JPH02265210A - Composition for manufacture of resistor - Google Patents

Composition for manufacture of resistor

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Publication number
JPH02265210A
JPH02265210A JP1085803A JP8580389A JPH02265210A JP H02265210 A JPH02265210 A JP H02265210A JP 1085803 A JP1085803 A JP 1085803A JP 8580389 A JP8580389 A JP 8580389A JP H02265210 A JPH02265210 A JP H02265210A
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JP
Japan
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chromium
resistor
glass frit
borides
boride
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Pending
Application number
JP1085803A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Juichi Nishii
西井 重一
Isao Takada
功 高田
Naoki Ishiyama
直希 石山
Hitomi Moriwaki
森脇 仁美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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  • Non-Adjustable Resistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To be adaptable to a copper conductor and to execute a baking operation in a substantially nonoxidizing atmosphere by a method wherein, after a conductive powder, a glass frit and an organic vehicle have been kneaded as constituents to form a paste, a circuit pattern is formed on an alumina board and this assembly is dried and baked. CONSTITUTION:Constituents of a conductive powder are composed of a metal boride and a chromium compound. A total amount of the chromium compound of one or more kinds selected from a chromium oxide and a chromium boride and of the chromium oxide in a glass frit is adjusted in such a way that it exceeds 5mol% but does not exceed 30mol% of the glass frit; as a result, an excellent resistor characteristic is obtained. In addition, it is required that a total amount of the chromium compound and the chromium oxide in the glass frit is within a range of 5 to 0.25 in terms of a molar ratio to the metal boride; the chromium boride and chromium are produced, by a reaction, as the conductive powder in a resistor. Thereby, it is possible to execute a baking operation in a substantially nonoxidizing atmosphere; the powder can be used together with a copper conductor.

Description

【発明の詳細な説明】 C産業上の利用分野J 本発明は、エレクl−ロニクス分WFの低抗体を製造す
るために用いる射I成!iカに1川し、持に別f云λ埠
f本と適合でき且つ実質的に非酸化性の雰IUJ気中で
焼成可能な抵抗体製造用組成′1カに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an injection method used to produce a low antibody of electronic component WF. The present invention relates to a composition for manufacturing a resistor which is compatible with other materials and which can be fired in a substantially non-oxidizing atmosphere.

[従来の技術] 現在のマイクロエレクトロニクス部品の回路形成には、
アルミナ基板等の絶縁基板上に、A uやAg/Pd等
の貴金属系(厚膜)導体と共にRuO2やB 12 R
u207等の酸化ルデニウム系(厚膜)抵抗体が空気中
で焼き付りられて用いられている。
[Prior art] Current circuit formation for microelectronic components involves
On an insulating substrate such as an alumina substrate, RuO2 or B12R is used together with a noble metal (thick film) conductor such as Au or Ag/Pd.
A rudenium oxide (thick film) resistor such as U207 is baked in air and used.

一方、最近では、マイクロエレクトロニクス部品の小型
化、高速化、高精度化、及びコスi−ダウンの要求が強
く、貴金属系導体の代わりに卑余属のCuを導体として
用いるCuシステムの実用化が求められている。これは
、Cuが極めて導電性が高く、Ag系のようなマイグレ
ーションを起こさず、ハンダ性にも潰れており、価格の
低減ら朋侍できるためである。
On the other hand, in recent years, there has been a strong demand for microelectronic components to be smaller, faster, more accurate, and lower in cost, and the practical use of Cu systems that use base metal Cu as a conductor instead of noble metal conductors has been growing. It has been demanded. This is because Cu has extremely high conductivity, does not cause migration unlike Ag-based materials, and is also solderable, making it possible to reduce costs.

しかし、C11導体は、酸化すると導電効率を減するた
め、不活性雰囲気または還元性雰囲気で焼成する必要が
ある。Cul!P体をINF述のような酸化ルデニウム
系低抗体と共に不活性又は還元性の雰囲気で焼成する場
合、酸化ルテニウム系抵抗体が金属ルテニウムに還元さ
れてしまい、所望の抵抗1本を得ることかて・きない。
However, C11 conductors need to be fired in an inert or reducing atmosphere because oxidation reduces their conductive efficiency. Cul! If the P-body is fired in an inert or reducing atmosphere with a rudenium oxide-based low antibody as described in INF, the ruthenium oxide-based resistor will be reduced to metal ruthenium, making it difficult to obtain a single desired resistor.・I can't.

酸fヒルテニウム系抵抗体を空気中焼成により形成した
擾に、600°C程度の不活性雰囲気焼成でCu導体を
形成する二元焼成法によって、金属ルテニウムへの還元
を抑える方法ら提案されている。
A method has been proposed to suppress the reduction to metal ruthenium using a binary firing method in which a Cu conductor is formed by firing an acid-f hirthenium-based resistor in air in an inert atmosphere at about 600°C. .

しかし、この方法にはCu導体と酸化ルテニウム系抵抗
体との間の接触不良の問題がある。さらに、CIJ導体
のrfれた導電性を生かすには、このような600 ’
C程度の焼成温度では低いのであって、Ca扮かf6.
店な焼結状態になる900″C例近て焼成できるU(抗
ベーストが要求さtしている。
However, this method has the problem of poor contact between the Cu conductor and the ruthenium oxide resistor. Furthermore, to take advantage of the rf conductivity of the CIJ conductor, a 600'
The firing temperature of about C is low, and the firing temperature is about F6.
It can be fired as close as 900"C to a stable sintered state (requires anti-basis).

900°C付近の非酸化性雰囲気焼成が可能で、Cu導
体と共に使うことができる抵抗体としては、これまでに
、LaB6系、T a / T a N系、5n02系
等の抵抗ペーストが提案され、一部実用化の検討がなさ
れている。しかし、前記空気中焼成の酸化ルテニウム系
抵抗体のような潰れた特性のものは得られていない。
As resistors that can be fired in a non-oxidizing atmosphere at around 900°C and can be used with Cu conductors, resistance pastes such as LaB6 series, Ta/Ta N series, and 5n02 series have been proposed so far. , some of which are being considered for practical use. However, it has not been possible to obtain the flat characteristics of the ruthenium oxide resistor fired in air.

更に、これらの非酸化性雰囲気焼成用抵抗ペーストでは
、IOKΩ/口付近を境界にして、低抵抗用(L、 a
 B e系やT a / T a N系)と高低杭用(
Sn02系)とで異なった導電成分の抵抗ペース1−を
使い分けなければならず、前記酸化ルテニラム系抵抗体
のように10〜IO6Ω/口の広い抵抗範囲を同種の導
電成分の抵抗ペース1〜でカバーすることができない問
題点がある。さらに、ハイブリッドICで鰻も使用頻度
が高い10 KΩ/口1・j近の抵抗体の特性が実用化
レベルに達していない問題点もある。
Furthermore, these resistance pastes for firing in a non-oxidizing atmosphere have low resistance (L, a
B e series, Ta / Ta N series) and high and low piles (
It is necessary to use resistance paces 1- with different conductive components depending on the type of conductive component (Sn02 series), and to achieve a wide resistance range of 10 to IO6Ω/mouth like the ruthenyl oxide resistor mentioned above, it is necessary to use resistance paces 1-1- with conductive components of the same type. There are problems that cannot be covered. Furthermore, there is also the problem that the characteristics of a resistor of around 10 KΩ/mouth 1·j, which is frequently used in hybrid ICs, have not reached a practical level.

木lXI特許第11,420.338号は導電成分とし
て金属ホウ化物、又カラスフリントとしてV、N b、
T a、及びW等の還元性金属酸化物を5モル(,17
以下含有するアルカリ土類ホウ酸塩カラスを含むμ(抗
体を17/J示している。このガラスフッブト11の還
元性金属酸化物はTCR(電気抵抗の温度部数)特性の
改善のために加えられている。しがし、ヰ、ν開開62
−1.22101で指摘されているように、この抵抗体
には再焼成の際に著しい抵抗6a (’) (J−e 
−1” 77Iり ッテ、加工不安定性h’rm+!!
2A 、!: サhている。
Wood XI Patent No. 11,420.338 uses metal borides as conductive components, and V, N b,
5 moles (,17
The glass containing alkaline earth borate 11 is shown below. There is. Shigashi, ヰ, ν Kaikai 62
-1.22101, this resistor has a significant resistance 6a (') (J-e
-1" 77I, machining instability h'rm+!!
2A,! : I'm here.

特開昭62−122101では、LaB6に代表される
金属穴ホウ化物の微細粒子を導電粉として用い、Ta2
05を30〜5モル%溶解した結晶性カラスをカラスフ
クツ1〜中に含む抵抗体がnn示されている。この抵抗
体では、結晶性カラス中のTit205が、金属穴ホウ
化物によりT a D 2やCaTa011に変化し、
抵抗特性の安定化に寄すするが、5モル%以下ではCa
Ta011か形成されないとしている。更に、Ta20
5以外の還元性金属酸化物はカラスの2モル′36以下
好ましくはカラスの1モル%以下にすべさとしているつ
ここに、’T’a205Ta205以外物として、Cr
2O3、Mn05NiO,Fe01■205、Na01
ZnO,に20、CdO,PbO1B i203 、W
O3、Nb205 、MoO3等をあげている。このよ
うに’l”a205以外の還元性酸化物を制御具するの
は、これらの存在により、導電成分であるLaB6と’
T’aB2、あるいは、反応生成物のCaTa011の
コントロールが田川となり、結果として電気特性の制御
が困難になるためと予想される。
In JP-A-62-122101, fine particles of metal hole boride represented by LaB6 are used as conductive powder, and Ta2
A resistor containing crystalline glass in which 30 to 5 mol% of 05 is dissolved is shown in Figure 1. In this resistor, Tit205 in the crystalline glass changes to TaD2 and CaTa011 by the metal hole boride,
Although it contributes to stabilizing the resistance characteristics, Ca
It is assumed that Ta011 is not formed. Furthermore, Ta20
The amount of reducing metal oxides other than Ta205 should be 2 mol% or less, preferably 1 mol% or less based on Karasu.
2O3, Mn05NiO, Fe01■205, Na01
ZnO, Ni20, CdO, PbO1B i203, W
O3, Nb205, MoO3, etc. are listed. The reason why reducing oxides other than 'l'a205 are controlled in this way is because of their presence, the conductive components LaB6 and 'l'
This is expected to be because control of T'aB2 or the reaction product CaTa011 becomes difficult, and as a result, it becomes difficult to control the electrical characteristics.

しかし、このように還元性酸化物をコントロールしても
、特開昭62−122101の抵抗体の電気特性は、前
記空気中焼成の酸化ルテニウム系抵抗体よりは、劣って
いるのが現状であり、才、?に10にΩ/1]付近より
高い抵抗範囲のものを製造することが困難である。
However, even if reducing oxides are controlled in this way, the electrical characteristics of the resistor disclosed in JP-A-62-122101 are currently inferior to the ruthenium oxide resistor fired in air. , talent? It is difficult to manufacture a resistor with a resistance range higher than around 10Ω/1.

[発明が解決しようとする課題1 Cu導体と一祐に使えて実質的に非酸化性の雰囲気中で
焼成可能な抵抗ベース1〜はまだ開発段]jホであり、
空気中焼成用の酸化ルデニウム系抵抗体ペーストに匹敵
するものは得られていない。
[Problem to be solved by the invention 1 Resistor bases 1~ that can be used with Cu conductors and fired in a substantially non-oxidizing atmosphere are still in the development stage]
No comparable rudenium oxide resistor paste for firing in air has been obtained.

また、上記の如く提案されている900″C付近の非酸
化性雰囲気で焼成可能な金属穴ホウ化物系の抵抗ペース
トも、空気中焼成用の酸化ルテニウム系低抗体ベースト
の抵抗体特性には及ばない、特に、IOKΩ/口付近よ
り高抵抗範囲での金属穴ホウ化物系抵抗ペース1〜の使
用は困jILであり、実用上の大きな不安を残している
Furthermore, the metal-hole boride-based resistance paste that can be fired in a non-oxidizing atmosphere at around 900"C, as proposed above, does not have the same resistance properties as the ruthenium oxide-based low-antibody base for firing in air. In particular, it is difficult to use metal-hole boride-based resistive pastes 1 to 1 in a higher resistance range than around IOKΩ/I, and there remains great anxiety in practical use.

[課題を解決するための手段] 上記問題点を解決するために、本発明では、(a)希土
類ホウ化物、アルカリ土類ホウ化物、周期律表IV a
族のホウ化物、およびVa族のホウ化物からなる群から
選ばれた一種以」二の金属ホウ化物、(b)クロム酸化
物およびクロムホウ化物から;πばれた一種以上のクロ
ム化合物、(c)クロム酸化物を含有するカラスフリッ
1〜、および(d)有機ビヒクルを構成成分とし、前記
クロム化合物とカラスフリット中のクロム酸化物の址が
、合計で、前記ガラスフリットの5モル%を越えるが3
0モル%を越えず、そして前記金属ホウ化物に対して、
モル比で、5〜0125になっていて、銅1云導体と適
りてき[1つ実質的に非酸1ヒ性の雰囲気中で焼成可能
な抵抗体製造用組成1勿を見出たした。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, in the present invention, (a) rare earth boride, alkaline earth boride, periodic table IV a
(b) chromium oxides and chromium borides; (c) one or more chromium compounds selected from the group consisting of Va group borides and Va group borides; A glass frit containing chromium oxide (1) to (d) an organic vehicle as constituent components, wherein the chromium compound and the chromium oxide in the glass frit exceed 5 mol% of the glass frit in total, but 3
not exceeding 0 mol % and with respect to said metal boride,
The molar ratio is 5 to 0,125, and it is suitable for 1 part copper as a conductor. .

[作用] 厚膜技術で使われる抵抗ペーストは、−aに、導電粉、
ガラスフリッl〜および有機ビヒクルを構成成分として
、三木ロールミル等で前記構成成分を混練しペース1へ
化した後、スクリーン印tii’l法等でアルミナ基板
上に回路パターンを形成し、乾燥、焼成して所望の抵抗
1本とされる。
[Function] The resistance paste used in thick film technology has -a, conductive powder,
After kneading the above constituents with a Miki roll mill etc. to form paste 1 using glass frill ~ and an organic vehicle as constituent components, a circuit pattern is formed on an alumina substrate by a screen printing method etc., followed by drying and baking. one desired resistor.

本発明の抵抗体製造用組成物では、導電粉の構成成分が
金属ホウ化物とクロム化り物とからなる。
In the composition for manufacturing a resistor of the present invention, the constituent components of the conductive powder are a metal boride and a chromide.

金属ホウ1ヒ掬としては、LaB6 、CeB6等の希
土類ホウ化物、BaB6.5r86等のアルカリ上類ホ
ウ化物、’f’iB2、ZrB2等の周期律表IV a
族のホウ化物、VB2 、NbB2等のVa族のホウ化
物から選ばれた一種以上の金属ホウ化物が使用できる。
Examples of metal borides include rare earth borides such as LaB6 and CeB6, alkali borides such as BaB6.5r86, and periodic table IV a borides such as 'f'iB2 and ZrB2.
One or more metal borides selected from Va group borides such as Va group borides, VB2, NbB2, etc. can be used.

これらの金属ホウ化物は、通常はボールミル等の粉砕機
を使っては粉化される。
These metal borides are usually pulverized using a pulverizer such as a ball mill.

特に、微粉化後のLaB6は、平均径が5〜0゜1μm
であることが必要で、2〜0゜1μInの平均径のもの
が好ましい、平均径を5μn1以下とする理由は、本発
明では、金属ホウ化物と後述の微細なりロム化=tVと
から実質的に非酸化性の雰囲気中での焼成により生成す
る導電性生成物が重要であり、金属ホウ化物の平均径が
5μmより大きいと均一な導電性生成物を得ることが困
難になることにある。逆に、平均径を0.171川以上
どする理由は、金属ホウ化物は1紋柑なほど好ましいが
、0.1μInより小さな平均径にするには、極めて長
時間の粉砕時間を要する上、粉砕機からの汚染も無(見
できなくなり実用的でないことにある6次に、クロム化
合物として、Cr2O3やCrB、、CrB2等のクロ
ム酸化1両やクロムホウ化’I’t+等から選択された
ものを使うことができる。これらは、非酸化性雰囲気中
800〜950 ’Cの焼成により前記金属ホウ化物と
反応して、クロムホウ化物(Cr B、Cr B2等)
とクロムのいずれか一種、またはこれらの混合物からな
る導電物を抵抗体中に生成する。
In particular, the average diameter of LaB6 after pulverization is 5 to 0°1 μm.
The reason why the average diameter is set to 5 μn1 or less is that in the present invention, the metal boride and the fine romanization = tV, which will be described later, are substantially The conductive product produced by firing in a non-oxidizing atmosphere is important, and if the average diameter of the metal boride is larger than 5 μm, it will be difficult to obtain a uniform conductive product. On the other hand, the reason why the average diameter is set to 0.171 μIn or more is that metal borides are preferably as small as 0.1μIn, but to make the average diameter smaller than 0.1μIn requires a very long grinding time, and There is no contamination from the crusher (this is because it becomes invisible and is impractical).Secondly, as a chromium compound, chromium oxides such as Cr2O3, CrB, CrB2, chromium borides 'I't+, etc. are selected. These can be reacted with the metal borides by calcination at 800-950'C in a non-oxidizing atmosphere to form chromium borides (Cr B, Cr B2, etc.).
and chromium, or a mixture thereof, is produced in the resistor.

低抗体中にこれら導電物を均一に析出さV、安定な導電
パスを形成するためには、クロム化合物の平均径は1 
/ll11以下であることが必要で、持にCr2O3は
0.5μIn以下か良い、クロム化合物の平均径がl 
ノLrnより大きい場合は、金属ホウ化物との不均一な
反応が生じ、抵抗体中に」す〜な導電バスを形成するこ
とが困難となり、所望の低抗体特性を得ることができな
い。
In order to uniformly precipitate these conductors in the low antibody and form a stable conductive path, the average diameter of the chromium compound must be 1.
/ll11 or less, Cr2O3 should be less than 0.5 μIn, and the average diameter of the chromium compound should be l
If it is larger than Lrn, non-uniform reaction with the metal boride will occur, making it difficult to form a completely conductive bus in the resistor, making it impossible to obtain the desired low antibody properties.

さらに、本発明では、クロム酸化物をガラスフリットの
構成成分として含ませている。
Furthermore, in the present invention, chromium oxide is included as a constituent of the glass frit.

これは、ガラスフリットの構成成分にクロム酸化物を用
いることにより勝れた抵抗体特性が得られること、具体
的にはクロム酸化![カおよびクロムホウ化物からjル
ばれた一種以上のクロム化合物とカラスフリット中のク
ロム酸化物との量が、合計で、ガラスフリ、ツhの5モ
ル%を越えるが30モル%を越えないように1Jrl整
することにより、勝れた低抗体特性:か得られることを
見出だしたことに基づいている。
This is because excellent resistor properties can be obtained by using chromium oxide as a component of the glass frit, specifically chromium oxide! [The total amount of one or more chromium compounds extracted from glass and chromium borides and chromium oxide in the glass frit exceeds 5 mol% of the glass frit, but does not exceed 30 mol%.] This is based on the discovery that superior low-antibody properties can be obtained by adjusting 1Jrl.

ガラスフリントの構成成分にクロム酸化物が存在しない
場合でも、クロム酸化物またはクロムホウ化物から選択
された一種以上のクロム化合物が金属ホウ化物と反応す
ることにより、低抗体中に均一な導電バスを形成して、
実質的に非酸化性雰囲気中で焼成可能な抵抗体組成物を
作ることは可能である。しかし、ガラスフリットの構成
成分にクロム酸化物を用いることにより、特に1にΩ/
(]以上の高抵抗領域での低抗体特性(特にT CRや
ノイズ)が大幅に改良されるのである。
Even if chromium oxide is not present in the glass flint constituents, one or more chromium compounds selected from chromium oxides or chromium borides react with metal borides to form a uniform conductive bus in the low antibody. do,
It is possible to make resistor compositions that can be fired in a substantially non-oxidizing atmosphere. However, by using chromium oxide as a component of the glass frit, it is possible to
The low antibody characteristics (especially TCR and noise) in the above high resistance region are significantly improved.

尚、前記クロム化合物としてクロム酸化物を用いる場合
は、そのクロム酸化物の一部もしくは全量がカラスフリ
ット中に含有されていてら栴わない。
Note that when chromium oxide is used as the chromium compound, part or all of the chromium oxide is contained in the glass frit and does not disintegrate.

本発明に用いられるガラスフリットとしては5、Cr2
03 、BaO5Cab、SrO,MgO1Si02 
、B203 、ZrO2、TiO2、Al2O3笠の複
数の酸化物を構成成分とするものを便用することができ
る。このうち、特に、クロム酸化物を必ず含有すること
が必要である。例えば、Cr2O3が0.1〜15モル
%、BaOなどのアルカリ土類酸化物が10〜40モル
%、F’1203が15〜35モル%、5i02が25
〜50モル%、そしてZ r 02と置IQが=r t
tgなS n02 、T i 02など4価の金属酸化
物が10モル%以下である金属酸化物を構成成分とする
ものなどを使用できる。
The glass frit used in the present invention is 5, Cr2
03, BaO5Cab, SrO, MgO1Si02
, B203, ZrO2, TiO2, and Al2O3 as constituent components. Among these, it is especially necessary to necessarily contain chromium oxide. For example, Cr2O3 is 0.1-15 mol%, alkaline earth oxide such as BaO is 10-40 mol%, F'1203 is 15-35 mol%, 5i02 is 25 mol%.
~50 mol%, and Z r 02 and IQ = r t
It is possible to use metal oxides containing 10 mol% or less of tetravalent metal oxides, such as tg S n02 and T i 02, as a constituent component.

l;I述のようにクロム酸化物およびクロムホウ化!I
〉Jから選ばれた一種以上のクロム化合物とガラスフリ
ン1〜中のクロム酸化物との一部は、h計で、カラスフ
リッ1〜の5モル%を越えるが30モル%を越えないよ
うに、a整することが必要である。クロム化合物とガラ
ス7ワツト中のクロム酸化物の合計履がガラスフリット
の5モル%以下あるいは30モル%以上となる場合は、
金属ホウ化物との不均一な反応が生じ、抵抗体中に均一
な導電バスを形成することが困難となり、所望の低抗体
特性を得ることができないのである。
l; Chromium oxide and chromium boride as described in I! I
> One or more chromium compounds selected from J and a part of the chromium oxide in Glass Furi 1~ exceeds 5 mol% but not 30 mol% of Glass Fri 1~ in h total, It is necessary to make adjustments. If the total content of chromium compounds and chromium oxides in the glass frit is less than 5 mol% or more than 30 mol% of the glass frit,
A non-uniform reaction with the metal boride occurs, making it difficult to form a uniform conductive bus in the resistor, making it impossible to obtain the desired low antibody properties.

さらに、クロム化合物とカラスフリット中のクロム酸1
ヒ′吻の合、i1鳳は、金属ホウ化物に対するモル比で
、5〜0525の範囲が必要で、2〜03の範囲が好ま
しい、このモル比が5を趙えると未反応のクロム化合物
が多く残ったり、カラス成分との反応によって、例えば
BaCrO4等の生成物が増え、導電に寄与する導電物
が少なくなったりするために、抵抗体の抵抗特性が悪く
なる。
In addition, chromium compounds and chromic acid 1 in glass frit
In the case of hydrogen, the molar ratio of i1 to the metal boride is required to be in the range of 5 to 0,525, preferably in the range of 2 to 0, and if this molar ratio exceeds 5, unreacted chromium compounds If a large amount remains, or by reaction with glass components, products such as BaCrO4 will increase, and the amount of conductive material that contributes to conductivity will decrease, resulting in poor resistance characteristics of the resistor.

逆に、上記モル比が0,25より少ないと、クロム化合
物と金属ホウ化物の反応によって生成する導電物が少な
く、導電に寄与するのは主に未反応の金属ホウ化物であ
り、クロム化合物添加の効果が認められず、高抵抗領域
での抵抗特性が悪くなる。
On the other hand, if the molar ratio is less than 0.25, the amount of conductive material generated by the reaction between the chromium compound and the metal boride is small, and it is mainly the unreacted metal boride that contributes to conductivity, and the chromium compound addition No effect was observed, and the resistance characteristics in the high resistance region deteriorated.

又、本発明におけるクロム化合物と金属ホウ化物の合計
重量とガラスフリットの重量比は5/95〜60/40
、好ましくは10/90〜50150である。これは、
クロム化合物と金属ホウ化物の合計重量がカラスフリッ
トの機能に影響するからである。ガラスフリットは、実
質的に非酸化性雰囲気中の焼成における軟1ヒ、流動、
焼結の際に、抵抗体中に導電ネットワーク形成を助け、
導@、!)IIJとガラス量による抵抗調整の役割と、
基板と低抗体を接着させる役割と、膜強度の向上の段別
とを果たしている。上記重量比が60/40より大きい
と、膜強度及び基板との接着強度が得られず、5/95
より小さいと適当な導電ネットワークが形成されず適当
な導電ネットワークが形成されず、所望の抵抗特性が得
られない。
Further, in the present invention, the total weight of the chromium compound and metal boride and the weight ratio of the glass frit are 5/95 to 60/40.
, preferably 10/90 to 50,150. this is,
This is because the total weight of the chromium compound and metal boride affects the function of the glass frit. Glass frit exhibits softness, flow, and heat resistance during firing in a substantially non-oxidizing atmosphere.
Helps form a conductive network in the resistor during sintering,
Guide@,! ) The role of resistance adjustment by IIJ and glass amount,
It plays the role of adhering the substrate and the low antibody, and also plays a role in improving the film strength. If the above weight ratio is larger than 60/40, film strength and adhesive strength with the substrate cannot be obtained, and 5/95
If it is smaller, an appropriate conductive network will not be formed, and desired resistance characteristics will not be obtained.

ガラスフリットは、通常の方法によって製造することが
でき、BaCO3やMgO等の構成成分の炭酸塩や酸化
物を所望の割合で混合し、加熱溶融し、急冷後ボールミ
ル等による粉砕すれば良く、平均径を5μmn程度に調
整したものが好ましい。
Glass frit can be manufactured by a conventional method, by mixing constituent carbonates and oxides such as BaCO3 and MgO in the desired ratio, heating and melting, quenching, and then pulverizing with a ball mill or the like. It is preferable that the diameter is adjusted to about 5 μm.

尚、本発明では、前述のように反応によりクロムホウ化
物やクロムが抵抗体中に導電粉として生成されるが、最
初からこれらのクロムホウ化物やクロム粉末を抵抗ペー
ストの構成成分とした場合は、導電粉とガラスフリyt
・どのぬれ性か悪く、又導電粉が凝集しやすいため、本
発明のような非酸化性雰囲気中焼成によって得られる均
一な導電パスを得ることは困難である。
In the present invention, chromium boride and chromium are generated as conductive powder in the resistor through the reaction as described above, but if these chromium boride and chromium powder are used as constituent components of the resistor paste from the beginning, the conductive powder and glass free
- Since the wettability is poor and the conductive powder tends to aggregate, it is difficult to obtain a uniform conductive path obtained by firing in a non-oxidizing atmosphere as in the present invention.

本発明で使用する有機ビヒクルは特定のものである必要
はなく、抵抗ペースj〜を製造するのに一般に使用され
るものでよい、有機ビヒクルは、溶剤、樹脂及び微量の
添加剤を構成成分とし、上述の金属ホウ化物、クロム化
合物およびカラスフリットを均一に分散させてペースト
状にし、このようにして得られた抵抗ペーストをスクリ
ーン印71により基板上に所定の回路パターンを形成し
、乾燥することができるものが良い、また、溶剤1とし
ては、その例として、アルコール類、エステル類、エー
テル類、ケトン類等をあげることができ、例えば、テル
ピネオール、グロピオン酸エチル、ジエチルジブチルエ
ーテル、メチルエチルケトン等を使うことができる。樹
脂としては、例えは、エチルセルロース、二1ヘロセル
ロース等のセルロース系樹脂やブチルメタアクリレ−1
へ、メチルメタアクリレート等のアクリル系樹脂等を使
うことができる。添加剤としては、レシチンやステアリ
ン酸などがペーストの粘膜調整用などの目的で7史うこ
とができる。ビヒクル中のlot脂成分成分通常1〜5
0重巣%とするのが良い。
The organic vehicle used in the present invention does not need to be a specific one, and may be one commonly used for manufacturing resistive pastes. , the above-mentioned metal boride, chromium compound, and glass frit are uniformly dispersed to form a paste, and the resistor paste thus obtained is formed into a predetermined circuit pattern on a substrate using a screen mark 71, and then dried. Examples of the solvent 1 include alcohols, esters, ethers, ketones, etc., such as terpineol, ethyl gropionate, diethyl dibutyl ether, methyl ethyl ketone, etc. You can use it. Examples of the resin include cellulose resins such as ethyl cellulose and 21-herocellulose, and butyl methacrylate-1.
Acrylic resins such as methyl methacrylate can be used. As additives, lecithin, stearic acid, and the like can be used for purposes such as adjusting the mucous membranes of the paste. lot fat component in vehicle usually 1-5
It is better to set the number of nests to 0%.

尚、有機ビヒクルは、抵抗体製造用組成物全体の20〜
40重量%であり、ビヒクルが多ずぎても、少なすぎて
もスクリーン印Wjにエリ適当な抵抗体パターンが得ら
れない、ビヒクルは、乾燥及び焼成過程で揮発又は分解
して消失する。
Incidentally, the organic vehicle accounts for 20 to 20% of the entire composition for producing a resistor.
The amount of the vehicle is 40% by weight, and if the amount of the vehicle is too much or too little, an appropriate resistor pattern cannot be obtained on the screen mark Wj.The vehicle evaporates or decomposes and disappears during the drying and baking process.

[実施例] 火止伍ユ LaB6  (新日本金属(株)製、Fグレード)をエ
タノール溶媒中で、ジルニコアポール(5++unφ)
を用いて、ボールミル粉砕し、BET平均径0.8μt
nのLaBf3を便用した。Cr203((株)高純度
化学6ノ1究所製)は、同様に粉砕し、平均径0 、3
 ノt Illの粉末を用いた。
[Example] Hidomegoyu LaB6 (manufactured by Nippon Metal Co., Ltd., F grade) was mixed with dirnicoapol (5++unφ) in an ethanol solvent.
Ball milled to a BET average diameter of 0.8 μt.
n LaBf3 was used. Cr203 (manufactured by Kojundo Kagaku 6-no-1 Kyusho Co., Ltd.) was crushed in the same way and had an average diameter of 0.3
Not Ill powder was used.

使用したガラスフリッ1〜は、第1表に示す組成(モル
%)を有し、平均粒径か約5 )t mの粉末の形であ
った。
The glass frits 1~ used had the composition (mol %) shown in Table 1 and were in the form of a powder with an average particle size of about 5)t m.

第1表 ガラスフリット No、(1)   No。(2)  
 N013)B ao     28.1  27.0
  25.8S i 02   38.0  37.2
  34.8B203   27.3  26.3  
25.4Zr02    4.1   4.1   4
、ICr203   2.5   5.5   9.8
ビヒクルは、溶剤としてテルピネオール、樹脂としてエ
チルセルロースからなるものを用いた。
Table 1 Glass Frit No. (1) No. (2)
N013) B ao 28.1 27.0
25.8S i 02 38.0 37.2
34.8B203 27.3 26.3
25.4Zr02 4.1 4.1 4
, ICr203 2.5 5.5 9.8
The vehicle used was terpineol as a solvent and ethyl cellulose as a resin.

ビヒクルを抵抗ベース1への33重量%とじて、LaB
6 、Cr203 、ガラスフリッ1〜及びビヒクルを
第2表に示す割合で混合し、三木ロールミルでベース1
〜とした。このベース1〜を通常の171fi法にした
がって、前もってCu電極を形成しであるアルミナ基板
上に膜厚的40μInのパターンを形成し、30分間の
レベリング後120°Cで10分間乾燥【2、窒素雰囲
気のベル1〜コンベア炉て焼成して低抗体を形成した。
LaB
6, Cr203, glass frit 1~ and vehicle were mixed in the proportions shown in Table 2, and base 1 was mixed using a Miki roll mill.
~. A Cu electrode was previously formed on this base 1~ according to the normal 171fi method, and a pattern with a film thickness of 40μIn was formed on an alumina substrate, and after leveling for 30 minutes, it was dried at 120°C for 10 minutes [2. A low antibody was formed by firing in an atmosphere of Bell 1 to a conveyor furnace.

焼成は、最高温度900゛Cで10分間保持し、全体で
1時間の焼成時間となるように行った。
Firing was carried out at a maximum temperature of 900°C for 10 minutes for a total firing time of 1 hour.

抵抗値の変動係数(CV)は、以下に示した式を用いて
算出した。
The coefficient of variation (CV) of the resistance value was calculated using the formula shown below.

ここで: [1=試イ4数 Ri−試イ11の抵抗値(Ω/口) 抵抗の温度1系数(’r CR)は、−55℃、25℃
、125℃の各々の抵抗値を測定して、以下の式を用い
て冷時温度係数(C’I’ CR)と熱時温度1系数(
H”r’ CR)を算出した。
Where: [1 = Trial number 4 Ri - Resistance value of trial 11 (Ω/mouth) Temperature 1 series of resistance ('r CR) is -55℃, 25℃
, 125℃, and calculate the cold temperature coefficient (C'I' CR) and the hot temperature 1 series (C'I'CR) using the following formula.
H"r' CR) was calculated.

(Lllllu  / ’U) ここで: R: −55°Cでの抵抗値(Ω/口))え
  :25’Cでの抵抗値(Ω/口)R:125°Cで
の抵抗値(Ω/口) 電流ノイズは、ノイズメーター(Q IJ a rr 
 ”ra c kItl:製)を使用して測定した。
(Lllllu / 'U) Where: R: Resistance value at -55°C (Ω/mm) E: Resistance value at 25'C (Ω/mm) R: Resistance value at 125°C (Ω/mm) / mouth) Current noise can be measured using a noise meter (Q IJ a rr
It was measured using "RackItl:".

K抗膜の接着速度は、粘着テープデス1〜により、剥l
l1T状態から評価した。その結果を第2表に示す。
The adhesion speed of the K anti-film is determined by the adhesive tape
Evaluation was made from the l1T state. The results are shown in Table 2.

匿双皿ユ 第2表には、クロム化合物とカラスフリソl−中のクロ
ム酸化物との合31量がガラスブリ11への5モル%以
下あるいは30モル%以上であるという点、又はクロム
化合物とガラスフリット中のクロム酸化物との合計量が
金属ホウ化物に対するモル比で5〜0.25の範囲にな
いという点では本発明の特許請求範囲外であるが、同様
に作製された比較例1(ネを付す)I:J−緒に示さh
ている。
Table 2 shows that the total amount of chromium compounds and chromium oxides in Karasu Friso L is less than 5 mol% or more than 30 mol%, or that the amount of chromium compounds and chromium oxides in glass Although it is outside the scope of the claims of the present invention in that the total amount of chromium oxide in the frit is not within the range of 5 to 0.25 in molar ratio to metal boride, Comparative Example 1 (prepared in the same manner) ) I: J-indicated with h
ing.

第2表から明らかなように、比較例1は、CV値か大き
く、TCRの値がマイナスに大きすぎるか、あるいは膜
強度か低く、実用に耐えyWい低抗体である。−力木発
明の抵抗ベース1−から得られた抵抗体は、良好な抵抗
体特性を示している。
As is clear from Table 2, Comparative Example 1 has a large CV value, a negative TCR value that is too large, or a low membrane strength, making it a low antibody that cannot withstand practical use. The resistor obtained from -Resistance base 1 of Rikiki's invention shows good resistor characteristics.

天」DIλ ’I’ i B 2及びNbB2は新日本金属(株)製
の粉末を、またCr203 、CeB6 、CrB2及
び5rB6は(株)高純度化学研究断裂の粉末を原f、
1とし、これらの粉末を実施例1と同様にボールミルを
用いて0.3〜0.8μmのBET平均径まで粉砕して
用いた以外は、実施例1と同様に抵抗ペーストを製造し
、アルミナ基板に回路パターンをスクリーン印IJ し
た後に、窒素雰囲気焼成より得られた抵抗体を評価した
。その結果を第3表に示す。
DIλ 'I' i B2 and NbB2 were made from powders manufactured by Shin Nippon Metal Co., Ltd., and Cr203, CeB6, CrB2 and 5rB6 were made from powders made by Kojundo Kagaku Kenkyusha Co., Ltd.
A resistance paste was produced in the same manner as in Example 1, except that these powders were ground to a BET average diameter of 0.3 to 0.8 μm using a ball mill in the same manner as in Example 1, and alumina After a circuit pattern was screen-printed on the substrate, the resistor obtained by firing in a nitrogen atmosphere was evaluated. The results are shown in Table 3.

ル較皿l 第3表には、クロム化合物とガラスフリット中のクロム
酸化物との合計量がガラスフリッl−の5モル%以下あ
るいは30モル%以上であるという点、又はクロム化合
物とガラスフリット中のクロム酸化物との合計量が金属
ホウ化物に対するモル比で5〜0.25の範囲にないと
いう点では本発明の特許請求範囲外であるが、実施例2
と同様に作製された比較例2(*を(干す)ら−緒に示
す。
Table 3 shows that the total amount of chromium compounds and chromium oxides in the glass frit is 5 mol% or less or 30 mol% or more of the glass frit, or that the chromium compound and the chromium oxide in the glass frit are Although it is outside the scope of the claims of the present invention in that the total amount of chromium oxide and the metal boride is not within the range of 5 to 0.25 in terms of molar ratio, Example 2
Comparative Example 2 produced in the same manner as (* is shown on the (dry) line).

第3表から明らかなように、比較例2はCV値が大きく
、TCRの値がマイナスに大きすさ°るか、あるいは膜
強度が弱く実用に耐え難い低抗体である。−力木発明の
民抗ペーストから得られた低抗体は、良好な抵抗体特性
を示している。
As is clear from Table 3, Comparative Example 2 has a large CV value and a negative TCR value, or has a weak membrane strength and is a low antibody that cannot be put to practical use. - The low antibody obtained from the civilian anti-paste of Rikiki's invention shows good resistor properties.

[発明の効果] 以上のように、本発明による抵抗体製造用組成物は、実
質的に非酸化性の雰囲気中で焼成が可能であり、101
〜IO6Ω/口の広い抵抗範囲をカバーすることができ
、銅伝導体と共に使うことができる。
[Effects of the Invention] As described above, the composition for manufacturing a resistor according to the present invention can be fired in a substantially non-oxidizing atmosphere, and has a
It can cover a wide resistance range of ~IO6Ω/Ω and can be used with copper conductors.

特許出願人 住友金属鉱山株式会社Patent applicant: Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (a)希土類ホウ化物、アルカリ土類ホウ化物、周期律
表IVa族のホウ化物、およびVa族のホウ化物からなる
群から選ばれた一種以上の金属ホウ化物、(b)クロム
酸化物およびクロムホウ化物から選ばれた一種以上のク
ロム化合物、(c)クロム酸化物を含有するガラスフリ
ット、および(d)有機ビヒクル、を構成成分とし、前
記クロム化合物とガラスフリット中のクロム酸化物の量
が、合計で、前記ガラスフリットの5モル%を越えるが
30モル%を越えず、そして前記金属ホウ化物に対して
、モル比で、5〜0.25になっていることを特徴とす
る抵抗体製造用組成物。
(a) one or more metal borides selected from the group consisting of rare earth borides, alkaline earth borides, borides of group IVa of the periodic table, and borides of group Va; (b) chromium oxide and chromium borides; (c) a glass frit containing chromium oxide; and (d) an organic vehicle; the amount of the chromium compound and the chromium oxide in the glass frit is Manufacturing a resistor, characterized in that the total amount of the glass frit is more than 5 mol % but not more than 30 mol %, and the molar ratio to the metal boride is 5 to 0.25. Composition for use.
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