JPS6252902A - メモリ抵抗素子装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、可変抵抗素子として用いることのできるメ
モリ抵抗素子装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、可変抵抗素子としては、正特性サーミスタ、負特
性サーミスタあるいはｃｄｓセル等が知られている。こ
こでサーミスタは温度特性に依存するアナログ抵抗素子
であり、ｃｄｓセルは光特性に依存するアナログ抵抗素
子である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の可変抵抗素子であるサーミスタやｃｄｓセルは、
これらが温度特性あるいは光特性に依存するアナログ抵
抗素子であるため、例えば所定の抵抗値を得るためには
一定の温度あるいは一定の光の照度が必要であり、あら
ゆる環境下において所定の抵抗値を得るためには抵抗値
を制御するための制御が複雑であった。

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、比較的簡単な制御でもって所定の抵抗値を得
ることのできるメモリ抵抗素子装置を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るメモリ抵抗素子装置は、絶縁基板上に形
成された厚膜抵抗素子及び電極リードと、厚膜抵抗素子
に電圧パルスを印加する電圧パルス印加手段と、厚膜抵
抗素子を加熱する加熱手段とを備えたものである。

〔作用〕

この発明においては、厚膜抵抗素子に電圧パルスが印加
されると、厚膜抵抗素子の抵抗値が初期抵抗値から所定
値まで減少し、この厚膜抵抗素子が加熱されるとその抵
抗値が所定値から初期抵抗値まで増大し、こうして厚膜
抵抗素子の抵抗値は少なくとも初期抵抗値又は所定値の
２つの異なる値に制御されるものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明し、併せて本発明の
原理について説明する。

第１図は本発明の一実施例によるメモリ抵抗素子装置を
示す。図において、１はＹＡＧレーザ（加熱手段）、２
はレンズ、３はセラミック基板、４は導体リード、５は
抵抗素子、６は電圧パルス源（電圧パルス印加手段）で
ある。

また第２図は本発明の他の実施例を示し、この実施例で
は第１図と基本的構成は同じあるが、加熱手段として第
１図のＹＡＧレーザ１の代わりに、赤外線発生器７を用
いた例である。

次に第３図ないし第１４図を用いて上記実施例の装置の
作動について説明する。ここで第３図及び第４図は上記
装置の抵抗素子の要部断面及び抵抗素子の内部結合状態
を、第５図は抵抗体ネットワークを、第６図は電圧パル
ス印加による抵抗素子の抵抗値変化を、第７図は抵抗素
子の初期抵抗値を、第８図は抵抗素子の所定値を、第９
図は加熱温度に対する抵抗値の変化を、第１０図及び第
１１図は抵抗値が初期抵抗値、所定値の時の抵抗素子の
内部結合状態を、第１２図及び第１３図は赤外線加熱に
よる抵抗素子の表面温度の変化及び抵抗値の変化を、第
１４図はＹＡＧレーザ加熱による抵抗値の変化を示す。

本装置においては、第３図に示されるように、セラミッ
ク基板３上に、厚膜印刷法を用いて導体リード４を形成
し、次に同じく厚膜印刷法を用いて厚膜抵抗素子５を形
成する。この厚膜抵抗素子５は、第４図に示すように、
ガラスフリット８゜酸化ジルコニウム９、酸化ルテニウ
ム１０を主成分とする抵抗体ペーストを焼結させて形成
される。

そしてこの厚膜抵抗素子５は、第５図に示すように、主
としてガラスフリット８と酸化ルテニウム１０との結合
による微小抵抗１１の集団抵抗体のネットワークとなっ
ており、導体リード４ではその集合抵抗となって表われ
る。

こうして厚膜抵抗素子５及び導体リード４が形成される
と、導体リード４の両端に電圧パルスを印加する０例え
ば１μｓｅｃのパルス幅で、周期２μｓｅｃで１５個印
加する。第６図に電圧パルス数を順次増大させて行った
場合の抵抗素子３の抵抗値の変化を示す、抵抗値は電圧
パルスを順次印加し、ある抵抗値で電圧パルスの印加を
停止させることにより、最初Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３という具
合に異なる初期抵抗値を示した抵抗素子は、所定値ＲＯ
に調整される。第７図、第８図は本実施例における例え
ば２４個のグループの抵抗素子の抵抗値のばらつきを示
したものであり、１個のグループは３２個の抵抗素子か
らなっている。第８図は電圧パルスの印加で、各抵抗素
子を所定値ＲＯに調整した時の抵抗値のばらつきを示し
ている。

次に、各抵抗素子を焼成炉で焼成する。第９図に各々所
定値ＲＯに調整された抵抗素子を焼成した場合の抵抗値
の変化を示す。第９図において、７２５℃〜８００℃ま
では抵抗素子の抵抗値は温度の上昇に伴って徐々に上昇
して行くが、８００℃〜８５０℃では、温度が変化して
も抵抗値の変化しないプラトーな領域であり、８５０℃
以上では、抵抗値は今度は減少傾向になる。プラトーな
領域の抵抗値は電圧パルス印加による調整前の各抵抗素
子の初期抵抗値である。従って第８図の抵抗値のばらつ
きは、各抵抗体グループを焼成することにより、第７図
の抵抗値ばらつきに復帰する。即ち、これは調整された
抵抗素子が初期の調整される前の抵抗値をメモリしてい
ることを意味する。

ここで、第１０図及び第１１図は上記メモリの原理を推
定したものである。ガラスフリット８と導電体となる酸
化ルテニウム１０に、電圧パルスが印加されると、酸化
ルテニウム１０間にガラスフリット８の絶縁破壊が発生
して導電チャンネル１２が発生し、従って抵抗値は減少
する。第１２図は焼成炉の変わりに赤外線発生器７を用
いた場合における抵抗素子の表面温度を測定したもので
ある。第１２図において、８２５℃の表面温度に達する
には、赤外線出力を約４３０Ｗに設定する。また第１３
図は、赤外線出力を４３０Ｗに設定し、照射時間を延長
して行なった場合の抵抗素子の所定値４５０Ωの変化を
測定したものであり、約３００ｓｅｃで６７５Ωとなり
、この場合抵抗素子の初期値になる。さらに第１４図は
ＹＡＧレーザ１を使用して、照射時間による抵抗素子の
抵抗値の変化を測定したものである。この場合、０．１
１１１ｓｅｃの照射時間を１単位とし、抵抗素子は０．
０６２５ｍ５＋　Ｘ　０．１０ｍｍの微小形状とした。

本実施例では、５〜８パルスで抵抗値のプラ）−９１域
があり、これは本抵抗素子の調整前の初期抵抗値に一致
する。

以上のような本実施例の装置では、厚膜抵抗素子に電圧
パルスを印加して抵抗値を所定値まで減少させ、これを
加熱して初期抵抗値まで復帰し得るようにしたので、サ
ーミスタやｃｄｓセルのように温度や光に影響されるこ
となく、抵抗値を初期抵抗値又は所定値に簡単に制御で
きる。

また本装置では、抵抗値測定手段を設けるようにすれば
、抵抗値を初期抵抗値と所定値との間で変化させること
ができ、これをアナログ抵抗素子として使用することも
可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係るメモリ抵抗素子装置によれ
ば、厚膜抵抗素子に電圧パルスを印加してその抵抗値を
初期抵抗値より所定値に減少させ、これを加熱して厚膜
抵抗素子の抵抗値を初期抵抗値に復帰させ得るようにし
たので、抵抗値を比較的簡単に２以上の異なる値に変化
させることのできる可変抵抗素子を提供できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるメモリ抵抗素子装置
の全体構成図、第２図はこの発明の他の実施例によるメ
モリ抵抗素子装置の全体構成図、第３図は抵抗素子の要
部断面を示す図、第４図は抵抗素子の内部結合状態を示
す図、第５図は抵抗素子の抵抗体ネットワークを示す図
、第６図は電圧パルス印加による抵抗素子の抵抗値変化
を示す図、第７図は抵抗素子の初期抵抗値を示す図、第
８図は抵抗素子の所定値を示す図、第９図は焼成温度に
対する抵抗素子の所定値から初期値への変化を示す図、
第１０図は抵抗値が初期抵抗値の時の抵抗素子の内部結
合状態を示す図、第１１図は抵抗値が所定値の時の抵抗
素子の内部結合状態を示す図、第１２図は赤外線加熱に
よる抵抗素子の表面温度を示す図、第１３図は赤外線加
熱により抵抗素子の所定値から初期値への変化を示す図
、第１４図はＹＡＧレーザ加熱により抵抗素子の所定値
から初期値への変化を示す図である。 ｌはＹＡＧレーザ（加熱手段）、３はセラミック基板（
絶縁基板）、４は導体リード（電極リード）、５は厚膜
抵抗素子、６は電圧パルス源（電圧パルス発生手段）、
７は赤外線発生器（加熱手段）である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基板上に形成された厚膜抵抗素子と、上記絶
   縁基板上に形成され上記厚膜抵抗素子に給電するための
   電極リードと、上記厚膜抵抗素子の初期抵抗値が所定値
   になるまで上記厚膜抵抗素子に電圧パルスを印加する電
   圧パルス印加手段と、上記厚膜抵抗素子の抵抗値が上記
   所定値から初期抵抗値に復帰するまで上記厚膜抵抗素子
   を加熱し得る加熱手段とを備えたことを特徴とするメモ
   リ抵抗素子装置。
2. （２）上記厚膜抵抗素子は、その抵抗値が所定値と初期
   抵抗値との間で変化されるものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のメモリ抵抗素子装置。