JP4350935B2 - 電気部品の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、導電体を複数のガラス層で覆った構造を有する、たとえばチップ型抵抗器のような電気部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来の電気部品の一例であるチップ型抵抗器を示したものである。回路基板への実装密度の向上や電気特性の向上を目的として、多くの電気部品がこのようなチップ型のものに置き換えられている。
【０００３】
図示されたチップ型抵抗器１００は、基板１０１上に一対の電極１０２と導通した抵抗被膜１０３が設けられた構成を有している。この抵抗被膜１０３上には、アンダコートガラス層１０４、ミドルコートガラス層１０５、およびオーバコートガラス層１０６が積み重ねて形成されており、オーバコートガラス層１０６の表面にはガラス製の標印１０７が形成されている。
【０００４】
上記した３つのガラス層１０４〜１０６および標印１０７は、ガラスのペーストの印刷、焼成により形成されるものであり、最後に形成される標印１０７は、オーバコートガラス層１０６の表面から突出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の電気部品においては、次のような問題があった。
【０００６】
すなわち、従来においては、上述したように、標印１０７がオーバコートガラス層１０６の表面から突出しているため、たとえば吸着コレットを使用して回路基板にチップ型抵抗器１００を実装する場合に、標印１０７が吸着の邪魔となり、チップ型抵抗器１００を吸着することが困難となったり、あるいはチップ型抵抗器１００が傾いた姿勢で吸着される場合があった。また、チップ型抵抗器１００の上面に吸着コレットを吸着させる際に、この吸着コレットが標印１０７に接触し易く、この接触に起因して、標印１０７やオーバコートガラス層１０６等にクラックが入る場合もあった。
【０００７】
このように、従来においては、吸着コレットによる吸着が困難となって実装作業に支障を生じたり、クラックが発生し易くなるといった問題があった。このような問題を解消するための手段としては、標印１０７およびオーバコートガラス層１０６上にクリアガラス層を形成することが考えられる。ところが、このような手段では、作業工程数が増えるため、製造コストが高価となる不具合が生じる。
【０００８】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、製造コストの上昇を抑制しつつ、実装作業を適切に行なうことができ、クラックが発生する虞も小さくすることが可能な電気部品を好適に製造することができる電気部品の製造方法を提供することを他の課題としている。
【０００９】
【発明の開示】
上記の課題を解決するために、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
本願発明によって提供される電気部品の製造方法は、基板上に設けられた導電体を覆うように、この導電体上に最下層のガラス層を形成して焼成する工程と、上記最下層のガラス層に重ねて１または複数のガラス層を形成する工程と、上記１または複数のガラス層のうちの最上層のガラス層の表面に、ガラス製の標印を形成する工程と、上記最下層のガラス層に重ねて形成された１または複数のガラス層、および上記標印を一括して焼成する工程と、を有する電気部品の製造方法であって、上記最下層のガラス層の軟化点が、それ以外のガラス層の軟化点および上記標印を形成するガラスの軟化点よりも低く設定されていることを特徴としている。
【００１１】
このような方法によって製造された電子部品は、上記標印の直下領域において、上記最上層のガラス層が上記凹部に沈み込んでいるため、上記最上層のガラス層の表面からの上記標印の突出量は、従来技術よりも小さくなり、上記電気部品の上面は、従来技術よりも平滑化される。そのため、たとえば吸着コレットを使用して回路基板に実装作業を行なう場合には、吸着コレットによって上記電気部品を適切に吸着保持することができ、的確な実装作業を行なうことが可能となる。また、上記標印の突出量が小さいため、吸着コレットと上記標印とが接触し難くなり、上記標印や上記最上のガラス層等にクラックが入る虞も小さくすることが可能となる。
【００１３】
また、本願発明方法によれば、この電気部品の製造過程において、最下層のガラス層の焼成後に形成された上記１または複数のガラス層、および上記標印を焼成しようとして加熱した場合に、その焼成固化がなされる前には、上記１または複数のガラス層および上記標印は軟化するが、軟化点が最も低くされている最下層のガラス層は、最も早く軟化し、流動性をもつようになる。上記標印の直下領域においては、上記標印の重さによる力が下向きにかかっているため、流動性をもつように軟化した最下層のガラス層は、このような力によって陥没し、その表面に凹部を形成する。すると、この凹部よりも上方にあるガラス層が順次沈み込んでいくこととなる。このことにより、上記標印は、上記最上層のガラス層の表面に形成された凹部に沈み込んだような状態となる。
【００１６】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１８】
図１は、本願発明方法によって製造される電気部品の一例のチップ型抵抗器Ｘを示している。図示されているように、セラミック製の基板１上には、互いに導通している電極被膜２および抵抗被膜３が形成されており、抵抗被膜３を覆うようにして、アンダコートガラス層４、ミドルコートガラス層５、およびオーバコートガラス層６が順次積層されている。オーバコートガラス層６の表面には、ガラス製の標印７が埋め込まれるようにして形成されている。また、基板１の側縁面ないし側縁面近傍の裏面には、電極被膜２と導通している電極部８が形成されている。
【００１９】
アンダコートガラス層４は、抵抗被膜３を保護するとともに、チップ型抵抗器Ｘの製造過程において、レーザトリミングを適切に行なうのに役立っている。つまり、抵抗被膜３に対してレーザトリミングを行なう場合、レーザ光による熱で飛散する抵抗被膜材料がすでになされたトリミング部分に再付着することをアンダコートガラス層４によって抑制し、目標抵抗値を容易に得ることができるようになる。本実施形態においては、アンダコートガラス層４の裏面の大部分は、抵抗被膜３の表面と当接しており、アンダコートガラス層４の表面は、標印７の直下領域において凹部４１を有しており、それ以外の部分は略平滑状となっている。
【００２０】
ミドルコートガラス層５およびオーバコートガラス層６は、抵抗被膜３を適正に保護するために設けられたものである。標印７の直下領域において、ミドルコートガラス層５の裏面部分は、凹部４１内に入り込んでおり、ミドルコートガラス層５の表面には、凹部５１が形成されている。この凹部５１を除くミドルコートガラス層５の表面は、略平滑状となっている。オーバコートガラス層６についてもミドルコートガラス層５と同様であり、オーバコートガラス層６の裏面部分は凹部５１内に入り込んでいる。オーバコートガラス層６の表面は、凹部６１と平面部６２とを有している。標印７は、チップ型抵抗器Ｘの製造番号などを示すものであって、凹部６１に埋め込まれたような状態となっており、その表面は、平面部６２と略同一の高さとなっている。なお、凹部４１，５１，６１が形成される作用については後述する。
【００２１】
次に、上記したチップ型抵抗器Ｘの製造方法の一例について説明する。
【００２２】
チップ型抵抗器Ｘを製造するにあたり、図２に示されているようなセラミック製の集合基板１０を用いる。集合基板１０の表面には、適当な幅および深さを有する複数ずつの横スリット１０ａおよび縦スリット１０ｂが一定間隔で形成されている。横スリット１０ａおよび縦スリット１０ｂによって囲まれた長矩形状の領域が、１つのチップ型抵抗器Ｘの基板１となる単位領域Ａである。
【００２３】
まず、このような集合基板１０に対して、図３に示されているように、複数の電極被膜２を形成する。各電極被膜２は、ペースト状の電極材料を各単位領域Ａの両端部に印刷し、その後焼成することにより形成される。続いて、複数の抵抗被膜３を各電極被膜２間に形成する。各抵抗被膜３も、各電極被膜２と同様に、ペースト状の抵抗材料を印刷し、その後焼成することにより形成される。
【００２４】
次に、図４に示されているように、各抵抗被膜３を覆うようにして、複数のアンダコートガラス層４を形成する。アンダコートガラス層４は、ミドルコートガラス層５、オーバコートガラス層６、および標印７よりも、たとえば鉛の配合量を多くするなどして、軟化点が低くされている。本実施形態において、アンダコートガラス層４の軟化点は、約４００℃である。各アンダコートガラス層４は、このようなガラスのペーストを、その表面が略平滑状となるように各抵抗被膜３上に印刷し、その後焼成することにより形成される。
【００２５】
次に、各抵抗被膜３に対して、たとえばレーザトリミングを行なう。各電極被膜２に測定プローブをあてて抵抗値を測定しつつ、レーザ光を各アンダコートガラス層４の上から各抵抗被膜３に照射し、各抵抗被膜３に溝（図示略）を入れていくことにより、目標抵抗値を得ることができる。
【００２６】
次に、図５および図６に示されているように、各アンダコートガラス層４上に、未焼成である複数のミドルコートガラス層５およびオーバコートガラス層６を形成する。これらの材質は、上述したように、アンダコートガラス層４よりも軟化点が高いものであり、たとえばいずれもその軟化点が約４８０℃のものである。これらのガラス層５，６の形成は、ガラスのペーストを印刷し、その後乾燥させることにより行われる。上記した乾燥は、たとえば１５０〜２００℃程度で行われる。
【００２７】
このように、アンダコートガラス層４上にミドルコートガラス層５およびオーバコートガラス層６を積層すると、次に述べるように、アンダコートガラス層４上にオーバコートガラス層６のみを積層した場合と比較して、オーバコートガラス層６の表面を平滑状に形成することが可能となる。つまり、チップ型抵抗器Ｘにおいては、ガラスコートによる十分な保護が必要である。そのため、抵抗被膜３上には必要かつ十分な厚さを有するガラス層を形成しなければならない。しかし、一度に多量のガラスのペーストを印刷すると、表面張力によりガラスの表面は凸曲面状になり易い。これに対し、本実施形態のように、アンダコートガラス層４上にミドルコートガラス層５およびオーバコートガラス層６の２層を積層する構造とすれば、それぞれのガラス層を薄状に印刷し、その表面を平滑状にすることができるとともに、全体として十分な厚みを確保することができる。
【００２８】
次に、図７に示されているように、各オーバコートガラス層６の表面に、未焼成である複数の標印７を形成する。各標印７は、顔料を含むガラス製であり、その軟化点は、各ミドルコートガラス層５および各オーバコートガラス層６と同様に、たとえば約４８０℃である。
【００２９】
次に、各縦スリット１０ｂに沿って集合基板１０を分割し、図８に示されているように、未焼成である複数の電極部８を形成する。各電極部８は、分割によって得られた各基板棒状片１０′に、ペースト状の電極材料を印刷し、その後乾燥させることによって形成される。
【００３０】
次に、各ミドルコートガラス層５、各オーバコートガラス層６、および各標印７を焼成する。この際、各電極部８も同時に焼成する。焼成は、たとえば約６００℃で行われる。このことにより、軟化点が約４００℃に設定されている各アンダコートガラス層４は、軟化して流動性をもち、軟化点が約４８０℃に設定されている各ミドルコートガラス層５、各オーバコートガラス層６、および各標印７は、大きく型くずれをしない程度に軟化する。すると、各標印７の直下領域においては、各標印７の重さによる力が下向きにかかっているため、この力によって、各アンダコートガラス層４は陥没する。この陥没により、図１に示されているチップ型抵抗器Ｘのように、各アンダコートガラス層４の表面には凹部４１が形成され、各凹部４１に、各ミドルコートガラス層５が沈み込む。その後逐次的に、各オーバコートガラス層６と、各標印７とが沈み込んでいくこととなる。
【００３１】
より詳しくは、各ミドルコートガラス層５が各凹部４１に沈み込むことによって、各ミドルコートガラス層５の表面にも凹部５１が形成される。各凹部５１が形成されるのと同時に、各オーバコートガラス層６が各凹部５１に沈み込んでいき、その表面には凹部６１が形成される。このことにより、各標印７は各凹部６１に埋め込まれたような状態となる。つまり、各標印７の表面が、各オーバコートガラス層６の表面と略同一の高さとなる。このような状態において、各ミドルコートガラス層５、各オーバコートガラス層６、および各標印７は固化される。
【００３２】
最後に、各基板棒状片１０′を各横スリット１０ａに沿って分割する。このような一連の作業により、図１に示されているようなチップ型抵抗器Ｘの製造を完了することができる。
【００３３】
上述した製造方法によれば、標印７をその直下領域のガラス層とともに下方に沈み込ませることができる。そのため、この製造方法によって製造されたチップ型抵抗器Ｘにおいて、標印７は、オーバコートガラス層６の平面部６２からの突出量が、従来技術と比較して、小さくなっている。つまり、チップ型抵抗器Ｘの上面は、従来技術よりも平滑状となっている。したがって、たとえば吸着コレットを使用してチップ型抵抗器Ｘを回路基板に実装する際に、吸着コレットが標印７に接触し、標印７やオーバコートガラス層６等が破損することを防止することができ、不具合品の発生率を低減させることが可能となる。また、チップ型抵抗器Ｘの上面に対する吸着コレットの吸着性が向上されるため、上記した実装作業を適切に行なうことができる。このようなチップ型抵抗器Ｘは、従来技術と略同一の工程を経て製造されるため、製造コストを従来技術と同程度に抑えつつ、上記した効果を得ることができる。
【００３４】
本願発明は、上述した実施形態の内容に限定されるものではない。たとえば、抵抗被膜を保護するガラス層は、アンダコートガラス層、ミドルコートガラス層、およびオーバコートガラス層の３層から構成されることに限定されず、アンダコートガラス層上にオーバコートガラス層を積層した２層構造であってもよい。また、軟化点をオーバコートガラス層よりも低くするガラス層は、アンダコートガラス層だけに限定されず、アンダコートガラス層およびミドルコートガラス層の両層であってもよい。
【００３５】
ガラス層および標印の軟化点や焼成温度等も上記した数値に限定されず、標印が最上のガラス層の凹部内に沈み込む状態となるように設定されていればよい。
【００３６】
電極部の焼成は、ガラス層および標印と同時に行われることに限定されない。ガラス層および標印の焼成後において、基板に対してペースト状の電極材料を印刷し、その後焼成してもよい。このような製造方法であっても、上述した実施形態と同様なチップ型抵抗器を製造することができる。また、本願発明は、チップ型抵抗器に限定されず、表面に標印を有するガラス層をもつ種々の電気部品に適用することができる。その他、本願発明に係る電気部品の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。同様に、本願発明に係る電気部品の製造方法における各作業工程の具体的な構成も、種々に変更自在である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明方法によって製造される電気部品の一例を示す断面図である。
【図２】 図１に示す電気部品を製造するのに用いる集合基板の平面図である。
【図３】 図１に示す電気部品の製造方法の工程を示す平面図である。
【図４】 図１に示す電気部品の製造方法の工程を示す断面図である。
【図５】 図１に示す電気部品の製造方法の工程を示す断面図である。
【図６】 図１に示す電気部品の製造方法の工程を示す断面図である。
【図７】 図１に示す電気部品の製造方法の工程を示す断面図である。
【図８】 図１に示す電気部品の製造方法の工程を示す断面図である。
【図９】 従来の電気部品の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
３ 抵抗被膜（導電体）
４ アンダコートガラス層
５ ミドルコートガラス層（上から２層目のガラス層）
６ オーバコートガラス層（最上のガラス層）
７ 標印
４１，５１，６１ 凹部

Claims (1)

1. 基板上に設けられた導電体を覆うように、この導電体上に最下層のガラス層を形成して焼成する工程と、
   上記最下層のガラス層に重ねて１または複数のガラス層を形成する工程と、
   上記１または複数のガラス層のうちの最上層のガラス層の表面に、ガラス製の標印を形成する工程と、
   上記最下層のガラス層に重ねて形成された１または複数のガラス層、および上記標印を一括して焼成する工程と、
   を有する電気部品の製造方法であって、
   上記最下層のガラス層の軟化点が、それ以外のガラス層の軟化点および上記標印を形成するガラスの軟化点よりも低く設定されていることを特徴とする、電気部品の製造方法。

Images