JPS6269601A - 抵抗回路網およびその製作方法 - Google Patents
抵抗回路網およびその製作方法Info
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- JPS6269601A JPS6269601A JP61223491A JP22349186A JPS6269601A JP S6269601 A JPS6269601 A JP S6269601A JP 61223491 A JP61223491 A JP 61223491A JP 22349186 A JP22349186 A JP 22349186A JP S6269601 A JPS6269601 A JP S6269601A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/06—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material including means to minimise changes in resistance with changes in temperature
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- H—ELECTRICITY
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- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/24—Frequency- independent attenuators
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- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の分野］
この発明は一般に薄膜および厚膜の抵抗器回路網に関す
るものであって、特に抵抗器分割器回路網の抵抗比率の
安定性を改良ザることに関するものである。
るものであって、特に抵抗器分割器回路網の抵抗比率の
安定性を改良ザることに関するものである。
［発明の背景コ
高精度の電子測定および検査は高い抵抗比率の安定性を
イＷする抵抗分割器回路網を必要とする。
イＷする抵抗分割器回路網を必要とする。
これ昏よ回路網が温度および電圧変化のような環境およ
び動作の影響を受【プるとき、抵抗器の値の比率はでき
る限り安定したままであるべきであるということを意味
する。
び動作の影響を受【プるとき、抵抗器の値の比率はでき
る限り安定したままであるべきであるということを意味
する。
過去において、高精度の機器は非常に高価で物理的に大
きい巻線抵抗器をそれらの分割器回路網に用いな（）れ
ばならなかった。膜抵抗器回路網は精度の低い機器には
申し分ないが、一般に、このためにイれらは非常に高価
なものとなるが、それらが特に選択されない限り、必要
とされる比率の安定性の能力を持っていなかった。周囲
温度変化に対して摂氏１度あたり０．５百万分率（ｐｐ
ｍ）（ｐｐｎ＋／’Ｃ）および１０００ボルトの入力電
圧変化に対しＵ ２１）ｌ１ｍのオーダの比率の安定性
がここでは含Ｊ：れる。
きい巻線抵抗器をそれらの分割器回路網に用いな（）れ
ばならなかった。膜抵抗器回路網は精度の低い機器には
申し分ないが、一般に、このためにイれらは非常に高価
なものとなるが、それらが特に選択されない限り、必要
とされる比率の安定性の能力を持っていなかった。周囲
温度変化に対して摂氏１度あたり０．５百万分率（ｐｐ
ｍ）（ｐｐｎ＋／’Ｃ）および１０００ボルトの入力電
圧変化に対しＵ ２１）ｌ１ｍのオーダの比率の安定性
がここでは含Ｊ：れる。
比率の安定性は３つの主たる要因によって影響される。
１、分割器を構成している抵抗器の抵抗の温度係数（Ｔ
ＣＲ）における差（ＴＣＲ３１Ｊ跡としてもまた周知で
ある）。
ＣＲ）における差（ＴＣＲ３１Ｊ跡としてもまた周知で
ある）。
２、抵抗器の抵抗の電圧係数（ＶＣＲ）にａ３ｔノる差
（ＶＣＲ追跡としてもまた周知である）。
（ＶＣＲ追跡としてもまた周知である）。
３、抵抗器の湿度における差。
要因１の影響を考慮すると、ＴＣＰは次のようここでは
Ｒ２およびＲ４はそれぞれ温度ｔ２およびｔ、での１つ
の抵抗器の抵抗値である。ＴＣＲは正でも負でもどちら
でもよい。
Ｒ２およびＲ４はそれぞれ温度ｔ２およびｔ、での１つ
の抵抗器の抵抗値である。ＴＣＲは正でも負でもどちら
でもよい。
回路網を含む抵抗器のＴＣＲの差、またはＴＣＲ追跡は
比率の安定性に非常に意義深い影響を有する。両方の抵
抗器回路網において、もし回路網を含む両方の抵抗器の
ＴＣＲが同一なら、２つの比率は周囲温度が変化しても
一定のままである。
比率の安定性に非常に意義深い影響を有する。両方の抵
抗器回路網において、もし回路網を含む両方の抵抗器の
ＴＣＲが同一なら、２つの比率は周囲温度が変化しても
一定のままである。
もし２つの抵抗器のＴＣＰが同一でないなら、これが普
通であるが、ＴＣＲ影胃のための比率は周囲温度が変化
するにつれて変化づる。ＴＣＲは正でも負でもどちらで
もよく、これは抵抗が温度の増加に伴なって増加しても
、減少してもよいという意味であって、２つの抵抗器の
ＴＣＲの差が大きくなればなるほど、比率の変化は大き
くなるか、または比率の安定性がより乏しくなる。
通であるが、ＴＣＲ影胃のための比率は周囲温度が変化
するにつれて変化づる。ＴＣＲは正でも負でもどちらで
もよく、これは抵抗が温度の増加に伴なって増加しても
、減少してもよいという意味であって、２つの抵抗器の
ＴＣＲの差が大きくなればなるほど、比率の変化は大き
くなるか、または比率の安定性がより乏しくなる。
要因２の影響を考慮すると、ＶＣＲは以下のように規定
される。
される。
この場合Ｒ２およびＲ４は、それぞれ印加電圧Ｅ２およ
びＥ、での１つの抵抗器の抵抗値である。
びＥ、での１つの抵抗器の抵抗値である。
析出された膜抵抗器のＶＣＲは常に負で、そしてうまく
設計され、適切に製造された薄膜の抵抗器では、ｖＣＲ
は一般に非常に低い。たとえば、１平方材料あたり１０
０か５２００オームで作られた＊＋＋＊抵抗器は典型的
には１．００１から、０１１）１１１１／Ｖの範囲のＶ
ＣＲを有する。ゆえに、１０メグオーム抵抗器は、それ
に与えられた電圧が１．０ＯＯＶＤＣ（たとえば１００
ｖから１１００ｖまで）増加される場合、オーム値は１
から１０ＤＥＩＩ（１０から１００オーム）だけ減少す
るであろう。
設計され、適切に製造された薄膜の抵抗器では、ｖＣＲ
は一般に非常に低い。たとえば、１平方材料あたり１０
０か５２００オームで作られた＊＋＋＊抵抗器は典型的
には１．００１から、０１１）１１１１／Ｖの範囲のＶ
ＣＲを有する。ゆえに、１０メグオーム抵抗器は、それ
に与えられた電圧が１．０ＯＯＶＤＣ（たとえば１００
ｖから１１００ｖまで）増加される場合、オーム値は１
から１０ＤＥＩＩ（１０から１００オーム）だけ減少す
るであろう。
抵抗分割器回路網を考慮する場合、電１１変化は抵抗器
の値に比例する。ゆえに、比率が１０：１より大きい分
割器では、より高い値の抵抗器のＶＣＲのみが意義があ
る。
の値に比例する。ゆえに、比率が１０：１より大きい分
割器では、より高い値の抵抗器のＶＣＲのみが意義があ
る。
時間でみると、膜抵抗器の絶対値のＶＣＲの影響は本質
的に即時であり、一方膜抵抗器の絶対値のＴＣＰの影響
は抵抗器の熱時定数に依存する。
的に即時であり、一方膜抵抗器の絶対値のＴＣＰの影響
は抵抗器の熱時定数に依存する。
典型的には温度上昇の９０％が１分足らずで完了する。
抵抗器の値のＶＣＲとＴＣＰを組合わせた影響は、抵抗
の出力係数すなわちＰＣＲと呼ばれ、これはそのＶＣＲ
のための抵抗要素の抵抗における変化と、印加電圧（い
つも負）における増加と、そのＴＣＲのための同じ抵抗
要素の抵抗にお【プる変化と、印加電圧（正または負の
どちらでもよい）における同様の増加によって引き起こ
される自己加熱との代数の和である。組合わぜた影ＩＩ
（ＰＣＲ）は抵抗器の値が増加したり、減少したり、
または希に一定のままであることを引き起こすことがで
きる。
の出力係数すなわちＰＣＲと呼ばれ、これはそのＶＣＲ
のための抵抗要素の抵抗における変化と、印加電圧（い
つも負）における増加と、そのＴＣＲのための同じ抵抗
要素の抵抗にお【プる変化と、印加電圧（正または負の
どちらでもよい）における同様の増加によって引き起こ
される自己加熱との代数の和である。組合わぜた影ＩＩ
（ＰＣＲ）は抵抗器の値が増加したり、減少したり、
または希に一定のままであることを引き起こすことがで
きる。
要因３の影響を考慮すると、２つの抵抗器の相対温度は
３つのパラメータに依存する。
３つのパラメータに依存する。
１．各抵抗器による１ユニット面積あたりの消散される
電力。
電力。
２．２つの抵抗器の間の距離。
３、す゛ブストレートの熱の伝導率。
まず初めにパラメータの１番の１ユニット面積あたりの
電力消散を考慮する。回路網の各抵抗器によって消散さ
れる電力は所与のものであり、そして各抵抗器のオーム
値に直接に比例する。もし回路網の面積が無限に大ぎい
なら、すべての区分の温ｉ上昇および、それゆえの区分
の間の温度差は本質的に１口であろう。もし回路網の面
積が無限に小さいなら、製置上昇は非常に高くなるが、
ずべての抵抗器が同じ空間を占有したため、区分の間に
温度差はないであろう。明らかに、両方の場合は実際的
でないが、理論的な境界線としての役割をする。実際の
回路網はおそらく、平均して１／２″Ｘｉ″Ｘ、０２５
″の厚みであり、個々の抵抗要素がり”ブストレート上
に並んで置かれると、消散される合計電力が高ければ高
いほど、そして個々の抵抗器によってＮ’１敗される電
力の差が大きければ大きいほど、抵抗器の間の温石の差
は大きくなる。
電力消散を考慮する。回路網の各抵抗器によって消散さ
れる電力は所与のものであり、そして各抵抗器のオーム
値に直接に比例する。もし回路網の面積が無限に大ぎい
なら、すべての区分の温ｉ上昇および、それゆえの区分
の間の温度差は本質的に１口であろう。もし回路網の面
積が無限に小さいなら、製置上昇は非常に高くなるが、
ずべての抵抗器が同じ空間を占有したため、区分の間に
温度差はないであろう。明らかに、両方の場合は実際的
でないが、理論的な境界線としての役割をする。実際の
回路網はおそらく、平均して１／２″Ｘｉ″Ｘ、０２５
″の厚みであり、個々の抵抗要素がり”ブストレート上
に並んで置かれると、消散される合計電力が高ければ高
いほど、そして個々の抵抗器によってＮ’１敗される電
力の差が大きければ大きいほど、抵抗器の間の温石の差
は大きくなる。
パラメータ２をしばらくの間飛ばして、次にパラメータ
の第３番のサブストレートの熱の伝導率について考ｒａ
ｖる。スデアタイト、ガラス、アルミナなどの今日通常
に使用されるほとんどの材料の伝導率は銅に比べて比較
的低い。ゆえに、高い消散区分と低い消散区分の平均温
度にお番Ｊる差がいつもあるだろう。
の第３番のサブストレートの熱の伝導率について考ｒａ
ｖる。スデアタイト、ガラス、アルミナなどの今日通常
に使用されるほとんどの材料の伝導率は銅に比べて比較
的低い。ゆえに、高い消散区分と低い消散区分の平均温
度にお番Ｊる差がいつもあるだろう。
ここでパラメータ２ＷＩのザブストレー１への抵抗器の
間の距離というのだけが残っている。不幸にも、従来の
並んだ形態で抵抗器がどれほど密接につながっているか
に関係なく、高い電力消散区分と低い電力消散区分の平
均温度の差がいつもあり、これは再びサブストレー１〜
の不完全な熱伝導率へと帰着する。
間の距離というのだけが残っている。不幸にも、従来の
並んだ形態で抵抗器がどれほど密接につながっているか
に関係なく、高い電力消散区分と低い電力消散区分の平
均温度の差がいつもあり、これは再びサブストレー１〜
の不完全な熱伝導率へと帰着する。
ゆえに、たとえ２つの抵抗器のＴＣＲが同一であっても
、比率は印加電圧が増加すると、（それは事実上不可能
であるが、各抵抗器のＴｃＲがピロでない限り、）依然
として変化するであろう。
、比率は印加電圧が増加すると、（それは事実上不可能
であるが、各抵抗器のＴｃＲがピロでない限り、）依然
として変化するであろう。
さらに、す〜ブストレート上に抵抗材料を生成するため
に用いられる方法に関係なく、膜の冶金にはいつもいく
らかの不規則な変化がある。ゆえに、す゛ブストレート
の一方の端縁から反対側の端縁までの、結果として生じ
る金属膜のＴＣＰは、必ずしも線形である必要はないが
、基準端縁からの距離とともに滑かに変化する傾向があ
る。ゆえに、同一のＴＣＲを備えた抵抗器を有すること
は実際に不可能である。１ 個々の抵抗器のＴＣＲ差は動作温度の範囲にわたって１
ｚ１］に近づき、そして個々の抵抗器の温度差は動作電
圧範囲にわたってＬ口に近づくような膜抵抗分割器回路
網に対する必要性が長い間感じられてきた。
に用いられる方法に関係なく、膜の冶金にはいつもいく
らかの不規則な変化がある。ゆえに、す゛ブストレート
の一方の端縁から反対側の端縁までの、結果として生じ
る金属膜のＴＣＰは、必ずしも線形である必要はないが
、基準端縁からの距離とともに滑かに変化する傾向があ
る。ゆえに、同一のＴＣＲを備えた抵抗器を有すること
は実際に不可能である。１ 個々の抵抗器のＴＣＲ差は動作温度の範囲にわたって１
ｚ１］に近づき、そして個々の抵抗器の温度差は動作電
圧範囲にわたってＬ口に近づくような膜抵抗分割器回路
網に対する必要性が長い間感じられてきた。
［発明の要約１
この発明の利点は、個々の抵抗器のＴＣＲ差が動作温度
の範囲にわたってゼロに近づき、そして個々の抵抗器の
湿度差が動作電圧範囲にわたってぜ口に近づく、抵抗分
割器回路網を提供することである。
の範囲にわたってゼロに近づき、そして個々の抵抗器の
湿度差が動作電圧範囲にわたってぜ口に近づく、抵抗分
割器回路網を提供することである。
この発明では、抵抗分割器の要素の各々はサブストレー
トを間隔をあけて横切る複数個のりブ］−レメントに形
成され、ディスクリ−１〜な抵抗器要素を形成するよう
に相互接続される。より低い電力を消散する抵抗要素の
サブエレメントは、より高い電力を消散する抵抗要素の
サブエレメントの間に差し挾まれる。各サブエレメント
の抵抗トリミングを設けることによって、所望の絶対値
および比率を得ることが可能である。
トを間隔をあけて横切る複数個のりブ］−レメントに形
成され、ディスクリ−１〜な抵抗器要素を形成するよう
に相互接続される。より低い電力を消散する抵抗要素の
サブエレメントは、より高い電力を消散する抵抗要素の
サブエレメントの間に差し挾まれる。各サブエレメント
の抵抗トリミングを設けることによって、所望の絶対値
および比率を得ることが可能である。
この発明は、さらに典型的には１．０００％を越えるＴ
ＣＲ追跡の改良を有する改良された抵抗器分割器回路網
を提供する。
ＣＲ追跡の改良を有する改良された抵抗器分割器回路網
を提供する。
この発明の上記のおよび付加的な利点は添付の図面と関
連させて以下の詳細な説明を読むと当業者にとってより
明らかどなるであろう。
連させて以下の詳細な説明を読むと当業者にとってより
明らかどなるであろう。
［好ましい実施例の説明］
第１図を参照すると、抵抗器分割器回路網１０の概略図
が示されている。回路網１０は第１の抵抗要素１４に接
続可能な入力端子１２を４：ｉする。
が示されている。回路網１０は第１の抵抗要素１４に接
続可能な入力端子１２を４：ｉする。
第１の抵抗要素１４は出力端子１６と、第２の抵抗要素
１８とに接続可能であり、これは接地端子２０に順に接
続可能である。
１８とに接続可能であり、これは接地端子２０に順に接
続可能である。
当業者にとって明らかなように、分割器回路網は他の回
路構成要素と一体をなしており、そのため端子を有さな
いかもしれないので、端子は単に明解にするためにのみ
参照されている。同様に、入力、出力および接地などの
用語は、多数の抵抗器回路網が多数の入力、出力および
接地を有するかもしれないので、明解にするためだけの
ものである。さらに、構成要素はそれらが完全な回路網
としで製作されるとき、端子に接続されなくＣもよいの
で、構成要木は「接続可能」と見なされ、すべ−Ｃの接
続が回路網白身から離れてなされることがｉｉＪ能であ
る。
路構成要素と一体をなしており、そのため端子を有さな
いかもしれないので、端子は単に明解にするためにのみ
参照されている。同様に、入力、出力および接地などの
用語は、多数の抵抗器回路網が多数の入力、出力および
接地を有するかもしれないので、明解にするためだけの
ものである。さらに、構成要素はそれらが完全な回路網
としで製作されるとき、端子に接続されなくＣもよいの
で、構成要木は「接続可能」と見なされ、すべ−Ｃの接
続が回路網白身から離れてなされることがｉｉＪ能であ
る。
精密な抵抗分割器では、（１）動作温度範囲にわたって
０．！Ｍｐｍ／℃以下、および（２）動作電圧範囲にわ
たって２．ｏｐｐｍ以下しか変化しないことがしばしば
必要である。過去において、そのような厳重な要求は、
非常に高価で物理的に非常に大きい、いくつかの含入り
に調整された、巻線の抵抗器を使用することによっての
み満たされることができた。
０．！Ｍｐｍ／℃以下、および（２）動作電圧範囲にわ
たって２．ｏｐｐｍ以下しか変化しないことがしばしば
必要である。過去において、そのような厳重な要求は、
非常に高価で物理的に非常に大きい、いくつかの含入り
に調整された、巻線の抵抗器を使用することによっての
み満たされることができた。
第２図を参照すると、以前には巻線抵抗器を必要とした
応用のすべてではないがいくつかの応用に十分な抵抗比
率の安定性を有した先行技術の膜抵抗分割器回路網が示
されている。
応用のすべてではないがいくつかの応用に十分な抵抗比
率の安定性を有した先行技術の膜抵抗分割器回路網が示
されている。
膜抵抗器２２はサブストレート２４を含む。サブストレ
ート２４はガラスまたはその他の材料でも可能であるが
、好ましくは銅の約５％の熱伝導率を持ったアルミナ（
Ａｉｚ ｏａ ）である。典型的には、それは長さ３／
４″、幅１／２″、厚み、０２５”である。
ート２４はガラスまたはその他の材料でも可能であるが
、好ましくは銅の約５％の熱伝導率を持ったアルミナ（
Ａｉｚ ｏａ ）である。典型的には、それは長さ３／
４″、幅１／２″、厚み、０２５”である。
スパッタリング、真空蒸着またはその他の手段によって
サブストレート２４−トに生成される抵抗材料は、それ
に続く製作動作でフォトレジスト材料で被覆され、フォ
トマスクされ、紫外線に露出され、それから化学的にエ
ツチングされて不所望の材料を除去し、非常に細かいの
で全体としては観察者にとって長方形とみなされるかも
しれない螺旋状のパターンで所望の抵抗要素２６および
２８を残ず。螺旋状のパターンは従来的には分路もゴ：
だ含み、これは「レーデトリミング」の間、レーザから
離れて気化され、当業者にとって周知のように、正確な
抵抗および比率値を確立する。はとんど一般に用いられ
る抵抗材料は「Ｎ ｌｃｈｒｏｍｅ Ｊ（ドライバ・ハ
リス・カンパニー（［１ｒｉｖｅｒ Ｈａｒｒｌｓ Ｃ
０１１１１）ａｎｌ／）の登録商！ｊＡ）合金で、これ
は６０％のニッケルと２４％の鉄と１６％のクロミウム
と０．１％の炭素を含む。サブストレート上に生成され
る膜の冶金の変形のために、結果として生じる金属膜の
ＴＣＲはサブストレートの一方の端縁から反対の傾線ま
で変化する。ＴＣＲはサブストレートを横切る距離とと
もに、線形である必要は必ずしもないが清かく変化する
傾向がある。第１の抵抗要素２６は２つのうちの高い方
の電力消散要素である。
サブストレート２４−トに生成される抵抗材料は、それ
に続く製作動作でフォトレジスト材料で被覆され、フォ
トマスクされ、紫外線に露出され、それから化学的にエ
ツチングされて不所望の材料を除去し、非常に細かいの
で全体としては観察者にとって長方形とみなされるかも
しれない螺旋状のパターンで所望の抵抗要素２６および
２８を残ず。螺旋状のパターンは従来的には分路もゴ：
だ含み、これは「レーデトリミング」の間、レーザから
離れて気化され、当業者にとって周知のように、正確な
抵抗および比率値を確立する。はとんど一般に用いられ
る抵抗材料は「Ｎ ｌｃｈｒｏｍｅ Ｊ（ドライバ・ハ
リス・カンパニー（［１ｒｉｖｅｒ Ｈａｒｒｌｓ Ｃ
０１１１１）ａｎｌ／）の登録商！ｊＡ）合金で、これ
は６０％のニッケルと２４％の鉄と１６％のクロミウム
と０．１％の炭素を含む。サブストレート上に生成され
る膜の冶金の変形のために、結果として生じる金属膜の
ＴＣＲはサブストレートの一方の端縁から反対の傾線ま
で変化する。ＴＣＲはサブストレートを横切る距離とと
もに、線形である必要は必ずしもないが清かく変化する
傾向がある。第１の抵抗要素２６は２つのうちの高い方
の電力消散要素である。
第１の抵抗要素２６は入力端子３０および出力端子３２
に接続可能で、この出力端子は第２の抵抗要素２８にも
抵抗可能である。第２の抵抗要素２８は接地端子３４に
さらに接続可能である。
に接続可能で、この出力端子は第２の抵抗要素２８にも
抵抗可能である。第２の抵抗要素２８は接地端子３４に
さらに接続可能である。
２つの抵抗要素２６と２８の間の熱伝達効率は要素の大
きさが減少し、モしてそれらの間の空間が減少するにつ
れて増加するが、大ぎさには多数の要因によって課され
た制限がある。
きさが減少し、モしてそれらの間の空間が減少するにつ
れて増加するが、大ぎさには多数の要因によって課され
た制限がある。
第３図を参照すると、改良された抵抗器分割器回路網４
０が示される。回路網４０はサブス１〜レート４２上に
配置される。従来の類似の抵抗分割器回路網に比べてサ
ブストレート４２はいくらか大きく、長さ１ないし１／
２″、幅５／８″、厚み 、０２５″である。＋Ｊ１ス
トレート４２−にに生成される抵抗材料は多数の部分に
分割される。
０が示される。回路網４０はサブス１〜レート４２上に
配置される。従来の類似の抵抗分割器回路網に比べてサ
ブストレート４２はいくらか大きく、長さ１ないし１／
２″、幅５／８″、厚み 、０２５″である。＋Ｊ１ス
トレート４２−にに生成される抵抗材料は多数の部分に
分割される。
１つの部分は第１の抵抗サブエレメント４６ないし５０
からできている第１の抵抗要素を規定する。
からできている第１の抵抗要素を規定する。
第１の抵抗要素４６ないし５０の間に差し挾まれている
第２の抵抗要素は、第２の抵抗サブエレメント５２ない
し５５からなる。
第２の抵抗要素は、第２の抵抗サブエレメント５２ない
し５５からなる。
第１の抵抗サブエレメント４６ないし５０は相互接続さ
れて第２図の第１の抵抗要素２６と同等のものを形成し
、同様に第２の抵抗サブニレメント５２ないし５５は相
互接続されて第２図の第２の抵抗要素２８と同等のもの
を形成する。
れて第２図の第１の抵抗要素２６と同等のものを形成し
、同様に第２の抵抗サブニレメント５２ないし５５は相
互接続されて第２図の第２の抵抗要素２８と同等のもの
を形成する。
サブストレートの一方の側の第１の抵抗サブエレメント
４６は入力端子５６に接続可能であり、そし”Ｃ他方の
側の最後の抵抗サブエレメント５０は出力端子５８に接
続可能である。一方の側の第１の抵抗ｔナプエレメント
５２は接地端子６０に接続可能であり、最後の抵抗サブ
エレメント５５は出力端子５８に接続可能である。
４６は入力端子５６に接続可能であり、そし”Ｃ他方の
側の最後の抵抗サブエレメント５０は出力端子５８に接
続可能である。一方の側の第１の抵抗ｔナプエレメント
５２は接地端子６０に接続可能であり、最後の抵抗サブ
エレメント５５は出力端子５８に接続可能である。
第２図おにび第３図の抵抗器分割器回路網を比較するこ
とによって、抵抗比率の安定性における実質的な改良が
１’ ＯＲ追跡で達成できることがわかるであろう。
とによって、抵抗比率の安定性における実質的な改良が
１’ ＯＲ追跡で達成できることがわかるであろう。
たとえば、第２図および第３図の両方で抵抗材料のＴＣ
Ｐがサブストレートの左の端縁での１０゜００ＤＩ１ｍ
／’Ｃからサブストレー１〜の右の端縁での６、００１
１ｇ＋１１ ／℃まで変化することを仮定する。
Ｐがサブストレートの左の端縁での１０゜００ＤＩ１ｍ
／’Ｃからサブストレー１〜の右の端縁での６、００１
１ｇ＋１１ ／℃まで変化することを仮定する。
膜抵抗器２２では、要素２６の右側の端縁のおよそのＴ
ＣＰは６，５０１）ｌ）ＩＩＩ／’Ｃとなるであろう。
ＣＰは６，５０１）ｌ）ＩＩＩ／’Ｃとなるであろう。
その時抵抗要素２６での平均のＴＣＲは（１０゜００＋
６．５０）／２ｔな１）／１３８．２５ｐｐＨｌ／’Ｃ
であることが明らかとなる。第２の抵抗要素２８の左側
は約６．４０ｐｒｌｌｌ ／”Ｃなので、第２の抵抗要
素２８の平均のＴＣＰは（６，４０＋６．００）／２す
なわら６．２０ｐ１）Ｉｎ ／’Ｃ’ｔアル。ＴＣＰ間
の差またはＴＣＰ追跡は（８，２５−６，２０）すなわ
ち２ 、０５１３ｐ＋１ ／’Ｃであることがそれから
明らかとなる。
６．５０）／２ｔな１）／１３８．２５ｐｐＨｌ／’Ｃ
であることが明らかとなる。第２の抵抗要素２８の左側
は約６．４０ｐｒｌｌｌ ／”Ｃなので、第２の抵抗要
素２８の平均のＴＣＰは（６，４０＋６．００）／２す
なわら６．２０ｐ１）Ｉｎ ／’Ｃ’ｔアル。ＴＣＰ間
の差またはＴＣＰ追跡は（８，２５−６，２０）すなわ
ち２ 、０５１３ｐ＋１ ／’Ｃであることがそれから
明らかとなる。
改良された分割器回路網４０を見て、２［から右に移動
するにつれて線形ではないがいつも減少するＴＣＰを仮
定すると、第１の抵抗要素の種々の抵抗サブエレメント
の平均のＴＣＰは典型的には：サブエレメント４６では
１０，００、サブエレメント４７では８．５０．サブエ
レメント４８で番ユ８．００．サブエレメント４９では
７．００、サブエレメント５０では６．２０となるかも
しれない。第１の抵抗要素での平均のＴＣＰはそのとき
（１０，ＯＯ＋８．５０＋８．ＯＯ＋７．ＯＯ＋６．２
０＞１５すなわも７．９４ＥＩ１１ｍ／’Ｃとなるであ
ろう。第２の抵抗要素では、サブエレメントのＴＣＰの
補間値がサブエレメント５２では９゜２５、サブエレメ
ント５３では８．２５、サブエレメント５４では７．５
０、サブエレメント５５では６．６０となるであろう。
するにつれて線形ではないがいつも減少するＴＣＰを仮
定すると、第１の抵抗要素の種々の抵抗サブエレメント
の平均のＴＣＰは典型的には：サブエレメント４６では
１０，００、サブエレメント４７では８．５０．サブエ
レメント４８で番ユ８．００．サブエレメント４９では
７．００、サブエレメント５０では６．２０となるかも
しれない。第１の抵抗要素での平均のＴＣＰはそのとき
（１０，ＯＯ＋８．５０＋８．ＯＯ＋７．ＯＯ＋６．２
０＞１５すなわも７．９４ＥＩ１１ｍ／’Ｃとなるであ
ろう。第２の抵抗要素では、サブエレメントのＴＣＰの
補間値がサブエレメント５２では９゜２５、サブエレメ
ント５３では８．２５、サブエレメント５４では７．５
０、サブエレメント５５では６．６０となるであろう。
こうして、第２の抵抗要素での平均のＴＣＰは（９，２
５＋８．２５＋７．５０＋６．６０）／４７なｔ）＃５
７．９０＋）ｌ）ｍ／’Ｃとなる。抵抗器回路網４０で
の平均のＴＣＲｒＩａノ差マｔｃ Ｇｔ Ｔ ＣＲ追跡
は（７，９４−７゜９０）ｔなわち０．０４１１１）Ｉ
ｎ／’Ｃとなるであろう。
５＋８．２５＋７．５０＋６．６０）／４７なｔ）＃５
７．９０＋）ｌ）ｍ／’Ｃとなる。抵抗器回路網４０で
の平均のＴＣＲｒＩａノ差マｔｃ Ｇｔ Ｔ ＣＲ追跡
は（７，９４−７゜９０）ｔなわち０．０４１１１）Ｉ
ｎ／’Ｃとなるであろう。
先行技術の設計より勝った新しい、差し挾まれた設計の
ＴＣＰ追跡における改良は２．０５１１１１１０／℃÷
、 ０４１）ｐｌｌｌ ／’Ｃ＝５１ ： １である。
ＴＣＰ追跡における改良は２．０５１１１１１０／℃÷
、 ０４１）ｐｌｌｌ ／’Ｃ＝５１ ： １である。
こうして、好ましい実施例はおよそ５，１００％の改良
を示す。
を示す。
上記のことを再吟味すると、サブエレメントの数が増す
につれて、比率ＴＣは改良されて０に近づくことが明ら
かとなる。さらに、もしＴＣＰの変化がサブストレート
の一方の側から他方へと線形となるなら、合計数が常に
奇数であるという条件で、用いられるサブエレメントの
数に関係なく２つの抵抗分割器の丁Ｃ追跡は常に完璧〈
０）であろう。
につれて、比率ＴＣは改良されて０に近づくことが明ら
かとなる。さらに、もしＴＣＰの変化がサブストレート
の一方の側から他方へと線形となるなら、合計数が常に
奇数であるという条件で、用いられるサブエレメントの
数に関係なく２つの抵抗分割器の丁Ｃ追跡は常に完璧〈
０）であろう。
さらに、先行技術では、温度が各抵抗要素による１ユニ
ット面積あたりに消散される電力の直接の関数であるの
で、抵抗要素にかかる不均一な湯度分布に悩むことが明
らかである。高い電力消散要素と低い電力消散要素のサ
ブエレメントを差し挾むことによって、そしてより低い
電力を消散する抵抗要素のサブエレメントを効果的に取
巻くように、より高い電力を消散する抵抗要素のリゾエ
レメントをサブストレートの側部に置くことによって、
より均一な温度がサブストレートにわたって達成される
であろう。
ット面積あたりに消散される電力の直接の関数であるの
で、抵抗要素にかかる不均一な湯度分布に悩むことが明
らかである。高い電力消散要素と低い電力消散要素のサ
ブエレメントを差し挾むことによって、そしてより低い
電力を消散する抵抗要素のサブエレメントを効果的に取
巻くように、より高い電力を消散する抵抗要素のリゾエ
レメントをサブストレートの側部に置くことによって、
より均一な温度がサブストレートにわたって達成される
であろう。
この発明を評価するために、６４分の１＜６４：１）の
１７個のサンプルのＳ膜抵抗器回路網が高純度のアルミ
ナナブストレート上にスパッタリングされたニクロム膜
を用いて製作された。
１７個のサンプルのＳ膜抵抗器回路網が高純度のアルミ
ナナブストレート上にスパッタリングされたニクロム膜
を用いて製作された。
５つのサブエレメント４６ないし５０は、はぼ同じ値に
なるようにレーザでトリムされ、そしてサブエレメント
５２ないし５５もまたほぼ同じ値になるにうにトリムさ
れた。サブエレメント４６ないし５０の合計抵抗は９．
８４５００メグオーム±０．１％であった。サブエレメ
ント５２ないし５５の合計抵抗は０．１５６１９メグオ
ーム±？、ビグＯｏ＋−＋’；１．１９ ０．１％であった。公称の配分比率は ４ｔｔ’１−
丘（すなわち６４：１）であった。ソフトウエアの命令
を通して、コンビコータ制御のレーザトリマはこの比率
を公称の士、０５％以内にもたらした。
なるようにレーザでトリムされ、そしてサブエレメント
５２ないし５５もまたほぼ同じ値になるにうにトリムさ
れた。サブエレメント４６ないし５０の合計抵抗は９．
８４５００メグオーム±０．１％であった。サブエレメ
ント５２ないし５５の合計抵抗は０．１５６１９メグオ
ーム±？、ビグＯｏ＋−＋’；１．１９ ０．１％であった。公称の配分比率は ４ｔｔ’１−
丘（すなわち６４：１）であった。ソフトウエアの命令
を通して、コンビコータ制御のレーザトリマはこの比率
を公称の士、０５％以内にもたらした。
サブエレメントの２組のＴＣＰは１８℃から５８℃の温
度範囲にわたって検査され、そしてその差は各回路網で
表に示された。絶対ＴＣＰは約１ｐｐｎ＋／’Ｃからｅ
ｐｐｍ／’ｃまでに及び、そして比率ＴＣＲは０．０２
ｐ１１ｍ ／’Ｃからｏ、３ｏｐｐｍ／’ｃまでに及び
、平均０．１２１）ｌ’１ｌｌｌ ／’Ｃで０．５０１
）１１ｍ／℃の目標より４倍も優れていた。
度範囲にわたって検査され、そしてその差は各回路網で
表に示された。絶対ＴＣＰは約１ｐｐｎ＋／’Ｃからｅ
ｐｐｍ／’ｃまでに及び、そして比率ＴＣＲは０．０２
ｐ１１ｍ ／’Ｃからｏ、３ｏｐｐｍ／’ｃまでに及び
、平均０．１２１）ｌ’１ｌｌｌ ／’Ｃで０．５０１
）１１ｍ／℃の目標より４倍も優れていた。
ＰＣＲ（比率の出力係数）は入力電圧における１０００
ボルトの変化（１００ボルトから１１００ポル１−まで
）に対してＱ、０９１１１１１ｎから０．４４ ｐｐｌ
ｌｌまでに及んだ。平均比率ＰＣは０．２７１１９１で
、これは２．ｏｐｐｍの目標よりも８倍も優れていた。
ボルトの変化（１００ボルトから１１００ポル１−まで
）に対してＱ、０９１１１１１ｎから０．４４ ｐｐｌ
ｌｌまでに及んだ。平均比率ＰＣは０．２７１１９１で
、これは２．ｏｐｐｍの目標よりも８倍も優れていた。
比較のため、先行技術の回路網２２の典型的な性能数字
は２ Ｅｌｌ）ＩｌｌのＴＣ追跡および１０ｐｐＩＩｌ
の比率のＰＣである。
は２ Ｅｌｌ）ＩｌｌのＴＣ追跡および１０ｐｐＩＩｌ
の比率のＰＣである。
多くの可能性を持った実施例がそれの範囲から逸脱する
ことなくこの発明から可能であり、先に述べられたすべ
ての事柄は例示的であって制限りる意味ではないと解釈
されるように、添付の図面に示されていることが理解さ
れるべきである。
ことなくこの発明から可能であり、先に述べられたすべ
ての事柄は例示的であって制限りる意味ではないと解釈
されるように、添付の図面に示されていることが理解さ
れるべきである。
第１図は典型的な２つの抵抗器分割器回路網を示す略電
気回路図である。 第２図は先行技術の抵抗器分割器回路網の平面図である
。 第３図はこの発明の抵抗器分割器回路網の平面図である
。 図において、１０は抵抗器分割器回路網、１２は入力端
子、１４は第１の抵抗素子、１６は出力端子、１８は第
２の抵抗素子、２０は接地端子、２２は膜抵抗器、２４
はサブストレート、２６および２８は抵抗素子、３０お
よび５６は入力端子。 ３２および５８は出力端子、３４および６０は接地端子
、４０は回路網、４２はサブストレート、４６．４７．
４８．４９および５０は第１の抵抗サブエレメント、５
２．５３．５４および５５は第２の抵抗サブエレメント
である。 特許出願人 ジョン・フルーク・マニュフ７クヂャリ
ング・カンパニー・イン口 −ボレーテッド 代理人 弁理士 深見久部 （ばか２名）纒 ）ｔ
気回路図である。 第２図は先行技術の抵抗器分割器回路網の平面図である
。 第３図はこの発明の抵抗器分割器回路網の平面図である
。 図において、１０は抵抗器分割器回路網、１２は入力端
子、１４は第１の抵抗素子、１６は出力端子、１８は第
２の抵抗素子、２０は接地端子、２２は膜抵抗器、２４
はサブストレート、２６および２８は抵抗素子、３０お
よび５６は入力端子。 ３２および５８は出力端子、３４および６０は接地端子
、４０は回路網、４２はサブストレート、４６．４７．
４８．４９および５０は第１の抵抗サブエレメント、５
２．５３．５４および５５は第２の抵抗サブエレメント
である。 特許出願人 ジョン・フルーク・マニュフ７クヂャリ
ング・カンパニー・イン口 −ボレーテッド 代理人 弁理士 深見久部 （ばか２名）纒 ）ｔ
Claims (18)
- （１）サブストレートと； ２つの相互接続された部分を有する前記サブストレート
上に配置された第１の抵抗要素とを含み、前記部分の一
方は入力端子に接続可能であり、そして前記部分の他方
は出力端子に接続可能であり；前記第１の抵抗要素の前
記一方の部分と他方の部分との間で前記サブストレート
上に配置された第２の抵抗要素を含み、前記第２の抵抗
要素は一方の端部が接地端子に接続可能であり、第２の
端部は前記出力端子に接続可能である、抵抗回路網。 - （２）前記第１の抵抗要素が前記第２の抵抗要素と等し
いかまたはそれより高い抵抗を有する、特許請求の範囲
第１項に記載の抵抗回路網。 - （３）前記第２の抵抗要素が実質的に長方形であり、そ
して前記第１の抵抗要素の前記部分は実質的に長方形で
、前記第２の抵抗要素の隣接した両側に配置される、特
許請求の範囲第１項に記載の抵抗回路網。 - （４）前記第１の抵抗要素の前記部分が実質的に等しい
抵抗を有する、特許請求の範囲第１項に記載の抵抗回路
網。 - （５）サブストレートと； 前記サブストレート上に支持され、そして前記サブスト
レートを横切って間隔をあけられた複数個の相互接続可
能な抵抗サブエレメントを有する第１の抵抗要素とを含
み、前記連続した複数個のサブエレメントの第１のもの
は入力端子に接続可能であり、そして前記連続した複数
個のサブエレメントの最後のものは出力端子に接続可能
であり；さらに 前記サブストレート上に支持され、そして前記抵抗サブ
エレメントの間に、かつそれらに近接して前記サブスト
レート上に配置された少なくとも１つの抵抗サブエレメ
ントを有する第２の抵抗要素を含み、前記第２の抵抗要
素の前記少なくとも１つの抵抗サブエレメントは前記第
１の抵抗要素の前記複数個のサブエレメントの前記連続
した最後に接続可能な部分と、接地端子に接続可能な部
分とを有する、抵抗回路網。 - （６）前記第１の抵抗要素が前記第２の抵抗要素と等し
いか、またはそれより高い抵抗を有する、特許請求の範
囲第５項に記載の抵抗回路網。 - （７）前記第１の抵抗要素の前記サブエレメントが長方
形で、そして前記第２の抵抗要素が前記サブストレート
を横切つて間隔をあけられ、そして前記第１の抵抗要素
の前記複数個のサブエレメントに差し挾まれた複数個の
相互接続可能な抵抗サブエレメントを有する、特許請求
の範囲第５項に記載の抵抗回路網。 - （８）前記第１の抵抗要素のサブエレメントが奇数で、
前記第２の抵抗要素のサブエレメントが偶数である、特
許請求の範囲第７項に記載の抵抗回路網。 - （９）各第１の抵抗要素の前記サブエレメントが実質的
に等しい抵抗を有し、前記第２の抵抗要素の前記サブエ
レメントが実質的に等しい抵抗を有する、特許請求の範
囲第８項に記載の抵抗回路網。 - （１０）サブストレートと； 前記サブストレート上に螺旋状のパターンで生成され、
前記サブストレートを横切って空間をあけられた複数個
の相互接続可能な抵抗サブエレメントを含む第１の抵抗
要素とを含み、前記抵抗サブエレメントの第１のものは
入力端子に接続可能で、前記抵抗サブエレメントの最後
のものは出力端子に接続可能であり；さらに 前記サブストレート上に螺旋状のパターンで形成され、
前記サブストレートを横切つて空間をあけられ、そして
前記第１の抵抗要素の抵抗サブエレメントに差し挾まれ
た複数個の抵抗サブエレメントを有する第２の抵抗要素
を含み、前記抵抗サブエレメントの第１のものは接地に
接続可能で、そして前記抵抗サブエレメントの最後のも
のは前記出力端子に接続可能である、抵抗回路網。 - （１１）前記第１の抵抗要素が前記第２の抵抗要素と等
しいか、またはそれより高い抵抗を有する、特許請求の
範囲第１０項に記載の抵抗器回路網。 - （１２）前記第１の抵抗要素の前記サブエレメントが長
方形で、そして前記第２の抵抗要素の前記サブエレメン
トが長方形である、特許請求の範囲第１０項に記載の抵
抗回路網。 - （１３）前記第１の抵抗要素のサブエレメントが奇数で
前記第２の抵抗要素のサブエレメントが偶数である、特
許請求の範囲第１２項に記載の抵抗回路網。 - （１４）各第１の抵抗要素の前記サブエレメントが等し
い抵抗を有し、そして前記第２の抵抗要素の前記サブエ
レメントが等しい抵抗を有する、特許請求の範囲第１３
項に記載の抵抗回路網。 - （１５）前記抵抗要素が薄膜抵抗器を含む、特許請求の
範囲第１０項に記載の抵抗回路網。 - （１６）前記抵抗要素が厚膜抵抗器を含む、特許請求の
範囲第１０項に記載の抵抗回路網。 - （１７）抵抗回路網を製作する方法であって； ａ）サブストレート上に抵抗材料を生成する段階と： ｂ）抵抗材料を除去し、第１および第２の部分を有する
第１の抵抗要素を規定する段階と； ｃ）抵抗材料を除去し、前記第１の抵抗部材の前記部分
の間に差し挾まれた部分を有する第２の抵抗要素を規定
する段階と； ｄ）前記第１の抵抗部材の前記第１および第２の部分を
レーザトリミングし、抵抗を実質的に等しくする段階と
を含む、方法。 - （１８）前記第２の抵抗部材の前記部分をレーザトリミ
ングし、前記第１と第２の抵抗要素の間の予め定められ
た抵抗比率を確立する段階を含む、特許請求の範囲第１
７項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US77898485A | 1985-09-23 | 1985-09-23 | |
| US778984 | 1985-09-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6269601A true JPS6269601A (ja) | 1987-03-30 |
Family
ID=25114948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61223491A Pending JPS6269601A (ja) | 1985-09-23 | 1986-09-20 | 抵抗回路網およびその製作方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6269601A (ja) |
| CN (1) | CN1011456B (ja) |
| CA (1) | CA1267943A (ja) |
| DE (1) | DE3627213A1 (ja) |
| FR (1) | FR2587828B1 (ja) |
| GB (1) | GB2181009B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008513981A (ja) * | 2004-09-21 | 2008-05-01 | マイクロブリッジ テクノロジーズ インコーポレイテッド | 抵抗の温度係数のトリミング誘起シフトに対する補償 |
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| JP4147875B2 (ja) * | 2002-09-19 | 2008-09-10 | 住友金属鉱山株式会社 | ろう材、これを用いた半導体装置の組み立て方法並びに半導体装置 |
| US6892443B2 (en) | 2002-11-25 | 2005-05-17 | Vishay Intertechnology | Method of manufacturing a resistor |
| EP2492697B1 (en) * | 2011-02-25 | 2013-04-03 | Abb Ag | Resistive voltage divider with improved phase accuracy |
| GB2511233B (en) * | 2011-10-26 | 2015-06-24 | Murata Manufacturing Co | Variable capacitance element for wireless communication systems |
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| CN102830351A (zh) * | 2012-08-31 | 2012-12-19 | 宁德时代新能源科技有限公司 | 高压开关的状态监测与故障诊断装置 |
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| DE619144C (de) * | 1935-09-23 | Josef Schleich | Eierbecher mit Koepfeinrichtung fuer gekochte Eier | |
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| DD205279B1 (de) * | 1981-12-22 | 1986-04-23 | Wolfgang Brode | Verfahren zur verbesserung der konstanz der widerstandsverhaltnisse von praesionswiderstandsnetzwerken |
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| JPS60130033A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-11 | Sony Corp | 陰極線管の内蔵抵抗器 |
-
1986
- 1986-06-20 GB GB8615129A patent/GB2181009B/en not_active Expired
- 1986-07-02 CA CA000512898A patent/CA1267943A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-07-10 FR FR8610113A patent/FR2587828B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1986-08-11 DE DE19863627213 patent/DE3627213A1/de active Granted
- 1986-09-20 CN CN 86106269 patent/CN1011456B/zh not_active Expired
- 1986-09-20 JP JP61223491A patent/JPS6269601A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6120003B2 (ja) * | 1978-09-27 | 1986-05-20 | Nippon Electric Co |
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| GB8615129D0 (en) | 1986-07-23 |
| GB2181009B (en) | 1989-11-29 |
| CN1011456B (zh) | 1991-01-30 |
| DE3627213A1 (de) | 1987-03-26 |
| GB2181009A (en) | 1987-04-08 |
| CA1267943A (en) | 1990-04-17 |
| FR2587828B1 (fr) | 1992-11-06 |
| CN86106269A (zh) | 1987-03-18 |
| DE3627213C2 (ja) | 1993-02-11 |
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