JPH03116801A - 抵抗体ペースト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、抵抗体ペーストに関するものである。

［従来の技術］ 従来厚膜回路において、セラミックス基板上に電極とし
て銅（Ｃｕ）導体を形成し、その間°に抵抗体ペースト
を印刷し、窒素雰囲気（Ｎ２）巾約８５０〜１０００℃
で焼成される。

次いで、抵抗値の調整のためにレーザートリミングを行
なうが、その際レーザーによるトリミングが十分には行
なわれない。そのため、抵抗体厚膜がカットできるよう
に、レーザーのパワーを上昇させると、抵抗体が切れる
と共に下地の基板までレーザーにより切れ、掘れてしま
う。抵抗体がレーザーにより切れにくい。又、切口にク
ラックが発生する。以上のような問題があった。

［発明の解決しようどする課題］ 本発明の目的は、従来技術が有していた前述の欠点を解
消しようとするものであり、従来知られていなかった抵
抗体ペーストを新規に提供することを目的とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前述の問題点を解決すべ（なされたものであ
り、無機成分が実質的にガラス粉末とＺｒＢａ、ＬａＢ
５．ＴａＮ、ＴｉＮ、Ｔａ５ｉｚ、Ｍｏ５ｉａ、Ｍｏｚ
Ｃ，Ｗｅのいずれか１つとレーザー光を吸収できる着色
顔料を含有することを特徴とする抵抗ペースト等を提供
するものである。

本発明の目的は、導電物質粉末と着色顔料及びガラス粉
末からなるドーザ−トリミング特性のよい抵抗体ペース
トを作製することである。

本発明に使用するガラスはどんなものでも使用できるが
、５ｉＯａ　−８ｍＯｓ系等のガラスが低温度で焼結し
やすく望ましい。

尚、以下％は特に記載しない限り重量％を意味する。

本発明にかかるガラス粉末の一例としては、無機成分が
実質的に％で Ｓｉ０□　　　　　　　　８〜６０％ Ａ１ａＯｓ　　　　　　　　０〜３０％Ｍｇ００〜４０
％ Ｃａ００〜４０％ ５ｒ００〜６０％ Ｂａ０　　　　　　　　０〜６０％ ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ１０〜６０％ＬＬＯ＋
ＮａｚＯ＋ＬＯ＋Ｃ３２００〜１０％ｐｂｏ　　　　　
　　　　　　　　　　　ｏ〜ｌＯ％Ｚｎ０　　　　　　
　　　　　　　　０〜４０％Ｔｉ０ｚ＋　　Ｚｒ０ｉ　
　　　　　　　　Ｏ〜１０％ＢｚＯｉ　　　　　　　　
　　　　　　　５〜４０％からなり、順次これらについ
て説明する。

かかる組成において、ＳｉＯ□はガラスのネットワーク
フォーマ−であり、８％より少ないと、軟化点が低（な
りすぎ耐熱性が低下し、再焼成時に変形を生じやすくな
るので好ましくない。

一方、Ｓｉｎｇが６０％より多いと、軟化点が高（なり
過ぎ、焼成時にガラスの流動が悪くなり導電物質粉末を
覆って濡らすことができず焼結層の空孔が多くなりすぎ
、抵抗の安定性が悪（なるので適当でない。望ましくは
、１５〜５５％の範囲である。

Ａ１１０．は必須ではないが、添加することにより、耐
湿性の向上に効果がある。３０％を超えるとガラスの軟
化温度が高くなり、焼結性が悪くなり適当でない。望ま
しくは２８％以下である。

ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯはガラス粉末製造時の
溶解性を向上さすため及び熱膨張係数を調整する目的で
添加する。１０％より少ないと、上記の溶解性が十分に
向上しないと共にガラス製造時に失透を生じやすく、６
０％を超えると、熱膨張係数が大きくなりすぎ、いずれ
も適当でない。望ましくは１５〜５５％の範囲である。

また、上記ＭｇＯ＋（：ａＯ＋ｓｒｏ＋Ｂａｏの内のＭ
ｇＯ，ＣａＯはそれぞれ４０％以上であると熱膨張係数
が大きくなりすぎ不適当である。望ましい範囲は０〜３
５％である。上記ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの内
のＳｒＯ。

ＢａＯは６０％以上であると熱膨張係数が大きくなりす
ぎ不適当である。望ましい範囲は０〜５５％である。

ＬｉｚＯ＋Ｎａ＊０＋ＫｉＯ＋Ｃ３ｚＯは必須ではない
が、添加することにより、ガラスの溶解性の向上を図る
ことができる。１０％を越えると、熱膨張係数が大きく
なりすぎ、基板とのマツチングが悪くなり、焼成後厚膜
が入る可能性が大となり適当でない７田ましくけ８％ｉ
′ノ下であるーＰｂＯは必須ではないが、ガラスのフラ
ックス成分としての効果がある。１０％を超えると抵抗
値が高くなりすぎ適当でない。望ましくは５％以下であ
る。

ＺｎＯは必須ではないが、ガラスの溶解性の改善のため
に４０％まで添加することが可能であり、３５％以下が
望ましい範囲である。

Ｚｒ０ｔ＋ＴｉＯ□は必須ではないが、添加することに
より、抵抗体の耐湿信頼性を向上さすことができる。添
加量は１０％が可能であるが、望ましくは７％以下であ
る。

Ｂ２０．はフラックス成分として用いるが、　５％より
少ないと軟化点が高くなり、焼結不足となり焼結層に空
孔が多くなりすぎる。また４０％を超えるとガラスの耐
水性が低下し適当でない。

望ましくは、７〜３８％の範囲である。

着色顔料としては、８５０〜１１００℃の抵抗体の焼成
条件において、褪色しない耐熱を有するものが好ましく
、レーザーの波長近辺において、レーザーの吸１１Ｖ　
特性を有する物質であることが必要である。

この様な耐熱性の着色顔料は、鉄酸化物、コバルト酸化
物、クロム酸化物、マンガン酸化物、アルミニウム酸化
物、銅酸化物、亜鉛酸化物、ニッケル酸化物、チタン酸
化物などの酸化物成分からなる化合物で一般的に市販さ
れている酸化物系顔料である。

例えば、抵抗のレーザートリミングに使用される通常の
ＩｔＬｍ付近の波長のレーザーの場合は、Ｆｅ２ｒｓ　
、　Ｃｏｄ、　ＣｒｚＯｚ　、　ＭｎＯ，Ｃｕｂ、　Ｎ
ｉｐ、　Ｖ＊Ｏａを単独又は並用して使用できる。

更には、 ＣｒｚＯｉ−ＮｉＯ（緑） ＦｅｉＯｓ−ＭｎＯ（黒） Ｆｅ２０ｓ−Ｃｒ２０ｓ　　（黒） Ｆｅａｒｓ−Ｃｒａｂｓ　　ＣｏＯ（黒）ＦｅｇＯａ−
Ｃｒ２ｂｓ−Ｃｏｓｔ４−ＭｎＯ（黒）Ｆｅｉｇｎ−Ｃ
ｒａｂｓ−Ｃｏｓｔ４−ＭｎＯ−Ｎｉｏ　　（黒）Ｃｕ
Ｏ−Ｃｒａｂｓ　　（黒） ＣｕＯ−Ｆｅａｒｓ　−ＭｎＯ（黒） 等からなる通常市販されている着色顔料が使用できる。

以上の中で、黒色のものがレーザーの吸収効率がよいの
で望ましく、この中でＣｒ１ｅｓ、Ｎｉｐ。

ＦｅｇＯｓ、ＭｎＯ，Ｃｏｏが望ましく、　Ｆｅａｒｓ
−ＭｎＯ（黒）、Ｆｅ２０ｓ−Ｃｒａｂｓ（黒〕、Ｆｅ
ａｒｓ−Ｃｒａｂｓ　−Ｃｏｏ（黒）、Ｆｅａｒｓ　−
ｃｒ＊ｏｓ　−Ｃｏｓｔ＜　　　Ｍｎ０（黒）、Ｆｅ、
Ｏ，−ＣｒｓＯｓ　−ＣｏａＬ　−ＭｎＯ−Ｎｉｐ（黒
）、ＣｕＯ−Ｃｒ１ｅｓ（黒）、ＣｕＯ−Ｆｅｚｅｓ　
−Ｍｎ０（黒）が望ましい。

以上述べた着色顔料にかかる物質は本発明の抵抗ペース
ト中に実質的に０．０５〜２０％含有されることが必要
であり、０．１〜１０％が望ましい範囲である。

また、上記本発明にかかる着色顔料にかかる物質が主成
分であることが必要であるが、他の物質を含有していて
も使用できる。尚、該着色顔料の平均粒径は、均一に分
散されるように０、００１〜１μ程度が好ましい 導電物質としては、ＺｒＢ＊、ＬａＢａ、ＴａＮ、Ｔｉ
Ｎ、ＴａＳｉ２゜Ｍｏ５ｉａ、　ＭｏｇＣ，ｗｃが使用
できる。

本発明の抵抗体ペーストの組成物は、各粉末が上記割合
に混合されているものであり、以下本発明の抵抗体ペー
ストの作製方法とそれを使用した厚膜回路の製造の一例
について説明する。

上記本発明の抵抗体ペーストの組成物に有機バインダー
、溶剤からなる有機ビヒクルを添加し、混練し、ペース
ト状とする。この有機バインダーとしては、エチルセル
ロース、アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹
脂、ポリα−メチルスチレン樹脂、溶剤としては、α−
テルピネオール、ブチルカルピトールアセテート、ブチ
ルカルピトール、２，２．４−トリメチルペンタンジオ
−ルー１．３−モノイソブチレート、ジエチレングリコ
ールジ−ｎ−ブチルエーテル等が通常使用できる。さら
に分散剤として界面活性剤を添加してもよい。

次いで焼成後の固化したアルミナ基板、又はガラスセラ
ミックス等のセラミックス基板上に導体を作成するため
に例えばＣｕペーストを所定の回路に印刷、乾燥後、通
常酸素濃度２０ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中で８５０〜１
０００℃、５〜２０分で焼成する。この焼成条件の望ま
しい範囲は８８０〜９５０℃、７〜１５分である。次い
で、抵抗を設けるべき所定の箇所に上記本発明の抵抗体
ペーストを印刷した後乾燥させ、上記窒素雰囲気中、８
５０〜１０００℃、５〜２０分で焼成する。この焼成条
件の望ましい範囲は８８０〜９５０℃、７〜１５分であ
る。

多層セラミックス基板−括焼成の場合は、上記Ｃｕペー
ストと本発明の抵抗体ペーストを印刷したセラミックス
基板用等のセラミックスのグリーンシートを熱圧着後積
層し、上記窒素雰囲気中で８５０〜１０００℃、数分〜
数時間で一括焼成、多層基板を作成する。

また、ガラス溶解時に清澄剤、溶融促進剤として硝酸塩
、亜ヒ酸、酸化アンチモン、硫酸塩、フッ化物、塩化物
等を０〜５％添加することができる。

［実施例］ 目標組成となるように、各原料を調合し、これを白金ル
ツボに入れ、１３５０〜１５００℃で２〜３時間撹拌し
つつ加熱撹拌した。次いでこれを水砕又はフレーク状と
し、更に粉砕装置により平均粒径０．５〜６μｍになる
ように粉砕し、前記組成範囲のＳｉＯ□−８２０，系の
ガラス粉末を製造した。次いで表−１に示す導電物質粉
末を平均粒径０．０１〜５μｍになるように調整した。

次いで上記のガラス粉末と導電物質粉末を表−１に記載
の割合で混合し、本発明による１２種類の組成物を得た
。

次いでこれらに有機バインダーとしてエチルセルロース
、溶剤としてα−テルビテオールからなる有機ビヒクル
を添加し、混練し、粘度が３０Ｘ　ｌＯ’ｃｐｓのペー
ストを作成した。次いでアルミナ基板上に電極としてＣ
ｕペーストを所定の回路にスクリーン印刷、乾燥し、窒
素雰囲気中９００℃、１０分で焼成した。

次いで、抵抗所定箇所に上記抵抗体ペーストを２００メ
ツシユスクリーンでスクリーン印刷し、乾燥し、Ｎ２中
で９００℃、１０分で焼成した。

焼成膜厚は約１５μｍであった。

かくして回路を作成した。この回路素子について、抵抗
値を測定した。次いでそれらについてレーザートリミン
グを行なった。これらの結果を表−１に記載した。表−
１にはフルカットのレーザートリミング後の抵抗値を記
載した。

表−１から明らかなように、本発明による組成物はレー
ザートリミング性、トリミング後の抵抗特性に優れ、厚
膜回路用抵抗体ペーストとして、十分使用できる特性を
有する。

比較例として本発明による組成物以外のものについても
同様の評価を行なったので表−２に記載した。

表−１には、レーザー光の波長（約１μｍ）で測定した
吸収率を示す。測定には反射スペクトルを測定し、（１
−反射率）　Ｘ　１００（％）として算出した。

［作用・効果］ 本発明において、抵抗トリミング用のレーザーの吸収率
を上げた抵抗体は、レーザーの吸収を上げるためカット
特性を向上させる作用力Ｓある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）無機成分が実質的にガラス粉末とＺｒＢ＿２，Ｌａ
   Ｂ＿６，ＴａＮ，ＴｉＮ，ＴａＳｉ＿２，ＭｏＳｉ＿２
   ，Ｍｏ＿２Ｃ，ＷＣのいずれか１つとレーザー光を吸収
   できる着色顔料を含有することを特徴とする抵抗ペース
   ト。 ２）無機成分が実質的にガラス粉末とＺｒＢ＿２，Ｌａ
   Ｂ＿６，ＴａＮ，ＴｉＮ，ＴａＳｉ＿２，ＭｏＳｉ＿２
   ，Ｍｏ＿２Ｃ，ＷＣのいずれか１つとＦｅ＿２Ｏ＿３＋
   ＣｏＯ＋Ｃｒ＿２Ｏ＿３＋ＭｎＯ＋ＣｕＯ＋ＮｉＯ＋Ｖ
   ＿２Ｏ＿５を０．０５〜２０重量％含有することを特徴
   とする抵抗ペースト。