JP2004022843A

JP2004022843A - Wiring board

Info

Publication number: JP2004022843A
Application number: JP2002176315A
Authority: JP
Inventors: Koji Yamamoto; 山本　弘司
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2004-01-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that, when an insulating substrate composed of a glass ceramic and a resistor are sintered by simultaneous firing, the component of the resistor is diffused and the resistance of the resistor fluctuates. <P>SOLUTION: A wiring board is composed of the insulating substrate 3 composed of a sintered glass ceramic compact and a wiring layer 2, and the resistor 1 formed in and/or on the substrate 3 by simultaneous firing. The resistor 1 is formed of a sintered compact of metallic powder produced by coating 40-80 mass% tin oxide with 20-60 mass% platinum. Since the reacting and diffusing phenomena of the resistor composition with the glass ceramic can be suppressed and the platinum and tin oxide can be diffused uniformly, the resistance of the resistor 3 is stabilized. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガラスセラミックス焼結体からなる絶縁基体の内部および／または表面に同時焼成による配線層および抵抗体を備え、抵抗体の抵抗値ばらつきを抑制した配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のセラミック配線基板の回路中に抵抗体を形成する方法としては、配線基板表面に実装する方法が主であった。この表面実装の方法としては、チップ抵抗の半田付け・薄膜抵抗の蒸着・厚膜抵抗ペーストの塗布および焼成等がある。なお、薄膜および厚膜抵抗については抵抗体を形成するだけでは抵抗値ばらつきが大きいため、トリミングにより抵抗値の微調整を行なうことが一般的である。
【０００３】
しかし、近年、各種電子部品はＩＣやＬＳＩ等の半導体集積回路素子の利用によって急速に小型化・高密度化されており、それに伴って半導体集積回路素子を搭載するＩＣ基板やＩＣパッケージ用基板の多層回路基板に対しての小型化・高密度化の要求が高まっている。この要求に応える方法の一つとして、従来は表面に実装されていた抵抗体を内層化することが挙げられる。この方法によれば、従来はビアホール等の貫通導体を通して基板表面に引き出していた回路構造を単純化できることと、表面実装面積を増加できることが見込まれる。
【０００４】
このような抵抗体を内層化する方法として、セラミックグリーンシート上に厚膜抵抗体ペーストを塗布し、その上にさらにセラミックグリーンシートを積層して、セラミックと抵抗体の両方を同時に焼成する方法がある。この同時焼成の方法によれば、工程を大幅に増加させずに抵抗体を内層化できる。なお、抵抗体を同時焼成する場合は、通常のＲｕＯ_２やＳｎＯ_２系抵抗体の焼成温度が約８００〜９００℃であることから、絶縁基体にはこの温度で同時焼成が可能なガラスセラミックスが用いられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような抵抗体の内層化においては、ガラスセラミックグリーンシートの加工時に抵抗体ペーストを塗布しておく必要があり、内層化された抵抗体をガラスセラミックスと同時に焼結させる工程となってしまうので、焼成後に抵抗体のトリミングができず、抵抗値ばらつきが制御できないという問題点があった。
【０００６】
また、通常の抵抗体ペーストは、抵抗を示すための抵抗材、焼結させるためのガラス材およびその他の添加剤等から構成される。そのため、セラミック材がガラスセラミックスの場合には、焼成時に抵抗体ペースト中のガラス成分がガラスセラミックス中のガラス成分と反応し、相互拡散が生じて、焼成後の抵抗値が大幅にずれてしまう、またはばらつきが大きくなってしまうという問題点があった。さらに、ペーストを用いた場合に、抵抗ペースト内の粒子分散の不均一性が原因となって、抵抗値ばらつきが大きくなるという問題点もあった。
【０００７】
また、配線層として低抵抗のＣｕを用いる場合には、焼成雰囲気が加湿窒素雰囲気となり、ガラスセラミックス焼結時に抵抗体成分が雰囲気中の水分と反応し、またイオン化してガラスセラミックス中に拡散する現象が生じる。このため、焼成後の抵抗値がばらつくことがあるという問題点もあった。
【０００８】
なお、焼き上げたセラミック基板の表面に抵抗体を焼き付け、これにトリミング加工を行なった後にセラミック基板を貼り合せる方法もあるが、これは工程が長くなるという問題点がある。
【０００９】
本発明は上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガラスセラミックスからなる絶縁基体と同時焼成される抵抗体の抵抗値ばらつきを抑制し、ばらつき範囲をトリミングによる調整が不要な±１０％とした配線基板を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガラスセラミックス焼結体からなる絶縁基体と、該絶縁基体の内部および／または表面に絶縁基体と同時焼成により形成された配線層および抵抗体とからなる配線基板であって、前記抵抗体が４０〜８０質量％の酸化錫を２０〜６０質量％の白金で被覆した金属粉末の焼結体で形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の配線基板によれば、抵抗体を化合物として安定な酸化錫を反応性の低い白金で被覆した金属粉末の焼結体で形成されたものとしたことから、ガラスセラミックス焼結時の水分との反応、およびガラスセラミックスへのイオン化した金属成分の拡散現象を抑えることが可能となる。その結果、焼成雰囲気に影響されることなく、焼成後の抵抗体の抵抗値のばらつきを抑制できる配線基板とすることができる。
【００１２】
さらに、抵抗体として酸化錫を白金で被覆した金属粉末の焼結体を用いることで、金属粉末の焼結中に生じる白金の融着による粒成長の発生を抑制できるため、焼成後の抵抗体層中において酸化錫と白金とを均一に分散させることができ、抵抗値ばらつきを抑制することができる。
【００１３】
また、抵抗体を形成する金属粉末の組成として、酸化錫およびそれを被覆する白金をそれぞれ４０〜８０質量％および２０〜６０質量％の範囲にすることによって、白金の過剰含有による極端な抵抗値の低下や、酸化錫の過剰含有による極端な抵抗値の上昇を避けることができる。焼成後の抵抗値は、酸化錫を被覆する白金の被覆量を調整することで、安定して抵抗値を制御することが可能になる。その結果、本発明の配線基板における抵抗体を用いることで、抵抗値を１Ω〜１ｋΩの範囲で設定することができ、そのときの抵抗値ばらつきを±１０％以内、レンジで２０％以下の範囲に抑制することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す断面図であり、１は内層された抵抗体、２は配線層、３はガラスセラミックスからなる絶縁基体である。
【００１６】
絶縁基体３は、複数のガラスセラミックス層が積層されて構成されており、その内部および／または表面、この例では内部いわゆる内層に抵抗体１および配線層２が配線の形状に形成されている。
【００１７】
ガラスセラミックスからなる絶縁基体３の作製に当たっては、まず、ガラス粉末・フィラー粉末（セラミック粉末）、さらに有機バインダ・可塑剤・有機溶剤等を混合してスラリーを得て、これからドクターブレード法・圧延法・カレンダーロール法等によってガラスセラミックグリーンシートを製作する。
【００１８】
ガラス粉末としては、例えばＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３系・ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３系・ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す）・ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｍ^１Ｏ−Ｍ^２Ｏ系（但し、Ｍ^１およびＭ^２は同一または異なってＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す）・ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｍ^１Ｏ−Ｍ^２Ｏ系（但し、Ｍ^１およびＭ^２は前記と同じである）・ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ｍ^３ _２Ｏ系（但し、Ｍ^３はＬｉ，ＮａまたはＫを示す）・ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｍ^３ _２Ｏ系（但し、Ｍ^３は前記と同じである）・Ｐｂ系ガラス・Ｂｉ系ガラス等を用いることができる。
【００１９】
また、フィラー粉末としては、例えばＡｌ_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２，ＺｒＯ_２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物・ＴｉＯ_２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物・Ａｌ_２Ｏ_３およびＳｉＯ_２から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル・ムライト・コージェライト）等を用いることができる。
【００２０】
次に、配線層２を形成するための配線層ペーストとしてＣｕ・Ａｇ・Ａｕ・Ａｇ合金等の金属粉末に、適当な有機バインダ・溶剤を混練してペースト化したものを、スクリーン印刷法やグラビア印刷法等によりガラスセラミックグリーンシート表面に塗布する。
【００２１】
また同様に、金属粉末の焼結体で形成される抵抗体１を形成するための抵抗体ペーストとして、白金被覆層を形成した酸化錫粉末からなる金属粉末に適当な有機バインダ・溶剤を混練してペースト化したものを、スクリーン印刷法やグラビア印刷法等によりガラスセラミックグリーンシート表面に塗布する。
【００２２】
酸化錫粉末への白金被覆層の形成は、例えば酸化錫粉末への白金めっきや酸化錫粉末への白金蒸着によって行なう。白金を被覆させる酸化錫の粉末は、粒径が均一で球形状に近い粒が望ましい。より好ましくは、粒径のばらつき範囲を、平均粒径を中心にして±３０％以内の範囲とするとよい。これは均一な白金の被覆状態を得るために好適なものであり、例えば酸化錫粉末が粒径が大きくばらつき形状もいびつなものである場合は、白金被覆層が酸化錫粉末の粒子間で不均一な厚みとなり易く、その結果、焼成後の抵抗体１の抵抗値がばらつく傾向にある。
【００２３】
また、抵抗体１を形成する金属粉末における酸化錫および白金の組成割合は、それぞれ４０〜８０質量％および２０〜６０質量％の範囲にすることが好ましい。白金が６０％を超えると、白金同士の焼結により低抵抗パス（低抵抗経路）の形成が多くなりやすく、抵抗体１の抵抗値が０．１Ω以下になりばらつきが大きくなる傾向がある。一方、白金が２０％未満では、酸化錫粉末の粒子に均一に白金被覆層が形成されない場合があり、焼成後の抵抗体１の抵抗値が１０ｋΩを超えるだけでなく、抵抗値のばらつきが大きくなる傾向がある。
【００２４】
このガラスセラミックグリーンシートを複数枚積み重ね、５０〜１００℃の熱と３〜２０ＭＰａの圧力を加えて熱圧着することによって、積層体を製作する。
【００２５】
そして、この積層体を、温度約９００℃・露点約５０℃の加湿窒素雰囲気にて焼成することにより、配線基板とすることができる。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
【００２７】
まず、抵抗体ペーストとして平均粒径２〜３μｍの、白金被覆した酸化錫の球形状粉末を、表１に示す８種の組成で有機バインダ・溶剤と混練してテスト抵抗ペーストを作製した。
【００２８】
【表１】

【００２９】
同様に、配線層ペーストとしてＣｕ粉末と有機バインダ・溶剤を混練してＣｕペーストを作製した。
【００３０】
次に、ガラスセラミックグリーンシートにまず配線層となるＣｕペーストを塗布し乾燥させた。その後、焼成後に抵抗体となるテスト抵抗体ペーストを所定のテストパターンで塗布し、乾燥した。なお、ここで用いた抵抗体のテストパターンは、アスペクト比が１であり、膜厚は２０〜２５μｍであった。その後、ガラスセラミックグリーンシートを積層して、温度９１０℃・露点５０℃の加湿窒素雰囲気にて焼成した。
【００３１】
このようにして作製した配線基板につき、各テスト抵抗の抵抗値をデジタルマルチメータを用いて測定した。これらの測定結果について、白金（Ｐｔ）添加量に対する平均の抵抗値の変化を図２に線図で示し、また、その抵抗値ばらつきを表２に示す。
【００３２】
【表２】

【００３３】
図２において、横軸は白金（Ｐｔ）添加量（単位：質量％）を、縦軸は平均の抵抗値（単位：Ω／□）を表わし、黒菱形および特性曲線は測定結果およびその変化を示している。図２により、本発明の配線基板によれば、白金添加量の調整により抵抗値が１Ω〜１ｋΩ間で制御可能であることが分かる。また、表２より、本発明の配線基板によれば、抵抗値ばらつき（単位：％）が２０％以内に入っていることが分かる。なお、配線基板としての機能上、図２のグラフデータにおける抵抗値はシート抵抗を示しているが、シート抵抗１Ω〜１ｋΩは、体積固有抵抗に換算すると１．０×１０^−４〜０．０１Ω・ｍに相当する。
【００３４】
なお、表１に示した抵抗組成を外れた酸化錫および白金の組成の場合は、抵抗値自体が大きく変動し、抵抗値ばらつきも２０％を超えてしまう結果であった。すなわち、酸化錫の組成が４０％未満となり白金の組成が６０％を超える場合は、抵抗値は０．１Ωまたはそれ以下にまで急激に低下し、同一の焼成ロット内においても十分な再現性が得られない傾向があった。また、酸化錫の組成が８０％を超え白金の組成が２０％未満となる場合は、抵抗値が数１０ｋΩで抵抗値ばらつきが８０％以上にまで増加する傾向があった。
【００３５】
＜比較例＞
抵抗体として用いる金属粉末として、白金被覆された酸化錫粉末ではなく、白金紛末および酸化錫粉末それぞれを混合したものを用いてペーストを作製した。なお、白金と酸化錫との組成比は実施例の表１と同じものとし、その他の項目は実施例と同様とした。このようにして作製した配線基板の抵抗体の抵抗値ばらつきを表３に示す。
【００３６】
【表３】

【００３７】
表３の結果より、抵抗体を形成する金属粉末に白金粉末と酸化錫粉末との混合粉末を用いた場合は、本発明の配線基板におけるように白金被覆した酸化錫粉末からなる金属粉末を用いた場合に比べて、抵抗値ばらつきが大きいことが分かる。
【００３８】
なお、本発明は上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。例えば、上述の実施の形態の例では配線層としてＣｕペーストを塗布して形成したが、これに代えて、Ｃｕ等の金属箔を転写することによって配線層を形成してもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の配線基板によれば、ガラスセラミックスから成る絶縁基体の内部および／または表面に同時焼成により形成される抵抗体を、化合物として安定な酸化錫を反応性の低い白金で被覆した金属粉末の焼結体で形成されたものとし、その組成を４０〜８０質量％の酸化錫および２０〜６０質量％の白金としたことから、抵抗体の焼結体中において白金と酸化錫との分散を均一にすることができるとともに、ガラスセラミックスからなる絶縁基体との同時焼成時にガラスセラミックス焼結時の水分との反応およびガラスセラミックスへのイオン化した金属成分の拡散現象を抑制することができる。その結果、焼成雰囲気に影響されることなく、焼成後の抵抗体の抵抗値のばらつきを抑制できる配線基板とすることができ、抵抗値ばらつきをトリミングによる調整が不要な±１０％以内、レンジで２０％以内とすることができる配線基板を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の配線基板に用いる抵抗体における白金（Ｐｔ）添加量に対する抵抗値の変化を示す線図である。
【符号の説明】
１：抵抗体
２：配線層
３：絶縁基体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiring board having a wiring layer and a resistor formed by simultaneous firing on the inside and / or the surface of an insulating base made of a glass ceramic sintered body to suppress variation in the resistance value of the resistor.
[0002]
[Prior art]
As a conventional method of forming a resistor in a circuit of a ceramic wiring board, a method of mounting the resistor on a surface of the wiring board has been mainly used. Examples of the surface mounting method include soldering of chip resistors, vapor deposition of thin film resistors, application and baking of thick film resistor paste, and the like. It should be noted that the resistance value of the thin-film and thick-film resistors is largely varied only by forming the resistor, so that fine adjustment of the resistance value by trimming is generally performed.
[0003]
However, in recent years, various electronic components have been rapidly reduced in size and density due to the use of semiconductor integrated circuit devices such as ICs and LSIs, and accordingly, IC substrates and IC package substrates on which semiconductor integrated circuit devices are mounted are being developed. The demand for miniaturization and high density of multilayer circuit boards is increasing. One method of meeting this demand is to internalize a resistor that has been conventionally mounted on the surface. According to this method, it is expected that the circuit structure conventionally drawn to the substrate surface through a through conductor such as a via hole can be simplified, and that the surface mounting area can be increased.
[0004]
As a method of forming such a resistor into an inner layer, a method of applying a thick film resistor paste on a ceramic green sheet, further laminating a ceramic green sheet thereon, and simultaneously firing both the ceramic and the resistor is known. is there. According to this co-firing method, the resistor can be formed as an inner layer without greatly increasing the number of steps. When the resistors are fired simultaneously, the firing temperature of a normal RuO ₂ or SnO ₂ based resistor is about 800 to 900 ° C., so that a glass ceramic that can be fired simultaneously at this temperature is formed on the insulating substrate. Used.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the inner layering of the resistor as described above, it is necessary to apply a resistor paste at the time of processing the glass ceramic green sheet, and a step of sintering the resistor in the inner layer simultaneously with the glass ceramic is required. Therefore, there is a problem in that the resistor cannot be trimmed after firing, and the resistance value variation cannot be controlled.
[0006]
Further, the ordinary resistor paste is composed of a resistance material for exhibiting resistance, a glass material for sintering, and other additives. Therefore, when the ceramic material is glass ceramic, the glass component in the resistor paste reacts with the glass component in the glass ceramic at the time of firing, mutual diffusion occurs, and the resistance value after firing significantly shifts. Alternatively, there is a problem that the variation is increased. In addition, when the paste is used, there is a problem that variation in resistance value is increased due to uneven distribution of particles in the resistance paste.
[0007]
When low-resistance Cu is used as the wiring layer, the sintering atmosphere becomes a humidified nitrogen atmosphere, and during sintering of the glass ceramic, the resistor component reacts with moisture in the atmosphere, and is ionized and diffuses into the glass ceramic. A phenomenon occurs. For this reason, there is also a problem that the resistance value after firing may vary.
[0008]
In addition, there is a method in which a resistor is baked on the surface of the baked ceramic substrate, and a ceramic substrate is bonded after trimming the resistor. However, this method has a problem that the process becomes long.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described problems in the related art, and an object of the present invention is to suppress variation in resistance value of a resistor co-fired with an insulating base made of glass ceramic and adjust the variation range by trimming. An object of the present invention is to provide an unnecessary wiring board of ± 10%.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a wiring board comprising an insulating base made of a glass ceramic sintered body, and a wiring layer and a resistor formed inside and / or on the surface of the insulating base by co-firing with the insulating base. The body is formed of a sintered body of metal powder coated with 40 to 80% by mass of tin oxide and 20 to 60% by mass of platinum.
[0011]
According to the wiring board of the present invention, since a resistor is used as a compound and is formed of a sintered body of metal powder coated with stable tin oxide and low-reactivity platinum, the moisture during sintering of glass ceramics is reduced. And diffusion of ionized metal components into glass ceramics can be suppressed. As a result, it is possible to provide a wiring substrate that can suppress variation in the resistance value of the resistor after firing without being affected by the firing atmosphere.
[0012]
Furthermore, by using a sintered body of metal powder in which tin oxide is coated with platinum as a resistor, it is possible to suppress the occurrence of grain growth due to fusion of platinum generated during sintering of the metal powder. Tin oxide and platinum can be uniformly dispersed in the layer, and variation in resistance can be suppressed.
[0013]
In addition, as a composition of the metal powder forming the resistor, tin oxide and platinum coating the same are in the range of 40 to 80% by mass and 20 to 60% by mass, respectively, so that an excessive resistance value due to excessive platinum content is obtained. And an extreme increase in resistance due to excessive tin oxide content can be avoided. The resistance value after firing can be stably controlled by adjusting the amount of platinum coating the tin oxide. As a result, by using the resistor in the wiring board of the present invention, the resistance value can be set in the range of 1 Ω to 1 kΩ, and the variation in the resistance value at that time is within ± 10%, and the range is 20% or less. Can be suppressed.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0015]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a wiring board according to the present invention, wherein 1 is an internal resistor, 2 is a wiring layer, and 3 is an insulating base made of glass ceramic.
[0016]
The insulating base 3 is formed by laminating a plurality of glass ceramic layers, and the resistor 1 and the wiring layer 2 are formed in the form of wiring on the inside and / or the surface, in this example, on the inside, the so-called inner layer.
[0017]
In preparing the insulating substrate 3 made of glass ceramic, first, a slurry is obtained by mixing a glass powder, a filler powder (ceramic powder), an organic binder, a plasticizer, an organic solvent, and the like.・ The glass ceramic green sheet is manufactured by the calendar roll method.
[0018]
As the glass powder, for example, SiO ₂ —B ₂ O ₃ system, SiO ₂ —B ₂ O ₃ —Al ₂ O ₃ system, SiO ₂ —B ₂ O ₃ —Al ₂ O ₃ —MO system (where M is Ca , Sr, Mg, Ba or an _{_{_{^{Zn) · SiO 2 -Al 2 O}}}} 3 -M 1 O-M 2 O system (where, ^{M 1} and ^{M 2} are identical or different and Ca, Sr, Mg, Ba or Zn · SiO ₂ -B ₂ O ₃ -Al ₂ O ₃ -M ¹ O-M ² O system (where M ¹ and M ² are the same as above) · SiO ₂ -B ₂ O ₃ -M ³ ₂ O system (where, ^{M 3} is Li, shows the Na or _{_{_{_{K) · SiO 2 -B 2 O}}}} 3 -Al 2 O 3 -M 3 2 O system (where, ^{M 3} are as defined above) Pb-based glass, Bi-based glass, or the like can be used.
[0019]
Examples of the filler powder include a composite oxide of Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , ZrO ₂ and an alkaline earth metal oxide, a composite oxide of TiO ₂ and an alkaline earth metal oxide, and Al ₂ O ₃ and composite oxides containing at least one selected from SiO ₂ (e.g. spinel mullite cordierite), or the like can be used.
[0020]
Next, as a wiring layer paste for forming the wiring layer 2, a paste obtained by kneading an appropriate organic binder / solvent into a metal powder such as a Cu / Ag / Au / Ag alloy is formed by screen printing or gravure. It is applied to the surface of the glass ceramic green sheet by a printing method or the like.
[0021]
Similarly, as a resistor paste for forming a resistor 1 formed of a sintered body of a metal powder, a suitable organic binder and a solvent are kneaded with a metal powder composed of a tin oxide powder having a platinum coating layer formed thereon. The paste is applied to the surface of the glass ceramic green sheet by a screen printing method, a gravure printing method, or the like.
[0022]
The formation of the platinum coating layer on the tin oxide powder is performed by, for example, platinum plating on the tin oxide powder or platinum vapor deposition on the tin oxide powder. It is desirable that the tin oxide powder coated with platinum has a uniform particle size and a nearly spherical shape. More preferably, the variation range of the particle size is preferably within ± 30% around the average particle size. This is suitable for obtaining a uniform platinum coating state. For example, when the tin oxide powder has a large particle size and a irregular shape, the platinum coating layer is not suitable between tin oxide powder particles. The thickness tends to be uniform, and as a result, the resistance value of the resistor 1 after firing tends to vary.
[0023]
Further, the composition ratio of tin oxide and platinum in the metal powder forming resistor 1 is preferably in the range of 40 to 80% by mass and 20 to 60% by mass, respectively. If the amount of platinum exceeds 60%, the formation of low-resistance paths (low-resistance paths) tends to increase due to sintering of platinum, and the resistance value of the resistor 1 tends to be 0.1 Ω or less, and the variation tends to increase. On the other hand, if the content of platinum is less than 20%, the platinum coating layer may not be formed uniformly on the particles of the tin oxide powder, and the resistance value of the fired resistor 1 may not only exceed 10 kΩ, but also vary widely. Tend to be.
[0024]
A plurality of the glass ceramic green sheets are stacked and subjected to thermocompression bonding by applying heat of 50 to 100 ° C. and pressure of 3 to 20 MPa to produce a laminate.
[0025]
Then, this laminate is fired in a humidified nitrogen atmosphere at a temperature of about 900 ° C. and a dew point of about 50 ° C. to obtain a wiring board.
[0026]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[0027]
First, a platinum resistor-coated tin oxide spherical powder having an average particle size of 2 to 3 μm as a resistor paste was kneaded with an organic binder / solvent in eight compositions shown in Table 1 to prepare a test resistor paste.
[0028]
[Table 1]

[0029]
Similarly, a Cu paste was prepared by kneading a Cu powder and an organic binder / solvent as a wiring layer paste.
[0030]
Next, first, a Cu paste to be a wiring layer was applied to the glass ceramic green sheet and dried. Thereafter, a test resistor paste to be a resistor after firing was applied in a predetermined test pattern and dried. The resistor test pattern used here had an aspect ratio of 1 and a film thickness of 20 to 25 μm. Thereafter, the glass ceramic green sheets were laminated and fired in a humidified nitrogen atmosphere at a temperature of 910 ° C. and a dew point of 50 ° C.
[0031]
The resistance value of each test resistor was measured using a digital multimeter for the wiring board thus manufactured. For these measurement results, the change in the average resistance value with respect to the amount of added platinum (Pt) is shown in a diagram in FIG. 2, and the variation in the resistance value is shown in Table 2.
[0032]
[Table 2]

[0033]
In FIG. 2, the horizontal axis represents the amount of platinum (Pt) added (unit: mass%), the vertical axis represents the average resistance value (unit: Ω / □), and the black diamond and the characteristic curve represent the measurement results and changes thereof. Is shown. FIG. 2 shows that according to the wiring board of the present invention, the resistance value can be controlled between 1Ω and 1 kΩ by adjusting the amount of added platinum. Table 2 shows that the wiring board according to the present invention has a resistance value variation (unit:%) within 20%. Although the resistance value in the graph data of FIG. 2 indicates a sheet resistance in terms of the function as a wiring board, the sheet resistance of 1 Ω to 1 kΩ is 1.0 × 10 ^{−4 to} 0.01 Ω in terms of volume specific resistance. -It corresponds to m.
[0034]
In the case of the composition of tin oxide and platinum out of the resistance composition shown in Table 1, the resistance value itself fluctuated greatly, and the variation of the resistance value exceeded 20%. That is, when the composition of tin oxide is less than 40% and the composition of platinum is more than 60%, the resistance value sharply decreases to 0.1Ω or less, and sufficient reproducibility is obtained even in the same baking lot. There was a tendency not to obtain. When the composition of tin oxide is more than 80% and the composition of platinum is less than 20%, the resistance tends to increase to 80% or more when the resistance is several tens of kΩ.
[0035]
<Comparative example>
As the metal powder used as the resistor, a paste was prepared using a mixture of platinum powder and tin oxide powder instead of platinum-coated tin oxide powder. The composition ratio of platinum to tin oxide was the same as in Table 1 of the examples, and the other items were the same as in the examples. Table 3 shows the resistance value variation of the resistor of the wiring board manufactured in this manner.
[0036]
[Table 3]

[0037]
According to the results in Table 3, when a mixed powder of platinum powder and tin oxide powder was used as the metal powder forming the resistor, a metal powder composed of platinum-coated tin oxide powder as in the wiring board of the present invention was used. It can be seen that the variation in the resistance value is larger than in the case of
[0038]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the wiring layer is formed by applying a Cu paste, but instead, the wiring layer may be formed by transferring a metal foil such as Cu.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the wiring substrate of the present invention, a resistor formed by simultaneous firing on the inside and / or the surface of an insulating base made of glass ceramic is converted into a stable tin oxide as a compound with platinum having low reactivity. Since it was formed of a sintered body of the coated metal powder and the composition was 40 to 80% by mass of tin oxide and 20 to 60% by mass of platinum, platinum and oxidized in the resistor sintered body It can make the dispersion with tin uniform, and at the same time co-firing with an insulating substrate made of glass ceramic, suppress the reaction with moisture during sintering of glass ceramic and the diffusion phenomenon of ionized metal components into glass ceramic. Can be. As a result, it is possible to provide a wiring substrate that can suppress the variation in the resistance value of the resistor after firing without being affected by the firing atmosphere, and can adjust the resistance value variation within a range of ± 10% that does not require adjustment by trimming. A wiring substrate that can be controlled to within 20% was obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an embodiment of a wiring board of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a change in resistance value with respect to an added amount of platinum (Pt) in a resistor used for a wiring board according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1: resistor 2: wiring layer 3: insulating substrate

Claims

A wiring board comprising: an insulating base made of a glass ceramic sintered body; and a wiring layer and a resistor formed inside and / or on the surface of the insulating base by co-firing with the insulating base, wherein the resistor is 40 to A wiring board comprising a sintered body of metal powder in which 80% by mass of tin oxide is coated with 20 to 60% by mass of platinum.