(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面と側面のいずれかの面から対面に向かって少なくとも１つの突部を有する凹状の容器内にエッチング液を建浴し、内部に複数個の基体を有する網を前記容器の突部に複数回当接させて前記基体をエッチングしてなるエッチング処理方法。
【請求項２】
網は、エッチング液に侵されないと共に柔軟性を有するものである請求項１記載のエッチング処理方法。
【請求項３】
底面と側面のいずれかの面から対面に向かって少なくとも１つの突部を有する凹状の容器内にエッチング液を建浴し、内部に複数個の基体を有する網を前記容器の突部に複数回当接させて前記基体をエッチングし、前記エッチングされた基体の表面を活性化処理し、前記活性化処理された基体の表面に下地層を形成し、前記下地層の表面に抵抗層を形成した後、熱処理してなるエッチング処理方法を含む抵抗器の製造方法。
【請求項４】
抵抗層は銅系またはニッケル系の合金にて形成し、５００℃以上で熱処理してなる請求項３記載のエッチング処理方法を含む抵抗器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エッチング処理方法およびこのエッチング処理方法を含む抵抗器の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の抵抗器の基体は、図４に示すようなエッチング処理方法でエッチングが行われていた。
【０００３】
図４において、１はエッチング処理を行うために、基体２とエッチング液３を投入するための、一部に投入口を有した円筒形のポリエチレン製のエッチング処理容器である。２はエッチング処理容器１内に３０〜９０％のアルミナを含有してなる円筒形の基体である。３は基体２の表面のエッチングに用いるエッチング液であり、基体２の材質に応じてフッ酸や硝酸の配合比および希釈用の水または適温の湯等を調合し建浴したものである。４は基体２とエッチング液３をエッチング処理容器１内に投入した後、エッチング処理容器１を封止するために用いるポリエチレン製のキャップであり、エッチング処理容器１と同材質またはエッチング液３に侵されない材質で構成されている。５は円筒形のエッチング処理容器１をその円筒形の軸方向に回転運動させるための回転台であり、回転数の調整を行う装置が付加されている。
【０００４】
以下に、従来のエッチング処理方法について説明する。
まず、基体２の表面をエッチングするために、フッ酸と硝酸および水からなるエッチング液３を準備する。ここでエッチング液３の配合比は基体２のアルミナ材質や形状寸法に応じてフッ酸と硝酸と水の配合比を調整し建浴する。
【０００５】
次に、エッチング処理容器１内に、建浴されたエッチング液３を投入後、エッチング処理を行う基体２を更に投入する。
【０００６】
次に、エッチング処理容器１内を封止するために、キャップ４をエッチング処理容器１の投入口にかぶせる。
【０００７】
次に、基体２およびエッチング液３を投入したエッチング処理容器１を回転台５に設置し回転台を回転させ、基体２とエッチング液３を攪拌運動させる。
【０００８】
上記のエッチング処理方法により基体２の表面をエッチング処理する。
以下に、従来のエッチング処理方法を含む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。
【０００９】
図５、図６は、従来のエッチング処理方法を含む抵抗器の製造方法を示す抵抗器の断面図である。
【００１０】
まず、図５（ａ）に示すように、従来のエッチング処理方法を用いて基体１１の表面全体をエッチング処理する。
【００１１】
次に、図５（ｂ）に示すように、エッチングを終えた基体１１の表面を、次工程の下地層１３が安定に析出できるように、例えばパラジウム等を用いて活性化処理１２を形成する。
【００１２】
次に、図５（ｃ）に示すように、活性化処理１２を施した基体１１の表面に、次工程の抵抗層１４を形成するために電気めっきを行うための下地層１３を形成する。この下地層１３は、例えばニッケル等の無電解めっきにより形成し、基体１１の表面全体を導電化させる。
【００１３】
次に、図５（ｄ）に示すように、下地層１３を形成した表面に、抵抗器の抵抗皮膜となる抵抗層１４を電気めっきにより形成したものである。この抵抗層１４は、例えば銅−ニッケルの合金皮膜等を形成する。
【００１４】
次に、図５（ｅ）に示すように、例えば銅−ニッケルの合金皮膜等にて形成した抵抗層１４と下地層１３とが相互に合金化し特性的に安定になるように、約７００℃で１時間の熱処理により相互に金属拡散を進行させ合金抵抗層１５を形成する。
【００１５】
次に、図６（ａ）に示すように、抵抗素子１６の軸方向の両端に、金属製のキャップ１７を圧入する。
【００１６】
次に、図６（ｂ）に示すように、抵抗値調整のために、抵抗素子１６の円周上にレーザートリミング装置またはダイヤモンドディスクによりスパイラル状にトリミング溝１８を形成する。
【００１７】
次に、図６（ｃ）に示すように、抵抗素子１６の軸方向の両端のキャップ１７にリード線１９を溶接する。
【００１８】
最後に、図６（ｄ）に示すように、抵抗素子１６およびキャップ１７を覆うようにシリコン系の塗装２０を施して、従来の抵抗器を製造していた。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のエッチング処理方法およびこのエッチング処理方法を含む抵抗器の製造方法では、図３（ａ）の基体断面図に示すように、基体円周方向の断面部において歪みを生じる場合があり、基体と合金抵抗層との密着性が変化し、抵抗素子の皮膜形成の外観状態を悪化させていた。
【００２０】
詳細に説明すると、まず、図３（ａ）において、基体表面の凸な第１の荒れた面２５では、エッチング処理容器の回転運動より、エッチング処理容器内の基体およびエッチング液の攪拌が行われているが、基体同士が絶えず他の基体と接触するため、エッチングによる基体表面の粗化が進行しても、他の基体との接触により逆に表面がなめらかになりやすい。
【００２１】
また基体表面の凹な第２の荒れた面２６では、他の基体との接触の機会が少ないため、基体表面のエッチングが部分的に進行してオーバーエッチング状態となりやすい。
【００２２】
したがって基体の表面は、第１の荒れた面２５と第２の粗れた面２６が連続した状態であることから、従来のエッチング処理方法では、大量の基体を一括処理する場合に、各基体の表面の荒れ方を均一にすることが困難である。
【００２３】
上記のように、基体表面の荒れ方が不均一な状態でエッチング処理を終えた基体を用いて抵抗層を基体表面に形成した場合、第１の荒れた面２５および第２の荒れた面２６でそれぞれの密着力が異なるため、密着力のばらつきを生じやすくなる。
【００２４】
これにより抵抗層を熱処理して合金層を形成すると、図３（ｂ）に示すように、基体と合金抵抗層との密着が弱まり、合金層に皮膜ふくれ２７が発生して皮膜外観を悪化させるほか、抵抗器の製造歩留まりを低下させると同時に、最終的には抵抗器の信頼性の低下を招くという課題を有していた。
【００２５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、合金抵抗層の皮膜ふくれを抑制して抵抗器の製造歩留まりを改善させるとともに、抵抗器の信頼性の向上を目的とするものである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、底面と側面のいずれかの面から対面に向かって少なくとも１つの突部を有する凹状の容器内にエッチング液を建浴し、内部に複数個の基体を有する網を前記容器の突部に複数回当接させて前記基体をエッチング処理するものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、底面と側面のいずれかの面から対面に向かって少なくとも１つの突部を有する凹状の容器内にエッチング液を建浴し、内部に複数個の基体を有する網を前記容器の突部に複数回当接させて前記基体をエッチング処理してなるものである。
【００２８】
また本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の網はエッチング液に侵されないと共に柔軟性を有するものである。
【００２９】
また本発明の請求項３に記載の発明は、底面と側面のいずれかの面から対面に向かって少なくとも１つの突部を有する凹状の容器内にエッチング液を建浴し、内部に複数個の基体を有する網を前記容器の突部に複数回当接させて前記基体をエッチングし、前記エッチングされた基体の表面を活性化処理し、前記活性化処理された基体の表面に下地層を形成し、前記下地層の表面に抵抗層を形成した後、熱処理してなるエッチング処理方法を用いるものである。
【００３０】
また本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３記載の抵抗層は銅系またはニッケル系の合金にて形成し、５００℃以上で熱処理してなるエッチング処理方法を用いるものである。
【００３１】
以下、本発明の一実施の形態におけるエッチング処理方法およびこのエッチング処理方法を含む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。
【００３２】
図１は本発明の一実施の形態におけるエッチング処理方法を示す模式図である。
【００３３】
図１において、１１はエッチング液１３を投入するためのポリエチレン製のエッチング処理容器である。１２はエッチング処理容器１１の底面からその対面である上面に向かって設けた円錐状の突部である。１３は基体１５表面のエッチングを行うためのエッチング液であり、フッ酸を５〜１０００（ｍｌ／ｌ）、硝酸を１〜２０００（ｍｌ／ｌ）、水を１〜５０（ｌ）の割合で建浴したものである。１４は網で、袋状の柔軟性を有するポリエチレン製等からなるもので、エッチング液１３に侵されないものである。１５はφ４×１４（ｍｍ）の外形寸法でアルミナを３０〜９６％含有する円筒形の基体である。１６は基体１５を投入した網１４の端部を固定し、上下方向に動かすための揺動装置である。
【００３４】
なお図１（ａ）は、基体１５を投入した網１４を、揺動装置１６にて揺動させる際に、エッチング処理容器１１の底面に設けた突部１２に当接していない状態を示しており、網１４はエッチング液１３の液面付近まで持ち上げられた状態を示すものである。
【００３５】
また図１（ｂ）は、図１（ａ）とは反対に、基体１５を投入した網１４を、揺動装置１６にて揺動させる際に、エッチング処理容器１１の底面に設けた突部１２に網１４が当接するように下げた状態を示すものである。
【００３６】
以上のように構成された本発明の一実施の形態におけるエッチング処理方法について、以下にその処理方法について図面を参照しながら説明する。
【００３７】
図２は本発明の一実施の形態におけるエッチング処理方法を含む抵抗器の製造方法を示す工程図である。まず、図２（ａ）に示すように、アルミナを３０〜９６％を含有する円筒形の基体１７を、棒状のセラミック製の基材を一定間隔で切断し、基体の端部を面取りする。
【００３８】
次に、図２（ｂ）に示すように、先に説明したフッ酸と硝酸と水を建浴したエッチング液を使用して、基体１７を一定時間前記エッチング液に浸せきし、図１（ａ）と（ｂ）の揺動状態を繰り返しながら基体１７の表面をエッチングし、エッチング面１８を形成する。このとき、基体１７を受け入れた段階では、円周方向の基体断面は図３（ａ）で説明したように歪んだ状態であるが、柔軟性のある網１４に入れられた基体１７をエッチング処理容器１１の突部１２に複数回当接させる構成とすることで、歪んだ基体１７であってもエッチングが均一化しやすくなる。つまり、本実施の形態では、エッチング液１３内で網に入れられた基体１７を、エッチング処理容器１１の突部１２に当接させているため、網１４に入れられた基体１７は当接を繰り返すごとに網１４内での位置が変化することで、基体１７に接するエッチング液１３の適度な攪拌効果が得られ、新しいエッチング液１３が基体１７の表面に供給されやすく、基体１７の表面のエッチングを均一化する効果がある。
【００３９】
また同様に基体１７についても、先に説明したように当接を繰り返すごとに、網１４内の基体１７の位置が変化することで、適度な基体１７の循環が得られ、基体１７の表面のエッチング状態のばらつきを生じにくくなる効果が得られる。
【００４０】
次に、図２（ｃ）に示すように、前記エッチング面１８の表面に、次工程の下地層形成のための活性化処理を施すため、表面にパラジウム１９を吸着させ活性化させる。
【００４１】
次に、図２（ｄ）に示すように、１〜１５％のＰを含有する無電解Ｎｉめっきにて、電気めっきによる抵抗層形成のための下地層２０を０．１〜３μｍの膜厚で形成する。
【００４２】
次に、図２（ｅ）に示すように、電気めっきにより銅−ニッケルの合金による抵抗層２１を１〜３０μｍ形成し、抵抗値を調整する。
【００４３】
次に、図２（ｆ）に示すように、抵抗層２１の形成を終えた素体を、水素を含有する不活性ガス雰囲気中にて、５００℃以上の温度にて１〜１２０分間熱処理を行い、合金抵抗層２２を形成する。
【００４４】
次に、合金抵抗層２２の形成を終えた抵抗素子の軸方向の両端に金属製のキャップを圧入する。
【００４５】
次に、抵抗素子の円周上に、抵抗値調整用のトリミング溝を形成した後、抵抗素子軸方向の両端にリード線を溶接する。
【００４６】
最後に、抵抗素子と金属キャップを覆うように、シリコン系の塗装を施す。
以上のようなエッチング処理方法を使用して、基体表面に合金抵抗層を形成した抵抗素子を作製することで、高温中の熱処理の際にも基体と合金抵抗層との密着力を低下させることなく、合金抵抗層の表面全体で均一な密着力を確保でき、合金抵抗層の皮膜外観には皮膜ふくれが発生しないことができる。
【００４７】
特に、低い抵抗値を得たい場合には有効であり、例えば合金抵抗層の厚みを少なくとも５μｍ以上に厚膜化し１０ｍΩ以下の抵抗値を形成する場合でも、エッチング深さが均一であるため皮膜外観のふくれが発生しにくい状態が維持されるので、外観状態が極めて良好な抵抗器の製造が可能となる。
【００４８】
また、抵抗器の製造における歩留まりを、従来の６０％から本発明では９５％以上に向上させることが可能となった。
【００４９】
また、抵抗器の信頼性面でも、定格電力を印加した寿命試験において、１０００時間時点での抵抗値変化率を１％までに抑制することができ、信頼性も向上していることが確認された。
【００５０】
よって本発明の構成によれば、合金抵抗層の皮膜ふくれを撲滅でき歩留まりの高い抵抗器の製造が可能となると同時に、抵抗器の信頼性を向上できた。
【００５１】
なお、本発明の一実施の形態において、エッチングを施す基体は円筒形のものを使用したが、近年の面実装化に対応した小片に分割した角板状の基体を用いた場合や、分割前のシート状の基板でも同様な効果が得られる。
【００５２】
また、本発明の一実施の形態において、エッチング処理容器内の突部は、底面からその対面である上面に向かって配置した図で説明したが、これは突部の場所を限定するものではなく、例えば側面からその対面である他の側面に向かって少なくとも一つの突部を有して、前記突部に当接させても同様な効果が得られる。
【００５３】
また、本発明の一実施の形態において、基体を投入した網の揺動は上下方向としたが、エッチング処理容器内に網が当接するように横方向の揺動や、上下方向および横方向を組み合わせても同様な効果が得られる。
【００５４】
また、本発明の一実施の形態において、基体エッチング処理後に活性化処理を施し、その表面に下地層を形成したが、抵抗層の形成に無電解めっきを用いる場合には、下地層の形成工程を省略しても差し支えない。
【００５５】
また、本発明の一実施の形態において、下地層はＮｉ系の無電解めっきを用いたが、抵抗層の種類によってはＣｕ系やＡｇ系の下地層を形成しても同様な効果が得られる。
【００５６】
また、本発明の一実施の形態において、抵抗層の形成は銅−ニッケルの合金としたが、５００℃以上の熱処理を有する抵抗層を形成しても、同様な効果が得られる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように本発明は、大量の基体を一括してエッチング処理する際に、基体表面全体の深さ方向に対してエッチングが均一な状態で進行するため、基体の表面の凹凸の影響を受けにくくなり、基体と合金抵抗層の密着力が基体表面全体で均一化しやすく、皮膜ふくれの外観の不具合を抑制することができる。
【００５８】
また抵抗器の信頼性面でも抵抗値変化を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるエッチング処理方法の模式図
【図２】同エッチング処理方法を含む抵抗器の製造方法を示す工程図
【図３】（ａ）従来のエッチング処理を含む抵抗器の要部である円筒形基体の円周方向の要部拡大断面図
（ｂ）同抵抗器の外観斜視図
【図４】従来のエッチング処理方法の模式図
【図５】同エッチング処理方法を用いた抵抗器の断面図
【図６】同抵抗器の製造方法の工程図
【符号の説明】
１１  エッチング処理容器
１２  突部
１３  エッチング液
１４  網
１５  基体
１６  揺動装置
【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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