(57)【要約】【課題】抵抗体ペーストまたは電極ペーストが塗布される基板において、塗布した抵抗体ペーストまたは電極ペーストに滲み広がりを生じにくくした基板を提供する。【解決手段】抵抗体ペーストまたは電極ペーストが塗布される基板において、抵抗体ペーストまたは電極ペーストの被塗布面に微小な凸部を形成する。この凸部は、1.0μｍ以下の粒径の粒体を被着させて形成し、あるいは、研削材を投射するブラスト処理で被塗布面を研削して形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗体ペーストまたは電極ペーストが塗布される基板において、前記抵抗体ペーストまたは前記電極ペーストの被塗布面に微小な凸部を形成したことを特徴とする基板。
【請求項２】
前記凸部は、1.0μｍ以下の粒径の粒体を被着させて形成したことを特徴とする請求項１記載の基板。
【請求項３】
前記凸部は、研削材を投射するブラスト処理で前記被塗布面を研削して形成したことを特徴とする請求項１記載の基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に関するものであり、特に、抵抗体ペーストまたは電極ペーストが塗布される基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、チップ抵抗器やチップコンデンサなどのようなチップ型電子部品では、焼成されたセラミックス製の基板、あるいは焼成前のセラミックス製の基板に、抵抗体ペーストや電極ペーストなどのペースト状の材料を所定パターンに塗布し、焼結させて抵抗体や電極を形成している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このように、基板にペースト材料を塗布する場合には、所定のパターンに塗布することが多く、一般的な塗布方法としてスクリーン印刷が用いられることが多い。
【０００４】
スクリーン印刷では、所定の印刷パターンが形成された印刷版を基板の被塗布面部分に載置して、印刷版の上面に供給したペースト材料をスキージで被塗布面に刷り込むことによって、印刷パターン部分においてペースト材料を印刷版の上面から下面側に通過させて被塗布面への塗布を行っている。
【０００５】
したがって、被塗布面に塗布されるペースト材料は印刷版を通過することとなり、印刷版を被塗布面から取り外す際には、被塗布面に塗布されたペースト材料から印刷版を引き剥がすようにして取り外しているが、ペースト材料の粘性が高い場合には、ペースト材料が印刷版に粘着した状態となることによって、印刷版の取り外しにともなって被塗布面上のペースト材料が印刷版とともに引き剥がされて、印刷パターンに欠損が生じるおそれがあった。
【０００６】
そこで、ペースト材料では、粘性を低下させることにより印刷パターンの欠損が生じないようにするとともに、逆に粘性を下げ過ぎることによって被塗布面に塗布したペースト材料に大きな滲み広がりが生じることを抑制するように適宜調整している。
【０００７】
特に、電子部品の形成工程において所定の基板に抵抗体ペーストをスクリーン印刷によって塗布する場合には、塗布された抵抗体ペーストに滲みが生じると抵抗値の安定性が損なわれやすくなるとともに、厚みにバラツキが生じやすくなることによっても抵抗値の安定性が損なわれやすくなるため、塗布された抵抗体ペーストには、滲みがなく、しかも全体的に均一な厚みとなることが要求されている。
【０００８】
しかしながら、抵抗体ペーストは所定の粘性を有するペースト材料としているので、滲みを完全に防止することが困難であり、品質問題を生じさせない程度の滲みは容認されていた。
【０００９】
なお、抵抗体ペーストの滲みをできる限り抑制してより均一な抵抗値の抵抗体を製造するために、抵抗体ペーストが塗布される基板の塗布部分には、抵抗体ペーストが充填される凹部をあらかじめ形成して、この凹部内に抵抗体ペーストを充填することも提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−１７６６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、抵抗体ペーストが塗布される基板に凹部をあらかじめ形成する場合には、この凹部形成のための工程が必要であって、製造コストを高騰させるおそれがあり、汎用性のある解決方法とはなっていなかった。
【００１１】
本発明者は、このような現状に鑑み、より簡便に滲みを抑制する技術を開発すべく研究を行う中で、本発明を成すに至ったものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、抵抗体ペーストまたは電極ペーストが塗布される基板において、抵抗体ペーストまたは電極ペーストの被塗布面に微小な凸部を形成した。
【００１３】
さらに、1.0μｍ以下の粒径の粒体を被着させて凸部を形成したことにも特徴を有し、あるいは、研削材を投射するブラスト処理で被塗布面を研削して凸部を形成したことにも特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の基板では、基板の被塗布面に微小な凸部を形成したことによって、被塗布面の表面積をミクロ的に増大させることができ、この表面積の増大によってペースト材料と基板との間の表面張力を増大させて基板の濡れ性を低下させることにより、塗布したペースト材料の滲み広がりを抑制することができる。
【００１５】
特に、被塗布面に形成する凸部は、1.0μｍ以下の粒径の粒体を被着させて形成したり、あるいは、研削材を投射するブラスト処理で被塗布面を研削して形成したりすることによって、被塗布面に極めて簡単に均一な凸部を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の基板では、抵抗体ペーストまたは電極ペーストが塗布される基板において、抵抗体ペーストまたは電極ペーストの被塗布面に微小な凸部を形成しているものである。
【００１７】
一般的な基板は、基板表面が平滑化されており、特にアルミナセラミックス基板などのセラミックス基板などでは、焼結にともなって１０〜３０μｍ程度の大きさとなった結晶粒の結合によって構成されているので、ミクロ的には比較的平滑な状態であるとともに、ガラス成分を含んでいることにより親水性があって、濡れ性の高い材料となっている。
【００１８】
このような濡れ性の高い基板に抵抗体ペーストまたは電極ペーストなどのペースト材料を塗布した場合には、図１に示すように、ペースト材料10の外周縁部分では、ペースト材料10の表面張力γＷの基板20の平面方向成分γＷｃｏｓθと、ペースト材料10と基板20間の表面張力γＷＳの合力が、基板の表面張力γＳと釣り合う、すなわち、
γＷｃｏｓθ＋γＷＳ＝γＳ
となるように作用が生じ、この場合、ペースト材料10の表面張力γＷ、ペースト材料10と基板20間の表面張力γＷＳ、基板20の表面張力γＳはいずれも不変であるので、ペースト材料10の表面張力γＷの基板20の平面方向成分γＷｃｏｓθが調整されることによって釣り合いが取られることになる。
【００１９】
このように、ペースト材料10における表面張力γＷの基板20の平面方向成分γＷｃｏｓθで調整するということは、ペースト材料10の表面張力γＷの作用方向、すなわちペースト材料10の表面張力γＷの基板20との接触角θを小さくすることであり、この接触角θを小さくするためにペースト材料10では滲み広がりが生じることとなっている。
【００２０】
したがって
（１）ペースト材料10の表面張力γＷを増大させる、
（２）基板20の表面張力γＳを減少させる、
（３）ペースト材料10と基板20間の表面張力γＷＳを増大させる
の少なくともいずれか１つによって、ペースト材料10の滲み広がりを小さくすることが可能であることがわかる。
【００２１】
ここで、（１）ペースト材料10の表面張力γＷを増大させた場合には、ペースト材料10の粘性が増大することとなり、スクリーン印刷における印刷性が低下することとなるので、現実的な解決手段ではない。
【００２２】
そこで、（２）基板20の表面張力γＳを減少させるとともに、（３）ペースト材料10と基板20間の表面張力γＷＳを増大させることが望ましく、本発明では、基板20におけるペースト材料10の被塗布面に微小な凸部を形成することにより基板20の表面積を増大させて、ペースト材料10と基板20間の表面張力γＷＳを大きくし、また、凸部の形成によって物理的な抵抗も生じさせ、さらに、基板20の表面張力γＳの平面方向成分の影響を小さくさせて、ペースト材料10の基板に対する濡れ性を小さくしているものである。
【００２３】
なお、凸部の形成は、ペースト材料10の被塗布面の境界部分にだけ設けてもよいが、部分的な領域における凸部の形成が困難な場合には、基板20の全面に凸部を形成してもよい。本実施形態のように、アルミナセラミックス基板を用いた電子部品の場合には、製品のサイズが極めて小さいので、部分的に凸部を形成するよりも全面に形成する方が容易であるので、本実施形態では全面に形成している。
【００２４】
図２は、本実施形態の断面模式図であって、アルミナセラミックス基板20'の表面に１μｍ以下の粒径としたアルミナの粉末であるアルミナパウダー30を吹き付けて、焼成によってアルミナパウダー30をアルミナセラミックス基板20'に焼き付けて形成した基板である。図２中、21'はアルミナセラミックス基板20'を構成するアルミナの結晶粒であり、通常、１０〜３０μｍ程度の大きさとなっている。
【００２５】
アルミナセラミックス基板20'に付着させる粒体は、アルミナパウダー30に限定するものではなく、シリカ粉末であってもよいし、その他の無機粉末あるいは有機粉末であってもよい。アルミナパウダー30を用いた場合には、８８０℃での焼き付け処理によってアルミナセラミックス基板20'にアルミナパウダー30を焼き付けているが、基板への粒体の付着は、粒体の材料の応じた適宜の手法で行ってよい。基板に付着させた粒体は、ペースト材料の基板に対する一般的な密着力以上の密着力で密着されていればよい。
【００２６】
基板に付着させる粒体は、１μｍ以下の粒径の粒体であることが望ましく、１μｍより大きい粒径の粒体を用いた場合には、ペースト材料の滲み広がりの抑制が困難であった。
【００２７】
基板に粒体を付着させる場合には、粒体は基板に満遍に分布させることが望ましく、特に、基板に散布した粒体が基板における結晶粒界部分の凹部を埋め戻して、基板が平坦化されない程度に粒体を付着させることが望ましい。基板が平坦化した場合には、基板の濡れ性が向上するからである。
【００２８】
すなわち、基板に粒体を付着させる場合には、図２に示すように、アルミナセラミックス基板20'などの基板の上面に、１粒のアルミナパウダー30の厚み程度のパウダー層31が形成される程度までの付着量とすることが望ましく、可能であれば、基板上に散布した粒体が、互いに接触しない程度に離散的に散布して付着させることにより、基板の表面積の増大化を効果的に行うことができるとともに、この基板上に塗布されたペースト材料に対して粒体を効果的に噛み込ませることができ、ペースト材料と基板間の表面張力γＷＳを大きくさせる効果を生じさせることができる。
【００２９】
基板表面に凸部を形成する他の方法として、基板表面にアルミナ粒子や炭化ケイ素粒子などの研削材を投射するブラスト処理を行って、基板表面を研削して形成してもよい。
【００３０】
このように、ブラスト処理を行うことによって、基板表面には均一に微小な凸部を形成することができ、この凸部によってペースト材料10の基板に対する濡れ性を小さくしペースト材料10の滲み広がりを抑制できる。
【００３１】
なお、ブラスト処理によって形成した凸部は紡錘形状となっており、突出量が比較的小さいのに対して、粒体を付着させた場合には、凸部は粒体の外形形状に沿った瘤形状となることにより大きく突出することとなるので、基板の表面積をより大きくすることができる。
【００３２】
このように、粒体の被着によって、あるいはブラスト処理によってペースト材料が塗布される被塗布面に凸部が形成された基板では、所定の被塗布面にペースト材料を塗布した際にペースト材料が滲み広がることを抑制できるので、高精度でのペースト材料の塗布を行うことができる。
【００３３】
特に、ペースト材料が抵抗体ペーストである場合には、基板に塗布した抵抗体ペーストに滲みが生じないことにより、抵抗体ペーストの滲み広がりを考慮する必要がなく、製品サイズの小型化を可能とすることができ、さらには、例えば、図３に示すように、基板20"上に設けられた電極22",22"間に蛇行状に抵抗体23"を形成することによって、高抵抗値の小型抵抗器を形成可能とすることができる。
【００３４】
さらには、抵抗体ペーストを焼結させた抵抗体のトリミングによる抵抗値調整を不要とする精度で抵抗体ペーストを塗布することができ、トリミングレスとして製造コストを削減できる。
【００３５】
また、基板全面に凸部を形成した場合には、抵抗体を被覆する絶縁用の被覆材に滲みが生じることも抑制でき、外観を向上させることができるとともに、基板と被覆材との密着性を向上させることができるので耐湿性の向上を図ることもできる。
【００３６】
凸部が形成される基板は、セラミックス基板のような焼結基板に限定するものではなく、例えば焼成前のセラミックスグリーンシートとして、このセラミックスグリーンシートにアルミナパウダーを吹き付けて凸部を形成し、この凸部が形成されたセラミックスグリーンシートに電極ペーストを所定パターンに塗布し、この電極ペーストが塗布されたセラミックスグリーンシートを積み重ねて焼結させることによりチップコンデンサを形成してもよい。
【００３７】
あるいは、これらを組み合わせて、耐サージチップなどの適宜の電子部品を形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】ペースト材料における滲みの発生メカニズムの説明図である。
【図２】凸部の形成状態の説明図である。
【図３】抵抗器の説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
γＷ  ペースト材料の表面張力
γＳ  基板の表面張力
γＷＳ ペースト材料と基板間の表面張力
θ   接触角
10   ペースト材料
20   基板
20'  アルミナセラミックス基板
21'  アルミナの結晶粒
30   アルミナパウダー
31   パウダー層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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