JPH03270104A - シート抵抗が低くかつ抵抗の温度係数が低い卑金属厚膜抵抗器組成物 - Google Patents
シート抵抗が低くかつ抵抗の温度係数が低い卑金属厚膜抵抗器組成物Info
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- JPH03270104A JPH03270104A JP2297032A JP29703290A JPH03270104A JP H03270104 A JPH03270104 A JP H03270104A JP 2297032 A JP2297032 A JP 2297032A JP 29703290 A JP29703290 A JP 29703290A JP H03270104 A JPH03270104 A JP H03270104A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
- H01C17/06—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
- H01C17/065—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thick film techniques, e.g. serigraphy
- H01C17/06506—Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits or green body
- H01C17/06513—Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits or green body characterised by the resistive component
- H01C17/06526—Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits or green body characterised by the resistive component composed of metals
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/09—Mixtures of metallic powders
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/003—Thick film resistors
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
本発明は一般にスクリーン印刷法および後続の熱処理に
より製造される、低シート抵抗のガラス質エナメル抵抗
器に関する。
より製造される、低シート抵抗のガラス質エナメル抵抗
器に関する。
（関連技術の説明）
本発明に示されるものに最も近似する厚膜抵抗器および
導体は、目的とする導電性材料のパターンを非導電性支
持体上にスクリーン印刷し、次いで材料内で、および材
料と支持体との間で結合を生じるのに十分な温度で支持
体を熱処理することにより製造される。こうして、形成
されたパターンに沿って電気の伝導が起こりつる。
導体は、目的とする導電性材料のパターンを非導電性支
持体上にスクリーン印刷し、次いで材料内で、および材
料と支持体との間で結合を生じるのに十分な温度で支持
体を熱処理することにより製造される。こうして、形成
されたパターンに沿って電気の伝導が起こりつる。
低シート抵抗のパターンを形成するための常法は、パラ
ジウムを主体とする銀−パラジウム合金を用いるもので
ある。次いでこの合金をガラス混合物および適宜なスク
リーン剤とブレンドしてスクリーン印刷適性および目的
とする抵抗率を得る。
ジウムを主体とする銀−パラジウム合金を用いるもので
ある。次いでこの合金をガラス混合物および適宜なスク
リーン剤とブレンドしてスクリーン印刷適性および目的
とする抵抗率を得る。
この混合物はシート抵抗率１オーム／スクエア以下であ
り、−５５℃から＋１２５℃の範囲にわたってＴＣＲ（
抵抗の温度係数）値は１ｏｏｐｐｍ ／ ’Ｃ以内であ
るが、大量のパラジウムを含むものである。明らかにパ
ラジウムは現在、卑金属（貴金属でない金属）の何倍も
高価である。さらにパラジウム−銀配合物の長期安定性
は銀のマイグレーションにより損なわれる可能性がある
。
り、−５５℃から＋１２５℃の範囲にわたってＴＣＲ（
抵抗の温度係数）値は１ｏｏｐｐｍ ／ ’Ｃ以内であ
るが、大量のパラジウムを含むものである。明らかにパ
ラジウムは現在、卑金属（貴金属でない金属）の何倍も
高価である。さらにパラジウム−銀配合物の長期安定性
は銀のマイグレーションにより損なわれる可能性がある
。
ここに参考として引用する米国特許第３．７９４．５１
８号明細書中にホーウェルはガラス質エナメルタイプの
電気抵抗器を製造するための別法を示している。ホーウ
ェルの特許では銅とニッケルの合金を５ミクロン以下の
粒径に微粉砕し、ガラスフリットと混合し、次いで窒素
雰囲気中で加熱処理する。
８号明細書中にホーウェルはガラス質エナメルタイプの
電気抵抗器を製造するための別法を示している。ホーウ
ェルの特許では銅とニッケルの合金を５ミクロン以下の
粒径に微粉砕し、ガラスフリットと混合し、次いで窒素
雰囲気中で加熱処理する。
得られた材料は一５５℃から＋１２５℃までの温度範囲
にわたって良好なＴＣＲをもつことが種々の例に示され
ている。
にわたって良好なＴＣＲをもつことが種々の例に示され
ている。
ホーウェルにより詳述される方法は満足すべき抵抗器を
得るために使用しつるが、幾つかの欠点が認められてい
る。合金から出発するに際して、インク製造業者は市販
の合金を選ぶべく制限されており、それらは銅とニッケ
ルの比が無制限であるのとはほど遠い。銅とニッケルの
比を選択しうることはインクを用途に適合させるにあた
り著しいデザイン柔軟性が得られる。
得るために使用しつるが、幾つかの欠点が認められてい
る。合金から出発するに際して、インク製造業者は市販
の合金を選ぶべく制限されており、それらは銅とニッケ
ルの比が無制限であるのとはほど遠い。銅とニッケルの
比を選択しうることはインクを用途に適合させるにあた
り著しいデザイン柔軟性が得られる。
さらに合金はホーウェルの指示により要求される小さな
粒径に微粉砕するのは困難であり、著しい微粉砕時間を
要する。微粉砕処理中に不純物が生じ、これが最終ガラ
スエナメル抵抗器の信頼性を損なう可能性がある。これ
らの不純物を一般的な製造操作において正確に判定する
ためには多大な経費を要する。
粒径に微粉砕するのは困難であり、著しい微粉砕時間を
要する。微粉砕処理中に不純物が生じ、これが最終ガラ
スエナメル抵抗器の信頼性を損なう可能性がある。これ
らの不純物を一般的な製造操作において正確に判定する
ためには多大な経費を要する。
ホーウェル法の場合、エネルギーが合金を製造するため
に消費され、そして合金を適切な粒径に微粉砕するため
に再び消費される。本発明の場合のように、ホーウェル
により示される材料は次いで標準的な加熱処理を必要と
する。合金を製造し、そして合金を微粉砕するためのこ
のエネルギーおよび余分な処理は材料の原価を増大させ
る。オーダー布置から最終製品の確実な配送までに要す
る時間（オーダーターンアラウンドタイム）が余分な処
理のため増大する。
に消費され、そして合金を適切な粒径に微粉砕するため
に再び消費される。本発明の場合のように、ホーウェル
により示される材料は次いで標準的な加熱処理を必要と
する。合金を製造し、そして合金を微粉砕するためのこ
のエネルギーおよび余分な処理は材料の原価を増大させ
る。オーダー布置から最終製品の確実な配送までに要す
る時間（オーダーターンアラウンドタイム）が余分な処
理のため増大する。
（発明の要約）
本発明は室温においてあらかじめ選ばれた比率でブレン
ドされた微細な銅およびニッケル粉末を使用し、ガラス
組成物およびスクリーン剤を適宜添加し、次いでこの組
成物を銅またはニッケルの融点より低い温度で加熱処理
して銅とニッケルを合金させることにより、先行技術が
もつ多くの欠点を克服する。
ドされた微細な銅およびニッケル粉末を使用し、ガラス
組成物およびスクリーン剤を適宜添加し、次いでこの組
成物を銅またはニッケルの融点より低い温度で加熱処理
して銅とニッケルを合金させることにより、先行技術が
もつ多くの欠点を克服する。
（発明の目的）
本発明の目的は、優れたＴＣＲ，低いシート抵抗率、よ
り高いシート抵抗率をもつ卑金属導体および抵抗器との
適合性、および卓越した環境適性を備えた抵抗器を製造
することである。
り高いシート抵抗率をもつ卑金属導体および抵抗器との
適合性、および卓越した環境適性を備えた抵抗器を製造
することである。
（好ましい形態の説明）
好ましい形態においては、粒径１−２ミクロンの純銅お
よび純ニツケル粉末を製造する。これらの銅は先行技術
方法たとえば化学沈澱により製造される。特にニッケル
粉末は金属カルボニル、たとえばＮｉ （Ｃｏ） ４
から製造される。これらの粉末の製造業者には、銅粉末
についてはペンシルベニア州ベルウィンのグレゼス社、
ニッケル粉末についてはニューシャーシー州サドル・プ
ルツクのＩ ＮＣＯが含まれる。銅およびニッケル粉末
を混和する。他の特性を維持した状態で最良のＴＣＲ値
を得るためにＣｕ／Ｎｉの好ましい比は４５１５５−７
５／２５であり、理想的には約５５７４５−６５／３５
であると考えられる。
よび純ニツケル粉末を製造する。これらの銅は先行技術
方法たとえば化学沈澱により製造される。特にニッケル
粉末は金属カルボニル、たとえばＮｉ （Ｃｏ） ４
から製造される。これらの粉末の製造業者には、銅粉末
についてはペンシルベニア州ベルウィンのグレゼス社、
ニッケル粉末についてはニューシャーシー州サドル・プ
ルツクのＩ ＮＣＯが含まれる。銅およびニッケル粉末
を混和する。他の特性を維持した状態で最良のＴＣＲ値
を得るためにＣｕ／Ｎｉの好ましい比は４５１５５−７
５／２５であり、理想的には約５５７４５−６５／３５
であると考えられる。
この微細金属粉末にガラスフリット、不活性材料たとえ
ばアルミナまたはシリカ、異なる合金粉末にクロムまた
はインコネルが含まれる）およびスクリーン剤たとえば
各種のアクリル類、および溶剤を添加する。次いでこれ
らの成分を３本ロールミルで処理して確実に材料を十分
に混合する。
ばアルミナまたはシリカ、異なる合金粉末にクロムまた
はインコネルが含まれる）およびスクリーン剤たとえば
各種のアクリル類、および溶剤を添加する。次いでこれ
らの成分を３本ロールミルで処理して確実に材料を十分
に混合する。
次いでこの材料を適切な支持体、たとえばアルミナ上に
スクリーンしたのち、通常の窒素ベルト炉内で約９００
℃において加熱処理する。
スクリーンしたのち、通常の窒素ベルト炉内で約９００
℃において加熱処理する。
銅、ニッケルおよびそれらの間に生じる可能性のある合
金はすべて１０８３℃以上の温度で融解するが、５−１
０ミクロン以下の小径粒子を用いると、最高加熱処理温
度を低下させることができる。本発明において平均粒径
１−２ミクロンのオーダーの微細な粉末を用いると、加
熱処理温度を十分に標準的な炉の範囲内にすることがで
きる。
金はすべて１０８３℃以上の温度で融解するが、５−１
０ミクロン以下の小径粒子を用いると、最高加熱処理温
度を低下させることができる。本発明において平均粒径
１−２ミクロンのオーダーの微細な粉末を用いると、加
熱処理温度を十分に標準的な炉の範囲内にすることがで
きる。
これにより本発明は高価な特殊な装置を必要としない。
前記のように本発明は他の卑金属系、たとえば米国特許
第４．６２３，４８２．４，６３９，３９１．４，６８
９，２６２．４６９８．２６５．４，７１１．８０３お
よび４．７２０．４１８号明細書に示されるものと適合
性である。これらの特許は本発明者らに付与されたもの
であり、ここに参考として引用する。本発明は処方中に
銀を必要としないので、銀のマイグレーションを生じる
ことがない。
第４．６２３，４８２．４，６３９，３９１．４，６８
９，２６２．４６９８．２６５．４，７１１．８０３お
よび４．７２０．４１８号明細書に示されるものと適合
性である。これらの特許は本発明者らに付与されたもの
であり、ここに参考として引用する。本発明は処方中に
銀を必要としないので、銀のマイグレーションを生じる
ことがない。
実施例
この例では、８０％の金属粉末を２０％のホウケイ酸ガ
ラスフリットと混合し、ワトキンスージョンソン製窒素
ベルト炉内でピーク温度９００℃、ベルト速度１２．７
ｃｍ／分（５インチ／分）において加熱処理した。
ラスフリットと混合し、ワトキンスージョンソン製窒素
ベルト炉内でピーク温度９００℃、ベルト速度１２．７
ｃｍ／分（５インチ／分）において加熱処理した。
次段は種々の比率の銅対ニッケルについての結果を示す
： Ｃｕ／Ｎｉ１ｔ： ４５１５５５０１５０５５／
４５６０／４０６３／３５さらに試験を行うことにより
、ガラスの種類または量の変化は特性にほとんど影響を
与えないことが示された。各種の実質的に不活性な添加
物、たとえばアルミナの使用は配合物の抵抗を変化させ
るための卓越した手段であることが示された。
： Ｃｕ／Ｎｉ１ｔ： ４５１５５５０１５０５５／
４５６０／４０６３／３５さらに試験を行うことにより
、ガラスの種類または量の変化は特性にほとんど影響を
与えないことが示された。各種の実質的に不活性な添加
物、たとえばアルミナの使用は配合物の抵抗を変化させ
るための卓越した手段であることが示された。
たとえば９重量％のアルミナを添加すると、材料の抵抗
率は４倍増大する。
率は４倍増大する。
以上の記載は出願の時点で好ましいと思われるものを、
当業者が本発明を実施および利用しうるように例示およ
び記述したものであり、本発明はこれらに限定されない
。本発明の範囲は特許請求の範囲に示される。
当業者が本発明を実施および利用しうるように例示およ
び記述したものであり、本発明はこれらに限定されない
。本発明の範囲は特許請求の範囲に示される。
手 続
補正
書
（別紙）
平成３年２ 月１十日
平成２年特許顧第２９７０３２号
２、発明の名称
シート抵抗が低くかつ抵抗の温度係数が低い卑金属厚膜
抵抗器組成物 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 名称 シーティーエスーコーボレーシタン４、代理人 ５．１１Ｉｌ正の対象 明細書の［特許請求の範囲］の欄 ６、？ｌｌ正の内容 特許請求の範囲を次のとおり補正する。
抵抗器組成物 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 名称 シーティーエスーコーボレーシタン４、代理人 ５．１１Ｉｌ正の対象 明細書の［特許請求の範囲］の欄 ６、？ｌｌ正の内容 特許請求の範囲を次のとおり補正する。
「１．低シート抵抗、低ＴＣＲの導電パターンの製法に
おいで、 Ａ）少なくとも２種の、元素的に異なり、原子的に独自
の微細金属粉末を接着剤およＶキャリヤーと混合して良
なＩに混合された組成物となし、その際第１の微細金属
粉末が銅からなり、塾２の微細金属粉末がニッケルから
なり； Ｂ）この良好に混合された組成物を表面上にパターン化
し； Ｃ） この良好に混合された組成物を、該微細金属粉末
にそれらの闇で合金を形成させ、かつ該接着剤を活性化
して該組成物内で、および該組成物と該表面との７１１
１で結合を生じさせるのに十分な程度１こ加熱する 工程を含む製法。
おいで、 Ａ）少なくとも２種の、元素的に異なり、原子的に独自
の微細金属粉末を接着剤およＶキャリヤーと混合して良
なＩに混合された組成物となし、その際第１の微細金属
粉末が銅からなり、塾２の微細金属粉末がニッケルから
なり； Ｂ）この良好に混合された組成物を表面上にパターン化
し； Ｃ） この良好に混合された組成物を、該微細金属粉末
にそれらの闇で合金を形成させ、かつ該接着剤を活性化
して該組成物内で、および該組成物と該表面との７１１
１で結合を生じさせるのに十分な程度１こ加熱する 工程を含む製法。
２、微細金属粉末が平均粒径２ミクロン以下て゛ある、
請求項１に記載の製法。
請求項１に記載の製法。
３、キャリヤーが加熱に際して蒸発、〃ス状組成物への
変換その他の形で組成物から除去される、請求項２に記
載の製法。
変換その他の形で組成物から除去される、請求項２に記
載の製法。
４、銅粉末およびニッケル粉末が純度９９％以上のもの
である、請求項２に記載の製法。
である、請求項２に記載の製法。
５、混合工程がさらに、Ｍ酸物に実質的に不活性な酸分
を添加することにより混合前に組成物のシート抵抗率を
調整することよりなる、請求項４に記載の製法。
を添加することにより混合前に組成物のシート抵抗率を
調整することよりなる、請求項４に記載の製法。
６、接着剤がガラス７リツトにより構成される、請求項
１に記載の製法。
１に記載の製法。
７、ガラス７リツトが主としてホウケイ酸ガラスからな
る、請求項６に記載の製法。
る、請求項６に記載の製法。
８、加熱がいずれかの微細金属またはそれらの開で形成
される可能性のある合金の標準融点未満の最高温度で行
われる、１１ｉＩｌ求項１に記載の製法。
される可能性のある合金の標準融点未満の最高温度で行
われる、１１ｉＩｌ求項１に記載の製法。
９、′Ｉ／に高温度が１０００℃以下である、ｉ請求項
８に記載の製法。
８に記載の製法。
１０、導電性パターンを形成する？： ａｈ ｆｌ 、
［１炙１において、平均粒径５ミクロン以下の比較的純
粋なニッケル粉末： 平均粒径５ミクロン以下の比較的純粋な銅粉末であって
、該銅粉末が該ニッケル粉末に対し４５：’、）５−７
５：２５の重量比であるもの：および銅とニッケルの間
の合金化を生じるのに十分なＩＭＬ度以下の活性化温度
で熱により活性化される接着剤 を含む組成物。
［１炙１において、平均粒径５ミクロン以下の比較的純
粋なニッケル粉末： 平均粒径５ミクロン以下の比較的純粋な銅粉末であって
、該銅粉末が該ニッケル粉末に対し４５：’、）５−７
５：２５の重量比であるもの：および銅とニッケルの間
の合金化を生じるのに十分なＩＭＬ度以下の活性化温度
で熱により活性化される接着剤 を含む組成物。
１１、さらに、化学的に比較的不活性な成分を含む、４
（′４請求１０に記載の組成物。
（′４請求１０に記載の組成物。
１２、さらに、熱による接着剤の活性化の前またはそれ
と同時に蒸発Ｌ１ｆｆス状組戊物に変換し、またはその
他の形でｍ酸物から除去されるキャリヤーを含む、請求
項１０に記載の組成物。
と同時に蒸発Ｌ１ｆｆス状組戊物に変換し、またはその
他の形でｍ酸物から除去されるキャリヤーを含む、請求
項１０に記載の組成物。
１３、銅粉末お↓びニッケル粉末が平均粒径２ミクロン
以下のものである、ｌｉ’ｌ求項１０に記載の組成物。
以下のものである、ｌｉ’ｌ求項１０に記載の組成物。
」
以 上
Claims (13)
- １．低シート抵抗、低ＴＣＲの導電パターンの製法にお
いて Ａ）少なくとも２種の、元素的に異なり、原子的に独自
の微細金属粉末を接着剤およびキャリヤーと混合して良
好に混合された組成物となし、その際第１の微細金属粉
末が銅からなり、第２の微細金属粉末がニッケルからな
り； Ｂ）この良好に混合された組成物を表面上にパターン化
し： Ｃ）この良好に混合された組成物を、該微細金属粉末に
それらの間で合金を形成させ、かつ該接着剤を活性化し
て該組成物内で、および該組成物と該表面との間で結合
を生じさせるのに十分な程度に加熱する 工程を含む製法。 - ２．微細金属粉末が平均粒径２ミクロン以下である、請
求項１に記載の製法。 - ３．キャリヤーが加熱に際して蒸発、ガス状組成物への
変換その他の形で組成物から除去される、請求項２に記
載の製法。 - ４．銅粉末およびニッケル粉末が純度９９％以上のもの
である、請求項２に記載の製法。 - ５．混合工程がさらに、組成物に実質的に不活性な成分
を添加することにより混合前に組成物のシート抵抗率を
調整することよりなる、請求項４に記載の製法。 - ６．接着剤がガラスフリットにより構成される、請求項
１に記載の製法。 - ７．ガラスフリットが主としてホウケイ酸ガラスからな
る、請求項６に記載の製法。 - ８．加熱がいずれかの微細金属またはそれらの間で形成
される可能性のある合金の標準融点未満の最高温度で行
われる、請求項１に記載の製法。 - ９．最高温度が１０００℃以下である、請求項８に記載
の製法。 - １０．導電性パターンを形成する方法において、平均粒
径５ミクロン以下の比較的純粋なニッケル粉末； 平均粒径５ミクロン以下の比較的純粋な銅粉末であつて
、該銅粉末が該ニッケル粉末に対し４５：５５−７５：
２５の重量比であるもの；および銅とニッケルの間の合
金化を生じるのに十分な温度以下の活性化温度で熱によ
り活性化される接着剤 を含む組成物。 - １１．さらに、化学的に比較的不活性な成分を含む、請
求項１０に記載の組成物。 - １２．さらに、熱による接着剤の活性化の前またはそれ
と同時に蒸発し、ガス状組成物に変換し、またはその他
の形で組成物から除去されるキャリヤーを含む、請求項
１０に記載の組成物。 - １３．銅粉末およびニッケル粉末が平均粒径２ミクロン
以下のものである、請求項１０に記載の組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/430,227 US5037670A (en) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | Method of manufacturing a low sheet resistance article |
| US430227 | 1989-11-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03270104A true JPH03270104A (ja) | 1991-12-02 |
Family
ID=23706620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2297032A Pending JPH03270104A (ja) | 1989-11-01 | 1990-11-01 | シート抵抗が低くかつ抵抗の温度係数が低い卑金属厚膜抵抗器組成物 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5037670A (ja) |
| JP (1) | JPH03270104A (ja) |
| CA (1) | CA2028872A1 (ja) |
| DE (1) | DE4034555A1 (ja) |
| GB (1) | GB2238178A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07111205A (ja) * | 1993-10-13 | 1995-04-25 | Miyoshi Denshi Kk | 厚膜抵抗体組成物および厚膜抵抗体 |
| JP2006140296A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Koa Corp | 電子部品の製造方法及び電子部品 |
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| KR102114133B1 (ko) * | 2014-10-06 | 2020-05-22 | (주)아모레퍼시픽 | 알피나 골무꽃 추출물을 포함하는 탈모 방지 또는 육모 촉진용 조성물 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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