JPS6065501A - 膜抵抗体の抵抗値調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、膜抵抗体の抵抗値調整方法に係り、更に詳
しく言えば、ガラス又はセラミック等の絶縁基板上に形
成された金属蒸着膜からなる抵抗体にレーザビームを用
いてトリミングを施してその抵抗値を所定値に合わせる
際の膜抵抗体の抵抗値調整方法に関するものである。

膜抵抗体に対して微小寸法のトリミングを高精度に施す
にはレーザビームを用いることが好ましいとされており
、市場においてはすでに種々な形式のレーザ加工機が出
回っている。

第１図にはそゝれらのレーザ加工機によってトリミング
された膜抵抗体の従来例が示されている。

同図を参照すると、上記膜抵抗体１は、絶縁基板２上に
形成された金属蒸着膜からなる抵抗素子３と、その両端
部に同様に金属蒸着膜で形成された抵抗値の小さい１対
の電極４，４とを有している１上記抵抗素子３には図示
しないレーザ加工機にょってトリミングされた例えば３
個の切り込み５゜６．７等が形成されている。上記電極
４，４には図示しないリード線がボンディングされてお
り、」二記抵抗素子３の抵抗値は、上記リード線に接続
される図示しない外部機器等によって読み取られるよう
になっている。上記各切り込み５ないし７は抵抗素子３
の抵抗値を高めるためのものであり、一般には、同図に
示されているように両電極４゜４を結ぶ電流路に対して
直角方向となるように施される。この場合、その位置と
幅、長さ等はレーザ加工機で正確に制御され、抵抗素子
３の抵抗値を所定の値に対して精密に合わせることがで
きるようになっている。

このような膜抵抗体ｌを蒸着によって形成する際には、
例えば抵抗素子３の幅Ｗを一定にしておき、その長さ寸
法りは、切り込みを入れる前の抵抗値すなわち初期抵抗
値の大小に応じて設定することが従来から一般的に行な
われている。この場合、初期抵抗値が比較的高い厄払素
子については特に問題はないが、初期抵抗値が低くなる
と長さ寸法りも小さくなるので切り込みを入れるにして
もその数が限定される。このため、抵抗値の調整範囲や
調整精度に制限を受け、調整可能な低抵抗の膜抵抗体を
製作することが困難であった。また、レーザビーム等に
よってトリミングすると、切り込み５ないし７の周りに
は、いわゆるヒートアフエクテドゾーンと称される熱変
質層５′ないし７′が同時に形成されるが、これらの熱
変質層５′ないし７′は電気的に必ずしも安定状態を保
持するものとは限らないので、例えば図示の点線のよう
な電流路に対して熱変質層の近接部分がより少ない膜抵
抗体が望まれていた。

この発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的は
、膜抵抗体の有する抵抗値が比較的低い場合であっても
それを所定値に合わせるためのトリミングが可能であっ
て、かつ、膜抵抗体を流れる電流路に対してトリミング
の際形成される熱変質層の影響が少くなるようにした膜
抵抗体の抵抗値調整方法を提供することにある。

以下、この発明を添付図面に示された実施例により詳細
に説明する。

第２図にはこの発明が適用された膜抵抗体の第１の実施
例が示されている。同図を参照するとこの膜抵抗体１０
は、例えばセラミック基板１１上にそれぞれ蒸着等（ス
パッタリングを含む）によって膜状に形成された抵抗素
子１２とこれに連接された１対の電極１３および１４と
からなっており、その構成材料としては例えば抵抗素子
１２には窒化タンタル（Ｔａ２Ｎ）が用いられ、電極１
３゜１４等にはニクロム（ＮｉＣｒ）−金（Ａｕ）など
が使用されている。この膜抵抗体１０が上記従来の膜抵
抗体１と著しく異なる点は抵抗素子１２の大きさであり
、低抵抗値を得るためにその長さ寸法りがかなり短くさ
れている点である。このように抵抗素子１２の長さ寸法
りが短い場合には、レーザビームでトリミングをするに
しても電流路と直交するような従来パターンの切り込み
を必要数人れることは上記したように極めてむずかしい
。そこでこの発明においては、電流路と切り込みパター
ンとの直交関係にとられれることなく、一方の電極から
始まって中間に介在する抵抗素子を経由し他方の電極へ
達するような切り込みであればその形状は任意でよいと
いう着想のもとにトリミングがなされている。上記第２
図に示された円状の切り込みはその一例であるが、この
実施例の場合には、抵抗素子１２の抵抗値を調整するの
に例えば３個の円状切り込み］、５．１６，１．７が上
方から下方へ少しずつずらされながら順次施されている
。すなわち、第１の円状切り込み１５は一方の電極１３
の外側から始まってこの電極１３内に入り、中間の抵抗
素子１２を経由して他方の電極１４内に達し、更にこの
電極１４の外側へ抜けるようにトリミングされている。

第２および第３の円状切り込み１６，１〜７についても
ほぼ同様にトリミングされているが、この２つの切り込
みは必ずしも図示のような閉じられた円状にする必要は
なく。

切り込み１６について言えば、第１の切り込み１５の内
側に入る部分は抵抗値調整に影響がないので、１〜リミ
ングしなくてもよい。切り込み１７に関しても同様の理
由により上記第２の切り込み１６の内側に入る箇所はト
リミングを省くことができる。

レーザビームにより上記のように切り込み１５ないし１
７が施されると、上記抵抗素子１２には例えば図示のよ
うに熱変質層１８ないし２３が発生するが、ニクロム（
ＮｉＣｒ）−金（Ａｕ）蒸着によって形成されている上
記２つの電極１３．１４にはそのような熱変質層は生じ
ない。この電極１３゜１４に電位差を与えると例えば点
線で示すような仮想の電流路が形成され、この仮想電流
路に沿って電流が流れる。この場合、上記電流路に面し
ている熱変質層は参照符号２３が付された１箇所のみで
他は全く関係がない。したがって、この発明による抵抗
値調整方法によれば、低抵抗値の調整が容易にでき、か
つ、熱変質層からの影響を少なくすることが可能となる
。

第３図には、上記第２図に示された切り込みとは形状が
異なる切り込みが施された膜抵抗体の第２の実施例が示
されている。この実施例においては、■桑抵抗体１０の
抵抗素子１２を挾む２つの電極１３と１４間をいわゆる
ジグザグ状に通るような例えば角形の切り込み２５が施
されている。この場合、電流の流れに影響を及ぼす熱変
質層は参照符号２６が付された最下段の部分のみである
が、−に記第１の実施例の場合と同様にその影響は少な
い。

第４図には、上記ジグザグ状の角形切り込みを例えば山
形に変形した膜抵抗体１ｏの第３の実施例が示されてい
るが、膜抵抗体そのものの構成は」−記者用１、第２の
実施例の場合と同一であり、切り込み２７の形状のみが
′異なっている。電流の流れに影響を及ぼす熱変質層は
参照符号２８が付された最下段の部分のみで、上記各実
施例の場合と同様にその影響は小さいものである。

第５図には、上記実施例に示された抵抗素子と形状の異
なる抵抗素子を有する膜抵抗体の例が示されている。こ
の第４の実施例による膜抵抗体２９は」二記と同様のセ
ラミック基板１１に抵抗素子が形成されているが、この
抵抗素子は、例えば横方向寸法の小さい抵抗素子３ｏと
それより横方向寸法の大きい抵抗素子３１とが切離され
て設けられており、これを挾むように電極３２．３３が
形成さられている。抵抗値調整用の切り込み３４は上記
横方向寸法の小さい抵抗素子３０に施されるようになっ
ているが、この場合上記切り込み３４が抵抗素子３０内
に納まるように上下方向の寸法を設定し、基礎となる抵
抗値を横方向の寸法が大きい抵抗素子３Ｉに分担させる
ようにすれば、上記第１ないし第３の実施例による膜抵
抗体に比べてその高さく幅Ｗ）をより小さくすることが
できる。

」二記実施例に示された抵抗値の調整方法は、抵抗素子
の横方向寸法が小さく形成された比較的低抵抗の膜抵抗
体を対象になされているが、この発明は上記に限られる
ものではなく、例えば第６図に示されているように、従
来の膜抵抗体とほぼ同し程度の大きさに形成された比較
的抵抗値の高い膜抵抗体に対しても適用が可能である。

同図を参照すると、この第５の実施例による膜抵抗体３
５は、そのセラミック基板３６上に横方向寸法の大きい
抵抗素子３７と１対の電極３８，３９が形成されており
、」二記第３図に示された実施例の場合と同様にジグザ
グ形の切り込み４０を嵐すことにより抵抗値の微細調整
を行なうことができる。この場合、切り込み４０に沿っ
て図示しない熱変質層が生成されるが、電流の流れに影
響を与えるものは上記各実施例の場合と同様に参照符号
４１が付されている最下段の箇所のみである。しかしこ
の箇所は抵抗素子３７の横幅より長くなることはないか
ら、」二記第１図に示されているような従来パターンの
切り込みを施した場合発生する熱変質層の長さを予測し
、それとの大小比較をして適用を誤らないようにすれば
よい。

第７図には、例えば１つの基板上に３つの抵抗素子が形
成されており、それらの抵抗値を調整することによって
所望の抵抗値を得るようにした組合せ形の膜抵抗体が示
されている。同図（イ）を参照すると、この第６の実施
例による膜抵抗体４２は、セラミック基板４３上に３つ
の抵抗素子４４゜４５．４６がそれぞれ電極４７．４８
，４９．５０を介して図示のように形成されている。こ
の場合、−に記者電極に挾まれた抵抗素子４４，４５．
４６の抵抗値をそれぞれＲ１，Ｒ２，Ｒ３とすると、こ
の膜抵抗体４２の等価回路は同図（ロ）に示されるよう
になる。この実施例においては、抵抗素子４４は直線状
に形成され抵抗素子４５と４６はジグザグ状に形成され
ているが、その幅の長さから見れば抵抗素子４４は幅Ｗ
が最も短かく、抵抗素子４５゜４６の順に長くなる。こ
の実施例においてはそれぞれの抵抗体における電流通路
の長さＬが等しくされているので、抵抗値の大小関係は
、Ｒ１＞Ｒ２〉Ｒ３の順になる。」二記２つの抵抗素子
４４と４５を比較した場合、Ｒ１＞Ｒ２であるから抵抗
素子４４の切り込み５１の調整値に対して、抵抗素子４
５に同じ長さの切り込み５２等を入れると更に微調整と
なることは明らかである。抵抗素子４５と４６を比較し
た場合も同様であって、抵抗素子４５に切り込み５２を
入れる場合と抵抗素子４６に切り込み５３を入れる場合
とでは後者の場合の方が更に微調整となる。

第８図には上記第７図の実施例とは異なる組合せ形の膜
抵抗体の例が示されている。同図（イ）を参照すると、
この第７の実施例による膜抵抗体５４は、セラミック基
板５５上に前記第５図に示された実施例と同様の膜抵抗
体２９が形成されており、更にこの膜抵抗体２９と組み
合わされる例えば３つの抵抗素子５６，５７．５８等が
電極５９，６０゜６１を介して連設されている。この第
７の実施例においては、」−記膜抵抗体２９は第５図に
例示されている方法と同様の方法で調整が行なわれるが
、抵抗素子５６ないし５８に対しては相隣る電極の橋絡
部に切り込み６２ないし６４等を施して粗調整を行うよ
うになっている。ここで、抵抗素子３０と３１の合成抵
抗をＲ１抵抗素子５６ないし５８の各抵抗をそれぞれＲ
４，Ｒ５，Ｒ６として等価回路に表わすと同図（ロ）の
ようになる。この等価回路から分るように、上記切り込
み６２ないし６４が施される前は各電極間が導通状態に
なっているが、それらが施されると非導通状態となり、
代わりにそれぞれ各抵抗素子の抵抗値Ｒ４ないしＲ６が
入り、粗調整が行なえるようになっている。この実施例
においては、切り込みの入れ方により次のように８通り
の抵抗値が得られる。

（１）切り込みなしの場合　Ｒ （２）切り込み６２を施した場合　Ｒ＋Ｒ４（３）切り
込み６３を施した場合　Ｒ＋Ｒ５（４）切り込み６４を
施した場合　Ｒ＋Ｒ６（５）切り込み６２と６３を施し
た場合Ｒ＋Ｒ４＋Ｒ５ （６）切り込み６３と６４を施した場合Ｒ＋Ｒ５＋Ｒ６ （７）切り込み６２と６４を施した場合Ｒ＋Ｒ４４Ｒ６ （８）切り込み６２ないし６４を施した場合Ｒ＋Ｒ４＋
Ｒ５＋Ｒ６ 以上詳細に説明したように、この発明による膜抵抗体の
抵抗値調整方法は、セラミック基板上に蒸着等によって
形成された抵抗素子とこれを挾んでその両側に同様に蒸
着等によって形成された１対の電極からなる膜抵抗体に
対して、その一方の電極から上記抵抗素子を通って他方
の電極へ達するような切り込みをレーザビームによって
施すようにしたものである。上記切り込みは電極や抵抗
素子等の形状に応じて種々の変形をとり得るが。

いずれにしてもこの発明の方法によれば抵抗素子の横幅
が狭いため従来抵抗値合せが困難とされていた低抵抗の
膜抵抗体に対しても十分の精度で微細調整ができる。ま
た、比較的抵抗値が高い従来の膜抵抗体に対しても適用
が可能であり、更に微調整と粗調整とを同一基板上で行
うようにすることもできる。なお、この発明の方法によ
れば熱変質層からの影響を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の膜抵抗体の抵抗値調整方法を示す平面図
、第２図ないし第８図はいずれもこの発明の実施例に係
り、第２図は比較的低抵抗の膜抵抗体に円形状の切り込
みを施した第１実施例の平面図、第３図は上記切り込み
をジグザグ状の角形に変形した第２の実施例の平面図、
第４図は上記切・ジ込、：Ｌをジグザグ状の山形に変形
した第３実施１列の平面図、第５図は抵抗素子の横幅が
異なるように形成された膜抵抗体に円形状の切り込みを
施した第４実施例の平面図、第６図は従来の比較的高抵
抗の膜抵抗体にこの発明による切り込みを施した第５実
施例の平面図、第７図と第８図とは粗調整と微調整とが
１つの基板上で行なえるように構成された膜抵抗体に切
り込みを施した場合の第６および第７実施例を示し、第
７図（イ）は第６実施例の平面図、同図（ロ）はその等
価回路図、第８図（イ）は第７実施例の平面図、同図（
ロ）はその等価回路図である。 図中、］　０，２９，３５，４２．５４は膜抵抗体、＋
　１．３６，４３．５５はセラミック基板、１２゜３０
．３１，３７，４４，４５，４．６は抵抗素子、１３゜
＋　４．３２，３３，３８，３９，４７，４８，４９．
５０は電極、１５ないしｌ　７，２５，２６，３４，４
０゜５１ないし５３は切り込みである。 特許１−Ｂ願人　株式会社ゼネラル 代理人弁理士　大　原　拓　也 第１図 ＼ 第３図 ５ 第２図 １ 第４図 ７ ＼ ｌｊ　１２　１４　１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）電気絶縁基板上に形成された膜状の抵抗素子と該
   抵抗素子の両側に形成された膜状の電極とを有する膜抵
   抗体にレーザビームを照射して切り込みを施しその抵抗
   値を調整する膜抵抗体の抵抗値調整方法において、 前記レーザビームを、前記電極外から前記いずれか一方
   の電極に入り該電極から前記抵抗素子を経由して前記他
   方の電極に達するように照射することを特徴とする膜抵
   抗体の抵抗値調整方法。 （２、特許請求の範囲（１）において、前記レーザビー
   ムを、前記電極外から前記いずれか一方の電極に入り該
   電極から前記抵抗素子を経由して前記他方の電極に達す
   るように照射し、さらに、前記抵抗素子を経由して前記
   両電極間を往復するジグザグ状の切り込みが形成される
   ように前記レーザビームを所定の部位にまで連続的に照
   射することを特徴とする膜抵抗体の抵抗値調整方法。 （３）電気絶縁基板上に、抵抗値の異なる複数の抵抗素
   子を所定の間隔をおいて並設するとともに、これらの抵
   抗素子の間および両側に位置する抵抗素子の外側にそれ
   ぞれ電極を形成してなる膜抵抗体に、レーザビームを前
   記任意の抵抗素子に隣接する電極の外側からそのいずれ
   か一方の電極に入り該一方の電極からその抵抗素子を経
   由して他方の電極に達するように照射することを特徴と
   する膜抵抗体の低値調整方法。 （４）電気絶縁基板上に、抵抗値の異なる複数の抵抗素
   子を所定の間隔をおいて並設するとともに、これらの抵
   抗素子の間および両側に位置する抵抗素子の外側にそれ
   ぞれ電極を形成し、かつ、特定の電極間を導通する橋絡
   部を設けてなる膜抵抗体に、レーザビームを前記任意の
   抵抗素子に隣接する電極の外側からそのいずれか一方の
   電極に入り該一方の電極からその抵抗素子を経由して他
   方の電極に達するように照射するとともに、必要に応じ
   て前記橋絡部にレーザービームによる切り込みを入れて
   抵抗値を調整することを特徴とする膜抵抗体の抵抗値調
   整方法。