JP2007522644A - レーザーを用いた受動電子部品の端子の形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型受動電子部品の端子をより精度良くかつより効率的に形成する方法を提供すること。
【解決手段】受動電子部品の端子を形成する方法は、基板の第１表面及び第２表面のそれぞれにレーザーによる除去が可能な被膜を形成すること、前記第１表面及び前記第２表面のそれぞれの選択された領域から前記被膜を除去するのに十分なスポットサイズ及びエネルギー分布を有する紫外線のレーザー光線を前記基板に照射すること、前記レーザー光線と前記第１の導体及び前記第２の導体のそれぞれとの間に相対的な移動を生じさせることにより、前記第１表面及び前記第２表面のそれぞれの選択された領域を露出させること、前記基板をそれぞれが前記第１表面の選択された領域及び前記第２表面の選択された領域に沿って伸びる側縁部を有する複数の棒体に分割すること、前記第１表面の選択された領域と前記第２表面の選択された領域とを接続する端子を形成するように前記側縁部に導電性材料を付着させることを含む、受動電子部品の製造方法。
【選択図】図８Ｂ

Description

本発明は、受動電子部品を効率的かつ精度良く製造する方法、より具体的には、小型受動電子部品の端子を精度良く形成する方法に関する。

従来、小型の受動電子部品は基板上に整列させて配置されている。本発明に関係する受動電子部品は、例えば、抵抗器及びコンデンサである。抵抗器の製造に用いる基板１０は、図１Ａ、１Ｂに示すように、間隔を置いて配置された複数の第１の導体の列１８を支持する第１表面（又は上面）１４と、間隔を置いて配置された複数の第２の導体の列２０（図１Ｂに破線で示す。）を支持する第２表面（又は下面）１６とを含む。第１の導体の列１８は平行に配置されており、第２の導体の列２０は平行に配置されている。

各第１の導体の列１８は複数の電極パッド２２から成り、隣接する２つの電極パッド２２は互いに他方から比較的小さな間隔２４を隔てられ、全ての電極パッド２２は第１表面１４に沿って整列されている。第１の導体の列１８のうちの両端に位置するものを除き、各第１の導体の列１８は、他の２つの第１の導体の列１８間に位置し、前記他の２つの第１の導体の列１８の一方から比較的広い間隔２６を隔てられ、前記他の２つの第１の導体の列１８の他方から比較的狭い間隔２８ｕを隔てられている。各第２の導体の列２０は、第１の導体の列１８と同様に、複数の電極パッド３０から成り、隣接する２つの電極パッド３０は互いに他方から比較的小さな間隔２４を隔てられ、全ての電極パッド３０は第２表面１６に沿って整列されている。第２の導体の列２０のうちの両端に位置するものを除き、各第２の導体の列２０は、他の２つの第２の導体の列２０間に位置し、前記他の２つの第２の導体の列２０の一方から比較的広い間隔２６を隔てられ、前記他の２つの第２の導体の列２０の他方から比較的狭い間隔２８ｌを隔てられている。

第１の導体の列１８及び第２の導体の列２０は、間隔を置いて整列された１つの第１の導体の列１８及び１つの第２の導体の列２０の複数対として配置されている。第１表面１４には、図１Ａ、１Ｂに示すように、隣接する２つの第１の導体の列１８間に複数の抵抗体３２が配置されている。また、第２表面１６には、隣接する２つの第２の導体の列２０間に複数の抵抗体３２（図示せず）が配置されている。

コンデンサの製造に用いられる、誘電体を含む基板３４は、図２、４に示すように、第１表面（又は上面）３６と第２表面（又は下面）３８とを含み、基板３４の内部には、複数の電極シート４０が間隔を置いて平行に重ねられている。図４に示すように、電極シート４０の側縁部４２は露出している。第１表面３６及び第２表面３８のいずれにも、導体の列は形成されていない。

基板１０、３４は、受動電子部品を形成するために切断される。基板１０は、まず、図３Ａ、３Ｂに示すように、複数の棒体４８に分割され、その後、各棒体４８は複数のチップ抵抗器５２（図５）に分割される。チップコンデンサ５４（図６）は、棒体４８を形成することなく、基板３４を小片状に切断することにより形成される。各チップ抵抗器５２は、間隔を置いて整列された第１の導体の列１８及び第２の導体の列２０を電気的に接続する端子５６を含む。各チップコンデンサ５４は、電極シート４０の側縁部４２を電気的に接続する端子５８を含む。端子５６は、基板１０の側縁部６０を金属被膜（例えば、銀ペースト）で被覆することにより形成される。抵抗体３２が金属被膜で被覆されてチップ抵抗器５２に短絡回路が形成されることがないようにするために、又は、第１表面３６又は第２表面３８が金属被膜で被覆されてチップコンデンサ５４に短絡回路が形成されることがないようにするために、端子５６、５８を形成するときにはより高い精度が要求される。

第１の導体の列１８と第２の導体の列２０とを接続する端子５６を形成する従来の方法は、基板１０の側縁部６０を金属被膜で被覆するとき、第１表面１４の電極パッド２２間の抵抗体３２をレジスト被膜で被覆し、また保護することを含む。しかし、近年では、部品の小型化に関する技術の進歩により、長さが約１．０ｍｍであり、幅が約０．５ｍｍである従来の０４０２型チップ抵抗器より小型で、長さが約０．６ｍｍであり、幅が約０．３ｍｍ（０２０１型チップ抵抗器）であり、厚さが約９０μｍないし約１５０μｍであるチップ抵抗器５２が製造されている。チップ抵抗器５２が小型であるため、レジスト被膜を精度よくかつ効率的に形成することは極めて困難である。棒体４８は、チップ抵抗器５２と比較して非常に大きく（棒体４８の大きさは、通常、長さが約３６ｍｍないし約８０ｍｍ、幅が約３．２ｍｍないし約０．６ｍｍである。）、加工作業が容易であるため、近年では、チップ抵抗器の製造メーカーは、チップ抵抗器５２にではなく、棒体４８に端子５６を形成する。

チップ抵抗器５２の端子５６を形成する従来の第１の方法は、まず、基板１０を複数の棒体４８に分割し、次に、各棒体４８の側縁部６０を金属被膜材料に浸ける。しかし、棒体４８の大きさがより小さい場合、側縁部６０を金属被膜材料に浸けることにより側縁部６０に金属被膜を精度良く形成することは実質的に不可能である。このため、抵抗体３２は金属被膜で覆われ、これによりチップ抵抗器５２に短絡回路が形成される。

チップ抵抗器５２の端子５６を形成する従来の第２の方法は、まず、レジスト被膜を該レジスト被膜が抵抗体３２の選択された範囲を覆うように棒体４８にスクリーン印刷する（特許文献１参照）。前記レジスト被膜がスクリーン印刷された棒体４８は、端子５６を形成するために金属被膜でスパッター被覆される。その後、前記レジスト被膜は、抵抗体３２を露出させるように棒体４８から除去され、棒体４８は複数のチップ抵抗器５２に分割される。スクリーン印刷は、機械的な加工であるため、適用できる部品の大きさに制限がある。具体的には、スクリーン印刷は、十分な精度又は直線度を確保することができないため、小型チップ抵抗器を形成するのに効率的ではない。スクリーン印刷により形成された前記レジスト被膜の線が不均一となり、小型チップ抵抗器の側縁部が不揃いとなる。
米国特許第５、７５３、２９９号明細書

チップ抵抗器５２の端子５６を形成する従来の第３の方法は、金属被膜材料を吹き付けるために複数の棒体４８を重ね合わせることを含む。重ね合わせた棒体４８のうち、最も上に位置するもの及び最も下に位置するものは、金属被膜材料が抵抗体３２に吹き付けられてしまうため、チップ抵抗器５２の製造に用いることができない。端子５６は他の棒体４８に形成される。端子５６が形成された各棒体４８は複数のチップ抵抗器５２に分割される。

チップコンデンサ５４の端子５８を形成する従来の方法は、基板３４をチップコンデンサ５４と同じ大きさの複数の小片に分割した後、各小片に端子５８を形成する。具体的には、まず、前記小片の一方の端部を粘性のペーストに浸ける。前記ペーストが乾燥した後、前記小片の他方の端部を前記ペーストに浸ける。チップコンデンサ５４の大きさがより小さい場合、前記小片を前記ペーストに浸けることにより前記小片に前記ペーストを精度良く付着させることは実質的に不可能である。このため、前記小片の一方の端部に形成された端子５８と前記小片の他方の端部に形成された端子５８とが接続され、これによりチップコンデンサ５４に短絡回路が形成される。

チップ抵抗器又はチップコンデンサの端子を形成する従来の方法はいずれも、物理的な制限により、チップ抵抗器及びチップコンデンサを含む将来の小型受動電子部品の端子を精度良く形成するのに適さない。このため、小型受動電子部品の端子をより精度良くかつより効率的に形成する方法が必要とされている。

本発明の目的は、小型受動電子部品の端子をより精度良くかつより効率的に形成する方法を提供することである。

本発明に係る、小型受動電子部品の端子を形成する方法は、まず、レーザーによる除去が可能な被膜、好ましくは非感光性の被膜を基板の第１表面（上面）及び第２表面（下面）のそれぞれに形成する。前記第１表面は、間隔を置いて整列された１つの第１の導体の列及び１つの第２の導体の列の複数対として長さ方向に配置された互いに間隔を隔てられた第１の導体の列及び第２の導体の列の一方を支持し、前記第２表面は他方を支持する。次に、前記第１表面及び前記第２表面のそれぞれの選択された領域から前記被膜を除去するのに十分なスポットサイズ及びエネルギー分布を有する紫外線のレーザー光線を前記基板に照射する。その後、前記第１の導体の列及び前記第２の導体の列のそれぞれの少なくとも一部を露出させるように前記被膜の一部を除去するために、前記レーザー光線と前記基板との間に相対的な移動を生じさせる。その後、前記基板を複数の棒体に分割する。各棒体は、前記第１の導体の列及び前記第２の導体の列に沿って伸びる側縁部を有する。その後、間隔を置いて整列された第１の導体の列及び第２の導体の列を接続する端子を形成するように前記棒体の前記側縁部に導電性材料を付着させる。

前記基板には、前記第２表面に導体の列が配置されていないタイプがある。このタイプの基板を抵抗器の製造に用いる場合、導体の列が配置される場所を露出させるために紫外線のレーザーで前記第２表面から前記被膜の一部を除去する。前記棒体を形成した後、導体の列を形成するために、露出させた場所に導電性材料を付着させ、前記第２表面に新たに形成された導体の列と前記第１表面に元から存在する導体の列とを接続するように前記棒体の前記側縁部に導電性材料を付着させる。

コンデンサを製造するために、前記第１表面及び前記第２表面のいずれにも導体の列が配置されていない基板を用いる場合、誘電体を筋状に露出させるように紫外線のレーザーで前記第１表面及び前記第２表面のそれぞれから前記被膜の一部を除去する。前記棒体を形成した後、前記電極の前記側縁部を被覆するように、前記電極の前記側縁部と前記第１表面及び前記第２表面のそれぞれに露出させた誘電体とに導電性材料を付着させる。導体の列が配置されていない基板を用いた上記の方法は、チップコンダクタやバリスタを含む他の受動電子部品の製造に適用することができる。

前記端子を形成した後、残存する前記被膜を前記棒体から除去することができる。

前記被膜の除去には紫外線のレーザー光線を用いるのが好ましいが、レーザーによる除去が可能な異なる被膜を除去するために、異なる波長の光を放射するレーザーを用いることができる。

第１の実施例では、前記基板は、セラミック材料を含み、抵抗体が配置されており、形成される受動電子部品は抵抗器である。

第２の実施例では、前記基板は、誘電体を含み、形成される受動電子部品はコンデンサである。

本発明に係る、小型受動電子部品の端子を形成する方法は、前記基板の前記第１表面及び前記第２表面の一方又は両方に複数の切断線を形成することを含む。各切断線は、前記第１の導体の列又は前記第２の導体の列に水平又は垂直な通路に形成される。各切断線の一方の側に前記基板を分割するための力を加えると、前記基板は、それぞれが前記切断線により形成された側縁部を有する複数の受動電子部品に分割される。各切断線は、前記基板に浅い溝を形成するように紫外線のレーザー光線を前記基板に沿って移動させることにより形成するのが好ましい。前記溝は、前記基板の表面から前記溝の底部に向けて減少する幅を有する。応力集中が生じる領域が前記基板の内部に形成されるように、前記レーザー光線は、前記基板を溶かし過ぎることなく前記切断線を形成するエネルギー分布とスポットサイズとを有する。前記溝の一方の側面に前記基板を分割するための力を加えると、前記基板の内部の応力集中が生じた領域に複数の亀裂が生じ、前記基板は、それぞれが前記切断線により形成された側縁部を有する複数の受動電子部品に分割される。

前記被膜の除去及び前記切断線の形成には紫外線レーザーを用いるのが好ましい。前記切断線の形成にはガウスビームが使用され、前記被膜の除去には、レーザー光線形成用対物レンズに通すことにより形成された均一な形状のレーザー光線が使用される。

本発明の他の利点及び側面は、添付の図面に関しての以下の詳細な説明からより明らかになる。

間隔を置いて整列された一対の導体を電気的に接続する端子を形成する従来の方法には、前述したとおり、棒体にレジスト被膜と金属被膜とを順に形成するものがある。しかし、この従来の方法は、小型受動電子部品の端子の形成には適さない。

これに対して、本発明に係る、小型受動電子部品の端子を形成する方法は、レーザーにより除去することができる被膜を基板に形成すること、前記被膜を除去するように、紫外線レーザーにより放射されたレーザー光線を導体の列に沿って前記基板に照射すること、前記基板をそれぞれが露出した側縁部を有する複数の棒体に分割すること、端子を形成するように前記棒体の前記側縁部に金属被膜を形成することを含む。この方法によれば、前記被膜が形成される前記基板の大きさが比較的大きいため、大きさが比較的小さい前記棒体にレジスト被膜を形成する従来の方法と比較して、より精度良くかつより効率的に小型受動電子部品の端子を形成することができる。前記被膜の材料である有機材料は、紫外線の波長を有するレーザー光線が照射されることにより完全に除去されるため、レーザーには紫外線レーザーを用いることが好ましい。

本発明に係る、小型受動電子部品の端子を形成する方法は、様々な受動電子部品の端子を形成するのに用いることができる。受動電子部品の基板は、単層構造でもよいし、多層又は積層構造でもよい。受動電子部品の基板は、以下に示すセラミックス又はセラミック系材料を含む異なるタイプの材料から成るが、これに限定されない。

第１のタイプの基板は、例えば、高温同時焼成セラミック（ＨＴＣＣ）又は低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）のような単層又は多層構造のセラミック基板である。

第２のタイプの基板は、抵抗器、抵抗回路網、圧電デバイス、電気光学デバイス、光電子デバイス、インダクタに用いられる単層焼成セラミック基板である。

第３のタイプの基板は、高温同時焼成セラミック、低温同時焼成セラミック、抵抗器、配列された複数の部品（例えば、抵抗器、コンデンサ又はインダクタ）から成る抵抗回路網、又は半導体装置を他の電子装置に接続するインターポーザーとして使用される受動電子部品若しくは電子装置に用いられる多層構造のセラミック基板である。

第４のタイプは、例えば、バリスタ又はサーミスターの基板のような特殊なセラミック基板であって、単層構造又は多層構造のいずれかであり、焼成されたセラミック基板又は焼成されていないセラミック基板である。バリスタ又はサーミスターに用いられる単層構造の基板は、ディスク、ロッド、ワッシャ、スラブ、板、管及びビーズに用いられている。

本発明の実施例は、まず、チップ抵抗器の製造に関して示し、次に、チップコンデンサの製造に関して示す。

チップ抵抗器５２を製造するとき、図７に示すように、まず、基板１０の第１表面１４及び第２表面１６のそれぞれにレーザーによる除去が可能な被膜７０を形成する。基板１０は、セラミック材料から成るのが好ましいが、好適な電気的特性及び機械的特性を有する代替材料で作られていてもよい。被膜７０は、有機材料から成る非感光性のレジストである。被膜７０は、ポリイミドで作ることができ、また、基板１０に適した他のレジスト材料で作ることができる。被膜７０は、基板１０の第１表面１４及び第２表面１６のそれぞれを完全に被覆しているのが好ましい。

次に、第１表面１４及び第２表面１６のそれぞれの選択された領域から被膜７０を除去するのに十分なスポットサイズとエネルギー分布とを有する紫外線のレーザー光線を基板１０に照射する。前記レーザー光線は、図８Ａ、８Ｂ、８Ｃに示すように、第１の導体の列１８及び第２の導体の列２０のそれぞれの長さ方向に沿って案内され、第１の導体の列１８及び第２の導体の列２０のそれぞれの少なくとも一部を露出させるように被膜７０の一部を除去する。残存する被膜７０は、図８Ａ、８Ｂに示すように、基板１０の第１表面１４の抵抗体３２の全体と電極パッド２２の一部とを被覆している。また、被膜７０は、図８Ｃに示すように、基板１０の第２表面１６の電極パッド３０間の領域を被覆している。第１表面１４からの被膜７０の除去と第２表面１６からの被膜７０の除去とは、同時に行ってもよいし、先にいずれか一方を行い、その後に他方を行ってもよい。

好適な紫外線レーザーは、４００ｎｍ未満、より好ましくは３５５ｎｍ、２６６ｎｍ又は２１３ｎｍ未満の波長を有する均一形状のレーザー光線を放射する。（紫外線レーザーは、４００ｎｍ未満の波長を有する光を放射するものと定義する。）好適な紫外線レーザーは、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ＹＡＰ、Ｎｄ：ＹＶＯ４、又はホルミウム若しくはエルビウムが塗られたＹＡＧ結晶のようなＱスイッチダイオード励起固定レーザーである。レーザーによる除去が可能なレジストの多くは、紫外線の領域で高い吸収性能を示すため、レーザーには紫外線レーザーを用いるのが好ましいが、有機材料を完全に除去する波長を有するレーザー光線を発生させる他のレーザーを用いてもよい。好適な紫外線レーザーは、空間モードがＴＥＭ００で３５５ｎｍ（Ｎｄ：ＹＡＧの３倍の周波数）、２６６ｎｍ（Ｎｄ：ＹＡＧの４倍の周波数）又は２１３ｎｍ（Ｎｄ：ＹＡＧの５倍の周波数）の波長で１又は２以上のパルスのレーザー出力を発生させる。レーザーは円形又は矩形の均一なレーザー光線を発生させ、前記レーザー光線の底部は約３０μｍないし約３００μｍの直径又は幅を有する。前記レーザーは、１５ｋＨｚないし１００ｋＨｚの比較的高い繰返し数で操作され、かつ約０．５Ｗないし約１０Ｗの出力レベルで操作されるのが好ましい。パルス長は、約３０ｎｓが好ましいが、他の好適な値でもよい。前記レーザー光線は１パルスあたり約５０μＪないし約１０００μＪのエネルギーを有するのが好ましい。

前記レーザー光線のパルスは、前記レーザー光線の経路に配置された、ビームエキスパンダー及び非平行レンズ部品（例えば、２倍のビーム拡大係数を有する。）を含む様々な公知の光学装置によって、拡大された平行パルスに変換することができる。平行パルスは、ビームポジショナーにより前記基板の所望の目標位置に向けられる。本願の譲受人であるオレゴン州ポートランドのエレクトロサイエンティフィックインダストリーズ社製のモデルシリーズＮｏ．４３××及びＮｏ．４４××のスモールエリアマイクロマシニングシステムに組み込まれたビームポジショナーが、より小さな基板（例えば、１０．２ｃｍ×１０．２ｃｍ（４ｉｎ×４ｉｎ）より小さいもの）に形成された被膜を除去するのに適している。前記基板を移動させるＸ−Ｙリニアモータと対物レンズを移動させるＸ−Ｙステージとを用いたビームポジショナーが、比較的長くかつ直線的に前記被膜を除去するための経済的なビームポジショナーである。ビームポジショナーは、前記基板を位置決めするＸ−Ｙステージを備え、レーザー光線の位置とレーザー光線形成用の光学部品とが固定されたビームポジショナーであってもよい。

次に、基板１０を複数の棒体４８に分割する。各棒体４８は、図９に示すように、第１の導体の列１８及び第２の導体の列２０のそれぞれに沿って伸びる側縁部６０を含む。棒体４８は、例えば、０４０２型チップ抵抗器の製造に用いられる。

次に、間隔を置いて整列された一対の第１の導体の列１８及び第２の導体の列２０を接続する端子５６を形成するために、棒体４８の側縁部６０に導電性材料を付着させる。棒体４８の側縁部６０は、図１０に示すように、端子５６を形成するように導電性材料で被覆されている。導電性材料として、通常、金属ペーストを棒体４８に付着させる。前記金属ペーストは、該金属ペースト内に隙間があると端子が不連続となるため、実質的に均一な厚さを有する連続した層状に側縁部６０に広がっているのが好ましい。前記金属ペーストが厚過ぎる場合、端子５６の幅が均一ではなくなる。前記金属ペーストを棒体４８に付着させる方法は、例えば、金属化、塗布及びスパッタリングを含む。前記金属ペーストを棒体４８に付着させた後、前記金属ペーストは周囲温度で又は加熱して乾燥させる。被膜７０が所定の位置に存在するときは、第１の導体の列１８と第２の導体の列２０と側縁部６０とを除き、被膜７０が棒体４８を保護するため、棒体４８の全体が導電性材料で覆われてもよい。導電性材料は、第１の導体の列１８と第２の導体の列２０と側縁部６０とに付着させられ、端子５６を形成する。端子５６の形成の後に、棒体４８を複数のチップ抵抗器５２に分割する。

基板１０の棒体４８への分割は様々な方法で行うことができる。基板１０を棒体４８に分割する方法は、例えば、図７、８Ａ、８Ｂ、８Ｃに示すように、基板１０の第１表面１４に沿って伸びかつ実質的に第１の導体の列１８に平行である通路２８ｕに沿って紫外線のレーザー光線を案内することによって、基板１０に切断線７２を形成することを含む。基板１０は、前記レーザー光線により放射されたエネルギーの少なくとも一部を吸収し、これにより、通路２８ｕに沿って浅い溝を形成するように基板１０の一部が除去される。通路２８ｕの各切断線７２の一方の側に基板１０を分割するための力を加えると、基板１０は、それぞれが複数のチップ抵抗器５２を含む複数の棒体４８に分割される。切断線７２を形成するのに好適なレーザーは、第１の導体の列１８から被膜７０を除去するのに使用する前述のレーザーと同じであり、ガウスビームを提供するように間隔を置いて配置されたレーザー光線形成用の対物レンズを備える。切断線７２の好適な深さは、基板１０の深さの約１０％であり、基板１０の厚さが２５０μｍである場合、２５μｍである。

棒体４８をチップ抵抗器５２に分割する方法は、基板１０の第１表面１４に沿って伸びかつ第１の導体の列１８に実質的に垂直である通路８６ｕに沿って紫外線のレーザー光線を案内することによって、基板１０に切断線７２を形成することを含む。通路８６ｕの各切断線７２は、第１の導体の列１８に平行である通路２８ｕに沿って切断線７２を形成する方法として示した前述の方法にて形成するのが好ましい。各切断線７２の一方の側に棒体４８を分割するための力を加えると、棒体４８は複数のチップ抵抗器５２に分割される。

基板１０を棒体４８に分割するのに使用される通路２８ｕの切断線７２と棒体４８をチップ抵抗器５２に分割するのに使用される通路８６ｕの切断線７２とは、基板１０が被膜７０で被覆される前、又は被膜７０が第１の導体の列１８に沿って前記レーザー光線で除去される前に基板１０に形成されるのが好ましい。これにより、被膜７０の形成後の棒体４８の加工作業を軽減することができる。

通路２８ｕに沿って形成された、基板１０を棒体４８に分割するのに使用する切断線７２の深さは、通路８６ｕに沿って形成された、棒体４８をチップ抵抗器５２に分割するのに使用する切断線７２の深さより深いことが好ましい。通路８６ｕの切断線７２の深さは、切断線が形成されていない第２表面１６に導体の列ような金属層が存在するか否かに左右される。切断線７２の深さは、金属層がない場合、基板１０の厚さの約５％ないし８％とすることができ、金属層がある場合、基板１０の厚さの約１０％以上とすることができる。

次に、端子５６を有するチップ抵抗器５２から残存する被膜７０を除去する。被膜７０の除去は、様々な方法により行うことができるが、使用された抵抗体に適した方法により行う必要がある。被膜７０の除去は、例えば、チップ抵抗器５２を焼成することにより行うことができる。被膜７０が水溶性の被膜である場合、被膜７０の除去は、水又は他の溶剤で洗浄することにより行うことができる。被膜７０の除去は研磨作業により行ってもよい。被膜７０は、除去することなく、残しておいてもよい。

チップコンデンサ５４を製造するとき、図１１に示すように、まず、基板３４の第１表面３６及び第２表面３８のそれぞれにレーザーによる除去が可能な被膜７０を形成する。基板３４は、誘電体を含み、多層構造のセラミック材料から成るのが好ましい。ソフトセラミック材料におけるレーザー除去のしきい値は比較的低いため、セラミック材料には焼成工程の前に切断線を形成する。被膜７０は、焼成により除去されてしまうため、焼成工程の後に形成する。第１表面１４及び第２表面１６のそれぞれには、比較的厚い基板３４の分割を容易にするために、被膜７０の形成の前に切断線を形成する。

次に、チップ抵抗器に関して前述したように、第１表面３６及び第２表面３８のそれぞれの選択された範囲から被膜７０を除去するのに十分なスポットサイズとエネルギー分布とを有する紫外線のレーザー光線を基板３４に照射する。前記レーザー光線は、図１２に示すように、誘電領域を形成する誘電体の筋９０を露出させるように、第１表面３６及び第２表面３８のそれぞれから被膜７０の一部を除去する。レーザー加工は、収縮や反りを補正することができ、また、直交しない線又は完全な直線ではない線に沿ってレーザーアブレーションを行うことができる。被膜７０を除去するのに用いられるレーザーと、該レーザーが操作されるときの好適なパラメータは、チップ抵抗器に関して前述したものと同じである。

次に、チップ抵抗器に関して前述したように、基板３４を複数の棒体５０に分割する。図１３に示すように、各棒体５０は側縁部６２を含む。基板３４の棒体５０への分割は、チップ抵抗器に関して前述した方法のいずれかによって行うことができる。

次に、電極４０の端子５８を形成するように棒体５０の側縁部６２に導電性材料を付着させる。棒体５０の側縁部６２は、図１４に示すように、露出した誘電体の筋９０に端子５８が形成されるように導電性材料で被覆されている。前記導電性材料は、チップ抵抗器に関して前述した方法で棒体５０に付着させるのが好ましい。

端子５８の形成の後、棒体５０を複数のチップコンデンサ５４に分割する。棒体５０のチップコンデンサ５４への分割は、チップ抵抗器に関して前述した方法のいずれかによって行うことができる。

チップコンデンサ５４に関して前述したように、基板には導体の列を備えていないタイプがある。このタイプの基板を用いる場合、端子を形成する間に導体の列を形成することによって、本発明を実施することができる。この場合、まず、基板の表面にレーザーによる除去が可能な被膜を形成し、次に、間隔を置いて整列された一対の第１の導体の列及び第２の導体の列を形成する場所を露出させるように前記被膜の一部を紫外線のレーザー光線により除去する。前記基板を複数の棒体に分割した後、第１の導体の列及び第２の導体の列を形成するように、露出させた場所を導電性材料で被覆し、前記第１の導体の列と前記第２の導体の列とを接続する端子を形成するように前記棒体の側縁部を導電性材料で被覆する。

上記の技術は、インダクタやバリスタのような他の小型電子部品の製造に適用することができる。

本発明によれば、基板を分割する前に、レーザーによる除去が可能な被膜の除去を行うため、レーザー光線の位置決めを容易に行うことができる。前記レーザー光線の位置決めは、前記レーザー光線を基準点に合わせることにより行う。前記レーザー光線の位置決めは、プレートアライメント及びパターンアライメントを含む様々な方法により行うことができる。パターンアライメントは、例えば、前記レーザー光線を導体の列又は切断線に合わせることを含む。これにより、前記レーザー光線を前記基板に精度良く整列させる必要性を低減させ又は無くすことができる。プレートアライメントは、例えば、前記レーザー光線を前記基板又は前記基板の角若しくは前記基板に開けられた位置決め穴のような前記基板の一部に合わせることを含む。前記基板を分割する前に前記被膜を除去するため、第１表面及び第２表面に対する前記レーザー光線の位置決めを容易に行うことができる。これにより、棒体の側縁部をより精度良く形成することができる。

また、本発明によれば、チップ抵抗器又はチップコンデンサに精度良く端子を形成することができる。チップ抵抗器の場合、前記端子は導体の列から抵抗体の縁部にかけて精度の良い直線を形成する。

本発明の原理を逸脱することなく、本実施例の詳細に多くの変更がなされることは、当業者にとって明らかである。本発明の範囲は、特許請求の範囲により決定される。

複数の抵抗器に分割される従来の基板であって隣接する２つの導体の列間に位置する抵抗体を有する従来の基板の平面図。 図１Ａに記載の基板の左上方の角部の部分的な拡大斜視図。 複数のコンデンサに分割される従来の基板の平面図。 図１Ａに記載の基板を分割することにより形成された従来の棒体の第１表面側から見たときの斜視図。 図１Ａに記載の基板を分割することにより形成された従来の棒体の第２表面側から見たときの斜視図。 図２に記載の基板の側縁部の部分的な拡大斜視図。 図３Ａ、３Ｂに記載の従来の棒体を分割することにより形成された従来の抵抗器の斜視図。 図４に記載の基板を分割することにより形成された従来のコンデンサの斜視図。 複数の抵抗器に分割される本発明に係る基板であってレーザーによる除去が可能な被膜で被覆された抵抗体を有する本発明に係る基板の平面図。 図７に記載の基板から、導体の列を露出させるように被膜の一部が除去された後の本発明に係る基板の第１表面側から見たときの平面図。 図８Ａに記載の基板の左上方の角部の部分的な拡大斜視図。 図７に記載の基板から、導体の列を露出させるように被膜の一部が除去された後の本発明に係る基板の第２表面側から見たときの平面図。 図８Ａ、８Ｂ、８Ｃに記載の基板を分割することにより形成された本発明に係る棒体の斜視図。 図９に記載の棒体の側縁部に、導体の列を接続する端子を形成するように金属被膜を付着させた後の本発明に係る棒体の斜視図。 複数のコンデンサに分割される本発明に係る基板であってレーザーによる除去が可能な被膜で第１表面及び第２表面が被覆された本発明に係る基板の平面図。 図１１に記載の基板から被膜を紫外線のレーザーで筋状に除去した後の本発明に係る基板の平面図。 図１２に記載の基板を分割することにより形成された本発明に係る棒体の斜視図。 図１３に記載の棒体の側縁部に、電極の端子を形成するように金属被膜を付着させた後の本発明に係る棒体の斜視図。

符号の説明

１０、３４ 基板
１４、３６ 第１表面
１６、３８ 第２表面
１８ 第１の導体の列
２０ 第２の導体の列
２２、３０ 電極パッド
２８ｕ、８６ｕ 通路
３２ 抵抗体
４０ 電極
４８、５０ 棒体
５６、５８ 端子
６０、６２ 側縁部
７０ 被膜
７２ 切断線

Claims (25)

1. 相対する第１表面及び第２表面であって間隔を置いて整列された１つの第１導体及び１つの第２導体の複数対として長さ方向に配置された互いに間隔を隔てられた第１導体及び第２導体の一方を支持する第１表面及び他方を支持する第２表面を有する基板から形成され、間隔を置いて整列された第１導体及び第２導体を接続する端子を含む受動電子部品の製造方法であって、前記基板の前記第１表面及び前記第２表面のそれぞれにレーザーによる除去が可能な被膜を形成すること、前記第１表面及び前記第２表面のそれぞれの選択された領域から前記被膜を除去するのに十分なスポットサイズ及びエネルギー分布を有する紫外線のレーザー光線を前記基板に照射すること、前記第１導体及び前記第２導体のそれぞれを露出させるように前記被膜の一部を除去するために、前記レーザー光線と前記第１導体及び前記第２導体のそれぞれとの間に相対的な移動を生じさせること、前記基板をそれぞれが前記第１導体及び前記第２導体に沿って伸びる側縁部を有する複数の棒体に分割すること、前記第１導体と前記第２導体とを接続する端子を形成するように前記棒体の前記側縁部に導電性材料を付着させることを含む、受動電子部品の製造方法。
2. 前記基板は誘電体を含む、請求項１に記載の受動電子部品の製造方法。
3. 前記受動電子部品はコンデンサである、請求項２に記載の受動電子部品の製造方法。
4. 前記基板の前記第１表面及び前記第２表面の一方は、隣接する２つの第１導体間又は隣接する２つの第２導体間に位置する抵抗体を備える、請求項１に記載の受動電子部品の製造方法。
5. 前記受動電子部品は抵抗器である、請求項４に記載の受動電子部品の製造方法。
6. 前記第１導体及び前記第２導体のそれぞれを露出させた後、残存する前記被膜を前記棒体から除去することを含む、請求項１に記載の受動電子部品の製造方法。
7. 前記棒体を複数の受動電子部品に分割することを含む、請求項１に記載の受動電子部品の製造方法。
8. 前記棒体を焼成することを含む、請求項１に記載の受動電子部品の製造方法。
9. 前記レーザー光線は約４００ｎｍ未満の波長を有する、請求項１に記載の受動電子部品の製造方法。
10. 前記レーザー光線は、約３５５ｎｍ、約２６６ｎｍ及び約２１３ｎｍから選択された波長を有する、請求項９に記載の受動電子部品の製造方法。
11. 前記レーザー光線の位置決め方法は、前記レーザー光線を前記基板に関する基準点に合わせることを含む、請求項１に記載の受動電子部品の製造方法。
12. 前記基準点は、前記第１表面の前記第１導体の少なくとも１つ又は前記第２表面の前記第２導体の少なくとも１つである、請求項１１に記載の受動電子部品の製造方法。
13. 前記基準点は切断線である、請求項１１に記載の受動電子部品の製造方法。
14. 前記基準点は、それぞれが前記基板に開けられた複数の穴を含む、請求項１１に記載の受動電子部品の製造方法。
15. 前記基板を前記棒体に分割する方法は、前記基板の隣接する２つの第１導体間又は隣接する２つの第２導体間に切断線を形成すること、前記基板を複数の小片に分割するように前記基板の前記切断線の一方の側に力を作用させることを含む、請求項１に記載の受動電子部品の製造方法。
16. 前記第１導体及び前記第２導体のそれぞれを露出させる前に前記基板に前記切断線を形成することを含む、請求項１５に記載の受動電子部品の製造方法。
17. 前記第１導体及び前記第２導体のそれぞれを露出させた後に前記基板に前記切断線を形成するすることを含む、請求項１５に記載の受動電子部品の製造方法。
18. 前記基板に前記切断線を形成する方法は、エネルギーとスポットサイズとによって特徴付けられた紫外線のレーザー光線を前記基板に形成された通路に照射すること、前記レーザー光線が前記通路に沿って案内され、前記基板に浅い溝を形成するように前記基板の一部を除去するために、前記レーザー光線と前記基板との間に相対的な移動を生じさせることを含み、前記エネルギー及び前記スポットサイズを有する前記レーザー光線は、前記基板に形成された浅い溝が前記基板の表面から溝の底部に向けて減少する幅を有するように、前記基板を溶かし過ぎることなく前記基板の一部を除去し、前記溝は、前記溝の一方の側面に前記基板を分割するための力を作用させたとき、前記基板をそれぞれが切断線により形成された側縁部を有する複数の棒体に分割する亀裂が前記基板の内部に生じるようにするために、応力集中が生じる領域を前記基板の内部に形成する、請求項１５に記載の受動電子部品の製造方法。
19. 前記スポットサイズは、直径が約３０μｍである、請求項１に記載の受動電子部品の製造方法。
20. 前記レーザー光線は、１パルス当たり約５０ΦＪないし約１０００ΦＪのエネルギーを有する、請求項１に記載の受動電子部品の製造方法。
21. 前記基板はセラミック材料を含む、請求項１に記載の受動電子部品の製造方法。
22. 相対する第１表面及び第２表面を有する基板から形成され、間隔を置いて整列された前記第１表面の選択された領域及び前記第２表面の選択された領域を接続する端子を含む受動電子部品の製造方法であって、前記基板の前記第１表面及び前記第２表面のそれぞれにレーザーによる除去が可能な被膜を形成すること、前記第１表面及び前記第２表面のそれぞれの選択された領域から前記被膜を除去するのに十分なスポットサイズ及びエネルギー分布を有する紫外線のレーザー光線を前記基板に照射すること、前記第１表面及び前記第２表面のそれぞれの選択された領域を露出させるように前記被膜の一部を除去するために、前記レーザー光線と前記第１表面及び前記第２表面のそれぞれの選択された領域との間に相対的な移動を生じさせること、前記基板をそれぞれが前記第１表面の選択された領域及び前記第２表面の選択された領域に沿って伸びる側縁部を有する複数の棒体に分割すること、前記第１表面の選択された領域と前記第２表面の選択された領域とを接続する端子を形成するように前記棒体の前記側縁部に導電性材料を付着させることを含む、受動電子部品の製造方法。
23. 前記基板の前記第１表面の選択された領域又は前記第２表面の選択された領域に切断線を形成することを含み、前記切断線は前記棒体の前記側縁部を形成する、請求項２２に記載の受動電子部品の製造方法。
24. 前記被膜が形成される前に前記基板に前記切断線を形成することを含む、請求項２２に記載の受動電子部品の製造方法。
25. 前記レーザー光線は紫外線のレーザー光線であり、前記被膜は、レーザーにより気化させることが可能な被膜である、請求項２２に記載の受動電子部品の製造方法。
    
    

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