(57)【要約】【課題】本発明は、ノイズの発生を低減させ、抵抗値の精度を向上させる厚膜抵抗器の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】抵抗体の抵抗値を修正する１次トリミング工程と、抵抗体を常温より高くプリコートガラス層形成工程における焼成温度以下の温度にする１次熱処理工程と、２次トリミング工程と、抵抗体を常温より高く１次熱処理工程より低い温度にする２次熱処理工程と、３次トリミング工程と、抵抗体に電圧を印加するパルスエージング工程とを備え、１次トリミング工程、２次トリミング工程、３次トリミング工程による抵抗体における一対の上面電極間の方向に垂直な方向に形成された溝の長さをＬ１、Ｌ２、Ｌ３としたとき、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３となる厚膜抵抗器の製造方法。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に一対の上面電極を形成する工程と、前記基板上に抵抗体を形成する工程とを含み、
前記抵抗体上にガラスを塗布しその後焼成することでガラス層を形成するプリコートガラス層形成工程と、
その後に前記抵抗体の抵抗値を修正する１次トリミング工程と、
その後に前記抵抗体を常温より高く前記プリコートガラス層形成工程における焼成温度以下の温度にする１次熱処理工程と、
その後に前記抵抗体の抵抗値を修正する２次トリミング工程と、
その後に前記抵抗体を常温より高く１次熱処理工程より低い温度にする２次熱処理工程と、
その後に前記抵抗体の抵抗値を修正する３次トリミング工程と、
その後に前記抵抗体に電圧を印加するパルスエージング工程と
を備え、
前記１次トリミング工程、前記２次トリミング工程および前記３次トリミング工程は前記抵抗体における前記一対の上面電極間の方向に垂直な方向において前記抵抗体の側面端部から前記抵抗体の内部へ溝を形成する工程を含み、
前記１次トリミング工程による前記抵抗体における前記一対の上面電極間の方向に垂直な方向に形成された溝の長さをＬ１、
前記２次トリミング工程による前記抵抗体における前記一対の上面電極間の方向に垂直な方向に形成された溝の長さをＬ２、
前記３次トリミング工程による前記抵抗体における前記一対の上面電極間の方向に垂直な方向に形成された溝の長さをＬ３としたとき、
Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３
となる厚膜抵抗器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器などに用いられる厚膜抵抗器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップ形抵抗器は、厚膜抵抗器と薄膜抵抗器の２種類に分類することができる。
【０００３】
厚膜抵抗器は、抵抗体の形成方法が所謂厚膜プロセスによるもので、最も一般的な製造方法は、抵抗材料をペースト状にして基板上に印刷し、その後焼成して抵抗体材料を固化させる方法である。
【０００４】
一方、薄膜抵抗体は、所謂薄膜プロセスによって製造されるものであって、抵抗体の形成方法として最も一般的な製造方法は、基板上にスパッタにより抵抗体を形成する方法である。
【０００５】
厚膜抵抗器は、印刷工程などにより抵抗体を形成するので、抵抗体の厚みが厚く、５μｍ〜数十μｍの厚みになるものが多い。一方、薄膜抵抗器の厚みは、通常１μｍ未満であり、厚くしても数μｍ程度である。薄膜抵抗器においても、スパッタによる抵抗体形成時間を非常に長くすると、理屈上は１０μｍ以上の厚みにすることは可能であるが、製造時間が非常に長くなると同時に、より抵抗値が低くなるので現実的ではない。
【０００６】
厚膜抵抗器の抵抗体は、例えば、ＡｇＰｄなどの金属とガラスの混合物からなる。抵抗体となる金属だけでは抵抗値が低くなってしまうので、ガラスを混入させて抵抗体としての比抵抗を上昇させている。一方、薄膜抵抗体の抵抗体はスパッタ工法などにより形成することから、例えばＮｉＣｒなどの金属や合金からなることが一般的である。金属に比抵抗は一般的に低いので、薄膜抵抗体においては、抵抗体の幅を狭くし抵抗体の経路を蛇行状にすることで抵抗値を高くしている。
【０００７】
抵抗値は、抵抗体の長さ、電流が流れる方向に垂直な面方向における抵抗体の断面積、および抵抗材料の比抵抗で決定されることは知られている。しかし、実際の抵抗体の幅、厚みおよび長さは設計通りではなく、また抵抗体の中においても一定ではない。従って、実際の抵抗器の抵抗値は、設計値どおりにはならず、また抵抗器毎にばらつく。そこで、厚膜抵抗器、薄膜抵抗器を問わず、トリミングと呼ばれる工程によって抵抗値の修正を行っている。トリミング工程としては、レーザ光線を抵抗体に照射して抵抗体を消失させることで抵抗値を修正する方法が、最も一般的である。
【０００８】
トリミング工程を行なうことで、厚膜抵抗器においても高精度の抵抗値を得られるように思えるが、現実には別の問題が生じる。別の問題とは、トリミングを施すことにより、ノイズが増大する傾向になることである。つまり、トリミングにより、抵抗体はダメージを受け、厚膜抵抗器の場合には、抵抗体にガラスが含まれていることから、ガラスにクラックが生じ、これによりノイズが増大する。このクラックはマイクロクロックと呼ばれている。薄膜抵抗器においては、抵抗体にガラスが含まれていないこともあって、マイクロクラックが生じにくくノイズが問題とはなり難い。
【０００９】
このように厚膜抵抗器においては、トリミングによるノイズの増大が問題となってしまうが、ノイズを低減させる方法として、熱処理がある。熱処理を行なうことで、マイクロクラックを修復し、ノイズを低減することが可能となる。しかし、熱処理を行なうと抵抗値が変化してしまう。従って、厚膜抵抗器においては、抵抗値の高精度化とノイズ低減の両立が困難である。
【００１０】
そのような状況下、１次トリミングを行なったあとに熱処理を行なって１次トリミングによって生じたノイズを低減させ、この熱処理によって抵抗値がずれるが、これに対しては２次トリミングにより抵抗値を修正する技術が知られている。この技術は、１次トリミングでは、製造工程の誤差等を修正するために、トリミングによる抵抗値の修正が大きくトリミングによる抵抗体へ生じた溝も長いが、２次トリミングによる抵抗値修正は熱処理によって変動した抵抗値を修正する分だけでよいので、トリミング溝も短くなり、その分ノイズの発生も低減させることができるというものである（特許文献１参照）。
【００１１】
なお、一般的な技術として、抵抗体に電気的なパルスを印加するパルスエージングは知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−２２４８１０号公報
【特許文献２】特開平４−１７１９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
厚膜抵抗器と薄膜抵抗器を比較すると、厚膜抵抗器は抵抗体の幅が広く厚みが厚いことにより、ＥＳＤなどに対する耐性が高く信頼性に優り、薄膜抵抗器は薄膜プロセスという高精度の加工プロセスにより製造されるので、抵抗値の精度で優る。
【００１４】
特許文献１に記載の発明は、従来の厚膜抵抗器に比べると、抵抗値の精度およびノイズの点で優れるが、薄膜抵抗器の±０．１％の精度には及ばず、薄膜抵抗器並の抵抗値精度が要求される場合には、抵抗値精度の点で歩留まりの著しい低下を招いてしまう。
【００１５】
本発明は上記従来課題を解決するもので、ノイズの発生を低減させつつ、抵抗値の精度を向上させることで抵抗値精度の点での歩留まりを向上させる厚膜抵抗器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、基板上に一対の上面電極を形成する工程と、前記基板上に抵抗体を形成する工程とを含み、前記抵抗体上にガラスを塗布しその後焼成することでガラス層を形成するプリコートガラス層形成工程と、その後に前記抵抗体の抵抗値を修正する１次トリミング工程と、その後に前記抵抗体を常温より高く前記プリコートガラス層形成工程における焼成温度以下の温度にする１次熱処理工程と、その後に前記抵抗体の抵抗値を修正する２次トリミング工程と、その後に前記抵抗体を常温より高く１次熱処理工程より低い温度にする２次熱処理工程と、その後に前記抵抗体の抵抗値を修正する３次トリミング工程と、その後に前記抵抗体に電圧を印加するパルスエージング工程とを備え、前記１次トリミング工程、前記２次トリミング工程および前記３次トリミング工程は前記抵抗体における前記一対の上面電極間の方向に垂直な方向において前記抵抗体の側面端部から前記抵抗体の内部へ溝を形成する工程を含み、前記１次トリミング工程による前記抵抗体における前記一対の上面電極間の方向に垂直な方向に形成された溝の長さをＬ１、前記２次トリミング工程による前記抵抗体における前記一対の上面電極間の方向に垂直な方向に形成された溝の長さをＬ２、前記３次トリミング工程による前記抵抗体における前記一対の上面電極間の方向に垂直な方向に形成された溝の長さをＬ３としたとき、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３となる厚膜抵抗器の製造方法である。
【００１７】
請求項１に記載の発明は、抵抗値の高精度化を図り、これにより抵抗値精度の点での歩留まりを向上させつつ、低ノイズの厚膜抵抗器を提供することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の厚膜抵抗器の製造方法は、ノイズの発生を低減させつつ、抵抗値の精度を向上させ、抵抗値精度の点での歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法による厚膜抵抗器の正面断面図
【図２】本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法におけるシート基板の平面図
【図３】（ａ）同製造方法における上面電極形成工程の平面図、（ｂ）同ＡＡ断面図
【図４】同製造方法における裏面電極形成工程の断面図
【図５】（ａ）同製造方法における抵抗体形成工程の平面図、（ｂ）同ＡＡ断面図
【図６】（ａ）同製造方法におけるプリコートガラス層形成工程の平面図、（ｂ）同ＡＡ断面図
【図７】（ａ）同製造方法における１次トリミング工程の平面図、（ｂ）同ＡＡ断面図
【図８】（ａ）同製造方法における２次トリミング工程の平面図、（ｂ）同ＡＡ断面図
【図９】（ａ）同製造方法における３次トリミング工程の平面図、（ｂ）同ＡＡ断面図
【図１０】（ａ）同製造方法における保護膜形成工程の平面図、（ｂ）同ＡＡ断面図
【図１１】同製造方法における１次分割工程の平面図
【図１２】同製造方法における端面電極形成工程の平面図
【図１３】同製造方法における２次分割工程の平面図
【図１４】同製造方法における製造工程図
【図１５】同製造方法におけるトリミング溝を説明する平面図
【図１６】本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法の第１のバリエーションのトリミング溝の平面図
【図１７】本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法の第２のバリエーションのトリミング溝の平面図
【図１８】本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法の第３のバリエーションのトリミング溝の平面図
【図１９】本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法の第４のバリエーションのトリミング溝の平面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法について図面を用いて説明する。
【００２１】
図１は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法による厚膜抵抗器の正面断面図である。基板１は絶縁性を有する。強度、放熱性等の特性からアルミナを用いている。上面電極２は基板１上に形成された一対の電極である。上面電極２の材質としては、ＡｇＰｄや、金レジネートなどを用いることができる。裏面電極３は、基板１の裏面に形成された一対の電極である。裏面電極３の材質としては、ＡｇＰｄや、金レジネートなどを用いることができる。抵抗体４は一対の電極である上面電極２間に形成されており、その材質は、ＲｕＯ２、ＡｇＰｄまたはＣｕＮｉ等の金属化合物や合金等にガラスが混入されたものを用いることができる。
【００２２】
第１のトリミング溝４ａ、第２のトリミング溝４ｂおよび第３のトリミング溝４ｃは抵抗体４に形成された溝であり、いずれも抵抗値を修正するために形成されたものである。プリコートガラス層５は抵抗体４の上面に形成されて、ガラスからなる。保護膜６はプリコートガラス層５および抵抗体４の露出面を全て覆い上面電極２の一部も覆っている。保護膜６は、機械的衝撃や湿気から抵抗体４等を守るためのものであり、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド等を用いることができる。端面電極７は、上面電極２、基板１の端面および裏面電極３を覆い、樹脂銀などを用いることができる。端面電極７は、上面電極２と裏面電極３とを電気的に接続させており、一対の上面電極２と裏面電極３に対応してこれも一対である。めっき層８は、端面電極７の外面に形成されており、Ｎｉからなる層とその外側にＳｎからなる層の２層からなる。
【００２３】
次に本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法について説明する。
【００２４】
図２は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法におけるシート基板の平面図である。シート基板２１はアルミナからなり絶縁体である。シート基板２１を分割することにより複数の基板１を得る。二点鎖線で記載した１次分割線２１ａと２次分割線２１ｂは仮想線であり、基板１を得るために、シート基板２１を分割する際の分割箇所である。１次分割線２１ａは図２の紙面縦方向の仮想線で複数存在する。２次分割線２１ｂは図２の紙面横方向の仮想線で複数存在する。
【００２５】
シート基板２１を用意したら、上面電極形成工程を行なう。図３（ａ）は同製造方法における上面電極形成工程の平面図、図３（ｂ）は同ＡＡ断面図である。上面電極形成工程においては、シート基板２１の上面側の１次分割線２１ａを跨ぎ、２次分割線２１ｂは跨がないように複数の上面電極２２が形成される。上面電極２２は２次分割線２１ｂに平行な方向に対をなすように形成されている。上面電極２２はＡｇＰｄ合金分に溶剤と樹脂を混ぜペースト状にしたものをシート基板２１上に印刷し、その後焼成することで得られる。ＡｇＰｄの代わりにＡｕレジネートを用いることもできる。
【００２６】
上面電極形成工程の次に裏面電極形成工程を行なう。図４は同製造方法における裏面電極形成工程の断面図である。裏面電極形成工程においては、シート基板２１の裏面に裏面電極２３が形成される。裏面電極２３は、上面電極２２に対応する位置に形成されており、その製造方法および組成は上面電極２２と同様にすることができる。なお、上面電極２２と裏面電極２３は、共に印刷によりシート基板２１に形成した後に、一緒に焼成することもできる。また、上面電極形成工程と裏面電極形成工程の順序は逆にしてもよい。
【００２７】
裏面電極形成工程の次に抵抗体形成工程を行なう。図５（ａ）は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法の抵抗体形成工程の平面図、図５（ｂ）は同ＡＡ断面図である。抵抗体形成工程は、シート基板２１上に抵抗体２４を形成する工程である。抵抗体２４はシート基板２１上の２次分割線２１ｂに平行な方向に対をなして形成されている上面電極２２間を接続するように形成されている。抵抗体２４は例えばＲｕＯ２とガラスの混合物をペースト状にして印刷によりシート基板２１上に形成された後に、焼成によって得ることができる。ＲｕＯ２の代わりにＡｇＰｄやＣｕＮｉを用いることもできる。ＣｕＮｉを用いる場合には、還元雰囲気中での焼成を行なう必要がある。
【００２８】
抵抗体形成工程の次にプリコートガラス層形成工程を行なう。図６（ａ）は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法のプリコートガラス層形成工程の平面図、図６（ｂ）は同ＡＡ断面図である。プリコートガラス層形成工程は、抵抗体２４上にプリコートガラス層２５を形成する工程である。プリコートガラス層２５はガラスをペースト状にしたものを抵抗体２４上に印刷し、その後に焼成したものである。プリコートガラス層２５にはホウケイ酸ガラスを用いることができる。焼成温度は、５７０℃〜６００℃で行なう。
【００２９】
プリコートガラス層形成工程の次に１次トリミング工程を行なう。図７（ａ）は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法における１次トリミング工程の平面図、図７（ｂ）は同ＡＡ断面図である。１次トリミング工程においては、抵抗値を修正しようとする抵抗体２４の両端に位置する上面電極２２に電流測定用のプローブと電圧測定用のプローブを押し当て、抵抗体２４の抵抗値をモニタしながらレーザ光線を抵抗体２４に照射し、抵抗値を修正する。この１次トリミング工程により第１のトリミング溝２４ａが形成される。抵抗体２４に第１のトリミング溝２４ａが形成されることにより電流が流れる断面積が減少するので抵抗体２４の抵抗値は上昇する。これにより、抵抗体２４の抵抗値を修正させることができる。なお、１次トリミング工程においては、最終的な目標抵抗値の９５％程度の抵抗値を目標に抵抗値の修正を行う。
【００３０】
１次トリミング工程の次に１次熱処理工程を行う。１次熱処理工程はシート基板２１およびこれに形成されたものを常温より高い温度に加熱する工程である。その温度は、プリコートガラス層形成工程における焼成温度以下の温度にするべきである。具体的には５００〜５５０℃程度が好適であるが、４８０℃以上であることが好ましい。１次トリミング工程によって、特に第１のトリミング溝２４ａ周辺の抵抗体２４成分中のガラスにマイクロクラックが入り、ノイズが増大してしまうが、１次熱処理工程によって、このマイクロクラックを修復してノイズを低減させている。なお、抵抗体２４をトリミングする際には、抵抗体２４上に形成されたプリコートガラス層２５にも溝をつけることになる。
【００３１】
１次熱処理工程の次に２次トリミング工程を行なう。図８（ａ）は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法における２次トリミング工程の平面図、図８（ｂ）は同ＡＡ断面図である。１次熱処理工程において、マイクロクラックを修復する一方で抵抗値がドリフトしてしまうので、２次トリミング工程では抵抗体２４の抵抗値を再び修正する。抵抗値の修正方法は１次トリミング工程の際と同様である。２次トリミング工程によって抵抗体２４に第２のトリミング溝２４ｂが形成される。このときの抵抗値の修正は、１次熱処理工程における抵抗値のドリフト分の修正であるので、１次トリミング工程よりも修正する抵抗値は小さくなる。２次トリミング工程における抵抗値の修正は、最終的な目標値の９８％程度にすることでよい。
【００３２】
２次トリミング工程のあとには２次熱処理工程を行う。２次熱処理工程はシート基板２１およびこれに形成されたものを常温より高い温度に加熱する工程である。その温度は、１次熱処理工程の温度より低くするべきである。また、抵抗体２４に含有されているガラスが局所的に溶融する温度以上にするのが最も好ましく、具体的には４８０〜５００℃が好ましい。４８０℃未満であっても、１次トリミング工程で生じた抵抗体２４に含有されているガラスの歪みを取ること、即ちアニール処理を行なうことができ、これによりある程度のノイズの低減を図ることができる。その場合には、４５０℃以上の温度にすることが好ましい。２次熱処理工程は、２次トリミング工程によって生じたマイクロクラックを修復または歪みを除去若しくは低減してノイズを低減させる。
【００３３】
２次熱処理工程の次に３次トリミング工程を行なう。図９（ａ）は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法における３次トリミング工程の平面図、図９（ｂ）は同ＡＡ断面図である。３次トリミング工程は２次熱処理工程によりドリフトした抵抗値を修正するものである。３次トリミングにより第３のトリミング溝２４ｃが抵抗体２４に形成される。１次熱処理工程の温度より２次熱処理工程の温度の方が低いので、抵抗値のドリフト量は２次熱処理工程後の方が１次熱処理工程後よりも小さくなる。従って、３次トリミングで修正する抵抗値は、２次トリミングで修正する抵抗値よりも少なくなる。
【００３４】
３次トリミング工程の次にパルスエージング工程を行なう。パルスエージング工程は抵抗体２４に厚膜抵抗器の定格電圧の約３倍の電圧を約１秒間印加する工程である。具体的には、電圧を印加させようとする抵抗体２４の両端に位置する上面電極２２にパルス印加用のプローブをそれぞれ接触させて行なう。ノイズの原因として抵抗体２４に生じたマイクロクラックが挙げられるが、これによって抵抗体２４内の導体材料あるいは抵抗材料間の接触が不安定になるためである。パルスエージング工程においては、この接触の不安定な状態を脱し、接触させるか断線させるかを強制的に分けさせることを行なっている。これによりノイズを低減させることができる。
【００３５】
パルスエージング工程の次に保護膜形成工程を行なう。図１０（ａ）は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法における保護膜形成工程の平面図、図１０（ｂ）は同ＡＡ断面図である。保護膜形成工程は、抵抗体２４およびプリコートガラス層２５の全てを覆い、上面電極２２の一部を覆うように保護膜２６を形成する工程である。保護膜形成工程においては、保護膜２６となるエポキシ樹脂、ポリアミドまたはポリイミドを流動体状態にして形成し、その後、低温で加熱させて硬化を促進させている。抵抗体２４等の上への形成方法としては、印刷工法や、ポッティング加工で行なうことができる。また、硬化を促進するためには、２００℃前後の雰囲気下に置くことで可能となる。なお、時間がかかるが、室温で放置する自然乾燥を行なっても良い。
【００３６】
保護膜形成工程の次に１次分割工程を行う。図１１は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法における１次分割工程の平面図である。１次分割工程は、図１０（ａ）に示す１次分割線２１ａでシート基板２１を分割させ短冊基板３０を得る工程である。分割方法としては、ダイシングで行なう方法や、レーザ光線を照射させてスクライブ溝を形成させてから、シート基板２１に剪断力を与えて分割する方法もある。
【００３７】
１次分割工程の次に端面電極形成工程を行なう。図１２は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法における端面電極形成工程の平面図である。端面電極形成工程は、短冊基板３０の端面と上面電極２２および裏面電極２３を覆うようにペースト状の樹脂銀を塗布し、乾燥させる工程である。尚、図１２の断面図は、図１からめっき層８を除いた形状と同様になる。なお、端面電極形成工程は、スパッタなどの薄膜工法を用いることもできる。この場合には、下地にＣｒ層を形成し、さらにＣｕ層を形成した２層の構成にすることもできる。
【００３８】
端面電極形成工程の次に２次分割工程を行う。図１３は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法における２次分割工程の平面図である。２次分割工程は、シート基板２１の２次分割線２１ｂで分割させ個片基板３１を得る工程である。具体的な分割方法は、１次分割工程と同様な方法を採ることができる。
【００３９】
２次分割工程の次にめっき工程を行う。めっき工程では、露出している導体、即ち、端面電極２７の表面にめっき層を形成する工程である。具体的なめっき方法は、バレルめっき工法による電解めっきを用いることができる。めっき工程は、最初にＮｉめっき層を形成し、その後にＳｎめっき層を形成する工程とし、めっき層としては下地にＮｉめっき層を、その表面にＳｎめっき層を形成した２層にすることができる。また、めっき工程直前において上面電極等が露出している場合には、上面電極等にもめっき層が形成される。
【００４０】
以上の工程をまとめたものが図１４である。図１４は同本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法における製造工程図である。なお、本実施の形態においては、シート基板２１から複数の厚膜抵抗器を得る製造方法を採用したが、最初から基板１に上面電極２等を形成する方法を用いてもよい。但し、シート基板２１から複数の厚膜抵抗器を得る製造方法の方が効率がよい。特に、厚膜チップ抵抗器が小型になると、その効果は顕著になる。
【００４１】
本実施の形態においては、最初の段階でシート基板２１に、溝やスリットは設けていないが、最初に１次分割線２１ａおよび２次分割線２１ｂの位置に溝を形成しておき、１次分割工程や２次分割工程においてはこの溝で分割するようにしてもよい。あるいは、貫通孔であるスリットを１次分割線２１ａの基板端部を除いた部分に形成し、この部分を利用して１次分割工程を行ってもよい。この場合、２次分割線２１ｂの位置には何も形成しないか、溝を形成する構成のいずれかを選択することができる。１次分割線２１ａの基板端部を除いた部分にスリットを形成する場合には、端面電極形成工程を１次分割工程の前に行なうこともできる。この場合には、端面電極を上記スリットの内壁に形成することになり、シート基板２１の形状のままで端面電極を形成することができ、特に、厚膜抵抗器のサイズが０４０２（厚膜抵抗器を平面視した際の縦の長さが０．４ｍｍ、横の長さが０．２ｍｍ）、あるいはそれ以下になってきたときには、製造時の取り扱いに優れる。さらに、この端面電極形成工程の後で１次分割工程の前にめっき工程を行うこともできる。
【００４２】
なお、個片基板３１、上面電極２２、裏面電極２３、抵抗体２４、第１のトリミング溝２４ａ、第２のトリミング溝２４ｂ、第３のトリミング溝２４ｃ、プリコートガラス層２５、保護膜２６および端面電極２７はそれぞれ図１の基板１、上面電極２、裏面電極３、抵抗体４、第１のトリミング溝４ａ、第２のトリミング溝４ｂ、第３のトリミング溝４ｃ、プリコートガラス層５、保護膜６および端面電極７に対応する。
【００４３】
図１５は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法におけるトリミング溝を説明する平面図である。なお、本実施の形態においては個片に分けられた基板１ではなく、シート基板２１上に抵抗体２４等を形成しているが、図面の簡略化のため、１次分割線２１ａおよび２次分割線２１ｂで囲まれた領域の中で説明する抵抗体２４を含む領域のみを抜き出して図示している。
【００４４】
第１のトリミング溝２４ａは、プリコートガラス層２５の紙面の下端になる側面端部から紙面の上方向に伸び、破線で記載している抵抗体２４の下端である側面を超え、抵抗体２４の側面からＬ１の距離の場所で紙面左方向に延伸している。このように、厚膜抵抗器の一対の上面電極２２間を結ぶ方向の垂直方向、即ち電流方向の垂直方向にプリコートガラス層２５の側面端部から中央部に向けてレーザを所定の位置まで照射させながら移動させ、その後、レーザを一対の上面電極２２間を結ぶ方向、即ち電流方向に向きを変えて照射する方法は「Ｌカット」と呼ばれている。電流方向に垂直な方向へのトリミングは抵抗値の修正率が高い分、微調整が困難である。一方、電流方向へのトリミングは抵抗値の修正率が低いが微調整が容易である。そこで、最初に電流方向に垂直な方向へレーザを照射し、修正する目標値に抵抗値が近づくと電流方向にレーザを照射させて抵抗値の微調整を行なう「Ｌカット」が用いられる。
【００４５】
なお、トリミングは抵抗体２４に施せばよいのでプリコートガラス層２５の側面端部からレーザの照射を開始するのではなく、抵抗体２４の側面端部、即ち図１５の破線部からレーザを照射すれば十分である。但し、抵抗体２４の側面端部はプリコートガラス層２５に覆われているので、抵抗体２４の側面端部の正確な位置がわかり難く、プリコートガラス層２５の側面端部からレーザの照射を開始するのが無難である。このことは、第２のトリミング溝２４ｂおよび第３のトリミング溝２４ｃについても同様である。
【００４６】
第２のトリミング溝２４ｂはプリコートガラス層２５の側面部から中央部に向けて電流方向に垂直な方向にレーザを所定の位置まで照射させながら移動させてできたものである。第２のトリミング溝２４ｂは抵抗体２４の側面端部から電流方向に垂直な方向にＬ２の距離まで形成されている。
【００４７】
第３のトリミング溝２４ｃは第２のトリミング溝２４ｂと同様にプリコートガラス層２５の側面部から中央部に向けて電流方向に垂直な方向にレーザを所定の位置まで照射させながら移動させてできたものであり、抵抗体２４の側面端部から電流方向に垂直な方向にＬ３の距離まで形成されている。
【００４８】
ここで、厚膜抵抗器においては、抵抗体２４の形成時の形状誤差などによりシート基板２１上の抵抗体２４毎の抵抗値のバラツキが大きい。また、トリミングによる抵抗値修正は一方向への修正になる。例えばレーザ光線を照射するレーザトリミングの場合には抵抗値を上昇させる方向での修正になる。従って、抵抗体２４の形成時の抵抗値のバラツキを考え、抵抗体２４の形成時には、最終的に目標とする抵抗値を目指して形成するのではなく、シート基板２１上の全ての抵抗体２４の抵抗値が最終的な目標となる抵抗値より低くなるように形成している。このため、１次トリミングにおける抵抗値の修正量は非常に大きいものとなり、Ｌ字カットによるトリミングが必要となり、第１のトリミング溝２４ａの総延長も長いものとなる。
【００４９】
１次熱処理工程では、この１次トリミング工程によってできた第１のトリミング溝２４ａの周辺に生じる抵抗体２４のマイクロクラックを修復するが、第１のトリミング溝２４ａの総延長が長い分、抵抗体２４に与える熱エネルギーも大きくなり、これにより抵抗値のドリフト量も比較的大きいものとなる。しかし、この抵抗値のドリフト量は、１次トリミングにおける抵抗値の修正量に比べると少ない量である。なお、１次熱処理工程の温度はプリコートガラス層２５の焼成温度以下にしている。なぜならプリコートガラス層２５の焼成温度以上にすると、抵抗体２４全体への熱による抵抗値ドリフトを生じさせてしまうからである。即ち、抵抗体２４はプリコートガラス層２５の焼成時に抵抗値ドリフトを生じているので、この焼成温度までの温度で熱処理を行なった場合には、抵抗値ドリフトは少ないが、焼成温度を超える熱処理を行なった場合には、抵抗体２４が形成されてからそれまでに受けたことのない高温下に抵抗体２４がおかれるため、抵抗値のドリフト量が大きくなってしまうのである。よって、１次熱処理工程の温度はプリコートガラス層２５の焼成温度以下にするべきである。
【００５０】
２次トリミング工程では、１次熱処理工程で生じた抵抗値のドリフトを修正するものであるので、１次トリミングに比べ抵抗値の修正量は少なくてよく、Ｌ１＞Ｌ２となる。また、第２のトリミング溝２４ｂの総延長は第１のトリミング溝２４ａよりも短くなっている。
【００５１】
２次熱処理工程では、２次トリミング工程で第２のトリミング溝２４ｂの周辺に生じたマイクロクラックや歪みを修復または除去することによりノイズの低減を行なう。第２のトリミング溝２４ｂの総延長は第１のトリミング溝２４ａよりも短いので、２次熱処理工程によって抵抗体２４に与える熱エネルギーは、１次熱処理工程よりも少なくてよい。また、抵抗体２４において１次熱処理工程によりマイクロクラックが修復された部分を１次熱処理工程より高い温度にすると、この部分の抵抗値ドリフトが大きくなってしまう。これらの理由により２次熱処理工程の温度は１次熱処理工程の温度より低くしている。従って、２次熱処理工程における抵抗値のドリフトは１次熱処理工程における抵抗値のドリフトよりも小さくなる。
【００５２】
３次トリミング工程では２次熱処理工程で生じた抵抗値ドリフトを修正するものであり、２次熱処理工程による抵抗値ドリフトは１次熱処理工程による抵抗値ドリフトよりも少ないことから、３次トリミング工程による抵抗値の修正量は２次トリミング工程による抵抗値の修正量に比べ小さくなる。従って、Ｌ２＞Ｌ３となり、第３のトリミング溝２４ｃの総延長は第２のトリミング溝２４ｂよりも短くなっている。
【００５３】
３次トリミング工程のあとにパルスエージング工程を行なうが、パルスエージング工程は３次トリミング工程によるノイズの増加を低減するものである。３次トリミング工程による第３のトリミング溝２４ｃは短いので熱処理を行なうまでの必要はなく、また熱処理による抵抗値ドリフトに比べるとパルスエージングの方が抵抗値ドリフトをコントロールしやすい点より熱処理ではなくパルスエージングを行なうこととしている。パルスエージングは、抵抗体２４毎にパルスを印加させるので、抵抗体２４毎にパルスの印加条件を変えるなどにより抵抗値ドリフトのコントロールを行ない易い。
【００５４】
以上のように、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３となり、プリコートガラス層２５の焼成温度以下で１次熱処理工程は行い、１次熱処理工程の温度未満で２次熱処理工程を行うようにしている。
【００５５】
図１６は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法の第１のバリエーションのトリミング溝の平面図である。図１６には、第１のトリミング溝４０ａ、第２のトリミング溝４０ｂおよび第３のトリミング溝４０ｃの３つのトリミング溝が存在している。図１５のトリミング溝との違いは、トリミング溝の先端部である。
【００５６】
第１のトリミング溝４０ａは１次トリミング工程によって形成された溝である。図１５の第１のトリミング溝２４ａの先端部から抵抗体２４の側面端部に向いて少し延伸している。このような形状にした理由は、トリミングによるマイクロクラックの発生の程度を低くするためである。マイクロクラックは、トリミング溝の終端で顕著に生じ、この部分によるノイズの影響が最も大きい。従って、トリミング溝の終端を電流が流れ難い形状にすることが、ノイズを低下させる一手段として有効である。第１のトリミング溝４０ａの終端部のようにすると、この部分に電流は殆ど流れないのでノイズを低下させるには良い。
【００５７】
第２のトリミング溝４０ｂ、第３のトリミング溝４０ｃも同様の理由で、トリミング溝の終端が始端の方向を向いた形状になっている。第２のトリミング溝４０ｂや第３のトリミング溝４０ｃの形状は「Ｊカット」と呼ばれている。
【００５８】
このような形状にすることにより、トリミングにより発生するノイズの低減のための熱処理の温度を低くすることができたり、熱処理時間を短くすることができ、その分、熱処理による抵抗値ドリフトを抑制することができる。即ち、１次トリミング工程により発生するノイズを低減させることで、１次熱処理工程による抵抗値のドリフト量を減少させることができ、１次熱処理工程による抵抗値のドリフト量を減少させることにより２次トリミング工程における抵抗値の修正量を少なくすることができる。これと、さらに２次トリミング工程による第２のトリミング溝４０ｂも「Ｊカット」であるので、２次トリミング工程により発生するノイズを低減させることが可能となり、これにより２次熱処理工程による抵抗値のドリフト量を減少させることができる。同様の理由で３次トリミング工程での抵抗値の修正量も減少させることが可能となり、パルスエージングにより印加するパルスのエネルギーも減少させることができる。したがって、より抵抗値の精度を高めることができる。第１のトリミング溝４０ａ、第２のトリミング溝４０ｂおよび第３のトリミング溝４０ｃにおいても図１５の場合と同様にＬ１＞Ｌ２＞Ｌ３であり、熱処理工程の温度に関しても図１５の場合と同様である。
【００５９】
図１７は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法の第２のバリエーションのトリミング溝の平面図である。第１のトリミング溝４１ａおよび第２のトリミング溝４１ｂは１次トリミングで形成される。これは、図１５や図１６のように「Ｌ字カット」にした場合、第１のトリミング溝２４ａまたは第１のトリミング溝４０ａにおける電流方向の延伸している部分周辺からもマイクロクラックによるノイズが発生するので、「Ｌ字カット」の代わりにＪカットの溝を２箇所に形成したものである。形成方法としては、まず、図１５の１次トリミング工程と同様に抵抗体２４の抵抗値を測定しながらレーザを照射させて移動させる。図１５の１次トリミング工程であるならば、抵抗体２４の抵抗値の微調整を行なうタイミング、言い換えると電流方向にレーザ光線を移動させるタイミングで「Ｊカット」となるようにレーザを移動させ、一旦照射を停止させる。次に、そのときの抵抗値から、図１５の１次トリミング工程ならば第１のトリミング溝２４ａの終端になると思われる位置を予想して、その位置を通る厚膜抵抗器の電流方向に垂直な線をなぞるように再びレーザ光線を照射させながら移動させる。このときも抵抗体２４の抵抗値を測定しながらトリミングを行い、１次トリミング工程で目標とする抵抗値まで修正を行う。以上のように１次トリミング工程では第１のトリミング溝４１ａおよび第２のトリミング溝４１ｂの２個を形成する。これにより、抵抗体２４を流れる電流の中でトリミング溝に沿って流れる電流を少なくすることができるので、ノイズの発生を減少させることができ、以降の１次熱処理工程における温度を低下させることや、熱処理時間の短縮などが可能となり、１次熱処理工程における抵抗値のドリフト量を減少させることが可能となる。以降は、第３のトリミング溝４１ｃおよび第４のトリミング溝４１ｄを「Ｊカット」で形成し、図１６の場合と同様により高精度の抵抗値にすることができる。図１７の場合も図１６の場合と同様にＬ１＞Ｌ２＞Ｌ３となり、プリコートガラス層２５の焼成温度以下で１次熱処理工程は行い、１次熱処理工程未満の温度で２次熱処理工程を行うようにしている。
【００６０】
図１８は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法の第３のバリエーションのトリミング溝の平面図である。図１８は、図１６と同様の考えによるものであるが、トリミング溝の終端が抵抗体２４の側面端部より外になるようにしたものである。１次トリミング工程によって形成される第１のトリミング溝４２ａ、２次トリミング工程によって形成される第２のトリミング溝４２ｂ、３次トリミング工程によって形成される第３のトリミング溝４２ｃの３個のトリミング溝が形成されている。これらのトリミング溝は抵抗体２４の側面端部の外側にレーザ光線を照射させる始点が存在し、抵抗体２４の側面端部の外側にレーザ光線の照射を停止させる終点が存在している。図１６の場合と同様にトリミング溝の終端周辺を流れる電流を少なくしてノイズを低減させるという考えであるが、図１８の場合にはトリミング溝の終端を抵抗体２４の側面端部の外側にすることにより、トリミング溝の終端周辺を流れる電流をなくしている。このようなトリミング溝の形状にしてもよい。
【００６１】
図１９は本発明の一実施の形態における厚膜抵抗器の製造方法の第４のバリエーションのトリミング溝の平面図である。これまでの実施の形態およびそのバリエーションである第１から第３のバリエーションではトリミング工程を３回、熱処理工程を２回、パルスエージング工程を１回行なっていた。しかし、さらなる高精度化、或いは歩留まり改善のために、トリミング工程と熱処理工程を増やしたものが図１９の場合である。図１９に示す第４のバリエーションにおいては、１次トリミング工程を行なうことによって第１のトリミング溝４３ａを形成し、その後、１次熱処理工程を行ない、以下、第２のトリミング溝４３ｂを形成する２次トリミング工程、２次熱処理工程、第３のトリミング溝４３ｃを形成する３次トリミング工程、３次熱処理工程、第４のトリミング溝４３ｄを形成する４次トリミング工程、４次熱処理工程、第５のトリミング溝４３ｅを形成する４次トリミング工程およびパルスエージングを行なう。このように繰り返す回数を増やすことで、より高精度な抵抗値を得ることができる。この場合においても、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４＞Ｌ５であり、プリコートガラス層２５の焼成温度以下で１次熱処理工程を行ない、１次熱処理工程の温度以下で２次熱処理工程を行ない、２次熱処理工程の温度以下で３次熱処理工程を行ない、３次熱処理工程の温度以下で４次熱処理工程を行なっている。
【００６２】
このように、トリミング工程および熱処理工程の回数を増やすこともできる。この場合には、最後のトリミング工程のあとにパルスエージング工程を行い、その他はトリミング工程と熱処理工程を交互に行なうようにすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係る厚膜抵抗器の製造方法は、高精度の抵抗値の厚膜抵抗器を得る事ができ有用である。
【符号の説明】
【００６４】
１  基板
２  上面電極
３  裏面電極
４  抵抗体
４ａ  第１のトリミング溝
４ｂ  第２のトリミング溝
４ｃ  第３のトリミング溝
５  プリコートガラス層
６  保護膜
７  端面電極
８  めっき層
２１  シート基板
２１ａ  １次分割線
２１ｂ  ２次分割線
２２  上面電極
２３  裏面電極
２４  抵抗体
２４ａ  第１のトリミング溝
２４ｂ  第２のトリミング溝
２４ｃ  第３のトリミング溝
２５  プリコートガラス層
２６  保護膜
２７  端面電極
３０  短冊基板
３１  個片基板
４０ａ  第１のトリミング溝
４０ｂ  第２のトリミング溝
４０ｃ  第３のトリミング溝
４１ａ  第１のトリミング溝
４１ｂ  第２のトリミング溝
４１ｃ  第３のトリミング溝
４１ｄ  第４のトリミング溝
４２ａ  第１のトリミング溝
４２ｂ  第２のトリミング溝
４２ｃ  第３のトリミング溝
４３ａ  第１のトリミング溝
４３ｂ  第２のトリミング溝
４３ｃ  第３のトリミング溝
４３ｄ  第４のトリミング溝
４３ｅ  第５のトリミング溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2015060955.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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