JP2007173281A - 電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、厚膜で形成した上面電極をダイシングで切断した場合のバリの発生を抑えることができ、これにより、上面電極の形状安定性と接続信頼性が優れている電子部品の製造方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】シート状の絶縁基板１１の上面に厚膜からなる上面電極１３を形成する工程と、前記絶縁基板１１をその上面側が固定テープ１９に接するように固定テープ１９に貼り付ける工程と、前記固定テープ１９に貼り付けられた絶縁基板１１の上面電極１３を含む領域をダイシングで切断する工程とを備えたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は電子部品の製造方法に関するものであり、特に微小のチップ形電子部品の製造方法に関するものである。

以下、従来の電子部品の製造方法について、図面を参照しながら説明する。

図６（ａ）〜（ｄ）は従来の電子部品の一つであるチップ抵抗器の製造工程図を示したもので、この図６（ａ）〜（ｄ）に基づいて、その製造方法を以下に説明する。

まず、図６（ａ）に示すように、アルミナ等の絶縁基板１の上面に、複数の上面電極２と複数の抵抗体３をスクリーン印刷工法で、規則的に整列された升目状に形成する。この場合、抵抗体３はその両端部を上面電極２に重ねて電気的に接続するようにする。スクリーン印刷工法で形成した上面電極２や抵抗体３は、通常、その厚みが５〜２０μｍとなる。

次に、図６（ｂ）に示すように、絶縁基板１の裏面側が固定フィルム４に接するように貼り付け、上面電極２と抵抗体３からなる列と直交する方向に、上面電極２が切断されるように、絶縁基板１にダイシングによる第１のスリット溝５を形成する。この場合、第１のスリット溝５は絶縁基板１を貫通するが絶縁基板１を完全に横断しないように形成して、絶縁基板１が分割されないようにする。

次に、図６（ｃ）の断面図に示すように、上面電極２と第１のスリット溝５の切削端面および絶縁基板１の裏面における第１のスリット溝５の近傍に、端面電極膜６をスパッタおよびめっき技術で形成する。

最後に、図６（ｄ）に示すように、固定テープ（図示せず）上に端面電極膜６を形成した絶縁基板１を貼り、そして上面電極２と抵抗体３からなる列と平行な方向に第２のスリット溝７を形成して個片に分割することにより、従来のチップ抵抗器を製造していた。

なお、上記第１のスリット溝５および第２のスリット溝７を絶縁基板１に形成する時に絶縁基板１を貼り付ける固定テープは、一般にポリオレフィンなどの樹脂製の基材の片面にアクリル系の粘着層を設けたＵＶテープを用いているもので、このＵＶテープはＵＶ照射（紫外線光の照射）を施すと粘着力が急激に低下するものである。第１のスリット溝５および第２のスリット溝７を形成する時は、個片状になった基板が固定テープから取れて飛散するのを防ぐために、固定テープには紫外線光を当てずに粘着力がある状態となるようにし、そして第１のスリット溝５および第２のスリット溝７を形成して個片状になった基板を固定テープから取り外す場合は、固定テープに紫外線光を当てて粘着力を低下させることにより、個片状になった基板を剥離しやすくしている。

また、ダイシング時に絶縁基板を保持する方法としては、上記した方法以外に、ワックスなどの液体系の接着剤でガラスなどに貼り付ける方法が知られているが、この場合は、接着剤を除去するための洗浄工程に多大なコストがかかり、また、接着剤を完全に除去するのも困難であることから、固定テープを用いる場合に比べてコストならびに信頼性の面で不利であった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平５−２６７０２５号公報

上記した従来のチップ形電子部品においては、上面電極２は延性に富む銀や金などの金属材料を主成分とする厚膜電極材料で構成されているため、ダイシングで切断した部分に、図７に示すようなバリ８が生じやすく、その結果、表面形状が不安定で実装率の低下が生じやすいという課題を有していた。この課題は、特に高精度の寸法精度を要求される微小のチップ形電子部品にとっては、歩留まりの悪化や設備稼働率の低下による製造コストの上昇などを招く要因となっていた。また、ダイシング時に用いる回転ブレードは上面電極２を絶縁基板１から離す方向に力を加えるため、図８に示すような上面電極２の剥がれ９が発生する場合があり、その結果、電気的導通が不安定になって信頼性が低下するという課題を有していた。

なお、ダイシングによる上面電極２のバリを防止する方法としては、上面電極２におけるダイシングされる部分の膜厚を部分的に薄くすることも知られているが、この場合は、上面電極２が薄くなることによる電極部の抵抗値の増加という不具合が生じるだけでなく、部分的に厚さを変えるために印刷を２回行う必要がある等コスト的にも不利である。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、厚膜で形成した上面電極をダイシングにより切断した場合のバリの発生や剥がれを抑えることができ、これにより、上面電極の形状安定性と接続信頼性が優れている電子部品の製造方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、シート状の絶縁基板の上面に厚膜からなる上面電極を形成する工程と、前記絶縁基板をその上面側が固定テープに接するように固定テープに貼り付ける工程と、前記固定テープに貼り付けられた絶縁基板の上面電極を含む領域をダイシングで切断する工程とを備えたもので、この製造方法によれば、絶縁基板の上面に形成した上面電極が固定テープに接するように絶縁基板を固定テープに貼り付けて絶縁基板の上面電極を含む領域をダイシングするようにしているため、このダイシング時においては、上面電極は絶縁基板と固定テープとの間に隙間がない状態で挟まれており、これにより、バリが成長する空間もないため、バリが発生することはなく、また、上面電極を絶縁基板から引き剥がす力も固定テープによって抑えることができるため、上面電極の剥がれも発生せず、その結果、上面電極の形状安定性と接続信頼性が優れている電子部品を製造できるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、絶縁基板の裏面に厚さ１μｍ以下の裏面電極を形成した後に前記絶縁基板を固定テープに貼り付ける工程と、前記裏面電極をダイシングで切断する工程とを備えたもので、この製造方法によれば、裏面電極の膜厚を薄くしているため、裏面電極を固定テープで固定しない側に貼り付けてもバリが発生することはなく、これにより、絶縁基板の両面共にバリや剥がれのない上面電極および裏面電極を容易に得ることができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項３に記載の発明は、特に、裏面電極をスパッタで形成したもので、この製造方法によれば、容易に膜厚の薄い裏面電極を形成できるとともに、裏面電極の膜厚が薄いため、裏面電極を固定テープで固定しない側に貼り付けもバリが発生することはなく、これにより、絶縁基板の両面共にバリや剥がれのない上面電極および裏面電極を容易に得ることができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項４に記載の発明は、特に、裏面電極をレジネートペーストの印刷・焼成工法で形成したもので、この製造方法によれば、容易に膜厚の薄い裏面電極を形成できるとともに、裏面電極の膜厚が薄いため、裏面電極を固定テープで固定しない側に貼り付けてもバリが発生することはなく、これにより、絶縁基板の両面共にバリや剥がれのない上面電極および裏面電極を容易に得ることができるという作用効果を有するものである。

以上のように本発明の電子部品の製造方法は、シート状の絶縁基板の上面に厚膜からなる上面電極を形成する工程と、前記絶縁基板をその上面側が固定テープに接するように固定テープに貼り付ける工程と、前記固定テープに貼り付けられた絶縁基板の上面電極を含む領域をダイシングで切断する工程とを備えているため、ダイシング時においては、厚膜からなる上面電極は絶縁基板と固定テープとの間に隙間がない状態で挟まれており、これにより、バリが成長する空間もないため、バリが発生することはなく、また、上面電極を絶縁基板から引き剥がす力も固定テープによって抑えることができるため、上面電極の剥がれも発生せず、その結果、上面電極の形状安定性と接続信頼性が優れている電子部品を製造できるという優れた効果を奏するものである。

以下、本発明の一実施の形態におけるチップ形電子部品の製造方法について、図面を参照しながら説明する。

図１（ａ）〜（ｃ）、図２（ａ）〜（ｄ）、図３（ａ）〜（ｃ）および図４（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施の形態におけるチップ形電子部品の一例であるチップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図である。

まず、図１（ａ）に示すように、アルミナ等の磁器からなる絶縁性を有するシート状の絶縁基板１１を用意する。この絶縁基板１１は、その周辺部に貫通穴１２を２箇所以上設けておく。そしてこのシート状の絶縁基板１１の上面に、銀を主成分とする電極ペーストをスクリーン印刷し、ピーク温度８５０℃の焼成プロファイルで焼成することにより、複数の上面電極１３を升目状に並べて形成する。なお、絶縁基板１１の貫通穴１２と上面電極１３は、常に一定の位置関係となるように形成するとともに、シート状の絶縁基板１１の周辺部には、上面電極１３を形成しない領域を設けておく。ここで、上面電極１３の厚さは約６μｍである。

次に、図１（ｂ）に示すように、シート状の絶縁基板１１の裏面の上面電極１３と対向する位置に、貫通穴１２を基準にして金を主成分とするレジネートペーストをスクリーン印刷し、ピーク温度８５０℃の焼成プロファイルで焼成することにより、厚さが１μｍ以下の裏面電極１４を升目状に並べて形成する。なお、レジネートペーストは非常に薄い膜を形成するのに適しているので、このレジネートペーストを使用すれば容易に１μｍ以下の裏面電極１４を形成できる。また、この裏面電極１４はめっきの下地となるもので、膜厚が薄いため、抵抗値が高くても特性的な問題は生じないものである。

次に、図１（ｃ）に示すように、複数の上面電極１３に一部が重なるように、すなわち複数の上面電極１３と電気的に接続されるように、スクリーン印刷工法により酸化ルテニウム系の複数の抵抗体１５を前記シート状の絶縁基板１１の上面に形成し、ピーク温度８５０℃の焼成プロファイルで焼成することにより、抵抗体１５を安定な膜とする。この抵抗体１５の形成により、抵抗体１５と上面電極１３は一列につながって形成されるもので、この列を多数、平行に並んだ状態で形成する。

次に、図２（ａ）に示すように、抵抗体１５を覆うようにスクリーン印刷工法によりガラスからなるプリコートガラス１６を形成し、ピーク温度６００℃の焼成プロフィルで焼成することにより、プリコートガラス１６を安定な膜とした後、複数の上面電極１３間の抵抗体１５の抵抗値を一定の値に調整するために、レーザトリミング工法によりプリコートガラス１６の上から抵抗体１５にトリミングを行って、トリミング溝１７を形成する。

次に、図２（ｂ）に示すように、複数の抵抗体１５とプリコートガラス１６を覆うように、スクリーン印刷工法によりエポキシ系樹脂を主成分とする保護膜１８を形成し、ピーク温度２００℃の硬化プロファイルで硬化することにより、保護膜１８を安定な膜とする。

次に、図２（ｃ）の断面図に示すように、シート状の絶縁基板１１を上面電極１３を形成した面が粘着層１９ｂと接するように固定テープ１９に貼り付ける。ここで固定テープ１９は、基材１９ａの表面に紫外線光の照射（以下ＵＶ照射と称す）で硬化する粘着層１９ｂを有する構成である。次に、高速回転するブレード２０で切断するダイシング工法により、抵抗体１５と上面電極１３からなる列と直交する方向に、上面電極１３と裏面電極１４が切断されるようにシート状の絶縁基板１１に第１のスリット溝２１を形成する。この第１のスリット溝２１は、貫通穴１２を基準にして位置決めすることにより規定の位置に形成される。この場合、上面電極１３は絶縁基板１１と固定テープ１９との間に挟まれた状態となっているため、その厚みが厚くても上面電極１３にバリが発生したり、上面電極１３が剥がれたりすることはない。また、裏面電極１４は１μｍ以下と非常に薄く形成されているため、裏面電極１４にバリが発生したり、裏面電極１４が剥がれたりすることはない。

なお、固定テープ１９の粘着層１９ｂは、上面電極１３や保護膜１８などを形成したことによるシート状の絶縁基板１１の上面の凹凸を吸収して隙間なく密着するように、少なくとも印刷パターンの最大厚みよりも厚くすることが望ましく、印刷パターンの最大厚みの２倍以上にすれば、より密着性が向上して顕著な効果が得られるものである。

次に、図２（ｄ）の断面図に示すように、固定テープ１９にＵＶ照射を施すことにより固定テープ１９の粘着層１９ｂを硬化させる。この時、粘着層１９ｂの硬化を促進させるため、粘着層１９ｂ側の面は、窒素雰囲気状態にしておく。

次に、図３（ａ）に示すように、シート状の絶縁基板１１を固定テープ１９から引き剥がす。

次に、図３（ｂ）の断面図に示すように、メタルマスク２２によってシート状の絶縁基板１１の上面側の保護膜１８をマスクした状態で、シート状の絶縁基板１１の上面側から薄膜形成技術であるスパッタを行うことにより、シート状の絶縁基板１１の上面の一部と第１のスリット溝２１の壁面にスパッタ膜２３を形成する。このスパッタ膜２３は、クロムからなる第１層と、銅ニッケル合金からなる第２層の２層構造となっている。なお、このスパッタ膜２３は、例えば、ニッケルクロム合金の１層構造など、他の材料で形成してもよい。

次に、図３（ｃ）の断面図に示すように、固定テープ１９に、シート状の絶縁基板１１を抵抗体１５が形成された面を上にして貼り付け、そして固定テープ１９の基材１９ａ側の面からＵＶ照射を施すことにより固定テープ１９の粘着層１９ｂを硬化させる。この時、粘着層１９ｂの硬化を促進させるため、粘着層１９ｂ側の面は、窒素雰囲気状態にしておく。

次に、図４（ａ）の断面図に示すように、貫通穴１２を基準にして、高速回転するブレード２０によるダイシング工法により、抵抗体１５と上面電極１３からなる列と平行な方向に、抵抗体１５を切断しないようにシート状の絶縁基板１１に第２のスリット溝２４を形成する。この第２のスリット溝２４が形成されると、図４（ｂ）に示すように、シート状の絶縁基板１１は個片化された複数の基板１１ａに分離される。

次に、固定テープ１９から、第１のスリット溝２１と第２のスリット溝２４の形成により切断されて個片化された複数の基板１１ａを剥離して、図４（ｃ）に示すような個片化されたチップ抵抗器本体１１ｂを得る。

最後に、図４（ｄ）に示すように、チップ抵抗器本体１１ｂにおける上面電極１３の露出部分と裏面電極１４とスパッタ膜２３の表面とに、ニッケルめっき層と、はんだめっき層またはスズめっき層からなるめっき層２５を形成して、チップ抵抗器を製造する。

ここで、裏面電極１４の厚みとダイシングにより発生するバリの高さとの関係を示す図を図５に示す。この図５からも明らかなように、上方に空間のある状態で厚膜電極材料をダイシングで切断すると、通常の５〜２０μｍという裏面電極１４の膜厚では図７に示すようなバリ８が生じてしまうが、バリの高さは裏面電極１４の厚みが薄くなるほど小さくなり、１μｍ以下ではほとんどバリが発生しないことがわかる。また、裏面電極１４の膜厚が薄いほどダイシングブレードから裏面電極１４が受ける力も弱くなるため、１μｍ以下の裏面電極１４の膜厚では剥がれも発生しないものである。

なお、上記本発明の一実施の形態においては、裏面電極１４をレジネートペーストの印刷・焼成により形成した場合について説明したが、厚みが１μｍ以下であれば他の方法で形成してもダイシングによるバリの発生を抑制することができるもので、特にスパッタ工法による裏面電極１４の形成は、寸法精度や密着力などの点で優れており、この場合も上記本発明の一実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。

また、上記本発明の一実施の形態においては、機能素子として抵抗体１５を有するチップ抵抗器に適用したものについて説明したが、抵抗体以外の機能素子、例えばコイルやコンデンサなどを有する電子部品にも適用できるもので、この場合も上記本発明の一実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。

また、上記本発明の一実施の形態においては、シート状の絶縁基板１１をダイシング工法によって切断する場合に適用したものについて説明したが、短冊状の基板をダイシング工法によって切断する場合にも本発明は適用できるものである。

そしてまた、上記本発明の一実施の形態においては絶縁基板１１の上面から形成したスパッタ膜２３で端面電極を形成しているが、絶縁基板１１の裏面からスパッタを行ったり、導電性樹脂等を塗布する方法で端面電極を形成してもよいものである。

さらに、上記本発明の一実施の形態においては、上面電極１３が形成された面を上にしてシート状の絶縁基板１１を固定テープ１９に貼り、そしてこの状態で第２のスリット溝２４を形成するようにしているが、シート状の絶縁基板１１を貼る向きを逆向き、すなわち、裏面電極１４が形成された面を上にしてシート状の絶縁基板１１を固定テープ１９に貼って第２のスリット溝２４を形成した場合においても、上記本発明の一実施の形態と同様の効果が得られるものである。

さらにまた、上記本発明の一実施の形態においては、第１のスリット溝２１を形成した後に粘着層１９ｂの硬化を行った場合について説明したが、粘着層１９ｂの硬化後に第１のスリット溝２１を形成してもよく、この場合、粘着層１９ｂが硬くなり変形しにくい状態でダイシングによる上面電極１３の切断が行われるため、上面電極１３のバリの発生をさらに抑制できるという効果が得られる。しかしながら、粘着層１９ｂを硬化した状態でダイシングを行った場合は、ダイシングを行うブレード２０の摩耗が促進されるため、頻繁にブレード２０の交換を行う必要があり、製造コスト的には不利となる。

また、ＵＶ硬化型の粘着層１９ｂを持つ固定テープ１９で絶縁基板１１を固定してダイシングする例で説明したが、熱発砲タイプなどその他の固定テープを用いた場合でも、上記本発明の一実施の形態と同様の効果が得られるものである。

以上のように本発明のチップ形電子部品は、厚膜で形成した上面電極をダイシングにより切断した場合のバリの発生や剥がれを抑えることができるもので、上面電極の形状安定性と接続信頼性が優れているため、特に微小の電子部品に適用することにより有用となるものである。

（ａ）〜（ｃ）本発明の一実施の形態におけるチップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図 （ａ）〜（ｄ）同チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図 （ａ）〜（ｃ）同チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図 （ａ）〜（ｄ）同チップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図 裏面電極の厚みとダイシングにより発生するバリの高さとの関係を示す図 （ａ）〜（ｄ）従来のチップ抵抗器の製造方法を示す製造工程図 同チップ抵抗器の製造方法において発生する上面電極バリを示す断面図 同チップ抵抗器の製造方法において発生する上面電極の剥がれを示す断面図

符号の説明

１１ 絶縁基板
１３ 上面電極
１４ 裏面電極
１５ 抵抗体
１９ 固定テープ
１９ａ 固定テープの基材
１９ｂ 固定テープの粘着層
２０ ブレード
２１ 第１のスリット溝

Claims (4)

1. シート状の絶縁基板の上面に厚膜からなる上面電極を形成する工程と、前記絶縁基板をその上面側が固定テープに接するように固定テープに貼り付ける工程と、前記固定テープに貼り付けられた絶縁基板の上面電極を含む領域をダイシングで切断する工程とを備えた電子部品の製造方法。
2. シート状の絶縁基板の裏面に厚さ１μｍ以下の裏面電極を形成した後に前記絶縁基板を固定テープに貼り付ける工程と、前記裏面電極をダイシングで切断する工程とを備えた請求項１記載の電子部品の製造方法。
3. 裏面電極をスパッタで形成した請求項２記載の電子部品の製造方法。
4. 裏面電極をレジネートペーストの印刷・焼成工法で形成した請求項２記載の電子部品の製造方法。

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