CN102177015A - 带电阻膜的金属箔及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种带电阻膜的金属箔，在金属箔上具有电阻率比该金属箔高的膜，其特征在于，在该同一金属箔上并置电阻不同的多个电阻膜。目前利用的内置电阻体在铜箔上通过1种物质构成1个电阻体。但是，实际安装时，与一个电阻体相比，二个电阻体、更多个电阻体的电路设计的容许误差增加及工时数降低。本发明的课题是提供在1张金属箔上具有2种以上电阻体的电阻内置金属箔。

Description

带电阻膜的金属箔及其制造方法

技术领域

大部分的电子装置由功能不同的部件混合而构成。这些电子装置近年来从安装方面考虑也要求小型轻量化，要求应对基板面积缩小化或有源设备大规模化的各部件的高效配置。近年来，特别是在安装这些部件时，利用薄膜电阻体。本发明涉及在金属箔上形成由电阻构成的膜的带电阻膜的金属箔。

背景技术

作为印刷电路基板的配线材料，通常使用铜箔。该铜箔根据其制造法分为电解铜箔和轧制铜箔。该铜箔可以从厚度为5μm的非常薄的铜箔到约140μm的厚铜箔之间任意調节其范围。

上述铜箔接合在由环氧或聚酰亚胺等树脂构成的基板上，用作印刷电路用基板。要求充分确保铜箔与成为基板的树脂的胶粘强度，因此电解铜箔通常利用在制箔时形成的称为无光泽面的粗面，对其上进一步实施表面粗糙化处理进行使用。另外，轧制铜箔也同样地对其表面实施粗糙化处理进行使用。

最近，提出了在作为配线材料的铜箔上进一步形成由电阻材料构成的薄膜层(参见专利文献1、2)。对于电子电路基板，电阻元件是必不可少的，如果使用具备电阻层的铜箔，则只要将在铜箔上形成的电阻膜层用氯化铜等蚀刻溶液使电阻元件露出即可。因此，通过电阻的基板内置化，与现有的只是使用软焊接合法将晶片电阻元件(チツプ抵抗素子)表面安装在基板上的方法相比，能够有效利用有限的基板的表面积。

另外，在多层基板内部形成电阻元件的设计上的限制变少，能够缩短电路长，由此，也实现了电特性的改善。因此，如果使用具备电阻层的铜箔，则不需要或大幅减少软焊接合，实现轻量化、可信性提高。由此，内置有电阻膜的基板具有众多优点。

但是，目前只是在金属箔上形成特定的电阻膜，并没有形成多品种的电阻膜的构思。

专利文献1：日本特许第3311338号公报

专利文献2：日本特许第3452557号公报

发明内容

目前利用的内置电阻体在铜箔上由1种物质构成1电阻体。但是，实际安装时与一个电阻体相比，二个电阻体、更多个电阻体的电路设计的容许误差增加及工时数降低。本发明的课题在于提供在1张金属箔上具有2种以上电阻体的电阻内置金属箔。

本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果得到如下认知，通过比较简便的方法，在1张金属箔上具有2种以上电阻体的电阻内置金属箔是有效的。

基于上述认知，本发明提供：

1)一种带电阻膜的金属箔，在金属箔上具有电阻率比该金属箔高的膜，其特征在于，在该同一金属箔上并置电阻不同的多个电阻膜。

此时，电阻率高的层通常是指电阻膜。在以下的记载中，作为“电阻膜”进行说明。

2)上述1)所述的带电阻膜的金属箔，其特征在于，多个电阻膜的形状相同，分别由电阻率不同的电阻体构成。

3)上述1)所述的带电阻膜的金属箔，其特征在于，多个电阻分别由截面形状不同的电阻体构成。

此时，“截面形状”是指“厚度”和“宽度”。对于电阻而言，即使是具有相同电阻率的材料，电阻也根据厚度、长度发生变化。因此，本申请发明也包括通过改变上述“厚度”和“宽度”、即膜的截面形状使电阻值发生变化的情况。

4)上述1)所述的带电阻膜的金属箔，其特征在于，多个电阻膜分别由电阻率不同的电阻体和截面形状不同的电阻体的组合构成。

5)上述1)～4)中任一项所述的带电阻膜的金属箔，其特征在于，多个电阻膜在金属箔的长度方向上载置不同的电阻体而构成。

6)上述1)～4)中任一项所述的带电阻膜的金属箔，其特征在于，多个电阻膜是在横断金属箔的长度方向的方向上载置不同的电阻体的结构。

7)上述1)～6)中任一项所述的带电阻膜的金属箔，其特征在于，金属箔的金属是铜或铜合金。

另外，本发明提供：

8)一种带电阻膜的金属箔的制造方法，在真空装置内配置由电阻材料构成的阴极，使金属箔与阴极相对地进行搬运，同时以阴极作为靶进行溅射，在该金属箔上将靶材成膜，其特征在于，与金属箔相对地并置至少2个以上阴极，在同一金属箔上使电阻不同的多个电阻膜成膜。

9)一种带电阻膜的金属箔的制造方法，在真空装置内配置由电阻材料构成的阴极，使金属箔与阴极相对地进行搬运，同时以阴极作为靶进行溅射，在该金属箔上将靶材成膜，其特征在于，在靶与金属箔之间并置挡板(シヤツタ一)，通过该挡板控制膜厚，由此，在同一金属箔上使电阻不同的多个电阻膜成膜。

10)上述8)或9)所述的带电阻膜的金属箔的制造方法，其特征在于，金属箔是铜或铜合金箔。

通过使用本发明的内置有2种以上电阻膜层的铜箔，在电路设计时不必重新单独形成其他电阻元件，将铜箔上形成的电阻膜层使用氯化铜等蚀刻溶液使电阻元件露出即可，因此具有无需或大幅减少软焊接合、安装工序显著简化的效果。

另外，安装部件或软焊数降低，结果也具有空间能够扩张、成为小型轻量的优点。由此能够提高电路设计的自由度。另外，通过由此在铜箔中内置2种以上的电阻体，具备改善在高频区域的信号特性的效果。

附图说明

图1是表示现有的带电阻层的金属箔的结构的说明图。

图2是表示现有的带电阻层的金属箔的制造例的说明图。

图3是平面上观察制造现有的带电阻层的金属箔时的靶和铜箔的位置关系的图。

图4是表示本申请发明的、在铜箔上制作二种内置电阻体的带电阻层的金属箔的结构的一个例子的说明图。

图5是表示本发明的带电阻层的金属箔的制造例的说明图。

图6是平面上观察制造本发明的带电阻层的金属箔时的靶和铜箔的位置关系的图。

图7表示本发明的其他例，表示以2种电阻层不重叠的方式制作的结构。

图8为卷取方向上的电阻不同的内置铜箔的结构，表示由相同电阻体制造通过改变厚度而不同的电阻体的例。

图9是表示在铜箔与靶之间设置挡板、通过机械移动该挡板能够使电阻层的厚度可变的例子的说明图。

图10是表示交替制造厚度不同的电阻层1a和5a的例子的说明图。

符号说明

1a：内置的薄膜电阻体

2a：卷取辊

2b：基体的铜箔

2c：卷绕在开卷辊上的铜箔

2d：旋转的冷却鼓

2g：靶

3a：内置电阻体

3f：第二阴极

3g：靶

4a：其他的电阻体

5a：厚度减薄后的NiCr电阻体

6a：挡板

具体实施方式

将现有的电阻内置铜箔的结构示于图1。1a是内置的薄膜电阻体，1b是基体的铜箔。1a的薄膜电阻体利用NiCr等，利用卷取铜箔的同时通过对其表面溅射的方法而制作的制造方法。

图2及图3是表示现有的电阻内置铜箔的制造例的说明图。图2中，卷绕在2b的开卷辊上的铜箔2c经由旋转的冷却鼓2d卷取到卷取辊2a上。

在真空室2e内导入氩气，将压力保持在约0.4pa。接下来，如果对阴极2f施加高压电压，则成为等离子体状态，靶材2g飞出，溅射到铜箔上。

图3是平面上观察靶和铜箔的位置关系的图，2f是阴极，2g是靶，2c是铜箔，箭头表示铜箔的卷取方向。

图4是本发明的实施例。1b是基体的铜箔，1a和3a是电阻体、例如NiCr。加入3a是本发明的基本结构。

图4的例子中，由作为相同电阻体的NiCr构成1a和3a时，能够制成厚度不同的二种内置电阻体。

例如在制作50Ω/cm²和100Ω/cm²的2种薄层电阻值的电阻体时，使1a为

的膜厚，3a为

的膜厚。

图5及图6是表示本申请发明的电阻内置铜箔的制造例的说明图。图5中，卷绕在2b的开卷辊上的铜箔2c经由旋转的冷却鼓2d卷取在卷取辊2a上。

该图5是在图1所示的现有方法中加入了第二阴极3f的结构，将平面上观察的位置关系示于图6。卷取铜箔的同时，使第一阴极和第二阴极同时工作对铜箔进行溅射。结果能够得到图4的结构的电阻内置铜箔。

通过改变第一和第二阴极的长度，能够以任意宽度制造2种电阻。另外，如果进一步追加第三、第四阴极，则能够在1张铜箔上内置多种电阻。

图7是其他的实施例。是1a例如为NiCr电阻体、1b为铜箔、4a为其他的电阻体、例如CrSiO的例子。该实施例中2种电阻体是不同的物质，因此能够增加二个内置电阻的差异。

例如进行溅射使NiCr厚度为

CrSiO的厚度为

时，成为50Ω/cm²和400Ω/cm²，能够得到显著不同的2种内置电阻体。

制造方法与示于图5及图6的方法相同，例如使图5及图6所示的靶3g为CrSiO，缩短2f的阴极长，以不重叠的方式配置，进行溅射时，能够得到图7的结构。

图8是另外的实施例，是在卷取方向上的电阻不同的内置铜箔的结构。图8是由相同电阻体通过改变厚度而制造不同的电阻体的方法。图8中，1b是基体铜箔，1a例如是NiCr电阻体，5a是减小了厚度的例如NiCr电阻体，变得越薄电阻越高。

将制造该图8的电阻体的方法示于图9。图9中，平面地表示阴极2f、铜箔2c、挡板6a的各位置关系。

实际的装置中，图9中6a的挡板能够以遮盖靶2g的方式机械地移动。因此，通过高速移动挡板，能够在任意部位制作图8的5a所示的、一部分薄的电阻体。图10是交替制造1a和5a的实施例。

由此，本申请发明的2种以上的薄膜电阻体为内置有电阻的金属箔，具有2种以上电阻体的电阻内置金属箔根据电路设计任意确定。

即，电阻材料的种类和电阻膜的膜厚、形状的选择，考虑电阻元件的功能来确定，没有特别限定。

作为用作电阻元件的材料的例子，例如可以举出钒、钨、锆、钼、钽、镍、铬等材料。这样如果是电阻比较高的金属，则可以分别作为单独的膜或与其他元素的合金膜进行使用。

另外，即使是铝、硅、铜、铁、铟、锌、锡等电阻比较低的材料，只要是可以通过将其与其他元素合金化而使电阻变高的材料，当然也可以使用。

例如为NiCr合金、NiCrAlSi合金等的电阻元件是受关注的材料。另外，也可以使用选自上述元素的氧化物、氮化物、硅化物中的材料氧化物、氮化物、硅化物。如上所述，上述材料的选择根据电路设计任意选择，应当理解为并不限定于上述材料。

形成该电阻膜层时，可以使用溅射法、真空蒸镀法、离子束镀覆法等物理的表面处理方法、热分解法、气相反应法等化学的表面处理法、或电镀法、无电解镀覆法等湿式表面处理法来形成。

一般来说，电镀法具有能够以低成本制造的优点。另外，溅射法因为是均匀厚度的膜、且具有各向同性，因此具有能够得到品质高的电阻元件的优点。

该电阻膜层的形成是根据膜的用途而形成的，可以说此时的附着方法或镀覆方法优选根据该电阻膜层的性质适当选择。

作为本申请发明的具备电阻膜层的金属箔，铜箔是代表性的材料。一般来说，可以使用箔厚为5～70μm的铜箔、特别是5～35μm的铜箔。该铜箔的厚度可以根据用途任意选择，但也有来自制造条件的限制，在上述范围内进行制造是有效的。另外，本申请发明可以在电解铜箔或轧制铜箔的实施粗糙化处理后的面上形成电阻层。另外，也可以在电解铜箔的无光泽面上进行进一步附着节瘤状的粒子的粗糙化处理。

另外，根据需要也可以对轧制铜箔进行粗糙化处理。通过上述粗糙化处理，可以得到Rz0.3～10.0μm的低轮廓(プロフアイル)铜箔或标准轮廓等的粗糙化面。本发明能够对上述金属箔内置2种以上的电阻膜层。

产业上的可利用性

通过使用本发明的内置有2种以上电阻膜层的金属箔，在电路设计时不必重新单独形成其他电阻元件，只要将形成在铜箔上的电阻膜层使用氯化铜等蚀刻溶液使电阻元件露出即可，因此具有不需要或大幅减少软焊接合、安装工序显著简化的效果。另外，还具有能够通过一次制造得到内置有多种电阻的电阻内置铜箔。

进而，安装部件、软焊数降低，结果还具有能够扩张空间、变得小型轻量的优点。由此能够提高电路设计的自由度。另外，通过由此在铜箔中内置2种以上的电阻体，具有通过1张电阻内置铜箔在电子部件的安装方面设计幅度广的优异效果，因此作为印刷电路基板极其有用。

Claims (10)

1.一种带电阻膜的金属箔，是在金属箔上具有电阻率比该金属箔高的膜的带电阻膜的铜箔，其特征在于，在该同一金属箔上并置电阻不同的多个电阻膜。

2.如权利要求1所述的带电阻膜的金属箔，其特征在于，多个电阻膜的形状相同，分别由电阻率不同的电阻体构成。

3.如权利要求1所述的带电阻膜的金属箔，其特征在于，多个电阻分别由截面形状不同的电阻体构成。

4.如权利要求1所述的带电阻膜的金属箔，其特征在于，多个电阻膜分别由电阻率不同的电阻体和截面形状不同的电阻体的组合构成。

5.如权利要求1～4中任一项所述的带电阻膜的金属箔，其特征在于，多个电阻膜在金属箔的长度方向上载置不同的电阻体而构成。

6.如权利要求1～4中任一项所述的带电阻膜的金属箔，其特征在于，多个电阻膜是在横断金属箔的长度方向的方向上载置不同的电阻体的结构。

7.如权利要求1～6中任一项所述的带电阻膜的金属箔，其特征在于，金属箔的金属是铜或铜合金。

8.一种带电阻膜的金属箔的制造方法，在真空装置内配置由电阻材料构成的阴极，使金属箔与阴极相对进行搬运，同时以阴极作为靶进行溅射，在该金属箔上将靶材成膜，其特征在于，与金属箔相对地并置至少2个以上阴极，在同一金属箔上使电阻不同的多个电阻膜成膜。

9.一种带电阻膜的金属箔的制造方法，在真空装置内配置由电阻材料构成的阴极，使金属箔与阴极相对地搬运，同时以阴极作为靶进行溅射，在该金属箔上将靶材成膜，其特征在于，在靶与金属箔之间并置挡板，通过该挡板控制膜厚，由此在同一金属箔上使电阻不同的多个电阻膜成膜。

10.如权利要求8或9所述的带电阻膜的金属箔的制造方法，其特征在于，金属箔是铜或铜合金箔。

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