JPH08250303A - Thick film resistive elment and its manufactur - Google Patents
Thick film resistive elment and its manufacturInfo
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- JPH08250303A JPH08250303A JP7055861A JP5586195A JPH08250303A JP H08250303 A JPH08250303 A JP H08250303A JP 7055861 A JP7055861 A JP 7055861A JP 5586195 A JP5586195 A JP 5586195A JP H08250303 A JPH08250303 A JP H08250303A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、酸化ルテニウムを主
材とする厚膜抵抗素子とその製造方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thick film resistance element containing ruthenium oxide as a main material and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１４は雑誌「電子材料」１９８４年５
月号第９２〜９８頁に記載された従来の厚膜抵抗素子、
特に抵抗値が制御可能な厚膜抵抗素子の構造を示し、図
１４に平面図、また図１５に図１４のＡＡ断面図を示
す。図１４及び図１５において、１は例えば酸化アルミ
ニウム等の絶縁性セラミック基板で、２は厚膜抵抗パタ
ーンで、酸化ルテニウム３とガラス４とを分散混合して
形成されている。６は厚膜抵抗パターン２の両端に接続
された電極で、たとえば銀−パラジウムの合金を主材と
する導体が用いられる。７は厚膜抵抗パターン２上に形
成されたガラス層である。2. Description of the Related Art FIG. 14 shows a magazine "Electronic Materials", May 1984.
The conventional thick film resistance element described in the month issue, pages 92 to 98,
In particular, the structure of a thick film resistance element whose resistance value can be controlled is shown. FIG. 14 is a plan view and FIG. 15 is a sectional view taken along line AA of FIG. 14 and 15, reference numeral 1 is an insulating ceramic substrate such as aluminum oxide, and 2 is a thick film resistance pattern, which is formed by dispersing and mixing ruthenium oxide 3 and glass 4. Reference numeral 6 is an electrode connected to both ends of the thick film resistance pattern 2, and for example, a conductor whose main material is a silver-palladium alloy is used. 7 is a glass layer formed on the thick film resistance pattern 2.
【０００３】従来の厚膜抵抗パターン２はそのパターン
をそれぞれの材料インクのスクリーン印刷によりセラミ
ック基板１上に印刷し、これを乾燥、焼成して形成する
ため、厚膜抵抗素子の抵抗値は大きく分布し、そのまま
では所定の精度の抵抗値が得られない。そこで予め所定
の抵抗値よりも高めに設定しておき、レーザビームで切
削溝を形成して抵抗値を増加調整する手法、いわゆるレ
ーザトリミング法が広く採用されている。Since the conventional thick film resistance pattern 2 is formed by printing the pattern on the ceramic substrate 1 by screen printing of respective material inks, and drying and firing the pattern, the resistance value of the thick film resistance element is large. It is distributed, and the resistance value with a predetermined accuracy cannot be obtained as it is. Therefore, a so-called laser trimming method, in which the resistance value is set higher than a predetermined resistance value in advance and a cutting groove is formed with a laser beam to increase the resistance value, is widely adopted.
【０００４】図１４および図１５により、このレーザト
リミング法の概略を説明する。９はガラス層７表面から
厚膜抵抗パターン２を貫き、基板１の一部にまで達する
切削溝である。この切削にはＮｄ：ＹＡＧレーザビー
ム、ここでは基本波のＱスイッチパルスが使用される。
通常切削溝９の幅は５０μｍ〜１００μｍである。近
年、電子部品の小型化が進み、厚膜抵抗素子の大きさは
小さくなる傾向がある。小型抵抗素子に対応するため、
切削溝９の幅はさらに微細化する傾向のある。１０は電
極６に探針するプローバで抵抗値の測定装置に接続され
る。The outline of this laser trimming method will be described with reference to FIGS. 14 and 15. Reference numeral 9 is a cutting groove that penetrates the thick film resistance pattern 2 from the surface of the glass layer 7 and reaches a part of the substrate 1. An Nd: YAG laser beam, here a Q-switch pulse of a fundamental wave, is used for this cutting.
Usually, the width of the cutting groove 9 is 50 μm to 100 μm. In recent years, with the progress of miniaturization of electronic components, the size of thick film resistance elements tends to be reduced. To support small resistance elements,
The width of the cutting groove 9 tends to be further miniaturized. Reference numeral 10 is a prober that probes the electrode 6 and is connected to a resistance measuring device.
【０００５】プローバ１０を電極６に探針し、厚膜抵抗
パターン２の抵抗値を測定する。レーザビーム１１を走
査し、厚膜抵抗パターン２に切削溝９を形成する。この
とき厚膜抵抗パターン２の抵抗値は切削溝９の形成進行
により増加するから、所望の抵抗値に達した段階でレー
ザビーム１１の照射を停止すれば所定の厚膜抵抗素子が
得られる。このレーザトリミング法に供されるレーザビ
ーム１１は厚膜抵抗パターン２とその上層に存在するガ
ラス７を溶融蒸発させ、部分的に除去して切削溝９を形
成するものであるから、レーザビームパワー密度として
はレーザビーム１１のパルス幅２００ｎｓにおいて、１
×１０12Ｗ/ｍ2以上を必要とする。これ以下、すなわち
厚膜抵抗パターン２を溶融蒸発除去するに不十分なレー
ザビーム１１の場合は、切削溝９は形成されないから、
抵抗値を調整することは困難である。The prober 10 is probed with the electrode 6, and the resistance value of the thick film resistance pattern 2 is measured. The laser beam 11 is scanned to form the cutting groove 9 in the thick film resistance pattern 2. At this time, the resistance value of the thick film resistance pattern 2 increases as the formation of the cutting groove 9 progresses. Therefore, if the irradiation of the laser beam 11 is stopped when the desired resistance value is reached, a predetermined thick film resistance element can be obtained. The laser beam 11 used in this laser trimming method melts and vaporizes the thick film resistance pattern 2 and the glass 7 existing thereabove and partially removes it to form the cutting groove 9. The density is 1 when the pulse width of the laser beam 11 is 200 ns.
× 10 12 W / m 2 or more is required. Below this, that is, in the case of the laser beam 11 insufficient to melt and remove the thick film resistance pattern 2, the cutting groove 9 is not formed,
It is difficult to adjust the resistance value.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来の厚膜抵抗素子と
その製造方法は以上のように構成されているので、小型
厚膜抵抗素子を製造しようとするときには、レーザビー
ム１１径を小さくする必要があり、レーザビーム１１の
位置決め精度を向上させる必要があった。これらの要求
を達成するには、レーザ装置の構成は複雑になり、高価
になるため、厚膜抵抗素子を安価に製造することは困難
であるという問題があった。Since the conventional thick film resistance element and its manufacturing method are configured as described above, it is necessary to reduce the diameter of the laser beam 11 when manufacturing a small-sized thick film resistance element. Therefore, it is necessary to improve the positioning accuracy of the laser beam 11. In order to meet these requirements, the structure of the laser device becomes complicated and expensive, and it is difficult to manufacture the thick film resistance element at low cost.
【０００７】また、大きなパワー密度のレーザビーム１
１を投入するため、レーザビーム照射過程における厚膜
抵抗パターン２の高温による膨張変化が大きくなり、図
１４および１５に示すように切削溝９の付近に亀裂１２
を生じやすい。よってレーザトリミング直後や、その後
の厚膜抵抗素子を搭載する電子機器の使用環境下におい
て、亀裂１２を拡大するなどして、抵抗値が変動する原
因となった。前者の場合は抵抗値の精度を悪化させ、後
者の場合は電子機器の信頼性を低下させるという問題が
あった。A laser beam 1 having a large power density
1, the change in expansion of the thick film resistance pattern 2 due to the high temperature during the laser beam irradiation process becomes large, and a crack 12 is formed near the cutting groove 9 as shown in FIGS.
Prone to Therefore, the resistance value fluctuates due to the expansion of the crack 12 or the like immediately after laser trimming or in the usage environment of the electronic device in which the thick film resistance element is mounted thereafter. In the former case, the accuracy of the resistance value is deteriorated, and in the latter case, the reliability of the electronic device is deteriorated.
【０００８】またレーザトリミングに用いるレーザ装置
のパワー密度が小さいとき、厚膜抵抗パターン２に十分
な深さの切削溝９が形成できず、抵抗値の調整ができな
い、という問題があった。Further, when the power density of the laser device used for laser trimming is small, there is a problem that the thick film resistance pattern 2 cannot be formed with the cutting groove 9 having a sufficient depth and the resistance value cannot be adjusted.
【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、厚膜抵抗パターンに切削溝を備
えることなく抵抗値の調整が可能な厚膜抵抗素子の構造
を提供することを第１の目的とする。また、第１の目的
を達成するとともに、熱的に安定で信頼性の高い厚膜抵
抗素子を提供することを付加的な目標とし、これを第２
の目標とする。また第１の目的を達成するとともに、よ
り効率的に厚膜抵抗素子の抵抗値が調整可能な構造の厚
膜抵抗素子を提供することを付加的な目標とし、これを
第３の目的とする。また第１の目的を達成するととも
に、精度の高い抵抗値の調整が可能な構造の厚膜抵抗素
子を提供することを付加的な目標とし、これを第４の目
的とする。また第１の目的を達成するとともに、製造工
程欠落ミスを防止する構造の厚膜抵抗素子を提供するこ
とを付加的な目標とし、これを第５の目的とする。また
第１の目的を達成するとともに、高密度実装を可能とす
る構造の厚膜抵抗素子を提供することを付加的な目標と
し、これを第６の目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and provides a structure of a thick film resistance element capable of adjusting a resistance value without providing a cutting groove in a thick film resistance pattern. Is the first purpose. In addition to achieving the first object, it is an additional goal to provide a thick film resistive element that is thermally stable and highly reliable.
The goal of. In addition to achieving the first object, it is an additional objective to provide a thick film resistance element having a structure in which the resistance value of the thick film resistance element can be adjusted more efficiently, and this is a third object. . In addition to achieving the first object, it is an additional object to provide a thick film resistance element having a structure capable of adjusting the resistance value with high accuracy, and this is a fourth object. In addition to achieving the first object, it is an additional goal to provide a thick film resistance element having a structure that prevents mistakes in the manufacturing process omission, and this is a fifth object. In addition to achieving the first object, it is an additional object to provide a thick film resistance element having a structure that enables high-density mounting, and this is a sixth object.
【００１０】また厚膜抵抗パターンに切削溝を形成する
ことなく、厚膜抵抗パターンの抵抗値を調整することの
できる厚膜抵抗素子の製造方法を提供することを第７の
目的とする。また第７の目的を達成するとともに、その
製造時間の短縮をはかることを付加的な目標とし、これ
を第８の目的とする。また第７の目的を達成するととも
に、厚膜抵抗素子の抵抗値のを精度の向上することを付
加的な目標とし、これを第９の目的とする。また第７の
目的を達成するとともに、高度な制御や高出力が不要な
低価格のレーザ装置を用いて厚膜抵抗素子が形成できる
製造方法を提供することを付加的な目標とし、これを第
１０の目標とする。A seventh object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thick film resistance element capable of adjusting the resistance value of the thick film resistance pattern without forming a cutting groove in the thick film resistance pattern. In addition to achieving the seventh object, an additional goal is to reduce the manufacturing time, and this is the eighth object. In addition to achieving the seventh object, an additional goal is to improve the accuracy of the resistance value of the thick film resistance element, and this is the ninth object. In addition to achieving the seventh object, it is an additional goal to provide a manufacturing method capable of forming a thick film resistance element using a low-priced laser device that does not require high-level control or high output, and this is Set 10 goals.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項１に係わる発明
は、厚膜抵抗素子が絶縁性基板、この絶縁性基板上に形
成された酸化ルテニウム粒子とガラスとを分散混合して
形成された厚膜抵抗パターン、この厚膜抵抗パターン上
に形成され、最外殻の電子数が二酸化ルテニウム中のル
テニウムの最外殻電子の電子数より少ないルテニウムを
含むガラス組成物で形成された薄膜抵抗パターン、絶縁
性基板上に形成され、この厚膜抵抗パターンに接続され
た電極を有するようにしたものである。According to a first aspect of the present invention, a thick film resistance element is formed of an insulating substrate, and a thickness formed by dispersing and mixing ruthenium oxide particles and glass formed on the insulating substrate. A film resistance pattern, a thin film resistance pattern formed on the thick film resistance pattern, the thin film resistance pattern formed of a glass composition containing ruthenium in which the number of electrons in the outermost shell is smaller than the number of electrons in the outermost shell electron of ruthenium in ruthenium dioxide, It is formed on an insulating substrate and has electrodes connected to this thick film resistance pattern.
【００１２】請求項２に係わる発明は、請求項１の発明
において、絶縁性基板が酸化アルミニウムを主材とする
ようにしたものである。According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the insulating substrate is mainly made of aluminum oxide.
【００１３】請求項３に係わる発明は、請求項１の発明
において、薄膜抵抗パターン中のルテニウムの含有量が
ガラス中のルテニウムの含有量の１００倍以上であるよ
うにしたものである。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the content of ruthenium in the thin film resistance pattern is 100 times or more the content of ruthenium in the glass.
【００１４】請求項４に係わる発明は、請求項１の発明
において、薄膜抵抗層の膜厚が０.５μｍ以下であるよ
うにしたものである。According to a fourth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the thin film resistance layer has a thickness of 0.5 μm or less.
【００１５】請求項５に係わる発明は、請求項１の発明
において、薄膜抵抗パターン上に上層ガラス層を備える
ようにしたものである。According to a fifth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, an upper glass layer is provided on the thin film resistance pattern.
【００１６】請求項６に係わる発明は、請求項１の発明
において、薄膜抵抗パターンの比抵抗が厚膜抵抗パター
ンの比抵抗の１/ １００以下の値を有するようにしたも
のである。According to a sixth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the specific resistance of the thin film resistance pattern has a value which is 1/100 or less of the specific resistance of the thick film resistance pattern.
【００１７】請求項７に係わる発明は、請求項１の発明
において、電極が上記電極下部と厚膜抵抗パターンの上
部において接続されているようにしたものである。According to a seventh aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the electrode is connected to the lower portion of the electrode and the upper portion of the thick film resistance pattern.
【００１８】請求項８に係わる発明は、請求項１の発明
において、ガラスの組成がケイ素、ホウ素、鉛、酸素お
よびルテニウムと、カルシウム、鉄、ニッケル、カリウ
ム、チタン、ジルコン、白金、ビスマス、カドミウム、
クロム、コバルト、マンガン、マグネシウムのうち少な
くとも一種類以上の元素を０.０１重量％以下含有する
ようにしたものである。According to an eighth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the composition of the glass is silicon, boron, lead, oxygen and ruthenium, and calcium, iron, nickel, potassium, titanium, zircon, platinum, bismuth and cadmium. ,
At least one element selected from chromium, cobalt, manganese, and magnesium is contained in an amount of 0.01% by weight or less.
【００１９】請求項９に係わる発明は、請求項１の発明
において、薄膜抵抗パターンが厚膜抵抗パターン表面上
の全領域に、もしくは２つの電極の方向に幅１００μｍ
以上の帯状に、もしくは幅１００μｍ以上のストライプ
状であるようにしたものである。According to a ninth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the thin film resistance pattern has a width of 100 μm over the entire surface of the thick film resistance pattern or in the direction of the two electrodes.
The above-mentioned strips or stripes having a width of 100 μm or more are formed.
【００２０】請求項１０に係わる発明は、請求項１の発
明において、電極の材料が銀とパラジウム、または金を
含有するようにしたものである。According to a tenth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the material of the electrode contains silver and palladium, or gold.
【００２１】請求項１１に係わる発明は、請求項５の発
明において、上層ガラス層の視認色調が緑または青であ
るようにしたものである。According to an eleventh aspect of the present invention, in the invention of the fifth aspect, the visual color tone of the upper glass layer is green or blue.
【００２２】請求項１２に係わる発明は、請求項５の発
明において、上層ガラス層上に導電材料により配線が形
成されようにしたものである。According to a twelfth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the invention, wiring is formed on the upper glass layer by a conductive material.
【００２３】請求項１３に係わる発明は、絶縁性基板上
に酸化ルテニウム粒子とガラス粒子とを含むインクを付
与し、厚膜抵抗パターンを形成する工程、この厚膜抵抗
パターンに電極を接続形成する工程、厚膜抵抗パターン
上に上層ガラス層を形成する工程、厚膜抵抗パターンの
抵抗値を測定する工程、厚膜抵抗パターンの一部を溶融
させるパルスレーザビームを厚膜抵抗パターン上に上層
ガラス層を介して照射して厚膜抵抗パターンの上側に薄
膜抵抗パターンを形成して、厚膜抵抗パターンの抵抗値
を順次減少させる工程、厚膜抵抗パターンの抵抗値が所
望の値まで減少した段階でパルスレーザビームの照射を
停止する工程とを備えるようにしたものである。According to a thirteenth aspect of the invention, a step of applying an ink containing ruthenium oxide particles and glass particles on an insulating substrate to form a thick film resistance pattern, and connecting electrodes to the thick film resistance pattern. Step, forming an upper glass layer on the thick film resistance pattern, measuring the resistance value of the thick film resistance pattern, applying a pulsed laser beam to melt a part of the thick film resistance pattern on the thick film resistance pattern The step of forming a thin film resistance pattern on the upper side of the thick film resistance pattern by irradiating through the layer and sequentially decreasing the resistance value of the thick film resistance pattern, the step of decreasing the resistance value of the thick film resistance pattern to a desired value. And a step of stopping the irradiation of the pulsed laser beam.
【００２４】請求項１４に係わる発明は、請求項１３項
の発明において、パルスレーザビームの発振波長が６０
０ｎｍ以上、パルス幅が５０ｎｓ以下、パワー密度の最
高値が１×１０11Ｗ/ｍ2以下であるようにしたものであ
る。According to a fourteenth aspect of the invention, in the invention of the thirteenth aspect, the oscillation wavelength of the pulsed laser beam is 60.
The width is 0 nm or more, the pulse width is 50 ns or less, and the maximum power density is 1 × 10 11 W / m 2 or less.
【００２５】請求項１５に係わる発明は、請求項１３ま
たは１４の発明において、薄膜抵抗パターンを形成し
て、上記厚膜抵抗パターンの抵抗値を順次減少させる工
程が、上記厚膜抵抗パターンのパルスレーザビーム照射
する以前の抵抗値と所望の抵抗値の差分または比率を計
算する工程、上記差分または比率からパルスレーザビー
ムのパルスの投入回数を事前に予測計算する工程、上記
厚膜抵抗パターンの抵抗値の測定工程を一時中断し、パ
ルスレーザビームを上記の予測計算された回数照射する
工程を備えるようにしたものである。According to a fifteenth aspect of the present invention, in the method according to the thirteenth or fourteenth aspect, the step of forming a thin film resistance pattern and sequentially decreasing the resistance value of the thick film resistance pattern is a pulse of the thick film resistance pattern. Calculating the difference or ratio between the resistance value before laser beam irradiation and the desired resistance value, the step of predicting and calculating the number of pulses of the pulsed laser beam from the difference or ratio in advance, the resistance of the thick film resistance pattern The step of temporarily measuring the value and irradiating the pulsed laser beam with the above-mentioned predicted and calculated number of times are provided.
【００２６】請求項１６に係わる発明は、請求項１５の
発明において、パルスレーザビームを厚膜抵抗パターン
に予測計算された回数照射する工程の後、上記厚膜抵抗
パターンの抵抗値の測定を再開し、パルスレーザビーム
を上記厚膜抵抗パターンに照射し抵抗値を順次減少させ
る工程と、所望の抵抗値まで減少した段階でパルスレー
ザビームの照射を停止する工程、とを備えるようにした
ものである。According to a sixteenth aspect of the invention, in the invention of the fifteenth aspect, the measurement of the resistance value of the thick film resistance pattern is restarted after the step of irradiating the thick film resistance pattern with the predicted number of times. Then, a step of irradiating the thick film resistance pattern with a pulse laser beam to sequentially reduce the resistance value, and a step of stopping the irradiation of the pulse laser beam when the resistance value is reduced to a desired resistance value are provided. is there.
【００２７】請求項１７に係わる発明は、請求項１６項
の発明において、厚膜抵抗パターンの抵抗値の測定を再
開した後のパルスレーザビームの出力が、上記測定を開
始する以前のパルスレーザビームの出力より小さいよう
にしたものである。According to a seventeenth aspect of the invention, in the invention of the sixteenth aspect, the output of the pulse laser beam after the measurement of the resistance value of the thick film resistance pattern is restarted is the pulse laser beam before the start of the measurement. Is smaller than the output of.
【００２８】請求項１８に係わる発明は、請求項１３か
ら１７のいずれかの発明において、パルスレーザビーム
径が厚膜抵抗素子に対し全面照射する大きさであり、パ
ルスレーザビームを照射最中の上記厚膜素子とパルスレ
ーザビームとの相対位置を固定するようにしたものであ
る。According to an eighteenth aspect of the present invention, in any one of the thirteenth to seventeenth aspects, the diameter of the pulse laser beam is such that the thick film resistance element is entirely irradiated, and the pulse laser beam is being irradiated. The relative position between the thick film element and the pulsed laser beam is fixed.
【００２９】請求項１９に係わる発明は、請求項１６ま
たは１７の発明において、厚膜抵抗パターン上のパルス
レーザビーム径が１００μｍ以上の大きさであり、パル
スレーザビームを照射最中の厚膜抵抗パターンとパルス
レーザビームの相対位置を電極方向に順次移動させるよ
うにしたものである。The invention according to claim 19 is the invention according to claim 16 or 17, wherein the diameter of the pulse laser beam on the thick film resistance pattern is 100 μm or more, and the thick film resistance is being irradiated with the pulse laser beam. The relative positions of the pattern and the pulse laser beam are sequentially moved in the electrode direction.
【００３０】請求項２０に係わる発明は、請求項１９の
発明において、薄膜抵抗パターンを形成する工程の途中
から、パルスレーザビームの走査方向を電極間と垂直な
方向から、電極間の方向に変えるようにしたものであ
る。According to a twentieth aspect of the invention, in the invention of the nineteenth aspect, the scanning direction of the pulse laser beam is changed from the direction perpendicular to the electrodes to the direction between the electrodes during the step of forming the thin film resistance pattern. It was done like this.
【００３１】[0031]
【作用】請求項１の発明は、薄膜抵抗パターン中のルテ
ニウムの最外殻の電子数を二酸化ルテニウム中のルテニ
ウムの最外殻電子の電子数より少ないようにしたので、
厚膜抵抗パターンの二酸化ルテニウムの荷電子が薄膜抵
抗パターンのルテニウム間を伝導して、薄膜抵抗パター
ンの比抵抗を下げるように働く。さらに厚膜抵抗素子
は、この薄膜抵抗パターンと厚膜抵抗パターンが並列に
接続されているので、厚膜抵抗素子の抵抗値を下げるよ
うに働く。According to the invention of claim 1, the number of electrons in the outermost shell of ruthenium in the thin film resistance pattern is made smaller than the number of electrons in the outermost shell of ruthenium in ruthenium dioxide.
Ruthenium dioxide valence electrons of the thick film resistance pattern conduct between ruthenium of the thin film resistance pattern to act to lower the specific resistance of the thin film resistance pattern. Further, in the thick film resistance element, since the thin film resistance pattern and the thick film resistance pattern are connected in parallel, the thick film resistance element works to reduce the resistance value of the thick film resistance element.
【００３２】請求項２の発明は、請求項１の発明におけ
る絶縁性基板を酸化アルミニウムとするようにとしたの
で、パルスレーザビーム照射による基板の熱的変化がな
いので、厚膜抵抗素子の抵抗値を下げるように働くとと
もに、抵抗値が熱的に安定するようにように働く。According to the invention of claim 2, since the insulating substrate in the invention of claim 1 is made of aluminum oxide, there is no thermal change of the substrate due to the irradiation of the pulsed laser beam. It works to lower the value and also works to stabilize the resistance value thermally.
【００３３】請求項３の発明は、請求項１の発明におけ
る薄膜抵抗パターンのルテニウムの含有量がガラス中の
ルテニウムの含有量の１００倍以上であるようにしたの
で、厚膜抵抗素子の抵抗値を下げるように働くととも
に、薄膜抵抗パターンのルテニウムが厚膜抵抗パターン
の二酸化ルテニウムから受け入れる荷電子数を増加さ
せ、薄膜抵抗パターンの比抵抗をより効果的に下げるよ
うに働く。According to the invention of claim 3, the content of ruthenium in the thin film resistance pattern according to the invention of claim 1 is 100 times or more the content of ruthenium in the glass. And the ruthenium of the thin film resistance pattern increases the number of valence electrons received from the ruthenium dioxide of the thick film resistance pattern, and more effectively lowers the specific resistance of the thin film resistance pattern.
【００３４】請求項４の発明は、請求項１の発明におけ
る薄膜抵抗パターンの膜厚を０.５μｍ以下とするよう
にしたので、厚膜抵抗素子の抵抗値を下げるように働く
とともに、厚膜抵抗素子が熱によるクラックが生じない
ようにように働く。According to the invention of claim 4, since the film thickness of the thin film resistance pattern in the invention of claim 1 is set to 0.5 μm or less, it works to reduce the resistance value of the thick film resistance element, The resistance element works so that cracks due to heat do not occur.
【００３５】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、薄膜抵抗パターン上にケイ素、ホウ素、鉛及び酸素
を含有する上層ガラス層を備えるようにしたので、厚膜
抵抗素子の抵抗値を下げるように働くとともに、薄膜抵
抗パターンや厚膜抵抗パターンの熱的、機械的保護を
し、薄膜抵抗パターン製造時における薄膜および厚膜抵
抗層の蒸発防止や、調整した抵抗値の逆工程を防止する
ように働く。According to the invention of claim 5, in the invention of claim 1, since the upper glass layer containing silicon, boron, lead and oxygen is provided on the thin film resistance pattern, the resistance value of the thick film resistance element is reduced. It works to lower the temperature and protects the thin film resistance pattern and thick film resistance pattern thermally and mechanically to prevent evaporation of the thin film and thick film resistance layer during manufacturing of the thin film resistance pattern and prevent the reverse process of the adjusted resistance value. Work to do.
【００３６】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、薄膜抵抗パターンの比抵抗が厚膜抵抗パターンの比
抵抗の１/ １００以下の値を有するようにしたので、薄
膜抵抗層のパターンの膜厚を０.５μｍ以下とすること
ができ、厚膜抵抗パターンの抵抗値を下げるとともに、
製造時の熱によるクラックが入らないように働く。According to the invention of claim 6, in the invention of claim 1, the specific resistance of the thin film resistance pattern has a value of 1/100 or less of the specific resistance of the thick film resistance pattern. The film thickness can be set to 0.5 μm or less, and the resistance value of the thick film resistance pattern can be reduced.
Works to prevent cracks due to heat during manufacturing.
【００３７】請求項７の発明は、請求項１の発明におい
て、電極がこの電極下部と厚膜抵抗パターンの上部にお
いて接続されているようにしたので、電極が厚膜抵抗パ
ターン両端の上部に形成されるようにしたので、厚膜抵
抗素子の抵抗値を下げるように働くとともに、厚膜電極
の端の段差による抵抗値のバラツキを生ずることなく、
製造ロット間において抵抗値を一定にするように働く。According to the invention of claim 7, in the invention of claim 1, the electrode is connected to the lower part of the electrode and the upper part of the thick film resistor pattern, so that the electrode is formed on both ends of the thick film resistor pattern. Since it works so as to reduce the resistance value of the thick film resistance element, without causing the variation of the resistance value due to the step at the end of the thick film electrode,
It works to keep the resistance constant between manufacturing lots.
【００３８】請求項８の発明は、請求項１の発明におい
て、厚膜抵抗パターン中のガラスの組成がケイ素、ホウ
素、鉛および酸素と、カルシウム、鉄、ニッケル、カリ
ウム、チタン、ジルコン、白金、ビスマス、カドミウ
ム、クロム、コバルト、マンガン、マグネシウムのうち
少なくとも一種類以上の元素を０.０１重量％以下含有
するようにしたので、厚膜抵抗素子の抵抗を下げるとと
もに、さらに同一のパルスレーザービームの照射で、よ
り比抵抗の低い薄膜抵抗パターンが得られるように働
く。According to an eighth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the composition of the glass in the thick film resistance pattern is silicon, boron, lead and oxygen, and calcium, iron, nickel, potassium, titanium, zircon, platinum, Since at least one element of bismuth, cadmium, chromium, cobalt, manganese, and magnesium is contained in an amount of 0.01% by weight or less, the resistance of the thick film resistance element is reduced and the same pulse laser beam Irradiation serves to obtain a thin film resistance pattern having a lower specific resistance.
【００３９】請求項９の発明は、請求項１の発明におい
て、薄膜抵抗パターンが厚膜抵抗パターン表面上の全領
域に、もしくは２つの電極の方向に幅１００μｍ以上の
帯状に、もしくは幅１００μｍ以上のストライプ状であ
るようにしたので、薄膜抵抗パターンの比抵抗の減少量
を加減するように働く。According to a ninth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the thin film resistance pattern is formed on the entire surface of the thick film resistance pattern, or in the direction of the two electrodes in a strip shape having a width of 100 μm or more, or a width of 100 μm or more. Since it has a stripe shape, it works to moderate the amount of decrease in the specific resistance of the thin film resistance pattern.
【００４０】請求項１０の発明は、請求項１の発明にお
いて、電極の材料が銀とパラジウム、または金を含有す
るようにしたので、厚膜抵抗素子の抵抗値をさげるよう
に働くとともに、厚膜抵抗パターンと電極との元素の相
互拡散が一部抑制され、抵抗値が安定化されるように働
く。According to a tenth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, since the material of the electrode contains silver and palladium, or gold, it works to reduce the resistance value of the thick film resistance element and Mutual diffusion of elements between the film resistance pattern and the electrodes is partially suppressed, and the resistance value is stabilized.
【００４１】請求項１１の発明は、請求項５の発明にお
いて、上層ガラス層の視認色調が緑または青であるよう
にしたので、厚膜抵抗素子の抵抗値を下げるように働
き、上層ガラス層は保護膜として働き、またその色調は
製造時においてその有無の確認ができるように働く。According to the invention of claim 11, in the invention of claim 5, the upper glass layer has a visual color tone of green or blue, so that it works to lower the resistance value of the thick film resistance element, and the upper glass layer. Acts as a protective film, and its color tone works so that its presence can be confirmed at the time of manufacturing.
【００４２】請求項１２の発明は、請求項５の発明にお
いて、上層ガラス層上に導電材料による配線が形成され
ようにしたので、厚膜抵抗素子の抵抗値を下げるように
働くとともに、配線面積活用により高密度実装が可能と
なるように働く。According to the twelfth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, since the wiring made of the conductive material is formed on the upper glass layer, it works to reduce the resistance value of the thick film resistance element and the wiring area. It works so that it can be used for high-density mounting.
【００４３】請求項１３に係わる発明は、酸化ルテニウ
ム粒子、ガラス粒子等による厚膜抵抗パターンに、上層
ガラス層を介してパルスレーザビームを照射して、厚膜
抵抗パターンの上側をそれより伝導電子が多く比抵抗の
小さい薄膜抵抗パターンとしたので、厚膜抵抗パターン
と薄膜抵抗パターンと並列合成抵抗である厚膜抵抗素子
の抵抗を下げるように働く。According to the thirteenth aspect of the present invention, a thick film resistance pattern made of ruthenium oxide particles, glass particles or the like is irradiated with a pulse laser beam through the upper glass layer, and the upper side of the thick film resistance pattern is exposed to conduction electrons. Since the thin film resistance pattern has a large number of small resistivities, it works to reduce the resistance of the thick film resistance element which is a combined resistance of the thick film resistance pattern and the thin film resistance pattern.
【００４４】請求項１４に係わる発明は、請求項１３項
の発明において、パルスレーザビームの発振波長が６０
０ｎｍ以上、パルス幅が５０ｎｓ以下、パワー密度の最
高値が１×１０11Ｗ/ｍ2以下であるようにしたので、厚
膜抵抗パターンと薄膜抵抗パターンと並列合成抵抗であ
る厚膜抵抗素子の抵抗を下げるように働く。According to a fourteenth aspect of the invention, in the invention of the thirteenth aspect, the oscillation wavelength of the pulsed laser beam is 60.
Since the pulse width is 0 nm or more, the pulse width is 50 ns or less, and the maximum value of the power density is 1 × 10 11 W / m 2 or less, the thick film resistance element, the thin film resistance pattern, and the parallel composition resistance of the thick film resistance element Work to reduce resistance.
【００４５】請求項１５に係わる発明は、請求項１３ま
たは１４の発明の厚膜抵抗パターンの抵抗値を減少させ
るためのパルスレーザビームの照射回数を、照射以前の
抵抗値と所望の抵抗値の差分または比率から事前に計算
するようにしたので、厚膜抵抗素子の抵抗値を下げるよ
うに働くとともに、照射ごとに行った抵抗値測定時間を
短縮するように働く。According to a fifteenth aspect of the present invention, the number of irradiations of the pulse laser beam for reducing the resistance value of the thick film resistance pattern of the thirteenth or fourteenth invention is set to the resistance value before the irradiation and the desired resistance value. Since it is calculated in advance from the difference or ratio, it works to reduce the resistance value of the thick film resistance element, and also works to shorten the resistance value measurement time for each irradiation.
【００４６】請求項１６に係わる発明は、請求項１５の
発明において、パルスレーザビームを厚膜抵抗パターン
に予測計算された回数照射した後、厚膜抵抗パターンの
抵抗値の測定を再開して、パルスレーザビームを上記厚
膜抵抗パターンに照射し、所望の抵抗値まで減少した段
階でパルスレーザビームの照射を停止するようにしたの
で、厚膜抵抗素子の抵抗値を下げるように働くととも
に、照射ごとに行った抵抗値測定時間を短縮するように
働く。According to a sixteenth aspect of the invention, in the invention of the fifteenth aspect, after the pulsed laser beam is applied to the thick film resistance pattern for the number of times predicted and calculated, the measurement of the resistance value of the thick film resistance pattern is restarted, The thick film resistance pattern is irradiated with a pulsed laser beam, and the irradiation of the pulsed laser beam is stopped when the resistance value has decreased to a desired resistance value. It works to shorten the resistance measurement time for each measurement.
【００４７】請求項１７に係わる発明は、請求項１６の
発明において、厚膜抵抗パターンの抵抗値の測定を再開
した後のパルスレーザビームの出力が、上記測定を開始
する以前のパルスレーザビームの出力より小さいように
したので、厚膜抵抗素子の抵抗値を下げるように働くと
ともに、照射ごとに行った抵抗値測定時間を短縮するよ
うに働く。さらに抵抗値の微調が可能なように働く。According to a seventeenth aspect of the invention, in the sixteenth aspect of the invention, the output of the pulse laser beam after the measurement of the resistance value of the thick film resistance pattern is restarted is the pulse laser beam before the measurement is started. Since it is set to be smaller than the output, it works to reduce the resistance value of the thick film resistance element, and also works to shorten the resistance value measurement time for each irradiation. Furthermore, it works so that the resistance value can be finely adjusted.
【００４８】請求項１８に係わる発明は、請求項１３か
ら１７のいずれかの発明において、パルスレーザビーム
径が厚膜抵抗素子に対し全面照射する大きさとし、パル
スレーザビームを照射最中の上記厚膜素子とパルスレー
ザビームとの相対位置を固定するようにしたので、厚膜
抵抗素子全面で同時に薄膜抵抗パターンが形成され、厚
膜抵抗素子全面同時に抵抗値を下げるように働く。According to an eighteenth aspect of the invention, in the invention according to any one of the thirteenth to seventeenth aspects, the diameter of the pulse laser beam is such that the thick film resistance element is entirely irradiated, and the above-mentioned thickness during irradiation of the pulse laser beam is set. Since the relative positions of the film element and the pulsed laser beam are fixed, a thin film resistance pattern is simultaneously formed on the entire surface of the thick film resistance element, and the resistance value of the entire thick film resistance element simultaneously decreases.
【００４９】請求項１９に係わる発明は、請求項１６ま
たは１７の発明において、試料上のビーム径が１００μ
ｍ以上の大きさであり、パルスレーザビームを照射最中
の厚膜とレーザビームの相対位置を電極方向に順次移動
させるようにしたので、厚膜抵抗素子全面で同時に薄膜
抵抗パターンが形成され、厚膜抵抗素子全面同時に抵抗
値を下げるように働くとともに、パルスレーザビーム照
射の位置ぎめの精度がゆるくなるように働く。The invention according to claim 19 is the invention according to claim 16 or 17, wherein the beam diameter on the sample is 100 μm.
Since the relative position of the thick film and the laser beam during the irradiation of the pulsed laser beam is sequentially moved in the electrode direction, the thin film resistance pattern is simultaneously formed on the entire surface of the thick film resistance element. The thick film resistance element serves to reduce the resistance value at the same time over the entire surface and also serves to loosen the precision of positioning the pulsed laser beam irradiation.
【００５０】請求項２０に係わる発明は、請求項１９の
発明において、薄膜抵抗パターンを形成する工程の途中
から、パルスレーザビームの走査方向を電極間と垂直な
方向から、電極間の方向に変えるようにしたので、厚膜
抵抗素子の抵抗値を下げるように働くとともに、パルス
レーザビーム１パルス当たりの抵抗値減少量を小さくし
て抵抗値の高精度の微調整ができるように働く。According to a twentieth aspect of the invention, in the invention of the nineteenth aspect, the scanning direction of the pulse laser beam is changed from the direction perpendicular to the electrodes to the direction between the electrodes during the step of forming the thin film resistance pattern. Thus, the resistance value of the thick-film resistance element is reduced, and the resistance value reduction amount per pulse of the pulse laser beam is reduced so that the resistance value can be finely adjusted with high precision.
【００５１】[0051]
実施例１．図１にこの発明の厚膜抵抗素子の実施例１の
平面図を、また図２に図１のＡＡ断面図を示す。図１お
よび図２において、２１は絶縁性基板で、たとえば酸化
アルミニウム９６％のセラミック基板である。２２は絶
縁性基板２１上に形成された厚膜抵抗パターンで、２３
は二酸化ルテニウム粒子を主とする酸化ルテニウム粒
子、２４は組成がケイ素、ホウ素、鉛、酸素および微量
のルテニウムを含有するガラスで、厚膜抵抗パターン２
２は、酸化ルテニウム粒子２３がガラス２４の中に分散
混合されて形成されている。厚膜抵抗パターン２２の寸
法は例えば長さ５００μｍ、幅５００μｍ、膜厚１０μ
ｍである。２５は厚膜抵抗パターン２２上に形成された
薄膜抵抗パターンで、たとえば膜厚０.５μｍ以下であ
る。２６は電極で、厚膜抵抗パターン２２の両端下側に
接続形成され、例えば銀とパラジウムを含有する厚膜導
体で形成されている。２７は上層ガラス層で、薄膜抵抗
パターン２５上に形成されており、組成をケイ素、ホウ
素、鉛および酸素とする電気的絶縁材料による厚膜ガラ
スである。Example 1. 1 is a plan view of a first embodiment of the thick film resistance element of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. In FIGS. 1 and 2, 21 is an insulating substrate, for example, a ceramic substrate of 96% aluminum oxide. Reference numeral 22 is a thick film resistance pattern formed on the insulating substrate 21.
Is a ruthenium oxide particle mainly composed of ruthenium dioxide particles, and 24 is a glass whose composition contains silicon, boron, lead, oxygen and a trace amount of ruthenium.
No. 2 is formed by dispersing and mixing ruthenium oxide particles 23 in glass 24. The thickness of the thick film resistance pattern 22 is, for example, 500 μm in length, 500 μm in width, and 10 μm in film thickness.
m. Reference numeral 25 denotes a thin film resistance pattern formed on the thick film resistance pattern 22, which has a film thickness of 0.5 μm or less, for example. Reference numeral 26 is an electrode, which is connected and formed on both lower sides of the thick film resistance pattern 22, and is formed of a thick film conductor containing silver and palladium, for example. An upper glass layer 27 is formed on the thin film resistance pattern 25 and is a thick film glass made of an electrically insulating material having a composition of silicon, boron, lead and oxygen.
【００５２】薄膜抵抗パターン２５中のルテニウムの最
外殻電子は二酸化ルテニウムに比べて少ないため、薄膜
抵抗パターン中に余分の電子を供給する。さらに薄膜抵
抗パターン２５中のルテニウムの含有量が多くなると、
余分の電子間の相互作用が発生し、薄膜抵抗パターン２
５中では広いバンドによる伝導が支配的となる。よっ
て、薄膜抵抗パターン２５の導電率を厚膜抵抗パターン
２２のものより大きく、いいかえれば比抵抗を小さくす
ることができる。Since the outermost shell electrons of ruthenium in the thin film resistance pattern 25 are smaller than those of ruthenium dioxide, extra electrons are supplied to the thin film resistance pattern. Further, when the content of ruthenium in the thin film resistance pattern 25 increases,
Interaction between extra electrons occurs and thin film resistance pattern 2
In 5, the conduction due to the wide band becomes dominant. Therefore, the conductivity of the thin film resistance pattern 25 can be made larger than that of the thick film resistance pattern 22, that is, the specific resistance can be reduced.
【００５３】この比抵抗の減少は薄膜抵抗パターン２５
中のルテニウムの含有量が厚膜抵抗パターン２２のガラ
ス２４中に微量に溶け出しているルテニウムの含有量の
１００倍以上であれば、効果を奏する。This decrease in resistivity is caused by the thin film resistance pattern 25.
If the content of ruthenium in the glass is 100 times or more the content of ruthenium dissolved in the glass 24 of the thick film resistance pattern 22 in a very small amount, the effect can be obtained.
【００５４】またガラス２４中の主な構成元素であるケ
イ素、ホウ素、鉛および酸素以外の不純物元素の存在に
よっては、この１００倍とする規定値であっても比抵抗
の減少を期待できない場合がある。この場合には薄膜の
比抵抗として厚膜抵抗パターン２２の比抵抗の１/１０
０以下と成るよう不純物の選択や濃度を適宜最適化すれ
ば良い。薄膜抵抗パターン２５の比抵抗が厚膜抵抗パタ
ーン２２の比抵抗の１/１００以下であると、所定の厚
膜抵抗素子の抵抗値を所定の値にまで下げるのに０.５
μｍ以下の極く薄い膜でよいので、製造時にクラックな
ど入らない熱的に安定な素子を形成することができる。
しかし、薄膜抵抗パターン２５の比抵抗が厚膜抵抗パタ
ーン２２の比抵抗の１/１００以上となると、薄膜抵抗
層パターン２５の膜厚が０.５μｍ以上となるため、抵
抗値の減少調整や抵抗値の安定化が困難となることがあ
る。Further, depending on the presence of impurity elements other than silicon, boron, lead and oxygen, which are the main constituent elements in the glass 24, it may not be possible to expect a decrease in the specific resistance even if the specified value is 100 times this value. is there. In this case, the specific resistance of the thin film is 1/10 of the specific resistance of the thick film resistance pattern 22.
The selection and concentration of the impurities may be optimized as appropriate so as to be 0 or less. If the specific resistance of the thin film resistance pattern 25 is 1/100 or less of the specific resistance of the thick film resistance pattern 22, it is necessary to reduce the resistance value of a predetermined thick film resistance element to a predetermined value by 0.5.
Since an extremely thin film having a thickness of μm or less may be used, a thermally stable element that does not have cracks during manufacturing can be formed.
However, when the specific resistance of the thin film resistance pattern 25 becomes 1/100 or more of the specific resistance of the thick film resistance pattern 22, the film thickness of the thin film resistance layer pattern 25 becomes 0.5 μm or more. It may be difficult to stabilize the value.
【００５５】薄膜抵抗パターン２５は温度２５０℃以下
では電子的及び組成状態が変化することなく、比抵抗は
安定である。また膜厚が０.５μｍ以下では、内部応力
を緩和することができるので、レーザビームの照射直後
やこの厚膜抵抗素子を搭載する電子機器の長期にわたる
使用環境下において亀裂が発生しない。よって抵抗値の
安定した信頼性の高い厚膜抵抗素子を得ることができ
る。The thin film resistance pattern 25 has a stable specific resistance at a temperature of 250 ° C. or lower without changing its electronic and compositional states. Further, when the film thickness is 0.5 μm or less, internal stress can be relaxed, so that cracks do not occur immediately after irradiation with the laser beam or under a long-term use environment of an electronic device equipped with this thick film resistance element. Therefore, it is possible to obtain a highly reliable thick film resistance element having a stable resistance value.
【００５６】この実施例では絶縁性セラミック基板とし
て酸化アルミニウム９６％のセラミック基板を使用した
のでレーザを厚膜抵抗層パターン２２とその周辺部の基
板に照射しても、基板の熱的な変化がないので、抵抗値
の安定した信頼性の高い厚膜抵抗素子を得ることができ
る。絶縁性基板材料としては、これに限るものではな
く、たとえばより多くの酸化アルミニウムを含有する基
板であってもよく、また酸化ジルコンを主材とするセラ
ミック基板であってもよい。さらに金属基板上にホウロ
ウ被覆した基板であってもよい。In this embodiment, since a ceramic substrate of 96% aluminum oxide is used as the insulating ceramic substrate, even if the laser is applied to the thick film resistance layer pattern 22 and the substrate in the peripheral portion, the thermal change of the substrate does not occur. Therefore, a thick film resistance element having a stable resistance value and high reliability can be obtained. The insulating substrate material is not limited to this, and may be, for example, a substrate containing more aluminum oxide or a ceramic substrate containing zircon oxide as a main material. Further, the substrate may be a enamel coated substrate.
【００５７】またこの実施例では、厚膜抵抗膜パターン
２２の両端下部に形成された電極２６をガラスを含有す
る厚膜抵抗体としたので、接触抵抗が小さく熱的に安定
な信頼性の高い接続が可能であるが、電極材料はこれに
限るものでなく、例えば金とガラスを含有する厚膜導体
であってもよく、この場合には厚膜抵抗パターン２２と
導体の接続部分における元素の相互拡散が一部抑制され
るのでより抵抗値の安定な厚膜抵抗素子を形成すること
ができる。金、銅、ニッケル、アルミニウム、白金、ク
ロムなどの成膜方法は、スパッタ、真空蒸着、化学気相
成長および電気メッキ、化学メッキなどが適用できる。Further, in this embodiment, since the electrodes 26 formed under both ends of the thick film resistive film pattern 22 are thick film resistors containing glass, the contact resistance is small and the thermal stability is high. Although connection is possible, the electrode material is not limited to this, and may be, for example, a thick film conductor containing gold and glass. In this case, the element in the connection portion between the thick film resistance pattern 22 and the conductor may be used. Since mutual diffusion is partially suppressed, a thick film resistance element having a more stable resistance value can be formed. As a film forming method of gold, copper, nickel, aluminum, platinum, chromium, etc., sputtering, vacuum deposition, chemical vapor deposition and electroplating, chemical plating, etc. can be applied.
【００５８】さらにこの実施例では電極２６は厚膜抵抗
パターン２２の両端下部に形成したが、図３に示すよう
に厚膜抵抗パターンの両端上部に接続してもよい。この
ようにすると、厚膜抵抗層パターン２２はその全領域に
わたって平滑な基板上に形成できるため、厚膜抵抗パタ
ーンの抵抗値が、印刷等による製造時の不鮮明な厚膜電
極の端の段差による抵抗値のバラツキを生ずることがな
く、製造のロット間において抵抗値を一定にでき、信頼
性の高い厚膜抵抗素子が得られる。Further, in this embodiment, the electrodes 26 are formed at the lower ends of both ends of the thick film resistance pattern 22, but they may be connected to the upper ends of both ends of the thick film resistance pattern as shown in FIG. By doing so, the thick film resistance layer pattern 22 can be formed on a smooth substrate over the entire area thereof, so that the resistance value of the thick film resistance pattern is caused by an unclear step at the end of the thick film electrode during manufacturing due to printing or the like. It is possible to obtain a highly reliable thick film resistance element in which the resistance value can be made constant between lots of manufacturing without causing the variation of the resistance value.
【００５９】実施例２．図１および図２に示した実施例
１の厚膜抵抗素子のガラス２４の構成部材として、ガラ
ス２４の主成分のケイ素、ホウ素、鉛および酸素に加え
て次に示す元素の少なくとも１つを添加することによ
り、レーザビームの同一の照射条件において、より比抵
抗の低い薄膜抵抗パターン２５を得ることが実験的に確
かめられている。この添加によりまた、抵抗値の安定性
が向上する。Example 2. As a constituent member of the glass 24 of the thick film resistance element of Example 1 shown in FIGS. 1 and 2, at least one of the following elements is added in addition to silicon, boron, lead and oxygen as the main components of the glass 24. By doing so, it has been experimentally confirmed that a thin film resistance pattern 25 having a lower specific resistance can be obtained under the same irradiation condition of the laser beam. This addition also improves the stability of the resistance value.
【００６０】添加する元素は、、カルシウム、鉄、ニッ
ケル、カリウム、チタン、ジルコン、白金、ビスマス、
カドミウム、クロム、コバルト、マンガン、マグネシウ
ムのうち少なくとも一種類以上の元素で、添加量は、ガ
ラスの組成の主成分であるケイ素、ホウ素、鉛及び酸素
の０.０１重量％以下を含有するものとする。これ以上
の添加量においては、比抵抗を下げる効果が低下するば
かりか、厚膜抵抗パターン２２の抵抗値の温度係数が増
加するので、室温で抵抗値の調整を実施しても、低温域
または高温域で抵抗値の変化を生じるため、実用上好ま
しくない。これらの元素は一種でも効果を奏するが２種
以上の組み合わせによりさらなる効果を発揮する。The elements to be added are calcium, iron, nickel, potassium, titanium, zircon, platinum, bismuth,
At least one element selected from the group consisting of cadmium, chromium, cobalt, manganese, and magnesium, and the added amount is 0.01% by weight or less of silicon, boron, lead, and oxygen which are the main components of the glass composition. To do. If the added amount is more than this, not only the effect of lowering the specific resistance is lowered, but also the temperature coefficient of the resistance value of the thick film resistance pattern 22 is increased. Therefore, even if the resistance value is adjusted at room temperature, Since the resistance value changes in the high temperature range, it is not preferable in practical use. These elements are effective even if they are one kind, but exhibit further effects by combining two or more kinds.
【００６１】この実施例では、ガラス２４中に上記元素
を添加しているが、これに限ることではなく、酸化ルテ
ニウム粒子２３にこれらの元素を添加してもよい。ま
た、後述する実施例６で示す酸化ルテニウム粒子２３と
ガラス粒子２４とを糊着するための有機溶剤あるいは有
機糊材等に添加してもよい。いすれの場合でも厚膜抵抗
パターン２３を形成する際の乾燥、焼成工程において、
これらの添加元素は厚膜抵抗層内に取り込まれるため、
同様の効果を奏する。In this embodiment, the above elements are added to the glass 24, but the present invention is not limited to this, and these elements may be added to the ruthenium oxide particles 23. Further, the ruthenium oxide particles 23 and the glass particles 24 shown in Example 6 to be described later may be added to an organic solvent or an organic paste material for adhering. In any case, in the drying and firing steps when forming the thick film resistance pattern 23,
Since these additional elements are incorporated in the thick film resistance layer,
Has the same effect.
【００６２】この実施例では、ガラスの組成としてケイ
素、ホウ素、鉛及び酸素を主成分として含有している。
これは酸化ケイ素の単体ガラスでは、融点が高いので、
実用に供する温度（約４５０℃）まで融点を下げること
を一つの目的として含有するものである。よって、酸化
ケイ素の融点を下げる元素であればホウ素と鉛以外のも
のであっても適用可能である。In this embodiment, the glass composition contains silicon, boron, lead and oxygen as main components.
This is because the melting point of silicon oxide simple glass is high,
One of the purposes is to lower the melting point to a temperature for practical use (about 450 ° C.). Therefore, elements other than boron and lead can be applied as long as they are elements that lower the melting point of silicon oxide.
【００６３】実施例３．図４は、厚膜抵抗パターン２２
上にこれより比抵抗の小さい薄膜抵抗パターン２５が電
極２６間の内側中央部付近に形成された厚膜抵抗素子を
示す平面図である。図５は、厚膜抵抗パターン２２上に
これより比抵抗の小さい薄膜抵抗パターン２５が電極２
６間の位置に帯状に形成された厚膜抵抗素子を示す平面
図である。図６は、厚膜抵抗パターン２２上にこれより
比抵抗の小さい薄膜抵抗パターン２５が電極２６間の位
置にストライプ状に形成された厚膜抵抗素子を示す平面
図である。図１において電極２６間の厚膜抵抗素子の抵
抗値は、厚膜抵抗パターン２２と薄膜抵抗層２５の抵抗
値の並列抵抗である。従って、薄膜抵抗パターン２５の
形成面積が同一であっても、図４よりも図５または図６
の構造の厚膜抵抗素子とした方がより低い抵抗値を得る
ことができる。Example 3. FIG. 4 shows a thick film resistance pattern 22.
FIG. 7 is a plan view showing a thick film resistance element in which a thin film resistance pattern 25 having a smaller specific resistance than the above is formed in the vicinity of an inner central portion between electrodes 26. In FIG. 5, a thin film resistance pattern 25 having a smaller specific resistance than the thick film resistance pattern 22 is formed on the electrode 2
6 is a plan view showing a thick film resistance element formed in a strip shape at a position between 6. FIG. FIG. 6 is a plan view showing a thick film resistance element in which a thin film resistance pattern 25 having a smaller specific resistance than the thick film resistance pattern 22 is formed in a stripe shape at a position between electrodes 26. In FIG. 1, the resistance value of the thick film resistance element between the electrodes 26 is the parallel resistance of the resistance values of the thick film resistance pattern 22 and the thin film resistance layer 25. Therefore, even if the formation area of the thin film resistance pattern 25 is the same, as compared with FIG.
A thicker resistance element having the above structure can obtain a lower resistance value.
【００６４】この薄膜抵抗パターン２５の形状はレーザ
ビームの走査方向によって決定される。これら帯状ある
いはストライプの幅は１００μｍ以上で、従来のレーザ
トリミング法による切削溝の幅５０〜１００μｍより太
い。The shape of the thin film resistance pattern 25 is determined by the scanning direction of the laser beam. The width of these strips or stripes is 100 μm or more, which is larger than the width of the cutting groove of 50 to 100 μm obtained by the conventional laser trimming method.
【００６５】実施例４．図１及び図２に示した実施例１
の厚膜抵抗素子における上層ガラス層２７の色調が緑ま
たは青に着色、すなわち上層ガラス層２７の視認色調は
光の波長として５５０μｍ以上に着色したものである。
この様にすることにより、後述する実施例６の厚膜抵抗
素子の製造方法で示すように、製造時において、厚膜抵
抗素子の保護層として働く上層ガラス層の形成の有無を
目視で確認することができる。後述する実施例６の厚膜
抵抗素子の製造方法で示すように、上層ガラス層２７を
透過し、厚膜抵抗パターン２２上でレーザのエネルギー
が吸収されるように、レーザの発振条件、特に波長をき
めればよいから、上層ガラス層が着色されている場合に
おいても本願発明の厚膜抵抗素子を得ることができる。Example 4. Example 1 shown in FIGS. 1 and 2
In the thick film resistance element, the color tone of the upper glass layer 27 is colored green or blue, that is, the visual color tone of the upper glass layer 27 is colored to a wavelength of light of 550 μm or more.
By doing so, as shown in the method for manufacturing a thick film resistance element of Example 6 described later, at the time of manufacturing, it is visually confirmed whether or not the upper glass layer serving as the protective layer of the thick film resistance element is formed. be able to. As will be described later in a method of manufacturing a thick film resistance element of Example 6, laser oscillation conditions, particularly wavelength, are set so that the laser energy is absorbed by the upper glass layer 27 and absorbed on the thick film resistance pattern 22. Therefore, the thick film resistance element of the present invention can be obtained even when the upper glass layer is colored.
【００６６】このようにして得られた厚膜抵抗素子の外
観形状は、従来のレーザトリミング法で得られたものと
異なり、図１４および１５で示した切削溝９が形成され
ないが上層ガラス層２７は従来の方法で用いられてきた
材料インクを流用できるため、色調は従来のものと変わ
らない。このため、上層ガラス層２７の形成を目視で確
認でき、厚膜抵抗素子の製造方法を変えても作業者が手
順を確認できる。この実施例ではガラスの色を青または
緑としたものについて説明したが、他の視認可能な色が
ついていても同様の効果を奏する。The appearance shape of the thick film resistance element thus obtained is different from that obtained by the conventional laser trimming method, but the cutting groove 9 shown in FIGS. 14 and 15 is not formed, but the upper glass layer 27 is formed. Since the material ink that has been used in the conventional method can be used, the color tone is the same as the conventional one. Therefore, the formation of the upper glass layer 27 can be visually confirmed, and the operator can confirm the procedure even if the manufacturing method of the thick film resistance element is changed. In this embodiment, the glass color is blue or green, but the same effect can be obtained even if another visible color is used.
【００６７】実施例５．図７は実施例１の厚膜抵抗素子
において、上層ガラス層２７上に厚膜抵抗素子を含む回
路を構成する配線の一部である導体パターン３３を設け
たものを示している。ここでは導体パターン３３として
銀とパラジウムを主材とする厚膜導体が使用されてい
る。この厚膜導体は金を主材とするものであってもよ
い。さらに薄膜導体であってもよい。この様な構成とす
ることにより 厚膜抵抗素子を用いる回路の
実装密度を向上することができる。Example 5. FIG. 7 shows the thick-film resistance element of Example 1 in which a conductor pattern 33, which is a part of wiring constituting a circuit including the thick-film resistance element, is provided on the upper glass layer 27. Here, a thick film conductor containing silver and palladium as main materials is used as the conductor pattern 33. The thick film conductor may be mainly composed of gold. Further, it may be a thin film conductor. With such a structure, the packaging density of the circuit using the thick film resistance element can be improved.
【００６８】図８は図７に示した導体パターン３３の上
に絶縁層３７を設けた例である。この絶縁層３７はガラ
スなどの無機絶縁層に限定するものでなく、有機高分子
材料であってもよい。FIG. 8 shows an example in which an insulating layer 37 is provided on the conductor pattern 33 shown in FIG. The insulating layer 37 is not limited to an inorganic insulating layer such as glass, but may be an organic polymer material.
【００６９】実施例６．図９および図１０にこの発明の
厚膜抵抗素子の製造方法を示す工程図を示す。図９
（ａ）に示す第１工程で、例えば酸化アルミニウムを主
材とするセラミック基板である絶縁性基板２１上に通常
の方法により、例えば銀とパラジウムを主材とする厚膜
導体により電極２６を形成する。Example 6. 9 and 10 are process diagrams showing the method of manufacturing the thick film resistance element of the present invention. Figure 9
In the first step shown in (a), the electrode 26 is formed on the insulating substrate 21, which is a ceramic substrate mainly made of aluminum oxide, by a usual method, for example, by a thick film conductor mainly made of silver and palladium. To do.
【００７０】次に図９（ｂ）に示す工程２により、絶縁
性基板２１上に酸化ルテニウム粒子、ガラス粒子、有機
溶剤、有機糊材の混合インクのパターン３２を印刷によ
り付与して形成するとともにその両端を電極２６と接続
する。この場合、印刷により付与する方法として、ディ
スペンサによる付与でも良い。Next, in step 2 shown in FIG. 9B, a pattern 32 of a mixed ink of ruthenium oxide particles, glass particles, an organic solvent and an organic paste material is formed on the insulating substrate 21 by printing and formed. Both ends thereof are connected to the electrodes 26. In this case, a dispenser may be used as a printing method.
【００７１】次に図９（ｃ）に示す工程３により、工程
２で形成した混合インクのパターン３２を約１００℃で
乾燥し、約８００℃で焼成する。これにより厚膜抵抗パ
ターン２２が形成される。厚膜抵抗パターン２２の幅
は、約５００μｍである。この場合乾燥、焼成の温度の
実施例を示したがこれに限るものではなく、インクの組
成たとえば酸化ルテニウムの含有量等により適宜最適化
して適用するものである。Next, in step 3 shown in FIG. 9C, the mixed ink pattern 32 formed in step 2 is dried at about 100 ° C. and baked at about 800 ° C. As a result, the thick film resistance pattern 22 is formed. The width of the thick film resistance pattern 22 is about 500 μm. In this case, an example of the temperature of drying and firing is shown, but the present invention is not limited to this, and is appropriately optimized depending on the composition of the ink, for example, the content of ruthenium oxide.
【００７２】次に図９（ｄ）に示す工程４により、厚膜
抵抗パターン２２の上にガラス粒子、有機溶剤、有機糊
材の混合インクのパターン３７を付与する。図中でこの
インクは厚膜抵抗パターン２２上および電極２６の双方
上に付与されているがこれに限るものではなく、厚膜抵
抗パターン２２上のみに限定してもよい。Next, in step 4 shown in FIG. 9D, a pattern 37 of mixed ink of glass particles, an organic solvent and an organic paste material is provided on the thick film resistance pattern 22. In the drawing, this ink is applied on both the thick film resistance pattern 22 and the electrode 26, but the ink is not limited to this and may be limited to only the thick film resistance pattern 22.
【００７３】次に図１０（ａ）に示す工程５により、工
程４の混合インクのパターン３７を乾燥、焼成し、絶縁
性の上層ガラス層２７を形成する。Next, in step 5 shown in FIG. 10A, the mixed ink pattern 37 in step 4 is dried and baked to form the insulating upper glass layer 27.
【００７４】次に図１０（ｂ）に示す工程６により、プ
ローバ３０を電極２６に探針し、厚膜抵抗パターンの抵
抗値を測定する。プローバ３０は抵抗値の測定装置に接
続される。Next, in step 6 shown in FIG. 10B, the prober 30 is probed with the electrode 26, and the resistance value of the thick film resistance pattern is measured. The prober 30 is connected to a resistance measuring device.
【００７５】次に図１０（ｃ）に示す工程７により、上
面ガラス２７を介して厚膜抵抗パターン２２上にパルス
レーザビーム３１を照射して、厚膜抵抗パターン２２の
上層部を厚膜抵抗パターン２２のものより小さな抵抗値
の薄膜抵抗パターン２５とする。ここで照射するパルス
レーザビーム３１は、例えば発振波長が１.０６μｍ、
パルス幅８ｎｓ、パワー密度の最高値が５×１０10Ｗ/
ｍ2、厚膜抵抗パターン２２上のビーム径が２００μｍ
以上のパルス状の光である。このようなパルスレーザビ
ーム３１を１パルス照射して厚膜抵抗パターン２２上に
抵抗の低い薄膜抵抗パターン２５を形成させる。この工
程での代表的なパルスレーザビーム３１の照射条件を示
したが、これらに限定するものでなく、発振波長６００
ｎｍ以上、パルス幅５０ｎｓ以下、パワー密度の最高値
１×１０11Ｗ/ｍ2以下、厚膜抵抗パターン２２上のビー
ム径が１００μｍ以上のパルスレーザビーム３１であれ
ば同様の効果が得られる。発振波長６００ｎｍ以上であ
れば上層ガラス層２７が緑または青に着色してあっても
効果的にパルスレーザビーム３１は上層ガラス層２７を
透過する。Next, in step 7 shown in FIG. 10C, the thick film resistance pattern 22 is irradiated with the pulsed laser beam 31 through the upper surface glass 27, and the upper layer portion of the thick film resistance pattern 22 is subjected to the thick film resistance. The thin film resistance pattern 25 has a resistance value smaller than that of the pattern 22. The pulsed laser beam 31 irradiated here has, for example, an oscillation wavelength of 1.06 μm,
Pulse width 8 ns, maximum power density is 5 × 10 10 W /
m 2 , beam diameter on thick film resistance pattern 22 is 200 μm
It is the above pulsed light. One pulse of such pulsed laser beam 31 is irradiated to form a low resistance thin film resistance pattern 25 on the thick film resistance pattern 22. The typical irradiation conditions of the pulsed laser beam 31 in this step are shown, but the irradiation conditions are not limited to these, and the oscillation wavelength 600
The same effect can be obtained if the pulse laser beam 31 has a pulse width of 50 nm or more, a pulse width of 50 ns or less, a maximum power density of 1 × 10 11 W / m 2 or less, and a beam diameter on the thick film resistance pattern 22 of 100 μm or more. If the oscillation wavelength is 600 nm or more, even if the upper glass layer 27 is colored green or blue, the pulsed laser beam 31 is effectively transmitted through the upper glass layer 27.
【００７６】以下、工程６と工程７とを繰り返し、厚膜
抵抗パターン２２の抵抗値が所定の値に減少した段階
で、パルスレーザビーム３１の照射を停止する。このよ
うにして、希望する薄膜抵抗パターン２５の抵抗値を形
成することにより、厚膜抵抗パターン２２と薄膜抵抗パ
ターン２５が並列に接続された合成抵抗値による所定の
抵抗値の厚膜抵抗素子を形成することができる。Thereafter, steps 6 and 7 are repeated, and when the resistance value of the thick film resistance pattern 22 decreases to a predetermined value, the irradiation of the pulse laser beam 31 is stopped. By forming the desired resistance value of the thin film resistance pattern 25 in this manner, a thick film resistance element having a predetermined resistance value based on the combined resistance value in which the thick film resistance pattern 22 and the thin film resistance pattern 25 are connected in parallel is formed. Can be formed.
【００７７】この時パルスレーザビーム３１を厚膜抵抗
パターン２２上で相対的に走査移動すれば、図４、図５
または図６に示す形状の薄膜抵抗パターン２５を形成す
ることができる。At this time, if the pulsed laser beam 31 is relatively moved on the thick film resistance pattern 22 in a scanning manner, as shown in FIGS.
Alternatively, the thin film resistance pattern 25 having the shape shown in FIG. 6 can be formed.
【００７８】以上の構成の製造方法を採用することによ
り、従来のレーザトリミング法ではレーザビームの出力
パワー不足で切削溝が形成できないような小さなパワー
のレーザ装置により、厚膜抵抗パターン２２の抵抗値を
調整することができる。従来のレーザトリミング法で
は、パルスレーザビーム３１のパワー密度の最高値とし
て１×１０12Ｗ/ｍ2以上、試料上のビーム寸法として５
０μｍ以下が適用される。これら従来の方法において規
定する範囲の外、とくにパルスレーザビーム３１のパワ
ー密度の最高値として１×１０12Ｗ/ｍ2以下であれば、
パワーが不足するため、厚膜抵抗パターン２２に切削溝
を形成出来ず、抵抗値の調整はできない。よって本願で
開示したパルスレーザビーム３１のパワー密度の最高値
１×１０12Ｗ/ｍ2以下では従来の製造方法で切削溝を形
成できず、厚膜抵抗素子を製造することができない。By adopting the manufacturing method having the above-mentioned structure, the resistance value of the thick film resistance pattern 22 is reduced by the laser device having such a small power that the conventional laser trimming method cannot form the cutting groove due to the insufficient output power of the laser beam. Can be adjusted. In the conventional laser trimming method, the maximum value of the power density of the pulsed laser beam 31 is 1 × 10 12 W / m 2 or more, and the beam size on the sample is 5
0 μm or less is applied. If the maximum value of the power density of the pulsed laser beam 31 is 1 × 10 12 W / m 2 or less, outside the range specified in these conventional methods,
Since the power is insufficient, a cutting groove cannot be formed in the thick film resistance pattern 22, and the resistance value cannot be adjusted. Therefore, if the maximum value of the power density of the pulse laser beam 31 disclosed in the present application is 1 × 10 12 W / m 2 or less, the cutting groove cannot be formed by the conventional manufacturing method, and the thick film resistance element cannot be manufactured.
【００７９】この実施例による動作について説明する。
厚膜抵抗パターン２２に先に示したようなパルスレーザ
ビーム３１を上層ガラス層２７を介して照射すると、厚
膜抵抗層中の酸化ルテニウム２３とガラス２４が溶融混
合し反応する。その結果酸化ルテニウム２３のものより
最外殻電子数の少ないルテニウムを含むガラス状の薄膜
抵抗パターン２５が形成される。パルスレーザビーム３
１の照射数を増すと、薄膜抵抗パターン２５中に最外殻
電子数の少ないルテニウム数も増加し、これらの原子間
距離も小さくなるので薄膜抵抗パターン２５中の電子軌
道はバンド的に重なりあい、バンド伝導が支配的にな
る。このように薄膜抵抗パターン２５中の最外殻電子数
の少ないルテニウムは伝導電子を供給するから、厚膜抵
抗パターン２２よりも比抵抗が小さくなり、厚膜抵抗素
子の抵抗値を減少調整できる。The operation according to this embodiment will be described.
When the thick film resistance pattern 22 is irradiated with the pulsed laser beam 31 as described above through the upper glass layer 27, the ruthenium oxide 23 and the glass 24 in the thick film resistance layer are melted and mixed and reacted. As a result, a glass-like thin film resistance pattern 25 containing ruthenium having a smaller number of outermost shell electrons than that of ruthenium oxide 23 is formed. Pulsed laser beam 3
When the irradiation number of 1 is increased, the number of ruthenium having the smallest number of outermost shell electrons also increases in the thin film resistance pattern 25, and the interatomic distance between these atoms also becomes small. , Band conduction becomes dominant. As described above, since ruthenium having a smaller number of outermost shell electrons in the thin film resistance pattern 25 supplies conduction electrons, the specific resistance becomes smaller than that of the thick film resistance pattern 22, and the resistance value of the thick film resistance element can be adjusted to be decreased.
【００８０】厚膜抵抗パターン２２の上に、上層ガラス
層２７を形成し、この上からパルスレーザビーム３１を
照射しているので、レーザビームパルス幅が５０ｎｓ以
下程度であれば、パルスレーザビーム３１は上層ガラス
層２７を通過し、厚膜抵抗パターン２２の上側だけに反
応を生じさせることができる。また上層ガラス層２７は
パルスレーザビーム３１の照射により、熱的、機械的に
も影響されないから、厚膜抵抗パターン２２や薄膜抵抗
パターン２５を保護する作用を有し、信頼性の高い抵抗
素子を得ることができる。Since the upper glass layer 27 is formed on the thick film resistance pattern 22 and the pulse laser beam 31 is irradiated from above, the pulse laser beam 31 has a pulse width of 50 ns or less. Can pass through the upper glass layer 27 and cause a reaction only on the upper side of the thick film resistance pattern 22. Further, since the upper glass layer 27 is not thermally or mechanically affected by the irradiation of the pulsed laser beam 31, it has a function of protecting the thick film resistance pattern 22 and the thin film resistance pattern 25, and a highly reliable resistance element is provided. Obtainable.
【００８１】上層ガラス層２７を形成することなく、厚
膜抵抗パターン２２に直接パルスレーザービーム３１を
照射しても同様の反応を生じさせることができ、抵抗値
を減少調整することができる。しかし、保護の作用を有
する上層ガラス層２７をパルスレーザビーム３１照射後
に形成すると、上層ガラス層２７の形成工程、とくに高
温焼成工程において、上記逆反応が生じ、結果として減
少調整された厚膜抵抗素子の抵抗値は増加する。このた
め、上層ガラス層２７を有する厚膜抵抗素子を得るため
には、上層ガラス層２７の形成工程以降にレーザービー
ム３１を照射して、抵抗値を調整しなければならず本願
はその製造方法を開示するものである。視かし上層ガラ
ス層２７に代わる材料を低温形成し抵抗値の増加が許容
範囲であれば適用が可能である。Even if the thick film resistance pattern 22 is directly irradiated with the pulsed laser beam 31 without forming the upper glass layer 27, the same reaction can be caused, and the resistance value can be adjusted to be decreased. However, when the upper glass layer 27 having a protective effect is formed after the irradiation of the pulse laser beam 31, the above-mentioned reverse reaction occurs in the forming process of the upper glass layer 27, particularly in the high temperature baking process, and as a result, the reduced thickness thick film resistance is adjusted. The resistance value of the element increases. Therefore, in order to obtain a thick film resistance element having the upper glass layer 27, it is necessary to irradiate the laser beam 31 after the step of forming the upper glass layer 27 to adjust the resistance value, and the present application is a manufacturing method thereof. Is disclosed. A material that replaces the visible upper glass layer 27 is formed at a low temperature, and application is possible if the increase in resistance value is within the allowable range.
【００８２】このようにすることにより、厚膜抵抗パタ
ーン２２と薄膜抵抗パターン２５の合成抵抗による厚膜
抵抗素子が形成できるので、厚膜抵抗パターンに切削溝
を形成することなく、厚膜抵抗パターンの抵抗値を減少
調整することができる。By doing so, a thick film resistance element can be formed by the combined resistance of the thick film resistance pattern 22 and the thin film resistance pattern 25. Therefore, the thick film resistance pattern can be formed without forming a cutting groove in the thick film resistance pattern. The resistance value of can be adjusted to decrease.
【００８３】実施例７．図１０に示す実施例６の工程７
では、レーザビームパルスを１パルス照射するごとに工
程６の抵抗値測定をおこなっていたが、これに限らず、
レーザビームパルスを複数回照射した後抵抗測定すれ
ば、工程６に費やす時間が削減され、厚膜抵抗素子の製
造時間を短縮することができる。Example 7. Step 7 of Example 6 shown in FIG.
Then, the resistance value of the step 6 was measured every time one pulse of the laser beam pulse was radiated, but not limited to this,
If the resistance is measured after the laser beam pulse is irradiated a plurality of times, the time spent in the step 6 can be reduced and the manufacturing time of the thick film resistance element can be shortened.
【００８４】さらに、ここで言うレーザビームパルスの
照射回数を以下の工程により予め予測することにより、
さらに製造時間を短縮することができる。目的とする厚
膜抵抗パターン２２と同一形状の厚膜を事前試験品とし
て使用し、レーザビーム１パルスあたりの抵抗値の減少
率を実験により求める。この場合には、比率として減少
率を測定しているが、これに限ることなく、減少の差分
値でもよい。初期の厚膜抵抗パターン２２の抵抗値と所
望の抵抗値を比較計算し、パルスレーザビーム３１の照
射回数を予測計算する。Further, by predicting the number of laser beam pulse irradiations referred to here in advance by the following steps,
Further, the manufacturing time can be shortened. A thick film having the same shape as the target thick film resistance pattern 22 is used as a pre-test product, and the reduction rate of the resistance value per pulse of the laser beam is experimentally obtained. In this case, the reduction rate is measured as a ratio, but the invention is not limited to this, and a reduction difference value may be used. The initial resistance value of the thick film resistance pattern 22 and a desired resistance value are compared and calculated, and the number of irradiations of the pulsed laser beam 31 is predicted and calculated.
【００８５】一例として、図１１に実施例６で示したパ
ルスレーザビーム３１の照射条件における照射回数と厚
膜抵抗パターン２２の抵抗値の関係を示す。図におい
て、初期抵抗６４５ｋΩの厚膜抵抗パターン２２の１パ
ルス当たりの抵抗の減少率は、０.２９％であり、差分
値として平均の減少幅はおよそ１９００Ωである。例え
ば、所望の抵抗値が６２０ｋΩの場合には、１３パルス
を照射すれば所望の抵抗値の厚膜抵抗素子を製造するこ
とができる。この予測計算されたパルス数に基づき、パ
ルスレーザビーム３１を照射して、所望の抵抗値の厚膜
抵抗素子を製造する。As an example, FIG. 11 shows the relationship between the number of irradiations and the resistance value of the thick film resistance pattern 22 under the irradiation conditions of the pulse laser beam 31 shown in the sixth embodiment. In the figure, the resistance reduction rate per pulse of the thick film resistance pattern 22 having an initial resistance of 645 kΩ is 0.29%, and the average reduction width is about 1900Ω as a difference value. For example, when the desired resistance value is 620 kΩ, a thick film resistance element having a desired resistance value can be manufactured by irradiating 13 pulses. Based on this predicted and calculated pulse number, the pulsed laser beam 31 is irradiated to manufacture a thick film resistance element having a desired resistance value.
【００８６】この一連の照射の工程７の最中は工程６の
抵抗測定工程は中断している。この実施例７において
は、抵抗値測定なし、すなわちフィードバック工程なし
でパルスレーザビーム３１照射を行うので、実際に得ら
れる抵抗値は所望の値と正確に一致しない場合がある。
この場合には、上記の予測計算された照射回数として、
所望の抵抗値より高い値と成るように設定する。この設
定された回数だけ、測定なしに、厚膜抵抗パターン２２
に照射する。この場合の設定された回数は、複数この試
験用厚膜抵抗体に対して、事前の実験を実施し、その回
数照射しても、所望の抵抗値よりも低くならないものを
定義すればよい。この際、所望の抵抗値近い程、厚膜抵
抗素子の製造時間を短縮することができる。During this series of irradiation steps 7, the resistance measuring step of step 6 is suspended. In the seventh embodiment, since the pulsed laser beam 31 is irradiated without the resistance value measurement, that is, without the feedback step, the resistance value actually obtained may not exactly match the desired value.
In this case, as the number of irradiations calculated above,
It is set to a value higher than the desired resistance value. The thick film resistance pattern 22 is set a predetermined number of times without measurement.
Irradiation. In this case, the set number of times may be defined as a value that does not become lower than a desired resistance value even if a plurality of the test thick film resistors are subjected to a preliminary experiment and the number of irradiation is performed. At this time, the closer the desired resistance value is, the shorter the manufacturing time of the thick film resistance element can be.
【００８７】設定された回数のパルスレーザビーム３１
照射後、中断されていた工程６の抵抗値測定を開始し、
工程６と工程７を順次繰り返し、所望の抵抗値まで減少
した段階でパルスレーザビーム３１の照射を停止すれ
ば、抵抗値の調整精度の高い厚膜抵抗素子を製造するこ
とができる。また、この際のパルスレーザビーム３１の
照射条件として、抵抗値の測定を開始する以前のレーザ
ビームの出力より小さくすれば、レーザビーム１パルス
当たりの抵抗の減少率は小さくなるから、より高い調整
精度の厚膜抵抗素子を製造することができる。The pulse laser beam 31 of the set number of times
After irradiation, start the resistance value measurement of Step 6 which was interrupted,
By repeating step 6 and step 7 and stopping the irradiation of the pulsed laser beam 31 at the stage when the resistance value has decreased to the desired resistance value, a thick film resistance element with high resistance value adjustment accuracy can be manufactured. Moreover, if the output of the laser beam before the measurement of the resistance value is made smaller as the irradiation condition of the pulsed laser beam 31 at this time, the reduction rate of the resistance per one pulse of the laser beam becomes smaller, so that a higher adjustment is made. It is possible to manufacture an accurate thick film resistance element.
【００８８】図１２および図１３はレーザ装置の一実施
例を示すものである。工程７におけるパルスレーザビー
ム３１の出力を小さくする方式としては、レーザ発振器
３４に投入する電力（光励起用のランプに投入する電力
など）や、Ｑスイッチなどの音響素子に投入する信号を
調整することがある。またパルスレーザビーム３１の光
路に絞りやフィルタなどの光量調整部材３５を挿入する
ことや、図１３に示すレンズ３６を用いてパルスレーザ
ビーム３１を広げてもよい。またこれらを組み合わせて
も同様の効果を奏することは自明である。12 and 13 show one embodiment of the laser device. As a method for reducing the output of the pulsed laser beam 31 in step 7, adjusting the power input to the laser oscillator 34 (power input to the optical excitation lamp, etc.) and the signal input to the acoustic element such as the Q switch. There is. Further, a light quantity adjusting member 35 such as a diaphragm or a filter may be inserted in the optical path of the pulse laser beam 31, or the pulse laser beam 31 may be expanded by using the lens 36 shown in FIG. It is also obvious that the same effect can be obtained by combining these.
【００８９】実施例８．図９および図１０で示した実施
例６または７の厚膜抵抗素子の製造方法の他の実施例を
説明する。図１０（ｃ）において、厚膜抵抗パターン２
２はパルスレーザビームを照射して、抵抗値を調整され
ようとする厚膜抵抗で、例えば、幅５００μｍ、長さ５
００μｍ、膜厚１０μｍである。またパルスレーザビー
ム３１は実施例６で開示した条件を有するレーザビーム
で、特にこの実施例では、パルスレーザビーム３１の径
を厚膜抵抗パターン２２の形状と一致する５００μｍ×
５００μｍの正方形のものである。従来の厚膜抵抗素子
の製造方法においては、前述したように、レーザビーム
を照射するとき、厚膜抵抗体とレーザビームを厚膜抵抗
体上で走査して、切削溝を形成し、抵抗値を増加する。
本願発明においては、このパルスレーザビーム３１を走
査することなしに、厚膜抵抗パターン２２に照射し、抵
抗値を減少調整する。Example 8. Another embodiment of the method of manufacturing the thick film resistance element according to the sixth or seventh embodiment shown in FIGS. 9 and 10 will be described. In FIG. 10C, the thick film resistance pattern 2
Reference numeral 2 denotes a thick film resistor whose resistance value is to be adjusted by irradiating a pulsed laser beam, and has a width of 500 μm and a length of 5, for example.
The thickness is 00 μm and the film thickness is 10 μm. The pulsed laser beam 31 is a laser beam having the conditions disclosed in the sixth embodiment, and in particular, in this embodiment, the diameter of the pulsed laser beam 31 is 500 μm × which matches the shape of the thick film resistance pattern 22.
It has a square shape of 500 μm. In the conventional method for manufacturing a thick film resistance element, as described above, when irradiating a laser beam, the thick film resistor and the laser beam are scanned on the thick film resistor to form a cutting groove, and a resistance value is formed. To increase.
In the present invention, the thick film resistance pattern 22 is irradiated without scanning with the pulsed laser beam 31 to reduce and adjust the resistance value.
【００９０】パルスレーザビーム３１を発振制御する装
置、即ち厚膜抵抗パターン２２に照射し、抵抗値を調整
する装置のコストは、パルスレーザビーム３１を高精度
に走査する機構とその制御方式、およびレーザビームを
集光し、微小なビームとする機構とその制御方式に大き
く影響される。従来の製造方法によれば、微細な厚膜抵
抗素子を製造しようとするとき、これらの機構や制御方
法が複雑化する。これらの機構と制御方式の複雑化や高
精度化は装置の価格に反映するため、厚膜抵抗体を安価
に製造することは困難である。The cost of the device for controlling the oscillation of the pulsed laser beam 31, that is, the device for irradiating the thick film resistance pattern 22 and adjusting the resistance value is as follows: the mechanism for scanning the pulsed laser beam 31 with high precision, its control method, and It is greatly affected by the mechanism of focusing the laser beam into a minute beam and its control method. According to the conventional manufacturing method, when attempting to manufacture a fine thick film resistance element, these mechanisms and control methods become complicated. Since the mechanism and the control system are complicated and highly accurate in the price of the device, it is difficult to inexpensively manufacture the thick film resistor.
【００９１】この実施例の方法によれば、パルスレーザ
ビーム３１を微小な径とする必要がなく、また走査の必
要がないので、レーザビーム発生装置のコストを低くす
ることができ、安価な厚膜抵抗素子を製造することがで
きる。According to the method of this embodiment, since it is not necessary to make the pulsed laser beam 31 have a very small diameter and scanning is required, the cost of the laser beam generator can be reduced and the thickness is low. A film resistance element can be manufactured.
【００９２】この実施例では、パルスレーザビーム３１
の径を５００μｍ×５００μｍの正方形のものとした
が、これに限るものではなく、厚膜抵抗素子の寸法に応
じたものとすればよい。またこの実施例では、パルスレ
ーザビーム３１のビーム形状を四角形としたが、円形や
楕円形であってもどうように効果を奏する。この様にパ
ルスレーザビーム３１を厚膜抵抗素子全面に照射し、抵
抗値が所望の値に減少した段階でパルスレーザビーム３
１の照射を停止すればよい。In this embodiment, the pulsed laser beam 31 is used.
Although the square shape has a diameter of 500 μm × 500 μm, the shape is not limited to this, and may be according to the dimensions of the thick film resistance element. Further, in this embodiment, the beam shape of the pulsed laser beam 31 is a quadrangle, but the same effect can be obtained even if the beam shape is a circle or an ellipse. In this way, the pulsed laser beam 31 is applied to the entire surface of the thick film resistance element, and when the resistance value is reduced to a desired value, the pulsed laser beam 3 is emitted.
The irradiation of 1 may be stopped.
【００９３】実施例９．また、厚膜抵抗パターン２２の
寸法とパルスレーザビーム３１の径を実施例８のように
一致させず、パルスレーザビーム３１のビーム径を１０
０μｍ以上として、パルスレーザビーム３１を電極２６
方向に順次移動走査させてもよい。前述したように、パ
ルスレーザビーム３１を電極２６方向に対して垂直方向
に走査すると、電極２６方向に走査した場合にくらべ
て、抵抗値の減少率が小さい。このため、実施例６で説
明した、パルスレーザビーム３１、１パルス当たりの抵
抗値減少を小さくして抵抗値を微調する手法として応用
可能である。また、レーザビーム照射回数の初期段階で
は、パルスレーザビーム３１を電極２６方向に走査して
抵抗値の粗調整を行い、パルスレーザビーム３１の照射
回数の後半には電極２６方向に対して垂直に走査して、
１パルス当たりの抵抗値の減少を小さくして抵抗の微調
整を行い、厚膜抵抗素子の抵抗値の精度を高めることが
できる。Example 9. Further, the dimension of the thick film resistance pattern 22 and the diameter of the pulse laser beam 31 are not matched as in the eighth embodiment, and the beam diameter of the pulse laser beam 31 is 10 times.
When the pulse laser beam 31 is set to 0 μm or more, the electrode 26
The scanning may be sequentially performed in the direction. As described above, when the pulsed laser beam 31 is scanned in the direction perpendicular to the direction of the electrode 26, the reduction rate of the resistance value is smaller than that in the case of scanning in the direction of the electrode 26. Therefore, the method can be applied as the method of finely adjusting the resistance value by reducing the decrease in the resistance value per pulsed laser beam 31 per pulse as described in the sixth embodiment. Further, in the initial stage of the number of laser beam irradiations, the pulse laser beam 31 is scanned in the direction of the electrode 26 to roughly adjust the resistance value. Scan,
By finely adjusting the resistance by reducing the decrease in the resistance value per pulse, it is possible to improve the accuracy of the resistance value of the thick film resistance element.
【００９４】[0094]
【発明の効果】第１の発明では、薄膜抵抗パターン中の
ルテニウムの最外殻の電子数を二酸化ルテニウム中のル
テニウムの最外殻電子の電子数より少ないようにしたの
で、薄膜抵抗パターンの比抵抗を下げることができ、さ
らにこの薄膜抵抗パターンと厚膜抵抗パターンが並列に
接続されて形成された厚膜抵抗素子の抵抗値を下げるこ
とができ、厚膜抵抗パターンに切削溝を備えることなく
抵抗値の調整が可能な厚膜抵抗素子の構造を提供するこ
とができる。According to the first invention, the number of electrons in the outermost shell of ruthenium in the thin film resistance pattern is set to be smaller than the number of electrons in the outermost shell electron of ruthenium in ruthenium dioxide. It is possible to reduce the resistance, and further it is possible to reduce the resistance value of the thick film resistance element formed by connecting the thin film resistance pattern and the thick film resistance pattern in parallel, without providing the thick film resistance pattern with a cutting groove. It is possible to provide a structure of a thick film resistance element whose resistance value can be adjusted.
【００９５】第２の発明では、第１の発明において絶縁
性基板を酸化アルミニウムとするようにとしたので、厚
膜抵抗パターンに切削溝を備えることなく抵抗値の調整
が可能な厚膜抵抗素子の構造を提供することができると
ともに、製造時の熱にも耐え抵抗値が安定な厚膜抵抗素
子を提供することができる。In the second invention, since the insulating substrate is made of aluminum oxide in the first invention, the thick film resistance element capable of adjusting the resistance value without providing a cutting groove in the thick film resistance pattern. It is possible to provide a thick film resistance element that can withstand the heat during manufacturing and has a stable resistance value.
【００９６】第３の発明は、第１の発明における薄膜抵
抗パターンのルテニウムの含有量がガラス中のルテニウ
ムの含有量の１００倍以上であるようにしたので、薄膜
抵抗パターンの比抵抗をより効果的に下げ、厚膜抵抗パ
ターンに切削溝を備えることなく抵抗値の調整が可能な
厚膜抵抗素子の構造を提供することができる。In the third invention, the content of ruthenium in the thin film resistance pattern in the first invention is 100 times or more the content of ruthenium in the glass, so that the specific resistance of the thin film resistance pattern is more effective. Therefore, it is possible to provide a structure of a thick film resistance element in which the resistance value can be adjusted without providing a cutting groove in the thick film resistance pattern.
【００９７】第４の発明では、第１の発明において、薄
膜抵抗パターンの膜厚を０.５μｍ以下とするようにし
たので、厚膜抵抗パターンに切削溝を備えることなく抵
抗値の調整が可能な厚膜抵抗素子の構造を提供すること
ができるとともに、薄膜抵抗パターンが製造時の熱によ
るクラックが生じず、信頼性の高い厚膜抵抗素子を提供
することができる。In the fourth invention, in the first invention, since the film thickness of the thin film resistance pattern is set to 0.5 μm or less, the resistance value can be adjusted without providing the thick film resistance pattern with a cutting groove. It is possible to provide a thick film resistance element structure that does not cause cracks due to heat during manufacturing of the thin film resistance pattern, and to provide a highly reliable thick film resistance element.
【００９８】第５の発明では、第１の発明において、薄
膜抵抗パターン上に上層ガラス層を備えるようにしたの
で、厚膜抵抗パターンに切削溝を備えることなく抵抗値
の調整が可能な厚膜抵抗素子の構造を提供することがで
きるとともに、熱的、機械的安定で、製造時における抵
抗値の保護ができる信頼性の高い厚膜抵抗素子を提供す
ることができる。In the fifth invention, the upper glass layer is provided on the thin film resistance pattern in the first invention, so that the resistance value can be adjusted without providing the thick film resistance pattern with a cutting groove. It is possible to provide a structure of a resistance element, and a thick film resistance element having high reliability that is thermally and mechanically stable and can protect the resistance value during manufacturing.
【００９９】第６の発明では、第１の発明において、薄
膜抵抗パターンの比抵抗が厚膜抵抗パターンの比抵抗の
１/ １００以下の値を有するようにしたので、厚膜抵抗
パターンに切削溝を備えることなく抵抗値の調整が可能
な厚膜抵抗素子の構造を提供することができるととも
に、熱的、機械的安定で、製造時の熱によるクラックが
入らない信頼性の高い厚膜抵抗素子を提供することがで
きる。In the sixth invention, in the first invention, the specific resistance of the thin film resistance pattern is set to have a value of 1/100 or less of the specific resistance of the thick film resistance pattern. It is possible to provide a structure of a thick film resistance element whose resistance value can be adjusted without the provision of a thick film resistance element which is thermally and mechanically stable and does not crack due to heat during manufacturing. Can be provided.
【０１００】第７の発明では、第１の発明において、電
極がこの電極下部と厚膜抵抗パターンの上部において接
続されるようにしたので、厚膜電極の端の段差による抵
抗値のバラツキを生ずることなく、厚膜抵抗パターンに
切削溝を備えることなく抵抗値の調整が可能な厚膜抵抗
素子の構造を提供することができるとともに、製造ロッ
ト間において抵抗値を一定にする厚膜抵抗素子の構造を
提供することができる。In the seventh invention, in the first invention, the electrode is connected to the lower part of the electrode and the upper part of the thick film resistance pattern, so that the resistance value varies due to the step at the end of the thick film electrode. It is possible to provide a structure of a thick film resistance element capable of adjusting the resistance value without providing a cutting groove in the thick film resistance pattern without increasing the resistance value of the thick film resistance element that makes the resistance value constant between manufacturing lots. A structure can be provided.
【０１０１】第８の発明では、第１の発明において、厚
膜抵抗パターン中のガラスの組成がケイ素、ホウ素、
鉛、および酸素と、カルシウム、鉄、ニッケル、カリウ
ム、チタン、ジルコン、白金、ビスマス、カドミウム、
クロム、コバルト、マンガン、マグネシウムのうち少な
くとも一種類以上の元素を０.０１重量％以下含有する
ようにしたので、同一のパルスレーザービームの照射
で、より比抵抗の低い薄膜抵抗パターンが得られるの
で、厚膜抵抗パターンに切削溝を備えることなく抵抗値
の調整が可能な厚膜抵抗素子の構造を提供することがで
きるとともに、より効果的に抵抗値の調整が可能な厚膜
抵抗素子の構造を提供することができる。According to an eighth invention, in the first invention, the composition of the glass in the thick film resistance pattern is silicon, boron,
With lead and oxygen, calcium, iron, nickel, potassium, titanium, zircon, platinum, bismuth, cadmium,
Since at least one element of chromium, cobalt, manganese, and magnesium is contained in an amount of 0.01 wt% or less, it is possible to obtain a thin film resistance pattern having a lower specific resistance by the same pulse laser beam irradiation. It is possible to provide a structure of a thick film resistance element capable of adjusting a resistance value without providing a cutting groove in the thick film resistance pattern, and a structure of a thick film resistance element capable of adjusting a resistance value more effectively. Can be provided.
【０１０２】第９の発明では、第１の発明において、薄
膜抵抗パターンが厚膜抵抗パターン表面上の全領域に、
もしくは２つの電極の方向に幅１００μｍ以上の帯状
に、もしくは幅１００μｍ以上のストライプ状であるよ
うにしたので、薄膜抵抗パターンの比抵抗の減少量を加
減することができるので、厚膜抵抗パターンに切削溝を
備えることなく抵抗値の調整が可能な厚膜抵抗素子の構
造を提供することができるとともに、より効果的に抵抗
値の調整が可能な厚膜抵抗素子の構造を提供することが
できる。In a ninth aspect based on the first aspect, the thin film resistance pattern is formed on the entire surface of the thick film resistance pattern,
Alternatively, since the strips having a width of 100 μm or more or the stripes having a width of 100 μm or more are formed in the direction of the two electrodes, the reduction amount of the specific resistance of the thin film resistance pattern can be adjusted. It is possible to provide a structure of a thick film resistance element whose resistance value can be adjusted without providing a cutting groove, and to provide a structure of a thick film resistance element whose resistance value can be adjusted more effectively. .
【０１０３】第１０の発明では、第１の発明において、
電極の材料が銀とパラジウム、または金を含有するよう
にしたので、厚膜抵抗パターンと電極との元素の相互拡
散が一部抑制され、抵抗値が安定化されるので、厚膜抵
抗パターンに切削溝を備えることなく抵抗値の調整が可
能な厚膜抵抗素子の構造を提供することができるととも
に、抵抗値の安定な信頼性の高い厚膜抵抗素子の構造を
提供することができる。According to a tenth invention, in the first invention,
Since the electrode material contains silver and palladium, or gold, mutual diffusion of elements between the thick film resistance pattern and the electrode is partially suppressed, and the resistance value is stabilized. It is possible to provide a structure of a thick film resistance element whose resistance value can be adjusted without providing a cutting groove, and to provide a highly reliable structure of a thick film resistance element with a stable resistance value.
【０１０４】第１１の発明では、第５の発明において、
上層ガラス層の視認色調が緑または青としたので、厚膜
抵抗パターンに切削溝を備えることなく抵抗値の調整が
可能な厚膜抵抗素子の構造を提供することができるとと
もに、抵抗値の安定な、また製造時にその有無を確認で
きる厚膜抵抗素子の構造を提供することができる。According to an eleventh invention, in the fifth invention,
Since the visible color tone of the upper glass layer is green or blue, it is possible to provide a structure of a thick film resistance element in which the resistance value can be adjusted without providing a cutting groove in the thick film resistance pattern, and the resistance value is stable. Moreover, it is possible to provide the structure of the thick film resistance element whose presence can be confirmed at the time of manufacturing.
【０１０５】第１２の発明では、第５の発明において、
上層ガラス層上に導電材料による配線が形成されように
したので配線面積の活用ができ、厚膜抵抗パターンに切
削溝を備えることなく抵抗値の調整が可能な厚膜抵抗素
子の構造を提供することができるとともに、高密度実装
の可能な厚膜抵抗素子の構造を提供することができる。According to a twelfth invention, in the fifth invention,
Since the wiring made of the conductive material is formed on the upper glass layer, the wiring area can be utilized, and the structure of the thick film resistance element capable of adjusting the resistance value without providing a cutting groove in the thick film resistance pattern is provided. In addition, it is possible to provide a structure of a thick film resistance element capable of high-density mounting.
【０１０６】第１３の発明では、酸化ルテニウム粒子、
ガラス粒子等による厚膜抵抗パターンに、上層ガラス層
を介してパルスレーザビームを照射して、厚膜抵抗パタ
ーンの上側をそれより伝導電子が多く比抵抗の小さい薄
膜抵抗パターンを形成するようにしたので、厚膜抵抗パ
ターンと薄膜抵抗パターンと並列合成抵抗である厚膜抵
抗素子の抵抗を下げることができ、厚膜抵抗パターンに
切削溝を備えることなく抵抗値の調整が可能な厚膜抵抗
素子の製造方法を提供することができる。In the thirteenth invention, ruthenium oxide particles,
The thick film resistance pattern made of glass particles or the like is irradiated with a pulsed laser beam through the upper glass layer so that the upper side of the thick film resistance pattern forms a thin film resistance pattern with more conduction electrons and a smaller specific resistance. Therefore, the resistance of the thick film resistance element, which is a combined resistance of the thick film resistance pattern and the thin film resistance pattern, can be reduced, and the resistance value can be adjusted without providing a cutting groove in the thick film resistance pattern. Can be provided.
【０１０７】第１４の発明では、第１３の発明におい
て、パルスレーザビームの発振波長が６００ｎｍ以上、
パルス幅が５０ｎｓ以下、パワー密度の最高値が１×１
０11Ｗ/ｍ2以下であるようにしたので、厚膜抵抗パター
ンと薄膜抵抗パターンと並列合成抵抗である厚膜抵抗素
子の抵抗を下げることができ、厚膜抵抗パターンに切削
溝を備えることなく抵抗値の調整が可能な厚膜抵抗素子
の製造方法を提供することができる。In a fourteenth aspect based on the thirteenth aspect, the oscillation wavelength of the pulsed laser beam is 600 nm or more,
Pulse width is 50 ns or less, maximum power density is 1 × 1
Since it is set to 0 11 W / m 2 or less, the resistance of the thick film resistance element, which is a combined resistance of the thick film resistance pattern and the thin film resistance pattern, can be reduced, and the thick film resistance pattern is provided with a cutting groove. It is possible to provide a method for manufacturing a thick-film resistance element, which can adjust the resistance value without the need.
【０１０８】第１５の発明では、第１３または第１４の
発明の厚膜抵抗パターンの抵抗値を減少させるためのパ
ルスレーザビームの照射回数を、照射以前の抵抗値と所
望の抵抗値の差分または比率から事前に計算するように
したので、厚膜抵抗パターンに切削溝を備えることなく
抵抗値の調整が可能な厚膜抵抗素子の製造方法を提供す
ることができるとともに、照射ごとに行っていた抵抗値
測定時間を短縮することができる。In the fifteenth invention, the number of irradiations of the pulse laser beam for reducing the resistance value of the thick film resistance pattern of the thirteenth or fourteenth invention is set to the difference between the resistance value before the irradiation and the desired resistance value or Since it is calculated in advance from the ratio, it is possible to provide a method of manufacturing a thick film resistance element capable of adjusting the resistance value without providing a cutting groove in the thick film resistance pattern, and performing it for each irradiation. The resistance value measurement time can be shortened.
【０１０９】第１６の発明では、第１５の発明におい
て、パルスレーザビームを厚膜抵抗パターンに予測計算
された回数照射した後、厚膜抵抗パターンの抵抗値の測
定を再開して、パルスレーザビームを上記厚膜抵抗パタ
ーンに照射し、所望の抵抗値まで減少した段階でパルス
レーザビームの照射を停止するようにしたので、厚膜抵
抗パターンに切削溝を備えることなく抵抗値の調整が可
能な厚膜抵抗素子の製造方法を提供することができると
ともに、照射ごとに行っていた抵抗値測定時間を短縮す
ることができる。In a sixteenth invention, in the fifteenth invention, after the thick film resistance pattern is irradiated with the predicted calculation number of times, the measurement of the resistance value of the thick film resistance pattern is restarted to obtain the pulse laser beam. Since the irradiation of the thick film resistance pattern is stopped and the irradiation of the pulsed laser beam is stopped when the resistance value is reduced to a desired resistance value, it is possible to adjust the resistance value without providing a cutting groove in the thick film resistance pattern. It is possible to provide a method for manufacturing a thick film resistance element, and it is possible to shorten the resistance value measurement time that is required for each irradiation.
【０１１０】第１７の発明は、第１６の発明において、
厚膜抵抗パターンの抵抗値の測定を再開した後のパルス
レーザビームの出力が、上記測定を開始する以前のパル
スレーザビームの出力より小さいようにしたので、厚膜
抵抗パターンに切削溝を備えることなく抵抗値の調整が
可能な厚膜抵抗素子の製造方法を提供することができる
とともに、抵抗値の微調整を容易にすることができる。A seventeenth invention is the sixteenth invention, wherein
Since the output of the pulsed laser beam after restarting the measurement of the resistance value of the thick film resistance pattern was set to be smaller than the output of the pulsed laser beam before the measurement was started, the thick film resistance pattern should be provided with a cutting groove. It is possible to provide a method for manufacturing a thick-film resistance element in which the resistance value can be adjusted without the need, and it is possible to facilitate fine adjustment of the resistance value.
【０１１１】第１８の発明は、第１３から第１７のいず
れかの発明において、パルスレーザビーム径が厚膜抵抗
素子に対し全面照射する大きさとし、パルスレーザビー
ムを照射最中の上記厚膜素子とパルスレーザビームとの
相対位置を固定するようにしたので、厚膜抵抗素子全面
で同時に薄膜抵抗パターンを形成することができ、厚膜
抵抗パターンに切削溝を備えることなく抵抗値の調整が
可能な厚膜抵抗素子の製造方法を提供することができる
とともに、厚膜抵抗素子全面同時に抵抗値を下げること
ができ、微細なパルスレーザビームや高度な走査機構が
不要なので、低価格のレーザ装置で製造することができ
る。In an eighteenth aspect of the present invention based on any one of the thirteenth to seventeenth aspects, the diameter of the pulse laser beam is such that the thick film resistance element is entirely irradiated, and the thick film element is being irradiated with the pulse laser beam. Since the relative position between the pulsed laser beam and the pulsed laser beam is fixed, a thin film resistance pattern can be formed on the entire surface of the thick film resistance element at the same time, and the resistance value can be adjusted without providing a cutting groove in the thick film resistance pattern. It is possible to provide a thick film resistance element manufacturing method that can reduce the resistance value simultaneously on the entire surface of the thick film resistance element, and a fine pulse laser beam and an advanced scanning mechanism are not required. It can be manufactured.
【０１１２】第１９の発明は、第１６または１７の発明
において、試料上のビーム径が１００μｍ以上の大きさ
であり、パルスレーザビームを照射最中の厚膜とレーザ
ビームの相対位置を電極方向に順次移動させるようにし
たので、厚膜抵抗素子の広い面で同時に薄膜抵抗パター
ンが形成され、パルスレーザビーム照射の位置ぎめの精
度をゆるくすることができ、厚膜抵抗パターンに切削溝
を備えることなく抵抗値の調整が可能な厚膜抵抗素子の
製造方法を提供することができるとともに、微細なパル
スレーザビームや高度な走査機構が不要なので、低価格
のレーザ装置で製造することができる。In a nineteenth aspect based on the sixteenth or seventeenth aspect, the beam diameter on the sample is 100 μm or more, and the relative position between the thick film and the laser beam during irradiation of the pulsed laser beam is set in the electrode direction. Since the thin film resistance pattern is simultaneously formed on the wide surface of the thick film resistance element, the positioning accuracy of the pulsed laser beam irradiation can be loosened, and the thick film resistance pattern is provided with a cutting groove. It is possible to provide a method for manufacturing a thick film resistance element whose resistance value can be adjusted without any need, and since a fine pulse laser beam and an advanced scanning mechanism are not required, it is possible to manufacture with a low-priced laser device.
【０１１３】第２０の発明は、第１９の発明において、
薄膜抵抗パターンを形成する工程の途中から、パルスレ
ーザビームの走査方向を電極間と垂直な方向から、電極
間の方向に変えるようにしたので、パルスレーザビーム
１パルス当たりの抵抗値減少量を小さくして抵抗値の高
精度の微調整ができ、厚膜抵抗パターンに切削溝を備え
ることなく抵抗値の調整が可能な厚膜抵抗素子の製造方
法を提供することができるとともに、調整精度の高い厚
膜抵抗素子の製造方法を提供することができる。The twentieth invention is the nineteenth invention, wherein
Since the scanning direction of the pulse laser beam was changed from the direction perpendicular to the electrodes to the direction between the electrodes during the process of forming the thin film resistance pattern, the amount of decrease in resistance value per pulse of the pulse laser beam was reduced. It is possible to provide a method for manufacturing a thick film resistance element capable of finely adjusting the resistance value with high accuracy and adjusting the resistance value without providing a cutting groove in the thick film resistance pattern, and with high adjustment accuracy. A method for manufacturing a thick film resistance element can be provided.
【図１】第１の実施例の厚膜抵抗素子の平面図を示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing a plan view of a thick film resistance element according to a first embodiment.
【図２】図１のＡＡ断面図を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
【図３】第１の実施例の厚膜抵抗素子の他の実施例の断
面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of another embodiment of the thick film resistance element of the first embodiment.
【図４】第３の実施例の厚膜抵抗素子の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a thick film resistance element according to a third exemplary embodiment.
【図５】第３の実施例の厚膜抵抗素子の他の実施例の平
面図である。FIG. 5 is a plan view of another embodiment of the thick film resistance element of the third embodiment.
【図６】第３の実施例の厚膜抵抗素子のさらに他の実施
例の平面図である。FIG. 6 is a plan view of yet another embodiment of the thick film resistance element of the third embodiment.
【図７】第５の実施例の厚膜抵抗素子の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a thick film resistance element according to a fifth exemplary embodiment.
【図８】第５の実施例の厚膜抵抗素子の他の実施例の断
面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of another embodiment of the thick film resistance element of the fifth embodiment.
【図９】第６の実施例の厚膜抵抗素子の製造方法を示す
工程図である。FIG. 9 is a process drawing showing the method of manufacturing the thick film resistance element of the sixth embodiment.
【図１０】第６の実施例の厚膜抵抗素子の製造方法を示
す図９の続きの工程図である。FIG. 10 is a process step that follows FIG. 9, showing the method of manufacturing the thick film resistance element according to the sixth embodiment.
【図１１】第７の実施例におけるレーザビームの照射回
数と厚膜抵抗素子の抵抗値との関係を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the number of laser beam irradiations and the resistance value of the thick film resistance element in the seventh example.
【図１２】第７の実施例におけるレーザ装置の構成図で
ある。FIG. 12 is a configuration diagram of a laser device according to a seventh embodiment.
【図１３】第７の実施例における他のレーザ装置の構成
図である。FIG. 13 is a configuration diagram of another laser device according to the seventh embodiment.
【図１４】従来の厚膜抵抗素子の構造を示す平面図であ
る。FIG. 14 is a plan view showing a structure of a conventional thick film resistance element.
【図１５】従来の厚膜抵抗素子のレーザトリミング法を
示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a conventional laser trimming method for a thick film resistance element.
２１ 絶縁性基板 ２２ 厚膜抵抗パターン ２３ 酸化ルテニウム粒子 ２４ ガラス ２５ 薄膜抵抗パターン ２６ 電極 ２７ 上層ガラス層 ３１ パルスレーザビー
ム21 Insulating Substrate 22 Thick Film Resistance Pattern 23 Ruthenium Oxide Particles 24 Glass 25 Thin Film Resistance Pattern 26 Electrode 27 Upper Glass Layer 31 Pulsed Laser Beam
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/822 Ｈ０１Ｌ 27/04 Ｖ Ｈ０５Ｋ 1/16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical display location H01L 21/822 H01L 27/04 V H05K 1/16
Claims (20)
れた酸化ルテニウム粒子とガラスとを分散混合して形成
された厚膜抵抗パターン、上記厚膜抵抗パターン上に形
成され、最外殻の電子数が二酸化ルテニウム中のルテニ
ウムの最外殻電子の電子数より少ないルテニウムを含む
ガラス組成物で形成された薄膜抵抗パターン、上記絶縁
性基板上に形成され、上記厚膜抵抗パターンに接続され
た電極を有する厚膜抵抗素子。1. An insulating substrate, a thick film resistance pattern formed by dispersing and mixing ruthenium oxide particles and glass formed on the insulating substrate, and an outermost shell formed on the thick film resistance pattern. A thin film resistance pattern formed of a glass composition containing ruthenium whose electron number is less than that of the outermost shell electron of ruthenium in ruthenium dioxide, formed on the insulating substrate, and connected to the thick film resistance pattern. Thick film resistance element having a closed electrode.
することを特徴とする請求項第１項記載の厚膜抵抗素
子。2. The thick film resistance element according to claim 1, wherein the insulating substrate is mainly made of aluminum oxide.
が厚膜抵抗パターンのガラス中のルテニウムの含有量の
１００倍以上であることを特徴とする請求項第１項記載
の厚膜抵抗素子。3. The thick film resistance element according to claim 1, wherein the content of ruthenium in the thin film resistance pattern is 100 times or more the content of ruthenium in the glass of the thick film resistance pattern.
下であることを特徴とする請求項第１項記載の厚膜抵抗
素子。4. The thick film resistance element according to claim 1, wherein the film thickness of the thin film resistance pattern is 0.5 μm or less.
えたことを特徴とする請求項第１項記載の厚膜抵抗素
子。5. The thick film resistance element according to claim 1, further comprising an upper glass layer on the thin film resistance pattern.
ターンの比抵抗の１/ １００以下の値を有することを特
徴とする請求項第１項記載の厚膜抵抗素子。6. The thick film resistance element according to claim 1, wherein the specific resistance of the thin film resistance pattern has a value of 1/100 or less of the specific resistance of the thick film resistance pattern.
の上部において接続されていることを特徴とする請求項
第１項記載の厚膜抵抗素子。7. The thick film resistance element according to claim 1, wherein an electrode is connected to the lower part of the electrode at an upper part of the thick film resistance pattern.
び酸素と、カルシウム、鉄、ニッケル、カリウム、チタ
ン、ジルコン、白金、ビスマス、カドミウム、クロム、
コバルト、マンガン、マグネシウムのうち少なくとも一
種類以上の元素を０.０１重量％以下含有することを特
徴とする請求項第１項記載の厚膜抵抗素子。8. A glass composition comprising silicon, boron, lead and oxygen, calcium, iron, nickel, potassium, titanium, zircon, platinum, bismuth, cadmium, chromium,
2. The thick film resistance element according to claim 1, containing at least one element selected from the group consisting of cobalt, manganese, and magnesium in an amount of 0.01% by weight or less.
面上の全領域に、もしくは２つの電極の方向に幅１００
μｍ以上の帯状に、もしくは幅１００μｍ以上のストラ
イプ状であることを特徴とする請求項第１項記載の厚膜
抵抗素子。9. The thin film resistance pattern has a width of 100 over the entire surface of the thick film resistance pattern or in the direction of the two electrodes.
2. The thick film resistance element according to claim 1, wherein the thick film resistance element has a strip shape with a width of 100 μm or more or a stripe shape with a width of 100 μm or more.
金を含有することを特徴とする請求項第１項記載の厚膜
抵抗素子。10. The thick film resistance element according to claim 1, wherein the material of the electrode contains silver and palladium, or gold.
であることを特徴とする請求項第５項記載の厚膜抵抗素
子。11. The thick film resistance element according to claim 5, wherein the visible color tone of the upper glass layer is green or blue.
が形成されていることを特徴とする請求項第５項記載の
厚膜抵抗素子。12. The thick film resistance element according to claim 5, wherein wiring made of a conductive material is formed on the upper glass layer.
ガラス粒子を含むインクを付与し、厚膜抵抗パターンを
形成する工程、上記厚膜抵抗パターンに電極を接続形成
する工程、上記厚膜抵抗パターン上に上層ガラス層を形
成する工程、上記厚膜抵抗パターンの抵抗値を測定する
工程、上記厚膜抵抗パターンの一部を溶融させるパルス
レーザビームを上記厚膜抵抗パターン上に上記上層ガラ
ス層を介して照射して上記厚膜抵抗パターンの表層部に
薄膜抵抗パターンを形成して、上記厚膜抵抗パターンと
上記薄膜抵抗パターンの合成抵抗値を順次減少させる工
程、上記厚膜抵抗パターンと上記薄膜抵抗パターンの合
成抵抗値が所望の値まで減少した段階で上記パルスレー
ザビームの照射を停止する工程とを備えたことを特徴と
する厚膜抵抗素子の製造方法。13. A step of applying an ink containing ruthenium oxide particles and glass particles on an insulating substrate to form a thick film resistance pattern, a step of connecting and forming an electrode to the thick film resistance pattern, the thick film resistance pattern. A step of forming an upper glass layer on the step, a step of measuring the resistance value of the thick film resistance pattern, a pulsed laser beam for melting a part of the thick film resistance pattern, the upper glass layer on the thick film resistance pattern Irradiating through to form a thin film resistance pattern on the surface layer portion of the thick film resistance pattern, and sequentially decreasing the combined resistance value of the thick film resistance pattern and the thin film resistance pattern, the thick film resistance pattern and the thin film And a step of stopping the irradiation of the pulsed laser beam when the combined resistance value of the resistance pattern has decreased to a desired value. Production method.
０ｎｍ以上、パルス幅が５０ｎｓ以下、パワー密度の最
高値が１×１０11Ｗ/ｍ2以下であることを特徴とする請
求項第１３項記載の厚膜抵抗素子の製造方法。14. The oscillation wavelength of the pulse laser beam is 60.
14. The method for manufacturing a thick film resistance element according to claim 13, wherein the thickness is 0 nm or more, the pulse width is 50 ns or less, and the maximum value of the power density is 1 × 10 11 W / m 2 or less.
抗パターンと薄膜抵抗パターンの合成抵抗値を順次減少
させる工程が、上記厚膜抵抗パターンのパルスレーザビ
ーム照射する以前の抵抗値と所望の抵抗値との差分また
は比率を計算する工程、上記差分または比率から上記パ
ルスレーザビームのパルスの投入回数を事前に予測計算
する工程、上記厚膜抵抗パターンと薄膜抵抗パターンの
合成抵抗値の測定工程を一時中断し、上記パルスレーザ
ビームを上記の予測計算された回数照射する工程を備え
たことを特徴とする請求項第１３項または第１４項記載
の厚膜抵抗素子の製造方法。15. A step of forming a thin film resistance pattern and sequentially reducing a combined resistance value of the thick film resistance pattern and the thin film resistance pattern comprises a step of obtaining a desired resistance value of the thick film resistance pattern before irradiation with a pulsed laser beam and a desired value. A step of calculating a difference or ratio with a resistance value, a step of predicting and calculating the number of times the pulse of the pulsed laser beam is input from the difference or ratio in advance, a step of measuring a combined resistance value of the thick film resistance pattern and the thin film resistance pattern 15. The method for manufacturing a thick film resistance element according to claim 13 or 14, further comprising the step of: irradiating the pulse laser beam and irradiating the pulsed laser beam with the predicted number of times.
ンに予測計算された回数照射する工程の後、上記厚膜抵
抗パターンと薄膜抵抗パターンの合成抵抗値の測定を再
開し、上記パルスレーザビームを上記厚膜抵抗パターン
に照射し抵抗値を順次減少させる工程と、所望の抵抗値
まで減少した段階で上記パルスレーザビームの照射を停
止する工程とを備えたことを特徴とする請求項第１５項
記載の厚膜抵抗素子の製造方法。16. After the step of irradiating the thick film resistance pattern with the predictive calculated number of times, the measurement of the combined resistance value of the thick film resistance pattern and the thin film resistance pattern is restarted, and the pulsed laser beam is irradiated with the pulse laser beam. 16. The method according to claim 15, further comprising: a step of sequentially irradiating the thick film resistance pattern to reduce the resistance value; and a step of stopping the irradiation of the pulsed laser beam when the resistance value is reduced to a desired resistance value. Method for manufacturing thick film resistance element of.
の合成抵抗値の測定を再開した後のパルスレーザビーム
の出力が、上記測定を開始する以前のパルスレーザビー
ムの出力より小さいことを特徴とする請求項第１６項記
載の厚膜抵抗素子の製造方法。17. The output of the pulse laser beam after the measurement of the combined resistance value of the thick film resistance pattern and the thin film resistance pattern is restarted is smaller than the output of the pulse laser beam before the start of the measurement. A method of manufacturing a thick film resistance element according to claim 16.
ーンに対し全面照射する大きさであり、上記パルスレー
ザビームを照射最中の上記厚膜抵抗パターンと上記パル
スレーザビームとの相対位置を固定することを特徴とす
る請求項１３から１７のいずれかに記載の厚膜抵抗素子
の製造方法。18. The pulse laser beam diameter is a size for irradiating the thick film resistance pattern over the entire surface, and the relative position between the thick film resistance pattern and the pulse laser beam during irradiation of the pulse laser beam is fixed. 18. The method for manufacturing a thick film resistance element according to claim 13, wherein.
ームのビーム径が１００μｍ以上の大きさであり、上記
パルスレーザビームを照射最中の上記厚膜抵抗パターン
とパルスレーザビームの相対位置を電極方向に順次移動
させることを特徴とする請求項第１６項または１７項記
載の厚膜抵抗素子の製造方法。19. The pulse diameter of the pulse laser beam on the thick film resistance pattern is 100 μm or more, and the relative position between the thick film resistance pattern and the pulse laser beam during irradiation of the pulse laser beam is set in the electrode direction. 18. The method for manufacturing a thick film resistance element according to claim 16 or 17, wherein the method is sequentially performed.
中から、パルスレーザビームの走査方向を電極間と垂直
な方向から、上記電極間の方向に変えることを特徴とす
る請求項第１９項記載の厚膜抵抗素子の製造方法。20. The scanning direction of the pulse laser beam is changed from a direction perpendicular to the electrodes to a direction between the electrodes during the step of forming the thin film resistance pattern. Method of manufacturing thick film resistance element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7055861A JPH08250303A (en) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | Thick film resistive elment and its manufactur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7055861A JPH08250303A (en) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | Thick film resistive elment and its manufactur |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08250303A true JPH08250303A (en) | 1996-09-27 |
Family
ID=13010851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7055861A Pending JPH08250303A (en) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | Thick film resistive elment and its manufactur |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08250303A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4570190B2 (en) * | 2000-01-20 | 2010-10-27 | 京セラ株式会社 | Wiring board |
| CN107210263A (en) * | 2015-03-31 | 2017-09-26 | 德州仪器公司 | The method that conductive and resistance circuit structure is formed in integrated circuit or printed circuit board (PCB) |
-
1995
- 1995-03-15 JP JP7055861A patent/JPH08250303A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4570190B2 (en) * | 2000-01-20 | 2010-10-27 | 京セラ株式会社 | Wiring board |
| CN107210263A (en) * | 2015-03-31 | 2017-09-26 | 德州仪器公司 | The method that conductive and resistance circuit structure is formed in integrated circuit or printed circuit board (PCB) |
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