JPH0831694A

JPH0831694A - 電子部品及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0831694A
Application number: JP6185425A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Koyama; 幸宏小山; Takaya Ishigaki; 高哉石垣; Yoshikazu Fujishiro; 義和藤城; Hiroshi Harada; 拓原田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1994-07-14
Filing date: 1994-07-14
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】少なくともコイルと抵抗を含む複合電子部品に
おいて、工数が削減されて製造工程の簡略化と製造コス
トの低減が達成できると共に、製造上の制約を減少させ
ることができる電子部品とその製造方法を提供する。【構成】誘電体１上または誘電体内部領域９にレーザ照
射により誘電体１を改質して抵抗層とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、誘電体材料を使用して
構成されるコンデンサと抵抗との複合電子部品、または
コンデンサと抵抗とコイルとを複合した電子部品、もし
くはこれらの複合部品にさらに素子を搭載した混成集積
回路部品とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンデンサと抵抗の複合電子部品、もし
くはこれにさらにコイルを複合させて構成される従来の
複合電子部品の製造方法は、大別して以下のように分類
される。（１）アルミナ基板等の絶縁基板上に、機能を満足する
ための配線パターンとラウンド部を厚膜や薄膜により形
成した後、それぞれの受動部品を半田付け等により基板
上にマウントする方法。（２）アルミナ基板等の絶縁基板上に、スクリーン印刷
や蒸着、スパッタリング等の真空成膜法を用いて誘電
体、コイル、抵抗体を同一平面上もしくは積層して形成
する方法。（３）コンデンサを内蔵した誘電体基板上に、スクリー
ン印刷や蒸着、スパッタリング等の真空成膜法を用いて
コイル、抵抗体を形成する方法。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術によると、コンデンサ、抵抗、コイル等の受動部品
を同一基板上に構成する場合、それぞれの受動部品とし
ての機能及び仕様を満足するために適切な材料や製造方
法が選択され、少なくとも搭載する受動部品の構成数だ
けの製造工程が必要とされ、製造工数と製造コストの増
加を招くという問題がある。

【０００４】また、コンデンサ、抵抗、コイルを同一基
板上に共存させるためには、共通の製造方法、設備を用
いることが望ましいが、コンデンサ、抵抗、コイルはそ
れぞれ独自の製造方法を持っているため、製造方法を同
一にするわけには行かない。しかし、処理温度、時間等
の製造条件としては、製造過程で発生する熱履歴や製造
方法等が共存する受動部品の機能を互いに阻害すること
のない製造条件を選択する必要があり、製造上の制約を
受けるという問題がある。

【０００５】また、コンデンサ、抵抗、コイルの製造工
程はそれぞれ独自の製造方法を持っているため、複合部
品の製造に必要な設備は構成する受動部品の種類に応じ
て揃える必要があり、設備投資が高額になるという問題
がある。

【０００６】本発明は、上記した問題点に鑑み、少なく
ともコイルと抵抗を含む複合電子部品において、工数が
削減されて製造工程の簡略化と製造コストの低減が達成
できると共に、製造上の制約を減少させることができる
電子部品とその製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、例えばＴｉＯ₂を主成分とする誘電体上ま
たは誘電体内部にレーザ照射により誘電体を改質した抵
抗層を設けたことを特徴とする。このようなレーザ照射
による抵抗層の形成態様としては、誘電体内部に抵抗値
調整用の一対以上の内部電極を具備し、該内部電極間に
レーザ照射により抵抗層を形成する態様と、誘電体に抵
抗値調整用の浮遊電極を設け、該浮遊電極と外部電極と
をレーザ照射により改質された抵抗層により接続する態
様と、誘電体に、外部電極と接続された一対以上の表面
電極を設け、該表面電極間をレーザ照射により改質され
た抵抗層により接続する態様等がある。また、これらの
抵抗層は、外的要因から保護するため、１層以上の絶縁
性保護膜で被覆することが好ましい。この保護膜として
は、ガラス系のもの、ＳｉＯ₂等の無機絶縁膜、あるい
は樹脂（ポリイミド、ポリアミド、フェノール、エポキ
シ、ビスマレイミドトリアジン、シリコーン等）が用い
られる。

【０００８】また、本発明による電子部品の製造方法
は、誘電体上もしくは誘電体内部に抵抗値調整用電極を
設け、該抵抗値調整用電極間または該電極と端部電極と
の間にレーザを照射して誘電体を改質した抵抗層を形成
すると共に、抵抗値調整は、レーザ照射エリアおよび内
部電極間厚みを変化させることにより行うことを特徴と
する。

【０００９】本発明において用いるレーザは、連続発振
（ＣＷ）、パルス発振、Ｑスイッチパルス発振のいずれ
の方式でもよく、レーザ波長やレーザスキャン速度およ
びレーザ出力を調整し、誘電体に抵抗層に改質できる条
件を選択する。例えば波長１．０６μｍのＹＡＧレーザ
を使用し、レーザ平均出力０．０１〜１Ｗ、Ｑスイッチ
周波数３KHz 、レーザスキャン速度０．１〜１０ｍｍ／
秒とし、良好な抵抗層が形成できる。

【００１０】抵抗層形成により得られる抵抗値の制御
は、電極間の抵抗値を抵抗測定器により測定しながら所
望の抵抗値になるように、レーザビームの照射位置及び
照射量が制御される。また、フィルタを構成するものに
おいては、フィルタ特性を直接測定しながらファンクシ
ョントリミングすることも可能である。

【００１１】このように得られた抵抗層を外界から遮断
するため、ガラスペーストや保護樹脂をスクリーン印刷
によりオーバーコート後に焼き付け（またはキュア）す
る手法や真空成膜によりＳｉＯ₂等の無機絶縁膜を形成
する手法で保護層を１層以上形成する。外部電極は、面
実装対応には焼き付け等により形成された端部電極を用
い、また、スルーホール基板対応にはラジアル、ＳＩＰ
型のリード端子付きの形状となる。

【００１２】

【作用】本発明は、誘電体の一部にレーザを照射し、そ
の照射領域について局部的に誘電体（絶縁体）を改質さ
せて抵抗値を低減させた層を誘電体の一部に形成するも
のであり、抵抗値の調整は、レーザ照射エリアや電極間
の厚みを変化させる等により行われる。

【００１３】

【実施例】図１（Ａ）は本発明による電子部品の一実施
例をＣＲ回路を構成する例について示す斜視図、図１
（Ｂ）はその断面図、図１（Ｃ）はその一部破断斜視
図、図１（Ｄ）はその回路図である。図１において、１
はＴｉＯ₂を主成分とする誘電体、２、３は誘電体１の
内部に形成された静電容量形成用内部電極、４、５は抵
抗調整用内部電極、６、７、８は誘電体１の側面に表面
実装のために設けられた外部電極としての端部電極であ
り、端部電極８、７はそれぞれ静電容量形成用内部電極
２、３に接続されると共に、一方の端部電極７は抵抗調
整用内部電極５の一端に接続され、端部電極６は抵抗調
整用内部電極４に接続される。斜線を付した領域９はレ
ーザ照射により、照射領域において、誘電体１の主成分
であるＴｉＯ₂（絶縁体）の酸素が蒸発してＴｉ₄Ｏ
₇（半導体）に還元されることにより、抵抗体として構
成された部分である。なお、実施例における誘電体１と
しては、ＴｉＯ₂を３８．０重量％含み、他にＢａＣＯ₃
を６．９重量％、Ｎｄ₂Ｏ₃を５５．０重量％、ＭｎＣＯ
₃を０．１重量％含むものを用いた。

【００１４】このセラミック電子部品の作製は、ＴｉＯ
₂を主成分として含んだ前記誘電体１の材料のグリーン
シートを成形し、銀−パラジウム等からなる内部電極２
〜５を印刷し、このように内部電極２〜５を形成したシ
ートを複数枚積層する。内部電極２〜５の厚みは、積層
するシート枚数、シート厚みや印刷回数により所望の厚
みに調整される。このシート法の代わりに、印刷法によ
り誘電体１と内部電極２〜５の積層構造を実現すること
もできる。積層した基板の切断やレーザ照射は、該基板
を未焼成の状態で所望の形状にダイジングソウや押し切
り刃により切断し焼成してレーザ照射する場合と、焼成
後に基板単位でレーザ照射して抵抗層を形成した後に基
板を切断する場合の２通りがあるが、どちらのプロセス
も、レーザ照射による抵抗層形成には問題なく使用可能
である。レーザ照射は、誘電体１の内部電極４、５間を
抵抗層に改質できる条件でレーザ照射して抵抗層を形成
する。この場合のレーザ条件は前述の通りである。その
際、内部電極４、５間の抵抗値を抵抗測定器により測定
しながらレーザ照射量を制御することにより、所望の抵
抗値を得ることができる。

【００１５】図２は内部電極４、５間の厚みと抵抗値と
の関係を、誘電体１の材料を前述のものとし、レーザ条
件を、レーザスポットサイズ２５μｍΦ、レーザ平均出
力０．３７５Ｗ、Ｑスイッチ周波数３ｋＨｚ、レーザス
キャン速度０．６ｍｍ／秒とした場合について示す図で
あり、この図から分かるように、内部電極４、５の間隔
を変えることにより、所望の抵抗値を得ることができ
る。また、レーザ照射エリア、あるいはレーザ条件を変
えることにより、さらに広い範囲で所望の抵抗値を得る
ことができる。

【００１７】このようにレーザ照射により領域９に形成
された抵抗層を、印刷、塗布、浸漬等により、前記材質
でなる絶縁保護層１０により覆う。本例においては、絶
縁保護層１０をガラスペーストや無機絶縁膜の塗布によ
り形成する例を示しているが、樹脂層としてもよく、樹
脂層とする場合には、塗布により端部電極６〜８形成後
に設ける。端部電極６〜８の形成は、切断されたチップ
について、レーザ照射前、またはレーザ照射後のものに
ついて、焼き付けやメッキ等により行う。本例の端部電
極６〜８は表面実装のためのものであるが、スルーホー
ル基板対応にはラジアル、ＳＩＰ型のリード端子を半田
付け等により取付ける。

【００１８】図１（Ｄ）の回路図において、抵抗Ｒは前
記レーザ照射領域９に形成された抵抗、コンデンサＣは
内部電極２、３間で形成されるものである。このような
ＣＲ回路は、フィルタ、スピードアップ回路、タイマ回
路等として用いられるものであり、いずれも抵抗Ｒの値
を調整することにより、所定の機能を発揮させるもので
ある。例えば、フィルタ回路として用いられ、ＴＴＬを
使用した場合、リレー、コイル、ソレノイド、モータ等
を動作させた際、これらのノイズによってＴＴＬは誤動
作を生じるため、ＣＲフィルタにより高周波性ノイズを
除去する必要があるが、信号線が長い場合には、信号線
のインダクタンスのレベルが上がるので、抵抗値を低い
値に調整する必要がある。また、前記スピードアップ回
路やタイマ回路等の場合には、時定数（Ｃ×Ｒ）の特性
を左右するため、抵抗値調整が必要である。前記領域９
へのレーザ照射による抵抗値の調整は、電極４、５の間
隔の変化やレーザ照射エリアの変化のみならず、誘電体
１の材質、レーザ照射量を制御することによっても行え
る。

【００１９】このようなレーザ照射は、チップコンデン
サやインダクタあるいはフィルタ等における特性調整に
用いられるレーザトリマーを用いることができ、従来、
抵抗体形成のために必要としたスクリーン印刷による厚
膜抵抗体や真空成膜による薄膜抵抗体等の抵抗体形成プ
ロセスが不要となると共に、スクリーン印刷機、乾燥
機、焼成炉や、薄膜抵抗体を形成するための真空成膜装
置、パターン形成に必要な露光、現像、エッチング装置
等のフォトリソ工程に要する一連の高額な設備が不要と
なる。

【００２０】また、公知の抵抗体製造プロセスにおいて
は、特性を左右する抵抗材料の組成やロット間変動、膜
厚、焼成や熱処理条件、パターニング精度等の工程にお
ける細心の管理が必要とされるが、レーザ照射により抵
抗層を形成する場合、抵抗層の特性を左右するものは誘
電体１とレーザの２つの管理点ですみ、安定した抵抗体
の形成と簡略化した管理体制が可能となる。

【００２１】また、抵抗層は誘電体１の内部に形成さ
れ、外界から遮断された構造をとるため、信頼性や安定
性の面で優れている。

【００２２】図３（Ａ）は本発明の他の実施例を示す斜
視図、（Ｂ）はその断面図であり、本例のものは、静電
容量を形成する内部電極４、５間にレーザを照射するこ
とにより、内部電極４、５間に前記材質でなる誘電体１
を改質して形成された抵抗層を形成したものである。本
例においては、内部電極４、５間に抵抗とコンデンサの
並列回路が等価的に構成されることになる。

【００２３】図４（Ａ）は本発明の他の実施例を示す断
面図であり、誘電体１の内部に同面上に１対以上の抵抗
値調整用内部電極１１、１１および１２、１２（本例は
２対）を設け、これらの間の領域９にレーザを照射する
ことにより、抵抗層を形成したものである。このよう
に、誘電体１の厚み方向に対向した内部電極間ではな
く、同面上に内部電極１１、１２を対向させてその間に
抵抗層を形成するようにしてもよい。

【００２４】図４（Ｂ）は本発明の他の実施例を示す斜
視図であり、本例は、誘電体１の表面に、端部電極６に
接続された内部電極１４に対向する浮遊電極１３を設け
ておき、その浮遊電極１３と端部電極７との間の領域９
にレーザを照射することにより、抵抗層を形成したもの
である。本例において、浮遊電極１３は、必ずしも誘電
体１の表面に形成する必要はないが、図示例のように表
面に形成することにより、該浮遊電極１３をレーザトリ
ミング時の位置合せ等における目印とすることにより、
位置合わせの作業効率が達成でき、かつトリミング精度
が向上するという利点がある。

【００２５】図４（Ｃ）は本発明の他の実施例であり、
本例においては、誘電体１の表面に端部電極６、７にそ
れぞれ接続される一対以上の表面電極１４、１５を形成
し、これらの表面電極１４、１５の間の領域９にレーザ
を照射することによって抵抗層を形成したものである。
図４（Ｂ）、（Ｃ）の例のように、誘電体１の表面の抵
抗層が抵抗体として作用する場合、これらの抵抗層（領
域９）を前記絶縁保護層１０によって覆うことによって
信頼性が向上する。

【００２６】本発明は、セラミック電子部品がＣＲ回路
を構成するものばかりでなく、コイル部品（磁性体内に
コイルを形成したインダクタやトランス）をＣＲ部品に
積層した複合電子部品や、誘電体１内にコイルを形成し
た複合電子部品にも適用できる。また、１つの部品にこ
れらのＣＲ回路やＬＣＲ回路が複数個形成されるものに
も適用できる。さらに本発明は、レーザ照射により抵抗
値を低減できるすべての誘電体持つ複合電子部品に適用
できる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１によれば、複合電子部品を構成
する誘電体にレーザ照射によって抵抗層を形成したの
で、複合電子部品における特性調整に用いられるレーザ
トリマーを抵抗層形成に用いることができ、従来、抵抗
体形成のために必要とされたスクリーン印刷による厚膜
抵抗体や真空成膜による薄膜抵抗体等の抵抗体形成プロ
セスが不要となると共に、スクリーン印刷機、乾燥機、
焼成炉や、薄膜抵抗体を形成するための真空成膜装置、
パターン形成に必要な露光、現像、エッチング装置等の
フォトリソ工程に要する一連の高額な設備が不要とな
り、工数が削減されて製造工程の簡略化と製造コストの
低減が達成できる。

【００２８】また、レーザ照射により抵抗層を形成する
場合、抵抗層の特性を左右するものは誘電体とレーザの
２つだけであり、製造上の制約が減少し、前記２つの管
理点からなる安定した抵抗体の形成と簡略化した管理体
制が可能となる。

【００２９】請求項２によれば、誘電体内部に抵抗値調
整用の一対以上の内部電極を具備し、該内部電極間にレ
ーザ照射により抵抗層を形成したので、抵抗層を形成す
る電極間間隔、すなわち経路長が固定されるので、抵抗
値調整が容易となる。また、内部に電極を設けるため、
抵抗層が外部から遮断でき、信頼性、安定性の面で有利
となる。

【００３０】請求項３によれば、誘電体の表面に抵抗値
調整用の浮遊電極を設け、該浮遊電極と外部電極とをレ
ーザ照射により改質された抵抗層により接続したので、
浮遊電極をレーザトリミング時の位置合せ等における目
印とすることにより、位置合わせの作業効率が達成で
き、かつトリミング精度が向上するという利点がある。

【００３１】請求項４によれば、誘電体に、外部電極と
接続された一対以上の表面電極を設け、該表面電極間を
レーザ照射により改質された抵抗層により接続したの
で、請求項２による抵抗値調整容易化と、請求項３によ
る効果が同時に得られる。

【００３２】請求項５によれば、誘電体を改質した抵抗
層が１層以上の絶縁性保護膜で被覆された構成としたの
で、抵抗層が外部からの影響により変質することが防止
され、信頼性の向上が達成される。

【００３３】請求項６によれば、誘電体上もしくは誘電
体内部に抵抗値調整用電極を設け、該抵抗値調整用電極
間または該電極と端部電極との間にレーザを照射して誘
電体を改質した抵抗層を形成すると共に、抵抗値調整
は、レーザ照射エリアおよび内部電極間厚みを変化させ
ることにより行うため、レーザ照射量の調整により抵抗
値の調整を行う場合に比較し、抵抗値の調整が容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明による電子部品の一実施例を示
す斜視図、（Ｂ）はその断面図、（Ｃ）はその部分破断
斜視図、（Ｄ）は等価回路図である。

【図２】誘電体としてチタン酸化物を主成分を用いた場
合の電極間隔と抵抗値との関係を示す相関図である。

【図３】（Ａ）は本発明による電子部品の他の実施例を
示す斜視図、（Ｂ）はその断面図である。

【図４】（Ａ）は本発明による電子部品の他の実施例を
示す断面図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれさらに本発明の
他の実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１：誘電体、２、３：静電容量形成用内部電極、４、
５：抵抗値調整用内部電極、６〜８：端部電極、９：レ
ーザ照射領域、１０：絶縁保護層、１１、１２：抵抗値
調整用内部電極、１３：浮遊電極、１４、１５：表面電
極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｃ 17/24 (72)発明者原田拓東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティ −ディ−ケイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体上または誘電体内部にレーザ照射に
より誘電体を改質した抵抗層を設けたことを特徴とする
電子部品。
【請求項２】請求項１において、誘電体内部に、積層方
向または同一面方向に対向する抵抗値調整用の一対以上
の内部電極を具備し、該内部電極間にレーザ照射により
抵抗層を形成したことを特徴とする電子部品。
【請求項３】請求項１において、誘電体の表面に抵抗値
調整用の浮遊電極を設け、該浮遊電極と外部電極とをレ
ーザ照射により改質された抵抗層により接続したことを
特徴とする電子部品。
【請求項４】請求項１において、誘電体に、外部電極と
接続された一対以上の表面電極を設け、該表面電極間を
レーザ照射により改質された抵抗層により接続したこと
を特徴とする電子部品。
【請求項５】請求項１、２、３または４において、誘電
体を改質した抵抗層が１層以上の絶縁性保護膜で被覆さ
れていることを特徴とする電子部品。
【請求項６】誘電体上もしくは誘電体内部に抵抗値調整
用電極を設け、該抵抗値調整用電極間または該電極と端
部電極との間にレーザを照射して誘電体を改質した抵抗
層を形成すると共に、抵抗値調整は、レーザ照射エリア
および内部電極間厚みを変化させることにより行うこと
を特徴とする電子部品の製造方法。