JP2007173282A - 電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、厚膜で形成した上面電極をダイシングで切断した場合のバリの発生や剥がれを抑えることができ、これにより、上面電極の形状安定性と接続信頼性が優れている電子部品の製造方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】シート状の絶縁基板１１の上面に厚膜からなる上面電極１２を形成する工程と、前記上面電極１２の少なくとも一部を覆うように第１のテープ１９を貼る工程と、前記絶縁基板１１の裏面を第２のテープ２０に貼る工程と、前記第２のテープ２０に貼り付けられた絶縁基板１１における前記第１のテープ１９が貼られた上面電極１２を含む領域をダイシングで切断する工程とを備えたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は電子部品の製造方法に関するものであり、特に微小のチップ形電子部品の製造方法に関するものである。

以下、従来の電子部品の製造方法について、図面を参照しながら説明する。

図５（ａ）〜（ｄ）は従来の電子部品の一つであるチップ抵抗器の製造工程図を示したもので、この図５（ａ）〜（ｄ）に基づいて、その製造方法を以下に説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、アルミナ等のシート状の絶縁基板１の上面に、複数の上面電極２と複数の抵抗体３をスクリーン印刷工法で、規則的に整列された升目状に形成する。この場合、抵抗体３はその両端部を上面電極２に重ねて電気的に接続するようにする。スクリーン印刷工法で形成した上面電極２や抵抗体３は、通常、その厚みが５〜２０μｍとなる。

次に、図５（ｂ）に示すように、絶縁基板１の裏面側が固定フィルム４に接するように貼り付け、上面電極２と抵抗体３からなる列と直交する方向に、上面電極２が切断されるように、絶縁基板１にダイシングによる第１のスリット溝５を形成する。この場合、第１のスリット溝５は絶縁基板１を貫通するが絶縁基板１を完全に横断しないように形成して、絶縁基板１が分割されないようにする。

次に、図５（ｃ）の断面図に示すように、上面電極２と第１のスリット溝５の切削端面および絶縁基板１の裏面における第１のスリット溝５の近傍に、端面電極膜６をスパッタおよびめっき技術で形成する。

最後に、図５（ｄ）に示すように、固定テープ（図示せず）上に端面電極膜６を形成した絶縁基板１を貼り、そして上面電極２と抵抗体３からなる列と平行な方向に第２のスリット溝７を形成して個片に分割することにより、従来のチップ抵抗器を製造していた。

なお、上記第１のスリット溝５および第２のスリット溝７を絶縁基板１に形成する時に絶縁基板１を貼り付ける固定テープは、一般にポリオレフィンなどの樹脂製の基材の片面にアクリル系の粘着層を設けたＵＶテープを用いているもので、このＵＶテープはＵＶ照射（紫外線光の照射）を施すと粘着力が急激に低下するものである。第１のスリット溝５および第２のスリット溝７を形成する時は、個片状になった基板が固定テープから取れて飛散するのを防ぐために、固定テープにはＵＶ照射を施さずに粘着力がある状態となるようにし、そして第１のスリット溝５および第２のスリット溝７を形成して個片状になった基板を固定テープから取り外す場合は、固定テープにＵＶ照射を施して粘着力を低下させることにより、個片状になった基板を剥離しやすくしている。

また、ダイシング時に絶縁基板１を保持する方法としては、上記した方法以外に、ワックスなどの液体系の接着剤でガラスなどに貼り付ける方法が知られているが、この場合は、接着剤を除去するための洗浄工程に多大なコストがかかり、また、接着剤を完全に除去するのも困難であることから、固定テープを用いる場合に比べてコストならびに信頼性の面で不利であった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平５−２６７０２５号公報

上記した従来のチップ形電子部品においては、上面電極２は延性に富む銀や金などの金属材料を主成分とする厚膜電極材料で構成されているため、ダイシングで切断した部分に、図６に示すようなバリ８が生じやすく、その結果、表面形状が不安定で実装率の低下が生じやすいという課題を有していた。この課題は、特に高精度の寸法精度を要求される微小のチップ形電子部品にとっては、歩留まりの悪化や設備稼働率の低下による製造コストの上昇などを招く要因となっていた。また、ダイシング時に用いる回転ブレードは上面電極２を絶縁基板１から離す方向に力を加えるため、図７に示すような上面電極２の剥がれ９が発生する場合があり、その結果、電気的導通が不安定になって信頼性が低下するという課題を有していた。

なお、ダイシングによる上面電極２のバリを防止する方法としては、上面電極２におけるダイシングされる部分の膜厚を部分的に薄くすることも知られているが、この場合は、上面電極２が薄くなることによる電極部の抵抗値の増加という不具合が生じるだけでなく、部分的に厚さを変えるために印刷を２回行う必要がある等コスト的にも不利である。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、厚膜で形成した上面電極をダイシングにより切断した場合のバリの発生や剥がれを抑えることができ、これにより、上面電極の形状安定性と接続信頼性が優れている電子部品の製造方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、シート状の絶縁基板の上面に厚膜からなる上面電極を形成する工程と、前記上面電極の少なくとも一部を覆うように第１のテープを貼る工程と、前記絶縁基板の裏面を第２のテープに貼る工程と、前記第２のテープに貼り付けられた絶縁基板における前記第１のテープが貼られた上面電極を含む領域をダイシングで切断する工程とを備えたもので、この製造方法によれば、上面電極が第１のテープにより固定された状態でダイシングされるため、このダイシング時においては、上面電極は絶縁基板と第１のテープとの間に隙間がない状態で挟まれており、これにより、バリが成長する空間もないため、バリが発生することはなく、また、上面電極を絶縁基板から引き剥がす力も第１のテープによって抑えることができるため、上面電極の剥がれも発生せず、その結果、上面電極の形状安定性と接続信頼性が優れている電子部品を製造できるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、シート状の絶縁基板のダミー領域に認識マークを設ける工程と、前記認識マークを覆わないように第１のテープを貼る工程と、前記認識マークを基準に位置決めしてダイシングを行う工程とを備えたもので、この製造方法によれば、シート状の絶縁基板のダミー領域に設けた認識マークを利用することにより、ダイシング位置を容易に高精度化でき、また、認識マークをテープで覆ってしまうことに起因する認識性の低下、すなわちダイシング位置精度が低下する問題も回避することができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項３に記載の発明は、特に、シート状の絶縁基板の裏面に厚膜からなる裏面電極を形成した後に前記絶縁基板の裏面を第２のテープに貼る工程と、前記裏面電極をダイシングで切断する工程とを備えたもので、この製造方法によれば、裏面電極を厚膜で形成していても裏面電極が絶縁基板と第２のテープに挟まれた状態となってバリが発生する空間がないため、裏面電極のダイシング時に裏面電極にバリが発生することはなくなり、また、裏面電極を絶縁基板から引き剥がす力も第２のテープによって抑えることができるため、裏面電極が剥がれることもなくなる。したがって、上面電極と裏面電極の両者においてバリや剥がれのない電極を容易に形成でき、その結果、上面電極と裏面電極の両者の形状安定性と接続信頼性が優れている電子部品を製造できるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項４に記載の発明は、特に、シート状の絶縁基板の上面側からＵＶ照射を行って第１のテープの粘着層を硬化させた後に前記第１のテープが貼られた上面電極を含む領域をダイシングで切断する工程を備えたもので、この製造方法によれば、第１のテープにＵＶ照射を施すことにより第１のテープの粘着層が硬くなるため、ダイシング時に第１のテープが変形して絶縁基板の上面と第１のテープとの間に空間が生じることはなく、その結果、絶縁基板の上面側にバリが発生するのを防止できるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項５に記載の発明は、特に、シート状の絶縁基板の裏面側からＵＶ照射を行って第２のテープの粘着層を硬化させた後に裏面電極をダイシングで切断する工程を備えたもので、この製造方法によれば、第２のテープにＵＶ照射を施すことにより第２のテープの粘着層が硬くなるため、ダイシング時に第２のテープが変形して絶縁基板の裏面と第２のテープとの間に空間が生じることはなく、その結果、絶縁基板の裏面側にバリが発生するのを防止できるという作用効果を有するものである。

以上のように本発明の電子部品の製造方法は、シート状の絶縁基板の上面に厚膜からなる上面電極を形成する工程と、前記上面電極の少なくとも一部を覆うように第１のテープを貼る工程と、前記絶縁基板の裏面を第２のテープに貼る工程と、前記第２のテープに貼り付けられた絶縁基板における前記第１のテープが貼られた上面電極を含む領域をダイシングで切断する工程とを備えているため、上面電極のダイシング時には、上面電極は第１のテープにより固定された状態でダイシングされることになり、これにより、このダイシング時においては、上面電極は絶縁基板と第１のテープとの間に隙間がない状態で挟まれているため、バリが成長する空間もなく、これにより、バリが発生することはなく、また、上面電極を絶縁基板から引き剥がす力も第１のテープによって抑えることができるため、上面電極の剥がれも発生せず、その結果、上面電極の形状安定性と接続信頼性が優れている電子部品を製造できるという優れた効果を奏するものである。

以下、本発明の一実施の形態におけるチップ形電子部品の製造方法について、図面を参照しながら説明する。

図１（ａ）〜（ｃ）、図２（ａ）〜（ｅ）、図３（ａ）〜（ｄ）および図４（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施の形態におけるチップ形電子部品の一例であるチップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図である。

まず、図１（ａ）に示すように、アルミナ等の磁器からなる絶縁性を有するシート状の絶縁基板１１を用意する。そしてシート状の絶縁基板１１の上面に、銀を主成分とする電極ペーストをスクリーン印刷し、ピーク温度８５０℃の焼成プロファイルで焼成することにより、複数の上面電極１２を升目状に並べて形成する。ここで、上面電極１２の厚さは約６μｍである。

次に、図１（ｂ）に示すように、シート状の絶縁基板１１の裏面の上面電極１２と対向する位置に、銀を主成分とする電極ペーストをスクリーン印刷し、ピーク温度８５０℃の焼成プロファイルで焼成することにより、裏面電極１３を升目状に並べて形成する。

次に、図１（ｃ）に示すように、複数の上面電極１２に一部が重なるように、すなわち複数の上面電極１２と電気的に接続されるように、スクリーン印刷工法により酸化ルテニウム系の複数の抵抗体１４を前記シート状の絶縁基板１１の上面に形成し、ピーク温度８５０℃の焼成プロファイルで焼成することにより、抵抗体１４を安定な膜とする。この抵抗体１４の形成により、抵抗体１４と上面電極１２は一列につながって形成されるもので、この列を多数、平行に並んだ状態で形成する。そして、抵抗体１４を形成した後に、抵抗体１４と同一材料で、かつ同一工法を用いて認識マーク１５をシート状の絶縁基板１１のダミー領域（電極、抵抗体、プリコートガラス、保護膜が形成されない領域）に形成する。この認識マーク１５は抵抗体１４と同時に形成してもよく、あるいは、抵抗体１４を形成する前にシート状の絶縁基板１１にあらかじめ形成しておいてもよい。また、この認識マーク１５は、抵抗体１４と必ずしも同一材料で形成しなくてもよく、抵抗体１４と異なる材料で、かつ異なる工法を用いて形成してもよい。

次に、図２（ａ）に示すように、抵抗体１４を覆うようにスクリーン印刷工法によりガラスからなるプリコートガラス１６を形成し、ピーク温度６００℃の焼成プロファイルで焼成することにより、プリコートガラス１６を安定な膜とした後、複数の上面電極１２間の抵抗体１４の抵抗値を一定の値に調整するために、レーザトリミング工法によりプリコートガラス１６の上から抵抗体１４にトリミングを行って、トリミング溝１７を形成する。

次に、図２（ｂ）に示すように、複数の抵抗体１４とプリコートガラス１６を覆うように、スクリーン印刷工法によりエポキシ系樹脂を主成分とする保護膜１８を形成し、ピーク温度２００℃の硬化プロファイルで硬化させることにより、保護膜１８を安定な膜とする。

次に、図２（ｃ）、図２（ｄ）に示すように、シート状の絶縁基板１１における上面電極１２を形成した面に、上面電極１２と粘着層１９ｂが接するように第１のテープ１９を貼り付ける。ここで第１のテープ１９は、基材１９ａの表面に紫外線光の照射（以下ＵＶ照射と称す）で硬化する粘着層１９ｂを有する構成であり、認識マーク１５を覆わないように貼り付ける。

次に、図２（ｄ）に示すように、シート状の絶縁基板１１の裏面を、第２のテープ２０に粘着層２０ｂが接するように貼り付ける。ここで第２のテープ２０は、基材２０ａの表面にＵＶ照射で硬化する粘着層２０ｂを有する構成である。そしてこの図２（ｄ）に示す状態において、さらにＵＶランプ２１を用いてシート状の絶縁基板１１の上面側からＵＶ照射を行って第１のテープ１９の粘着層１９ｂを硬化させる。この時、粘着層１９ｂの硬化を促進させるため、粘着層１９ｂ側の面は、窒素雰囲気状態にしておく。ここで、図２（ｄ）におけるＵＶランプ２１を用いたＵＶ照射はシート状の絶縁基板１１に遮られるため、第２のテープ２０の粘着層２０ｂを硬化させることはない。

次に、図２（ｅ）に示すように、ＵＶランプ２１をシート状の絶縁基板１１の裏面側に配置してＵＶ照射を行い、第２のテープ２０の粘着層２０ｂを硬化させる。この時、粘着層２０ｂの硬化を促進させるため、粘着層２０ｂ側の面は、窒素雰囲気状態にしておく。

次に、図３（ａ）に示すように、第１のテープの基材１９ａの上において、高速回転するダイシング用のブレード２２の位置決めを認識マーク１５を基準にして行い、抵抗体１４と上面電極１２からなる列と直交する方向に上面電極１２と裏面電極１３が切断されるように第１のスリット溝２３を形成する。ここで上面電極１２はシート状の絶縁基板１１と第１のテープ１９の粘着層１９ｂとの間に、裏面電極１３はシート状の絶縁基板１１と第２のテープ２０の粘着層２０ｂとの間にそれぞれ挟まれた状態であり、そして上面電極１２および裏面電極１３のいずれにもバリが発生する空間はないため、ダイシング時にバリが発生することはなく、かつ上面電極１２や裏面電極１３が剥がれることもない。なお、ＵＶランプ２１を用いたＵＶ照射を施すことによって第１のテープ１９の粘着層１９ｂと第２のテープ２０の粘着層２０ｂは硬化させられているため、ダイシング時に第１のテープ１９と第２のテープ２０が変形して空間が生じることはなく、これにより、上面電極１２と裏面電極１３にバリが発生するのをより効果的に防止できるものである。この効果は、上面電極１２と裏面電極１３の厚みが厚い場合により顕著に現れる。なお、第１のテープ１９の粘着層１９ｂと第２のテープ２０の粘着層２０ｂは、上面電極１２、裏面電極１３、保護膜１８などを形成したことによるシート状の絶縁基板１１の上面の凹凸を吸収して隙間なく密着するように、少なくとも印刷パターンの最大厚みよりも厚くすることが望ましく、印刷パターンの最大厚みの２倍以上にすれば、より密着性が向上して顕著な効果が得られるものである。

次に、図３（ｂ）に示すように、第１のテープ１９と第２のテープ２０をシート状の絶縁基板１１から引き剥がす。ここで、第１のスリット溝２３は、シート状の絶縁基板１１を貫通するが、絶縁基板１１を完全に横断しないように形成して、絶縁基板１１が分割されないようにする。

次に、図３（ｃ）の断面図に示すように、メタルマスク２４によってシート状の絶縁基板１１の上面側の保護膜１８をマスクした状態で、シート状の絶縁基板１１の上面側から薄膜形成技術であるスパッタを行うことにより、シート状の絶縁基板１１の上面の一部と第１のスリット溝２３の壁面にスパッタ膜２５を形成する。このスパッタ膜２５は、クロムからなる第１層と、銅ニッケル合金からなる第２層の２層構造となっている。なお、このスパッタ膜２５は、例えば、ニッケルクロム合金の１層構造など、他の材料で形成してもよい。

次に、図３（ｄ）の断面図に示すように、第２のテープ２０に、シート状の絶縁基板１１を抵抗体１４が形成された面を上にして貼り付け、そして第２のテープ２０の基材２０ａ側の面からＵＶランプ２１を用いたＵＶ照射を施すことにより、第２のテープ２０の粘着層２０ｂを硬化させる。この時、第２のテープ２０の粘着層２０ｂの硬化を促進させるため、第２のテープ２０の粘着層２０ｂ側の面は、窒素雰囲気状態にしておく。

次に、図４（ａ）の断面図に示すように、認識マーク１５を基準にして、高速回転するブレード２２によるダイシング工法により、抵抗体１４と上面電極１２からなる列と平行な方向に、抵抗体１４を切断しないようにシート状の絶縁基板１１に第２のスリット溝２６を形成する。この第２のスリット溝２６が形成されると、図４（ｂ）に示すように、シート状の絶縁基板１１は個片化された複数の基板１１ａに分離される。

次に、第２のテープ２０から、第１のスリット溝２３と第２のスリット溝２６の形成により切断されて個片化された複数の基板１１ａを剥離して、図４（ｃ）に示すような個片化されたチップ抵抗器本体１１ｂを得る。

最後に、図４（ｄ）に示すように、チップ抵抗器本体１１ｂにおける上面電極１２の露出部分と裏面電極１３とスパッタ膜２５の表面とに、ニッケルめっき層と、はんだめっき層またはスズめっき層からなるめっき層２７を形成して、チップ抵抗器を製造する。

なお、上記本発明の一実施の形態においては、機能素子として抵抗体１４を有するチップ抵抗器に適用したものについて説明したが、抵抗体以外の機能素子、例えばコイルやコンデンサなどを有する電子部品にも適用できるもので、この場合も上記本発明の一実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。

また、上記本発明の一実施の形態においては、シート状の絶縁基板１１をダイシング工法によって切断する場合に適用したものについて説明したが、短冊状の基板をダイシング工法によって切断する場合にも本発明は適用できるものである。

そしてまた、上記本発明の一実施の形態においては、絶縁基板１１の上面から形成したスパッタ膜２５で端面電極を形成しているが、絶縁基板１１の裏面からスパッタを行ったり、導電性樹脂等を塗布する方法で端面電極を形成してもよいものである。

さらに、上記本発明の一実施の形態においては、上面電極１２が形成された面を上にしてシート状の絶縁基板１１を第２のテープ２０に貼り、そしてこの状態で第２のスリット溝２６を形成するようにしているが、シート状の絶縁基板１１を貼る向きを逆向き、すなわち、裏面電極１３が形成された面を上にしてシート状の絶縁基板１１を第２のテープ２０に貼って第２のスリット溝２６を形成した場合においても、上記本発明の一実施の形態と同様の効果が得られるものである。

さらにまた、上記本発明の一実施の形態においては、第１のテープ１９の粘着層１９ｂと第２のテープ２０の粘着層２０ｂをＵＶ照射で硬化させてからダイシング工法によってシート状の絶縁基板１１にスリット溝を形成する例で説明したが、ダイシング工法によってシート状の絶縁基板１１にスリット溝を形成してからＵＶ照射を施して第１のテープ１９の粘着層１９ｂと第２のテープ２０の粘着層２０ｂを硬化させた場合においても、上記本発明の一実施の形態と同様の効果が得られるものである。この場合は、シート状の絶縁基板１１が個片化されるまで第２のテープ２０の粘着力が確保されているので、ダイシングの途中でシート状の絶縁基板１１が第２のテープ２０から剥離してしまうことがない。

また、上記本発明の一実施の形態においては、ＵＶ硬化型の粘着層を持つ固定テープで絶縁基板を固定してダイシングする例で説明したが、熱発砲タイプなどその他の固定テープを用いた場合でも、上記本発明の一実施の形態と同様の効果が得られるものである。

以上のように本発明のチップ形電子部品は、厚膜で形成した上面電極をダイシングにより切断した場合のバリの発生や剥がれを抑えることができるもので、上面電極の形状安定性と接続信頼性が優れているため、特に微小の電子部品に適用することにより有用となるものである。

（ａ）〜（ｃ）本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図 （ａ）〜（ｅ）同チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図 （ａ）〜（ｄ）同チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図 （ａ）〜（ｄ）同チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図 （ａ）〜（ｄ）従来のチップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図 同チップ抵抗器の製造方法において発生する上面電極のバリを示す断面図 同チップ抵抗器の製造方法において発生する上面電極の剥がれを示す断面図

符号の説明

１１ 絶縁基板
１２ 上面電極
１３ 裏面電極
１４ 抵抗体
１５ 認識マーク
１９ 第１のテープ
１９ａ 第１のテープの基材
１９ｂ 第１のテープの粘着層
２０ 第２のテープ
２０ａ 第２のテープの基材
２０ｂ 第２のテープの粘着層
２１ ＵＶランプ
２２ ブレード
２３ 第１のスリット溝

Claims (5)

1. シート状の絶縁基板の上面に厚膜からなる上面電極を形成する工程と、前記上面電極の少なくとも一部を覆うように第１のテープを貼る工程と、前記絶縁基板の裏面を第２のテープに貼る工程と、前記第２のテープに貼り付けられた絶縁基板における前記第１のテープが貼られた上面電極を含む領域をダイシングで切断する工程とを備えた電子部品の製造方法。
2. シート状の絶縁基板のダミー領域に認識マークを設ける工程と、前記認識マークを覆わないように第１のテープを貼る工程と、前記認識マークを基準に位置決めしてダイシングを行う工程とを備えた請求項１記載の電子部品の製造方法。
3. シート状の絶縁基板の裏面に厚膜からなる裏面電極を形成した後に前記絶縁基板の裏面を第２のテープに貼る工程と、前記裏面電極をダイシングで切断する工程とを備えた請求項１または２記載の電子部品の製造方法。
4. シート状の絶縁基板の上面側からＵＶ照射を行って第１のテープの粘着層を硬化させた後に前記第１のテープが貼られた上面電極を含む領域をダイシングで切断する工程とを備えた請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
5. シート状の絶縁基板の裏面側からＵＶ照射を行って第２のテープの粘着層を硬化させた後に裏面電極をダイシングで切断する工程を備えた請求項３または４記載の電子部品の製造方法。

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