JPH0644521B2 - 抵抗ペ−スト - Google Patents
抵抗ペ−ストInfo
- Publication number
- JPH0644521B2 JPH0644521B2 JP62141336A JP14133687A JPH0644521B2 JP H0644521 B2 JPH0644521 B2 JP H0644521B2 JP 62141336 A JP62141336 A JP 62141336A JP 14133687 A JP14133687 A JP 14133687A JP H0644521 B2 JPH0644521 B2 JP H0644521B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- paste
- glass
- ruo
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はハイブリット回路を形成するための抵抗ペース
トであって、とくにAlN、SiC基板に抵抗回路を形成する
ためのものである。
トであって、とくにAlN、SiC基板に抵抗回路を形成する
ためのものである。
〈従来の技術〉 従来使用されている厚膜ペースト材料が用いられている
基板はほとんどがAl2O3基板である。
基板はほとんどがAl2O3基板である。
最近放熱性、熱膨張性の面からAlN基板や、SiC基板の使
用がなされているが、回路形成には通常薄膜や、Mo,Wが
使用されている。
用がなされているが、回路形成には通常薄膜や、Mo,Wが
使用されている。
一般に使用されているアルミナ基板用の厚膜ペースト
を、AlN基板やSiC基板に適用した場合、ブリスターが発
生したり、さらに接着強度が全くない等のため、これら
の基板用としては使用できない。
を、AlN基板やSiC基板に適用した場合、ブリスターが発
生したり、さらに接着強度が全くない等のため、これら
の基板用としては使用できない。
又、特開昭６１−１４５８０５号公報にはルテニウムを
基本とした導電性物質、非導電性ガラス、Co2RuO4の微
細に分割された粒子の混合物を有機媒体に分散させた抵
抗体組成物が開示されている。
基本とした導電性物質、非導電性ガラス、Co2RuO4の微
細に分割された粒子の混合物を有機媒体に分散させた抵
抗体組成物が開示されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 特開昭６１−１４５８０５号公報に開示されている組成
物はその組成が複雑であり、又AlN基板、SiC基板に用い
た場合、熱膨張や信頼性等においてなお改良すべき点が
あり、実用的にとくにAlN基板、SiC基板用として好適な
ハイブリット回路形成用の抵抗ペーストの開発が要望さ
れている。
物はその組成が複雑であり、又AlN基板、SiC基板に用い
た場合、熱膨張や信頼性等においてなお改良すべき点が
あり、実用的にとくにAlN基板、SiC基板用として好適な
ハイブリット回路形成用の抵抗ペーストの開発が要望さ
れている。
この発明は上記事情に鑑み研究開発の結果完成されたも
のである。
のである。
〈問題点を解決するための手段〉 即ち本発明はAl2O3９〜23重量％、B2O320〜40重量％、S
iO230〜60重量％、CaO５〜15重量％よりなるガラス組成
物20〜98重量％とRuO280〜２重量％とよりなる固型分60
〜85重量％とビヒクル40〜15重量％とにより構成される
AlN、SiC基板用抵抗ペーストおよびガラス組成物が前記
ガラス組成にさらにZrO2が最大３重量含まれるものであ
る抵抗ペーストに関する。
iO230〜60重量％、CaO５〜15重量％よりなるガラス組成
物20〜98重量％とRuO280〜２重量％とよりなる固型分60
〜85重量％とビヒクル40〜15重量％とにより構成される
AlN、SiC基板用抵抗ペーストおよびガラス組成物が前記
ガラス組成にさらにZrO2が最大３重量含まれるものであ
る抵抗ペーストに関する。
次にペースト中の含有成分について説明する。
まずガラス組成物についてのべる。
Al2O3の量は、９重量％未満ではガラスが分相しやす
く、又生成膜（基板上のペーストより生成せる回路膜）
が耐湿性に劣り、23重量％を越えるとガラスが分相する
一方熱膨張係数が大きくなり、基板上の生成膜にクラッ
クが発生し易くなる。
く、又生成膜（基板上のペーストより生成せる回路膜）
が耐湿性に劣り、23重量％を越えるとガラスが分相する
一方熱膨張係数が大きくなり、基板上の生成膜にクラッ
クが発生し易くなる。
B2O3の量は20重量％未満では溶融温度が高くなり、溶融
が困難になる。又40重量％をこえると、ガラスが分相し
やすくなり、又生成膜の耐水性が悪くなる。
が困難になる。又40重量％をこえると、ガラスが分相し
やすくなり、又生成膜の耐水性が悪くなる。
SiO2の含有量は生成膜の熱膨張係数を基板の熱膨張係数
と近い値とするためには30重量％以上とすることが必要
である。そして60重量％を越えるとガラスの溶融が困難
となり、したがって、ガラス焼き付け温度が高くなるの
で、基板とガラスとの反応が起り発泡し易くなる。
と近い値とするためには30重量％以上とすることが必要
である。そして60重量％を越えるとガラスの溶融が困難
となり、したがって、ガラス焼き付け温度が高くなるの
で、基板とガラスとの反応が起り発泡し易くなる。
CaOは５重量％に達しない場合は、ガラスを焼きつけた
際に失透し、又15重量％をこえた場合、ガラスの熱膨張
係数が大きくなり、ガラス被膜にクラックが入るため平
滑な被膜ができない。さらにCaOはガラス溶融時の融液
の粘度を低下させ均質なガラスを製造するために不可欠
である。
際に失透し、又15重量％をこえた場合、ガラスの熱膨張
係数が大きくなり、ガラス被膜にクラックが入るため平
滑な被膜ができない。さらにCaOはガラス溶融時の融液
の粘度を低下させ均質なガラスを製造するために不可欠
である。
そしてガラス組成物中に、最大３重量％のZrO2を含有さ
せることにより生成膜の乳濁化をおこさせ、かつ生成膜
の化学的耐久性を向上させる効果がある。然し３重量％
をこえた場合は生成膜の熱膨張係数が大きくなり好まし
くない。ZrO2は必要により含有させる。
せることにより生成膜の乳濁化をおこさせ、かつ生成膜
の化学的耐久性を向上させる効果がある。然し３重量％
をこえた場合は生成膜の熱膨張係数が大きくなり好まし
くない。ZrO2は必要により含有させる。
次にRuO2についてのべる。
固型分は前述のようにRuO280〜２重量％とガラス組成物
20〜98重量とにより構成される。
20〜98重量とにより構成される。
このRuO2とガラス組成物との比率は要求される生成膜の
抵抗値によりきめられる。即ち高抵抗値が要求される場
合はRuO2の量を少なくし、低抵抗値が要求される場合
は、その量を多くする。然し２重量％に達しない場合は
生成膜は絶縁体となり、又80重量％をこえると抵抗値が
低くなりすぎ、抵抗体としての作用を有しなくなる。
抵抗値によりきめられる。即ち高抵抗値が要求される場
合はRuO2の量を少なくし、低抵抗値が要求される場合
は、その量を多くする。然し２重量％に達しない場合は
生成膜は絶縁体となり、又80重量％をこえると抵抗値が
低くなりすぎ、抵抗体としての作用を有しなくなる。
本発明の抵抗ペーストは、前記の固型分60〜85重量％の
ヒビクル40〜15重量％とより構成される。この数量はペ
ーストの粘度、印刷性等より決定される。即ちビヒクル
が40重量％をこえると粘度が低くなり印刷不能となる。
又15重量％に達しないと粘度が高すぎペースト状になら
ず印刷不能となる。ビヒクルは公知の基板用ペーストに
用いられるものが使用される。例示すると、バインダー
成分のエチルセルロースと、溶剤成分のテルピネール、
カルビトール、カルビトールアセテート、テキサノール
等を含み、さらに分散剤として天然油脂、ロジン、金属
セッケン等を含んでもよい。
ヒビクル40〜15重量％とより構成される。この数量はペ
ーストの粘度、印刷性等より決定される。即ちビヒクル
が40重量％をこえると粘度が低くなり印刷不能となる。
又15重量％に達しないと粘度が高すぎペースト状になら
ず印刷不能となる。ビヒクルは公知の基板用ペーストに
用いられるものが使用される。例示すると、バインダー
成分のエチルセルロースと、溶剤成分のテルピネール、
カルビトール、カルビトールアセテート、テキサノール
等を含み、さらに分散剤として天然油脂、ロジン、金属
セッケン等を含んでもよい。
本発明の抵抗ペーストは前記の構成諸原料を混合するこ
とにより容易に製造される。
とにより容易に製造される。
次に代表的な製造方法を示す。
粒径40μｍ以下のガラス組成粉末と１μ以下のRuO2粉末
とを所定の割合で混合し、ビヒクルを所定量加え、混練
してペーストを作る。
とを所定の割合で混合し、ビヒクルを所定量加え、混練
してペーストを作る。
RuO2とガラス粉末との混合割合は、生成膜が必要とする
抵抗値によってきまる。即ち生成膜が低抵抗値である厚
膜ペーストを目的とする場合はガラス粉末の割合を少な
くし、生成膜が高抵抗値である厚膜ペーストを目的とす
る場合はガラス粉末の割合を多くすればよい。
抵抗値によってきまる。即ち生成膜が低抵抗値である厚
膜ペーストを目的とする場合はガラス粉末の割合を少な
くし、生成膜が高抵抗値である厚膜ペーストを目的とす
る場合はガラス粉末の割合を多くすればよい。
RuO2の粒径を１μ以下とするのは生成膜において、RuO2
がガラスと組合されて三次元ネットワークを構成するた
めで、細いことが好ましく、とくに１μ以下とすること
がのぞまれる。またガラス組成粉末も44μｍ以下が好ま
しい。これら粉末の粒径が大きすぎると回路に対する印
刷性が悪くなったり、又ペーストの流動性が悪くなった
りする。
がガラスと組合されて三次元ネットワークを構成するた
めで、細いことが好ましく、とくに１μ以下とすること
がのぞまれる。またガラス組成粉末も44μｍ以下が好ま
しい。これら粉末の粒径が大きすぎると回路に対する印
刷性が悪くなったり、又ペーストの流動性が悪くなった
りする。
本発明の抵抗ペーストは、AlN、又はSiC基体上にスクリ
ーン印刷でパターンを形成し、乾燥後、例えば850〜100
0℃で厚膜焼成炉で焼成することにより抵抗体を生成す
ることができる。
ーン印刷でパターンを形成し、乾燥後、例えば850〜100
0℃で厚膜焼成炉で焼成することにより抵抗体を生成す
ることができる。
実施例 まずAlN基板およびSiC基板とガラス被膜の適合性試験を
行なった。
行なった。
実験番号１〜14 本発明の組成のガラス組成物を白金るつぼに入れ電気炉
で1450℃に加熱し、溶融液を、黒鉛板上に流し込み、固
化させた後、めのう乳針を用いて粉砕し平均粒径を2.3
μｍとした。この組成物65重量％と、エチルセルロース
15重量部、テキサノール16.7重量部、界面活性剤1.8部
とよりなるビヒクルを三本ロールミルにより混合してペ
ーストを調整した。厚さ0.635mm、50mm×50mmのAlN基板
とSiC基板の表面にスクリーン印刷機により全面印刷を
行なった。その後120℃で15分間乾燥し、900°で15分
間、プロファイルで60分間焼成した。えられたガラス被
膜の厚さは40μｍであり、このものについて気泡の発生
状況、亀裂、平滑性、熱膨張係数を調べた。
で1450℃に加熱し、溶融液を、黒鉛板上に流し込み、固
化させた後、めのう乳針を用いて粉砕し平均粒径を2.3
μｍとした。この組成物65重量％と、エチルセルロース
15重量部、テキサノール16.7重量部、界面活性剤1.8部
とよりなるビヒクルを三本ロールミルにより混合してペ
ーストを調整した。厚さ0.635mm、50mm×50mmのAlN基板
とSiC基板の表面にスクリーン印刷機により全面印刷を
行なった。その後120℃で15分間乾燥し、900°で15分
間、プロファイルで60分間焼成した。えられたガラス被
膜の厚さは40μｍであり、このものについて気泡の発生
状況、亀裂、平滑性、熱膨張係数を調べた。
ガラス組成物の組成を変形させて行なった各実験例の原
料ガラス組成、生成ガラス被膜の状況を第１表に示す。
料ガラス組成、生成ガラス被膜の状況を第１表に示す。
実験番号15〜19 次に本発明外のガラス組成について全く同様に処理し
た。
た。
原料ガラス組成、生成ガラス被膜の状況を第２表に示
す。
す。
第１表、第２表に本発明の範囲のガラス組成による生成
膜は本発明の範囲外のガラス組成による生成膜に比しす
ぐれた性状を示すことがあきらかに示されている。
膜は本発明の範囲外のガラス組成による生成膜に比しす
ぐれた性状を示すことがあきらかに示されている。
実施例１ 固型分中に、RuO2を含ませた場合における、得られた生
成膜の抵抗値とRuO2の含有量との関係を求めた。実験番
号No.６及びNo.９に相当するガラス組成粉体それぞれに
平均粒径0.4μｍのRuO2をそのガラス成分に対する添加
割合を変化させたペーストを作成した。ペーストは固型
分65重量％、エチルセルロース1.5重量％、テキサノー
ル16.7重量％、界面活性剤1.8重量部を三本ロールミル
で充分に混合して作成した。実験例で用いた同じ大きさ
のAlN基板およびSiC基板上にAg/Pt（昭和電工製A-203
2）ペーストを塗布、920℃×15分間、60分間プロファイ
ルで厚膜焼成炉で焼成して抵抗体用電極を形成させた。
該電極間に前記ガラス組成粉体とRuO2との混合ペースト
を印刷し、120℃×15分間で乾燥、さらに厚膜焼成炉を
使用し、900°×15分間、60分間プロファイルで焼成し
た。このようにして電極間に抵抗回路を生成させた。ガ
ラス組成とRuO2との割合の異った各種の回路における抵
抗を測定した。
成膜の抵抗値とRuO2の含有量との関係を求めた。実験番
号No.６及びNo.９に相当するガラス組成粉体それぞれに
平均粒径0.4μｍのRuO2をそのガラス成分に対する添加
割合を変化させたペーストを作成した。ペーストは固型
分65重量％、エチルセルロース1.5重量％、テキサノー
ル16.7重量％、界面活性剤1.8重量部を三本ロールミル
で充分に混合して作成した。実験例で用いた同じ大きさ
のAlN基板およびSiC基板上にAg/Pt（昭和電工製A-203
2）ペーストを塗布、920℃×15分間、60分間プロファイ
ルで厚膜焼成炉で焼成して抵抗体用電極を形成させた。
該電極間に前記ガラス組成粉体とRuO2との混合ペースト
を印刷し、120℃×15分間で乾燥、さらに厚膜焼成炉を
使用し、900°×15分間、60分間プロファイルで焼成し
た。このようにして電極間に抵抗回路を生成させた。ガ
ラス組成とRuO2との割合の異った各種の回路における抵
抗を測定した。
その結果について、No.６のガラス組成のペーストを用
いた場合を第１図、第２図に、No.９のガラス組成ペー
ストを用いた場合を第３図、第４図に示す。図において
縦軸は面積抵抗値（Ω／□）を、横軸はガラス組成とRu
O2との割合を示す。なお第２図、第４図はそれぞれ第１
図、第３図のガラス組成０〜20％の拡大図である。各図
において線１がAlN基板の場合、線２はSiC基板の場合を
示す。第１図、第２図、第３図および第４図はRuO2が多
すぎると、生成膜の抵抗値が極度に低下し、又少なすぎ
ると絶縁体になることを示している。即ち固型分中のRu
O2を２〜80％としてペーストに含有させることにより、
生成膜は所要の実用的な抵抗値を有することが分る。
いた場合を第１図、第２図に、No.９のガラス組成ペー
ストを用いた場合を第３図、第４図に示す。図において
縦軸は面積抵抗値（Ω／□）を、横軸はガラス組成とRu
O2との割合を示す。なお第２図、第４図はそれぞれ第１
図、第３図のガラス組成０〜20％の拡大図である。各図
において線１がAlN基板の場合、線２はSiC基板の場合を
示す。第１図、第２図、第３図および第４図はRuO2が多
すぎると、生成膜の抵抗値が極度に低下し、又少なすぎ
ると絶縁体になることを示している。即ち固型分中のRu
O2を２〜80％としてペーストに含有させることにより、
生成膜は所要の実用的な抵抗値を有することが分る。
又固型分中のRuO2の含有割合と生成膜抵抗値とは前記各
図面に示されるように、一定の関係にある。
図面に示されるように、一定の関係にある。
実施例２ 第１表No.４、No.６のガラス組成にRuO2を加えて本発明
の抵抗ペーストをそのAlN基板上での回路抵抗がそれぞ
れ約１ＫΩ、約100ＫΩ、約１ＭΩとなるように作成し
た。
の抵抗ペーストをそのAlN基板上での回路抵抗がそれぞ
れ約１ＫΩ、約100ＫΩ、約１ＭΩとなるように作成し
た。
なおビヒクルと固型分との配合条件は実施例１と同一で
ある。AlN基板上に実施例１と同様にAg/Ptペーストを使
用して電極をやきつけ、その電極間に、前記本発明の抵
抗ペーストを厚さ15μに印刷し、乾燥後、厚膜焼成炉で
900℃で焼成して抵抗体を得た。得られた抵抗体の125℃
〜−25℃間の面積抵抗について、加熱時、冷却時の抵抗
温度係数（CTR）を測定し、抵抗の安定性を調べた。TCR
の計算は次式より算出する。
ある。AlN基板上に実施例１と同様にAg/Ptペーストを使
用して電極をやきつけ、その電極間に、前記本発明の抵
抗ペーストを厚さ15μに印刷し、乾燥後、厚膜焼成炉で
900℃で焼成して抵抗体を得た。得られた抵抗体の125℃
〜−25℃間の面積抵抗について、加熱時、冷却時の抵抗
温度係数（CTR）を測定し、抵抗の安定性を調べた。TCR
の計算は次式より算出する。
これら結果を第３表に示す。
AlN基体に用いたと同様の組成の本発明のペーストをSiC
基体を用い、全く同様にしてTCRを測定し、抵抗の安定
性を調べた結果を第３表に示す。
基体を用い、全く同様にしてTCRを測定し、抵抗の安定
性を調べた結果を第３表に示す。
比較例 前記実験例のNo.16、17、即ち本発明外の組成のペース
トを用い全く同様に処理してTCRを測定し、抵抗の安定
性を調べた結果を第３表に示す。
トを用い全く同様に処理してTCRを測定し、抵抗の安定
性を調べた結果を第３表に示す。
本発明の抵抗ペーストを用いた場合、第３表に示すよう
にTCRが±500APPm以下であり、安定していて実用上極め
てすぐれているが、比較例は抵抗体として実用に耐えな
い。
にTCRが±500APPm以下であり、安定していて実用上極め
てすぐれているが、比較例は抵抗体として実用に耐えな
い。
又市販のAl2O3基板用厚膜抵抗ペースト（10ＫΩ、TCR±
200PPm）をAlN,SiN基体に使用したが発泡現象を生じ、
抵抗体を形成することはできなかった。
200PPm）をAlN,SiN基体に使用したが発泡現象を生じ、
抵抗体を形成することはできなかった。
〈発明の効果〉 本発明の抵抗ペーストはAlN、SiC基板においてハイブリ
ッド回路における抵抗体形成用として実用的にすぐれ、
しかもそのRuO2含有量を変化させることにより所要の抵
抗値を容易に保持させうるものであり、実用的に極めて
有用である。
ッド回路における抵抗体形成用として実用的にすぐれ、
しかもそのRuO2含有量を変化させることにより所要の抵
抗値を容易に保持させうるものであり、実用的に極めて
有用である。
第１図は実施例１において第１表のNo.６のガラス組成
の本発明の抵抗ペーストを用いた場合の基板上のシート
抵抗とRuO2含有量との関係を示す図、第２図は第１図の
RuO2が20％以下の場合を示す詳細図、第３図は実施例１
において第１表のNo.９のガラス組成の本発明の抵抗ペ
ーストを用いた場合の基板上のシート抵抗とRuO2含有量
との関係を示す図、第４図は第３図のRuO2が20％以下の
場合を示す詳細図である。
の本発明の抵抗ペーストを用いた場合の基板上のシート
抵抗とRuO2含有量との関係を示す図、第２図は第１図の
RuO2が20％以下の場合を示す詳細図、第３図は実施例１
において第１表のNo.９のガラス組成の本発明の抵抗ペ
ーストを用いた場合の基板上のシート抵抗とRuO2含有量
との関係を示す図、第４図は第３図のRuO2が20％以下の
場合を示す詳細図である。
Claims (2)
- 【請求項１】Al2O3９〜23重量％、B2O320〜40重量％、S
iO230〜60重量％、CaO５〜15重量％よりなるガラス組成
物20〜98重量％とRuO280〜２重量％とよりなる固型分60
〜85重量％と ビヒクル40〜15重量％ とにより構成されるAlN、SiC基板用抵抗ペースト。 - 【請求項２】Al2O3９〜23重量％、B2O320〜40重量％、S
iO230〜60重量％、CaO５〜15重量％、よりなり、さらに
ZrO2が最大３重量％含まれているガラス組成物20〜98重
量％と、RuO280〜２重量％とよりなる固型分60〜85重量
％と ビヒクル40〜15重量％ とにより構成されるAlN、SiC基板用抵抗ペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62141336A JPH0644521B2 (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 抵抗ペ−スト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62141336A JPH0644521B2 (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 抵抗ペ−スト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63306601A JPS63306601A (ja) | 1988-12-14 |
| JPH0644521B2 true JPH0644521B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=15289583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62141336A Expired - Lifetime JPH0644521B2 (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 抵抗ペ−スト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0644521B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113053560B (zh) * | 2021-06-01 | 2021-09-03 | 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 | 一种高性能厚膜电阻器用电阻浆料 |
-
1987
- 1987-06-08 JP JP62141336A patent/JPH0644521B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63306601A (ja) | 1988-12-14 |
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