JPH0378207A - Composition for resistor manufacturing - Google Patents

Composition for resistor manufacturing

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Publication number
JPH0378207A
JPH0378207A JP1214236A JP21423689A JPH0378207A JP H0378207 A JPH0378207 A JP H0378207A JP 1214236 A JP1214236 A JP 1214236A JP 21423689 A JP21423689 A JP 21423689A JP H0378207 A JPH0378207 A JP H0378207A
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JP
Japan
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resistor
manganese
borides
metal
boride
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Pending
Application number
JP1214236A
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Publication of JPH0378207A publication Critical patent/JPH0378207A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve withstand voltage characteristics by using metallic boride and manganese compound as a conductor component. CONSTITUTION:Manganese oxide or manganese boride is used as manganese compound. The amount of manganese compound exceeds 5 mole % of glass frit and does not exceed 40 mole %. Mole ratio of manganese compound to boride is made 4 to 0.4. Use of such a composition for a resistor leads to good withstand voltage characteristics which enables burning in a non-oxide atmosphere.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

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
組成物に関する。
The present invention relates to compositions used for manufacturing resistors in the electronics field, and particularly to compositions for manufacturing resistors that are compatible with copper conductors and can be fired in a substantially non-oxidizing atmosphere.

【従来の技術】[Conventional technology]

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A g / P
 d等の貴金属系(厚膜)導体と共にRuO□やBi2
Ru2O7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。 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。 しかし、Cu導体は、酸化を防ぐ意味から、不活性雰囲
気又は還元性雰囲気で焼成する必要がある。ところが、
Cu導体を前述のような酸化ルテニウム系抵抗体と共に
不活性又は還元性雰囲気で焼成する場合、酸化ルテニウ
ム系抵抗体が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。 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。 しかし、この方法にはCu導体と酸化ルテニウム系抵抗
体間の接触不良の問題がある。更に、Cu導体の優れた
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、Cu粉が最適な焼結状態にな
る900℃付近で焼成できる抵抗ペーストが要求されて
いる。 900 ”C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、L a B 6系、T a / T a N系、5
n02系等の抵抗ペーストが提案され、一部実用化の検
討かなされている。しかし、前記空気中焼成用の酸化ル
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。 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/口付近を口付体して、低抵抗用(L a 
B 6系やT a / T a N系)と高抵抗用(S
 n O2系)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、前記酸化ルテニウム系抵抗体の
ように10〜106Ω/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。更に、ハイブリッドICで最も使用頻度が高い
IOKΩ/口付近の口付体の特性が実用化レベルに達し
ていない問題点もある。 米国特許第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■、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)特性の改善のために加えられている
。しかし、特開昭62−122101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
下かあって、加工不安定性が問題点とされている。 特開昭62−122101では、L a B 4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、
T a 20 sを30〜5モル%溶解した結晶性ガラ
スをガ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Ta2O,が、金属
穴ホウ化物によりT a B 2やCa T a O+
 1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Ca T a Olrが形成されないとして
いる。更に、Ta1ls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 a 20 s以外の還元
性酸化物として、Cr2O5、MnO,Ni05Fed
、V2Q、、Nap、ZnO5K20.Cd01pbo
。 B iz Os 、WO3、Nb2O5、MO03等を
あげている。このようにTazO5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
L a B 6とTaB2.或いは、反応生成物のCa
 T a O目のコントロールが困難となり、結果とし
て電気特性の制御が困難になるためと予想される。 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。 尚、抵抗体の特性として、抵抗値の変動係数(CV)、
抵抗の温度係数(TCR) 、ノイズ、静電耐圧特性(
ESD)かあり、これらの理想的な値は、CV=1%、
TCR=Oppm/”C、ノイズ=<−30dB、ES
D・ΔR=O%であり、できるだけ理想値に近い値が好
ましいが、実用的第1表 な許容値として第1表に示す値が望まれている。
Current circuit formation for microelectronic components involves
Au or Ag/P on an insulating substrate such as an alumina substrate.
RuO□ and Bi2 along with noble metal (thick film) conductors such as
A ruthenium oxide (thick film) resistor such as Ru2O7 is baked in air and used. 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 because Cu has extremely high conductivity, does not cause migration unlike Ag-based materials, has excellent solderability, and can be expected to reduce costs. However, Cu conductors need to be fired in an inert atmosphere or a reducing atmosphere to prevent oxidation. However,
When a Cu conductor is fired together with a ruthenium oxide resistor as described above in an inert or reducing atmosphere, the ruthenium oxide resistor is reduced to metal ruthenium, making it impossible to obtain a desired resistor. 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. 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 excellent conductivity of Cu conductors, the firing temperature of about 600°C is too low, and a resistance paste that can be fired at around 900°C, where the Cu powder is in an optimal sintered state, is required. has been done. It is possible to fire in a non-oxidizing atmosphere around 900"C, and Cu
Resistors that can be used with conductors include L a B 6 series, T a / T a N series, and 5
Resistance pastes such as n02 series have been proposed, and some are being considered for practical use. However, a resistor with excellent characteristics such as the above-mentioned ruthenium oxide resistor for firing in air has not been obtained. Furthermore, in these resistance pastes for firing in a non-oxidizing atmosphere, the area near the IOK
B 6 series and Ta / Ta N series) and high resistance (S
It is necessary to use resistance pastes with different conductive components (N O2 series), and it is not possible to cover a wide resistance range of 10 to 106 Ω/mouth with resistor pastes with the same type of conductive components, as with the ruthenium oxide resistor mentioned above. There is a problem that it cannot be done. Furthermore, there is also the problem that the characteristics of the mouthpiece near the IOKΩ/mouth, which is most frequently used in hybrid ICs, have not reached a level of practical use. U.S. Patent No. 4,420,338 discloses an alkaline earth borate glass containing metal boride as a conductive component and reducing metal oxides such as 1, Nb, Ta, and W at 5 mol% or less as a glass frit. Discloses a resistor comprising: The reducing metal oxide in this glass frit is added to improve TCR (temperature coefficient of electrical resistance) characteristics. However, as pointed out in Japanese Patent Laid-Open No. 62-122101, this resistor has a significant drop in resistance value during re-firing, and processing instability is a problem. In JP-A-62-122101, fine particles of metal hole boride represented by L a B 4 are used as conductive powder,
A resistor is disclosed that includes a glass frit containing crystalline glass in which 30 to 5 mol% of Ta20s is dissolved. In this resistor, Ta2O in the crystalline glass is converted into TaB2 and CaTaO+ by the metal hole boride.
1 and contributes to stabilizing the resistance characteristics, but it is said that Ca T a Olr is not formed at 5 mol % or less. Furthermore, it is stated that the amount of reducing metal oxides other than Ta1ls should be 2 mol % or less, preferably 1 mol % or less of the glass. Here, as reducing oxides other than T a 20 s, Cr2O5, MnO, Ni05Fed
, V2Q, , Nap, ZnO5K20. Cd01pbo
. BizOs, WO3, Nb2O5, MO03, etc. are listed. The reason why reducing oxides other than TazO5 are limited in this way is because of the presence of these reducing oxides, which are conductive components such as L a B 6 and TaB2. Alternatively, the reaction product Ca
This is expected to be because it becomes difficult to control the T a O eye, and as a result, it becomes difficult to control the electrical properties. 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. In addition, as the characteristics of the resistor, the coefficient of variation (CV) of the resistance value,
Temperature coefficient of resistance (TCR), noise, electrostatic withstand voltage characteristics (
ESD), and their ideal values are CV=1%,
TCR=Oppm/”C, Noise=<-30dB, ES
D·ΔR=O%, and a value as close to the ideal value as possible is preferable, but the values shown in Table 1 are desired as practical allowable values.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

Cu14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。 また、上記の如く提案されている900°C付近の非酸
化性雰囲気で焼成可能な金属穴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穴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。
Resistance pastes that can be used with Cu14 bodies and can be fired in a substantially non-oxidizing atmosphere are still in the development stage, and nothing comparable to ruthenium oxide resistor pastes for firing in air has yet to be obtained. Furthermore, the metal-hole boride-based resistor paste that can be fired in a non-oxidizing atmosphere at around 900°C, as proposed above, does not have the same resistance properties as the ruthenium oxide-based resistor paste that can be fired in air. In particular, it is difficult to use metal-hole boride-based resistance pastes in the range from the vicinity of IOKΩ/opening to the opening resistance range, and there remains a great deal of anxiety in practical use.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

上記問題点を解決するなめに、本発明は:(a)希土類
ホウ化物、アルカリ土類ホウ化物、周期律表IV a族
のホウ化物、及び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)マンガン酸化物及
びマンガンポウ化物から選ばれた一種以上のマンガン化
合物、(c)ガラスフリット、及び(d)有機ビヒクル
、を構成成分とし、前記マンガン化合物の量は前記ガラ
スフリットの5モル%を超え且つ40モル%を超えない
量で、又前記マンガン化合物の前記金属ホウ化物に対す
るモル比が4〜0.4である場合には、銅導体と適合で
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
製造用組成物が得られることを見出だした。
In order to solve the above problems, the present invention provides: (a) one selected from the group consisting of rare earth borides, alkaline earth borides, borides of group IV a of the periodic table, and borides of group Va; The above metal borides, (b) one or more manganese compounds selected from manganese oxides and manganese porides, (c) glass frit, and (d) organic vehicle are the constituent components, and the amount of the manganese compound is as described above. In an amount exceeding 5 mole % and not exceeding 40 mole % of the glass frit, and when the molar ratio of the manganese compound to the metal boride is between 4 and 0.4, it is compatible with the copper conductor and substantially It has been found that a composition for manufacturing a resistor that can be fired in a non-oxidizing atmosphere can be obtained.

【作用】[Effect]

厚膜技術で使われる抵抗ペーストは、一般に、導電粉、
ガラスフリット及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。 本発明の抵抗体製造用組成物では、導電粉の構成成分が
、金属ホウ化物およびマンガン化合物からなる。 金属ホウ化物としては、LaBa 、CeB6等の希土
類ホウ化物、B a B6 、S r 86等のアルカ
リ上類ホウ化物、T i B2 、Z r B2等の周
期律表IVa族のホウ化物、VB2 、NbB2等のV
a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、通常ボールミル
等の粉砕機を使って微粉化される。 特に、微粉化後のL a B 6は、平均径が5〜0゜
1μm、好ましくは、2〜0.1μmの平均径のものが
良い、平均径を5μm以下にする理由は、本発明では、
金属ホウ化物と後述の@細なマンガンホウ化合物とから
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
埋由は、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、粉砕機からの汚染も無視できなくなり
、実用的でないことにある。 また、他の構成成分のマンガン化合物としては、Mn0
1Mn0z 、Mnz Os 、MnB等のマンガン酸
化物やマンガ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800〜95
0℃の焼成により前記金属ホウ化物と反応して、マンガ
ンホウ化物(MnB等)とマンガンのいずれか一種、又
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
。 抵抗体中に導電性生成物を均一に析出させ、安定な導電
パスを形成するなめには、マンガン化合物かカラスフリ
ットの5モル%を超え且つ40モル%を超えない量が必
要である。又、マンガン化合物は、平均径が1μm以下
が良く、特にM n 203の場合は0.5μm以下の
超微粉が好ましい。 マンガン化合物の量がガラスフリットの5モル%以下で
あったり、あるいはマンガン化合物の平均径が1μmよ
り大きい場合は、いずれも抵抗体中に均一な導電パスが
形成されず、所望の抵抗体特性を得ることができない、
この原因は未反応のマンガン化合物が残存したり、マン
ガン化合物とガラスフリットの反応生成物が生じる場合
があるためである。又、マンガン化合物がガラスフリッ
トの40モル%を超える場合も、マンガン化合物が残存
したり、マンガン化合物とガラスフリットか優先的に反
応して、反応生成物を生じる場合があり、所定の抵抗体
特性を得ることができない。 又、本発明におけるマンガ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5/95〜60/4
0、好ましくは10/90〜50150である。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、逆に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所望の抵抗特性が得られない
。 マンガン化合物の金属ホウ化物に対するモル比は、4〜
0.4の範囲が良く、特に2〜0.45の範囲が好まし
い。このモル比が4を超えると未反応のマンガン化合物
が多く残ったり、ガラス成分との反応による反応生成物
が増え、導電に寄与する導電物が少なくなったり、抵抗
体の抵抗特性が悪くなる。又上記モル比が0.4より少
ないと、マンガ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専ら未反
応の金属ホウ化物であり、マンガン化合物添加の効果が
認められず、高抵抗側での抵抗特性が悪くなる。 尚、本発明では、前述のように反応によりマンガンホウ
化物やマンガンが抵抗体中に導電物として生成されるが
、最初からこれらのマンガンホウ化物やマンガンを抵抗
ペーストの構成成分とした場合は、導電粉とガラスとの
ぬれ性が悪く、又凝集しやすいため、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。 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値調整
の役割と、基板と抵抗体を接着させる役割と、膜強度の
向上の役割を果たしている。 ガラスフリットとして、BaO1Cab、SrO,Mg
O,S io2、B20s 、ZrO2,5nOz 、
TiO2、A120s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。 例えば、BaO等のアルカリ土類酸化物が20〜50重
量%、B20.が10〜30重量%、5t02が20〜
30重量%、Z r 02及びZ r O2と置換可能
なSnO2、TiO2等の4価の金属酸化物が10重量
%以下の金属酸化物を梢成成分とするものなどを使うこ
とかできる。 ガ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、B a COsやMgO等のガラスフリット構成成
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により、平均径を5μ
m程度に調整したものを使うことかできる。 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て
いるもので良い、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、マンガ
ン化合物、及びカラスフリットを均一に分散させてペー
スト状にして、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。 溶剤は、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、例えば、テ
ルピネオール、プロピオン酸エチル、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ができる。 樹脂としては、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、例えばレシチンやステ
アリン酸等をペーストの粘度調整用等の目的で使うこと
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。 有機ビヒクルは、抵抗体製造用組成物全体の約20〜4
0重量%であり、ビヒクルは多すぎても、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する
Resistive pastes used in thick film technology are generally made of conductive powder,
A glass frit and an organic vehicle are used as constituent components. After kneading the constituent 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, and the desired resistor is formed by drying and firing. It is said that In the resistor manufacturing composition of the present invention, the conductive powder consists of a metal boride and a manganese compound. Examples of metal borides include rare earth borides such as LaBa and CeB6, supra-alkali borides such as B a B6 and S r 86, borides of Group IVa of the periodic table such as T i B2 and Z r B2, VB2, V such as NbB2
One or more metal borides selected from group a borides can be used. These metal borides are usually pulverized using a pulverizer such as a ball mill. In particular, the L a B 6 after pulverization should have an average diameter of 5 to 0.1 μm, preferably 2 to 0.1 μm.The reason for setting the average diameter to 5 μm or less is that in the present invention, ,
The conductive product produced by firing the metal boride and the fine manganese boron compound described below in a substantially non-oxidizing atmosphere is important, 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 other hand, for buried cavities with an average diameter of 0.1 μm or more, the finer the metal boride, the better;
Achieving an average diameter smaller than μm requires extremely long grinding times, and contamination from the grinder cannot be ignored, making it impractical. In addition, other constituent manganese compounds include Mn0
A material selected from manganese oxides and manganese borides such as 1Mn0z, MnzOs, and MnB can be used. These range from 800 to 95 in a non-oxidizing atmosphere.
By firing at 0° C., it reacts with the metal boride to generate a conductive material made of manganese boride (MnB, etc.), manganese, or a mixture thereof in the resistor. In order to uniformly deposit the conductive product in the resistor and form a stable conductive path, an amount of the manganese compound or glass frit of more than 5 mol % and not more than 40 mol % is required. Further, the manganese compound preferably has an average diameter of 1 μm or less, and particularly in the case of M n 203, ultrafine powder with an average diameter of 0.5 μm or less is preferable. If the amount of the manganese compound is less than 5 mol% of the glass frit, or if the average diameter of the manganese compound is larger than 1 μm, a uniform conductive path will not be formed in the resistor, and the desired resistor characteristics will not be achieved. can't get it,
This is because unreacted manganese compounds may remain or reaction products between manganese compounds and glass frit may be produced. Also, if the manganese compound exceeds 40 mol% of the glass frit, the manganese compound may remain or the manganese compound and the glass frit may react preferentially to produce a reaction product, which may affect the prescribed resistor characteristics. can't get it. Further, in the present invention, the total weight of the manganese compound and metal boride and the weight ratio of the glass frit are 5/95 to 60/4.
0, preferably 10/90 to 50,150. If the weight ratio is greater than 60/40, film strength and adhesion strength to the substrate cannot be obtained, and conversely, if it is less than 5/95, an appropriate conductive network is not formed and desired resistance characteristics cannot be obtained. The molar ratio of the manganese compound to the metal boride is 4 to
A range of 0.4 is preferable, and a range of 2 to 0.45 is particularly preferable. If this molar ratio exceeds 4, a large amount of unreacted manganese compounds will remain, reaction products due to reaction with the glass component will increase, the number of conductors that contribute to conductivity will decrease, and the resistance characteristics of the resistor will deteriorate. If the above molar ratio is less than 0.4, the amount of conductive material generated by the reaction between the manganese compound and the metal boride is small, and it is only the unreacted metal boride that contributes to conductivity, and the effect of adding the manganese compound is reduced. It is not recognized, and the resistance characteristics on the high resistance side deteriorate. In the present invention, manganese boride and manganese are generated as conductive substances in the resistor through the reaction as described above, but if these manganese boride and manganese are used as constituent components of the resistor paste from the beginning, Since the conductive powder has poor wettability with glass and 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. The glass frit helps form a conductive network in the resistor during softening, flow, and sintering during firing in a substantially non-oxidizing atmosphere. It plays the role of adhering the resistor and improving the film strength. As glass frit, BaO1Cab, SrO, Mg
O, S io2, B20s, ZrO2,5nOz,
A material containing a plurality of oxides such as TiO2 and A120s as constituent components can be used. For example, 20 to 50% by weight of alkaline earth oxide such as BaO, B20. is 10-30% by weight, 5t02 is 20-30% by weight
It is also possible to use a metal oxide having 30% by weight or less of a metal oxide as a top component, and 10% by weight or less of a tetravalent metal oxide such as SnO2 or TiO2 which can replace Z r 02 and Z r O2. Glass frit can be manufactured by a conventional method, by mixing carbonates and oxides of glass frit constituents such as B a COs and MgO in a desired ratio, heating and melting, quenching, and then pulverizing with a ball mill or the like. The average diameter is 5μ
You can use one adjusted to about m. The organic vehicle used in the present invention does not need to be a specific one, and may be one that is commonly used for manufacturing resistance pastes. The above-mentioned metal boride, manganese compound, and glass frit can be uniformly dispersed and made into a paste, and the resistor paste thus obtained can be used to form a predetermined circuit pattern on a substrate by screen printing and then dried. can. Examples of the solvent include alcohols, esters, ethers, ketones, etc. For example, terpineol, ethyl propionate, diethyl dibutyl ether, methyl ethyl getone, etc. can be used. As the 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, for example, lecithin, stearic acid, etc. can be used for purposes such as adjusting the viscosity of the paste. The resin component in the vehicle is usually preferably 1 to 50% by weight. The organic vehicle accounts for about 20-4% of the total resistor manufacturing composition.
If the amount of vehicle is too much or too little, a suitable resistor pattern cannot be obtained by screen printing, and the vehicle volatilizes or decomposes during the drying and baking process.

【実施例】 (実施例1) LaB6 (新日本金属(株)製、Fグレード)をエタ
ノール溶媒中で、ジルコニアボール(5IIIInφ)
の使用で、ボールミル粉砕し、BET平均径0.8μm
のL a B bを使用した。Mn203((株)高純
度化学研究断裂)は、同様に粉砕し、平均径0.4μm
の粉末を用いた。 ガラスフリットは、BaOが48゜1重量%、B203
 カ20 、8IIJi%、S i O2が25.5重
量%、ZrO□が5.7重量%の組成で、平均径が約5
μmの粉末の形で用いた。 ビヒクルは、溶剤としてテルピネオール、樹脂としてエ
チルセルロースからなるものを用いた。 ビヒクルを抵抗ペーストの33重量%とし、LaB6、
Mn2O3及びビヒクルを第2表に示した割合で秤量混
合した。 具体的な調合の例を示すと、M n 203/ L a
B6−2.0(モル比)、および(M n x o 3
 +LaB−)/ガラス=30/70 (重量比)の場
合は、Mrz Os : 2.443g、LaB6: 
1577g、ガラスフリット:9.380g、ビヒクル
:6.60gである。このような混合物を三本ロールミ
ルで混練しペーストとした。他の調合の場合も、各構成
成分の所定重量を秤量混合して同様に混練しペーストと
した。 これらのペーストを通常の厚膜法にしたがって、前もっ
てCu電極を形成しであるアルミナ基板上に膜厚的40
μmのパターンを形成し、30分間のレベリング後、1
20℃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時間の焼成時間で行った
。 抵抗値の変動係数(CV)は、(1)式を用いて算出し
た。 また、抵抗の温度係数(TCR)は、−55℃、25℃
、125℃の各々の抵抗値を測定して、(2)および(
3)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。 電流ノイズは、 ノイズメータ(Q u a n a ch社型製造 を使用して測定した。 実施例1の結果を第2表に示す。 (この頁以下余白) i 試料iの抵抗lit!(Ω/口) ΣRi Rav= (2)〜(3)式中、 Rニー55℃での抵抗値(Ω/口) 55 R25+25℃での抵抗値(Ω/口) R:125℃での抵抗値(Ω/口) 25 第2表 第3表 本 土し中交子pH Mn2O3/(SrBM十TiB2 )(比較例1) 第2表には、マンガン化合物の金属ホウ化物に対するモ
ル比が4〜0.4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1と同様に作成された比
較例1(*を付す)も−緒に示されている。 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て、実用に耐え難
い抵抗体である。一方、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。 (実施例2) T i B 2とNbB2は新日本金属(株)製の粉末
を、MnO,MnB、Ce B6及び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
第3表に示す配合で0.3〜0.8μmのBET平均径
まで粉砕した以外は、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、窒素雰囲気焼成に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。 (比較例2) 第3表には、マンガン化合物の金属ホウ化物に対するモ
ル比が4〜0.4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と同様に作成された比
較例2(*を付す)も−緒に示されている。 第3表から明らかなように、比較例2は、CV値が大き
く、TCHの値がマイナスに大きすぎて、実用に耐え難
い抵抗体である。一方、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。
[Example] (Example 1) LaB6 (manufactured by Nippon Metal Co., Ltd., F grade) was mixed with zirconia balls (5IIIInφ) in an ethanol solvent.
By using a ball mill, the BET average diameter is 0.8 μm.
L a B b was used. Mn203 (manufactured by Kojundo Kagaku Kenkyukaku Co., Ltd.) was crushed in the same way and had an average diameter of 0.4 μm.
powder was used. The glass frit contains 48°1% by weight of BaO and B203.
The composition is 20%, 8IIJi%, 25.5% by weight of SiO2, and 5.7% by weight of ZrO□, and the average diameter is about 5%.
It was used in the form of a μm powder. The vehicle used was terpineol as a solvent and ethyl cellulose as a resin. The vehicle was 33% by weight of the resistance paste, LaB6,
Mn2O3 and vehicle were weighed and mixed in the proportions shown in Table 2. To give an example of a specific formulation, M n 203/L a
B6-2.0 (molar ratio), and (M n x o 3
+LaB-)/glass=30/70 (weight ratio), Mrz Os: 2.443g, LaB6:
1577 g, glass frit: 9.380 g, vehicle: 6.60 g. This mixture was kneaded in a three-roll mill to form a paste. In the case of other formulations, predetermined weights of each component were weighed and mixed and kneaded in the same manner to form a paste. These pastes were applied to a film thickness of 40 mm on an alumina substrate on which a Cu electrode had been formed in advance using a normal thick film method.
After forming a μm pattern and leveling for 30 minutes, 1
It was dried at 20° C. for 10 minutes and fired in a belt conveyor furnace in a nitrogen atmosphere to form a resistor. Maximum firing temperature is 900℃
C. for 10 minutes and a total firing time of 1 hour. The coefficient of variation (CV) of the resistance value was calculated using equation (1). In addition, the temperature coefficient of resistance (TCR) is -55℃, 25℃
, 125°C, and (2) and (
3) The cold temperature coefficient (CTCR) and the hot temperature coefficient (HTCR) were calculated using the formula. The current noise was measured using a noise meter (manufactured by Quan ach). The results of Example 1 are shown in Table 2. (Space below this page) i Resistance lit! (Ω) of sample i /port) ΣRi Rav= (2) to (3) In formulas, R knee resistance value at 55℃ (Ω/port) 55 R25+resistance value at 25℃ (Ω/port) R: resistance value at 125℃ ( Ω/mouth) 25 Table 2 Table 3 Main soil pH Mn2O3/(SrBM+TiB2) (Comparative Example 1) Table 2 shows that the molar ratio of manganese compound to metal boride was 4 to 0. Although it is outside the scope of the claims of the present invention in that it is not within the scope of Example 4, Comparative Example 1 (marked with *) prepared in the same manner as Example 1 is also shown together. As shown, Comparative Example 1 has a large Cv value and a negative TCH value, making it difficult to put into practical use.On the other hand, the resistor obtained from the resistor paste of the present invention has good resistance. (Example 2) T i B 2 and NbB2 were powders manufactured by Shin Nippon Metal Co., Ltd., and MnO, MnB, Ce B6 and 5rB6 were powders manufactured by Nippon Metal Co., Ltd.
A resistance paste was produced in the same manner as in Example 1, except that high-purity chemical research fracture powders were used as raw materials and these powders were pulverized to a BET average diameter of 0.3 to 0.8 μm according to the composition shown in Table 3. After screen printing a circuit pattern on an alumina substrate, a resistor obtained by firing in a nitrogen atmosphere was evaluated. The results are shown in Table 3. (Comparative Example 2) Table 3 shows that the molar ratio of the manganese compound to the metal boride is not within the range of 4 to 0.4, which is outside the scope of the claims of the present invention, but similar to Example 2. The prepared Comparative Example 2 (marked with *) is also shown. As is clear from Table 3, Comparative Example 2 has a large CV value and a negative TCH value that is too large for practical use. On the other hand, the resistor obtained from the resistor paste of the present invention exhibits good resistor characteristics.

【発明の効果】【Effect of the invention】

以上のように、本発明による、マンガン化合物、金属ホ
ウ化物、ガラスフリット及び有機ビヒクルを構成成分と
する抵抗体製造用組成物を、実質的に非酸化性雰囲気中
で焼成か可能であり、101〜106Ω/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。
As described above, it is possible to sinter the composition for manufacturing a resistor comprising a manganese compound, a metal boride, a glass frit, and an organic vehicle in a substantially non-oxidizing atmosphere according to the present invention. It can cover a wide resistance range of ~106 ohms/mouth and can be used with copper conductors.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (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、及び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)マンガン酸化物とマンガンホウ化物から選ばれた
一種以上のマンガン化合物、 (c)ガラスフリット、及び (d)有機ビヒクル、を構成成分とし、 前記マンガン化合物の量はガラスフリットの5モル%を
超え且つ40モル%を超えない量で、又前記マンガン化
合物の前記金属ホウ化物に対するモル比が4〜0.4で
あることを特徴とする抵抗体製造用組成物。
[Scope of Claims] (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 ) one or more manganese compounds selected from manganese oxides and manganese borides; (c) a glass frit; and (d) an organic vehicle; the amount of the manganese compound exceeds 5 mol% of the glass frit; A composition for manufacturing a resistor, characterized in that the amount does not exceed 40 mol%, and the molar ratio of the manganese compound to the metal boride is 4 to 0.4.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101652470B1 (en) * 2015-05-26 2016-08-30 송광수 Buckle assembly for garments

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101652470B1 (en) * 2015-05-26 2016-08-30 송광수 Buckle assembly for garments

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