JPS61296753A

JPS61296753A - 混成集積回路装置およびその製造方法

Info

Publication number: JPS61296753A
Application number: JP60137776A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Aikawa; 相川　紳一; Tetsuo Sasaya; 笹谷　鐵雄
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Tohbu Semiconductor Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Priority date: 1985-06-26
Filing date: 1985-06-26
Publication date: 1986-12-27

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】〔技術分野〕本発明は混成集積回路装置およびその製造方法、特に基
板主面に設けられた抵抗体（抵抗膜）をトリミングする
技術に関する。

〔背景技術〕

従来、混成集積回路（ハイブリッドＩＣ）の基板は、そ
の製造にあっては、たとえば、株式会社プレスジャーナ
ル発行「月刊セミコンダクターワールド（月刊Ｓｅｍ１
ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　　Ｗ。

−ｒｉｄ）Ｊ　１９Ｂ３年１月号、昭和５７年１２月１
５日発行、Ｐ８９〜Ｐ９３に記載されているように、セ
ラミック基板の表面に厚膜や薄膜で導体や抵抗体を形成
しているが、厚膜、薄膜の形成精度のばらつきによって
抵抗値がばらつくため、あらかじめ抵抗値を低く目に設
計し、抵抗体の形成後にレーザトリミングやサンドブラ
ストトリミングによって抵抗体を部分的にカットして所
望の抵抗値を得ている。

前記レーザトリミングは、同文献にも記載されているよ
うに、精度の高いトリミングが行なえる反面、抵抗体に
物理的損傷を与えるため、許容電力、信頼性、雑音係数
等の抵抗特性に影響を与える。すなわち、従来のレーザ
トリミングにおいては、特に、トリミング終了位置（ト
リミング切口先端）は、トリミング終了時点で瞬時にパ
ルスレーザの照射が停止されないこともあって、連続し
て同一位置にパルスレーザが照射されるため、熱的損傷
を受は易くマイクロクランクが発生し、抵抗値の変動（
ドリフト）が起きる。

このため、ドリフト解決策の一つとして、各種のトリミ
ング形状が開発されている。前記マイクロクラックおよ
びドリフトならびにトリミング形状例等についての文献
としては、たとえば、工業調査会発行「電子材料Ｊ　１
９８４年５月号、昭和５９年５月１日発行、Ｐ９２〜Ｐ
９６に記載されたものがある。

しかし、これら文献におけるトリミング形状（たとえば
、トリミング形状としては、シングルカットダブルリバ
ースカットダブルカット、サーベントカット　しカット
、バーニヤ付Ｌカット。

Ｊカット、Ｃカット、Ｔカット、スキャンカットが知ら
れている。）は、いずれもトリミング角部で電流集中が
起きてホットスポットが生じる形状となっているため、
耐パワー性に対して弱いとともに、雑音が発生し易い。

また、トリミングが施された抵抗体の電流分布は、前記
文献にも記載されているように、トリミングの両側箇所
には電流が流れないため、負荷分布が不均一となり抵抗
体の安定性上好ましくない。

〔発明の目的〕

本発明の目的はトリミング後の抵抗値の変動が少ない信
頼度の高い混成集積回路装置を提供することにある。

本発明の他の目的はホットスポットの発生がない混成集
積回路装置を提供することにある。

本発明の他の目的は耐パルスパワー耐量の高い抵抗体を
有する混成集積回路装置を提供することにある。

本発明の他の目的は雑音発生の少ない抵抗体を有する混
成集積回路装置を提供することにある。

本発明の他の目的は消費電力を高くできる抵抗体を有す
る混成集積回路装置を提供することにある。

本発明の他の目的はトリミング時に抵抗体にマイクロク
ランクが発生しない混成集積回路装置の製造方法を提供
することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明にあっては、電気力線に沿うような曲
線を描いて抵抗体のトリミングを行うことから角部がな
く電流集中が起きない構造となり、ホットスポットが生
じなくなることがら、耐パルスパワー性が高くなるとと
もに、雑音発生が抑えられかつ、抵抗面積が最大限有効
に使用されるため、消費電力の大型化が達成できる。ま
た、抵抗体の中でレーザ光を止めずトリミングの終端は
抵抗体から外れた位置となっているため、マイクロクラ
ックが発生しなくなり、抵抗値の変動が起き難（なり、
信頼性向上が達成できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例による混成集積回路装置の要
部を示す平面図、第２図は同じく抵抗体のトリミング状
態を示す模式図、第３図は同じくレーザパルスの移動状
態を示す模式的な平面図、第４図は同じく抵抗体におけ
る電気力線を示す模式図である。

本発明の混成集積回路装置（ハイブリッドＩＣと称する
。）は、第１図に示されるように、基板（セラミック基
板）１の主面に各構成部品を配した構造となっている。

たとえば、セラミック基板１の主面に直接形成されるも
のとしては、導体からなるバターニングされた配線層２
、図示しないリードが接続される箇所となる導体で形成
された端子３、薄膜抵抗体４、厚膜抵抗体５がある。ま
た、基板１に搭載されるものとしては、半導体素子（チ
ップ）６、超小型トランジスタ７、チ、７ブコンデンサ
８がある。また、チ、２プロの電極と配線層２はワイヤ
９によって電気的に接続されている。また、前記薄膜抵
抗体４および厚膜抵抗体５は、レーザトリミングによっ
てトリミングされて所望の抵抗値を有するようになって
いる。また、前記薄膜抵抗体４および厚膜抵抗体５のト
リミング領域１０はその縁１１が電気力線に沿うような
円弧状曲線となっている。

つぎに、抵抗体のトリミングについて説明する。

抵抗体のトリミングは、第２図に示されるように、レー
ザ発信機１２から発光されたレーザ光１３をミラー１４
．レンズ１５等の光学系を用いてステージ１６上に載置
されたセラミック基板１の主面に設けられた薄膜抵抗体
４．厚膜抵抗体５等の抵抗体（抵抗膜）１７に照射させ
ながら抵抗体１７のトリミングを行う。

トリミングは第３図に示されるように、抵抗体１７の一
側縁側のＳなる位置から開始され、同一側に抜けてＥな
る位置で終了する方法で行なわれ、抵抗体領域でトリミ
ングが終了しないようになっている。このため、トリミ
ング終了点に発生するマイクロクランクは抵抗体１７に
発生しない。

さらに、抵抗体領域の途中をトリミングしている時に所
望抵抗値が得られた場合は、同図Ｍ点から点線で示すよ
うにＥ′点にレーザ光が移動するようにする。上記の如
き方法を取るため、マイクロクランクは抵抗体１７に発
生しない。

このようなトリミングは、第３図に示されるように、円
弧状の揺動運動によって行なわれる。また、円弧状の揺
動曲率は一方向の移動毎に大きくなるようになっていて
、同図中の小円で示すレーザパルス（レーザ照射部）１
８は相互に一部が重なり合うようになっている。また、
レーザ光の軌跡における折り返し箇所では、レーザパル
ス発振は停止される。すなわち、レーザ光が前記抵抗体
１７を外れた時点で、レーザパルス発振は停止され、折
り返して再び抵抗体１７に臨む際、再びし一ザパルス発
振が開始される。しかし、この揺動時の折り返し箇所で
のレーザ発振の停止および開始は常に抵抗体１７領域か
ら外れている。なお、折り返し箇所でのレーザパルス発
振の一時停止は、近くに配線層あるいは電子部品がなく
、基板に電気特性的な損傷が生じない場合には、レーザ
パルス発振を停止することなく連続して行ってもよい。

一方、前記レーザパルス１８の描く軌跡における円弧は
、第４図において一点鎖線で示されるような電気力線１
９に沿うようになっている。したがって、トリミングが
なされた領域の縁１１も電気力線１９に沿うようになっ
ている。なお、厚膜と薄膜とでは、トリミング条件が異
なるため、トリミング時には、条件設定が必要となるこ
のようなレーザトリミングによれば、トリミング終点位
置は抵抗体１７の領域には存在しないことになり、従来
発生していたマイクロクラックは発生しなくなる。また
、トリミングは電気力線に沿って行われるため、トリミ
ング後の抵抗体１７においては、電気力線１９は第４図
の一点鎖線で示すようになり、電流集中が起きなくなる
ことから、ホットスポットが発生しなくなるとともに、
トリミングによって残った抵抗体領域全域に略均−に電
流が流れるようになる。

なお、このトリミング手法は電力耐量が少ない薄膜抵抗
体に対して特に有効である。

〔効果〕

（１）本発明の混成集積回路装置の製造方法によれば、
トリミングによって抵抗体１７内にマイクロクランクが
発生しないため、抵抗値変動（ドリフト）が起きず、信
転度の高い混成集積回路装置を提供することができると
いう効果が得られる。

（２）上記（１１から、本発明によれば、抵抗のトリミ
ングを再現性良く行うことができることから、混成集積
回路装置の製造歩留り向上が達成できるという効果が得
られる。

（３）本発明の混成集積回路装置の製造方法によれば、
トリミング縁は電気力線に沿うようになるため、電流は
抵抗体全域に亘って均一に流れ、電流集中は生じないと
いう効果が得られる。

（４）上記（３）から、本発明の混成集積回路装置は抵
抗体に電流集中が生じないことから、ホットスポットの
発生はなく、ホットスポットに起因する高パルスパワー
の耐量が向上するという効果が得られる。

（５）上記（３）から、本発明の混成集積回路装置は抵
抗体にホットスポットが発生しなくなることから、ホッ
トスポットに起因する雑音の発生が起き難くなるという
効果が得られる。

（６）上記（３）から、本発明の混成集積回路装置にあ
っては、電流は抵抗体全域に亘って均一に流れることか
ら、抵抗体全域が有効に使用されるため、同一パターン
での消費電力の大型化が達成できるという効果が得られ
る。

（７）上記（３）から、本発明の混成集積回路装置にあ
っては、電流は抵抗体全域に亘って均一に流れることか
ら、抵抗体全域が有効に使用されるため、抵抗体が安定
作動するという効果が得られる。

（８）上記（１）〜（７）により、本発明によれば、信
顛度の高くかつ安定して作動する抵抗体膜を有する混成
集積回路装置を高歩留りに製造することができることか
ら、安価な混成集積回路装置を提供することができると
いう相乗効果が得られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である混成集積回路装置の
製造技術に適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による混成集積回路装置の要
部を示す平面図、第２図は同じく抵抗体のトリミング状態を示す模式図、第３図は同じくレーザパルスの移動状態を示す模式的な
平面図、第４図は同じく抵抗体における電気力線を示す模式図で
ある。１・・・基板（セラミック基板）、２・・・配線層、３
・・・端子、４・・・薄膜抵抗体、５・・・厚膜抵抗体
、６・・・半導体素子（チップ）、７・・・超小型トラ
ンジスタ、８・・・チップコンデンサ、９・・・ワイヤ
、１０・・・トリミング領域、１１・・・縁、１２・・
・レーザ発振機、１３・・・レーザ光、１４・・・ミラ
ー、１５・・・レンズ、１６・・・ステージ、１７・・
・抵抗体、１８・・・レーザパルス、１９・・・を気筒
　　１　　図第　　２　　図

Claims

【特許請求の範囲】１、基板主面に設けられた抵抗体がトリミングされてな
る混成集積回路装置であって、前記トリミング縁は全体
に亘って曲線を描いていることを特徴とする混成集積回
路装置。２、前記曲線は電気力線に沿って延在していることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の混成集積回路装置
。３、基板主面に設けられた膜状の抵抗体にレーザ光を照
射してトリミングを行なう方法であって、前記レーザ光
は前記抵抗体に対して相対的に移動し抵抗体の一縁の外
側からホットスポットができないような曲線を描いて抵
抗体領域を通過しながらトリミングを行なうことを特徴
とする混成集積回路装置の製造方法。４、前記レーザ光の軌跡は電気力線に沿っていることを
特徴とする特許請求の範囲第３項記載の混成集積回路装
置の製造方法。