JP7333726B2

JP7333726B2 - チップ抵抗器の製造方法

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Publication number: JP7333726B2
Application number: JP2019156942A
Authority: JP
Inventors: 健太郎松本; 功永坂
Original assignee: Koa Corp
Current assignee: Koa Corp
Priority date: 2019-08-29
Filing date: 2019-08-29
Publication date: 2023-08-25
Anticipated expiration: 2039-08-29
Also published as: JP2021034689A

Description

本発明は、絶縁基板上に設けられた抵抗体にトリミング溝を形成することで抵抗値が調整されるチップ抵抗器の製造方法に関するものである。

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、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、表電極と裏電極を橋絡する端面電極と、対をなす表電極どうしを橋絡する抵抗体と、抵抗体を覆う保護膜等によって主に構成されている。

一般的に、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１次分割溝と２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多数個分の表電極や抵抗体や保護膜等を一括して形成した後、この大判基板を１次分割溝と２次分割溝に沿って分割してチップ抵抗器を多数個取りするようにしている。かかるチップ抵抗器の製造過程においては、大判基板の表面における１次分割溝と２次分割溝で区画された各チップ形成領域内に、導電ペーストを印刷・焼成することにより対をなす表電極が形成されると共に、対をなす複数組の表電極間に抵抗ペーストを印刷・焼成することにより多数の抵抗体が形成される。その際、印刷時の位置ずれや滲み、あるいは焼成炉内の温度むら等の影響により、各抵抗体の大きさや膜厚に若干のばらつきを生じることが避け難いため、大判基板の状態で各抵抗体にトリミング溝を形成して所望の抵抗値に設定するという抵抗値調整が行われるようになっている。

かかる抵抗値調整工程では、一対の測定用プローブを列状に固定したプローブカードを準備しておき、これら測定用プローブを大判基板上に形成された複数対の表電極にそれぞれ接触させた状態で、一対の測定用プローブ間の抵抗値を測定しながら、抵抗体にレーザー光を照射してトリミング溝を形成するようにした抵抗値調整方法が広く採用されている。その際、表電極がチップ形成領域を区画する１次分割溝に跨るように形成されていれば、隣り合う２つのチップ形成領域に跨って連続する広い面積の表電極に対して測定用プローブを接触させることができるため、抵抗値調整を容易に実施することが可能となる。しかし、１次分割溝に跨るように表電極を形成する際に、表電極を形成するための導電ペーストが１次分割溝に沿って滲み出してしまうことがあり、その場合、２次分割溝を介して隣接する２つの抵抗体が導通（短絡）してしまい、抵抗値調整するために測定している抵抗値を正確に測定することができなくなる。

このような不具合を解消すべく、特許文献１には、表電極の輪郭と１次分割溝との交点を溝未形成部とすることにより、導電ペーストの１次分割溝に沿う滲み出しを防止するようにした技術が開示されている。図５は特許文献１に開示されたチップ抵抗器の製造工程を示す説明図であり、まず、図５（ａ）に示すように、格子状に延びる１次分割溝１０１と２次分割溝１０２が設けられた大判基板１００を準備する。ここで、２次分割溝１０２は横方向に連続する分割溝であるのに対し、１次分割溝１０１は２次分割溝１０２との交点に溝未形成部を有する非連続な分割溝となっており、これら１次分割溝１０１と２次分割溝１０２により平面視矩形状のチップ形成領域Ｓが区画されている。

そして、図５（ｂ）に示すように、大判基板１００の表面における各チップ形成領域Ｓの両端部分に、２次分割溝１０２と平行かつ１次分割溝１０１の溝部に跨るように表電極１０３を形成すると共に、大判基板１００の裏面における表電極１０３と対応する位置に裏電極（図示せず）を形成し、また、大判基板１００の表面に一対の表電極１０３と接続する抵抗体１０４を形成する。表電極１０３はＡｇ系ペースト等の導電ペーストを印刷・焼成することにより形成されるが、２次分割溝１０２と表電極１０３の輪郭との間に１次分割溝１０１の溝未形成部が存在し、この溝未形成部によって縦方向に延びる１次分割溝１０１が連続しない構造になっているため、導電ペーストが２次分割溝１０２を超えて隣の１次分割溝１０１まで滲み出ることはない。したがって、抵抗体１０４の抵抗値調整を行う際の抵抗値測定時に、隣接する表電極１０３どうしが短絡して測定不良となることがなくなり、しかも、１次分割溝１０１を跨いで形成された広い面積の表電極１０３に対して測定用プローブを接触させることができるため、抵抗値調整を容易に実施することが可能となる。

なお、このような抵抗体１０４の抵抗値調整を実施した後、大判基板１００を１次分割溝１０１に沿って短冊状基板に分割（１次ブレイク）し、この短冊状基板の分割面に端面電極を形成する。次いで、短冊状基板を２次分割溝１０２に沿って多数のチップ状基板に分割（２次ブレイク）した後、これらチップ状基板の電極に電解メッキを施すことによりチップ抵抗器が完成する。

特開２００２－３５３０１２号公報

特許文献１に記載された従来技術では、１次分割溝１０１が２次分割溝１０２との交点に溝未形成部を有する非連続な分割溝となっているため、表電極１０３の形成時における導電ペーストの滲みに起因する隣接する抵抗体１０４どうしの短絡を抑制することができる。しかし、１次分割溝１０１が溝部のない溝未形成部を有しているため、抵抗値調整後に１次分割溝１０１に沿って１次分割する際のブレイク性が悪くなり、さらに分割溝内の表電極１０３が１次分割溝を接着するため、連続する２次分割溝の方が容易にブレイクされ易くなり、１次分割時に２次分割溝１０２に沿って不所望に割れてしまったり、１次分割面のブレイク形状が悪化して端面電極の形成に支障を来たす、等の不具合を生じる虞があった。

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、その目的は、抵抗値調整を正確かつ容易に実施することができると共に、抵抗値調整後のブレイクを簡単に行うことができるチップ抵抗器の製造方法を提供することにある。

上記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１次分割溝と２次分割溝が設けられた大判基板を準備する工程と、前記大判基板の表面における前記１次分割溝と前記２次分割溝で区画された各チップ形成領域内に、前記１次分割溝および前記２次分割溝からそれぞれ離間すると共に、前記２次分割溝の延出方向に沿って所定間隔を存して対向する一対の表電極を形成する工程と、一対の前記表電極間を橋絡する抵抗体を形成する工程と、前記１次分割溝を跨ぐ離間ギャップを介して隣接する２つの前記表電極間に該離間ギャップよりも大きな径寸法の測定用プローブを接触させ、この状態で前記抵抗体の抵抗値を測定しながら該抵抗体にトリミング溝を形成して抵抗値調整する工程と、前記抵抗値調整を行った後に前記大判基板を前記１次分割溝と前記２次分割溝に沿ってチップ単体に個片化する工程と、を含み、前記抵抗値調整する工程において、前記２次分割溝の延出方向に沿って配列された複数の前記表電極間に存する前記離間ギャップに対し、プローブカードに一列に固定された複数の前記測定用プローブを同時に当接させ、この状態で対をなす前記測定用プローブ間の抵抗値測定を行うことを特徴としている。

このような工程を含むチップ抵抗器の製造方法では、表電極が１次分割溝と２次分割溝から離間する位置に形成されており、１次分割溝を介して隣接する２つの表電極間に１次分割溝よりも幅広の離間ギャップが確保されているため、表電極形成用の導電ペーストが１次分割溝を伝わって２次分割溝の方向へ流れ出すことはなく、２次分割溝を介して隣接する表電極同士の短絡を防止することができる。そして、離間ギャップよりも大きな径寸法を有する複数の測定用プローブが一列に固定されたプローブカードを用い、２次分割溝の延出方向に沿って配列された複数の表電極間に存する離間ギャップに対し、プローブカードに固定された複数の測定用プローブを同時に当接することにより、１次分割溝を跨いで隣り合う２つの表電極に１つの測定用プローブをそれぞれ接触させた状態で、対をなす測定用プローブ間の抵抗値を測定しながら抵抗体にトリミング溝を形成することができるため、測定用プローブの本数を増やすことなく、抵抗体の抵抗値調整を容易に実施することができる。また、１次分割溝内に導電ペーストが入り込まないため、抵抗値調整後に大判基板を１次分割溝に沿って簡単にブレイクすることができ、ブレイク形状の悪化や不所望な２次割れを抑制することができる。

本発明のチップ抵抗器の製造方法によれば、抵抗値調整を正確かつ容易に実施することができると共に、抵抗値調整後のブレイクを簡単に行うことができる。

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。該チップ抵抗器の製造工程を示すフローチャートである。該チップ抵抗器の製造工程を示す大判基板の説明図である。従来例に係るチップ抵抗器の製造工程を示す説明図である。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係るチップ抵抗器の平面図、図２は図１のII－II線に沿う断面図である。

図１と図２に示すように、本実施形態例に係るチップ抵抗器１０は、直方体形状の絶縁基板１と、絶縁基板１の表面の長手方向両端部に設けられた一対の表電極２と、これら両表電極２の間を橋絡する抵抗体３と、抵抗体３を覆う保護層４と、絶縁基板１の裏面の長手方向両端部に設けられた一対の裏電極５と、絶縁基板１の長手方向両端面に設けられた一対の端面電極６と、これら電極部２，５，６を覆う外部電極７等によって主として構成されている。

絶縁基板１は、後述する大判基板を縦横の分割溝に沿って分割して多数個取りされたものであり、大判基板の主成分はアルミナを主成分とするセラミックス基板である。

一対の表電極２は銀を主成分とする銀系ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成したものであり、これら表電極２は所定間隔を存して対向するように絶縁基板１の表面に形成されている。これら表電極２は絶縁基板１の長手方向両端より若干内方の離間位置に形成されており、表電極２と絶縁基板１の長手方向端面との間には間隙が確保されている。

抵抗体３は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・焼成したものであり、この抵抗体３は両端部が表電極２に重なるように矩形状に形成されている。抵抗体３にはトリミング溝８が形成されており、このトリミング溝８によって抵抗体３の抵抗値が所定値になるように調整されている。トリミング溝８はレーザー光の照射によって抵抗体３にできる切込みであり、本実施形態例では、Ｌカット形状のトリミング溝８を形成して抵抗体３の抵抗値を調整しているが、トリミング溝８の形状はＬカット以外のＩカット形状等でも良く、また、トリミング溝８の本数は１つに限定されず複数本でも良い。

保護層４はアンダーコート層とオーバーコート層の２層構造からなり、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・焼成したものであり、オーバーコート層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（焼付け）したものである。アンダーコート層はトリミング溝８の形成時にレーザーの熱から抵抗体３を保護するものであり、アンダーコート層の大きさは抵抗体３を完全に覆い隠せる程度の大きさに形成されている。オーバーコート層はトリミング溝８形成後の抵抗体３を外部環境（湿度や腐食性ガス等）から保護するものであり、オーバーコート層の大きさはアンダーコート層を完全に覆い隠せる程度の大きさに形成されている。

一対の裏電極５は銀を主成分とする銀系ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成したものであり、これら裏電極５は表電極２と対応するように絶縁基板１の裏面における長手方向両端部に形成されている。その際、ブレイク性をより向上させるために、裏電極５においても、表電極２と同様に絶縁基板１の長手方向両端より若干内方の離間位置に形成しても良い。

一対の端面電極６は、絶縁基板１の端面にＮｉ／Ｃｒをスパッタリングしたり、樹脂銀を塗布して加熱硬化したものであり、絶縁基板１の表面と裏面に回り込むようにコの字状に形成することで、これら端面電極６によって対応する表電極２と裏電極５とが橋絡されている。その後、これら端面電極６の表面はＮｉメッキ層とＳｎメッキ層からなる２層構造の外部電極７によって被覆されている。

次に、このチップ抵抗器１０の製造工程について、図３に示すフローチャートと図４に示す大判基板の説明図を参照しながら説明する。

まず、絶縁基板１が多数個取りされる大判基板１０Ａを準備する（図３のＳ－１）。図４（ａ）に示すように、この大判基板１０Ａの表面には複数本の１次分割溝１１と２次分割溝１２が格子状に設けられており、両分割溝１１，１２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っている。図４には複数個分のチップ形成領域に相当する大判基板１０Ａが代表して示されているが、実際は多数個分のチップ形成領域に相当する大判基板１０Ａに対して以下に説明する各工程が一括して行われる。

すなわち、この大判基板１０Ａの表面にＡｇを含有する導電ペーストをスクリーン印刷した後、これを乾燥・焼成することにより、図４（ｂ）に示すように、各チップ形成領域の両端部分に、１次分割溝１１から離間すると共に所定間隔を存して対向する複数対の表電極２を形成する（図３のＳ－２）。これにより、１次分割溝１１を介して隣り合う２つの表電極２の間に１次分割溝１１の溝幅よりも広い離間ギャップＧが確保されるため、導電ペーストが１次分割溝１１を伝わって２次分割溝１２の方向へ流れ出すことはなくなる。なお、これら表電極２の形成工程と同時あるいは前後して、大判基板１０Ａの裏面にＡｇ系ペーストをスクリーン印刷した後、これを乾燥・焼成することにより、表電極２に対応する複数対の裏電極（図示せず）を形成する（図３のＳ－３）。

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・焼成することにより、図４（ｃ）に示すように、両端部が表電極２に重なる抵抗体３を形成する（図３のＳ－４）。しかる後、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を覆い隠す図示せぬアンダーコート層を形成する（図３のＳ－５）。

次に、図４（ｄ）に示すように、抵抗体３の両端部に接続する一対の表電極２に測定用プローブ１３を接触させ、これら測定用プローブ１３で両表電極２間の抵抗値を測定しながら、アンダーコート層の上からレーザー光を照射して抵抗体３にトリミング溝８を形成することにより、該抵抗体３の抵抗値を調整する（図３のＳ－６）。その際、離間ギャップＧよりも径寸法の大きな測定用プローブ１３を使用し、このような測定用プローブ１３を離間ギャップＧを介して隣接する２つの表電極２に跨って接触させており、測定用プローブ１３が抵抗体３に接続する表電極２と、該表電極２に離間ギャップＧを介して対向する隣の表電極２との両方に同時に接触するため、測定用プローブ１３を接触させることが可能な表電極２の面積は実質的に２倍の広さとなる。

なお、図４（ｄ）には２つの測定用プローブ１３だけが示されているが、実際は不図示のプローブカードに多数の測定用プローブ１３が一列に固定されており、これら測定用プローブ１３を図中の左右方向に配列された各表電極２間の離間ギャップＧに同時に当接するようにしている。そして、この状態で対をなす測定用プローブ１３間の抵抗値測定を行いながら、２次分割溝１２の延出方向に沿って一列に配置された複数の抵抗体３の抵抗値調整を行い、しかる後、プローブカードを図中の下方へ移動し、２次分割溝１２を介して隣接する各列の抵抗体３に対して上記と同様の抵抗値調整を実行する。

このようにして大判基板１０Ａに形成された全ての抵抗体３の抵抗値調整を行った後、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、これを加熱硬化して図示せぬオーバーコート層を形成する（図３のＳ－７）ことにより、アンダーコート層とオーバーコート層の２層構造からなる保護層を形成する。

しかる後、大判基板１０Ａを１次分割溝１１に沿って短冊状基板に１次分割する（図３のＳ－８）。その際、表電極２が１次分割溝１１から離間した位置に形成されており、１次分割溝１１内に表電極形成用の導電ペーストが入り込んでいないため、大判基板１０Ａを１次分割溝１１に沿って簡単にブレイクすることができ、ブレイク形状の悪化や不所望な２次割れを抑制することができる。

次に、この短冊状基板の分割面にＮｉ／Ｃｒをスパッタリングしたり、短冊状基板の分割面にＡｇを含有させた樹脂ペーストを塗布して加熱硬化することにより、短冊状基板の表面と裏面に回り込むようにコの字状に形成することで、短冊状基板の両端面に表電極２と裏電極５間を導通する端面電極を形成する（図３のＳ－９）。この時、短冊状基板の長手方向側端部（エッジ部）に表電極２が形成されていないため、１次分割時に表電極２のバリは発生しない。したがって、短冊状基板の長手方向側端部が１次分割後に形成される端面電極にて覆われるため、表電極２のバリの剥がれによる断線は発生しない。

次に、短冊状基板を２次分割溝１２に沿って複数のチップ状基板に２次分割し（図３のＳ－１０）、これらチップ状基板に対して電解メッキを施してＮｉメッキ層とＳｎメッキ層を順次形成する。これらＮｉメッキ層とＳｎメッキ層により、端面電極の表面を覆う外部電極７が形成され（図３のＳ－１１）、図１と図２に示すチップ抵抗器１０が多数個取りされる。

以上説明したように、本実施形態例に係るチップ抵抗器１０の製造方法では、表電極２が大判基板１０Ａの１次分割溝１１から離間する位置に形成されており、１次分割溝１１を介して隣接する２つの表電極２間に１次分割溝１１よりも幅広の離間ギャップＧが確保されているため、表電極形成用の導電ペーストが１次分割溝１１を伝わって２次分割溝１２の方向へ流れ出すことはなく、２次分割溝１２を介して隣接する表電極２どうしの短絡を防止することができる。そして、１次分割溝１１を介して隣り合う２つの表電極２間に離間ギャップＧよりも大径の測定用プローブ１３を接触させ、この状態で一対の測定用プローブ１３間の抵抗値を測定しながら抵抗体３にトリミング溝８を形成するようにしたので、抵抗体３の抵抗値調整を容易に実施することができる。また、１次分割溝１１内に導電ペーストが入り込まないため、抵抗値調整後に大判基板１０Ａを１次分割溝１１に沿って簡単にブレイクすることができ、ブレイク形状の悪化や不所望な２次割れを抑制することができる。

１絶縁基板
２表電極
３抵抗体
４保護層
５裏電極
６端面電極
７外部電極
８トリミング溝
１０チップ抵抗器
１０Ａ大判基板
１１１次分割溝
１２２次分割溝
１３測定用プローブ
Ｇ離間ギャップ

Claims

格子状に延びる１次分割溝と２次分割溝が設けられた大判基板を準備する工程と、
前記大判基板の表面における前記１次分割溝と前記２次分割溝で区画された各チップ形成領域内に、前記１次分割溝および前記２次分割溝からそれぞれ離間すると共に、前記２次分割溝の延出方向に沿って所定間隔を存して対向する一対の表電極を形成する工程と、
一対の前記表電極間を橋絡する抵抗体を形成する工程と、
前記１次分割溝を跨ぐ離間ギャップを介して隣接する２つの前記表電極に該離間ギャップよりも大きな径寸法の測定用プローブを接触させ、この状態で前記抵抗体の抵抗値を測定しながら該抵抗体にトリミング溝を形成して抵抗値調整する工程と、
前記抵抗値調整を行った後に前記大判基板を前記１次分割溝と前記２次分割溝に沿ってチップ単体に個片化する工程と、
を含み、
前記抵抗値調整する工程において、前記２次分割溝の延出方向に沿って配列された複数の前記表電極間に存する前記離間ギャップに対し、プローブカードに一列に固定された複数の前記測定用プローブを同時に当接させ、この状態で対をなす前記測定用プローブ間の抵抗値測定を行うことを特徴とするチップ抵抗器の製造方法。