JPH02265211A - Composition for resistor manufacturing - Google Patents

Composition for resistor manufacturing

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Publication number
JPH02265211A
JPH02265211A JP1085804A JP8580489A JPH02265211A JP H02265211 A JPH02265211 A JP H02265211A JP 1085804 A JP1085804 A JP 1085804A JP 8580489 A JP8580489 A JP 8580489A JP H02265211 A JPH02265211 A JP H02265211A
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JP
Japan
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molybdenum
resistor
glass frit
boride
borides
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Pending
Application number
JP1085804A
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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  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
  • 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 molybdenum compound. A total amount of the molybdenum compound of one or more kinds selected from a molybdenum oxide and a molybdenum boride and of the molybdenum oxide in a glass frit is adjusted in such a way that it exceeds 5mol% but does not exceeds 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 molybdenum oxide and the molybdenum 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 molybdenum boride and molybdenum 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】 [産業上の利用分野] 本発明は、エレクトロニクス分野の抵抗体を製造するた
めに用いる組成物に関し、特に′i1伝導体と適合でき
且つ実質的に非酸化性の雰囲気中で焼成可能な抵抗体製
造用組成物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to compositions used for manufacturing resistors in the field of electronics, and in particular to compositions which are compatible with i1 conductors and which are in a substantially non-oxidizing atmosphere. The present invention relates to a composition for manufacturing a resistor that can be fired in a medium.

[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、AuやAg/Pd等の
貴金属系(厚膜)導体と共にRuO2やB i2 Ru
207等の酸化ルテニウム系(厚膜)抵抗体が空気中で
焼き付け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 B i2 Ru is used together with a noble metal (thick film) conductor such as Au or Ag/Pd.
A ruthenium oxide (thick film) resistor such as 207 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、及びコストダウンの要求が強く
、貴金属系導体の代わりに卑金属の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<、Ag系のようなマイグレー
ションを起こさず、ハンダ性にも優れており、価格の低
減も期待できるためである。
On the other hand, in recent years, there has been a strong demand for microelectronic components to be smaller, faster, more accurate, and to reduce costs, and there is a need for practical use of Cu systems that use base metal Cu as a conductor instead of noble metal conductors. . this is,
This is because Cu has extremely high conductivity, does not cause migration unlike Ag-based materials, has excellent solderability, and can be expected to reduce costs.

しかし、Cu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。Cu導体を前述のような酸化ルテニウム系抵抗体と
共に不活性又は還元性の雰囲気で焼成する場合、酸化ル
テニウム基低抗体か金属ルテニウムに還元されてしまい
、所望の抵抗体を得ることができない。
However, Cu conductors need to be fired in an inert or reducing atmosphere because oxidation reduces their conductive efficiency. When a Cu conductor is fired in an inert or reducing atmosphere together with a ruthenium oxide-based resistor as described above, the ruthenium oxide group is reduced to ruthenium metal or ruthenium, making it impossible to obtain the desired resistor.

酸化ルテニウム系抵抗体を空気中焼成により形成した後
に、600℃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
える方法も提案されている。
A method of suppressing reduction to metallic ruthenium has also been proposed using a binary firing method in which a ruthenium oxide-based resistor is formed by firing in air and then a Cu conductor is formed by firing 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、Cu導体の
潰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扮か最適な焼結状
態になる900”C付近で焼成できる抵抗ペーストが要
求されている。
However, this method has the problem of poor contact between the Cu conductor and the ruthenium oxide resistor. Furthermore, in order to take advantage of the crushed conductivity of the Cu conductor, the firing temperature of about 600"C is too low, and a resistance paste that can be fired at around 900"C, which is the optimum sintering state for Ca conductors, is needed. requested.

900℃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、
LaBe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
抗体のような優れた特性のものは得られていない。
So far, resistors that can be fired in a non-oxidizing atmosphere at around 900°C and can be used with Cu conductors include:
Resistance pastes such as LaBe-based, Ta/TaN-based, and 5n02-based have been proposed, and some are being considered for practical use. However, it has not been possible to obtain excellent characteristics such as the above-mentioned 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(LaB6
系やT a / T a N系)と高抵抗用(Sn02
系)とで異なった導電成分の抵抗ペーストを使い分けな
ければならず、前記酸化ルテニラム系抵抗体のように1
0〜106Ω/口の広い抵抗範囲を同種の導電成分の抵
抗ペーストでカバーすることができない問題点がある。
Furthermore, in these resistance pastes for firing in a non-oxidizing atmosphere, a low resistance paste (LaB6
type and T a / T a N type) and high resistance type (Sn02
It is necessary to use resistor pastes with different conductive components depending on the type of resistor, such as the ruthenyl oxide resistor mentioned above.
There is a problem in that a wide resistance range of 0 to 106 Ω/hole cannot be covered with a resistive paste having the same type of conductive component.

さらに、ハイブリッドIC″′C″最も使用頻度か高い
IOKΩ/口付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, there is also the problem that the characteristics of the resistor near the IOKΩ/port which is most frequently used in the hybrid IC "'C" have not reached a practical level.

米用1、キ許第4,420,338号は導電成分として
金属ホウ化物、又ガラスフリットとしてV、Nb、Ta
、及びW等の還元性金属酸化物を5モル%以下含有する
アルカリ土類ホウ酸塩ガラスを。
US Pat. No. 4,420,338 uses metal borides as conductive components, and V, Nb, and Ta as glass frits.
, and an alkaline earth borate glass containing 5 mol% or less of a reducing metal oxide such as W.

含む抵抗体を開示している。このガラスフリット中の還
元性金属酸化物はTCR(電気抵抗の温度係数)特性の
改善のなめに加えられている。しかし、特開昭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値の低下があって、加工不安定性
が問題点とされている。
A resistor including a resistor is disclosed. The reducing metal oxide in this glass frit is added to improve TCR (temperature coefficient of electrical resistance) characteristics. However, JP-A-62-1
As pointed out in No. 22101, this resistor has a significant decrease in resistance value upon re-firing, and processing instability is a problem.

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
リット中に含む抵抗体が開示されている。この抵抗体で
は、結晶性ガラス中のTa205か、金属穴ホウ化物に
よりT a B 2やCaTa011に変化し、抵抗特
性の安定化に寄与するが、5モル%以下ではCaTa0
11か形成されないとしている。更に、Ta205以外
の還元性金属酸化物はガラスの2モル%以下好ましくは
ガラスの1モル%以下にすべきとしている。ここに、T
a205以外の還元性酸化物として、Cr203 、M
nO,Ni01FeO5■205、Na01ZnO5K
20、Cd05PbO1B i203 、WO3、Nb
205 、MoO3等をあげている。このようにTa2
05以外の還元性酸化物を制限するのは、これらの存在
により、導電成分であるLaB6とTaB2 、あるい
は、反応生成物のCaTa011のコントロールが困超
となり、結果として電気特性の制御が困雑になるためと
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 is disclosed that includes crystalline glass in which 30 to 5 mol% of 05 is dissolved in a glass frit. In this resistor, Ta205 in the crystalline glass changes to T a B 2 or CaTa011 by the metal hole boride, which contributes to stabilizing the resistance characteristics, but at 5 mol% or less, CaTa0
It is said that 11 or more will not form. Furthermore, it is stated that the amount of reducing metal oxides other than Ta205 should be 2 mol % or less, preferably 1 mol % or less of the glass. Here, T
As reducing oxides other than a205, Cr203, M
nO, Ni01FeO5■205, Na01ZnO5K
20, Cd05PbO1B i203, WO3, Nb
205, MoO3, etc. In this way Ta2
Reducing oxides other than 05 are limited because their presence makes it difficult to control the conductive components LaB6 and TaB2 or the reaction product CaTa011, and as a result, it becomes difficult to control the electrical properties. It is expected that

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、特に10に07口付近より高い抵
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. In particular, it is difficult to manufacture a resistance range higher than around 10 to 07 mouths.

[発明が解決しようとする課題] Cu導体と一緒に使えて実質的に非酸化性の雰囲気中で
焼成可能な抵抗ペーストはまだ開発段階であり、空気中
焼成用の酸化ルテ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] Resistance pastes that can be used with Cu conductors and can be fired in a substantially non-oxidizing atmosphere are still in the development stage, and ruthenium oxide-based resistor pastes for firing in air are still in development. Nothing comparable has been found.

また、上記の如く提案されている900℃付近の非酸化
性雰囲気で焼成可能な金属水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抵抗体ペーストの
抵抗体特性には及ばない、特に、IOKΩ/口付近よ口
付紙抗範囲での金属水ホウ化物系抵抗ペーストの使用は
困難であり、実用上の大きな不安を残している。
Furthermore, the metal hydroboride resistance paste proposed above, which can be fired in a non-oxidizing atmosphere at around 900°C, does not have the same resistor properties as the ruthenium oxide resistor paste, which can be fired in air. In particular, it is difficult to use a metal water boride resistance paste in the range from the vicinity of the IOKΩ/portion to the paper resistance range, 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■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
れた一種以上の金属ホウ化物、(b)モリブデン酸化物
およびモリブデンホウ化物から選ばれた一種以上のモリ
ブデン化合物、(c)モリブデン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
、前記モリブデン化合物とガラスフリット中のモリブデ
ン酸化物の量が、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になっていて、
銅伝導体と適合でき且つ実質的に非酸化性の雰囲気中で
焼成可能な抵抗体製造用組成物を見出だした。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, (a) rare earth borides, alkaline earth borides, borides of group II a of the periodic table, and borides of group Va of the periodic table. (b) one or more molybdenum compounds selected from the group consisting of molybdenum oxides and molybdenum borides; (c) a glass frit containing molybdenum oxide; and (d) ) the molybdenum compound and the amount of molybdenum oxide in the glass frit together exceed 5 mol % but not more than 30 mol % of the glass frit; and The molar ratio is 5 to 0.25,
A composition for making a resistor has been found that is compatible with copper conductors and can be fired in a substantially non-oxidizing atmosphere.

[作用j 厚膜技術で使われる抵抗ペーストは、一般に、導電粉、
ガラスフリットおよび有機ビヒクルを構成成分として、
三本ロールミル等で前記構成成分を混練しペースト化し
た後、スクリーン印刷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体とされる。
[Function j] Resistance pastes used in thick film technology are generally made of conductive powder,
With glass frit and organic vehicle as constituent components,
After kneading the above components into a paste using a three-roll mill or the like, a circuit pattern is formed on an alumina substrate using a screen printing method or the like, followed by drying and firing to form a 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
金属ホウ化物とモリブデン化合物とからなる。
In the resistor manufacturing composition of the present invention, the conductive powder consists of a metal boride and a molybdenum compound.

金属ホウ化物としては、LaB6 、CeB6等の希土
類ホウ化物、BaB6.5r86等のアルカリ土類ホウ
化物、TiB2−Zr82等の周期律表■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。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微
粉化される。
Examples of metal borides include rare earth borides such as LaB6 and CeB6, alkaline earth borides such as BaB6.5r86, borides of group a of the periodic table such as TiB2-Zr82, and borides of group Va such as VB2 and NbB2. One or more metal borides selected from compounds can be used. 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5〜01μmで
あることが必要で、2〜0,1μmの平均径のものが好
ましい、平均径を5μm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モリブデン化合物とから
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5μ
m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0.1μm以上とする
理由は、金属ホウ化物は微細なほど好ましいが、0.1
μm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#J無視できなくな
り実用的でないことにある。
In particular, the average diameter of LaB6 after pulverization must be 5 to 0.1 μm, preferably 2 to 0.1 μm.The reason why the average diameter is 5 μm or less is that in the present invention, An important conductive product is produced by firing a boride and a fine molybdenum compound (described below) in a substantially non-oxidizing atmosphere, and the average diameter of the metal boride is 5 μm.
If it is larger than m, it will be difficult to obtain a uniform conductive product. On the contrary, the reason why the average diameter is set to 0.1 μm or more is that the finer the metal boride is, the more preferable it is;
In order to make the average diameter smaller than μm, it requires an extremely long grinding time, and contamination #J from the grinder cannot be ignored, making it impractical.

つぎに、モリブデン化合物として、MoO2、MoO3
、MoB、Mo82等のモリブデン酸化物やモリブデン
ホウ化物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℃の焼成に
より前記金属ホウ化物と反応して、モリブデンホウ化物
(MoB、M。
Next, as molybdenum compounds, MoO2, MoO3
, MoB, Mo82, and other molybdenum oxides and molybdenum borides can be used. These react with the metal boride by firing at 800 to 950°C in a non-oxidizing atmosphere to form molybdenum boride (MoB, M).

2B5等)とモリブデンのいずれか一種、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。
2B5, etc.), molybdenum, or a mixture thereof, is produced in the resistor.

抵抗体中にこれら導電物を均一に析出させ、安定な導電
パスを形成するためには、モリブデン化合物の平均径は
1μm以下であることが必要で、特にMoO2は0.1
μm以下の超微粉が良い。
In order to uniformly deposit these conductors in the resistor and form a stable conductive path, the average diameter of the molybdenum compound must be 1 μm or less, and in particular, MoO2 must have a diameter of 0.1 μm or less.
Ultrafine powder of μm or less is preferable.

モリブデン化合物の平均径が1μm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、抵抗体中に均一
な導電パスを形成することか困難となり、所望の抵抗体
特性を得ることができない。
If the average diameter of the molybdenum compound is larger than 1 μm,
A non-uniform reaction occurs with the metal boride, making it difficult to form a uniform conductive path in the resistor, making it impossible to obtain desired resistor characteristics.

さらに、本発明では、モリブデン酸化物をカラスフリッ
トの構成成分として含ませている。
Furthermore, in the present invention, molybdenum oxide is included as a component of the glass frit.

これは、ガラスフリットの構成成分にモリブデン酸化物
を用いることにより勝れた抵抗体特性が得られること、
具体的にはモリブデン酸化物およびモリブデンホウ化物
から選ばれた一種以上のモリブデン化合物とガラスフリ
ット中のモリブデン酸化物との量が、合計で、ガラスフ
リットの5モル%を越えるが30モル%を越えないよう
に調整することにより、勝れた抵抗体特性が得られるこ
とを見出だしたことに基づいている。
This is because superior resistor characteristics can be obtained by using molybdenum oxide as a component of the glass frit.
Specifically, the total amount of one or more molybdenum compounds selected from molybdenum oxide and molybdenum boride and molybdenum oxide in the glass frit exceeds 5 mol% but exceeds 30 mol% of the glass frit. This is based on the discovery that excellent resistor characteristics can be obtained by adjusting the resistance so that it does not occur.

ガラスフリットの構成成分にモリブデン酸化物が存在し
ない場合でも、モリブデン酸化物またはモリブデンボウ
化物から選択された一種以上のモリブデン化合物が金属
ホウ化物と反応することにより、抵抗体中に均一な導電
パスを形成して、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、カラ
スフリットの構成成分にモリブデン酸化物を用いること
により、持に1に97口以上の高抵抗領域での抵抗体特
性(特にTCRやノイズ)が大幅に改良されるのである
Even if molybdenum oxide is not present in the constituent components of the glass frit, one or more molybdenum compounds selected from molybdenum oxide or molybdenum boride react with the metal boride to create a uniform conductive path in the resistor. It is possible to create resistor compositions that can be formed and fired in a substantially non-oxidizing atmosphere. However, by using molybdenum oxide as a component of the glass frit, the resistor characteristics (particularly TCR and noise) in the high resistance region of 97 or higher are significantly improved.

尚、前記モリブデン化合物としてモリブデン酸化物を用
いる場合は、そのモリブデン酸化物の一部もしくは全量
がガラスフリット中に含有されていても構わない。
Note that when molybdenum oxide is used as the molybdenum compound, part or all of the molybdenum oxide may be contained in the glass frit.

本発明に用いられるガラスフリットとしては、MoO3
、Bad、Cab、SrO,MgO5Si02 、B2
03 、ZrO2、TiO2、Al2O3等の複数の酸
化物を構成成分とするものを使用することができる。こ
のうち、特に、モリブデン酸化物を必ず含有することが
必要である。
As the glass frit used in the present invention, MoO3
, Bad, Cab, SrO, MgO5Si02, B2
03, ZrO2, TiO2, Al2O3, etc. can be used. Among these, it is especially necessary to necessarily contain molybdenum oxide.

例えば、MoO3が0.1〜15モル%、BaOなどの
アルカリ土類酸化物が10〜40モル%、B203か1
5〜35モル%、5i02が25〜50モル%、そして
ZrO2と置換が可能な5n02、TiO2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。
For example, MoO3 is 0.1 to 15 mol%, alkaline earth oxide such as BaO is 10 to 40 mol%, B203 or 1
5 to 35 mol%, 25 to 50 mol% of 5i02, and 10 mol% or less of tetravalent metal oxides such as 5n02 and TiO2, which can be substituted for ZrO2, are used as constituent components. can.

前述のようにモリブデン酸化物およびモリブデンホウ化
物から選ばれた一種以上のモリブデン化合物とガラスフ
リット中のモリブデン酸化物との量は、合計で、ガラス
フリットの5モル%を越えるが30モル%を越えないよ
うに調整することが必要である。モリブデン化合物とガ
ラスフリット中のモリブデン酸化物の合計量がガラスフ
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か生じ、抵抗体中
に均一な導電パスを形成することか困難となり、所望の
抵抗体特性を得ることができないのである。
As mentioned above, the total amount of one or more molybdenum compounds selected from molybdenum oxide and molybdenum boride and the molybdenum oxide in the glass frit exceeds 5 mol% of the glass frit, but exceeds 30 mol%. It is necessary to make adjustments so that it does not occur. If the total amount of molybdenum compound and molybdenum oxide 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 may occur, resulting in uniform conductivity in the resistor. It becomes difficult to form a path, and desired resistor characteristics cannot be obtained.

さらに、モリブデン化合物とガラスフリット中のモリブ
デン酸化物の合計量は、金属ホウ化物に対するモル比で
、5〜0.25の範囲が必要で、2〜0.3の範囲が好
ましい、このモル比が5を越えると未反応のモリブデン
化合物が多く残ったり、ガラス成分との反応によって、
例えばBaM o 04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。逆に、上記モル比が0゜25より少な
いと、モリブデン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、モリブデン化合物添加の効果
が認められず、高抵抗領域での抵抗特性が悪くなる。
Furthermore, the total amount of molybdenum compound and molybdenum oxide in the glass frit must be in the range of 5 to 0.25, preferably in the range of 2 to 0.3, as a molar ratio to the metal boride. If it exceeds 5, a large amount of unreacted molybdenum compounds may remain, or due to reaction with glass components,
For example, the amount of products such as BaMo 04 increases, and the amount of conductive material that contributes to conductivity decreases, resulting in poor resistance characteristics of the resistor. On the other hand, if the above molar ratio is less than 0°25, the amount of conductive material generated by the reaction between the molybdenum compound and the metal boride is small, and it is mainly the unreacted metal boride that contributes to conductivity, and the addition of the molybdenum compound No effect was observed, and the resistance characteristics in the high resistance region deteriorated.

又、本発明におけるモリブデン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、モリブデン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化、
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、導電物とガラス量による抵抗調整の役割と、基板
と抵抗体を接着させる役割と、膜強度の向上の役割とを
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 molybdenum 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 because the total weight of the molybdenum compound and metal boride affects the function of the glass frit. Glass frit softens upon firing in a substantially non-oxidizing atmosphere,
During flow and sintering, it helps form a conductive network in the resistor, plays the role of adjusting resistance by the amount of conductive material and glass, bonding the substrate and resistor, and improving film strength. . When the above weight ratio is greater than 60/40,
Film strength and adhesion strength with the substrate cannot be obtained, and if it is less than 5/95, an appropriate conductive network will not be formed, and desired resistance characteristics will not be obtained.

カラスフリットは、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5μm程度に調整
したものが好ましい。
Glass frit can be manufactured by a normal method, and it is sufficient to mix carbonates and oxides of constituent components such as BaCO3 and MgO in the desired ratio, heat and melt, rapidly cool, and then crush with a ball mill etc. 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モリブデンホ
ウ化物やモリブデンが抵抗体中に導電粉として生成され
るが、最初からこれらのモリブデンホウ化物やモリブデ
ン粉末を抵抗ペーストの構成成分とした場合は、導電粉
とガラスフリットとのぬれ性が悪く、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, molybdenum boride and molybdenum are generated as conductive powder in the resistor through the reaction as described above, but if these molybdenum boride and molybdenum powder are used as constituent components of the resistor paste from the beginning, Since the wettability between the conductive powder and the glass frit 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、抵抗ペースト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、モリブデン
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
リーン印刷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か良い、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、例えは、テル
ピネオール、グロビオン酸エチル、ジエチルジブチルエ
ーテル、メチルエチルゲトン等を使うことかできる。v
!J脂としては、例えば、エチルセルロース、ニトロセ
ルロース等のセルロース系樹脂やブチルメタアクリレー
ト、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M調整用などの目的で使うこと
ができる。ビヒクル中の樹脂成分は、通常1〜50重量
%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 a resistance paste. Metal borides, molybdenum compounds, and glass frit can be uniformly dispersed into a paste, and the resistive paste thus obtained can be screen printed to form a predetermined circuit pattern on a substrate, and then dried. Examples of the solvent 1 include alcohols, esters, ethers, ketones, etc., such as terpineol, ethyl globionate, diethyl dibutyl ether, methyl ethyl getone, etc. I can use it. v
! As the J resin, for example, cellulose resins such as ethyl cellulose and nitrocellulose, acrylic resins such as butyl methacrylate and methyl methacrylate, etc. can be used. As additives, lecithin, stearic acid, etc. can be used for purposes such as adjusting the viscosity M of the paste. The resin component in the vehicle is usually preferably 1 to 50% by weight.

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、ビヒクルが多すぎても、少なすぎて
もスクリーン印刷により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, a suitable resistor pattern cannot be obtained by screen printing.The vehicle evaporates or decomposes and disappears during the drying and baking process.

[実施例] え1盟ユ LaB6  (新日本金属(株)製、Fグレード)をエ
タノール溶媒中で、ジルニコアボール(5徂φ)を用い
て、ボールミル粉砕し、BET平均径0゜8μmのLa
B6を使用した。Mo03((株)高純度化学研究断裂
)は、同様に粉砕し、平均径0,3μmの粉末を用いた
[Example] E1 League LaB6 (manufactured by Shin Nippon Metal Co., Ltd., F grade) was ball milled in an ethanol solvent using a Zirnicore ball (5 degrees φ) to obtain a ball with a BET average diameter of 0°8 μm. La
B6 was used. Mo03 (manufactured by Kojundo Kagaku Kenkyukaku Co., Ltd.) was similarly pulverized and used as a powder with an average diameter of 0.3 μm.

使用したガラスフリットは、第1表に示ず組成(モル%
)を有し、平均粒径が約5μmの粉末の形であった。
The composition of the glass frit used is not shown in Table 1 (mol%
) and was in the form of a powder with an average particle size of about 5 μm.

ガラスフリッ aO r02 ト   No、(1)      NO,(2)28.
2     26.9 37.9     36.9 27.4     27.0 4.0      3.9 NO,(3) 26.0 34.5 25.8 3.7 ビヒクルは、溶剤としてテルピネオール、(′!1#3
としてエチルセルロースからなるものを用いた。
Glass frit aO r02 No, (1) NO, (2)28.
2 26.9 37.9 36.9 27.4 27.0 4.0 3.9 NO, (3) 26.0 34.5 25.8 3.7 The vehicle is terpineol as a solvent, ('!1 #3
A material made of ethyl cellulose was used as the material.

ビヒクルを抵抗ペーストの33重量%とじて、LaB6
 、MoO3、ガラスフリット及びビヒクルを第2表に
示す割合で混合し、三本ロールミルでペーストとした。
The vehicle was 33% by weight of the resistor paste and LaB6
, MoO3, glass frit, and vehicle were mixed in the proportions shown in Table 2 and made into a paste using a three-roll mill.

このペーストを通常の厚膜法にしたがって、前もってC
u電極を形成しであるアルミナ基板上に膜厚的40μm
のパターンを形成し、30分間のレベリング後120℃
で10分間乾燥し、窒素雰囲気のベルトコンベア炉で焼
成して抵抗体を形成した。焼成は、最高温度900℃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。
This paste is pre-coated with carbon dioxide according to the usual thick film method.
A film with a thickness of 40 μm was formed on the alumina substrate on which the u-electrode was formed.
After forming a pattern and leveling for 30 minutes, heat at 120°C.
The resistor was dried for 10 minutes and fired in a belt conveyor furnace in a nitrogen atmosphere to form a resistor. 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: n=試料数 Ri=試料試料紙抗値(Ω/口) 抵抗の温度係数(TCR)は、−55”C225°C1
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(CTCR)と熱時温度係数(HTCR)
を算出した。
Where: n = Number of samples Ri = Sample paper resistance value (Ω/mouth) Temperature coefficient of resistance (TCR) is -55”C225°C1
Measure each resistance value at 125°C and calculate the cold temperature coefficient (CTCR) and hot temperature coefficient (HTCR) using the following formula.
was calculated.

ここで:R−ニー55℃での抵抗値(Ω/口)R: 2
5℃での抵抗(ti (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(Quan−Tach社
製)を使用して測定した。
Where: R-knee resistance value at 55°C (Ω/mouth) R: 2
Resistance at 5° C. (ti (Ω/mouth) R: Resistance value at 125′C (Ω/mouth) Current noise was measured using a noise meter (manufactured by Quan-Tach).

抵抗膜の接着速度は、粘着テーアテストにより、剥離状
態yl)ら評価しな、その結果を第2表に示す。
The adhesion speed of the resistive film was evaluated by the adhesion tear test, including the peeling state, and the results are shown in Table 2.

肛蚊且↓ 第2表には、モリブデン化合物とガラスフリット中のモ
リブデン酸化物との合計量がカラスフリットの5モル%
以下あるいは30モル%以上であるという点、又はモリ
ブデン化合物とカラスフリット中のモリブデン酸化物と
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(*を付す)も−緒に
示されている。
Table 2 shows that the total amount of molybdenum compounds and molybdenum oxides in the glass frit is 5 mol% of the glass frit.
or less or more than 30 mol%, or the total amount of molybdenum compound and molybdenum oxide in the glass frit is 5 to 0.25 in molar ratio to metal boride.
Although it is outside the scope of the claims of the present invention in that it is not within the scope of , Comparative Example 1 (marked with *) prepared in the same manner is also shown.

第2表から明らかなように、比較例1は、CV値か大き
く、TCHの値がマイナスに大きすぎるか、あるいは膜
強度が低く、実用に耐え難い抵抗体である。−六本発明
の抵抗ペースト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 TCH value that is too large, or a low film strength, making it a resistor that cannot be put to practical use. -6 The resistor obtained from the resistor paste of the present invention exhibits good resistor characteristics.

犬上口ll TiB2及びNbB2は新日本fL属(株)製の粉末を
、またMoO3、CeB6 、MoBおよび5rB6は
(株)高純度化学研究断裂の粉末を原料とし、これらの
粉末を実施ρ11と同様にボールミルを用いて0.3〜
0.8μmのB E T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刷した後に、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。
Inukamiguchi 1 TiB2 and NbB2 were powders manufactured by Shinnihon fL Genus Co., Ltd., and MoO3, CeB6, MoB, and 5rB6 were powders manufactured by Kojundo Kagaku Kenkyusha Co., Ltd., and these powders were used in the experiment with ρ11. Similarly, using a ball mill, 0.3~
A resistor paste was produced in the same manner as in Example 1, except that it was ground to an average BET diameter of 0.8 μm, and after screen printing a circuit pattern on an alumina substrate, a resistor was obtained by firing in a nitrogen atmosphere. was evaluated. The results are shown in Table 3.

L肱区ユ 第3表には、モリブデン化合物とカラスフリット中のモ
リブデン酸化物との合計量がガラスフリットの5モル%
以下あるいは30モル%以上であるという点、又はモリ
ブデン化合物とガラスフリット中のモリブデン酸化物と
の合計量か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(ネをイ=
+す)も−緒に示す。
Table 3 shows that the total amount of molybdenum compounds and molybdenum oxides in the glass frit is 5 mol% of the glass frit.
The total amount of the molybdenum compound and the molybdenum oxide in the glass frit is 5 to 0.25 in terms of molar ratio to the metal boride.
Although it is outside the scope of the claims of the present invention in that it is not within the scope of
+su) is also shown at the same time.

第3表から明らかなように、比較例2はCV@か大きく
、TCRの値かマイナスに大きすぎるが、あるいは膜強
度が弱く実用に耐え難い抵抗体である。−力木発明の抵
抗ペースト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 3, in Comparative Example 2, the CV@ was large, the TCR value was too large, or the film strength was too low to be suitable for practical use. - The resistor obtained from the resistor paste of Rikiki's invention shows good resistor properties.

[発明の効果] 以上のように、本発明による低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、10〜
106Ω/口の広い抵抗範囲をカバーすることかでき、
銅伝導体と共に使うことかできる。
[Effects of the Invention] As described above, the composition for producing a low antibody according to the present invention can be fired in a substantially non-oxidizing atmosphere, and
Can cover a wide resistance range of 106Ω/mouth,
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)モリブ
デン酸化物およびモリブデンホウ化物から選ばれた一種
以上のモリブデン化合物、(c)モリブデン酸化物を含
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、前記モリブデン化合物とガラスフリット
中のモリブデン酸化物の量が、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) molybdenum oxide and molybdenum The constituent components are one or more molybdenum compounds selected from borides, (c) a glass frit containing molybdenum oxide, and (d) an organic vehicle, and the amount of the molybdenum compound and the molybdenum oxide in the glass frit is , in total, the glass frit exceeds 5 mol % but does not exceed 30 mol %, and has a molar ratio of 5 to 0.25 with respect to the metal boride. Composition for manufacturing.
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