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

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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