JP3196519B2 - 角形薄膜チップ抵抗器の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般的に電子回路に用い
られる角形薄膜チップ抵抗器の製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器のダウンサイジング化に
伴い、その回路基板の実装密度を高めるため、搭載され
る電子部品に対する小形化への要求が高まっている。角
形チップ抵抗器に対しても小形化が進められるととも
に、高精度（抵抗値許容差、抵抗温度特性）かつ電流雑
音特性に優れた角形薄膜チップ抵抗器への要求が高まっ
ている。

【０００３】従来の角形薄膜チップ抵抗器の製造方法の
一例を図２に示す。

【０００４】まず、表裏面に互いに相対するように設け
た複数の縦方向および横方向の分割溝２２を有する９６
％アルミナからなる絶縁基板２１を受け入れる。この絶
縁基板２１は、その材料コストを低減するために角形厚
膜チップ抵抗器に使用するものと共用している。したが
って、絶縁基板２１に設けている分割溝２２は、後の分
割工程における個片状の分割形状を良好にするため、厚
膜抵抗体を形成する面を表面とすると、表面の方が裏面
よりも深く形成されているのが一般的である。

【０００５】次に、９６％アルミナ基板２１の表面およ
び裏面にＡｕを主成分とする金属有機物からなる電極ペ
ーストをスクリーン印刷・乾燥する。その後、電極ペー
ストの有機成分だけを飛ばし、金属成分だけをアルミナ
基板２１上に焼き付けるために、ベルト式連続焼成炉に
より８５０℃の温度で、ピーク時間６分、ＩＮ−ＯＵＴ
時間４５分のプロファイルによって焼成し、薄膜上面電
極層２３および薄膜裏面電極層を形成する工程を行う。

【０００６】次に、絶縁基板２１の表面（分割溝の深い
面）上全体にＮｉ−Ｃｒ等の薄膜抵抗皮膜２４を形成す
るスパッタ工程と、薄膜抵抗皮膜２４を所定の抵抗パタ
ーン２５に形成するフォトリソプロセス工程（レジスト
塗布・乾燥、露光、現像、エッチング、レジスト剥離）
と、抵抗パターン２５を安定な膜にするために、窒素中
などで３５０〜４００℃の熱処理工程とを行う。その
後、絶縁基板２１の分割溝２２に残った薄膜抵抗皮膜２
４を除去するために、レーザーにより、抵抗皮膜除去工
程を行い、また、抵抗パターン２５の抵抗値を所定の値
に修正するために、レーザートリミングにより抵抗値修
正工程を行う。そして、抵抗値修正済み抵抗パターン２
５を保護するために、熱硬化性の樹脂による保護コート
２６の形成工程を行う。さらに、絶縁基板２１を短冊状
基板２１ａに分割する一次基板分割工程を行い、その短
冊状基板２１ａの端面にスパッタを用い、薄膜端面電極
層２７を形成する端面電極形成工程を行う。最後に、短
冊状基板２１ａを個片状基板２１ｂに分割する二次基板
分割工程を行い、最後にはんだ付け時の信頼性の確保の
ため電極めっき層２８を形成する電極めっき工程を行
い、角形薄膜チップ抵抗器を形成していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
薄膜チップ抵抗器の製造方法では、次に示すような問題
点を有していた。

【０００８】（１）分割溝２２を有する絶縁基板２１の
表面に薄膜抵抗皮膜２４を形成すると、分割溝２２に形
成された薄膜抵抗皮膜２４をフォトリソプロセス工程で
完全に除去することができない。なぜなら、パターン形
成のために絶縁基板２１の表面全体にレジストを塗布す
ると分割溝２２内にも流れ込み、しかも抵抗パターン２
５を形成する部分よりもレジストの膜厚が厚くなり、露
光・現像後に分割溝２２部分にレジストが残るからであ
る。つまり、抵抗パターン２５を形成する部分のレジス
ト膜厚に露光条件を設定する際、分割溝２２内にレジス
トが残り、薄膜抵抗皮膜２４が覆われたままの状態にさ
れているのである。よって、分割溝２２に薄膜抵抗皮膜
２４が残れば、隣接素子間で並列抵抗が形成され、目標
とする抵抗値への抵抗値修正が不可能となる。また、並
列抵抗が形成されなくても部分的に残っていれば、最後
の電極めっき工程においてその部分にめっきが付着し、
外観的に美観も損なわれていた。したがって、この分割
溝２２内に残ったレジストを除去するためにレーザーに
よる抵抗皮膜除去工程が必要となり、工数を増加させる
という問題点を有していた。

【０００９】（２）フォトリソプロセス工程での露光時
間を延長し、分割溝２２内のポジレジストに十分な光量
を与え可溶性とした場合には、エッチング工程で分割溝
２２内の薄膜抵抗皮膜２４を完全に除去することができ
る。しかし、所定の抵抗パターン２５の露光時間も同時
に延長されることになり、光のハレーションが発生し、
直線性を劣化させたり、抵抗体の線幅が狭い場合には断
線不良を発生させたりするという問題点を有していた。

【００１０】本発明は上記問題点を解決するもので、工
数を増加させることもなく、直線性の劣化防止および断
線不良発生の防止を図ることができる小形の角形薄膜チ
ップ抵抗器を安価に製造する方法を提供することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の角形薄膜チップ抵抗器の製造方法は、表裏面
に互いに相対するように複数の縦方向および横方向の分
割溝を設けた絶縁基板の裏面に薄膜抵抗皮膜を形成する
工程と、前記薄膜抵抗皮膜を所定の抵抗パターンに形成
するフォトリソプロセス工程と、前記所定の抵抗パター
ン上にチップ抵抗器を形成する工程とを備え、前記フォ
トリソプロセス工程において、少なくとも分割溝のみが
露光されるように設計されたフォトマスクを使用して露
光する工程と、所定のパターンによるフォトマスクを使
用して露光する工程を行うことにより抵抗パターンを形
成するようにしたものである。

【００１２】

【作用】本発明によれば、少なくとも分割溝のみが露光
されるように設計されたフォトマスクを使用して露光す
る工程と、所定のパターンによるフォトマスクを使用し
て露光する工程を行うことにより抵抗パターンを形成す
るようにしているため、両面に分割溝を有する絶縁基板
を使用して、薄膜抵抗皮膜による抵抗パターンを形成す
る場合に、その直線性を劣化させることなく、分割溝内
のレジストを完全に露光でき、これにより、その部分の
薄膜抵抗皮膜を完全に除去することができる。また、従
来から厚膜チップ抵抗器で使用している分割溝を両面に
有する絶縁基板を使用するため、分割形状の良好な小形
の角形薄膜チップ抵抗器を形成することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例の角形薄膜チップ抵
抗器の製造方法について、図１に示す工程図により説明
する。

【００１４】まず、耐熱性および絶縁性に優れた９６％
アルミナ基板１を受け入れる工程Ａを行う。この９６％
アルミナ基板１の表裏面には、短冊状、および個片状に
分割するために、互いに相対するように設けた縦方向お
よび横方向の分割溝２（グリーンシート時に金型成形）
が形成されている。そしてこの分割溝２は、後の分割工
程における個片状の分割形状を良好にするため、表面の
方が裏面よりも深く形成されている。１．０×０．５ｍ
ｍ角の角形薄膜チップ抵抗器を作製するために、アルミ
ナ基板１の厚みは０．３ｍｍ、縦方向および横方向の分
割溝２により区画された個々のユニットの寸法は１．０
×０．５ｍｍ、表面の分割溝２の深さは約１５０μｍ、
裏面の分割溝の深さは約３０μｍとした。これは、アル
ミナ基板１が、角形厚膜チップ抵抗器に使用する絶縁基
板となるので、分割形状を一番良好とするためである。

【００１５】次に、９６％アルミナ基板１の表面および
裏面にＡｕを主成分とする金属有機物からなる電極ペー
ストをスクリーン印刷・乾燥する。その後、金属有機物
電極ペーストの有機成分だけを飛ばし、金属成分だけを
アルミナ基板１上に焼き付けるために、ベルト式連続焼
成炉により８５０℃の温度で、ピーク時間６分、ＩＮ−
ＯＵＴ時間４５分のプロファイルによって焼成し、薄膜
上面電極層３および薄膜裏面電極層を形成する工程Ｂを
行う。

【００１６】次に９６％アルミナ基板１の裏面全体にＮ
ｉ−Ｃｒ等の薄膜抵抗皮膜５を形成するスパッタ工程Ｃ
を行う。

【００１７】次に、薄膜抵抗皮膜５を所定の抵抗パター
ン６に形成するためにフォトリソプロセス工程を行う。
このフォトリソプロセス工程について詳細に説明する。
まず、ポジタイプのレジストを薄膜抵抗皮膜５上に均一
に塗布・乾燥（工程Ｄ）した後、露光を行う。ここで露
光は２回行い、露光ごとに各々異なるパターンによるフ
ォトマスクを使用する。１回目は、分割溝２のみが露光
されるよう設計されたフォトマスクを使用して露光する
（工程Ｅ）。このときの露光時間は、分割溝２内に塗布
されたレジストすべてが可溶性となるに十分な光量が確
保されるように設定した。次に２回目の露光を所定のパ
ターン６によるフォトマスクを使用して行う（工程
Ｆ）。このときの露光時間は従来の設定のままでよい。
これで２回の露光を完了する。この方法により、抵抗パ
ターン６を形成する部分には従来と同じ時間のみ露光す
ることができ、分割溝２には十分な露光を行うことがで
きる。この後、現像（工程Ｇ）ポストベークを経てエッ
チング（工程Ｈ）を行い、最後にレジストを剥離して所
定の抵抗パターン６に形成されたＮｉ−Ｃｒによる薄膜
抵抗皮膜５を形成する。

【００１８】次に抵抗パターン６を安定な膜にするため
に、窒素中で３５０〜４００℃の温度の熱処理工程Ｉを
行う。

【００１９】その後、抵抗パターン６の抵抗値を所定の
値に修正するためにレーザートリミングにより、抵抗値
修正工程Ｊを行う。

【００２０】次に、抵抗値修正済み抵抗パターン６を保
護するために、エポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印
刷し、熱硬化して保護コート７を形成する工程Ｋを行
う。

【００２１】そして、９６％アルミナ基板１を短冊状基
板１ａに分割する一次分割工程Ｌを行い、その短冊状基
板１ａの端面にスパッタリングにより薄膜上面電極層３
と薄膜裏面電極層をつなぐように、Ｎｉ−Ｃｒ系の薄膜
端面電極層８を形成する端面電極形成工程Ｍを行う。

【００２２】最後に、短冊状基板１ａを個片状基板１ｂ
に分割する二次分割工程Ｎを行い、露出している薄膜上
面電極層３と薄膜裏面電極層と薄膜端面電極層８のはん
だ付け時の電極食われの防止およびはんだ付け時の信頼
性の確保のため、電解めっきによってＮｉ，Ｓｎ−Ｐｂ
のめっき層９を形成する電極めっき工程Ｏを行う。

【００２３】以上の工程により、従来の製造方法で発生
していた分割溝２内に薄膜抵抗皮膜５が残ることがなく
なり、また露光工程を変更することによる抵抗パターン
６の直線性を劣化させることもなく、しかも分割後の製
品分割形状は従来と同等にすることができる。

【００２４】なお、本発明ではアルミナ基板１の裏面に
抵抗体を形成したが、表面を使用しても同様の効果を得
ることができる。この場合、分割溝２が深いので、１回
目の露光（分割溝２部分）での露光時間を、裏面を使用
する場合に比べ、長く設定すればよい。また、一般的
に、角形厚膜チップ抵抗器に使用される絶縁基板は一方
の面の方が、他方の面よりも分割溝２の深さが深くなる
ように形成して分割形状を良好にしている。よって、こ
の絶縁基板を使用する場合には、分割溝２の浅い裏面を
利用する方が有利である。さらに、裏面の分割溝２の深
さは３０μｍよりも深い場合も同様の効果が得られる
が、３０μｍの場合の方が角形厚膜チップ抵抗器では分
割形状が一番良好である。抵抗パターンを形成する面の
分割溝は浅い方がフォトリソプロセス工程を考えた場合
有利であるが、分割形状も考慮しなければならないため
に、３０μｍが一番適している。

【００２５】また、本発明では１．０×０．５ｍｍ角の
角形薄膜チップ抵抗器の実施例を示したが、これより大
きい形状でも本発明が適用可能である。

【００２６】さらに、本発明では絶縁基板としてアルミ
ナ基板１を用いたが、その他の基板でも絶縁性があれば
用いてもかまわない。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、分割溝部
分と抵抗パターン部分の露光を別々で行うため、分割溝
内の薄膜抵抗皮膜を完全に除去し、かつ所定の抵抗パタ
ーンで直線性に優れた抵抗パターンを形成することがで
き、抵抗パターン形成工程での不良率を低減できる。ま
た、従来から厚膜チップ抵抗器で大量に使用している分
割溝を両面に有する絶縁基板を使用し、かつ従来必要と
された抵抗皮膜除去工程を削除できるため、大幅に製造
コストを低減させることができる（抵抗皮膜除去工程よ
りも露光工程を増やした方が、はるかに工数を低減させ
ることができ、生産性の向上が図れる）。さらに両面に
分割溝を有する絶縁基板を使用するため、分割形状が良
好で実装性に優れた小形の角形薄膜チップ抵抗器を安価
に供給することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の角形薄膜チップ抵抗器の製
造方法を示す工程図

【図２】従来の角形薄膜チップ抵抗器の製造方法を示す
工程図

【符号の説明】

１ アルミナ基板 ２ 分割溝 ３ 薄膜上面電極層 ５ 薄膜抵抗皮膜 ７ 保護コート ８ 薄膜端面電極層 ９ めっき層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01C 17/06 H01C 7/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表裏面に互いに相対するように複数の縦
   方向および横方向の分割溝を設けた絶縁基板の裏面に薄
   膜抵抗皮膜を形成する工程と、前記薄膜抵抗皮膜を所定
   の抵抗パターンに形成するフォトリソプロセス工程と、
   前記所定の抵抗パターン上にチップ抵抗器を形成する工
   程とを備え、前記フォトリソプロセス工程において、少
   なくとも分割溝のみが露光されるように設計されたフォ
   トマスクを使用して露光する工程と、所定のパターンに
   よるフォトマスクを使用して露光する工程を行うことに
   より抵抗パターンを形成するようにした角形薄膜チップ
   抵抗器の製造方法。
2. 【請求項２】 絶縁基板は、その裏面に設けた分割溝の
   深さを表面に設けた分割溝の深さよりも浅くした請求項
   １記載の角形薄膜チップ抵抗器の製造方法。