JPH0770377B2 - 膜抵抗体のトリミング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、膜抵抗体のトリミング方法に係り、とくにト
リミング切込量の多い領域でも高い抵抗値精度を得るの
に好適な膜抵抗体のトリミング方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の膜抵抗体は第４図に示す如く、２個の電
極1a,1b間に抵抗体２を介挿し、この抵抗体２の一方の
側縁2aから他方の側縁2bに向って延びる折れ曲げ前のカ
ット3a,3b,3cとこれら各折れ曲げ前のカット3a,3b,3cの
先端部の折れ曲がり点4a,4b,4cから直角方向（前記２個
の電極1a,1bの方向）にのびるレッグカット5a,5b,5cと
からなるＬ字形カット（以下Ｌカットという）6a,6b,6c
を施してトリミングする方法が実施されている。なお、
図示の7bは抵抗体２の側縁2bとレッグカット5cとの間の
抵抗体残り幅である。また同図においては説明の都合上
１個の抵抗体２に対して３個のＬカット6a,6b,6cを施し
ているが、実際は１個の抵抗体２に対して１個のＬカッ
ト6aもしくは6bもしくは6cを施している。

前記の方法では、Ｌカット6a,6b,6cの折れ曲がり点4a,4
b,4cを規定するパラメータとしてレッグカット5a,5b,5c
による抵抗値変化量とＬカット6a,6b,6c全体による抵抗
値変化量の比（以下ターン率という）を一定にする方法
が一般である。この方法によれば、トリミング前の抵抗
値に対応して自動的に抵抗体残り幅を可能な限り大きく
できるので、トリミング抵抗値精度を向上することがで
き、一般的に利用されている優れた方法である。

而して前記の方法は抵抗値により折れ曲がり点4a,4b,4c
を制御するため、抵抗体２に位置ズレがあってもＬカッ
ト6a,6b,6cの形状が得られる利点がある。

なお、従来のこの種のトリミング方法はたとえば特開昭
59−113601号および実開昭59−83003号に記載されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記従来技術の如く、ターン率を一定とする
トリミングについて説明すると、例えばターン率50％，
トリミング後抵抗値100Ωの条件でトリミングする場
合、初期抵抗比が20％（＝トリミング前抵抗値20Ω）と
50％（＝トリミング前抵抗値50Ω）の例について考える
と、トリミング前抵抗値20Ωの場合は、折り曲げ前のカ
ットで60Ωまでトリミングし、その後レッグカットを行
う。このときの抵抗値はトリミング前抵抗値20Ωの３倍
になっており、抵抗体の残り幅は約1/3となる。次に、
トリミング前抵抗値50Ωの場合は、75Ωでレッグカット
に入ることとなるが、このときの抵抗値75Ωはトリミン
グ前抵抗値50Ωの1.5倍であり、抵抗体の残り幅が約2/3
となる。このように、第５図（ａ）に示すように抵抗体
の残り幅が小さいものに比較し、同図（ｂ）に示すよう
に抵抗体の残り幅が大きくなると、レッグカットを行う
部分の電流密度が小さくなり、所定の抵抗値変化をひき
起こすためのレッグカットの長さが長くなる。逆に第５
図（ａ）に示すように、残り幅の小さい場合には、レッ
グカットを行う部分の電流密度が大きくなるので、わず
かなレッグカットの長さで所定の抵抗値変化が起こる。
言い換えれば所定の抵抗値にするためには短いレッグカ
ットで済むことなる。

しかしながら、従来技術のターン率一定による方法で
は、必ずしも抵抗体残り幅が最大とならず、特に最も抵
抗値精度の要求される抵抗体残り幅の小さい領域では、
抵抗体残り幅を最大にできないことが本願発明者の実験
により判明した。すなわちターン率を一定として、初期
抵抗比（トリミング前抵抗値とトリミング後抵抗値の
比）を変えた場合、第４図に示すように、初期抵抗比が
45％のときにレッグカット5bの長さが最大（残り幅が最
大となる）となり、初期抵抗比が低い場合と高い場合に
はレッグカット5c,5aの長さがこれより短くなることが
わかった。初期抵抗比が高い場合にはトリミング量が少
ないので、抵抗体残り幅の絶対値が大きいため問題ない
が、初期抵抗比の低い領域ではレッグカット5cが最大と
ならないので、その分折れ曲げ前のカット3cが長くな
り、その分抵抗体残り幅7bが小さくなるので、素子感度
（トリミング切込量当たりの抵抗値変化率）の上昇を招
いていた。素子感度が上昇すると、目標の抵抗値で正確
にトリミングを終了することが困難となり、トリミング
抵抗値精度が悪化する。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、トリミ
ング切込量の大きい場合でも、素子感度の上昇を最小限
におさえて、高い抵抗値精度を可能とする膜抵抗体のト
リミング方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 前記の目的は、２個の電極間に介挿された膜抵抗体に対
し、一方の電極寄りの位置に配置されかつ双方の電極と
平行にカットされた折れ曲げ前のカットと、該カットの
先端部の折れ曲がり点から他方の電極に向かい直角方向
にのびるレッグカットとからなるＬ字形カットを施して
抵抗値をトリミングする方法において、予め測定した膜
抵抗体の対抗値に基づきターン率と初期抵抗比とを求
め、該求めたターン率と初期抵抗比との関係からなる二
次曲線をパラメータとして設定した後、該設定した二次
曲線に基づき、前記レッグカットの先端部を他方の電極
に接触する寸前で停止すべくレッグカットの長さが最大
となると共に、前記折れ曲げ前のカットの長さが最小と
なるようにＬ字形カットの長さを制御し、膜抵抗体毎に
前記設定したパラメータに対応し、Ｌ字形カットにおけ
る折れ曲げ前のカットの折れ曲がり点と膜抵抗体の一方
の側縁との間の膜抵抗体残り幅を最大にすることにより
達成される。

［作用］ 膜抵抗体のトリミングにおいては、高い抵抗値精度を得
るためには、素子感度を小さくすることが重要である。
その理由は、厚膜抵抗体では抵抗値が抵抗体の長さ／幅
で決まるからである。すなわち、抵抗体の幅が小さくな
るほど抵抗値が高くなり、その関係は反比例関係にあ
る。トリミングではこの関係を利用し、抵抗体の幅を小
さくして抵抗値を高め、所定の抵抗値に調節している。
実際の抵抗値調整は抵抗体を幅方向に微少量カットし、
所定抵抗値に調節できたかどうかを測定後、再びカット
するといった繰り返しで行っている。一回の微少量カツ
トの長さは代表的なレーザトリミングの例では５〜10μ
ｍであり、仮に５μｍとして、抵抗体の幅が1.0mmのと
きに単純計算すると、一回の微少量カットで抵抗値変化
は５μm/1.0mm＝0.5％となるが、トリミングが進み、抵
抗体の残り幅が0.1mmになった場合、５μm/0.1mm＝５％
になる。抵抗体の抵抗値精度は最近では±0.5％程度が
要求される場合もあり、このとき最小でも0.5％／カッ
トの精度が必要となる。このようなことから、高い抵抗
値精度を得るために抵抗体の残り幅を大きくして素子感
度を小さくすることが重要となる。

またＬカットにおいては、抵抗体の残り幅を極力大きく
し、その折れ曲がり点を早くするほど前記の素子感度を
低減することができるが、その際、早くしすぎると、目
標の抵抗値に達しないうちに、レッグカットの先端部が
電極に接触してトリミングが不能になる。そのため、高
精度を得るには、レッグカットの先端部が電極に接触す
る寸前で停止しかつ抵抗体残り幅を最大にすることが好
ましい。すなわち、所定のトリミング量が必要の場合、
トリミングで変化する抵抗値は折り曲げ前のカットと、
折り曲げ後のカット（レッグカット）とからなるＬカッ
トの大きさで決まる。レッグカットの長さが最大となる
ことであって抵抗値変化を最大にすることである反面、
折れ曲げ前のカットの長さが最小となることであって該
折れ曲げ前のカットでの抵抗値変化を最小にすることで
あり、従って、抵抗体残り幅を最大にするのと同じこと
となる。

そこで、本発明においては、上述の如く、予め測定した
膜抵抗体の抵抗値に基づきターン率と初期抵抗比とを求
め、該求めたターン率と初期抵抗比との関係からなる二
次曲線をパラメータとして設定した後、該設定した二次
曲線に基づき、前記レッグカットの先端部を他方の電極
に接触する寸前で停止すべくレッグカットの長さが最大
になると共に、前記折れ曲げ前のカットの長さが最小と
なるようにＬ字形カットの長さを制御するので、膜抵抗
体毎に前記設定したパラメータに対応し、Ｌ字形カット
における折れ曲げ前のカットの折れ曲がり点と膜抵抗体
の一方の側縁との間の膜抵抗体残り幅を最大にすること
ができ、これによって素子感度の上昇を最小限におさえ
ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を示す第１図乃至第３図につい
て説明する。第１図は本発明による膜抵抗体の概略構成
図、第２図は初期抵抗比とターン率との関係を実験によ
って求めた図、第３図は素子感度を示す図である。

第１図に示す如く、各折れ曲げ前のカット3a′,3b′,3
c′の先端部折れ曲がり点4a′,4b′,4c′から直角方向
にのびるレッグカット5a′,5b′,5c′の長さを１方の電
極1bに接触する寸前で停止する最大長さに形成してい
る。この場合の２個のレッグカット5a′,5c′と抵抗体
２の側縁2bとの抵抗体残り幅7b′を従来の抵抗体残り幅
7bに比較して大きく形成し、ターン率を可変にしてい
る。

このターン率の可変係数はたとえばつぎの方法により算
出することができる。

すなわち、第１図に示す如く、抵抗体残り幅7b′を規定
してＬカット6a′,6b′,6c′を行ないレッグカット5
a′,5b′,5c′を得る。このときの各Ｌカット6a′,6
b′,6c′についてトリミング前の抵抗値，折れ曲がり点
4a′,4b′,4c′における抵抗値およびトリミング後の抵
抗値を測定すると、ターン率Ｔおよび初期抵抗比Ｒはそ
れぞれ次の式（１），（２）によって与えられる。

ついで、これら式（１）（２）により求めた初期抵抗比
Ｒとターン率Ｔとの関係を算出すると、第２図に示す如
く、二次曲線とみなせる関係になる。

また、この二次曲線からターン率Ｔと初期抵抗比Ｒとの
関係はつぎの式（３）により表わされる。

Ｔ＝ａ(R-6)²＋Ｃ …（３） そして、初期抵抗値と目標抵抗値とターン率とを与え、
折り曲げ後のカット長さが抵抗体の大きさぎりぎりとな
るカット形状を得る。そして、目標抵抗値が得られた状
態で折り曲げ後のカットの長さが最大であることによ
り、折り曲げ前のカットの長さを最小にすることができ
る結果、残り幅を最大にすることができる。

ここで、a,b,cは定数で、前記第２図に示す例ではａ＝
0.02.b＝50％.C＝47％であり、さらに定数a,b.cと抵抗
体２の形状との関係はつぎの表に示すごとくになる。

なお表に示すＬは抵抗体２の長さ、Ｗは抵抗体２の幅で
ある。

したがって、前記式（３）によりターン率Ｔを可変に設
定してトリミングを行えば、第１図に示す如く、各レッ
グカット5a′,5b′,5c′が得られ、これによって第３図
に示す如く素子感度を低減することができる。

すなわち、第３図に示す如く、レッグカット5c′に対応
する折れ曲がり点4c′以後の抵抗値変化量の傾き８′は
第４図に示す従来のレッグカット5cに対応する折れ曲が
り点4c以後の抵抗値変化量の傾き８に比べて小さくなっ
ており、ターン率Ｔの可変によるトリミング抵抗値を精
度向上することである。

そのため、ターン率Ｔの可変はトリミングプログラムに
前記式（３）を入れ込むことにより容易に行なうことが
でき、これによってトリミング抵抗値の精度向上に伴う
コストの上昇は殆んどない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、予め測定した膜抵抗体の抵抗値に基づ
きターン率と初期抵抗比とを求め、該求めたターン率と
初期抵抗比との関係からなる二次曲線をパラメータとし
て設定した後、該設定した二次曲線に基づき、前記レッ
グカットの先端部を他方の電極に接触する寸前で停止す
べくレッグカットの長さが最大になると共に、前記折れ
曲げ前のカットの長さが最小となるようにＬ字形カット
の長さを制御するので、該抵抗体毎に前記設定したパラ
メータに対応し、Ｌ字形カットにおける折れ曲げ前のカ
ットの折れ曲がり点と膜抵抗体の一方の側縁との間の膜
抵抗体残り幅を最大にできる結果、素子感度の上昇を最
小限に抑えることができ、トリミング切込量が多い領域
でも、高いトリミング精度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す膜抵抗体の概略構成
図、第２図は初期抵抗比とターン率との関係を実験によ
って求めた図、第３図は素子感度を示す図、第４図は従
来の膜抵抗体の概略構成図、第５図（ａ）は抵抗体残り
幅を小さくした場合に電流密度が大となる場合の説明
図、同図（ｂ）は抵抗体残り幅を大きくした場合に電流
密度が小となる場合の説明図である。 1a,1b……電極、２……抵抗体、3a〜3c,3a′〜3c′……
折れ曲げ前のカット、4a〜4c,4a′〜4c′……折れ曲が
り点、5a〜5c,5a′〜5c′……レッグカット、6a〜6c,6
a′〜6c′……Ｌカット、7a,7a′,7b,7b′……抵抗体残
り幅、8,8′……折れ曲がり点以後の抵抗値変化量の傾
き

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２個の電極間に介挿された膜抵抗体に対
   し、一方の電極寄りの位置に配置されかつ双方の電極と
   平行にカットされた折れ曲げ前のカットと、該カットの
   先端部の折れ曲がり点から他方の電極に向かい直角方向
   にのびるレッグカットとからなるＬ字形カットを施して
   抵抗値をトリミングする方法において、予め測定した膜
   抵抗体の抵抗値に基づきターン率と初期抵抗比とを求
   め、該求めたターン率と初期抵抗比との関係からなる二
   次曲線をパラメータとして設定した後、該設定した二次
   曲線に基づき、前記レッグカットの先端部を他方の電極
   に接触する寸前で停止すべくレッグカットの長さが最大
   になると共に、前記折れ曲げ前のカットの長さが最小と
   なるようにＬ字形カットの長さを制御し、膜抵抗体毎に
   前記設定したパラメータに対応し、Ｌ字形カットにおけ
   る折れ曲げ前のカットの折れ曲がり点と膜抵抗体の一方
   の側縁との間の膜抵抗体残り幅を最大にすることを特徴
   とする膜抵抗体のトリミング方法。