JPH0126521B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は膜抵抗器の抵抗値調整方法に係り、
更に詳しく言えば、ガラス又はセラミツクなどの
絶縁基板上に金属蒸着膜等によつて形成された微
小抵抗ネツトワーク素子の抵抗値調整方法に関す
るものである。

金属系の膜抵抗器は周囲温度の変化等に対して
抵抗値の安定度が良く、経年変化も小さいので、
電子機器などの重要な回路の抵抗素子として従来
から使用されている。これらの膜抵抗器のうち抵
抗値合わせを必要とするものに対してはレーザ加
工機などによつてトリミングが施される。

第１図にはレーザ加工機によつてトリミングさ
れた膜抵抗器の従来例が示されている。同図を参
照すると、上記膜抵抗器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。上記抵
抗素子３には図示しないレーザ加工機によつてト
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イングされており、上記抵
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つて読み取られるよう
になつている。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
になつている。

このような膜抵抗器１をフオトリト技術等によ
つて形成する際には、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Ｌ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抵抗素
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Ｌ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、
低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器を製作することが困難で
あつた。また、レーザビーム等によつてトリミン
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器が望まれていた。

この発明は上記の点に鑑みなされたもので、そ
の目的は、膜抵抗器の有する抵抗値をステツプ状
に変化させる粗調整とわずかずつ変化させる微調
整とを簡単に行なうことができるとともに、熱変
質層の影響が少なくなるようにトリミングし得る
膜抵抗器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。

まず、第２図を参照しながら、この発明による
抵抗値調整方法が適用される膜低抗器の構成につ
いて説明する。同図イおよびロに示されているよ
うに、この膜低抗器１０は例えばセラミツク基板
１１上にそれぞれフオトリト技術等によつて膜状
に形成された抵抗層１２と、その上に同様な方法
で重ねるように形成された膜状の電極層１３とを
有している。この実施例においては、セラミツク
基板１１上に形成される上記抵抗層１２の構成材
料としては例えば窒化タンタル（Ta₂N）が用い
られており、そのパターンは同図ハに示されてい
るように例えば２つの切り欠き部１４，１５と20
個の窓孔１６ないし３５とを備えている。このう
ちの10個の窓孔１６ないし２５は切り欠き部１４
を通る仮想の直線Ａ上に等間隔で配設され、他の
10個の窓孔２６ないし３５は、同様に切り欠き部
１５を通る仮想の直線Ｂ上に等間隔で配設されて
いる。

この抵抗層１２に重ね合わせるように形成され
る上記電極層１３の構成材料には例えばニクロム
（NiCr）―金（Au）などが用いられており、そ
のパターンは、同図ニに示されているように、上
記抵抗層１２の切り欠き部１４，１５と各窓孔１
６ないし35の位置にそれぞれ対応して設けられた
例えば２つの切り欠き部３６，３７と20個のスリ
ツト３８ないし５７とを備えている。上記抵抗層
１２と、この電極層１３とがフオトリト技術等に
よつてセラミツク基板１１上に一体的に形成され
ると上記図面イおよびロに示されるような膜抵抗
器１０が得られる。この場合、例えば同図ホに示
されるようにセラミツク基板１１に電極層１３を
形成し、この電極層１３の各スリツト内に抵抗層
１２を形成することもできる。

次に、第３図および第４図を参照しながら、レ
ーザビームによるこの膜抵抗器１０の抵抗値調整
方法を説明する。

まず、図示しないレーザ加工機に膜抵抗器１０
を取付け、レーザビーム５８のスタート位置を切
り欠き部１４，３６内にセツトする。この場合、
レーザビームの強度や焦点調整はあらかじめ済ま
せておく。上記第３図および第４図に示された実
施例は、例えばスタート位置Ｃから実線矢印で示
す方向へ向け位置Ｄまでレーザビーム５８を移動
させて窓孔１６に切り込みを入れた後、窓孔１７
を経由して点線矢印で示す方向に移動させてスリ
ツト３９に切り込みを施す場合のものである。抵
抗層１２と電極層１３とは上下に一体的に形成さ
れているから、抵抗層１２にはスリツト３９とと
もに切り込みが施される。この場合、レーザービ
ーム５８によるスリツト３９上のトリミングパタ
ーンは、オーバーラツプ部分を有する円状にされ
る。これらの各スリツト内における抵抗層１２の
抵抗値をそれぞれｒとし、スリツトとスリツトの
間を抵抗値がきわめて小さい１つの電極部と見な
して第５図イに示すように参照符号６１ないし８
２を与えると、その等価回路は同図ロに示される
ようになる。上記第３図におけるレーザビーム５
８の点Ｃおよび点Ｄを第５図に示すと図示のよう
になる。この場合、電極部６１と７１間の抵抗Ｒ
１は、トリミングによつてステツプ状に加わるス
リツト３８内の抵抗ｒと、同じく微調トリミング
によりスリツト３９内の抵抗ｒが変化して形成さ
れた抵抗r′との直列合成抵抗で、 R1＝ｒ＋r′ なる式で表わされる。また、上記第６図において
例えば仮想直線Ａに沿つて電極部６１から電極部
６８の点Ｅまで７つの電極部に切り込みを施し、
次にこの点Ｅからスリツト４５に沿つて上記同様
に微調用の切り込みを施し、その抵抗がr″である
とすれば、全体の直列合成抵抗Ｒ１′は、 R1′＝７×ｒ＋r″ となる。更に、上記第１のトリミングの例、すな
わち、R1＝ｒ＋r′の次に、引き続いて上記点Ｅま
で仮想直線Ａに沿つて切り込みを施し、上記第２
のトリミングの例と同様にスリツト４５に沿つて
微調用の切り込みを施し、その抵抗がr″であると
すれば、全体の直列合成抵抗Ｒ１″は、 R1″＝ｒ＋r′＋５×ｒ＋r″ となることは容易に理解できる。なお、例えば電
極部６１と７１との間に電位差を与えると、第４
図および第５図に点線で示すような仮想の電流路
に沿つて電流が流れるが、この場合、上記電流路
に面している熱変質層は参照符号１２ａが付され
た１箇所のみでほかは全く関係がない。したがつ
て、この発明によれば、熱変質層の影響を少なく
することができる。

上記抵抗値の調整例はこの膜抵抗器１０の右側
半分、すなわち10個のスリツト３８ないし４７内
における10個の各抵抗ｒと、11個の電極部６１な
いし７１とを組み合わせた場合であるが、左側の
半分すなわち10個のスリツト４８ないし５７内に
おける各抵抗ｒと11個の電極部７２ないし８２と
を組み合わせた場合も同様に調整ができることは
明らかである。

更に、上記第５図イにおいて、この膜抵抗器１
０の中央橋絡部８３に点線で示すような切り込み
８４を施して左右を電気的に分離し、右側半分の
直列合成抵抗をＲ１、左側半分の直列合成抵抗を
Ｒ２とすると、第６図の等価回路に示されるよう
な２種類の組合せ回路を構成することができる。
同図イに示された回路は、電極部７１と７２とを
共通接続とし電極部６１と８２の両端から見た左
右の合成抵抗Ｒ１とＲ２を直列接続にしたもので
あり、同図ロは電極部６１と８２、電極部７１と
７２をそれぞれ共通接続にし、左右の合成抵抗Ｒ
１とＲ２とを並列接続したものである。

以上詳細に説明したように、こね膜抵抗器１０
はセラミツク等の絶縁基板１１上の右側半分と左
側半分とにそれぞれ抵抗層１２とスリツトを有す
る電極層１３とが上下に層をなして、又は上記ス
リツト内に抵抗層１２が介在するようにフオトリ
ト技術等によつて形成され、これら左右の電極層
はそれぞれ互いに中央部へ延在して橋絡されてい
る。そして、これら左側の抵抗層と電極層とによ
つて得られる各合成抵抗Ｒ１およびＲ２は、中央
部と各電極部との橋絡を断つように切り込みを施
すことによりステツプ状にその抵抗値を変化させ
ることができ、また、スリツトに沿つて切り込み
を施すことにより抵抗値を微細に変化させること
ができる。これら左右の合成抵抗Ｒ１およびＲ２
はそれぞれ単独に利用することができるが、電極
部を適宜共通接続することにより上記抵抗Ｒ１，
Ｒ２を直列接続又は並列接続の回路に構成するこ
とも可能である。これにより、同一の膜抵抗器を
用いて比較的高抵抗から低抵抗まで広い範囲に亘
る抵抗値調整が簡単にできる。

上記実施例においては抵抗層１２に窓孔１６な
いし３５等が形成された場合が示されているが、
これらの窓孔は必ずしも設けなくてもよい。な
お、因みにこの膜抵抗器１０の大きさは縦横寸法
が1.5mm程度であつて、数cmの基板にマトリツク
ス状に形成されたものからカツター等によつて切
り取られる。上記膜抵抗器１０の寸法は抵抗値や
経済性などによつて任意に設定できることは当然
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の膜抵抗器の例を示す平面図、第
２図ないし第６図はいずれもこの発明に関する実
施例に係り、第２図イは膜抵抗器の平面図、ロは
上記イのＸ―Ｘ断面図、ハは抵抗層のパターンの
平面図、ニは電極層のパターンの平面図、ホは上
記イにおいて抵抗層を電極層のスリツト内に形成
した変形実施例を示すＸ―Ｘ断面図、第３図はレ
ーザビームを用いてこの膜抵抗器に切り込みを施
す場合の一部斜視図、第４図は同じくその一部平
面図、第５図および第６図はこの膜抵抗器に切り
込みを入れる場合の組合せ例を示し、第５図イは
その平面図、同図ロおよび第６図イ，ロはそれら
の等価回路である。 図中、１０は膜抵抗器、１１は絶縁基板、１２
は抵抗層、１３は電極層、３８ないし57はスリツ
ト、５８はレーザビーム、８３は橋絡部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気絶縁基板上に抵抗層を形成するととも
   に、該抵抗層を所定の分割抵抗値を有する小片に
   分割し得る複数の電極部およびこれらの各電極部
   間に形成された橋絡部を有する電極層を設けてな
   る膜抵抗器の抵抗値をレーザートリミングにより
   調整するにあたつて、前記任意の電極部間の橋絡
   部にレーザービームによる切込みを入れて前記抵
   抗層を所定の分割抵抗値を有する小片に分離する
   とともに、前記電極部を介して前記小片間に直列
   的な電流路を形成して全体としての抵抗値をステ
   ツプ状に変化させる粗調整工程と、前記電極部間
   に露出している前記抵抗層にレーザービームを照
   射してその抵抗層を削除することにより全体とし
   ての抵抗値を微調整する微調整工程とを含む抵抗
   値の調整方法において、 前記微調整工程時、前記レーザービームを前記
   抵抗層の両側に位置する電極部の一方からこの抵
   抗層を介して他方の電極部にかけて照射し、さら
   に前記抵抗層を経由して前記電極間を往復するよ
   うに前記レーザー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。