FR2607627A1

FR2607627A1 - Dispositif a circuit integre en pellicule epaisse, susceptible d'etre fabrique au moyen d'une operation, facile a mettre en oeuvre, d'ajustement par enlevement de matiere

Info

Publication number: FR2607627A1
Application number: FR8716741A
Authority: FR
Inventors: Mitsuru Murata
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-12-02
Filing date: 1987-12-02
Publication date: 1988-06-03
Anticipated expiration: 2007-12-02
Also published as: FR2607627B1; DE3740872A1; KR880008719A; DE3740872C2; JPS63140558A; US4841275A; KR900007604B1

Abstract

LE DISPOSITIF A CIRCUIT INTEGRE EN PELLICULE EPAISSE SELON L'INVENTION COMPREND UN SUBSTRAT ISOLANT 12, DES PREMIER ET DEUXIEME CONDUCTEURS 18, 24 FORMES SUR UN SUBSTRAT ISOLANT 12 AU MOYEN D'UN PROCEDE DE FORMATION DE PELLICULE EPAISSE ET ECARTES L'UN DE L'AUTRE, AINSI QU'UNE RESISTANCE 26 D'AJUSTEMENT DE VALEUR DE RESISTANCE PAR ENLEVEMENT DE MATIERE ET UNE RESISTANCE 28 D'AJUSTEMENT DE FONCTION PAR ENLEVEMENT DE MATIERE, TOUTES DEUX FORMEES SUR LE SUBSTRAT ISOLANT 12 AU MOYEN DU PROCEDE DE FORMATION DE PELLICULE EPAISSE. CES DEUX RESISTANCES SONT DES BANDES RECTANGULAIRES ET LA RESISTANCE D'AJUSTEMENT DE FONCTION FAIT SAILLIE PERPENDICULAIREMENT PAR RAPPORT AU DEUXIEME CONDUCTEUR 24 EN CHEVAUCHEMENT ET EN CONNEXION ELECTRIQUE AVEC LA PARTIE INTERMEDIAIRE DU DEUXIEME CONDUCTEUR. APRES APPLICATION D'UN FAISCEAU LASER A LA RESISTANCE D'AJUSTEMENT DE VALEUR 26 PENDANT LA MESURE DE LA VALEUR DE RESISTANCE ENTRE LES EXTREMITES DES DEUX CONDUCTEURS 18, 24, ET FORMATION D'UNE ENTAILLE 30 DANS LA RESISTANCE D'AJUSTEMENT DE VALEUR, ON APPLIQUE UN FAISCEAU LASER A LA RESISTANCE D'AJUSTEMENT DE FONCTION 28 DE MANIERE A DECOUPER UNE ENCOCHE 32 DANS CETTE RESISTANCE ET A DECOUPER LE CONDUCTEUR ASSOCIE 24 EN DEUX PARTIES.

Description

t607627 La présente invention concerne un dispositif à circuit

intégré en pellicule épaisse et, plus particulièrement, un dispo-

sitif à circuit intégré en pellicule épaisse qui possède un élément électriquement résistant dont la t-leur de résistance peut être ajustée par enlèvement de matière, t'est-à-dire une résistance à

ajustement de valeur par enlèvement de matière, ainsi qu'une résis-

tance à ajustement de fonction par enlèvement de matière, et qui peut être fabriqué au moyen d'une opération, facile à mettre en

oeuvre, d'ajustement par enlèvement de matière.

La plupart des dispositifs à circuit intégré hybrides en pellicule épaisse possèdent un substrat isolant sur lequel sont

formées des résistances à l'aide d'un procédé de formation de pel-

licule épaisse comprenant les opérations consistant à former des couches d'une pâte résistante sur le substrat et cuire ces couches de pâte résistante. On monte des composants électroniques sur le substrat isolant. La résistance que possède le dispositif après que

les composants électroniques ont été disposés sur le substrat dif-

fere de la valeur voulue d'un pourcentage de 10 à 25 %, en raison des difficultés qu'il y a à préparer une pâte ayant la composition voulue et à former et cuire les couches de pâte dans des conditions appropriées. Pour corriger la valeur de résistance du dispositif à circuit intégré hybride en pellicule épaisse, on met en oeuvre une

technique dite d'"ajustement par enlèvement de matière". Plus spé-

cialement, on forme sur le substrat isolant, au moyen d'un procédé à pellicule épaisse, une résistance à ajustement de valeur par enlèvement de matière et une résistance à ajustement de fonction par enlèvement de matière. Ensuite, on applique un faisceau laser à la résistance d'ajustement de valeur, de manière à retirer une partie de la résistance. Ce processus est appelé "ajustement de valeur de résistance par enlèvement de matière". Ensuite, on

applique un faisceau laser à la résistance d'ajustement de fonc-

tion, de manière à retirer une partie de la résistance d'ajustement de fonction. Ce processus est appelé "ajustement de fonction par enlèvement de matière". L'ajustement de valeur et l'ajustement de fonction qui sont ainsi exécutés, donnent au dispositif à circuit intégré hybride en pellicule épaisse la valeur de résistance voulue. Un dispositif à circuit intégré hybride en pellicule épaisse du type ci-dessus décrit comprend un substrat isolant,

trois conducteurs, une résistance d'ajustement de valeur par enlè-

vement de matière et une résistance d'ajustement de fonction par

enlèvement de matière. Les conducteurs sont des bandes rectangu-

laires formées sur le substrat isolant et disposées suivant une ligne, les conducteurs étant écartés des uns des autres. Les trois conducteurs et les deux résistances d'ajustement sont fabriqués par le procédé de formation en pellicule épaisse. Le premier conducteur possède à une extrémité une partie plot et, à l'autre extrémité, une partie de connexion. Le deuxième conducteur, qui est placé entre le premier et le troisième conducteur, possède à ses deux

extrémités respectives des parties de connexion. Le troisième con-

ducteur possède à une extrémité une partie plot et, à l'autre extrémité, une partie de connexion. La résistance d'ajustement de valeur, qui est une bande rectangulaire, est formée sur le substrat de façon que ses deux extrémités chevauchent respectivement la partie de connexion du premier conducteur et une des parties de connexion du deuxième conducteur. La résistance d'ajustement de fonction, qui est également une bande rectangulaire, est formée sur

le substrat de façon que ses deux extrémités chevauchent respecti-

vement l'autre partie de connexion du deuxième conducteur et la partie de connexion du troisième conducteur. Dans ces conditions, la résistance d'ajustement de valeur est électriquement connectée - aux premier et deuxième conducteurs, et la résistance d'ajustement de fonction est électriquement couplée aux deuxième et troisième

conducteurs.

Comme cela a été mentionné, on corrige la valeur de résistance des dispositifs à circuit intégré hybrides en pellicule épaisse au moyen d'un ajustement par enlèvement de matière. On effectue cet ajustement par enlèvement de matière en même temps qu'on mesure la valeur de résistance entre les parties plots des premier et troisième conducteurs. Tout d'abord, on applique un faisceau laser à la résistance d'ajustement de valeur, en découpant ainsi dans cette résistance une entaille. Ensuite, on monte sur le

substrat isolant des composants él.-troniques, comportant des con-

densateurs. Enfin, on applique un faisceau Laser à la résistance d'ajustement de fonction, de manière à découper une entaille dans la résistance d'ajustement de fonction, en même temps qu'on mesure

la constante de temps du circuit constitué par les composants éLec-

troniques. La valeur de résistance du dispositif à circuit intégré

hybride en pellicule épaisse est donc déterminée par les deux opé-

rations d'ajustement par enlèvement de matière.

Avant qu'une entaille soit découpée dans la résistance d'ajustement de valeur, le dispositif à circuit intégré hybride en pellicule épaisse possède une valeur de résistance qui diffère de 10 à 25 % de la valeur voulue. Il est extrêmement difficile d'ajuster la résistance d'ajustement de valeur jusqu'au point ou

cette différence de valeur de résistance est complètement éliminée.

Il existe encore une différence de valeur de résistance considé-

rable même après que la résistance d'ajustement de valeur a été ajustée et que les composants électroniques ont été montés sur le substrat isolant. Par conséquent, dans certain cas, il faut découper une entaille relativement longue dans la résistance d'ajustement de fonction pour que le dispositif puisse avoir une

valeur de résistance sensiblement égale à la valeur voulue. Toute-

fois, lorsque l'entaille découpée dans la résistance d'ajustement de fonction est trop longue, la résistance possède un trajet de courant trop étroit, si bien qu'un niveau anormalement élevé de

chaleur se produit à cet endroit.

C'est donc le but de l'invention de fournir un dispositif

à circuit intégré en pellicule épaisse, o on peut aisément déter-

miner un degré approprié d'ajustement de valeur de résistance par enlèvement de matière et o une résistance d'ajustement de fonction

par enlèvement de matière peut offrir un trajet de courant suffi-

samment large pour assurer qu'une quantité anormalement élevée de

chaleur ne soit pas créée.

Selon la présente invention, il est proposé un dispositif à circuit intégré en pellicule épaisse qui comprend un substrat

isolant, un premier et un deuxième conducteurs formés sur le subs-

trat isolant et écartés l'un de l'autre, au moins l'un des conduc-

teurs possédant une partie intermédiaire allongée, une résistance

d'ajustement par enlèvement de matière formée sur le substrat iso-

lant et possédant deux extrémités qui sont en chevauchement et en connexion électrique avec les premier et deuxième conducteurs dans le but d'assurer un ajustement grossier de la valeur de résistance du dispositif à circuit intégré, et une résistance d'ajustement de fonction par enlèvement de matière qui est formée sur le substrat isolant sous la forme d'une bande, assurant le couplage électrique

avec la partie intermédiaire allongée et faisant saillie de celle-

ci dans le but d'assurer un ajustement fin de la valeur de résis-

tance du dispositif à circuit intégré.

La description suivante, conçue à titre d'illustration de

l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins, parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en plan simplifiée montrant un dispositif à circuit intégré en pellicule épaisse selon un premier mode de réalisation de l'invention;

- la figure 2 est une vue en section droite, prise sui-

vant la ligne de plus grande longueur I-I de la figure I; et - la figure 3 est une vue en plan simplifiée montrant un dispositif à circuit intégré en pellicule épaisse selon un deuxième

mode de réalisation de l'invention.

On commencera à décrire un mode de réalisation de l'in-

vention en relation avec les figures 1 et 2.

Comme représenté sur ces figures, un premier conducteur 18 et un deuxième conducteur 24, tous deux faits de cuivre ou d'un matériau analogue, sont formés sur un substrat isolant 12 fait d'alumine ou d'un matériau analogue. Ces conducteurs 18 et 24 sont disposés suivant une ligne droite et séparés l'un de l'autre. Le premier conducteur 18 comprend une partie plot 14, une partie de connexion 16, et une partie intermédiaire reliant les parties 14 et 16. Le deuxième conducteur 24 comprend une partie de connexion 20, une partie plot 22, et une longue partie intermédiaire reliant les parties 20 et 22. Une résistance 2c d'ajustement de valeur comme première résistance et une résistarnce 28 d'ajustement de fonction comme deuxième résistance, toutes deux faites en un matériau dont le principal constituant est l'oxyde de ruthénium, sont formées sur le substrat isolant 12 par le moyen d'un procédé de formation de pellicule épaisse. La résistance 26 est rectangulaire et est axialement alignée avec les conducteurs 18 et 24, ses deux

extrémités chevauchant la partie de connexion 16 du premier conduc-

teur 18 et la partie de connexion 20 du deuxième conducteur 24 et étant donc connectées à celles-ci. La résistance 28 est également rectangulaire et s'étend perpendiculairement au deuxième conducteur 24, une de ses extrémités chevauchant la partie intermédiaire

longue du deuxième conducteur 24 et étant donc électriquement con-

nectée à celui-ci. Les deux résistances 26 et 28 sont en contact direct avec le substrat isolant 12, sauf en ce qui concerne les parties terminales chevauchant les parties de connexion 16 et 20 et la partie intermédiaire du conducteur 24. Ces parties terminales sont si petites que la résistance électrique entre La partie plot

14 du premier conducteur 18 et la partie plot 22 du deuxième con-

ducteur 24 est négligeable.

On va maintenant expliquer comment on enlève de la

matière à la résistance 26 d'ajustement de valeur et à la résis-

tance 28 d'ajustement de fonction afin d'ajuster la valeur de résistance du dispositif à circuit intégré en pellicule épaisse à une valeur de résistance voulue Rf. Les explications suivantes reposent sur l'hypothèse suivant laquelle la résistance 26 possède une valeur de résistance R1, la résistance 28 possède une valeur de résistance R2, et le dispositif à circuit intégré peut avoir une résistance minimale Rmin et une résistance maximale Rmax après que ses composants électroniques ont été montés sur le substrat isolant 12. La valeur de résistance voulue Rf du dispositif est située

entre la valeur minimale Rmin et la valeur maximale Rmax.

Tout d'abord, tout en mesurant la valeur de résistance entre Les parties plots 14 et 24,on applique un faisceau laser sur la résistance d'ajustement de valeur 26, de manière à découper une entaille 30 dans la résistance 26. On applique de manière continue le faisceau laser jusqu'à ce que l'encoche 30 soit suffisamment allongée pour que la valeur de résistance entre les parties plots 14 et 22, à savoir (R1 + R2), deviennent Rmin. Puisqu'une extrémité de la résistance d'ajustement de fonction 28 chevauche le second conducteur 24 et est court-circuitée par celui-ci, la résistance R2

est négligeable si bien que R min est approximativement égal à R1.

Ensuite, on monte sur le substrat isolant 12 des compo-

sants électroniques, qui comportent des condensateurs. Tout en

mesurant la constante de temps CR du circuit constitué par ces com-

posants, on applique un faisceau laser sur la résistance d'ajuste-

ment de fonction 28, si bien qu'on découpe une entaille 32 dans la résistance 28, et on poursuit l'opération jusqu'à couper la partie intermédiaire de la résistance 24 en deux parties 24a et 24b. En résultat, ces parties 24a et 24b sont alors connectées par la résistance d'ajustement de fonction 28. On applique le faisceau

laser de manière continue sur la résistance 28 jusqu'à ce que l'en-

taille 32 s'allonge suffisamment pour que la valeur de résistance entre les parties plots 14 et 22, à savoir (R1 + R2), devienne la valeur de résistance Rf, à savoir la valeur de résistance voulue du

dispositif à circuit intégré en pellicule épaisse. Les deux résis-

tances 26 et 28 possèdent une taille relativement petite, par exemple 1 x 3 mm. Ainsi, il est possible de faire fortement varier la valeur de résistance (R1 + R2) en enlevant peu de matière aux

résistances 26 et 28.

Ainsi que cela vient d'être décrit, on commence par enlever de la matière à la résistance 26 d'ajustement de valeur de résistance de façon à obtenir une valeur de résistance R1 qui est sensiblement égale à la valeur de résistance existant entre les parties plots 14 et 22. Cette valeur est telle que la différence entre elle et la valeur de résistance voulue Rf correspond à un pourcentage nettement plus petit que 10 à 25 %. En d'autres termes,

on peut fortement réduire La différence entre la valeurde résis-

tance voulue Rf et la valeur de résistance existant entre Les

parties plots 14 et 22 en enlevant de la matière à la seule résis-

tance d'ajustement de valeur 26. Ctci est dû au fait que la valeur

de résistance R2 de la résistance d'ajustement de fonction 28 n'in-

flue pas sur la valeur de résistance existant entre les parties plots 14 et 22. On réduit encore la différence des valeurs de

résistance en découpant l'entaille 32 dans la résistance d'ajuste-

ment de fonction 28 et en découpant, en même temps la partie inter-

médiaire du deuxième conducteur 24 en les deux parties 24a et 24b.

Lorsqu'on découpe en ces deux parties la partie intermédiaire de la deuxième résistance 24, la valeur R2 de la résistance 28 s'ajoute à

la résistance R1 de la résistance d'ajustement de valeur 26.

Puisque la différente entre la valeur de résistance voulue Rf et la valeur du dispositif à circuit intégré a été fortement réduite, il

suffit de découper une courte entaille dans la résistance d'ajuste-

ment de fonction 28. Ainsi, la résistance 28 offre un trajet de courant relativement large. Puisque le trajet de courant de la résistance 28 est large, il n'est pas créé de chaleur en quantité

anormalement forte dans ce trajet de courant.

On va décrire un deuxième mode de réalisation de l'inven-

tion en relation avec la figure 3. Dans ce mode de réalisation, on forme trois conducteurs 18, 38 et 44 sur le substrat isolant 12 au

moyen du processusdeformation de pellicule épaisse. Le premier con-

ducteur 18 est identique au premier conducteur utilisé dans le premier mode de réalisation (figure 1). Le deuxième conducteur 38 est constitué d'une partie de connexion 34, située à proximité de la partie de connexion 16 du premier conducteur 18, et d'une autre partie de connexion 36. Le troisième conducteur 44 est constitué d'une partie de connexion 40, située à proximité de la partie de connexion 36 du deuxième conducteur 38, et d'une partie plot 42. On forme sur le substrat isolant 12, au moyen du procédé de formation de pellicule épaisse, la résistance 26 d'ajustement de valeur et la

résistance 28 d'ajustement de fonction. La résistance 28 d'ajuste-

ment de fonction est orientée perpendiculairement à la ligne sui-

vant laquelle les parties de connexion 36 et 40 sont disposées. Une extrémité de la résistance 26 chevauche la partie de connexion 16 du premier conducteur 18 et est donc électriquement couplée à celui-ci. L'autre extrémité de la résistance 26 chevauche la partie

de connexion 34 du deuxième conducteur 38 et est donc électri-

quement connectée à celui-ci. Une extrémité de la résistance d'ajustement de fonction 28 chevauche la partie de connexion 36 du

deuxième conducteur 38 ainsi que la partie de connexion 40 du troi-

sième conducteur 44 et relie donc les deuxième et troisième conduc-

teurs 38 et 44.

Dans le deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 3, la valeur de la résistance d'ajustement de fonction 28 influe sur la valeur de résistance existant entre les parties plots

14 et 22, puisque celle-ci connecte électriquement les deux conduc-

teurs 38 et 44 distincts. Par conséquent, la résistance 28 possède une valeur de résistance pelliculaire nettement plus petite que celle de la résistance d'ajustement de valeur 26, par exemple un dixième de la valeur de résistance pelliculaire de la résistance 26 ou moins. On ajuste la résistance d'ajustement de valeur 26 et la résistance d'ajustement de fonction 28 en leur enlevant de la matière de la même manière que dans le premier mode de réalisation

(figure 1).

Le deuxième mode de réalisation offre le même avantage que le premier mode de réalisation. Ainsi, on peut facilement ajuster la résistance d'ajustement de valeur 26 en lui enlevant de

la matière et la résistance d'ajustement de fonction 28 peut pré-

senter un trajet de courant relativement large même après qu'on lui a enlevé de la matière, si bien qu'il n'est pas créé une quantité

anormalement forte de chaleur dans le trajet de courant.

Ainsi que cela a été décrit, dans les deux modes de réa-

lisation de l'invention, on peut facilement ajuster par enlèvement de matière la résistance d'ajustement de valeur et il ne se crée pas une quantité de chaleur anormalement forte dans le trajet de courant de la résistance d'ajustement de fonction. Par conséquent, on peut fabriquer avec un rendement élevé des dispositifs à circuit intégré en pelLicule épaisse suivant l'un ou L'autre des modes de réalisation. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer,

à partir du dispositif dont la description vient d'être donnée à

titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses

variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif à circuit intégré en pellicule épaisse, comprenant un substrat isolant (12); un premier et un deuxième conducteurs (18, 24) formés sur ledit substrat isolant et écartés L'un de L'autre, au moins de ces conducteurs possédant une partie intermédiaire allongée, une résistance d'ajustement par enlèvement

de matière, formée sur le substrat isolant et possédant deux extré-

mités en chevauchement et en connexion électrique avec les premier et deuxième conducteurs afin de permettre un ajustement grossier de la valeur de résistance du dispositif à circuit intégré, et une résistance d'ajustement de fonction par enlèvement de matière, formée sur le substrat isolant et ajustée par enlèvement de matière, de manière à permettre un ajustement précisde lavaleur de résistance du dispositif à circuit intégré, ledit dispositif étant caractérisé en ce que ladite résistance d'ajustement de fonction (28) est une bande, est orientée perpendiculairement à la partie

allongée intermédiaire dudit conducteur (24), en couplage élec-

trique avec ladite partie intermédiaire allongée et en saillie par rapport à celle-ci afin de permettre un ajustement fin de la valeur

de résistance du dispositif à circuit intégré.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit conducteur (24) possédant la partie intermédiaire

allongée possède une partie rectiligne.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce

que ladite résistance d'ajustement de fonction (28) subit un enlè-

vement de matière, de manière que la partie intermédiaire allongée

desdits conducteurs (24) soit coupée en deux parties.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite résistance d'ajustement de fonction (28) possède une résistance extrêmement faible avant de subir l'enlèvement de matière.

5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit conducteur (24) possédant ladite partie intermédiaire allongée est découpé en deux parties avant que ladite résistance

d'ajustement de fonction (28) subisse l'enlèvement de matière.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite résistance d'ajustemer. de fonction (28) possède une valeur de résistance très inférieure à celle de ladite résistance

d'ajustement (26).

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce ladite résistance d'ajustement de fonction (28) possède une valeur

de résistance égale ou inférieure au dixième de la valeur de résis-

tance de Ladite résistance d'ajustement (26).

8. Dispositif à circuit intégré en pellicule épaisse,

comprenant un substrat isolant (12), un premier et un deuxième con-

ducteurs (18, 24) formés sur ledit substrat isolant et écartés l'un de l'autre, au moins l'un de ces conducteurs possédant une partie

intermédiaire allongée, une première résistance formée sur le subs-

trat isolant et ayant ses deux extrémités qui sont en chevauchement

et en connexion électrique avec les premier et deuxième conduc-

teurs, ladite première résistance subissant un enlèvement de matière de manière à permettre un ajustement grossier de la valeur de résistance du dispositif à circuit intégré, et une deuxième

résistance formée sur le substrat isolant et ayant subit un enLève-

ment de matière, de manière à permettre un ajustement précisde la

valeur de résistance du dispositif à circuit intégré, ledit dispo-

sitif étant caractérisé en ce que ladite première résistance (28)

est une bande, s'étend perpendiculairement à la partie intermé-

diaire allongée dudit conducteur (24), en couplage électrique avec ladite partie intermédiaire allongée et en saillie par rapport à celle-ci, ladite deuxième résistance (28) subissant un enlèvement de matière de manière à permettre un ajustement fin de la valeur de

résistance du dispositif à circuit intégré.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit conducteur (24) possédant la partie intermédiaire

allongée possède une partie rectiligne.

10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en

ce que Ladite deuxième résistance (28) possède une valeur de résis-

tance très inférieure à celle de ladite première résistance (26).

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en

ce que ladite deuxième résistance (28) possède une valeur de résis-

tance inférieure ou égale au dixième de la valeur de résistance de

ladite première résistance (26).