Резистор-предохранитель

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

00UNVI

PECflYSJIHH

3Щ) Н 01 Н 85/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОЬб(СВИДЕ ПИЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЯ И OTHPbffiO

21) 3384054/24-07

22) 18.01.82 46) 15.04.83. - Бюл. Р 14 (72) И.М.Шамолии и Г.Б. Колесников (53,) 621.316.923 (088.8)

b6) 1. Патент Великобритании

9 1466659 кл. Н 01 Н 85/00, 1977.

2. Патент ФРГ 9 1588939, кл. Н 01 Н 85/00, 1968 .

3. Патент CBIA 9 4031497, кл..Н 01 Н 85/06, 1976.

4. Патент Великобритании

В 1445479, кл. Н 01 Н 85/48, 1926. (54)(57) РЕЗИСТОР-ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ, содержащий подложку иэ изоляционного

SU„„0. А материала, резистивную пленку и токо-. подводящие пленочные проводники, о т л -и ч а ю шийся .тем, что, с целью повышения надежности и снижения трудоемкости изготовления, между резистивной пленкой и подложкой из изоляционного материала нанесен подслой из материала, имеющего более высокую, чем у указанной подложки, величину теплового сопротивления и большую, чем у резистивной пленки, величину коэффициента линейного расширения, причем толщина подслоя в 50-80 раз больше толщины реэистивной пленки.

1012370

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к пассивным элементам интегральных схем, используемых в качестве защиты активных и пассивных элементов схем от токовых перегрузок и коротких эамыманий.

Известны резисторы-предохранители, резистивный слой которых наносят на подложку с выполненными на противоположной ее стороне рисками или бороздками, направленными поперек резистивного слоя (1 ).

Однако подложка при перегреве лопается по рискам или бороздкам и обрывает резистивный слой или токо- 35 подводящие шины.

Известны также резисторы-предохранители, резистивный слой которых наносят на подложку, имеющую заранее сформированные треугольные 20 или трапецеидальные выступы. В местах пересечения выступов реэистивным слоем на нем образуются ослабленные поперечные сечения и.при нагреве проходящим током происходит рбрыв резистивной пленки в ослабленных сечениях j2j..

Недостатком данных конструкций является то,что в связи с необходимостью механической доработки подложек они нестабильны, ненадежны, трудоемки и могут быть использованы только в качестве дискретных навесных элементов.

Известны резисторы-предохранители, выполненные в виде пленочного резистора на диэлектрическом основании. Причем часть резистора-предохранителя расположена на подслое иэ органического вецества, который за счет тепла., выделяемого в основной 40 части резистора и распространяемого по основанию, при определенных условиях расплавляется и нарушает целостность части резистора-предохранителя, расположенной на этом веществе (3 1. 45

Недостатком этих конструкций является то, что для срабатывания резистора-предохранителя требуется нагрев, всего основания до температуры расплавления органического вецества, под-go держиваюцего часть резистора-предохранителя, что делает его несовместимым с групповыми методами получения пассивных элементов интегральных схем и требует его дискретного исполнения на основаниях с высокой теплопроваднсстью и больших габаритов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является резистор-предохранитель, содержаций 60 подложку из изоляционного материала, фезистивную пленку и токоподводящие пленочные проводники (4 ).

Недостатком указанного резистора-предохранителя является низкая надежность и сложная технология из-, готовления.

Целью изобретения является повышение надежности и снижение трудоемкости изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что в резисторе-предохранителе, содержащем подложку из изоляционного материала, резкстивную пленку и токоподводящие пленочные проводники, между резистивной пленкой и подложкой иэ изоляционного материала нанесен подслой иэ материала, имеющего более высокую, чем у указанной подложки, величину теплового сопротивления и большую, чем у резистивной пленки, величину коэффициента линейного расширения, причем толщина подслоя в 50-80 раз больше толщины реэистивной пленки.

На фиг. 1 изображен резистор-предохраиитель на подложке, общий вид; на фиг. 2 - сечение A-A на фиг. 1.

Резистор-предохранитель содержит последовательно нанесенные на подложку 1 подслой 2, реэистивную пленку 3 и токоподводящие пленочные проводники 4.

В результате увеличения тока через резистор при перегрузках или коротких замыканиях и соответственно повышения температуры резистивной пленки 3 нагревается подслой 2, который выполнен из материала с более высоким, чем у подложки 1, тепловым сопротивлением и с большей, чем у резистивной пленки 3, величиной коэффициента линейного расширения, а также толщиной значительно больше (в 50-80 раз толщины реэистивной пленки 3. В результате этого подслой

2, нагреваясь, удлиняется и разрывает реэистивную пленку 3, причем это происходит при температуре в 5-8 раз меньшей, чем температура перехода в жидкую фазу резистивной пленки 3.

Разработанный резистор-предохранитель, изготовленный совместно с другими элементами пассивной части микросборки, имеет следующие параметры материал резистивной- пленки титан;длина резистора 0,25 мм, ширина 0,1 мм, сопротивление резистора

5() Ом, материал подслоя - лак ПАК-1 толщиной 0,025 ьм; материал токоподводящих проводников - алюминий; начальный ток размыкания 40 МА; время срабатывания 2,4 ° 10"2-с.

По сравнению с известными предлагаемый резистор-предохранитель прост в изготовлении. Кроме того, изготовление прототипа возможно при технологических процессах, разрешающих линейные размеры 10-25 мкм,которые характерны для производства полупроводниковых интегральных схем, и недоступно для размеров 50-100 мкм, характерных для пленочных элементов гиб1012370

Составитель С. Гордон

Редактор М. Петрова Техред Ж.Кастелевич Корректор Л. Бокшан

Ф

Заказ 2781/бб Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комиТета СССР

I по делам .изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ридных интегральных схем.. Предлагаемый резистор-предохранитель может быть изготовлен,на подложке наряду с другими элементами пассивных структур при сравнительно грубых технологических процессах. 5

В предлагаемом резисторе-предох ранителе размыкание резистивной пленки происходит за счет разрыва ее нижележащим слоем вследствие разницы в величинах коэффициентов. линейного расширения, что повышает быстродействие и позволяет получать резисторы-предохранители на малые токи с хорошей повторяемостью результатов, высокой механической проч ностью и надежностью.