JPH03212902A - 抵抗体組成物 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は抵抗体組成物に関し、特にたとえば非酸化雰
囲気中で焼成することによって、厚膜抵抗体またはこれ
に類似の抵抗体を形成することができる、抵抗体組成物
に関する。

（従来技術） 従来の抵抗体組成物としては、たとえばＮｉＯと、Ｌｉ
ｔ　ｏ、Ｂ２０３　、Ｓ　ｉｏ□、ＲＯ（ＲはＭ　ｇ　
＋　　Ｃａ　＋　　Ｓ　ｒ　、Ｂ　ａの中から選ばれる
１種類）などで構成されるガラスとを含むものがあった
。

このような抵抗体組成物を用いたセラミクスグリーンシ
ートに卑金属である銅の導体ペーストを塗布し、ＮｉＯ
とガラスを含む抵抗体ペーストを塗布したものを非酸化
雰囲気中で焼成する方法がある。このようにすることに
よって、厚膜導体と厚膜抵抗体とを同時に形成した多層
セラミクス回路基板を得ることができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような抵抗体組成物を用いた厚膜抵
抗体では、十分な耐湿特性を得ることができない。たと
えば、温度６０℃、相対湿度９５％の環境下に１０００
時間放置した場合の抵抗変化率は＋５％〜＋１０％程度
になる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、非酸化雰囲気中
で焼成して抵抗体を形成することができ、かつ耐湿試験
における抵抗変化率が±２％以内の抵抗体を得ることが
できる、抵抗体組成物を提供することである。

（課題を解決するための手段） この発明は、一般式がＮｉ、、。□ＬｉｘＯで表され、
Ｘが、０．００１＜ｘ＜０．１５の範囲にある磁器半導
体を５０〜９５重量部と、一般式がａＬｉ２０＋ｂＲＯ
＋ｃＢｚ　Ｏｗｌ　＋　（１００−ａｂ　　ｃ）Ｓｉｎ
２　（ただし、ＲはＭｇ、ＣａＳｒ、Ｂａの中から選ば
れる少なくとも１種類、ａ、ｂおよびＣはモル％）で表
され、ａ、ｂおよびＣが、それぞれ、０≦ａ〈２０．１
０≦ｂ＜５５．０≦Ｃく４０の範囲にあるガラスを５〜
５０重量部とを含む、抵抗体組成物である。

（発明の効果） この発明の抵抗体組成物をペースト状にした抵抗体材料
を絶縁体セラミクスからなるグリーンシート上に印刷し
、非酸化雰囲気中で焼成すれば、耐湿試験における抵抗
変化率が±２％以内の厚膜抵抗体を得ることができる。

したがって、卑金属である銅の導体ペーストによる厚膜
導体の形成と同時に、抵抗変化率の小さい厚膜抵抗体を
形成することができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） まず、ガラスの原料として、二酸化珪素（ＳｉＯｔ）、
酸化ホウ素（Ｂｔｏ、）、炭酸リチウム（Ｌ　ｉ　ｔ　
ＣＯｘ　）およびアルカリ土類金属の炭酸塩を準備した
。これらの原料を表１に示す割合となるように秤量し、
ボールミルで１６時間湿式混合した後、蒸発乾燥して混
合粉末を得た。得られた混合粉末をアルミナ性のるつぼ
に入れて１３００℃で１時間放置し、急冷してガラス化
した。そして、２００メツシユの篩を通過するようにボ
ールミルを用いて粉砕し、ガラス粉末を得た。

次に、磁器半導体の原料として、酸化ニッケル（Ｎ　ｉ
　Ｏ）および炭酸リチウム（Ｌ　ｉ　ｚ　Ｃｏａ＋　）
を準備した。これらの原料を表１に示す組成となるよう
に秤量し、ボールミルで１６時間湿式混合した後、蒸発
乾燥して混合粉末を得た。得られた混合粉末をジルコニ
ア質の匣に入れて１４００℃で２時間焼成した後、２０
０メツシユの篩を通過するようにボールミルを用いて粉
砕し、磁器半導体粉末を得た。

得られたガラス粉末と磁器半導体粉末とを表１に示す重
量部となるように秤量し、ボールミルで４時間湿式混合
した後、蒸発乾燥してガラス粉末と磁器半導体粉末との
混合粉末を得た。また、有機結合剤としてのエチルセル
ロース１０重ｔＳを溶剤としてのブチルカルピトール９
０重量部に溶かしたものからなる有機バインダ溶液を準
備した。

そして、ガラス粉末と磁器半導体粉末との混合粉末１０
０重量部に有機バインダ溶液２５重量部を加えて、３本
ロールミルで混練して抵抗体ペーストを得た。

一方、上述の抵抗体ペーストを印刷するためのグリーン
シートを次の方法で作製した。まず、酸化珪素５５重量
部、酸化バリウム３０重量部、酸化アルミニウム５重量
部、酸化ホウ素５重量部。

酸化カルシウム５重量部からなるセラミクス原料粉末、
アクリル系バインダおよび有機溶剤としてのトルエンを
準備した。これらの材料を秤量してボールミルで２４時
間混合した後脱泡処理し、ドクターブレード法によって
厚さ２００μｍのグリーンシートを作製した。そして、
このグリーンシートから２０ｍｍＸ２０ｍのグリーンシ
ート片を切り抜いた。

また、次のような方法で銅の導体ペーストを作製した。

まず、銅粉末と有機バインダ溶液とを準備した。有機バ
インダ溶液は、有機結合剤としてのエチルセルロース１
０重量部を溶剤としてのテレピン油９０重量部に溶かし
て作製した。そして、銅粉末１００重量部に有機バイン
ダ溶液２５重量部を加えて、３本ロールミルで混練して
導体ぺ一ストを得た。

次に、第１図に示すように、グリーンシート片１０の一
方主面上に、間隔を隔てて導体ペースト１２を印刷した
。導体ペースト１２は、２００メツシユのスクリーンを
用いて印刷し、１２０℃で５分間乾燥した。その後、一
部分が２つの導体ペースト１２に重なるように、グリー
ンシート片１０上に抵抗体ペースト１４を印刷した。抵
抗体ペースト１４は、２００メツシユのスクリーンを用
いて印刷し、１２０℃で５分間乾燥した。なお、抵抗体
ペースト１４の導体ペースト１２に重なっていない部分
の大きさは４　ｗａｓ　Ｘ　６　ｉｎであり、厚さは２
０μｍである。

さらに、第２図に示すように、グリーンシート片１０の
上に別のグリーンシート片１６を積層し、８０℃、　　
４００　ｋｇ／ｃｉで熱圧着して生ユニットを形成した
。この生ユニットのグリーンシート片１６の導体ペース
ト１２に対応する部分に、スルーホール１８を形成した
。そして、スルーホール１８の内壁とグリーンシート片
１６のスルーホール１８周辺部に導体ペーストを２００
メツシユのスクリーンで印刷し、電極パッド２０を形成
した。

得られた生ユニットをＮ２およびＨ，Ｏの混合ガスを用
いて電気炉中で９４０〜１０２０℃で２時間焼成し、厚
膜抵抗体を内蔵したセラミクス基板を作製した。そして
、２５℃におけるセラミクス基板内の抵抗体の抵抗値Ｒ
１をデジタルマルチメータで測定し、抵抗体の焼成後の
寸法からシート抵抗を算出して表２に示した。

次に、これらの試料を温度６０℃、相対湿度９０％の環
境下に１０００時間放置したのち、デジタルマルチメー
タで抵抗体の抵抗値を測定し、Ｒ２とした。そして、耐
湿試験による抵抗体の抵抗変化率ΔＲを次式で求めた。

ΔＲ＝　１００　（Ｒｚ　−Ｒ＋　）　／Ｒ＋そして、
これらの結果を表２に示した。

次に、各成分の組成範囲を限定した理由について説明す
る。

磁器半導体において、試料番号１に示すようにＬｉの比
率Ｘが０．００１以下になるか、試料番号６のようにＸ
が０．１５以上になると、抵抗変化率ΔＲが±２％より
大きくなる。

また、試料番号１２のように、ガラスに対する磁器半導
体の含有量が５０重量部より少ないと、抵抗値が大きく
なりすぎる。また、試料番号７のように、ガラスに対す
る磁器半導体の含有量が９５重量部より多くなると、緻
密に焼結することができなくなる。

さらに、ガラスにおけるＬｉｚＯ成分、ＲＯ酸成分よび
Ｂ、０３成分の組成範囲ａ、ｂおよびＣを限定した理由
について説明する。つまり、試料番号１４のようにａが
２０モル％以上になるか、試料番号２８〜３１のように
ｂが５５モル％以上になるか、または試料番号３４のよ
うにＣが４０モル％以上になると、抵抗値が大きくなり
すぎる。

また、試料番号２０〜２３のようにｂが１０モル％より
少ないと、抵抗体が緻密に焼結しない。

それに対して、この発明の抵抗体組成物を用いれば、非
酸化雰囲気中で焼成して抵抗体を形成することができ、
しかも抵抗変化率が±２％以下の抵抗体を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はグリーンシート片上に導体ペーストおよび抵抗
体ペーストを印刷した状態を示す斜視図である。 第２図はこの発明の抵抗体組成物を用いた抵抗体の抵抗
値を測定するために作製された生ユニットの斜視図であ
る。 図において、１０および１６はグリーンシート片、１２
は導体ペースト、１４は抵抗体ペースト、Ｉ８はスルー
ホール、２０は電極パッドを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式がＮｉ＿１＿．＿０＿−＿ｘＬｉ＿ｘＯで表され
   、ｘが０．００１＜ｘ＜０．１５ の範囲にある磁器半導体を５０〜９５重量部、および 一般式がａＬｉ＿２Ｏ＋ｂＲＯ＋ｃＢ＿２Ｏ＿３＋（１
   ００−ａ−ｂ−ｃ）ＳｉＯ＿２（ただし、ＲはＭｇ、Ｃ
   ａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる少なくとも１種類、ａ
   、ｂおよびｃはモル％）で表され、ａ、ｂおよびｃが、
   それぞれ ０≦ａ＜２０ １０≦ｂ＜５５ ０≦ｃ＜４０ の範囲にあるガラスを５〜５０重量部含む、抵抗体組成
   物。