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JP2006032776A - Thick film circuit board - Google Patents

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JP2006032776A
JP2006032776A JP2004211629A JP2004211629A JP2006032776A JP 2006032776 A JP2006032776 A JP 2006032776A JP 2004211629 A JP2004211629 A JP 2004211629A JP 2004211629 A JP2004211629 A JP 2004211629A JP 2006032776 A JP2006032776 A JP 2006032776A
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resistor materials
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JP2004211629A
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Toru Nomura
徹 野村
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Denso Corp
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Denso Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thick film resistance board having a resistor material capable of reducing variations in output power temperature characteristic. <P>SOLUTION: In this thick film circuit board wherein a plurality of resistors are constituted by forming resistor materials 3 and 4 on an alumina board 2, and potential at a prescribed region is divided and detected by the plurality of resistors. The resistor materials 3 and 4 are formed by mixing a plurality of materials. The materials for constituting the resistor materials are all common to one another, and the resistor materials 3 and 4 are formed by changing their mixing ratios. In this way, by using the common materials for forming the resistor materials 3 and 4, LOT fluctuations are reduced, and potential at a prescribed region is divided and detected by the plurality of resistors. The temperature characteristics are kept stable by minimizing the variations. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、出力電力の温度特性のばらつきを低減できる抵抗体材料を有する厚膜回路基板であって、特に、高電圧を抵抗体によって分圧して出力電圧とし、その出力電圧に基づいてアクチュエータを駆動するような電子制御装置における厚膜回路基板に関するものである。   The present invention is a thick film circuit board having a resistor material that can reduce variation in temperature characteristics of output power, and in particular, a high voltage is divided by a resistor to obtain an output voltage, and an actuator is formed based on the output voltage. The present invention relates to a thick film circuit board in an electronic control device to be driven.

ディスチャージヘッドランプ用の電子制御装置や直噴インジェクターを制御する電子制御装置では、100V−500Vの高電圧を発生させ、アクチュエータを駆動している。このような高電圧を制御するために、アクチュエータに印加される高電圧を抵抗体で分圧し、その分圧された電圧をフィードバック制御することで、アクチュエータに印加される電圧が一定電圧となるように制御している。   In an electronic control device for a discharge headlamp and an electronic control device that controls a direct injection injector, a high voltage of 100 V to 500 V is generated to drive an actuator. In order to control such a high voltage, the high voltage applied to the actuator is divided by a resistor, and the divided voltage is feedback-controlled so that the voltage applied to the actuator becomes a constant voltage. Is controlling.

例えば、図7は、ディスチャージヘッドランプの電子制御装置の一部を示したものである。この図に示されるように、ランプ101に交流電圧を印加するための4つのスイッチ素子102で構成されたHブリッジ回路103に対して高電圧が印加されることになる。この高電圧を抵抗R1、R2によって分圧することでランプに印加される電圧(ランプ電圧)を制御IC104に入力すると共に、抵抗R3に印加される電圧を電子IC104に入力することでランプ101に流れる電流(ランプ電流)を検出し、ランプ101に供給される電力(ランプ電力)を一定とするフィードバック制御がなされる。   For example, FIG. 7 shows a part of an electronic control device for a discharge headlamp. As shown in this figure, a high voltage is applied to the H bridge circuit 103 composed of four switch elements 102 for applying an alternating voltage to the lamp 101. The high voltage is divided by the resistors R1 and R2 to input a voltage (lamp voltage) applied to the lamp to the control IC 104, and a voltage applied to the resistor R3 is input to the electronic IC 104 to flow to the lamp 101. Feedback control is performed to detect the current (lamp current) and to keep the power (lamp power) supplied to the lamp 101 constant.

この図7で示されるディスチャージヘッドランプの電子制御装置では、抵抗体R1には297k、抵抗体R2には3kが用いられ、500Vのランプ電圧を1/100(=R2/(R1+R2))の5Vとして、制御ICにフィードバックし制御する。   In the discharge headlamp electronic control device shown in FIG. 7, 297k is used for the resistor R1 and 3k is used for the resistor R2, and the lamp voltage of 500V is reduced to 1/100 (= R2 / (R1 + R2)) of 5V. As feedback to the control IC.

このとき用いられる抵抗体R1、R2は、例えばアルミナ基板上に抵抗体材料を印刷・焼成して形成されるが、所望の抵抗値に応じて、抵抗体形状が小さくなるように、抵抗体材料を個々に選定し形成する(例えば、特許文献1参照)。   The resistors R1 and R2 used at this time are formed by, for example, printing and baking a resistor material on an alumina substrate, and the resistor material is formed so that the resistor shape becomes small according to a desired resistance value. Are individually selected and formed (see, for example, Patent Document 1).

例えば、抵抗体R1には200kΩ/□、R2には2kΩ/□が用いられる。これら抵抗体R1、R2の抵抗体材料は、抵抗材料メーカが市販で準備する1MΩ/□、100kΩ/□、10kΩ/□、1kΩ/□、100Ω/□、10Ω/□の中から、使用する材料の前後の市販材料をブレンドして作成される。   For example, 200 kΩ / □ is used for the resistor R1, and 2 kΩ / □ is used for R2. The resistor materials of these resistors R1 and R2 are materials to be used from 1 MΩ / □, 100 kΩ / □, 10 kΩ / □, 1 kΩ / □, 100Ω / □, and 10Ω / □ prepared by a resistor material manufacturer. It is made by blending commercial materials before and after.

例えば、200kΩ/□の抵抗体R1を用意する場合、1MΩ/□と100kΩ/□の市販材料をブレンドして200kΩ/□とする。2kΩ/□の抵抗体R2を用意する場合、10kΩ/□と1kΩ/□の市販材料をブレンドして2kΩ/□とする。
特開2000−332711号公報
For example, when a resistor R1 of 200 kΩ / □ is prepared, a commercial material of 1 MΩ / □ and 100 kΩ / □ is blended to obtain 200 kΩ / □. When preparing a resistor R2 of 2 kΩ / □, a commercial material of 10 kΩ / □ and 1 kΩ / □ are blended to obtain 2 kΩ / □.
JP 2000-332711 A

しかしながら、このような構成においては、抵抗体の温度特性は、個々のシート抵抗材料によって異なり、また、LOTによって変化するため、出力電圧の温度特性が非常に悪くなる。   However, in such a configuration, the temperature characteristic of the resistor varies depending on the individual sheet resistance material, and changes depending on the LOT, so that the temperature characteristic of the output voltage becomes very poor.

本発明は上記点に鑑みて、出力電力の温度特性のばらつきを低減できる抵抗体材料を有する厚膜抵抗基板を提供することを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to provide a thick film resistor substrate having a resistor material that can reduce variations in temperature characteristics of output power.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、基板(2)の上に複数の抵抗体材料(3、4)を形成することによって複数の抵抗(R1、R2)を構成し、該複数の抵抗(R1、R2)によって所定部位の電位を分圧して検出する厚膜回路基板において、複数の抵抗体材料(3、4)は、複数の材料を混合することによって形成されており、複数の抵抗体材料(3、4)を形成するために用いられている複数の材料すべてが共通したものとされ、複数の材料の混合比率が変えられることで複数の抵抗体材料(3、4)が形成されていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1, a plurality of resistors (R1, R2) are formed by forming a plurality of resistor materials (3, 4) on the substrate (2), In the thick film circuit board that detects the potential of a predetermined portion by dividing the potential with the plurality of resistors (R1, R2), the plurality of resistor materials (3, 4) are formed by mixing a plurality of materials. All of the plurality of materials used to form the plurality of resistor materials (3, 4) are made common, and the mixing ratio of the plurality of materials can be changed to change the plurality of resistor materials (3, 4) is formed.

このように、複数の抵抗体材料(3、4)を形成するために用いる材料を共通のものにすることにより、LOT変動を小さくすることができ、複数の抵抗体材料(3、4)の温度特性のバラツキを小さく安定させることが可能となる。   Thus, by using the same material for forming the plurality of resistor materials (3, 4), the LOT fluctuation can be reduced, and the plurality of resistor materials (3, 4) can be reduced. Variations in temperature characteristics can be made small and stable.

例えば、請求項2に示されるように、複数の抵抗(R1、R2)において、その抵抗比が10を超えるものに対して、請求項1に示す発明を適用すると特に有効である。   For example, as shown in claim 2, it is particularly effective to apply the invention shown in claim 1 to a plurality of resistors (R1, R2) whose resistance ratio exceeds 10.

請求項3に記載の発明では、複数の抵抗体材料(3、4)それぞれの両端には、複数の抵抗体材料(3、4)それぞれに電気的に接続された導体層(5a〜5c)が形成されており、複数の抵抗体材料(3、4)それぞれの両端に形成された導体層(5a〜5c)間の距離を複数の抵抗体材料(3、4)それぞれのL寸法と定義すると、複数の抵抗体材料(3、4)のL寸法は1.5mm以上となっていることを特徴としている。   In the invention according to claim 3, conductor layers (5a to 5c) electrically connected to each of the plurality of resistor materials (3, 4) at both ends of each of the plurality of resistor materials (3, 4). The distance between the conductor layers (5a to 5c) formed at both ends of each of the plurality of resistor materials (3, 4) is defined as the L dimension of each of the plurality of resistor materials (3, 4). Then, the L dimension of the plurality of resistor materials (3, 4) is 1.5 mm or more.

このように、複数の抵抗体材料(3、4)のL寸法を1.5mm以上という長い値としている。このため、複数の抵抗体材料(3、4)の温度特性を決定する要因、具体的には複数の抵抗体材料(3、4)のうち導体層(5a〜5c)と接続されるターミナル部分の特性の影響を小さくすることが可能となる。 これにより、各複数の抵抗体材料(3、4)のバラツキを小さくすることが可能となる。   Thus, the L dimension of the plurality of resistor materials (3, 4) is set to a long value of 1.5 mm or more. For this reason, the factor which determines the temperature characteristic of several resistor material (3, 4), specifically, the terminal part connected with conductor layers (5a-5c) among several resistor materials (3, 4) It is possible to reduce the influence of the characteristics. Thereby, it becomes possible to reduce the variation of each of the plurality of resistor materials (3, 4).

例えば、このような複数の抵抗体材料(3、4)と導体層(5a〜5c)としては、請求項4に示されるように、それぞれ、RuO2系の材料とCuを主成分とする材料を用いることができる。 For example, such a plurality of resistor materials (3, 4) and conductor layers (5a to 5c) are, as shown in claim 4, respectively, RuO 2 -based materials and Cu-based materials, respectively. Can be used.

この場合、請求項5に示されるように、複数の抵抗体材料(3、4)と該複数の抵抗体材料(3、4)それぞれの両端に形成された導体層(5a〜5c)との接触部位において、複数の抵抗体材料(3、4)への導体層(5a〜5c)内のCuの拡散量が抵抗体のRuに対して1.3以下となるようにするのが好ましい。   In this case, as shown in claim 5, a plurality of resistor materials (3, 4) and conductor layers (5a to 5c) formed at both ends of the plurality of resistor materials (3, 4) It is preferable that the amount of Cu diffusion in the conductor layers (5a to 5c) into the plurality of resistor materials (3, 4) is 1.3 or less with respect to Ru of the resistor at the contact portion.

このように、複数の抵抗体材料(3、4)へのCuの拡散量が少なくなるようにすれば、より複数の抵抗体材料(3、4)の温度特性が良好にすることができる。   Thus, if the amount of diffusion of Cu into the plurality of resistor materials (3, 4) is reduced, the temperature characteristics of the plurality of resistor materials (3, 4) can be further improved.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

(第1実施形態)
本発明の一実施形態を適用した厚膜回路基板の断面図を図1(a)に示すと共に、厚膜回路基板に形成される抵抗体材料のレイアウトを図1(b)に示す。
(First embodiment)
A cross-sectional view of a thick film circuit board to which an embodiment of the present invention is applied is shown in FIG. 1A, and a layout of a resistor material formed on the thick film circuit board is shown in FIG.

厚膜回路基板1は、上記したディスチャージヘッドランプの電子制御装置に備えられるもので、図7に示される抵抗R1、R2が形成されるものである。   The thick film circuit board 1 is provided in the above-described electronic control device of the discharge headlamp, and is formed with the resistors R1 and R2 shown in FIG.

図1(a)に示されるように、厚膜回路基板1は、アルミナ基板2の上に形成された抵抗R1を構成する抵抗体材料3と抵抗R2を構成する抵抗体材料4と、これら抵抗体材料3、4の両端に電気的に接続された導体層5a〜5cと、これら抵抗体材料3、4および導体層5a〜5cの表面に形成された保護ガラス6とを有した構成となっている。   As shown in FIG. 1A, a thick film circuit board 1 includes a resistor material 3 constituting a resistor R1 formed on an alumina substrate 2, a resistor material 4 constituting a resistor R2, and these resistors. Conductor layers 5a to 5c electrically connected to both ends of body material 3 and 4 and a protective glass 6 formed on the surface of these resistor materials 3 and 4 and conductor layers 5a to 5c. ing.

抵抗体材料3および抵抗体材料4は、導体層5a〜5cを介して直列接続されており、これら抵抗体材料3、4の間の電位がフィードバックされるようになっている。   The resistor material 3 and the resistor material 4 are connected in series via the conductor layers 5a to 5c, and the potential between the resistor materials 3 and 4 is fed back.

抵抗体材料3および抵抗体材料4は、それぞれ、例えば、20kΩ/□と200kΩ/□のシート抵抗材料として構成されたもので、1kΩ/□の材料(Dupont製2130)と1MΩ/□の材料(Dupont製2160)という2種類の材料を混ぜ合わされて形成されている。   The resistor material 3 and the resistor material 4 are respectively configured as, for example, sheet resistance materials of 20 kΩ / □ and 200 kΩ / □, and a material of 1 kΩ / □ (Dupont 2130) and a material of 1 MΩ / □ ( It is formed by mixing two types of materials called Dupont 2160).

そして、抵抗体材料3は、例えば、酸化ルテニウム(RuO2)系の材料で構成され、図1(b)に示されるように、その長さ、つまり、それぞれの両端の各導体層5a〜5c間の距離をL寸法、その幅をW寸法とすると、L寸法が1.5mm以上、W寸法が1.4mmとされている。また、抵抗体材料4に関しても、抵抗体材料3と同様に、L寸法が1.5mm以上、W寸法が1.4mmとされている。 The resistor material 3 is made of, for example, a ruthenium oxide (RuO 2 ) -based material, and as shown in FIG. 1B, its length, that is, each of the conductor layers 5a to 5c at both ends. When the distance between them is the L dimension and the width is the W dimension, the L dimension is 1.5 mm or more and the W dimension is 1.4 mm. As for the resistor material 4, similarly to the resistor material 3, the L dimension is 1.5 mm or more and the W dimension is 1.4 mm.

続いて、本実施形態で示す厚膜回路基板の製造方法について、図2に示す厚膜回路基板の製造工程図を参照して説明する。   Next, a manufacturing method of the thick film circuit board shown in the present embodiment will be described with reference to a manufacturing process diagram of the thick film circuit board shown in FIG.

まず、図2(a)に示される工程では、1kΩ/□の材料(Dupont製2130)と1MΩ/□の材料(Dupont製2160)という2種類の材料を混ぜ合わせることによって、シート抵抗材料となる20kΩ/□の材料を作製する。そして、所望のパターンのスクリーンマスクを用いてその20kΩ/□の材料を印刷する工程とそれを乾燥させる工程(例えば120℃で5分間乾燥)とを繰り返す。   First, in the process shown in FIG. 2A, a sheet resistance material is obtained by mixing two types of materials, a 1 kΩ / □ material (Dupont 2130) and a 1 MΩ / □ material (Dupont 2160). A material of 20 kΩ / □ is prepared. Then, a step of printing the 20 kΩ / □ material using a screen mask having a desired pattern and a step of drying the material (for example, drying at 120 ° C. for 5 minutes) are repeated.

続いて、図2(b)に示される工程では、抵抗体材料3と同様に、1kΩ/□の材料(Dupont製2130)と1MΩ/□の材料(Dupont製2160)という2種類の材料を混ぜ合わせることによって、シート抵抗材料となる200kΩ/□の材料を作製する。このとき、抵抗体材料3の場合に対して、1kΩ/□の材料(Dupont製2130)と1MΩ/□の材料(Dupont製2160)の混合比率を変えている。   Subsequently, in the process shown in FIG. 2B, similarly to the resistor material 3, two kinds of materials, 1 kΩ / □ material (Dupont 2130) and 1 MΩ / □ material (Dupont 2160) are mixed. By combining them, a material of 200 kΩ / □ to be a sheet resistance material is produced. At this time, the mixing ratio of the 1 kΩ / □ material (Dupont 2130) and the 1 MΩ / □ material (Dupont 2160) is changed with respect to the resistor material 3.

そして、所望のパターンのスクリーンマスクを用いてその200kΩ/□の材料を印刷する工程とそれを乾燥させる工程(例えば120℃で5分間乾燥)とを繰り返す。その後、850℃のAir雰囲気において焼成することで、アルミナ基板2の表面上に抵抗R1を構成する抵抗体材料3と抵抗R2を構成する抵抗体材料4とが形成される。   Then, a step of printing the 200 kΩ / □ material using a screen mask having a desired pattern and a step of drying the material (for example, drying at 120 ° C. for 5 minutes) are repeated. Thereafter, by firing in an Air atmosphere at 850 ° C., the resistor material 3 constituting the resistor R1 and the resistor material 4 constituting the resistor R2 are formed on the surface of the alumina substrate 2.

続いて、図2(c)に示される工程では、所望のパターンのスクリーンマスクを用いて銅を主成分とする材料を印刷する工程とそれを乾燥させる工程とを繰り返したのち、650℃の窒素雰囲気において焼成することで、アルミナ基板2の表面上に抵抗R1を構成する抵抗体材料3を形成する。   Subsequently, in the step shown in FIG. 2 (c), after repeating the step of printing a material mainly composed of copper using a screen mask having a desired pattern and the step of drying it, the nitrogen at 650 ° C. By firing in the atmosphere, the resistor material 3 constituting the resistor R1 is formed on the surface of the alumina substrate 2.

次に、図2(d)に示される工程では、ガラス材料を所望のパターンのスクリーンマスクを用いて印刷する工程およびそれを乾燥させる工程とを繰り返した後、610℃の窒素雰囲気において焼成することで保護ガラス6を形成する。   Next, in the step shown in FIG. 2D, after repeating the step of printing the glass material using a screen mask having a desired pattern and the step of drying the glass material, the glass material is fired in a nitrogen atmosphere at 610 ° C. Then, the protective glass 6 is formed.

その後、図2(e)に示される工程では、保護ガラス6の表面から各抵抗体材料3、4をレーザトリミングすることによって抵抗値調整を行う。これにより、抵抗R1の抵抗値と抵抗R2の抵抗値が所定値に設定される。   Thereafter, in the step shown in FIG. 2 (e), the resistance value is adjusted by laser trimming the resistor materials 3 and 4 from the surface of the protective glass 6. Thereby, the resistance value of the resistor R1 and the resistance value of the resistor R2 are set to predetermined values.

このように、本実施形態によれば、2種類の材料を用い、2種類の材料の混合比率を変えることによって、各抵抗体材料3、4を形成するようにしている。このように、2種類の材料のみによって抵抗体材料3、4を形成した場合と、従来のように、抵抗体材料3、4をそれぞれ別々の2種類ずつ、具体的には、抵抗体材料3を100kΩ/□の材料(Dupont製2150)と1MΩ/□の材料(Dupont製2160)とによって形成し、抵抗体材料4を1kΩ/□の材料(Dupont製2130)と10kΩ/□の材料(Dupont製2140)とによって形成した場合の温度特性のLOT変動について調べた。この結果を図3の図表に示す。   Thus, according to the present embodiment, each of the resistor materials 3 and 4 is formed by using two types of materials and changing the mixing ratio of the two types of materials. As described above, when the resistor materials 3 and 4 are formed by using only two kinds of materials, and in the conventional case, the resistor materials 3 and 4 are respectively provided in two different types, specifically, the resistor material 3. Is formed of 100 kΩ / □ material (Dupont 2150) and 1 MΩ / □ material (Dupont 2160), and the resistor material 4 is formed of 1 kΩ / □ material (Dupont 2130) and 10 kΩ / □ material (Dupont 2140), the LOT variation of the temperature characteristics was investigated. The results are shown in the chart of FIG.

この図に示されるように、従来品に関しては、温度特性が各LOTごとに大きくばらついており、その標準偏差は50となっている。これに対し、本実施形態に関しては、温度特性が各LOTごとに大きくばらついておらず、その標準偏差は3となっている。   As shown in this figure, with respect to the conventional product, the temperature characteristics vary widely for each LOT, and the standard deviation is 50. On the other hand, in the present embodiment, the temperature characteristics do not vary greatly for each LOT, and the standard deviation is 3.

このような違いは、各抵抗体材料3、4を共通する材料のみによって形成するか、それとも共通しない材料によって形成するかに依るものと考えられる。すなわち、抵抗体材料3、4を構成するための各種材料は、その材料そのものにもバラツキがあり、これら抵抗体材料3、4を形成するために用いる材料数を増やせば増やすほどそのバラツキが大きくなる。そして、抵抗体材料3を形成するために用いる材料と抵抗体材料4を形成するために用いる材料とをそれぞれ別々の材料としていることから、抵抗体材料3を形成するために用いる材料のバラツキと抵抗体材料4を形成するために用いる材料のバラツキとが、異なったものとなる。   Such a difference is considered to depend on whether the resistor materials 3 and 4 are formed of only a common material or a non-common material. That is, the various materials for configuring the resistor materials 3 and 4 have variations in the materials themselves, and the variation increases as the number of materials used to form the resistor materials 3 and 4 increases. Become. Since the material used to form the resistor material 3 and the material used to form the resistor material 4 are different materials, the variation in the materials used to form the resistor material 3 The material used to form the resistor material 4 varies from one material to another.

このため、本実施形態では、抵抗体材料3、4を形成するために用いる材料数を共通する2種類とすることで、材料ごとのバラツキの影響が2種類の材料のバラツキのみに依存するものとしている。すなわち、抵抗体材料3を形成するために用いる材料のバラツキと抵抗体材料4を形成するために用いる材料のバラツキとが同じものとなるようにしている。   For this reason, in this embodiment, the influence of the variation for each material depends only on the variation of the two types of materials by using two types of common materials for forming the resistor materials 3 and 4. It is said. That is, the variation in the material used to form the resistor material 3 and the variation in the material used to form the resistor material 4 are made the same.

このように、各抵抗体材料3、4を形成するために用いる材料数を2種類のみに限定すると共に、各抵抗体材料3、4を形成するために用いる材料を共通のものにすることにより、LOT変動を小さくすることができ、各抵抗体材料3、4の温度特性のバラツキを小さく安定させることが可能となる。   In this way, by limiting the number of materials used to form each resistor material 3, 4 to only two types, and making the materials used to form each resistor material 3, 4 common Therefore, the variation in LOT can be reduced, and variations in the temperature characteristics of the resistor materials 3 and 4 can be reduced and stabilized.

また、抵抗体材料3、4の抵抗値は、抵抗体材料3、4と導体層5a〜5cが重なる部分において導体層5a〜5cに含まれる成分が抵抗体材料3、4中に拡散するためにばらつく。抵抗体材料3、4の温度特性は、抵抗体材料3、4自体の特性と導体層5a〜5cからの影響を受けるターミナル部分の特性とによって決まる。   The resistance values of the resistor materials 3 and 4 are such that components contained in the conductor layers 5a to 5c diffuse into the resistor materials 3 and 4 in the portion where the resistor materials 3 and 4 and the conductor layers 5a to 5c overlap. It varies. The temperature characteristics of the resistor materials 3 and 4 are determined by the characteristics of the resistor materials 3 and 4 themselves and the characteristics of the terminal portions affected by the conductor layers 5a to 5c.

図4は、1kΩ/□の材料(Dupont製2130)と1MΩ/□の材料(Dupont製2160)という2種類の材料を混ぜ合わせることによって、シート抵抗材料となる20kΩ/□の材料を作製し、抵抗体材料3、4におけるL寸法と温度特性との関係を調べた結果を示した図である。   FIG. 4 shows that a material of 20 kΩ / □, which becomes a sheet resistance material, is prepared by mixing two kinds of materials of 1 kΩ / □ material (Dupont 2130) and 1 MΩ / □ material (Dupont 2160). It is the figure which showed the result of having investigated the relationship between the L dimension and the temperature characteristic in the resistor materials 3 and 4. FIG.

この図に示されるように、抵抗体材料3、4の温度特性のバラツキは、抵抗体材料3、4のL寸法が大きいほど小さくなり、L寸法が1.5mm以上になると温度特性が安定することが確認された。このため、抵抗体材料3、4のL寸法を1.5mm以上に設定するのが望ましい。   As shown in this figure, the variation in the temperature characteristics of the resistor materials 3 and 4 becomes smaller as the L dimension of the resistor materials 3 and 4 becomes larger, and the temperature characteristic becomes stable when the L dimension becomes 1.5 mm or more. It was confirmed. For this reason, it is desirable to set the L dimension of the resistor materials 3 and 4 to 1.5 mm or more.

さらに、実験により、導体層5a〜5cを構成する銅の抵抗体材料3、4への拡散が大きいほど、抵抗体材料3、4の温度特性が悪くなることが確認された。例えば、抵抗体材料3、4を構成するRuO2またはPbaRubcによって構成されたものである場合、これらと導体層5a〜5cを構成するCuまたはその化合物とが反応し、導体層5a〜5cとのコンタクト部が変化して抵抗体材料3、4の温度特性が劣化するのである。 Furthermore, it has been confirmed through experiments that the temperature characteristics of the resistor materials 3 and 4 deteriorate as the diffusion of the copper constituting the conductor layers 5a to 5c into the resistor materials 3 and 4 increases. For example, when the resistor material 3 or 4 is composed of RuO 2 or Pb a Ru b O c , these react with Cu composing the conductor layers 5a to 5c or a compound thereof, and the conductor layer The contact part with 5a-5c changes and the temperature characteristic of the resistor materials 3 and 4 deteriorates.

(化1)
PbaRubc + Cude → CuxRuyz + Pbfg
図5は、抵抗体材料3、4の構造を示す模式図である。この図に示されるように、抵抗体材料3、4は、基本的には、ガラス成分中にRuO2からなる層とRuO2とガラスとの反応層とが連結された構造となる。しかしながら、導体層5a〜5cを構成する銅が抵抗体材料3、4へ拡散すると、銅(Cu)とルテニウム(Ru)の化合物が形成されるためにこの構造が変化し、抵抗体材料3、4の温度特性を劣化させるのである。
(Chemical formula 1)
Pb a Ru b O c + Cu d M e → Cu x Ru y O z + Pb f M g
FIG. 5 is a schematic diagram showing the structure of the resistor materials 3 and 4. As shown in this figure, the resistor material 3,4, basically, the a reaction layer between the layer and RuO 2 and glass consisting RuO 2 in the glass component is connected structure. However, when the copper constituting the conductor layers 5a to 5c diffuses into the resistor materials 3 and 4, this structure is changed because a compound of copper (Cu) and ruthenium (Ru) is formed, and the resistor material 3, 4 is deteriorated.

実験により、導体層5a〜5cを構成する銅が抵抗体材料3、4へ拡散したときの様子を元素分析によって調べたところ、導体層近傍の抵抗体の構成が、抵抗体材料であるRuに対して、Cuが3.5の場合、抵抗体材料3、4の温度特性の劣化が大きかった。また、Ruに対してCuが1.3、更に0.6と小さくなるにつれて、抵抗体材料3、4の温度特性が良好になる。このことから、Ruに対してCuが1.3以下となるようにするのが好ましいといえる。   When the state in which copper constituting the conductor layers 5a to 5c diffuses to the resistor materials 3 and 4 was examined by an elemental analysis by an experiment, the configuration of the resistor in the vicinity of the conductor layer is changed to Ru which is a resistor material. On the other hand, when Cu was 3.5, the temperature characteristics of the resistor materials 3 and 4 were greatly deteriorated. Further, as Cu becomes 1.3 and further 0.6 with respect to Ru, the temperature characteristics of the resistor materials 3 and 4 become better. From this, it can be said that Cu is preferably 1.3 or less with respect to Ru.

図6は、上記のように、抵抗体材料3、4への銅またはその酸化物の拡散に応じた、温度特性のLOT変動を調べた結果を示したものである。   FIG. 6 shows the result of examining the LOT variation of the temperature characteristic according to the diffusion of copper or its oxide into the resistor materials 3 and 4 as described above.

この図に示されるように、抵抗体材料3、4への銅またはその酸化物の拡散がRuの比に対して3.5のものの場合、LOTごとに大きくばらついており、その標準偏差は78となっている。これに対し、抵抗体材料3、4への銅またはその酸化物の拡散がRu比1.3、0.6のものの場合、LOTごとに大きくばらついておらず、その標準偏差は7、3となっている。   As shown in this figure, when the diffusion of copper or its oxide into the resistor materials 3 and 4 is 3.5 with respect to the ratio of Ru, it greatly varies for each LOT, and its standard deviation is 78. It has become. On the other hand, when the diffusion of copper or its oxide into the resistor materials 3 and 4 has a Ru ratio of 1.3 and 0.6, it does not vary greatly for each LOT, and its standard deviation is 7, 3 It has become.

このように、抵抗体材料3、4への銅またはその酸化物の拡散が少なくなるほど、抵抗体材料3、4の温度特性を良好なものとすることが可能となる。実験によれば、抵抗体材料3、4への銅またはその酸化物の拡散がRu比1.3以下とすれば、抵抗体材料3、4の温度特性が良好になることが確認されており、Ru比0.6以下とすれば、より抵抗体材料3、4の温度特性が良好になる。   Thus, the smaller the diffusion of copper or its oxide into the resistor materials 3 and 4, the better the temperature characteristics of the resistor materials 3 and 4 can be made. According to experiments, it has been confirmed that if the diffusion of copper or its oxide into the resistor materials 3 and 4 is set to a Ru ratio of 1.3 or less, the temperature characteristics of the resistor materials 3 and 4 are improved. If the Ru ratio is 0.6 or less, the temperature characteristics of the resistor materials 3 and 4 become better.

以上説明したように、本実施形態では、抵抗体材料3、4を形成するために用いる材料数を共通する2種類とすることで、材料ごとのバラツキの影響が2種類の材料のバラツキのみに依存するものとしている。さらに、抵抗体材料3を形成するために用いる材料のバラツキと抵抗体材料4を形成するために用いる材料のバラツキとが同じものとなるようにしている。   As described above, in this embodiment, by using two types of common materials for forming the resistor materials 3 and 4, the influence of the variation for each material is limited to the variation of the two types of materials. It depends. Furthermore, the variation in the material used for forming the resistor material 3 and the variation in the material used for forming the resistor material 4 are made the same.

このように、各抵抗体材料3、4を形成するために用いる材料数を2種類のみに限定すると共に、各抵抗体材料3、4を形成するために用いる材料を共通のものにすることにより、LOT変動を小さくすることができ、各抵抗体材料3、4の温度特性のバラツキを小さく安定させることが可能となる。   In this way, by limiting the number of materials used to form each resistor material 3, 4 to only two types, and making the materials used to form each resistor material 3, 4 common Therefore, the variation in LOT can be reduced, and variations in the temperature characteristics of the resistor materials 3 and 4 can be reduced and stabilized.

そして、本実施形態では、抵抗体材料3、4のL寸法を1.5mm以上という長い値としている。このため、抵抗体材料3、4の温度特性を決定する要因、具体的には抵抗体材料3、4のうち導体層5a〜5cと接続されるターミナル部分の特性の影響を小さくすることが可能となる。 これにより、各抵抗体材料3、4のバラツキを小さくすることが可能となる。   In the present embodiment, the L dimension of the resistor materials 3 and 4 is a long value of 1.5 mm or more. For this reason, it is possible to reduce the influence of the factors that determine the temperature characteristics of the resistor materials 3 and 4, specifically, the characteristics of the terminal portions of the resistor materials 3 and 4 connected to the conductor layers 5a to 5c. It becomes. Thereby, it becomes possible to reduce the variation of each resistor material 3 and 4.

さらに、本実施形態では、抵抗体材料3、4への銅またはその酸化物の拡散が少なくなるように、例えば、焼成温度を650±10℃にコントロールし、Ru比に対してCuの拡散量が1.3以下となるようにしている。このため、より抵抗体材料3、4の温度特性が良好にすることができる。   Furthermore, in this embodiment, for example, the firing temperature is controlled to 650 ± 10 ° C. so that the diffusion of copper or its oxide into the resistor materials 3 and 4 is reduced, and the diffusion amount of Cu with respect to the Ru ratio. Is 1.3 or less. For this reason, the temperature characteristics of the resistor materials 3 and 4 can be further improved.

なお、本実施形態では、抵抗体材料3、4を形成するために用いる材料を1kΩ/□の材料(Dupont製2130)と1MΩ/□の材料(Dupont製2160)という2種類としている。つまり、一方の材料の抵抗値に対して、他方の材料の抵抗値が1000倍のものを用いている。この材料の抵抗値の比率は、100倍を超えることが望ましく、より好ましくは1000倍以上となるのが好ましい。   In the present embodiment, there are two types of materials used for forming the resistor materials 3 and 4: a 1 kΩ / □ material (Dupont 2130) and a 1 MΩ / □ material (Dupont 2160). That is, the resistance value of one material is 1000 times that of the other material. The ratio of the resistance value of this material is desirably more than 100 times, more preferably 1000 times or more.

このように、2種類の材料の抵抗値の比率が大きくなるほど、抵抗R1、R2によって高電圧を1/20以下に分圧するような分圧回路における抵抗体材料3、4のシート抵抗を容易に形成することができ、かつ、複数のシート抵抗の温度特性差を小さくすることができる。   Thus, as the ratio of the resistance values of the two types of materials increases, the sheet resistance of the resistor materials 3 and 4 in the voltage dividing circuit that divides the high voltage to 1/20 or less by the resistors R1 and R2 becomes easier. It can be formed, and the temperature characteristic difference between a plurality of sheet resistances can be reduced.

(他の実施形態)
上記実施形態では、抵抗体材料3、4を形成するために用いる材料を2種類としたが、2種類以上としても構わない。要は、抵抗体材料3、4を形成するために用いる材料として共通の材料を用いれば良い。ただし、抵抗体材料3、4を形成するために用いる材料を2種類以上としてお、そのうちの少なくとも2つの材料の抵抗値の比率が100倍を超えていることが望ましく、より好ましくは1000倍以上となるのが好ましい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, two types of materials are used for forming the resistor materials 3 and 4, but two or more types may be used. In short, a common material may be used as a material used to form the resistor materials 3 and 4. However, it is desirable that the materials used to form the resistor materials 3 and 4 are two or more types, and the ratio of the resistance values of at least two of the materials is preferably over 100 times, more preferably 1000 times or more. It is preferable that

これにより、抵抗R1、R2によって高電圧を1/20以下に分圧するような分圧回路における抵抗体材料3、4のシート抵抗を容易に形成することができ、かつ、複数のシート抵抗の温度特性差を小さくすることができる。   Thereby, the sheet resistance of the resistor materials 3 and 4 in the voltage dividing circuit that divides the high voltage to 1/20 or less by the resistors R1 and R2 can be easily formed, and the temperatures of the plurality of sheet resistances can be obtained. The characteristic difference can be reduced.

本発明の一実施形態を適用した厚膜回路基板を示す図であって、(a)は厚膜回路基板の断面図、(b)は厚膜回路基板に備えられる抵抗体材料のレイアウト図である。It is a figure which shows the thick film circuit board to which one Embodiment of this invention is applied, Comprising: (a) is sectional drawing of a thick film circuit board, (b) is a layout figure of the resistor material with which a thick film circuit board is equipped. is there. 図1に示す圧膜回路基板の製造工程図である。It is a manufacturing-process figure of the pressure film circuit board shown in FIG. 抵抗体材料のLOT変動について調べた結果を示す図表である。It is a graph which shows the result investigated about the LOT fluctuation | variation of a resistor material. 抵抗体材料におけるL寸法と温度特性との関係を調べた結果を示した図である。It is the figure which showed the result of having investigated the relationship between L dimension in a resistor material, and a temperature characteristic. 抵抗体材料の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a resistor material. 抵抗体材料への銅またはその酸化物の拡散がRuの比に対して0.6、1.3、3.5のものに関して、LOT変動を調べた結果を示した図表である。It is the graph which showed the result of having investigated the LOT fluctuation | variation about the thing whose diffusion of copper or its oxide to a resistor material is 0.6, 1.3, 3.5 with respect to the ratio of Ru. ディスチャージヘッドランプの電子制御装置の一部を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed a part of electronic control apparatus of a discharge headlamp.

符号の説明Explanation of symbols

1…厚膜回路基板、2…アルミナ基板、3、4…抵抗体材料、
5a〜5c…導体層、6…保護ガラス。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thick film circuit board, 2 ... Alumina substrate, 3, 4 ... Resistor material,
5a-5c ... conductor layer, 6 ... protective glass.

Claims (5)

基板(2)の上に複数の抵抗体材料(3、4)を形成することによって複数の抵抗(R1、R2)を構成し、該複数の抵抗(R1、R2)によって所定部位の電位を分圧して検出する厚膜回路基板において、
前記複数の抵抗体材料(3、4)は、複数の材料を混合することによって形成されており、前記複数の抵抗体材料(3、4)を形成するために用いられている前記複数の材料すべてが共通したものとされ、前記複数の材料の混合比率が変えられることで前記複数の抵抗体材料(3、4)が形成されていることを特徴とする厚膜回路基板。
A plurality of resistors (R1, R2) are formed by forming a plurality of resistor materials (3, 4) on the substrate (2), and a potential of a predetermined portion is divided by the plurality of resistors (R1, R2). In thick film circuit board to detect by pressing,
The plurality of resistor materials (3, 4) are formed by mixing a plurality of materials, and the plurality of materials used to form the plurality of resistor materials (3, 4). A thick film circuit board characterized in that the plurality of resistor materials (3, 4) are formed by changing the mixing ratio of the plurality of materials, all of which are common.
前記複数の抵抗(R1、R2)において、その抵抗比が10を超えることを特徴とする請求項1に記載の厚膜回路基板。 The thick film circuit board according to claim 1, wherein a resistance ratio of the plurality of resistors (R 1, R 2) exceeds 10. 前記複数の抵抗体材料(3、4)それぞれの両端には、前記複数の抵抗体材料(3、4)それぞれに電気的に接続された導体層(5a〜5c)が形成されており、前記複数の抵抗体材料(3、4)それぞれの両端に形成された前記導体層(5a〜5c)間の距離を前記複数の抵抗体材料(3、4)それぞれのL寸法と定義すると、前記複数の抵抗体材料(3、4)のL寸法は1.5mm以上となっていることを特徴とする請求項1または2に記載の厚膜回路基板。 Conductive layers (5a to 5c) electrically connected to each of the plurality of resistor materials (3, 4) are formed at both ends of each of the plurality of resistor materials (3, 4). When the distance between the conductor layers (5a to 5c) formed at both ends of each of the plurality of resistor materials (3, 4) is defined as the L dimension of each of the plurality of resistor materials (3, 4), The thick film circuit board according to claim 1 or 2, wherein the L dimension of the resistor material (3, 4) is 1.5 mm or more. 前記複数の抵抗体材料(3、4)はRuO2系の材料で構成され、前記導体層(5a〜5c)はCuを主成分とする材料で構成されていることを特徴とする請求項3に記載の厚膜回路基板。 The plurality of resistor materials (3, 4) are made of a RuO 2 -based material, and the conductor layers (5a to 5c) are made of a material mainly composed of Cu. The thick film circuit board according to 1. 前記複数の抵抗体材料(3、4)と該複数の抵抗体材料(3、4)それぞれの両端に形成された前記導体層(5a〜5c)との接触部位において、前記複数の抵抗体材料(3、4)への前記導体層(5a〜5c)内のCuの拡散量が該抵抗体材料におけるRuに対して1.3以下となっていることを特徴とする請求項4に記載の厚膜回路基板。 The plurality of resistor materials at contact portions of the plurality of resistor materials (3, 4) and the conductor layers (5a to 5c) formed at both ends of the plurality of resistor materials (3, 4). 5. The diffusion amount of Cu in the conductor layers (5 a to 5 c) into (3, 4) is 1.3 or less with respect to Ru in the resistor material. 6. Thick film circuit board.
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