(57)【要約】【課題】アルミナ基板の表面状態に関係なく抵抗体を精密に形成することができると共に、抵抗体がクラックによって破壊されてしまうことを防止できるチップ抵抗器と、その製造方法を提供する。【解決手段】本発明のチップ抵抗器は、直方体形状のアルミナ基板１と、アルミナ基板１の表面全体を覆う平坦化層２と、平坦化層２の表面上に設けられた抵抗体３と、抵抗体３の両端部に接続する一対の表電極４とを備えており、この平坦化層２がシリカガラスに粒径２．５μｍ以下のアルミナ粒子を含有させたものからという構成にした。【選択図】図２
2017168750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直方体形状のアルミナ基板と、このアルミナ基板の表面全体を覆う平坦化層と、この平坦化層の表面上に設けられた抵抗体と、この抵抗体の両端部に接続する一対の表電極とを備え、
前記平坦化層は、シリカガラスに粒径が２．５μｍ以下のアルミナ粒子を含有させたものからなることを特徴とするチップ抵抗器。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記シリカガラスの粒子が前記アルミナ粒子の粒径の５分の１以下の大きさであることを特徴とするチップ抵抗器。
【請求項３】
粒径が２．５μｍ以下のアルミナ粒子の表面に該アルミナ粒子の粒径よりも小さなシリカガラスを付着させて複合化した後、この複合化した粒子をアルミナ基板の表面全体にコーティングして平坦化層を形成する工程と、前記平坦化層の表面に抵抗体を形成する工程と、前記抵抗体の両端部に接続する一対の表電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする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、アルミナ基板上に表電極や抵抗体を設けたチップ抵抗器と、そのような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】
一般的にチップ抵抗器は、直方体形状のアルミナ基板と、アルミナ基板の表面に所定間隔を存して対向配置された一対の表電極と、これら一対の表電極に接続するようにアルミナ基板の表面に設けられた抵抗体と、抵抗体を覆うように設けられた絶縁性の保護層と、アルミナ基板の裏面に所定間隔を存して対向配置された一対の裏電極と、表電極と裏電極を導通するようにアルミナ基板の両端面に設けられた一対の端面電極と、これら端面電極の外表面にめっき処理を施して形成された一対の外部電極とを備えている。
【０００３】
通常、このようなチップ抵抗器を製造する場合、セラミックスからなる大判基板上に複数組の表電極や抵抗体を一括して形成した後、大判基板を格子状に延びる一次分割溝と二次分割溝に沿って分割（ブレイク）したり、分割溝の代わりにダイシングブレードを用いて格子状に切断することで個々のチップ素体を得るようにしている。
【０００４】
しかし、アルミナ基板（大判基板）の表面は微細な凹凸やうねりがあって平滑でないため、アルミナ基板の表面に形成される表電極や抵抗体の形状が安定しにくくなり、特に、表電極や抵抗体をフォトリソ技術によって薄膜形成する場合、膜厚の薄い表電極や抵抗体がアルミナ基板の表面状態の影響を受けてしまい、これら表電極や抵抗体に歪やクラック等が発生するという問題があった。
【０００５】
そこで従来より、特許文献１に記載されているように、予め大判基板の表面全体にガラスコートを形成しておき、このガラスコート上に表電極や抵抗体等を形成した後に、大判基板を分割して個々のチップ素体を得るようにした技術が提案されている。このように分割前の大判基板の表面全体にガラスコートを形成しておけば、大判基板の材料として表面が比較的ラフなアルミナ基板（例えばアルミナ９６％）を使用した場合でも、アルミナ基板の表面状態に関係なく表電極や抵抗体を精密に形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１３８９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された従来技術のように、大判基板の表面を覆うガラスコート上に表電極や抵抗体を形成した後に、このガラスコートと一緒に大判基板を分割（ブレイクまたはダイシング）する場合、かかる分割時の外部応力によってガラスコートにクラックが入りやすいため、そのクラックが抵抗体の形成位置まで伸長して抵抗体を破壊してしまう虞があった。また、抵抗値を調整するためにレーザートリミングを行った際に、トリミング溝周辺のガラスコートにマイクロクラックが発生したり、外部応力によってガラスコートにマイクロクラックが発生することがあるため、外部環境の温度変化に起因してこれらのマイクロクラックが伸長して抵抗体を破壊してしまう虞れもあった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、アルミナ基板の表面状態に関係なく抵抗体を精密に形成することができると共に、抵抗体がクラックによって破壊されてしまうことを防止できるチップ抵抗器を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、このようなチップ抵抗器の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した第１の目的を達成するために、本発明のチップ抵抗器は、直方体形状のアルミナ基板と、このアルミナ基板の表面全体を覆う平坦化層と、この平坦化層の表面上に設けられた抵抗体と、この抵抗体の両端部に接続する一対の表電極とを備え、前記平坦化層は、シリカガラスに粒径が２．５μｍ以下のアルミナ粒子を含有させたものからなるという構成にした。
【００１０】
このように構成されたチップ抵抗器では、アルミナ基板の表面全体を覆う平坦化層によって抵抗体の形状を安定させることができると共に、この平坦化層がシリカガラスにアルミナ粒子（粒径２．５μｍ以下）を含有させたものからなるため、表面を平滑にすることができ、クラックの成長がアルミナ粒子で抑えられて抵抗体の破壊を防止することができる。
【００１１】
上記した構成のチップ抵抗器において、シリカガラスの粒子がアルミナ粒子の粒径の５分の１以下の大きさであると、アルミナ粒子の表面にシリカガラスを付着させて複合化した上で、その複合化した粒子によって平坦化層を形成することができるため、ガラスコート内にアルミナ粒子を均一に分散させることができて好ましい。
【００１２】
また、上記した第２の目的を達成するために、本発明によるチップ抵抗器の製造方法は、粒径が２．５μｍ以下のアルミナ粒子の表面に該アルミナ粒子の粒径よりも小さなシリカガラスを付着させて複合化した後、この複合化した粒子をアルミナ基板の表面全体にコーティングして平坦化層を形成する工程と、前記平坦化層の表面に抵抗体を形成する工程と、前記抵抗体の両端部に接続する一対の表電極を形成する工程と、を含むことを特徴としている。
【００１３】
このようにアルミナ粒子の表面にシリカガラスを付着させて複合化した後、この複合化した粒子をアルミナ基板の表面全体にコーティングして平坦化層を形成すると、ガラスコート内にアルミナ粒子を均一に分散させることができるため、アルミナ基板の分割時や外部環境の温度変化等に起因して平坦化層にクラックが入ったとしても、そのクラックの成長をアルミナ粒子によって抑止することができる。したがって、平坦化層に入ったクラックが伸長して抵抗体を破壊してしまうことを防止できる。しかも、粒径が２．５μｍ以下のアルミナ粒子をガラスコート内に分散させているため、平坦化層の表面の平滑性を高めることができ、例えばアルミナ９６％程度で表面粗さが比較的ラフなアルミナ基板を用いたとしても、平坦化層上に抵抗体を安定した形状で形成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アルミナ基板の表面状態に関係なく抵抗体を精密に形成することができると共に、抵抗体がクラックによって破壊されてしまうことのないチップ抵抗器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態例に係るチップ抵抗器の平面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】該チップ抵抗器の製造工程を示す断面図である。
【図４】該製造工程で形成される平坦化層の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１と図２に示すように、本発明の実施形態例に係るチップ抵抗器は、直方体形状のアルミナ基板１と、アルミナ基板１の表面全体を覆う平坦化層２と、この平坦化層２の表面上に設けられた抵抗体３と、この抵抗体３の両端部に接続する一対の表電極４と、抵抗体３を被覆する絶縁性の保護層５と、アルミナ基板１の裏面における長手方向両端部に設けられた一対の裏電極６と、アルミナ基板１の長手方向両端面に設けられた一対の端面電極７とによって主に構成されている。
【００１７】
アルミナ基板１は表面が比較的ラフな絶縁性材料からなり、本実施形態例の場合はアルミナ純度９６％のアルミナ基板を使用している。このアルミナ基板１は、後述する大判基板を格子状の分割ラインに沿ってブレイクまたはダイシングして多数個取りされたものである。
【００１８】
平坦化層２はシリカガラス（ＳｉＯ２）とアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなり、シリカガラスに占めるアルミナの含有率は５〜９５％の範囲に設定されている。アルミナは粒径２．５μｍ以下のアルミナ粒子からなり、シリカガラスの粒子はアルミナ粒子の５分の１以下の大きさのものが用いられている。詳細については後述するが、この平坦化層２は、予めアルミナ粒子の表面にシリカガラスを付着させて複合化し、この複合化した粒子をエチルセルロース等の有機バインダーと混合してペースト化した後、このペーストをアルミナ基板１の表面全体にコーティングして焼成させたものである。これにより、平坦化層２は平均表面粗さが極めて平滑な表面に形成されている。
【００１９】
抵抗体３は、平坦化層２の表面上に形成されたＮｉ−Ｃｒ系等の金属薄膜からなり、その中央部がミアンダ形状に蛇行した抵抗パターンとなっている。この抵抗体３は平坦化層２の表面全体にＮｉ−Ｃｒ系等の金属薄膜を蒸着またはスパッタした後、これをフォトリソ／エッチングしてミアンダ形状にパターニングされたものである。
【００２０】
一対の表電極４は抵抗体３の両端部上に形成されたＣｕ等の金属薄膜からなり、これら表電極４は、パターニング前の抵抗体３の表面全体にＣｕ等の金属薄膜を蒸着またはスパッタした後、これをフォトリソ／エッチングして矩形状にパターニングされたものである。
【００２１】
保護層５は一対の表電極４で挟まれた部分の抵抗体３を覆うように形成されたエポキシ樹脂等の絶縁材料からなり、この保護層５は、エポキシ樹脂等のペースト状絶縁材料を抵抗体３の表面にスクリーン印刷して加熱硬化させたり、感光性樹脂を用いてフォトリソ形成して矩形状にパターニングされたものである。
【００２２】
一対の裏電極６はアルミナ基板１の裏面に形成されたＣｕ等の金属薄膜からなり、これら裏電極６は、アルミナ基板１の裏面全体にＣｕ等の金属薄膜を蒸着またはスパッタした後、これをフォトリソ／エッチングして矩形状にパターニングされたものである。
【００２３】
一対の端面電極７はＮｉ−Ｃｒ等をスパッタしたものや、Ａｇペーストをディップして乾燥・焼成させたものであり、これら端面電極７によって表電極４と裏電極６が導通されている。なお、表電極４と裏電極６および端面電極７の表面は図示せぬ外部電極によって覆われており、これら外部電極はＮｉ，Ｓｎ等を電解メッキして形成されたものである。
【００２４】
次に、上記の如く構成されたチップ抵抗器の製造方法について、図３と図４を参照しながら説明する。
【００２５】
まず、図３（ａ）に示すように、アルミナ基板１が多数個取りされる大判基板１０Ａを準備する。この大判基板１０Ａに１次分割溝や２次分割溝は形成されていないが、後工程で大判基板１０Ａは格子状の分割予想ラインに沿って個々のチップ素体にダイシングされ、これら分割予想ラインによって区切られたマス目の１つ１つが１個分のチップ形成領域となる。なお、図３では１個分のチップ形成領域が代表的に示されているが、実際は多数個分のチップ形成領域に相当する大判基板１０Ａに対して、以下に説明する各工程が一括して行われる。
【００２６】
すなわち、図３（ｂ）に示すように、まず大判基板１０Ａの表面全体を覆うように平坦化層２を形成することにより、大判基板１０Ａの比較的ラフな表面を極めて平滑な面に平坦化する。この場合、図４に示すように、予め粒径１．０μｍのアルミナ粒子２Ａの表面に粒径０．１μｍのシリカガラス２Ｂを付着させて複合化した後、この複合化した粒子をエチルセルロース等の有機バインダーと混合してペースト化する。次に、このペーストを印刷やスピンコートによって大判基板１０Ａの表面全体にコーティングした後、これを約１４００℃で焼成することにより、大判基板１０Ａの表面全体に５〜数１０μｍの平坦化層２を形成する。
【００２７】
次に、図３（ｃ）に示すように、平坦化層２の表面全体にＮｉ−Ｃｒ系等の金属薄膜を蒸着またはスパッタして抵抗体３を形成した後、この抵抗体３の表面全体にＣｕ等の金属薄膜を蒸着またはスパッタして表電極４を形成する。
【００２８】
次に、図３（ｄ）に示すように、フォトリソ／エッチングによって表電極４を一対の矩形状にパターニングし、これら表電極４の間に抵抗体３を露出させる。
【００２９】
次に、図３（ｅ）に示すように、表電極４から露出する抵抗体３をフォトリソ／エッチングによってミアンダ形状にパターニングする。
【００３０】
次に、大判基板１０Ａの裏面全体にＣｕ等の金属薄膜を蒸着またはスパッタした後、この金属薄膜をフォトリソ／エッチングしてパターニングすることにより、図３（ｆ）に示すように、大判基板１０Ａの裏面における長手方向両端部に一対の裏電極６を形成する。なお、これら裏電極６は抵抗体３や表電極４を形成する前に形成するようにしても良い。
【００３１】
次に、パターニングされた抵抗体３を覆うようにエポキシ樹脂等の絶縁材料をスクリーン印刷した後、この絶縁材料を加熱硬化することにより、図３（ｇ）に示すように、表電極４から露出する抵抗体３を覆う保護層５を形成する。あるいは、感光性樹脂を用いてフォトリソ形成して、表電極４から露出する抵抗体３を覆う保護層５を形成するようにしても良い。
【００３２】
しかる後、大判基板１０Ａを一次分割予想ラインに沿ってダイシングして短冊状基板１０Ｂを得た後、この短冊状基板１０Ｂの端面にＮｉ−Ｃｒ等をスパッタしたり、Ａｇペーストをディップして乾燥・焼成させることにより、図３（ｈ）に示すように、短冊状基板１０Ｂの端面に表電極４と裏電極６を導通する端面電極７を形成する。
【００３３】
次に、短冊状基板１０Ｂを一次分割予想ラインと直交する二次分割予想ラインに沿ってダイシングすることにより、図１，２に示すようなチップ抵抗器と外形を同じくする個々のチップ素体を得た後、個々のチップ素体に対してＮｉ，Ｓｎ等の電解メッキを施すことにより、端面電極７を被覆する外部電極を形成してチップ抵抗器が完成する。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態例に係るチップ抵抗器では、アルミナ基板１の表面全体を覆うように形成された平坦化層２がシリカガラスに粒径２．５μｍ以下のアルミナ粒子を含有させたものからなるため、アルミナ純度９９％以上の高価なアルミナ基板を使用しなくても、アルミナ基板１上の平坦化層２の表面が極めて平滑な面性状となり、平坦化層２の表面に抵抗体３を精密に形成することができる。しかも、アルミナ基板１（大判基板１０Ａ）のダイシング（分割）時や外部環境の温度変化等に起因して平坦化層２にクラックが入ったとしても、そのクラックの成長がアルミナ粒子によって抑えられるため、クラックによって抵抗体３が破壊されてしまうことを防止できる。
【００３５】
また、かかるチップ抵抗器の製造工程において、アルミナ粒子２Ａの表面に粒径の小さいシリカガラス２Ｂを付着させて複合化し、この複合化した粒子をエチルセルロース等の有機バインダーと混合してペースト化した後、このペーストを印刷やスピンコートによって大判基板１０Ａの表面全体にコーティンして平坦化層２を形成するようにしたので、ガラスコート内にアルミナ粒子を均一に分散させることができる。
【００３６】
なお、上記実施形態例において、アルミナ基板１に０．２％〜３．０％のシリカガラスを含有させておき、このようなアルミナ基板１の表面に平坦化層２を形成する際に１３００℃〜１６００℃の温度で焼成すると、アルミナ基板１と平坦化層２のシリカガラス同士が密着して両者の密着性を高めることができる。その結果、外部環境の温度変化に起因する平坦化層２のクラックの発生が抑えられるため、より効果的に抵抗体３の破壊を防止することができる。
【００３７】
また、上記実施形態例では、一対の表電極４を平坦化層２上に形成された抵抗体３の表面に形成しているが、表電極４と抵抗体３を両方とも平坦化層２上に形成するようにしても良い。
【００３８】
また、上記実施形態例では、大判基板１０Ａをダイシングによって分割する場合について説明したが、予め大判基板１０Ａに分割溝を設けておき、その分割溝に沿ってブレイクして分割するようにしても良い。
【００３９】
また、上記実施形態例では、抵抗体３や表電極４を薄膜形成する場合について説明したが、これら抵抗体３や表電極４をスクリーン印刷等によって厚膜形成するようにしても良く、その場合も、アルミナ基板１の表面全体を覆う平坦化層２の表面が極めて平滑な面性状となっているため、抵抗体３や表電極４を平坦化層２上に精度良く形成することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  アルミナ基板
２  平坦化層
２Ａ  アルミナ粒子
２Ｂ  シリカガラス
３  抵抗体      
４  表電極
５  保護層
６  裏電極
７  端面電極
１０Ａ  大判基板
１０Ｂ  短冊状基板
【図１】
2017168750.tif 000003
【図２】
2017168750.tif 000004
【図３】
2017168750.tif 000005
【図４】
2017168750.tif 000006