HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft einen Glasurwiderstand, der
in einer nicht oxidierenden Atmosphäre mittels Sintern
gebildet werden kann. Mit diesem Glasurwiderstand können
Leitermuster aus unedlen Metallen, wie etwa Leitermuster aus Cu, usw.
und Dickschichtwiderstände auf demselben Keramiksubstrat
gebildet werden.
Stellungnahme zum Stand der Technik
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Auf dem Gebiet der Dickschicht-integrierten
Hybridschaltungen (IC) werden Edelmetalle, wie etwa Ag, AgPd,
AgPt usw. als Leitermuster verwendet und ein RuO&sub2;-Typ wird als
Widerstand verwendet (z. B., "Thick Film IC Technology", her-
TEXT FEHLT
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Neuerdings gab es auf dem Gebiet der Dickschicht-
Hybrid-ICs eine erhöhte Nachfrage nach Schaltungen mit einer
hohen Dichte und nach Hochgeschwindigkeitsdigitalschaltungen.
Bei herkömmlichen Ag-Typ-Leitermustern kommt es jedoch zu
Problemen hinsichtlich der Migration und der Schaltungsimpedanz
und der Nachfrage kann nicht ausreichend genügt werden. Daher
werden Cu-Leitermuster verwendende Dickschicht-Hybrid-ICs als
vielversprechend betrachtet. Das Cu-Leitermuster wird jedoch
beim Sintern in der Luft oxidiert, so daß ein für das Cu-
Leitermuster verwendeter Widerstand durch Sintern in einer
nicht oxidierenden Atmosphäre gebildet werden muß.
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Die DE-A-2 128 568 offenbart einen Glasurwiderstand,
der durch Sintern in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre
gebildet werden kann und aus einem Glas, einem Metallsilizid
und/oder einem Metallborid besteht. Glasurwiderstände vom oben
angegebenen Typ sind jedoch im allgemeinen mit minderwertigen
Feuchtigkeitsbeständigkeitseigenschaften,
Thermoschockbeständigkeitseigenschaften und großen Änderungsraten bei den
Widerstandswerten während der Standzeit unter Last behaftet. Daher
sind derartige Widerstände im allgemeinen in integrierten
Dickschicht-Hybridschaltungen nicht anwendbar, weil sie eine
minderwertige Zuverlässigkeit hervorrufen würden.
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Glasurwiderstände, die durch Sintern in einer
nichtoxidierenden Atmosphäre gebildet werden können und bezüglich
Feuchtigkeitsbeständigkeit, Thermoschockbeständigkeit und
Änderungsraten des Widerstandes während ihrer Standzeit unter
Last brauchbare Eigenschaften aufweisen wurden bislang nicht
entwickelt.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht daher in der
Schaffung eines Glasurwiderstandes, der nicht nur durch
Sintern in Luft, sondern auch durch Sintern in einer
nicht-oxidierenden
Atmosphäre gebildet werden kann und der mit einem
Cu-Leitermuster verbunden werden kann und brauchbare
Eigenschaften aufweist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform
einer mit Hilfe des erfindungsgemäßen Glasurwiderstandes
aufgebauten, integrierten Hybridschaltungsvorrichtung. Fig. 2
ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines
Chipwiderstandes derselben Vorrichtung. Fig. 3 ist eine perspektivische
Ansicht einer Ausführungsform eines Widerstandsnetzes
derselben Vorrichtung. In den Figuren werden die Bezugszeichen wie
folgt verwendet:
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1, 11, 21 . . . Widerstand
2, 12, 22 . . . Keramiksubstrat
3, 13, 23 . . . Elektrode
4 . . . Halbleiterelement
5 . . . Chipteil
6, 16 . . . Überzug
14 . . . Ni-metallisierte Lage
15 . . . Sn-Pb-metallisierte Lage
24 . . . Leitungsanschluß
25 . . . Beschichtungsmaterial
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Zum Lösen der vorstehend beschriebenen Aufgaben dieser
Erfindung umfaßt der erfindungsgemäße Glasurwiderstand 4,0 bis
70,0 Gew.-% eines aus einem Metallsilizid und einem Metallborid
zusammengesetzten, leitfähigen Bestandteils und 30,0 bis 96,0
Gew.-% Glas, wobei die Menge des Metallborides 1,0 bis 68,0
Gew.-% beträgt. Wenn der aus dem Metallsilizid und dem
Metallborid zusammengesetzte, leitfähige Bestandteil mehr als 70,0
Gew.-% ausmacht werden die Sintereigenschaften des Widerstandes
verschlechtert; wenn der leitfähige Bestandteil weniger als
4,0 Gew.-% ausmacht, wird auf dem Widerstand kein Leiterpfad
gebildet und zufriedenstellende Eigenschaften werden nicht
erhalten. Ferner, wenn das Metallborid 68,0 Gew.-% überschreitet,
werden die Sintereigenschaften des Widerstands verschlechtert;
bei weniger als 1,0 Gew.-% wird keinerlei Wirkung erzielt, die
durch Hinzufügen des Metallborids hervorzubringen ist, und
zufriedenstellende Eigenschaften werden nicht erhalten.
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Ein erfindungsgemäß verwendbares Glas ist ein solches,
das als Hauptbestandteil Boroxid enthält und einen
Erweichungspunkt von 600 bis 700ºC aufweist.
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Als Metallborid kann erwähnt werden Tantalborid,
Niobborid, Wolfram, Wolframborid, Molybdänborid, Chromborid,
Titanborid, Zirkoniumborid usw . . Das Metallborid kann ebenso
als Mischung zweier oder mehrerer verwendet werden.
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90 Gew.-% oder mehr TiB&sub2; enthaltendes Titanborid und 90
Gew.-% oder mehr ZrB&sub2; enthaltendes Zirkonimborid werden
bevorzugt. Noch bevorzugter ist es, eine Mischung beider zu
verwenden.
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Als Metallsilizid kann erwähnt werden Tantalsilizid,
Wolframsilizid, Molybdänsilizid, Niobsilizid, Titansilizid,
Chromsilizid, Zirkoniumsilizid, Vanadiumsilizid usw . .
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Als Tantalsilizid, Wolframsilizid, Molybdänsilizid,
Niobsilizid, Titansilizid, Chromsilizid, Zirkoniumsilizid und
Vanadiumsilizid werden solche bevorzugt, die 90 Gew.-% oder
mehr TaSi&sub2;, WSi&sub2;, MoSi&sub2;, NbSi&sub2;, TiSi&sub2;, CrSi&sub2;, ZrSi&sub2;
beziehungsweise VSi&sub2; enthalten.
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In dem erfindungsgemäßen Glasurwiderstand kann
zumindest einer der Stoffe Ta&sub2;O&sub5;, Nb&sub2;O&sub5;, V&sub2;O&sub5;, MoO&sub3;, WO&sub3;, ZrO&sub2;,
TiO&sub2; und Cr&sub2;O&sub3; sowie niedrige Oxide davon eingearbeitet
werden.
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Ferner kann zumindest einer der Stoffe Si, Si&sub3;N&sub4;, SiC,
AlN, BN, SiO&sub2;, usw. ebenfalls eingearbeitet werden.
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Der erfindungsgemäße Glasurwiderstand ist in einer
integrierten Hybridschaltungsvorrichtung einsetzbar.
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Eine Widerstandspaste - wird hergestellt aus dem
anorganischen Pulver mit der vorstehend beschriebenen
Zusammensetzung und einem durch Lösen eines Harzbindemittels in
einem Lösungsmittel erhaltenen Trägermedium. Die
Widerstandspaste wird auf ein Keramiksubstrat gedruckt, welches in einer
nicht-oxidierenden Atmosphäre bei 850 bis 950ºC gesintert
wird. So kann ein Widerstand mit praktisch brauchbaren
Eigenschaften erhalten werden. Demgemäß kann ein
Dickschichtwiderstand auf einem Keramiksubstrat zum Ausbilden eines Leiters
aus einem unedlen Metall, wie etwa Cu usw., gebildet werden.
Beispiel 1
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Als nächstes wird nachstehend der erfindungsgemäße
Glasurwiderstand beschrieben.
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Als Glas wurde ein solches verwendet, das
zusammengesetzt ist aus 36,0 Gew.-% Boroxid (Br&sub2;O&sub3;), 36,0 Gew.-%
Bariumoxid (BaO), 9,0 Gew.-% Siliziumoxid (SiO&sub2;), 5,0 Gew.-%
Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;), 4,0 Gew.-% Titanoxid (TiO&sub2;), 4,0 Gew.-%
Zirkoniumoxid (ZrO&sub2;), 2,0 Gew.-% Tantaloxid (Ta&sub2;O&sub5;), 2,0 Gew.-%
Kalziumoxid (CaO) und 2,0 Gew.-% Magnesiumoxid (MgO) und einen
Erweichungspunkt von etwa 670ºC aufweist.
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Das vorstehend beschriebene Glas, TaSi&sub2; und TiB&sub2;
wurden in den in Tabelle 1 gezeigten Verhältnissen gemischt. Zur
Herstellung einer Widerstandspaste wurde die Mischung mit
einem
Trägermedium (Lösung von Acrylharz in Terpineol) geknetet.
Diese Widerstandspaste wurde auf ein 96%
Aluminiumoxidsubstrat, bei dem die Elektroden Cu-Dickschichtleiter waren,
gedruckt und zwar durch ein Sieb von 250 Mesh. Nach Trocknen bei
einer Temperatur von 120ºC wurde das System gesintert durch
Durchführen durch einen Tunnelofen, der mit Stickstoffgas
gespült und auf die Maximaltemperatur von 900ºC geheizt wurde,
zur Bildung eines Widerstands. Ein Flächenwiderstandswert
dieses Widerstands bei 25ºC und ein zwischen 25ºC und 125ºC
vermessener Widerstandstemperaturkoeffizient sind in Tabelle 1
gezeigt. Eine Standzeit unter Last (bestimmt über eine
Widerstandswertsänderungsrate nach der Operation des Anlegens
einer Belastungsleistung von 150 mW/mm² für 1,5 Stunden und
Entfernen für 0,5 Stunden, wiederholt über einen Zeitraum von
1000 Stunden bei einer Umgebungstemperatur von 70ºC),
Feuchtigkeitsbeständigkeitseigenschaften (bestimmt über eine
Widerstandswertsänderungsrate nach Ablauf von 1000 Stunden bei
einer Umgebungstemperatur von 85ºC in einer relativen
Feuchtigkeit von 85%) und Thermoschockeigenschaften (bestimmt
über eine Widerstandswertsänderungsrate nach der Operation,
bei der das Stehen bei einer Umgebungstemperatur von -65ºC
für 30 Minuten und bei einer Umgebungstemperatur von 125ºC
für 30 Minuten, wiederholt über einen Zeitraum von 1000
Stunden, ermöglicht wurde) wurden bestimmt und die
Widerstandswertsänderungsraten lagen alle innerhalb von ± 1%.
Tabelle 1
Zusammensetzung Eigenschaft Probe Nr. Glas Widerstandswert (Ohm/ ) Widerstandstemperaturkoeffizient (ppm/ºC)
Beispiel 2
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Das gleiche Glas, wie in Beispiel 1, TaSi&sub2; und ein
Borid A (eine Mischung aus TiB&sub2; und ZrB&sub2; in äquimolaren Mengen)
wurden in den in Tabelle 2 gezeigten Verhältnissen gemischt.
Zur Herstellung einer Widerstandspaste wurde die Mischung mit
einem Trägermedium (Lösung von Acrylharz in Terpineol)
geknetet. Zur Bildung eines Widerstands auf einem 96%
Aluminiumoxidsubstrat wurde diese Paste auf ähnliche Weise behandelt
wie im Beispiel 1. Ein Flächenwiderstandswert dieses
Widerstands bei 25ºC und ein zwischen 25ºC und 125ºC gemessener
Widerstandstemperaturkoeffizient sind in Tabelle 2
dargestellt. Die Standzeit unter Last,
Feuchtigkeitsbeständigkeitseigenschaften und Thermoschockeigenschaften wurden wie im
Beispiel 1 bestimmt und Widerstandswertsänderungsraten lagen alle
innerhalb von ± 1%.
Tabelle 2
Zusammensetzung Eigenschaft Probe Nr. Borid A Glas Widerstandswert (Ohm/ ) Widerstandstemperaturkoeffizient (ppm/ºC)
Beispiel 3
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Das gleiche Glas, wie in Beispiel 1 gezeigt, ein
Silizid A (eine Mischung aus TaSi&sub2;, WSi&sub2;, MoSi&sub2;, NbSi&sub2;, TiSi&sub2;,
CrSi&sub2;, ZrSi&sub2; und VSi&sub2; in äquimolaren Mengen) und TaB&sub2; wurden in
den in Tabelle 3 dargestellten Verhältnissen gemischt. Zur
Herstellung einer Widerstandspaste wurde die Mischung mit
einem Trägermedium (Lösung von Acrylharz in Terpineol) geknetet.
Zur Bildung eines Widerstands auf einem 96%
Aluminiumoxidsubstrat wurde diese Widerstandspaste auf eine ähnliche Weise
behandelt, wie im Beispiel 1. Ein Flächenwiderstandswert dieses
Widerstands und ein zwischen 25ºC und 125ºC gemessener
Widerstandstemperaturkoeffizient sind in Tabelle 3
dargestellt. Die Standzeit unter Last,
Feuchtigkeitsbeständigkeitseigenschaften und Thermoschockeigenschaften wurden wie im
Beispiel 1 bestimmt und die Widerstandswertsänderungsraten lagen
alle innerhalb von ± 1%.
Tabelle 3
Zusammensetzung Eigenschaft Probe Nr. Silizid A Glas Widerstandswert (Ohm/ ) Widerstandstemperaturkoeffizient (ppm/ºC)
Beispiel 4
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Das gleiche Glas, wie in Beispiel 1 gezeigt, ein
Silizid A (eine Mischung aus TaSi&sub2;, WSi&sub2;, MoSi&sub2;, NbSi&sub2;, TiSi&sub2;,
CrSi&sub2;, ZrSi&sub2; und VSi&sub2; in äquimolaren Mengen) und ein Borid A
(eine Mischung aus TiB&sub2; und ZrB&sub2; in äquimolaren Mengen) wurden
in den in Tabelle 4 gezeigten Verhältnissen gemischt. Zur
Herstellung einer Widerstandspaste wurde die Mischung mit einem
Trägermedium (Lösung von Acrylharz in Terpineol) geknetet. Zur
Bildung eines Widerstands auf einem 96% Aluminiumoxidsubstrat
wurde diese Widerstandspaste auf eine ähnliche Weise
behandelt, wie im Beispiel 1. Ein Flächenwiderstandswert dieses
Widerstands bei 25ºC und ein zwischen 25ºC und 125ºC
gemessener Widerstandstemperaturkoeffizient sind in Tabelle 4
dargestellt. Die Standzeit unter Last,
Feuchtigkeitsbeständigkeitseigenschaften und Thermoschockeigenschaften wurden wie im
Beispiel 1 bestimmt und die Widerstandswertsänderungsraten lagen
alle innerhalb von ± 1%.
Tabelle 4
Zusammensetzung Eigenschaft Probe Nr. Silizid A (Gew.-%) Borid A Glas Widerstandswert (Ohm/ ) Widerstandstemperaturkoeffizient (ppm/ºC)
Beispiel 5
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Als Glas wurde ein solches verwendet, das zusammengesetzt ist
aus 36,0 Gew.-% Boroxid (B&sub2;O&sub2;), 36,0 Gew.-% Bariumoxid (BaO),
9,0 Gew.-% Siliziumoxid (SiO&sub2;), 5,0 Gew.-% Aluminiumoxid
(Al&sub2;O&sub3;), 3,0 Gew.-% Tantaloxid (Ta&sub2;O&sub5;), 3,0 Gew.-% Nioboxid
(Nb&sub2;O&sub5;), 3,0 Gew.-% Vanadiumoxid (V&sub2;O&sub5;), 3,0 Gew.-% Kalziumoxid
(CaO) und 2,0 Gew.-% Magnesiumoxid (MgO) und einen
Erweichungspunkt von etwa 640ºC aufweist.
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Das vorstehend beschriebene Glas, TiSi&sub2; und TaB&sub2;
wurden in den in Tabelle 5 dargestellten Verhältnissen gemischt.
Zur Herstellung einer Widerstandspaste wurde die Mischung mit
einem Trägermedium (Lösung von Akrylharz in Terpineol)
geknetet. Zur Bildung eines Widerstands auf einem 96%
Aluminiumoxidsubstrat wurde diese Widerstandspaste auf eine ähnliche
Weise behandelt, wie im Beispiel 1. Ein Flächenwiderstandswert
dieses Widerstands bei 25ºC und ein zwischen 25ºC und 125ºC
gemessener Widerstandstemperaturkoeffizient sind in Tabelle 5
dargestellt. Die Standzeit unter Last,
Feuchtigkeitsbeständigkeitseigenschaften und Thermoschockeigenschaften wurden wie im
Beispiel 1 bestimmt und die Widerstandswertsänderungsraten
lagen alle innerhalb von ± 1%.
Tabelle 5
Zusammensetzung Eigenschaft Probe Nr. Glas (Gew.-%) Widerstandswert (Ohm/ ) Widerstandstemperaturkoeffizient (ppm/ºC)
Beispiel 6
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Das gleiche Glas, wie in Beispiel 5 dargestellt, TaSi&sub2; und ein
Borid B (eine Mischung aus TaB&sub2;, NbB&sub2;, VB&sub2;, WB, MoB und CrB in
äquimolaren Mengen) wurden in den in Tabelle 6 gezeigten
Verhältnissen gemischt. Zur Herstellung einer Widerstandspaste
wurde die Mischung mit einem Trägermedium (Lösung von
Akrylharz in Terpineol) geknetet. Zur Bildung eines Widerstands auf
einem 96% Aluminiumoxidsubstrat wurde diese Widerstandspaste
auf eine ähnliche Art behandelt, wie im Beispiel 1. Ein
Flächenwiderstandswert dieses Widerstands bei 25ºC und ein
zwischen 25ºC und 125ºC gemessener
Widerstandstemperaturkoeffizient sind in Tabelle 6 dargestellt. Die Standzeit unter
Last, Feuchtigkeitsbeständigkeitseigenschaften und
Thermoschockeigenschaften wurden wie im Beispiel 1 bestimmt und die
Widerstandswertsänderungsraten lagen innerhalb von ± 1%.
Tabelle 6
Zusammensetzung Eigenschaft Probe Nr. Borid B (Gew.-%) Glas Widerstandswert (Ohm/ ) Widerstandstemperaturkoeffizient (ppm/ºC)
Beispiel 7
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Das gleiche Glas, wie im Beispiel 1 dargestellt, ein Silizid B
(eine Mischung aus TiSi&sub2;, CrSi&sub2;, ZrSi&sub2; und VSi&sub2; in äquimolaren
Mengen) und TaB&sub2; wurden in den in Tabelle 7 dargestellten
Verhältnissen gemischt. Zur Herstellung einer Widerstandspaste
wurde die Mischung mit einem Trägermedium (Lösung von
Akrylharz in Terpineol) geknetet. Zur Bildung eines Widerstands auf
einem 96% Aluminiumoxidsubstrat wurde diese Widerstandspaste
auf eine ähnliche Art behandelt, wie im Beispiel 1. Ein
Flächenwiderstandswert dieses Widerstands bei 25ºC und ein
zwischen 25ºC und 125ºC gemessener
Widerstandstemperaturkoeffizient sind in Tabelle 7 dargestellt. Die Standzeit unter
Last, Feuchtigkeitsbeständigkeitseigenschaften und
Thermoschockeigenschaften wurden wie im Beispiel 1 bestimmt und die
Widerstandswertsänderungsraten lagen alle innerhalb von ± 1%.
Tabelle 7
Zusammensetzung Eigenschaft Probe Nr. Silizid B (Gew.-%) Glas Widerstandswert (Ohm/ )
Widerstandstemperaturkoeffizient (ppm/ºC)
Beispiel 8
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Das gleiche Glas, wie in Beispiel 1 dargestellt, ein Silizid B
(eine Mischung aus TiSi&sub2;, CrSi&sub2;, ZrSi&sub2; und VSi&sub2; in äquimolaren
Mengen) und ein Borid B (eine Mischung aus TaB&sub2;, NbB&sub2;, VB&sub2;,
WB, MoB und CrB in äquimolaren Mengen) wurden in den in
Tabelle 8 dargestellten Verhältnissen gemischt. Zur Bildung
einer Widerstandspaste wurde die Mischung mit einem Trägermedium
(Lösung von Akrylharz in Terpineol) geknetet. Zur Bildung
eines Widerstands auf einem 96% Aluminiumoxidsubstrat wurde
diese Widerstandspaste auf eine ähnliche Art behandelt, wie im
Beispiel 1. Ein Flächenwiderstandswert dieses Widerstands bei
25ºC und ein zwischen 25ºC und 125ºC gemessener
Widerstandstemperaturkoeffizient wird in Tabelle 8
dargestellt. Die Standzeit unter Last,
Feuchtigkeitsbeständigkeitseigenschaften und Thermoschockeigenschaften wurden wie im
Beispiel 1 bestimmt und die Widerstandswertsänderungsraten lagen
alle innerhalb von ± 1%.
Tabelle 8
Zusammensetzung Eigenschaft Probe Nr. Silizid B (Gew.-%) Borid B Glas Widerstandswert (Ohm/ )
Widerstandstemperaturkoeffizient (ppm/ºC)
Beispiel 9
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Das gleiche Glas, wie in Beispiel 1 dargestellt, TiSi&sub2;, ein
Borid B (eine Mischung aus TaB&sub2;, NbB&sub2;, VB&sub2;, WB, MoB und CrB in
äquimolaren Mengen) und Ta&sub2;O&sub5; wurden in den in Tabelle 9
dargestellten Verhältnissen gemischt. Zur Herstellung einer
Widerstandspaste wurde die Mischung mit einem Trägermedium
(Lösung von Akrylharz in Terpineol) geknetet. Zur Bildung
eines Widerstands auf einem 96% Aluminiumoxidsubstrat wurde
diese Widerstandspaste auf eine ähnliche Weise behandelt, wie
im Beispiel 1. Ein Flächenwiderstandswert dieses Widerstands
bei 25ºC und ein zwischen 25ºC und 125ºC gemessener
Widerstandstemperaturkoeffizient sind in Tabelle 9 dargestellt. Die
Standzeit unter Last, Feuchtigkeitsbeständigkeitseigenschaften
und Thermoschockeigenschaften wurden wie im Beispiel 1
bestimmt und die Widerstandswertsänderungsraten lagen alle von
± 1%.
Tabelle 9
Zusammensetzung Eigenschaft Probe Nr. Borid B (Gew.-%) Glas Widerstandswert (Ohm/ ) Widerstandstemperaturkoeffizient (ppm/ºC)
Beispiel 10
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Das gleiche Glas, wie in Beispiel 1 dargestellt, TaSi&sub2;, ein
Borid A (eine Mischung aus TiB&sub2; und ZrB&sub2; in äquimolaren
Mengen) und ein Zusatzstoff A (eine Mischung aus Ta&sub2;O&sub5;, Nb&sub2;O&sub5;,
V&sub2;O&sub5;, MoO&sub3;, WO&sub3;, ZrO&sub2;, TiO&sub2;, Cr&sub2;O&sub3; in äquimolaren Mengen)
wurden in den in Tabelle 10 dargestellten Verhältnissen gemischt.
Zur Herstellung einer Widerstandspaste wurde die Mischung mit
einem Trägermedium (Lösung von Akrylharz in Terpineol)
geknetet. Zur Bildung eines Widerstandes auf einem 96%
Aluminiumoxidsubstrat wurde diese Widerstandspaste auf eine ähnliche Art
behandelt, wie im Beispiel 1. Ein Flächenwiderstandswert
dieses Widerstands bei 25ºC und ein zwischen 25ºC und 125ºC
gemessener Widerstandstemperaturkoeffizient sind in Tabelle 10
dargestellt. Die Standzeit unter Last,
Feuchtigkeitsbeständigkeitseigenschaften und Thermoschockeigenschaften wurden wie im
Beispiel 1 bestimmt und die Widerstandswertsänderungsraten
lagen alle innerhalb von ± 1%.
Tabelle 10
Zusammensetzung Eigenschaft Probe Nr. Borid A (Gew.-%) Glas Widerstandswert (Ohm/ )
Widerstandstemperaturkoeffizient (ppm/ºC)
Beispiel 11
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Das gleiche Glas, wie in Beispiel 1 dargestellt, ein Silizid A
(eine Mischung aus TaSi&sub2;, WSi&sub2;, MoSi&sub2;, NbSi&sub2;, TiSi&sub2;, CrSi&sub2;,
ZrSi&sub2; und VSi&sub2; in äquimolaren Mengen), TaB&sub2; und Si wurden in
den in Tabelle 11 dargestellten Verhältnissen gemischt. Zur
Herstellung einer Widerstandspaste wurde die Mischung mit
einem Trägermedium (Lösung von Akrylharz in Terpineol)
geknetet. Zur Bildung eines Widerstands auf einem 96%
Aluminiumoxidsubstrat wurde die Widerstandspaste auf eine
ähnliche Art behandelt, wie im Beispiel 1. Ein
Flächenwiderstandswert dieses Widerstands bei 25ºC und ein
zwischen 25ºC und 125ºC gemessener
Widerstandstemperaturkoeffizient sind in Tabelle 11 dargestellt. Die Standzeit unter
Last, Feuchtigkeitsbeständigkeitseigenschaften und
Thermoschockeigenschaften wurden wie im Beispiel 1 bestimmt und die
Widerstandswertsänderungsraten lagen alle innerhalb von ± 1%.
Tabelle 11
Zusammensetzung Eigenschaft Probe Nr. Silizid A (Gew.-%) Glas Widerstandswert (Ohm/ )
Widerstandstemperaturkoeffizient (ppm/ºC)
Beispiel 12
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Das gleiche Glas, wie in Beispiel 1 dargestellt, ein Silizid B
(eine Mischung aus TiSi&sub2;, CrSi&sub2;, ZrSi&sub2; und VSi&sub2; in äquimolaren
Mengen) ZrB&sub2; und ein Zusatzstoff B (eine Mischung aus Si,
Si&sub3;O&sub4;, SiC, AlN, BN und SiO&sub2; in äquimolaren Mengen) wurden in
den in Tabelle 12 dargestellten Verhältnissen gemischt. Zur
Herstellung einer Widerstandspaste wurde die Mischung mit
einem Trägermedium (Lösung von Akrylharz in Terpineol)
geknetet. Zur Bildung eines Widerstands auf einem 96%
Aluminiumoxidsubstrat wurde diese Widerstandspaste auf eine
ähnliche Art behandelt, wie im Beispiel 1. Ein
Flächenwiderstandswert dieses Widerstands bei 25ºC und ein
zwischen 25ºC und 125ºC gemessener
Widerstandstemperaturkoeffizient sind in Tabelle 12 dargestellt. Die Standzeit unter
Last, Feuchtigkeitsbeständigkeitseigenschaften und
Thermoschockeigenschaften wurden wie im Beispiel 1 bestimmt und die
Widerstandswertsänderungsraten lagen alle innerhalb von ± 1%.
Tabelle 12
Zusammensetzung Eigenschaft Probe Nr. Silizid B (Gew.-%) Zusatzstoff Glas Widerstandswert (Ohm/ ) Widerstandstemperaturkoeffizient (ppm/ºC)
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Die Fig. 1 bis 3 sind jeweils Zeichnungen zur Darstellung
praktischer Anwendungen des erfindungsgemäßen
Glasurwiderstands; Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform in einer
integrierten Hybridschaltungsvorrichtung, Fig. 2. zeigt eine
in einem Chipwiderstand verwendete Ausführungsform und Fig. 3
zeigt eine in einem Widerstandsnetz verwendete
Ausführungsform.
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In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 einen Widerstand,
Bezugszeichen 2 bezeichnet ein -Keramiksubstrat, Bezugszeichen
3 bezeichnet Elektroden, Bezugszeichen 4 bezeichnet ein
Halbleiterelement, Bezugszeichen 5 bezeichnet ein Chipteil und
Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Überzug. In der in Fig. 1
dargestellten Ausführungsform sind Elektroden 3 auf beiden
Oberflächen eines Keramiksubstrats 2 in einem festgelegten
Leitermuster gebildet. Ein Dickschichtwiderstand 1 ist durch
Drucken gebildet, so daß er zwischen den Elektroden 3 vorliegt
und gleichzeitig sind ein Halbleiterelement 4 und ein Chipteil
5 effektiv daraufaufgebaut.
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Ferner bezeichnet in Fig. 2 Bezugszeichen 11 einen
Widerstand, Bezugszeichen 12 bezeichnet ein Keramiksubstrat,
Bezugszeichen 13 bezeichnet Elektroden, Bezugszeichen 14
bezeichnet eine Ni-metallisierte Lage, Bezugszeichen 15
bezeichnet eine Sn-Pb-metallisierte Lage und Bezugszeichen 16
bezeichnet einen Überzug. In der in Fig. 2 dargestellten
Ausführungsform ist ein Widerstand 11 auf einem
Keramiksubstrat 12 gebildet und die mit beiden Anschlüssen des
Widerstands 11 verbundene Elektroden 13 sind über der oberen
Oberfläche, der Seitenfläche und der unteren Oberfläche der
beiden Anschlüsse des Keramiksubstrats 12 gebildet. Ferner
sind auf den Elektroden 13 eine Ni-metallisierte Lage 14 und
eine Sn-Pb-metallisierte Lage 15 gebildet.
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Darüber hinaus bezeichnet in Fig. 3 Bezugszeichen 21
einen Widerstand, Bezugszeichen 22 bezeichnet ein
Keramiksubstrat,
Bezugszeichen 23 bezeichnet Elektroden, Bezugszeichen
24 bezeichnet einen Leitungsanschluß und Bezugszeichen 25
bezeichnet ein Beschichtungsmaterial. In der in Fig. 3
dargestellten Ausführungsform sind Elektroden 23 in einem
festgelegten Leitermuster auf einem Keramiksubstrat 22 gebildet. Ein
Widerstand 21 wird so geschaffen, daß er mit den Elektroden 23
in Berührung steht.
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Wie vorstehend beschrieben, kann der erfindungsgemäße
Glasurwiderstand durch Sintern in einer nichtoxidierenden
Atmosphäre gebildet werden und daher kann eine mit einem
Leitermuster aus unedlen Metallen, wie etwa Cu usw. verbundene
Schaltung gebildet werden. Daher können erfindungsgemäß
Dickschicht-Hybrid-ICs unter Verwendung eines Cu-Leitermusters
verwirklicht werden, was einen Beitrag zu einer hohen Dichte
und einer Hochgeschwindigkeitsdigitalisierung von Dickschicht-
Hybrid-ICs zum Ergebnis hat.