JPH06188332A - 集積回路装置 - Google Patents

集積回路装置

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JPH06188332A
JPH06188332A JP33764492A JP33764492A JPH06188332A JP H06188332 A JPH06188332 A JP H06188332A JP 33764492 A JP33764492 A JP 33764492A JP 33764492 A JP33764492 A JP 33764492A JP H06188332 A JPH06188332 A JP H06188332A
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JP
Japan
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layer
pattern
resistor
integrated circuit
circuit device
Prior art date
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Pending
Application number
JP33764492A
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English (en)
Inventor
Izumi Takahashi
泉 高橋
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】パターンにクラックを発生させない集積回路装
置を提供する。 【構成】基板1上に所定のパターンで形成される導体層
2a,2bと、その導体層2a,2bの熱膨張係数と近
似する熱膨張係数を有し、前記導体層2a,2bのパタ
ーンの表面が平坦になるように形成される形成される絶
縁体層4と、前記導体層2a,2b及び絶縁体層4上に
所定のパターンで形成される抵抗体層5と備えた。従っ
て、集積回路装置が冷熱されても導体層2a,2bと絶
縁体層4とが同じように膨張・縮小するため、抵抗体層
5に対して応力集中が発生せず、クラックの発生を防止
する。又、抵抗体層5は平坦に形成されるため、応力集
中が発生する部分が無くなり、クラックの発生を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は集積回路装置に係り、
詳しくは集積回路装置のパターンにクラックを発生させ
ない集積回路装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、集積回路装置において、図6に示
すように、アルミナ等の絶縁基板11上にAg−Pt系
又はAg−Pd系の導体パターン12a,12bを形成
し、その導体パターン12a,12b間に酸化ルテニウ
ム(RuO2 )よりなる抵抗体パターン13を形成する
ようにした回路パターンが多く用いられている。この回
路パターンは図5に示すように、基板11にまず導体パ
ターン12a,12bを形成したのち、抵抗体パターン
13をその両端が導体パターン12a,12bの端部と
重合するように基板11に形成する。そして、このよう
に形成した回路パターンの上面に保護ガラス14を形成
して終了する。
【0003】従って、抵抗体パターン13と導体パター
ン12a,12bと重合する部分は抵抗体パターン13
が導体パターン12a,12bに乗り上がった積層構造
で接合されていることになる。そのため、抵抗体パター
ン13の端部上面には円弧状の折曲部15が形成されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導体パ
ターン12a,12bと抵抗体パターン13の熱膨張係
数は導体パターン12a,12bの方が大きいことか
ら、集積回路装置を温度変化の大きい環境下で使用した
場合に問題となる。
【0005】すなわち、温度変化の大きい環境下で使用
した場合に、導体パターン12a,12bの膨張・縮小
は大きく、抵抗体パターン13の膨張・縮小は小さい。
従って、抵抗体パターン13が導体パターン12a,1
2bに乗り上がった折曲部15はその導体パターン12
a,12bの大きな膨張・縮小に追従することができ
ず、応力が集中する。その結果、この応力によって抵抗
体パターン13の折曲部15にクラック16が発生し、
抵抗体パターン13の抵抗値が大きく変動したり、回路
パターンが切断されてしまうという問題があった。
【0006】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、使用環境下の温度が変化し
ても各種のパターンにクラックが発生しないように防止
することができる集積回路装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、基板上に所定のパターンで形成される
導体層と、その導体層の熱膨張係数と近似する熱膨張係
数を有し、前記パターンの表面が平坦になるように形成
される絶縁体層と、前記導体層及び絶縁体層上に所定の
パターンで形成される回路素子パターン層とを備えたこ
とをその要旨とする。
【0008】
【作用】上記の構成によれば、熱膨張係数が近似した導
体層と絶縁体層とによるパターンの表面が平坦になり、
その平坦面に回路素子パターン層が形成される。その結
果、集積回路装置が加熱されたり冷却されたりすると、
導体層及び絶縁体層が均一に伸縮動作を行う。そのた
め、導体層及び絶縁体層上に所定のパターンで形成され
る回路素子パターン層に対して応力集中が発生しない。
【0009】
【実施例】以下、この発明の集積回路装置を具体化した
一実施例を図1〜図3に基づいて詳細に説明する。
【0010】図1に示すように、アルミナ基板1の上面
には離間部3が形成されるように銀−白金系(Ag−P
t系)の導体層2a,2bが形成されている。前記導体
層2a,2b間における離間部3にはマグネシア(Mg
O)の絶縁体層4が形成されている。そして、前記導体
層2a,2b及び絶縁体層4とによって形成されるパタ
ーンPの上面は平坦に形成されている。
【0011】前記パターンPの上面には導体層2a,2
bの基端が重合し、かつ前記導体層2a,2b及び絶縁
体層4の幅と略等しい酸化ルテニウム(RuO2 )の抵
抗体層5が形成されいている。従って、導体層2a,2
bは抵抗体層5を介して電気的に接続され、抵抗素子が
構成されている。又、これらの上面にはホウケイ酸ガラ
スによる保護膜6が形成されている。
【0012】次に、上記の集積回路装置の製造行程につ
いて説明する。図1,図2に示すように、アルミナ(9
6%)によって形成されたアルミナ基板1の上面には銀
−白金系(Ag−Pt系)の導体ペーストを離間部3が
形成されるように所定の間隔を持って10μmの厚さで
印刷した後、焼き付けて導体層2a,2bを形成する。
【0013】次に、前記離間部3にマグネシア(Mg
O)の絶縁体ペーストを同じく10μmの厚さでパター
ン印刷した後、焼き付けて導体層2a,2bと厚さが等
しくなるように絶縁体層4を形成する。従って、導体層
2a,2bと離間部3に形成された絶縁体層4とにより
上面が平坦となるパターンPが形成される。又、前記導
体層2a,2bとなる銀−白金系(Ag−Pt系)の熱
膨張係数は約18×10 -6/Kである。そして、この銀
−白金系(Ag−Pt系)の熱膨張係数と近似するマグ
ネシア(MgO)を絶縁体層4に使用している。尚、マ
グネシア(MgO)の熱膨張係数は約13×10-6/K
である。
【0014】そして、前記導体層2a,2b及び絶縁体
層4からなるパターンPの上面に酸化ルテニウム(Ru
2 )の抵抗体ペーストを同じく10μmの厚さで印刷
した後、焼き付けて抵抗体層5を形成する。従って、パ
ターンPの導体層2a,2b及び絶縁体層4が平坦とな
っているため、抵抗体層5には導体層2a,2bに対し
て従来のように円弧状の折曲部15が形成されないよう
になっている。更に、これらの上面にはホウケイ酸ガラ
スのガラスペーストが同じく10μmの厚さで印刷され
た後、焼き付けられて保護膜6が形成されている。
【0015】尚、前記抵抗体層5となる酸化ルテニウム
(RuO2 )の熱膨張係数は約8×10-6/Kであり、
保護膜6となるホウケイ酸ガラスの熱膨張係数は約7×
10 -6/Kである。更に、基板1となるアルミナ(Al
2 3 )の熱膨張係数は約8×10-6/Kとなる。
【0016】さて、上記のように構成された集積回路装
置が冷却及び加熱されると、導体層2a,2bが上下方
向に伸縮動作を行う。又、導体層2a,2b間における
離間部3の絶縁体層4も上下方向に伸縮動作を行う。こ
のとき、前記導体層2a,2bと絶縁体層4は熱膨張係
数が近似しているため、上下方向の伸縮率が同じにな
る。
【0017】そのため、前記導体層2a,2b及び絶縁
体層4が伸縮動作しても抵抗体層5は全体的に上下移動
する。つまり、導体層2a,2bの伸縮動作によって抵
抗体層5の両端が該抵抗体層5の中央より大きく上下移
動したり、絶縁体層4の伸縮動作によって抵抗体層5の
中央が該抵抗体層5の両端より大きく上下移動したりす
ることはない。
【0018】従って、前記導体層2a,2b及び絶縁体
層4の上下方向の伸縮動作による部分的な応力集中が抵
抗体層5に対して無くなるため、抵抗体層5に対してク
ラック16が発生しないように防止することができる。
この結果、抵抗体層5の抵抗値の変化したり、回路パタ
ーンが切断したりしない安定した集積回路装置を製造す
ることができる。
【0019】又、本実施例においては、抵抗体層5に対
して保護膜6が接触する円弧状の接触部7が形成されて
いるが、この場合、抵抗体層5と保護膜6との熱膨張係
数が同じであるため収縮率が同じとなる。そのため、保
護膜6の接触部7にクラック16は発生しない。
【0020】ここで、上記のように構成された本実施例
の集積回路装置及び従来の集積回路装置を冷熱サイクル
試験した。この冷熱サイクル試験は−50°〜150°
の冷却及び加熱を繰り返し、各サイクル毎において集積
回路装置の抵抗値がどのように変化していくかを測定し
たものである。
【0021】その測定結果を図3に示す。この特性図か
ら1000サイクル後において、従来の集積回路装置で
は抵抗値の変化が最高4.5%となるのに対し、本実施
例の集積回路装置では抵抗値の変化が0.5%以下であ
ることが分かる。
【0022】又、所定のサイクルを終了した従来の集積
回路装置及び本実施例の集積回路装置における抵抗体パ
ターン13及び抵抗体層5の電子顕微鏡観察を行ったと
ころ、抵抗体パターン13に対してはクラック16の発
生が確認されたのに対し、抵抗体層5に対してはクラッ
ク16の発生が確認されなかった。
【0023】本実施例においては、導体層2a,2bに
は銀−白金系(Ag−Pt系)、絶縁体層4にはマグネ
シア(MgO)、抵抗体層5には酸化ルテニウム(Ru
2)を使用したが、絶縁体層5に熱膨張係数が8×1
-6/Kとなるアルミナ(Al2 3 )、熱膨張係数が
6×10-6/Kとなるチタニア(TiO2 )、熱膨張係
数が7×10-6/Kとなるホウケイ酸ガラス及び熱膨張
係数が9×10-6/Kとなるトリア(ThO2 )等を使
用することによっても抵抗体層5に応力集中が発生しな
いようにすることができる。この結果、抵抗体層5にク
ラック16が発生せず、抵抗体層5に対する抵抗値の変
化を防止することができる。
【0024】尚、この発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。 (1)前記実施例では、導体層2a,2bには銀−白金
系(Ag−Pt系)、絶縁体層4にはマグネシア(Mg
O)を使用したが、この他に導体層2a,2bに熱膨張
係数が14×10-6/Kとなる金(Au)を使用したと
き、絶縁体層4には熱膨張係数が13×10-6/Kとな
るマグネシア(MgO)、熱膨張係数が9×10-6/K
となるトリア(ThO2 )、熱膨張係数が8×10-6
Kとなるフォルステライト(2MgO・SiO2 )又は
アルミナ(Al2 3 )を使用することが最適である。
【0025】又、導体層2a,2bに熱膨張係数が14
×10-6/Kとなる銅(Cu)を使用したとき、絶縁体
層4にはマグネシア(MgO)、トリア(ThO2 )を
使用することが最適である。
【0026】更に、導体層2a,2bに熱膨張係数が2
3×10-6/Kとなるアルミニウム(Al)を使用した
とき、絶縁体層4にはマグネシア(MgO)を使用する
ことが最適である。
【0027】又、本実施例においては、耐水性の高いホ
ウケイ酸ガラスによって保護膜6を形成したが、集積回
路装置の使用する環境下によってはポリミドによって保
護膜6を形成することも可能である。
【0028】(2)又、図4に示すように、集積回路装
置を多層構造にすることも可能である。尚、前記実施例
と同一部材に付いては同一番号を付してその詳細な説明
を省略する。
【0029】つまり、酸化ルテニウム(RuO2 )から
なる抵抗体層5の両側には該抵抗体層5と近似する熱膨
張係数となるアルミナ(Al2 3 )やフォルステライ
ト(2MgO・SiO2 )からなる第2の絶縁体層8を
形成し、抵抗体層5及び第2の絶縁体層8によって第2
のパターンP2を形成する。そして、前記抵抗体層5と
第2の絶縁体層8とによってその上面を平坦にする。こ
の第2のパターンP2の上面に予め定められた回路パタ
ーンを形成するようにしてもよい。
【0030】従って、抵抗体層5と第2の絶縁体層8と
が上下方向に伸縮動作を行うので、その上部に形成され
る回路パターンに応力集中が発生せず、その回路パター
ンに対してクラック16が発生することを防止すること
ができる。
【0031】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、導体層に対して近似した熱膨張係数を持つ絶縁体層
によりパターンの上面を平坦とするため、冷熱によって
導体層及び絶縁体層が上下方向に伸縮動作しても、回路
素子パターン層に応力集中が発生しないため、該回路素
子パターン層に対するクラックの発生を防止することが
できるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る集積回路装置の断面図である。
【図2】本発明に係る集積回路装置の平面図である。
【図3】冷熱サイクルに対する抵抗体パターンの抵抗値
の変化を示す特性図である。
【図4】本発明の別例を示す集積回路装置の断面図であ
る。
【図5】従来の集積回路装置の部分断面図である。
【図6】従来の集積回路装置の平面図である。
【図7】導体パターンが冷熱により膨張・縮小したとき
の状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
1…基板、2a,2b…導体層、4…絶縁体層、5…回
路素子パターン層としての抵抗体層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に所定のパターンで形成される導
    体層と、 その導体層の熱膨張係数と近似する熱膨張係数を有し、
    前記パターンの表面が平坦になるように形成される絶縁
    体層と、 前記導体層及び絶縁体層上に所定のパターンで形成され
    る回路素子パターン層とを備えたことを特徴とする集積
    回路装置。
JP33764492A 1992-12-17 1992-12-17 集積回路装置 Pending JPH06188332A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5810083B2 (ja) * 2010-07-14 2015-11-11 日本碍子株式会社 セラミックフィルタ
JP2018502454A (ja) * 2014-12-23 2018-01-25 ティーイー・コネクティビティ・コーポレイションTE Connectivity Corporation 電子部品およびオーバーモールド方法

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