JPS5853482B2

JPS5853482B2 - アルミナイド抵抗器

Info

Publication number: JPS5853482B2
Application number: JP51056886A
Authority: JP
Inventors: 富佐藤; 義男飯田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1976-05-17
Filing date: 1976-05-17
Publication date: 1983-11-29
Also published as: JPS52139991A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はアルミナイド抵抗器に関するものである。

従来、磁器基体などの耐熱性基体の上に、導電物質を含
む抵抗インクを焼きつけて作られた抵抗器に関しては、
多くの研究や発明が報告されている。

たとえば、アメリカ特許第２９２４５４０号明細書や、
同第３０５２５７３号明細書には、金、白金、パラジウ
ム、酸化パラジウムあるいは銀のような貴金属の粉末と
、ガラスフリットとの混合物を磁器基体に塗布し、焼き
つけた抵抗器について述べられている。

しかし、このような貴金属には、非常に高価であるとい
う欠点がある。

一方、貴金属を用いない抵抗器として、窒化チタン（Ｔ
ｉＮ）や炭化タングステン（Ｗ２ｃｓ）を用いたも
のが知られている。

これらは、いずれも、抵抗インクを焼きつけるとき、窒
素などの不活性雰囲気中で焼成することが必要であるた
め、空気中焼成にくらべ焼成がめんどうであり、かつ焼
成コストが大巾に高くなるという欠点をもっている。

本発明は、上述のような高価な貴金属を必要とせず、さ
らに空気中で焼きつけて製造することのできる抵抗器を
提供しようとするものである。

すなわち、基本的にはアルミナイド成分とガラス成分と
を、重量比で１０：９０〜５０：５０の割合で含むもの
である。

そして、アルミナイド成分としてはニッケルアルミナイ
ド、またはコバルトアルミナイドの一方、または両方を
使用することが推奨される。

以下、その一実施例にもとづいて説明する。

図において、１はガラス、ポーセレン、あるいはアルミ
ナなどの磁器基体、２はその磁器基体１の上に焼きつけ
られた抵抗フィルムである。

抵抗フィルム２は、ガラス成分４によって結合された、
ニッケルアルミナイド、またはコバルトアルミナイドの
いずれか一方、または両方の粉末粒子３を、導電物質と
して含む。

ガラス成分４は、アルミナイドからなる導電物質の粉末
粒子３を結合させるとともに、抵抗フィルム２を磁器基
体１上に固着させる作用をもつものである。

ここに言うニッケルアルミナイドは、ニッケルとアルミ
ニウムの化合物であり、ニッケル９０重量％〜４０重量
饅と、アルミニウム１０重量饅〜６０重量φの組成をも
つものである。

また、コバルトアルミナイドは、コバルトとアルミニウ
ムの化合物であり、コバルト９５重量％〜３０重量★と
、アルミニウム５重量％〜７０重量★の組成をもつもの
である。

いずれも−１抵抗器としての特性に対しては、本質的に
、組成による変化はなく、さらに両者間には抵抗器の特
性に対して本質的な差はない。

これらの化合物は、従来から知られている合金製造技術
によって、容易に作られる。

粉砕も、公知の技術によって、容易に実施できる。

本発明における抵抗フィルム２には、ｌＯ〜５０重量優
のアルミナイド成分と、９０〜５０重量優のガラス成分
が含まれている。

ガラス成分の量が５０重重量上り少なくなれば、皮膜の
基体に対する接着力が弱くなり、さらに抵抗フィルムの
抵抗値のばらつきが大きくなる。

一方、ガラス成分の量が９０重量★を超えれば、アルミ
ナイド粒子同志の接触が少なくなり、このため抵抗値を
増大させ、電気的特性も劣化することになるため、好ま
しくない。

もつとも推奨すべき組成は、アルミナイド成分とガラス
成分との組成比が、重量比で１５：８５〜４０：６０の
範囲である。

ガラス成分は、アルミナイドの融点よりも低い温度で融
解するものでなければならない。

しかし、アルミナイドの焼付は過程中における空気酸化
を考慮すると、できるだけ焼付温度の低いガラスフリッ
トを使用することが好ましい。

たとえば、鉛硼酸ガラスフリット、あるいは鉛亜鉛硼酸
ガラスフリットなどはよい結果をもたらす。

また、ガラスフリットは、従来より知られているガラス
フリフト製造の技術で作ることができる。

たとえば、必要な出発物質を混合し、これを高温で溶か
して水中に高温から投入して急冷し、粉砕する。

急冷されたガラスフリットをボールミルなどでさらに微
粉化する。

抵抗フィルムは、以下に述べる抵抗インクを磁器基体の
上に塗りつけて、ガラスフリットによってきまる温度で
焼きつけることによって作ることができる。

すなわち、抵抗インクの主成分は、前述した組成比率の
アルミナイド粉末とガラスフリット粉末との混合物を含
んでいる。

この混合物を以下固形混合物と呼ぶ。

この固形混合物を適当な液体の中に分散させることによ
り、抵抗インクを作る。

使用Ｅ［な分散液としての液体は、このアルミナイド粉
末およびガラスフリットに対して反応せず、かつ空気中
で焼成により消失し得る液体であればよい。

たとえば、水、有機溶剤、アルコール、テレピン油、あ
るいはアセテートのようなものでもよい。

液体の粘度を調節するために有機レジンを加えてもよい
。

液体と固形混合物との重量比は、塗布方法により変わる
。

たとえば、スクリーン印刷法による場合には、ｌＯ〜４
５重量★の液体と、５５〜９０重量★の固形混合物であ
り、その粘度が５００〜２０００ポイズの値でよい。

抵抗インクの中に用いるアルミナイド粉末の大きさは、
０．０５〜５μの平均粒子径をもつのが好ましく、また
、ガラスフリット粉末の平均粒子径は０．５〜３０μの
ものが好ましい。

この抵抗インクは、均一な厚さになるように、磁器基体
の上に、塗りつけられる。

この塗りつける方法としては、ステンシルスクリーン印
刷、吹付け、印刷、浸漬、刷毛塗りのような方法を用い
ることができる。

磁器基体の上に塗りつけられた抵抗インクは乾燥され、
空気中でガラスフリットによってきまる温度で焼きつけ
られる。

このとき、インク中に含まれる液体は蒸発する。

その結果、ガラス成分中に、アルミナイド粉末粒子が導
電物質として分散している抵抗フィルム２が磁器基体１
の上に固着する。

このようにして作られた抵抗フィルムは、その厚さ、お
よびアルミナイドの重量比率、またはその粒子径を調節
することにより、面積抵抗としてｌＯΩ〜ＩＭΩの範囲
で変えることができる。

次に、具体例をあげて、抵抗インク組成物により抵抗体
を作る方法を説明する。

ニッケルアルミナイドとガラスフリットとの合計重量に
対する、ニッケルアルミナイドの重量比率を５０％、３
５★、２５％、■５％に作った。

固形混合物の、全抵抗インク組成物に対する重量比率は
、７４％である。

残余の２６％は増粘剤と溶剤であり、この中の２０％が
増粘剤である。

増粘剤にはセルローズアセテートブチレートを用い、溶
剤としてはカービトルアセテートを用いた。

ガラスフリフトには、酸化鉛（ＰｂＯ）７０重量饅、弗
化鉛（ＰｂＦ２）１２重量弔、酸化硼素（Ｂ２０３）Ｉ
Ｏ重量優、および酸化亜鉛（ＺｎＯ）８重量優の組成の
ものを使用した。

その平均粒子径は約２μである。

また、ニッケルアルミナイドの組成は、はぼ化学式Ｎｉ
Ａｌで示されるものであり、その平均粒子径は約０．５
μである。

この組成をもつペースト状の抵抗インクを三段ローラー
で作り、そしてスクリーン印刷法によりアルミナ磁器基
板上に印刷した。

用いたスクリーンは２００メツシユのステンレススチー
ル製のスクリーンである。

抵抗体の両端は、あらかじめ作製しておいた銀電極上に
印刷され、抵抗体の有効面積は４×４−の正方形とした
。

抵抗インクを塗布した基板を、５５分の焼成サイクルで
、５００℃、１０分間の最高温度を有する焼成電気炉中
に嘩督入れ、空気中で焼成した。

得られた抵抗フィルムの厚さは約２０μであった。

その抵抗値および抵抗値のばらつきを次表に示す。

上表から明らかなように、抵抗値のばらつきが少なく、
再現性もよく、また電圧係数の値においても非常に優れ
た値を有するものである。

このようにして、工業的にはほとんど用途の知られてい
ない安価なアルミナイドを主体として用いることにより
、貴金属を主体とする厚膜抵抗器の特性に匹敵する抵抗
器を作ることができる。

これは、コバルトアルミナイドについてモ、同じことが
言える。

熱論、コバルトアルミナイドをニッケルアル□ナイドと
ともに使用してもよく、さらに使用目的に応じて、他の
成分をさらに添加含有させてもよい。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明にかかるアルミナイド抵抗器の一実施例の
構造を示す。１・・・・・・耐熱性基板、２・・・・・・抵抗フィル
ム、３・・・°°°アルミナイド粉末粒子、４・・・・
・・ガラス成分。

Claims

【特許請求の範囲】１アルミナイド成分１０〜５０重量★と、ガラス成分
９０〜５０重量★とを含むことを特徴とするアルミナイ
ド抵抗器。２、特許請求の範囲第１項の記載において、前記アルミ
ナイド成分は、ニッケルアルミナイドおよびコバルトア
ルミナイドの、少なくとも一方であることを特徴とする
アルミナイド抵抗器。