WO2003088276A1 - Lamine de film de resistance, procede de fabrication de lamine de film de resistance, composant comprenant un lamine de film de resistance, et procede de fabrication d'un composant comprenant un lamine de film de resistance - Google Patents

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resistor film
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Kinji Saijo
Kazuo Yoshida
Shinji Ohsawa
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Toyo Kohan Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a resistive film laminate, a method of manufacturing a resistive film laminate, a component using the resistive film laminate, and a method of manufacturing a component using the resistive film laminate.
  • the present invention relates to a resistance film laminated material in which a conductive plate having excellent conductivity and a resistance film having electric resistance are laminated, a method of manufacturing the resistance film laminated material, a component using the resistance film laminated material, and a resistance film laminated material.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a used component.
  • the present invention uses a resistive film laminate in which a conductive layer having excellent conductivity and a resistive film having a required volume resistivity are laminated, and a resistive film laminate that can be applied to printed wiring boards, lead frames, IC packages, and the like. It is an object of the present invention to provide parts that have been used. Disclosure of the invention
  • the resistive film laminate according to claim 1 of the present invention is a resistive film laminate obtained by laminating a resistive film between a first conductive plate and a second conductive plate, wherein the first conductive plate and the second conductive plate After activating the surface of the conductive plate to be joined to the first conductive plate and / or the second conductive plate, a resistive film is laminated on at least one of the first conductive plate and the second conductive plate.
  • the structure was such that the films were in contact with each other so that they would be on the inside, and were stacked and joined.
  • the activation treatment is to perform a glow discharge in an inert gas atmosphere
  • the surface to be joined between the plate and the second conductive plate was configured to be subjected to sputter etching. More preferably, the activation process and the resistive film stacking process are performed in the vicinity.
  • the resistive film laminate according to claim 4 of the present invention is configured such that the conductive plate is made of any one of a copper plate and an aluminum plate.
  • a component using the resistive film laminate according to any one of the first to fourth aspects Preferably, a resistance portion is formed in at least one place. More preferably, the configuration is applied to any of a printed wiring board, a lead frame, and an IC package.
  • the method for manufacturing a resistive film laminate according to claim 8 of the present invention is a method for manufacturing a resistive film laminate in which a resistive film is laminated between a first conductive plate and a second conductive plate.
  • the surface to be joined between the conductive plate and the second conductive plate is activated, and a resistive film is laminated on at least one of the first conductive plate and the second conductive plate.
  • the conductive plates are abutted so that the resistive film is on the inside, overlapped, and laminated.
  • the activation treatment is performed by bringing the first conductive plate and the second conductive plate into contact with one of the grounded electrodes A in an inert gas atmosphere of 10 to 10 ⁇ 3 Pa.
  • a glow discharge is performed by applying an alternating current of 1 to 5 OMHz between the electrode B and the other electrode B that is insulated and supported, and contacts the electrode A that is exposed in the plasma generated by the glow discharge.
  • the sputter etching process was performed so that the area of each of the first conductive plate and the second conductive plate was effectively ⁇ or less of the area of the electrode B. More preferably, the activation treatment and the resistance film lamination treatment are performed in the vicinity.
  • a method for manufacturing a component according to claim 11 of the present invention is a method using the method for manufacturing a resistive film laminate according to any one of claims 8 to 10.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing one embodiment of the resistive film laminate of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view showing one embodiment of the component of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of an apparatus used for producing a resistive film laminated material of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the apparatus used for manufacturing the resistive film laminate of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic sectional view showing still another embodiment of the apparatus used for producing the resistive film laminate of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a film forming unit used for manufacturing a resistive film laminate of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a resistive film laminate 20 of the present invention, showing an example in which a resistive film 24 is laminated and joined between a conductive plate 22 and a conductive plate 26. I have.
  • the material of the conductive plates 22 and 26 is not particularly limited as long as it is a material that can produce a resistive film laminate and has excellent conductivity, and is appropriately selected depending on the use of the resistive film laminate. Can be used.
  • the specific resistance of the conductive plate is preferably in the range of 1 to 200 ′ cm at 20 °, and more preferably in the range of 1 to 10 ⁇ ⁇ cm.
  • highly conductive metals that are solid at room temperature eg, A1, Cu, Ag, Pt, Au, etc.
  • highly conductive metals containing at least one of these metals Alloys for example, alloys specified in JIS
  • the conductive plates 22 and 26 may be made of at least one kind of metal having excellent conductivity, such as Cu, A1, or the like.
  • An alloy having excellent conductivity can be used. That is, a copper plate, an aluminum plate, or the like can be used as the conductive plates 22 and 26. Copper plates other than Cu include oxygen-free copper specified in JIS, tough pitch copper, phosphor bronze, and brass And aluminum alloy such as copper beryllium alloy (for example, beryllium 2%, the balance is copper alloy), copper silver alloy (for example, silver 3-5%, balance is copper alloy)
  • copper beryllium alloy for example, beryllium 2%, the balance is copper alloy
  • copper silver alloy for example, silver 3-5%, balance is copper alloy
  • a laminate of these materials for example, a clad material, a plating material, a vapor deposition material, and the like can also be applied.
  • a clad material having a copper-aluminum structure can be applied.
  • the type of the material of the resistive film 24 is not particularly limited as long as it has a required volume resistivity and is a material capable of manufacturing the resistive film laminate, and is appropriately selected and used depending on the use of the resistive film laminate. be able to.
  • the specific resistance of the resistance plate is preferably in the range of 30 to 300 ⁇ ⁇ cm at 20 ° C.
  • an alloy that is solid at room temperature and has a required volume resistivity for example, an alloy specified in JIS
  • a resistive alloy having a required volume resistivity capable of forming a resistive portion in a wiring pattern can be applied.
  • a resistance alloy As a resistance alloy, a copper-manganese alloy (for example, 12 to 15% by weight of manganese, a nickel alloy of 2 to 4% by weight, the balance of copper and the like), a copper-nickel-based alloy (for example, 55 to 55% by weight of copper) .
  • nickel chromous alloy nickel 8 0 wt 0/0, and alloys of chromium 2 0 wt%)
  • nickel - Li emissions alloy nickel phosphorus 1 to 20% by weight, the balance being nickel alloy, etc.
  • nickel-boron-phosphorus alloy for example, boron 2% by weight, phosphorus 8 to 16% by weight, balance being nickel alloy, etc.
  • iron one chromium-based alloys e.g., chromium 2 0 weight 0/0, Al Miniumu 3 wt%, such as balance of iron alloy
  • iron one nickel-based alloy iron e.g., chromium 2 0 weight 0/0, Al Miniumu 3 wt%, such as balance of iron alloy
  • iron one nickel-based alloy iron e.g., chromium 2 0 weight 0/0, Al Miniumu 3 wt%, such as balance of iron alloy
  • iron one nickel-based alloy iron e.g., chromium 2 0
  • alloys such as nickel), nickel —Cobalt-boron alloy, nickel-iron-boron alloy, nickel-boron alloy, nickel-iron-phosphorus alloy, nickel-cobalt-phosphorus alloy, nickel-palladium-phosphorus alloy, nickel-copper-phosphorus Alloys, nickel-tin-phosphorus alloys, nickel-manganese-phosphorus alloys, nickel-zinc-phosphorus alloys, nickel ruvanadium-phosphorus alloys, and the like can be applied.
  • nickel nickel —Cobalt-boron alloy, nickel-iron-boron alloy, nickel-boron alloy, nickel-iron-phosphorus alloy, nickel-cobalt-phosphorus alloy, nickel-palladium-phosphorus alloy, nickel-copper-phosphorus Alloys, nickel-tin-phosphorus alloys, nickel-manganese-phosphorus alloys, nickel-zinc-phosphorus alloys, nickel ruvanadium-phosphorus alloys, and the like can be applied.
  • the thickness of the conductive plates 22 and 26 and the resistance film 24 is not particularly limited as long as the resistance film laminate can be manufactured, and can be appropriately selected and used depending on the use of the resistance film laminate.
  • the conductive plate preferably has a thickness of, for example, 1 to 1000 ⁇ . If it is less than 1 / zm, it will be difficult to manufacture a conductive plate, and if it exceeds 1000 ⁇ , it will be difficult to manufacture a resistive film laminate. More preferably, it is 10 to 500 ⁇ .
  • the conductive plate may be a plate material such as an electrolytic foil or a rolled foil, a laminate obtained by laminating a film material by plating or vapor deposition on the plate material in advance, or a clad material.
  • the resistance film 24 preferably has a thickness of, for example, 0.01 to: L0 m. If it is less than 0.01 ⁇ m, it is difficult to form a resistive film, and if it exceeds 10 / X m, the manufacturing time becomes too long. More preferably, it is 0.1 to 5 ⁇ m.
  • the resistive film can be appropriately selected and used from dry film forming means such as chemical vapor deposition (CVD), sputtering, vacuum deposition, and ion plating, depending on the use of the resistive film laminate.
  • an activation treatment device 70 activates the surface to be joined of the conductive plate 22 installed on the rewind reel 62.
  • the surface of the conductive plate 26 set on the rewind reel 64 to be joined is activated by the activation device 80.
  • the activation process is performed as follows. That is, the conductive plates 22 and 26 loaded in the vacuum chamber 52 are brought into contact with one of the grounded electrodes A, respectively, to disconnect the electrodes. Between the edge supported other electrode B, 1 0 ⁇ 1 X 1 0- 3 in P in extremely low pressure inert gas atmosphere of a, applied to glow one discharge exchanges 1 to 5 O MH z And the area of each of the conductive plates 22 and 26 in contact with the electrode A exposed in the plasma generated by the glow discharge is effectively smaller than the area of the electrode B by 1 to 3 or less.
  • the sputter etching process is performed as needed.
  • As the inert gas argon, neon, xenon, krypton, and the like and a mixture containing these can be used.
  • the inert gas pressure is 1 X 1 0- 3 P a difficult stable glow one discharge performs difficulty rather fast etching, 1 0 P a by weight, the activation process efficiency is lowered.
  • the applied alternating current is less than 1 MHz, it is difficult to maintain a stable glow discharge and continuous etching is difficult.
  • the applied alternating current exceeds 50 MHz, oscillation is liable to occur and the power supply system becomes complicated, which is not preferable.
  • it is necessary that the area of each of the conductive plates 22 and 26 in contact with the electrode A is effectively smaller than the area of the electrode B. Etching can be performed with efficiency.
  • a resistive film 24 is formed on the surface of the conductive plate 22 by a film forming unit 90.
  • the sputtering process can be performed by increasing the area on the conductive plate side contrary to the activation processing device. That is, the conductive plate 22 loaded in the vacuum chamber 52 is brought into contact with one of the electrodes A grounded, and between the electrode C and the other electrode C which is insulated and supported. In a very low-pressure inert gas atmosphere of 3 Pa, an AC of 1 to 5 OMHz was applied to cause a glow discharge, and the electrode A was exposed in the plasma generated by the glow discharge.
  • the sputtering process is performed so that the area of the conductive plate 22 is effectively three times or more the area of the electrode.
  • the inert gas argon, neon, xenon, krypton, and the like and a mixture containing these can be used.
  • it is argon.
  • one discharge inert gas pressure is less than 1 X 1 0- 3 P a, exceeds 1 0 P a sputtering Efficiency decreases.
  • the applied AC is less than 1 MHz, it is difficult to maintain a stable glow discharge and continuous sputtering is difficult.
  • the applied AC exceeds 5 MHz, oscillation is liable to occur and the power supply system becomes complicated, which is not preferable.
  • a film forming unit 90 using sputtering includes a target electrode 94 electrically floated and a water-cooled electrode roll 72 grounded to ground. Composed of combinations.
  • a target 92 for forming the resistive film 24 is provided on the target electrode 94, and a magnet 98 is provided to improve the sputtering efficiency by the magnetic field.
  • the target electrode 94 can be water-cooled.
  • the resistive layer 24 is formed by laminating the layers on the substrate, and a film laminated material can be obtained.
  • the activated conductive plate 26 and the laminated film having the resistive film 24 formed on the conductive plate 22 are laminated and joined.
  • the lamination bonding is achieved by abutting the film lamination material and the conductive plate 26 so that the surfaces to be bonded face each other, and performing cold pressure welding with the overlap pressure welding unit 60.
  • the lamination bonding can be performed at a low temperature, and it is possible to reduce or eliminate adverse effects such as a change in structure and the formation of an alloy layer in the film lamination material, the conductive plate 26 and the bonding portion.
  • T is the temperature (° C) of the film laminated material and the conductive plate, a good pressure contact state can be obtained at 0 ° C and T ⁇ 300 ° C.
  • the rolling reduction R (%) is preferably 0.01% ⁇ R ⁇ 30%. If it is less than 0.01%, sufficient bonding strength cannot be obtained, and if it exceeds 30%, deformation becomes large, which is not preferable in processing. More preferably, 0.1% ⁇ R ⁇ 3%. More preferably, 1% ⁇ R ⁇ 3%.
  • a resistive film laminate 20 having a required layer thickness can be formed, and the resistive laminate 20 can be wound up by the take-up roll 66. If necessary, the resistive film laminated material 20 as shown in FIG. 1 can be cut out to a predetermined size.
  • the resistive film laminate 20 manufactured in this manner may be subjected to a heat treatment within a range that does not cause a problem in order to remove or reduce residual stress, if necessary.
  • a film material or the like may be laminated.
  • a film forming unit 86 is disposed on the conductive plate 26 side as well, so that a resistive film of the same type or different type as the resistive film 24 or a conductive film of the same type as the conductive plates 22 and 26 may be provided.
  • a laminated material having a multilayer film can be manufactured.
  • it is possible to manufacture the above three-layer laminated material by suppressing the film forming function of either the film forming unit 90 or 95 in the apparatus shown in FIG.
  • the manufacturing time for obtaining the required film thickness can be shortened.
  • a more multilayered material can be manufactured.
  • the film forming unit is preferably located near the activation processing apparatus.
  • the electrode roll of the activation processing device and the electrode roll of the film forming unit are shared, and the electrode roll sharing the activation processing device and the film forming unit.
  • It is a form that is arranged on the outer periphery of the. By adopting such a form, integrated processing becomes possible.
  • the vicinity is a range in which the activated conductive plate surface is inactivated again by adsorption, reaction, or the like, and does not adversely affect the film formation.
  • a batch process can be used for manufacturing the resistive film laminate.
  • the device that holds the conductive plate also serves as a pressure contact device, it is placed or grasped and fixed to perform the activation process or film forming process. In the case where the holding device does not double as the pressure contact device, it is achieved by carrying to a pressure contact device such as a press device and performing pressure contact. It is preferable that the activation treatment and the film formation treatment be performed between the conductive plate as one of the insulated and supported electrodes A and the other grounded electrode B.
  • the component of the present invention uses a resistive film laminate obtained by laminating a conductive plate and a resistive film.
  • the resistive film laminate is processed by etching or the like, and is further covered with a resin or the like.
  • it may be a fixed material, a resistive film laminated material laminated on a base material made of a polymer, a metal, an alloy, or the like using an adhesive or the like, or a material subjected to a processing such as etching.
  • a multilayered component such as a printed wiring board as shown in FIG.
  • This multilayer component can be used for multilayering of a printed wiring board or the like, for example, by placing it on a printed wiring board or the like and pressing it against it.
  • an adhesive or the like may be provided in addition to the press-contact surface with the bump portion of the printed wiring board.
  • a multilayered component such as a printed wiring board as shown in FIG. 2 is, for example, a three-layer resistive film laminate 2 of a conductive plate 22—a resistive film 24—a conductive plate 26 as shown in FIG.
  • the conductive plate 26 is etched to form the bumps 42 for interlayer connection, and then fixed to the parts removed by etching with epoxy resin, if necessary, to form the resin part 44. Then, etch the conductive plate 22-resistance film 24 It can be manufactured by forming the conductive wiring portion 32, the resistance wiring portion 34, and the like by performing a working process.
  • the wiring part is appropriately divided into a two-layered good conductor part (conductive wiring part 32) where the conductive plate part remains and a one-layer resistance part (resistance wiring part 34) with only the resistive film removed from the conductive plate part. It can be formed selectively. Furthermore, by appropriately selecting the etchant and the material of the resistive film 24, the resistive film 24 can function as an etching stop layer, and can be etched with high precision. It is easy to form only the resistance wiring portion 34, and a resistance portion having a required resistance value can be provided inside the wiring.
  • the three-layer resistive film laminate 20 is, for example, a copper foil using a copper foil as the conductive plates 22 and 26 and a nickel-phosphorus alloy film as the resistive film 24. It can be achieved, for example, by activating the copper foil, stacking a nickel-phosphorus alloy film by sputtering, and then activating the copper foil to laminate and join.
  • the nickel-phosphorus alloy film preferably has a phosphorus content of 5 to 20 wt%. If it is less than 5 wt%, sufficient resistance cannot be secured, and if it exceeds 20 wt%, production as a layer becomes difficult. More preferably, it is 12 to 16 wt%.
  • Etching of copper foil is stopped by appropriately selecting and using ferric chloride, ammonium persulfate, sulfuric acid + hydrogen peroxide solution, alkali etching solution, etc.
  • the resistance wiring portion 34 can be formed by functioning as a layer.
  • the conductive wiring portion 32 can be formed by using aqua regia or nitric acid-based solution as an etching solution. In this manner, the etching of the resistance wiring portion 34 and the conductive wiring portion 32 can be achieved.
  • the conductive plate 22 is made of aluminum, which is specified in JIS, it is possible to use sodium hydroxide or hydration power as an etching solution.
  • the wiring portion of only the resistance film portion in the resistance film laminate of the present invention By forming the wiring portion of only the resistance film portion in the resistance film laminate of the present invention, Because it can function as a resistor, it can also be applied to embedded resistors in printed wiring boards, collective resistors such as resistor arrays, resistor networks, and resistor ladders.
  • This resistance value can be manufactured by appropriately selecting the volume resistivity and the film thickness determined by the material of the resistance film and the width and length of the wiring pattern. Conversely, if you do not want to function as a resistor, increase the width of the wiring portion of only the resistive film to lower the actual resistance value, or use an etching method that leaves a conductive plate on at least one side of the resistive film.
  • the resistive film of the resistive film laminate of the present invention can function not only as a resistor but also as a heating element or a fuse. Therefore, it is suitable for printed wiring boards (rigid printed wiring boards, flexible printed wiring boards, etc.), lead frames, IC cards (Integrated Circuit cards), CSPs (Chip Sizepackage or Chip Scall Package, It can be applied to IC packages such as chip size package or chip scale package) and BGA (Ball Grid Array, pole grid array).
  • printed wiring boards rigid printed wiring boards, flexible printed wiring boards, etc.
  • lead frames IC cards (Integrated Circuit cards), CSPs (Chip Sizepackage or Chip Scall Package, It can be applied to IC packages such as chip size package or chip scale package) and BGA (Ball Grid Array, pole grid array).
  • a rolled copper foil having a thickness of 50 ⁇ was used as the conductive plate 22
  • a rolled copper foil having a thickness of 35 ⁇ was used as the conductive plate 26
  • a nickel-phosphorus alloy film was used as the resistance film 24.
  • the rolled copper foil was set in a resistance film laminated material manufacturing apparatus 50, and activated by sputter etching in activation units 70 and 80 in a vacuum chamber 52, respectively.
  • Activated conductive plate 22 A nickel-phosphorus alloy film is formed by a film forming unit 90 using sputtering to form a film laminated material, and an activated conductive plate 26 is pressed against the rolled unit 60 and laminated and joined to form a resistance laminated structure. Material 20 was produced. Industrial applicability
  • the resistive film laminate of the present invention is formed by laminating a conductive plate and a resistive film, and the component of the present invention uses the resistive film laminate. Therefore, it is possible to reduce the number of components forming a circuit by forming a resistance portion on a resistance film of a resistance film laminated material, and it is also suitable for application to a printed wiring board and the like.

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Description

明 細 書
抵抗膜積層材、 抵抗膜積層材の製造方法、 抵抗膜積層材を用いた部品および抵抗 膜積層材を用いた部品の製造方法 技術分野
本発明は、 導電性に優れた導電板と電気抵抗性を有する抵抗膜を積層した抵抗 膜積層材、 抵抗膜積層材の製造方法、 抵抗膜積層材を用いた部品および抵抗膜積 層材を用いた部品の製造方法に関する。 背景技術
近年、 電子機器の小型化 ·軽量化に伴い実装基板の高密度化が進み、 実装部品 点数の削減が進んでいる。 このような背景の中で基板自体に実装部品を埋め込む 方法が提案されてきている。
本発明は、 導電性に優れた導電層と所要の体積抵抗率を有する抵抗膜を積層し た抵抗膜積層材、 およびプリント配線板、 リードフレーム、 I Cパッケージなど に適用できる抵抗膜積層材を用いた部品を提供することを課題とする。 発明の開示
本発明の請求項 1の抵抗膜積層材は、 第 1の導電板と第 2の導電板との間に抵 抗膜を積層してなる抵抗膜積層材において、 第 1の導電板および第 2の導電板の 接合予定面側を活性化処理し、 第 1の導電板または第 2の導電板の少なくとも一 方に抵抗膜を積層した後、 第 1の導電板および第 2の導電板を抵抗膜が内側にな るようにして当接して重ね合わせて積層接合してなる構成とした。 また好ましく は活性化処理が、 不活性ガス雰囲気中でグロ一放電を行わせて、 前記第 1の導電 板および第 2の導電板の接合予定面側をスパッタエツチング処理する構成とした 。 さらに好ましくは、 前記活性化処理と前記抵抗膜積層処理が、 近傍にてなされ る構成とした。
本発明の請求項 4の抵抗膜積層材は、 前記導電板が銅板、 アルミニウム板のい ずれかからなる構成とした。
本発明の請求項 5の部品は、 請求項 1乃至 4のいずれか記載の抵抗膜積層材を 用いた構成とした。 また好ましくは少なくとも一個所に、 抵抗部を形成する構成 とした。 さらに好ましくはプリント配線板、 リードフレーム、 I Cパッケージの いずれかに適用される構成とした。
本発明の請求項 8の抵抗膜積層材の製造方法は、 第 1の導電板と第 2の導電板 との間に抵抗膜を積層してなる抵抗膜積層材の製造方法において、 第 1の導電板 および第 2の導電板の接合予定面側を活性化処理し、 第 1の導電板または第 2の 導電板の少なくとも一方に抵抗膜を積層した後、 第 1の導電板および第 2の導電 板を抵抗膜が内側になるようにして当接して重ね合わせて積層接合する方法とし た。 また好ましくは活性化処理が、 1 0〜l X 1 0 _3 P aの不活性ガス雰囲気中 で、 第 1の導電板および第 2の導電板をそれぞれアース接地された一方の電極 A と接触させ、 絶縁支持された他の電極 Bとの間に 1〜5 O MH zの交流を印加し てグロ一放電を行わせ、 グ口一放電によって生じたプラズマ中に露出される電極 Aと接触した第 1の導電板および第 2の導電板のそれぞれの面積が、 実効的に電 極 Bの面積の 1 / 3以下となるようにスパッタエッチング処理する方法とした。 さらに好ましくは、 前記活性化処理と前記抵抗膜積層処理が、 近傍にてなされる 方法とした。
本発明の請求項 1 1の部品の製造方法は、 請求項 8乃至 1 0のいずれか記載の 抵抗膜積層材の製造方法を用いる方法とした。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の抵抗膜積層材の一実施形態を示す概略断面図である。 図 2は、 本発明の部品の一実施形態を示す概略断面図である。 図 3は、 本発明の抵抗膜積 層材の製造に用いる装置の一実施形態を示す概略断面図である。 図 4は、 本発明 の抵抗膜積層材の製造に用いる装置の他の一実施形態を示す概略断面図である。 図 5は、 本発明の抵抗膜積層材の製造に用いる装置のさらに他の一実施形態を示 す概略断面図である。 図 6は、 本発明の抵抗膜積層材の製造に用いる膜形成ュニ ットの一実施形態を示す概略断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に、 本発明の実施形態を説明する。 図 1は、 本発明の抵抗膜積層材 2 0の 一実施形態を示す概略断面図であり、 導電板 2 2と導電板 2 6との間に抵抗膜 2 4を積層接合した例を示している。
導電板 2 2、 2 6の材質としては、 抵抗膜積層材を製造可能な素材で導電性の 優れたものであれば特にその種類は限定されず、 抵抗膜積層材の用途により適宜 選択して用いることができる。 導電板の比抵抗として、 2 0 °じで1〜2 0 0 ' c mの範囲であることが好ましく、 更に、 1〜1 0 μ Ω · c mの範囲であること がより好ましい。 例えば、 常温で固体である導電性の優れた金属 (例えば、 A 1 、 C u、 A g、 P t、 A uなど) や、 これらの金属のうち少なくとも 1種類を含 む導電性の優れた合金 (例えば、 J I Sに規定の合金など) などが適用できる。 抵抗膜積層材の用途がプリント配線板などであれば、 導電板 2 2、 2 6としては 、 導電性に優れた金属である C u、 A 1などや、 これらの金属のうち少なくとも 1種類を含む導電性の優れた合金などを適用することができる。 すなわち銅板、 アルミニウム板などを導電板 2 2、 2 6として適用することが可能である。 銅板 としては、 C uの他、 J I Sに規定の無酸素銅、 タフピッチ銅、 リン青銅、 黄銅 や、 銅ベリリゥム系合金 (例えば、 ベリリゥム 2 %、 残部が銅の合金など) 、 銅 銀系合金 (例えば、 銀 3〜5 %、 残部が銅の合金など) など、 アルミニウム板と しては、 A 1の他、 J I Sに規定の 1 0 0 0系、 3 0 0 0系などのアルミニウム 合金を適用することができる。 さらにこれらの積層体、 例えばクラッド材、 めつ き材、 蒸着材なども適用することができる。 例えば、 銅一アルミニウム構造のク ラッド材などである。
抵抗膜 2 4の材質としては、 抵抗膜積層材を製造可能な素材で所要の体積抵抗 率を有するものあれば特にその種類は限定されず、 抵抗膜積層材の用途により適 宜選択して用いることができる。 抵抗板の比抵抗として、 2 0 °Cで、 3 0〜3 0 0 μ Ω · c mの範囲であることが好ましい。 例えば、 常温で固体であり所要の体 積抵抗率を有する合金 (例えば、 J I Sに規定の合金など) などが適用できる。 抵抗膜積層材の用途がプリント配線板などであれば、 配線パターンに抵抗部を形 成可能な所要の体積抵抗率を有する抵抗合金を適用することができる。 抵抗合金 としては、 銅一マンガン系合金 (例えば、 マンガン 1 2〜1 5重量%、 ニッケル 2〜4重量%、 残部が銅の合金など) 、 銅一ニッケル系合金 (例えば、 銅 5 5重 量。 /0、 ニッケル 4 5重量%からなる合金など) 、 ニッケル一クロム系合金 (例え ば、 ニッケル 8 0重量0 /0、 クロム 2 0重量%からなる合金など) 、 ニッケル—リ ン系合金 (例えば、 リン 1〜2 0重量%、 残部がニッケルの合金など) 、 ニッケ ル一ホウ素—リン系合金 (例えば、 ホウ素 2重量%、 リン 8〜1 6重量%、 残部 がニッケルの合金など) 、 鉄一クロム系合金 (例えば、 クロム 2 0重量0 /0、 アル ミニゥム 3重量%、 残部が鉄の合金など) 、 鉄一ニッケル系合金、 鉄—炭素系合 金、 パラジウム一銀系合金、 パラジウム一金—鉄系合金、 ニッケル一タンダステ ンーリン系合金 (例えば、 タングステン : 2 0重量%、 リン: 6重量%、 残部が ニッケルなどの合金) 、 ニッケル一モリブデン一リン系合金 (例えば、 モリブデ ン : 1 9重量%、 リン: 0 . 6重量%、 残部がニッケルなどの合金) 、 ニッケル —コバルト一ホウ素系合金、 ニッケル—鉄—ホウ素系合金、 ニッケル—ホウ素系 合金、 ニッケル一鉄一リン系合金、 ニッケル一コバルト一リン系合金、 ニッケル 一パラジウム一リン系合金、 ニッケル—銅一リン系合金、 ニッケル—錫—リン系 合金、 ニッケル—マンガン一リン系合金、 ニッケル—亜鉛一リン系合金、 ニッケ ルーバナジウム一リン系合金などを適用することができる。
また導電板 22、 26や抵抗膜 24の厚みは、 抵抗膜積層材を製造可能であれ ば特に限定はされず、 抵抗膜積層材の用途により適宜選定して用いることができ る。 導電板は、 例えば 1〜1000 μπιであることが好ましい。 1 /zm未満では 導電板としての製造が難しくなり、 1000 μπιを超えると抵抗膜積層材として の製造が難しくなる。 より好ましくは、 10〜500 μπιである。 なお導電板は 、 電解箔ゃ圧延箔などの板材であってもよいし、 板材にめつきや蒸着などによる 膜材を予め積層したものであってもよいし、 クラッド材などでもよレ、。 また抵抗 膜 24は、 例えば 0. 01〜: L 0 mであることが好ましい。 0. 01 μ m未満 では抵抗膜としての形成が難しくなり、 10 /X mを超えると製造時間が長くなり すぎる。 より好ましくは、 0. 1〜 5 μ mである。 なお抵抗膜は、 抵抗膜積層材 の用途により、 CVD (Ch em i c a l Va p o r D e p o s i t i o n ) 、 スパッタリング、 真空蒸着、 イオンプレーティングなどの乾式製膜手段から 適宜選択して用いることができる。
図 1に示す抵抗膜積層材 20の製造方法について説明する。 図 3に示すように 、 真空槽 52内において、 卷き戻しリール 62に設置された導電板 22の接合予 定面側を、 活性化処理装置 70で活性化処理する。 同様にして巻き戻しリール 6 4に設置された導電板 26の接合予定面側を、 活性化処理装置 80で活性化処理 する。
活性化処理は、 以下のようにして実施する。 すなわち、 真空槽 52内に装填さ れた導電板 22、 26をそれぞれアース接地された一方の電極 Aと接触させ、 絶 縁支持された他の電極 Bとの間に、 1 0〜1 X 1 0— 3 P aの極低圧不活性ガス雰 囲気中で、 1〜5 O MH zの交流を印加してグロ一放電を行わせ、 グロ一放電に よって生じたプラズマ中に露出される電極 Aと接触した導電板 2 2、 2 6のそれ ぞれの面積が、 実効的に電極 Bの面積の 1ノ3以下となるようにスパッタエツチ ング処理する。 不活性ガスとしては、 アルゴン、 ネオン、 キセノン、 クリプトン などやこれらを含む混合体を適用することができる。 好ましくはアルゴンである 。 なお不活性ガス圧力が 1 X 1 0— 3 P a未満では安定したグロ一放電が行いにく く高速エッチングが困難であり、 1 0 P aを超えると活性化処理効率が低下する 。 印加する交流は、 1 MH z未満では安定したグロ一放電を維持するのが難しく 連続エッチングが困難であり、 5 0 MH zを超えると発振し易く電力の供給系が 複雑となり好ましくない。 また、 効率よくエッチングするためには電極 Aと接触 した導電板 2 2、 2 6のそれぞれの面積を実効的に電極 Bの面積より小さくする 必要があり、 1 / 3以下とすることにより充分な効率でェッチング可能となる。 次に導電板 2 2の表面に、 膜形成ュニット 9 0により抵抗膜 2 4を形成する。 膜形成方法として、 スパッタリングを用いた場合について説明する。 膜形成ュニ ット 9 0では、 前記活性化処理装置とは逆に導電板側の面積を大きくすることに よりスパッタリング処理を行うことができる。 すなわち、 真空槽 5 2内に装填さ れた導電板 2 2をアース接地された一方の電極 Aと接触させ、 絶縁支持された他 の電極 Cとの間に、 1 0〜1 X 1 0—3 P aの極低圧不活性ガス雰囲気中で、 1〜 5 O MH zの交流を印加してグロ一放電を行わせ、 グロ一放電によって生じたプ ラズマ中に露出される電極 Aと接触した導電板 2 2の面積が、 実効的に電極じの 面積の 3倍以上となるようにスパッタリング処理する。 不活性ガスとしては、 ァ ルゴン、 ネオン、 キセノン、 クリプトンなどやこれらを含む混合体を適用するこ とができる。 好ましくはアルゴンである。 なお不活性ガス圧力が 1 X 1 0— 3 P a 未満では安定したグロ一放電が行いにくく、 1 0 P aを超えるとスパッタリング 効率が低下する。 印加する交流は、 1 MH z未満では安定したグロ一放電を維持 するのが難しく連続スパッタリングが困難であり、 5 O MH zを超えると発振し 易く電力の供給系が複雑となり好ましくない。 また、 効率よくスパッタリングす るためには電極 Aと接触した導電板 2 2の面積を実効的に電極 Cの面積より大き くする必要があり、 3倍以上とすることにより充分な効率で膜形成が可能となる スパッタリングを用いる膜形成ユニット 9 0は、 例えば図 6に示すように、 電 気的にフローティング状態にされたターゲット電極 9 4と、 アース接地された水 冷の電極ロール 7 2との組み合わせで構成される。 ターゲット電極 9 4には抵抗 膜 2 4を形成するターゲット 9 2が設置され、 またマグネット 9 8を設置して磁 場によりスパッタリングの効率を向上させている。 さらにターゲット 9 2の異常 加熱を防止するために、 ターゲット電極 9 4を水冷できるようにしてある。 ター ゲット電極 9 4—電極ロール 7 2間に高周波電源 9 6を印加することで、 プラズ マを発生させてターゲット 9 2にイオン衝撃を与え、 これにより放出されたター ゲット物質を導電板 2 2上に積層させて抵抗層 2 4を形成させ、 膜積層材を得る ことができる。
その後、 活性化処理された導電板 2 6、 導電板 2 2に抵抗膜 2 4を形成させた 膜積層材を積層接合する。 積層接合は、 膜積層材、 導電板 2 6の接合予定面が対 向するようにして両者を当接して重ね合わせ圧接ュニット 6 0で冷間圧接を施す ことによって達成される。 この際の積層接合は低温度で可能であり、 膜積層材、 導電板 2 6ならびに接合部に組織変化や合金層の形成などといった悪影響を軽減 または排除することが可能である。 Tを膜積層材、 導電板の温度 (°C) とすると き、 0 °Cく T < 3 0 0 °Cで良好な圧接状態が得られる。 0 °C以下では特別な冷却 装置が必要となり、 3 0 0 °C以上では組織変化などの悪影響が生じてくるため好 ましくない。 より好ましくは、 0 °C < T < 2 0 0 °Cである。 さらに好ましくは、 0 °C < T < 1 5 0 °Cである。 また圧延率 R (%) は、 0 . 0 1 %≤R≤3 0 %で あることが好ましい。 0 . 0 1 %未満では充分な接合強度が得られず、 3 0 %を 超えると変形が大きくなり加工上好ましくない。 より好ましくは、 0 . 1 %≤R ^ 3 %である。 さらに好ましくは、 1 % < R≤3 %である。
このように積層接合することにより、 所要の層厚みを有する抵抗膜積層材 2 0 を形成することができ、 巻き取りロール 6 6に巻き取られる。 さらに必要により 所定の大きさに切り出して、 図 1に示すような抵抗膜積層材 2 0を製造すること ができる。 またこのようにして製造された抵抗膜積層材 2 0に、 必要により残留 応力の除去または低減などのために問題が生じない範囲で熱処理を施してもよい し、 さらに半田めつきなどの導電性膜材などを積層してもよい。
また図 4に示すように導電板 2 6側にも膜形成ュニット 8 6を配置することに より、 抵抗膜 2 4と同種あるいは異種の抵抗膜や、 導電板 2 2、 2 6と同種ある いは異種の金属膜や合金膜を形成して、 圧接ュニット 6 0で積層接合することに より、 多層膜を有する積層材を製造することができる。 なお図 4に示す装置にお いて膜形成ュニット 9 0または 9 5のいずれか一方の膜形成機能を抑止すること によっても上記のような 3層の積層材を製造することが可能であり、 膜形成ュニ ット 9 0、 9 5で同種の膜を形成する場合には必要な膜厚を得るための製造時間 を短縮することが可能である。 さらに図 5に示すように膜形成ュニットを多数配 置することにより、 より多層の積層材も製造することができる。
膜形成ュニットは活性化処理装置の近傍であることが好ましく、 膜形成ュニッ トを活性化処理装置の近傍に配置することで、 製造装置のコンパク ト化などを図 ることが可能である。 例えば、 図 3〜6に図示しているように活性化処理装置の 電極ロールと膜形成ュニットの電極ロールを共用化する形態などや、 さらに活性 化処理装置と膜形成ュニットをそれぞれ共用の電極ロールの外周上に配置する形 態などである。 このような形態を採ることで一体化した処理が可能となる。 なお 近傍とは、 活性化処理された導電板面が吸着や反応などにより再び不活性化され て膜形成に悪影響を与えない範囲のことである。
なお抵抗膜積層材の製造にはバッチ処理を用いることができる。 すなわち真空 槽内に予め所定の大きさに切り出された導電板を複数枚装填して活性化処理装置 に搬送して垂直または水平など適切な位置に処理すベき面を対向または並置した 状態などで設置または把持して固定して活性化処理や膜形成処理を行い、 さらに 導電板を保持する装置が圧接装置を兼ねる場合には活性化処理後に設置または把 持したまま圧接し、 導電板を保持する装置が圧接装置を兼ねない場合にはプレス 装置などの圧接装置に搬送して圧接を行うことにより達成される。 なお活性化処 理ゃ膜形成処理は、 導電板を絶縁支持された一方の電極 Aとし、 アース接地され た他の電極 Bとの間で行うことが好ましい。
本発明の部品は、 導電板と抵抗膜を積層してなる抵抗膜積層材を用いたもので あり、 抵抗膜積層材にエッチング加工などの加工を施したもの、 さらにこれに樹 脂などで被覆あるいは固定したものや、 抵抗膜積層材を接着剤などを用いて高分 子や金属、 合金などからなる基材に積層したもの、 さらにエッチング加工などの 加工を施したものなどである。 例えば、 図 2に示すようなプリント配線板などの 多層化を図る部品などである。 この多層化部品は、 例えばプリント配線板などに 載置して圧接することにより、 プリント配線板などの多層化に用いることができ る。 この場合、 プリント配線板のバンプ部との圧接接合面以外に接着剤などを配 してもよレ、。
図 2に示すようなプリント配線板などの多層化を図る部品は、 例えば図 1に示 すような導電板 2 2—抵抗膜 2 4—導電板 2 6の 3層構造の抵抗膜積層材 2 0に 対し、 まず導電板 2 6部分にエッチング加工を施して層間接続用のバンプ部 4 2 を形成し、 エッチングによって除去された部分に必要によりエポキシ樹脂などで 固定して樹脂部 4 4を形成した上で、 導電板 2 2—抵抗膜 2 4の部分にエツチン グ加工をなどを施して導電配線部 3 2や抵抗配線部 3 4などを形成することによ り製造することができる。 このとき配線部は、 導電板部が残存する 2層の良導体 部 (導電配線部 3 2 ) と、 導電板部が除去され抵抗膜のみの 1層の抵抗部 (抵抗 配線部 3 4 ) を適宜選択的に形成することができる。 さらにエッチング液や抵抗 膜 2 4材質を適切に選定することにより、 この抵抗膜 2 4をエッチングストップ 層として機能させることができ、 精度よくエッチング処理することが可能である ため、 抵抗膜 2 4部のみの抵抗配線部 3 4を形成することが容易となり、 所要の 抵抗値を有する抵抗部を配線内部に設けることができる。
この 3層構造の抵抗膜積層材 2 0は、 例えば、 導電板 2 2、 2 6として銅箔を 、 抵抗膜 2 4としてニッケル · リン合金膜を使った銅箔一ニッケル · リン合金膜 一銅箔構造などであり、 銅箔に活性化処理してニッケル · リン合金膜をスパッタ リングで積層し、 さらに銅箔を活性化処理して積層接合することなどにより達成 することができる。 ニッケル ' リン合金膜としては、 リン含有量が 5〜2 0 w t %が好ましい。 5 w t %未満では充分な抵抗性が確保できず 2 0 w t %を超える と層としての製造が難しくなる。 より好ましくは、 1 2〜1 6 w t %である。 ま た銅箔のエッチングに対しては塩化第二鉄、 過硫酸アンモニゥム、 硫酸 +過酸化 水素水、 アルカリエッチング液などをエッチング液として適宜選定して用いるこ とにより抵抗膜 2 4部分をエッチングストップ層として機能させて抵抗配線部 3 4を形成することができる。 さらにニッケル ' リン合金膜のエッチング加工に対 しては王水あるいは硝酸系液などをエッチング液として用いることにより導電配 線部 3 2を形成することができる。 このようにして抵抗配線部 3 4、 導電配線部 3 2のエッチング加工を達成することができる。 なお導電板 2 2に J I Sに規定 の 1 0 5 0アルミニウムを用いた場合には、 エッチング液として水酸化ナトリウ ムまたは水酸化力リゥムを適用することができる。
なお本発明の抵抗膜積層材に抵抗膜部分のみの配線部を形成させることにより 抵抗器として機能させることができるため、 プリント配線板の埋め込み抵抗や、 抵抗アレイ、 抵抗ネットワーク、 抵抗ラダーなどの集合抵抗などにも適用しても ょレ、。 この抵抗値は抵抗膜の材質によって決まる体積抵抗率と膜厚みおよび配線 パターンの幅や長さを適宜選択して製造することができる。 逆に抵抗器として機 能させたくない場合には、 抵抗膜部分のみの配線部分の幅を大きくして実質的な 抵抗値を下げるか、 もしくは抵抗膜の少なくとも片面に導電板を残すようなエツ チング処理を行う力、 あるいは抵抗膜部分のみの配線部分に半田めつきなどで導 電層を形成させることによって達成することが可能である。 このため今までプリ ント配線板に取り付けられていた抵抗器を削減もしくは不要とすることが可能と なり、 プリント配線板の高密度化などに効果がある。
また本発明の抵抗膜積層材の抵抗膜は、 抵抗器として機能させるばかりでなく 、 発熱体やヒューズとして機能させることも可能である。 このためプリント配線 板 (リジットプリント配線板やフレキシブルプリント配線板など) などに好適で あり、 リードフレーム、 I Cカード ( I n t e r g r a t e d C i r c u i t カード) 、 CSP (Ch i p S i z e p a c k a g eまたは C h i p S c a l l P a c k a g e, チップサイズパッケージまたはチップスケールパッケ ージ) や BGA (B a l l G r i d Ar r a y、 ポールグリッドアレイ) な どの I Cパッケージなどにも応用できる。 実施例
以下に、 実施例を図面に基づいて説明する。 導電板 22として厚み 50 μπιの 圧延銅箔を用い、 導電板 26として厚み 35 μηιの圧延銅箔を用い、 抵抗膜 24 としてニッケル · リン合金膜を用いた。 圧延銅箔を抵抗膜積層材製造装置 50に セットし、 真空槽 52内の活性化処理ュニット 70および 80でスパッタエツチ ング法によりそれぞれ活性化処理した。 活性化処理された導電板 22に スパッタリングを用いた膜形成ュニット 9 0でニッケル · リン合金膜を形成させ て膜積層材とし、 これに活性化処理させた導電板 2 6を圧延ュニット 6 0で圧接 して積層接合して抵抗積層材 2 0を製造した。 産業上の利用可能性
以上説明したように、 本発明の抵抗膜積層材は導電板と抵抗膜を積層してなる ものであり、 本発明の部品は抵抗膜積層材を用いたものである。 このため抵抗膜 積層材の抵抗膜に抵抗部を形成させることにより回路を形成する部品点数を削減 することが可能であり、 プリント配線板などへの適用も好適である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 第 1の導電板と第 2の導電板との間に抵抗膜を積層してなる抵抗膜積層材 において、 第 1の導電板および第 2の導電板の接合予定面側を活性化処理し、 第 1の導電板または第 2の導電板の少なくとも一方に抵抗膜を積層した後、 第 1の 導電板および第 2の導電板を抵抗膜が内側になるようにして当接して重ね合わせ て積層接合してなることを特徴とする抵抗膜積層材。
2 . 前記活性化処理が、 不活性ガス雰囲気中でグロ一放電を行わせて、 前記第 1の導電板および第 2の導電板の接合予定面側をスパッタエツチング処理するこ とを特徴とする請求項 1に記載の抵抗膜積層材。
3 . 前記活性化処理と前記抵抗膜積層処理が、 近傍にてなされることを特徴と する請求項 1乃至 2のいずれかに記載の抵抗膜積層材。
4 . 前記導電板が銅板、 アルミニウム板のいずれかからなることを特徴とする 請求項 3に記載の抵抗膜積層材。
5 . 請求項 1乃至 4のいずれかに記載の抵抗膜積層材を用いたことを特徴とす る部品。
6 . 少なくとも一個所に、 抵抗部を有することを特徴とする請求項 5に記載の 部品。
7 . プリント配線板、 リードフレーム、 I Cパッケージのいずれかに適用され ることを特徴とする請求項 5乃至 6のいずれかに記載の部品。
8 . 第 1の導電板と第 2の導電板との間に抵抗膜を積層してなる抵抗膜積層材 の製造方法において、 第 1の導電板および第 2の導電板の接合予定面側を活性化 処理し、 第 1の導電板または第 2の導電板の少なくとも一方に抵抗膜を積層した 後、 第 1の導電板および第 2の導電板を抵抗膜が内側になるようにして当接して 重ね合わせて積層接合することを特徴とする抵抗膜積層材の製造方法。
9 . 前記活性化処理が、 1◦〜 1 X 1 0— 3 P aの不活性ガス雰囲気中で、 前記 第 1の導電板および第 2の導電板をそれぞれアース接地された一方の電極 Aと接 角虫させ、 絶縁支持された他の電極 Bとの間に 1〜5 O MH zの交流を印加してグ ロー放電を行わせ、 グロ一放電によって生じたプラズマ中に露出される電極 Aと 接触した前記第 1の導電板および第 2の導電板のそれぞれの面積が、 実効的に電 極 Bの面積の 1 / 3以下となるようにスパッタエツチング処理することを特徴と する請求項 8に記載の抵抗膜積層材の製造方法。
1 0 . 前記活性化処理と前記抵抗膜積層処理が、 近傍にてなされることを特徴 とする請求項 8または 9に記載の抵抗膜積層材の製造方法。
1 1 . 請求項 8〜 1 0のいずれかに記載の抵抗膜積層材の製造方法を用いて作 製した抵抗膜積層材を用いることを特徴とする部品の製造方法。
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