JP2022014906A - ミニチュア抵抗器の量産方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ミニチュア抵抗器の量産方法を提供する。
【解決手段】ミニチュア抵抗器の量産方法は、Ａ、箔シートを用意するステップと、Ｂ、箔シートを貫通し且つ複数の縦方向及び横方向の列に配置された複数のスリットを形成することにより、パターン化された箔シートを形成するステップと、Ｃ、第１のフォトレジストフィルム及び第２のフォトレジストフィルムを箔シートにボンディングするステップと、Ｄ、複数の孔を形成するステップと、Ｅ、複数の突起ブロックを形成するステップと、Ｆ、第１のフォトレジストフィルム及び第２のフォトレジストフィルムを除去するステップと、Ｇ、箔シート及び突起ブロックを封止するステップと、Ｈ、型抜き工程を行うステップと、Ｉ、２つの外部電極を形成するステップと、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、受動電子部品の製造方法に関し、より詳細にはミニチュア抵抗器の量産方法に関する。

ミニチュア抵抗器は、所定の電気抵抗を実現するために様々な電子機器に広く使用されている受動電子部品の１つである。図１に示されるように、従来のミニチュア抵抗器１００は、導電性材料からなる抵抗器ブランク１１と、抵抗器ブランク１１の下面に配置された支持層１２と、抵抗器ブランク１１及び支持層１２を覆う封止層１３と、抵抗器ブランク１１の反対する２つの側面に形成された２つの外部電極１４と、を含む。

従来のミニチュア抵抗器１００の量産方法は、基本的には、まず導電性材料からなるプレートを用意し、その板の下面に支持層１２を配置する。その後、切断工程でマトリクスアレイに配置された複数の抵抗器ブランク１１を形成し、各抵抗器ブランク１１の上面を抵抗トリミングして、抵抗器ブランク１１に所定の抵抗値を付与する工程を行う。その後、抵抗器ブランク１１を覆うように絶縁層１３を配置し、そして、抵抗器ブランク１１に切断工程またはエッチング工程を行い、互いに分離した個々の抵抗器ブランク１１を得る。最後に、個々の抵抗器ブランク１１の反対する２つの側面に２つの外部電極１４を形成することにより、複数のミニチュア抵抗器１００を得る。

前述の従来のミニチュア抵抗器１００の量産方法においては、抵抗器ブランク１１の変形により切削加工時に高精度が得られにくかったり、パッケージのベタつきや接着剤のはみ出しが起きたり、外部電極１４をめっきで形成すると厚みが不均一になったり密度が不十分になったりするなど、様々な欠点があり、技術的な課題がある。

そこで、当業者は、特許文献１～３などに代表されるように、様々な解決策を提案して、上記のような技術的課題を解決しようとしている。また、様々な製造方法が、ミニチュア抵抗器の生産性を向上させるために提案されている。

また、電子機器の発展に伴い、ミニチュア抵抗器の用途も多様化しており、ミニチュア抵抗器の量産時に発生する様々な技術的課題を解決するために、様々な製造方法を提案し続けることが、当業者にとって重要な課題の一つである。

台湾特許第Ｉ４３８７８７号明細書 台湾特許第Ｉ５５３６７２号明細書 台湾特許第Ｉ６００３５４号明細書

上記の問題点に鑑みて、本発明は、少なくとも１つの上記の課題を解決するミニチュア抵抗器の量産方法を提供する。

上記の目的を実現するために、本発明は、
Ａ、所定の抵抗値を有する導電性材料からなる箔シートを用意するステップと、
Ｂ、前記箔シートを貫通し且つ複数の縦方向及び横方向の列に配置された複数のスリットを形成することにより、パターン化された箔シートを形成し、前記パターン化された箔シートは、マトリクスアレイに配置された複数の抵抗器ブランクと、各前記縦方向と横方向との列の交点に位置する複数の接続領域と、前記抵抗器ブランク、前記スリット及び前記接続領域を囲むようにループするフレーミングストリップと、を含み、各前記接続領域は、各前記縦方向と横方向との列のそれぞれに配置された各前記スリットが、前記縦方向と横方向との列の交点と互いに間隔を空けて配置されるようにして形成されており、各前記抵抗器ブランクは、前記接続領域と前記フレーミングストリップとによって互いに接続されているステップと、
Ｃ、前記抵抗器ブランクを覆うように、前記パターン化された箔シートの上面に第１のフォトレジストフィルムをボンディングし、且つ、前記パターン化された箔シートの下面に第２のフォトレジストフィルムをボンディングするステップと、
Ｄ、前記第１のフォトレジストフィルムに、前記抵抗器ブランクの上面を露出させるように複数の孔を形成するステップと、
Ｅ、前記孔を埋めながら前記抵抗器ブランクの上面に接続されるように、所定の抵抗値を有する導電性材料からなる複数の突起ブロックを前記孔に形成するステップと、
Ｆ、前記パターン化された箔シートから前記第１のフォトレジストフィルム及び前記第２のフォトレジストフィルムを除去して、前記抵抗器ブランクを露出させるステップと、
Ｇ、封止材を用いて、前記突起ブロックの頂面を覆わずに前記抵抗器ブランクの上面と下面とを覆うように、前記パターン化された箔シートと前記突起ブロックを封止するステップと、
Ｈ、各前記接続領域及び各前記フレーミングストリップにある前記封止材及び前記スリットを通過して交差するカットラインに沿って延びる前記封止材を除去すると共に、各前記接続領域及び各前記フレーミングストリップを切断することにより、互いに分離された個々の抵抗器ブランクを得る型抜き工程を行うステップと、
Ｉ、前記抵抗器ブランクの上面の反対する２つの端部に位置する各前記突起ブロック及び前記個々の抵抗器ブランクの反対する２つの側面に、合わせて２つの外部電極を形成することにより、ミニチュア抵抗器を得るステップと、を含むことを特徴とするミニチュア抵抗器の製造方法を提供する。

上記のように、本発明のミニチュア抵抗器２００の量産方法により、パターン化された箔シート３００を第２のフォトレジストフィルム４２で支持することにより、突起ブロック２２の形成時にパターン化された箔シート３００が構造的に不十分になる可能性があるという問題を回避できる。

従来のミニチュア抵抗器の構成を示す斜視断面図である。 本発明のミニチュア抵抗器の量産方法の一実施形態のステップを示すフローチャートである。 上記の実施形態の方法によって製造されたミニチュア抵抗器を示す斜視断面図である。 上記の実施形態の方法によって形成されたパターン化された箔シートを示す部分斜視図である。 上記の実施形態の方法における、複数の抵抗器ブランクが含まれているパターン化された箔シートに複数のスリットを形成するステップを示す図である。 パターン化された箔シートにフォトレジストフィルムをボンディングするステップを示す図である。 複数の孔を形成するステップ、複数の突起ブロックを形成するステップ、フォトレジストフィルムを除去するステップを示す図である。 抵抗器ブランクの上面をトリミングするサブステップと、パターン化された箔シートと突起部を封止するステップと、を示す模式図である。 個々の抵抗器ブランクを得るために切断処理するステップと、ミニチュア抵抗器を得るために外部電極を形成するステップを示す図である。

本開示をより詳細に説明する前に、適切と考えられる場合において、符号又は符号の末端部は、同様の特性を有し得る対応の又は類似の要素を示すために各図面間で繰り返し用いられることに留意されたい。

図２及び図３に示されるように、本発明の実施形態によるミニチュア抵抗器２００の量産方法は、ステップＡ～Ｉを含む。

ステップＡにおいて、図４及び図５（ａ）に示されるように、所定の抵抗値を有する導電性材料からなる箔シート３１を用意する。

ステップＢにおいて、図２～図５に示されるように、箔シート３１を貫通し且つ縦方向及び横方向の列に配置された複数のスリット３１１を形成することにより、パターン化された箔シート３００を形成する。

この実施形態においては、フォトリソグラフィを用いて複数のスリット３１１を形成する。例えば、図５（ｂ）、（ｃ）に示されるように、まず、箔シート３１の反対する２つの表面にエッチングを行う位置を示すパターンが形成されるように２つのフォトレジスト層３２を配置し、外側の表面から所定の位置で内側に向かってエッチングして箔シート３１を部分的に除去してスリット３１１を形成し、続いて、箔シート３１から２つのフォトレジスト層３２を除去することにより、パターン化された箔シート３００を得ることができる。

パターン化された箔シート３００は、マトリクスアレイに配置された複数の抵抗器ブランク２１と、各前記縦方向と横方向との列の交点に位置する複数の接続領域３１４と、抵抗器ブランク２１、スリット３１１、接続領域３１４を囲むようにループするフレーミングストリップ３１３と、を含む。

なお、各接続領域３１４は、各縦方向と横方向との列のそれぞれのスリット３１１が、縦方向と横方向との列の交点で互いに間隔を空けて配置されるようにして形成される。

各抵抗器ブランク２１は、接続領域３１４とフレーミングストリップ３１３とによって互いに接続されている。

ステップＣにおいて、図２及び図６に示されるように、抵抗器ブランク２１の反対する上下２面を完全に覆うように、パターン化された箔シート３００の上面に第１のフォトレジストフィルム４１をボンディングし、且つ、パターン化された箔シート３００の下面に第２のフォトレジストフィルム４２をボンディングする。

ステップＤにおいて、図２及び図７（ａ）に示されるように、抵抗器ブランク２１の上面を露出させるように、第１のフォトレジストフィルム４１に複数の孔４１１を形成する。

具体的に、本実施形態では、図７（ａ）に示されるように、各抵抗器ブランク２１を覆う第１のフォトレジストフィルム４１の複数の領域のそれぞれに、２つの孔４１１をそれぞれ所定の位置に、フォトリソグラフィによって間隔を空けて形成する。

ステップＥにおいて、図２及び図７（ｂ）に示されように、孔４１１を埋めながら抵抗器ブランク２１の上面に接続されるように、所定の抵抗値を有する導電性材料からなる複数の突起ブロック２２を孔４１１に形成する。

この実施形態において、突起ブロック２２は、電気めっき、コーティング、印刷、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される工程によって形成される。

また、ステップＤ及びＥにおいて、パターン化された箔シート３００に第２のフォトレジストフィルム４２を強固に接着することで、パターン化された箔シート３００から剥離することを回避することができ、且つ、パターン化された箔シート３００を十分に支持するソフトな支持構造として機能することができる。

ステップＦにおいて、図２及び図７（ｃ）に示されように、パターン化された箔シート３００から第１のフォトレジストフィルム４１及び第２のフォトレジストフィルム４２を除去して、抵抗器ブランク２１を露出させる。

第１のフォトレジストフィルム４１及び第２のフォトレジストフィルム４２は、その後の製造工程に悪影響を及ぼさないために、抵抗器ブランク２１に物理的なダメージを与えない溶剤（例えば、フォトレジスト剥離剤）を用いて、容易且つ効果的に除去できるものを用いることができる。

この実施形態において、ステップＦの後、突起ブロック２２に覆われていない各抵抗器ブランク２１の上面をレーザーを用いてトリミングし（図８（ａ）を参照）、抵抗器ブランク２１に選択された特性、例えば、特定の電気抵抗値を付与する。

特定の実施形態において、ステップＦの後、形成された突起ブロック２２の一部は、抵抗器ブランク２１の側面と同一平面上にはない（図７（ｃ）及び図８（ａ）を参照）。そのため、抵抗器ブランク２１の上面をトリミングする上述のステップの後に、突起ブロック２２に近接する抵抗器ブランク２１の一部をダイシング工程によって除去して、突起ブロック２２が抵抗器ブランク２１の側面と同一平面上になるように配置し、スリット３１１の幅を広げることができる（図８（ｂ）を参照）。

ステップＧにおいて、図２及び図８（ｂ）に示されるように、封止材２３を用いて、突起ブロック２２の頂面を覆わずに抵抗器ブランク２１の上面と下面とを覆うように、パターン化された箔シート３００と突起ブロック２２を封止する。

この実施形態において、ホットプレスにより形成された封止材２３の一部がスリット３１１内に充填されており、且つ、抵抗器ブランク２１の各突起ブロック２２が設けられている上面（図８（ｂ）においては下向きの面）を覆う封止材２３は、抵抗器ブランク２１に形成された各突起ブロック２２の高さと等しい厚さを有して、封止材２３が突起ブロック２２の頂面を露出するように突起ブロック２２と同一平面になる。

ステップＨにおいて、図２及び図９（ａ）に示されるように、各接続領域３１４及び各フレーミングストリップ３１３にある封止材２３及びスリット３１１を通過して互いに交差する複数のカットライン５１に沿って延びる封止材２３を除去すると共に、各接続領域３１４及び各フレーミングストリップ３１３を切断することにより、互いに分離された個々の抵抗器ブランク２１を得る型抜き工程を行うことにより、個別の抵抗器ブランク２１の反対する２つの側面と、抵抗器ブランク２１のそれぞれに形成された突起ブロック２２のそれぞれの側面と、を露出させることが可能となる。

ステップＩにおいて、図２及び図９（ｂ）に示されるように、抵抗器ブランク２１の上面（図９においては下向きの面）の反対する２つの端部に位置する各突起ブロック２２及び個々の抵抗器ブランク２１の反対する２つの側面に、合わせて２つの外部電極２４を形成することにより、図３に示されるミニチュア抵抗器２００を得る。

この実施形態において、２つの外部電極２４のそれぞれは、電気めっきによって形成された２つの金属層、すなわち、ニッケル金属層２４１及びスズ金属層２４２を含む。

他の実施形態において、外部電極２４は、スパッタリング、表面蒸着、導電層接合などによって形成されることができるが、これに限定されない。

以上に示した本発明の実施形態によるミニチュア抵抗器２００の量産方法によれば、製造過程において、パターン化された箔シート３００を第２のフォトレジストフィルム４２で支持することにより、突起ブロック２２の形成時にパターン化された箔シート３００が構造的に不十分になる可能性があるという問題を回避でき、また、第２のフォトレジストフィルム４２は、抵抗器ブランク２１に物理的なダメージを与えることなく、溶剤によって容易に除去することができるので、その後の製造工程や、製造されたミニチュア抵抗器２００の品質に悪影響を与えることはない。

また、ソフトなテクスチャを有する第２のフォトレジストフィルム４２を用いれば、抵抗器ブランク２１のそれぞれにしっかりと貼り付けることができるので、その後の製造方法のステップで容易に剥がれることがなく、ミニチュア抵抗器２００の製造歩留まりが大幅に向上し、その製造コストも効果的に低減されるミニチュア抵抗器２００の量産方法を提供できる。

上記においては、説明のため、実施形態の完全な理解を促すべく多くの具体的な詳細が示された。しかしながら、当業者であれば、一またはそれ以上の他の実施形態が具体的な詳細を示さなくとも実施され得ることが明らかである。また、本明細書における「一つの実施形態」「一実施形態」を示す説明において、序数などの表示を伴う説明は全て、特定の態様、構造、特徴を有する本発明の具体的な実施に含まれ得るものであることと理解されたい。更に、本説明において、時には複数の変化例が一つの実施形態、図面、またはこれらの説明に組み込まれているが、これは本説明を合理化させるためのもので、また、本発明の多面性が理解されることを目的としたものであり、また、一実施形態における一またはそれ以上の特徴あるいは特定の具体例は、適切な場合には、本開示の実施において、他の実施形態における一またはそれ以上の特徴あるいは特定の具体例と共に実施され得る。

以上、本発明の好ましい実施形態及び変化例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。

本発明のミニチュア抵抗器の量産方法は、従来技術の製造過程において発生した問題を解決することができるミニチュア抵抗器の量産方法として有用である。

２００ ミニチュア抵抗器
２１ 抵抗器ブランク
２２ 突起ブロック
２３ 封止材
２４ 外部電極
２４１ ニッケル金属層
２４２ スズ金属層
３００ パターン化された箔シート
３１ 箔シート
３１１ スリット
３１３ フレーミングストリップ
３１４ 接続領域
３２ フォトレジスト層
４１ 第１のフォトレジストフィルム
４１１ 孔
４２ 第２のフォトレジストフィルム

Claims (8)

1. Ａ、所定の抵抗値を有する導電性材料からなる箔シートを用意するステップと、
   Ｂ、前記箔シートを貫通し且つ複数の縦方向及び横方向の列に配置された複数のスリットを形成することにより、パターン化された箔シートを形成し、前記パターン化された箔シートは、マトリクスアレイに配置された複数の抵抗器ブランクと、各前記縦方向と横方向との列の交点に位置する複数の接続領域と、前記抵抗器ブランク、前記スリット及び前記接続領域を囲むようにループするフレーミングストリップと、を含み、各前記接続領域は、各前記縦方向と横方向との列のそれぞれに配置された各前記スリットが、前記縦方向と横方向との列の交点と互いに間隔を空けて配置されるようにして形成されており、各前記抵抗器ブランクは、前記接続領域と前記フレーミングストリップとによって互いに接続されているステップと、
   Ｃ、前記抵抗器ブランクを覆うように、前記パターン化された箔シートの上面に第１のフォトレジストフィルムをボンディングし、且つ、前記パターン化された箔シートの下面に第２のフォトレジストフィルムをボンディングするステップと、
   Ｄ、前記第１のフォトレジストフィルムに、前記抵抗器ブランクの上面を露出させるように複数の孔を形成するステップと、
   Ｅ、前記孔を埋めながら前記抵抗器ブランクの上面に接続されるように、所定の抵抗値を有する導電性材料からなる複数の突起ブロックを前記孔に形成するステップと、
   Ｆ、前記パターン化された箔シートから前記第１のフォトレジストフィルム及び前記第２のフォトレジストフィルムを除去して、前記抵抗器ブランクを露出させるステップと、
   Ｇ、封止材を用いて、前記突起ブロックの頂面を覆わずに前記抵抗器ブランクの上面と下面とを覆うように、前記パターン化された箔シートと前記突起ブロックを封止するステップと、
   Ｈ、各前記接続領域及び各前記フレーミングストリップにある前記封止材及び前記スリットを通過して互いに交差する複数のカットラインに沿って延びる前記封止材を除去すると共に、各前記接続領域及び各前記フレーミングストリップを切断することにより、互いに分離された個々の抵抗器ブランクを得る型抜き工程を行うステップと、
   Ｉ、前記抵抗器ブランクの上面の反対する２つの端部に位置する各前記突起ブロック及び前記個々の抵抗器ブランクの反対する２つの側面に、合わせて２つの外部電極を形成することにより、ミニチュア抵抗器を得るステップと、
   を含むことを特徴とするミニチュア抵抗器の量産方法。
2. 前記ステップＦの後、各前記抵抗器ブランクが特定の電気抵抗値を付与されるように、レーザーを用いて前記突起ブロックに覆われていない各前記抵抗器ブランクの上面をトリミングするサブステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のミニチュア抵抗器の量産方法。
3. 前記ステップＤにおいて、フォトリソグラフィによって前記第１のフォトレジストフィルムに前記孔を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のミニチュア抵抗器の量産方法。
4. 前記ステップＤにおいて、各前記抵抗器ブランクを覆う前記第１のフォトレジストフィルムの複数の領域のそれぞれに、２つの前記孔をそれぞれ所定の位置に間隔を空けて形成することを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のミニチュア抵抗器の量産方法。
5. 前記ステップＥにおいて、前記突起ブロックは、電気めっき、コーティング、印刷、及びそれらの組み合わせからなる群から選択された工程によって形成されることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のミニチュア抵抗器の量産方法。
6. 前記ステップＧにおいて、前記抵抗器ブランクの前記上面を覆う前記封止材は、前記抵抗器ブランクに形成された各前記突起ブロックの高さに等しい厚さを有することを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか一項に記載のミニチュア抵抗器の量産方法。
7. 前記ステップＨにおいて、前記封止材の一部を除去することにより、個々の前記抵抗器ブランクの反対する２つの側面と、前記抵抗器ブランクのそれぞれに形成された前記突起ブロックのそれぞれの側面と、を露出させることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載のミニチュア抵抗器の量産方法。
8. 前記ステップＩにおいて、前記２つの外部電極のそれぞれは、２つの金属層を含むことを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか一項に記載のミニチュア抵抗器の量産方法。

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