JP2013084927A - 電気素子、集積回路、及び電気素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複雑な形状の電極を有する電気素子、この電気素子を備える集積回路、及び、この電気素子の電極形状を簡単な方法で高精度に形成することができる電気素子の製造方法を提供する。
【解決手段】電気素子は、絶縁基板1、抵抗体4、および1対の電極22、32を備えている。電極22と電極32は離間し、かつ対向して配置されている。電極22と電極32の離間領域は、レーザ照射による切削溝である。
【選択図】図1
【解決手段】電気素子は、絶縁基板1、抵抗体4、および1対の電極22、32を備えている。電極22と電極32は離間し、かつ対向して配置されている。電極22と電極32の離間領域は、レーザ照射による切削溝である。
【選択図】図1
Description
本発明は、対向する電極間の距離等により電気的特性が影響を受ける電気素子、集積回路、及び電気素子の製造方法に関する。
従来、対向する電極間の距離や対向する電極が延びる方向の長さ等により電気的特性が影響を受けたり、変動したりする電気素子として、抵抗素子、コンデンサ、ヒューズ、ESD(Electro-Static Discharge)サプレッサ等が知られている。
例えば、チップ抵抗器について考察すると以下のようになる。図20は、従来のチップ抵抗器の一例を示している。同図に示されたチップ抵抗器は、基板61の一面側に、1対の電極62・63および抵抗体64が形成された構造を有する。基板61は、絶縁材料からなり、平面視で矩形状である。電極62・63は、チップ抵抗器を実装するために用いられるものであり、互いに離間して配置されている。抵抗体64は、たとえば酸化ルテニウムからなり、1対の電極62・63の一部ずつを覆うように形成されている。
1対の電極62・63は、一般的に印刷を用いた手法によって形成される。この印刷には、導電材料を含むペーストが用いられる。このペーストを1対の電極62・63となるべき形状に印刷する。このペーストを1対の電極となるべき形状に印刷しても、このペーストのダレやにじみなどにより、その縁が局所的にずれることが避けられない。
このため、特許文献1に例示されているように、電極の材料となる導電体層を基板上に形成し、電極の離間領域に対応する部分をダイシングで除去する方法がある。
しかし、特許文献1に例示されているダイシングを用いる方法では、ダイシングは基本的に直線の切削しかできない。したがって、複雑な形状を有する電極を作製することが困難である。また、ダイシングは、ブレードが減るので、その交換が必要であるが、交換の都度ダイシングブレードの位置の調整が必要であり、生産効率が低下する。
以上のように、電極の形状や電極の離間領域を複雑な形状にした電気素子は提案されていなかった。また、電気素子の電極間距離を精密に作製するとともに、複雑な形状の電極を簡単な方法で高精度に形成する方法が提案されていなかった。
本発明の目的は、複雑な形状の電極を有する電気素子、この電気素子を備える集積回路、及び、この電気素子の電極形状を簡単な方法で高精度に形成することができる電気素子の製造方法を提供することにある。
本発明の一態様によれば、基板と、基板上に対向して配置された電極とを備え、前記対向する電極間の溝は、レーザ照射による切削溝である電気素子が提供される。
本発明の他の態様によれば、上記の電気素子を備える集積回路が提供される。
本発明の他の態様によれば、対向する電極を備えた電気素子の製造方法であって、基板上に前記電極の材料となる導電体層を形成する工程と、前記導電体層にレーザを照射して切削溝を切削開始から切削終了まで連続的に形成し、前記導電体層を2つに分離して前記対向する電極を作製する工程とを有する電気素子の製造方法が提供される。
本発明によれば、複雑な形状の電極を有する電気素子、この電気素子を備える集積回路、及び、この電気素子の電極形状を簡単な方法で高精度に形成することができる電気素子の製造方法を提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。図面は模式的なものであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
[第1の実施形態]
第1の実施形態に係る電気素子は、図1に示すように、絶縁基板1と、絶縁基板1上に対向して配置された電極22・32とを備える。対向する電極22・32間の溝は、レーザ照射による切削溝で形成可能である。
第1の実施形態に係る電気素子は、図1に示すように、絶縁基板1と、絶縁基板1上に対向して配置された電極22・32とを備える。対向する電極22・32間の溝は、レーザ照射による切削溝で形成可能である。
ここで、図12に示すように、対向する電極22・32間の溝70の両側の縁には、レーザ照射による溶融痕71・72を備える。具体的には、対向する電極22・32間の溝70の両側の縁が盛り上がっている。
また、対向する電極22・32間の溝70は、屈曲部と湾曲部の一方又は両方を有する1つの溝70により形成されていてもよい。
また、対向する電極22・32間の溝70は、屈曲部又は湾曲部を複数有していてもよい。
また、対向する電極22・32間の溝70は、折れ線形状又は曲線形状、あるいは折れ線及び曲線を組み合わせた形状に形成されていてもよい。
また、対向する電極22・32間の溝70は、対向する電極22・32の領域内を往復する溝70を有する形状に形成されていてもよい。
また、対向する電極22・32間の溝70は、渦巻き状に形成されていてもよい。
また、対向する電極22・32間の溝70の幅は、屈曲部の折れ曲がりの前後又は湾曲部の湾曲の前後で一定であってもよい。
また、抵抗体4は、図4に示すように、対向する電極2・3に跨って形成されていてもよい。
また、抵抗体4は、図6に示すように、対向する電極21・31間の溝70を一様に覆うように形成されていてもよい。
また、抵抗体4は、図17に示すように、対向する電極21・31間の溝70に沿って形成されていてもよい。
(電気素子の構成例)
図1は、第1の実施形態に係る電気素子の構成例を示す平面図である。第1の実施形態では、電気素子としてチップ抵抗器等の抵抗素子を例に説明する。抵抗素子は、絶縁基板1、抵抗体4、および1対の電極22、32を備えている。電極22と電極32は離間し、かつ対向して配置されている。電極22と電極32の離間領域は、曲線状の1本の溝により構成されている。
図1は、第1の実施形態に係る電気素子の構成例を示す平面図である。第1の実施形態では、電気素子としてチップ抵抗器等の抵抗素子を例に説明する。抵抗素子は、絶縁基板1、抵抗体4、および1対の電極22、32を備えている。電極22と電極32は離間し、かつ対向して配置されている。電極22と電極32の離間領域は、曲線状の1本の溝により構成されている。
また、電極22と電極32の離間領域を構成する溝は、複数の直線部と複数の屈曲部により構成されている。
絶縁基板1は、例えばAl2O3などの絶縁材料からなり、平面視で略矩形状に形成されている。また、電極22、電極32は、例えばAg等の導電体からなる。
抵抗体4は、例えば酸化ルテニウムなどの抵抗体材料からなり、絶縁基板1上に膜状に形成されている。抵抗体4は、チップ抵抗器の抵抗値を決定する部分である。抵抗体4は、電極22と電極32の間の溝の大部分を覆っており、抵抗体4の端部は、電極22又は電極32上に積層される。抵抗体4は電極22と電極32に跨って形成される。
(製造方法の具体例1)
第1の実施形態に係る電気素子の製造方法は、対向する電極22、32を備えた電気素子の製造方法であって、絶縁基板1上に電極22、32の材料となる導電体層50を形成する工程と、導電体層50にレーザを照射して切削溝を切削開始から切削終了まで連続的に形成し、導電体層50を2つに分離して対向する電極22、32を作製する工程とを有する。以下、各工程を更に詳しく説明する。
第1の実施形態に係る電気素子の製造方法は、対向する電極22、32を備えた電気素子の製造方法であって、絶縁基板1上に電極22、32の材料となる導電体層50を形成する工程と、導電体層50にレーザを照射して切削溝を切削開始から切削終了まで連続的に形成し、導電体層50を2つに分離して対向する電極22、32を作製する工程とを有する。以下、各工程を更に詳しく説明する。
図2は、図1に示される抵抗素子の製造方法を示す。
まず、図2(a)のように、絶縁基板1上に、例えば、Ag等の導電体を含む導電体ペーストを印刷することにより、電極の材料となる帯状の導電体層50を積層する。次に、導電体層50の輪郭の1箇所にレーザを照射して切削を開始する。図2では、レーザによる切削開始位置がP1又はP2で示されている。P1からレーザによる切削を開始するとP2で切削が終了し、P2からレーザによるレーザによる切削を開始するとP1で切削が終了する。切削に用いられるレーザは、YAGレーザ、炭酸ガスレーザ等がある。
レーザによる切削をP1の位置から始める場合は、切削溝は直線L1を形成した後、屈曲部C1で切削方向を変えて直線L2を形成する。その後、屈曲部C2で切削方向を変えて直線L3を形成し、P2の位置で切削を終了する。このようにして、導電体層50を電極22と電極32に分離する。
この後、例えば抵抗体材料を含む抵抗体ペーストを印刷して、複数の直線部と複数の屈曲部を覆って切削溝の大部分を覆うようする。このように抵抗体4を作製すれば、図1に示される抵抗素子が完成する。
第1の実施形態に係る電気素子の製造方法によれば、複雑な形状の電極間分離溝を作製することができ、電極間距離の絶対寸法を小さく形成する場合であっても、精密に作製することができる。
(抵抗素子の抵抗値)
以上のように、レーザ照射による切削は導電体層50の開始地点から連続的に行われ、一筆書きのように行われる。このように、導電体層50の切削溝の長さを長くするために、切削溝を複数の屈曲部と複数の直線部を組み合わせた連続的な折れ線形状に形成している。このような形状とすれば、抵抗素子や抵抗体の大きさを変えることなく、抵抗体の幅を大きく取ることができ、抵抗値を小さくすることができる(例えば、約1mmΩ〜約1Ω)。
以上のように、レーザ照射による切削は導電体層50の開始地点から連続的に行われ、一筆書きのように行われる。このように、導電体層50の切削溝の長さを長くするために、切削溝を複数の屈曲部と複数の直線部を組み合わせた連続的な折れ線形状に形成している。このような形状とすれば、抵抗素子や抵抗体の大きさを変えることなく、抵抗体の幅を大きく取ることができ、抵抗値を小さくすることができる(例えば、約1mmΩ〜約1Ω)。
また、電極間距離のバラツキは、抵抗値のバラツキに繋がる。また、特に、超小型品や低抵抗品の製造では、電極間の距離を縮める必要があるので、電極間寸法のバラツキにより、電極間が短絡する場合がある。このように、電極間距離の絶対寸法を小さく形成する場合は、特に、精密に作製しなければならない。
しかし、レーザによる切削溝の幅は、一定の幅に形成されるので、電極間距離のバラツキがなく、電極間が短絡することもない。特に、レーザによる切削は、一筆書きのように行われるので、屈曲部の折れ曲がりの前後で溝の幅は一定になる。
抵抗素子の超小型品や低抵抗品の製造では、電極間距離を短くする必要がある。また、電極間距離を小さくすることが限界の場合、さらに低抵抗な抵抗器を実現したい場合には、抵抗体の幅を大きくすることが必要になる。
そこで、例えば、図3のように、絶縁基板1の長手方向に沿って電極66、67を形成し、電極66と電極67の間の溝も絶縁基板1の長手方向に沿って形成し、この溝の大部分を抵抗体4で覆うことにより、図20に示される従来のチップ抵抗器よりは抵抗値を小さくした構成がある。
また、図4に示すように、電極材料となる導電体層を斜めに切断して、電極2及び電極3を作製して、対向する電極2、3の延伸方向に沿った抵抗体4の幅を大きくすることができる。この場合、電極2及び電極3は台形形状となっている。
図4に示される抵抗素子を例に取り、図5で説明すると、抵抗素子の抵抗値は以下のように表される。抵抗素子の抵抗値は、電極間距離、抵抗体の幅、抵抗体の厚み等に依存する。電極2と電極3の離間領域を覆う抵抗体4の幅をW、電極2と電極3の間の距離をL、抵抗体4の膜厚をt、抵抗体4の比抵抗をρとすると、電極2と電極3の間の抵抗値Rは次式で表される。
抵抗値R=(ρ×L)/(W×t) (1)
ここで、抵抗素子の超小型品や低抵抗品の製造で、電極間距離を小さくすることが限界の場合、さらに低抵抗な抵抗器を実現したい場合には、対向する電極の延伸方向に沿った抵抗体の幅Wを大きくすることが必要になる。
図4のように、斜め方向に電極の離間領域を形成すれば、従来に比べて幅Wを大きくすることができ、抵抗値も小さくすることができる。
しかしながら、さらに、低抵抗な抵抗素子が求められる場合がある。このようなときに、直線状に離間領域を作製していたのでは、幅Wを増大させることに限度が生じる。そこで、電極間の溝を複数の直線部と複数の屈曲部を組み合わせて折れ線状の溝とし、幅Wを大きくしたのが、上記図1である。電極22と電極32間の溝が平面視でZ字状に形成されている。電極21と電極31の離間領域の長さが長くなるので、これに対応する抵抗体4の幅Wを大きくすることができ、抵抗値Rを小さくすることができる。
(電気素子の他の構成例)
さらに、抵抗値を小さくできる抵抗素子の構造例を図6に示す。絶縁基板1、抵抗体4、および1対の電極21・31を備えている。電極21と電極31は離間し、かつ対向して配置されている。電極21と電極31の離間領域は、折れ線状の1本の溝により構成されている。
さらに、抵抗値を小さくできる抵抗素子の構造例を図6に示す。絶縁基板1、抵抗体4、および1対の電極21・31を備えている。電極21と電極31は離間し、かつ対向して配置されている。電極21と電極31の離間領域は、折れ線状の1本の溝により構成されている。
また、電極21と電極31の離間領域を構成する溝は、複数の直線部と複数の屈曲部により構成されている。
抵抗体4は、電極21と電極31の間の溝の大部分を覆っており、抵抗体4の端部は、電極21又は電極31上に積層される。抵抗体4は電極21と電極31に跨って形成される。
(製造方法の具体例2)
図7は、図6に示される抵抗素子の製造方法を示す。まず、図7(a)のように、絶縁基板1上に、例えば、Ag等の導電体を含む導電体ペーストを印刷することにより、帯状の導電体層50を形成する。次に、導電体層50の輪郭の1箇所にレーザを照射して切削を開始する。
図7は、図6に示される抵抗素子の製造方法を示す。まず、図7(a)のように、絶縁基板1上に、例えば、Ag等の導電体を含む導電体ペーストを印刷することにより、帯状の導電体層50を形成する。次に、導電体層50の輪郭の1箇所にレーザを照射して切削を開始する。
図7(b)でも、図2(b)と同様、レーザによる切削開始位置がP1又はP2で示されている。P1からレーザによる切削を開始するとP2で切削が終了し、P2からレーザによるレーザによる切削を開始するとP1で切削が終了する。
レーザによる切削をP1の位置から始める場合は、切削溝は直線L4を形成した後、屈曲部C3で切削方向を変えて直線L5を形成する。次に、屈曲部C4で切削方向を変えて直線L6を形成し、屈曲部C5で切削方向を変えて直線L7を形成する。その後、屈曲部C6で切削方向を変えて直線L8を形成し、P2の位置で切削を終了する。このようにして、導電体層50を電極21と電極31に分離する。
この後、例えば抵抗体材料を含む抵抗体ペーストを印刷して、複数の直線部と複数の屈曲部を覆って切削溝の大部分を覆うようする。このように抵抗体4を作製すれば、図6に示される抵抗素子が完成する。
このとき、レーザ照射による切削は導電体層50の開始地点から連続的に行われ、一筆書きのように行われる。このように、導電体層50の切削溝の長さを長くするために、切削溝を複数の屈曲部と複数の直線を組み合わせた連続的な折れ線に形成している。屈曲部を持つ形状とすれば、抵抗体の幅を大きく取ることができ、抵抗値を小さくすることができる。特に、直線L5と直線L7のように、切削溝が、1対の電極間の領域内を往復する直線経路を有するようにすれば、抵抗値をかなり小さくすることができる。
具体的には、電極21と電極31間の溝の一部がU字状に形成される。これにより、電極21と電極31が対向する離間領域の長さがさらに長くなるので、これに対応する抵抗体4の幅Wを大きくすることができ、抵抗値Rを小さくすることができる。
(電気素子の他の構成例)
図8は、電気素子の他の構造例を示す平面図である。絶縁基板1、1対の電極24、34を備えている。電極24と電極34は離間し、かつ対向して配置されている。電極24と電極34の離間領域は、折れ線状の1本の溝により構成されている。
図8は、電気素子の他の構造例を示す平面図である。絶縁基板1、1対の電極24、34を備えている。電極24と電極34は離間し、かつ対向して配置されている。電極24と電極34の離間領域は、折れ線状の1本の溝により構成されている。
また、電極24と電極34の離間領域を構成する溝は、2つの直線部と1つの屈曲部により構成されている。
電極24と電極34の離間領域を構成する溝は、レーザ照射による切削により形成される。その形成方法は、図2、図7と同様であるので説明を省略する。ここでは、レーザによる切削溝を1つの屈曲部C7と2つの直線部L9、L10を組み合わせた連続的な折れ線に形成している。このように、少なくとも屈曲部が1つあれば、切削溝の方向を変えることができ、1対の電極間の領域内を有効に利用することができるとともに、切削溝の長さを長くすることができる。
ここで、抵抗素子とする場合は、図8に示される電極24と電極34に跨るように抵抗体を形成すれば良い。この場合、抵抗素子や抵抗体の大きさを変えることなく、抵抗体の幅を大きく取ることができ、抵抗値を小さくすることができる。
(電気素子の他の構成例)
図9は、電気素子の他の構造例を示す平面図である。絶縁基板1、1対の電極25、35を備えている。電極25と電極35は離間し、かつ対向して配置されている。電極25と電極35の離間領域は、曲線状の1本の溝により構成されている。
図9は、電気素子の他の構造例を示す平面図である。絶縁基板1、1対の電極25、35を備えている。電極25と電極35は離間し、かつ対向して配置されている。電極25と電極35の離間領域は、曲線状の1本の溝により構成されている。
また、電極25と電極35の離間領域を構成する溝は、2つの湾曲部により構成されている。
電極25と電極35の離間領域を構成する溝は、レーザ照射による切削により形成される。その形成方法は、図2、図7と同様であるので説明を省略する。ここでは、レーザによる切削溝を2つの湾曲部R1、R2を組み合わせた連続的な曲線に形成している。図9に示される例では、複数の湾曲部が形成されているが、少なくとも湾曲部が1つあれば、切削溝の方向を変えることができ、1対の電極間の領域内を有効に利用することができるとともに、切削溝の長さを長くすることができる。したがって、抵抗素子とする場合は、抵抗体の幅を大きく取ることができ、抵抗値を小さくすることができる。
また、図8と図9を組み合わせた切削溝としても良い。すなわち、屈曲部及び湾曲部が混在し、折れ線と曲線が組み合わされた形状としても良い。
以上のように、対向する電極を分離する溝を1本の溝で構成し、この溝に屈曲部と湾曲部のいずれか一方又は両方を形成することで、溝の方向を変えることができるので、複雑な形状の電極を作製することができ、1対の電極間の領域内を有効に利用することができる。
(電気素子の他の構成例)
図10は、電気素子の他の構造例を示す平面図である。絶縁基板1、1対の電極23、33を備えている。電極23と電極33は離間し、かつ対向して配置されている。電極23と電極33の離間領域は、曲線状の1本の溝により構成されている。
図10は、電気素子の他の構造例を示す平面図である。絶縁基板1、1対の電極23、33を備えている。電極23と電極33は離間し、かつ対向して配置されている。電極23と電極33の離間領域は、曲線状の1本の溝により構成されている。
また、電極23と電極33の離間領域を構成する溝は、複数の直線部と複数の屈曲部により構成されている。具体的には、電極23と電極33の間の溝は渦巻き状に形成されている。
図7と同様、レーザによる切削開始位置がP1又はP2で示されている。P1からレーザによる切削を開始するとP2で切削が終了し、P2からレーザによるレーザによる切削を開始するとP1で切削が終了する。
図示はしていないが、図7(a)と同様、Ag等の導電体を含む導電体ペーストを印刷することにより、帯状の導電体層を形成する。レーザによる導電体層の切削をP1の位置から始める場合は、直線部の形成と屈曲部の形成とを交互に繰り返して、右回りに切削を行って導電体層の中心部まで進み、導電体層の中心部から直線部の形成と屈曲部の形成とを交互に繰り返して、左回りに切削を行って、導電体層の外側まで進み、P2の位置で切削を終了する。このようにして、電極23と電極33に分離する。
このとき、レーザ照射による切削は導電体層の開始地点から連続的に行われ、一筆書きのように行われる。すなわち、P1からP2まで、又はP2からP1までレーザにより連続的に切削され、1本の溝となる。
また、外部の電極と接続するための金属配線33aが電極33に、金属配線23aが電極23に接続されている。
図10の場合は、右回りの切削と左回りの切削により、切削溝が、電極23、33間の領域内を往復する直線経路を複数有することになる。このため、抵抗素子として構成する場合は、図10中に想像線(点線)で示すように、抵抗体41が形成され、抵抗値をかなり小さくすることができる。
(電気素子の断面構造例)
第1の実施形態に係る電気素子の模式的断面構造は、図11に示すように表される。
第1の実施形態に係る電気素子の模式的断面構造は、図11に示すように表される。
まず、図11(a)に示すように、セラミックなどの絶縁基板1上に、Agなどの導電体を含む導電体ペーストを印刷する。これにより、電極の材料となる帯状の導電体層50が形成される。次いで、図11(b)に示すように、導電体層50にYAGレーザなどのレーザを照射し、導電体層50を電極22と電極32に分離する。最後に、図11(c)に示すように、電極22と電極32を分離する溝70を覆うように、酸化ルテニウムなどの抵抗体材料からなる抵抗体4が積層される。
(溝の拡大断面構造例)
第1の実施形態に係る電気素子の溝70の模式的拡大断面構造は、図12に示すように表される。図12に示すように、導電体層50にレーザを照射すると、その照射部分が溶融して盛り上がり、溝70の両側の縁に溶融痕71・72が形成される。溝70の幅L11は、例えば、約20〜80μmである。溝70の底部では、例えば、約3μmの深さL12で絶縁基板1が削られている。溝70の形状や大きさは、レーザの照射条件を変えることで自由に調整することが可能である。
第1の実施形態に係る電気素子の溝70の模式的拡大断面構造は、図12に示すように表される。図12に示すように、導電体層50にレーザを照射すると、その照射部分が溶融して盛り上がり、溝70の両側の縁に溶融痕71・72が形成される。溝70の幅L11は、例えば、約20〜80μmである。溝70の底部では、例えば、約3μmの深さL12で絶縁基板1が削られている。溝70の形状や大きさは、レーザの照射条件を変えることで自由に調整することが可能である。
溶融痕71、72の形状は、レーザの照射条件により様々である。例えば、図13に示すように、溝70の両側の縁において、なだらかに湾曲した溶融痕71・72が形成される場合もある。
(抵抗体の拡大断面構造例)
第1の実施形態に係る電気素子の抵抗体4の模式的拡大断面構造は、図14に示すように表される。図14に示すように、電極22と電極32を分離する溝70を覆うように、抵抗体4が積層されている。抵抗体4の端部は、電極22と電極32に跨って形成されている。
第1の実施形態に係る電気素子の抵抗体4の模式的拡大断面構造は、図14に示すように表される。図14に示すように、電極22と電極32を分離する溝70を覆うように、抵抗体4が積層されている。抵抗体4の端部は、電極22と電極32に跨って形成されている。
溝70の形状や大きさは、レーザの照射条件により様々である。例えば、図15に示すように、溝70の幅が広く、溝70の底部が平坦になっている場合がある。この場合は、図15に示すように、抵抗体4の中央部も溝70と同様に平坦になる。また、溝70の両側の縁が溶融痕71、72により盛り上がっているため、その上に積層された抵抗体4の端部も同様に盛り上がっている。
(LSI)
第1の実施形態に係る電気素子は、単体の電気素子だけでなく、LSIなどの集積回路上の電気素子にも適用することができる。例えば、LSI上に抵抗素子を形成する場合の模式的断面構造は、図16に示すように表される。
第1の実施形態に係る電気素子は、単体の電気素子だけでなく、LSIなどの集積回路上の電気素子にも適用することができる。例えば、LSI上に抵抗素子を形成する場合の模式的断面構造は、図16に示すように表される。
まず、図16(a)に示すように、シリコン基板1a上にSiO2などの絶縁膜1bが形成されている。絶縁膜1b上に導電体ペーストを印刷すると、導電体層50が形成される。次いで、図16(b)に示すように、導電体層50にレーザを照射し、導電体層50を電極22と電極32に分離する。溝70の底部では、絶縁膜1bが削られている。最後に、図16(c)に示すように、電極22と電極32を分離する溝70を覆うように、抵抗体4を積層する。
これにより、LSI上に複雑な形状の抵抗素子を容易に形成することができる。抵抗素子を形成する位置は、LSI上の任意の位置でよく、適宜変更することが可能である。
(抵抗体の他の形成方法)
図6では、電極21・31間の溝の全面を一様に覆うように抵抗体4を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、図17に示すように、電極21・31間の溝に沿って抵抗体4を形成してもよい。いずれの形成方法でも、抵抗体4の幅W、電極21と電極31の間の距離L、抵抗体4の膜厚t、抵抗体4の比抵抗ρが同じであれば、抵抗値Rも同じである。抵抗体4のサイズなどに応じて、形成しやすい方法を適宜選択すればよい。
図6では、電極21・31間の溝の全面を一様に覆うように抵抗体4を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、図17に示すように、電極21・31間の溝に沿って抵抗体4を形成してもよい。いずれの形成方法でも、抵抗体4の幅W、電極21と電極31の間の距離L、抵抗体4の膜厚t、抵抗体4の比抵抗ρが同じであれば、抵抗値Rも同じである。抵抗体4のサイズなどに応じて、形成しやすい方法を適宜選択すればよい。
以上説明したように、本実施の形態によれば、複雑な形状の電極を有する抵抗素子、この抵抗素子を備える集積回路、及び、この抵抗素子の電極形状を簡単な方法で高精度に形成することができる抵抗素子の製造方法を提供することができる。レーザで溝を形成すれば、抵抗素子の抵抗値に影響する抵抗体4の幅Wを自由な形に形成することができるので、抵抗素子の抵抗値を自由に調整することが可能である。
なお、ここでは、屈曲部や湾曲部を有する溝を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、導電体層50にレーザを照射して、直線部のみからなる溝を形成することができるのは言うまでもない。
[第2の実施形態]
第2の実施形態では、電気素子としてコンデンサを例に説明する。以下、第2の実施形態を第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
第2の実施形態では、電気素子としてコンデンサを例に説明する。以下、第2の実施形態を第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
(電気素子の構成例)
図18は、第2の実施形態に係る電気素子の構成例を示す平面図である。本実施形態では、抵抗体4に代えて、誘電体4aを積層している。すなわち、第1の実施形態と同様の手順で電極2と電極3を分離する溝を形成し、図18に示すように、対向する電極2、3に跨って誘電体4aを形成することで、コンデンサを形成することができる。
図18は、第2の実施形態に係る電気素子の構成例を示す平面図である。本実施形態では、抵抗体4に代えて、誘電体4aを積層している。すなわち、第1の実施形態と同様の手順で電極2と電極3を分離する溝を形成し、図18に示すように、対向する電極2、3に跨って誘電体4aを形成することで、コンデンサを形成することができる。
第1の実施形態と同様、対向する電極2、3間の溝の全面を一様に覆うように誘電体4aが形成されていてもよい(図6参照)。また、対向する電極2、3間の溝に沿って誘電体4aが形成されていてもよい(図17参照)。
(コンデンサの容量)
次に、第2の実施形態に係る電気素子(コンデンサ)の容量について説明する。すなわち、図19に示すように、誘電体4aの幅をWa、電極2と電極3の間の距離をLとすると、コンデンサの容量C=α(Wa/L)になる。そのため、誘電体4aの幅をWaを大きくし、電極2と電極3の間の距離Lを小さくすれば、高容量のコンデンサを実現することが可能である。
次に、第2の実施形態に係る電気素子(コンデンサ)の容量について説明する。すなわち、図19に示すように、誘電体4aの幅をWa、電極2と電極3の間の距離をLとすると、コンデンサの容量C=α(Wa/L)になる。そのため、誘電体4aの幅をWaを大きくし、電極2と電極3の間の距離Lを小さくすれば、高容量のコンデンサを実現することが可能である。
(電気素子の他の構成例)
第2の実施形態に係る電気素子でも、第1の実施形態で説明した他の構成例(図6、図8、図9等に示される構成例)を採用することができる。すなわち、抵抗体4に代えて誘電体4aを積層する点を除けば、第1の実施形態と基本的に同じである。
第2の実施形態に係る電気素子でも、第1の実施形態で説明した他の構成例(図6、図8、図9等に示される構成例)を採用することができる。すなわち、抵抗体4に代えて誘電体4aを積層する点を除けば、第1の実施形態と基本的に同じである。
図10に示される構成例を採用した場合は、右回りの切削と左回りの切削により、切削溝が、電極23、33間の領域内を往復する直線経路を複数有することになる。このため、コンデンサとして構成する場合には、電極の対向領域を広く取ることができるので、容量を大きくすることができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、複雑な形状の電極を有するコンデンサ、このコンデンサを備える集積回路、及び、このコンデンサの電極形状を簡単な方法で高精度に形成することができるコンデンサの製造方法を提供することができる。レーザで溝を形成すれば、コンデンサの容量に影響する誘電体4aの幅Waを自由な形に形成することができるので、コンデンサの容量を自由に調整することが可能である。
以上説明したように、本実施の形態によれば、複雑な形状の電極を有する電気素子、この電気素子を備える集積回路、及び、この電気素子の電極形状を簡単な方法で高精度に形成することができる電気素子の製造方法を提供することができる。
[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は第1〜第2の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
上記のように、本発明は第1〜第2の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。例えば、抵抗体4に代えてESDサプレッサ用の材料を積層する構成にすれば、ESDサプレッサを製造することができる。
本発明に係る電気素子は、抵抗素子、コンデンサ、ESDサプレッサ等、対向する電極間の距離や対向する電極が延びる方向の長さ等により電気的特性が影響を受けたり、変動したりする電気素子に適用することができる。
1…絶縁基板
2、3…電極
4…抵抗体
4a…誘電体
21、31…電極
22、32…電極
23、33…電極
50…導電体層
71、72…溶融痕
2、3…電極
4…抵抗体
4a…誘電体
21、31…電極
22、32…電極
23、33…電極
50…導電体層
71、72…溶融痕
Claims (17)
- 基板と、
基板上に対向して配置された電極と
を備え、
前記対向する電極間の溝は、レーザ照射による切削溝であることを特徴とする電気素子。 - 前記対向する電極間の溝の両側の縁に前記レーザ照射による溶融痕を備えることを特徴とする請求項1に記載の電気素子。
- 前記対向する電極間の溝の両側の縁が盛り上がっていることを特徴とする請求項2に記載の電気素子。
- 前記対向する電極間の溝は、屈曲部と湾曲部の一方又は両方を有する1つの溝により形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気素子。
- 前記対向する電極間の溝は、前記屈曲部又は湾曲部を複数有していることを特徴とする請求項4に記載の電気素子。
- 前記対向する電極間の溝は、折れ線形状又は曲線形状、あるいは折れ線及び曲線を組み合わせた形状に形成されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の電気素子。
- 前記対向する電極間の溝は、前記対向する電極の領域内を往復する溝を有する形状に形成されていることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の電気素子。
- 前記対向する電極間の溝は、渦巻き状に形成されていることを特徴とする請求項7に記載の電気素子。
- 前記対向する電極間の溝の幅は、前記屈曲部の折れ曲がりの前後又は前記湾曲部の湾曲の前後で一定であることを特徴とする請求項4〜8のいずれか1項に記載の電気素子。
- 前記対向する電極に跨って配置された抵抗体を備えることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の電気素子。
- 前記抵抗体は、前記対向する電極間の溝を一様に覆うように形成されることを特徴とする請求項10に記載の電気素子。
- 前記抵抗体は、前記対向する電極間の溝に沿って形成されることを特徴とする請求項10に記載の電気素子。
- 前記対向する電極に跨って配置された誘電体を備えることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の電気素子。
- 前記誘電体は、前記対向する電極間の溝を一様に覆うように形成されることを特徴とする請求項13に記載の電気素子。
- 前記誘電体は、前記対向する電極間の溝に沿って形成されることを特徴とする請求項13に記載の電気素子。
- 請求項1〜15のいずれか1項に記載の電気素子を備えることを特徴とする集積回路。
- 対向する電極を備えた電気素子の製造方法であって、
基板上に前記電極の材料となる導電体層を形成する工程と、
前記導電体層にレーザを照射して切削溝を切削開始から切削終了まで連続的に形成し、前記導電体層を2つに分離して前記対向する電極を作製する工程と
を有することを特徴とする電気素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012202807A JP2013084927A (ja) | 2011-09-27 | 2012-09-14 | 電気素子、集積回路、及び電気素子の製造方法 |
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JP2011210933 | 2011-09-27 | ||
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ID=48529757
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015099842A (ja) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | コーア株式会社 | チップ抵抗器とその製造方法 |
WO2016031440A1 (ja) * | 2014-08-26 | 2016-03-03 | Koa株式会社 | チップ抵抗器およびその実装構造 |
-
2012
- 2012-09-14 JP JP2012202807A patent/JP2013084927A/ja active Pending
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JP2016046458A (ja) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | Koa株式会社 | チップ抵抗器およびその実装構造 |
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