JPH10208913A

JPH10208913A - 厚膜抵抗体の形成方法

Info

Publication number: JPH10208913A
Application number: JP9011701A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Kawakubo; 勝弘川久保
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】スクリーン印刷後の厚膜抵抗ペースト中の不
均一な成分を、均一にすることで、焼成後の厚膜抵抗体
の抵抗値の分布を狭くし、チップ抵抗器や集合抵抗器な
どの抵抗器部品の信頼性を向上させるとともに、該抵抗
器部品の生産性を向上させる厚膜抵抗体の形成方法。【解決手段】絶縁基板に厚膜抵抗ペーストをスクリー
ン印刷した後に、超音波による振動を加え、乾燥し、焼
成する。超音波による振動を加える工程で、スクリーン
印刷後の厚膜抵抗ペースト中の成分を均一にし、その結
果、焼成後の厚膜抵抗体の内部の構造が均一になり、内
部のどの部分の抵抗値も均一となり、厚膜抵抗体の抵抗
値の分布は狭くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の方法は、チップ抵抗
器や集合抵抗器などの抵抗器部品の製造工程における、
厚膜抵抗体の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、チップ抵抗器や集合抵抗器などの
抵抗器部品の製造工程においては、厚膜抵抗ペーストを
スクリーン印刷する方法が広く用いられる。該方法で
は、アルミナ基板などの絶縁セラミック基板を含む絶縁
基板に、Ａｇまたは、ＡｇとＰｄの導体ペーストをスク
リーン印刷し、焼成して、電極を設ける。次に、該絶縁
基板に、厚膜抵抗ペーストをスクリーン印刷し、乾燥
し、焼成して、厚膜抵抗体を形成する。

【０００３】該厚膜抵抗体の抵抗値の分布は広く、抵抗
器部品としては使えない。そこで、該厚膜抵抗体にレー
ザトリミングと呼ばれるレーザ光による切り込みを入
れ、抵抗値を増加させ、抵抗値の分布を所定の抵抗値の
範囲内に修正する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、厚膜抵抗ペー
ストは、導電粒子や絶縁粒子などの固形成分と、樹脂と
有機溶剤からなるビヒクルと呼ばれる成分とからなって
いる。スクリーン印刷された厚膜抵抗ペーストは、乾燥
工程で有機溶剤が揮発して、固形成分が樹脂によって絶
縁基板上に固定される。その後の焼成工程で樹脂は分解
し、燃焼し、固形成分だけが残る。該固形成分が焼結
し、あるいは溶融して固化し、厚膜抵抗体が形成され
る。

【０００５】厚膜抵抗体の内部の構造が均一であるほ
ど、厚膜抵抗体の抵抗値の分布は狭くなり、厚膜抵抗体
の電気特性も良好となる。このため、厚膜抵抗ペースト
は、固形成分がビヒクル中に均一に分散するよう注意深
く製造される。しかし、抵抗値の分布が狭い厚膜抵抗体
を形成するためには、絶縁基板上にスクリーン印刷され
た後も、この均一に分散された状態が保たれていること
が重要である。

【０００６】しかしながら、厚膜抵抗ペーストのスクリ
ーン印刷に広く用いられるスクリーンは、ステンレス製
あるいはナイロン製のワイヤによって構成されたメッシ
ュと、該メッシュの印刷パターン以外の部分を覆うエマ
ルジョンとからなっている。

【０００７】スクリーン印刷では、厚膜抵抗ペーストが
エマルジョンのない部分のメッシュのワイヤの隙間を通
って、絶縁基板上に塗布される。このため、絶縁基板の
印刷パターンでメッシュのワイヤが接する部分では、厚
膜抵抗ペーストは直接的に塗布されない。メッシュのワ
イヤの隙間を通して塗布された厚膜抵抗ペーストが、絶
縁基板の印刷パターンでメッシュのワイヤが接する部分
へ、レベリングによって流れ込んで、印刷パターンの全
体に厚膜抵抗ペーストが塗布される。

【０００８】レベリングによって、絶縁基板の印刷パタ
ーンでメッシュのワイヤが接する部分に流れ込む厚膜抵
抗ペーストは、ビヒクル分が多く固形成分が少なくなり
易い現象がある。この現象は、有機溶剤を多く含む厚膜
抵抗ペーストで特に起こりやすい。このため、スクリー
ン印刷された厚膜抵抗ペーストには、ビヒクル分が多く
固形成分が少ない部分と、ビヒクル分が少なく固形成分
が多い部分とができ、局部で不均一となる。このスクリ
ーン印刷された厚膜抵抗ペーストの成分の不均一は、焼
成後も完全には均一にならず、焼成後の厚膜抵抗体の抵
抗値の分布が広くなる原因や、電気特性劣化の原因とな
る。

【０００９】また、レーザトリミングも厚膜抵抗体の電
気特性を劣化させ、レーザトリミング後の目標抵抗値と
焼成後の抵抗値との比であるトリミング率が大きいほど
劣化の度合いは大きくなり、抵抗器部品としての信頼性
を損なう可能性がある。抵抗器部品としての信頼性を重
視し、焼成後の厚膜抵抗体のうちトリミング率が大きい
厚膜抵抗体を破棄すると、生産性、経済性が劣ってしま
う。

【００１０】このため、スクリーン印刷した厚膜抵抗ペ
ーストの成分が均一であり、焼成後の厚膜抵抗体の抵抗
値がレーザトリミング後の目標抵抗値に近く、しかも抵
抗値の分布が狭いことが望まれる。

【００１１】本発明の方法は、スクリーン印刷後の厚膜
抵抗ペースト中の不均一な成分を、均一にすることで、
焼成後の厚膜抵抗体の抵抗値の分布を狭くするものであ
り、チップ抵抗器や集合抵抗器などの抵抗器部品の信頼
性を向上させるとともに、該抵抗器部品の生産性を向上
させることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の方法は、絶縁基板に厚膜抵抗ペーストをス
クリーン印刷した後に、超音波による振動を加え、乾燥
し、焼成する。本発明の方法の特徴である、乾燥と焼成
の工程の前の超音波による振動を加える工程により、ス
クリーン印刷後の厚膜抵抗ペースト中の成分を均一に
し、その結果、焼成後の厚膜抵抗体の内部の構造が均一
になる。均一な内部構造を有する厚膜抵抗体は、内部の
どの部分の抵抗値も均一であり、厚膜抵抗体の抵抗値の
分布は狭くなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の方法では、スクリーン印
刷後の厚膜抵抗ペーストの不均一な成分を均一にするこ
とを目的として、スクリーン印刷後の厚膜抵抗ペースト
に超音波による振動を与える。超音波による振動は、粉
末などの固相を液相に分散する際や、超音波洗浄などの
際に用いられるように、絶縁基板上にスクリーン印刷さ
れ成分の不均一な厚膜抵抗ペーストが、再びスクリーン
印刷前の成分の均一な状態になる。

【００１４】超音波による振動のかけ方は、例えば超音
波洗浄器に水を張り、その水面に接するように網あるい
はベルトを設置し、厚膜抵抗ペーストをスクリーン印刷
した絶縁基板を置く方法や、超音波洗浄器に水を張り、
スポンジを水中に入れ、スポンジの上面が水面から出る
ようにし、厚膜抵抗ペーストをスクリーン印刷した絶縁
基板を該スポンジ上面に置く方法などがある。

【００１５】超音波による振動をかける時間は、１００
Ｗの超音波洗浄器を用いた場合、１０秒間振動をかけて
も十分に効果がある。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の方法の実施例を、図を用いて
説明する。

【００１７】図１は本発明の方法で、スクリーン印刷さ
れた絶縁基板に超音波による振動を与える方法の断面図
である。図２（ａ）は、スクリーン印刷された絶縁基板
の断面図である。図２（ｂ）は、レベリング後の絶縁基
板の断面図である。図２（ｃ）は、超音波による振動を
与えた後の絶縁基板の断面図である。

【００１８】予め、ＡｇとＰｄの導体ペーストを、スク
リーン印刷し、焼成して、電極９が形成された９６％ア
ルミナ基板１に、厚膜抵抗ペースト２を電極９と電極９
との間隔が１．０ｍｍ、厚膜抵抗体の幅が１．０ｍｍと
なるようにスクリーン印刷した。スクリーン印刷は、ス
テンレス製のワイヤ径が３０μｍ、２５０メッシュでエ
マルジョン８の厚さ１０μｍのスクリーン７で行った。
また、厚膜抵抗ペースト２には、市販の公称面積抵抗値
が１００Ωの厚膜抵抗ペーストと公称面積抵抗値が１０
０ｋΩの厚膜抵抗ペーストの２種類を用いた。図２
（ａ）によると、スクリーン印刷されたアルミナ基板１
上の厚膜抵抗ペースト２が、スクリーン７のワイヤの隙
間を通って細切れになる。レベリング後の図２（ｂ）に
よると、該アルミナ基板１上の厚膜抵抗ペースト２に、
ビヒクル分が多く固形成分が少ない部分２ａと、ビヒク
ル分が少なく固形成分が多い部分２ｂとができる。

【００１９】次に、前記アルミナ基板１を、該厚膜抵抗
ペースト２の流動性が残っている間に、１００Ｗの超音
波洗浄器３に水４を入れ、水面に前記アルミナ基板１の
下面が浸るように、ステンレス製の網５で支持し、超音
波による振動を加えた。振動を加える時間は、１０秒、
６０秒、３００秒の３条件とした。超音波による振動を
加えた後の図２（ｃ）によると、アルミナ基板１上の成
分が均一な厚膜抵抗ペースト２ができる。

【００２０】超音波による振動を加えた後、前記アルミ
ナ基板１をピーク温度１５０℃、ピーク時間５分のベル
ト乾燥炉内に通し、厚膜抵抗ペースト２を乾燥した。そ
して最後に、ピーク温度８５０℃、ピーク時間９分のベ
ルト焼成炉で焼成し、厚膜抵抗体を形成した。

【００２１】公称面積抵抗値が１００Ωの厚膜抵抗ペー
ストと公称面積抵抗値が１００ｋΩの厚膜抵抗ペースト
とを、前記３条件の超音波振動時間で各５０個の厚膜抵
抗体を作製し、測定した抵抗値および抵抗値の分布を評
価した。抵抗値の分布は変動係数と呼ばれる値で評価し
た。変動係数は抵抗値の標準偏差を平均値で除した値
で、この変動係数の値が小さいほど抵抗値の分布が狭い
ことを意味する。

【００２２】公称面積抵抗値が１００Ωの市販されてい
る厚膜抵抗ペーストを使用した実施例１、２、３の抵抗
値の平均値と変動係数の値を表１に、公称面積抵抗値が
１００ｋΩの市販されている厚膜抵抗ペーストを使用し
た実施例５、６、７の抵抗値の平均値と変動係数の値を
表２に示す。また、比較のために、超音波による振動を
加えないで、乾燥し、焼成した比較例４、８の抵抗値の
平均値と変動係数値も表１と表２に示す。なお、比較例
も試料は各５０個である。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】表１と表２から分かるように、スクリーン
印刷後に超音波による振動を加えた後、乾燥し、焼成し
た実施例１、２、３、５、６、７の厚膜抵抗体は、振動
を加えない比較例４、８の厚膜抵抗体よりも抵抗値の変
動係数が小さく、抵抗値分布が狭い。公称面積抵抗値が
小さい厚膜抵抗ペーストでは特に、この超音波による振
動の効果が大きい。

【００２６】

【発明の効果】本発明の方法によれば、焼成後の厚膜抵
抗体の抵抗値の分布を狭くすることができ、この厚膜抵
抗体を用いた抵抗器部品の信頼性を向上させ、さらに、
抵抗器部品の生産性を向上することができる。

【００２７】また、本発明の方法は、厚膜抵抗ペースト
だけでなく、電極ペーストにも適用できる。特に、積層
セラミックコンデンサの内部電極などは膜厚が薄く、か
つ膜を均一に焼成する必要があり、本発明の方法は有効
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の方法で、スクリーン印刷された
絶縁基板に超音波による振動を与える方法の断面図であ
る。

【図２】図２（ａ）は、スクリーン印刷された絶縁基板
の断面図である。図２（ｂ）は、レベリング後の絶縁基
板の断面図である。図２（ｃ）は、超音波による振動を
与えた後の絶縁基板の断面図である。

【符号の説明】

１絶縁基板２厚膜抵抗ペースト３超音波洗浄器４水５網６超音波発振器７スクリーン８エマルジョン９電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】次の工程からなる、基板上に厚膜抵抗体
を形成する方法。（イ）導電粒子と、絶縁粒子と、樹脂と、有機溶剤と
からなる厚膜抵抗ペーストを基板にスクリーン印刷する
第１工程。（ロ）前記基板に超音波による振動を与える第２工
程。（ハ）前記基板を乾燥する第３工程。（ニ）前記基板を焼成する第４工程。
【請求項２】次の工程からなる、基板上に電極を形成
する方法。（イ）導電粒子と、樹脂と、有機溶剤とからなる導体
ペーストを基板にスクリーン印刷する第１工程。（ロ）前記基板に超音波による振動を与える第２工
程。（ハ）前記基板を乾燥する第３工程。（ニ）前記基板を焼成する第４工程。