JPH02302015A - 厚膜電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野〉 本発明は厚膜抵抗体や厚膜コンデンサ等の厚膜電子部品
の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、ハイブリッド回路、即ち、チップトランジスタ、
チップ抵抗体、厚膜抵抗体、チップコンデンサ、厚膜コ
ンデンサ、ダイオード、ミニフラットＩＣ等の小型化さ
れた電子部品を搭載した電気回路を絶縁基板上に形成す
る際に、特に、厚膜電子部品を形成するのは復雑な工程
を経ねばならない。例えば、厚膜コンデンサの場合、ま
ず、原材料試薬を目的組成となる様に湿式混合した後乾
燥して、原材料粉を１ｑる。次いで、この原材料粉を８
００℃程度の温度で電気炉中で仮焼した後、粉砕して粉
末化する。この様にして得られたコンデンサ材料粉末に
バインダ、ビヒクル等を加えてコンデンサペーストとす
る。このペーストをスクリーン印刷法等により所定の形
状となる様に配置印刷した後、基板全体を約９００　’
Ｃで、大気中あるいは雰囲気中で焼成して、厚膜コンデ
ンサが形成される。

この様に、厚膜コンデンサ等の厚膜電子部品を形成する
のは、複雑な工程を必要とし、さらに、バインダやビヒ
クル等の有機物を材料粉末と混合するため、焼成後にカ
ーボン等の不純物が残留して、所定の特性が得られなか
ったり、特性に経時変化が現れる等の信頼性にも問題が
ある。

この様なペーストを用いた厚膜電子部品の形成方法に代
わるものとして、溶射により厚膜抵抗体を形成する方法
が、例えば、特開昭５３−５２９９５＠公報や特開昭５
５−１４６９０６号公報に提案されている。

この方法は、熱プラズマの発生した炎の中に抵抗体の材
料である粉末を導入して溶かし、溶けたままの状態で抵
抗体の形成材料を基板上の所定領域に付着さゼるもので
ある。この方法は、上述のペーストをスクリーン印刷に
より塗布した侵に焼結する方法と異なり、工程が簡略化
され、しかも、バインダ等の有機物を使用しないので、
不純物の残留による電子部品の信頼性の低下が防止でき
る。

しかしながら、この溶射法により形成された厚膜抵抗体
は、抵抗値が環境温度により変化する等の抵抗特性が安
定せず、電子部品として信頼性に欠ける問題がある。こ
の抵抗特性の不安定性の原因は、この形成方法では大気
中で金属、合金、セラミック等を単独または混合粉末を
溶融状態で絶縁基板上に溶射するために、形成された抵
抗体の膜中に溶射特有の空孔が存在するためと、考えら
れている。

この様な問題を解決するために、減圧した不活性雰囲気
下で溶射を行うことが特開昭５９−１１９７０１号公報
に提案されている。この公報によれば、この溶射法は、
膜中に溶剤特有の空孔を実質的に含まない抵抗体を形成
できる。しかしながら、減圧した不活性雰囲気下で溶剤
を行うことは、バッチ処理の必要性並びに製）貴設備の
増大等の量産性の観点から不利となる問題がある。

（発明が解決しようとする課題） 前述した様に、これまでの厚膜電子部品の製造方法は、
安定した電気特性を有する電子部品を形成できず、更に
、量産に適さない問題がある。

本発明の目的は、十分な基板への付着力を有し、また、
安定した特性を有する厚膜電子部品を形成でき、しかも
、量産性に富む厚Ｉｌｌ電子部品の製造方法を提供する
ことにある。

［発明の構成］ （ｖ！題を解決するための手段および作用）本発明は、
絶縁基板上に原材料を溶射して原材料の溶射被膜を形成
し、この溶射被膜にレーザ光を照射して溶剤被膜を焼結
することを特徴とする厚膜電子部品の製造方法でおる。

本発明の溶射工程では、厚膜部品の原材料を所定の面積
および厚さに溶射する。この際、形成された厚膜部品の
付着力を向上する目的から、絶縁基板の表面はある程度
の粗面であることが好ましいが、厚膜部品の厚さの精度
向上の観点から、絶縁基板の表面は平滑面であっても良
い。また、溶射する原料は厚膜部品を構成する材料と同
じ組成あるいは構造であることは、必ずしも必要ない。

溶射時めるいはレーザ光の照射時に起きる反応や蒸発に
よる組成および構造の変化を考慮して、混合粉末おるい
は単一化合物粉末のいずれでも良い。

この溶射は、形成づる電子部品の形状に合わせて、マス
キングを施して行うと、より有効である。

また、溶射の回数は部品の種類数に合わせて、適宜選択
できる。

本発明のシー１ア光の照射工程は、形成された溶射被膜
を焼成するばかりでなく、レーザ光の出カヤ掃引速度等
のレーザ光の照射条件を調整することにより、焼結時よ
りも強いエネルギー密度のレーザ光を照射して、不必要
な溶射被膜を分解、蒸発して除去するトリミングも行え
る。

溶射被膜を焼結する場合は、溶射被膜の電子部品として
必要な部分だけにレーザ光を照射して焼成すると効率的
である。また、レーザ光を照射することにより溶射被膜
を焼結することは、電気炉で焼成することに比較して、
短時間にしかも局部的に行えるので、他の部品への熱的
影響を抑えることができるばかりでなく、より緻密な厚
膜が得られる。

本発明の製造方法では、溶射により形成された溶剤被膜
が絶縁基板と十分な接着力を有するので、溶射被膜を焼
成する際に、形成する厚膜部品の基板との接着力を確保
する目的で基板の表面をも同時に溶解させる必要はない
。従って、溶射被膜を焼成するためのシ光１Ｆ光の照射
条件は、溶射被膜の焼成条件のみを考慮して決定すれば
良いので、容易に決定でき、しかも、決定された条件は
、窒化物基板や酸化物基板等の使用する絶縁基板の材料
に左右されることなく、汎用性がおり、極めて効率的で
ある。

本発明は、厚膜コンデンサや厚膜抵抗体を形成するのに
、特に適している。

本発明の製造方法では、絶縁基板上に原材料を溶射して
溶射被膜を形成することにより、厚膜電子部品の基板へ
の何着力は十分であるばかりでなく、有機バインダ等の
不純物の残留がなく、また、この溶射被膜にレーザ光を
照射して焼成することにより、緻密でしかも空孔が存在
しない厚膜電子部品を形成することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。最初に、第１図に示す様に、５０ＭＸ５０／ＩＩＩＩ
Ｘ　１　Ｍの大きさを有するＡ、ｌ！　２０３絶縁基板
（１）上に、既存のプラズマ溶射装置により、３４Ｖ、
８５０Ａの動作条件で、ＢａＴｉＯ３かうなる矩形状の
溶剤液Ｉｌｌ　（２ａ）、（２ｂ）をマスキングを施し
て形成した。この溶射の際に、１０〜４０μｍの粒径を
有するＢａＴｉＯ３粉末を用いた。この溶射被膜（２ａ
）、（２ｂ）の厚さは、夫々、約５０μｍであった。

次いで、この溶射被膜（２ａ）、（２ｂ）を第２図に示
したレーザ光照射装置（３）により、焼結した。この時
のレーザ光の照射条件は、レーザ光の出力がオシ１ノー
ジヨンモード’ｌ　ｋＷ、レーザ光の移動速度が０．１
ｍ／分であった。

このレーザ光照射装置（３）は、ＣＯ２レーザ装置から
なり、オシレーションモードおよびシングルモードのレ
ーザ光のいずれかを切り替えて放出するレーザ光源（４
）および絶縁基板（１）が載置される基台（５）を有す
る。このレーザ光源（４）は、レーザ光（６）が基台（
５）上に載置された絶縁基板（１）の溶射被膜（２ａ）
、（２ｂ）の所定領域を走査する様に、駆動装置（図示
せず）により、制りｌされて移動する。

このレーザ光の照射の結果、ＢａＴｉＯ３の緻密な焼結
層が絶縁基板上に形成できた。

さらに、同様な１ノーザ光照射装置（３）を用いて、レ
ーザ光の照射条件をシングルモード１５０Ｗの出力、１
０ｍ／分の移動速度で、この焼結層の端部をトリミング
した。その結果、寸法精度の高い焼結層が得られた。こ
の焼結層は厚膜コンデンサとして利用できる。

尚、トリミングにおけるレーザ光は、焼結の際のオシレ
ーションモードのレーザ光に比較して強いエネルギー密
度を有する。

上述の溶射、焼結およびトリミングの所要時間は約１時
間と従来のペーストを用いる製造工程に比較して１／１
０以下に短縮されている。

上記実施例において、レーザ光照射装置において、絶縁
基板を保持する基台は固定されていたが、単一の絶縁基
板上にある程度離れた複数の溶射被膜を焼成もしくはト
リミングを施す場合、溶射被膜をレーザ光の照射位置に
移動できる様に基台も移動自在に構成したレーデ光照射
装置を用いると、さらに能率的である。

［発明の効果］ 以上の様に、本発明によれば、十分な基板への付着力を
有し、また、安定した特性を有する厚膜電子部品を形成
でき、しかも、量産性に富む厚膜電子部品の製造方法を
提供、することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に基づいてアルミナ絶縁基板上に形成さ
れた溶射被膜を示す斜視図、第２図は実施例に用いられ
るレーザ光照射装置を示す斜視図である。 １・・・アルミナ絶縁基板、２ａ、２ｂ・・・溶剤被膜
、３・・・レーザ光照射装置、 ４・・・レーザ光源、　　　５・・・基台。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁基板上に原材料を溶射して原材料の溶射被膜を形成
   し、この溶射被膜にレーザ光を照射して溶射被膜を焼結
   することを特徴とする厚膜電子部品の製造方法。