(57)【要約】【課題】本発明は、薄膜抵抗体を覆う樹脂保護膜の密着性を改善することができ、これにより、信頼性に優れた薄膜チップ抵抗器を安価に製造することができる薄膜チップ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。【解決手段】本発明の薄膜チップ抵抗器の製造方法は、基板１１の上面のいずれか一方の両端部に上面電極１２を形成する工程と、この上面電極１２と電気的に接続されるように薄膜抵抗体１４を形成する工程と、この薄膜抵抗体１４に抵抗値調整用のレーザートリミング溝を形成する工程と、前記薄膜抵抗体１４を覆うように樹脂保護膜１６を形成する工程とを備え、前記基板１１の上面のいずれか他方の両端部に薄膜抵抗体１４と電気的に独立するように薄膜ダミーパターン１５を形成するとともに、この薄膜ダミーパターン１５にレーザーを照射した後、樹脂保護膜１６で薄膜抵抗体１４と薄膜ダミーパターン１５を覆うようにしたものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上面のいずれか一方の両端部に上面電極を形成する工程と、この上面電極と電気的に接続されるように薄膜抵抗体を形成する工程と、この薄膜抵抗体に抵抗値調整用のレーザートリミング溝を形成する工程と、前記薄膜抵抗体を覆うように樹脂保護膜を形成する工程とを備え、前記基板の上面のいずれか他方の両端部に前記薄膜抵抗体と電気的に独立するように薄膜ダミーパターンを形成するとともに、この薄膜ダミーパターンにレーザーを照射した後、前記樹脂保護膜で薄膜抵抗体と薄膜ダミーパターンを覆うようにした薄膜チップ抵抗器の製造方法。
【請求項２】
薄膜ダミーパターンを形成する工程と、薄膜抵抗体を形成する工程とを同時に行うようにした請求項１記載の薄膜チップ抵抗器の製造方法。
【請求項３】
薄膜ダミーパターンにレーザーを照射する工程と、薄膜抵抗体に抵抗値調整用のレーザートリミング溝を形成する工程とを同時に行うようにした請求項１または２記載の薄膜チップ抵抗器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器に用いられる薄膜チップ抵抗器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小形化およびコストダウンに伴い、搭載される電子部品に対しても小形化およびコストダウンへの要求が高まっている。チップ抵抗器においても小形化が進められるとともに、高精度でかつ電流雑音特性に優れた薄膜チップ抵抗器を安価に提供する要求が高まっている。
【０００３】
従来の薄膜チップ抵抗器は、図４（ａ）〜（ｄ）の製造工程図に示すように、９６アルミナ等からなる絶縁性を有する基板１の上面の両端部に一対の上面電極２を形成する工程と、前記一対の上面電極２と電気的に接続されるように、スパッタリング等の薄膜プロセスにより金属薄膜を基板１のほぼ全面に成膜した後、フォトリソ工法を用いて所望の形状にパターニングすることによって薄膜抵抗体３を形成する工程と、前記薄膜抵抗体３にレーザートリミングを施すことによりトリミング溝４を形成して薄膜抵抗体３の抵抗値を調整する工程と、前記薄膜抵抗体３およびトリミング溝４を覆う保護膜５を形成する工程とを備えていた。
【０００４】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、２が知られている。
【特許文献１】特開２００１−４４００１号公報
【特許文献２】特開２００１−３５１８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１、２に記載の従来の薄膜チップ抵抗器においては、基板１の上面の長辺側両端部に、薄膜抵抗体３が形成されていない余白部分が存在する。ここで、保護膜５をエポキシ樹脂等からなる樹脂材料で形成した場合には、９６アルミナ等からなる基板１と保護膜５との密着力は、薄膜抵抗体３がレーザーで切削された跡と保護膜５との密着力に比べて弱く、このため、薄膜チップ抵抗器が高温高湿等の厳しい条件下で使用されると、保護膜５と基板１とが接する部分、すなわち前述した基板１の長辺側両端部の余白部分における密着力が相対的に弱くなり、その結果、保護膜５が分割ラインにかかる場合等においては、分割やダイシング等の個片化時のストレスによって保護膜５が剥がれやすくなる場合も見られ、特にこの傾向は、薄膜チップ抵抗器が小型化するほど、また平滑なアルミナ基板を使用するほど顕著に現れるものであった。
【０００６】
上記した課題を解決するために、基板１の上面に樹脂との密着性に優れた無機保護膜を形成しておく手法も知られているが、薄膜チップ抵抗器の製造プロセスが増えるため、その分コスト高になるものであった。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、薄膜抵抗体を覆う樹脂保護膜の密着性を改善することができ、これにより、信頼性に優れた薄膜チップ抵抗器を安価に製造することができる薄膜チップ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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【０００９】
本発明の請求項１に記載の発明は、基板の上面のいずれか一方の両端部に上面電極を形成する工程と、この上面電極と電気的に接続されるように薄膜抵抗体を形成する工程と、この薄膜抵抗体に抵抗値調整用のレーザートリミング溝を形成する工程と、前記薄膜抵抗体を覆うように樹脂保護膜を形成する工程とを備え、前記基板の上面のいずれか他方の両端部に前記薄膜抵抗体と電気的に独立するように薄膜ダミーパターンを形成するとともに、この薄膜ダミーパターンにレーザーを照射した後、前記樹脂保護膜で薄膜抵抗体と薄膜ダミーパターンを覆うようにしたもので、この製造方法によれば、前記基板の上面のいずれか他方の両端部に前記薄膜抵抗体と電気的に独立するように薄膜ダミーパターンを形成するとともに、この薄膜ダミーパターンにレーザーを照射した後、前記樹脂保護膜で薄膜抵抗体と薄膜ダミーパターンを覆うようにしているため、基板の上面のいずれか他方の両端部においては、樹脂保護膜と基板とが直接接する部分よりも、樹脂保護膜とレーザーで荒らされた薄膜ダミーパターンとが直接接する部分の方が多くなり、これにより、基板の上面のいずれか他方の両端部においては、薄膜抵抗体を覆う樹脂保護膜の密着性が十分に確保されるため、信頼性に優れた薄膜チップ抵抗器が得られるものである。
【００１０】
また、薄膜ダミーパターンの一部が基板の両端面から露出して、すなわち樹脂保護膜と基板との隙間から露出してその部分にめっき層が形成されたとしても、薄膜ダミーパターンは薄膜抵抗体と電気的に独立しているため、薄膜チップ抵抗器の抵抗値やＴＣＲ等の特性に影響することはなく、これにより、信頼性に優れた薄膜チップ抵抗器が得られるという作用効果を有するものである。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、薄膜ダミーパターンを形成する工程と、薄膜抵抗体を形成する工程とを同時に行うようにしたもので、この製造方法によれば、薄膜ダミーパターンを形成する工程と、薄膜抵抗体を形成する工程とを同時に行うようにしているため、薄膜ダミーパターンを形成する工程を別途設ける必要はなくなり、これにより、工程が簡略化されて薄膜チップ抵抗器のコストダウンが図れるという作用効果を有するものである。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、薄膜ダミーパターンにレーザーを照射する工程と、薄膜抵抗体に抵抗値調整用のレーザートリミング溝を形成する工程とを同時に行うようにしたもので、この製造方法によれば、薄膜ダミーパターンにレーザーを照射する工程と、薄膜抵抗体に抵抗値調整用のレーザートリミング溝を形成する工程とを同時に行うようにしているため、薄膜ダミーパターンにレーザーを照射して基板の表面を荒らす工程を別途設ける必要はなくなり、これにより、工程が簡略化されて薄膜チップ抵抗器のコストダウンが図れるという作用効果を有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明の薄膜チップ抵抗器の製造方法は、基板の上面のいずれか一方の両端部に上面電極を形成する工程と、この上面電極と電気的に接続されるように薄膜抵抗体を形成する工程と、この薄膜抵抗体に抵抗値調整用のレーザートリミング溝を形成する工程と、前記薄膜抵抗体を覆うように樹脂保護膜を形成する工程とを備え、前記基板の上面のいずれか他方の両端部に前記薄膜抵抗体と電気的に独立するように薄膜ダミーパターンを形成するとともに、この薄膜ダミーパターンにレーザーを照射した後、前記樹脂保護膜で薄膜抵抗体と薄膜ダミーパターンを覆うようにしているため、基板の上面のいずれか他方の両端部においては、樹脂保護膜と基板とが直接接する部分よりも、樹脂保護膜とレーザーで荒らされた薄膜ダミーパターンとが直接接する部分の方が多くなり、これにより、基板の上面のいずれか他方の両端部においては、薄膜抵抗体を覆う樹脂保護膜の密着性が十分に確保されるため、信頼性に優れた薄膜チップ抵抗器が得られるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態における薄膜チップ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。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態における薄膜チップ抵抗器の断面図である。この図１において、１１は純度約９６％の９６アルミナ等からなる絶縁性を有する基板、１２は基板１１の上面の両端部に形成された一対の上面電極、１４は上面電極１２の少なくとも一部を覆い、かつこの上面電極１２と電気的に接続された薄膜抵抗体、１６は薄膜抵抗体１４を覆うように形成された樹脂保護膜、１７は基板１１の裏面の両端部に形成された一対の裏面電極、１８は上面電極１２および裏面電極１７と電気的に接続される一対の端面電極、１９は上面電極１２、裏面電極１７および端面電極１８の表面を覆うニッケルめっき層、２０はニッケルめっき層１９の表面を覆う錫めっき層である。
【００１６】
次に、本発明の一実施の形態における薄膜チップ抵抗器の製造方法を図１の断面図、図２（ａ）〜（ｄ）および図３（ａ）〜（ｄ）の製造工程図にもとづいて説明する。ここで、図２（ａ）〜（ｄ）および図３（ａ）（ｃ）（ｄ）は、基板の上面を、図３（ｂ）は基板の裏面をそれぞれ示しているものである。
【００１７】
まず、図２（ａ）に示すように、純度約９６％のアルミナ等からなる絶縁性を有する基板１１の上面の短辺側両端部に、空気中で酸化しにくい貴金属材料、例えば金を主成分とする金属有機物ペーストをスクリーン印刷して乾燥させ、その後、金属有機物ペーストの有機成分だけを飛ばし、そして金属成分だけを基板１１上に焼き付けるために、ベルト式連続焼成炉によって６００〜９００℃で焼成することによって、上面電極１２を形成する。ここで図２（ａ）には、薄膜チップ抵抗器の個片サイズである長辺がＬ（ｍｍ）で短辺がＷ（ｍｍ）の矩形状の基板１１が示されており、以下の製造工程の説明でもこの個片サイズの基板１１を用いて説明しているが、実際の製造工程では、この個片サイズの基板１１を多数個縦横に得ることができるシート状の絶縁基板を用いて、後述する端面電極の形成工程前にシート状の絶縁基板を短冊状または個片状に分割しているものである。なお、この上面電極１２を構成する材料は金系の材料に限定されるものではなく、空気中で酸化しにくい他の貴金属材料、例えば銀、白金、イリジウムやそれらの合金を用いてもよいものである。
【００１８】
次に、図２（ｂ）に示すように、基板１１の上面のほぼ全面にスパッタリング等の薄膜プロセスを用いてニッケルクロム系合金等からなる導体層１３を形成した後、フォトリソプロセスを用いて導体層１３の不要部分を除去することにより、図２（ｃ）に示すように薄膜抵抗体１４と、この薄膜抵抗体１４と電気的に独立したパターンからなる薄膜ダミーパターン１５を形成する。ここで、図２（ｃ）に示す薄膜抵抗体１４のパターンは線幅が１０〜２０μｍと細く、ラダーエリア（粗調整エリア）と微調整エリアを兼ね備えた複雑な形状であるため、マスクスパッタ工法で形成することは困難なものであり、そのため、薄膜抵抗体１４と薄膜ダミーパターン１５はフォトリソプロセスを用いて形成することが好ましいものである。なお、この薄膜抵抗体１４と薄膜ダミーパターン１５を構成する材料はニッケルクロム系合金に限定されるものではなく、要求される特性に応じて他の材料、例えば窒化タンタル系、クロムシリコン系、酸化タンタル系等の抵抗体として使用できる他の金属合金を用いてもよいものである。また、上記本発明の一実施の形態においては、上面電極１２を形成した後、この上面電極１２と一部が重なるように薄膜抵抗体１４を形成する方法について説明したが、この工程順を逆にしてもよく、すなわち、基板１１の上面全体に薄膜抵抗体１４を形成した後、基板１１の上面の短辺側両端部に上面電極１２を形成してもよいものである。
【００１９】
次に、図２（ｄ）に示すように、薄膜抵抗体１４にレーザーを照射してトリミングを施すことにより薄膜抵抗体１４の抵抗値の調整を行うと同時に、薄膜ダミーパターン１５にもレーザーを照射して薄膜ダミーパターン１５の一部を消失させることによって、基板１１の表面を荒らす。ここで、基板１１の長辺側両端部の余白部分に薄膜ダミーパターン１５が形成されていない状態でレーザーを照射した場合は、アルミナからなる基板１１の表面でレーザーが反射されるため、基板１１の表面を荒らすことはできない。したがって、基板１１の表面を適度に荒らして後述する樹脂保護膜との密着性を改善するためには、薄膜ダミーパターン１５を形成しておくことが必要となるものである。
【００２０】
なお、この図２（ｄ）においては、薄膜ダミーパターン１５にレーザーを照射して薄膜ダミーパターン１５の一部を消失させているが、薄膜ダミーパターン１５にレーザーを照射して薄膜ダミーパターン１５のすべてを消失させてもよいものである。
【００２１】
また、前記薄膜ダミーパターン１５は前述した薄膜抵抗体１４と同時に形成する際に、薄膜抵抗体１４と電気的に独立するように形成しているが、このレーザートリミング工程において、薄膜ダミーパターン１５を薄膜抵抗体１４と電気的に独立するように整形してもよいものである。このように、薄膜抵抗体１４につながっている薄膜ダミーパターン１５をレーザーで切り離したり消失させたりするためには、それに対応するだけの十分なレーザーのパワーが必要であるため、レーザートリミングに用いるレーザーはＹＡＧレーザーを用い、かつレーザーのスポット径は２０〜３０μｍ、レーザーの出力は０．５〜２．０Ｗとするのが好ましいものである。
【００２２】
そしてまた、前記薄膜抵抗体１４と薄膜ダミーパターン１５にレーザートリミングを施す前に、マスクスパッタ工法を用いて、酸化ケイ素やアルミナ等の高絶縁性材料からなる無機保護膜（図示せず）を、薄膜抵抗体１４と薄膜ダミーパターン１５を覆うように５０ｎｍ〜１０μｍの厚みで形成してもよく、さらに、レーザートリミング工程の終了後に、基板１１を水系またはアルコール系の洗浄液を用いて超音波洗浄することによってレーザートリミング工程において発生した滓を除去する洗浄工程を設けるようにしてもよいものである。このような洗浄工程を設ければ、後述する樹脂保護膜の密着性を低下させる要因でもある滓が除去されるため、樹脂保護膜の密着性がより一層高まる効果が期待されるものである。
【００２３】
さらにまた、前記薄膜ダミーパターン１５は、基板１１の長辺側両端部の薄膜抵抗体１４が形成されていない余白部分に形成されるものであるが、この薄膜ダミーパターン１５にレーザートリミングを施す場合は、薄膜ダミーパターン１５における基板１１の長辺側の両端面に接している部分をレーザートリミングで除去しておくことが好ましいものである。なぜならば、この薄膜ダミーパターン１５における基板１１の長辺側の両端面に接している部分をレーザートリミングで除去しておけば、後述するめっき層形成直前の個片状態において、基板１１の長辺側の両端面（基板１１と後述する保護膜との隙間）に薄膜ダミーパターン１５の一部が露出することがなくなるため、露出した薄膜ダミーパターン１５にめっき層が付着することもなくなり、これにより、外観形状の品質が安定化するものである。
【００２４】
次に、図１および図３（ａ）に示すように、薄膜抵抗体１４の少なくとも抵抗体パターン部分を完全に覆うように熱硬化性樹脂ペーストを印刷して硬化させることにより樹脂保護膜１６を形成する。この樹脂保護膜１６には、必要に応じて抵抗値等の特性を表示する捺印や薄膜チップ抵抗器の方向性判別に用いる認識マークを印刷する。この樹脂保護膜１６は基板１１の個片領域ごとに独立に形成するものではなく、基板１１の縦方向に連続して、すなわち基板１１の短辺に平行な方向に連続して形成するものであり、このようにして基板１１との密着力を十分に確保するものである。
【００２５】
次に、図１および図３（ｂ）に示すように、基板１１の裏面に導電性ペーストをスクリーン印刷することによって裏面電極１７を形成した後、基板１１をシート状態からダイシング工法やブレイク工法を用いて短冊状態とし、この短冊状態の基板１１の両端面に、図１および図３（ｃ）に示すように、上面電極１２および裏面電極１７とそれぞれ電気的に接続されるように端面電極１８を形成する。この端面電極１８は、例えばエポキシ系等の樹脂と銀、ニッケル、カーボン等の導電性粒子の混合体からなる導電性樹脂ペーストを塗布して硬化させることにより形成するものであり、端面電極１８を形成した後に、短冊状態の基板１１をダイシング工法やブレイク工法を用いて個片状態とするものである。
【００２６】
このように、樹脂保護膜１６を基板１１の縦方向に連続して形成した後に、短冊状態の基板１１からダイシング工法やブレイク工法を用いて個片状態の基板１１を得るようにした場合、従来の構成では基板１１の長辺側両端部の余白部分に薄膜ダミーパターン１５が形成されていなかったため、分割時のバリ発生によって基板１１と樹脂保護膜１６との密着力が弱くなり、これにより、樹脂保護膜１６が剥がれやすくなる場合も見られたが、薄膜ダミーパターン１５上のレーザー切削跡の荒れた部分の存在によって、基板１１と樹脂保護膜１６との密着力が強くなり、これにより、樹脂保護膜１６が剥がれやすくなる不具合は起こり難くなるものである。
【００２７】
最後に、図１および図３（ｄ）に示すように、はんだ付け時の信頼性を確保するために、基板１１の上面、裏面および端面の露出した電極部分にニッケルめっき層１９を形成し、さらにこのニッケルめっき層１９を覆うように錫めっき層２０を形成することにより、本発明の一実施の形態における薄膜チップ抵抗器が製造されるものである。
【００２８】
以上のようにして製造された本発明の一実施の形態における薄膜チップ抵抗器と従来の薄膜チップ抵抗器を、それぞれ３０個ずつ用意し、これらについて、信頼性試験を実施した。信頼性試験は、１６０８サイズで抵抗値１００ｋΩの薄膜チップ抵抗器で行い、信頼性試験の条件は、高温高湿下の過酷な条件の使用を想定した高信頼性薄膜チップ抵抗器のスペックを満たすか否かの判断をするために、通常の試験規格が６０℃、９０〜９５％ＲＨの雰囲気中で信頼性試験を実施するのに対して、通常の試験規格よりも厳しい８５℃、８５％ＲＨの雰囲気中で定格電圧７５Ｖを１．５時間印加し、そして０．５時間休止するというサイクルを１０００時間実施する方法で信頼性試験を実施した。高信頼性薄膜チップ抵抗器のスペックを満たしていると判断する合格基準は、上記した信頼性試験後の抵抗値変化率が±０．５％以下の場合に合格、±０．５％を超えた場合に不合格と判断することにした。
【００２９】
上記した信頼性試験の結果、従来の薄膜チップ抵抗器は、３０個中７個が不合格となったが、本発明の一実施の形態における薄膜チップ抵抗器は、３０個中不合格品はゼロであった。なお、上記した信頼性試験の結果不合格となった製品においても、通常の試験規格（６０℃、９０〜９５％ＲＨ）で信頼性試験を行った場合には、信頼性試験後の抵抗値変化率は±０．５％以下に抑えられ、合格基準を満たしているものである。
【００３０】
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施の形態における薄膜チップ抵抗器の製造方法においては、薄膜抵抗体１４と電気的に独立するように基板１１の長辺側両端部の余白に形成された薄膜ダミーパターン１５にレーザーを照射した後、樹脂保護膜１６で薄膜抵抗体１４と薄膜ダミーパターン１５を覆うようにしているため、基板１１の長辺側両端部においては、樹脂保護膜１６と基板１１とが直接接する部分よりも、樹脂保護膜１６とレーザーで荒らされた薄膜ダミーパターン１５とが直接接する部分の方が多くなり、これにより、基板１１の長辺側両端部においては、薄膜抵抗体１４を覆う樹脂保護膜１６の密着性が十分に確保されるため、基板１１のダイシング時やブレイク時のストレスによって樹脂保護膜１６が剥がれやすくなることもなくなり、これにより、抵抗値の変化率も小さくなるため、信頼性に優れた薄膜チップ抵抗器が少ない工数で安価に得られるという優れた効果を発揮し得るものである。
【００３１】
また、薄膜ダミーパターンを形成する工程と薄膜抵抗体を形成する工程とを同時に行うようにしているため、薄膜ダミーパターンを形成する工程を別途設ける必要はなくなり、これにより、工程が簡略化されて薄膜チップ抵抗器のコストダウンが図れるものである。
【００３２】
そしてまた、薄膜ダミーパターンにレーザーを照射する工程と薄膜抵抗体に抵抗値調整用のレーザートリミング溝を形成する工程とを同時に行うようにしているため、薄膜ダミーパターンにレーザーを照射して基板の表面を荒らす工程を別途設ける必要はなくなり、これにより、工程が簡略化されて薄膜チップ抵抗器のコストダウンが図れるものである。
【００３３】
なお、上記本発明の一実施の形態においては、基板１１の短辺側両端部に上面電極１２を形成し、かつ基板１１の長辺側両端部の余白に薄膜ダミーパターン１５を形成し、そして、この薄膜ダミーパターン１５にレーザーを照射するようにした構成について説明したが、この構成に限定されるものではなく、基板１１の長辺側両端部に上面電極１２を形成し、かつ基板１１の短辺側両端部の余白に薄膜ダミーパターン１５を形成し、そして、この薄膜ダミーパターン１５にレーザーを照射するようにした構成のものにも、本発明は適用できるものである。
【００３４】
また、上記本発明の一実施の形態においては、薄膜抵抗体１４が１個である薄膜チップ抵抗器について説明したが、この構成に限定されるものではなく、複数の薄膜抵抗体１４を有する薄膜多連チップ抵抗器において、複数の薄膜抵抗体１４間の余白に薄膜ダミーパターン１５を形成し、そして、この薄膜ダミーパターン１５にレーザーを照射するようにした構成のものにも、本発明は適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る薄膜チップ抵抗器の製造方法は、薄膜抵抗体と電気的に独立するように形成された薄膜ダミーパターンにレーザーを照射した後に、樹脂保護膜で薄膜抵抗体と薄膜ダミーパターンを覆うことにより、基板と樹脂保護膜との密着性を確保したものであり、特に信頼性に優れた薄膜チップ抵抗器を少ない工数で安価に製造する方法として有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態における薄膜チップ抵抗器の断面図
【図２】（ａ）〜（ｄ）同薄膜チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図
【図３】（ａ）〜（ｄ）同薄膜チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図
【図４】（ａ）〜（ｄ）従来の薄膜チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図
【符号の説明】
【００３７】
１１  基板
１２  上面電極
１４  薄膜抵抗体
１５  薄膜ダミーパターン
１６  樹脂保護膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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