JPH07105282B2 - 抵抗体及び抵抗体の製造方法 - Google Patents

抵抗体及び抵抗体の製造方法

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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ドICや各種電子装置に用いられる抵
抗体および抵抗体の製造方法に係り、特に厚膜方式によ
る均一な薄膜抵抗体およびその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、ハイブリッドICやサーマルヘッドなどの電子装置
に用いられる抵抗体の製造方法としては、厚膜抵抗ペー
ストを基板上に塗布し、これを焼成して抵抗体を形成す
る厚膜方式と、スパッタリング等を用いる薄膜方式が知
られている。
前者は、例えば酸化ルテニウムとガラスフリットの粉末
混合物を、溶剤と樹脂を混合した有機ビヒクルに分散さ
せた厚膜抵抗ペーストに基板上にスクリーン印刷し、焼
成して抵抗体を形成するものである。
後者は真空技術を応用するもので、例えばタンタル等の
難溶性金属の薄膜をスパッタリングにより基板上に蒸着
しホトリソ技術によりパターンを形成して薄膜抵抗体を
形成するものであり、一部のサーマルヘッドの抵抗体と
して用いられている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、従来の厚膜抵抗ペーストを用いた厚膜方式
は、抵抗体の形成設備が安価で生産性も高いが、形成さ
れる抵抗体の膜厚が10μｍ程度またはそれ以上と厚いこ
と、厚膜ペーストがガラスフリットと酸化ルテニウムの
粉末の不均一な混合物であることから、電界に対する強
度が弱い。即ち、電圧を変えると抵抗値がある値以上で
急激に変化するという問題点がある。
さらに、形成される抵抗体の抵抗値制御やガラス粉末と
酸化ルテニウムの粒径のちがい、焼成温度によって抵抗
値にバラツキが大きく出てしまったり、組成比、平均粒
径を同じにしてもロットによって抵抗値が異なるという
問題点がある。
また、後者の薄膜方式では、均一な薄膜抵抗体が得られ
るが、設備が高価であり、また生産性が低いという問題
点がある。
従って本発明の目的は、前記問題点を解決するため、厚
膜方式で均一な薄膜抵抗体とその製造方法を提供するも
のである。
〔課題を解決するための手段および作用〕
前記目的を達成するため、本発明は抵抗体としてロジウ
ムの酸化物を主成分とし、ケイ素、鉛、ビスマス、ジル
コニウム、バリウム、アルミニウム、ホウ素、スズ、チ
タンのうちから選ばれた少なくとも一種の金属酸化物を
抵抗体であって、ロジウム（Rh）と他の金属（Ｍ）との
原子数比M/Rhが0.3〜3.0である。
得られた抵抗体は酸化ロジウム（RhO2）を含み、他の金
属は、その酸化物あるいはその金属とロジウムとの複合
酸化物を含み、均質なものとなる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を説明する。
金属有機物溶液として、例えばエンゲルハート社のメタ
ルレジネート（商品名）の下記の番号のものを使用す
る。
Rh……＃8826、Si……＃28−FC、 Al……Ａ−3808、Ba……＃137−Ｃ、 Sn……＃118−Ｂ、Ti……＃9428、 Zr……＃5437、Ｂ……＃11−Ａ、 Pb……＃207−Ａ、Bi……＃8365、 上記溶液をある原子数比になる割合で混合し、エチルセ
ルロース等の樹脂、及びα−テルピネオール、ブチルカ
ルビトールアセテート等の溶液を使用することにより、
粘度を5000〜30000cpsに調整する。この混合物を150な
いし400メッシュのステンレススクリーンによりグレー
ズドセラミック（Al2O3）基板上に印刷塗布し、120℃で
乾燥後赤外線ベルト焼成炉において500℃以上800℃程度
のピーク温度で10分間焼成して基板上に抵抗体膜を形成
する。
形成された抵抗体の膜厚は0.05〜0.3μｍである。
本実施例により800℃のピーク温度で焼成して形成した
発熱抵抗体膜（Ｉ）及び500℃のピーク温度で焼成して
形成された発熱抵抗体膜（Ｉ′）と従来の酸化ルテニウ
ム系の発熱抵抗体膜（II）についてのSST（Step Stress
Test）強度試験の結果を第１図に示す。第１図におい
て横軸は電力量ワッテージ（Ｗ）、縦軸は抵抗値変化率
（％）である。
SST強度試験は、周知の如く電力量を変化させて抵抗変
化比を調べるものであり、第１図の場合は1ms幅のパル
スを10ms毎にパルスの高さを変えて、即ち、電圧を変え
ることにより電力量を変化させその抵抗変化を調べるも
のである。
第１図の測定に使用した本発明の発熱抵抗体（Ｉ）、
（Ｉ′）のサイズは100×150μｍ、膜厚0.15μｍ、抵抗
値2.0KΩであり（Rh:Si:Bi＝1:0.5:0.5）、従来法によ
るもの（II）は同じサイズで膜厚15μｍである。
この第１図から明らかなように、本発明による発熱抵抗
体は、抵抗値変化がほとんどなく、高い信頼性を有して
いる。
ここで、いくつかの組成の低抗体についてシート抵抗を
表１に示す。この表のデータは、ビヒクルとして溶剤70
wt％、樹脂30wt％の混合物を用い、スクリーンメッシ数
200で印刷し、800℃のピーク温度で焼成した膜について
である。
しかし、（M/Rh）が0.3未満では連続した膜とならな
い。例えば０の場合、グレーズ基板から剥離してしまう
し、表１のＬに示す如く、（M/Rh）が0.2（Rh:Si:Bi＝
1:0.1:0.1）の場合、膜にクラックが生じてシート抵抗
が見かけ上大きくなるとともに、抵抗値がばらつく。ま
た（M/Rh）が3.0を越えると形成された膜が絶縁体化し
てしまう。
従って、上記原子数比は0.3〜3.0の範囲で選択するもの
である。
また、本発明において、焼成条件を500℃以上のピーク
温度で行うのは500℃以下では抵抗体膜の形成が困難で
あることによる。これは第２図に示す如く、形成された
抵抗体膜の熱重量分析によっても明らかである。
第２図はRh:Si:Bi＝1:0.5:0.5のレジネートの熱重量分
析を示し、500℃以上で一定値になり、発熱抵抗体の成
膜が終了したものと考えられる。
さらに前記実施例では各金属有機物溶液としてエンゲル
ハート社のメタルレジネートを用いた例について説明し
たが、本発明はこれに限られず、ロジウムや他の金属が
カルボン酸等の有機物と錯体を形成し、その金属有機物
が有機溶剤（例えばα−テルピネオール等）に溶けるも
のであれば、各種の金属有機物を用いることができる。
例えば次のページの各化合物を用いることができる。
ロジウムの錯体として、 などカルボン酸錯体、環式テルペンメルカプチド錯体、
β−ジケトン錯体等がある。
また、Siの錯体として、 または低分子量シリコン樹脂等がある。
Biの錯体として、 Pbの錯体として、 他の金属の錯体として、カルボン酸錯体 金属アルユキシド（Ｒ−ＯnM等をあげることとができ
る。
〔発明の効果〕
本発明による発熱抵抗体は従来の粉体混合物を用いた厚
膜抵抗体と同様の安価な設備で形成されるにも拘らず、
均質で薄い膜として形成することができる。
また発熱抵抗体の抵抗値が、各金属の組成比と焼成条件
および膜厚によってほぼ決定でき、ロットによるバラツ
キなど、他のパラメータの影響を考慮する必要がない。
さらに、従来の厚膜抵抗体に比べて電力量による抵抗値
変動が小さく、コンデンサ放電など抵抗体が放電された
時、従来の抵抗体はその抵抗値が減少するが、本発明の
発熱抵抗体は全く変化せず、静電気等の雑音にも左右さ
れない信頼性の高い発熱抵抗体を得ることができる。
しかも銀粉末やガラスフリットのような粉体を用いてい
ないので、粒径のちがいや混合の不均一が生ずることが
なく、きわめて均一な特性のものが得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明と従来例のSST強度試験図、 第２図は本発明の抵抗体の焼成温度と熱重量分析図であ
る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ロジウムの酸化物を主成分とし、ケイ素、
    鉛、ビスマス、ジルコニウム、バリウム、アルミニウ
    ム、ホウ素、スズ、チタンのうちから選ばれた少なくと
    も一種の金属酸化物を有する抵抗体であって、ロジウム
    （Rh）と他の金属（Ｍ）との原子数比M/Rhが0.3〜3.0で
    あることを特徴とする抵抗体。
  2. 【請求項２】ロジウムの金属有機物に、ケイ素、鉛、ビ
    スマス、ジルコニウム、バリウム、アルミニウム、ホウ
    素、スズ、チタンのうちから選ばれた少なくとも一種の
    金属有機物を、ロジウム（Rh）と他の金属（Ｍ）との原
    子数比M/Rhが0.3〜3.0であるように混合し、溶液化した
    ものを基板に塗布し、焼成したことを特徴とする抵抗体
    の製造方法。
  3. 【請求項３】前記ロジウムを含む金属有機物溶液の焼成
    は500℃以上のピーク温度で焼成することを特徴とする
    請求項２記載の抵抗体の製造方法。
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