JP2022189034A - チップ抵抗器およびチップ抵抗器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程が単純で小型化に好適なチップ抵抗器を提供する。【解決手段】大判基板１０Ａ上に設定された２次分割予想ラインＬ２で挟まれて１次分割予想ラインＬ１と直交方向に延びる領域内に抵抗体２を帯状に形成し、この抵抗体２上に所定間隔を存して対向する複数の表電極３を１次分割予想ラインＬ１に跨るように形成した後、各抵抗体２を覆って２次分割予想ラインＬ２と交差する方向に延びるガラスコート層７を形成すると共に、ガラスコート層７の上から大判基板１０Ａの表面全体を覆う樹脂コート層８を形成し、しかる後、大判基板１０Ａを１次分割予想ラインＬ１と２次分割予想ラインＬ２に沿ってダイシングして個々のチップ素体１０Ｂを得るようにした。【選択図】図６

Description

本発明は、回路基板上に半田付けによって面実装されるチップ抵抗器と、そのようなチップ抵抗器の製造方法に関するものである。

この種のチップ抵抗器は、直方体形状の絶縁基板と、絶縁基板の表面に所定間隔を存して対向配置された一対の表電極と、対をなす表電極どうしを橋絡する抵抗体と、抵抗体を覆う絶縁性の保護膜と、絶縁基板の裏面に所定間隔を存して対向配置された一対の裏電極と、表電極と裏電極を橋絡するように絶縁基板の両端部に形成された一対の端面電極とを備えて構成されており、端面電極の外表面はめっき処理により形成された外部電極で覆われている。

通常、このようなチップ抵抗器を製造する場合、大判基板に対して多数個分の電極や抵抗体や保護層等を一括して形成した後、この大判基板を格子状に分割して個々のチップ素体を得るようにしている。かかる分割方法としては、大判基板に予め断面Ｖ字状の分割溝を格子状に設けておき、これら分割溝に沿って大判基板をブレイクするという方法が広く知られているが、近年のチップ抵抗器の小型化に伴って、分割溝を設ける代わりにダイシングによって大判基板を切断するという方法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に開示されたチップ抵抗器の製造方法では、まず、格子状に延びる１次分割予想ラインと２次分割予想ラインが設定された大判基板の表面に、２次分割予想ラインを跨いで１次分割予想ラインに重なるように帯状に延びる複数の表電極を形成した後、これら表電極間を橋絡するように２次分割予想ラインで挟まれた領域内に複数の抵抗体を形成する。次に、大判基板の表面を２次分割予想ラインに沿ってレーザースクライブして幅広のスクライブ痕を形成することにより、帯状に延びる表電極を２次分割予想ライン上で分断する。次に、抵抗体を覆うガラスコート層（アンダーコート層）を形成した後、抵抗体の両端部に接続する一対の表電極にプローブを当接して抵抗体の抵抗値を測定しながら、ガラスコート層の上からレーザー光を照射して抵抗体にトリミング溝を形成することにより、抵抗体の抵抗値を調整して目標抵抗値範囲まで切り上げる。次に、１次分割予想ラインで挟まれた領域内にガラスコート層と抵抗体を覆うように帯状の樹脂コート層（オーバーコート層）を形成した後、大判基板を１次分割予想ラインと２次分割予想ラインに沿ってダイシングブレードで切断することにより、チップ抵抗器と外形を同じくする個々のチップ素体を形成するようにしている。

このような工程を備えたチップ抵抗器の製造方法においては、抵抗体の抵抗値を調整する前に、１次分割予想ラインに重なる位置に帯状に形成された表電極が２次分割予想ライン上で分断されているため、抵抗体の両端部に接続する一対の表電極にプローブを当接することにより、抵抗体の抵抗値を測定しながら抵抗体にトリミング溝を形成することができる。

特開２０１７－７６７２２号公報

特許文献１に記載されたチップ抵抗器の製造方法では、大判基板に設定された２次分割予想ラインを縦断するように１次分割予想ライン上に沿って複数の表電極を形成した後、これら表電極間を橋絡するように２次分割予想ラインで挟まれた領域内に複数の抵抗体を形成するようにしているため、抵抗体の抵抗値を調整する工程の前に、抵抗体の両端部に接続する表電極をレーザースクライブにより２次分割予想ラインに沿って分断する必要がある。しかしながら、かかるレーザースクライブは、大判基板の表面に向けて照射したレーザー光を２次分割予想ラインに沿って走査してＶ字状溝を形成し、これを２次分割予想ラインと直交する方向へずらしながら複数回繰り返すというものであるため、レーザースクライブを含めた抵抗体のトリミング工程が煩雑になってしまい、チップ抵抗器の小型化が促進された場合は、２次分割予想ラインの位置を正確にレーザースクライブすることが困難となる。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、製造工程が単純で小型化に好適なチップ抵抗器を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明によるチップ抵抗器の製造方法は、格子状に延びる１次分割予想ラインと２次分割予想ラインが設定された大判基板の主面における前記２次分割予想ラインで挟まれた領域内に、前記１次分割予想ラインを跨いで帯状に延びる複数の抵抗体を形成する抵抗体形成工程と、前記抵抗体上で所定間隔を存して対向する複数の電極を前記１次分割予想ラインに跨るように形成する電極形成工程と、前記電極から露出する前記抵抗体と交差するように前記２次分割予想ラインを跨いで帯状に延びるガラスコート層を形成するガラスコート層形成工程と、前記ガラスコート層の上からレーザー光を照射して前記抵抗体の抵抗値を調整する抵抗値調整工程と、前記抵抗値調整工程後に、前記ガラスコート層の上から前記大判基板の主面全体を覆うように樹脂コート層を形成する樹脂コート層形成工程と、前記樹脂コート層形成工程後に、前記大判基板を前記１次分割予想ラインと前記２次分割予想ラインに沿ってダイシングブレードで切断して個々のチップ素体を形成するダイシング工程と、前記チップ素体の前記１次分割予想ラインに沿う切断面から前記２次分割予想ラインに沿う切断面の一部にかけて導電ペーストを塗布してキャップ状の端面電極を形成する端面電極形成工程と、を含むことを特徴としている。

このような工程を含むチップ抵抗器の製造方法では、大判基板上の２次分割予想ラインで挟まれて１次分割予想ラインと直交方向に延びる領域内に抵抗体を帯状に形成し、この抵抗体上に所定間隔を存して対向する複数の電極を１次分割予想ラインに跨るように形成した後、各抵抗体を覆って２次分割予想ラインと交差する方向に延びるガラスコート層を形成するため、抵抗体の抵抗値をトリミングする抵抗値調整工程において、わざわざ電極を分断するための煩雑なレーザースクライブを行わなくても、ガラスコート層から露出する一対の電極にプローブを当接すれば、抵抗体の抵抗値を測定しながらトリミング溝を形成することができる。また、大判基板上の１次分割予想ラインと直交方向に延びる領域内に抵抗体を帯状に形成することにより、多数個取りされた各チップ抵抗器の抵抗体に膜厚のバラツキが生じにくくなるため、略均一の膜厚の抵抗体を形成することができる。

上記の製造方法において、電極が、チップ素体の１次分割予想ラインに沿う切断面で最大の膜厚とし、該切断面から内方へ離れるのに伴って徐々に膜厚が薄くなるように形成されていると、チップ抵抗器の外形寸法が小型化された場合でも、キャップ状の端面電極を抵抗体と電極の端面に確実に接続させることができる。

また、上記の製造方法において、樹脂コート層が透明または半透明な樹脂材料からなると、大判基板をダイシングして個々のチップ素体を形成する際に、樹脂コート層を透して電極と抵抗体の位置を確認することができるため、誤って抵抗体が切断されてしまうというダイシング不良を防止できる。

また、上記の目的を達成するために、本発明によるチップ抵抗器は、直方体形状の絶縁基板と、前記絶縁基板の主面上に長手方向に沿って形成された帯状の抵抗体と、前記抵抗体の表面における長手方向両端部に形成された一対の電極と、前記抵抗体と前記両電極を含めて前記絶縁基板の主面全体を覆う絶縁性の保護層と、前記絶縁基板の長手方向両端部に設けられ、前記抵抗体と前記電極および前記保護膜の各端面に接続する一対のキャップ状の端面電極と、を備え、前記保護層は、前記抵抗体を覆うガラスコート層と、このガラスコート層を覆う樹脂コート層とで構成されており、前記ガラスコート層が前記絶縁基板の短手方向両端面から外部に露出している、ことを特徴としている。

本発明によれば、製造工程が単純で小型化に好適なチップ抵抗器を提供することができる。

本発明の実施形態に係るチップ抵抗器の斜視図である。 図１のチップ抵抗器を上から見た平面図である。 図２のIII－III線に沿う断面図である。 図３のＡ部詳細図である。 図２のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。 該チップ抵抗器の製造工程を示す平面図である。 該チップ抵抗器の製造工程を示す断面図である。

以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は実施形態に係るチップ抵抗器の斜視図、図２は図１のチップ抵抗器を上から見た平面図、図３は図２のIII－III線に沿う断面図、図４は図３のＡ部詳細図、図５は図２のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。

図１～図５に示すように、本実施形態に係るチップ抵抗器は、直方体形状の絶縁基板１と、絶縁基板１の表面上に長手方向に沿って帯状に形成された抵抗体２と、抵抗体２の表面における長手方向両端部に形成された一対の表電極３と、抵抗体２と表電極３を含めて絶縁基板１の表面全体を覆う絶縁性の保護層４と、抵抗体２と表電極３および保護層４の各端面に接続するように絶縁基板１の長手方向両端部に形成された一対の端面電極５と、これら端面電極５の表面に被着された一対の外部電極６と、によって主に構成されている。なお、以下の説明において、絶縁基板１の長手方向をＸ方向、このＸ方向に直交する絶縁基板１の短手方向をＹ方向とする。

絶縁基板１はアルミナを主成分とするセラミックス基板であり、この絶縁基板１は後述する大判基板を格子状に延びる１次分割予想ラインと２次分割予想ラインに沿ってダイシングすることにより多数個取りされたものである。

抵抗体２は、絶縁基板１の表面に酸化ルテニウム等の抵抗ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものであり、この抵抗体２の長手方向の両端部は絶縁基板１のＸ方向両端面から露出している。なお、図示省略されているが、抵抗体２には抵抗値を調整するためのトリミング溝が形成されている。

一対の表電極３は、抵抗体２の上からＡｇ系ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものであり、これら表電極３は抵抗体２の長手方向両端部に重なる位置に形成されている。図３および図４から明らかなように、表電極３の断面形状は絶縁基板１のＸ方向の端面側を最大高さとする略三角形となっている。なお、表電極３は、絶縁基板１におけるＸ方向の端面から露出するだけでなく、絶縁基板１におけるＹ方向の両端面からも露出している。

保護層４は、抵抗体２を覆うガラスコート層７と、ガラスコート層７を覆う樹脂コート層８との２層構造からなる。ガラスコート層７は、抵抗体２の上からガラスペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものであり、このガラスコート層７は抵抗体２を覆って絶縁基板１におけるＹ方向の両端面から露出している。なお、ガラスコート層７の膜厚は表電極３の最大高さ寸法よりも薄く設定されており、ガラスコート層７は絶縁基板１のＸ方向両端部から露出しておらず、このガラスコート層７のＸ方向両端部から表電極３の傾斜面が露出している。

樹脂コート層８は、ガラスコート層７の上からエポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化させたものであり、この樹脂コート層８は透明または半透明な樹脂材料などで形成されている。樹脂コート層８は、表電極３とガラスコート層７を含めて絶縁基板１の表面全体を覆うように形成されているため、図１に示すように、樹脂コート層８のＹ方向両端部は、ガラスコート層７と共に絶縁基板１の両側面から露出している。

一対の端面電極５は、ＡｇペーストやＣｕペーストをディップ塗布して加熱硬化させたものである。これら端面電極５は、絶縁基板１のＸ方向両端面から樹脂コート層８の上面と絶縁基板１の下面および両側面を覆うようにキャップ状に形成されている。これにより、端面電極５は、抵抗体２のＸ方向の端面と接続されていると共に、絶縁基板１の３端面から露出する表電極３と接続されている。なお、端面電極５が形成される前のチップ素体の外観形状は略正四角柱となっており、このような形状のチップ素体の長手方向両端部にキャップ状の端面電極５が形成されている。すなわち、絶縁基板１は幅寸法（Ｙ方向の長さ）に比べて厚み寸法（図１における高さ方向の長さ）が短い直方体形状であるが、この絶縁基板１の表面全体を覆うように所定厚の保護層４（ガラスコート層７と樹脂コート層８）が積層されることにより、幅寸法と厚み寸法を等しくする正四角柱状のチップ素体が構成されるようになっている。

図示省略されているが、一対の端面電極５は外部電極によって覆われており、これら外部電極は端面電極５の表面にＮｉ，Ｓｎ等を電解メッキして形成されたものである。

次に、上記の如く構成されたチップ抵抗器の製造方法について、図６と図７を参照しながら説明する。なお、図６は該チップ抵抗器の製造工程を示す平面図、図７は該チップ抵抗器の製造工程を示す断面図である。

まず、絶縁基板１が多数個取りされるセラミックスからなる大判基板１０Ａを準備する。この大判基板１０Ａに１次分割溝や２次分割溝は形成されていないが、大判基板１０Ａを後工程で多数のチップ素体に個片化する際のダイシング位置として、大判基板１０Ａには１次分割予想ラインＬ１と２次分割予想ラインＬ２が設定されている。すなわち、図６において、大判基板１０Ａの左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向とすると、大判基板１０Ａには、Ｙ方向に延びる１次分割予想ラインＬ１とＸ方向に延びる２次分割予想ラインＬ２とが格子状に設定されており、これら両分割予想ラインＬ１，Ｌ２によって区切られたマス目の１つ１つが１個分のチップ形成領域となる。

そして、このような大判基板１０Ａの表面に酸化ルテニウム等の抵抗体ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成することにより、図６（ａ）と図７（ａ）に示すように、２次分割予想ラインＬ２で挟まれた領域内に１次分割予想ラインＬ１を跨いでＸ方向へ帯状に延びる複数本の抵抗体２を形成する（抵抗体形成工程）。なお、図６は大判基板１０Ａを平面的に見た状態を示し、図７は図６中の１個分のチップ形成領域を抵抗体２の長手方向に沿って断面した状態を示している。

次に、大判基板１０Ａの表面にＡｇ系ペーストを印刷して乾燥・焼成することにより、図６（ｂ）と図７（ｂ）に示すように、各抵抗体２上における１次分割予想ラインＬ１に重なる位置に、Ｘ方向に所定間隔を存して対向する複数の表電極３を形成する（表電極形成工程）。これら表電極３は、比較的厚膜（４μｍ以上）の矩形状に印刷されており、ペーストの粘性によって中央部からＸ方向の両端部に向かって徐々に膜厚が薄くなる形状となる。

次に、ガラスペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成することにより、図６（ｃ）と図７（ｃ）に示すように、一対の表電極３間に露出する抵抗体２を覆う透明なガラスコート層７を形成する（ガラスコート層形成工程）。このガラスコート層７は、２次分割予想ラインＬ２を跨いで抵抗体２の長手方向と交差するＹ方向へ帯状に延びるよう形成される。

次に、ガラスコート層７の両端部から露出する一対の表電極３に測定用のプローブ（不図示）を接触させ、この状態で両表電極３間の抵抗体２の抵抗値を測定しながら、ガラスコート層７の上からレーザー光を照射することにより、抵抗体２に図示せぬトリミング溝を形成して抵抗値を調整する（抵抗値調整工程）。

次に、表電極３とガラスコート層７の上から白色顔料を添加したエポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化することにより、図６（ｄ）と図７（ｄ）に示すように、表電極３とガラスコート層７を含めて大判基板１０Ａのチップ形成領域全体を覆う半透明な樹脂コート層８を形成する（樹脂コート層形成工程）。これらガラスコート層７と樹脂コート層８により２層構造の保護層４が形成され、この保護層４は透明なガラスコート層７と半透明な樹脂コート層８との積層体であるため、保護層４を透して内部の表電極３と抵抗体２の位置を目視することが可能となる。

次に、大判基板１０Ａをセラミックス等の硬質材料からなる固定基材１１に接着剤１２を介して固定した後、大判基板１０Ａを１次分割予想ラインＬ１と２次分割予想ラインＬ２とに沿ってダイシングブレード１３で切断することにより、図６（ｅ）と図７（ｅ）に示すように、大判基板１０Ａを貫通して固定基材１１の途中まで達する平面視格子状の貫通スリット１４を形成する（ダイシング工程）。その際、１次分割予想ラインＬ１に跨るように形成された表電極３は、１次分割予想ラインＬ１に沿うダイシングによって分断されるため、短寸に印刷形成された表電極３の断面形状は、１次分割予想ラインＬ１に沿う切断面を最大高さとする略三角形となる。また、抵抗体２からＹ方向に延出する表電極３の両端部は、２次分割予想ラインＬ２に沿うダイシングによって切断されるため、貫通スリット１４の３面から表電極３の切断面が露出することになる。

そして、かかるダイシング工程では、大判基板１０Ａの表面全体を覆う保護層４を透して内部の表電極３と抵抗体２の位置を目視することができるため、ダイシングの位置（１次分割予想ラインＬ１と２次分割予想ラインＬ２）を正確に決定することができる。なお、１次分割予想ラインＬ１と２次分割予想ラインＬ２は大判基板１０Ａに対して設定される仮想線であり、前述したように大判基板１０Ａに分割予想ラインに対応する１次分割溝や２次分割溝は形成されていない。

次に、接着剤１２を洗浄して固定基材１１を大判基板１０Ａから剥離することにより、図６（ｆ）と図７（ｆ）に示すように、チップ抵抗器と外形をほぼ同じくする多数のチップ素体１０Ｂを得る。

以後の工程は図示省略するが、次に、チップ素体１０Ｂの端面にＡｇペーストやＣｕペースト等の導電ペーストをディップ塗布して加熱硬化することにより、チップ素体１０Ｂの長手方向両端面から短手方向両端面の所定位置まで回り込むキャップ状の端面電極を形成する（端面電極形成工程）。その際、チップ素体１０Ｂの外観形状は略正四角柱となっているため、チップ素体１０Ｂの４面に回り込んだ端面電極は、保護層４の表面と残り３つのセラミックス面で全て同じ大きさの矩形状となる。

最後に、個々のチップ素体１０Ｂに対してＮｉ，Ｓｎ等の電解メッキを施すことにより、端面電極を被覆する外部電極を形成（外部電極形成工程）し、図１～図５に示すようなチップ抵抗器が完成する。

以上説明したように、本実施形態に係るチップ抵抗器の製造方法では、大判基板１０Ａ上に設定された２次分割予想ラインＬ２で挟まれて１次分割予想ラインＬ１と直交方向に延びる領域内に抵抗体２を帯状に形成し、この抵抗体２上に所定間隔を存して対向する複数の表電極３を１次分割予想ラインＬ１に跨るように形成した後、各抵抗体２を覆って２次分割予想ラインＬ２と交差する方向に延びるガラスコート層７を形成するため、抵抗体２の抵抗値をトリミングする抵抗値調整工程において、わざわざ表電極３を分断するための煩雑なレーザースクライブを行わなくても、ガラスコート層７から露出する一対の表電極３にプローブを当接させて抵抗体２の抵抗値を測定しながらトリミング溝を形成すれば良く、製造工程の煩雑化を防止することができる。また、大判基板１０Ａ上の１次分割予想ラインＬ１と直交方向に延びる領域内に抵抗体２を帯状に形成することにより、多数個取りされた各チップ抵抗器の抵抗体２に膜厚のバラツキが生じにくくなるため、略均一の膜厚の抵抗体２を形成することができる。

また、本実施形態に係るチップ抵抗器の製造方法では、大判基板１０Ａの１次分割予想ラインＬ１に跨るように形成された表電極３が、１次分割予想ラインＬ１に沿うダイシングで分断されることにより、切断面を最大高さとする略三角形の断面形状となるため、チップ抵抗器の外形寸法が小型化された場合でも、キャップ状の端面電極５を抵抗体２と表電極３の端面に確実に接続させることができる。

また、本実施形態に係るチップ抵抗器の製造方法では、保護層４が透明なガラスコート層７と半透明な樹脂コート層８との２層構造からなり、大判基板１０Ａをダイシングして個々のチップ素体１０Ｂを形成する際に、保護層４を透して内部の表電極３と抵抗体２の位置を確認することができるため、誤って抵抗体２が切断されてしまうというダイシング不良を防止することができる。

１ 絶縁基板
２ 抵抗体
３ 表電極
４ 保護層
５ 端面電極
６ 外部電極
７ ガラスコート層
８ 樹脂コート層
１０Ａ 大判基板
１０Ｂ チップ素体
１１ 固定基材
１２ 接着剤
１３ ダイシングブレード
１４ 貫通スリット
Ｌ１ １次分割予想ライン
Ｌ２ ２次分割予想ライン

Claims (4)

1. 格子状に延びる１次分割予想ラインと２次分割予想ラインが設定された大判基板の主面における前記２次分割予想ラインで挟まれた領域内に、前記１次分割予想ラインを跨いで帯状に延びる複数の抵抗体を形成する抵抗体形成工程と、
   前記抵抗体上で所定間隔を存して対向する複数の電極を前記１次分割予想ラインに跨るように形成する電極形成工程と、
   前記電極から露出する前記抵抗体と交差するように前記２次分割予想ラインを跨いで帯状に延びるガラスコート層を形成するガラスコート層形成工程と、
   前記ガラスコート層の上からレーザー光を照射して前記抵抗体の抵抗値を調整する抵抗値調整工程と、
   前記抵抗値調整工程後に、前記ガラスコート層の上から前記大判基板の主面全体を覆うように樹脂コート層を形成する樹脂コート層形成工程と、
   前記樹脂コート層形成工程後に、前記大判基板を前記１次分割予想ラインと前記２次分割予想ラインに沿ってダイシングブレードで切断して個々のチップ素体を形成するダイシング工程と、
   前記チップ素体の前記１次分割予想ラインに沿う切断面から前記２次分割予想ラインに沿う切断面の一部にかけて導電ペーストを塗布してキャップ状の端面電極を形成する端面電極形成工程と、
   を含むことを特徴とするチップ抵抗器の製造方法。
2. 前記電極は、前記チップ素体の前記１次分割予想ラインに沿う切断面で最大の膜厚とし、該切断面から内方へ離れるのに伴って徐々に膜厚が薄くなるように形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のチップ抵抗器の製造方法。
3. 前記樹脂コート層が透明または半透明な樹脂材料からなる、ことを特徴とする請求項１または２に記載のチップ抵抗器の製造方法。
4. 直方体形状の絶縁基板と、
   前記絶縁基板の主面上に長手方向に沿って形成された帯状の抵抗体と、
   前記抵抗体の表面における長手方向両端部に形成された一対の電極と、
   前記抵抗体と前記両電極を含めて前記絶縁基板の主面全体を覆う絶縁性の保護層と、
   前記絶縁基板の長手方向両端部に設けられ、前記抵抗体と前記電極および前記保護膜の各端面に接続する一対のキャップ状の端面電極と、
   を備え、
   前記保護層は、前記抵抗体を覆うガラスコート層と、このガラスコート層を覆う樹脂コート層とで構成されており、
   前記ガラスコート層が前記絶縁基板の短手方向両端面から外部に露出している、
   ことを特徴とするチップ抵抗器。

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