JP2007335488A5

JP2007335488A5 -

Info

Publication number: JP2007335488A5
Application number: JP2006163139A
Authority: JP
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2009-07-16
Anticipated expiration: 2026-06-13

Description

チップ抵抗器の製造方法

本発明は各種電子機器に利用される微小のチップ抵抗器の製造方法に関するものである。

以下、従来のチップ抵抗器の製造方法について、図面を参照しながら説明する。

図７（ａ）〜（ｃ）および図８（ａ）〜（ｃ）は従来のチップ抵抗器の製造工程図を示したもので、この図７（ａ）〜（ｃ）および図８（ａ）〜（ｃ）に基づいて、その製造方法を以下に説明する。

まず、図７（ａ）に示すように、上面と裏面にそれぞれ一次分割溝１ａと二次分割溝１ｂをあらかじめ形成したアルミナ等の磁器からなるシート状の絶縁基板１ｃを用意し、そしてこのシート状の絶縁基板１ｃの上面に、前記一次分割溝１ａを跨ぐように複数の上面電極２をスクリーン印刷により形成する。なお、図示していないが、シート状の絶縁基板１ｃの裏面にも、前記複数の上面電極２と対向するように複数の裏面電極をスクリーン印刷により形成する。

次に、図７（ｂ）に示すように、複数の上面電極２に一部が重なるように、すなわち電気的に接続されるように前記シート状の絶縁基板１ｃの上面に酸化ルテニウム等からなる抵抗体３をスクリーン印刷により形成するとともに、抵抗体３における全抵抗値が所定の抵抗値の範囲内に入るようにレーザ等により抵抗体３にトリミング溝４を施す。

次に、図７（ｃ）に示すように、複数の抵抗体３を覆うように保護膜５をスクリーン印刷により形成する。

次に、図７（ｃ）に示す一次分割溝１ａの部分をダイシング用ディスクで切断あるいは分割することにより、図８（ａ）に示すような短冊状の基板１ｄを得るとともに、この短冊状の基板１ｄの両端面に、上面電極２および裏面電極と電気的に接続されるように導電性ペーストを塗布し、高温で硬化あるいは焼成させることにより端面電極６を形成する。

次に、図８（ａ）に示す短冊状の基板１ｄにおいて二次分割溝１ｂの部分をダイシング用ディスクで切断あるいは分割することにより、図８（ｂ）に示すような個片状の基板１ｅを得る。

最後に、図８（ｃ）に示すように、個片状の基板１ｅにおける上面電極２の表面の一部と裏面電極の表面および端面電極６の表面にニッケルめっき層（図示せず）を形成した後、はんだあるいは錫めっき層７を形成することにより、従来の抵抗器を製造していた。

なお、この出願の発明に関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２００２−２７０４０９号公報

上記した従来のチップ抵抗器の製造方法においては、上面電極２をダイシング用ディスクで切断した際に上面電極２がはね上がるため、上面電極２の切断面にバリが発生するという問題点を有していた。この問題点に鑑み、上記特許文献１に記載のものにおいては、シート状の絶縁基板に上面電極を形成する場合、第１上面電極を抵抗体と直接接続されて製品となる部分に形成される厚肉部と基板の余剰部分に形成される薄肉部とに分けて形成し、そして切削性に優れた樹脂銀からなる第２上面電極を前記第１上面電極の薄肉部全体と厚肉部の一部を覆うように形成し、そして前記第１上面電極の薄肉部と第２上面電極をダイシングで切断することにより、第１上面電極のはね上がりを抑制するようにしていた。

しかしながら、この特許文献１に記載のものにおいては、抵抗体と直接接続されて製品となる部分に形成される厚肉部と基板の余剰部分に形成される薄肉部とからなる第１上面電極と第２上面電極がチップ抵抗器の完成品状態では残った形となっているため、チップ抵抗器の完成品全体の厚みは極めて厚くなるものであり、したがって、この特許文献１に記載のものは、極薄サイズのチップ抵抗器を作成する場合、不利となるものであった。そこで、極薄サイズのチップ抵抗器を作成するために上面電極と抵抗体を共に薄く形成する製造方法が考えられるが、トリミング工程において測定プローブの先端を前記上面電極に接触させた場合、上面電極が薄く形成されているため、測定プローブと上面電極との電気的接続が極めて不安定となり、これにより、トリミング工程における抵抗値の測定も不安定なものとなって、完成品である抵抗器の抵抗値もばらつき易く、高精度の抵抗値が要求されるチップ抵抗器に上記製造方法を適用した場合、製品歩留りが良くないという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、トリミング工程における抵抗値の測定を安定化させることができて抵抗値ばらつきを少なくすることができる高精度で、かつ極薄サイズのチップ抵抗器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に複数の薄膜からなる上面電極を余剰部分を有するように形成する工程と、前記複数の上面電極と電気的に接続されるように複数の抵抗体を形成する工程と、前記複数の上面電極の余剰部分を覆うように複数の再上面電極を厚く形成する工程と、前記複数の再上面電極上にプローブを接触させて前記複数の抵抗体の抵抗値を調整するトリミング工程と、前記複数の再上面電極をダイシング用ディスクで切断する工程とを備えるとともに、前記ダイシング用ディスクの幅を再上面電極の幅以上としたもので、この製造方法によれば、複数の再上面電極上にプローブを接触させて複数の抵抗体の抵抗値を調整するトリミング工程を備えているため、このトリミング工程においては、抵抗値測定用のプローブの先端を、上面電極の余剰部分を覆うように厚く形成された再上面電極上に接触させることが可能となり、これにより、トリミング工程における抵抗値の測定を安定化させることができるため、抵抗値ばらつきが少なく、高精度で、かつ極薄サイズのチップ抵抗器が得られるとともに、前記複数の再上面電極を切断するダイシング用ディスクの幅を再上面電極の幅以上としているため、上面電極の余剰部分を覆うように厚く形成された再上面電極はすべてが切断されることになり、これにより、再上面電極が完成品に残るということはなくなるため、厚みが薄く、かつ小形で高精度のチップ抵抗器が得られ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、シート状の絶縁基板に複数の薄膜からなる上面電極を余剰部分を有するように形成する工程と、前記複数の上面電極と電気的に接続されるように複数の抵抗体を形成する工程と、前記複数の上面電極の余剰部分を覆うように複数の再上面電極を厚く形成する工程と、前記複数の再上面電極上にプローブを接触させて前記複数の抵抗体の抵抗値を調整するトリミング工程と、前記複数の再上面電極をダイシング用ディスクで切断する工程とを備えるとともに、前記ダイシング用ディスクの幅を再上面電極の幅と略等しくしたもので、この製造方法によれば、複数の再上面電極上にプローブを接触させて複数の抵抗体の抵抗値を調整するトリミング工程を備えているため、このトリミング工程においては、抵抗値測定用のプローブの先端を、上面電極の余剰部分を覆うように厚く形成された再上面電極上に接触させることが可能となり、これにより、トリミング工程における抵抗値の測定を安定化させることができるため、抵抗値ばらつきが少なく、高精度で、かつ極薄サイズのチップ抵抗器が得られるとともに、前記複数の再上面電極を切断するダイシング用ディスクの幅を再上面電極の幅と略等しくしているため、ダイシング用ディスクの幅方向の位置を再上面電極の幅方向位置と合わせることにより、上面電極の余剰部分を覆うように厚く形成された再上面電極はすべてが切断されることになり、これにより、再上面電極が完成品に残るということはなくなるため、厚みが薄く、かつ小形で高精度のチップ抵抗器が得られる。また、トリミング工程において４端子測定法を採用して電圧測定プローブを上面電極と再上面電極の境界近傍に接触させることにより、トリミング時の抵抗値と完成品の抵抗値との誤差が少なくなるため、完成品の抵抗値ばらつきが少なく製品歩留りの良いチップ抵抗器が得られ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チップ抵抗器の製造方法は、複数の再上面電極上にプローブを接触させて複数の抵抗体の抵抗値を調整するトリミング工程を備えているため、このトリミング工程においては、抵抗値測定用のプローブの先端を、上面電極の余剰部分を覆うように厚く形成された再上面電極上に接触させることが可能となり、これにより、トリミング工程における抵抗値の測定を安定化させることができるため、抵抗値ばらつきが少なく、高精度で、かつ極薄サイズのチップ抵抗器が得られるとともに、前記複数の再上面電極を切断するダイシング用ディスクの幅を再上面電極の幅以上としているため、上面電極の余剰部分を覆うように厚く形成された再上面電極はすべてが切断されることになり、これにより、再上面電極が完成品に残るということはなくなるため、厚みが薄く、かつ小形で高精度のチップ抵抗器が得られ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抵抗器の製造方法について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態における微小のチップ抵抗器の断面図、図２は同チップ抵抗器の製造方法を示すフローチャート、図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ）〜（ｃ）、図５（ａ）（ｂ）および図６（ａ）〜（ｃ）は同チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図である。

図１において、１１はアルミナ等の磁器からなる絶縁基板で、この絶縁基板１１の上面の左右両端部には一対の上面電極１２が設けられている。１３は前記一対の上面電極１２に両端部が重なるように前記絶縁基板１１の上面に設けられた抵抗体である。１４は前記抵抗体１３の全面を覆うように設けられた保護膜である。１５は前記一対の上面電極１２と電気的に接続されるように基板１１の裏面と端面に設けられた一対の端面電極である。１６は前記一対の上面電極１２の表面と一対の端面電極１５の表面に設けられたニッケルめっき層である。１７は前記ニッケルめっき層１６を覆うように設けられた錫めっき層である。

次に、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図２のフローチャート、図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ）〜（ｃ）、図５（ａ）（ｂ）および図６（ａ）〜（ｃ）の製造工程図にもとづいて説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、純度９６％のアルミナからなるシート状の絶縁基板１１ａの上面に、金を主成分とするレジネート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、厚さが１μｍ以下の上面電極１２を升目状に並べて形成する。ここで上面電極１２は、最終的に切断されて製品にならない余剰部分１２ａを有するように長く形成する。そしてこの余剰部分１２ａは、シート状の絶縁基板１１ａの点線に挟まれた幅Ｌの部分である。なお、金を主成分とするレジネートペーストは非常に薄い膜を形成するのに適しているので、この金を主成分とするレジネートペーストを使用すれば１μｍ以下の上面電極１２を容易に形成できるものである。また、この上面電極１２は後述するニッケルめっきの下地となるものであり、膜厚が薄く抵抗値が高くても特性的な問題は生じないものである。そしてまた、上面電極１２は膜厚が薄ければ金を主成分とするレジネートペーストで形成するものに限定されるものではなく、ニッケルクロム系合金等の薄膜スパッタで形成しても良いものである（図２のアルミナ基板準備工程と上面電極形成工程）。

次に、図３（ｂ）に示すように、複数の上面電極１２を橋絡して電気的に接続するようにＮｉＣｒ等の薄膜からなる複数の抵抗体１３をスパッタにより形成する。なお、抵抗体１３は薄膜スパッタに限定されるものではなく、３μｍ以下の厚みで薄く形成されるならば酸化ルテニウム等の抵抗体ペーストを印刷、焼成して形成してもよいものである（図２の抵抗体形成工程）。

次に、図３（ｃ）に示すように、複数の上面電極１２における点線で挟まれた余剰部分１２ａ、すなわち後述する一次ダイシング工程で切断されて製品にならない余剰部分１２ａを覆うように、導電性樹脂からなる複数の再上面電極１８を形成する。ここで、この再上面電極１８は幅がＷ１であり、後述するトリミング工程において、測定プローブの接触点に用いるため、上面電極１２のパターン毎にそれぞれ独立パターンで形成し、接触抵抗が低く安定したものとなるように十分な厚みを確保しておく。なお、再上面電極１８は導電性樹脂に限定されるものではなく、上面電極１２が金を主成分とするレジネートペーストで形成されている場合は、銀パラジウム合金等からなる厚膜導電性ペーストを焼成することによって形成しても良いものである。また、上面電極１２がニッケルクロム系合金等の薄膜スパッタで形成されている場合は、再上面電極１８は低温で硬化する導電性樹脂で形成することが好ましいものである。そしてまた、余剰部分１２ａの幅Ｌと再上面電極１８の幅Ｗ１とは、Ｌ≧Ｗ１の関係を満たすように構成しているものである（図２の再上面電極形成工程）。

次に、図４（ａ）に示すように、抵抗体１３の抵抗値を所望の値に調整するために、一対の電圧測定プローブを上面電極１２と再上面電極１８の境界近傍である電圧測定プローブ接触点１８ａに接触させるとともに、一対の電流測定プローブを再上面電極１８上の電流測定プローブ接触点１８ｂに接触させて電圧と電流を測定しながら抵抗体１３にレーザートリミングを施し、トリミング溝１３ａを形成する。ここで再上面電極１８を形成する導電性樹脂は金属成分を多く含んでいるため、レーザートリミング工程において再上面電極１８に電圧測定用と電流測定用のプローブを接触させた際の接触抵抗は低く安定したものとなり、これにより、抵抗値の測定誤差も少なくなって製品の歩留りが良くなるものである。また、一対の電圧測定プローブを図４（ａ）の○印（上面電極１２と再上面電極１８の境界近傍）に接触させるとともに、一対の電流測定プローブを図４（ａ）の△印（再上面電極１８の中央付近）に接触させると、測定プローブの接触点確保のために広く形成した再上面電極１８を有効活用できるとともに、再上面電極１８の抵抗値の影響も低減できるため、トリミング時の抵抗値と完成品の抵抗値との誤差が少なくなり、これにより、抵抗値精度の高いチップ抵抗器が得られるものである（図２のレーザートリミング工程）。

次に、図４（ｂ）に示すように、上述したレーザートリミング工程で抵抗値修正を行った抵抗体１３を保護するために、ポリイミド系樹脂等からなる樹脂ペーストをスクリーン印刷した後、シート状の絶縁基板１１ａに強固に接着させるために、ベルト式連続硬化炉を用い、約３５０℃で約３０分のプロファイルによって熱硬化させることにより、膜厚約２０μｍの樹脂保護膜１６を形成する。この場合、樹脂保護膜１６はポリイミド系樹脂からなる１層構造に限定されるものではなく、ポリイミド系樹脂とエポキシ系樹脂の２層構造としてもよいものである。ポリイミド系樹脂とエポキシ系樹脂の２層構造とする目的は、抵抗体１３の耐湿性（腐食断線対策）と製品実装時の耐熱性（はんだリフロー対策）の両方の特性を満足するためであり、耐熱性では優れているが密着性では劣っているポリイミド系樹脂と、耐熱性では劣っているが密着性では優れているエポキシ系樹脂の両者の特性の違いに着目し、相乗効果を狙ったものである（図２の樹脂保護膜形成工程）。

次に、図４（ｃ）、図５（ａ）（ｂ）に示すように、シート状の絶縁基板１１ａ上に形成された再上面電極１８をダイシング用ディスク１９で切断し、一次ダイシング溝２０を形成する。この場合、ダイシング用ディスク１９の幅Ｗ２を図４（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である図５（ａ）に示すように、再上面電極１８の幅Ｗ１と略等しくしているため、図４（ｃ）のＢ−Ｂ線断面図である図５（ｂ）に示すように、導電性樹脂を用いて形成した再上面電極１８は抵抗器の完成品に残ることはなく、これにより、厚みが薄く、かつ小形である微小サイズの抵抗器が得られるものである。また、導電性樹脂からなる再上面電極１８は金属ペーストからなるものに比べて脆く切削性に優れているため、ダイシング用ディスク１９で再上面電極１８を切断した場合、再上面電極１８のはね上がりはほとんどなく、切断面にバリが発生しにくいものである。

なお、前記ダイシング用ディスク１９の幅Ｗ２は前記基板の余剰部分１２ａの幅Ｌと等しいものであるが、ダイシング用ディスク１９の位置ずれを考慮して、ダイシング用ディスク１９の幅Ｗ２は再上面電極１８の幅Ｗ１以上としてもよいものである。この場合は、ダイシング工程において、再上面電極１８のみならず基板の余剰部分１２ａに存在する上面電極１２の一部も切断することになるが、上面電極１２は金を主成分とする材料で構成されているため、上面電極１２を薄く形成することができ、これにより、上面電極１２の一部をダイシング用ディスク１９で切断した場合でも、ダイシング用ディスク１９で切断した上面電極１２がはね上がることはなく、切断面にバリは発生しにくいものである（図２の一次ダイシング工程）。

次に、図６（ａ）に示すように、電極を形成する部分と一次ダイシング溝２０の部分を開口させたマスクパターン（図示せず）をシート状の絶縁基板１１ａの裏面にマグネットで固定し、シート状の絶縁基板１１ａの裏面と一次ダイシング溝２０の側面に端面電極１５をスパッタで形成する（図２の端面電極形成工程）。

次に、図６（ｂ）に示すように、一次ダイシング溝２０を有するシート状の絶縁基板１１ａに電気めっき処理を施して、上面電極１２と端面電極１５の表面にニッケルめっき層（図示せず）を形成した後、錫めっき層１７を形成する（図２のシートめっき工程）。

次に、図６（ｃ）に示すように、一次ダイシング溝２０と直交するように二次ダイシング溝２１を形成し、個片状の抵抗器２２を得る（図２の二次ダイシング工程）。

最後に、個片状の抵抗器２２の抵抗値を計測する完成品検査を行い、包装・出荷されるものである。

上記した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によれば、複数の再上面電極１８上に一対の電圧測定プローブと一対の電流測定プローブを接触させて複数の抵抗体１３の抵抗値を調整するトリミング工程を備えているため、このトリミング工程においては、抵抗値測定用のプローブの先端を、複数の上面電極１２の余剰部分を覆うように形成された導電性樹脂からなる再上面電極１８上に接触させることが可能となり、これにより、トリミング工程における抵抗値の測定を安定化させることができるため、抵抗値ばらつきが少なく、高精度で、かつ極薄サイズのチップ抵抗器が得られるものである。特に、再上面電極１８を形成する導電性樹脂は金属成分を多く含んで厚く形成されているため、レーザートリミング工程において再上面電極１８に電圧測定用と電流測定用のプローブを接触させた際の接触抵抗は安定したものとなり、これにより、トリミング工程における抵抗値の測定誤差も少なくなって高い抵抗値精度が要求されるチップ抵抗器に適用した場合でも、製品の歩留りが良くなるものである。

また、導電性樹脂からなる再上面電極１８は金属ペーストからなるものに比べて脆く切削性に優れているため、ダイシング用ディスク１９で再上面電極１８を切断した場合、再上面電極１８のはね上がりはほとんどなく、切断面にバリは発生しにくいものである。そしてまた、上面電極１２は金を主成分とする材料で構成されているため、上面電極１２を薄く形成することができ、これにより、ダイシング用ディスク１９で上面電極１２の一部を切断した場合でも、ダイシング用ディスク１９で切断した上面電極１２がはね上がることはなく、これにより、切断面にはバリが発生しにくくなるため、厚みが薄く、かつ小形で微小サイズの安定した形状のチップ抵抗器が得られるものである。

本発明に係るチップ抵抗器の製造方法は、複数の再上面電極上にプローブを接触させて複数の抵抗体の抵抗値を調整するトリミング工程を備えたことにより、抵抗値測定用のプローブの先端を再上面電極上に安定した状態で接触させることが可能となるものであり、特に厚みが薄く、かつ小形で高精度のチップ抵抗器に適用することにより有用となるものである。

本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器の断面図同チップ抵抗器の製造方法を示すフローチャート（ａ）〜（ｃ）同チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図（ａ）〜（ｃ）同チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図（ａ）（ｂ）同チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図（ａ）〜（ｃ）同チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図（ａ）〜（ｃ）従来のチップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図（ａ）〜（ｃ）同チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図

１１絶縁基板
１２上面電極
１２ａ余剰部分
１３抵抗体
１３ａトリミング溝
１８再上面電極
１８ａ電圧測定プローブ接触点
１８ｂ電流測定プローブ接触点
１９ダイシング用ディスク
２０一次ダイシング溝

Claims

シート状の絶縁基板に複数の薄膜からなる上面電極を余剰部分を有するように形成する工程と、前記複数の上面電極と電気的に接続されるように複数の抵抗体を形成する工程と、前記複数の上面電極の余剰部分を覆うように複数の再上面電極を厚く形成する工程と、前記複数の再上面電極上にプローブを接触させて前記複数の抵抗体の抵抗値を調整するトリミング工程と、前記複数の再上面電極をダイシング用ディスクで切断する工程とを備えるとともに、前記ダイシング用ディスクの幅を再上面電極の幅以上としたチップ抵抗器の製造方法。
シート状の絶縁基板に複数の薄膜からなる上面電極を余剰部分を有するように形成する工程と、前記複数の上面電極と電気的に接続されるように複数の抵抗体を形成する工程と、前記複数の上面電極の余剰部分を覆うように複数の再上面電極を厚く形成する工程と、前記複数の再上面電極上にプローブを接触させて前記複数の抵抗体の抵抗値を調整するトリミング工程と、前記複数の再上面電極をダイシング用ディスクで切断する工程とを備えるとともに、前記ダイシング用ディスクの幅を再上面電極の幅と略等しくしたチップ抵抗器の製造方法。