CN104160459A - 基板内置用芯片电阻器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够在电阻器正反面的两面经由通孔进行布线连接的基板内置用芯片电阻器。具备:绝缘性基板(11)、第一内部电极(12)、电阻膜(13)、保护膜(14)、形成得与第一内部电极的露出部连接并覆盖上述保护膜的端部的第二内部电极(15)、形成在基板的反面并具有与在基板的正面由上述第一内部电极和上述第二内部电极形成的内部电极相同的大小的第三内部电极(16)、形成在基板的端面的端面导电层(17)、连续地覆盖形成在基板的正面的上述内部电极、端面导电层、以及形成在基板的反面的第三内部电极的外部电极(18),其中,形成在基板的正面的上述内部电极和形成在基板的反面的第三内部电极为基板的长度方向长度的1/3以上、并且不足1/2。
Description
技术领域
本发明涉及一种内置于层叠电路基板等中使用的基板内置用芯片电阻器及其制造方法。
背景技术
伴随着电子器件的轻薄短小化,不只是将芯片电阻器等电子部件也安装在电路基板的正反面,还产生安装在层叠电路基板等的内层的情况,提出了与该薄型化的要求对应的结构例子(参照日本特开2011-91140号公报)。另外,在基板内置用芯片电阻器中,在层叠电路基板等的绝缘层内部嵌入该电阻器,通过激光束照射的蚀刻等形成通孔,向通孔中填充导体,由此经由通孔将电阻器与配置在绝缘层表面的电路布线层连接。
发明内容
上述公报所记载的电阻器在表面具有宽大的电极,能够经由通孔进行布线连接,但在反面侧不具备电极,难以在反面侧经由通孔进行布线连接。但是,在层叠电路基板等中,从高密度安装的观点出发,要求在基板内置用芯片电阻器中,在电阻器正反面的两面都能够经由通孔进行布线连接。
本发明就是基于上述的情况而完成的,其目的在于:提供一种能够在电阻器正反面的两面经由通孔进行布线连接的基板内置用芯片电阻器。
本发明的基板内置用芯片电阻器的特征在于,具备:具有正面和反面的绝缘性基板;形成在该基板的正面的一对第一内部电极;形成在该一对第一内部电极之间的电阻膜;保护膜,形成为覆盖形成了该电阻膜的区域,使上述第一内部电极的至少一部分露出;一对第二内部电极,形成为与上述第一内部电极的露出部连接,覆盖上述保护膜的端部;第三内部电极,形成在上述基板的反面,具有与在上述基板的正面侧由上述第一内部电极和上述第二内部电极形成的内部电极相同的大小;形成在上述基板的端面的端面导电层;以及外部电极,连续地覆盖由上述第一内部电极和第二内部电极形成的内部电极、上述端面导电层以及第三内部电极,由上述第一内部电极和上述第二内部电极形成的基板正面侧的内部电极和上述第三内部电极各自的基板长度方向长度为上述基板的长度方向长度的1/3以上、并且不足上述基板的长度方向长度的1/2。
另外,本发明的基板内置用芯片电阻器的制造方法的特征在于:准备具有正面和反面的绝缘性的大块基板,在该基板的正面的各区域形成一对第一内部电极,在上述基板的反面的各区域,形成该区域的长度方向长度的1/3以上、并且不足该区域的长度方向长度的1/2的长度的一对第三内部电极,以连接上述一对第一内部电极的方式在各区域形成电阻膜,以覆盖该电阻膜并且该第一内部电极的至少一部分露出的方式形成保护膜,以与上述第一内部电极的露出部连接并覆盖上述保护膜的端部的方式形成第二内部电极,在上述基板的正面侧由上述第一内部电极和上述第二内部电极形成的内部电极具有与上述第三内部电极相同的大小,对上述大块基板进行分割,在分割后的端面形成端面导电层,形成连续地覆盖由上述第一内部电极和第二内部电极形成的内部电极、上述端面导电层以及第三内部电极的外部电极。
根据本发明,在基板的正反面具备相同大小的宽大的电极,因此通过将本发明的电阻器嵌入到层叠电路基板等的绝缘层的内部,通过激光束照射进行的蚀刻等形成通孔,向通孔填充导体,能够直接与配置在绝缘层正反面的电路布线层进行布线连接。由此,基板内置用芯片电阻器的在层叠电路基板等中的高密度安装成为可能。
附图说明
图1A是本发明的第一实施例的基板内置用芯片电阻器的截面图。
图1B是本发明的第二实施例的基板内置用芯片电阻器的截面图。
图2是将上述电阻器内装到层叠电路基板中的状态的截面图。
图3A~4G是表示本发明的基板内置用芯片电阻器的制造工序的图,(a)表示大块基板的正面,(b)表示大块基板的反面,(c)表示沿着大块基板的一个区域的长度方向的截面。图3A表示准备具有正面和反面的绝缘性的大块基板的阶段。
图3B表示在大块基板的表面的各区域形成第一内部电极,在反面的各区域形成第三内部电极的阶段。
图3C表示在各区域形成电阻膜使得将一对第一内部电极连接起来的阶段。
图3D表示形成覆盖电阻膜的保护膜的阶段。
图3E表示形成第二内部电极使得与第一内部电极的露出部连接、并覆盖保护膜的端部的阶段。
图3F表示本发明的第二实施例的形成第二内部电极的阶段。
图3G表示分割大块基板而在分割后的端面形成端面导电层的阶段。
图3H表示形成连续地覆盖形成在基板的正面侧的内部电极、端面导电层、形成在基板的反面侧的第三内部电极的外部电极的阶段。
图4是对比地表示将现有的电阻器和本发明的电阻器安装到层叠电路基板中的状态的截面图。
图5是对比地表示将多个现有的电阻器和多个本发明的电阻器安装到层叠电路基板多层中的状态的截面图。
具体实施方式
以下,参照图1A~图5说明本发明的实施方式。此外,在各图中,向相同或相当的构件或元件附加相同的符号进行说明。
图1A表示本发明的第一实施例的基板内置用芯片电阻器。该电阻器10以内装在层叠电路基板等中为前提,其特征在于极薄并且在基板的正反面具备宽大的电极区域。例如在0603型(0.6mm×0.3mm大小)等的电阻器中,实现了整体的厚度为(高度)0.15mm左右。
在具有正面和反面的绝缘性基板11上使用厚度100μm左右的氧化铝等的陶瓷基板。在基板11的正面两侧形成有由一对Ag-Pd系导电体构成的第一内部电极12。另外,在基板11的反面两侧形成有由一对Ag系导电体构成的第三内部电极16。
在一对第一内部电极12之间形成有由以RuO2等为主要成分的厚膜电阻体构成的电阻膜13。另外,为了覆盖形成了该电阻膜13的区域并且使第一内部电极12的至少一部分露出而形成有保护膜14。保护层14是玻璃、树脂等的绝缘层,具有单层、或重叠多个玻璃层、树脂层的构造。
在该电阻器中,具备形成为与第一内部电极12的露出部12a连接、并覆盖保护膜14的端部的一对第二内部电极15。作为导电材料使用包含Ag系材料的导电性树脂来形成第二内部电极15。由第一内部电极12和第二内部电极15形成基板11的正面侧的内部电极。第二内部电极15的基板长度方向长度为基板11的长度方向长度的1/3以上,例如对于0603型(0.6mm×0.3mm大小)为200μm以上,对于1005型(1.0mm×0.5mm大小)为333μm以上。
在此,如图2所示,在向层叠电路基板等的绝缘层20的内部嵌入该电阻器10,通过激光束照射进行的蚀刻等形成通孔V的情况下,通孔V的直径在0603型中约为100μm,在1005型中约为150μm。因此,在形成通孔V时,即使产生通孔V的直径的约2倍的位置偏差,根据本发明的电阻器,在与内部电极的连接上也不产生问题。另外,第二内部电极15的基板长度方向长度的最大长度较大地形成为不足基板11的长度方向长度的1/2。在此设为最大不足1/2,但在形成覆盖第二内部电极15的外部电极18后,需要形成不短路的程度的间隙。另外,理想的是电阻器正面的第二内部电极15的宽度为基板11的全宽。此外,在本实施例中,基板11是一对电极的配置方向长而与一对电极的配置方向垂直的方向短的长方形。
在涂膜了涂膏时,由树脂构成的Ag系的涂膏(导电性树脂涂膏)轻松地吸收因形成在正面的第一内部电极12、电阻膜13、保护膜14而产生的台阶差,由此得到宽大平坦的通孔连接用的电极15。此外,理想的是形成在基板11的反面的第三内部电极16的宽度也为绝缘性基板11的全宽,基板长度方向长度是与第二内部电极15相同的大小,为基板11的长度方向长度的1/3以上并且不足1/2,因此得到对通孔连接用理想的宽大的电极16。
另外,在基板11的端面侧,为了使由第一内部电极12和第二内部电极15构成的基板正面侧的内部电极与第三内部电极16导通形成由通过喷溅产生的Ni-Cr薄膜构成的端面导电层17。进而,形成有连续地覆盖形成在基板的正面侧的第二内部电极15、端面导电层17、形成在基板的反面侧的第三内部电极16的外部电极18。外部电极18由单层的Cu镀层、或Ni镀层和Cu镀层构成。Cu镀层在内装到层叠电路基板等中时,能够得到与布线连接的镀Cu填充材料的良好的接合性。
接着,说明图1B所示的本发明的第二实施例的电阻器。基本结构与第一实施例的电阻器相同,但在以下的点上不同,即将第二内部电极15a制作得比实施例1的第二内部电极15稍小,不覆盖第一内部电极12的基板边沿部分(用符号A表示)。与第一实施例相同的是由第一内部电极12和第二内部电极15形成的内部电极的长度与基板反面的第三电极的长度相同。通过将第二内部电极15a制作得露出第一内部电极的基板边沿部分,在后述的基板断开时,第二内部电极15a不会妨碍断开,因此断开性改善。
接着,参照图3A~图3H说明本发明的电阻器的制造方法。首先,准备具有正面和反面的绝缘性的大块的氧化铝等的陶瓷基板110(参照图3A)。该基板具备多个纵槽X和多个横槽Y,然后沿着纵槽X和横槽Y分割为各区域,一个区域成为基板11。
接着,通过Ag-Pd膏(混合了Ag-Pd系金属材料和玻璃的膏)的丝网印刷/烧制,在大块基板的正面的各区域中形成一对第一内部电极12。同样,通过Ag膏(混合了Ag系金属材料和玻璃的膏)的丝网印刷/烧制,在该基板的反面的各区域中形成一对第三内部电极16(参照图3B)。在此,通过确保使第一内部电极12的区域的长度方向长度短于后述的第二内部电极15、使第一内部电极12之间的间隔宽,而得到广范围的电阻体电阻值。与此相对,第三内部电极16的长度方向长度较大地形成为区域的长度方向长度X的1/3以上、并且不足1/2的长度(图3B(c))。这是因为为了能够进行适当的通孔连接,而将第三内部电极16设为宽大的电极。
接着,在各区域中通过RuO2系电阻膏(混合了RuO2系的电阻材料和玻璃的膏)的丝网印刷/烧制,以将一对第一内部电极12连接起来的方式形成电阻膜13(参照图3C)。另外,以覆盖该电阻膜13并且该内部电极12的至少一部分露出的方式形成由玻璃层和树脂层构成的保护膜14(参照图3D)。
接着,通过由树脂构成的Ag系膏(混合了Ag系导电材料和树脂的导电性树脂膏)的丝网印刷和加温硬化来形成第二内部电极15,以便与第一内部电极12的露出部12a连接并且覆盖保护膜14的端部(参照图3E)。第二内部电极15的长度D在第一实施例中为与第三内部电极16的长度D相同的大小。在第二实施例中,形成第二内部电极15a以便第一内部电极的基板边沿部分A露出。由第一内部电极12的露出部分A和第二内部电极15构成的基板正面侧的内部电极为长度D,将该长度设为与基板反面侧的第三内部电极16的长度D相同的大小(参照图3F)。这是为了在基板11的正反面对称地形成能够进行通孔连接的宽大的外部电极18。
接着,沿着横槽Y(参照图3A)将大块基板分割为长条状,在分割后的端面通过Ni-Cr的喷溅形成端面导电层17(参照图3G)。此外,也可以通过厚膜导电膏的涂抹来形成端面导电层17。然后,在沿着纵槽X(参照图3A)进行分割而成为单片后,形成连续地覆盖形成在基板的正面侧的内部电极的露出部分、端面导电层17、形成的基板的反面的第三内部电极16的外部电极18(参照图3H)。理想的是对于外部电极18,形成单层的Cu镀层,或在下层形成Ni镀层而在上层形成由Cu镀层等构成的多层的镀层。由此,完成本发明的电阻器10、10a。
在相关的电阻器10、10a中,整体厚度为150μm左右是极薄的,能够充分地嵌入到层叠电路基板的一个绝缘层中。另外,在电阻器10的正反面具备相同大小的大的电极,因此如图2所示,在层叠电路基板等的一个绝缘层20的内部嵌入该电阻器10,通过激光束照射的蚀刻等形成通孔V,向通孔V填充导体,由此电阻器10能够从正反面经由通孔V与配置在绝缘层正反面的电路布线进行布线连接。
接着,参照图4和图5说明由于基板内置用芯片电阻器能够从正反面经由通孔进行布线连接而产生的优点。图4(a)表示将只能够从正面侧进行布线连接的现有的电阻器1嵌入到绝缘层20的例子。在该情况下,为了经由通孔与配置在绝缘层正面的电路布线21连接而需要区域La。
但是,为了将电阻器1的一个端子与绝缘层20的反面侧的电路布线21a连接,如图4(b)所示,需要连结用通孔22,需要更大的区域Lb。但是,通过采用本发明的电阻器10,如图4(c)所示,能够从反面侧的电极直接向电路布线21a连接,不需要连结用通孔22所需要的区域。即,通过在基板11的正反面具备能够进行通孔连接的大的电极,能够实现芯片电阻器在层叠电路基板内置中的高密度安装。
图5(a)表示在3层的绝缘层20、20a、20b中串联连接3个现有的电阻器1的例子。在该情况下,需要连结用通孔22,因此安装区域Lc大。与此相对,图5(b)表示同样地连接本发明的电阻器10的例子。如图示那样,不需要连结用通孔22,能够大幅减少安装区域Ld。
此前说明了本发明的一个实施方式,但本发明并不限于上述的实施例,在其技术思想的范围内当然可以通过各种不同的形式实施。
产业上的可利用性
本发明能够适合地在内置于层叠电路基板等中使用的基板内置用芯片电阻器中利用。
Claims (5)
1.一种基板内置用芯片电阻器,其特征在于包括:
具有正面和反面的绝缘性基板;
形成在该基板的正面的一对第一内部电极;
形成在该一对第一内部电极之间的电阻膜;
保护膜,形成为覆盖形成了该电阻膜的区域,使上述第一内部电极的至少一部分露出;
一对第二内部电极,形成为与上述第一内部电极的露出部连接,覆盖上述保护膜的端部;
第三内部电极,形成在上述基板的反面,具有与在上述基板的正面侧由上述第一内部电极和上述第二内部电极形成的内部电极相同的大小;
形成在上述基板的端面的端面导电层;以及
外部电极,连续地覆盖由上述第一内部电极和第二内部电极形成的内部电极、上述端面导电层以及第三内部电极,
由上述第一内部电极和上述第二内部电极形成的基板正面侧的内部电极和上述第三内部电极各自的基板长度方向长度为上述基板的长度方向长度的1/3以上、并且不足上述基板的长度方向长度的1/2。
2.根据权利要求1所述的基板内置用芯片电阻器,其特征在于:上述外部电极由Cu镀层、或Ni镀层和Cu镀层构成。
3.一种基板内置用芯片电阻器的制造方法,其特征在于:
准备具有正面和反面的绝缘性的大块基板,
在该基板的正面的各区域形成一对第一内部电极,
在上述基板的反面的各区域,形成该区域的长度方向长度的1/3以上、并且不足该区域的长度方向长度的1/2的长度的一对第三内部电极,
以连接上述一对第一内部电极的方式在各区域形成电阻膜,
以覆盖该电阻膜并且该第一内部电极的至少一部分露出的方式形成保护膜,
以与上述第一内部电极的露出部连接并覆盖上述保护膜的端部的方式形成第二内部电极,在上述基板的正面侧由上述第一内部电极和上述第二内部电极形成的内部电极具有与上述第三内部电极相同的大小,
对上述大块基板进行分割,在分割后的端面形成端面导电层,
形成连续地覆盖由上述第一内部电极和第二内部电极形成的内部电极、上述端面导电层以及第三内部电极的外部电极。
4.根据权利要求3所述的基板内置用芯片电阻器的制造方法,其特征在于:对由树脂构成的Ag系膏进行丝网印刷,加温硬化而形成上述第二内部电极。
5.根据权利要求3所述的基板内置用芯片电阻器的制造方法,其特征在于:上述外部电极形成Cu镀层、或在下层形成Ni镀层并在上层形成Cu镀层。
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PB01 | Publication | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |