JP2967066B2 - 厚膜抵抗 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド電子
回路において用いられる厚膜抵抗に関する。特に、本発
明は、抵抗のパッキング密度を増加できるように、形状
およびサイズにおいて実質的に同じくなるように抵抗の
各部を形成しながら、同じ抵抗構成で形成された抵抗の
異なる抵抗値が容易に得ることができる改善された厚膜
抵抗形態に関する。

【０００２】

【従来の技術】厚膜抵抗は、約０．１Ｗないし約１０Ｍ
Ｗの略々範囲内の広範囲の抵抗値を提供するためハイブ
リッド電子回路において用いられる。このような範囲
は、典型的に有機ビヒクル（ｏｒｇａｎｉｃ ｖｅｈｉ
ｃｌｅ）、ガラス・フリット組成、導電性材料、および
抵抗の最終電気特性に好影響を及ぼすために用いられる
種々の添加物からなる厚膜ペーストまたはインクを用い
てセラミック基板上に印刷される。厚膜導体は、ハイブ
リッド回路の抵抗を終端するために用いられ、典型的に
抵抗インクの各部が導体の各部に重なり合うように抵抗
インクを印刷する前に形成される。印刷後、抵抗インク
が乾燥され、その後、セラミック基板と導体の下側の終
端部分とに接着する適切な抵抗膜にインクを変態させる
ため焼結あるいは焼成される。焼成後、抵抗値における
部分的なバラつきが、抵抗インクの印刷中に、均等かつ
均一な膜厚さを達成する上での難しさの結果として生じ
る。従って、厚膜抵抗は、典型的に、控えめに低い抵抗
値を得るように印刷され、次いでそれらの回路が必要と
する抵抗値まで抵抗値を増加するように微調整（トリミ
ング）される。トリミングは、しばしば、抵抗の実効電
気的長さを増して電気抵抗における対応する増加を生じ
る結果となる、厚膜抵抗へのカットを形成するため研磨
あるいはレーザ手法の使用が続く。

【０００３】厚膜抵抗は、典型的に、２つの基本的形態
の１つを有する。その第一は、図１のａないし図１のｄ
に示されるように、並列な導体間の矩形状の抵抗膜を用
い、第２の形態は、「シルクハット」形状として知ら
れ、導体間に配置された抵抗膜の矩形状の基部領域から
側方に突出する抵抗膜領域を含む。前者の形態は、より
広く使用されるが、シルクハット形態は広いトリミング
範囲が要求される場合に有利である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】理論的には、適切な長
さを持つように抵抗を形成することによって所与の回路
に全ての抵抗を生成するため、単一のインク組成を用い
ることができる。しかし、厳しい空間および寸法の制約
が、典型的には、所与の回路内の異なるインク組成の使
用を指示する。この目的のため、インクは、平方当たり
（乾燥厚さの２５マイクロメートル当たり）約１オーム
（Ｗ／）ないし平方当たり約１０メガオーム（ＭＷ／）
の１０単位の値における面積抵抗率（Ｒ_S）を有する抵
抗を作るように様式化される終端部材と呼ばれる組成系
で商業的に入手可能である。１０だけ離れた値を有する
組成は隣接終端部材と呼ばれ、それは中間的な抵抗値を
生じるように混合される。焼結中に、抵抗インクが抵抗
の安定度を促してインクの有機ビヒクルが焼尽させるよ
う充分に遅い速度で加熱される。物理的および化学的の
両方の変化が、焼結中の厚膜内部で生じ、これにより抵
抗の通電回路網即ち微小構造が形成される。特定の所望
の抵抗率、安定度および温度の特性を達成するために、
種々の添加物が典型的に用いられる。

【０００５】厚膜抵抗の抵抗値は、下式によって理論的
に決定される。即ち、

【数１】抵抗値（Ｗ）＝Ｒ_S × Ｌ／Ｗ 但し、Ｒ_Sはオーム／平方（Ｗ／）単位のインク組成の
面積抵抗率、Ｌは抵抗の電気的長さ、およびＷは抵抗の
電気的幅である。抵抗の長さおよび幅のディメンション
は、回路表面に抵抗を収めるため要求される表面積即
ち、「フットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）」を決定
する。上式は、ハイブリッド回路用の厚膜抵抗を設計す
るためにこれまで使用されており、抵抗の長さ（Ｌ）は
しばしば回路内の抵抗に対する目標抵抗値を得るように
操作された最終設計特性である。実施において、上式に
より規定される挙動は理想的ではなく、焼成厚膜抵抗は
同式により予期される抵抗値とは著しく異なり得る抵抗
値を有する。印刷プロセスの結果として、先に述べた抵
抗値の変化に加えて、抵抗の面積抵抗値は、一般に、抵
抗の長さは、銀を含む厚膜導体が回路上の抵抗を終端さ
せるため用いられる時のように焼成中に抵抗への金属イ
オン拡散によって減少するに伴い減少する。面積抵抗率
における導体の拡散効果は顕著であり得、抵抗値がハイ
ブリッド電子回路により要求される抵抗値より低い「不
均一」抵抗を生じる。その結果、焼成中の導体拡散によ
って生じる更に低い抵抗値を補償するためにも抵抗のト
リミングが行われねばならない。

【０００６】約±１％の最終抵抗値は研磨トリミングあ
るいはレーザ・トリミング手法を用いて行うことができ
るが、付加的な処理工程は生産コストおよび処理能力の
観点からしばしば望ましくない。更に、抵抗の抵抗値が
トリミングのみで補正できる程度は、裁断長さと抵抗値
における変化との間の非線形的関係により複雑化され、
その結果特に比較的長い裁断が要求されるならば、指定
された範囲外の値が不都合に得られるおそれがあり、回
路のスクラップ化をまねく結果となる。比較的長いトリ
ミング裁断から生じる更なる複雑さは、動作中の抵抗の
不安定性であり、これはトリミング中に抵抗と下側の誘
電体間に生じる材料の相互作用と関連付けられてきた。
その結果、トリミング精度を改善しあるいはトリミング
の必要の減少あるいは排除ができることが、回路の信頼
性を強化しあるいはより高い生産率を向上させることに
なる。

【０００７】厚膜抵抗設計の別の特質は、抵抗回路また
は回路網のパッキング密度を最大化するために望まし
く、ここで「回路網」とは、回路に対して要求され、抵
抗に対して中間付近に配置される必要がある実際の抵抗
ならびに導体のトレース、プローブ・パッド、ワイヤボ
ンド・パッド、中間層導体バイア、表面実装デバイス、
などを含むものと考えられる。電流抵抗印刷手法は高密
度抵抗回路網となると見なされるものを達成するが、剥
き出し基板の大きな部分が実際には抵抗の付近に常に存
在する。これらの空の面域の存在に対する明らかな理由
は、印刷の画定、トリミング裁断が開始される抵抗の縁
部に沿って空白域を提供する実施、所与の回路網内部の
抵抗にしばしば要求される広範囲の抵抗の幅と長さ、お
よび抵抗の均衡要件の諸制限を含む。後者は、抵抗に対
するトリミング裁断長さを減じることが要求される時に
介在し、抵抗の長さおよび（または）幅における変更を
必要とする。回路レイアウトが決定された後にこのよう
な変更を行うことを可能にするには、残りの回路のレイ
アウトに影響を及ぼすことなく抵抗のサイズを変更する
ことを可能にするため、各抵抗の付近の充分な基板面域
が提供されねばならない。従って、広範囲の形状および
サイズを有する抵抗の使用が避けられないこと、かつ均
衡化により指定される如き抵抗サイズにおける付加的な
変更を許容する必要があることによって、厚膜回路の最
適なパッキングはほとんど得られない。

【０００８】上記のことから、当業者は、より高密度の
パッキングを促すため略々同じサイズの抵抗部分（即
ち、同じフットプリントを有する抵抗部分）の使用を可
能にする改善された厚膜抵抗形態に対する必要を理解さ
れよう。更に、このような抵抗形態がある状況下でのト
リミングの要求を完全に排除して、トリミングが必要で
ある状況下でのトリミング作業の精度を向上することが
できるならば、望ましいことである。このような抵抗の
形態が利用できることは、他の回路要素もまた存在する
時、多数の厚膜抵抗を有する厚膜ハイブリッド回路の回
路パッキングの更なる選択を可能にする。例えば、実質
的に同じフットプリントを有する任意の数の抵抗部分を
形成することもでき、かかる抵抗の形状とサイズは、回
路の所与の面積を最適化するため構成要素と抵抗を一緒
にパッキングする時、より大きな柔軟性を許容するよう
に個別調整される。

【０００９】本発明の目的は、厚膜ハイブリッド回路の
より高密度の抵抗パッキングを促すと同時に、厚膜抵抗
の要求される電気抵抗を達成することを可能にする厚膜
抵抗形態を提供することにある。本発明の別の目的は、
このような形態を有する厚膜抵抗を製造する方法を提供
することにある。本発明の更に別の目的は、このような
抵抗形態および方法がトリミングの必要を低減しおそら
くは取除くことである。本発明の更なる目的は、抵抗形
態が所与の回路の厚膜抵抗を同じインク組成から作るこ
とを可能にすることである。本発明の更に他の目的は、
かかる抵抗形態が比較的短いトリミング裁断の使用を可
能にしかつトリミング裁断長さと抵抗値間の更に直線的
な関係を生じることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、新規な
厚膜抵抗形態と、目標とされる電気抵抗を得るためかか
る抵抗が処理できる厚膜抵抗の製造方法とが提供され
る。特に、本発明の形態および方法は、ハイブリッド回
路に対する厚膜抵抗を生成することを含み、これにおい
て所与の抵抗回路網の抵抗は同じ抵抗要素から形成する
ことができ、実質的に同じフットプリントを有し、更に
２０：１以上の比だけ抵抗値が相違し得る。当該抵抗
は、それらの抵抗値の差がその導体形態に対する適切な
修正によって達成されることを特徴とする。結果とし
て、標準的な抵抗サイズを所与の抵抗回路網に対して用
いることができ、これにより回路網に対する最適の抵抗
のパッキングを可能にし、これは抵抗の均衡化のための
抵抗の長さおよび幅における以降の修正を行う必要がな
いゆえである。

【００１１】本発明は更に、意図されたトリミング開始
位置に電流を集中させることによりトリム裁断長と関連
する抵抗値のより高いが更に一定の変化を達成する導体
形態をもたらす。その結果は比較的短くかつ更に正確な
トリム裁断であり、これがトリミング・プロセスの速度
と精度とを著しく増大する。更に別の結果は、共に比較
的長いトリム裁断が要求される時に更に生じやすい、過
度に長い裁断と抵抗の不安定性とによるスクラップ化の
低減である。その結果、本発明により構成され製造され
る厚膜抵抗を用いる回路は、強化された生産能力、再現
性および信頼性を特徴とする。

【００１２】一般に、本発明により構成された厚膜抵抗
は、抵抗部分に重なる（即ち、上側で重なるか、下側で
重なる）終端部分を有する１対の導体を含んでいる。こ
の抵抗部分は、同じハイブリッド回路の他の厚膜抵抗の
フットプリントと実質的に同じであり得るフットプリン
トを特徴とする。本文で用いられる「フットプリント」
とは、抵抗のサイズと形状（例えば、その外部寸法と外
部形状）で示される如き抵抗を収容するため要求される
表面積を示す。導体の終端部分は、抵抗部分を介して電
気的に相互接続されるように抵抗部分の両縁部に配置さ
れる。このため、前記終端部分は、その間に抵抗部分を
介して電流経路を確保し、従って厚膜抵抗に対する抵抗
値を確立する。

【００１３】本発明によれば、厚膜抵抗の電流経路は、
もっぱら他の抵抗の形状および（または）サイズと異な
る形状および（または）サイズを有するその終端部分に
よって、同じ回路上の他の厚膜抵抗の電流経路とは異な
る長さを持つことができる。結果として、抵抗が実質的
に同じフットプリントを持つ抵抗部分を持ちながら、厚
膜抵抗の抵抗値は、同じ回路の他の抵抗の抵抗値とは著
しく異なり得る。その結果、広範囲のサイズと形状を持
つ抵抗の回路網を収容するために抵抗の配置と各抵抗を
包囲する過大な基板表面空間が必要とされないので、本
発明によって更に高密度のパッキングを達成できる。同
時に、各回路網が、付加的な回路要素あるいは他の特定
の回路要件を一義的に許容するために他の抵抗回路網の
抵抗部分と終端部分とは異なる抵抗部分と終端部分とを
用いて、単一のハイブリッド回路内に多数の抵抗回路網
が存在し得る。回路の以降の抵抗の均衡措置のため回路
のレイアウトが完了した後にあり得る抵抗サイズの変更
を許容するのに余分な基板空間が各抵抗周囲に要求され
ないので、より高密度な抵抗のパッキングもまた促進さ
れる。

【００１４】本発明の一実施形態によれば、抵抗の終端
部分は、相互に発散する対向テーパ状縁部を持つように
形成される。このため、抵抗の電流経路がこのテーパ状
縁部間に確保され、このテーパ状縁部の長さが電流経路
の長さと束パターンとを決定し、これが更に厚膜抵抗の
抵抗値に影響を及ぼす。更に、終端部分の発散するテー
パ状縁部が抵抗部分を介する不均等な電流密度を生じる
ことが判った。電流を意図されたトリミング開始位置に
集中させるように終端部分と抵抗部分とを形成すること
により、抵抗値の変化と抵抗部分においてなされるトリ
ム裁断の長さとの間の比と線形性に対して、著しい向上
が得られる。結果として、本発明は、抵抗を正確にトリ
ミングし、トリム裁断が行われる速度を増大し、かつよ
り大きな抵抗の安定性を導く比較的短いトリム裁断を可
能にする。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の他の目的および利点は、
以降の詳細な記述から更によく理解されよう。本発明の
上記および他の利点については、添付図面に関して以降
の記述を参照すれば更に明らかになるであろう。図２の
ａないし図２のｄ、図４のａないし図４のｄ、および図
５のａないし図５のｄは、本発明により構成され処理さ
れた厚膜抵抗を示している。対照的に、従来技術の慣例
に従って構成された厚膜抵抗１０は、図１のａないし図
１のｄに示されている。この従来技術の抵抗１０は、電
流が導体１２間に流れる抵抗膜１４の対向縁部に沿って
延長する１対の並列導体１２を含むように示される。図
１のａにおいては、抵抗膜１４を介する電流経路が、多
数の略々平行なフラックス線１６により示される。図１
のｂないし図１のｄは、抵抗膜１４におけるより長いト
リム裁断１８の逓増的な効果、特に裁断１８がそれに最
も近いフラックス線１６に及ぼす比較的大きな影響を示
している。

【００１６】図３は、抵抗１０の逓増的に長くなるトリ
ム裁断１８の影響と結果として得る抵抗値とを示し、
「相対抵抗値」とは、抵抗１０の元の抵抗値（図１のａ
に対応）に対する裁断後の抵抗値（図１のｂないし図１
のｄに対応）の比を示す。図示のように、抵抗値とトリ
ム裁断長との間の関係はとても線形とは言えず、その比
は５０％以下の比較的短いトリミング長に対してはむし
ろ低い。結果として、比較的長い裁断がしばしば要求さ
れ、所望の抵抗値を得ることができる精度は、より長い
トリム裁断が必要となるに従って、非線形的な関係によ
ってますます複雑となる。このような状況が更に複雑化
することは、比較的長いトリム裁断の結果として抵抗が
不安定化することと更に類似している。

【００１７】図２のａないし図２のｄは、本発明の一実
施形態によって構成される抵抗１１０を示し、またこれ
により抵抗値のトリム裁断関係における改善が達成され
る。抵抗１１０は、１対の導体１１２と、電流が導体１
１２間に流れる抵抗膜１１４とを含む。導体１１２が抵
抗膜１１４の対向縁部を横切る方向に相互に実質的に共
直線的に延長するように示されるが、導体１１２が抵抗
膜１１４の対向縁部に沿って相互に平行に延長し得るこ
ともまた予見できる。明らかに、導体１１２の対向端部
は、相互に発散する、即ち対向縁部１２０から等距離の
線に対応する方向に発散する縁部１２０を形成するよう
にテーパ状を呈している。また、導体１１２間における
抵抗膜１１４の破断も示されている。この破断は、抵抗
膜１１４の他の方法で矩形状に形成された周部へ延長す
る短いスロット１２２をなしている。本発明によれば、
このスロット１２２は、抵抗膜１１４の矩形状周部の外
側で、図２のｂないし図２のｄに示されるトリム裁断１
１８の如きトリム裁断を開始する要件を除去する。

【００１８】図１のａないし図１のｄの従来技術の抵抗
１０におけるように、抵抗膜１１４を介する電流経路
が、多数の電流フラックス線１１６によって示される。
図２のｂないし図２のｄは、抵抗膜１１４におけるより
長いトリム裁断１１８の逓増的な効果を示し、長さが増
すと、電流経路の長さに対して、従って抵抗１１０の抵
抗値に対して逓増的に大きい影響を有する。明らかに、
導体１１２のテーパ状縁部１２０は、抵抗膜１１４を介
するフラックス界を変化させて、トリム裁断１１８が開
始されるスロット１２２付近に電流を集中させる。電流
密度に対するこのような効果は、裁断１１８の長さの如
何に拘わらず明瞭なままである。更にまた、図２のａな
いし図２のｄにより略図的に示されるように、裁断１１
８の長さは、この裁断１１８から最も遠い流速線を含む
全ての流速線１１６に対して著しい影響を及ぼす。先に
述べた特質から生じる有利な結果は、トリム裁断１１８
の長さに関する抵抗１１０の抵抗値の変化に見ることが
でき、このことは図３に示されている。明らかなよう
に、本発明の抵抗１１０に対する抵抗比は、従来技術の
抵抗１０に対する抵抗比よりも著しく定常である。

【００１９】更に、図３は、抵抗１１０に対する抵抗値
とトリム裁断長との間の関係が、約７５％までのトリミ
ング長さにおける従来技術の抵抗１０に対して略々２倍
であることを示している。結果として、抵抗値の同じ変
化を達成するのに、著しく短い裁断１１８を用いること
ができ、更に一定である抵抗値と裁断長の比が、所望の
抵抗値が得られる精度を向上する。本発明のこのような
特質の結果として生じる重要な利点は、図２のａないし
図２のｄの抵抗１１０が図１のａないし図１のｄの抵抗
１０よりも更に安定していることであり、従って以降の
処理の許容範囲が更に大きい。その結果、抵抗１１０
は、誘電層が抵抗１１０に重合する多層型厚膜ハイブリ
ッド回路の埋設抵抗として非常に安定している。このよ
うな役割において、重合する誘電層の被着および焼成
は、本発明の抵抗形態の強化された安定度によって、抵
抗１１０の抵抗値に対して最小限の影響しか及ぼさな
い。対照的に、図１のａないし図１のｄに示された抵抗
１０の抵抗値は、多層回路の以降の処理中も著しく変化
することを予期され得るが、これは誘電層の存在による
トリミングで補正され得ない望ましからざる結果であ
る。

【００２０】図２のａないし図２のｄに示された抵抗形
態の更に別の利点は、抵抗の電力取扱い可能出力が比較
的一定のままであり、かつトリム裁断１１８の長さが増
加するに伴って増加することさえあり得る。図１のａな
いし図１のｄに示された如き従来の抵抗の裁断の場合、
裁断１８に最も近い抵抗部分１４は充分な量の電流は送
らず、この面積は熱放散の目的のために有効に失われ
て、抵抗１０に対する電力取扱い可能出力における低減
をもたらす結果となる。図２のａないし図２のｄに示さ
れた導体１１２のテーパ状縁部１２０は、トリム裁断１
１８の長さが増加するに伴い抵抗部分１１４のますます
大きくなる領域を介して電流が流れるので、このような
効果を著しく低減する。結果として、本発明によるテー
パ状導体を備えた電力抵抗を、図１のａないし図１のｄ
に示された形式の従来技術の抵抗に比較して小さくかつ
更に容易にトリミングできる。

【００２１】図２のａないし図２のｄの抵抗形態につい
て述べた先の利点は、導体１１２のテーパ状縁部１２０
と、導体１１２のサイズ、および抵抗膜１１４に対する
配向に大きく帰因し得る。明らかに、抵抗膜１１４と、
各導体１１２のここでは端子１１２ａと呼ばれる部分と
は、相互に重なり合い、その結果端子１１２ａのサイズ
と形状が電流経路に、従って抵抗１１０の抵抗値に直接
影響を及ぼすことになる。端子１１２ａが抵抗膜１１４
の下方に位置する導体１１２の各部として画定されるよ
うに、導体１１２の形成後に抵抗膜１１４が被着される
ことが更に周知であるが、例示の目的のため、端子１１
２ａは、導体１１２の抵抗膜１１４に重なり合う部分と
して図２のａないし図２のｄに示される。

【００２２】本発明の第２の実施形態による厚膜抵抗２
１０を示す図４のａおよび図４のｂによれば、相互にの
導体２１２の端子２１２ａのサイズのみを変更すること
が、抵抗膜２１４を介する電流経路に、従って抵抗２１
０の抵抗値に著しい効果を及ぼし得る。再び、抵抗部分
２１４は、抵抗膜２１４の矩形状パターンの外側でトリ
ム裁断（図示せず）を開始する従来技術の要件を除去す
るようにスロット２１８が形成された、矩形の形状を持
つように示される。導体２１２は、図２のａないし図２
のｄに示されるように相互に平行に延長することもでき
るが、相互に共直線的に配向されるように示される。最
後に、端子２１２ａは、抵抗膜２１４の対向縁部に沿う
方向に異なる長さを持つように示され、その結果図４の
ａおよび図４のｂの抵抗２１０の抵抗値が対応して異な
ることになる。

【００２３】図４のａおよび図４のｂが異なる導体形態
の使用を示すことを意図したものであるので、抵抗膜２
１４の形成のため使用された材料は同じものである。そ
れにも拘わらず、図４のａに示される抵抗２１０に対す
る抵抗値は、図４のｂにおけるその対応値のもっぱら対
向するテーパ状縁部２２０の存在することに関してその
端子２１２ａの異なる長さから得られた効果である、略
々半分になるように実験的に決定された。抵抗膜２１４
のフットプリントもまた、各抵抗２１０ごとに同じであ
り、従って、得られた異なる抵抗値における寄与要因で
はない。

【００２４】図５のａおよび図５のｂは、本発明の更に
別の実施形態を示し、同形態では端子３１２ａのサイズ
および形状が抵抗膜３１４を介する電流経路に、従って
抵抗膜３１４および端子３１２ａにより形成される厚膜
抵抗３１０を介する抵抗値に影響を及ぼすように修正さ
れている。図４のａおよび図４のｂの実施形態における
ように、抵抗膜３１４は、スロット３１８を持つように
示され、端子３１２ａを形成する１対の導体３１２が、
同様に相互に平行となるように示すこともできるが、相
互に共直線的に配向されるように示される。明らかに、
端子３１２ａは、発散する端子が抵抗３１０の抵抗値に
及ぼす影響を排除するように、対向するテーパ状縁部を
持つようには示されない。明らかにトリム裁断（図示せ
ず）がスロット３１８から延長する延長部３２２で変更
されるが、抵抗膜３１４もまた矩形状のフットプリント
を有する。延長部３２２は、抵抗３１０に対する広いト
リミング可能な範囲を提供することが望ましい。

【００２５】図４のａおよび図４のｂにおけるように、
図５のａおよび図５のｂの抵抗形態は、異なる導体形態
が他の方法で同じ抵抗に、即ち、同じ抵抗膜材料とフッ
トプリントに及ぼす影響を示すことを意図される。それ
にも拘わらず、図５のａの抵抗３１０の抵抗値は、もっ
ぱら端子３１２ａの異なるサイズから得られる効果であ
る、図５のｂのその対応抵抗値の略々６／１０となるよ
うに実験的に決定された。抵抗膜３１４のフットプリン
トもまた、各抵抗３１０端子同じであり、従って、得ら
れる異なる抵抗値における寄与要因ではない。

【００２６】本発明によれば、図２のａないし図２の
ｄ、図４のａおよび図４のｂ、および図５のａおよび図
５のｂに示されたもの１つ以上の如き本発明に従って構
成された厚膜抵抗からなる抵抗回路網を有する厚膜抵抗
ハイブリッド回路を作るのに略々従来の処理手法を用い
ることができる。抵抗膜と導体に対する厚膜材料は、市
販されるものから選択することができる。抵抗膜と導体
の印刷に先立ち、本発明は、目標とされる抵抗値により
確立される一般的に広い制限に照らして、抵抗膜の物理
的寸法を回路の抵抗パッキング密度の最適化について予
測することを可能にする。本発明によれば、所与の抵抗
回路網の全ての抵抗が、形状および外部寸法が同じであ
りかつ回路網の密度を向上するよう最適化される抵抗膜
を用いることが予測可能である。例えば、抵抗１１０、
２１０、３１０の抵抗膜１１４、２１４、３１４の各々
は、その特定の形状および導体パターンが異なることが
あっても、矩形状のフットプリントを持ち、同じ全体寸
法を持つことができる。最も明らかなことは、本発明
が、焼成後に各抵抗に対する所望の抵抗値をおおよそ得
るために、各個の抵抗に対する一義的なアスペクト比
（長さ／幅）を決定する従来の要件を避けることであ
る。これまでのように、回路により要求される各厚膜抵
抗の抵抗値は、適切な初期面積抵抗率を提供するため特
定の抵抗インク組成の使用を規定する。

【００２７】抵抗を構成する際の次の工程は、図２のａ
ないし図２のｄおよび図４のａおよび図４のｂの実施の
形態により示される如きテーパ状の対向縁部を持つよう
に端子が形成されるべきかどうかを含む導体の形態、更
に正確には導体の端子の形状とサイズを決定することで
ある。対向するテーパ状を持つ端子の形成を決定するこ
とは、回路に対する適切な抵抗の均衡を達成するために
トリミングが予期される程度を考慮に入れることができ
る。シルク・スクリーン印刷手法の如き厚膜抵抗材料を
被着させるため、任意の適切な印刷プロセスを用いるこ
とができる。抵抗膜は、抵抗膜が導体と回路の基板とに
重合して接着するように、導体の印刷と焼成後に印刷さ
れ、乾燥され、焼成されることが望ましい。

【００２８】焼成後に、従来の抵抗均衡手順が行われ
て、回路により要求される抵抗値を正確に取得する。重
要なことは、図３により示される如き抵抗の変化とトリ
ム裁断長との間に達成される更に直線的な関係に照らし
て、本発明により構成される抵抗のトリミングを更に容
易に行うことができることである。更にまた、抵抗膜に
形成されるスロットもまた、トリム裁断を抵抗膜領域の
外側で開始する必要がないので、トリミング操作を容易
にする。

【００２９】以上のことから、本発明の著しい利点が、
本発明により構成された厚膜抵抗を有するハイブリッド
厚膜回路が、所与の回路網における各抵抗の抵抗膜に対
する最適な標準的サイズおよび形状を採用し、次に各抵
抗の導体を一義的に構成して回路の各抵抗に対する所望
の抵抗値を近似的に得ることによって、高密度な抵抗の
パッキングを達成できることが理解されよう。焼成後
に、各抵抗ごとに所望の目標抵抗値を更に厳密に得るよ
うにトリミングを行うことができる。明らかなように、
異なる抵抗インクを用いることも可能なことは本発明の
範囲に含まれるが、回路の全ての抵抗に対して同じイン
ク組成を用いて、一般には約２０：１程度の広範囲の抵
抗値を得ることができる。ある状況においては、事後焼
成トリミング操作を必要とせずに、厚膜抵抗を作ること
が可能なことが予測できる。さもなければ、各抵抗に対
する導体を一義的に構成する結果として抵抗を回路によ
り許容される許容範囲内に置くために、著しく少ないト
リミング量で済むと共に、テーパ状端子の使用により達
成されるより高い抵抗値変化対裁断長さの比の結果とし
て少ないトリミング量で済むことが予測される。要約す
れば、本発明は、新規な厚膜抵抗形態と、強化された生
産能力、再現性および信頼性を特徴とする厚膜抵抗を作
る方法とを提供するものである。

【００３０】本発明については望ましい実施形態に関し
て記述したが、他の形態も当業者により用いることがで
きることが明らかであろう。例えば、本文に述べ示した
ものと異なる材料および抵抗の形態もまた用いることが
でき、かつ本文に述べた以外の処理手法および処理指令
も用いることができる。従って、本発明の範囲は、頭書
の特許請求の範囲によってのみ制限されるべきものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ａないしｄは、従来技術により構成された厚膜
抵抗の電流束パターンを示す図である。

【図２】ａないしｄは、本発明の一実施形態により構成
された厚膜抵抗の電流束パターンを示す図である。

【図３】図１のａないし図１のｄの従来技術の抵抗と図
２のａないし図２のｄの本発明の抵抗とに対する抵抗値
の変化とトリム裁断長との間の関係を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施形態により構成された厚膜
抵抗を示す図である。

【図５】本発明の第３の実施形態により構成された厚膜
抵抗を示す図である。

【符号の説明】

１０ 厚膜抵抗 １２ 並列導体 １４ 抵抗膜 １６ 流速線 １８ トリム裁断 １１０ 厚膜抵抗 １１２ 導体 １１４ 抵抗膜 １１６ 流速線 １１８ トリム裁断 １２０ テーパ状縁部 １２２ スロット ２１０ 厚膜抵抗 ２１２ 導体 ２１４ 抵抗膜 ２２０ テーパ状縁部 ３１０ 厚膜抵抗 ３１４ 抵抗膜 ３２２ 延長部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マリオン・エドモンド・エリス アメリカ合衆国インディアナ州46902, ココモ，マーシャ・コート 605，ナン バー 49 (72)発明者 ジョン・カール・アイゼンバーグ アメリカ合衆国インディアナ州46904, ロスヴィル，ノース・カウンティ・ロー ド 7999，ウエスト 250 (72)発明者 マイケル・ステュワート・ゲール アメリカ合衆国インディアナ州46901, ココモ，コットンウッド・ドライブ 800 (72)発明者 ロドニー・アラン・ヘンダーソン アメリカ合衆国インディアナ州46929, フローラ，アール・アール １，ボック ス 114 (72)発明者 ロリー・ケイ・アモス アメリカ合衆国インディアナ州46902, ココモ，サウス 389，イーストウエス ト 00 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01C 17/22 H01L 27/01 321 H01C 7/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれが略々等しいフットプリントを
   有し実質的に同じ抵抗材料から雄成された抵抗部分を持
   つ１対の厚膜抵抗と、各々力端子部分を持つ１対の導体
   との各々を形成するステップと、前記厚膜抵抗の各々ご
   とに、前記端子部分がその間に前記抵抗部分を介する電
   流経路を確立するように重ねて、前記抵抗部分の前記端
   子部分と対向縁部を形成するステップと、を含み、前記
   端子部分が前記電流経路に対する長さを決定し、これに
   より前記厚膜抵抗に対する抵抗値に影響を及ぼすような
   サイズと形状とが与えられ、第１の前記厚膜抵抗の抵抗
   値が、該第１の厚膜抵抗の端子部分が第２の厚膜抵抗の
   端子部分とサイズと形状とにおいて異なる結果として、
   該第２の厚膜抵抗の抵抗値と異なり、前記厚膜抵抗の少
   なくとも１つの端子部分が、前記抵抗部分の対向する縁
   部に沿って相互に実質的に平行に延長するよう形成され
   る、 厚膜抵抗を形成する方法。
2. 【請求項２】それぞれが略々等しいフットプリントを有
   し実質的に同じ抵抗材料から雄成された抵抗部分を持つ
   １対の厚膜抵抗と、各々力端子部分を持つ１対の導体と
   の各々を形成するステップと、前記厚膜抵抗の各々ごと
   に、前記端子部分がその間に前記抵抗部分を介する電流
   経路を確立するように重ねて、前記抵抗部分の前記端子
   部分と対向縁部を形成するステップと、を含み、前記端
   子部分が前記電流経路に対する長さを決定し、これによ
   り前記厚膜抵抗に対する抵抗値に影響を及ぼすようなサ
   イズと形状とが与えられ、第１の前記厚膜抵抗の抵抗値
   が、該第１の厚膜抵抗の端子部分が第２の厚膜抵抗の端
   子部分とサイズと形状とにおいて異なる結果として、該
   第２の厚膜抵抗の抵抗値と異なり、 前記電流経路の長さと前記少なくとも１つの厚膜抵抗の
   抵抗値とに影響を及ほすように、相互に関して発散する
   対向テーパ状縁部を有するよう該厚膜抵抗の少なくとも
   １つの端子部分を形成するステップを更に含み、前記テ
   ーパ状縁部が、前記電流経路の長さと、前記少なくとも
   １つの厚膜抵抗の抵抗値との間に直線的な関係を助長す
   る、 厚膜抵抗を形成する方法。
3. 【請求項３】 それぞれが略々等しいフットプリントを
   有し実質的に同じ抵抗材料から雄成された抵抗部分を持
   つ１対の厚膜抵抗と、各々力端子部分を持つ１対の導体
   との各々を形成するステップと、前記厚膜抵抗の各々ご
   とに、前記端子部分がその間に前記抵抗部分を介する電
   流経路を確立するように重ねて、前記抵抗部分の前記端
   子部分と対向縁部を形成するステップと、を含み、前記
   端子部分が前記電流経路に対する長さを決定し、これに
   より前記厚膜抵抗に対する抵抗値に影響を及ぼすような
   サイズと形状とが与えられ、第１の前記厚膜抵抗の抵抗
   値が、該第１の厚膜抵抗の端子部分が第２の厚膜抵抗の
   端子部分とサイズと形状とにおいて異なる結果として、
   該第２の厚膜抵抗の抵抗値と異なり、 対応する厚膜抵抗の前記電流経路の長さと抵抗値とに影
   響を及ぼすように、相互に関して発散する対向テーパ状
   縁部を持つよう前記厚膜抵抗の各々の端子部分を形成す
   るステップを更に含み、第１の前記厚膜抵抗の端子部分
   が、第２の厚膜抵抗の端子部分から前記テーパ状縁部に
   沿った異なる長さを持つ結果として、該第１の厚膜抵抗
   の抵抗値が前記第２の厚膜抵抗の抵抗値と異なる、 厚膜抵抗を形成する方法。
4. 【請求項４】 前記請求項２記載の方法により形成され
   る厚膜抵抗。
5. 【請求項５】 前記厚膜抵抗が、多層型厚膜ハイブリッ
   ド回路の埋設抵抗である請求項３記載の厚膜抵抗。
6. 【請求項６】抵抗部分と、各々が端子部分を有する1対
   の導体とを形成するステップを含み、前記抵抗部分の端
   子部分と対向縁部とが、該端子部分がその間に該抵抗部
   分を介して電流経路を確立するように重なり合い、さら
   に相互に関して発散する対向テーパ状縁部を持つように
   前記端子部分を形成するステップを含み、前記テーパ状
   縁部が前記電流経路に対する長さを決定し、これにより
   前記厚膜抵抗に対する抵抗値に影響を及ぼすように、該
   電流経路がテーパ状縁部間に確立され、前記端子部分
   が、前記抵抗部分の対向縁部に沿って相互に実質的に平
   行に延長するように形成される方法。
7. 【請求項７】 抵抗部分と、各々が端子部分を有する1
   対の導体とを形成するステップを含み、前記抵抗部分の
   端子部分と対向縁部とが、該端子部分がその間に該抵抗
   部分を介して電流経路を確立するように重なり合い、さ
   らに相互に関して発散する対向テーパ状縁部を持つよう
   に前記端子部分を形成するステップを含み、前記テーパ
   状縁部が前記電流経路に対する長さを決定し、これによ
   り前記厚膜抵抗に対する抵抗値に影響を及ぼすように、
   該電流経路がテーパ状縁部間に確立され、前記形成ステ
   ップが、前記厚膜抵抗に対する抵抗値を実質的に得るよ
   うに、前記テーパ状縁部に沿う方向に長さを持つよう前
   記端子部分の形成をもたらし、 前記厚膜抵抗が第１の厚膜抵抗であり、前記形成ステッ
   プが第２の抵抗部分と第２の対の導体との形成をもたら
   して、第２の厚膜抵抗を形成し、前記第２の抵抗部分
   が、前記第１の厚膜抵抗のフットプリントと略々等しい
   フットプリントを持つように実質的に同じ抵抗材料から
   形成され、前記第２の厚膜抵抗の端子部分が、相互に発
   散する対向テーパ状縁部を持つように形成され、前記第
   ２の厚膜抵抗の端子部部分が前記第１の厚膜抵抗の端子
   部分より長いことの結果として、前記第２の厚膜抵抗が
   前記第１の厚膜抵抗とは異なる抵抗値を有する、方法。
8. 【請求項８】 各々が、基板上で離間された１対の導体
   と、該導体対の端子部分に重なり合う抵抗部分とを含む
   １対の厚膜抵抗を含む抵抗回路網を含む厚膜ハイブリッ
   ド回路であって、前記抵抗部分がフットプリントを特徴
   とし、前記端子部分が、前記抵抗部分を介して電気的に
   相互接続されるように該抵抗部分の対向縁部下方に配置
   され、前記端子部分が、その間に厚膜抵抗に対する抵抗
   値を決定する抵抗部分を介する電流経路を確立し、前記
   厚膜抵抗の抵抗部分のフットプリントが略々等しく、前
   記抵抗部分が１つの抵抗材料から形成され、第１の厚膜
   抵抗の抵抗値が第２の厚膜抵抗の抵抗値より大きくなる
   ように、該第１および第２の厚膜抵抗の抵抗部分が異な
   り、各厚膜抵抗の端子部分がその各々の抵抗部分の対向
   縁部に沿って延長し、前記第１の厚膜抵抗の端子部分が
   前記第２の厚膜抵抗の端子部分より短くなる結果とし
   て、前記第１の厚膜抵抗の抵抗値が前記第２の厚膜抵抗
   の抵抗値より大きくなる、厚膜ハイブリッド回路。
9. 【請求項９】 各々が、基板上で離間された１対の導体
   と、該導体対の端子部分に重なり合う抵抗部分とを含む
   １対の厚膜抵抗を含む抵抗回路網を含む厚膜ハイブリッ
   ド回路であって、前記抵抗部分がフットプリントを特徴
   とし、前記端子部分が、前記抵抗部分を介して電気的に
   相互接続されるように該抵抗部分の対向縁部下方に配置
   され、前記端子部分が、その間に厚膜抵抗に対する抵抗
   値を決定する抵抗部分を介する電流経路を確立し、前記
   厚膜抵抗の抵抗部分のフットプリントが略々等しく、前
   記抵抗部分が１つの抵抗材料から形成され、第１の厚膜
   抵抗の抵抗値が第２の厚膜抵抗の抵抗値より大きくなる
   ように、該第１および第２の厚膜抵抗の抵抗部分が異な
   り、前記厚膜抵抗の少なくとも１つの端子部分が、該抵
   抗部分の対向縁部に沿って相互に実質的に平行に延長す
   るように形成される、厚膜ハイブリッド回路。