DE112015004416T5

DE112015004416T5 - Chip-Widerstand und Herstellungsverfahren für Chip-Widerstand

Info

Publication number: DE112015004416T5
Application number: DE112015004416.7T
Authority: DE
Inventors: Kentaro Matsumoto
Original assignee: Koa Corp
Current assignee: Koa Corp
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2017-07-13
Also published as: CN106688053A; WO2016047259A1; US10109398B2; CN106688053B; US20170309378A1

Abstract

Die Erfindung soll einen Chip-Widerstand schaffen, der geeignet ist, um einen anfänglichen Widerstandswert zu verringern. Ein Chip-Widerstand 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ist versehen mit: einem isolierenden Substrat 2; einem Paar vorderer Elektroden 3, die auf einer Vorderseite des isolierenden Substrats 2 vorgesehen sind, so dass sie mit einem vorgegebenen Intervall dazwischen einander zugewandt sind; einem Widerstandselement 4, das vorgesehen ist, um als eine Brücke die vorderen Elektroden 3 zu verbinden; und einem Paar Hilfselektroden 5, die vorgesehen sind, um die vorderen Elektroden 3 zu bedecken und die Endabschnitte des Widerstandselements 4 zu überlappen; und dergleichen. Der Chip-Widerstand 1 ist so konfiguriert, dass: die vorderen Elektroden 3 aus einem Material ausgebildet sind, das 1 bis 5 Gew.-% Pd und den Rest Ag enthält; und die Hilfselektroden 5 aus einem Material ausgebildet sind, das 15 bis 30 Gew.-% Pd und ein Metallmaterial (z. B. Au) mit einem geringeren spezifischen elektrischen Widerstand als Pd und den Rest Ag enthält.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Chip-Widerstand des Oberflächenmontagetyps und ein Verfahren zum Herstellen des Chip-Widerstands.
Stand der Technik
Ein Chip-Widerstand ist hauptsächlich aus einem quaderförmigen isolierenden Substrat, einem Paar vorderer Elektroden, einem Paar hinterer Elektroden, Stirnflächenelektroden, einem Widerstandselement, einer Schutzschicht usw. gebildet. Das Paar vorderer Elektroden ist auf einer Vorderseite des isolierenden Substrats angeordnet, so dass sie mit einem vorgegebenen Intervall dazwischen einander zugewandt sind. Das Paar hinterer Elektroden ist auf einer Rückseite des isolierenden Substrats angeordnet, so dass sie mit einem vorgegebenen Intervall dazwischen einander zugewandt sind. Die Stirnflächenelektroden als eine Brücke verbinden jeweils die vordere Elektrode und die hintere Elektrode. Das Widerstandselement als eine Brücke verbindet die zueinander paarweisen vorderen Elektroden. Die Schutzschicht deckt das Widerstandselement ab.
Im Allgemeinen wird ein derartiger Chip-Widerstand in der folgenden Weise hergestellt. Das heißt, die Elektroden, die Widerstandselemente, die Schutzschichten usw., die einer Anzahl von Chip-Widerständen entsprechen, werden gemeinsam auf einem großen zusammengesetzten Substrat gebildet. Dann wird das zusammengesetzte Substrat entlang den Teilungslinien (z. B. der Teilungsrillen), die in einem gitterförmigen Muster angeordnet sind, aufgeteilt, so dass die Anzahl von Chip-Widerständen erhalten werden kann. In einem derartigen Chip-Widerstand-Herstellungsprozess wird eine Widerstandspaste auf eine Oberfläche des zusammengesetzten Substrats gedruckt und gesintert, um dadurch eine Anzahl von Widerstandselementen zu bilden. Aufgrund des Einflusses einer Positionsverschiebung oder eines Verwackelns während des Druckens oder einer Temperaturungleichmäßigkeit in einem Sinterofen usw. ist es schwierig, die Erzeugung irgendeiner Variation der Größe oder der Schichtdicke zwischen den Widerstandselementen zu vermeiden. Aus diesem Grund ist es notwendig, eine Arbeit des Einstellens des Widerstandswerts zum Bilden einer Trimmrille in jedem Widerstandselement im Zustand des zusammengesetzten Substrats auszuführen, um einen Widerstandswert des Widerstandselements auf einen Sollwert zu setzen.
Bei der Arbeit des Einstellens des Widerstandswerts wird Laserlicht auf das Widerstandselement angewendet, um darin eine Trimmrille zu bilden, während Sonden mit dem Paar vorderer Elektroden, die durch das Widerstandselement als Brücke verbunden sind, in Kontakt gebracht werden, um dadurch den Widerstandswert zu messen. Wenn die Trimmrille länger gemacht wird, wird der Widerstandswert des Widerstandselements höher. Sobald der Widerstandswert des Widerstandselements als ein Gegenstand, der zu trimmen ist, an einem Ziel-Widerstandswert (einem Referenz-Widerstandswert) angekommen ist, wird deshalb die Anwendung des Laserlichts gestoppt, um die Arbeit des Einstellens des Widerstandswerts zu beenden.
Der Widerstandswert (der anfängliche Widerstandswert) vor der Bildung der Trimmrille ist jedoch nicht immer tiefer als der Referenz-Widerstandswert. Aufgrund der Variation der Druckbedingungen, der Sinterbedingungen usw. zwischen den Widerstandselementen kann der anfängliche Widerstandswert höher als der Referenz-Widerstandswert sein. In diesem Fall kann der Widerstandswert nicht durch Trimmen verringert werden. Deshalb muss das Widerstandselement, das den anfänglichen Widerstandswert aufweist, als ein fehlerhaftes Produkt ausgesondert werden.
Um dieses Problem zu lösen, ist bisher die folgende Technik vorgeschlagen worden, wie in JP-A-61-119004 (siehe z. B. die Patentliteratur 1) offenbart ist. Das heißt, wenn ein anfänglicher Widerstandswert eines Widerstandselements höher als ein Referenz-Widerstandswert ist, wird eine weitere Widerstandspaste auf das Widerstandselement gedruckt und abermals gesintert, um dadurch den anfänglichen Widerstandswert zu verringern. Dann wird eine Trimmrille in dem Widerstandselement gebildet, in dem eine derartige Zweischichtstruktur angeordnet worden ist. Folglich wird der Widerstandswert eingestellt. Wie in der Technik des Standes der Technik wird eine weitere Widerstandspaste separat überlagert und auf das Widerstandselement gedruckt, das auf einem isolierenden Substrat gebildet worden ist, wobei die Widerstandspaste gesintert wird, um den anfänglichen Widerstandswert des Widerstandselements zu verringern. In dieser Weise kann eine Komponente, die als ein fehlerhaftes Produkt ausgesondert worden wäre, als ein gutes Produkt verwendet werden. Deshalb kann die Ausbeuterate verbessert werden, um einen kostengünstigen Chip-Widerstand zu schaffen. Zusätzlich offenbart JP-A-4-250601 die folgende Technik. Das heißt, es wird gemessen, wie viel höher ein anfänglicher Widerstandswert eines Widerstandselements als ein Referenz-Widerstandswert ist, wobei ein Chip-Widerstand abermals unter den Erwärmungsbedingungen, die einem Ergebnis der Messung entsprechen, gesintert wird, so dass sich der anfängliche Widerstandswert dem Referenz-Widerstandswert nähern kann.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP-A-61-119004
Patentliteratur 2: JP-A-4-250601

Zusammenfassung der Erfindung
Technische Probleme
Bei diesem Typ des Chip-Widerstands wird bevorzugt, dass der spezifische elektrische Widerstand der vorderen Elektroden, die mit den gegenüberliegenden Enden des Widerstandselements verbunden sind, so niedrig wie möglich ist. Aufgrund verschiedener anderer Faktoren, wie z. B. der Materialkosten oder der Umweltfreundlichkeit, wird für die vorderen Elektroden ein Pastenmaterial, das Silber als eine Hauptkomponente enthält, verwendet. Wenn wie in den oben erwähnten Techniken des Standes der Technik ein wiederholter Sinterschritt ausgeführt wird, um den Widerstandswert zu verringern, nimmt deshalb eine Silbermenge der vorderen Elektroden, die in das Widerstandselement diffundiert ist, zu. Ein Separationsphänomen, dass das Silber an den Randabschnitten der vorderen Elektroden, die mit dem Widerstandselement verbunden sind, entsprechend verloren wird. Im schlimmsten Fall kann dies zur Trennung führen.
Es wird z. B. angenommen, dass 100% Silber oder 98% Silber-2% Palladium als das Pastenmaterial verwendet wird, das Silber als eine Hauptkomponente enthält, wobei eine Widerstandspaste gedruckt und gesintert wird, so dass sie die vorderen Elektroden, die aus einem derartigen silberreichen Material ausgebildet sind, teilweise überlappt, so dass ein Widerstandselement gebildet werden kann. In diesem Fall kann aufgrund der Diffusion des Silbers der vorderen Elektroden in das Widerstandselement während des Sinterns das Widerstandselement durch das Silbermaterial mit schlechten Temperatureigenschaften beeinflusst werden, um dadurch zu einer Verschlechterung der TCR-Eigenschaften zu führen, oder das Silber in den Randabschnitten der vorderen Elektroden, die mit dem Widerstandselement verbunden sind, verloren werden, um ein Separationsphänomen zu verursachen. Im schlimmsten Fall kann dies zur Trennung führen. Insbesondere wird in dem Fall des Chip-Widerstands, in dem das Widerstandselement in einer Zweischichtstruktur, um den Widerstandswert zu verringern, wie in der in JP-A-61-119004 offenbarten Technik des Standes der Technik ausgebildet ist, das Silber diffundiert, wenn die erste Schicht des Widerstandselements gesintert wird. Zusätzlich schreitet die Diffusion des Silbers weiter fort, wenn die zweite Schicht des Widerstandselements gesintert wird. Deshalb sind die oben erwähnten Probleme wegen der Verschlechterung der TCR-Eigenschaften und der Separation unübersehbar.
Die Erfindung ist in Anbetracht der tatsächlichen Umstände der oben erwähnten Techniken des Standes der Technik geschaffen worden. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Chip-Widerstand, der zum Verringern eines anfänglichen Widerstandswerts geeignet ist, und ein Verfahren zum Herstellen des Chip-Widerstands zu schaffen.
Die Lösung der Probleme
Um die obige Aufgabe zu lösen, schafft die Erfindung einen Chip-Widerstand, der enthält: ein isolierendes Substrat; ein Paar vorderer Elektroden, die auf einer Vorderseite des isolierenden Substrats vorgesehen sind, so dass sie mit einem vorgegebenen Intervall dazwischen einander zugewandt sind; ein Widerstandselement, das vorgesehen ist, um sich auf dem Paar vorderer Elektroden zu erstrecken; und Hilfselektroden, die vorgesehen sind, um die vorderen Elektroden zu bedecken und die Endabschnitte des Widerstandselements zu überlappen; wobei: die vorderen Elektroden aus einem Material ausgebildet sind, das 1 bis 5 Gew.-% Palladium und den Rest Silber enthält, und die Hilfselektroden aus einem Material ausgebildet sind, das 15 bis 30 Gew.-% Palladium und ein Metallmaterial mit einem geringeren spezifischen elektrischen Widerstand als Palladium und den Rest Silber enthält.
In dem in dieser Weise konfigurierten Chip-Widerstand sind die vorderen Elektroden, die mit den gegenüberliegenden Endabschnitten des Widerstandselements verbunden sind, mit den Hilfselektroden bedeckt. Weil die vorderen Elektroden aus dem silberreichen Material ausgebildet sind, das eine kleine Menge Palladium und den Rest einer großen Menge Silber enthält, kann ein Änderungsbetrag (ein Abfallbetrag) des Widerstandswerts in dem Widerstandselement, das wiederholt gesintert worden ist, vergrößert sein. Andererseits tritt aufgrund einer Zunahme der Silbermenge der vorderen Elektroden, die in das Widerstandselement diffundiert ist, an den Randabschnitten der vorderen Elektroden, die mit dem Widerstandselement verbunden sind, leicht ein Separationsphänomen auf. Hier sind die Hilfselektroden aus dem Material ausgebildet, das eine kleinere Menge Silber und den Rest einer größeren Menge Palladium usw. als die vorderen Elektroden enthält. Das Haftvermögen zwischen dem Palladium der Hilfselektroden und dem Palladium der vorderen Elektroden ist hoch. Entsprechend kann die elektrische Kontinuität durch das Palladium der Hilfselektroden in den Randabschnitten der vorderen Elektroden, aus denen das Silber aufgrund der Diffusion verloren worden ist, sichergestellt sein. Folglich kann eine Trennungsstörung, die durch die Separation verursacht wird, sicher verhindert werden. Selbst wenn die Hilfselektroden eine große Menge Palladium mit einem hohen spezifischen elektrischen Widerstand enthalten, ist zusätzlich ein Metallmaterial, wie z. B. Gold, mit einem geringeren spezifischen elektrischen Widerstand als Palladium außerdem in den Hilfselektroden enthalten. Selbst wenn während der Einstellung des Widerstandswerts, um zu verursachen, dass sich der Widerstandswert des Widerstandselements einem Zielreferenz-Widerstandswert nähert, die Positionen der mit den Hilfselektroden in Kontakt gebrachten Sonden eine Variation aufweisen, beeinflusst deshalb die Variation kaum die Genauigkeit der Messung des Widerstandswerts. Folglich kann der Widerstandswert stabil gemessen werden.
In der oben erwähnten Konfiguration kann ein Ausgleichsabstand zwischen den Hilfselektroden festgelegt sein, so dass er schmaler als ein Ausgleichsabstand zwischen den vorderen Elektroden ist. In diesem Fall ist ein Zwischenelektrodenabstand eines in dem Widerstandselement fließenden Stroms durch den schmaleren Ausgleichsabstand zwischen den Hilfselektroden geregelt. Folglich kann der anfängliche Widerstandswert des Widerstandselements entsprechend verringert werden.
Zusätzlich kann in der oben erwähnten Konfiguration das Widerstandselement einen Widerstandswert aufweisen, der durch das erneute Sintern verringert worden ist. Selbst wenn aufgrund des anfänglichen Widerstandswerts, der höher als der Referenz-Widerstandswert ist, das Widerstandselement als ein fehlerhaftes Produkt ausgesondert worden wäre, kann in diesem Fall das Widerstandselement als ein gutes Produkt wiederhergestellt werden. Folglich kann eine Ausbeuterate verbessert werden.
Um die vorhergehende Aufgabe zu lösen, schafft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Chip-Widerstands, das enthält: einen Schritt des Druckens und Sinterns eines Pastenmaterials auf eine Stirnfläche eines isolierenden Substrats, um ein Paar vorderer Elektroden zu bilden, wobei das Pastenmaterial Silber als eine Hauptkomponente enthält; einen Schritt des Druckens und Sinterns einer Widerstandspaste, um ein Widerstandselement zu bilden, so dass sich das Widerstandselement auf dem Paar vorderer Elektroden erstrecken kann; einen Schritt des In-Kontakt-Bringens von Sonden mit dem Paar vorderer Elektroden, um einen anfänglichen Widerstandswert des Widerstandselements zu messen; einen Schritt des Bildens eines Paars Hilfselektroden, so dass sie die vorderen Elektroden bedecken und die Endabschnitte des Widerstandselements überlappen, nur wenn der anfängliche Widerstandswert höher als ein Referenz-Widerstandswert ist; und einen Schritt des erneuten Sinterns des Widerstandselements nach der Bildung der Hilfselektroden, um den anfänglichen Widerstandswert zu verringern; wobei: die Hilfselektroden durch das Drucken und Sintern eines Pastenmaterials gebildet werden, das höchstens 85 Gew.-% Silber und den Rest wenigstens Palladium enthält.
In dem Verfahren zum Herstellen des Chip-Widerstands gemäß der Erfindung kann, wenn die Sonden, die mit dem Paar vorderer Elektroden in Kontakt gebracht sind, den anfänglichen Widerstandswert des Widerstandselements messen, der Widerstandswert höher als der Zielreferenz-Widerstandswert sein. Selbst in diesem Fall wird das Widerstandselement nicht als ein fehlerhaftes Produkt ausgesondert, sondern werden die Hilfselektroden gebildet und den vorderen Elektroden überlagert, wobei danach das Widerstandselement abermals gesintert wird, um den anfänglichen Widerstandswert zu verringern. Weil hier die vorderen Elektroden in einer unteren Schicht aus dem Material ausgebildet sind, das Silber als eine Hauptkomponente enthält, nimmt ein Änderungsbetrag (ein Abfallbetrag) des Widerstandswerts in dem Widerstandselement, das wiederholt gesintert worden ist, zu. Andererseits tritt aufgrund einer Zunahme der Silbermenge der vorderen Elektroden, die in das Widerstandselement diffundiert ist, an den Randabschnitten der vorderen Elektroden, die mit dem Widerstandselement verbunden sind, leicht ein Separationsphänomen auf. Überdies sind die Hilfselektroden in einer oberen Schicht aus dem Material ausgebildet, das eine kleine Menge Silber und den Rest einer größeren Menge Palladium enthält. Deshalb kann die elektrische Kontinuität durch das Palladium der Hilfselektroden an den Randabschnitten der vorderen Elektroden, aus denen das Silber aufgrund der Diffusion verloren worden ist, sichergestellt sein. Folglich kann eine Trennungsstörung, die durch die Separation verursacht wird, sicher verhindert werden.
In dem oben erwähnten Herstellungsverfahren kann ein Ausgleichsabstand zwischen dem Paar Hilfselektroden im Voraus auf einen festen Ausgleichsabstand eingestellt werden. Der Ausgleichsabstand zwischen den Hilfselektroden kann jedoch in Übereinstimmung mit einem Abweichungsbetrag des anfänglichen Widerstandswerts von dem Referenz-Widerstandswert änderbar gemacht werden. In diesem Fall kann der Widerstandswert geändert werden und ein anfänglicher Widerstandswert angestrebt werden, an dem der Widerstandswert leicht eingestellt werden kann.
In dem oben erwähnten Herstellungsverfahren können die Hilfselektroden auf die Endabschnitte des Widerstandselements überlagert sein, um den Ausgleichsabstand zwischen den Hilfselektroden schmaler als den Ausgleichsabstand zwischen den vorderen Elektroden zu machen. In diesem Fall kann der Widerstandswert verringert werden, wenn das Widerstandselement abermals gesintert wird. Zusätzlich kann der Widerstandswert außerdem durch den Ausgleichsabstand zwischen den Hilfselektroden verringert werden. Das heißt, weil ein Zwischenelektrodenabstand eines in dem Widerstandselement fließenden Stroms durch einen schmaleren des Ausgleichsabstands zwischen den vorderen Elektroden und des Ausgleichsabstands zwischen den Hilfselektroden bestimmt ist, kann der anfängliche Widerstandswert des Widerstandselements entsprechend verringert werden, wenn der Ausgleichsabstand zwischen den Hilfselektroden schmaler als der Ausgleichsabstand zwischen den vorderen Elektroden gemacht wird. Zusätzlich fließt der in dem Widerstandselement fließende Strom durch die Hilfselektroden, die eine große Menge Palladium enthalten. Deshalb springt der Strom über die Abschnitte des Widerstandselements in den Umgebungen der vorderen Elektroden, aus denen eine große Menge Silber diffundiert worden ist. Entsprechend können die Temperatureigenschaften außerdem verbessert werden.
Zusätzlich können in dem oben erwähnten Herstellungsverfahren die vorderen Elektroden aus einem Material gebildet werden, das 1 bis 5 Gew.-% Palladium und den Rest Silber enthält; wobei die Hilfselektroden aus einem Material gebildet werden können, das 15 bis 30 Gew.-% Palladium und ein Metallmaterial mit einem geringeren spezifischen elektrischen Widerstand als Palladium und den Rest Silber enthält. In diesem Fall ist das Haftvermögen zwischen den vorderen Elektroden und den Hilfselektroden aufgrund des Palladiums, das sowohl in den vorderen Elektroden als auch in den Hilfselektroden enthalten ist, vergrößert. Zusätzlich ist außerdem das Metallmaterial, wie z. B. Gold, mit einem geringeren spezifischen elektrischen Widerstand als Palladium in den Hilfselektroden enthalten. Selbst wenn die Positionen der mit den Hilfselektroden in Kontakt gebrachten Sonden während der Einstellung des Widerstandswerts zum Bilden einer Trimmrille eine Variation aufweisen, beeinflusst deshalb die Variation kaum die Genauigkeit der Messung des Widerstandswerts. Entsprechend kann der Widerstandswert stabil gemessen werden.
Die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung
Gemäß der Erfindung ist es möglich, einen Chip-Widerstand, der zum Verringern eines anfänglichen Widerstandswerts geeignet ist, und ein Verfahren zum Herstellen des Chip-Widerstands zu schaffen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittansicht eines Chip-Widerstands gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
2 sind Schnittansichten, die die Herstellungsschritte des in 1 gezeigten Chip-Widerstands zeigen.
3 ist ein Ablaufplan (Teil 1), der die Herstellungsschritte des in 1 gezeigten Chip-Widerstands zeigt.
4 ist ein Ablaufplan (Teil 2), der die Herstellungsschritte des in 1 gezeigten Chip-Widerstands zeigt.
5 ist eine Schnittansicht eines Chip-Widerstands gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
6 sind Schnittansichten, die die Herstellungsschritte des in 2 gezeigten Chip-Widerstands zeigen.
7 ist ein Ablaufplan (Teil 1), der die Herstellungsschritte des in 2 gezeigten Chip-Widerstands zeigt.
8 ist ein Ablaufplan (Teil 2), der die Herstellungsschritte des in 2 gezeigten Chip-Widerstands zeigt.
9 ist ein Ablaufplan (Teil 3), der die Herstellungsschritte des in 2 gezeigten Chip-Widerstands zeigt.
10 ist eine Schnittansicht des durch die in 9 gezeigten Schritte hergestellten Chip-Widerstands.
Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden die Ausführungsformen der Erfindung bezüglich der Zeichnungen beschrieben.
[Die erste Ausführungsform]
1 ist eine Schnittansicht eines Chip-Widerstands gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Wie in 1 gezeigt ist, ist der Chip-Widerstand 1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung hauptsächlich aus einem quaderförmigen isolierenden Substrat 2, einem Paar vorderer Elektroden 3, einem Widerstandselement 4, einem Paar Hilfselektroden 5, einer ersten Schutzschicht 6, einer zweiten Schutzschicht 7, einem Paar hinterer Elektroden 8, einem Paar Stirnflächenelektroden 9 und den Plattierungsschichten 10 gebildet. Das Paar vorderer Elektroden 3 ist auf longitudinal gegenüberliegenden Endabschnitten einer Oberseite des isolierenden Substrats 2 vorgesehen. Das Widerstandselement 4 ist so vorgesehen, dass es sich auf den vorderen Elektroden 3 erstreckt. Das Paar Hilfselektroden 5 ist so vorgesehen, dass es die vorderen Elektroden 3 bedeckt und die Endabschnitte des Widerstandselements 4 überlappt. Die erste Schutzschicht 6 deckt das Widerstandselement 4 ab. Die zweite Schutzschicht 7 deckt die erste Schutzschicht 6 ab. Das Paar hinterer Elektroden 8 ist auf longitudinal gegenüberliegenden Endabschnitten einer Unterseite des isolierenden Substrats 2 vorgesehen. Das Paar Stirnflächenelektroden 9 ist auf den Seitenflächen des isolierenden Substrats 2 vorgesehen, so dass es als Brücke jeweils die vorderen Elektroden 3 mit den Hilfselektroden 5 und den hinteren Elektroden 8 entsprechend verbindet. Die Plattierungsschichten 10 decken jeweils die Hilfselektroden 5, die hinteren Elektroden 8 und die Stirnflächenelektroden 9 ab.
Das isolierende Substrat 2 ist aus Keramik usw. ausgebildet. Wenn ein großes zusammengesetztes Substrat (siehe die 2), das später beschrieben wird, entlang den primären Teilungsrillen und den sekundären Teilungsrillen, die sich vertikal und horizontal erstrecken, aufgeteilt wird, kann eine Anzahl isolierender Substrate 2 erhalten werden.
Die vorderen Elektroden 3 werden durch Siebdruck, Trocknen und Sintern eines Ag-basierten (silberbasierten) Pastenmaterials, das 1 bis 5 Gew.-% Pd (Palladium) enthält, erhalten. In der Ausführungsform wird eine sogenannte Ag-reiche Ag-Pd-Paste, die 2 Gew.-% Pd und den Rest (98 Gew.-%) Ag enthält, zum Bilden der vorderen Elektroden 3 verwendet.
Das Widerstandselement 4 wird durch Siebdruck, Trocknen und Sintern einer Widerstandspaste aus Rutheniumoxid usw. erhalten. Die gegenüberliegenden Endabschnitte des Widerstandselements 4 überlappen die vorderen Elektroden 3. Obwohl die Einzelheiten später beschrieben werden, wird übrigens Laserlicht auf das Widerstandselement 4 und die erste Schutzschicht 6 angewendet, um darin eine Trimmrille zu bilden. Entsprechend kann ein Widerstandswert des Chip-Widerstands 1 auf einen Zielreferenz-Widerstandswert eingestellt werden.
Die Hilfselektroden 5 werden durch Siebdruck, Trocknen und Sintern eines Ag-basierten Pastenmaterials erhalten, das 15 bis 30 Gew.-% Pd und ein Metallmaterial (z. B. Gold oder Kupfer) mit einem geringeren spezifischen elektrischen Widerstand als Pd und den Rest Ag enthält. In der Ausführungsform wird eine Ag-Pd-Au-Paste, die 20 Gew.-% Pd, 5 Gew.-% Au (Gold) und den Rest (75%) Ag enthält, zum Bilden der Hilfselektroden 5 verwendet.
Die erste Schutzschicht 6 und die zweite Schutzschicht 7 bilden eine isolierende Schicht, die eine Zweischichtstruktur aufweist. Die erste Schutzschicht 6 der isolierenden Schicht ist eine Unterschicht, die das Widerstandselement 4 bedeckt, bevor die Trimmrille gebildet wird, während die zweite Schutzschicht 7 der isolierenden Schicht eine Überzugschicht ist, die die erste Schutzschicht 6 bedeckt, nachdem die Trimmrille gebildet worden ist. Die erste Schutzschicht 6 wird durch Siebdruck, Trocknen und Sintern einer Glaspaste erhalten. Die erste Schutzschicht 6 bedeckt eine Oberseite des Widerstandselements 4 und überlappt die Endabschnitte der Hilfselektroden 5. Die zweite Schutzschicht 7 wird durch Siebdruck und thermisches Aushärten (Härten) einer auf Epoxidharz basierenden Paste erhalten. Die zweite Schutzschicht 7 bedeckt gänzlich eine Oberseite und die Stirnflächen der ersten Schutzschicht 6.
Die hinteren Elektroden 8 werden durch Siebdruck, Trocknen und Sintern einer Ag-Paste oder einer Ag-Pd-Paste, die eine kleine Menge Pd enthält, erhalten.
Die Stirnflächenelektroden 9 werden durch Sputtern von Nickel (Ni)/Chrom (Cr) usw. erhalten. Die Stirnflächenelektroden 9, die Hilfselektroden 5 und die hinteren Elektroden 8 werden mit den Plattierungsschichten 10, die durch Ni-Plattierung, Lotplattierung oder dergleichen gebildet werden, bedeckt.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des Chip-Widerstands 1, der konfiguriert ist, wie oben beschrieben worden ist, bezüglich der 2 bis 4 beschrieben. Die 2 sind übrigens Schnittansichten, die die Herstellungsschritte des in 1 gezeigten Chip-Widerstands zeigen. 3 und 4 sind Ablaufpläne, die die Herstellungsschritte des in 1 gezeigten Chip-Widerstands zeigen. Eine Bearbeitungsprozedur ist in 3 und 4 gezeigt.
Zuerst wird ein zusammengesetztes Substrat 2A, in dem primäre Teilungsrillen und sekundäre Teilungsrillen, die sich in einem gitterartigen Muster erstrecken, ausgebildet sind, vorbereitet. Die Vorder- und die Rückseite des zusammengesetzten Substrats 2A sind durch die primären Teilungsrillen und die sekundären Teilungsrillen in eine Anzahl von Chip-Bildungsbereichen eingeteilt. Jeder der Chip-Bildungsbereiche dient als das isolierende Substrat 2, das einem Chip-Widerstand entspricht. Obwohl in den 2 ein Chip-Bildungsbereich repräsentativ gezeigt ist, ist tatsächlich eine Anzahl derartiger Chip-Bildungsbereiche in dem gitterartigen Muster angeordnet.
Auf der Rückseite des zusammengesetzten Substrats 2A wird eine Ag-Paste durch Siebdruck aufgetragen und dann getrocknet. Wie in 2(a) gezeigt ist, wird folglich ein Paar hinterer Elektroden 8, die mit einem vorgegebenen Intervall dazwischen einander zugewandt sind, auf longitudinal gegenüberliegenden Endabschnitten des Chip-Bildungsbereichs gebildet (3: Schritt S-1).
Als ein nächster Schritt wird eine Ag-Pd-Paste durch Siebdruck auf der Vorderseite des zusammengesetzten Substrats 2A aufgetragen und dann getrocknet. Folglich wird, wie in 2(b) gezeigt ist, ein Paar vorderer Elektroden 3, die mit einem vorgegebenen Intervall dazwischen einander zugewandt sind, auf longitudinal gegenüberliegenden Endabschnitten jedes Chip-Bildungsbereichs gebildet (Schritt S-2). Wie oben beschrieben worden ist, wird eine silberreiche Ag-Pd-Paste, die eine große Menge Ag enthält, wie z. B. eine Ag-Pd-Paste, die 98 Gew.-% Ag und 2 Gew.-% Pd enthält, als das Material zum Bilden der vorderen Elektroden 3 verwendet.
Als ein nächster Schritt werden die vorderen Elektroden 3 und die hinteren Elektroden 8 gleichzeitig bei einer hohen Temperatur von etwa 850°C gesintert (Schritt S-3). Die vorderen Elektroden 3 und die hinteren Elektroden 8 können übrigens separat gesintert werden oder es kann ein Bildungsablauf der vorderen Elektroden 3 und der hinteren Elektroden 8 umgekehrt werden, um die vorderen Elektroden 3 vor den hinteren Elektroden 8 zu bilden.
Als ein nächster Schritt wird eine Widerstandspaste, die Rutheniumoxid usw. enthält, durch Siebdruck auf der Vorderseite des zusammengesetzten Substrats 2A aufgetragen und dann getrocknet. Wie in 2(c) gezeigt ist, wird folglich ein Widerstandselement 4, dessen gegenüberliegende Endabschnitte den vorderen Elektroden 3 überlagert sind, gebildet (Schritt S-4) und dann bei einer hohen Temperatur von etwa 850°C gesintert (Schritt S-5).
Als ein nächster Schritt wird eine Ag-basierte Paste, die 15 bis 30 Gew.-% Pd und Au enthält, wie z. B. eine Ag(75%)-Pd(20%)-Au(5%)-Paste, durch Siebdruck auf den Oberseiten der vorderen Elektroden 3 aufgetragen und dann getrocknet. Wie in 2(d) gezeigt ist, wird folglich ein Paar Hilfselektroden 5, die die vorderen Elektroden 3 bedecken und die Endabschnitte des Widerstandselements 4 überlappen, gebildet (Schritt S-6) und dann bei einer hohen Temperatur von etwa 850°C gesintert (Schritt S-7).
Als ein nächster Schritt werden nicht gezeigte Sonden jeweils mit dem Paar Hilfselektroden 5 in Kontakt gebracht, so dass der Widerstandswert des Widerstandselements 4 durch die Sonden gemessen werden kann (Schritt S-8). Es wird bestimmt, ob der gemessene Widerstandswert tiefer als ein Zielreferenz-Widerstandswert ist oder nicht (Schritt S-9). Wenn ein anfänglicher Widerstandswert des Widerstandselements 4 höher als der Referenz-Widerstandswert ist, d. h., im Fall eines nein im Schritt S-9, kehrt der Bearbeitungsablauf zum Schritt S-7 zurück, in dem das Sintern bei der hohen Temperatur von etwa 850°C abermals ausgeführt wird, um den Widerstandswert des Widerstandselements 4 zu verringern. Dann wird der Widerstandswert des Widerstandselements 4 (vor den Schritten S-8 bis S-9) gemessen und mit dem Referenz-Widerstandswert verglichen.
Wenn der gemessene Widerstandswert des Widerstandselements 4 tiefer als der Referenz-Widerstandswert ist, d. h., im Fall eines ja im Schritt S-9, wird als ein nächster Schritt eine Glaspaste in einem Bereich, der das Widerstandselement 4 bedeckt, durch Siebdruck aufgetragen und dann getrocknet. Folglich wird, wie in 2(e) gezeigt ist, eine erste Schutzschicht 6, die das Widerstandselement 4 bedeckt, gebildet (4: Schritt S-10) und dann bei einer Temperatur von etwa 600°C gesintert (Schritt S-11).
Als ein nächster Schritt wird Laserlicht angewendet, um in der ersten Schutzschicht 6 und dem Widerstandselement 4 eine nicht gezeigte Trimmrille zu bilden, während die Sonden mit dem Paar Hilfselektroden 5 in Kontakt gebracht sind, um den Widerstandswert des Widerstandselements 4 zu messen. Folglich wird der Widerstandswert des Widerstandselements 4 eingestellt, so dass er gleich dem Referenz-Widerstandswert ist (Schritt S-12).
Als ein nächster Schritt wird eine Harzpaste, wie z. B. eine auf Epoxidharz basierende Paste, durch Siebdruck aufgetragen und bei einer Temperatur von etwa 200°C thermisch ausgehärtet (gehärtet), um die erste Schutzschicht 6 zu bedecken. Wie in 2(f) gezeigt ist, werden folglich eine zweite Schutzschicht 7, die die gesamte erste Schutzschicht 6 bedeckt, und die Endabschnitte der Hilfselektroden 5 gebildet (Schritt S-13). Die oben erwähnte erste Schutzschicht 6 ist übrigens vorgesehen, um zu verhindern, dass die Umgebung der Trimmrille in dem Widerstandselement 4 durch die Wärme von dem Laserlicht beschädigt wird. Die zweite Schutzschicht 7 ist vorgesehen, um das Widerstandselement 4 vor einer äußeren Umgebung zu schützen.
Die bisher ausgeführten Schritte sind ein Chargenbetrieb an dem zusammengesetzten Substrat 2A. In einem nächsten Schritt wird das zusammengesetzte Substrat 2A hauptsächlich entlang den primären Teilungsrillen in Streifen aufgeteilt (Schritt S-14), um die streifenförmigen Substrate 2B zu erhalten, von denen jedes eine Breite in der Längsrichtung des Chip-Bildungsbereichs aufweist.
In einem nächsten Schritt wird Ni/Cr oder dergleichen auf die aufgeteilten Oberflächen jedes streifenförmigen Substrats 2B gesputtert. Folglich wird ein Paar Stirnflächenelektroden 9, die jeweils als Brücke die vorderen Elektroden 3 mit den Hilfselektroden 5 und den hinteren Elektroden 8 verbinden, gebildet (Schritt S-15), wie in 2(g) gezeigt ist. Dann wird das streifenförmige Substrat sekundär entlang den sekundären Teilungsrillen unterteilt (Schritt S-16), um einzelne Chips (einzelne Stücke) zu erhalten, von denen jeder eine zu dem Chip-Widerstand 1 gleiche Größe aufweist.
Schließlich wird eine Ni-Plattierung oder eine Lotplattierung auf die Basiselektrodenschichten (die Hilfselektroden 5, die hinteren Elektroden 8 und die Stirnflächenelektroden 9) jedes einzelnen Chips aufgetragen. Folglich werden die Plattierungsschichten 10, die eine geschichtete Struktur aufweisen, um die Basiselektrodenschichten zu bedecken, gebildet (Schritt S-17), wie in 2(h) gezeigt ist. Der in 1 gezeigte Chip-Widerstand 1 ist fertiggestellt.
Wie oben beschrieben worden ist, ist in dem Chip-Widerstand 1 gemäß der ersten Ausführungsform das Paar vorderer Elektroden 3, die mit den gegenüberliegenden Endabschnitten des Widerstandselements 4 verbunden sind, mit den Hilfselektroden 5 bedeckt, um eine Zweischichtstruktur zu bilden. Jede vordere Elektrode 3 als eine untere Schicht ist aus einem Material ausgebildet, das 1 bis 5 Gew.-% Pd und den Rest Ag enthält. Jede Hilfselektrode 5 als eine obere Schicht ist aus einem Material ausgebildet, das 15 bis 30 Gew.-% Pd und ein Metallmaterial (z. B. Au) mit einem geringeren spezifischen elektrischen Widerstand als Pd und den Rest Ag enthält. Deshalb kann ein Änderungsbetrag (ein Abfallbetrag) des Widerstandswerts in dem Widerstandselement 4, das wiederholt gesintert worden ist, zunehmen, so dass der anfängliche Widerstandswert des Widerstandselements 4 den Zielreferenz-Widerstandswert übersteigen kann. Selbst in einem derartigen Fall kann der Widerstandswert des Widerstandselements 4 verringert werden, so dass das Widerstandselement 4 als ein gutes Produkt wiederhergestellt werden kann.
Selbst wenn eine große Menge Ag in den vorderen Elektroden 3 durch das wiederholte Sintern in das Widerstandselement 4 diffundiert ist, kann zusätzlich die elektrische Kontinuität durch das Pd der Hilfselektroden 5 an den Randabschnitten der vorderen Elektroden 3, aus denen das Ag aufgrund der Diffusion verloren worden ist, sichergestellt sein. Deshalb kann eine durch die Separation verursachte Trennungsstörung sicher verhindert werden. Selbst wenn eine große Menge Pd mit einem hohen spezifischen elektrischen Widerstand in den Hilfselektroden 5 enthalten ist, ist zusätzlich Au usw. mit einem geringeren spezifischen elektrischen Widerstand als Pd außerdem in den Hilfselektroden 5 enthalten. Selbst wenn die Positionen der mit den Hilfselektroden 5 in Kontakt gebrachten Sonden während der Einstellung des Widerstandswerts, bei der das Widerstandselement 4 getrimmt wird, um den Widerstandswert zu vergrößern, eine Variation aufweisen, beeinflusst deshalb die Variation die Genauigkeit der Messung des Widerstandswerts kaum. Folglich kann der Widerstandswert stabil gemessen werden.
Das heißt, gemäß der ersten Ausführungsform wird das Widerstandselement wiederholt gesintert, so dass es möglich ist, den Widerstandswert weitgehend zu verringern, während das Auftreten der Separation verhindert wird. Deshalb ist es möglich, einen Chip-Widerstand zu schaffen, der für das Verringern des anfänglichen Widerstandswerts geeignet ist.
[Die zweite Ausführungsform]
5 ist eine Schnittansicht eines Chip-Widerstands gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. In der folgenden Beschreibung wird übrigens auf die jeweiligen Abschnitte, die zu jenen in der ersten Ausführungsform gleich sind, jeweils und entsprechend durch die gleichen Bezugszeichen Bezug genommen, wobei deren doppelte Beschreibung geeignet weggelassen ist.
Wie in 5 gezeigt ist, ist der Chip-Widerstand 1 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung hauptsächlich durch ein quaderförmiges isolierendes Substrat 2, ein Paar vorderer Elektroden 3, ein Widerstandselement 4, ein Paar Hilfselektroden 5, eine erste Schutzschicht 6, eine zweite Schutzschicht 7, ein Paar hinterer Elektroden 8, ein Paar Stirnflächenelektroden 9 und die Plattierungsschichten 10 in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform gebildet. Das Paar vorderer Elektroden 3 ist an longitudinal gegenüberliegenden Endabschnitten auf einer Oberseite des isolierenden Substrats 2 vorgesehen. Das Widerstandselement 4 ist so vorgesehen, dass es sich auf den vorderen Elektroden 3 erstreckt. Das Paar Hilfselektroden 5 ist so vorgesehen, dass es die vorderen Elektroden 3 bedeckt und die Endabschnitte des Widerstandselements 4 überlappt. Die erste Schutzschicht 6 bedeckt das Widerstandselement 4. Die zweite Schutzschicht 7 bedeckt die erste Schutzschicht 6. Das Paar hinterer Elektroden 8 ist auf longitudinal gegenüberliegenden Endabschnitten auf einer Unterseite des isolierenden Substrats 2 vorgesehen. Die Stirnflächenelektroden 9 sind auf den Seitenflächen des isolierenden Substrats 2 vorgesehen, so dass sie jeweils als Brücke die vorderen Elektroden 3 mit den Hilfselektroden 5 und den hinteren Elektroden 8 entsprechend verbinden. Die Plattierungsschichten 10 bedecken jeweils die Hilfselektroden 5, die hinteren Elektroden 8 und die Stirnflächenelektroden 9.
Das isolierende Substrat 2 ist aus Keramik usw. ausgebildet. Eine Anzahl derartiger isolierender Substrate 2 wird in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform erhalten.
Die vorderen Elektroden 3 werden durch Siebdruck, Trocknen und Sintern eines Ag-basierten (silberbasierten) Pastenmaterials, das 1 bis 5 Gew.-% Pd (Palladium) enthält, wie z. B. einer Ag-Pd-Paste, die 98 Gew.-% Ag und 2 Gew.-% Pd enthält, erhalten. Das Paar vorderer Elektroden 3 ist in einem Ausgleichsabstand L1 auf dem isolierenden Substrat 2 einander zugewandt.
Das Widerstandselement 4 weist die gleiche Konfiguration wie in der ersten Ausführungsform auf. Das heißt, das Widerstandselement 4 wird durch Siebdruck, Trocknen und Sintern einer Widerstandspaste aus Rutheniumoxid usw. erhalten.
Die Hilfselektroden 5 werden durch Siebdruck, Trocknen und Sintern eines Ag-basierten Pastenmaterials, das 15 bis 30 Gew.-% Pd und ein Metallmaterial (z. B. Gold oder Kupfer) mit einem geringeren spezifischen elektrischen Widerstand als Pd und den Rest Ag enthält, in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform erhalten. Für das Bilden der Hilfselektroden 5 wird eine Ag-Pd-Au-Paste, die 20 Gew.-% Pd, 5 Gew.-% Au (Gold) und den Rest (75%) Ag enthält, verwendet. Das Paar Hilfselektroden 5 ist in einem Ausgleichsabstand L2 auf dem Widerstandselement 4 einander zugewandt. Der Ausgleichsabstand L2 kann durch das Wählen des Siebdruckmaskenmusters auf Wunsch festgelegt werden. In dem Fall der Ausführungsform ist jedoch der Ausgleichsabstand L2 zwischen dem Paar Hilfselektroden 5 so festgelegt, dass er schmaler als der Ausgleichsabstand L1 zwischen dem Paar vorderer Elektroden 3 ist (L1 > L2).
Die erste Schutzschicht 6 und die zweite Schutzschicht 7 bilden eine isolierende Schicht, die eine Zweischichtstruktur aufweist. Die Konfigurationen der jeweiligen Abschnitte sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform.
Die hinteren Elektroden 8 werden außerdem durch Siebdruck, Trocknen und Sintern einer Ag-Paste oder einer Ag-Pd-Paste, die eine kleine Menge Pd enthält, in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform erhalten.
Die Stirnflächenelektroden 9 werden außerdem durch Sputtern von Nickel (Ni)/Chrom (Cr) usw. in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform gebildet. Die Stirnflächenelektroden 9, die Hilfselektroden 5 und die hinteren Elektroden 8 sind mit den Plattierungsschichten 10 bedeckt, die durch Ni-Plattierung, Lotplattierung oder dergleichen gebildet werden.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des Chip-Widerstands 1, der konfiguriert ist, wie oben beschrieben worden ist, bezüglich der 6 bis 10 beschrieben. Die 6 sind übrigens Schnittansichten, die die Herstellungsschritte des in 5 gezeigten Chip-Widerstands zeigen. Die 7 bis 9 sind Ablaufpläne, die die Herstellungsschritte des in 5 gezeigten Chip-Widerstands zeigen. 10 ist eine Schnittansicht des durch die in 9 gezeigten Schritte hergestellten Chip-Widerstands. In 7, 8 und 9 ist übrigens eine Bearbeitungsprozedur gezeigt.
Zuerst wird ein zusammengesetztes Substrat 2A, in dem primäre Teilungsrillen und sekundäre Teilungsrillen, die sich in einem gitterartigen Muster erstrecken, ausgebildet sind, vorbereitet. Die Vorder- und die Rückseite des zusammengesetzten Substrats 2A sind durch die primären Teilungsrillen und die sekundären Teilungsrillen in eine Anzahl von Chip-Bildungsbereichen eingeteilt. Jeder der Chip-Bildungsbereiche dient als ein isolierendes Substrat 2, das einem Chip-Widerstand entspricht. Obwohl in den 6 ein Chip-Bildungsbereich repräsentativ gezeigt ist, ist tatsächlich eine Anzahl derartiger Chip-Bildungsbereiche in dem gitterartigen Muster angeordnet.
Auf der Rückseite des zusammengesetzten Substrats 2A wird eine Ag-Paste durch Siebdruck aufgetragen und dann getrocknet. Wie in 6(a) gezeigt ist, wird folglich ein Paar hinterer Elektroden 8, die mit einem vorgegebenen Intervall dazwischen einander zugewandt sind, auf longitudinal gegenüberliegenden Endabschnitten des Chip-Bildungsbereichs gebildet (7: Schritt S-21).
Als ein nächster Schritt wird eine Ag-Pd-Paste durch Siebdruck auf der Vorderseite des zusammengesetzten Substrats 2A aufgetragen und dann getrocknet. Folglich wird, wie in 6(b) gezeigt ist, ein Paar vorderer Elektroden 3, die mit einem vorgegebenen Intervall dazwischen einander zugewandt sind, auf longitudinal gegenüberliegenden Endabschnitten jedes Chip-Bildungsbereichs gebildet (Schritt S-22). Wie oben beschrieben worden ist, wird eine silberreiche Ag-Pd-Paste, die eine große Menge Ag enthält, wie z. B. eine Ag-Pd-Paste, die 98 Gew.-% Ag und 2 Gew.-% Pd enthält, als das Material zum Bilden der vorderen Elektroden 3 verwendet.
Als ein nächster Schritt werden die vorderen Elektroden 3 und die hinteren Elektroden 8 gleichzeitig bei einer hohen Temperatur von etwa 850°C gesintert (Schritt S-23). Die vorderen Elektroden 3 und die hinteren Elektroden 8 können übrigens separat gesintert werden oder es kann ein Bildungsablauf der vorderen Elektroden 3 und der hinteren Elektroden 8 umgekehrt werden, um die vorderen Elektroden 3 vor den hinteren Elektroden 8 zu bilden.
Als ein nächster Schritt wird eine Widerstandspaste, die Rutheniumoxid usw. enthält, durch Siebdruck auf der Vorderseite des zusammengesetzten Substrats 2A aufgetragen und dann getrocknet. Wie in 6(c) gezeigt ist, wird folglich ein Widerstandselement 4, dessen gegenüberliegende Endabschnitte den vorderen Elektroden 3 überlagert sind, gebildet (Schritt S-24) und dann bei einer hohen Temperatur von etwa 850°C gesintert (Schritt S-25).
Als ein nächster Schritt werden nicht gezeigte Sonden jeweils mit den Paar vorderer Elektroden 3 in Kontakt gebracht, so dass ein anfänglicher Widerstandswert des Widerstandselements 4 durch die Sonden gemessen werden kann (Schritt S-26). Es wird bestimmt, ob der gemessene anfängliche Widerstandswert einen Zielreferenz-Widerstandswert übersteigt oder nicht (Schritt S-27). Wenn der gemessene anfängliche Widerstandswert höher als der Referenz-Widerstandswert ist (ja im Schritt S-27), geht der Ablauf der Bearbeitung zu einem Schritt S-28 in 8.
Im Schritt S-28 wird ein gewünschtes Zwischenelektrodenmuster aus mehreren vorbereiteten Druckmasken basierend auf einer Verteilung der Widerstandswerte der jeweiligen Widerstandselemente 4 auf dem zusammengesetzten Substrat 2A, die im Schritt S-26 gemessen worden sind, ausgewählt, wobei ein Ausgleichsabstand L2 zwischen den Hilfselektroden 5, die in einem nächsten Schritt gebildet werden, bestimmt wird. Das heißt, ein Zwischenelektrodenabstand eines in jedem Widerstandselement 4 fließenden Stroms ist durch den schmaleren des Ausgleichsabstands L1 zwischen den vorderen Elektroden 3 und des Ausgleichsabstands L2 zwischen den Hilfselektroden 5 bestimmt. Entsprechend wird in einem Fall einer Verteilung der Widerstandswerte, in der das meiste der gemessenen Widerstandswerte einen Referenz-Widerstandswert in hohem Maße übersteigt, ein etwas kürzeres Zwischenelektrodenmuster, das die Beziehung L1 > L2 erfüllt, ausgewählt. In einem Fall einer Verteilung der Widerstandswerte, in der das meiste der gemessenen Widerstandswerte den Referenz-Widerstandswert nicht so sehr übersteigt, oder in einem Fall einer Verteilung der Widerstandswerte, in der einige gemessene Widerstandswerte den Referenz-Widerstandswert übersteigen, während die anderen gemessenen Widerstandswerte der Referenz-Widerstandswert nicht übersteigen, wird ein etwas längeres Zwischenelektrodenmuster, das die Relation L1 ≤ L2 erfüllt, ausgewählt.
Als ein nächster Schritt wird eine Ag-basierte Paste, die 15 bis 30 Gew.-% Pd und Au enthält, wie z. B. eine Ag(75%)-Pd(20%)-Au(5%)-Paste, unter Verwendung einer Druckmaske, die das ausgewählte Zwischenelektrodenmuster aufweist, durch Siebdruck auf den Oberseiten der vorderen Elektroden 3 aufgetragen und dann getrocknet. Wie in 6(d) gezeigt ist, wird folglich ein Paar Hilfselektroden 5, die die vorderen Elektroden 3 bedecken und die Endabschnitte des Widerstandselements 4 überlappen, gebildet (Schritt S-29) und dann bei einer hohen Temperatur von etwa 850°C gesintert (Schritt S-30).
Als ein nächster Schritt wird eine Glaspaste durch Siebdruck auf einen Bereich, der das Widerstandselement 4 bedeckt, aufgetragen und dann getrocknet. Wie in 6(e) gezeigt ist, wird folglich eine erste Schutzschicht 6, die das Widerstandselement 4 bedeckt, gebildet (Schritt S-31) und dann bei einer Temperatur von etwa 600°C gesintert (Schritt S-32).
Als ein nächster Schritt wird Laserlicht angewendet, um in der ersten Schutzschicht 6 und dem Widerstandselement 4 eine nicht gezeigte Trimmrille zu bilden, während die Sonden mit dem Paar Hilfselektroden 5 in Kontakt gebracht sind, um den Widerstandswert des Widerstandselements 4 zu messen. Folglich wird eine Einstellung des Widerstandswerts ausgeführt, um den Widerstandswert des Widerstandselements 4 gleich dem Referenz-Widerstandswert zu machen (Schritt S-33).
Als ein nächster Schritt wird eine Harzpaste, wie z. B. eine auf Epoxidharz basierende Paste, durch Siebdruck aufgetragen und bei einer Temperatur von etwa 200°C thermisch ausgehärtet (gehärtet), um die erste Schutzschicht 6 zu bedecken. Wie in 6(f) gezeigt ist, werden folglich eine zweite Schutzschicht 7, die die gesamte erste Schutzschicht 6 bedeckt, und die Endabschnitte der Hilfselektroden 5 gebildet (Schritt S-34). Die oben erwähnte erste Schutzschicht 6 ist übrigens vorgesehen, um zu verhindern, dass die Umgebung der Trimmrille in dem Widerstandselement 4 durch die Wärme von dem Laserlicht beschädigt wird. Die zweite Schutzschicht 7 ist vorgesehen, um das Widerstandselement 4 vor der äußeren Umgebung zu schützen.
Die bisher ausgeführten Schritte sind ein Chargenbetrieb an dem zusammengesetzten Substrat 2A. In einem nächsten Schritt wird das zusammengesetzte Substrat 2A hauptsächlich entlang den primären Teilungsrillen in Streifen aufgeteilt (Schritt S-35), um die streifenförmigen Substrate 2B zu erhalten, von denen jedes eine Breite in der Längsrichtung des Chip-Bildungsbereichs aufweist.
In einem nächsten Schritt wird Ni/Cr oder dergleichen auf die aufgeteilten Oberflächen jedes streifenförmigen Substrats 2B gesputtert. Folglich wird ein Paar Stirnflächenelektroden 9, die jeweils als Brücke die vorderen Elektroden 3 mit den Hilfselektroden 5 und den hinteren Elektroden 8 verbinden, gebildet (Schritt S-36), wie in 6(g) gezeigt ist. Dann wird das streifenförmige Substrat sekundär entlang den sekundären Teilungsrillen unterteilt (Schritt S-37), um einzelne Chips (einzelne Stücke) zu erhalten, von denen jeder eine zu dem Chip-Widerstand 1 gleiche Größe aufweist.
Schließlich wird eine Ni-Plattierung oder eine Lotplattierung auf die Basiselektrodenschichten (die Hilfselektroden 5, die hinteren Elektroden 8 und die Stirnflächenelektroden 9) jedes einzelnen Chips aufgetragen. Folglich werden die Plattierungsschichten 10, die eine geschichtete Struktur aufweisen, um die Basiselektrodenschichten zu bedecken, gebildet (Schritt S-38), wie in 6(h) gezeigt ist. Der in 5 gezeigte Chip-Widerstand 1 ist fertiggestellt.
Die Schritte von dem oben erwähnten Schritt S-28 bis zu dem oben erwähnten Schritt S-38 sind die Schritte, die ausgeführt werden, wenn der anfängliche Widerstandswert den Zielreferenz-Widerstandswert übersteigt. Wenn jedoch alle oder die meisten der in dem Schritt S-26 gemessene Widerstandswerte weitgehend kleiner als der Referenz-Widerstandswert sind, d. h., wenn im Schritt S-27 jeder anfängliche Widerstandswert kleiner als der Referenz-Widerstandswert ist (nein), geht der Bearbeitungsablauf zu einem Schritt S-39 in 9 weiter, in dem ein Chip-Widerstand 20, der in 10 gezeigt ist, hergestellt wird.
Im Schritt S-39 wird eine Glaspaste durch Siebdruck auf einen Bereich, der das Widerstandselement 4 bedeckt, aufgetragen und dann getrocknet. Folglich wird eine erste Schutzschicht 6, die das Widerstandselement 4 bedeckt, gebildet und dann bei einer Temperatur von etwa 600°C gesintert (Schritt S-40).
Als ein nächster Schritt wird Laserlicht angewendet, um in der ersten Schutzschicht 6 und dem Widerstandselement 4 eine Trimmrille zu bilden, während die Sonden mit dem Paar vorderer Elektroden 3 in Kontakt gebracht sind, um den Widerstandswert des Widerstandselements 4 zu messen. Folglich wird eine Einstellung des Widerstandswerts ausgeführt, um den Widerstandswert des Widerstandselements 4 gleich dem Referenz-Widerstandswert zu machen (Schritt S-41).
Als ein nächster Schritt wird eine Harzpaste, wie z. B. eine auf Epoxidharz basierende Paste, durch Siebdruck aufgetragen und bei einer Temperatur von etwa 200°C thermisch ausgehärtet (gehärtet), um die erste Schutzschicht 6 zu bedecken. Folglich wird eine zweite Schutzschicht 7, die die gesamte erste Schutzschicht 6 bedeckt, gebildet (Schritt S-42).
Die bisher ausgeführten Schritte sind ein Chargenbetrieb an dem zusammengesetzten Substrat 2A. In einem nächsten Schritt wird das zusammengesetzte Substrat 2A hauptsächlich entlang den primären Teilungsrillen in Streifen aufgeteilt (Schritt S-43), um die streifenförmigen Substrate 2B zu erhalten, von denen jedes eine Breite in der Längsrichtung des Chip-Bildungsbereichs aufweist.
In einem nächsten Schritt wird Ni/Cr oder dergleichen auf die aufgeteilten Oberflächen jedes streifenförmigen Substrats 2B gesputtert. Folglich wird ein Paar Stirnflächenelektroden 9, die jeweils als Brücke die vorderen Elektroden 3 und die hinteren Elektroden 8 verbinden, gebildet (Schritt S-44). Dann wird das streifenförmige Substrat sekundär entlang den sekundären Teilungsrillen unterteilt (Schritt S-45), um einzelne Chips (einzelne Stücke) zu erhalten, von denen jeder eine zu dem Chip-Widerstand 1 gleiche Größe aufweist.
Schließlich wird eine Ni-Plattierung oder eine Lotplattierung auf die Basiselektrodenschichten (die hinteren Elektroden 8 und die Stirnflächenelektroden 9) jedes einzelnen Chips aufgetragen. Folglich werden die Plattierungsschichten 10, die eine geschichtete Struktur aufweisen, um die Basiselektrodenschichten zu bedecken, gebildet (Schritt S-46). Der in 10 gezeigte Chip-Widerstand 1 ist fertiggestellt.
Es wird angenommen, dass der anfängliche Widerstandswert des Widerstandselements 4 höher als der Zielreferenz-Widerstandswert ist, wenn der Widerstandswert durch die Sonden gemessen wird, die mit dem Paar vorderer Elektroden 3 in Kontakt gebracht sind. In diesem Fall kann in dem Verfahren zum Herstellen des Chip-Widerstands 1 gemäß der Ausführungsform der Widerstandswert des Widerstandselements 4 durch Sintern, das in den nachfolgenden Schritten zum Bilden und Überlagern der Hilfselektroden 5 auf den vorderen Elektroden 3 oder zum Bilden der ersten und der zweiten Schutzschicht 6 und 7 wiederholt ausgeführt wird, verringert werden, wie oben beschrieben worden ist. Das heißt, selbst wenn der gemessene Widerstandswert höher als der Referenz-Widerstandswert ist, kann das Widerstandselement abermals gesintert werden, um den Widerstandswert zu verringern, während eine ungünstige Wirkung, die durch die Diffusion des Silbers verursacht wird, verhindert wird. Deshalb kann ein Chip-Widerstand, der als ein fehlerhaftes Produkt ausgesondert worden wäre, als ein gutes Produkt wiederhergestellt werden.
Selbst wenn eine große Menge des Ag in den vorderen Elektroden 3 durch das wiederholte Sintern in das Widerstandselement 4 diffundiert ist, kann in diesem Fall die elektrische Kontinuität durch das Pd der Hilfselektroden 5 auf den Randabschnitten der vorderen Elektroden 3, aus denen das Ag aufgrund der Diffusion verloren worden ist, sichergestellt sein. Deshalb kann eine durch die Separation verursachte Trennungsstörung sicher verhindert werden. Zusätzlich ist Au usw. mit einem geringeren spezifischen elektrischen Widerstand als Pd außerdem in den Hilfselektroden 5 enthalten. Selbst wenn die Positionen der Sonden, die mit den hinteren Elektroden 5 in Kontakt gebracht sind, während der Einstellung des Widerstandswerts (siehe den Schritt S-33), bei der das Widerstandselement 4 getrimmt wird, um den Widerstandswert zu vergrößern, eine Variation aufweisen, beeinflusst deshalb die Variation kaum die Genauigkeit der Messung des Widerstandswerts. Folglich kann der Widerstandswert stabil gemessen werden.
Zusätzlich kann in dem Verfahren zum Herstellen des Chip-Widerstands 1 gemäß der Ausführungsform der Ausgleichsabstand L2 zwischen den Hilfselektroden 5 gemäß einem Abweichungsbetrag des anfänglichen Widerstands von dem Referenz-Widerstandswert geändert werden. Es wird ein gewünschtes Zwischenelektrodenmuster aus den mehreren vorbereiteten Druckmasken basierend auf der Verteilung der Widerstandswerte der jeweiligen Widerstandselemente 4 auf dem zusammengesetzten Substrat 2A, die im Schritt S26 gemessen worden ist, ausgewählt. Entsprechend wird der Ausgleichsabstand L2 zwischen den Hilfselektroden 5, die in einem nächsten Schritt gebildet werden, bestimmt. Selbst wenn der anfängliche Widerstandswert den Referenz-Widerstandswert in hohem Maße übersteigt, kann deshalb ein Zwischenelektrodenmuster, in dem der Ausgleichsabstand L2 zwischen den Hilfselektroden 5 schmaler als der Ausgleichsabstand L1 zwischen den vorderen Elektroden 3 ist, ausgewählt werden. Folglich kann der Widerstandswert des Widerstandselements 4 durch die in dieser Weise gebildeten Hilfselektroden 5 verringert werden. Zusätzlich fließt ein in dem Widerstandselement 4 fließender Strom durch die Hilfselektroden 5, die eine große Menge Pd enthalten. Folglich springt der Strom über die Abschnitte des Widerstandselements 4 in den Umgebungen der vorderen Elektroden 3, aus denen eine große Menge Ag diffundiert worden ist. Entsprechend werden die Temperatureigenschaften außerdem verbessert.
Obwohl der Schritt (der Schritt S28) zum Auswählen des Ausgleichsabstands L2 zwischen den Hilfselektroden 5 mit einer geeignetsten Abmessung basierend auf der gemessenen Verteilung der Widerstandswerte in der oben erwähnten Ausführungsform vorgesehen ist, kann übrigens der Ausgleichsabstand L2 zwischen den Hilfselektroden 5 immer fest und unveränderbar sein. In diesem Fall kann der Widerstandswert des Widerstandselements 4 durch wiederholtes Sintern verringert werden, selbst wenn der Ausgleichsabstand L2 zwischen den Hilfselektroden 5 so festgelegt ist, dass er breiter als der Ausgleichsabstand L1 zwischen den vorderen Elektroden 3 ist (L2 > L1). Der Ausgleichsabstand L2 zwischen den Hilfselektroden 5 ist jedoch vorzugsweise so festgelegt, dass er schmaler als der Ausgleichsabstand L1 zwischen den vorderen Elektroden 3 ist (L1 > L2), wie in 5 gezeigt ist.
Bezugszeichenliste

1, 20: Chip-Widerstand
2: isolierendes Substrat
2A: zusammengesetztes Substrat
2B: streifenförmiges Substrat
3: vordere Elektrode
4: Widerstandselement
5: Hilfselektrode
6: erste Schutzschicht
7: zweite Schutzschicht
8: hintere Elektrode
9: Stirnflächenelektrode
10: Plattierungsschicht

Claims

Chip-Widerstand, der umfasst: ein isolierendes Substrat; ein Paar vorderer Elektroden, die auf einer Vorderseite des isolierenden Substrats vorgesehen sind, so dass sie mit einem vorgegebenen Intervall dazwischen einander zugewandt sind; ein Widerstandselement, das vorgesehen ist, um sich auf dem Paar vorderer Elektroden zu erstrecken; und Hilfselektroden, die vorgesehen sind, um die vorderen Elektroden zu bedecken und die Endabschnitte des Widerstandselements zu überlappen; wobei: die vorderen Elektroden aus einem Material ausgebildet sind, das 1 bis 5 Gew.-% Palladium und den Rest Silber enthält, und die Hilfselektroden aus einem Material ausgebildet sind, das 15 bis 30 Gew.-% Palladium und ein Metallmaterial mit einem geringeren spezifischen elektrischen Widerstand als Palladium und den Rest Silber enthält.
Chip-Widerstand nach Anspruch 1, wobei: ein Ausgleichsabstand zwischen den Hilfselektroden so festgelegt ist, dass er schmaler als ein Ausgleichsabstand zwischen den vorderen Elektroden ist.
Chip-Widerstand nach Anspruch 1 oder 2, wobei: das Widerstandselement einen Widerstandswert aufweist, der durch erneutes Sintern verringert worden ist.
Verfahren zum Herstellen eines Chip-Widerstands, das umfasst: einen Schritt des Druckens und Sinterns eines Pastenmaterials auf eine Stirnfläche eines isolierenden Substrats, um ein Paar vorderer Elektroden zu bilden, wobei das Pastenmaterial Silber als eine Hauptkomponente enthält; einen Schritt des Druckens und Sinterns einer Widerstandspaste, um ein Widerstandselement zu bilden, so dass sich das Widerstandselement auf dem Paar vorderer Elektroden erstrecken kann; einen Schritt des In-Kontakt-Bringens von Sonden mit dem Paar vorderer Elektroden, um einen anfänglichen Widerstandswert des Widerstandselements zu messen; einen Schritt des Bildens eines Paars Hilfselektroden, so dass sie die vorderen Elektroden bedecken und die Endabschnitte des Widerstandselements überlappen, nur wenn der anfängliche Widerstandswert höher als ein Referenz-Widerstandswert ist; und einen Schritt des erneuten Sinterns des Widerstandselements nach der Bildung der Hilfselektroden, um den anfänglichen Widerstandswert zu verringern; wobei: die Hilfselektroden durch das Drucken und Sintern eines Pastenmaterials gebildet werden, das höchstens 85 Gew.-% Silber und den Rest wenigstens Palladium enthält.
Verfahren zum Herstellen eines Chip-Widerstands nach Anspruch 4, wobei: ein Ausgleichsabstand zwischen den Hilfselektroden gemäß einem Abweichungsbetrag des anfänglichen Widerstandswerts von dem Referenz-Widerstandswert geändert werden kann.
Verfahren zum Herstellen eines Widerstands-Chips nach Anspruch 4 oder 5, wobei: die Hilfselektroden den Endabschnitten des Widerstandselements überlagert werden, so dass ein Ausgleichsabstand zwischen den Hilfselektroden schmaler als ein Ausgleichsabstand zwischen den vorderen Elektroden sein kann.
Verfahren zum Herstellen eines Widerstands-Chips nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei: die vorderen Elektroden aus einem Material gebildet werden, das 1 bis 5 Gew.-% Palladium und den Rest Silber enthält; und die Hilfselektroden aus einem Material gebildet werden, das 15 bis 30 Gew.-% Palladium und ein Metallmaterial mit einem geringeren spezifischen elektrischen Widerstand als Palladium und den Rest Silber enthält.