JPH0654726B2 - 厚膜抵抗体形成用組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセラミツク基板上に厚膜抵抗体を形成するため
の厚膜抵抗体形成用組成物に関する。

〔従来の技術〕

軟化点400 〜700 ℃のガラスフリツトに所要の抵抗値に
なるように導電性粉末を混合し、これを有機ビヒクルに
分散したペーストを、アルミナ等のセラミツク基体上
に、スクリーン印刷法や転写法により所要形状に塗布
し、600〜900℃で焼成して、基体上に電子回路部品とし
ての厚膜抵抗体を形成することが行なわれている。

この導電性粉末としてAg、Pdの他にRuO₂やパイロクロア
であるPb₂Ru₂O₆〜₇、Bi₂Ru₂O₆〜₇を使用することにより
抵抗値の安定性を改善したりすることも公知である。

この厚膜抵抗体を使つたチツプ抵抗器などの製造工程で
は、通常厚膜抵抗体の抵抗値を調整した後に、ガラスコ
ートなどの目的の為に600 ℃程度の再加熱工程が入る。
この再加熱工程での抵抗値の変化を考慮して、その前に
トリミングという抵抗値の調整を行なつている。この工
程での抵抗値の変化が大きいと最終の抵抗値を予定の範
囲内に収めることが困難となり、歩留りを悪化させる大
きな原因となつている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明はこの再加熱工程での抵抗値の変化率の小さい、
従つて歩留り良く厚膜抵抗体の得られる主として低抵抗
値を有する厚膜抵抗体形成用組成物を提供することを課
題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、PbO 35〜70重量％、SiO₂ 15〜40重量％を含
有する組成のガラス粉末10〜50重量％、RuO₂、Pb₂Ru₂O₆
〜₇、Bi₂Ru₂O₆〜₇の何れか少なくとも一種の粉末５〜40
重量％、有機ビヒクル20〜40重量％、B₂O₃粉末0.2 〜5.
0 重量％の割合にこれらを含有する厚膜抵抗体形成用組
成物、及びPbO 35〜70重量％、SiO₂ 15〜40重量％を含
有する組成のガラス粉末10〜50重量％、RuO₂を少なくと
も５重量％を含みAg、Pdの一方又は両方とで20〜60重量
％、有機ビヒクル20〜40重量％、B₂O₃粉末0.2 〜5.0 重
量％の割合にこれらを含有する厚膜抵抗体形成用組成物
を課題を解決するための手段とするものである。

固形物粉末は、ビヒクルと混合してペースト状とし、15
0 〜400 メツシユスクリーンを通して基体に塗布するた
め、ペーストが円滑にスクリーンを通過しうるようにす
るため平均粒径10μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の粉
末として用いる。

有機ビヒクルは、従来と同様にターピネオール、ブチル
カルビトールアセテート、トルエンなどの溶媒にエチル
セルロース、メタクリレート樹脂等を溶解したものが用
いられる。

上記のガラス粉末、RuO₂、Pb₂Ru₂O₆〜₇、Bi₂Ru₂O₆〜₇、
Ag、Pdの粉末、B₂O₃粉末、有機ビヒクル以外に、従来か
らＴＣＲ（抵抗温度係数）を小さくするために用いられ
ているMnO₂、Mn₂O₃、Mn₃O₄、CuO、Nb₂O₃、Sb₂O₃、TiO₂
を５重量％以内で添加することもできる。

上記のガラスとしては、PbO、SiO₂の外にガラス成分と
して通常配合されているZnO、B₂O₃、Al₂O₃、CaO、BaO、
K₂O、Na₂O、ZnO、TiO₂の少なくとも一種３〜35重量％を
軟化点や熱膨張率等を調節するために添加することが出
来る。

〔作用〕

本発明におけるガラス組成において、PbOの含有量を70
重量％までとするのは、PbOが70重量％を超えるように
なると、基体に塗布したペーストを焼成して被膜とする
とき最高焼成温度での軟化が著しくパターン形状がくず
れるようになるからである。PbOが35重量％よりも少な
いか、SiO₂が40重量％を超えるようになると逆に焼成の
際の軟化が不充分となるため、焼成した被膜が多孔質と
なり弱くなる。SiO₂が15重量％未満ではガラス化しにく
くなる。

以上からPbO35〜70重量％、SiO₂15〜40重量％とした。

ガラス粉末は50重量％を超えると、抵抗値が高くなりす
ぎ、10重量％未満では被膜の基体に対する接着強度が低
下するので、10〜50重量％とする。

RuO₂、Pb₂O₆〜₇、Bi₂Ru₂O₆〜₇粉末が40重量％を超える
ようになると、焼成後の被膜が極端に多孔質となり被膜
強度が弱くなり信頼性が低下し、５重量％より少ないと
抵抗値が高くなりすぎ150℃恒温放置寿命などの環境安
定性が悪化し、抵抗値の変動が大きくなるのでこれらRu
O₂等の添加範囲を５〜40重量％の範囲とする。導電性成
分としてRuO₂にAgやPdを併用する場合には、上記の理由
からRuO₂は少なくとも５重量％は必要であり、RuO₂とAg
やPdとの合計が20重量％未満では抵抗値が高くなりす
ぎ、60重量％を超えるようになると抵抗値が低くなり過
ぎ抵抗体ではなくなる。

有機ビヒクルは、この組成物をインキ状にして印刷する
には欠かせないものであるが、20重量％未満ではインキ
状にすることが困難となり、40重量％を超えると現在一
般に使用されている印刷条件では被膜が薄くなりすぎ、
抵抗値が大きく変動するようになるので、有機ビヒクル
の配合比率を20〜40重量％とする。

B₂O₃は本発明の目的である再加熱に対して抵抗値を安定
化するために添加され、ガラス中に分散してガラス中に
分相を生ぜしめ、ガラス相を安定化することにより、再
加熱による抵抗値の変化を小さくするのではないかと考
えられるが、添加量が0.2 重量％未満では効果がなく、
５重量％を超えて添加してもこれ以上の効果の向上は認
められないので、0.2 〜5.0 重量％の範囲とした。

〔実施例〕

RuO₂、Pb₂Ru₂O₆〜₇、Bi₂Ru₂O₆〜₇、MnO₂、Pd粉末として
平均粒径0.1 μｍ以下のものを、Ag粉末として平均粒径
1.2 μｍのものを、ガラス粉末として第１表に示す組成
の平均粒径で1.5 〜３μｍのものを、B₂O₃は200メツシ
ユの篩を全部通過したものを使用した。

これらの無機粉末にエチルセルロース10重量％を含有す
るターピネオール溶液を添加して３本ロールミルで混練
して第２表に示す組成の低抵抗体用ペーストを調製し
た。

純度96％のアルミナ基板の上に、Pd５重量％Agペースト
からなる導電ペーストをスクリーン印刷法により塗布し
て、ピーク温度150℃のベルト炉で溶剤を乾燥し、次い
でピーク温度850℃×９分間の温度分布を有するベルト
炉を通して焼成して電極を形成する。

電極間を橋渡しするように上記のペーストを印刷し電極
と同じ方法で乾燥焼成して抵抗体被膜を形成した。抵抗
体被膜の大きさは１mm角である。

抵抗体は一組成当り20個作成し、まずデジタルマルチメ
ーターで焼成直後に初期抵抗値を測定した。この平均値
をシート抵抗値(Ω／□)という。この上に黒色のガラス
ペーストを印刷乾燥し、今度はピーク600℃×５分間の
台形の温度分布をもつベルト焼成炉に通してガラスを焼
成した。この焼成後の抵抗値を測定し、初期抵抗値に対
する焼成後は抵抗値の抵抗値変化率（△R%）を求めた。

第２表にその結果を示す。

第２表をみると、ガラスのＡＢＣの何れにも成分として
B₂O₃が含まれているが、ガラスとは別にB₂O₃を0.2 〜5.
0 重量％添加したものは何れも△R%が改善されているこ
とが判る。

〔発明の効果〕

本発明によれば再度の加熱による抵抗値の変化を従来よ
りも小さくできる抵抗被膜を形成しうる組成物を提供で
きる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】PbO 35〜70重量％、SiO₂ 15〜40重量％を
   含有する組成のガラス粉末10〜50重量％、RuO₂、Pb₂Ru₂
   O₆〜₇、Bi₂Ru₂O₆〜₇の何れか少なくとも一種の粉末５〜
   40重量％、有機ビヒクル20〜40重量％、B₂O₃粉末0.2 〜
   5.0 重量％の割合にこれらを含有する厚膜抵抗体形成用
   組成物。
2. 【請求項２】PbO 35〜70重量％、SiO₂ 15〜40重量％を
   含有する組成のガラス粉末10〜50重量％、RuO₂を少なく
   とも５重量％を含み、Ag、Pdの一方又は両方とで20〜60
   重量％、有機ビヒクル20〜40重量％、B₂O₃粉末0.2 〜5.
   0 重量％の割合にこれらを含有する厚膜抵抗体形成用組
   成物。