JP2000261123A - チップ抵抗器の実装構造およびチップ抵抗器の実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】新規な構成にてハンダ厚を増加させて剪断歪み
を低減させることができるチップ抵抗器の実装構造およ
びチップ抵抗器の実装方法を提供する。 【解決手段】チップ抵抗器１０においてアルミナ基板１
１の左右の端部での上下および側面には部品電極１２，
１３が形成されている。このアルミナ基板１１の上面で
の部品電極１２，１３の間には抵抗体１４が形成されて
いる。アルミナ基板１１の上面において抵抗体１４の上
面およびその周囲にはガラス厚膜１５が形成されてい
る。アルミナ基板１１の下面（裏面）にもガラス厚膜１
７が形成され、ガラス厚膜１７がプリント配線板１に接
するように配置され、部品電極１２，１３とプリント配
線板１のハンダ付けパッド２，３とがハンダ１８，１９
により接合されている。ガラス厚膜１７がチップ抵抗器
１０とプリント配線板１の間においてスペーサとして機
能する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はチップ抵抗器の実
装技術に係り、詳しくは、チップ抵抗器のハンダ付部に
おける熱サイクル疲労寿命を長くするための技術に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】表面実装部品において、一般に熱サイク
ル疲労寿命を長くする方法として、プリント配線板と表
面実装部品（リードレス部品）の間にスペーサを介在さ
せたり、ボディーを突起形状に加工することにより、ハ
ンダ厚を増加させ、剪断歪みを低減させることが行われ
ている（特開平５−１１０２２１号公報、特開平８−１
８１４１９号公報等）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、熱サイクルが
極度に表われる条件下では、ハンダ厚を６０μｍ以上確
保する必要があり、既存のプリント配線板製造工程でス
ペーサを形成するには、シルク印刷、ソルダレジスト等
の多重刷り、又は厚刷りを行なう必要があり、工程数増
加により、大幅にコストアップしてしまうという問題が
生じる。また、ボディー自体を突起形状に加工すること
も、安価な表面実装部品（例えば、チップ抵抗器）を大
幅にコストアップさせてしまうという問題が生じる。

【０００４】そこで、この発明の目的は、新規な構成に
てハンダ厚を増加させて剪断歪みを低減させることがで
きるチップ抵抗器の実装構造およびチップ抵抗器の実装
方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、チップ抵抗器として、絶縁基板の上下両面にガラス
厚膜を形成したものを用いたことを特徴としている。こ
のチップ抵抗器の実装構造によれば、チップ抵抗器の電
極をプリント配線板のパッドにハンダ付けする際に、絶
縁基板の上下両面に形成したガラス厚膜のうちのいずれ
か一方がチップ抵抗器とプリント配線板の間においてス
ペーサとして機能し、これによりハンダ厚を増加させる
ことができ剪断歪みを低減させることができる。

【０００６】請求項２に記載のチップ抵抗器の実装方法
によれば、チップ抵抗器の構成材料である絶縁基板に対
し表裏の電極および抵抗体が形成される。そして、絶縁
基板の表面における抵抗体がガラス厚膜にて覆われると
ともに、この絶縁基板の裏面にガラス厚膜が形成されて
チップ抵抗器となる。さらに、パッドを形成したプリン
ト配線板の上に、チップ抵抗器が配置され、チップ抵抗
器の電極とプリント配線板のパッドがハンダ付けされ
る。

【０００７】このチップ抵抗器の電極をプリント配線板
のパッドにハンダ付けする際に、裏または表面に設けた
ガラス厚膜がチップ抵抗器とプリント配線板の間におい
てスペーサとして機能し、これによりハンダ厚を増加さ
せることができ剪断歪みを低減させることができる。

【０００８】請求項３に記載のチップ抵抗器の実装方法
によれば、複数のチップ抵抗器の構成材料である絶縁基
板におけるチップ形成領域に表裏の電極および抵抗体が
形成される。そして、絶縁基板の表面における抵抗体が
ガラス厚膜にて覆われるとともに、この絶縁基板の裏面
におけるチップ形成領域にガラス厚膜が形成される。さ
らに、絶縁基板が１次分割されて、複数のチップ形成領
域を有する短冊状にされる。その後、短冊状の絶縁基板
に側面電極が形成される。引き続き、絶縁基板が２次分
割されて、各チップに分割されたチップ抵抗器となる。
そして、パッドを形成したプリント配線板の上に、チッ
プ抵抗器が配置され、チップ抵抗器の電極とプリント配
線板のパッドがハンダ付けされる。

【０００９】このチップ抵抗器の電極をプリント配線板
のパッドにハンダ付けする際に、裏または表面に設けた
ガラス厚膜がチップ抵抗器とプリント配線板の間におい
てスペーサとして機能し、これによりハンダ厚を増加さ
せることができ剪断歪みを低減させることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
の形態を図面に従って説明する。図１，２，３には、本
実施形態のチップ抵抗器の実装構造を示す。図１は、チ
ップ抵抗器１０とプリント配線板１の平面図であり、図
３は図１のＡ−Ａ線での縦断面図である。

【００１１】図３に示すように、チップ抵抗器１０にお
ける絶縁基板１１の上面に配置された抵抗体１４はガラ
ス厚膜（保護膜）１５にて覆われており、そのガラス厚
膜１５の上面には抵抗値を示す表示膜１６が形成されて
いる。図２には、ガラス厚膜１５および表示膜１６を除
去した状態における平面図を示す。

【００１２】以下、詳しく説明していく。図３に示すよ
うに、プリント配線板１の上面にはハンダ付けパッド
２，３が形成され、このハンダ付けパッド２，３はプリ
ント配線板１の上面に形成した導体パターンの一部をな
す。ハンダ付けパッド（導体パターン）２，３の厚さは
４０μｍ程度である。

【００１３】表面実装部品であるチップ抵抗器１０は、
角形をなしている。詳しくは、絶縁基板としてのアルミ
ナ基板１１は高純度アルミナで組成され、熱安定性、機
械的強度に優れている。このアルミナ基板１１の左右の
端部での上下および側面には部品電極１２，１３が形成
されている。部品電極１２，１３は、上面電極１２ａ，
１３ａと、下面電極１２ｂ，１３ｂと、側面電極１２
ｃ，１３ｃから構成されている。アルミナ基板１１の上
面での部品電極１２，１３の間には抵抗体１４が形成さ
れている。抵抗体１４は炭素皮膜や金属皮膜よりなる。
抵抗体１４の例として、高信頼・高安定性の酸化ルテニ
ウム系メタルグレーズ厚膜を挙げることができる。抵抗
体１４は図２に示すように帯状をなし、その一部には溝
１４ａが形成されている。この溝１４ａにより所定の抵
抗値に調整されている。

【００１４】図２，３に示すように、アルミナ基板１１
の上面において抵抗体１４の上面およびその周囲にはガ
ラス厚膜１５が形成されている。このガラス厚膜１５
は、抵抗体１４の保護を目的とした特殊ガラスの厚膜で
あって、ガラス厚膜１５の厚さは１００μｍ程度であ
る。ガラス厚膜１５の上面には抵抗値を示す表示膜１６
が形成されている。つまり、図１のごとく、３桁の数字
により抵抗値が表示されている。

【００１５】さらに本例においては、図３に示すよう
に、アルミナ基板１１の下面（裏面）にもガラス厚膜１
７が形成されている。このガラス厚膜１７がプリント配
線板１に接するように配置されている。この状態で、部
品電極１２，１３とプリント配線板１のハンダ付けパッ
ド２，３とがハンダ１８，１９により接合されている。

【００１６】ここで、ガラス厚膜１７の膜厚は、ガラス
厚膜１５と同じ１００μｍ程度である。よって、ハンダ
付けパッド２，３の厚さが４０μｍ程度であることか
ら、ハンダ付けパッド２，３と部品電極１２，１３間の
ハンダ厚を６０μｍ確保できる。

【００１７】次に、チップ抵抗器１０の実装方法を説明
する。図４〜図１１には、チップ抵抗器１０の製造工程
を示す。まず、図４（ａ）に示すように、複数のチップ
抵抗器の構成材料であるアルミナ基板（絶縁基板）３０
を用意する。このアルミナ基板３０の表面には縦・横に
スリット（Ｖ溝）３１，３２が入っており、分割を容易
に行うことができるようになっている。なお、図４
（ｂ）には各チップ形成領域３０ａでのアルミナ基板１
１の断面を示す。

【００１８】そして、図５（ａ），（ｂ）に示すよう
に、アルミナ基板３０の各チップ形成領域３０ａにおけ
る上面（表面）に電極１２ａ，１３ａを、また、下面
（裏面）に電極１２ｂ，１３ｂを形成する。この電極１
２ａ，１３ａ，１２ｂ，１３ｂは、アルミナ基板３０
（１１）との密着性および抵抗皮膜との接続性に優れた
銀系の厚膜を用いる。さらに、図５（ｃ）に示すよう
に、アルミナ基板３０のチップ形成領域３０ａにおける
上面に抵抗体１４を形成する。

【００１９】引き続き、図６（ａ）に示すように、抵抗
体１４の一部にレーザーによる溝１４ａを入れ、目標の
抵抗値に調整（トリミング）する。そして、図７
（ａ），（ｂ）に示すように、アルミナ基板３０の上面
（表面）における抵抗体１４の上に保護用のガラス厚膜
１５を形成して抵抗体１４をガラス厚膜１５にて覆う。
さらに、保護膜１５の上面に表示膜１６を形成する。

【００２０】引き続き、図８（ａ），（ｂ）に示すよう
に、アルミナ基板３０の下面（裏面）におけるチップ形
成領域３０ａにガラス厚膜１７を形成する。そして、１
次分割工程として、図８（ａ）でのアルミナ基板３０の
スリット３２に沿って横方向に分割する。その結果、図
９（ａ）に示すように、アルミナ基板３０が１次分割さ
れて、複数のチップ形成領域３０ａを有する短冊状にな
る。

【００２１】さらに、図９（ａ），（ｂ）に示すごと
く、分割した短冊状のアルミナ基板３０の側面に側面電
極（銀系厚膜）１２ｃ，１３ｃを形成する。その後、２
次分割工程として、短冊状の基板３０をスリット３１に
沿って図１０（ａ），（ｂ）に示すように分割し、抵抗
器単体（チップ状となったチップ抵抗器１０）とする。
つまり、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、アルミナ
基板３０を２次分割して、各チップに分割されたチップ
抵抗器１０とする。

【００２２】さらに、電極表面に電気メッキを行い、ニ
ッケル層（中間）及び鉛入り錫層（外部）を形成する。
そして、このようにして得られたチップ抵抗器（チップ
固定抵抗器）１０を、図１〜図３に示すように、パッド
２，３を形成したプリント配線板１の上に配置し、チッ
プ抵抗器１０の電極１２，１３とプリント配線板１のパ
ッド２，３をハンダ付けする。

【００２３】このチップ抵抗器１０をプリント配線板１
にハンダ付けする際に、裏面に設けたガラス厚膜１７が
チップ抵抗器１０とプリント配線板１の間においてスペ
ーサとして機能し、これによりハンダ厚を増加させるこ
とができ剪断歪みを低減させることができる。

【００２４】ガラス厚膜１７に形成に際して、図７のご
とく、チップ製造の際の保護膜形成工程で、ガラス厚膜
１５を表面（上面）に形成するとともに、図８のごと
く、本工程をもう一度通し、裏面にもガラス厚膜１７を
形成する。よって、このときのガラス厚膜１７の形成は
容易に行うことができる。また、図８に示す工程では、
抵抗体保護用と同じガラス厚膜をアルミナ基板３０の裏
面に塗布するので、位置決めなどを再設定することな
く、アルミナ基板３０を裏にするといった簡単な工程
で、プリント配線板１とのスペース確保のための部材
（１７）を形成することができる。

【００２５】つまり、ハンダ厚を６０μｍ以上確保する
ために、プリント配線板とチップ部品との間にスペーサ
を介在させたり部品ボディーを突起形状に加工する従来
方式においては、工程数の大幅な増加や突起形状の加工
に伴い大幅なコストアップを招いてしまうが、本実施形
態においては、保護膜形成のためのガラス厚膜の塗布を
行うに際し同ガラス厚膜の塗布工程を１回追加するだけ
でよく簡便であり大幅なコストアップを招くことなくハ
ンダ厚を６０μｍ以上確保できる。

【００２６】以上のごとく、チップ裏面にもチップ抵抗
器１０のガラス厚膜１７を形成することで、安価にハン
ダ厚６０μｍを確保し、熱サイクル疲労寿命を長くする
ことができる。

【００２７】このように本実施の形態は、下記の特徴を
有する。 （イ）図３に示すように、抵抗体１４を保護するための
ガラス厚膜１５に加えてアルミナ基板１１の裏面にもガ
ラス厚膜１７を形成し、実装を行うチップ抵抗器１０と
して、アルミナ基板１１の上下両面にガラス厚膜１５，
１７を形成した構成とした。よって、チップ抵抗器１０
をプリント配線板１にハンダ付けする際に、アルミナ基
板１１の裏面に設けたガラス厚膜１７がチップ抵抗器１
０とプリント配線板１の間においてスペーサとして機能
し、これによりハンダ厚を増加させることができ剪断歪
みを低減させることができる。 （ロ）実装方法として、図５に示すように、チップ抵抗
器の構成部材であるアルミナ基板１１に対し表裏の電極
１２ａ，１３ａ，１２ｂ，１３ｂおよび抵抗体１４を形
成し、図７に示すように、アルミナ基板１１の表面にお
ける抵抗体１４をガラス厚膜１５にて覆うとともに、図
８に示すように、アルミナ基板１１の裏面にガラス厚膜
１７を形成してチップ抵抗器１０とし、図３に示すよう
に、パッド２，３を形成したプリント配線板１の上に、
チップ抵抗器１０を配置し、チップ抵抗器１０の電極１
２，１３とプリント配線板１のパッド２，３をハンダ付
けした。このチップ抵抗器１０をプリント配線板１にハ
ンダ付けする際に、裏面に設けたガラス厚膜１７がチッ
プ抵抗器１０とプリント配線板１の間においてスペーサ
として機能し、これによりハンダ厚を増加させることが
でき剪断歪みを低減させることができる。

【００２８】これまで説明してきたものの他にも、図１
２に示すようにしてもよい。図１２において、プリント
配線板１の上には、抵抗体１４およびガラス厚膜１５を
下にしたチップ抵抗器１０が配置され、パッド２，３と
電極１２，１３がハンダ付けされている。この場合にお
いても、ガラス厚膜１５がスペーサとして機能してハン
ダ厚を確保することができる。また、プリント配線板１
にチップ抵抗器１０を実装する際、チップ抵抗器１０の
表・裏を考慮せずに行いたい場合において、表、裏両方
に同じ材質で同じ高さのガラス厚膜１５，１７が塗布さ
れているので、裏向きにチップ抵抗器１０が実装された
もの（図１２）と表向きにチップ抵抗器１０が実装され
たもの（図３）とでバラツクことはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 チップ抵抗器とプリント配線板の平面図。

【図２】 チップ抵抗器とプリント配線板の平面図。

【図３】 図１のＡ−Ａ線での縦断面図。

【図４】 製造工程を説明するための説明図。

【図５】 製造工程を説明するための説明図。

【図６】 製造工程を説明するための説明図。

【図７】 製造工程を説明するための説明図。

【図８】 製造工程を説明するための説明図。

【図９】 製造工程を説明するための説明図。

【図１０】 製造工程を説明するための説明図。

【図１１】 製造工程を説明するための説明図。

【図１２】 別例のチップ抵抗器とプリント配線板の断
面図。

【符号の説明】

１…プリント配線板、２，３…ハンダ付けパッド、１０
…チップ抵抗器、１１…アルミナ基板、１２，１３…電
極、１４…抵抗体、１５…ガラス厚膜、１７…ガラス厚
膜、３０…アルミナ電極。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線板のパッドの上にチップ抵
   抗器の電極がハンダ付けにて接合されたチップ抵抗器の
   実装構造において、 前記チップ抵抗器として、絶縁基板の上下両面にガラス
   厚膜を形成したものを用いたことを特徴とするチップ抵
   抗器の実装構造。
2. 【請求項２】 チップ抵抗器の構成材料である絶縁基板
   に対し表裏の電極および抵抗体を形成する工程と、 前記絶縁基板の表面における抵抗体をガラス厚膜にて覆
   うとともに、当該絶縁基板の裏面にガラス厚膜を形成し
   てチップ抵抗器とする工程と、 パッドを形成したプリント配線板の上に、前記チップ抵
   抗器を配置し、チップ抵抗器の電極とプリント配線板の
   パッドをハンダ付けする工程と、 を備えたことを特徴とするチップ抵抗器の実装方法。
3. 【請求項３】 複数のチップ抵抗器の構成材料である絶
   縁基板におけるチップ形成領域に表裏の電極および抵抗
   体を形成する工程と、 前記絶縁基板の表面における抵抗体をガラス厚膜にて覆
   うとともに、当該絶縁基板の裏面におけるチップ形成領
   域にガラス厚膜を形成する工程と、 前記絶縁基板を１次分割して、複数のチップ形成領域を
   有する短冊状にする工程と、 前記短冊状の絶縁基板に側面電極を形成する工程と、 前記絶縁基板を２次分割して、各チップに分割されたチ
   ップ抵抗器とする工程と、 パッドを形成したプリント配線板の上に、前記チップ抵
   抗器を配置し、チップ抵抗器の電極とプリント配線板の
   パッドをハンダ付けする工程と、を備えたことを特徴と
   するチップ抵抗器の実装方法。