JP3651179B2

JP3651179B2 - Resistor manufacturing method

Info

Publication number: JP3651179B2
Application number: JP12924897A
Authority: JP
Inventors: 博之山田; 光成中谷
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: JPH10321403A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子回路に使用される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、電子機器の小型化に伴い、回路基板に使用される電子部品に対しても実装密度を上げるため、ますます小型化への要求が高まっている。抵抗器に対しても、電子回路の無調整化のため、小形で、かつ抵抗値許容差の高精度な抵抗器への要求とともに、抵抗器の一種として複数の抵抗器を１チップ化したネットワーク抵抗器への要求が高まってきている。
【０００３】
以下、従来の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。
【０００４】
図８（ａ）は従来の抵抗器の斜視図、図８（ｂ）は同断面図である。
【０００５】
図において、１は９６％アルミナを含有してなる基板である。この基板１には隣り合う電極を隔てるための凹部９が設けられている。２，３は基板１の上面および裏面の側部に設けられたＡｕ等からなる複数対の上面電極層または下面電極層である。４は基板１の上面に上面電極層２と電気的に接続するように設けられたＮｉＣｒ等の薄膜からなる抵抗層である。５は抵抗層４の上面に設けられた熱硬化性の樹脂等からなる保護層である。６は基板１の側面に少なくとも上面電極層２および下面電極層３と電気的に接続するように設けられた複数対の側面電極層である。７は露出した上面電極層２、下面電極層３および側面電極層６を覆うように設けられたＮｉめっき層である。８は少なくともＮｉめっき層７を覆うように設けられたはんだめっき層である。
【０００６】
以上のように構成された従来の抵抗器について、以下にその製造方法を図面を参照しながら説明する。
【０００７】
図９は従来の抵抗器の製造方法を示す工程図である。
【０００８】
まず、図９（ａ）に示すように、凹部９を有する９６％アルミナを含有してなる基板１に、凹部９を隔てて複数対の上面電極層２を形成する。
【０００９】
次に、図９（ｂ）に示すように、複数対の上面電極層２を形成した基板１上に、所望の抵抗体パターンを有したメタルマスクを使用し、対をなす上面電極層２間に個々のスパッタ工法等によりＮｉＣｒ等の薄膜からなる抵抗層４を形成し、この抵抗層４を安定な膜にするために、約３００〜４００℃の温度で熱処理を行う。
【００１０】
次に、図９（ｃ）に示すように、抵抗層４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等によりトリミング溝１０を施して抵抗値修正を行う。
【００１１】
次に、図９（ｄ）に示すように、抵抗値を修正した抵抗層４を保護するために、エポキシ樹脂等の熱硬化性の樹脂による保護層５を形成する。
【００１２】
次に、図９（ｅ）に示すように、基板１の凹部９のある側面に、上面電極層２および下面電極層３（本図では図示せず）を電気的に接続するようにスパッタ工法等により、ＮｉＣｒ等の薄膜からなる側面電極層６を形成する。
【００１３】
最後に、必要に応じてはんだ付け時の信頼性の確保のため、Ｎｉめっき層とはんだめっき層の電極めっき層を形成して、従来の抵抗器を形成していた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の抵抗器の製造方法では、図１０に示すように所望の抵抗体パターンを有したメタルマスク１１を基板１に位置決めして、薄膜からなる抵抗層４を形成する場合、スパッタ工法では図中の矢印のようにあらゆる方向からスパッタ原子が入射してくるため、抵抗体パターンのエッジ部分への入射がメタルマスクの厚みにより妨げられるため、薄膜からなる抵抗層４の断面形状がかまぼこ状のようにエッジ部での膜厚が薄くなり、抵抗器の電気的特性、特にパルス特性が劣化するという課題を有していた。
【００１５】
本発明は上記従来の課題を解決するため、抵抗体パターン全体の膜厚がほぼ均一で、電気的特性に優れた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。
【００１６】
【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は、基板の上面の側部に複数対の上面電極層を形成し、次に前記基板の上面に前記複数対の上面電極層と電気的に接続するような抵抗体パターンを有したメタルマスクを使用してスパッタ工法により薄膜からなる全面抵抗層を形成し、次に前記全面抵抗層の一部をレーザーにより除去してレーザースクライブ溝を形成することにより独立した複数の抵抗層を形成し、次に少なくとも前記抵抗層を覆うように保護層を形成し、次に前記基板の側面に前記複数の上面電極層と電気的に接続するように複数対の側面電極層を形成してなるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、基板の上面の側部に複数対の上面電極層を形成し、次に前記基板の上面に前記複数対の上面電極層と電気的に接続するような抵抗体パターンを有したメタルマスクを使用してスパッタ工法により薄膜からなる全面抵抗層を形成し、次に前記全面抵抗層の一部をレーザーにより除去してレーザースクライブ溝を形成することにより独立した複数の抵抗層を形成し、次に少なくとも前記抵抗層を覆うように保護層を形成し、次に前記基板の側面に前記複数の上面電極層と電気的に接続するように複数対の側面電極層を形成してなるものである。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載のレーザーによる全面抵抗層の一部の除去と、上面電極層間の抵抗層の抵抗値を調整するためのレーザートリミングによる抵抗層の一部の除去とを同一のレーザーにより行い、かつレーザートリミングの位置基準を、前記レーザーによる全面抵抗層の一部の除去におけるレーザースクライブと同じ基準に設定したものである。
【００１９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における抵抗器およびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１（ａ）は本発明の実施の形態１における抵抗器の斜視図、図１（ｂ）は同断面図である。
【００２１】
図において、２１は９６％アルミナを含有してなる基板で、対向する側面に複数の凹部２９が設けられている。２２，２３は基板２１の上面または下面の側部に設けられたＡｕ等の薄膜からなる複数対の上面電極層、下面電極層である。２４は基板２１の上面に設けられ、複数対の対向する上面電極層２２間に電気的に接続するように設けられたＮｉＣｒ等の薄膜からなる抵抗層である。２５は少なくとも抵抗層２４を覆うように設けられたエポキシ系樹脂等からなる保護層である。２６は基板２１の側面に凹部２９を除いて上面電極層２２および下面電極層２３を電気的に接続するように設けられたＮｉＣｒ等の薄膜からなる側面電極層である。２７，２８は必要に応じてはんだ付け時の信頼性等の確保のために側面電極層２６を覆うように設けられたＮｉめっき層、このＮｉめっき層２７を覆うように設けられたはんだめっき層である。
【００２２】
以上のように構成された本発明の一実施の形態における抵抗器について、以下にその製造方法を図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図２、図３は本発明の実施の形態１における抵抗器の製造方法を示す工程図である。
【００２４】
まず、図２（ａ）に示すように、耐熱性および絶縁性に優れた９６％アルミナを含有してなる基板２１の上面および下面の側部の凹部２９を挟んで、Ａｕを主成分とする金属有機物等からなる電極ペーストをスクリーン印刷・乾燥し、金属有機物等からなる電極ペーストの有機成分だけを飛ばし、金属成分だけを基板２１上に焼き付けるために、ベルト式連続焼成炉によって約８５０℃の温度で、４５分のプロファイルによって焼成し、対向する複数対の上面電極層２２および下面電極層（図示せず）を同時に形成する。
【００２５】
次に、図２（ｂ）に示すように、基板２１の上面に、複数対の対向する上面電極層２２と電気的に接続するような抵抗体パターン（図中では８つの上面電極層２２と接続する）を有したメタルマスク（図示せず）を密着、位置決めし、ＮｉＣｒの薄膜からなる全面抵抗層３１をスパッタ工法により形成し、その後全面抵抗層３１を安定な膜にするために、約３００〜４００℃の雰囲気中で熱処理を行う。
【００２６】
次に、図２（ｃ）に示すように、基板２１の上面の上面電極層２２と隣り合う側端の全面抵抗層３１をレーザーにより除去してレーザースクライブ溝３２を形成し、対をなす上面電極層２２間に所望のパターンの抵抗層２４を形成するレーザースクライブ工程を行う。またこの際、両側端（メタルマスクで形成された抵抗層２４の最外部）の抵抗層２４も除去する。この時、レーザーの加工条件は、ＹＡＧレーザーで、１００mm／ｓ，１０ｋＨｚ，２Ｗ，スポット径１５０μｍに設定したものである。この時、除去された後の抵抗層の状態は図４に示すように、従来の抵抗層の状態とは異なり、抵抗層の中心とエッジでの膜厚がほぼ均一な状態を得ることができる。
【００２７】
次に、図２（ｄ）に示すように、抵抗層２４の抵抗値を所定の値に修正するために前工程で用いた同一のＹＡＧレーザーによるレーザートリミングにより、トリミング溝３０を施して抵抗値修正を行う。この際、抵抗値測定用のトリミングプローブは、上面電極層２２上にセットし、トリミングは、図示のようなＬカット法、または複数本のストレートカットによるサーペンタインカット法により行った。また、レーザートリミングの位置基準を、前工程のレーザースクライブと同じ基準に設定したことにより、抵抗層２４のエッジから位置ずれすることなくトリミングを行うことができ、かつ前工程の抵抗層の除去と上面電極層間の抵抗層の抵抗値を調整するための抵抗層の一部の除去とが連続して行われるため、抵抗層を切り残すこともなくなるものである。
【００２８】
次に、図２（ｅ）に示すように、トリミング溝３０を施して抵抗値修正した抵抗層２４（本図では図示せず）を保護するために、エポキシ系の樹脂ペーストを上面電極層２２と隣り合う基板２１の側端までスクリーン印刷し、約２００℃，３０分の条件で熱硬化して保護層２５を形成する。
【００２９】
次に、図３に示すように、基板２１の側面に上面電極層２２および下面電極層（図示せず）とをつなぐように、スパッタ工法によりＮｉＣｒ等の薄膜からなる側面電極層２６を形成する。
【００３０】
最後に、必要に応じて露出している上面電極層２２と下面電極層（図示せず）と側面電極層２６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、電気めっきによって、Ｎｉめっき層（図示せず）、はんだめっき層（図示せず）を形成して、抵抗器を製造するものである。
【００３１】
以上のように構成され、かつ製造された本発明の実施の形態１における抵抗器は、メタルマスクの陰になった抵抗層の膜厚の薄い部分をレーザーにより除去して抵抗体パターン全体の膜厚を均一としているため、電気的特性、特にパルス特性（定格電圧の４倍を５秒間印加する）は従来の抵抗器と比較した場合、従来の抵抗器では３〜５％の抵抗値変化率であったが、本発明による抵抗器ではほとんど変化しなかった。また、トリミング以降の製造工程での抵抗値変化も発生しなかった。
【００３２】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２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。
【００３３】
本発明の実施の形態２における抵抗器は、本発明の実施の形態１に示す抵抗器の斜視図および断面図と同じであるため省略する。
【００３４】
以下、本発明の実施の形態２における抵抗器の製造方法について、以下に図面を参照しながら説明する。
【００３５】
図５〜図７は本発明の実施の形態２における抵抗器の製造方法を示す工程図である。
【００３６】
まず、図５（ａ）に示すように、耐熱性および絶縁性に優れた９６％アルミナを含有してなる基板４１の上面および下面の側部に、Ａｕを主成分とする金属有機物等からなる電極ペーストをスクリーン印刷・乾燥し、金属有機物等からなる電極ペーストの有機成分だけを飛ばし、金属成分だけを基板４１上に焼き付けるために、ベルト式連続焼成炉によって約８５０℃の温度で、４５分のプロファイルによって焼成し、複数対の上面電極層４２および下面電極層（図示せず）を同時に形成する。
【００３７】
次に、図５（ｂ）に示すように、基板４１の上面に、複数対の上面電極層４２と電気的に接続するような抵抗体パターンを有したメタルマスクを位置決めし、ＮｉＣｒの薄膜からなる全面抵抗層５１をスパッタ工法により形成し、全面抵抗層５１を安定な膜にするために、約３００〜４００℃の雰囲気中で熱処理を行う。
【００３８】
次に、図６（ａ）に示すように、基板４１の上面の上面電極層４２と隣り合う側端の全面抵抗層５１をレーザーにより除去してレーザースクライブ溝５２を形成し、対をなす上面電極層４２間に所望のパターンの抵抗層４４を形成するレーザースクライブ工程を行う。隣り合う抵抗層４４間に上面電極層４２を除去することなく、２本のレーザースクライブ溝５２を形成し、レーザースクライブ溝５２間には上面電極層４２と接続しない抵抗層５３が形成される。この時、レーザーの加工条件は、ＹＡＧレーザーで、１００mm／ｓ，１０ｋＨｚ，２Ｗ，スポット径１５０μｍに設定したものである。この時、除去された後の抵抗層の状態は図６（ｃ）に示すように、従来の抵抗層の状態とは異なり、抵抗層の中心とエッジでの膜厚がほぼ均一な状態を得ることができる。
【００３９】
次に、図６（ｂ）に示すように、抵抗層４４の抵抗値を所定の値に修正するために前工程で用いた同一のＹＡＧレーザーによるレーザートリミングにより、トリミング溝５０を施して抵抗値修正を行う。この際、抵抗値測定用のトリミングプローブは、上面電極層４２上にセットし、トリミングは、図示のようなＬカット法、または複数本のストレートカットによるサーペンタインカット法により行った。また、レーザートリミングの位置基準を、前工程のレーザースクライブと同じ基準に設定したことにより、抵抗層４４のエッジから位置ずれがなくトリミングでき、前工程の抵抗層の除去と上面電極層間の抵抗層の抵抗値を調整するための抵抗層の一部の除去とが連続することで抵抗層の切り残しがなくなる。また、レーザースクライブ溝５２間に抵抗層５３があることで、抵抗値修正時のレーザーの１パルス目に発生しやすいジャイアントパルスが出ても、上面電極層と接続していない抵抗層５３を除去するだけで、抵抗層４４への影響がなく、抵抗値修正精度が得やすくなる。
【００４０】
次に、図７（ａ）に示すように、トリミング溝５０を施して抵抗値修正した抵抗層４４（本図では図示せず）を保護するために、エポキシ系の樹脂ペーストを上面電極層４２と隣り合う基板４１の側端までスクリーン印刷し、約２００℃，３０分の条件で熱硬化して保護層４５を形成する。
【００４１】
次に、図７（ｂ）に示すように、基板４１の側面に上面電極層４２および下面電極層（図示せず）とをつなぐように、スパッタ工法によりＮｉＣｒ等の薄膜からなる側面電極層４６を形成する。
【００４２】
最後に、必要に応じて露出している上面電極層４２と下面電極層（図示せず）と側面電極層４６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、電気めっきによって、Ｎｉめっき層（図示せず）、はんだめっき層（図示せず）を形成して、抵抗器を製造するものである。
【００４３】
以上のように構成され、かつ製造された本発明の実施の形態２における抵抗器は、メタルマスクの陰になった抵抗層の膜厚の薄い部分をレーザーにより除去して抵抗体パターン全体の膜厚を均一としているため、電気的特性、特にパルス特性（定格電圧の４倍を５秒間印加する）は従来の抵抗器と比較した場合、従来の抵抗器では３〜５％の抵抗値変化率であったが、本発明による抵抗器ではほとんど変化しなかった。また、トリミング以降の製造工程での抵抗値変化も発生しなかった。
【００４４】
また、レーザースクライブ溝を２本設けることで、抵抗値修正時にジャイアントパルスが発生した場合でも、その影響を受けにくくなり抵抗値精度を得やすくなる。
【００４５】
なお、上記本発明の実施の形態１および２においては、金属有機物電極ペーストを用いて上面電極層および下面電極層を形成したが、これは製造材料および方法を制限するものではなく、抵抗体と同様のスパッタ法またはフォトリソ法などで形成しても良い。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、抵抗体パターン全体の膜厚が均一であるために、電気的特性、特にパルス特性に優れた抵抗器を製造することができる。また、小形形状の抵抗器ほど、抵抗層の面積が小さくなるため、より大きな効果が得られる。
【００４７】
また、薄膜抵抗体の抵抗体パターン形成法としては、一般的なフォトリソ法を採用せずに、一般的なレーザー加工法を採用しているため、製造工程が簡素化でき、かつフォトリソ法で排出されるレジスト液、エッチング液、現像液等の各種廃棄物もなくなり、環境保護面での効果も得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における抵抗器の斜視図
（ｂ）同断面図
【図２】同製造方法を示す工程図
【図３】同製造方法を示す工程図
【図４】同要部である抵抗層の形成状態を示す断面図
【図５】本発明の実施の形態２における抵抗器の製造方法を示す工程図
【図６】同製造方法を示す工程図
【図７】同製造方法を示す工程図
【図８】（ａ）従来の抵抗器の斜視図
（ｂ）同断面図
【図９】同製造方法を示す工程図
【図１０】同要部である抵抗層の形成状態を示す断面図
【符号の説明】
２１基板
２２上面電極層
２３下面電極層
２４抵抗層
２５保護層
２６側面電極層
２７Ｎｉめっき層
２８はんだめっき層
２９凹部
３０トリミング溝
３１全面抵抗層
３２レーザースクライブ溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a resistor used in various electronic circuits.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the miniaturization of electronic devices, there is an increasing demand for miniaturization in order to increase the mounting density of electronic components used for circuit boards. Also for resistors, in order to eliminate the need for electronic circuit adjustment, a network that combines a single chip with multiple resistors as a type of resistor along with the demand for a small and highly accurate resistor with tolerance tolerance. There is an increasing demand for resistors.
[0003]
Hereinafter, a conventional method for manufacturing a resistor will be described with reference to the drawings.
[0004]
FIG. 8A is a perspective view of a conventional resistor, and FIG. 8B is a cross-sectional view thereof.
[0005]
In the figure, reference numeral 1 denotes a substrate containing 96% alumina. The substrate 1 is provided with a recess 9 for separating adjacent electrodes. Reference numerals 2 and 3 denote a plurality of pairs of upper surface electrode layers or lower surface electrode layers made of Au or the like provided on the upper surface and the back surface of the substrate 1. Reference numeral 4 denotes a resistance layer made of a thin film such as NiCr provided on the upper surface of the substrate 1 so as to be electrically connected to the upper electrode layer 2. Reference numeral 5 denotes a protective layer made of a thermosetting resin or the like provided on the upper surface of the resistance layer 4. Reference numeral 6 denotes a plurality of pairs of side electrode layers provided on the side surface of the substrate 1 so as to be electrically connected to at least the upper electrode layer 2 and the lower electrode layer 3. Reference numeral 7 denotes a Ni plating layer provided so as to cover the exposed upper electrode layer 2, lower electrode layer 3, and side electrode layer 6. Reference numeral 8 denotes a solder plating layer provided so as to cover at least the Ni plating layer 7.
[0006]
A manufacturing method of the conventional resistor configured as described above will be described below with reference to the drawings.
[0007]
FIG. 9 is a process diagram showing a conventional method for manufacturing a resistor.
[0008]
First, as shown in FIG. 9A, a plurality of pairs of upper surface electrode layers 2 are formed on a substrate 1 containing 96% alumina having recesses 9 with the recesses 9 therebetween.
[0009]
Next, as shown in FIG. 9B, a metal mask having a desired resistor pattern is used on a substrate 1 on which a plurality of pairs of upper electrode layers 2 are formed, and the upper electrode layers 2 forming a pair are paired. Then, the resistance layer 4 made of a thin film such as NiCr is formed by an individual sputtering method or the like, and heat treatment is performed at a temperature of about 300 to 400 ° C. in order to make the resistance layer 4 a stable film.
[0010]
Next, as shown in FIG. 9C, in order to correct the resistance value of the resistance layer 4 to a predetermined value, the trimming groove 10 is formed by laser trimming or the like to correct the resistance value.
[0011]
Next, as shown in FIG. 9D, in order to protect the resistance layer 4 whose resistance value has been corrected, a protective layer 5 made of a thermosetting resin such as an epoxy resin is formed.
[0012]
Next, as shown in FIG. 9 (e), the sputtering method is performed so that the upper electrode layer 2 and the lower electrode layer 3 (not shown in the figure) are electrically connected to the side surface of the substrate 1 where the recess 9 is provided. The side electrode layer 6 made of a thin film such as NiCr is formed by, for example.
[0013]
Finally, in order to ensure the reliability at the time of soldering, an electrode plating layer of a Ni plating layer and a solder plating layer is formed as necessary to form a conventional resistor.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method of manufacturing a resistor above, by positioning the metal mask 11 having a desired resistor pattern, as shown in FIG. 10 in the substrate 1, the case of forming a resistive layer 4 formed of a thin film, a sputtering method Then, since sputtered atoms are incident from all directions as indicated by the arrows in the figure, since the incidence to the edge portion of the resistor pattern is hindered by the thickness of the metal mask, the cross-sectional shape of the thin resistance layer 4 is kamaboko. As a result, the film thickness at the edge portion is reduced, and the electrical characteristics of the resistor, in particular, the pulse characteristics are deteriorated.
[0015]
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a resistor in which the entire resistor pattern has a substantially uniform film thickness and excellent electrical characteristics.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention forms a plurality of pairs of top electrode layers on the side of the top surface of the substrate, and then electrically connects the plurality of pairs of top electrode layers on the top surface of the substrate. Using a metal mask having a resistor pattern to form an entire surface resistance layer made of a thin film by sputtering, and then removing a portion of the entire surface resistance layer with a laser to form a laser scribe groove . A plurality of pairs of side electrodes are formed so as to form a plurality of resistance layers, and then form a protective layer so as to cover at least the resistance layers, and then electrically connect to the plurality of upper surface electrode layers on the side surfaces of the substrate A layer is formed .
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, a plurality of pairs of upper electrode layers are formed on the side of the upper surface of the substrate, and then electrically connected to the upper electrode layers of the pair on the upper surface of the substrate. Independently by forming a full-surface resistive layer consisting of a thin film by sputtering using a metal mask having a variable resistor pattern, and then removing a portion of the full-surface resistive layer with a laser to form a laser scribe groove Forming a plurality of resistance layers, then forming a protective layer so as to cover at least the resistance layer, and then forming a plurality of pairs of side surfaces so as to be electrically connected to the plurality of upper surface electrode layers on the side surfaces of the substrate An electrode layer is formed.
[0018]
According to a second aspect of the present invention, a part of the entire resistance layer is removed by the laser according to the first aspect, and a part of the resistance layer is formed by laser trimming for adjusting the resistance value of the resistance layer between the upper electrode layers. Is removed by the same laser, and the position reference for laser trimming is set to the same reference as the laser scribe in removing a part of the entire resistance layer by the laser .
[0019]
(Embodiment 1)
Hereinafter, the resistor and the manufacturing method thereof according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1A is a perspective view of a resistor according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG.
[0021]
In the figure, reference numeral 21 denotes a substrate containing 96% alumina, and a plurality of concave portions 29 are provided on opposite side surfaces. Reference numerals 22 and 23 denote a plurality of pairs of upper surface electrode layers and lower surface electrode layers made of a thin film such as Au provided on the side of the upper surface or the lower surface of the substrate 21. Reference numeral 24 denotes a resistance layer made of a thin film such as NiCr provided on the upper surface of the substrate 21 so as to be electrically connected between a plurality of pairs of opposed upper surface electrode layers 22. Reference numeral 25 denotes a protective layer made of an epoxy resin or the like provided so as to cover at least the resistance layer 24. Reference numeral 26 denotes a side electrode layer made of a thin film such as NiCr provided so as to electrically connect the upper electrode layer 22 and the lower electrode layer 23 to the side surface of the substrate 21 except for the concave portion 29. Reference numerals 27 and 28 denote Ni plating layers provided so as to cover the side electrode layer 26 in order to ensure reliability during soldering, and solder plating layers provided so as to cover the Ni plating layer 27 as necessary. It is.
[0022]
With respect to the resistor according to one embodiment of the present invention configured as described above, a manufacturing method thereof will be described below with reference to the drawings.
[0023]
2 and 3 are process diagrams showing a method for manufacturing a resistor according to the first embodiment of the present invention.
[0024]
First, as shown in FIG. 2 (a), Au is the main component across the concave portions 29 on the upper and lower sides of the substrate 21 containing 96% alumina excellent in heat resistance and insulation. In order to screen-print and dry the electrode paste made of metal organic matter, etc., to remove only the organic component of the electrode paste made of metal organic matter, etc., and to burn only the metal component on the substrate 21, it is about 850 ° C. by a belt type continuous firing furnace. Baking at a temperature with a profile of 45 minutes forms a plurality of opposing upper and lower electrode layers 22 and lower electrode layers (not shown) at the same time.
[0025]
Next, as shown in FIG. 2B, on the upper surface of the substrate 21, a resistor pattern (eight upper electrode layers 22 in the figure) that is electrically connected to a plurality of pairs of upper electrode layers 22 facing each other. A metal mask (not shown) having a connection) is closely attached and positioned, and the entire surface resistance layer 31 made of a NiCr thin film is formed by a sputtering method, and then the entire surface resistance layer 31 is formed into a stable film. Heat treatment is performed in an atmosphere of 300 to 400 ° C.
[0026]
Next, as shown in FIG. 2C, the entire surface resistance layer 31 adjacent to the upper surface electrode layer 22 on the upper surface of the substrate 21 is removed by a laser to form a laser scribe groove 32, and the upper surface forming a pair A laser scribing process for forming a resistance layer 24 having a desired pattern between the electrode layers 22 is performed. At this time, the resistance layers 24 at both ends (outermost portions of the resistance layer 24 formed of a metal mask) are also removed. At this time, laser processing conditions were set to 100 mm / s, 10 kHz, 2 W, and a spot diameter of 150 μm with a YAG laser. At this time, the state of the resistance layer after the removal is different from the state of the conventional resistance layer, as shown in FIG. 4, and a state in which the film thickness at the center and the edge of the resistance layer is almost uniform can be obtained. .
[0027]
Next, as shown in FIG. 2 (d), a trimming groove 30 is provided by laser trimming with the same YAG laser used in the previous process to correct the resistance value of the resistance layer 24 to a predetermined value. Make corrections. At this time, the trimming probe for measuring the resistance value was set on the upper electrode layer 22, and the trimming was performed by the L-cut method as shown or the serpentine cut method using a plurality of straight cuts. Further, since the position reference for laser trimming is set to the same reference as the laser scribe in the previous process, trimming can be performed without being displaced from the edge of the resistance layer 24 , and the resistance layer in the previous process can be removed. Since part of the resistance layer for adjusting the resistance value of the resistance layer between the upper surface electrode layers is continuously removed , the resistance layer is not left uncut .
[0028]
Next, as shown in FIG. 2E, in order to protect the resistance layer 24 (not shown in the figure) whose resistance value has been corrected by providing the trimming groove 30, an epoxy resin paste is applied to the upper electrode layer 22. Are screen-printed to the side edge of the substrate 21 adjacent to each other, and are thermally cured at about 200 ° C. for 30 minutes to form the protective layer 25.
[0029]
Next, as shown in FIG. 3, the side electrode layer 26 made of a thin film such as NiCr is formed by sputtering so as to connect the upper electrode layer 22 and the lower electrode layer (not shown) to the side surface of the substrate 21. .
[0030]
Finally, to prevent electrode biting during soldering of the upper electrode layer 22, lower electrode layer (not shown), and side electrode layer 26 exposed as necessary, and to ensure reliability during soldering A resistor is manufactured by forming a Ni plating layer (not shown) and a solder plating layer (not shown) by electroplating.
[0031]
The resistor according to the first embodiment of the present invention configured and manufactured as described above is a film of the entire resistor pattern by removing the thin portion of the resistive layer that is the shadow of the metal mask with a laser. since you are the thickness uniformity, electrical properties, in particular (apply 5 seconds 4 times the rated voltage) pulse characteristics when compared to the conventional resistor, the resistance value change rate 3-5% in the conventional resistor However, the resistor according to the present invention hardly changed. In addition, the resistance value did not change in the manufacturing process after trimming.
[0032]
(Embodiment 2)
Hereinafter, the manufacturing method of the resistor in Embodiment 2 of this invention is demonstrated, referring drawings.
[0033]
Since the resistor in Embodiment 2 of the present invention is the same as the perspective view and the cross-sectional view of the resistor shown in Embodiment 1 of the present invention, the description thereof is omitted.
[0034]
Hereinafter, a method for manufacturing a resistor according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0035]
5-7 is process drawing which shows the manufacturing method of the resistor in Embodiment 2 of this invention.
[0036]
First, as shown in FIG. 5 (a), the side surfaces of the upper surface and the lower surface of the substrate 41 containing 96% alumina excellent in heat resistance and insulation are made of a metal organic material having Au as a main component. The electrode paste is screen-printed / dried, and only the organic components of the electrode paste made of metal organic matter etc. are blown off, and only the metal components are baked on the substrate 41, and the belt type continuous firing furnace is used at a temperature of about 850 ° C. for 45 minutes. A plurality of pairs of upper surface electrode layers 42 and lower surface electrode layers (not shown) are formed simultaneously.
[0037]
Next, as shown in FIG. 5B, a metal mask having a resistor pattern that is electrically connected to a plurality of pairs of upper surface electrode layers 42 is positioned on the upper surface of the substrate 41, and the NiCr thin film is formed. The entire surface resistance layer 51 is formed by sputtering, and heat treatment is performed in an atmosphere of about 300 to 400 ° C. in order to make the entire surface resistance layer 51 a stable film.
[0038]
Next, as shown in FIG. 6A, the entire surface resistance layer 51 on the side edge adjacent to the upper surface electrode layer 42 on the upper surface of the substrate 41 is removed by a laser to form a laser scribe groove 52, and the upper surfaces forming a pair A laser scribing process for forming a resistance layer 44 having a desired pattern between the electrode layers 42 is performed. Two laser scribe grooves 52 are formed between the adjacent resistance layers 44 without removing the upper electrode layer 42, and a resistance layer 53 that is not connected to the upper electrode layer 42 is formed between the laser scribe grooves 52. At this time, laser processing conditions were set to 100 mm / s, 10 kHz, 2 W, and a spot diameter of 150 μm with a YAG laser. At this time, the state of the removed resistance layer is different from the state of the conventional resistance layer as shown in FIG. 6C, and the film thickness at the center and the edge of the resistance layer is almost uniform. be able to.
[0039]
Next, as shown in FIG. 6B, a trimming groove 50 is provided by laser trimming with the same YAG laser used in the previous process in order to correct the resistance value of the resistance layer 44 to a predetermined value. Make corrections. At this time, the trimming probe for measuring the resistance value was set on the upper electrode layer 42, and the trimming was performed by the L-cut method as shown or the serpentine cut method using a plurality of straight cuts. In addition, since the position reference for laser trimming is set to the same reference as the laser scribe in the previous process, trimming can be performed without displacement from the edge of the resistance layer 44. Since the removal of part of the resistance layer for adjusting the resistance value of the resistance layer continues, the uncut portion of the resistance layer is eliminated. In addition, since there is a resistance layer 53 between the laser scribe grooves 52, the resistance layer 53 that is not connected to the upper surface electrode layer is removed even if a giant pulse that is likely to be generated at the first pulse of the laser when the resistance value is corrected is output. This does not affect the resistance layer 44 and makes it easy to obtain resistance value correction accuracy.
[0040]
Next, as shown in FIG. 7A, an epoxy resin paste is applied to the upper electrode layer 42 in order to protect the resistance layer 44 (not shown in the figure) whose resistance value has been corrected by providing the trimming groove 50. Are screen-printed to the side edge of the substrate 41 adjacent to the substrate 41, and are thermally cured at about 200 ° C. for 30 minutes to form the protective layer 45.
[0041]
Next, as shown in FIG. 7B, the side electrode layer 46 made of a thin film such as NiCr is formed by a sputtering method so as to connect the upper electrode layer 42 and the lower electrode layer (not shown) to the side surface of the substrate 41. Form.
[0042]
Finally, to prevent electrode erosion during soldering of the upper electrode layer 42, lower electrode layer (not shown), and side electrode layer 46 exposed as necessary, and to ensure reliability during soldering A resistor is manufactured by forming a Ni plating layer (not shown) and a solder plating layer (not shown) by electroplating.
[0043]
The resistor according to the second embodiment of the present invention configured and manufactured as described above is a film of the entire resistor pattern by removing a thin portion of the resistance layer which is a shadow of the metal mask with a laser. since you are the thickness uniformity, electrical properties, in particular (apply 5 seconds 4 times the rated voltage) pulse characteristics when compared to the conventional resistor, the resistance value change rate 3-5% in the conventional resistor However, the resistor according to the present invention hardly changed. In addition, the resistance value did not change in the manufacturing process after trimming.
[0044]
In addition, by providing two laser scribe grooves, even when a giant pulse is generated at the time of correcting the resistance value, it is less susceptible to the influence and the resistance value accuracy is easily obtained.
[0045]
Incidentally, Oite the first and second embodiments of the present invention is to form a top electrode layer and lower electrode layer using a metal organic electrode paste, which is not intended to limit the manufacturing materials and methods, the resistance It may be formed by the same sputtering method or photolithography method as the body.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the film thickness of the entire resistor pattern is uniform, it is possible to manufacture a resistor having excellent electrical characteristics, particularly pulse characteristics. Further, the smaller the resistor, the smaller the area of the resistance layer, so that a larger effect can be obtained.
[0047]
Further, as the resistor pattern formation method of the thin-film resistor, without adopting a general photolithography method, because it uses a conventional laser processing method, simplifying manufacturing process, and photolithography Various wastes such as a resist solution, an etching solution, and a developing solution that are discharged in the above are eliminated, and an environmental protection effect can be obtained.
[Brief description of the drawings]
1A is a perspective view of a resistor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1B is a sectional view of the resistor. FIG. 2 is a process diagram illustrating the manufacturing method. FIG. 3 is a process diagram illustrating the manufacturing method. 4] Cross-sectional view showing a formation state of a resistance layer which is the main part. [FIG. 5] A process diagram showing a manufacturing method of a resistor according to a second embodiment of the present invention. [FIG. 7] Process diagram showing the manufacturing method [FIG. 8] (a) Perspective view of a conventional resistor (b) Cross-sectional view of the same [FIG. 9] Process diagram showing the same manufacturing method [FIG. 10] Resistor as the main part Sectional view showing the state of layer formation [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Board | substrate 22 Upper surface electrode layer 23 Lower surface electrode layer 24 Resistance layer 25 Protection layer 26 Side electrode layer 27 Ni plating layer 28 Solder plating layer 29 Recess 30 Trimming groove 31 Whole surface resistance layer 32 Laser scribe groove

Claims

A plurality of pairs of upper electrode layers are formed on the sides of the upper surface of the substrate, and then a metal mask having a resistor pattern is formed on the upper surface of the substrate so as to be electrically connected to the plurality of pairs of upper electrode layers. Te by sputtering method is formed on the entire surface resistance layer formed of a thin film, then removed by laser a portion of the entire surface of resistor layer to form a plurality of resistive layers independent by forming a laser scribed groove, then at least A method of manufacturing a resistor, wherein a protective layer is formed so as to cover the resistance layer, and then a plurality of pairs of side electrode layers are formed on a side surface of the substrate so as to be electrically connected to the plurality of upper surface electrode layers. .

The laser removes part of the entire surface resistance layer and removes part of the resistance layer by laser trimming to adjust the resistance value of the resistance layer between the upper electrode layers. The method for manufacturing a resistor according to claim 1 , wherein the same reference as laser scribe in removing a part of the entire surface resistance layer by the laser is set .