JP4522501B2 - 抵抗器の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度配線回路に用いられる1005サイズ等小形の抵抗器の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術は、特開平4−102302号公報に開示されたものが知られている。
【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5は従来の抵抗器の断面図である。
【0005】
図5において、1は絶縁基板である。2は絶縁基板1の上面の左右両端部に設けられた第1の上面電極層である。3は第1の上面電極層2に一部が重なるように設けられた抵抗層である。4は抵抗層3のみの全体を覆うように設けられた第1の保護層である。5は抵抗値を修正するために抵抗層3および第1の保護層4に設けられたトリミング溝である。6は第1の保護層4の上面にのみ設けられた第2の保護層である。7は第1の上面電極層2の上面に絶縁基板1の幅一杯まで延びるように設けられた第2の上面電極層である。8は絶縁基板1の側面に設けられた側面電極層である。9,10は第2の上面電極層7および側面電極層8の表面に設けられたニッケルめっき層、半田めっき層である。
【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6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6(a)に示すように、絶縁基板1の上面の左右両端部に、第1の上面電極層2を塗着成形する。
【0009】
次に、図6(b)に示すように、第1の上面電極層2に一部が重なるように絶縁基板1の上面に抵抗層3を塗着形成する。
【0010】
次に、図6(c)に示すように、抵抗層3の全体のみを覆うように第1の保護層4を塗着形成した後、抵抗層3における全抵抗値が所定の抵抗値の範囲内に入るようにレーザ等により抵抗層3および第1の保護層4にトリミング溝5を施す。
【0011】
次に、図6(d)に示すように、第1の保護層4の上面にのみ第2の保護層6を塗着形成する。
【0012】
次に、図6(e)に示すように、第1の上面電極層2の上面に絶縁基板1の幅一杯まで延びるように第2の上面電極層7を塗着形成する。
【0013】
次に、図6(f)に示すように、第1の上面電極層2および絶縁基板1の左右両端の側面に第1、第2の上面電極層2,7と電気的に接続するように側面電極層8を塗着形成する。
【0014】
最後に、第2の上面電極層7および側面電極層8の表面にニッケルめっきを施した後、はんだめっきを施すことにより、ニッケルめっき層9、はんだめっき層10を形成し、従来の抵抗器を製造していた。
【0015】
【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は、抵抗値精度を向上させるためにレーザ等により、抵抗層3および第1の保護層4にトリミング溝5を施すのであるが、このとき、抵抗層3の切削による抵抗層3の面積の減少、トリミング溝5周辺部のレーザー熱による抵抗体の劣化およびマイクロクラックの発生により、第2の保護層6が樹脂の場合、抵抗器の電流ノイズが大きいという課題を有していた。ここで、第2の保護層6の材料が問題になるのは、第2の保護層がガラスの場合、トリミングにより生じたクラックが、第2の保護層6の形成時の焼成熱によって、修復され、電流ノイズが回復するためである。しかし、この場合、抵抗値もその熱の影響により変化するため、この場合、完成抵抗器の抵抗値精度が悪化する。
【0016】
つまり、従来の抵抗器の製造方法では、第2の保護層6の材料が樹脂かガラスかにより、電流ノイズおよび抵抗値精度のどちらか一方が悪くなるという課題を有していた。
【0017】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、電流ノイズおよび抵抗値精度とも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。
【0018】
【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による抵抗器の製造方法は、基板の上面の両側部に一対の上面電極層を設け、前記上面電極層間を電気的に接続するように酸化ルテニウムを含む導電性ペースト材料からなる抵抗層を設け、少なくとも前記抵抗層を覆うようにガラスペースト材料からなるプリコート層を設け、前記抵抗層およびプリコート層を切削して抵抗値を修正する第1のトリミング溝を設けた後、500〜650℃の熱処理を施し、前記プリコート層のガラス成分を溶融させて前記抵抗層のマイクロクラックに浸透させて抵抗層を修復し、前記抵抗層およびプリコート層を切削して抵抗値を微修正する第2のトリミング溝を設け、少なくとも前記第1および第2のトリミング溝を覆うようにエポキシ系樹脂からなる保護層を設けるものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、基板の上面の両側部に一対の上面電極層を設け、前記上面電極層間を電気的に接続するように酸化ルテニウムを含む導電性ペースト材料からなる抵抗層を設け、少なくとも前記抵抗層を覆うようにガラスペースト材料からなるプリコート層を設け、前記抵抗層およびプリコート層を切削して抵抗値を修正する第1のトリミング溝を設けた後、500〜650℃の熱処理を施し、前記プリコート層のガラス成分を溶融させて前記抵抗層のマイクロクラックに浸透させて抵抗層を修復し、前記抵抗層およびプリコート層を切削して抵抗値を微修正する第2のトリミング溝を設け、少なくとも前記第1および第2のトリミング溝を覆うように樹脂を塗布し乾燥させることによって得られる保護層を設けるものである。
【0020】
以上の製造方法により、抵抗器の電流ノイズおよび抵抗値精度がともに優れるという作用を有するものである。
【0021】
(実施の形態1)
以下、本発明の一実施の形態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。
【0022】
図1は本発明の一実施の形態における抵抗器の断面図である。
【0023】
図1において、21はアルミナ等からなる基板である。22は基板21の上面の側部に設けられた銀とガラスとの混合材料等からなる一対の上面電極層である。23は必要により基板21の下面の側部に設けられた銀とガラスとの混合材料等からなる一対の下面電極層である。24は基板21の上面に上面電極層22に一部が重畳して電気的に接続するように設けられた酸化ルテニウムとガラスとの混合材料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軟化点500〜600℃のホウケイ酸鉛系ガラス等からなるプリコート層である。26は抵抗値を所定の抵抗値に修正するためレーザ等によって抵抗層24およびプリコート層25に設けられた第1のトリミング溝である。27は抵抗値を所定の抵抗値に微修正するためにレーザ等によって抵抗層24およびプリコート層25に設けられた第2のトリミング溝である。28は少なくとも第1、第2のトリミング溝26,27を覆うように設けられたエポキシ系樹脂材料からなる保護層である。29は必要により基板21の側面に上面電極層22および下面電極層23と電気的に接続するように設けられた銀とガラスとの混合材料等からなる側面電極層である。30は必要により側面電極層29、上面電極層22の露出部および下面電極層23の露出部を覆うように設けられたニッケルめっき等からなる第1のめっき層である。31は必要により第1のめっき層30を覆うように設けられた第2のめっき層である。
【0024】
以上のように構成された抵抗器について、以下にその製造方法を図面を参照しながら説明する。
【0025】
図2(a)は本発明の一実施の形態における抵抗器の製造方法のフローチャート、図2(b)は従来の抵抗器の製造方法のフローチャートである。図2(a)(b)より明らかなように、本発明の一実施の形態では、トリミングを2段階に行い、その間に熱処理工程を追加している。
【0026】
以下各工程について詳しく説明する。
【0027】
図3(a)〜(g)は本発明の一実施の形態における抵抗器の製造方法の工程図である。
【0028】
まず、図3(a)に示すように、アルミナ等からなる基板41の上面の両側部に銀とガラスとの混合ペースト材料をスクリーン印刷・乾燥して、ベルト式連続焼成炉により約850℃の温度で約45分のプロファイルによって焼成し、一対の上面電極層42を形成する。また、このとき必要により基板41の下面の上面電極層42と相対する位置に銀とガラスとの混合ペースト材料をスクリーン印刷・乾燥して、上面電極層42の形成と同時に下面電極層(図示せず)を形成してもよい。
【0029】
次に、図3(b)に示すように、上面電極層42間を電気的に接続するように、酸化ルテニウムとガラスとの混合ペースト材料を上面電極層42の一部に重畳するように基板41の上面にスクリーン印刷・乾燥して、ベルト式連続焼成炉により、約850℃の温度で、約45分のプロファイルによって焼成し、抵抗層43を形成する。
【0030】
次に、図3(c)に示すように、抵抗層43の上面を覆うように、ホウケイ酸鉛ガラス系ガラスペーストをスクリーン印刷・乾燥して、ベルト式連続焼成炉により、約620℃の温度で、約45分のプロファイルによって焼成し、プリコート層44を形成する。これを設けることにより、トリミング時のレーザ等の抵抗体への劣化を緩和できる。
【0031】
次に、図3(d)に示すように、抵抗層43の抵抗値を修正するために、レーザ等により、完成品までの工程変化を考慮し、第1のトリミング溝45を形成する。
【0032】
次に、この第1のトリミング溝45を形成してなる基板41を約620℃の温度で、約45分のプロファイルによって熱処理を施し、この熱処理によって軟化・溶融させたプリコート層44のガラス成分を、第1のトリミング溝形成工程で生じた抵抗層43のマイクロクラックに浸透させて、抵抗層43のマイクロクラックによる劣化を修復し、電流ノイズの回復を図る。
【0033】
次に、図3(e)に示すように、抵抗層43の抵抗値を微修正するために、レーザ等により、トリミングし、第2のトリミング溝46を形成する。
【0034】
次に、図3(f)に示すように、抵抗層43の上面を覆うように、エポキシ系樹脂材料ペーストを第1、第2のトリミング溝45,46を覆うようにスクリーン印刷・乾燥して、ベルト式連続焼成炉により、約160〜250℃の温度で、約45分のプロファイルによって硬化し、保護層47を形成する。
【0035】
次に、必要により、図3(g)に示すように、基板41の側面に、上面電極層42の一部に重畳するように、導電性樹脂ペーストをローラー転写印刷・乾燥して、ベルト式連続焼成炉により、約160℃の温度で、約30分のプロファイルによって硬化し、側面電極層48を形成する。なお、側面電極層48はニッケルクロム等の材料をスパッタすることにより形成してもよい。
【0036】
最後に、必要により、上面電極層42の露出部および側面電極層48を覆うようにニッケルめっき等からなるバリア層(図示せず)を形成するとともに、このバリア層を覆うようにスズと鉛の合金めっき等からなるはんだ層(図示せず)を形成して、本発明の一実施の形態における抵抗器を製造するものである。
【0037】
以上のように構成され、かつ製造された本発明の一実施の形態における抵抗器について、その作用を図4を用いて説明する。
【0038】
図4は本発明の一実施の形態における抵抗器の各工程後における抵抗層43の電流ノイズおよび抵抗値精度の変遷を示す図である。この図4より明らかなように、熱処理によって電流ノイズは第1のトリミング工程後のそれよりも著しく減少している。これは、熱処理により軟化・溶融したプリコート層44のガラス成分が抵抗層43のマイクロクラックに浸透し、劣化した抵抗層43の修復が行われるためである。
【0039】
さらに第2のトリミング工程は熱処理工程時に若干悪くなった抵抗値分布を所定の抵抗値に精度よく調整するための微修正工程であるため、修正倍率を低く抑えることによって、電流ノイズを従来の抵抗器のように悪化させないようにするものである。また、第2のトリミング工程以降は抵抗器に高温の熱が加わらないため、抵抗値精度は第2のトリミング工程後の抵抗値精度を完成品まで保持することができる。
【0040】
以上の作用により、本発明の一実施の形態における抵抗器は完成品まで電流ノイズおよび抵抗値分布の優れた状態を保持することができる。すなわち、電流ノイズおよび抵抗値精度ともに優れた抵抗器を得ることができる。
【0041】
以下に、実際に、その電流ノイズおよび抵抗値精度を従来の抵抗器と比較したものを説明する。
【0042】
(実験方法)
1005サイズの完成抵抗値が10kΩである従来の抵抗器と本発明の一実施の形態の製造方法により製造した抵抗器について、電流ノイズと抵抗値分布をそれぞれ測定した。なお、電流ノイズの測定についてはQuan−tech社製model315Cを用いた。
【0043】
(実験結果)
(表1)に従来の抵抗器と本発明の一実施の形態における抵抗器の電流ノイズおよびトリミング精度分布を示す。
【0044】
【表1】
【0045】
(表1)より明らかなように、本発明の一実施の形態における抵抗器は従来の保護層がガラスの抵抗器と同等の電流ノイズを保持しつつ、保護層が樹脂の抵抗器の抵抗値精度以上の抵抗値精度を有していることがわかる。
【0046】
また、必要により、下面電極層および側面電極層を設けることで、本発明の一実施の形態における抵抗器は実装基板にこの抵抗器の表裏どちらの面を上にしても安定して実装することができる。
【0047】
また、本発明の一実施の形態では、1チップ大の基板を用いて説明したが、分割溝を有するシート状の基板を用いて製造してもよい。この場合、1チップ当たりの製造コストを低減することができる。
【0048】
【発明の効果】
以上のように本発明は、電流ノイズおよび抵抗値精度ともに優れた抵抗器の製造方法を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態における抵抗器の断面図
【図2】 (a)同製造方法を示すフローチャート
(b)従来の抵抗器の製造方法を示すフローチャート
【図3】 (a)〜(g)本発明の一実施の形態における抵抗器の製造方法を示す工程図
【図4】 同各工程後における抵抗層の電流ノイズと抵抗値精度との関係を示す図
【図5】 従来の抵抗器の断面図
【図6】 同製造工程を示す工程図
【符号の説明】
21 基板
22 上面電極層
24 抵抗層
25 プリコート層
26 第1のトリミング溝
27 第2のトリミング溝
28 保護層
Claims (1)
- 基板の上面の両側部に一対の上面電極層を設け、前記上面電極層間を電気的に接続するように酸化ルテニウムを含む導電性ペースト材料からなる抵抗層を設け、少なくとも前記抵抗層を覆うようにガラスペースト材料からなるプリコート層を設け、前記抵抗層およびプリコート層を切削して抵抗値を修正する第1のトリミング溝を設けた後、500〜650℃の熱処理を施し、前記プリコート層のガラス成分を溶融させて前記抵抗層のマイクロクラックに浸透させて抵抗層を修復し、前記抵抗層およびプリコート層を切削して抵抗値を微修正する第2のトリミング溝を設け、少なくとも前記第1および第2のトリミング溝を覆うように樹脂を塗布し乾燥させることによって得られる保護層を設けてなる抵抗器の製造方法。
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