JPS6323305A - 高安定性積層フィルム抵抗器およびその製造方法 - Google Patents
高安定性積層フィルム抵抗器およびその製造方法Info
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- JPS6323305A JPS6323305A JP62109085A JP10908587A JPS6323305A JP S6323305 A JPS6323305 A JP S6323305A JP 62109085 A JP62109085 A JP 62109085A JP 10908587 A JP10908587 A JP 10908587A JP S6323305 A JPS6323305 A JP S6323305A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C3/00—Non-adjustable metal resistors made of wire or ribbon, e.g. coiled, woven or formed as grids
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- H01C17/22—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming
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- H01C7/18—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 comprising a plurality of layers stacked between terminals
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-
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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】
本発明は金属フィルム抵抗器、特に絶縁基体に堆積した
2または3層以上の金属フィルムを有する抵抗器に関す
るもので、この場合少なくとも2種の異なる金属組成物
を層の順序に交互に堆積する。積層抵抗フィルム構造に
おいて、交互に堆積する金属組成物は抵抗フィルムのT
CRおよびTCR勾配を制御する技術を提供する。
2または3層以上の金属フィルムを有する抵抗器に関す
るもので、この場合少なくとも2種の異なる金属組成物
を層の順序に交互に堆積する。積層抵抗フィルム構造に
おいて、交互に堆積する金属組成物は抵抗フィルムのT
CRおよびTCR勾配を制御する技術を提供する。
一般に、金属フィルム抵抗器は、金属合金組成物を絶縁
基体上に単一ターゲーット スパッタリングし、この生
成スパッター基体を空気中において約300 ”Cで熱
処理することによって作られる。
基体上に単一ターゲーット スパッタリングし、この生
成スパッター基体を空気中において約300 ”Cで熱
処理することによって作られる。
一般に、セラミック コアまたはセラミック チップが
基体として用いられている。抵抗フィルムとしでは、一
般にニッケルおよびクロム、並びに少量割合で用いられ
る他の金属を含む合金が使用されている。スパッターま
たは蒸発NiCr合金は堆積抵抗フィルムとして広く用
いられている。
基体として用いられている。抵抗フィルムとしでは、一
般にニッケルおよびクロム、並びに少量割合で用いられ
る他の金属を含む合金が使用されている。スパッターま
たは蒸発NiCr合金は堆積抵抗フィルムとして広く用
いられている。
所望TCRは抵抗フィルムを熱処理して得られる。
熱処理に対する時間および温度の範囲は、通常、抵抗器
の所望抵抗温度係数(temperaturecoef
ftcient of resistance)(TC
R)と相関関係にある。熱処理中、基体に被着された抵
抗フィルムの大部分における結晶が生長し、結晶が大き
くなるにつれて、TCRは高くなる。しかしながら、熱
処理中、金属フィルムの表面上の結晶が破壊し。
の所望抵抗温度係数(temperaturecoef
ftcient of resistance)(TC
R)と相関関係にある。熱処理中、基体に被着された抵
抗フィルムの大部分における結晶が生長し、結晶が大き
くなるにつれて、TCRは高くなる。しかしながら、熱
処理中、金属フィルムの表面上の結晶が破壊し。
表面酸化が生じ、その区域においてTCRが低くなる。
抵抗器を作るプロセスに対する熱処理のほかに、結晶生
長を金属フィルムの大部分において促進させるために、
多くの抵抗器の場合にTCRを高くする。TCRをあま
り高くしないようするために、汚染物をスパッタリング
プロセスに導入できる。
長を金属フィルムの大部分において促進させるために、
多くの抵抗器の場合にTCRを高くする。TCRをあま
り高くしないようするために、汚染物をスパッタリング
プロセスに導入できる。
同時に、反応スパッタリングをTCR制御に用いること
ができる。しかしながら、TCRだけが制御され、TC
R勾配は制御できない。
ができる。しかしながら、TCRだけが制御され、TC
R勾配は制御できない。
抵抗器応用分野における金属フィルム システムに対す
る従来技術の1つの問題は、TCR勾配が制御できない
ことである。抵抗器を制作するTCR勾配を制御する場
合、操作を温度にあまり依存しないようにし、安定にす
る。実際上、0(ゼロ)のTCRおよび0(ゼロ)のT
CR勾配が望ましい。
る従来技術の1つの問題は、TCR勾配が制御できない
ことである。抵抗器を制作するTCR勾配を制御する場
合、操作を温度にあまり依存しないようにし、安定にす
る。実際上、0(ゼロ)のTCRおよび0(ゼロ)のT
CR勾配が望ましい。
TCR勾配を制御し、TC[?をファクターの全範囲に
わたって0(ゼロ)に近づけるために、異なる材料組成
の金属フィルムを堆積することが効果的であることを見
出した。本発明は従来の金属フィルム抵抗器より有意に
高い安定度を有し、かつ従来の金属フィルム抵抗器より
有意に高い抵抗(Ω/□)を有する積層金属フィルム抵
抗器に指向する。
わたって0(ゼロ)に近づけるために、異なる材料組成
の金属フィルムを堆積することが効果的であることを見
出した。本発明は従来の金属フィルム抵抗器より有意に
高い安定度を有し、かつ従来の金属フィルム抵抗器より
有意に高い抵抗(Ω/□)を有する積層金属フィルム抵
抗器に指向する。
英国特許第1586857号明細書には抵抗器分野にお
ける金属フィルム システムが記載されており、この場
合反対符号の抵抗温度係数を有する2層の絶縁性金属が
使用されている。
ける金属フィルム システムが記載されており、この場
合反対符号の抵抗温度係数を有する2層の絶縁性金属が
使用されている。
本発明の目的は、2000〜15000Ω/□のシート
抵抗の有する高安定性で高抵抗の金属フィルム抵抗器を
提供することである。
抵抗の有する高安定性で高抵抗の金属フィルム抵抗器を
提供することである。
本発明の他の目的は、良好な温度特性および高安定性を
示すと共に、従来の抵抗フィルムより高い抵抗を生ずる
抵抗フィルム システムを提供することである。
示すと共に、従来の抵抗フィルムより高い抵抗を生ずる
抵抗フィルム システムを提供することである。
また、本発明の他の目的はあらかじめ可能とされている
より小さい基体に形成する高抵抗で、高安定性の抵抗器
を提供することである。
より小さい基体に形成する高抵抗で、高安定性の抵抗器
を提供することである。
本発明の目的は2種の異なる導電性フィルムのそれぞれ
のI層を絶縁基体に堆積することによって達成する。ク
ロム−シリコン(CrSi)のような金属珪化物の第1
層をアルゴンおよび窒素混合物中でスパッタリングによ
って反応的に堆積する。窒素中におけるスパッタリング
の結果として、CrSiは窒化し、生成フィルムはCr
SiNxまたはCrSiNになる。この層を空気中50
0℃で16時間にわたって焼鈍する(annealed
)。ニッケルークロム−アルミニウム合金(NiCrA
j2 )のような金属合金の第2層を第1層上に同一
広さにスパッタリングして堆積する。次いで、この第2
層を第1層と共に空気中300”Cで16時間にわたっ
て焼鈍する。
のI層を絶縁基体に堆積することによって達成する。ク
ロム−シリコン(CrSi)のような金属珪化物の第1
層をアルゴンおよび窒素混合物中でスパッタリングによ
って反応的に堆積する。窒素中におけるスパッタリング
の結果として、CrSiは窒化し、生成フィルムはCr
SiNxまたはCrSiNになる。この層を空気中50
0℃で16時間にわたって焼鈍する(annealed
)。ニッケルークロム−アルミニウム合金(NiCrA
j2 )のような金属合金の第2層を第1層上に同一
広さにスパッタリングして堆積する。次いで、この第2
層を第1層と共に空気中300”Cで16時間にわたっ
て焼鈍する。
クロム−シリコン下層は負のTCR勾配を有する正の抵
抗温度係数を有する。ニッケルークロム−アルミニウム
上層は正のTCR勾配を有する負の抵抗温度係数を有す
る。2つの層の組合せ効果はTCRが0(ゼロ)に近く
、かつTCR勾配が0(ゼロ)であることである。この
抵抗材料システムは従来可能とされていたより小さい基
体に形成できる高抵抗で、高安定性の抵抗器を得ること
でかできる。
抗温度係数を有する。ニッケルークロム−アルミニウム
上層は正のTCR勾配を有する負の抵抗温度係数を有す
る。2つの層の組合せ効果はTCRが0(ゼロ)に近く
、かつTCR勾配が0(ゼロ)であることである。この
抵抗材料システムは従来可能とされていたより小さい基
体に形成できる高抵抗で、高安定性の抵抗器を得ること
でかできる。
本発明は、各層の金属または合金がフィルム処理におい
て互いに相殺する補足的な温度特性を有する積層抵抗材
料システムを用いることによって2000〜15000
Ω/□のシート抵抗を有する高安定性の金属フィルムを
得ることである。良好な温度特性、高い抵抗および高い
安定性を有する抵抗材料フィルムは抵抗温度係数(TC
R) (温度に対する抵抗の第1導出)および抵抗勾
配温度係数(TCR勾配)(温度に対する抵抗の第2導
出)を制御できる材料システムを介して達成できる。本
発明において、TCRおよびTCR勾配にわたる制御は
積層フィルム システムの使用によって達成できる。
て互いに相殺する補足的な温度特性を有する積層抵抗材
料システムを用いることによって2000〜15000
Ω/□のシート抵抗を有する高安定性の金属フィルムを
得ることである。良好な温度特性、高い抵抗および高い
安定性を有する抵抗材料フィルムは抵抗温度係数(TC
R) (温度に対する抵抗の第1導出)および抵抗勾
配温度係数(TCR勾配)(温度に対する抵抗の第2導
出)を制御できる材料システムを介して達成できる。本
発明において、TCRおよびTCR勾配にわたる制御は
積層フィルム システムの使用によって達成できる。
第1または第2層は正のTCRおよび負のTCR勾配を
有するように選択する。第2層または上層は負のTCR
および正のτCR勾配を有するように選択する。層の組
合せ効果は0(ゼロ)に近い TCRおよび0(ゼロ)
のTCR勾配を有するようにする。
有するように選択する。第2層または上層は負のTCR
および正のτCR勾配を有するように選択する。層の組
合せ効果は0(ゼロ)に近い TCRおよび0(ゼロ)
のTCR勾配を有するようにする。
金属フィルム抵抗器10の好適な例を添付図面に示す。
抵抗器10は絶縁基体12、第1導電性フィルムの下層
14および第2導電性フィルムの上層16を有している
。
14および第2導電性フィルムの上層16を有している
。
好適な例において、2つの金属層は絶縁基体上に用い、
各層はTCRおよびTCR勾配において一方の層から異
なる材料組成を有する導電性フィルムからなる。
各層はTCRおよびTCR勾配において一方の層から異
なる材料組成を有する導電性フィルムからなる。
クロム−シリコン(CrSi)のような金属珪化物の第
1N14は絶縁基体12上にアルゴンおよび窒素混合物
中でスパッタリングすることによって反応的に堆積する
。窒素中でのスパッタリングの結果として、CrS i
は窒化し、生成フィルムはCrSiNxまたはCrSi
Nになる。この層を空気中500℃で16時間にわたっ
て焼鈍する。
1N14は絶縁基体12上にアルゴンおよび窒素混合物
中でスパッタリングすることによって反応的に堆積する
。窒素中でのスパッタリングの結果として、CrS i
は窒化し、生成フィルムはCrSiNxまたはCrSi
Nになる。この層を空気中500℃で16時間にわたっ
て焼鈍する。
ニッケルークロム−アルミニウム合金(NtCrA l
)のような金属合金の第2層16は第1層14上にア
ルゴン中でスパッタリングすることによって同じ広りで
堆積する。第2層16および第1層14は共に空気巾約
300℃で16時間にわたって焼鈍する。
)のような金属合金の第2層16は第1層14上にア
ルゴン中でスパッタリングすることによって同じ広りで
堆積する。第2層16および第1層14は共に空気巾約
300℃で16時間にわたって焼鈍する。
抵抗値および許容値を調整するレーザー トリミング(
laser trimming)の普通の段階および最
終付加段階後、最終生成物は高い安定性および高い抵抗
(Ω/□)を有する抵抗器である。
laser trimming)の普通の段階および最
終付加段階後、最終生成物は高い安定性および高い抵抗
(Ω/□)を有する抵抗器である。
本発明の積層フィルムは熱蒸発、イオン ビーム堆積、
化学蒸着またはARC蒸着の如き他の方法によって堆積
することができる。
化学蒸着またはARC蒸着の如き他の方法によって堆積
することができる。
基体12はセラミック、ガラス、サファイア、または使
用する堆積方法に適当な他の絶縁性材料の如き任意の種
々の材料を用いることができる。基体12は平坦または
円筒形状にすることができる。
用する堆積方法に適当な他の絶縁性材料の如き任意の種
々の材料を用いることができる。基体12は平坦または
円筒形状にすることができる。
他の金属珪化物および金属合金を使用できる。
置換物はTCRおよびTCR勾配において互いに適合さ
せる。
せる。
好適例において、完成抵抗器の10単位の3つのバッチ
の試験の結果を次の表に示す。TCR勾配は一20〜+
85℃で測定した。
の試験の結果を次の表に示す。TCR勾配は一20〜+
85℃で測定した。
Cr5tN下1i−19,229,555173476
両層 −2,6−1,239382481CrS
iN下1−19.0 −22.7 11914
7506両層 4.7 2.9 7
830 4933CrSiN下層 −19,338,
375384749両N 3.5 1.
6 3488 2198抵抗を温度に対してプロ
ットした場合、この効果は次の式で示すことができる: RCrSi RNicrAt Rアまた、第2層
16はアルゴンおよび窒素中で反応的にスパッターでき
る。
両層 −2,6−1,239382481CrS
iN下1−19.0 −22.7 11914
7506両層 4.7 2.9 7
830 4933CrSiN下層 −19,338,
375384749両N 3.5 1.
6 3488 2198抵抗を温度に対してプロ
ットした場合、この効果は次の式で示すことができる: RCrSi RNicrAt Rアまた、第2層
16はアルゴンおよび窒素中で反応的にスパッターでき
る。
添付図面は本発明による積層全屈フィルム抵抗器の断面
図である。 10・・・金属フィルム抵抗器 12・・・絶縁基体 14・・・第1導電性フィルムの下層 16・・・第2導電性フィルムの上層 間 弁理士 杉 村 興 リップス・
図である。 10・・・金属フィルム抵抗器 12・・・絶縁基体 14・・・第1導電性フィルムの下層 16・・・第2導電性フィルムの上層 間 弁理士 杉 村 興 リップス・
Claims (9)
- 1.絶縁基体、および反対符号の抵抗温度係数を有する
2層の導電性金属層からなる2000〜15000Ω/
□のシート抵抗を有する高安定性金属フィルムにおいて
、第1層を前記基体上に反応的に堆積し、かつ焼鈍した
正のTCRおよび負のTCR勾配を有する第1導電性金
属から構成し;および第2層を前記焼鈍第1層上に同一
の広さに堆積し、かつ前記第1層と焼鈍した負のTCR
および正のTCR勾配を有する第2導電性金属から構成
したことを特徴とする高安定性金属フィルム。 - 2.前記第1層を金属珪化物とした特許請求の範囲第1
項記載のフィルム。 - 3.前記第2層を金属合金とした特許請求の範囲第1項
記載のフィルム。 - 4.前記第1層をCrSiNとし、CrSiをアルゴン
および窒素中で反応的にスパッターすることによって生
成した特許請求の範囲第1項記載のフィルム。 - 5.前記第2層をNiCrAlとし、このNiCrAl
をアルゴン中でスパッターした特許請求の範囲第1項記
載のフィルム。 - 6.前記第2層をNiCrAlとし、このNiCrAl
をアルゴンおよび窒素中で反応的にスパッターした特許
請求の範囲第1項記載のフィルム。 - 7.前記第1層を空気中500℃で焼鈍した特許請求の
範囲第1または4項記載のフィルム。 - 8.前記第2層を前記第1層と共に空気中300℃で焼
鈍した特許請求の範囲第1、5または6項記載のフィル
ム。 - 9.絶縁基体を選択し; 前記基体上に正のTCRおよび負のTCR勾配を有する
第1導電正金属フィルムを反応的に堆積し; 前記第1導電性金属フィルムを焼鈍し; 負のTCRおよび正のTCR勾配を有する第2導電性金
属フィルムを前記第1導電性金属フィルム上に同一広さ
に堆積し;および 前記第2導電性金属フィルムを前記第1導 電性金属フィルムと共に焼鈍する各工程からなることを
特徴とする高安定性抵抗フィルムの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US861039 | 1986-05-08 | ||
US06/861,039 US4746896A (en) | 1986-05-08 | 1986-05-08 | Layered film resistor with high resistance and high stability |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6323305A true JPS6323305A (ja) | 1988-01-30 |
JPH0821482B2 JPH0821482B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=25334702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62109085A Expired - Lifetime JPH0821482B2 (ja) | 1986-05-08 | 1987-05-06 | 高安定性積層フィルム抵抗器およびその製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4746896A (ja) |
EP (1) | EP0245900B1 (ja) |
JP (1) | JPH0821482B2 (ja) |
KR (1) | KR970005081B1 (ja) |
DE (1) | DE3774171D1 (ja) |
Cited By (2)
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