JPH10163005A - Metal oxide film resistor and its manufacture - Google Patents

Metal oxide film resistor and its manufacture

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JPH10163005A
JPH10163005A JP8316647A JP31664796A JPH10163005A JP H10163005 A JPH10163005 A JP H10163005A JP 8316647 A JP8316647 A JP 8316647A JP 31664796 A JP31664796 A JP 31664796A JP H10163005 A JPH10163005 A JP H10163005A
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JP
Japan
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film
metal oxide
oxide
resistance
protective film
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JP8316647A
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Japanese (ja)
Inventor
Akiyoshi Hattori
章良 服部
Masaki Ikeda
正樹 池田
Akihiko Yoshida
昭彦 吉田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a method oxide film resistor having a wide range of resistance and small temp. coefficient by forming a first metal oxide protective film at least on an insulative substrate, metal oxide resistance film on the protective film, and second metal oxide protective film on the resistance film. SOLUTION: On an insulative substrate 1, a first metal oxide protective film 2 is formed which is composed of crystal grains grown in a columnal shape and oriented in a specified crystal plane. On the protective film 2, a metal oxide resistance film 3 is formed which is composed of crystal grains grown in a columnal shape. On the resistance film 3, a second metal oxide protective film 4 is formed which is composed of crystal grains grown in a columnal shape. It suffices so long as the protective films 2, 4 are made of a metal oxide film material having the same crystal structure as that of the resistance film 3. The resistance film 3 is pref. one contg. Sn oxide, In oxide and Zn oxide as main components, and the formed protective film 2 is 150-500nm thick.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電気機器の回
路を構成する場合に広く用いられている金属酸化物皮膜
抵抗器、および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 metal oxide film resistor which is widely used for forming circuits of various electric devices, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属酸化物皮膜抵抗器は、通常ムライト
やアルミナ等の棒状の絶縁性基材、その表面に形成され
た酸化スズもしくはアンチモン添加酸化スズ(ATO)
の金属酸化物からなる抵抗皮膜、基材の両端に圧入され
抵抗皮膜に接触する金属製のキャップ端子、キャップ端
子に溶接されたリード線、および抵抗皮膜の表面を被覆
する保護膜から構成されている。金属酸化物抵抗皮膜材
料が酸化スズ単相のものは、比抵抗が大きく、抵抗の温
度係数(TCR)も負に大きな値となるため、使用条件
が大きく限定され、実用的ではない。この理由から、一
般的には金属酸化物皮膜材料として、比抵抗が小さく、
TCRも正もしくは0に近い値を有するATOが実用化
されている。
2. Description of the Related Art Metal oxide film resistors are usually rod-shaped insulating substrates such as mullite or alumina, and tin oxide or antimony-added tin oxide (ATO) formed on the surface thereof.
A metal cap terminal that is pressed into both ends of the substrate and contacts the resistance film, a lead wire welded to the cap terminal, and a protective film that covers the surface of the resistance film. I have. When the metal oxide resistance film material has a single phase of tin oxide, the specific resistance is large, and the temperature coefficient of resistance (TCR) is a negatively large value. For this reason, generally, as a metal oxide film material, the specific resistance is small,
ATO having a positive or close to 0 TCR has been put to practical use.

【0003】この種の金属酸化物皮膜を製造するには、
一般にスプレー法や化学蒸着法(CVD)等の化学的製
膜法によっている。これらの方法においては、600〜
800℃に加熱した炉中で、塩化第二スズと三塩化アン
チモンを含む水溶液ないしは有機溶媒溶液の蒸気を、棒
状のムライト・アルミナ質の基材に噴霧することによ
り、基材の表面上にATO膜を形成する。このとき、得
られるATO膜の膜厚は400〜1000nmで、膜の
微構造は、基材から150nmの領域は粒状の多結晶粒
からなり、150nm以上の領域では粒成長して柱状に
近い結晶粒となっている。次に、金属キャップ端子を基
材の両端に圧入し、所望の抵抗値になるように基材を回
転させながらATO膜の一部をダイアモンドカッタまた
はレーザでトリミングを行い、キャップ端子にリード線
を溶接した後、樹脂製の保護膜を形成することにより、
金属酸化物皮膜抵抗器が完成する。このようにして得ら
れる金属酸化物皮膜抵抗器の完成抵抗値は、基材の大き
さが一定であれば、ATO膜の膜厚とトリミングのター
ン数により異なるが、一般に10Ω〜100kΩであ
る。
In order to produce this kind of metal oxide film,
Generally, a chemical film forming method such as a spray method or a chemical vapor deposition method (CVD) is used. In these methods, 600-
In a furnace heated to 800 ° C., a vapor of an aqueous solution or an organic solvent solution containing stannic chloride and antimony trichloride is sprayed onto a rod-shaped mullite-alumina base material, so that ATO is formed on the surface of the base material. Form a film. At this time, the thickness of the obtained ATO film is 400 to 1000 nm, and the microstructure of the film is such that a region of 150 nm from the base material is composed of granular polycrystalline grains, and a region of 150 nm or more grows to have a columnar crystal. It is a grain. Next, a metal cap terminal is pressed into both ends of the base material, and a part of the ATO film is trimmed with a diamond cutter or a laser while rotating the base material to a desired resistance value. After welding, by forming a resin protective film,
The metal oxide film resistor is completed. The completed resistance value of the metal oxide film resistor obtained in this manner varies depending on the thickness of the ATO film and the number of trimming turns, if the size of the base material is constant, but is generally from 10Ω to 100 kΩ.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の抵抗調整の手法
に基づくと、完成抵抗値が100kΩ以上の金属酸化物
皮膜抵抗器を得るためには、ATO膜の膜厚を薄くする
か、ATO膜のトリミング間隔を狭くするという方法が
考えられる。しかしながら、ATO膜の比抵抗は約1×
10-3〜1×10-2Ω・cmであるから、抵抗値を高く
するためには膜厚をかなり薄くしなければならない。膜
厚を薄くすると、膜自身の歪や膜全体に占める膜表面の
空乏層の割合が増えることから、品質の一定した製品を
得るのが困難となる。また、膜自身の結晶性が低くなる
ために、TCRが負の大きな値になりやすいという問題
がある。さらに、ATO膜の初期抵抗値が低いので、最
終抵抗値を100kΩ以上にしようとすると、レーザに
よるトリミングのターン数が多くなって、トリミングに
非常に時間を要するとともに、トリミング間隔が狭くな
りすぎて、物理的にトリミングできなくなってしまうと
いう問題もある。
According to the above-described resistance adjusting method, in order to obtain a metal oxide film resistor having a completed resistance value of 100 kΩ or more, the thickness of the ATO film must be reduced or the ATO film must be thinned. A method of narrowing the trimming interval of the image is considered. However, the specific resistance of the ATO film is about 1 ×
Since it is 10 −3 to 1 × 10 −2 Ω · cm, the film thickness must be considerably reduced in order to increase the resistance value. When the film thickness is reduced, the strain of the film itself and the ratio of the depletion layer on the film surface to the entire film increase, so that it is difficult to obtain a product of constant quality. In addition, since the crystallinity of the film itself is low, there is a problem that the TCR tends to be a large negative value. Furthermore, since the initial resistance value of the ATO film is low, if the final resistance value is set to 100 kΩ or more, the number of turns of the trimming by the laser increases, and the trimming takes a very long time and the trimming interval becomes too narrow. However, there is also a problem that the trimming cannot be performed physically.

【0005】以上のように膜厚を薄くしたり、トリミン
グ間隔を狭くすると、電気伝導の経路の断面積が減少す
るとともに、外界との接触面積が増える。しかも、抵抗
皮膜を構成する粒自身の結晶性が低く、粒界も多いた
め、電気的なストレスや湿度等により、水分や絶縁基材
中のアルカリイオンの影響で、膜自身の抵抗値が変化し
てしまい、信頼性の高い金属酸化物皮膜抵抗器を得るこ
とが困難であった。本発明は、上記課題を解決するもの
で、完成抵抗値が100kΩ以上で、TCRが小さく、
高信頼性の金属酸化物皮膜抵抗器を提供することを目的
とする。
[0005] As described above, when the film thickness is reduced or the trimming interval is reduced, the cross-sectional area of the electric conduction path decreases and the contact area with the outside increases. Furthermore, since the crystallinity of the grains constituting the resistive film itself is low and there are many grain boundaries, the resistance value of the film itself changes due to the effects of moisture and alkali ions in the insulating base material due to electrical stress and humidity. Therefore, it was difficult to obtain a metal oxide film resistor having high reliability. The present invention solves the above-mentioned problems, and has a completed resistance value of 100 kΩ or more, a small TCR,
An object of the present invention is to provide a highly reliable metal oxide film resistor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の金属酸化物皮膜
抵抗器は、少なくとも絶縁性基材、前記基材上に一定の
結晶面に配向して柱状に成長した結晶粒からなる第1の
金属酸化物保護皮膜、前記保護皮膜上に結晶成長した柱
状の結晶粒からなる金属酸化物抵抗皮膜、および前記抵
抗皮膜上に結晶成長した柱状の結晶粒からなる第2の金
属酸化物保護皮膜を具備する。ここで、第1の金属酸化
物保護皮膜の膜厚は、第2の金属酸化物保護皮膜の膜厚
と同じまたはそれより厚いことが好ましい。また、第1
の金属酸化物保護皮膜の平均膜厚は、150〜500n
mであることが好ましい。また、本発明は、少なくとも
絶縁性基材、および前記基材上に一定の結晶面に配向し
て結晶成長し、かつ粒子内に化学組成分布を有する柱状
の結晶粒からなる金属酸化物抵抗皮膜を具備する金属酸
化物皮膜抵抗器を提供する。本発明の金属酸化物皮膜抵
抗器の製造方法は、絶縁性基材上に一定の結晶面に配向
して柱状に成長した結晶粒からなる第1の金属酸化物保
護皮膜を形成する工程、前記保護皮膜上に結晶成長した
柱状の結晶粒からなる金属酸化物抵抗皮膜を形成する工
程、前記抵抗皮膜上に結晶成長した柱状の結晶粒からな
る第2の金属酸化物保護皮膜を形成する工程、および前
記抵抗皮膜の製膜温度以上でアニールする工程を有す
る。
According to the present invention, there is provided a metal oxide film resistor comprising at least an insulating base material, and a first crystal grain which is oriented on a predetermined crystal plane on the base material and grown in a columnar shape. A metal oxide protective film, a metal oxide resistive film composed of columnar crystal grains grown on the protective film, and a second metal oxide protective film composed of columnar crystal grains grown on the resistive film. Have. Here, it is preferable that the film thickness of the first metal oxide protective film is equal to or larger than the film thickness of the second metal oxide protective film. Also, the first
The average thickness of the metal oxide protective film is 150 to 500 n.
m is preferable. Further, the present invention provides a metal oxide resistance film comprising at least an insulating base material, and a columnar crystal grain having a crystal composition distribution within a particle, wherein the crystal grows while being oriented in a certain crystal plane on the base material. A metal oxide film resistor comprising: The method for producing a metal oxide film resistor according to the present invention includes a step of forming a first metal oxide protective film composed of crystal grains which are oriented in a certain crystal plane and grown in a columnar shape on an insulating base material, Forming a metal oxide resistance film made of columnar crystal grains grown on the protective film, forming a second metal oxide protective film made of columnar crystal grains grown on the resistance film; And annealing at a temperature equal to or higher than the film forming temperature of the resistance film.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例の金属酸
化物皮膜抵抗器を示す。絶縁性基材1、基材1上に形成
された一定の結晶面に配向して柱状に成長した結晶粒か
らなる第1の金属酸化物保護皮膜2、保護皮膜2上に結
晶成長した柱状の結晶粒からなる金属酸化物抵抗皮膜
3、抵抗皮膜3上に結晶成長した柱状の結晶粒からなる
第2の金属酸化物保護皮膜4、基材1の両端に圧入され
た金属製のキャップ端子6と7、前記端子に溶接された
リード線8と9、および抵抗器の表面に形成された保護
膜10から構成されている。
FIG. 1 shows a metal oxide film resistor according to one embodiment of the present invention. An insulating substrate 1, a first metal oxide protective film 2 composed of crystal grains oriented in a certain crystal plane formed on the substrate 1 and grown in a columnar shape, and a columnar crystal grown on the protective film 2. A metal oxide resistance film 3 composed of crystal grains, a second metal oxide protective film 4 composed of columnar crystal grains grown on the resistance film 3, and a metal cap terminal 6 press-fitted at both ends of the substrate 1. And 7, lead wires 8 and 9 welded to the terminals, and a protective film 10 formed on the surface of the resistor.

【0008】ここで、基材1は少なくとも表面が絶縁性
を有していればよく、ムライト、アルミナ、コージェラ
イト、フォルステライト、ステアタイト等の磁器から構
成するのが好ましい。また、保護皮膜2は、アルカリイ
オンの抵抗皮膜3への拡散を抑えるものであり、保護皮
膜4は、水分による電気化学的反応による抵抗皮膜3の
変質を抑えるものである。保護皮膜2、4は、いずれも
抵抗皮膜3より低い電気伝導性を有し、かつ抵抗皮膜3
と同じ結晶構造を有する金属酸化物皮膜材料であればよ
い。一方、抵抗皮膜3は、高い電気伝導性と高いキャリ
ア濃度を有し、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛を
主成分とするものが好ましい。
Here, the substrate 1 only needs to have an insulating property at least on its surface, and is preferably made of porcelain such as mullite, alumina, cordierite, forsterite, and steatite. The protective film 2 suppresses diffusion of alkali ions into the resistance film 3, and the protective film 4 suppresses deterioration of the resistance film 3 due to electrochemical reaction due to moisture. Each of the protective films 2 and 4 has lower electric conductivity than the resistance film 3 and
Any metal oxide film material having the same crystal structure as described above may be used. On the other hand, the resistance film 3 preferably has a high electric conductivity and a high carrier concentration, and preferably includes tin oxide, indium oxide, and zinc oxide as main components.

【0009】保護皮膜2、4は、抵抗皮膜3が酸化スズ
を主成分とするときは、酸化スズもしくは酸化チタン
(ルチル構造)のいずれかまたはその固溶体が好まし
く、抵抗皮膜3が酸化インジウムを主成分とするとき
は、酸化インジウムが好ましく、抵抗皮膜3が酸化亜鉛
を主成分とするときは、酸化亜鉛もしくは酸化カドミウ
ムのいずれかまたはその固溶体が好ましい。また、保護
皮膜2、4と抵抗皮膜3の比抵抗は、主成分に対して加
えられる添加物に依存する。保護皮膜2、4には、酸化
スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛などは単相でも10-1
〜10-2Ω・cm程度で用いることができる。酸化スズ
の場合には、スズと同じ4価の酸化チタン、酸化珪素な
どを、酸化インジウムの場合には、インジウムと同じ3
価の酸化アルミニウムや希土類酸化物などを、また酸化
亜鉛の場合には、亜鉛と同じ2価のアルカリ土類酸化物
などをそれぞれ添加した、比抵抗の低いものも用いるこ
とができる。抵抗皮膜3は、酸化スズの場合には、スズ
より1つ価数の大きい5価の酸化アンチモン、酸化リ
ン、酸化砒素などを、酸化インジウムの場合には、イン
ジウムより1つ価数の大きい4価の酸化スズ、酸化チタ
ン、酸化ジルコニウムなどを、また酸化亜鉛の場合に
は、亜鉛より1つ価数の大きい3価の酸化アルミニウ
ム、酸化インジウム、酸化ガリウムなどをそれぞれ適量
添加した、比抵抗が高く、TCRが正もしくは0に近い
ものを用いることが好ましい。
When the resistance film 3 is mainly composed of tin oxide, the protective films 2 and 4 are preferably made of either tin oxide or titanium oxide (rutile structure) or a solid solution thereof, and the resistance film 3 mainly contains indium oxide. When it is used as a component, indium oxide is preferable, and when the resistance film 3 mainly contains zinc oxide, either zinc oxide or cadmium oxide or a solid solution thereof is preferable. Further, the specific resistance of the protective films 2, 4 and the resistance film 3 depends on the additive added to the main component. Tin oxide, indium oxide, zinc oxide, etc. may be used for the protective films 2 and 4 in a single phase of 10 -1.
It can be used at about 10 −2 Ω · cm. In the case of tin oxide, the same tetravalent titanium oxide or silicon oxide as tin is used. In the case of indium oxide, the same trivalent titanium as indium is used.
In the case of zinc oxide, a low-resistivity material to which a bivalent alkaline earth oxide or the like same as zinc is added can be used. In the case of tin oxide, the resistance film 3 is made of pentavalent antimony oxide, phosphorus oxide, arsenic oxide or the like having one valence larger than tin. In the case of zinc oxide, an appropriate amount of trivalent aluminum oxide, indium oxide, gallium oxide, or the like is added. It is preferable to use a material that is high and has a TCR of positive or close to zero.

【0010】図2は本発明の他の実施例の金属酸化物皮
膜抵抗器を示す。絶縁性基材1、基材1上に形成された
金属酸化物抵抗皮膜5、基材の両端に圧入された金属製
のキャップ端子6と7、前記端子に溶接されたリード線
8と9、および抵抗器の表面に形成された保護膜10か
ら構成されている。ここで、抵抗皮膜5は、一定の結晶
面に配向して結晶成長し、かつ粒子内に化学組成分布を
有する柱状の結晶粒からなり、その結晶粒は高い電気伝
導性を有する部分とそれより電気伝導性の低い部分から
なっている。この抵抗皮膜は、酸化スズ、酸化インジウ
ム、または酸化亜鉛を主成分とするものが好ましい。そ
して、電気伝導性の高い部分には、酸化スズを主成分と
するときは、スズより1つ価数の大きい5価の酸化アン
チモン、酸化リン、酸化砒素などを、酸化インジウムの
場合には、インジウムより1つ価数の大きい4価の酸化
スズ、酸化チタン、酸化ジルコニウムなどを、また酸化
亜鉛の場合には、亜鉛より1つ価数の大きい3価の酸化
アルミニウム、酸化インジウム、酸化ガリウムなどをそ
れぞれ適量添加した、比抵抗が高く、TCRが正もしく
は0に近いものを用いることが好ましい。また、電気伝
導性の低い部分には、酸化スズ、酸化インジウム、酸化
亜鉛などは単相でも10-1〜10-2Ω・cm程度で用い
ることができる。酸化スズの場合には、スズと同じ4価
の酸化チタン、酸化珪素などを、酸化インジウムの場合
には、インジウムと同じ3価の酸化アルミニウムや希土
類酸化物などを、また酸化亜鉛の場合には、亜鉛と同じ
2価のアルカリ土類酸化物などをそれぞれ添加した、比
抵抗の低いものも用いることができる。
FIG. 2 shows a metal oxide film resistor according to another embodiment of the present invention. An insulating base material 1, a metal oxide resistance film 5 formed on the base material 1, metal cap terminals 6 and 7 pressed into both ends of the base material, lead wires 8 and 9 welded to the terminals, And a protective film 10 formed on the surface of the resistor. Here, the resistive film 5 is formed of columnar crystal grains having a crystal composition oriented in a predetermined crystal plane and having a chemical composition distribution in the grains, and the crystal grains are formed of a portion having high electric conductivity and a portion having a higher electric conductivity. It consists of a part with low electrical conductivity. The resistance film preferably has tin oxide, indium oxide, or zinc oxide as a main component. When tin oxide is used as the main component, pentavalent antimony oxide, phosphorus oxide, arsenic oxide, or the like having a valence of one greater than tin is used for the portion having high electric conductivity. In the case of indium oxide, For example, tetravalent tin oxide, titanium oxide, zirconium oxide, and the like having a valence of one greater than indium, and in the case of zinc oxide, trivalent aluminum oxide, indium oxide, and gallium oxide having a valence of one greater than zinc. Are preferably added, each having a high specific resistance and a TCR of positive or close to 0. In addition, tin oxide, indium oxide, zinc oxide, etc. can be used in a single phase at a low electrical conductivity of about 10 −1 to 10 −2 Ω · cm. In the case of tin oxide, the same tetravalent titanium oxide or silicon oxide as tin, in the case of indium oxide, the same trivalent aluminum oxide or rare earth oxide as indium, or in the case of zinc oxide Also, a material having a low specific resistance to which the same divalent alkaline earth oxide as zinc is added can be used.

【0011】次に、図3に示す金属酸化物皮膜製造装置
について説明する。基材1を入れた石英製反応管11
は、同じく石英製の炉芯管12内に、パッキン13によ
り固定されている。電気炉14内に挿入された炉芯管1
2は、図示しない駆動装置により駆動されて電気炉14
内において適当な回転速度で回転されるようになってい
る。金属酸化物皮膜形成用組成物15を収容した原料供
給器16は、キャリアガスを供給するガス供給器17と
パイプ18によって連結されるとともに、パイプ19に
よって反応管11に連結されている。また、反応管11
の他方端には、パイプ20によって排気装置21が連結
されている。
Next, the metal oxide film manufacturing apparatus shown in FIG. 3 will be described. Quartz reaction tube 11 containing substrate 1
Is fixed by a packing 13 in a furnace core tube 12 also made of quartz. Furnace core tube 1 inserted into electric furnace 14
2 is driven by a driving device (not shown) to
It is adapted to be rotated at an appropriate rotation speed in the interior. The raw material supply device 16 containing the metal oxide film forming composition 15 is connected to a gas supply device 17 for supplying a carrier gas by a pipe 18 and is connected to the reaction tube 11 by a pipe 19. The reaction tube 11
An exhaust device 21 is connected to the other end by a pipe 20.

【0012】この装置を用いて基材の表面に金属酸化物
皮膜を形成するには、まず基材を反応管11に入れて図
示のようにセットし、電気炉14により基材を加熱し、
前記金属酸化物皮膜形成用組成物が熱分解する温度以上
に保持するとともに、反応管11を回転させる。この状
態でガス供給器17からパイプ18を通じて原料供給器
16にキャリアガスを送り込み、パイプ19を通じて金
属酸化物皮膜形成用組成物の気体またはミストを反応管
11に供給する。反応管11に供給された前記気体また
はミストは、基材に接して分解し、基材表面に金属酸化
物皮膜を形成する。そして、未分解の金属酸化物皮膜形
成用組成物は、ガス排気装置21で吸引され、冷却して
回収される。なお、ガス供給器17から供給されるキャ
リアガスとしては、空気、酸素、または窒素、アルゴン
等の不活性ガスが用いられる。このキャリアガスの流量
によって、前記気体またはミストの供給量を制御するこ
とができる。また、原料供給器16を加熱するかまたは
原料供給器に超音波をあてることにより、前記気体また
はミストの供給量を制御することもできる。なお、反応
管11を回転させるのは、金属酸化物皮膜を基材上に均
一に形成するためであり、反応管11を回転させる代わ
りに機械的な振動を与えてもよい。また、炉芯管12を
回転させる必要性は特になく、本実施例では反応管11
の回転を安定にするために炉芯管12に固定している。
In order to form a metal oxide film on the surface of a substrate using this apparatus, first, the substrate is placed in a reaction tube 11 and set as shown in the drawing, and the substrate is heated by an electric furnace 14.
While maintaining the temperature at which the composition for forming a metal oxide film is thermally decomposed or higher, the reaction tube 11 is rotated. In this state, a carrier gas is sent from the gas supply device 17 to the raw material supply device 16 through the pipe 18, and the gas or mist of the composition for forming a metal oxide film is supplied to the reaction tube 11 through the pipe 19. The gas or mist supplied to the reaction tube 11 is decomposed by contacting the base material to form a metal oxide film on the surface of the base material. Then, the undecomposed metal oxide film forming composition is sucked by the gas exhaust device 21, cooled, and collected. In addition, as the carrier gas supplied from the gas supply device 17, air, oxygen, or an inert gas such as nitrogen or argon is used. The supply amount of the gas or mist can be controlled by the flow rate of the carrier gas. Further, the supply amount of the gas or mist can be controlled by heating the raw material supply device 16 or applying ultrasonic waves to the raw material supply device. The rotation of the reaction tube 11 is for uniformly forming the metal oxide film on the substrate, and mechanical vibration may be applied instead of rotating the reaction tube 11. Further, there is no particular need to rotate the furnace core tube 12, and in this embodiment, the reaction tube 11 is not required.
Is fixed to the furnace core tube 12 in order to stabilize the rotation.

【0013】《実施例1》本実施例では、図1の構成の
抵抗器を作製した。まず、金属酸化物保護皮膜2形成用
の組成物、金属酸化物抵抗皮膜3形成用の組成物、およ
びは金属酸化物保護皮膜4形成用の組成物を以下のよう
にして調製した。200mlの三角フラスコに、5gの
塩化第二スズ(SnCl4・5H2O)と、金属Mのモル
数で換算して、かつ式100×M/(Sn+M)%で表
されるM(=Si)の百分率が10mol%(以下、単
にmol%で表す。)に相当するシリコンテトラエトキ
シド(Si(OCH2CH34)とを秤量し、75ml
のメタノールを加えて溶解させて、保護皮膜2形成用の
組成物を調製した。また、200mlの三角フラスコ
に、5gの塩化第二スズと、Sbが3mol%に相当す
る三塩化アンチモン(SbCl3)を秤量し、68ml
のメタノールと8mlの濃塩酸を加えて溶解させ、抵抗
皮膜3形成用の組成物を調製した。さらに、5gの塩化
第二スズ(SnCl4・5H2O)を秤量し、68mlの
メタノールと8mlの濃塩酸を加えて溶解させ、保護皮
膜4形成用の組成物を調製した。
Embodiment 1 In this embodiment, a resistor having the structure shown in FIG. 1 was manufactured. First, a composition for forming the metal oxide protective film 2, a composition for forming the metal oxide resistance film 3, and a composition for forming the metal oxide protective film 4 were prepared as follows. In a 200 ml Erlenmeyer flask, 5 g of stannic chloride (SnCl 4 .5H 2 O) and M (= Si) expressed as 100 × M / (Sn + M)% in terms of the number of moles of metal M ) And silicon tetraethoxide (Si (OCH 2 CH 3 ) 4 ) corresponding to 10 mol% (hereinafter simply referred to as mol%), and weighed 75 ml.
Was added and dissolved to prepare a composition for forming the protective film 2. Also, 5 g of stannic chloride and antimony trichloride (SbCl 3 ) corresponding to 3 mol% of Sb were weighed into a 200 ml Erlenmeyer flask, and 68 ml of the mixture was weighed.
Was added and dissolved in 8 ml of concentrated hydrochloric acid to prepare a composition for forming the resistance film 3. Further, 5 g of stannic chloride (SnCl 4 .5H 2 O) was weighed, and dissolved by adding 68 ml of methanol and 8 ml of concentrated hydrochloric acid to prepare a composition for forming the protective film 4.

【0014】図3の製造装置を用い、アルミナ分92%
の円柱状の基材1(外形2mm、長さ10mm、表面粗
さRa=0.3μm)の表面に順次保護皮膜2、抵抗皮
膜3および保護皮膜4を形成した。すなわち、前記の基
材1を反応管11中に、また皮膜2形成用組成物を原料
供給器16にそれぞれ入れた。キャリアガスには空気を
用い、ガス流量は1リットル/min、基材1の加熱温
度は700℃とした。なお、基材1の加熱温度は、基材
1の変形温度もしくは皮膜2の融点以下であればよく、
加熱温度が高い方が得られる皮膜2の膜質は良好であ
り、400〜900℃が好ましい。700℃で反応管1
1中の基材1を30分間保持し、次いで前記皮膜2形成
用組成物を反応管11中に0.2g/分の速度で10〜
20分間送り、皮膜2を形成した後、さらに700℃で
10分間保持した。このようにして形成される皮膜2の
膜厚は通常数十〜数千nmであるが、本実施例では約1
00〜200nmであった。
Using the production apparatus shown in FIG. 3, an alumina content of 92% was used.
The protective film 2, the resistance film 3, and the protective film 4 were sequentially formed on the surface of the cylindrical substrate 1 (outer diameter 2 mm, length 10 mm, surface roughness Ra = 0.3 μm). That is, the substrate 1 was placed in the reaction tube 11 and the composition for forming the film 2 was placed in the raw material supply device 16. Air was used as the carrier gas, the gas flow rate was 1 liter / min, and the heating temperature of the substrate 1 was 700 ° C. Note that the heating temperature of the substrate 1 may be lower than the deformation temperature of the substrate 1 or the melting point of the coating 2.
The higher the heating temperature, the better the film quality of the obtained film 2, and the temperature is preferably 400 to 900 ° C. Reaction tube 1 at 700 ° C
1 was held for 30 minutes, and then the composition for forming a coating 2 was placed in a reaction tube 11 at a rate of 0.2 g / min for 10 to 10 minutes.
After feeding for 20 minutes to form the film 2, the film 2 was kept at 700 ° C. for 10 minutes. The film thickness of the film 2 formed in this manner is usually several tens to several thousand nm, but in this embodiment, it is about 1 nm.
It was 00 to 200 nm.

【0015】次に、同様にして、前記皮膜2の形成され
た基材1を反応管中に、また前記皮膜3形成用組成物を
原料供給器16にそれぞれ入れた。キャリアガスには空
気を用い、ガス流量は1リットル/min、基材1の加
熱温度は700℃とした。なお、基材1の加熱温度は、
基材1の変形温度もしくは前記皮膜2と皮膜3の融点以
下であればよく、加熱温度が高い方が得られる皮膜3の
膜質は良好であり、400〜900℃が好ましい。70
0℃で反応管11中の基材1を30分間保持し、次い
で、1gの前記皮膜3形成用組成物を反応管11中に5
分間かけて送り、抵抗皮膜3を形成した後、さらに70
0℃で10分間保持した。このようにして形成される抵
抗皮膜3の膜厚は通常数十〜数千nmであるが、本実施
例では約150nmであった。
Next, similarly, the substrate 1 on which the film 2 was formed was placed in a reaction tube, and the composition for forming the film 3 was placed in a raw material feeder 16. Air was used as the carrier gas, the gas flow rate was 1 liter / min, and the heating temperature of the substrate 1 was 700 ° C. The heating temperature of the substrate 1 is
It suffices that the temperature be equal to or lower than the deformation temperature of the base material 1 or the melting point of the film 2 and the film 3. The higher the heating temperature, the better the film quality of the obtained film 3, and preferably 400 to 900 ° C. 70
The substrate 1 in the reaction tube 11 was held at 0 ° C. for 30 minutes, and then 1 g of the composition for forming the coating 3 was placed in the reaction tube 11 for 5 minutes.
After sending the resistive film 3 for a further 70 minutes.
Hold at 0 ° C. for 10 minutes. The film thickness of the resistance film 3 thus formed is usually several tens to several thousand nm, but in this embodiment, it was about 150 nm.

【0016】さらに同様にして、前記抵抗皮膜3の形成
された基材1を反応管11中に、また前記皮膜4形成用
組成物を原料供給器16にそれぞれ入れた。キャリアガ
スには空気を用い、ガス流量は1リットル/min、基
材1の加熱温度は700℃とした。なお、基材1の加熱
温度は、基材1の変形温度もしくは前記皮膜3と前記皮
膜4の融点以下であればよく、加熱温度が高い方が得ら
れる皮膜4の膜質は良好であり、400〜900℃が好
ましい。700℃で反応管11中の基材1を30分間保
持し、次いで、前記皮膜4形成用組成物を反応管11中
に0.1g/分の速度で10〜20分間送り、皮膜4を
形成した後、さらに700℃で10分間保持した。この
ようにして形成される皮膜4の膜厚は通常数十〜数千n
mであるが、本実施例では約100〜200nmであっ
た。
In the same manner, the substrate 1 on which the resistance film 3 was formed was placed in a reaction tube 11 and the composition for forming the film 4 was placed in a raw material supply device 16. Air was used as the carrier gas, the gas flow rate was 1 liter / min, and the heating temperature of the substrate 1 was 700 ° C. The heating temperature of the substrate 1 may be lower than the deformation temperature of the substrate 1 or the melting point of the film 3 and the film 4, and the higher the heating temperature, the better the film quality of the obtained film 4 is. ~ 900 ° C is preferred. The substrate 1 in the reaction tube 11 was held at 700 ° C. for 30 minutes, and then the composition for forming a film 4 was fed into the reaction tube 11 at a rate of 0.1 g / min for 10 to 20 minutes to form a film 4. After that, the temperature was further maintained at 700 ° C. for 10 minutes. The film thickness of the film 4 thus formed is usually several tens to several thousand n
m, but in this example, it was about 100 to 200 nm.

【0017】前記皮膜2、皮膜3および皮膜4が形成さ
れた基材1の両端にスズメッキされたステンレス鋼製の
キャップ端子6、7を圧入し、ダイアモンドカッタで1
2ターン分のトリミングを行った後、キャップ端子6、
7にスズメッキされた銅製のリード線8、9を溶接し
た。なお、キャップ端子8、9は皮膜4とオーミックに
接合されるものであればよく、また、リード線8、9も
キャップ端子6、7にオーミックに接合されるものであ
ればよい。最後に、前記皮膜4の表面に、熱硬化性の樹
脂ペーストを塗布し、乾燥後、150℃で10分間加熱
処理し、絶縁性の保護膜10を形成した。こうして、金
属酸化物皮膜抵抗器を得た。なお、保護膜10は、絶縁
性と耐湿性を有していればよく、材質としては樹脂のみ
または無機フィラーを含有したもの、硬化には熱以外に
可視光や紫外線等の光を用いてもよい。
The tin-plated stainless steel cap terminals 6 and 7 are press-fitted into both ends of the substrate 1 on which the coatings 2, 3 and 4 are formed, and the diamond cutter 1
After trimming for two turns, the cap terminal 6,
7, copper-plated lead wires 8 and 9 plated with tin were welded. Note that the cap terminals 8 and 9 only need to be ohmically joined to the film 4, and the lead wires 8 and 9 only need to be ohmically joined to the cap terminals 6 and 7. Finally, a thermosetting resin paste was applied to the surface of the film 4, dried, and heated at 150 ° C. for 10 minutes to form an insulating protective film 10. Thus, a metal oxide film resistor was obtained. The protective film 10 may have insulation and moisture resistance, and may be made of a material containing only a resin or an inorganic filler, and may be cured using light such as visible light or ultraviolet light in addition to heat. Good.

【0018】保護皮膜2および4の膜厚と、得られた金
属酸化物皮膜抵抗器の初期抵抗値(トリミング前の
値)、完成抵抗値(トリミング後の値)、TCR、およ
び耐湿試験後の抵抗値の試験前の値に対する変化率を表
1に挙げる。なお、TCRは、25℃〜125℃におけ
る値であり、耐湿試験は、60℃、95%RHの雰囲気
に100時間暴露する試験である。
The thicknesses of the protective films 2 and 4, the initial resistance value (value before trimming), the completed resistance value (value after trimming), the TCR of the obtained metal oxide film resistor, and the TCR after the moisture resistance test. Table 1 shows the rate of change of the resistance value with respect to the value before the test. The TCR is a value at 25 ° C. to 125 ° C., and the moisture resistance test is a test in which the sample is exposed to an atmosphere of 60 ° C. and 95% RH for 100 hours.

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】絶縁性基材と、抵抗体としての主たるもの
として、結晶成長した柱状の結晶粒からなる高結晶性の
金属酸化物抵抗皮膜を用い、前記抵抗皮膜の上部および
下部に、2層の柱状の結晶粒からなる高結晶性の金属酸
化物保護皮膜を形成することにより、高抵抗化のための
薄膜化による信頼性の低下の要因であるアルカリイオン
の拡散と、水分との電気化学的反応による前記抵抗皮膜
の変質を抑えることができる。
An insulating base material and a highly crystalline metal oxide resistive film composed of crystal-grown columnar crystal grains are mainly used as a resistor, and two layers are formed above and below the resistive film. By forming a highly crystalline metal oxide protective film consisting of columnar crystal grains, the diffusion of alkali ions, which is a factor in lowering the reliability due to thinning for higher resistance, and the electrochemical reaction with moisture The deterioration of the resistance film due to the reaction can be suppressed.

【0021】《実施例2》実施例1と同様にして基材1
の表面に保護皮膜2、抵抗皮膜3、および保護皮膜4を
形成した後、大気雰囲気下、800℃で10分間アニー
ル処理をした。この他は実施例1に同じ条件で金属皮膜
抵抗器を作製した。表2に得られた金属酸化物皮膜抵抗
器の各特性を挙げる。
Example 2 A substrate 1 was prepared in the same manner as in Example 1.
After forming a protective film 2, a resistive film 3, and a protective film 4 on the surface of, an annealing treatment was performed at 800 ° C. for 10 minutes in an air atmosphere. Otherwise, a metal film resistor was manufactured under the same conditions as in Example 1. Table 2 shows each characteristic of the obtained metal oxide film resistor.

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】絶縁性基材上に、前記基材上に一定の結晶
面に配向して柱状に成長した結晶粒からなる第1の金属
酸化物保護皮膜を形成し、前記保護皮膜上に結晶成長し
た柱状の結晶粒からなる金属酸化物抵抗皮膜を形成し
て、前記抵抗皮膜上に結晶成長した柱状の結晶粒からな
る第2の金属酸化物保護皮膜を形成したのち、前記抵抗
皮膜の製膜温度以上でアニールすることにより、前記抵
抗皮膜および前記保護皮膜の結晶性を高められ、抵抗器
としてのTCRが正もしくは0に近くなるとともに、高
抵抗化による信頼性の低下を抑えることができ、高抵抗
で、TCRが小さく、信頼性の高い金属酸化物皮膜抵抗
器を得ることができる。
A first metal oxide protective film is formed on the insulating substrate, the first metal oxide protective film being composed of crystal grains which are oriented in a predetermined crystal plane and grown in a columnar shape, and a crystal is grown on the protective film. Forming a metal oxide resistive film made of columnar crystal grains, forming a second metal oxide protective film consisting of columnar crystal grains grown on the resistive film, and then forming the resistive film. By annealing at a temperature or higher, the crystallinity of the resistive film and the protective film can be increased, the TCR as a resistor becomes positive or close to 0, and a decrease in reliability due to high resistance can be suppressed. A highly reliable metal oxide film resistor having a small TCR and a high resistance can be obtained.

【0024】《実施例3》本実施例では、2種類の抵抗
皮膜形成用組成物を用いて、図2に示す構成の金属酸化
物皮膜抵抗器を作製した。200mlの三角フラスコ
に、5gの塩化第二スズ(SnCl4・5H2O)と、T
iが10mol%に相当する四塩化チタン(TiC
4)とを秤量し、68mlのメタノールと8mlの濃
塩酸を加えて溶解させ、抵抗皮膜形成用の組成物Aを調
製した。また、200mlの三角フラスコに、5gの塩
化第二スズと、Sbが9mol%に相当する三塩化アン
チモン(SbCl3)を秤量し、68mlのメタノール
と8mlの濃塩酸を加えて溶解させ、もう一種類の抵抗
皮膜形成用の組成物Bを調製した。
Example 3 In this example, a metal oxide film resistor having the structure shown in FIG. 2 was manufactured using two types of compositions for forming a resistance film. In a 200 ml Erlenmeyer flask, 5 g of stannic chloride (SnCl 4 .5H 2 O) and T
i corresponds to 10 mol% of titanium tetrachloride (TiC
l 4 ) was weighed and dissolved by adding 68 ml of methanol and 8 ml of concentrated hydrochloric acid to prepare a composition A for forming a resistive film. In a 200 ml Erlenmeyer flask, 5 g of stannic chloride and antimony trichloride (SbCl 3 ) corresponding to 9 mol% of Sb were weighed and dissolved by adding 68 ml of methanol and 8 ml of concentrated hydrochloric acid. Various types of compositions B for forming a resistive film were prepared.

【0025】図3の製造装置を用い、基材1を反応管中
に、抵抗皮膜形成用の組成物Aを原料供給器16にそれ
ぞれ入れた。キャリアガスには空気を用い、ガス流量は
1リットル/min、基材1の加熱温度は800℃とし
た。なお、基材1の加熱温度は、基材1の変形温度もし
くは皮膜5の融点以下であればよく、加熱温度が高い方
が得られる皮膜5の膜質(結晶性)は良好であり、40
0〜900℃が好ましい。反応管11中の基材1を80
0℃で30分間保持した後、抵抗皮膜形成用組成物Aの
3gを反応管11中に15分間かけて送った。続いて、
800℃から650℃に降温している間に、抵抗皮膜形
成用組成物Bを原料供給器16に入れ、この組成物1g
を反応管11中に10分間かけて送り、続いて650℃
で10分間保持している間に、抵抗皮膜形成用組成物A
を原料供給器16に入れ、この組成物2gを反応管11
中に20分かけて送り、次いで650℃で10分間保持
した。こうして、基材の表面に金属酸化物抵抗皮膜5を
形成した。このようにして形成される皮膜5の膜厚は通
常数十〜数千nmであるが、本実施例では約500nm
であった。この他は実施例1にどうようにして抵抗器を
作製した。
Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 3, the base material 1 was placed in a reaction tube, and the composition A for forming a resistive film was placed in a raw material supplier 16. Air was used as the carrier gas, the gas flow rate was 1 liter / min, and the heating temperature of the substrate 1 was 800 ° C. The heating temperature of the substrate 1 may be lower than the deformation temperature of the substrate 1 or the melting point of the film 5, and the higher the heating temperature is, the better the film quality (crystallinity) of the obtained film 5 is.
0-900 degreeC is preferable. The substrate 1 in the reaction tube 11 is
After holding at 0 ° C. for 30 minutes, 3 g of the composition A for forming a resistive film was sent into the reaction tube 11 over 15 minutes. continue,
While the temperature was lowered from 800 ° C. to 650 ° C., the resistive film forming composition B was put into the raw material supplier 16 and 1 g of the composition
Into the reaction tube 11 over 10 minutes, followed by 650 ° C.
While forming for 10 minutes, the composition A for forming a resistive film
Is placed in a raw material feeder 16 and 2 g of this composition
And then held at 650 ° C. for 10 minutes. Thus, the metal oxide resistance film 5 was formed on the surface of the substrate. The film thickness of the film 5 thus formed is usually several tens to several thousands nm, but in this embodiment, it is about 500 nm.
Met. Otherwise, a resistor was manufactured in the same manner as in Example 1.

【0026】《実施例4》本実施例では、2種類の抵抗
皮膜形成用組成物を用いて、図2の抵抗器を作製した。
200mlの三角フラスコに、10gのインジウムトリ
アセチルアセトナート(In(CH3COCH2COCH
33)と、Alが10mol%に相当するアルミニウム
トリアセチルアセトナート(Al(CH3COCH2CO
CH33)とを秤量し、50mlのエタノールを加えて
溶解させ、抵抗皮膜形成用組成物Cを調製した。また、
200mlの三角フラスコに、10gのインジウムトリ
アセチルアセトナート(In(CH3COCH2COCH
33)と、Snが10mol%に相当するスズジブチル
ジアセチルアセトナート((CH3CH2CH2CH22
Sn(CH3COCH2COCH32)とを秤量し、50
mlのエタノールを加えて溶解させ、もう一種類の抵抗
皮膜形成用組成物Dを調製した。
Example 4 In this example, the resistor shown in FIG. 2 was manufactured using two types of compositions for forming a resistive film.
In a 200 ml Erlenmeyer flask, 10 g of indium triacetylacetonate (In (CH 3 COCH 2 COCH
3 ) 3 ) and aluminum triacetylacetonate (Al (CH 3 COCH 2 CO 3 ) corresponding to 10 mol% of Al
CH 3 ) 3 ) was weighed and dissolved by adding 50 ml of ethanol to prepare a composition C for forming a resistive film. Also,
In a 200 ml Erlenmeyer flask, 10 g of indium triacetylacetonate (In (CH 3 COCH 2 COCH
3 ) 3 ) and tin dibutyl diacetylacetonate ((CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 ) 2 corresponding to Sn of 10 mol%)
Sn (CH 3 COCH 2 COCH 3 ) 2 ) and 50
Then, another kind of composition D for forming a resistive film was prepared.

【0027】図3の製造装置を用い、基材1を反応管中
に、抵抗皮膜形成用組成物Cを原料供給器16にそれぞ
れ入れた。キャリアガスには空気を用い、ガス流量は1
リットル/min、基材1の加熱温度は600℃とし
た。なお、基材1の加熱温度は、基材1の変形温度もし
くは抵抗皮膜の融点以下であればよく、加熱温度が高い
方が得られる抵抗皮膜の膜質(結晶性)は良好であり、
400〜800℃が好ましい。反応管11中の基材1を
600℃で30分間保持した後、抵抗皮膜形成用組成物
C15gを反応管11中に20分間かけて送り、続いて
600℃から500℃に降温している間に、抵抗皮膜形
成用組成物Dを原料供給器16に入れ、この組成物10
gを反応管11中に15分間かけて送った。続いて、5
00℃で10分間保持している間に、抵抗皮膜形成用組
成物Cを原料供給器16に入れ、この組成物10gを反
応管11中に15分間かけて送り、次いで600℃に昇
温して10分間保持して、金属酸化物抵抗皮膜5を形成
した。このようにして形成される抵抗皮膜5の膜厚は通
常数十〜数千nmであるが、本実施例では約450nm
であった。この他は実施例1とどうようにして抵抗器を
作製した。
Using the production apparatus shown in FIG. 3, the substrate 1 was placed in a reaction tube, and the composition C for forming a resistive film was placed in a raw material supplier 16. Air is used as the carrier gas and the gas flow rate is 1
Liter / min, and the heating temperature of the substrate 1 was 600 ° C. The heating temperature of the substrate 1 may be lower than the deformation temperature of the substrate 1 or the melting point of the resistance film. The higher the heating temperature, the better the film quality (crystallinity) of the resistance film obtained,
400-800 ° C is preferred. After holding the substrate 1 in the reaction tube 11 at 600 ° C. for 30 minutes, 15 g of the composition C for forming a resistive film is sent into the reaction tube 11 over 20 minutes, and then while the temperature is lowered from 600 ° C. to 500 ° C. Then, the composition D for forming a resistive film is put into a raw material supplier 16 and the composition 10
g was sent into the reaction tube 11 over 15 minutes. Then, 5
While holding at 00 ° C. for 10 minutes, the composition C for forming a resistive film is put into the raw material feeder 16, 10 g of this composition is fed into the reaction tube 11 over 15 minutes, and then the temperature is raised to 600 ° C. And held for 10 minutes to form a metal oxide resistance film 5. The film thickness of the resistance film 5 formed in this manner is usually several tens to several thousand nm, but in this embodiment, it is about 450 nm.
Met. Otherwise, a resistor was manufactured in the same manner as in Example 1.

【0028】《実施例5》本実施例では、2種類の抵抗
皮膜形成用組成物を用いて、図2の抵抗器を作製した。
200mlの三角フラスコに、10gの亜鉛ジアセチル
アセトナート(Zn(CH3COCH2COCH32
と、Mgが5mol%に相当するマグネシウムジアセチ
ルアセトナート(Mg(CH3COCH2COCH32
とを秤量し、50mlのエタノールを加えて溶解させ、
抵抗皮膜形成用組成物Eを調製した。また、200ml
の三角フラスコに、10gの亜鉛ジアセチルアセトナー
ト(Zn(CH3COCH2COCH32)と、Inが5
mol%に相当するインジウムトリアセチルアセトナー
ト(In(CH3COCH2COCH33)とを秤量し、
50mlのエタノールを加えて溶解させ、もう一種類の
抵抗皮膜形成用組成物Fを調製した。
Example 5 In this example, the resistor shown in FIG. 2 was manufactured using two types of compositions for forming a resistive film.
In a 200 ml Erlenmeyer flask, 10 g of zinc diacetylacetonate (Zn (CH 3 COCH 2 COCH 3 ) 2 )
And magnesium diacetylacetonate (Mg (CH 3 COCH 2 COCH 3 ) 2 ) corresponding to 5 mol% of Mg
Are weighed and dissolved by adding 50 ml of ethanol,
A composition E for forming a resistive film was prepared. Also, 200ml
10 g of zinc diacetylacetonate (Zn (CH 3 COCH 2 COCH 3 ) 2 ) and 5 g of In
mol% of indium triacetylacetonate (In (CH 3 COCH 2 COCH 3 ) 3 ) was weighed,
50 ml of ethanol was added and dissolved to prepare another composition F for forming a resistive film.

【0029】図3の製造装置を用い、基材1を反応管中
に、抵抗皮膜形成用組成物Eを原料供給器16にそれぞ
れ入れた。キャリアガスには空気を用い、ガス流量は1
リットル/min、基材1の加熱温度は550℃とし
た。なお、基材1の加熱温度は、基材1の変形温度もし
くは抵抗皮膜5の融点以下であればよく、加熱温度が高
い方が得られる抵抗皮膜の膜質(結晶性)は良好であ
り、300〜600℃が好ましい。反応管11中の基材
1を550℃で30分間保持した後、抵抗皮膜形成用組
成物Eの15gを反応管11中に20分間かけて送り、
続いて550℃から400℃に降温している間に、抵抗
皮膜形成用組成物Fを原料供給器16に入れ、この組成
物10gを反応管11中に15分間かけて送り、続いて
400℃で10分間保持している間に、抵抗皮膜形成用
組成物Eを原料供給器16に入れ、これの10gを反応
管11中に15分間かけて送り、次いで500℃に昇温
して10分間保持し、金属酸化物抵抗皮膜5を形成し
た。このようにして形成される抵抗皮膜5の膜厚は通常
数十〜数千nmであるが、本実施例では約400nmで
あった。この他は実施例1と同様にして抵抗器を作製し
た。
Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 3, the substrate 1 was placed in a reaction tube, and the composition E for forming a resistive film was placed in a raw material supplier 16. Air is used as the carrier gas and the gas flow rate is 1
Liter / min, and the heating temperature of the substrate 1 was 550 ° C. The heating temperature of the substrate 1 may be lower than the deformation temperature of the substrate 1 or the melting point of the resistance film 5, and the higher the heating temperature is, the better the film quality (crystallinity) of the resistance film obtained is. ~ 600 ° C is preferred. After holding the substrate 1 in the reaction tube 11 at 550 ° C. for 30 minutes, 15 g of the composition E for forming a resistive film was sent into the reaction tube 11 over 20 minutes.
Subsequently, while the temperature was lowered from 550 ° C. to 400 ° C., the composition F for forming a resistive film was put into the raw material feeder 16 and 10 g of this composition was fed into the reaction tube 11 over 15 minutes. While holding for 10 minutes, the composition E for forming a resistive film is put into the raw material feeder 16, and 10 g of this is sent into the reaction tube 11 over 15 minutes, and then the temperature is raised to 500 ° C. for 10 minutes While holding, the metal oxide resistance film 5 was formed. The thickness of the resistance film 5 thus formed is usually several tens to several thousands nm, but in this embodiment, it was about 400 nm. Otherwise, a resistor was manufactured in the same manner as in Example 1.

【0030】《比較例1》金属酸化物保護皮膜2および
4を形成せず、抵抗皮膜3形成用の組成物3gを反応管
11中に15分間かけて送った。得られた抵抗皮膜3の
膜厚は約450nmであった。この他は実施例1とどう
ようにして抵抗器を作製した。
Comparative Example 1 Without forming the metal oxide protective films 2 and 4, 3 g of the composition for forming the resistance film 3 was fed into the reaction tube 11 over 15 minutes. The thickness of the obtained resistance film 3 was about 450 nm. Otherwise, a resistor was manufactured in the same manner as in Example 1.

【0031】《比較例2》抵抗皮膜形成用の組成物0.
5gを反応管11中に3分間かけて送った。得られた抵
抗皮膜3の膜厚は約80nmであった。この他は比較例
1と同様にして抵抗器を作製した。実施例3〜5、およ
び比較例1、2の抵抗器の特性を表3に示す。
Comparative Example 2 Composition for forming resistive film
5 g was sent into the reaction tube 11 over 3 minutes. The thickness of the obtained resistance film 3 was about 80 nm. Otherwise, a resistor was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1. Table 3 shows the characteristics of the resistors of Examples 3 to 5 and Comparative Examples 1 and 2.

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】以上の結果から明らかなように、絶縁性基
材上に、一定の結晶面に配向して結晶成長し、かつ粒子
内に化学組成分布を有する柱状の結晶粒からなる高結晶
性の金属酸化物抵抗皮膜を形成することにより、高抵抗
化のための薄膜化による信頼性の低下の要因であるアル
カリイオンの拡散と水分との電気化学的反応による前記
抵抗皮膜の変質を抑えることができる。
As is apparent from the above results, a crystal having a high crystallinity composed of columnar crystal grains having a chemical composition distribution within the grains is grown on the insulating base material while being oriented in a certain crystal plane. By forming the metal oxide resistive film, it is possible to suppress the deterioration of the resistive film due to the diffusion of alkali ions and the electrochemical reaction with moisture, which are factors of the decrease in reliability due to the thinning for high resistance. it can.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、広範囲の
抵抗値を有し、しかもTCRが小さな金属酸化物皮膜抵
抗器を得ることができる。
As described above, according to the present invention, a metal oxide film resistor having a wide range of resistance and a small TCR can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における金属酸化物皮膜抵抗
器の縦断面略図である。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of a metal oxide film resistor according to an embodiment of the present invention.

【図2】同抵抗器の金属酸化物皮膜の断面を示す模式図
である。
FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of a metal oxide film of the resistor.

【図3】他の実施例における金属酸化物皮膜抵抗器の縦
断面略図である。
FIG. 3 is a schematic vertical sectional view of a metal oxide film resistor according to another embodiment.

【図4】同抵抗器の金属酸化物皮膜の断面を示す模式図
である。
FIG. 4 is a schematic view showing a cross section of a metal oxide film of the resistor.

【図5】実施例に用いた金属酸化物皮膜製造装置の概略
構成を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a metal oxide film manufacturing apparatus used in Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基材 2、4 金属酸化物保護皮膜 3、5 金属酸化物抵抗皮膜 6、7 キャップ端子 8、9 リード線 10 保護膜 11 反応管 12 炉心管 13 パッキン 14 電気炉 15 酸化物皮膜形成用組成物 16 原料供給器 17 ガス供給装置 18、19、20 パイプ 21 排気装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2, 4 Metal oxide protective film 3, 5 Metal oxide resistance film 6, 7, Cap terminal 8, 9 Lead wire 10 Protective film 11 Reaction tube 12 Furnace tube 13 Packing 14 Electric furnace 15 Composition for oxide film formation Object 16 Raw material supply device 17 Gas supply device 18, 19, 20 Pipe 21 Exhaust device

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも絶縁性基材、前記基材上に一
定の結晶面に配向して柱状に成長した結晶粒からなる第
1の金属酸化物保護皮膜、前記保護皮膜上に結晶成長し
た柱状の結晶粒からなる金属酸化物抵抗皮膜、および前
記抵抗皮膜上に結晶成長した柱状の結晶粒からなる第2
の金属酸化物保護皮膜を具備することを特徴とする金属
酸化物皮膜抵抗器。
1. A first metal oxide protective film comprising at least an insulating substrate, crystal grains grown on the substrate and oriented in a certain crystal plane to form a column, and a columnar crystal grown on the protective film. A metal oxide resistance film composed of crystal grains of the above, and a second crystal grain composed of columnar crystal grains grown on the resistance film.
A metal oxide film resistor comprising a metal oxide protective film of the above.
【請求項2】 第1の金属酸化物保護皮膜の膜厚が、第
2の金属酸化物保護皮膜の膜厚と同じかまたはそれより
厚い請求項1記載の金属酸化物皮膜抵抗器。
2. The metal oxide film resistor according to claim 1, wherein the film thickness of the first metal oxide protective film is equal to or greater than the film thickness of the second metal oxide protective film.
【請求項3】 第1の金属酸化物保護皮膜の平均膜厚
が、150〜500nmである請求項1または2記載の
金属酸化物皮膜抵抗器。
3. The metal oxide film resistor according to claim 1, wherein the first metal oxide protective film has an average thickness of 150 to 500 nm.
【請求項4】 少なくとも絶縁性基材、および前記基材
上に一定の結晶面に配向して結晶成長し、かつ粒子内に
化学組成分布を有する柱状の結晶粒からなる金属酸化物
抵抗皮膜を具備することを特徴とする金属酸化物皮膜抵
抗器。
4. A metal oxide resistive film comprising at least an insulating base material and a columnar crystal grain having a chemical composition distribution within a particle, wherein the metal oxide resistive film is grown on the base material while being oriented in a certain crystal plane. A metal oxide film resistor comprising:
【請求項5】 前記金属酸化物抵抗皮膜が、酸化スズ、
酸化インジウム、または酸化亜鉛を主成分とする請求項
1〜4のいずれかに記載の金属酸化物皮膜抵抗器。
5. The method according to claim 1, wherein the metal oxide resistance film comprises tin oxide,
The metal oxide film resistor according to claim 1, comprising indium oxide or zinc oxide as a main component.
【請求項6】 前記金属酸化物保護皮膜が、酸化スズ、
酸化インジウム、酸化亜鉛、または酸化チタンを主成分
とする請求項1〜3のいずれかに記載の金属酸化物皮膜
抵抗器。
6. The method according to claim 1, wherein the metal oxide protective film comprises tin oxide,
The metal oxide film resistor according to any one of claims 1 to 3, comprising indium oxide, zinc oxide, or titanium oxide as a main component.
【請求項7】 絶縁性基材上に一定の結晶面に配向して
柱状に成長した結晶粒からなる第1の金属酸化物保護皮
膜を形成する工程、前記保護皮膜上に結晶成長した柱状
の結晶粒からなる金属酸化物抵抗皮膜を形成する工程、
前記抵抗皮膜上に結晶成長した柱状の結晶粒からなる第
2の金属酸化物保護皮膜を形成する工程、および前記抵
抗皮膜の製膜温度以上でアニールする工程を有すること
を特徴とする金属酸化物皮膜抵抗器の製造方法。
7. A step of forming a first metal oxide protective film composed of crystal grains grown in a columnar shape oriented on a predetermined crystal plane on an insulating substrate, wherein a columnar crystal grown on the protective film is formed. A step of forming a metal oxide resistance film composed of crystal grains,
A step of forming a second metal oxide protective film made of columnar crystal grains grown on the resistance film, and a step of annealing at a film forming temperature of the resistance film or higher. Manufacturing method of film resistor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100398018B1 (en) * 2001-06-01 2003-09-19 정영찬 Method for manufacturing high property metal oxide film of resistor

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