JP2005159120A - チップ抵抗器の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】チップ抵抗器の製造を柔軟かつ効率良く行う。
【解決手段】絶縁基板2の表面に抵抗膜3が被覆され、抵抗膜3の上に一定間隔で導電帯4が複数形成されて構成されるチップ抵抗基板1を分割してチップ抵抗器を製造する場合において、導電帯4を二分する第一の切断予定ライン5と第一の切断予定ライン5に直交する第二の切断予定ライン6とに沿って縦横に切断して個々のチップ抵抗器とする前に、少なくとも予定ライン6を含む抵抗膜3を所定幅Wだけ除去して溝部7を形成する。
【選択図】図4

Description

本発明は、チップ抵抗器の製造方法に関する。
例えば図10に示すチップ抵抗器100は、アルミナセラミックス等の絶縁体からなる絶縁基板101の上に抵抗膜102が被覆され、その抵抗膜102の上に所定幅の導電帯103が形成されて構成されるチップ抵抗基板を縦横に切断することにより、例えば0.6mm×0.3mm、0.4mm×0.2mmといった規格に沿った所定の大きさ、所定の抵抗値(例えば1オーム〜1メガオーム)となるもので、抵抗膜102及び導電帯103は、スクリーン印刷等の技法により形成される(例えば特許文献1参照)。
特許第3263554号公報
しかしながら、チップ抵抗器の抵抗値には誤差が生じることがあることから、実際の抵抗値は所望の抵抗値より低くなるように設計されており、チップ抵抗基板を個々のチップ抵抗器に分割した後に、抵抗膜にレーザー光を照射して抵抗膜を部分的に除去することにより所望の抵抗値となるように微調整が行われるため、生産性が低いという問題がある。
また、チップ抵抗器は、規格に準拠した種々の抵抗値のものを生産する必要があるため、スクリーン印刷等によりチップ抵抗基板を安価に大量に生産しても、その抵抗値の調整のために、抵抗膜の膜圧を調整したり、抵抗膜を構成するレジンに混入させる炭素粉末等の導電性粉末の量を調整したりする必要がある。従って、膨大な種類の抵抗膜を設計すると共に、その種類に応じて在庫や製造を管理する必要もあり、この点も生産性を低下させる一因となっている。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点を解決し、チップ抵抗器の製造を柔軟かつ効率良く行うことである。
本発明は、絶縁基板と、絶縁基板の表面に被覆された抵抗膜と、抵抗膜を所要間隔で仕切る導電帯とから構成されるチップ抵抗基板を分割してチップ抵抗器を製造する方法であって、導電帯を二分する第一の切断予定ラインと第一の切断予定ラインに直交する第二の切断予定ラインとに沿って縦横に切断して個々のチップ抵抗器とする分割工程の遂行前に、少なくとも第二の切断予定ラインを含む抵抗膜を所定幅除去して溝部を形成し、隣接する2つの溝部によって抵抗膜の幅を調整する抵抗膜幅調整工程が遂行されることを要旨とするチップ抵抗器の製造方法を提供する。
抵抗膜幅調整工程において、被加工物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を切削する前記所定幅の切削ブレードを含む溝部形成手段と、チャックテーブルと溝部形成手段とを相対的に移動させる駆動手段とを少なくとも備えた切削装置を用いた場合は、チャックテーブルにおいてチップ抵抗基板を保持し、駆動手段によってチャックテーブルと溝部形成手段とを相対的に移動させながら、切削ブレードによって第二の切断予定ラインを含む抵抗膜を少なくとも除去して当該所定幅の溝部を形成することができる。
分割工程において、被加工物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を切削して切断する切削ブレードを含む切断手段と、チャックテーブルと切断手段とを相対的に移動させる駆動手段とを少なくとも備えた切削装置を用いた場合は、抵抗膜幅調整工程終了後のチップ抵抗基板をチャックテーブルにおいて保持し、駆動手段によってチャックテーブルと切断手段とを相対的に移動させながら、切削ブレードによって第一の切断予定ライン及び第二の切断予定ラインを切断して個々のチップ抵抗器に分割することができる。
被加工物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を切削する前記所定幅の第一の切削ブレードを含む溝部形成手段と、被加工物を切削して切断する第二の切削ブレードを含む切断手段と、チャックテーブルと溝部形成手段及び切断手段を相対的に移動させる駆動手段とを少なくとも備えた切削装置を用いた場合は、抵抗膜幅調整工程では、チャックテーブルにおいてチップ抵抗基板を保持し、駆動手段によってチャックテーブルと溝部形成手段とを相対的に移動させながら、第一の切削ブレードによって第二の切断予定ラインを含む抵抗膜を少なくとも除去して抵抗膜の幅を調整し、分割工程においては、駆動手段によってチャックテーブルと切断手段とを相対的に移動させながら、チャックテーブルに保持された抵抗膜幅調整工程終了後のチップ抵抗基板の第一の切断予定ライン及び第二の切断予定ラインを第二の切削ブレードによって切断して個々のチップ抵抗器に分割することができる。
絶縁基板は、シリコン基板の表面に酸化膜を形成して構成されるものでもよい。
抵抗膜幅調整工程においては、1枚のチップ抵抗基板に複数種類の幅の抵抗膜を形成することもできる。また、チップ抵抗基板ごとに幅の異なる抵抗膜を形成してもよい。
本発明においては、第一の切断予定ラインと第二の切断予定ラインとを切断して個々のチップ抵抗器に分割する前に、第二の切断予定ラインを含む抵抗膜を所定幅除去して溝部を形成するようにしたことにより、溝部の幅を調整して抵抗膜の除去量を自在に調整することにより、その後の切断により形成されるチップ抵抗器の抵抗値をチップ抵抗基板の段階で自在かつ容易に調整することができる。従って、個々のチップ抵抗器ごとに抵抗値を調整する必要がないため、生産性を大幅に向上させることができると共に、抵抗膜の除去量の調整により1種類のチップ抵抗基板から複数種類のチップ抵抗器を製造することができるため、抵抗値ごとにチップ抵抗基板を設計する必要がなく、膨大な種類のチップ抵抗基板の製造管理、在庫管理をする必要がない。更に、1枚のチップ抵抗基板に幅が異なる複数種類の溝部を形成すれば、1枚のチップ抵抗基板から抵抗値が異なるチップ抵抗器を製造することもできる。
また、抵抗膜の除去幅を抵抗値に応じて調整しても、絶縁基板はチップ抵抗器の規格に沿った大きさに分割できるため、規格に拘束される生産ラインをそのまま使用することができ、経済的である。
更に、絶縁基板として、シリコン基板の表面に酸化膜を形成したものを使用すれば、切削が効率良く行われて効率的であると共に、裏面の研削も容易であるため、チップ抵抗基板を所望の厚みに形成することができる。
図1及び図2に示すチップ抵抗基板1は、アルミナセラミックス等の絶縁体により形成される絶縁基板2と、絶縁基板2の表面に被覆された抵抗膜3と、抵抗膜3の上に一定間隔で複数形成された所要幅の導電帯4とから構成されている。なお、絶縁基板2は、絶縁体からなるものだけには限られず、シリコン基板に酸化膜を形成して構成されるものでもよい。
このチップ抵抗基板1は、縦横に切断されることにより個々のチップ抵抗器となるものであり、切断は、第一の切断予定ライン5及びこれに直交する第二の切断予定ライン6に沿って行われる。第一の切断予定ライン5は導電帯4を二分する位置にあり、第二の切断予定ライン6は個々のチップ抵抗器の幅に応じた位置にある。
このように構成されるチップ抵抗基板1から、例えば図3に示す切削装置10を用いてチップ抵抗器を製造する場合について説明する。
図3に示す切削装置10は、被加工物を保持するチャックテーブル11と、チャックテーブル11をX軸方向に駆動するX軸方向駆動手段12と、チャックテーブル11に保持された被加工物に切削を施す溝部形成手段13及び切断手段14と、溝部形成手段13及び切断手段14をY軸方向に駆動するY軸方向駆動手段15とから構成される。即ち、チャックテーブル11と溝部形成手段13及び切断手段14とは、X軸方向移動手段12及びY軸方向駆動手段15とによって相対的に移動可能となっている。
チャックテーブル11は、X軸方向駆動手段12によってX軸方向に移動可能となっていると共に、回転駆動手段110によって駆動されて回転可能となっている。X軸方向駆動手段12は、X軸方向に配設されたボールネジ120及びガイドレール121と、ボールネジ120の一端に連結されボールネジ120を回動させるサーボモータ(図示せず)と、内部に設けたナット(図示せず)がボールネジ120に螺合しボールネジ120の回動によりガイドレール121にガイドされてX軸方向に移動する移動基台122とから構成される。
溝部形成手段13においては、Y軸方向に配設されたスピンドル130の先端に所定幅を有する第一の切削ブレード131が装着され、スピンドル130の回転に伴って第一の切削ブレード131が回転する構成となっている。また、スピンドル130を回転可能に支持するスピンドルハウジング132は、昇降板133に固定されており、パルスモータ134に駆動されて昇降板133が昇降するのに伴い、スピンドル130及び第一の切削ブレード131も昇降する構成となっている。
一方、切断手段14は、Y軸方向に配設されたスピンドル140(図3では図示せず、図7において図示)の先端に切断用の第二の切削ブレード141(図3では図示せず、図7において図示)が装着され、スピンドル140の回転に伴って第二の切削ブレード141が回転する構成となっている。また、スピンドル140を回転可能に支持するスピンドルハウジング142は、昇降板143に固定されており、パルスモータ144に駆動されて昇降板143が昇降するのに伴い、スピンドル140及び第二の切削ブレード141も昇降する構成となっている。
Y軸方向駆動手段15は、Y軸方向に配設されたボールネジ150、151及びガイドレール152と、ボールネジ150に連結されボールネジ150を回動させるパルスモータ(図示せず)と、ボールネジ151に連結されボールネジ151を回動させるパルスモータ153とから構成され、ボールネジ150には溝部形成手段13の内部のナットが螺合し、ボールネジ151には切断手段14の内部のナットが螺合し、それぞれがガイドレール152にガイドガイドされてパルスモータの駆動により独立してY軸方向に移動可能となっている。また、溝部形成手段13及び切断手段14のY軸方向の位置は、リニアスケール154によって計測される。
切削装置10において、チップ抵抗基板1は、保持テープTを介してフレームFと一体となった状態でチャックテーブル11において保持される。そしてチャックテーブル11がX軸方向に移動すると共に、溝部形成手段13がY軸方向に移動し、チップ抵抗基板1が溝部形成手段13の直下に位置付けられる。
次に、図4に示すように、チップ抵抗基板1をX軸方向に往復移動させながら、所定幅Wを有する溝形成用の第一の切削ブレード131を高速回転させながら切り込ませ、X軸方向駆動手段12及びY軸方向駆動手段15によってチャックテーブル11と溝部形成手段13とを相対的に移動させると、所定幅Wを有する溝部7が形成される。このとき、溝部7は、第二の切断予定ライン6を含む抵抗膜3及び導電帯4を除去する。
溝部形成手段13をY軸方向に割り出し送りしながら上記溝部7の形成をしていくと、図5に示すように、一定方向に複数の溝部7が形成され、隣接する2つの溝部7によって抵抗膜3の幅が所定幅に調整される(抵抗膜幅調整工程)。
第一の切削ブレード131による溝部7の形成の際には、図3に示したパルスモータ134による駆動により第一の切削ブレード131の切り込み深さを精密に制御することにより、図6に示すように、抵抗膜3及び導電帯4が除去される。
次に、図7に示すように、切断手段14を用いてチップ抵抗基板1を縦横に切断する。まず、X軸方向駆動手段12及びY軸方向駆動手段15によってチャックテーブル11と切断手段14とを相対的に移動させながら、切断手段14を構成する切断用の第二の切削ブレード141を高速回転させて第一の切断予定ライン5に沿って切り込ませ、すべての第一の切断予定ライン5を切削して切断する。そして更に、チャックテーブル11(図3参照)を90度回転させてから同様の切削を行うことにより、第一の切断予定ライン5及び第二の切断予定ライン6がすべて切断され、例えば図8に示すようなチップ抵抗器8が形成される(分割工程)。
分割工程において溝部7の中央が切断されると、チップ抵抗器8を構成する抵抗膜3の両端が除去されているため、その分だけ溝部7のないチップ抵抗器よりも抵抗値が大きくなる。また、抵抗膜幅調整工程において、第一の切削ブレード131をY軸方向にずらしながらチャックテーブル11をX軸方向に何往復かさせて溝部7の幅を広げるか、または幅の広い第一の切削ブレードを使用して溝部を形成すると、例えば図9に示すチップ抵抗器9のように、抵抗膜3の除去量が多くなり、抵抗膜3の幅が狭くなって更に抵抗値を大きくすることができる。
このように、抵抗膜幅調整工程において溝部7の幅W(図4参照)を調整するだけで、チップ抵抗器の抵抗値を自在かつ容易に調整することができ、1種類のチップ抵抗基板から複数種類のチップ抵抗器を製造することができる。従って、抵抗値ごとにチップ抵抗基板を設計する必要がなく、膨大な種類の在庫を有する必要がなくなり、製造時の管理も容易となり、製造効率が向上する。しかも、複数のチップ抵抗器の抵抗値をまとめて調整することができ、個々のチップ抵抗器ごとに抵抗値を調整する必要がないため、生産性を大幅に向上させることができる。
なお、1枚のチップ抵抗基板に形成されるすべての溝部の幅は、必ずしも同一である必要はない。1枚のチップ抵抗基板に幅の異なる溝部を混在させた場合には、最終的なチップ抵抗器を構成する抵抗膜の幅が異なることとなるため、1枚のチップ抵抗基板から抵抗値が異なる複数種類のチップ抵抗器を製造することができる。
更に、上記のようにしてチップ抵抗器の抵抗膜の幅を抵抗値に応じて調整しても、絶縁基板2はチップ抵抗器の規格に沿った大きさに分割できるため、規格に拘束される生産ラインをそのまま使用することができ、経済的である。
本実施形態においては、溝部形成手段と切断手段の双方を備えた切削装置を用いる場合について説明したが、これらを別個に備えた2つの装置を用いてそれぞれの装置で溝部形成手段、切断手段を遂行するようにしてもよい。
また、絶縁基板2がアルミナセラミックス等で形成されている場合は硬度が高く、切削ブレードによる切断が困難であるため、レーザー加工機においてレーザー光によって切断が行われる場合があるが、絶縁基板2として、シリコン基板の表面に酸化膜を形成したものを使用すれば、切削ブレードによる切断を容易に行うことができる。シリコン基板が廃棄の対象になるようなものである場合は経済的であるというメリットもある。更に、シリコン基板により形成された絶縁基板は容易に裏面を研削することができるため、チップ抵抗器を容易に所望の厚みに形成することができる。
本発明は、効率良くチップ抵抗器を製造する場合、抵抗値の異なるチップ抵抗器を効率良く製造する場合に利用することができる。
チップ抵抗基板の一例を示す斜視図である。 図1のA−A線断面の一部を拡大して示す断面図である。 切削装置の一例を示す斜視図である。 抵抗膜幅調整工程を示す斜視図である。 抵抗膜幅調整工程終了後のチップ抵抗基板を示す平面図である。 図5のB−B線断面の一部を拡大して示す断面図である。 分割工程を示す平面図である。 本発明により製造されたチップ抵抗器の例を示す斜視図である。 本発明により製造されたチップ抵抗器の別の例を示す斜視図である。 チップ抵抗器の例を示す斜視図である。
符号の説明
1:チップ抵抗基板
2:絶縁基板 3:抵抗膜 4:導電帯
5:第一の切断予定ライン 6:第二の切断予定ライン 7:溝部
8、9:チップ抵抗器
T:保持テープ F:フレーム
10:切削装置
11:チャックテーブル
110:回転駆動手段
12:X軸方向駆動手段
120:ボールネジ 121:ガイドレール 122:移動基台
13:溝部形成手段
130:スピンドル 131:切削ブレード 132:スピンドルハウジング
133:昇降板 134:パルスモータ
14:切断手段
140:スピンドル 141:切削ブレード 142:スピンドルハウジング
143:昇降板 144:パルスモータ
15:Y軸方向駆動手段
150、151:ボールネジ 152:ガイドレール 153:パルスモータ
154:リニアスケール

Claims (6)

  1. 絶縁基板と、該絶縁基板の表面に被覆された抵抗膜と、該抵抗膜を所要間隔で仕切る複数の導電帯とから構成されるチップ抵抗基板を分割してチップ抵抗器を製造するチップ抵抗器の製造方法であって、
    該導電帯を二分する第一の切断予定ラインと該第一の切断予定ラインに直交する第二の切断予定ラインとに沿って縦横に切断して個々のチップ抵抗器とする分割工程の遂行前に、少なくとも該第二の切断予定ラインを含む該抵抗膜を所定幅除去して溝部を形成し、隣接する2つの溝部によって該抵抗膜の幅を調整する抵抗膜幅調整工程が遂行される
    チップ抵抗器の製造方法。
  2. 前記抵抗膜幅調整工程においては、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する前記所定幅の切削ブレードを含む溝部形成手段と、該チャックテーブルと該溝部形成手段とを相対的に移動させる駆動手段とを少なくとも備えた切削装置を用い、
    該チャックテーブルにおいて前記チップ抵抗基板を保持し、該駆動手段によって該チャックテーブルと該溝部形成手段とを相対的に移動させながら、該切削ブレードによって該第二の切断予定ラインを含む前記抵抗膜を少なくとも除去して該抵抗膜の幅を調整する
    請求項1に記載のチップ抵抗器の製造方法。
  3. 前記分割工程においては、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削して切断する切削ブレードを含む切断手段と、該チャックテーブルと該切断手段とを相対的に移動させる駆動手段とを少なくとも備えた切削装置を用い、
    前記抵抗膜幅調整工程終了後のチップ抵抗基板を該チャックテーブルにおいて保持し、該駆動手段によって該チャックテーブルと該切断手段とを相対的に移動させながら、該切削ブレードによって前記第一の切断予定ライン及び前記第二の切断予定ラインを切断して個々のチップ抵抗器に分割する
    請求項1または2に記載のチップ抵抗器の製造方法。
  4. 被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する前記所定幅の第一の切削ブレードを含む溝部形成手段と、該被加工物を切削して切断する第二の切削ブレードを含む切断手段と、該チャックテーブルと該溝部形成手段及び該切断手段を相対的に移動させる駆動手段とを少なくとも備えた切削装置を用い、
    前記抵抗膜幅調整工程においては、該チャックテーブルにおいて前記チップ抵抗基板を保持し、該駆動手段によって該チャックテーブルと該溝部形成手段とを相対的に移動させながら、該第一の切削ブレードによって前記第二の切断予定ラインを含む前記抵抗膜を少なくとも除去して該抵抗膜の幅を調整し、
    前記分割工程においては、該駆動手段によって該チャックテーブルと該切断手段とを相対的に移動させながら、該チャックテーブルに保持された該抵抗膜幅調整工程終了後のチップ抵抗基板の前記第一の切断予定ライン及び前記第二の切断予定ラインを該第二の切削ブレードによって切断して個々のチップ抵抗器に分割する
    請求項1に記載のチップ抵抗器の製造方法。
  5. 前記絶縁基板は、シリコン基板の表面に酸化膜を形成して構成される請求項1、2、3または4に記載のチップ抵抗器の製造方法。
  6. 前記抵抗膜幅調整工程において、1枚のチップ抵抗基板に複数種類の幅の抵抗膜を形成するようにした
    請求項1、2、3、4または5に記載のチップ抵抗器の製造方法。
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