JP6749752B2 - チップ抵抗器およびチップ抵抗器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、大判基板をダイシングにより個片化して得ら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。

一般的にチップ抵抗器は、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、これら一対の表電極に接続するように絶縁基板の表面に設けられた抵抗体と、抵抗体を覆うように設けられた絶縁性の保護層と、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、表電極と裏電極を導通するように絶縁基板の両端面に設けられた一対の端面電極と、これら端面電極の外表面にめっき処理を施して形成された一対の外部電極とを備えている。

通常、このようなチップ抵抗器を製造する場合、格子状に延びる一次分割溝と二次分割溝が設けられた大判基板を準備し、この大判基板に対して各一次分割溝を跨ぐ位置に複数の表電極を形成すると共に、これら表電極間を橋絡する複数の抵抗体や、各抵抗体を覆う保護層等を一括して形成した後、大判基板を一次分割溝と二次分割溝に沿って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。

しかしながら、このようにして製造されるチップ抵抗器の小型化が促進されると、大判基板上に異なる印刷マスクを用いて形成される表電極と抵抗体とが位置ずれを起こしやすくなるため、一次分割溝と二次分割溝で囲まれた各チップ形成領域内で表電極と抵抗体の重なる面積にバラツキが生じ、各チップ形成領域毎で抵抗体の抵抗値のバラツキが大きくなってしまうという課題がある。

特許文献１に開示された従来技術では、このような課題を解消するために、大判基板に設けられた一次分割溝を跨ぐように複数の帯状の表電極を形成した後、一次分割溝と直交する向きにレーザー光を照射することにより、大判基板に表電極を幅方向に切断する二次分割溝を形成し、しかる後、一次分割溝と二次分割溝で囲まれた各チップ形成領域内に抵抗体や保護層を形成してから、大判基板を一次分割溝と二次分割溝に沿って格子状に分割するようにしている。このような手法によってチップ抵抗器を製造する場合、一次分割溝に沿って分割される帯状の表電極間に抵抗体を形成することにより、一次分割溝と二次分割溝で囲まれた各チップ形成領域内で表電極と抵抗体の重なる面積がほぼ一定となるため、抵抗体の抵抗値のバラツキを抑えることが可能となる。

特開２００４−２８８９６８号公報

ところで、チップ抵抗器の小型化は近年ますます促進されており、それに伴って大判基板に微細な分割溝を設けることが難しくなってきたため、分割溝の代わりにダイシングブレードを用いて大判基板を切断することにより、寸法精度の高いチップ抵抗器を製造するという方法が採用されている。しかし、かかるダイシングによる分割方法では、帯状の表電極を格子状の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ため、電極の切断面にダイシングブレードによって擦り上げられたバリが発生しやすくなるという難点がある。特に、抵抗体を覆う保護層が表電極の端部と重なっている場合、これら保護層と表電極を幅方向にダイシングするとき、ダイシングによって擦り上げられた電極が上側の保護層を剥がしてしまい、その結果、保護層の耐湿性が著しく悪化してしまうという問題があった。

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、その第１の目的は、寸法精度が高く耐湿性にも優れたチップ抵抗器を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、このようなチップ抵抗器の製造方法を提供することにある。

上記した第１の目的を達成するために、本発明のチップ抵抗器は、直方体形状の絶縁基板と、この絶縁基板の表面における長手方向両端部に設けられた一対の表電極と、これら両表電極間を接続する抵抗体と、この抵抗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た一対の端面電極とを備えたチップ抵抗器において、前記絶縁基板の表面における短手方向両端部に、前記表電極を一定幅で除去した電極除去部と、この電極除去部に連続して長手方向へ延びる同一幅の粗面化処理部とが形成されており、前記電極除去部と前記粗面化処理部が長手方向へ延びる複数本のＶ字状溝として形成されていると共に、前記抵抗体を覆う前記保護層が前記電極除去部と前記粗面化処理部に密着しているという構成にした。

このように構成されたチップ抵抗器では、絶縁基板の表面における短手方向両端部に、表電極を一定幅で除去した電極除去部と、この電極除去部に連続して長手方向へ延びる同一幅の粗面化処理部とが形成されており、抵抗体を覆う保護層がこれら電極除去部と粗面化処理部に密着しているため、電極除去部と粗面化処理部をダイシング位置に設定することにより、ダイシング時に表電極が保護層を剥がしてしまうという不具合を確実に阻止することができる。また、電極除去部と粗面化処理部が長手方向へ延びる複数本のＶ字状溝として形成されており、このような電極除去部と粗面化処理部に保護層を密着させることにより、切断面に露出する絶縁基板と保護層間からの硫化ガスや水分の侵入が抑えられるため、電極の腐食を防止できると共に耐湿性を高めることができる。

この場合において、電極除去部と粗面化処理部は５μｍ以上の溝深さを有するものであることが好ましい。

また、上記した第２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、格子状に延びる第１分割予想ラインと第２分割予想ラインが設定された大判基板の表面に、前記第２分割予想ラインを跨いで前記第１分割予想ラインに重なるように複数の帯状の表電極を形成する工程と、前記複数の表電極間を橋絡するように前記第２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工程と、前記大判基板に照射したレーザー光を前記第２分割予想ラインに沿って走査することにより、前記表電極を前記第２分割予想ラインに跨る一定幅で切断して電極除去部を形成すると共に、前記大判基板の表面に前記電極除去部と同一幅の粗面化処理部を形成する工程と、前記第１分割予想ラインで挟まれた領域内に、前記抵抗体の全体を覆うと共に前記電極除去部と前記粗面化処理部を横断するように帯状の保護層を形成する工程と、前記大判基板を前記第１分割予想ラインと前記第２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工程と、を備え、前記電極除去部と前記粗面化処理部は、前記レーザー光を前記第２分割予想ラインと直交する方向へずらしながら複数回走査することによって形成されることを特徴としている。

このようにレーザー光を第２分割予想ラインに沿って複数回走査することにより、大判基板のダイシング位置に、予め表電極の存在しない電極除去部と表面を粗くした粗面化処理部とを同一幅で形成しておき、これら電極除去部と粗面化処理部に密着するように保護層を形成した後、このダイシング位置に沿って大判基板をダイシングブレードで切断すれば、ダイシング時に表電極が保護層を剥がしてしまうことを防止できるため、寸法精度が高く耐湿性にも優れたチップ抵抗器を提供することができる。

本発明によれば、ダイシングによってチップ素体を得る場合でも、ダイシング時に懸念される保護層の剥離が発生しないため、寸法精度が高く耐湿性にも優れたチップ抵抗器を提供することができる。

本発明の実施形態例に係るチップ抵抗器の平面図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 図１のIII−III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平面図である。 該チップ抵抗器の製造工程中に得られるチップ素体の説明図である。

以下、発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１〜図３に示すように、本発明の実施形態例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の表面における長手方向（図１のＸ−Ｘ方向）の両端部に設けられた一対の表電極２と、これら表電極２に接続するように設けられた長方形状の抵抗体３と、両表電極２の一部分と抵抗体３の全面を被覆する絶縁性の保護層４と、絶縁基板１の長手方向両端部に設けら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。

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縦横に延びる第１分割予想ラインと第２分割予想ラインに沿ってダイシングして多数個取りされたものである。絶縁基板１の表面における短手方向（図１のＹ−Ｙ方向）の両端部には、電極除去部１ａと粗面化処理部１ｂとが長手方向に沿って一定幅で連続的に形成されており、図３に示すように、これら電極除去部１ａと粗面化処理部１ｂは絶縁基板１の長手方向へ延びるＶ字状溝として形成されている。詳細については後述するが、これら電極除去部１ａと粗面化処理部１ｂは絶縁基板１の表面にレーザー光を照射することによって形成されたものである。

一対の表電極２は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２は絶縁基板１の電極除去部１ａを除いた長手方向両端部に矩形状に形成されている。

抵抗体３は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３の長手方向の両端部はそれぞれ表電極２に重なっている。なお、図示省略されているが、抵抗体３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。

保護層４は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、この保護層４のＹ−Ｙ方向の両端部は電極除去部１ａと粗面化処理部１ｂに密着している。図示省略されているが、保護層４の下側には抵抗体３を覆うアンダーコート層が形成されており、このアンダーコート層は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る。

一対の端面電極５はＮｉ−Ｃｕ等をスパッタしたものや、Ａｇペーストをディップして乾燥・焼成させたものであり、これら端面電極５は絶縁基板１の長手方向両端面から表電極２の上面と絶縁基板１の裏面に亘って断面コ字状に形成されている。なお、端面電極５のＹ−Ｙ方向の両端部は電極除去部１ａに密着している。

一対の外部電極６はバリヤー層と外部接続層の２層構造からなり、そのうちバリヤー層は電解メッキによって形成されたＮｉメッキ層であり、外部接続層は電解メッキによって形成されたＳｎメッキ層である。

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４〜図６を参照しながら説明する。なお、図６（ａ）は図５（ａ）における１つのチップ形成領域に対応し、図６（ｂ）は図５（ｃ）における１つのチップ素体を示している。

まず、図４（ａ）に示すように、絶縁基板１が多数個取りされる大判基板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、図５（ｃ）に示す後工程で大判基板１０Ａは縦横に延びる第１分割予想ラインＬ１と第２分割予想ラインＬ２に沿ってダイシングされ、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の表面に後述する第２分割予想ラインＬ２を跨いで第１分割予想ラインＬ１と重なるようにＡｇ系ペーストを帯状に印刷し、これを乾燥・焼成させることにより、図４（ｂ）に示すように、大判基板１０Ａの表面に形状（直線性や電極間距離）が安定した複数対の表電極２を所定間隔を存して形成する。

次に、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・焼成させることにより、図４（ｃ）に示すように、対をなす表電極２間に跨る複数の抵抗体３を形成する。なお、表電極２と抵抗体３の形成順序は上記と逆であっても良い。

次に、大判基板１０Ａの表面に照射したレーザー光を後述する第２分割予想ラインＬ２に沿って走査してＶ字状溝を形成し、これを第２分割予想ラインＬ２と直交する方向へずらしながら複数回繰り返すことにより、図５（ａ）に示すように、大判基板１０Ａの表面をレーザースクライブして長手方向へ一定幅で延びる幅広なスクライブ痕Ｓを形成する。かかるレーザースクライブにより、帯状に延びる表電極２が長手方向と直交する方向に切断されると共に、一対の表電極２で挟まれた部分の大判基板１０Ａの表面が粗面化されるため、図６（ａ）に示すように、大判基板１０Ａの各チップ形成領域における短手方向両側部に一定幅の電極除去部１ａと粗面化処理部１ｂが帯状に形成される。

次に、トリミング溝形成時の抵抗体３へのダメージを軽減するものとして、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、抵抗体３を覆う図示せぬアンダーコート層を形成した後、このアンダーコート層の上から抵抗体３にトリミング溝を形成して抵抗値を調整する。しかる後、アンダーコート層を覆うように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ることにより、図５（ｂ）に示すように、表電極２の一部と抵抗体３の全面を覆うように帯状の保護層４を形成する。その際、保護層４は電極除去部１ａと粗面化処理部１ｂを縦断する位置にも形成されるため、電極除去部１ａと粗面化処理部１ｂに対して保護層４が強固に密着することになる。また、保護層４との密着性を高めるために、電極除去部１ａと粗面化処理部１ｂの溝深さを５μｍ以上にすることが好ましい。

しかる後、図５（ｃ）に示すように、大判基板１０Ａを第２表電極１２の幅方向中央部を通って長手方向へ延びる第１分割予想ラインＬ１と、この第１分割予想ラインＬ１に直交する第２分割予想ラインＬ２とに沿ってダイシングブレードで切断することにより、図６（ｂ）に示すように、チップ抵抗器と外形を同じくする個々のチップ素体１０Ｂを得る。その際、第２分割予想ラインＬ２に沿った大判基板１０Ａのダイシング位置には、表電極２の存在しない電極除去部１ａと表面を粗くした粗面化処理部１ｂとが同一幅で連続的に形成されていると共に、これら電極除去部１ａと粗面化処理部１ｂに密着するように保護層４が形成されているため、大判基板１０Ａを第２分割予想ラインＬ２に沿ってダイシングする時に表電極２は切断されず、表電極２の跳ね返りによって保護層４が剥がされてしまうという不具合を確実に阻止することができる。なお、これら第１分割予想ラインＬ１と第２分割予想ラインＬ２は大判基板１０Ａに対して設定された仮想線であり、前述したように大判基板１０Ａに各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、チップ素体１０Ｂの端面にＡｇペーストをディップ塗布して加熱硬化させることにより、チップ素体１０Ｂの長手方向両端部に表電極２を覆う端面電極５を形成する。しかる後、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５を被覆する外部電極６を形成し、図１〜図３に示すようなチップ抵抗器が完成する。

なお、他の方法として、大判基板１０Ａを第１分割予想ラインＬ１に沿ってダイシングして短冊状基板を得た後、この短冊状基板の端面にＮｉ−Ｃｕをスパッタリングしたり、短冊状基板の端面にＡｇペーストをディップ塗布して乾燥・焼成させることにより、短冊状基板の端面を含む幅方向両側部に断面コ字状の端面電極５を形成し、しかる後、この短冊状基板を第２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を得るようにしても良い。

以上説明したように、本実施形態例では、予め大判基板１０Ａのダイシング位置に、表電極２の存在しない電極除去部１ａと表面を粗くした粗面化処理部１ｂとを同一幅で形成しておき、これら電極除去部１ａと粗面化処理部１ｂに密着するように保護層４を形成した後、このダイシング位置に沿って大判基板１０Ａをダイシングブレードで切断するようにしたので、ダイシング時に表電極２が保護層４を剥がしてしまうという不具合を確実に阻止することが可能となり、寸法精度が高く耐湿性にも優れたチップ抵抗器を提供することができる。

なお、上記実施形態例では、絶縁基板の裏面に電極を有しないチップ抵抗器について説明したが、絶縁基板の裏面における長手方向端部に一対の裏電極を形成し、端面電極を表電極と裏電極の両方に接続するようにしても良い。

１ 絶縁基板
１ａ 電極除去部
１ｂ 粗面化処理部
２ 表電極
３ 抵抗体
４ 保護層
５ 端面電極
６ 外部電極
１０Ａ 大判基板
１０Ｂ チップ素体
Ｌ１ 第１分割予想ライン
Ｌ２ 第２分割予想ライン
Ｓ スクライブ痕

Claims (3)

1. 直方体形状の絶縁基板と、この絶縁基板の表面における長手方向両端部に設けられた一対の表電極と、これら両表電極間を接続する抵抗体と、この抵抗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た一対の端面電極とを備えたチップ抵抗器において、
   前記絶縁基板の表面における短手方向両端部に、前記表電極を一定幅で除去した電極除去部と、この電極除去部に連続して長手方向へ延びる同一幅の粗面化処理部とが形成されており、前記電極除去部と前記粗面化処理部が長手方向へ延びる複数本のＶ字状溝として形成されていると共に、前記抵抗体を覆う前記保護層が前記電極除去部と前記粗面化処理部に密着していることを特徴とするチップ抵抗器。
2. 請求項１の記載において、前記電極除去部と前記粗面化処理部は５μｍ以上の溝深さを有することを特徴とするチップ抵抗器。
3. 格子状に延びる第１分割予想ラインと第２分割予想ラインが設定された大判基板の表面に、前記第２分割予想ラインを跨いで前記第１分割予想ラインに重なるように複数の帯状の表電極を形成する工程と、
   前記複数の表電極間を橋絡するように前記第２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工程と、
   前記大判基板に照射したレーザー光を前記第２分割予想ラインに沿って走査することにより、前記表電極を前記第２分割予想ラインに跨る一定幅で切断して電極除去部を形成すると共に、前記大判基板の表面に前記電極除去部と同一幅の粗面化処理部を形成する工程と、
   前記第１分割予想ラインで挟まれた領域内に、前記抵抗体の全体を覆うと共に前記電極除去部と前記粗面化処理部を横断するように帯状の保護層を形成する工程と、
   前記大判基板を前記第１分割予想ラインと前記第２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工程と、
   を備え、
   前記電極除去部と前記粗面化処理部は、前記レーザー光を前記第２分割予想ラインと直交する方向へずらしながら複数回走査することによって形成されることを特徴とするチップ抵抗器の製造方法。