JPH0997703A - 低温焼成基板に内蔵される抵抗ペースト - Google Patents
低温焼成基板に内蔵される抵抗ペーストInfo
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- JPH0997703A JPH0997703A JP7274924A JP27492495A JPH0997703A JP H0997703 A JPH0997703 A JP H0997703A JP 7274924 A JP7274924 A JP 7274924A JP 27492495 A JP27492495 A JP 27492495A JP H0997703 A JPH0997703 A JP H0997703A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼成を繰り返しても抵抗値の変化が小さい低
温焼成基板内蔵用抵抗ペーストを提供する。 【解決手段】 酸化ルテニウムとガラスを主成分とする
抵抗ペーストにおいて、酸化ルテニウムおよびガラス９
９〜９５重量％に対して、酸化ビスマス、酸化銅、酸化
マンガンを単独、または混合した状態で１〜５重量％添
加含有させてなることを特徴とする低温焼成基板内蔵用
抵抗ペースト。
温焼成基板内蔵用抵抗ペーストを提供する。 【解決手段】 酸化ルテニウムとガラスを主成分とする
抵抗ペーストにおいて、酸化ルテニウムおよびガラス９
９〜９５重量％に対して、酸化ビスマス、酸化銅、酸化
マンガンを単独、または混合した状態で１〜５重量％添
加含有させてなることを特徴とする低温焼成基板内蔵用
抵抗ペースト。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路部品に用
いられる焼成温度１０００℃以下の低温焼成基板に内蔵
される抵抗ペーストに関するものである。
いられる焼成温度１０００℃以下の低温焼成基板に内蔵
される抵抗ペーストに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近の電子機器の小型化に伴い、電子回
路を高密度に集積化する要求が高まってきており、電子
機器用のセラミック基板に対しても、多層化、回路のフ
ァインピッチ化、チップのベア実装などに対する要望が
高まっている。これらの要求を満たすためには、導体抵
抗が低くファインパターン化の可能なＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ
等の導体と同時焼成をすることができるような温度、即
ち１０００℃以下での焼成が可能なセラミックス基板が
必要となる。
路を高密度に集積化する要求が高まってきており、電子
機器用のセラミック基板に対しても、多層化、回路のフ
ァインピッチ化、チップのベア実装などに対する要望が
高まっている。これらの要求を満たすためには、導体抵
抗が低くファインパターン化の可能なＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ
等の導体と同時焼成をすることができるような温度、即
ち１０００℃以下での焼成が可能なセラミックス基板が
必要となる。
【０００３】従来、電子機器用の基板としては、アルミ
ナやガラスエポキシ基板が用いられている。しかしなが
らガラスエポキシ基板では熱膨脹率が５０×１０−１／
℃程度と大きいし、また熱伝導率もアルミナと比較して
劣るなど、上記の要求を満たすには不向きである。ま
た、アルミナにおいても、焼成に１６００℃程度の高温
を必要とするために、多層化を行なう場合に内部導体と
して導体抵抗の比較的高いＷやＭｏを使用しなければな
らず、このため回路のファインパターン化には限界があ
った。
ナやガラスエポキシ基板が用いられている。しかしなが
らガラスエポキシ基板では熱膨脹率が５０×１０−１／
℃程度と大きいし、また熱伝導率もアルミナと比較して
劣るなど、上記の要求を満たすには不向きである。ま
た、アルミナにおいても、焼成に１６００℃程度の高温
を必要とするために、多層化を行なう場合に内部導体と
して導体抵抗の比較的高いＷやＭｏを使用しなければな
らず、このため回路のファインパターン化には限界があ
った。
【０００４】このような問題に対応するため、導体抵抗
の低いＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ等、とくにコスト的にも有利で
あるＡｇおよびＡｇ合金を内部導体として使用すること
ができ、かつ熱伝導率がガラスエポキシ基板よりも優れ
たガラス、金属酸化物等の無機フィラーの組成物からな
る低温焼成基板の開発が進められている。
の低いＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ等、とくにコスト的にも有利で
あるＡｇおよびＡｇ合金を内部導体として使用すること
ができ、かつ熱伝導率がガラスエポキシ基板よりも優れ
たガラス、金属酸化物等の無機フィラーの組成物からな
る低温焼成基板の開発が進められている。
【０００５】また、低温焼成基板は、１０００℃以下の
温度で焼成することが可能であることから、内部に酸化
ルテニウム系抵抗等の機能部品を同時焼成によって内蔵
させることができるといった特徴もある。しかし、この
ようにして得られた抵抗は、同時焼成により得られるた
めに焼成後の抵抗値の修正が不可能であり、また低温焼
成基板の製造時の工程の変化に伴って抵抗値が変化して
しまうという問題があった。例えば、表面にペーストに
よって導体のみを形成する場合と、抵抗体まで形成する
場合とでは、後者の方が同時焼成後の再焼成（表面導体
及び抵抗体を焼き付けるための）回数が多くなる。従っ
てこの再焼成の回数によって内部抵抗の抵抗値が変化す
るので最終的な抵抗値を合致させるのが極めて困難であ
る。
温度で焼成することが可能であることから、内部に酸化
ルテニウム系抵抗等の機能部品を同時焼成によって内蔵
させることができるといった特徴もある。しかし、この
ようにして得られた抵抗は、同時焼成により得られるた
めに焼成後の抵抗値の修正が不可能であり、また低温焼
成基板の製造時の工程の変化に伴って抵抗値が変化して
しまうという問題があった。例えば、表面にペーストに
よって導体のみを形成する場合と、抵抗体まで形成する
場合とでは、後者の方が同時焼成後の再焼成（表面導体
及び抵抗体を焼き付けるための）回数が多くなる。従っ
てこの再焼成の回数によって内部抵抗の抵抗値が変化す
るので最終的な抵抗値を合致させるのが極めて困難であ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、抵抗ペース
トに特定の酸化物を添加することにより、焼成を繰り返
しても抵抗値の変化が小さい低温焼成基板内蔵用抵抗ペ
ーストを提供することを目的とするものである。
トに特定の酸化物を添加することにより、焼成を繰り返
しても抵抗値の変化が小さい低温焼成基板内蔵用抵抗ペ
ーストを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、酸化ルテニウムとガラスを主成分とする
抵抗ペーストにおいて、酸化ルテニウムおよびガラスに
対して、酸化ビスマス、酸化銅、酸化マンガンを単独、
または混合した状態で１〜５重量％添加含有させてなる
ことを特徴とする低温焼成基板内蔵用抵抗ペーストであ
る。
めの本発明は、酸化ルテニウムとガラスを主成分とする
抵抗ペーストにおいて、酸化ルテニウムおよびガラスに
対して、酸化ビスマス、酸化銅、酸化マンガンを単独、
または混合した状態で１〜５重量％添加含有させてなる
ことを特徴とする低温焼成基板内蔵用抵抗ペーストであ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】一般に低温焼成基板を製造するに
は、先ずガラス、無機フィラーおよび樹脂等よりなるグ
リーンシートをドクターブレード法等を用いて作成し、
内蔵する導体、抵抗体のペーストを印刷により形成す
る。得られたグリーンシートを積層して同時焼成し、内
部回路の形成されたセラミック基板を得る。次に表面導
体を印刷してさらに焼成する。さらに抵抗体を表面に形
成するためには、さらに抵抗体ペーストを印刷して焼成
する。従って、表面に形成する回路、抵抗体の数によっ
て同時焼成後の再焼成の回数が異なってくる。
は、先ずガラス、無機フィラーおよび樹脂等よりなるグ
リーンシートをドクターブレード法等を用いて作成し、
内蔵する導体、抵抗体のペーストを印刷により形成す
る。得られたグリーンシートを積層して同時焼成し、内
部回路の形成されたセラミック基板を得る。次に表面導
体を印刷してさらに焼成する。さらに抵抗体を表面に形
成するためには、さらに抵抗体ペーストを印刷して焼成
する。従って、表面に形成する回路、抵抗体の数によっ
て同時焼成後の再焼成の回数が異なってくる。
【０００９】内蔵型の抵抗ペーストの場合には同時焼成
後の抵抗値の修正は困難であり、設計通りの抵抗値を有
する内蔵抵抗を得るには再焼成による抵抗値変化を把握
した上で内蔵抵抗ペーストの組成を定める必要がある。
また焼成による抵抗値の変化が大きければ、表面に形成
する回路毎の抵抗ペースト組成の変更が必要となるの
で、コストの上昇や設計の自由度の低下をきたすという
問題を生ずる。それ故再焼成による抵抗値の変化の少な
い内蔵用ペーストが要望されている。
後の抵抗値の修正は困難であり、設計通りの抵抗値を有
する内蔵抵抗を得るには再焼成による抵抗値変化を把握
した上で内蔵抵抗ペーストの組成を定める必要がある。
また焼成による抵抗値の変化が大きければ、表面に形成
する回路毎の抵抗ペースト組成の変更が必要となるの
で、コストの上昇や設計の自由度の低下をきたすという
問題を生ずる。それ故再焼成による抵抗値の変化の少な
い内蔵用ペーストが要望されている。
【００１０】このような要求に即応する内蔵用ペースト
について種々研究の結果、酸化ルテニウムおよびガラス
を主成分とする内蔵用ペースト内に、酸化ルテニウムお
よびガラスの９９〜９５重量％に対して、酸化ビスマ
ス、酸化銅、酸化マンガンをそれぞれ単独で、または混
合した状態で１〜５重量％含有させることにより、再焼
成による抵抗値の変化を極めて小さくすることができる
ことを実験的に見出し本発明を完成した。
について種々研究の結果、酸化ルテニウムおよびガラス
を主成分とする内蔵用ペースト内に、酸化ルテニウムお
よびガラスの９９〜９５重量％に対して、酸化ビスマ
ス、酸化銅、酸化マンガンをそれぞれ単独で、または混
合した状態で１〜５重量％含有させることにより、再焼
成による抵抗値の変化を極めて小さくすることができる
ことを実験的に見出し本発明を完成した。
【００１１】上記本発明の内蔵用ペーストにおいて、酸
化ルテニウム−ガラスペースト中に添加含有させるべき
酸化ビスマス、酸化銅および酸化マンガンによる添加物
は、該ペースト総量に対して１重量％未満であるとき
は、その効果が十分でなく、また５重量％を超えること
きは抵抗値の変化がかえって大きくなるのいずれも好ま
しくない。
化ルテニウム−ガラスペースト中に添加含有させるべき
酸化ビスマス、酸化銅および酸化マンガンによる添加物
は、該ペースト総量に対して１重量％未満であるとき
は、その効果が十分でなく、また５重量％を超えること
きは抵抗値の変化がかえって大きくなるのいずれも好ま
しくない。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。本
発明はこの実施例に限定されるものでないことはいうま
でもない。
発明はこの実施例に限定されるものでないことはいうま
でもない。
【００１３】ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ
−ＣａＯ系結晶化ガラス粉末（ＳｉＯ２：３５重量％、
Ａｌ２Ｏ３：２５重量％、Ｂ２Ｏ３：８重量％、Ｚｎ
Ｏ：１９重量％、ＣａＯ：１３重量％）とＡｌ２Ｏ３粉
末を重量比で６２：３８になるようにボールミルを用い
て混合し、低温焼成基板用組成物を得た。なお、ここで
Ａｌ２Ｏ３粉末には、平均粒径０．５〜１μｍのものを
用いた。
−ＣａＯ系結晶化ガラス粉末（ＳｉＯ２：３５重量％、
Ａｌ２Ｏ３：２５重量％、Ｂ２Ｏ３：８重量％、Ｚｎ
Ｏ：１９重量％、ＣａＯ：１３重量％）とＡｌ２Ｏ３粉
末を重量比で６２：３８になるようにボールミルを用い
て混合し、低温焼成基板用組成物を得た。なお、ここで
Ａｌ２Ｏ３粉末には、平均粒径０．５〜１μｍのものを
用いた。
【００１４】得られた低温焼成基板用組成物１００重量
部に対してブチラール樹脂１０重量部、可塑剤としてフ
タル酸ジブチル７０重量部、溶剤としてイソプロピルア
ルコール５０重量部およびメチルエチルケトン５０重量
部を加え、４８時間ボールミル混合を行ってスラリーを
調製し、ＰＥＴフィルム上にドクターブレード法によっ
てグリーンシートを作製した。
部に対してブチラール樹脂１０重量部、可塑剤としてフ
タル酸ジブチル７０重量部、溶剤としてイソプロピルア
ルコール５０重量部およびメチルエチルケトン５０重量
部を加え、４８時間ボールミル混合を行ってスラリーを
調製し、ＰＥＴフィルム上にドクターブレード法によっ
てグリーンシートを作製した。
【００１５】次に、酸化ルテニウムと表１に示した組成
を有するガラス粉末と各酸化物（酸化ビスマス、酸化
銅、酸化マンガン）を表２に示す割合で混合し、これら
の混合物１００重量部に対し、エチルセルローズのター
ピネオール溶液をビヒクルとして３５重量部加え、スリ
ーロールミルで混練して各々均一なペーストを作成し
た。表２中、試料番号２〜１０および試料番号１４の試
料は、本発明の組成範囲のペースト例であり、また試料
番号１および試料番号１１〜１３は本発明の組成範囲外
の比較ペースト例である。
を有するガラス粉末と各酸化物（酸化ビスマス、酸化
銅、酸化マンガン）を表２に示す割合で混合し、これら
の混合物１００重量部に対し、エチルセルローズのター
ピネオール溶液をビヒクルとして３５重量部加え、スリ
ーロールミルで混練して各々均一なペーストを作成し
た。表２中、試料番号２〜１０および試料番号１４の試
料は、本発明の組成範囲のペースト例であり、また試料
番号１および試料番号１１〜１３は本発明の組成範囲外
の比較ペースト例である。
【００１６】
【表１】成 分 重量（％） ＳｉＯ２ ： ３３ Ａｌ２Ｏ３ ： ２４ Ｂ２Ｏ３ ： ９ ＺｎＯ ： １９ ＣａＯ ： １５
【００１７】
【表２】 組成（重量％） 試料番号 ＲｕＯ２ ガラス Ｂｉ２Ｏ３ ＣｕＯ Ｍｎ３Ｏ４ 備 考 ──────────────────────────────────── １ ８８ １２ ０ ０ ０ 比較例 ２ ８７．５ １１．５ １ ０ ０ 発明例 ３ ８７．５ １１．５ ０ １ ０ 発明例 ４ ８７．５ １１．５ ０ ０ １ 発明例 ５ ８６．５ １０．５ ３ ０ ０ 発明例 ６ ８６．５ １０．５ ０ ３ ０ 発明例 ７ ８６．５ １０．５ ０ ０ ３ 発明例 ８ ８５．５ ９．５ ５ ０ ０ 発明例 ９ ８５．５ ９．５ ０ ５ ０ 発明例 １０ ８５．５ ９．５ ０ ０ ５ 発明例 １１ ８４．５ ８．５ ７ ０ ０ 比較例 １２ ８４．５ ８．５ ０ ７ ０ 比較例 １３ ８４．５ ８．５ ０ ０ ７ 比較例 １４ ８６．５ １０．５ ２ １ ０ 発明例
【００１８】次に、上記のグリーンシートに電極として
銀ペーストを印刷し、１２０℃で２０分間乾燥して電極
付きのグリーンシートを準備した。そして先に示した方
法で得られた抵抗ペーストを上記の電極付きグリーンシ
ート上に１ｍｍ×１ｍｍの印刷パターンを用いてスクリ
ーン印刷し、１２０℃で２０分間乾燥した。
銀ペーストを印刷し、１２０℃で２０分間乾燥して電極
付きのグリーンシートを準備した。そして先に示した方
法で得られた抵抗ペーストを上記の電極付きグリーンシ
ート上に１ｍｍ×１ｍｍの印刷パターンを用いてスクリ
ーン印刷し、１２０℃で２０分間乾燥した。
【００１９】以上のようにして導体および抵抗体が形成
されたグリーンシートを中央に挟む形でグリーンシート
３枚を６０〜８０℃で、１００ｋｇｆ／ｃｍ２で５分間
加圧圧着した後、所定の大きさにシートを切断し、最高
温度８７５℃、該最高温度での保持時間を２０分間にし
て焼成した。そして、最上層に電気特性測定用の銀電極
を設け、該電極と内部電極とを銀ペーストを用いたビア
ホールで連結することにより内部抵抗の電気特性を測定
し得るように構成した。
されたグリーンシートを中央に挟む形でグリーンシート
３枚を６０〜８０℃で、１００ｋｇｆ／ｃｍ２で５分間
加圧圧着した後、所定の大きさにシートを切断し、最高
温度８７５℃、該最高温度での保持時間を２０分間にし
て焼成した。そして、最上層に電気特性測定用の銀電極
を設け、該電極と内部電極とを銀ペーストを用いたビア
ホールで連結することにより内部抵抗の電気特性を測定
し得るように構成した。
【００２０】以上のように構成した試料を、全加熱時間
３０分間、最高温度８５０℃で９分間保持する焼成工程
条件で２回繰り返して焼成し、得られた抵抗内蔵低温焼
成基板について、抵抗値の測定を行い、得られた結果を
表３に示した。なお、得られた試料の断面を光学顕微鏡
で観察した結果、内蔵抵抗の膜厚は約１０μｍであっ
た。
３０分間、最高温度８５０℃で９分間保持する焼成工程
条件で２回繰り返して焼成し、得られた抵抗内蔵低温焼
成基板について、抵抗値の測定を行い、得られた結果を
表３に示した。なお、得られた試料の断面を光学顕微鏡
で観察した結果、内蔵抵抗の膜厚は約１０μｍであっ
た。
【００２１】
【表３】 試料番号 抵抗値（ＫΩ／ｓｑ） 抵抗値変化率（％） 備 考 ─────────────────────────────── １ ５ −７．４ 比較例 ２ ４．１ −３ 発明例 ３ ６．９ −２ 発明例 ４ ４．１ −２．８ 発明例 ５ ３ ０ 発明例 ６ ７．５ ０．５ 発明例 ７ ３．５ −０．１ 発明例 ８ ２．３ ２．５ 発明例 ９ ７．７ ３．１ 発明例 １０ ３．１ ２．９ 比較例 １１ ２．２ ６．５ 比較例 １２ ７．８ ７．２ 比較例 １３ ３ ６．２ 比較例 １４ ４．７ −０．１ 発明例
【００２２】表３の結果より、抵抗ペースト内に酸化ル
テニウム及びガラス９９〜９５重量％に対して酸化ビス
マス、酸化銅、酸化マンガンを単独または混合して１〜
５重量％添加含有させた本発明例によるペースト（試料
番号２〜１０および試料番号１４）は、再焼成を施した
場合であっても抵抗値の変化率を±５％以内に抑えるこ
とができ、これに対して、酸化ビスマス、酸化銅、酸化
マンガンを全く添加しないペースト（試料番号１）およ
び添加しても本発明の範囲を逸脱する量で添加したペー
スト（試料番号１２〜１３）は、変化率が著しく大きい
ことが分かる。即ち、本発明によれば抵抗値変化の少な
い低温焼成基板内蔵用抵抗ペーストを得ることができる
ことが分かる。
テニウム及びガラス９９〜９５重量％に対して酸化ビス
マス、酸化銅、酸化マンガンを単独または混合して１〜
５重量％添加含有させた本発明例によるペースト（試料
番号２〜１０および試料番号１４）は、再焼成を施した
場合であっても抵抗値の変化率を±５％以内に抑えるこ
とができ、これに対して、酸化ビスマス、酸化銅、酸化
マンガンを全く添加しないペースト（試料番号１）およ
び添加しても本発明の範囲を逸脱する量で添加したペー
スト（試料番号１２〜１３）は、変化率が著しく大きい
ことが分かる。即ち、本発明によれば抵抗値変化の少な
い低温焼成基板内蔵用抵抗ペーストを得ることができる
ことが分かる。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたことから、本発明の抵抗ペー
ストは、再焼成によってもその抵抗値が大幅に変化する
ことがないので、低温焼成基板内蔵用抵抗ペーストとし
て設計上極めて有効であるということができる。
ストは、再焼成によってもその抵抗値が大幅に変化する
ことがないので、低温焼成基板内蔵用抵抗ペーストとし
て設計上極めて有効であるということができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化ルテニウムとガラスを主成分とする
抵抗ペーストにおいて、酸化ルテニウムおよびガラスに
対して、酸化ビスマス、酸化銅および酸化マンガンをそ
れぞれ単独で、または混合した状態で１〜５重量％添加
含有させることを特徴とする低温焼成基板内蔵用抵抗ペ
ースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7274924A JPH0997703A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 低温焼成基板に内蔵される抵抗ペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7274924A JPH0997703A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 低温焼成基板に内蔵される抵抗ペースト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0997703A true JPH0997703A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=17548447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7274924A Pending JPH0997703A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 低温焼成基板に内蔵される抵抗ペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0997703A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020013913A (ja) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | 住友金属鉱山株式会社 | 厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗体用ペースト、および厚膜抵抗体 |
-
1995
- 1995-09-28 JP JP7274924A patent/JPH0997703A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020013913A (ja) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | 住友金属鉱山株式会社 | 厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗体用ペースト、および厚膜抵抗体 |
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