JPS6249603A - 厚膜抵抗の製造方法 - Google Patents
厚膜抵抗の製造方法Info
- Publication number
- JPS6249603A JPS6249603A JP60190782A JP19078285A JPS6249603A JP S6249603 A JPS6249603 A JP S6249603A JP 60190782 A JP60190782 A JP 60190782A JP 19078285 A JP19078285 A JP 19078285A JP S6249603 A JPS6249603 A JP S6249603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicide
- thick film
- glass
- manufacturing
- film resistor
- Prior art date
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- Granted
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- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、厚膜抵抗の製造方法に係り、特に珪化物粒子
と非還元性ガラスからなる厚膜抵抗の製造方法に関する
。
と非還元性ガラスからなる厚膜抵抗の製造方法に関する
。
従来の技術
近年、機器の小形化や多機能化の要望が年を追って強く
なってきている。この要望に応えるため、回路のＩＣ化
と共に回路部品の高密度実装が重要な技術となっている
。このため、抵抗やコンデンサなどの受動素子は、基板
への実装の容易性と、小形化の両面から厚膜状の素子へ
と移行してきた。
なってきている。この要望に応えるため、回路のＩＣ化
と共に回路部品の高密度実装が重要な技術となっている
。このため、抵抗やコンデンサなどの受動素子は、基板
への実装の容易性と、小形化の両面から厚膜状の素子へ
と移行してきた。
従来の厚膜抵抗は、−・般的にはアルミナを主成分とす
る焼結磁器基板上に、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）
とからなる貴金属を空気中でメタライズして電極を形成
したものに酸化ルテニウム（ＲｕＯｚ）と酸化鉛系ガラ
スからなるグレーズ抵抗を空気中で焼き付けて形成して
得られていた。
る焼結磁器基板上に、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）
とからなる貴金属を空気中でメタライズして電極を形成
したものに酸化ルテニウム（ＲｕＯｚ）と酸化鉛系ガラ
スからなるグレーズ抵抗を空気中で焼き付けて形成して
得られていた。
（例えば、「厚膜ｒＣ化技術１ 日本マイクロエレクト
ロニクス協会績 工業調査会 刊行 ２６頁〜３４頁） しかしながら、上記のような構成では、電極および抵抗
に共に貴金属を用いるため、高価なものになるばかりか
、！ｌｉ！（Ａｇ）の半田くわれや移動を防止するため
電極部にニッケル（Ｎｉ）などのメッキを施すなど手間
がかかるという問題があった。このような貴金属は、銅
（Ｃｕ）などのように安価で電極に適した卑金属材料が
一般に空気中で金属化できず、一方、酸化ルテニウム（
Ｒｕｎｇ）系グレーズ抵抗材料が、酸化ルテニウム（Ｒ
ｕｎｇ）の還元反応のために、逆に非酸化性雰囲気中で
は形成できないために使用されているものである。
ロニクス協会績 工業調査会 刊行 ２６頁〜３４頁） しかしながら、上記のような構成では、電極および抵抗
に共に貴金属を用いるため、高価なものになるばかりか
、！ｌｉ！（Ａｇ）の半田くわれや移動を防止するため
電極部にニッケル（Ｎｉ）などのメッキを施すなど手間
がかかるという問題があった。このような貴金属は、銅
（Ｃｕ）などのように安価で電極に適した卑金属材料が
一般に空気中で金属化できず、一方、酸化ルテニウム（
Ｒｕｎｇ）系グレーズ抵抗材料が、酸化ルテニウム（Ｒ
ｕｎｇ）の還元反応のために、逆に非酸化性雰囲気中で
は形成できないために使用されているものである。
これに対して、銅などの卑金属を電極とし非酸化性雰囲
気中で焼成する珪化物−ガラス系厚膜抵抗が提案されて
いる。確かにこの構成では、■電極、抵抗材料共に卑金
属を用いるため安価であり■Ｃｕなどの金属は半田付け
が容易でしかもマイグレーションしにくいなどの優れた
点を有している。また抵抗温度係数（ＴＣＰ）や、ノイ
ズ、短時間過負荷特性など初期的な抵抗特性は、ＲｕＯ
□系グレーズ抵抗と同等に優れている。
気中で焼成する珪化物−ガラス系厚膜抵抗が提案されて
いる。確かにこの構成では、■電極、抵抗材料共に卑金
属を用いるため安価であり■Ｃｕなどの金属は半田付け
が容易でしかもマイグレーションしにくいなどの優れた
点を有している。また抵抗温度係数（ＴＣＰ）や、ノイ
ズ、短時間過負荷特性など初期的な抵抗特性は、ＲｕＯ
□系グレーズ抵抗と同等に優れている。
発明が解決しようとする問題点
しかし、上記の抵抗は初期的には満足できるものの、抵
抗の経時変化が大きいため実用上大きな不安を残してい
る。特に、高温・高湿の環境下に長時間おかれた時、抵
抗体表面を中心に面積抵抗が増大し、実用に耐えない量
の抵抗変化が生じる。
抗の経時変化が大きいため実用上大きな不安を残してい
る。特に、高温・高湿の環境下に長時間おかれた時、抵
抗体表面を中心に面積抵抗が増大し、実用に耐えない量
の抵抗変化が生じる。
これは、明らかにされたわけではないが抵抗体表面の珪
化物粒子の水分と熱による化学的反応によって生じるも
のと考えられる。
化物粒子の水分と熱による化学的反応によって生じるも
のと考えられる。
このように、従来の珪化物−ガラス系グレーズ抵抗は寿
命面での不安定さからなかなか実用に供されないのが実
状であった。
命面での不安定さからなかなか実用に供されないのが実
状であった。
本発明は、上記問題点を解決するもので、卑金属導体を
電極とし、非酸化性雰囲気中で形成できる安価で高信顛
性な厚膜抵抗の製造方法を提供しようとするものである
。
電極とし、非酸化性雰囲気中で形成できる安価で高信顛
性な厚膜抵抗の製造方法を提供しようとするものである
。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために、本発明の製造方法は、予
め珪化物と非還元性ガラスの混合物を５００〜１２００
℃の酸化性雰囲気で熱処理した後、微粉化する工程を備
えたものである。
め珪化物と非還元性ガラスの混合物を５００〜１２００
℃の酸化性雰囲気で熱処理した後、微粉化する工程を備
えたものである。
作用
元来、ガラスを構成する酸化物の珪化物に対する濡れ性
は悪い。このため、珪化物粒子のごく表面だけに酸化膜
を形成する必要があるが非酸化性の雰囲気中で焼成され
るガラス−珪化物間の相互反応は期待できない。
は悪い。このため、珪化物粒子のごく表面だけに酸化膜
を形成する必要があるが非酸化性の雰囲気中で焼成され
るガラス−珪化物間の相互反応は期待できない。
本発明の方法によれば、熱処理によって珪化物表面の僅
かな酸化と共にガラスが溶融して珪化物粒子を覆い、両
者を一体化させるため、この後、微粉化して抵抗膜とし
て焼成されても珪化物粒子が膜表面に露出しなくなり、
このため外界の湿度の影響を受けにくくなって耐湿性が
向上する。
かな酸化と共にガラスが溶融して珪化物粒子を覆い、両
者を一体化させるため、この後、微粉化して抵抗膜とし
て焼成されても珪化物粒子が膜表面に露出しなくなり、
このため外界の湿度の影響を受けにくくなって耐湿性が
向上する。
従って、卑金属導体を電極とし、非酸化性雰囲気中で形
成できる安価で高信頼性な厚膜抵抗が可能となる。
成できる安価で高信頼性な厚膜抵抗が可能となる。
実施例
以下、本発明の厚膜抵抗の製造方法の一実施例について
、図面を参照しながら説明する。
、図面を参照しながら説明する。
第１図は、本発明の一実施例における厚膜抵抗の断面図
を示すものであり、１０は絶縁性磁器基板、２０は電極
膜、３０は抵抗膜を示す。また第２図は本発明の方法に
よって得られた熱処理粉のモデル図を、第３図は従来の
抵抗体粉のモデル図をそれぞれ示し、４１と５１は珪化
物粒子、４２はガラス、４３は熱処理微粒子、５２はガ
ラス粒子をそれぞれ示す。
を示すものであり、１０は絶縁性磁器基板、２０は電極
膜、３０は抵抗膜を示す。また第２図は本発明の方法に
よって得られた熱処理粉のモデル図を、第３図は従来の
抵抗体粉のモデル図をそれぞれ示し、４１と５１は珪化
物粒子、４２はガラス、４３は熱処理微粒子、５２はガ
ラス粒子をそれぞれ示す。
まず、珪化モリブデン（ＭＯＳｉ２）、珪化タンタル（
ＴａＳｉＺ）、珪化マグネシウム（Ｍｇｚ Ｓ ｉｚ
） 、珪化コバルト（ＣｏＳｉｚ）、珪化ニッケル（Ｎ
ｉＳｉｚ）の各珪化物の粉体を用意した。これら珪化物
粉体に、１３ａＯ，Ｂｚ Ｏｓ＋ＭｇＯ，Ｃａｂ、Ｓｉ
Ｏ□などの非還元性酸化物よりなるガラスフリフト９５
〜２０重量％加え、よく混合した。この混合粉を金型に
よる乾式成形をしてバルク状にしたあと、５００〜１２
００℃で保持時間が１０分〜１時間、酸化性の雰囲気中
で熱処理した。
ＴａＳｉＺ）、珪化マグネシウム（Ｍｇｚ Ｓ ｉｚ
） 、珪化コバルト（ＣｏＳｉｚ）、珪化ニッケル（Ｎ
ｉＳｉｚ）の各珪化物の粉体を用意した。これら珪化物
粉体に、１３ａＯ，Ｂｚ Ｏｓ＋ＭｇＯ，Ｃａｂ、Ｓｉ
Ｏ□などの非還元性酸化物よりなるガラスフリフト９５
〜２０重量％加え、よく混合した。この混合粉を金型に
よる乾式成形をしてバルク状にしたあと、５００〜１２
００℃で保持時間が１０分〜１時間、酸化性の雰囲気中
で熱処理した。
この時の雰囲気は、空気中、Ｎ２＋空気、Ｎ２＋Ｈｆｔ
のＯｚガスを加えた混合ガスなどの流量をコントロール
して変えた。最適な熱処理雰囲気は、ガラスの軟化点や
珪化物の種類、珪化物の濃度によって異なる。この熱処
理物を、キシレン中のボールミルで湿式粉砕によって微
粉化し熱処理粉とした。この熱処理粉をＳＥＭで観察し
たところ、第３図に示すように、珪化物粒子（４１）が
ガラス（４２）に閉じ込められている構造となっていた
。
のＯｚガスを加えた混合ガスなどの流量をコントロール
して変えた。最適な熱処理雰囲気は、ガラスの軟化点や
珪化物の種類、珪化物の濃度によって異なる。この熱処
理物を、キシレン中のボールミルで湿式粉砕によって微
粉化し熱処理粉とした。この熱処理粉をＳＥＭで観察し
たところ、第３図に示すように、珪化物粒子（４１）が
ガラス（４２）に閉じ込められている構造となっていた
。
この熱処理粉に熱処理してない前述のガラスフリフトを
必要に応じて珪化物が６〜５０重量％の範囲になるよう
加え、さらに、アクリルなどの熱分解性の有機バインダ
をテルピネノールに１０重量％溶解したビークルを加え
て、三段ロールで混練して抵抗ペーストを得た。一方、
アルミナ純度が９６％の焼結体である絶縁性磁器基板（
１０）に、銅、コバルト、ニッケル、鉄などの卑金属導
体をそれぞれの非酸化性雰囲気の高温度でメタライズし
電極膜（２０）を形成した評価基板を用意した。この評
価基板に、前記の抵抗ペーストをスクリーン印刷し、１
２０℃で１０分間乾燥してから、最高温度が８００〜１
１００℃で窒素または窒素に数％の水素と僅かな水蒸気
を含む混合ガスの非酸化性雰囲気中で焼成して抵抗膜（
３０）を得た。
必要に応じて珪化物が６〜５０重量％の範囲になるよう
加え、さらに、アクリルなどの熱分解性の有機バインダ
をテルピネノールに１０重量％溶解したビークルを加え
て、三段ロールで混練して抵抗ペーストを得た。一方、
アルミナ純度が９６％の焼結体である絶縁性磁器基板（
１０）に、銅、コバルト、ニッケル、鉄などの卑金属導
体をそれぞれの非酸化性雰囲気の高温度でメタライズし
電極膜（２０）を形成した評価基板を用意した。この評
価基板に、前記の抵抗ペーストをスクリーン印刷し、１
２０℃で１０分間乾燥してから、最高温度が８００〜１
１００℃で窒素または窒素に数％の水素と僅かな水蒸気
を含む混合ガスの非酸化性雰囲気中で焼成して抵抗膜（
３０）を得た。
このようにして得られた厚膜抵抗の抵抗体としての緒特
性について調べた。第１表には、本実施例で得られた厚
膜抵抗と従来の厚膜抵抗との面積抵抗値（Ｒｏ）、２５
℃と１２５℃間での抵抗温度係数（ＴＣＲ）、ノイズ、
１５０ｍｗ ／ ｔｍ ”の負荷を５秒間印加後の抵抗
変化率を示す過負荷試験（ＯＬ Ｔ）および温度７０℃
、相対湿度９５％の雰囲気中に１０００時間放置した後
の抵抗変化率（ΔＲ）の結果をそれぞれ示す。
性について調べた。第１表には、本実施例で得られた厚
膜抵抗と従来の厚膜抵抗との面積抵抗値（Ｒｏ）、２５
℃と１２５℃間での抵抗温度係数（ＴＣＲ）、ノイズ、
１５０ｍｗ ／ ｔｍ ”の負荷を５秒間印加後の抵抗
変化率を示す過負荷試験（ＯＬ Ｔ）および温度７０℃
、相対湿度９５％の雰囲気中に１０００時間放置した後
の抵抗変化率（ΔＲ）の結果をそれぞれ示す。
第１表の従来例との比較から、本発明の製造方法で得ら
れた厚膜抵抗は優れた特性を有している事がわかる。ま
た、同表の実施例の試料間の比較から、本発明の製造方
法の中で、抵抗体無機成分は珪化物と非還元性のガラス
から構成されておればよく珪化物材料の種類によってそ
の効果が著る ４しく変わらない事がわかると同時に
、電極膜として金属材料による大きな差は見られない。
れた厚膜抵抗は優れた特性を有している事がわかる。ま
た、同表の実施例の試料間の比較から、本発明の製造方
法の中で、抵抗体無機成分は珪化物と非還元性のガラス
から構成されておればよく珪化物材料の種類によってそ
の効果が著る ４しく変わらない事がわかると同時に
、電極膜として金属材料による大きな差は見られない。
また熱処理温度範囲は用いる珪化物の酸化開始温度と非
還元性ガラスの軟化温度の組合せによって異なるが、５
００℃より低温でガラスを溶融さすのは難しく 、１２
００℃より高温では場合によってはガラス成分の蒸発や
、熱処理時の容器との反応なども生じるため５００〜１
２００℃の範囲が好ましい。さらに、抵抗膜の焼成温度
は、非還元ガラスが充分に流れる温度を下限とし、上限
は使用電極材料との反応しない温度であり、８００〜１
ｉｏｏ℃が好ましい。
還元性ガラスの軟化温度の組合せによって異なるが、５
００℃より低温でガラスを溶融さすのは難しく 、１２
００℃より高温では場合によってはガラス成分の蒸発や
、熱処理時の容器との反応なども生じるため５００〜１
２００℃の範囲が好ましい。さらに、抵抗膜の焼成温度
は、非還元ガラスが充分に流れる温度を下限とし、上限
は使用電極材料との反応しない温度であり、８００〜１
ｉｏｏ℃が好ましい。
発明の効果
以上のように本発明の製造方法は、予め珪化物と非還元
性ガラスの混合物を５００〜１２００℃の酸化性雰囲気
で熱処理後、微粉化して、これを印刷し非還元性の高温
で焼成する事により、卑金属導体を電極とし、非酸化性
雰囲気中で形成できる安価で高信頼性な厚膜抵抗を提供
でき、工業上極めて有用なものである。
性ガラスの混合物を５００〜１２００℃の酸化性雰囲気
で熱処理後、微粉化して、これを印刷し非還元性の高温
で焼成する事により、卑金属導体を電極とし、非酸化性
雰囲気中で形成できる安価で高信頼性な厚膜抵抗を提供
でき、工業上極めて有用なものである。
第１図は、本発明の一実施例における厚膜抵抗の断面図
、第２図は本発明の方法によって得られた熱処理粉のＳ
ＥＭ観察のモデル図、第３図は従来の抵抗体粉のＳＥＭ
観察のモデル図である。 １０・・・・・・絶縁性磁器基板、２０・・・・・・電
極膜、３０・・・・・・抵抗膜、４１・・・・・・珪化
物粒子、４２・・・・・・ガラス、４３・・・・・・熱
処理粉粒子、５１・・・・・・珪化物粒子、５２・・・
・・・ガラス粒子。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図 第２図 ｍ３図 １Ｏ−・・力μ帽μ紋 ２０−−・電糧謀 ｊＯ−−一抵抗表 ４／−’絃力報子 ４２−７７’ラス ４Ｊ−−一熱処痕ｍ野 Ｓｌ−一・ル（（＃ｆｌ子 、５°２−４−ラスｎチ
、第２図は本発明の方法によって得られた熱処理粉のＳ
ＥＭ観察のモデル図、第３図は従来の抵抗体粉のＳＥＭ
観察のモデル図である。 １０・・・・・・絶縁性磁器基板、２０・・・・・・電
極膜、３０・・・・・・抵抗膜、４１・・・・・・珪化
物粒子、４２・・・・・・ガラス、４３・・・・・・熱
処理粉粒子、５１・・・・・・珪化物粒子、５２・・・
・・・ガラス粒子。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図 第２図 ｍ３図 １Ｏ−・・力μ帽μ紋 ２０−−・電糧謀 ｊＯ−−一抵抗表 ４／−’絃力報子 ４２−７７’ラス ４Ｊ−−一熱処痕ｍ野 Ｓｌ−一・ル（（＃ｆｌ子 、５°２−４−ラスｎチ
Claims (2)
- （１）非還元性ガラスを珪化物粒子と共に５００〜１２
００℃の温度で酸化性雰囲気中で溶融させて前記珪化物
粒子を被覆させる工程と、前記溶融混合物を微粉化する
工程とを経た後に、電極として卑金属導体がメタライズ
された絶縁性磁器基板上に印刷し、８００〜１１００℃
の温度の非酸化性雰囲気中で焼成することを特徴とする
厚膜抵抗の製造方法。 - （２）珪素化物粒子が珪化モリブデン、珪化タンタル、
珪化マグネシウム、珪化コバルト、珪化ニッケルの内一
者以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の厚膜抵抗の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60190782A JPS6249603A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 厚膜抵抗の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60190782A JPS6249603A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 厚膜抵抗の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6249603A true JPS6249603A (ja) | 1987-03-04 |
| JPH0319681B2 JPH0319681B2 (ja) | 1991-03-15 |
Family
ID=16263643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60190782A Granted JPS6249603A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 厚膜抵抗の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6249603A (ja) |
-
1985
- 1985-08-29 JP JP60190782A patent/JPS6249603A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0319681B2 (ja) | 1991-03-15 |
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