JPH0821481B2

JPH0821481B2 - 膜状抵抗体及びそのトリミング方法

Info

Publication number: JPH0821481B2
Application number: JP63303253A
Authority: JP
Inventors: 信幸石関
Original assignee: 大陽誘電株式会社
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPH02148801A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、混成集積回路基板上に形成される膜状の抵
抗体、及びその抵抗値を調整するためのトリミング方法
に関する。

［従来の技術］近年における各種電子技術の進歩は目覚ましく、使用
する電子機器もその技術動向に対応して、小形軽量化、
高性能化が絶え間なく要求され続けている。特に、電子
機器の構成の主体となる混成集積回路の高密度化の要求
は、大なるものがある。本発明は、前記混成集積回路を
構成する電子部品素子の中で、抵抗体が比較的多いこと
に着目し、その膜状抵抗体、特に可変抵抗回路を形成す
る部分を小形化しようとするものである。

第４図は、従来のこの種混成集積回路（ハイブリッド
IC）の一例で、極めて一般的な電圧レギュレータを示す
ものである。図において、T₁、T₂は能動素子であるトラ
ンジスタ、RV₁〜RV₄は受動素子である可変抵抗体、RLは
前記混成集積回路の負荷である。同可変抵抗体RV₁〜RV₄
は、抵抗膜をトリミングすることにより、抵抗値を変化
させ回路特性の最終的調整を行っている。このことは、
ディスクリート回路の特性調整を、半固定のボリウムを
用いて行うことと等価であり、混成集積回路では普通に
行われている。図示の回路においても、簡単な回路構成
にかかわらず、破線で囲んだ二箇所の部分に可変抵抗体
が用いられている。

前記膜状抵抗体を用いる理由は、混成集積回路を構成
する抵抗膜はトリミングすることにより、組み上ってか
らでも回路の要求する任意の値と、精度を得ることは可
能であるが、他の構成素子、トランジスタ、コンデンサ
等の特性ばらつきは調整し難い。従って、回路が組み上
った混成集積回路において、トランジスタ、コンデンサ
等の特性ばらつきによって、回路そのものの特性が、要
求値を満足しない場合が生じる。この様な場合、その回
路特性を、可変可能な抵抗膜をトリミングすることによ
り、最終的に調整し、全体的な出力特性を満足させてい
た。

第５図（ａ）は、前記第４図の破線で囲んだ部分、例
えば可変抵抗体RV₁とRV₂を直列にした部分を、混成集積
回路基板上に実際に形成するについての従来のトリミン
グ方法を説明する図である。図示されていない回路基板
上に、電極パターン1A、2A及び1B、2Bを形成した後、前
記電極間に抵抗膜4A及び4Bを形成する。外に、基板には
抵抗体、誘導体等が形成された後、電子部品をマウント
し、第４図に示した回路、あるいはこれに類似した回路
を構成する。

このようにして出来上った混成集積回路の総合的な特
性を精密に調整するため、第５図（ａ）に示した抵抗膜
4A及び4Bのトリミングが施される。従来においては、２
個の抵抗膜4A及び4Bを直列接続し、同抵抗体4Aの一方の
電極1Aを電源Vcc側に、低抗体4Bの一方の電極2Bを接地
側に接続する。そして、抵抗体4A、4Bの他の電極1Bと2A
を接続し、その接続点に中間電極６を付加する。この様
に構成された膜状抵抗体の等価回路は、第５図（ｂ）の
ようになる。

ここで、第４図の破線で囲んだ部分と、第５図（ｂ）
の相異は、第５図（ｂ）が可変になっていない点であ
る。

さて、第４図のレギュレータにおいて、出力電圧Eo
は、トランジスタT₁のコレクタ電圧Vcc、ツェナーダイ
オードZDのツェナー電圧及び可変抵抗体RV₁、RV₂の分圧
比によって決定される。すなわち、トランジスタT₁のベ
ース電流によって決まる。しかし、実際にはトランジス
タT₁、ツェナーダイオードZD等の特性にばらつきがある
ため、出力電圧Eoもばらつき、要求する規格値に調整し
なければならない。

第５図（ａ）の従来例においては、混成集積回路を所
定の電源Vccに接続し、所定の負荷RLを接続して、出力
電圧Eoを実測しながら、抵抗体4Aあるいは4Bをトリミン
グして出力電圧Eoを所定の規格値にあわせる。5A、5B部
分が、トリミングを行った溝である。抵抗体4Aのトリミ
ング溝5Aを大きくすると、抵抗体4Aの抵抗値が増加し、
その結果、トランジスタT₁のベース電流が減る。抵抗体
4Bのトリミング溝5Bを大きくすると、抵抗体5Aの抵抗値
が増加し、トランジスタT₁のベース電流が増加する。従
って、抵抗体4A、4Bを任意にトリミングすることで、出
力電圧Eoは、任意に調整される。前記のように、ダイナ
ミックな状態で行う抵抗体のトリミングは、一般にファ
ンクショナル・トリミングと呼ばれている。

前記従来の技術におけるファンクショナル・トリミン
グを施した膜状抵抗体は、第５図（ｂ）に等価回路を示
したように、固定抵抗と同じ構成となる。半固定ボリュ
ームのような機械的摺動接点を持たないので、比較にな
らない程、高精度、高信頼性である。

又、経年変化等も極めて少ない。

しかしながら、前記従来のトリミング可変型抵抗体は
二個の膜状抵抗体を直列にして使用している。このため
混成集積回路基板上の専有面積が大きく、小形化、高密
度化を進める上で障害となる。

そこで、例えば実開昭61−81140号号公報に示された
ように、第５図（ａ）の抵抗体4A、4Bを一体的な抵抗膜
とし、その中央部分を横断するよう中間電極６を設け、
第５図（ｂ）で示すような等価回路を得ている三端子型
膜状抵抗体も提案されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、抵抗膜の中央部分を横断するよう中間
電極６を設けた場合、電極1A、1B、６が対向するのと直
交する方向にトリミング溝を入れられることができる
が、それら電極1A、1B、６が対向する方向へは中間電極
６が障害となってトリミング溝を入れることができな
い。そのため、抵抗値の微調整が難く、正確な抵抗値の
調整が出来ないという課題があった。

本発明は、前記のような従来技術の課題に鑑み、トリ
ミングによる抵抗値の微調整も可能な膜状抵抗体とその
トリミング方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］すなわち、本発明による膜状抵抗体は、四角形の抵抗
膜４と、この抵抗膜４の対向する２辺の全長にわたって
接するよう形成された一対の端部電極１、２と、抵抗膜
４の端部電極１、２の中間部の辺部近傍にのみ端部が接
する中間電極３とを有する三端子形膜状抵抗体であっ
て、前記抵抗膜４の中間電極３が接する側の辺の同中間
電極３と少なくとも一方の端部電極１、２との間の位置
から同抵抗膜４に入れられたトリミング溝５を有するこ
とを特徴とする。

さらに、この膜状抵抗体をトリミングする方法は、前
記抵抗膜４の中間電極３が接する側の辺の同中間電極３
と少なくとも一方の端部電極１、２との間の位置から、
端部電極１、２が対向する方向と直交する方向に抵抗膜
４にトリミング溝５を入れて抵抗値を粗調整し、さらに
電極１、２が対向する方向に抵抗膜４にトリミング溝５
を入れて抵抗値を微調整することを特徴とする。

［作用］本発明による膜状抵抗体では、一つの抵抗膜に二つの
抵抗領域を形成したので、混成集積回路基板上に占める
面積が小さく、集積回路の小形、高密度化が可能とな
る。

そして、中間電極３は抵抗膜４の辺の全長にわたるよ
う設けられておらず、端部電極１、２の中間部にのみ接
するよう設けられているので、抵抗膜４の中間電極３が
設けられた側の辺側から同抵抗膜４にトリミング溝５を
入れることができる。ここで、端部電極１、２は、抵抗
膜４とその対向する２辺の全長にわたって各々接してい
るので、前記のようにして中間電極３が設けられた辺側
から抵抗膜４に入られたトリミング溝５により、端部電
極１、２の間の抵抗値を変えることができる。さらに、
抵抗膜４の中間電極３が設けられた側の辺側から同抵抗
膜４にトリミング溝５を入れることにより、端部電極
１、２の間の抵抗値だけでなく、端部電極１、２と中間
電極３との間の抵抗値も同時に変えることができる。

さらに、中間電極３は、抵抗膜４の中間部を横断する
ように形成されておらず、抵抗膜４の辺傍部にのみに端
部が接するよう設けられているので、この中間電極３に
邪魔されることなく、端部電極１、２が対向する方向と
同方向にもトリミング溝を入れて抵抗値を微調整するこ
とができる。

［実施例］以下、本考案の膜状抵抗体及びそのトリミング方法に
ついて、添付した図面を参照して説明する。

第１図（ａ）は、本考案の膜状抵抗体の一実施例を示
すものである。まず、図示されていない混成集積回路基
板上に、間隔をとって平行に導体ペーストを印刷し、一
対の端部電極１、２を形成する。この際、同端部電極
１、２の中間に、図示のような中間電極３を同時に導体
ペーストで形成する。この中間電極３は、端部電極１、
２の対向する領域の全体を横切るように設けず、その先
端部の一部のみが端部電極１、２の対向する領域の端に
あるようにする。次に、前記端部電極１と２にわたって
抵抗ペーストを長方形に印刷し、焼き付けて抵抗膜４を
形成する。中間電極３は、その先端部分が抵抗膜４の端
部電極１、２の中間部の辺部にのみ接している。

上述のように抵抗膜４を三端子型とした場合、端部電
極１と端部電極２の間の抵抗をr₁,端部電極１と中間電
極３の間の抵抗をr₂、端部電極２と中間電極３間の抵抗
をr₃とすると、その等価回路は第１図（ｂ）のようにな
り、これを合成すると、（１）、（２）式のようにな
る。

ここで、端部電極１、２と中間電極３との抵抗値は各
々前記R₁、R₂であるから、膜状抵抗体の総合的な等価回
路は、第１図（ｃ）のようになる。第１図（ｃ）の等価
回路は、従来例の第５図（ｂ）に示す等価回路と等しく
なる。

次に、前記抵抗値r₁、r₂を増大させ、その結果、前記
抵抗値R₁、R₂を調整するため、例えば、端部電極１と中
間電極３との間の抵抗体４にトリミング溝５を入れる。
このトリミング溝５は、まず抵抗体４の中間部３が設け
られた辺側からから、レーザカット等の手段で、端部電
極１、２が対向する方向と直交する方向、すなわち端部
電極１、２と平行にを入れる。この方向にトリミング溝
５を入れたときの端部電極１、２の間およびそれらと中
間電極３との間の抵抗値の変化は比較的大きく、従って
抵抗値が粗調整される。さらに、目標の抵抗値に或る程
度近づいたところで、前記トリミング溝５の先端から端
部電極１、２が対向する方向、すなわち端部電極１、２
と直交する方向にトリミング溝５を入れる。この方向に
トリミング溝５を入れたときの端部電極１、２の間の抵
抗値の変化は比較的小さく、従って抵抗値が微調整され
る。

このようにして、抵抗膜４にトリミング溝５を入れる
と、それに伴って抵抗値r₁及びr₂が増加する。この抵抗
値増加分をΔr₁及びΔr₂とすると、前記の（１）、
（２）式は（３）、（４）式のようになる。すなわち、
第１図の例の場合、トリミング溝５を大きくすると、R₁
の抵抗値増加分は、R₂の増加分より大きく、分圧比が変
化する。

第２図は、本発明の他の実施例で、トリミング溝５を
端部電極２と中間電極３の間の抵抗体領域に設けたもの
である。基本的な等価回路は、第１図（ｂ）、（ｃ）に
示すものと同様である。抵抗値の増加部分Δｒが変っ
て、（３）、（４）式は変化するが、考え方は同様であ
る。

第３図は、本発明のさらにに他の実施例で、端部電極
１と中間電極３の間、端部電極２と中間電極３間の両抵
抗体領域に、トリミング溝５を設けた例である。実際に
は、一つの抵抗体４によって分圧比を変えるので、調整
し易く、両抵抗体領域にトリミング溝５を設けたものが
使用される。この等価回路も、第１図（ｂ）、（ｃ）に
示すものと同様である。

ここで、第４図に示した一般的な電圧レギュレータ
（ハイブリッドIC）の可変抵抗器VR₁、VR₂部分に、本発
明の第３図の三端子抵抗体を適用してみる。前記電圧レ
ギュレータに、所定の負荷RLと所定の電源Vccを接続し
て、出力電圧Eoを実測しながら抵抗体４をトリミング
し、トランジスタT₁のベース電流を変えて、出力電圧Eo
を規定値に収める。トリミング溝５を二つの領域に設け
ることにより、トリミングの進みすぎに対応したり、微
調整が可能となる。実際には、出力電圧Eoが規格値より
大きい場合は上側をトリミングし、小さい場合は下側を
トリミングすれば、所定の出力特性を得ることができ
る。

前記ファンクショナル・トリミングを行うためには、
できるかぎり初期設計時の抵抗体面積を大きく取ること
が好ましく、トリミングの方法としてはＬ状カット等が
好適である。又、本発明による膜状抵抗体は、三端子ネ
ットワーク的に電圧を調整することを必要とする全ての
回路に適用されるものである。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明によれば、中
間電極３を設けた場合でも、その中間電極３に妨げられ
ずに抵抗膜４にトリミング溝５を入れることができ、し
かもこのトリミングにより、端部電極１、２の間だけで
なく、それらと中間電極３との間の抵抗も変えることが
できるので、膜状抵抗体の各部について、各々トリミン
グにより正確な抵抗値の調整が簡単に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明の一実施例を示す膜状抵抗体の
平面図、第１図（ｂ）、（ｃ）は、同じく膜状抵抗体及
びそのトリミング方法を説明する等価回路、第２図、第
３図は、本発明の他の実施例を示す平面図、第４図は、
一般的な電圧レギュレータの例を示す回路図、第５図
（ａ）及び（ｂ）は、従来の抵抗膜の平面図及びその等
価回路である。１、２……端部電極、３……中間電極、４……抵抗膜、
５……トリミング溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】四角形の抵抗膜（４）と、この抵抗膜
（４）の対向する２辺の全長にわたって接するよう形成
された一対の端部電極（１）、（２）と、抵抗膜（４）
の端部電極（１）、（２）の中間部の辺近傍部にのみ端
部が接する中間電極（３）と、前記抵抗膜（４）の中間
電極（３）が接する側の辺の同中間電極（３）と少なく
とも一方の端部電極（１）、（２）との間の位置から同
抵抗膜（４）に入れられたトリミング溝（５）とを有す
ることを特徴とする三端子形膜状抵抗体。
【請求項２】四角形の抵抗膜（４）と、この抵抗膜
（４）の対向する２辺の全長にわたって接するよう形成
された一対の端部電極（１）、（２）と、抵抗膜（４）
の端部電極（１）、（２）の中間部の辺近傍部にのみ端
部が接する中間電極（３）とを有する膜状抵抗体につい
て、前記抵抗膜（４）の中間電極（３）が接する側の辺
の同中間電極（３）と少なくとも一方の端部電極
（１）、（２）との間の位置から、端部電極（１）、
（２）が対向する方向と直交する方向に抵抗膜（４）に
トリミング溝（５）を入れて抵抗値を粗調整し、さらに
電極（１）、（２）が対向する方向に抵抗膜（４）にト
リミング溝（５）を入れて抵抗値を微調整することを特
徴とする三端子形膜状抵抗体のトリミング方法。