JP2009231358A - Thick-film resistor - Google Patents

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Minoru Sakamaki
稔 酒巻
Ken Harada
研 原田
Tetsuya Akashi
哲也 明石
Isao Matsui
功 松井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thick-film resistor that dispenses with trimming in a manufacturing process of the thick-film resistor, secures precision in a final resistance value, and has a small amount of current noise in actual use. <P>SOLUTION: On an insulating substrate 101, a resistance wire 301 made of a thick-film resistor and a plurality of conductors 201, 202 selectable as an electrode of the resistance wire 301 are formed. The plurality of conductors 201, 202 are connected to different parts on the resistance wire 301 to allow the resistance value of the resistance wire 301 to be adjusted by conductor selection. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、厚膜抵抗体よりなる抵抗線及びその電極を有する厚膜抵抗器に関する。   The present invention relates to a resistance wire made of a thick film resistor and a thick film resistor having an electrode thereof.

厚膜抵抗体は、電子顕微鏡など荷電粒子線装置の高圧電源・定電流電源などにおいて、高電圧の分割抵抗器として一般に用いられている。抵抗体の主材を成す抵抗ペーストは、基本的には粒径数ミクロンの粒状体とそれらを結合する接合材から構成される。これらの粒状体の接触点を介した電気伝導が、厚膜抵抗体を用いた抵抗器が高抵抗値を生む特性の基だと考えられている。厚膜抵抗体を用いた抵抗器は、巻線抵抗器や金属皮膜抵抗器と比較すると、抵抗ペーストの材質や焼成条件による最終抵抗値のバラツキや実使用条件下でのノイズの多さなど精度に欠ける面がある一方、上記2種類の抵抗器では原理的に成しえない小型で高い抵抗値を持つ抵抗器の実現が可能である。   A thick film resistor is generally used as a high voltage dividing resistor in a high voltage power source / constant current power source of a charged particle beam apparatus such as an electron microscope. The resistance paste, which is the main material of the resistor, is basically composed of particles having a particle size of several microns and a bonding material for bonding them. It is considered that the electrical conduction through the contact points of these granular materials is the basis of the characteristic that a resistor using a thick film resistor produces a high resistance value. Resistors using thick film resistors are more accurate than winding resistors and metal film resistors, such as variations in the final resistance value due to the resistance paste material and firing conditions, and the amount of noise under actual use conditions. On the other hand, it is possible to realize a small-sized resistor having a high resistance value that cannot be realized in principle by the above two types of resistors.

厚膜抵抗器は、外形上大別して丸棒型と平板型の2種があるが、一般的に、丸棒型では絶縁棒の円柱の表面上に、平板型では絶縁基板の片面上に、抵抗ペースト材が配線パターンを形成している。いずれの形状の抵抗器でも、使用するペースト材の抵抗率(材質)、添加剤の材質・分量、焼成条件、ペースト材焼成後の線材の厚さ・幅・長さという幾何学的サイズを検討し、所定の抵抗値を得られる様に設計されている。   Thick film resistors are roughly classified into two types: round bar type and flat plate type. In general, round bar type is on the surface of the cylinder of the insulating rod, and flat plate type is on one side of the insulating substrate. The resistive paste material forms a wiring pattern. Regardless of the shape of the resistor, the resistivity (material) of the paste material to be used, the material and quantity of the additive, the firing conditions, and the geometric size of the wire material thickness, width and length after firing the paste material are examined. However, it is designed to obtain a predetermined resistance value.

しかし、上述のような様々な条件による影響を受けるため、配線パターンの焼成だけでは設計通りの最終抵抗値を得ることが困難である。このために、焼成後に配線パターンに直接加工を施し、最終抵抗値に合わせ込む工程が必要となる。この工程を総称してトリミングと呼んでいる。丸棒型では、円柱側面に焼成されたペースト材をらせん状にヤスリなどで罫書きながら最終抵抗値を得るのに対して、平板型では予め配線パターンに短絡した個所を作製しておき、この部分を切断、又は削除することによって最終抵抗値をコントロールしている。これには、レーザー又はサンドブラストによって削る方法が一般的である。   However, since it is affected by various conditions as described above, it is difficult to obtain a final resistance value as designed only by firing the wiring pattern. For this reason, a process is required in which the wiring pattern is directly processed after firing to match the final resistance value. This process is collectively called trimming. In the round bar type, the final resistance value is obtained while scoring the paste material fired on the side of the cylinder with a file like a spiral. The final resistance value is controlled by cutting or deleting the portion. For this, a method of cutting by laser or sand blasting is generally used.

上述のトリミング工程は、抵抗パターンが焼成された後に施されるため、最終抵抗値のバラツキや実使用時の電流ノイズの増加などに直接的に関係する。そのため、最終抵抗値の精度確保や、実使用時での電流ノイズの改善などの観点から、トリミング加工については様々な検討が加えられている。例えば、L字型、U字型のトリミング加工(特許文献1、2)や、トリミング加工終端を抵抗パターン外に施す方法(特許文献3)、トリミング加工後のアニールと補助的再トリミングの実施法(特許文献4)などである。   Since the above-described trimming process is performed after the resistance pattern is baked, it is directly related to variations in the final resistance value, an increase in current noise during actual use, and the like. For this reason, various studies have been made on trimming from the viewpoint of ensuring the accuracy of the final resistance value and improving current noise during actual use. For example, L-shaped and U-shaped trimming processes (Patent Documents 1 and 2), a method of performing trimming process termination outside the resistance pattern (Patent Document 3), and an annealing and auxiliary re-trimming method after trimming process (Patent Document 4).

以上の様に、厚膜抵抗器は、最終抵抗値とその精度や、実使用時の電流ノイズの程度などを総合的に検討した上で、配線パターンの設計、抵抗ペースト剤の選定(添加剤の混合を含む抵抗率の選択)、焼成、トリミングという複数の過程を経て製造される。   As described above, for thick film resistors, the final resistance value and its accuracy, the current noise level during actual use, etc. are comprehensively examined, and the wiring pattern design and resistance paste agent selection (additives) Selection of resistivity including mixing), baking, and trimming.

特開平06−37252号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-37252 特開平09−97707号公報JP 09-97707 A 特開2002−8902号公報JP 2002-8902 A 特開平11−150011号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-150011

抵抗ペーストによる抵抗体は、焼成直後の状態を保持する時が最も電流ノイズが少なく安定である。しかし、上述の通り、所定の最終抵抗値を得るためには、焼成後のトリミングは不可欠な工程となっている。本発明が対象とする平板型抵抗器について、そのトリミング法の概略と問題点を以下に説明する。   Resistors made of resistive paste are stable with the least amount of current noise when the state immediately after firing is maintained. However, as described above, trimming after firing is an indispensable process for obtaining a predetermined final resistance value. The outline and problems of the trimming method of the flat plate resistor to which the present invention is applied will be described below.

レーザートリミング法は、抵抗体の両電極間の抵抗値を測定しながらレーザー光線を予め設計しておいたトリミング領域に照射し、局所加熱によって抵抗体を蒸発させ、所定の抵抗値となるまで配線パターンの切断・削除を実施する方法である。レーザー照射は、抵抗体本体へ高精度かつ非接触で実施可能であり、比較的簡便な方法である。しかし、被照射部分への局所的な加熱及び照射終了時の急激な温度低下が、抵抗体へのマイクロクラックの発生や絶縁基板の熱歪などをもたらす。そして、これに伴う内部応力の増加が、抵抗値の経年変化や実使用時の電流ノイズの増加などを引き起こす。   The laser trimming method irradiates a trimming area designed in advance while measuring the resistance value between both electrodes of the resistor, evaporates the resistor by local heating, and the wiring pattern until a predetermined resistance value is reached. This is a method of performing cutting / deleting. Laser irradiation can be performed with high accuracy and non-contact on the resistor body, and is a relatively simple method. However, the local heating of the irradiated portion and the rapid temperature drop at the end of the irradiation cause the generation of microcracks in the resistor, thermal distortion of the insulating substrate, and the like. And the increase of the internal stress accompanying this causes a secular change of resistance value, an increase of current noise during actual use, and the like.

一方、サンドブラストトリミング法は、アルミナなどの研磨砥粒をノズルから噴射し、厚膜抵抗体を物理的に切削する方法である。レーザートリミング法と比較すると、局所過熱によるマイクロクラックの発生や絶縁基板での熱歪の発生が無く、電流ノイズの増加が抑制されるなどの利点を持つ。しかし、加工精度がノズル径に制約されるため、抵抗パターン中の切削部が細くなるほどに正確なトリミングは困難となる。   On the other hand, the sandblast trimming method is a method of physically cutting the thick film resistor by spraying abrasive grains such as alumina from a nozzle. Compared with the laser trimming method, there is an advantage that there is no generation of microcracks due to local overheating or thermal distortion on the insulating substrate, and an increase in current noise is suppressed. However, since processing accuracy is limited by the nozzle diameter, accurate trimming becomes difficult as the cutting portion in the resistance pattern becomes thinner.

以上の様に、厚膜抵抗器の製造におけるトリミング工程の存在は、厚膜抵抗器の最終抵抗値の精度確保と実使用時の電流ノイズの改善・低下を達成する上で制約となっている。   As described above, the existence of the trimming process in the manufacture of the thick film resistor is a constraint in achieving the accuracy of the final resistance value of the thick film resistor and improving / decreasing the current noise during actual use. .

本発明は、厚膜抵抗器の製造工程においてトリミング加工が不要で、最終抵抗値の精度が確保でき、かつ実使用時の電流ノイズの少ない厚膜抵抗器を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a thick film resistor that does not require trimming in the manufacturing process of the thick film resistor, can ensure the accuracy of the final resistance value, and has less current noise during actual use.

本発明による厚膜抵抗器は、基本的には次のような特徴を有する。すなわち、絶縁基板上に、厚膜抵抗体よりなる抵抗線と、前記抵抗線の電極として選択可能な複数の導電体とが形成される。前記複数の導電体は、前記抵抗線の抵抗値がこれらの導電体の選択により調整し得るように、前記抵抗線上の異なる部位に接続されていることを特徴とする。   The thick film resistor according to the present invention basically has the following characteristics. That is, a resistance line made of a thick film resistor and a plurality of conductors that can be selected as electrodes of the resistance line are formed on the insulating substrate. The plurality of conductors are connected to different portions on the resistance wire so that the resistance value of the resistance wire can be adjusted by selection of these conductors.

本発明によれば、実使用時の電流ノイズに悪影響を与えるトリミング加工を行うことなく所定の最終抵抗値を精度よく得ることができ、かつノイズ特性の優れた厚膜抵抗器を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a thick film resistor that can accurately obtain a predetermined final resistance value without performing trimming processing that adversely affects current noise during actual use and that has excellent noise characteristics. it can.

抵抗ペースト材を用いる厚膜抵抗体は、焼成直後の状態が最も電流ノイズが少なく安定である。しかし、厚膜抵抗体は、ペースト材の混合条件、添加剤の材質・分量、焼成条件など様々な条件による影響を受けるため、配線パターンの幾何学的設計だけでは高い精度で所定の最終抵抗値を得ることが困難である。そのため、従来の厚膜抵抗体ではどうしてもトリミング工程が必要となる。   A thick film resistor using a resistance paste material is stable with the least amount of current noise immediately after firing. However, thick film resistors are affected by various conditions such as paste material mixing conditions, additive material and quantity, and firing conditions. Is difficult to get. For this reason, the conventional thick film resistor always requires a trimming process.

トリミングには、主にレーザートリミングとサンドブラストトリミングの2方法があるが、上述の通り配線パターン焼成後の加工は、厚膜抵抗体の最終抵抗値の精度確保と、実使用時の電流ノイズの改善を達成する上で制約となっている。そこで、本発明では、抵抗線(厚膜抵抗体)を形成した絶縁基板上に、抵抗線の電極として選択可能な複数の導電体を配設する。さらに、これら複数の導電体は、前記抵抗線の抵抗値がこれらの導電体の選択により調整し得るように、抵抗線上の異なる部位に接続されている。そして、必要な抵抗値の確保は、これら複数の導電体の中から任意のものを一対選択することによるものとする。これにより、トリミング加工を行わず、実使用時の電流ノイズの少ない厚膜抵抗体を得ることができる。   There are two main trimming methods: laser trimming and sandblast trimming. As described above, processing after firing the wiring pattern ensures accuracy of the final resistance value of the thick film resistor and improves current noise during actual use. It is a constraint in achieving. Therefore, in the present invention, a plurality of conductors that can be selected as electrodes of resistance wires are disposed on an insulating substrate on which resistance wires (thick film resistors) are formed. Further, the plurality of conductors are connected to different portions on the resistance line so that the resistance value of the resistance line can be adjusted by selection of these conductors. The necessary resistance value is ensured by selecting a pair of any one of the plurality of conductors. As a result, a thick film resistor with little current noise during actual use can be obtained without performing trimming.

図1は、本発明の最も基本となる考え方を説明する厚膜抵抗器の模式図である。絶縁基板(例えばアルミナ等のセラミックス)101上に、電極として選択可能な一対の終端導電体201と、終端導電体201を結ぶ厚膜抵抗体よりなる抵抗線301と、電極として選択可能な複数の中間導電体202とが配されており、抵抗線301の異なる部位が各々の中間導電体202と配線302を介して接続されている。全ての電極の中から選択する一組の電極の組み合わせを変えることによって、抵抗値R401を変更することができる。   FIG. 1 is a schematic diagram of a thick film resistor for explaining the most basic idea of the present invention. On an insulating substrate (for example, ceramics such as alumina) 101, a pair of termination conductors 201 that can be selected as electrodes, a resistance wire 301 made of a thick film resistor that connects the termination conductors 201, and a plurality of electrodes that can be selected as electrodes An intermediate conductor 202 is disposed, and different portions of the resistance wire 301 are connected to each intermediate conductor 202 via a wiring 302. The resistance value R401 can be changed by changing the combination of a set of electrodes selected from all the electrodes.

図2は、厚膜抵抗器において、抵抗値Rの選択範囲及びその自由度を大きくするための方法について説明する模式図である。図2に示した厚膜抵抗器は、図1の厚膜抵抗器と同様の構成であるが、抵抗線301と各々の配線302の接続位置は、抵抗線301の部分長さが幾何学的に異なる様に設計されている。さらに、各々の配線302は、長さ、幅などの幾何学的サイズだけでなく、配線を構成する材質を抵抗線301とは異なるものにすることにより、抵抗値Rに多くの選択範囲及び自由度を与えることができる。また、配線302のうち一部を、幾何学的サイズ又は材質が配線302とは異なる別種配線303にすることで、抵抗値R401により多くの選択範囲及び自由度を確保することができる。   FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a method for increasing the selection range of the resistance value R and its degree of freedom in the thick film resistor. The thick film resistor shown in FIG. 2 has the same configuration as that of the thick film resistor of FIG. 1, but the connection position of the resistance wire 301 and each wiring 302 is geometrical in the length of the resistance wire 301. It is designed to be different. Furthermore, each wiring 302 has not only a geometrical size such as a length and a width, but also a resistance value R having a large selection range and a freedom by making the material constituting the wiring different from the resistance wire 301. Can give a degree. Further, a part of the wiring 302 is a different kind of wiring 303 whose geometric size or material is different from that of the wiring 302, so that a larger selection range and degree of freedom can be secured by the resistance value R401.

図3は、厚膜抵抗器において、選択する抵抗値Rの精度を高める方法について説明する模式図である。図3に示した厚膜抵抗器は、図2の厚膜抵抗器において、本厚膜抵抗器と外部素子とを接続するためのリード線102を接続する電極であるリード線電極203を設けたものである。リード線電極203は、ワイヤーボンディングなどの手段により、終端導電体201や中間導電体202と第1ボンディング線305にて接続される。この第1ボンディング線305による接続のとき、複数の中間導電体202を選択することによって並列配線を実現でき(図3上部)、抵抗値Rの選択精度を高めることができる。   FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method of increasing the accuracy of the resistance value R to be selected in the thick film resistor. The thick film resistor shown in FIG. 3 is provided with a lead wire electrode 203 as an electrode for connecting the lead wire 102 for connecting the thick film resistor and an external element in the thick film resistor of FIG. Is. The lead wire electrode 203 is connected to the terminal conductor 201 and the intermediate conductor 202 by the first bonding wire 305 by means such as wire bonding. At the time of connection by the first bonding line 305, parallel wiring can be realized by selecting a plurality of intermediate conductors 202 (upper part in FIG. 3), and the selection accuracy of the resistance value R can be improved.

図4は、厚膜抵抗器において、さらに抵抗値Rの選択精度を高める方法を示す模式図である。図4に示した厚膜抵抗器は、図3に示したようなリード線電極203を有する厚膜抵抗器において、終端導電体201及び中間導電体202とリード線電極203との間に、中継電極204を設けている。本厚膜抵抗器では、終端導電体201及び単数又は複数の中間導電体202と中継電極204とを第1ボンディング線305にて接続すると共に、中継電極204とリード線電極203との間も単数又は複数の第2ボンディング線306にて接続する。このとき、第2ボンディング線306の幾何学形状や線材の種類によって第2ボンディング線306の抵抗値が無視できない場合には、第2ボンディング線306の数や配線長さを調整することによって、最終抵抗値Rの精度を高めることが可能である。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a method of further increasing the selection accuracy of the resistance value R in the thick film resistor. The thick film resistor shown in FIG. 4 is a thick film resistor having the lead wire electrode 203 as shown in FIG. 3, and is connected between the terminal conductor 201 and the intermediate conductor 202 and the lead wire electrode 203. An electrode 204 is provided. In this thick film resistor, the termination conductor 201 and the single or plural intermediate conductors 202 and the relay electrode 204 are connected by the first bonding wire 305, and the relay electrode 204 and the lead wire electrode 203 are also single. Alternatively, they are connected by a plurality of second bonding lines 306. At this time, if the resistance value of the second bonding line 306 cannot be ignored due to the geometric shape of the second bonding line 306 or the type of the wire, the number of the second bonding lines 306 and the wiring length can be adjusted to adjust the final value. It is possible to increase the accuracy of the resistance value R.

図5は、厚膜抵抗器において、抵抗線301が、線長さを十分に確保するため九十九折(つづらおり)のパターンを形成し、その各々の屈曲部105より中間導電体202へ配線302が接続された例である。また、本図では図示はしないが、配線302を、図2や図3に示すような抵抗線301と材質や線幅、厚さなどが異なる別種配線303に変更することで、一組の電極選択後に得られる電極間の抵抗値Rの調整幅を大きくすることが可能である。   FIG. 5 shows that in the thick film resistor, the resistance wire 301 forms a ninety-nine fold pattern to ensure a sufficient wire length, and the intermediate conductor 202 is connected to each bent portion 105. This is an example in which a wiring 302 is connected. Although not shown in the figure, the wiring 302 is changed to a different type wiring 303 having a different material, line width, thickness, etc. from the resistance wire 301 as shown in FIG. 2 or FIG. It is possible to increase the adjustment range of the resistance value R between the electrodes obtained after selection.

図6は、図5に示した厚膜抵抗器において、九十九折を成す抵抗線301の屈曲部105から次の屈曲部105までの長さが、終端導電体201側から段階的に変化している場合の例である。屈曲部105には、図5と同様に中間導電体202が接続されているが、屈曲部105間の長さが変わることによって、一組の電極選択後に得られる抵抗値の変化の程度を変更できる。変化の程度も、図6の左右に分けて示したように九十九折の屈曲部105をどのように配するかに依存しており、図示の限りではない。また、本図には図示はしないが図5の例と同様に、屈曲部105と中間導電体202とを接続する配線302を、抵抗線301と材質や線幅、厚さなどが異なる別種配線303に変更することで、一組の電極選択後に得られる電極間の抵抗値Rの調整幅をより一層大きくすることが可能である。   FIG. 6 shows the thick film resistor shown in FIG. 5, in which the length from the bent portion 105 to the next bent portion 105 of the resistance wire 301 forming the ninety-nine fold changes stepwise from the terminal conductor 201 side. This is an example of the case. The intermediate conductor 202 is connected to the bent portion 105 as in FIG. 5, but the degree of change in the resistance value obtained after selecting a set of electrodes is changed by changing the length between the bent portions 105. it can. The degree of change also depends on how the ninety-nine folded portions 105 are arranged as shown separately on the left and right in FIG. 6, and is not limited to the illustration. Further, although not shown in the figure, as in the example of FIG. 5, the wiring 302 connecting the bent portion 105 and the intermediate conductor 202 is different from the resistance wire 301 in material, line width, thickness, and the like. By changing to 303, it is possible to further increase the adjustment range of the resistance value R between the electrodes obtained after selecting a set of electrodes.

以上、図5、図6に示した抵抗値の選択方法と、図3、図4に示した抵抗値の調整方法とを組み合わせることによって、トリミングを行うことなく所定の最終抵抗値Rを必要な精度で確保することが可能である。   As described above, the combination of the resistance value selection method shown in FIGS. 5 and 6 and the resistance value adjustment method shown in FIGS. 3 and 4 requires a predetermined final resistance value R without trimming. It is possible to ensure with accuracy.

図7に、本発明の厚膜抵抗器を実際の抵抗器に実現する場合の基本的な形態を模式的に示す。図7に示した抵抗線(厚膜抵抗体)301の左側は、各々の屈曲部105から各々の中間導電体202へ配線302が配された微調整型パターンであり、右側は、1つ置いた屈曲部105から中間導電体202へ別種配線303で配線された粗調整型パターンである。両パターンを1つの抵抗器の左右に設けることによって、最終抵抗値Rの調整の幅と精度の両方を同時に高める工夫を成している。また、外部素子と接続するために、選択した一組の電極にはそれぞれリード線102を設ける。   FIG. 7 schematically shows a basic form when the thick film resistor of the present invention is realized in an actual resistor. The left side of the resistance wire (thick film resistor) 301 shown in FIG. 7 is a fine-tuning pattern in which wiring 302 is arranged from each bent portion 105 to each intermediate conductor 202, and one is placed on the right side. This is a coarse adjustment type pattern that is wired from the bent portion 105 to the intermediate conductor 202 by another kind of wiring 303. By providing both patterns on the left and right of one resistor, a device is devised to simultaneously increase both the width and accuracy of adjustment of the final resistance value R. In addition, in order to connect to an external element, a lead wire 102 is provided for each of the selected set of electrodes.

屈曲部105から各々の中間導電体202への接続線(配線302、別種配線303)に抵抗線を用いるか導電線を用いるかで、調整できる抵抗値の幅と精度が異なる。これについては、微調整型パターンと粗調整型パターンの各々に対して、以下に説明をする。   The width and accuracy of the resistance value that can be adjusted differ depending on whether a resistance line or a conductive line is used as a connection line (wiring 302, another type wiring 303) from the bent portion 105 to each intermediate conductor 202. This will be described below for each of the fine adjustment pattern and the coarse adjustment pattern.

(1)微調整型パターン
図8は、本厚膜抵抗器の微調整型パターンとその配線の幾何学的サイズを示したものであり、一方の終端導電体201及び中間導電体202付近を拡大した図である。
(1) Fine-tuning pattern FIG. 8 shows the fine-tuning pattern of this thick film resistor and the geometric size of the wiring, and enlarges the vicinity of one terminal conductor 201 and intermediate conductor 202. FIG.

抵抗線301は、抵抗率がρ、断面積がS、抵抗値(本厚膜抵抗器の最大抵抗値、つまり一対の終端導電体201間の抵抗値)がRであるとする。抵抗線301の屈曲部105は、終端導電体201から順に数えることとし、終端導電体201から最初の屈曲部までの距離をd、最初の屈曲部から2番目の屈曲部までの距離をl、また、抵抗線301の九十九折の間隔をdとする。また、n番目の屈曲部105から接続された中間導電体202をn番目の中間導電体と呼び、図中では○数字で例示する。 The resistance wire 301 has a resistivity ρ, a cross-sectional area S, and a resistance value (the maximum resistance value of the thick film resistor, that is, the resistance value between the pair of terminal conductors 201) R 0 . The bent portion 105 of the resistance wire 301 is counted in order from the terminal conductor 201, the distance from the terminal conductor 201 to the first bent portion is d 0 , and the distance from the first bent portion to the second bent portion is l. 0 , and the interval between the ninety-nine folds of the resistance wire 301 is d. Further, the intermediate conductor 202 connected from the nth bent portion 105 is referred to as an nth intermediate conductor, and is illustrated by a number in the drawing.

まず、配線302を、抵抗値が無視できる導体(例えば電極となる導電体と同材料)にした場合について説明する。このとき、一組の電極として、一方を終端導電体201にし、もう一方にはn番目の中間導電体を選択した場合に得られる抵抗値Rnは、式(1)で与えられる。   First, the case where the wiring 302 is made of a conductor having a negligible resistance value (for example, the same material as the conductor serving as an electrode) will be described. At this time, as one set of electrodes, the resistance value Rn obtained when one is the termination conductor 201 and the nth intermediate conductor is selected for the other is given by equation (1).

Figure 2009231358
Figure 2009231358

次に、配線302を、抵抗線301と同じ抵抗率ρの抵抗線とした場合について説明する。この場合は、配線302の線長(中間導電体202までの直線距離)の分だけ抵抗が存在するので、選択する中間導電体202を変えたことによる抵抗値の変化は小さくなり、前記抵抗値Rnは式(2)のごとく表される。従って、抵抗値Rnの細かい値での調整が可能となる。   Next, the case where the wiring 302 is a resistance line having the same resistivity ρ as the resistance line 301 will be described. In this case, since there is resistance corresponding to the line length of the wiring 302 (linear distance to the intermediate conductor 202), a change in resistance value due to the change of the selected intermediate conductor 202 becomes small, and the resistance value Rn is expressed as in Formula (2). Therefore, the resistance value Rn can be adjusted with a fine value.

Figure 2009231358
Figure 2009231358

(2)粗微調整型パターン
図9は、本厚膜抵抗器の粗調整型パターンとその配線の幾何学的サイズを示す模式図であり、一方の終端導電体201及び中間導電体202付近を拡大した図である。幾何学的サイズや抵抗線301の物性値などは、上述の微調整型パターンの説明と同様である。図9では、九十九折した各々の屈曲部105の一方を、絶縁基板101の片側(図9では上側)に集めることによって、中間導電体202への別種配線303が、屈曲部105の1つ置きに(九十九折の1周期ごとに)並列に配されている。
(2) Coarse / Fine Adjustment Pattern FIG. 9 is a schematic diagram showing the coarse adjustment pattern of the thick film resistor and the geometric size of the wiring. The vicinity of one terminal conductor 201 and intermediate conductor 202 is shown in FIG. FIG. The geometric size, the physical property value of the resistance wire 301, and the like are the same as those described above for the fine-tuning pattern. In FIG. 9, one of the ninety-nine bent portions 105 is gathered on one side (the upper side in FIG. 9) of the insulating substrate 101, so that another type of wiring 303 to the intermediate conductor 202 becomes one of the bent portions 105. It is arranged in parallel (every 99 cycles).

まず、接続配線は導体であり電気抵抗が無視できるほど小さい場合について述べる。このとき、一組の電極として、一方を終端導電体201にし、もう一方にはn番目の中間導電体を選択した場合に得られる抵抗値Rnは、式(3)で与えられる。   First, the case where the connection wiring is a conductor and the electrical resistance is negligibly small will be described. At this time, as one set of electrodes, the resistance value Rn obtained when one is the termination conductor 201 and the nth intermediate conductor is selected for the other is given by Equation (3).

Figure 2009231358
Figure 2009231358

次に、別種配線303を抵抗線301と同種の抵抗線とした場合には、前記微調整型パターンと同様に、選択する中間導電体202を変えたことによる抵抗値の変化は小さくなるので、前記抵抗値Rnは式(4)のごとく表される。   Next, when the different type wiring 303 is a resistance line of the same type as the resistance line 301, the change in resistance value due to the change of the intermediate conductor 202 to be selected is reduced as in the fine adjustment type pattern. The resistance value Rn is expressed as in equation (4).

Figure 2009231358
Figure 2009231358

以上より、図7のごとく微調整型パターンと粗微調整型パターンを1つの抵抗器に構成する場合には、配線302や別種配線303として、粗調整型パターンでは導電線を用いて抵抗値に大きな調整幅を確保し、微調整型パターンでは抵抗線を用いて抵抗値の調整精度を高めることが合理的である。   As described above, when the fine adjustment type pattern and the coarse fine adjustment type pattern are configured as one resistor as shown in FIG. 7, the resistance value is determined using the conductive wire in the coarse adjustment type pattern as the wiring 302 or the different type wiring 303. It is reasonable to secure a large adjustment width and to improve the adjustment accuracy of the resistance value using a resistance wire in the fine adjustment type pattern.

なお、本厚膜抵抗器は、この形態に限るものではない。必要に応じてどちらか一方の調整型パターンを作製してもよい。また、配線302や別種配線303として、導電線のみ又は抵抗線のみを用いてもよく、あるいは抵抗線301とは抵抗率の異なる別途の抵抗ペースト材を用いることも可能である。   In addition, this thick film resistor is not restricted to this form. Either one of the adjustment patterns may be produced as necessary. Further, as the wiring 302 and the different type wiring 303, only a conductive wire or a resistance wire may be used, or a separate resistance paste material having a resistivity different from that of the resistance wire 301 may be used.

図10は、本厚膜抵抗器に、外部素子と接続するためのリード線102用のリード線電極203を設けた場合の模式図を示すものである。リード線電極203は、ワイヤーボンディングなどの手段により、一対の電極として選択された終端導電体201や中間導電体202と第1ボンディング線305にて接続される。図の右側で例示しているが、複数(ここでは、一例として2本であるが、これ以上でもよい)の中間導電体202からリード線電極203へそれぞれボンディングすることにより、並列配線を形成することが可能となる。この結果、最終抵抗値Rの調整精度を向上させることが可能である。   FIG. 10 is a schematic diagram in the case where the lead wire electrode 203 for the lead wire 102 for connection to an external element is provided in the thick film resistor. The lead wire electrode 203 is connected to the terminal conductor 201 and the intermediate conductor 202 selected as a pair of electrodes by the first bonding wire 305 by means such as wire bonding. Although illustrated on the right side of the figure, parallel wiring is formed by bonding a plurality of intermediate conductors 202 (here, two as an example, but more than this) to the lead wire electrode 203 respectively. It becomes possible. As a result, it is possible to improve the adjustment accuracy of the final resistance value R.

なお、図10では、右側の粗調整型パターンについてのみ並列配線を示したが、並列配線は、この例に限らず微調整型パターン(図10左側)においても実施可能である。並列配線の数(選択する終端導電体201や中間導電体202の数)も2つに限定するものではなく、2つより多数でもよい。   In FIG. 10, the parallel wiring is shown only for the right coarse adjustment pattern, but the parallel wiring is not limited to this example and can be implemented in the fine adjustment pattern (left side in FIG. 10). The number of parallel wirings (number of terminal conductors 201 and intermediate conductors 202 to be selected) is not limited to two, and may be more than two.

また、図7に示した形態の厚膜抵抗器の場合には、リード線102の位置は、選択した中間導電体202の位置に応じて、各々の抵抗器ごとに異なる。図10に示した形態の厚膜抵抗器は、設計上この不統一が問題となる場合にも有効である。すなわち、リード線まで含めた抵抗器全体の形状が統一される。さらに、リード線電極203を大きく作っておけば、リード線102は希望に応じて抵抗器の任意の位置に接続でき、抵抗器を利用する装置の設計に構造上のゆとりを与えることも可能となる。   Further, in the case of the thick film resistor of the form shown in FIG. 7, the position of the lead wire 102 differs for each resistor depending on the position of the selected intermediate conductor 202. The thick film resistor of the form shown in FIG. 10 is also effective when this inconsistency becomes a problem in design. That is, the shape of the entire resistor including the lead wire is unified. Furthermore, if the lead wire electrode 203 is made large, the lead wire 102 can be connected to an arbitrary position of the resistor as desired, and it is possible to give a structural space to the design of the device using the resistor. Become.

図11は、図10に示した厚膜抵抗器において、終端導電体201及び中間導電体202とリード線電極203との間に中継電極204を配置した例である。終端導電体201や中間導電体202と中継電極204との間は、第1ボンディング線305により接続し、中継電極204とリード線電極203との間は、第2ボンディング線306により接続する。   FIG. 11 shows an example in which the relay electrode 204 is arranged between the terminal conductor 201 and the intermediate conductor 202 and the lead wire electrode 203 in the thick film resistor shown in FIG. The terminal conductor 201 or intermediate conductor 202 and the relay electrode 204 are connected by a first bonding line 305, and the relay electrode 204 and the lead wire electrode 203 are connected by a second bonding line 306.

本厚膜抵抗器は、実施例2の厚膜抵抗器と比較すると、中継電極204の存在により、ボンディングによる最終抵抗値Rの微調整がより一層可能となっている。すなわち、第2ボンディング線306として、有意な抵抗値を持った材料からなる線材を用いる場合、又は有意な抵抗値を得られるほどに細い線材を利用できる場合には、第2ボンディング線306の数をコントロールすることによって(図11左側に例示)、又は第2ボンディング線306の長さを変化させることによって(図11右側に例示)、最終抵抗値Rの微調整に供することが可能である。その他、リード線102の取り付け位置に関する有効性などは、実施例2と全く同様である。   Compared with the thick film resistor of the second embodiment, the present thick film resistor can further finely adjust the final resistance value R by bonding due to the presence of the relay electrode 204. That is, when a wire made of a material having a significant resistance value is used as the second bonding wire 306, or when a wire rod thin enough to obtain a significant resistance value can be used, the number of the second bonding wires 306 Can be used for fine adjustment of the final resistance value R by controlling the value (illustrated on the left side of FIG. 11) or by changing the length of the second bonding line 306 (illustrated on the right side of FIG. 11). In addition, the effectiveness regarding the attachment position of the lead wire 102 is exactly the same as in the second embodiment.

複数の電極を備えた厚膜抵抗器の模式図。The schematic diagram of the thick film resistor provided with the some electrode. 抵抗値Rの選択範囲及び自由度を大きくするための配線パターンの模式図。The schematic diagram of the wiring pattern for enlarging the selection range of resistance value R, and a freedom degree. 選択する抵抗値Rの精度を高める方法について説明する模式図。The schematic diagram explaining the method to raise the precision of resistance value R to select. 中継電極により抵抗値Rの選択精度を高める方法を示す模式図。The schematic diagram which shows the method of raising the selection accuracy of resistance value R with a relay electrode. 抵抗線が九十九折のパターンを成す場合の模式図。The schematic diagram in case a resistance wire comprises a 99-fold pattern. 抵抗線の屈曲部間の長さが段階的に変化している場合の模式図。The schematic diagram in case the length between the bending parts of a resistance wire is changing in steps. 本発明の厚膜抵抗器を実際の抵抗器に実現する場合の基本的な形態の模式図。The schematic diagram of the basic form in the case of implement | achieving the thick film resistor of this invention in an actual resistor. 微調整型パターンとその配線の幾何学的サイズを示す模式図。The schematic diagram which shows the geometric size of a fine adjustment type | mold pattern and its wiring. 粗調整型パターンとその配線の幾何学的サイズを示す模式図。The schematic diagram which shows the coarse adjustment type | mold pattern and the geometric size of the wiring. リード線電極を設けた場合の実施例を示す模式図。The schematic diagram which shows the Example at the time of providing a lead wire electrode. リード線電極と中継電極を設けた場合の実施例を示す模式図。The schematic diagram which shows the Example at the time of providing a lead wire electrode and a relay electrode.

符号の説明Explanation of symbols

101…絶縁基板、102…リード線、105…屈曲部、201…終端導電体、202…中間導電体、203…リード線電極、204…中継電極、301…抵抗線、302…配線、303…別種配線、305…第1ボンディング線、306…第2ボンディング線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Insulating substrate, 102 ... Lead wire, 105 ... Bending part, 201 ... Termination conductor, 202 ... Intermediate conductor, 203 ... Lead wire electrode, 204 ... Relay electrode, 301 ... Resistance wire, 302 ... Wiring, 303 ... Different kind Wiring, 305 ... first bonding line, 306 ... second bonding line.

Claims (11)

絶縁基板上に、厚膜抵抗体よりなる抵抗線と、前記抵抗線の電極として選択可能な複数の導電体とが形成され、
前記複数の導電体は、前記抵抗線の抵抗値がこれらの導電体の選択により調整し得るように、前記抵抗線上の異なる部位に接続されていることを特徴とする厚膜抵抗器。
On the insulating substrate, a resistance line made of a thick film resistor and a plurality of conductors that can be selected as electrodes of the resistance line are formed,
The plurality of conductors are connected to different portions on the resistance wire so that the resistance value of the resistance wire can be adjusted by selection of these conductors.
前記抵抗線の電極として選択可能な前記複数の導電体は、抵抗線の両終端に接続された終端導電体と、配線を介して前記抵抗線の両終端間の異なる部位にそれぞれ接続された複数の中間導電体とからなる請求項1記載の厚膜抵抗器。   The plurality of conductors that can be selected as electrodes of the resistance line are a termination conductor connected to both ends of the resistance line, and a plurality of conductors connected to different portions between the both ends of the resistance line via wiring, respectively. The thick film resistor according to claim 1, comprising the intermediate conductor. 前記抵抗線の異なる部位と電極として選択可能な前記複数の中間導電体とを接続するそれぞれの配線は、異なる抵抗値を持つ線材により構成されている請求項2記載の厚膜抵抗器。   3. The thick film resistor according to claim 2, wherein each wiring that connects different portions of the resistance wire and the plurality of intermediate conductors that can be selected as electrodes is formed of a wire having a different resistance value. 前記抵抗線が九十九折りの屈曲パターンを成すと共に、該抵抗線の各屈曲部に前記各中間導電体が前記配線を介して接続されている請求項2又は請求項3記載の厚膜抵抗器。   4. The thick film resistor according to claim 2, wherein the resistance wire forms a 99-fold bent pattern, and each intermediate conductor is connected to each bent portion of the resistance wire via the wiring. vessel. 前記九十九折りを成す抵抗線の屈曲部間の線材長さが段階的に変化する請求項4記載の厚膜抵抗器。   The thick film resistor according to claim 4, wherein a wire length between bent portions of the resistance wire forming the 99-fold is changed stepwise. 前記九十九折りを成す抵抗線に接続される前記配線の材料が、前記抵抗線と同種又は電極として選択可能な前記導電体と同種である請求項4又は請求項5記載の厚膜抵抗器。   The thick film resistor according to claim 4 or 5, wherein a material of the wiring connected to the resistance wire forming the 99-fold is the same type as the resistance wire or the same type of the conductor that can be selected as an electrode. . 前記九十九折りを成す抵抗線は、中央領域の屈曲部間の線材の長さが最も長く、その両サイドの領域の屈曲部間の線材の長さが前記絶縁基板の両端側に移行するにつれて段階的に短くなり、
前記抵抗線の電極として選択可能な前記終端導電体と前記中間導電体とは、前記絶縁基板の前記両端側の各辺に沿って配設されている請求項4ないし請求項6のいずれか1項記載の厚膜抵抗器。
The resistance wire forming the 99-fold has the longest length of the wire between the bent portions in the central region, and the length of the wire between the bent portions in the regions on both sides thereof is shifted to both ends of the insulating substrate. Gradually shortened as
The termination conductor and the intermediate conductor that can be selected as electrodes of the resistance wire are disposed along each side of the both ends of the insulating substrate. The thick film resistor described in the item.
前記九十九折りを成す抵抗線は、電極として選択する導電体によって抵抗値を微調整できる微調整パターンと粗調整できる粗調整パターンとを有している請求項4ないし請求項7のいずれか1項記載の厚膜抵抗器。   The resistance wire forming the ninety-nine fold has a fine adjustment pattern in which a resistance value can be fine-adjusted by a conductor selected as an electrode and a coarse adjustment pattern in which coarse adjustment can be made. A thick film resistor according to claim 1. 前記複数の導電体の中から選択された一対の電極に、外部との電気的接続を行うリード線が接続されている請求項1ないし請求項8のいずれか1項記載の厚膜抵抗器。   The thick film resistor according to any one of claims 1 to 8, wherein a lead wire for electrical connection with the outside is connected to a pair of electrodes selected from the plurality of conductors. 前記絶縁基板上にリード線を接続するための一対のリード線電極を備え、この各リード線電極と前記複数の導電体のうち選択された1又は2以上の導電体とがボンディング線で接続されている請求項1ないし請求項9のいずれか1項記載の厚膜抵抗器。   A pair of lead wire electrodes for connecting lead wires is provided on the insulating substrate, and each lead wire electrode and one or more conductors selected from the plurality of conductors are connected by bonding wires. The thick film resistor according to any one of claims 1 to 9. 前記絶縁基板上に、リード線を接続するための一対のリード線電極と、前記リード線電極と前記複数の導電体のうち選択された1又は2以上の導電体とを接続する中継電極とが形成され、これらの中継電極とリード線電極間、及び中継電極と電極として選択された前記導電体間がそれぞれ種々の抵抗形態を有するボンディング線を介して接続されている請求項1ないし請求項10のいずれか1項記載の厚膜抵抗器。   A pair of lead wire electrodes for connecting lead wires on the insulating substrate, and a relay electrode for connecting the lead wire electrodes and one or more conductors selected from the plurality of conductors. 11. The formed relay electrodes and the lead wire electrodes, and the relay electrodes and the conductors selected as the electrodes are connected to each other through bonding wires having various resistance forms. The thick film resistor according to any one of the above.
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