JPH07176403A - 厚膜回路およびその製造方法 - Google Patents

厚膜回路およびその製造方法

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JPH07176403A
JPH07176403A JP5320213A JP32021393A JPH07176403A JP H07176403 A JPH07176403 A JP H07176403A JP 5320213 A JP5320213 A JP 5320213A JP 32021393 A JP32021393 A JP 32021393A JP H07176403 A JPH07176403 A JP H07176403A
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JP
Japan
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thick film
resistor
circuit
impedance
film circuit
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JP5320213A
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English (en)
Inventor
Tsunetaro Nose
恒太郎 能勢
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】所望の周波数帯域、特に例えば1GHz以上の
高周波帯域で所望のインピーダンスを有する厚膜回路、
およびその製造方法を提供する。 【構成】厚膜抵抗体による抵抗とともに、その厚膜抵抗
体の両端電極の容量結合によるキャパシタを形成し、抵
抗体をトリミングして特性インピーダンスを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス基板等の
誘電体基板上に形成された厚膜回路およびその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より誘電体基板上に厚膜法により回
路が形成された回路基板が、特にマイクロ波帯等の高周
波信号を扱う電子回路等に広く使用されている。図6
は、誘電体基板上に厚膜法により形成された、従来の抵
抗回路の一例を示す斜視図である。
【0003】誘電体基板1の表面に導体2,3が印刷,
焼成され、それら導体2,3を接続するように抵抗体4
が印刷,焼成されている。また誘電体基板1の裏面に
は、その全面に導体5が印刷,焼成されている。ここ
で、導体2,3や抵抗体4は、マイクロストリップライ
ン,コプレイナライン等、インピーダンスコントロール
された伝送経路として形成されている。
【0004】このとき、図6に示すように抵抗体4の幅
をW,長さをL,膜厚をtとし、その抵抗率をPとした
とき、抵抗値Rは、 R=(P/t)(L/W) である。図7は、誘電体基板上に厚膜法により形成され
た、従来の抵抗回路の他の例を示す斜視図である。
【0005】この例では、誘電体基板1上に、先ず抵抗
体4が印刷,焼成され、次に導体2,3が印刷,焼成さ
れている。このように、抵抗体4と導体2,3は、いず
れを上に重ねても抵抗回路が形成される(例えば、
「C.A.Harper “Handbook of
Thick Film Hybrid Microel
ectronics”McGRAW−HILL 197
4 p.1−117(Thick Film Layo
ut Generation)」参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】1GHz以上の高周波
帯域では、導体金属の表皮効果や導体損失、誘電体の誘
電損失等に起因した損失(ロス)が生じ、厚膜抵抗体の
低周波帯域での抵抗設計値との誤差が増加し、リアクタ
ンス成分、特にインダクタンス成分として、上記のロス
が増大するという問題がある。その理由としては、例え
ば厚膜抵抗体には、酸化ルテニウム系が使用されてお
り、これにバインダとしてガラスが含まれており、この
ため高周波帯域での種々のロスが複雑に影響し、低周波
帯域での抵抗値とはズレが生じ、位相の変化を伴う複素
インピーダンスに変貌してしまうことが挙げられる。
【0007】これに対し、薄膜抵抗は、ニッケルクロム
(NiCr)や窒化タンタル(TaN)の1μm程度以
下の薄膜であり、ガラス成分は含まれておらず、また特
にNiCr抵抗は金属薄膜であるので、表皮効果を考慮
して設計すれば、厚膜抵抗に比較して、より正確な安定
した抵抗値を得ることが可能である。しかし薄膜抵抗
は、製造プロセスの違いにより厚膜抵抗より高価とな
り、また、高周波回路の開発は何回か作り直して所望の
特性を得る傾向が強い中で、薄膜抵抗等の回路の作り直
しを何回も行うことはさらに高価となるという問題があ
る。
【0008】本発明は、上記事情に鑑み、所望の周波数
帯域、特に例えば1GHz以上の高周波帯域で所望のイ
ンピーダンスを有する厚膜回路、およびその製造方法を
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の厚膜回路は、誘
電体基板上に、厚膜抵抗体と、その厚膜抵抗体を介在さ
せて対峙する両端電極とを有し、それら両端電極どうし
の間に、厚膜抵抗体による抵抗と、その抵抗と等価的に
並列なキャパシタとが形成されてなることを特徴とする
ものである。
【0010】また本発明の厚膜回路の製造方法は、誘電
体基板上に、厚膜抵抗体とその厚膜抵抗体を介在させて
対峙する両端電極を、それら両端電極どうしの間に、厚
膜抵抗体による抵抗と、その抵抗と等価的に並列なキャ
パシタとが形成されるように、印刷・焼成し、所望の周
波数帯域内における上記両端電極どうしの間のインピー
ダンスを測定しながら、上記厚膜抵抗体を、そのインピ
ーダンスが所望のインピーダンスになるようにトリミン
グすることを特徴とするものである。
【0011】
【作用】本発明の厚膜回路は、厚膜抵抗体による抵抗と
ともに、その厚膜抵抗体の両端電極の容量結合によるキ
ャパシタが形成されたものであるため、このキャパシタ
を、上述したロス成分を補うように高周波信号が通過
し、これにより、例えば1GHz以上の高周波帯域の信
号であってもロス分が増加することなく、所望のインピ
ーダンスをもった厚膜回路となる。
【0012】またその厚膜回路を製造するにあたって
は、その抵抗体を何度も作り直すことなく、トリミング
により、容易に所望のインピーダンスに調整された厚膜
回路が製造される。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1は、本発明の厚膜回路の一実施態様の、製造の途中段
階(トリミング前)の状態を示す斜視図、図2はその等
価回路図、図3は、トリミングの様子を示した斜視図で
ある。
【0014】図1には、誘電体基板1の表面に導体2が
印刷,焼成され、その上に抵抗体4が印刷,焼成され、
さらにその上に導体3が印刷,焼成されている。また誘
電体基板1の裏面には、その全面に導体5が印刷,焼成
されている。また、導体2,3、抵抗体4は、マイクロ
ストリップラインやコプレイナライン等、インピーダン
スコントロールされた伝送経路として形成されている。
但し、抵抗体4は、後述するようにしてトリミングする
ために、所望のインピーダンスに対応した幅よりも多少
幅広に形成されている。
【0015】図1のような厚膜回路の、GHz帯域の等
価回路は、図2のように示される。この等価回路図中、
高周波でのロス成分はインダクタンスLM ,LR で示さ
れる。そこで、例えば図1に示すように、導体2,3
を、抵抗体4を挾んで互いに近接して配置することによ
り、その抵抗体4の抵抗Rと並列に等価的に容量Cを形
成し、この容量Cでロス成分を補うように高周波信号を
ハイパスさせ、これにより、高周波数帯域までロスの少
ない厚膜回路が実現する。
【0016】図1に示すような厚膜回路を製造した後、
次に、図3に示すように、その厚膜回路にインピーダン
ス測定回路6を接続し、そのインピーダンス測定回路6
により、所望の周波数の信号を印加してその周波数にお
ける厚膜回路のインピーダンスを測定しながら、レーザ
光7により、そのインピーダンスが所望のインピーダン
スとなるようにトリミングする。このトリミングの際、
場合によってはレーザ光7で導体電極ごと切断する。こ
れにより、所望の周波数において所望のインピーダンス
を有する厚膜回路が実現する。
【0017】図4,図5は、本発明の厚膜回路の他の各
実施態様の、トリミング前の状態を示す斜視図である。
図4,図5に示す各厚膜回路は、図6に示す厚膜回路と
同様に、誘電体基板1の表面に先ず導体2,3が印刷,
焼成され、次にそれらの導体2,3をつなぐように抵抗
体4が印刷,焼成されて形成されている。但し、図4,
図5に示す厚膜回路は図6に示す厚膜回路とは異なり、
導体2,3の間に容量C(図2参照)が形成されるよう
にそれらの導体2,3が極めて近接して配置されてい
る。図4に示す厚膜回路では導体2,3の対向面積を増
やすために対向する部分が互いに嵌合する形状に形成さ
れており、図4に示す厚膜回路では、導体2,3の対向
する部分は直線的に形成されている。
【0018】これら図4,図5に示すように、どの周波
数帯でどのようなインピーダンスを所望するかに応じ、
図1に示すように、導体2,3を、抵抗体4を挾んで上
下に重ねてもよく、図4,図5に示すように、導体2,
3を、側面どうしが対向するように同一面上に形成して
もよい。ここでは、図1に示すように、抵抗体4を挾ん
で導体2,3を、上下に重ねたサンプル(サンプル1)
を作成した。誘電体基板1として、Al23 99.5
%、厚さ0.25mmのアルミナ基板を用意し、導体
2,3,5の材料としてDP5715を用い、アルミナ
基板表面にマイクロストリップパターン(導体2)、裏
面にはその全面にグラウンド(導体5)を印刷,焼成し
た。
【0019】次に、抵抗体4の材料として、DP141
0とDP1420をブレンドした、シート抵抗が50Ω
/□(乾燥膜厚25μm、焼成後膜厚12〜14μm)
のものを用い、その抵抗体ペーストを印刷し、焼成し
た。さらに、導体2との間に抵抗体4を挾むようにマイ
クロストリップパターン(導体3)を印刷,焼成した。
またもう1つのサンプル(サンプル2)として、図4に
示すように、抵抗体4の両電極パターンとしての一層目
の導体2,3が容量結合するように、それらの導体2,
3を印刷,焼成し、次に抵抗体4を印刷,焼成した。
【0020】これらのサンプル1,2では、厚膜抵抗体
4をその幅方向に広めなパターンに形成しておき、図3
に示すように、所望の周波数帯での特性インピーダンス
を測定しながらレーザトリミングでトリミングし、所望
の特性インピーダンスに合致させた。その結果を表1に
示す。
【0021】
【表1】
【0022】この表1に示すように、本発明によれば、
設計値に十分に近似した特性インピーダンスを有する厚
膜回路が形成される。尚、ここでは2例のみデータを示
したが、パターン構造を変更することにより容量値を変
更することができ、種々の所望の特性インピーダンスを
有する厚膜回路を形成することができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
1GHz以上の高周波帯域においてもロス分がコントロ
ールされた厚膜回路を形成することができる。従来、膜
厚抵抗は、マイクロストリップラインあるいはコプレイ
ナライン構造を採用してインピーダンスをコントロール
しても、6〜8GHz程度を越えるとロスが厳しく実用
に耐えず、したがってせいぜい6〜8GHz程度までし
か使用することができなかったが、本発明を採用するこ
とにより、10GHzあるいはそれ以上の高周波帯域ま
で厚膜抵抗を利用することができる。このため、このよ
うな高周波帯域で従来使用されていた薄膜抵抗を本発明
を採用した厚膜抵抗に置き換えることができ、コストの
低減化を図ることができ、また薄膜抵抗に比し、より高
電力を取り扱うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の厚膜回路の一実施態様の、製造の途中
段階(トリミング前)の状態を示す斜視図である。
【図2】図1に示す厚膜回路の等価回路図である。
【図3】図1に示す厚膜回路のトリミングの様子を示す
斜視図である。
【図4】本発明の厚膜回路のもう1つの各実施態様の、
トリミング前の状態を示す斜視図である。
【図5】本発明の厚膜回路の他の各実施態様の、トリミ
ング前の状態を示す斜視図である。
【図6】誘電体基板上に厚膜法により形成された、従来
の抵抗回路の一例を示す斜視図である。
【図7】誘電体基板上に厚膜法により形成された、従来
の抵抗回路の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 誘電体基板 2,3 導体 4 抵抗体 5 導体 6 インピーダンス測定回路 7 レーザ光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/01 321 H05K 1/16 A 6921−4E

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体基板上に、厚膜抵抗体と、該厚膜
    抵抗体を介在させて対峙する両端電極とを有し、該両端
    電極どうしの間に、該厚膜抵抗体による抵抗と、該抵抗
    と等価的に並列なキャパシタとが形成されてなることを
    特徴とする厚膜回路。
  2. 【請求項2】 誘電体基板上に、厚膜抵抗体と該厚膜抵
    抗体を介在させて対峙する両端電極を、該両端電極どう
    しの間に、該厚膜抵抗体による抵抗と、該抵抗と等価的
    に並列なキャパシタとが形成されるように、印刷・焼成
    し、 所望の周波数帯域内における前記両端電極どうしの間の
    インピーダンスを測定しながら、前記厚膜抵抗体を、前
    記インピーダンスが所望のインピーダンスになるように
    トリミングすることを特徴とする厚膜回路の製造方法。
JP5320213A 1993-12-20 1993-12-20 厚膜回路およびその製造方法 Withdrawn JPH07176403A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010500844A (ja) * 2006-08-22 2010-01-07 イー.エム.ダブリュ.アンテナ カンパニー リミテッド 伝送線路
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JP2016208032A (ja) * 2015-04-20 2016-12-08 エイブイエックス コーポレイション ワイヤボンド伝送線rc回路

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