CN112992448A - 薄膜电阻元件 - Google Patents

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CN112992448A CN202010037087.5A CN202010037087A CN112992448A CN 112992448 A CN112992448 A CN 112992448A CN 202010037087 A CN202010037087 A CN 202010037087A CN 112992448 A CN112992448 A CN 112992448A
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邱正中
卢契佑
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Abstract

本发明提供了一种薄膜电阻元件，将氮化钽(TaN)层设置在基板的上表面上，五氧化二钽(Ta2O5)层设置于氮化钽层上，以及二电极层分开设置于五氧化二钽层上或于氮化钽层与五氧化二钽层的两端，因此在使用时产生的高温下，本发明的薄膜电阻元件可降低氮化钽层的氧化速率以维持电阻值的恒定。

Description

薄膜电阻元件
技术领域
本发明是关于一种薄膜电阻元件，特别有关一种耐高温的薄膜电阻元件。
背景技术
一般薄膜电阻元件在高温下使用时，或因长时间使用产生的高温作用下，会造成电阻元件中的电阻层氧化使得电阻失效。
考虑到现今电子设备多维持在运转状态，长时间的运作而不断产生的高温容易导致电阻元件损坏，除散热元件的使用外，对于耐高温的电阻元件本身亦同样有需求，本发明提出具耐高温结构的电阻元件的解决方案。
发明内容
为了达到上述发明目的，本发明提供一种薄膜电阻元件，在高温下使用时，仍能维持电阻的功能。
一种薄膜电阻元件，将氮化钽(TaN)层设置于基板的上表面上，五氧化二钽(Ta2O5)层实质覆盖于该氮化钽层上，以及二电极层分开地设置于氮化钽层与五氧化二钽层的两端或五氧化二钽层上，与氮化钽层及五氧化二钽层导通。
以下通过具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1为本发明一实施例薄膜电阻元件的侧剖面示意图。
图2为本发明另一实施例薄膜电阻元件的侧剖面示意图。
图3为本发明又另一实施例薄膜电阻元件的侧剖面示意图。
符号说明：
10 薄膜电阻元件
11 基板
12 电极层
13 氮化钽层
14 五氧化二钽层
15 保护层
具体实施方式
以下将详述本发明的各实施例，并配合图式作为例示。除了这些详细说明之外，本发明亦可广泛地施行于其它的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本发明的范围内，并以权利要求为准。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免对本发明形成不必要的限制。图式中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，有些细节可能未完全绘出，以求图式的简洁。
请参考图1，为本发明一实施例的薄膜电阻元件侧剖面示意图。在此实施例中，一薄膜电阻元件1包含一基板11、一氮化钽层13作为电阻层、一五氧化二钽层14作为过渡金属层及二电极层12。
氮化钽层13实质覆盖于基板11的上表面上，以及五氧化二钽层14实质覆盖于氮化钽层上，其中氮化钽层13及五氧化二钽层14可在相同的反应腔内通过贴合、溅射、电镀、蒸镀或印刷等方式形成。其中五氧化二钽层14厚度为50-200纳米(nm)。
二电极层12分开地连接于氮化钽层与五氧化二钽层14的两端，其中二电极层12重叠设置于五氧化二钽层14上，如图1所示。在另一实施例中，二电极层以接触(不重叠)方式设置于氮化钽层13及五氧化二钽层14相对的两端如图3所示。可理解的，二电极层12可部分重叠(图未示)于五氧化二钽层14及氮化钽层13上，且上述实施例中，二电极层12皆与五氧化二钽层14及氮化钽层13导通。
接着参考图2及图3，在此实施例中，相同的元件设置不再重述，其中该二电极层12可各沿基板11侧边延伸至基板11的下表面，意即基板上表面的正电极与基板下表面的背电极相连接。
本发明所采用基板11可以是氧化铝、氮化铝或其他氧化金属材料等精密陶瓷基板，具有良好的散热性质的基板，但亦可为其他类型的基板。基板11一般设置成矩形，亦可为其他适合的形状。
在上述实施例中，可更包含一保护层15覆盖于五氧化二钽层14上，且该二电极层12从该保护层15露出。
通过高温储存测试，如表1所示，本发明的薄膜电阻元件相较一般薄膜电阻元件更包含五氧化二钽层的设置，可作为氮化钽层的阻障层以降低氮化钽层氧化速率，在155℃温度下使用1,000小时后，本发明的薄膜电阻元件的电阻变化率仍小于0.1％，有更稳定的电阻值表现。
表1
Figure BDA0002366426120000031
综上所述，本发明的薄膜电阻元件中以五氧化二钽层覆盖于氮化钽层上，可在使用时产生的高温下，降低氮化钽层的氧化速率以维持电阻值的恒定。
以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (6)

1.一种薄膜电阻元件，其特征在于，包含：
一基板；
一氮化钽层设置于所述基板的上表面上；
一五氧化二钽层实质覆盖于所述氮化钽层上；以及
二电极层分开地连接于所述氮化钽层与所述五氧化二钽层的两端，与所述氮化钽层及所述五氧化二钽层导通。
2.根据权利要求1所述的薄膜电阻元件，其特征在于，还包含一保护层设置于所述五氧化二钽层上，以及所述二电极层从所述保护层露出。
3.根据权利要求1所述的薄膜电阻元件，其特征在于，所述二电极层沿所述基板侧边延伸至所述基板的下表面。
4.根据权利要求1所述的薄膜电阻元件，其特征在于，所述二电极层重叠、不重叠或部分重叠于所述氮化钽层与所述五氧化二钽层的两端。
5.根据权利要求1所述的薄膜电阻元件，其特征在于，所述五氧化二钽层厚度为50-200纳米。
6.根据权利要求1所述的薄膜电阻元件，其特征在于，所述氮化钽层及所述五氧化二钽层是以贴合、溅射或印刷工艺形成。
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