JP2013089655A

JP2013089655A - チップ抵抗器の製造方法

Info

Publication number: JP2013089655A
Application number: JP2011226434A
Authority: JP
Inventors: Seiji Tsuda; 清二津田; Kazutoshi Matsumura; 和俊松村
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2013-05-13

Abstract

【課題】本発明は、歩留まりを向上させることができる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。
【解決手段】本発明のチップ抵抗器の製造方法は、絶縁基板１１の上面の両端部に一対の上面電極１２及びこの一対の上面電極１２間に抵抗体１３を形成する工程と、前記抵抗体１３にその一方の側面から他の側面に向かってレーザで切削することによりトリミング溝１７を形成して抵抗値を調整する工程と、前記抵抗体１３を覆うように保護膜１４を形成する工程と、前記絶縁基板１１の両端面に前記一対の上面電極１２と接続される端面電極１５を形成する工程と、前記上面電極１２の一部と前記端面電極１５の表面にめっきすることによりめっき層１６を形成する工程とを有し、前記抵抗体１３を形成した後、抵抗値を調整する前に前記絶縁基板１１の裏面における前記抵抗体１３が形成された場所に対応する箇所にレーザを照射するようにしたものである。
【選択図】図４

Description

本発明は、各種電子機器に使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。

従来のこの種のチップ抵抗器の製造方法は、図８において、絶縁基板１の上面の両端部に一対の上面電極２を形成する工程と、絶縁基板１の上面において一対の上面電極２間に抵抗体３を形成する工程と、抵抗体３にその一方の側面から抵抗体３の他の側面に向かってレーザで切削することによりＬ字状のトリミング溝４を形成して抵抗値を調整（トリミング）する工程と、抵抗体３を覆うように保護膜５を形成する工程と、絶縁基板１の両端面に一対の上面電極２と接続される端面電極６を形成する工程と、端面電極６の表面にめっきすることによりめっき層７を形成する工程とを備えるようにしていた。

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２００３−３４７１０２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、チップ抵抗器が微小化されると、抵抗体３も微小化するため、多少の製造ばらつきが大きく影響し、抵抗値ばらつきが大きくなるとともに、抵抗体３の面積が小さくなるため、トリミング溝４の形成可能面積が小さくなったり、レーザのビーム径の抵抗体３全体に占める割合が大きくなったりし、これにより、トリミング溝４の形成により変動させることができる抵抗値の幅が小さくなるため、抵抗値調整で所定の抵抗値に近づけることが不可能なものが多くなり、これにより、所定の抵抗値範囲に入らないものが多く発生するため、歩留まりが悪化する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、歩留まりを向上させることができる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、絶縁基板の上面の両端部に一対の上面電極を形成するとともに、前記絶縁基板の上面において一対の上面電極間に抵抗体を形成する工程と、前記抵抗体にその一方の側面から他の側面に向かってレーザで切削することによりトリミング溝を形成して抵抗値を調整する工程と、前記抵抗体を覆うように保護膜を形成する工程と、前記絶縁基板の両端面に前記一対の上面電極と接続される端面電極を形成する工程と、前記上面電極の一部と前記端面電極の表面にめっきすることによりめっき層を形成する工程とを有し、前記抵抗体を形成した後、抵抗値を調整する前に前記絶縁基板の裏面における前記抵抗体が形成された場所に対応する箇所にレーザを照射する工程を備えるようにしたもので、この製造方法によれば、絶縁基板の裏面へのレーザ照射によって抵抗体を加熱できるため、抵抗値を変動させることができ、これにより、抵抗体を傷つけることなく、抵抗値調整で所定の抵抗値に近づけることが可能な範囲に入るように抵抗値調整の直前の抵抗値を変動させることができるため、所定の抵抗値範囲に入るものを多くすることができ、この結果、歩留まりを向上させることが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チップ抵抗器の製造方法は、抵抗体を形成した後、抵抗値を調整する前に絶縁基板の裏面における抵抗体が形成された場所に対応する箇所にレーザを照射する工程を備えるようにしているため、絶縁基板の裏面へのレーザ照射によって個々の抵抗体を加熱でき、これにより、抵抗体を傷つけることなく、抵抗値を変動させることができるため、抵抗値調整で所定の抵抗値に近づけることが可能な範囲に入るように抵抗値調整の直前の抵抗値を変動させることができ、この結果、所定の抵抗値範囲に入るものを多くすることができるため、歩留まりを向上させることができるという優れた効果を奏するものである。

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主要部の上面図同チップ抵抗器の製造方法の一部を示す上面図同チップ抵抗器の製造方法の一部を示す断面図同チップ抵抗器の製造方法の一部を示す上面図および斜視図同チップ抵抗器の製造方法の一部を示す斜視図抵抗値調整前の抵抗値分布図従来のチップ抵抗器の断面図

以下、本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器について、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チップ抵抗器の断面図、図２は同チップ抵抗器の主要部の上面図である。

本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器は、図１、図２に示すように、絶縁基板１１と、この絶縁基板１１の上面の両端部に設けられた一対の上面電極１２と、前記絶縁基板１１の上面に設けられ、かつ前記一対の上面電極１２間に形成された抵抗体１３と、少なくとも前記抵抗体１３を覆うように設けられた保護膜１４と、前記一対の上面電極１２と電気的に接続されるように前記絶縁基板１１の両端面に設けられた一対の端面電極１５と、前記上面電極１２の一部と前記一対の端面電極１５の表面に形成されためっき層１６とを備えた構成としている。そして、抵抗体１３には、その一方の側面１３ａを始点とし、そこから抵抗体１３の他の側面に向かってレーザで切削して、Ｌ字状のトリミング溝１７が形成されている。なお、図２では、保護膜１４、一対の端面電極１５、めっき層１６を省略している。

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について、図３〜図６を参照しながら説明する。なお、説明を簡単にするために、図３〜図６ではチップ抵抗器が縦３列、横３列のシート状に形成されたものを示す。

まず、分割用のスリットである縦溝２１ａと横溝２１ｂを有し１個のチップ抵抗器に相当する各領域が区画されているシート状の絶縁基板２１を用意する。そして、このシート状の絶縁基板２１は、Ａｌ₂Ｏ₃を９６％含有するアルミナで構成されている。また、１個のチップ抵抗器に相当する絶縁基板１１の形状は矩形状（上面視にて長方形）となっている。なお、縦溝２１ａと横溝２１ｂは分割用のスリットではなくてもよく、この場合は、縦溝２１ａと横溝２１ｂは分割される箇所、すなわちダイシングやスクライブの中心部に相当する。

次に、図３（ａ）に示すように、シート状の絶縁基板２１の上面において、縦溝２１ａを跨ぐようにＡｇ系厚膜材料を印刷、焼成して上面電極１２を設ける。

次に、図３（ｂ）に示すように、１個のチップ抵抗器を構成するそれぞれの領域において、上面電極１２間を電気的に接続するように、ＡｇＰｄ等にガラスフリットを含有させたペーストを印刷、焼成することにより厚み５μｍ〜４０μｍの抵抗体１３を形成し、規定の抵抗値より低い抵抗値になるようにする。なお、抵抗体１３として、ＣｕＮｉを用いてもよく、この場合は、上面電極１２としてＣｕ系厚膜材料を使用する。また、抵抗体１３にＡｇＰｄを用いた場合は、この後、抵抗体１３の上面をプリコートガラス（図示せず）で覆うようにしてもよい。さらに、上面電極１２と抵抗体１３の形成順序は逆でもよい。

次に、１個のチップ抵抗器を構成するそれぞれの領域において、個々の抵抗値を測定して、抵抗値調整で所定の抵抗値に近づけることが可能な範囲にあるかどうかの判定をし、範囲に入っていないものに対し、図４に示すように、絶縁基板２１の裏面、すなわち上面電極１２や抵抗体１３が形成された面の反対側にレーザを照射し、絶縁基板２１を介して抵抗体１３を加熱する。

このとき、１個のチップ抵抗器に相当する絶縁基板１１それぞれに対し５０μｍ〜１００μｍの径のレーザを照射し、各抵抗体１３の抵抗値が高くなるようにする。また、レーザ照射の位置は、絶縁基板２１の裏面における抵抗体１３が形成された場所に対応する箇所、すなわち上面視にて抵抗体１３が形成された場所と重なる箇所とし、さらに、上面視にて抵抗体１３が形成された場所の中心部と重なる箇所が好ましい。そして、１個ずつ抵抗体１３の抵抗値を測定しながら照射するレーザのパワーを変更させ、抵抗体１３の抵抗値が抵抗値調整で所定の抵抗値に近づけることが可能な範囲（トリミング可能領域）に入るようにする。すなわち、抵抗体１３の抵抗値が非常に低い場合は、照射するレーザのパワーを大きくして抵抗値を大きく変動させ、抵抗体１３の抵抗値が少し低い場合は、照射するレーザのパワーを小さくして抵抗値の変動を小さくする。

なお、上記では抵抗体１３を所定の抵抗値より低い抵抗値になるようにし、レーザ照射によって抵抗体１３の抵抗値を高くするようにしたが、抵抗体１３の材料によっては逆に、抵抗体１３を所定の抵抗値より高い抵抗値になるようにし、レーザ照射によって抵抗体１３の抵抗値を低くするようにしてもよい。

このように、絶縁基板２１の裏面にレーザを照射すれば、抵抗体１３がダメージを受けることはない。

次に、図５（ａ）に示すように、抵抗体１３にレーザを照射することにより、抵抗体１３の一方の側面１３ａから抵抗体１３の他の側面に向かい、さらに電流の流れと平行になるように折り曲がるＬ字状のトリミング溝１７を形成し、抵抗体１３の抵抗値を調整する。このとき、抵抗体１３を貫通するように切削する。なお、トリミング溝１７の形状はＬ字状ではなく、直線状、Ｕ字状等の他の形状であってもよく、さらに、１本だけでなく複数本形成してもよい。

次に、図５（ｂ）に示すように、少なくとも上面電極１２の一部が露出し、かつ抵抗体１３およびトリミング溝１７を覆うようにガラスまたはエポキシ樹脂ペーストをスクリーン印刷する。その後、エポキシ樹脂ペーストを用いるときは２００℃で硬化させ、ガラスを使用するときは６００℃で焼成することにより保護膜１４を形成する。このとき、保護膜１４は横溝２１ｂを跨ぐように帯状に形成してもよい。

次に、図５（ｃ）に示すように、シート状の絶縁基板２１を縦溝２１ａで分割し、短冊状の基板２２を形成する。

次に、図６（ａ）に示すように、この短冊状の基板２２の両端部に露出した一対の上面電極１２と電気的に接続されるようにＡｇを印刷、塗布、またはスパッタして一対の端面電極１５を形成する。

次に、図６（ｂ）に示すように、前記短冊状の基板２２を横溝２１ｂで分割し、複数の個片状の抵抗器２３を得る。

最後に、図６（ｃ）に示すように、上面電極１２の一部と一対の端面電極１５の表面に、Ｎｉめっき層を形成し、さらにこのＮｉめっき層を覆うようにＳｎめっき層を形成することによりめっき層１６を構成する。なお、抵抗値が低い場合、Ｎｉめっきの前にＣｕめっきを施してもよい。

上記したように本発明の一実施の形態においては、抵抗体１３を形成した後、抵抗値を調整する前に絶縁基板１１の裏面における抵抗体１３が形成された場所に対応する箇所にレーザを照射するようにしているため、絶縁基板１１の裏面へのレーザ照射によって抵抗体１３を加熱でき、これにより、抵抗値を変動させることができるため、トリミング可能領域に入るように、抵抗値調整の直前の抵抗値を変動させることができ、この結果、所定の抵抗値範囲に入るものを多くすることができるため、歩留まりを向上させることができるという効果が得られるものである。

すなわち、チップ抵抗器が大きいと、抵抗体１３の面積も大きく、その結果、抵抗体形成時の製造ばらつきの影響も小さいため抵抗値分布のばらつきも小さく、また、トリミング溝１７の形成可能面積が大きくなり、レーザのビーム径の抵抗体１３全体に占める割合も小さいため、トリミングで変動させることができる抵抗値の幅が大きく、これにより、抵抗値調整によって所定の抵抗値に近づけることが可能な範囲（トリミング可能領域）は図７のＡのように大きい。一方、例えば、横が０．４ｍｍ、縦が０．２ｍｍの微小チップ抵抗器の場合、トリミング溝１７を形成できる抵抗体１３の領域は、横が約２００μｍ、縦が約１２０μｍと非常に小さく、抵抗値分布のばらつきも大きくなり、しかも抵抗値を調整の際のレーザの径は約３０μｍであるため、レーザのビーム径の抵抗体１３の全体に占める割合が多くなり、この結果、トリミング溝１７の形成により変動させることができる抵抗値の幅が小さくなるため、トリミング可能領域も図７のＢのように小さい。したがって、図７の斜線部の抵抗値領域のものはトリミングしても所定の抵抗値にすることは不可能となる。これに対し、本発明では、抵抗値調整前に抵抗値を測定し、その測定値により絶縁基板１１の裏面へのレーザ照射によって抵抗体１３を加熱して、抵抗体１３の抵抗値を変動させて、トリミング可能領域に入るように抵抗値を予め調整し、トリミング可能領域内の抵抗値になっているものを増やしている。つまり、チップ抵抗器が微小になり、トリミングで変化させることができる抵抗値の幅が小さくても、トリミング前の加熱によって予め抵抗値を変動させることによって、トリミングでも所定の抵抗値にすることができるようにしている。

本発明に係るチップ抵抗器の製造方法は、歩留まりを向上させることができるという効果を有するものであり、特に、各種電子機器に使用される微小の抵抗器等において有用となるものである。

１１絶縁基板
１２上面電極
１３抵抗体
１３ａ抵抗体の一側面
１４保護膜
１５端面電極
１６めっき層
１７トリミング溝

Claims

絶縁基板の上面の両端部に一対の上面電極を形成するとともに、前記絶縁基板の上面において一対の上面電極間に抵抗体を形成する工程と、前記抵抗体にその一方の側面から他の側面に向かってレーザで切削することによりトリミング溝を形成して抵抗値を調整する工程と、前記抵抗体を覆うように保護膜を形成する工程と、前記絶縁基板の両端面に前記一対の上面電極と接続される端面電極を形成する工程と、前記上面電極の一部と前記端面電極の表面にめっきすることによりめっき層を形成する工程とを有し、前記抵抗体を形成した後、抵抗値を調整する前に前記絶縁基板の裏面における前記抵抗体が形成された場所に対応する箇所にレーザを照射する工程を備えるようにしたチップ抵抗器の製造方法。