JP2015008189A

JP2015008189A - 薄膜チップ抵抗器の製造方法

Info

Publication number: JP2015008189A
Application number: JP2013132240A
Authority: JP
Inventors: 清二津田; Seiji Tsuda; 和俊松村; Kazutoshi Matsumura
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2015-01-15

Abstract

【課題】抵抗値精度を向上させることができる薄膜チップ抵抗器の製造方法を提供する。【解決手段】ガラスコート層１２と交わるようにシート状絶縁基板１１にレーザ照射しガラスコート層１２の一部を削除して複数のレーザ溝１３を形成する工程と、上面電極１４が形成されていないガラスコート層１２の上面に、隣接する上面電極１４同士を接続するように薄膜抵抗体１５を形成する工程と、ガラスコート層１２と略平行にシート状絶縁基板１１を上面電極１４を分断するように分割し、短冊状絶縁基板を形成する工程と、短冊状絶縁基板を個片状に分割する工程とを備え、レーザ溝１３を形成した後かつ薄膜抵抗体１５を形成する前にガラスコート層１２を焼成するようにし、さらにレーザ溝１３が形成された箇所と同じ部分で分割して個片状にするようにしたものである。【選択図】図２

Description

本発明は、各種電子機器に用いられる高抵抗値の薄膜チップ抵抗器の製造方法に関するものである。

従来のこの種の薄膜チップ抵抗器の製造方法は、図６（ａ）に示すように、アルミナ純度９６％からなるシート状絶縁基板１の上面全面にガラスペーストを印刷、焼成してガラスコート層２を形成した後、図６（ｂ）に示すように、ガラスコート層２の上面において一定間隔で薄膜抵抗体３を複数設け、さらに、図６（ｃ）に示すように、このガラスコート層２上に複数の上面電極４を設けて、隣り合う上面電極４同士と薄膜抵抗体３とが接続するようにし、さらにその後、図７（ａ）に示すように、薄膜抵抗体３の上に保護膜５を設け、そして、図７（ｂ）に示すように、破線部分で切断して個片状に分割するようにしていた。

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。

特開平８−１３８９０３号公報

上記従来の薄膜チップ抵抗器の製造方法は、個片状に分割する際、ガラスコート層２も同時に切断することになるため、分割の際にガラスコート層２にクラックが入り、これにより、このクラックによってその上に形成された薄膜抵抗体３が断線したり一部が欠損したりする可能性があるため、抵抗値精度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、抵抗値精度を向上させることができる薄膜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、アルミナからなるシート状絶縁基板の上面に複数の帯状のガラスコート層を印刷によって形成する工程と、前記ガラスコート層と交わるように前記シート状絶縁基板にレーザ照射し、前記ガラスコート層の一部を削除して複数のレーザ溝を形成する工程と、隣接する前記帯状のガラスコート層間の前記シート状絶縁基板の上面に導電性ペーストを印刷、焼成して複数の上面電極を形成し、前記ガラスコート層の上面に薄膜抵抗体を形成して、前記上面電極と薄膜抵抗体を接続する工程と、前記ガラスコート層と略平行に前記シート状絶縁基板を前記上面電極が形成された箇所で分割し、短冊状絶縁基板を形成する工程と、前記短冊状絶縁基板の両端部に位置する前記上面電極に外部電極を形成する工程と、前記短冊状絶縁基板を個片状に分割する工程とを備え、前記レーザ溝を形成した後かつ前記薄膜抵抗体を形成する前に前記ガラスコート層を焼成するようにし、さらに前記レーザ溝が形成された箇所と同じ部分で分割して個片状にするようにしたもので、この製造方法によれば、焼成前のガラス化していないガラスコート層にレーザ照射してレーザ溝を形成しているため、レーザ照射によってガラスコート層にクラックが入ることはなく、さらに、短冊状絶縁基板への分割はガラスコート層とガラスコート層の間のガラスコート層が下面に形成されていない上面電極で行い、個片状の分割はレーザ溝によってガラスコート層が削除された箇所で行っているため、ガラスコート層自体が切断されることはなく、これにより、ガラスコート層にクラックが入ることはないため、クラックによって薄膜抵抗体が断線したり一部が欠損したりする可能性を低減でき、この結果、抵抗値精度を向上させることができるという作用効果が得られるものである。

以上のように本発明の薄膜チップ抵抗器の製造方法は、レーザ溝を形成した後にガラスコート層を焼成するようにしているため、焼成前のガラス化していないガラスコート層にレーザ照射してレーザ溝を形成することができ、これにより、レーザ照射によってガラスコート層にクラックが入ることはなく、さらに、短冊状絶縁基板への分割はガラスコート層とガラスコート層の間のガラスコート層が下面に形成されていない上面電極で行い、個片状の分割はレーザ溝によってガラスコート層が削除された箇所で行っているため、ガラスコート層自体が切断されることはなく、これにより、ガラスコート層にクラックが入ることはない。これらの結果、クラックによって薄膜抵抗体が断線したり一部が欠損したりする可能性を低減できるため、抵抗値精度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薄膜チップ抵抗器の製造方法を示す図同薄膜チップ抵抗器の製造方法を示す図同薄膜チップ抵抗器の製造方法を示す図同薄膜チップ抵抗器の製造方法を示す斜視図図４のＣ−Ｃ線断面図従来の抵抗器の製造方法を示す上面図従来の抵抗器の製造方法を示す上面図

以下、本発明の一実施の形態における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。なお、図１〜図３は、文中に断りが無いものは上面図を示している。

まず、図１（ａ）に示すように、アルミナ純度９６％からなるシート状絶縁基板１１の上面に帯状にガラスペーストを印刷してガラスコート層１２を複数設ける。このとき、複数のガラスコート層１２は、同一幅で形成され、１０〜数１０μｍの厚みとし、かつ互いに等間隔で平行になるように設けられている。

次に、図１（ｂ）に示すように、ガラスコート層１２を焼成することなく乾燥状態のまま、ガラスコート層１２と直交するようにシート状絶縁基板１１に直線状にレーザ照射し、ガラスコート層１２の一部を削除して複数のレーザ溝１３を形成する。このレーザ照射する際は、ガラスコート層１２は焼成前であるため、ガラス化していない。また、複数のレーザ溝１３は互いに等間隔で平行になるように設けられる。なお、ガラスコート層１２が形成されていない部分は削除されることはないが、このガラスコート層１２がもともと形成されていない部分もレーザ照射された箇所は、以下、レーザ溝１３と呼ぶものとする。

また、図１（ｃ）に示すように、ガラスコート層１２のレーザ溝１３近傍の一部分は、レーザ照射の熱によってガラス化されたガラス領域１２ａが形成される。なお、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。

次に、図１（ｄ）に示すように、ガラスコート層１２を、その軟化点以上の温度、例えば８００℃〜９００℃で焼成する。この結果、ガラスコート層１２の厚みは、３〜１０μｍとなる。なお、図２（ａ）は図１（ｄ）のＢ−Ｂ線断面図である。

次に、図２（ｂ）に示すように、Ａｕ、Ａｇなどの金属を含む有機金属からなる導電性ペーストを、隣接するガラスコート層１２とガラスコート層１２の間およびガラスコート層１２の一部を覆うように印刷し、焼成して複数の上面電極１４を形成する。また、この複数の上面電極１４は、ガラスコート層１２と垂直な方向に一列になるように配置し、かつこの列が複数列になるように設けられる。さらに、上面電極１４の焼成温度は、ガラスコート層１２の焼成温度より低い温度、例えば７００℃〜７８０℃とする。なお、上面電極１４はスパッタを用いて形成したり、導電性樹脂材料で構成したりしてもよい。

次に、図２（ｃ）に示すように、ガラスコート層１２の上面に、隣接する上面電極１４同士を接続するように薄膜抵抗体１５を形成する。

この薄膜抵抗体１５は、蛇行状で幅が約１０μｍであり、また、ＮｉＣｒまたはＣｒＳｉをシート状絶縁基板１１のほぼ全面にスパッタリング等の薄膜プロセスを用いて薄膜導体を形成した後、フォトリソプロセスを用いて薄膜導体の不要部分を除去することにより形成する。

なお、薄膜抵抗体１５を形成した後に上面電極１４を形成してもよく、さらに別の上面電極を形成してもよい。また、この後、必要に応じて薄膜抵抗体１５にレーザ照射して抵抗値調整をしてもよい。

次に、図２（ｄ）に示すように、薄膜抵抗体１５の全面と上面電極１２の一部を覆うようにエポキシ樹脂からなる保護膜１６を形成する。また、この保護膜１６は、ガラスコート層１２と平行となる方向に帯状に形成する。さらに、この保護膜１６を硬化する。

次に、図３（ａ）に示すように、薄膜抵抗体１５に接続されていない箇所の上面電極１４を２つに分断するように、レーザ照射やダイシング等の方法で、シート状絶縁基板１１を分割し、図３（ｂ）に示すように、短冊状絶縁基板１１ａを複数形成する。このとき、ガラスコート層１２と略並行になるように図３（ａ）の破線（Ｘ−Ｘ線）で切断する。そして、この分割は、ガラスコート層１２が下面に形成されていない上面電極１４を分割する。この短冊状絶縁基板１１ａには、１つの薄膜抵抗体１５の両端部に一対の上面電極１４が形成されたものが複数並んでいる。また、短冊状絶縁基板１１ａの両端面には上面電極１４が露出している。

なお、図１〜図３（ａ）においては、薄膜抵抗体１５が横方向に４個、縦方向に５個形成したものについて示しているが、他の個数としてもよい。

さらに、図３（ｂ）〜図３（ｄ）では斜視図を示し、かつ説明を簡単にするために薄膜抵抗体１５が３つのものを表している。

次に、図３（ｃ）に示すように、短冊状絶縁基板１１ａの両端面に露出した上面電極１４に接続するように、銀を印刷する等の方法で外部電極１７を形成する。

次に、図３（ｄ）に示すように、レーザ照射やダイシング等の方法で、短冊状絶縁基板１１ａを、レーザ溝１３が形成された箇所と同じ部分であるＹ−Ｙ線で分割して複数の個片状にする。このとき、レーザの照射径やダイシングの分割幅をレーザ溝１３の幅より狭くして、レーザ溝１３が形成された箇所以外の場所を分割しないようにする。なお、短冊状絶縁基板１１ａを形成する際に、Ｙ−Ｙ線にレーザ照射してシート状絶縁基板１１の表面を削り、個片状への分割を容易にしてもよい。

最後に、図４に示すように、外部電極１７の表面に、Ｎｉ、Ｓｎの順にめっきし、めっき層１８を形成する。

ここで、上記のようにして得られた図４に示す薄膜チップ抵抗器のＣ−Ｃ線断面図を図５に示す。

図５において、シート状絶縁基板１１、短冊状絶縁基板１１ａは個片状に分割されることによって、個片状の絶縁基板２０が得られ、この絶縁基板２０にガラスコート層１２を介して各個片に１つ設けられる抵抗体２１が形成されている。さらに、絶縁基板２０の上面の両端部に抵抗体２１と接続する一対の上面電極１４が形成され、電極１４の一部と抵抗体２１を覆うように保護膜１６が形成されている。そして、絶縁基板２０の両端部に上面電極１４と接続される外部電極１７が形成され、外部電極１７の表面にめっき層１８が設けられる。

本発明の一実施の形態における薄膜チップ抵抗器の製造方法においては、レーザ溝１３を形成した後にガラスコート層１２を焼成するようにしているため、焼成前の乾燥状態でガラス化していない状態のガラスコート層１２にレーザ照射してレーザ溝１３を形成することができ、これにより、レーザ照射によってガラスコート層１２にクラックが入ったりガラスコート層１２を構成するガラスが欠けたりするのを防ぐことができる。さらに、短冊状絶縁基板１１ａへの分割はガラスコート層１２とガラスコート層１２の間のガラスコート層１２が下面に形成されていない上面電極１４で行い、個片状の分割はレーザ溝１３によってガラスコート層１２が削除されて短冊状絶縁基板１１ａが露出した箇所で行っているため、ガラスコート層１２自体が切断されることはなく、これにより、ガラスコート層１２は分割の影響を受けることはなく、ガラスコート層１２にクラックが入ったりガラスコート層１２を構成するガラスが欠けたりすることはない。このように、ガラスコート層１２にクラックや欠けが発生しないため、クラックやガラス片によって薄膜抵抗体１５が断線したり一部が欠損したりする可能性を低減でき、抵抗値精度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、下面にガラスコート層１２が形成されていない上面電極１４と、レーザ溝１３が形成されてガラスコート層１２が削除された箇所とで分割しているため、ガラスコート層１２自身を切断することはなく、さらに、そのレーザ溝１３の形成は、焼成前の乾燥状態で行っているため、その際にクラックが発生することはない。

また、図１（ｃ）において、レーザ照射の熱によってガラス化されて硬化したガラス領域１２ａが形成され、そして、このガラス領域１２ａによって、焼成時の他のガラスコート層１２の部分がガラス領域１２ａを超えて流出するのを防ぐことができるため、後で分割されるべき箇所にガラスコート層１２が形成されることを防ぎ、これにより、分割時にガラスコート層１２にクラック等が発生しないようにすることができる。

さらに、シート状絶縁基板１１（絶縁基板２０）として安価なアルミナ純度９６％のものを使用しても、上面にガラスコート層１２を形成し焼成しているため、その表面を平滑化できる。そして、ガラスコート層１２を焼成した後に薄膜抵抗体１５を形成しているため、薄膜抵抗体１５はきわめて平滑なガラスコート層１２上に形成でき、これにより、小型化、高抵抗値化によって薄膜抵抗体１５の蛇行状パターンの幅が狭くなっても、薄膜抵抗体１５のパターンへの下地からの影響を抑えることができるため、抵抗値等の信頼性を確保できる。

なお、ガラスコート層１２を黒などに着色していれば、抵抗値調整時のレーザのパワーも低くすることができる。

本発明に係る薄膜チップ抵抗器の製造方法は、抵抗値精度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用いられる薄膜チップ抵抗器等に適用することにより有用となるものである。

１１シート状絶縁基板
１１ａ短冊状絶縁基板
１２ガラスコート層
１３レーザ溝
１４上面電極
１５薄膜抵抗体
１７外部電極

Claims

アルミナからなるシート状絶縁基板の上面に複数の帯状のガラスコート層を印刷によって形成する工程と、前記ガラスコート層と交わるように前記シート状絶縁基板にレーザ照射し、前記ガラスコート層の一部を削除して複数のレーザ溝を形成する工程と、隣接する前記帯状のガラスコート層間の前記シート状絶縁基板の上面に導電性ペーストを印刷、焼成して複数の上面電極を形成し、前記ガラスコート層の上面に薄膜抵抗体を形成して、前記上面電極と薄膜抵抗体を接続する工程と、前記ガラスコート層と略平行に前記シート状絶縁基板を前記上面電極が形成された箇所で分割し、短冊状絶縁基板を形成する工程と、前記短冊状絶縁基板の両端部に位置する前記上面電極に外部電極を形成する工程と、前記短冊状絶縁基板を個片状に分割する工程とを備え、前記レーザ溝を形成した後かつ前記薄膜抵抗体を形成する前に前記ガラスコート層を焼成するようにし、さらに前記レーザ溝が形成された箇所と同じ部分で分割して個片状にするようにした薄膜チップ抵抗器の製造方法。