JPH0334876B2 - - Google Patents
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- JPH0334876B2 JPH0334876B2 JP59076243A JP7624384A JPH0334876B2 JP H0334876 B2 JPH0334876 B2 JP H0334876B2 JP 59076243 A JP59076243 A JP 59076243A JP 7624384 A JP7624384 A JP 7624384A JP H0334876 B2 JPH0334876 B2 JP H0334876B2
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
Landscapes
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、多層厚膜基板の製造方法に係り、
特に銅系の導体ペーストを使用して導体層を形成
し得るようにしたものに関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer thick film substrate,
In particular, the present invention relates to a device in which a conductor layer can be formed using a copper-based conductor paste.
周知のように、近時では、電子機器等の小形軽
量化を図るために、混成集積回路が多く使用され
るようになつてきている。この混成集積回路は、
一般に、絶縁基板に導体材料及び抵抗材料を印刷
してなる厚膜基板に、リード線のないチツプタイ
プの受動素子や能動素子を半田付けして構成され
るものである。
As is well known, in recent years, hybrid integrated circuits have come into widespread use in order to reduce the size and weight of electronic devices and the like. This hybrid integrated circuit is
In general, it is constructed by soldering chip-type passive elements or active elements without lead wires to a thick film substrate made by printing a conductive material and a resistive material on an insulating substrate.
第1図は、このような厚膜基板の従来の製造方
法を説明するためのものである。すなわち、第1
図aに示すような例えばアルミナ等のセラミツク
材料で形成された絶縁基板11に、第1図bに示
すように、一対の配線導体層12,13を形成す
る。この配線導体層12,13は、例えば銀−パ
ラジウム(Ag/Pb)粉末を含む導体ペースト
を、スクリーン印刷法を用いて印刷・焼成させる
ことにより形成されるものである。 FIG. 1 is for explaining a conventional manufacturing method of such a thick film substrate. That is, the first
As shown in FIG. 1B, a pair of wiring conductor layers 12 and 13 are formed on an insulating substrate 11 made of a ceramic material such as alumina, as shown in FIG. 1B. The wiring conductor layers 12 and 13 are formed by printing and firing a conductor paste containing, for example, silver-palladium (Ag/Pb) powder using a screen printing method.
そして、第1図cに示すように、上記一対の配
線導体層12,13間に、例えば酸化ルテニウム
(RuO2)粉末及びガラスフリツトを含む抵抗ペー
ストを、スクリーン印刷法を用いて印刷・焼成さ
せることにより、抵抗体14を形成する。 Then, as shown in FIG. 1c, a resistive paste containing, for example, ruthenium oxide (RuO 2 ) powder and glass frit is printed and fired between the pair of wiring conductor layers 12 and 13 using a screen printing method. Thus, the resistor 14 is formed.
この場合、抵抗体14としては、最終的に所望
の抵抗値(以下最終抵抗値という)を得るため
に、適切なシート抵抗値を有する抵抗ペーストが
用いられ、形成後の抵抗値(以下初期抵抗値とい
う)が上記最終抵抗値以下になるように、その幅
(W)及び長さ(L)があらかじめ設計されて形
成されるものである。そして、その後、第1図d
に示すように、抵抗体14の成分であるガラスフ
リツトと導体粒子つまり上記酸化ルテニウム
(RuO2)粉末とを飛散させ得る高出力のレーザ光
をパルス状に抵抗体14の側部から内方に照射し
て幅(W)だけ裁断する、いわゆるトリミング工
程を施し、抵抗体14の幅(W)を減少させ抵抗
値を増加させて、上記最終抵抗値を得るようにし
ている。 In this case, as the resistor 14, in order to finally obtain the desired resistance value (hereinafter referred to as final resistance value), a resistor paste having an appropriate sheet resistance value is used, and the resistance value after formation (hereinafter referred to as initial resistance value) is used. The width (W) and length (L) are designed and formed in advance so that the resistance value (referred to as "value") is equal to or less than the final resistance value. Then, after that, Figure 1 d
As shown in FIG. 2, pulsed high-power laser light that can scatter the glass frit, which is a component of the resistor 14, and the conductor particles, that is, the ruthenium oxide (RuO 2 ) powder, is irradiated inward from the side of the resistor 14. Then, a so-called trimming process is performed in which the resistor 14 is cut by the width (W), thereby decreasing the width (W) of the resistor 14 and increasing the resistance value to obtain the above-mentioned final resistance value.
なお、第2図は、抵抗体14の幅(W)に対す
る裁断量(W′)の割合(W′/W〔%〕)と抵抗値
の変化率(P〔%〕)との関係を示しているもの
で、抵抗体14の幅(W)が減少する程、抵抗値
が増加することがわかるものである。 Furthermore, Figure 2 shows the relationship between the ratio of the cutting amount (W') to the width (W) of the resistor 14 (W'/W [%]) and the rate of change in resistance value (P [%]). It can be seen that as the width (W) of the resistor 14 decreases, the resistance value increases.
ところで、上記のような厚膜基板においては、
高密度実装化を図るために、配線導体層を絶縁層
を介して多層に形成することが行なわれている。 By the way, in the thick film substrate as mentioned above,
In order to achieve high-density packaging, wiring conductor layers are formed in multiple layers with insulating layers interposed therebetween.
一方、上記銀−パラジウム系の導体ペースト
は、インピーダンス(導体抵抗)が単位体積当り
20〜50〔mΩ〕と高く、吸湿による銀の移行現象
(マイグレーシヨン)で絶縁劣化を生じ易く、さ
らには貴金属であるため経済的に不利になるとい
う種々の問題を有している。そこで、近時では銀
−パラジウム系の導体ペーストに代えて銅系の導
体ペーストを使用することが考えられている。こ
の銅系の導体ペーストは、銅が酸化しない程度に
チツ素ガス雰囲気中で焼成すると、単位体積当り
2〜5〔mΩ〕と低インピーダンスの導体を形成
することができるとともに、経済的にも有利であ
るという利点を有している。 On the other hand, the above silver-palladium conductor paste has impedance (conductor resistance) per unit volume.
It has various problems, such as being as high as 20 to 50 [mΩ], easily causing insulation deterioration due to migration of silver due to moisture absorption, and being economically disadvantageous because it is a noble metal. Therefore, in recent years, it has been considered to use a copper-based conductive paste instead of the silver-palladium-based conductive paste. This copper-based conductor paste can form a conductor with a low impedance of 2 to 5 [mΩ] per unit volume when fired in a nitrogen gas atmosphere to the extent that the copper does not oxidize, and is also economically advantageous. It has the advantage of being
しかしながら、銅系の導体ペーストを用いる場
合、抵抗体を形成するための材料つまり抵抗ペー
ストとして、チツ素ガス雰囲気中で焼成して実用
範囲の抵抗値を得ることのできる材料が、現状で
は開発されていないものである。すなわち、現状
の抵抗ペーストは、チツ素ガス雰囲気中で焼成し
た場合、その抵抗値が大きくばらつき、上記のよ
うにレーザカツテイングしか最終抵抗値を得る手
段がない状況では、空気中で焼成して抵抗値のば
らつきが少ない銀−パラジウム系の導体ペースト
と銅系の導体ペーストとを、第3図a,bに示す
ように、混用して用いざるを得ないものであつ
た。 However, when using a copper-based conductor paste, there is currently no material developed for forming a resistor, that is, a resistance paste, that can be fired in a nitrogen gas atmosphere to obtain a resistance value within a practical range. It is something that has not been done yet. In other words, when current resistance pastes are fired in a nitrogen gas atmosphere, their resistance values vary widely, and in situations where laser cutting is the only way to obtain the final resistance value as described above, it is not possible to bake them in air. As shown in FIGS. 3a and 3b, a silver-palladium based conductor paste and a copper based conductive paste, both of which have little variation in resistance value, had to be used in combination.
第3図a,bにおいて、アルミナ等のセラミツ
ク材料でなる絶縁基板17に、銀−パラジウム系
の導体ペーストを印刷し空気中で焼成して下層導
体18を形成する。次に、下層導体18の所定部
を覆うように絶縁層19としてのガラス誘電体系
の絶縁ペーストを印刷し、かつ抵抗体20として
の酸化ルテニウム系の抵抗ペーストを印刷し、こ
れら絶縁ペースト及び抵抗ペーストを空気中で同
時に焼成する。その後、絶縁層19上に上記下層
導体18と略直交するように銅系の導体ペースト
を印刷し、チツ素ガス雰囲気中で焼成して上層導
体21を形成し、最後にレーザカツテイングを行
なつて最終抵抗値を得るようにしている。 In FIGS. 3a and 3b, a silver-palladium based conductive paste is printed on an insulating substrate 17 made of a ceramic material such as alumina and fired in air to form a lower conductor 18. Next, a glass dielectric-based insulating paste is printed as the insulating layer 19 so as to cover a predetermined portion of the lower conductor 18, and a ruthenium oxide-based resistance paste is printed as the resistor 20. are simultaneously fired in the air. Thereafter, a copper-based conductor paste is printed on the insulating layer 19 so as to be substantially orthogonal to the lower conductor 18, and is fired in a nitrogen gas atmosphere to form the upper conductor 21. Finally, laser cutting is performed. to obtain the final resistance value.
すなわち、従来では、銀−パラジウム系の導体
ペーストと銅系の導体ペーストとを混用して、チ
ツ素ガス雰囲気中での焼成回数を極力減らして、
抵抗体20の抵抗値が大きくばらつくことを抑え
ようとしているものである。 In other words, in the past, a silver-palladium conductor paste and a copper conductor paste were mixed, and the number of firings in a nitrogen gas atmosphere was reduced as much as possible.
This is intended to suppress large variations in the resistance value of the resistor 20.
この発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、抵抗体の抵抗値を容易に増減させて最終抵抗
値を有する抵抗体を形成することを可能とし、量
産化を効果的に促進させ得る極めて良好な多層厚
膜基板の製造方法を提供することを目的とする。
This invention was made in consideration of the above circumstances, and it is possible to easily increase or decrease the resistance value of a resistor to form a resistor having a final resistance value, and is extremely effective in promoting mass production. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a good multilayer thick film substrate.
すなわち、この発明に係る多層厚膜基板の製造
方法は、絶縁基体上に抵抗ペーストを印刷し空気
中で焼成して抵抗体を形成する第1の工程と、こ
の第1の工程の後前記絶縁基体に導体ペースト及
び絶縁ペーストを印刷焼成して導体層及び絶縁層
を形成する第2の工程と、この第2の工程の後前
記抵抗体に該抵抗体中の導電粒子及びガラス成分
を飛散させない程度の低出力のレーザ光を照射し
て前記抵抗体の抵抗値を減少させる第1の処理工
程及び前記抵抗体に該抵抗体中の導電粒子及びガ
ラス成分を飛散させ得る程度の高出力のレーザ光
を照射して前記抵抗体の抵抗値を増大させる第2
の処理工程とを選択的に行なう第3の工程とを具
備することにより、抵抗体の抵抗値を容易に増減
させて最終抵抗値を有する抵抗体を形成すること
を可能し、量産化を効果的に促進させ得るように
したものである。
That is, the method for manufacturing a multilayer thick film substrate according to the present invention includes a first step of printing a resistor paste on an insulating substrate and baking it in air to form a resistor; a second step of printing and baking a conductive paste and an insulating paste on a substrate to form a conductive layer and an insulating layer; and a second step of not scattering conductive particles and glass components in the resistor to the resistor after this second step. a first treatment step of reducing the resistance value of the resistor by irradiating a laser beam with a relatively low power; and a laser with a high power enough to scatter conductive particles and glass components in the resistor to the resistor. a second step of irradiating light to increase the resistance value of the resistor;
By providing a third process that selectively performs the above treatment process and the third process, it is possible to easily increase or decrease the resistance value of the resistor to form a resistor having a final resistance value, thereby making mass production more effective. It was designed so that it could be promoted.
以下、この発明の一実施例を説明するに先立
ち、この発明の原理について簡単に説明する。す
なわち、第4図aに示すような例えばアルミナ等
のセラミツク材料で形成された絶縁基板22に、
第4図bに示すように、一対の配線導体層23,
24を形成する。この配線導体層23,24は、
例えば銀−パラジウム系(Ag/Pd)粉末を含む
導体ペーストを、スクリーン印刷法を用いて印刷
し、ピーク温度850〔℃〕のもとで10分間焼成する
ことにより形成されるものである。
Before explaining one embodiment of the present invention, the principle of the present invention will be briefly explained below. That is, on an insulating substrate 22 made of a ceramic material such as alumina, as shown in FIG. 4a,
As shown in FIG. 4b, a pair of wiring conductor layers 23,
Form 24. These wiring conductor layers 23 and 24 are
For example, it is formed by printing a conductive paste containing silver-palladium-based (Ag/Pd) powder using a screen printing method and firing it for 10 minutes at a peak temperature of 850 [° C.].
そして、第4図cに示すように、上記一対の配
線導体層23,24間に、例えば酸化ルテニウム
(RuO2)粉末及びガラスフリツトを含む抵抗ペー
スト(例えば変性ニトリルゴム)を、スクリーン
印刷法を用いて印刷し、ピーク温度850〔℃〕のも
とで10分間焼成することにより、抵抗体25を形
成する。 Then, as shown in FIG. 4c, a resistance paste (for example, modified nitrile rubber) containing, for example, ruthenium oxide (RuO 2 ) powder and glass frit is applied between the pair of wiring conductor layers 23 and 24 using a screen printing method. The resistor 25 is formed by printing at a peak temperature of 850 [° C.] for 10 minutes.
ここで、第4図dにハツチングで示すように、
上記抵抗体25に対して、そのガラス成分と導体
粒子つまり酸化ルテニウム(RuO2)粒子とを飛
散させない程度の低出力のYAGレーザを、配線
導体層23,24間を往復させるように照射して
いくと、レーザ照射回数に応じて抵抗体25の抵
抗値(初期抵抗値)を減少させることができるも
のである。この理由は、絶縁基板22上に一旦焼
結された抵抗体25に、上記のような低出力の
YAGレーザを照射すると、導体粒子である酸化
ルテニウム(RuO2)粒子とガラス成分とが分離
し、導体粒子同志が互いに集結して、抵抗体25
の導体化が促進されるようになるからである。こ
の場合、YAGレーザとしては、例えば出力15
〔A〕、照射スピード30〔mm/sec〕の条件で抵抗体
25の表面に照射したときが、実験的に良好な結
果を得ることができた。 Here, as shown by hatching in Figure 4d,
The resistor 25 is irradiated with a YAG laser with a low output power that does not scatter the glass component and conductor particles, that is, ruthenium oxide (RuO 2 ) particles, while reciprocating between the wiring conductor layers 23 and 24. As a result, the resistance value (initial resistance value) of the resistor 25 can be reduced in accordance with the number of laser irradiations. The reason for this is that the resistor 25 once sintered on the insulating substrate 22 has a low output power as described above.
When irradiated with YAG laser, the ruthenium oxide (RuO 2 ) particles, which are conductive particles, and the glass component are separated, and the conductive particles gather together, forming the resistor 25.
This is because the conductivity of the metal is promoted. In this case, for example, the YAG laser has an output of 15
[A] Good experimental results were obtained when the surface of the resistor 25 was irradiated at an irradiation speed of 30 [mm/sec].
ここにおいて、第5図乃至第7図はそれぞれ実
験的に得られた、YAGレーザの照射回数(N)
と抵抗値(R)との関係を示すものである。すな
わち、第5図は、シート抵抗値100〔Ω〕の抵抗体
にYAGレーザを照射した場合を示すもので、レ
ーザ照射前に120〔Ω〕であつた抵抗値が照射回数
(N)に応じて減少し、5回照射後には20〔Ω〕に
まで低下した。また、第6図は、シート抵抗値10
〔kΩ〕の抵抗体にYAGレーザを照射した場合を
示すもので、レーザ照射前に11〔kΩ〕であつた
抵抗値が、5回照射後には3.5〔kΩ〕にまで低下
した。さらに、第7図は、シート抵抗値100〔k
Ω〕の抵抗体について示すもので、YAGレーザ
4回照射後には35〔kΩ〕にまで抵抗値が低下し
た。 Here, FIGS. 5 to 7 show the number of YAG laser irradiations (N) obtained experimentally, respectively.
This shows the relationship between the resistance value (R) and the resistance value (R). In other words, Figure 5 shows the case where a YAG laser is irradiated to a resistor with a sheet resistance value of 100 [Ω], and the resistance value, which was 120 [Ω] before laser irradiation, changes depending on the number of irradiations (N). It decreased to 20 [Ω] after 5 irradiations. Also, Figure 6 shows the sheet resistance value 10
This shows the case where a [kΩ] resistor was irradiated with a YAG laser; the resistance value, which was 11 [kΩ] before laser irradiation, decreased to 3.5 [kΩ] after 5 times of irradiation. Furthermore, Fig. 7 shows the sheet resistance value 100 [k
Ω], and the resistance value decreased to 35 [kΩ] after irradiation with the YAG laser four times.
そして、上記のようなYAGレーザ照射による
抵抗体25の抵抗値の減少特性は、YAGレーザ
の照射出力や照射スピード等を変えることによ
り、適宜変化させることができ、高範囲に渡つて
抵抗体25の抵抗値を減少させることができるも
のである。また、抵抗体25の膜厚にかかわら
ず、抵抗値を減少させ得るものである。 The reduction characteristic of the resistance value of the resistor 25 due to YAG laser irradiation as described above can be changed appropriately by changing the irradiation output, irradiation speed, etc. of the YAG laser, and the resistance value of the resistor 25 can be changed over a wide range. It is possible to reduce the resistance value of. Moreover, the resistance value can be reduced regardless of the film thickness of the resistor 25.
このため、上記のような低出力YAGレーザ照
射による抵抗体14の抵抗値減少工程と、前述し
たトリミング工程(つまり抵抗値増加)とを選択
的に使用することにより、絶縁基板22に印刷・
焼成された抵抗体25の初期抵抗値が最終抵抗値
より高くても低くても、抵抗体25の抵抗値を最
終抵抗値に一致させることができるものである。
すなわち、第8図に示すように、抵抗体25の初
期抵抗値が最終抵抗値R0よりも高いR1であつた
場合には、低出力YAGレーザ照射によつて抵抗
値を減少させ最終抵抗値R0に近づけることがで
き、また抵抗体25の初期抵抗値が最終抵抗値
R0よりもいR2であつた場合には、前記トリミン
グ工程によつて抵抗値を増加させて最終抵抗値
R0に近づけることができるものであり、抵抗体
25の初期抵抗値に対する管理幅を従来に比して
広くとることができ、歩留りを向上させることが
できるものである。例えば、所望の初期抵抗値を
得るために、抵抗体25の幅や長さを厳密に規定
して印刷する必要がなくなり、種々の抵抗体25
を全て同一形状にして印刷形成してしまうことも
可能となり、製作を極めて容易化することができ
るからである。 Therefore, by selectively using the process of reducing the resistance value of the resistor 14 by irradiating the resistor 14 with the low-power YAG laser as described above and the trimming process (that is, increasing the resistance value) described above, printing and printing on the insulating substrate 22 can be performed.
Regardless of whether the initial resistance value of the fired resistor 25 is higher or lower than the final resistance value, the resistance value of the resistor 25 can be made to match the final resistance value.
That is, as shown in FIG. 8, if the initial resistance value of the resistor 25 is R 1 higher than the final resistance value R 0 , the resistance value is reduced by low-power YAG laser irradiation and the final resistance value is increased. The value R can be brought close to 0 , and the initial resistance value of the resistor 25 is the final resistance value.
If R 2 is higher than R 0 , the resistance value is increased through the trimming process and the final resistance value is
It is possible to approach R 0 , and the control range for the initial resistance value of the resistor 25 can be made wider than in the past, and the yield can be improved. For example, in order to obtain a desired initial resistance value, it is no longer necessary to strictly define the width and length of the resistor 25 and print it.
This is because it becomes possible to print and form all of the same shape, which greatly simplifies production.
また、量産化に際しては、従来のように、抵抗
体14の試し焼き等の工程が一際不要になり、量
産化を効果的に促進させることができるものであ
る。さらに、抵抗体25の印刷精度を向上させる
ために、印刷工程の最初に抵抗体25を印刷形成
することもできる。すなわち、抵抗体25の形成
後に、他の部分の焼成工程によつて抵抗体25の
抵抗値が増加しても、後から抵抗値を減少させる
ことができるからである。 Further, in mass production, the conventional steps such as trial firing of the resistor 14 are no longer necessary, and mass production can be effectively promoted. Furthermore, in order to improve the printing accuracy of the resistor 25, the resistor 25 can be printed at the beginning of the printing process. That is, even if the resistance value of the resistor 25 increases due to the firing process of other parts after the resistor 25 is formed, the resistance value can be decreased later.
ここで、上記YAGレーザの出力は、抵抗減値
少用とトリミング工程用とで2種類必要となる
が、これは例えばYAGレーザの発生装置自体の
ポンピングランプを流れる電流値を切換えて高出
力及び低出力を得るようにしたり、またトリミン
グ工程用の高出力YAGレーザを照射回数、照射
スピード及び照射距離等を制御することにより、
抵抗値減少用として使用したりすることも可能な
ものである。また、抵抗値減少用のYAGレーザ
は、第4図eに示したように、抵抗体25に対し
て図中横方向に走査させるだけでなく、斜め方向
及び縦方向に走査させるようにしてもよく、さら
には横方向走査と縦方向走査とを組み合わせて格
子状やクランク状となるように走査したり、抵抗
体25の全面をいちどきに照射するようにしても
よいものである。 Here, the output of the YAG laser mentioned above is required to be of two types, one for reducing the resistance value and one for the trimming process. By controlling the number of irradiations, irradiation speed, irradiation distance, etc. of the high-power YAG laser for the trimming process,
It is also possible to use it for reducing the resistance value. Furthermore, as shown in FIG. 4e, the YAG laser for reducing the resistance value can be used not only to scan the resistor 25 in the horizontal direction in the figure, but also in diagonal and vertical directions. Furthermore, it is also possible to combine horizontal scanning and vertical scanning in a grid-like or crank-like pattern, or to irradiate the entire surface of the resistor 25 at once.
以下、上記のような原理に基づくこの発明の一
実施例について、図面を参照して詳細に説明す
る。第9図a,bは、銅系の導体ペーストを用い
て多層(図示の場合は2層)の厚膜基板を構成し
た状態を示すものである。すなわち、アルミナ等
のセラミツク材料である絶縁基板28に、酸化ル
テニウム系の抵抗ペーストを印刷し、空気中で約
850〔℃〕で1時間焼成することにより、抵抗体2
9を形成する。次に、銅系の導体ペーストを印刷
し、チツ素ガス雰囲気中で約850〔℃〕で1時間焼
成することにより、下層導体30を形成する。さ
らに、下層導体30の所定部を覆うように、ガラ
ス誘電体系の絶縁ペーストを印刷し、チツ素ガス
雰囲気中で約850〔℃〕で1時間焼成することによ
り、絶縁層31を形成する。その後、絶縁層31
上に上記下層導体30と略直交するように銅系の
導体ペーストを印刷し、チツ素ガス雰囲気中で約
850〔℃〕で1時間焼成することにより、上層導体
32を形成し、ここに2層厚膜基板が構成される
ものである。 Hereinafter, an embodiment of the present invention based on the above principle will be described in detail with reference to the drawings. FIGS. 9a and 9b show a state in which a multilayer (two layers in the illustrated case) thick film substrate is constructed using a copper-based conductor paste. That is, a ruthenium oxide-based resistance paste is printed on an insulating substrate 28 made of a ceramic material such as alumina, and the paste is heated in the air.
By firing at 850 [℃] for 1 hour, resistor 2
form 9. Next, the lower layer conductor 30 is formed by printing a copper-based conductor paste and baking it at about 850 [° C.] for one hour in a nitrogen gas atmosphere. Furthermore, an insulation layer 31 is formed by printing a glass dielectric insulation paste so as to cover a predetermined portion of the lower conductor 30 and baking it at about 850 [° C.] for one hour in a nitrogen gas atmosphere. After that, the insulating layer 31
A copper-based conductor paste is printed on the lower layer conductor 30 so as to be approximately perpendicular to the lower layer conductor 30, and the paste is approximately perpendicular to the lower layer conductor 30.
By baking at 850[° C.] for one hour, an upper layer conductor 32 is formed, which constitutes a two-layer thick film substrate.
ここで、上記抵抗体29は、最初に空気中で焼
成されてから後に、下層導体30、絶縁層31及
び上層導体32等をチツ素ガス雰囲気中でそれぞ
れ焼成する工程を経ることにより、最初に空気中
で焼成されたときの抵抗値から大きく変化する。
ところでで、上記したような高出力及び低出力の
YAGレーザ照射によつて抵抗体29の抵抗値を
増域することができるので、何ら問題なく銅系の
導体ペーストを用いることができるものである。
また、抵抗体29を最初に印刷形成できるので、
抵抗体29の印刷精度を向上させることもでき
る。さらに、上記では2層厚膜基板について説明
したが、これは3層以上の多層厚膜基板について
も同様に銅系の導体ペーストを用いることができ
るものである。 Here, the resistor 29 is first fired in air, and then the lower conductor 30, the insulating layer 31, the upper conductor 32, etc. are fired in a nitrogen gas atmosphere. The resistance value changes significantly from that when fired in air.
By the way, high output and low output as mentioned above
Since the resistance value of the resistor 29 can be increased by YAG laser irradiation, a copper-based conductor paste can be used without any problems.
In addition, since the resistor 29 can be formed by printing first,
It is also possible to improve the printing accuracy of the resistor 29. Further, although a two-layer thick film board has been described above, the copper-based conductive paste can be similarly used for a multilayer thick film board having three or more layers.
なお、第10図及び第11図は、上記抵抗体2
9の初抵抗値が最終抵抗値よりも低いか高いかに
応じて、YAGレーザを高出力及び低出力に切換
えて抵抗体29に照射するためのレーザトリミン
グ装置とその動作のフローチヤートを示すもので
ある。まず、キーボード33を操作して演算処理
回路34を駆動させスタートさせる(ステツプ
S1)。すると、抵抗体29の抵抗値がプローブ3
5とブリツジ回路36とで計測され(ステツプ
S2)、判定回路37によりあらかじめ設定された
最終抵抗値よりも低いか否かが判定されて(ステ
ツプS3)、その判定結果が演算処理回路34に供
給される。そして、計測値が最終抵抗値よりも低
い(YES)場合、演算処理回路34はレーザ光
源部38の例えばクリプトンランプ等のポンピン
グランプ39に流れる電流を高い値(つまりレー
ザ高出力に対応)に設定するとともに、Qスイツ
チ40を発振動作させる。このレーザ光源部38
は、上記ポンピングランプ39及びQスイツチ4
0の外に、YAGロツド41、アパーチヤ42及
び鏡43,44等から構成されているものであ
る。 Note that FIGS. 10 and 11 show the resistor 2
This shows a flowchart of a laser trimming device and its operation for switching the YAG laser to high output or low output and irradiating the resistor 29 depending on whether the initial resistance value of 9 is lower or higher than the final resistance value. be. First, operate the keyboard 33 to drive and start the arithmetic processing circuit 34 (step
S1 ). Then, the resistance value of the resistor 29 becomes the probe 3.
5 and bridge circuit 36 (step
S 2 ), the determination circuit 37 determines whether the final resistance value is lower than a preset final resistance value (step S 3 ), and the determination result is supplied to the arithmetic processing circuit 34 . If the measured value is lower than the final resistance value (YES), the arithmetic processing circuit 34 sets the current flowing through the pumping lamp 39, such as a krypton lamp, of the laser light source 38 to a high value (that is, corresponding to high laser output). At the same time, the Q switch 40 is operated to oscillate. This laser light source section 38
is the pumping lamp 39 and Q switch 4.
0, it is composed of a YAG rod 41, an aperture 42, mirrors 43, 44, etc.
すると、上記YAGロツド41から、上記抵抗
体29を裁断つまりレーザカツテイングするのに
十分な高出力のレーザビームが発生される(ステ
ツプS4)。そして、このレーザビームが、X位置
制御機構45及びY位置制御機構46によつてX
−Y方向に位置制御されて対物レンズ47で抵抗
体29上に集光され、ここにレーザカツテイング
が行なわれるものである(ステツプS5)。なお、
上記X位置制御機構45及びY位置制御機構46
は、上記演算処理回路34の出力が供給される制
御回路48からの出力信号で制御されるX−Y駆
動回路49によつてコントロールされ、レーザビ
ームをX−Y方向に移動させ得るものである。 Then, the YAG rod 41 generates a laser beam of sufficient power to cut the resistor 29 (step S 4 ). Then, this laser beam is controlled by the X position control mechanism 45 and the Y position control mechanism 46.
The position of the light is controlled in the -Y direction, and the light is focused onto the resistor 29 by the objective lens 47, where laser cutting is performed (step S5 ). In addition,
The above-mentioned X position control mechanism 45 and Y position control mechanism 46
is controlled by an X-Y drive circuit 49 controlled by an output signal from a control circuit 48 to which the output of the arithmetic processing circuit 34 is supplied, and can move the laser beam in the X-Y direction. .
このようにして、レーザカツテイングされた抵
抗体29は、再びプローブ35とブリツジ回路3
6とによつて抵抗値計測され、判定回路37で最
終抵抗値に到達したか否かが判定される(ステツ
プS6)。そして、最終抵抗値に到達していない場
合(NO)には、演算処理回路34は再びステツ
プS2の処理を行なうようになり、最終抵抗値に到
達した場合(YES)には、演算処理回路34は
制御回路48に対してレーザビームのX−Y方向
の移動を停止させるように制御を施すとともに、
図示しない機械式シヤツターを対物レンズ47と
抵抗体29との間に介在させてYAGレーザが抵
抗体29に照射されないようにして、ここにレー
ザカツテングが終了されるものである(ステツプ
S7)。 In this way, the laser-cut resistor 29 is again connected to the probe 35 and the bridge circuit 3.
6, and the determination circuit 37 determines whether the final resistance value has been reached (step S 6 ). If the final resistance value has not been reached (NO), the arithmetic processing circuit 34 performs the process of step S2 again; if the final resistance value has been reached (YES), the arithmetic processing circuit 34 34 controls the control circuit 48 to stop the movement of the laser beam in the X-Y direction, and
A mechanical shutter (not shown) is interposed between the objective lens 47 and the resistor 29 to prevent the YAG laser from irradiating the resistor 29, and the laser cutting is completed here (step
S7 ).
一方、上記ステツプS3で、計測値が最終抵抗値
よりも高い(NO)場合、演算処理回路34は、
上記ポンピングランプ39に流れる電流を低い値
(つまりレーザ低出力に対応)に設定するととも
に、Qスイツチ40を発振動作させる。すると、
上記YAGロツド41から低出力のレーザビーム
が発生され(ステツプS8)、該レーザビームが、
X位置制御機構45、Y位置制御機構46及び対
物レンズ47を介して抵抗体29上に集光されか
つ走査されて、ここに抵抗値が減少されるもので
ある(ステツプS9)。 On the other hand, if the measured value is higher than the final resistance value (NO) in step S3 , the arithmetic processing circuit 34
The current flowing through the pumping lamp 39 is set to a low value (that is, corresponding to low laser output), and the Q switch 40 is operated to oscillate. Then,
A low-power laser beam is generated from the YAG rod 41 (step S 8 ), and the laser beam is
The light is focused on the resistor 29 and scanned through the X position control mechanism 45, the Y position control mechanism 46, and the objective lens 47, and the resistance value is decreased there (step S9 ).
このようにして、抵抗値が減少された抵抗体2
9は、再びプローブ35とブリツジ回路36とに
よつて抵抗値計測され、判定回路36で最終抵抗
値に到達したか否かが判定される(ステツプ
S10)。そして、最終抵抗値に到達していない場合
(NO)には、演算処理回路34は再びステツプ
S2の処理を行なうようになり、最終抵抗値に到達
した場合(YES)には、ステツプS7つまりレー
ザビームをシヤツターで遮光するとともにX−Y
方向の移動が停止されるようになるものである。 In this way, the resistance value of the resistor 2 is reduced.
9, the resistance value is measured again by the probe 35 and the bridge circuit 36, and the determination circuit 36 determines whether the final resistance value has been reached (step
S10 ). If the final resistance value has not been reached (NO), the arithmetic processing circuit 34 steps again.
When the process of S2 is started and the final resistance value is reached (YES), the process proceeds to step S7 , that is, the laser beam is blocked by a shutter and the X-Y
directional movement is stopped.
したがつて、上記のようなレーザトリミング装
置を用いることにより、抵抗体29の抵抗値を増
減させて、容易に最終抵抗値を得ることができる
ようになるものである。 Therefore, by using the laser trimming device as described above, the resistance value of the resistor 29 can be increased or decreased to easily obtain the final resistance value.
ここで、上記レーザトリミング装置は、抵抗体
29の抵抗値を測定し、この測定結果に基づいて
YAGレーザを高出力及び低出力に自動的に切換
えるもので説明したが、これに限らず、抵抗値の
測定結果に基づいて使用者が手動でYAGレーザ
を高出力及び低出力に切換えるようにしてもよい
ことはもちろんである。また、レーザビームとし
ては、YAGレーザに限るものではない。 Here, the laser trimming device measures the resistance value of the resistor 29, and based on this measurement result,
Although the description has been given of a device that automatically switches the YAG laser between high and low outputs, the present invention is not limited to this, and the user can manually switch the YAG laser between high and low outputs based on the resistance measurement results. Of course it's a good thing. Further, the laser beam is not limited to a YAG laser.
なお、この発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.
したがつて、以上詳述したようにこの発明によ
れば、抵抗体の抵抗値を容易に増減させて最終抵
抗値を有する抵抗体を形成することを可能とし、
量産化を効果的に促進させ得る極めて良好な多層
厚膜基板の製造方法を提供することができる。
Therefore, as detailed above, according to the present invention, it is possible to easily increase or decrease the resistance value of a resistor to form a resistor having a final resistance value,
It is possible to provide an extremely good method for manufacturing a multilayer thick film substrate that can effectively promote mass production.
第1図は膜抵抗体の製造方法を説明するための
平面図、第2図は同製造方法のトリミング工程を
説明するための特性曲線図、第3図は従来の多層
厚膜基板の製造方法を説明するための図、第4図
はこの発明の原理を説明するための平面図、第5
図乃至第7図はそれぞれ同原理によるレーザ照射
回数と抵抗体の抵抗値の変化とを示す特性曲線
図、第8図は同原理による抵抗値の修正手段を説
明するための図、第9図はこの発明に係る多層厚
膜基板の製造方法の一実施例を示す図、第10図
及び第11図はそれぞれ同実施例のレーザトリミ
ング装置を示すブロツク構成図及びその動作を説
明するためのフローチヤートである。
11……絶縁基板、12,13……配線導体
層、14……抵抗体、17……絶縁基板、18…
…下層導体、19……絶縁層、20……抵抗体、
21……上層導体、22……絶縁基板、23,2
4……配線導体層、25……抵抗体、28……絶
縁基板、29……抵抗体、30……下層導体、3
1……絶縁層、32……上層導体、33……キー
ボード、34……演算処理回路、35……プロー
グ、36……ブリツジ回路、37……判定回路、
38……レーザ光源部、39……ポンピングラン
プ、40……Qスイツチ、41……YAGロツド、
42……アパーチヤ、43,44……鏡、45…
…X位置制御機構、46……Y位置制御機構、4
7……対物レンズ、48……制御回路、49……
X−Y駆動回路。
Figure 1 is a plan view for explaining the manufacturing method of a film resistor, Figure 2 is a characteristic curve diagram for explaining the trimming process of the same manufacturing method, and Figure 3 is a conventional method for manufacturing a multilayer thick film substrate. FIG. 4 is a plan view for explaining the principle of this invention, and FIG.
7 to 7 are characteristic curve diagrams showing the number of laser irradiations and changes in the resistance value of the resistor based on the same principle, FIG. 8 is a diagram for explaining the resistance value correction means based on the same principle, and FIG. 9 10 is a diagram showing an embodiment of the method for manufacturing a multilayer thick film substrate according to the present invention, and FIGS. 10 and 11 are block diagrams showing a laser trimming device of the same embodiment and a flowchart for explaining its operation, respectively. It's a chat. 11... Insulating substrate, 12, 13... Wiring conductor layer, 14... Resistor, 17... Insulating substrate, 18...
... lower layer conductor, 19 ... insulating layer, 20 ... resistor,
21... Upper layer conductor, 22... Insulating substrate, 23,2
4...Wiring conductor layer, 25...Resistor, 28...Insulating substrate, 29...Resistor, 30...Lower conductor, 3
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Insulating layer, 32... Upper layer conductor, 33... Keyboard, 34... Arithmetic processing circuit, 35... Prologue, 36... Bridge circuit, 37... Judgment circuit,
38...Laser light source section, 39...Pumping lamp, 40...Q switch, 41...YAG rod,
42...Aperture, 43,44...Mirror, 45...
...X position control mechanism, 46...Y position control mechanism, 4
7... Objective lens, 48... Control circuit, 49...
X-Y drive circuit.
Claims (1)
焼成して抵抗体を形成する第1の工程と、この第
1の工程の後前記絶縁基体に導体ペースト及び絶
縁ペーストを印刷焼成して導体層及び絶縁層を形
成する第2の工程と、この第2の工程の後前記抵
抗体に該抵抗体中の導電粒子及びガラス成分を飛
散させない程度の低出力のレーザ光を照射して前
記抵抗体の抵抗値を減少させる第1の処理工程及
び前記抵抗体に該抵抗体中の導電粒子及びガラス
成分を飛散させ得る程度の高出力のレーザ光を照
射して前記抵抗体の抵抗値を増大させる第2の処
理工程とを選択的に行なう第3の工程とを具備し
てなることを特徴とする多層厚膜基板の製造方
法。 2 上記導体層は、銅系の導体ペーストをチツ素
ガス雰囲気中で焼成して形成されることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の多層厚膜基板の
製造方法。[Claims] 1. A first step of printing a resistor paste on an insulating substrate and baking it in air to form a resistor; and after this first step, applying a conductive paste and an insulating paste to the insulating substrate. A second step of printing and baking to form a conductor layer and an insulating layer, and after this second step, the resistor is irradiated with a low-power laser beam that does not scatter the conductive particles and glass components in the resistor. A first treatment step of irradiating the resistor to reduce the resistance value of the resistor; 1. A method for manufacturing a multilayer thick film substrate, comprising: a second treatment step for increasing the resistance value of the substrate; and a third step for selectively performing the treatment step. 2. The method of manufacturing a multilayer thick film substrate according to claim 1, wherein the conductor layer is formed by firing a copper-based conductor paste in a nitrogen gas atmosphere.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59076243A JPS60219758A (en) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | Manufacture of multilayer thick film substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59076243A JPS60219758A (en) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | Manufacture of multilayer thick film substrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60219758A JPS60219758A (en) | 1985-11-02 |
| JPH0334876B2 true JPH0334876B2 (en) | 1991-05-24 |
Family
ID=13599736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59076243A Granted JPS60219758A (en) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | Manufacture of multilayer thick film substrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60219758A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS624354A (en) * | 1985-06-29 | 1987-01-10 | Toshiba Corp | Manufacture of thick film multi-layer substrate |
| JP2556009B2 (en) * | 1986-07-15 | 1996-11-20 | 三菱電機株式会社 | Method of controlling resistance value of compound type resistor |
| JPS62179703A (en) * | 1986-02-03 | 1987-08-06 | 松下電器産業株式会社 | How to form printed resistors |
-
1984
- 1984-04-16 JP JP59076243A patent/JPS60219758A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60219758A (en) | 1985-11-02 |
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