得ることができる。
【００５１】
また、この製造方法においては、前記積層素材金属体Ｂにおける抵抗体用合金板Ｂ１の上面に対して純金属によるメッキ層１５を形成する工程を、前記積層素材金属体Ｂにおける接続端子電極用金属板Ｂ２のうち接続端子電極１３以外の部分を切削加工等により除去する工程の後において行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるチップ抵抗器を示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ視断面図である。
【図３】前記チップ抵抗器における第１の変形例を示す斜視図である。
【図４】前記チップ抵抗器における第２の変形例を示す斜視図である。
【図５】前記チップ抵抗器における第３の変形例を示す斜視図である。
【図６】前記チップ抵抗器における第３の変形例を示す部分平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ　−ＶＩＩ　視断面図である。
【図８】前記チップ抵抗器の製造に際しての第１の工程を示す斜視図である。
【図９】前記チップ抵抗器の製造に際しての第２の工程を示す斜視図である。
【図１０】前記チップ抵抗器の製造に際しての第３の工程を示す斜視図である。
【図１１】前記チップ抵抗器の製造に際しての第４の工程を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態によるチップ抵抗器を示す斜視図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ視断面図である。
【図１４】前記チップ抵抗器の製造に際しての第１の工程を示す斜視図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ視拡大断面図である。
【図１６】前記チップ抵抗器の製造に際しての第２の工程を示す斜視図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ視拡大断面図である。
【図１８】前記チップ抵抗器の製造に際しての第３の工程を示す斜視図である。
【図１９】図１８のＸＩＸ　−ＸＩＸ　視拡大断面図である。
【符号の説明】
１，１１　　　　　　　　　　　チップ抵抗器
２，１２　　　　　　　　　　　抵抗体
３，１３　　　　　　　　　　　接続端子電極
４，１４　　　　　　　　　　　絶縁体
５，１５　　　　　　　　　　　メッキ層
６　　　　　　　　　　　　　　トリミング溝

Claims

高抵抗の金属と低抵抗の金属との合金にて直方体に形成した抵抗体と、この抵抗体の両端に設けた接続端子電極とから成るチップ抵抗器において、
前記抵抗体における表面に、当該抵抗体を構成する合金よりも低い抵抗の純金属によるメッキ層を形成することを特徴とする低い抵抗値を有するチップ抵抗器。
前記請求項１の記載において、前記抵抗体を構成する合金が、負の抵抗温度係数を有するものであることを特徴とする低い抵抗値を有するチップ抵抗器。
前記請求項１又は２の記載において、前記接続端子電極を、抵抗体の両端から当該抵抗体の下面側に一体的に延びる形態にして、その表面にまで前記メッキ層を延長することを特徴とする低い抵抗値を有するチップ抵抗器。
前記請求項１〜３のいずれかの記載において、前記抵抗体における途中部分に、断面積の部分的縮小部を設けて、この断面積の部分的縮小部を前記メッキ層にて埋めることを特徴とする低い抵抗値を有するチップ抵抗器。
高抵抗の金属と低抵抗の金属との合金板にて抵抗体を構成するリードの多数本を一体的に設けて成るリードフレームを製作する工程と、
前記リードフレームの各リードにおける抵抗体の表面に対して純金属によるメッキ層を形成する工程と、
前記リードフレームの各リードにおける抵抗体の抵抗値を調整する工程と、
前記リードフレームの各リードにおける抵抗体を絶縁体にて被覆したのちリードフレームから切り離す工程と、
から成ることを特徴とする低い抵抗値を有するチップ抵抗器の製造方法。
高抵抗の金属と低抵抗の金属との合金にて直方体にした抵抗体の多数個を並べて一体化して成る抵抗体用合金板と、これよりも低抵抗の金属を使用した接続端子電極用金属板とを重ね接合して積層素材金属板にする工程と、
前記積層素材金属板における抵抗体用合金板の上面に純金属によるメッキ層を形成したのち前記接続端子電極用金属板のうち接続端子電極以外の部分を除去するか、或いは、前記積層素材金属板における接続端子電極用金属板のうち接続端子電極以外の部分を除去したのち前記抵抗体用合金板の上面に純金属によるメッキ層を形成する工程と、
前記抵抗体用合金板の上面及び前記接続端子電極用金属板の下面のうち接続端子電極以外の部分を絶縁体にて被覆する工程と、
前記積層素材金属板を各抵抗体ごとに切断する工程と、
から成ることを特徴とする低い抵抗値を有するチップ抵抗器の製造方法。