JPS62281402A - 厚膜抵抗アレ−のトリミング方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野コ この発明は抵抗アレーの各抵抗をその形状を変えること
なく所定の抵抗値に設定するためのトリミング方法に関
し、特に詳しく言うと、トリミングを行うため抵抗アレ
ーに高電圧パルスを印加するに際しての電圧値の制御方
法に関する。

〔発明の技術的背景〕

例えば、サーマルプリンタにおいて、厚膜抵抗７レーに
よりヘッドを構成する場合抵抗アレーの各抵抗の形状を
変えないでそれの抵抗を所定の値に設定するようにトリ
ミングを行なっている。すなわち、サーマルプリントヘ
ッドに用いる抵抗アレーは、最大温度および発熱面積等
発熱温度が問題になるため、レーザトリミングのような
抵抗形状を変えるようなトリミング方法は採用できない
。

そこで一般には、高電圧パルスを印加して、厚膜抵抗の
導電粒子間を遮っているガラス貿の障壁を静電破壊して
短絡させ、抵抗値を下げるトリミング方法が使われてい
る。この方法は、使用する厚膜抵抗ペースト、導電ペー
ストおよび焼成条件によって、そのトリミング特性およ
び以降の抵抗安定度が異なるため、一様に規定すること
は困難である６ すなわち、サーマルプリントヘッドは近来分解能が高ま
り、８本／Ｉｍ以上の密度の抵抗アレーを持つものが多
くなり、例えばＡ４版では１７００本以上の抵抗数を持
つ抵抗アレーとなる。ところでその初期抵抗値のバラツ
キは±１５％程もあり。

これを±３％以内にするには、１つのヘッド当り１７０
０本以上の抵抗素子をトリミングする必要がある。

今、第１図および第２図により従来のトリミング方法を
説明すると、サーマルプリントヘッドの抵抗アレー１の
各抵抗素子２は、基板３上に設けられた共通電極４とド
ライブ回路等に接続される電極５との間に設けられてお
り、共通電極４に当てられたプローブ６と、電極５に当
てられたプローブ７とによりまず第１番目の抵抗素子２
の初期抵抗値を測定する。この測定は切替えスイッチ８
の抵抗測定装置９側に切替えて行う。測定結果は。

制御装置１０に送られ、制御装置１０はプログラム電′
ｇ１１およびパルス発生回路１２を駆動して、まず高電
圧Ａを設定する。ここで切替えスイッチ８をパルス印加
側に切替え、電圧Ａパルスをプローブ６゜７を介して第
１番目の抵抗素子に印加する。再び切替えスイッチ８を
抵抗測定装置９側に切替え。

第１番目の抵抗素子２の抵抗値を測定し、測定結果を制
御装置１０に送り、制御装置１０はプログラム電源１１
およびパルス発生回路１２を駆動して、高電圧Ｂを設定
する。この高電圧Ｂによる電圧パルスＢを切替えスイッ
チ８を切替えることにより第１番目の抵抗素子２に再び
印加する。そして再び第１番目の抵抗素子２の抵抗値を
測定し、測定結果により高電圧Ｃによる電圧パルスＣを
再度第１番目の抵抗素子２に印加する。以下、同様な操
作を抵抗値が所望の値になるまで１段々に印加電圧を上
げて一般には６回以上繰返され、所望の抵抗値に達した
ら、第２番目の抵抗素子２にプローブ６゜７を移動して
いく、この基本的な手順を第２図に示す。

このような方法では、１７００本以上もの抵抗素子をト
リミングするためには時間がかかりすぎる。そこで、多
数のプローブを使用して並列処理をする方法も提案され
ている。並列処理の方法には、大別して以下の２つの方
法がある。

第１の方法は、第２図の各工程に対応させて、多数の工
程を予め用意する方法である。例えば高電圧Ａ、Ｂ、Ｃ
・・・の設定を別々のプローブ、すなわち、別々の工程
に分離させ、電圧パルスＡ（例えば３５０Ｖ）の印加が
終ったら、ステージを１ステツプ移動して、電圧パルス
Ｂ（例えば４００Ｖ）を印加する。電圧パルスＢの印加
が終ったら、ステージを１ステツプ更に移動して、電圧
パルスＣ（例えば４５０Ｖ）を印加し、次いで電圧パル
スＤとに移動させる方法である。この場合、ステージが
移動すれば各プローブは同時に移動するので、１つが高
電圧の設定をＡからＢに移動させれば、他の工程も、例
えば、高電圧設定をＢからＣに、ＣからＤに移動させる
ことができる。このような方法は、高電圧パルスの電源
をプログラマブルではなく、各工程に応じた固定電圧の
電源にする等の、システムのハードの単機能化が計れる
利点があるが、工程中での最長の時間を必要とするプロ
ーブの移動時間が１つの処理工程ごとに必要になるため
１期待する程トリミング時間を短くすることはできない
。また、アレー中の初期抵抗値がばらつくため、別々の
抵抗測定工程でその抵抗変化ではなくその絶対値である
抵抗値を制御してゆくためのソフトも困難になる。更に
初期値のバラツキにより高電圧設定の段数も多くする必
要がある。

並列処理の２つ目の方法は、第１および第２図に基づく
システムを、隣接する抵抗素子にも拡張して、ｎ個設置
する方法である。この方法によれば、制御装置１０を除
く他の装置、すなわち切替えスイッチ８、抵抗測定装置
９、プログラム電源１１そしてパルス発生回路１２とを
ｎ個用意するというコストアップの面はあるが、１つの
プローブ位置で１つの抵抗素子のトリミングを完了でき
るため、ｎ個のプローブの移動を１回のステージ移動で
すませることができ、トリミング時間は最も短くなり、
実用的である４また、ｎ個の並列システムであるため、
システムの内容は簡単化され製作し易い。この方法を採
用してトリミングを実施する場合、従来は一定間隔の高
電圧パルスを印加しながら、目標抵抗値を得てゆく方法
を使用している。

すなわち、３００Ｖ、３５０Ｖ、４５０Ｖ・７５０Ｖ、
８００Ｖ、８５０Ｖ（７）ように、高電圧パ）Ｌ／　ス
（７）大きさを変え、目標とする抵抗値（例えば±３％
）に入れていた。このため、多数の高電圧設定工程が必
要となり、パルス発生および測定待ち時間、高電圧設定
等の時間の掛かる工程も数多く必要であり、更には多く
の繰返し工程を必要とするため。

トリミングに要する時間が長くなっていた。

［発明の目的］ この発明の目的は、上述したように従来の並列処理によ
るトリミング方法が、それぞれその電圧値が異なるパル
スを多数回印加するため、全体的なトリミング時間が短
縮できない点に着目し、パルスの印加回数を従来より大
幅に削減し全体的なトリミング時間を短縮して所望の抵
抗値に設定することができる厚膜抵抗アレーのトリミン
グ方法を提供することである。

〔発明の構成］ この発明の厚膜抵抗アレーのトリミング方法は、１つの
抵抗素子に対してそれぞれ電圧値の異なる高電圧パルス
を印加することにより抵抗素子の抵抗値の変化率を予め
測定し、被処理抵抗素子の初期抵抗値を測定して所望の
抵抗値にするための目標抵抗変化率を求め、まず目標抵
抗変化率の略半分の第１の抵抗変化率に対応する高電圧
パルスを複数回印加し１次いで目標抵抗変化率と第１の
抵抗変化率の差の略半分の抵抗変化率を第１の抵抗変化
率を加えた第２の抵抗変化率に対応する高電圧パルスを
複数回印加するようにして目標抵抗変化率に近ずけるよ
うに抵抗素子をトリミングすることを特徴とするもので
ある。

［実　施　例コ 以下、この発明の一実施例を上述した第１図および第３
，４図により説明する。抵抗アレー１を構成する複数個
の抵抗素子２の内、１つの抵抗素子２を取出し、パルス
幅を１定にした高電圧パルスを、例えば第３図に示すよ
うにＯ■から１０００Ｖの範囲内で種々変えて、この抵
抗素子２に印加する。この時の抵抗素子２の抵抗値の変
化を示す曲線データを得ておく。すなわち、例えば２０
０Ｖの高電圧パルスを印加すると、抵抗素子２の抵抗値
が何％変化するかのデータを事前に得ておく。

具体的にトリミングすべき抵抗アレー１の抵抗素子２の
初期抵抗値をプローブ６と７および抵抗測定装置９によ
り測定する。この結果、抵抗素子２の目標の抵抗値がこ
の初期抵抗値の一２７％であるとする。まず、この−２
７％の半分である−１３．５％まで下げるに必要な電圧
値を第３図の曲線データを基にして求める。第３′図に
よれば、−１３，５％まで下げるには４００■の高電圧
パルスが必要である。そこで４００Ｖの高電圧パルスを
制御装置１０、プログラム電源１１およびパルス発生回
路１２により、抵抗素子２に２回印加して、　−１３，
５％までトリミングする。次いで、現在の−１３，５％
と目標値の一２７％の差である−１３．５％の半分であ
る−６．７５％を現在の−１３，５％に加えた−２０．
２５％まで下げるに必要な電圧値である５１０Ｖを第３
図から求め、この５１０ｖの高電圧パルスを同様にして
抵抗素子２に２回印加して、−２０，２５％までトリミ
ングする。この時のパーセンティジである−　２０．２
５％と目標のパーセンティジである一２７％との差であ
る−６．７５％の半分である−３．３７％を現在の−２
０，２５％に加えた−２３．６２％まで下げるに必要な
電圧値である６００ｖを第３図から求め、この６００Ｖ
の高電圧パルスを同様にして抵抗素子２に２回印加して
、−２３，６２％までトリミングする。最後に、−２７
％と−２３，６２％の差である−３．８％の半分の−１
，９％を−２３，６２％に加えた−２５．５２％に対応
する６６０Ｖの高電圧パルスを同様にして抵抗素子２に
２回印加して、−２５，５２％までトリミングする。こ
の４回のトリミングにより略目標値に達したことになる
。

この実施例では３つの異なった高電圧パルスをそれぞれ
２回ずつ印加しているが、これは第４図に示すように、
同一電圧パルス（ここでは４００Ｖ）を複数回抵抗素子
に印加した場合の抵抗値の変化率は、１回目の高電圧パ
ルスの印加でトリミング効果の大半が得られ、それ以降
は飽和していくことに着目したものである。そこで、安
全を見込んで１度設定した高電圧に対して、２回のパル
スを印加して、トリミングを完全に飽和させておき、そ
れ以降のトリミングの不規則な変化を除去している。

第３図の曲線に対応してパルス電圧を選択したり、パル
スの回数を決めたり、一連のシーケンスを制御するには
、制御装置１０内にマイクロコンピュータを設け、これ
により制御すればよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明の厚膜抵抗アレーのトリミング
方法は、１つの抵抗素子に対してそれぞれ電圧値の異な
る高電圧パルスを印加して抵抗素子の抵抗値の変化率を
予め測定しておき、処理すべき抵抗素子の初期抵抗値を
測定して所望の抵抗値にするための目標抵抗変化率を求
め、まず、この目標抵抗変化率の略半分の抵抗変化率に
対する高電圧値を上記の測定データから求め、その値の
高電圧パルスを印加して第１回目のトリミングを行い、
次いでこの第１回目のトリミングによる抵抗変化率と目
標抵抗変化率の差分の略半分の値を第１回目のトリミン
グの抵抗変化率に加えた抵抗変化率に対応する高電圧値
を上記の測定データから求め、その値の高電圧パルスを
印加して第２回目のトリミングを行うというようにして
、目標抵抗変化率まであるいはその近くまでトリミング
するものである。したがって、従来のトリミング方法に
比ムでトリミング回数を少なくすることができ、サーマ
ルテリントヘッド全体のトリミングに要する時間は大幅
に減少させることができる。さらにこの方法を実施する
装置は、従来の装置をそのシーケンスを変えるだけの簡
単な変更で利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は基本的なトリミングのシステムを概略的に示す
図、第２図はトリミングの基本的な手順を示す図、第３
図は高電圧パルスに対する抵抗値の変化率の曲線カーブ
を示すグラフ、第４図はパルス印加数に対する抵抗値変
化を示すグラフである。 図面中、１は抵抗アレー、２は抵抗素子、６゜７はプロ
ーブ、９は抵抗測定装置、１２はパルス発生回路である
。 特許出願人・　株式会社富士通ゼネラル代理人　弁理士
　　大　原　　拓　也 第１図 ち

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板上に複数の抵抗素子が厚膜印刷により設けられた
   厚膜抵抗アレーの前記各抵抗素子に高電圧パルスを印加
   することにより所定の抵抗値に設定するトリミング方法
   において、１つの前記抵抗素子に対してそれぞれ電圧値
   の異なる高電圧パルスを印加することにより前記抵抗素
   子の抵抗値の変化率を予め測定し、被処理抵抗素子の初
   期抵抗値を測定して所望の抵抗値にするための目標抵抗
   変化率を求め、まず前記目標抵抗変化率の略半分の第１
   の抵抗変化率に対応する高電圧パルスを複数回印加し、
   次いで前記目標抵抗変化率と前記第１の抵抗変化率の差
   の略半分の抵抗変化率を前記第１の抵抗変化率を加えた
   第２の抵抗変化率に対応する高電圧パルスを複数回印加
   するようにして前記目標抵抗変化率に近づけるように前
   記抵抗素子をトリミングすることを特徴とする厚膜抵抗
   アレーのトリミング方法。