JPH03241701A - 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、Ｌ　
ｉｔ　Ｏ，Ｂ２０ｘ　、Ｓ　ｉｏｚ　、ＲＯ（ＲはＭｇ
、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ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、抵抗温度係数が数千ｐｐｍ／’Ｃと大きい。

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、かつ抵抗温度
係数が±３００　ｐｐｍ／　”Ｃ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、ＮｉＯが４０〜７０重量部と、ＣＵが５〜
４０重量部と、一般式がａＬｉ２０＋ｂＲＯ＋ＣＢ２０
ｓ　＋　（１００−ａ−ｂ−ｃ）Ｓｉ２０　（ただし、
ＲはＭｇ、Ｃａ、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く２０．１０≦ｂく５５
．０≦Ｃ＜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、抵抗温度係数が±３０
０　ｐｐｍ／　’ｃ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（ＳｉＯ□）、
酸化ホウ素（Ｂ２０３　）　、炭酸リチウム（Ｌ　ｉ　
ｚ　Ｃ０３）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時間混式混合した後、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製のるつ
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メソ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、２００メソシユの篩を通過するように粉砕した銅
粉末と、同じく２００メソシユの篩を通過するように粉
砕した酸化ニッケル粉末（ＮｉＯ）を準備した。

得られたガラス粉末、酸化ニッケル粉末および銅粉末を
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酸化ニ
ッケル粉末と銅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重量部を溶剤として
のブチルカルピトール９０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
酸化ニッケル粉末と銅粉末との混合粉末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、ドクターブレッド法によって
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２０ｍｍＸ２０ｕ＋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
導体ペーストを得た。

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２つの導体ペースト１２を印
刷した。この２つの導体ペースト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１
４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４１１×６璽ｌであり、厚
さは２０μｍ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／ｃｎ！で熱圧着して化ユニットを形成し
た。この化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２０
０メソシユのスクリーンで印刷し、電極パッド２０を形
成した。

このようにして、得られた化ユニットを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
抵抗体の抵抗値をデジタルマルチメークで測定し、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。

また、−５５℃〜＋１５０℃におけるセラミクス基板内
の抵抗体の抵抗値をデジタルマルチメータで測定した。

そして、その抵抗値と２５℃での抵抗値とから抵抗温度
係数を算出して表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。

試料番号４に示すようにＮｉＯが４０重量部より少なく
なるか、あるいは試料番号１のようにＮｉ０が７０重量
部より多くなると、抵抗温度係数が＋３００　ｐｐｍ／
　’Ｃより大きくなる。

また、試料番号８に示すようにＣｕが５重量部より少な
くなるか、あるいは試料番号５のようにＣｕが４０重量
部より多くなっても、抵抗温度係数が＋３００　ｐｐｍ
／　’Ｃより大きくなる。

一方、試料番号１２のように、ガラスの含有量が５重量
部より少ないと、抵抗体が緻密に焼結せず抵抗値が大き
くなりすぎる。他方、試料番号９のように、磁器半導体
に対するガラスの含有量が５０重量部より多くなっても
、抵抗値が大きくなりすぎる。

さらに、ガラスにおけるＬｉｚＯ成分、ＲＯ酸成分よび
Ｂ２Ｏ３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せず抵抗値が大きくなり
すぎる。

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、抵抗温度係数が±３００ｐｐＩＩｌ／℃以内の
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化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、１８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】 ＮｉＯが４０〜７０重量部、 Ｃｕが５〜４０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。