JP2004289187A - Manufacturing method of thick film multilayer substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は厚膜多層基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a thick film multilayer substrate.
従来、セラミック基板上に絶縁層を印刷、焼成し、この絶縁層上に配線パタンを印刷、焼成することにより厚膜多層基板を製造する際には、複数の絶縁層及び配線パタンは、全て同じ温度で焼成している。したがって、上記技術を応用して、セラミック基板上に厚膜抵抗を印刷、焼成し、このセラミック基板上に複数の絶縁層を順次、印刷、焼成しようとすると、厚膜抵抗、複数の絶縁層及び配線パタンは、全て同じ温度で焼成することが考えられる。 Conventionally, when an insulating layer is printed and fired on a ceramic substrate, and a wiring pattern is printed and fired on the insulating layer to manufacture a thick-film multilayer substrate, a plurality of insulating layers and wiring patterns are all the same. Firing at a temperature. Therefore, by applying the above technology, printing and firing a thick film resistor on a ceramic substrate, and sequentially printing and firing a plurality of insulating layers on this ceramic substrate, a thick film resistor, a plurality of insulating layers and It is conceivable that all the wiring patterns are fired at the same temperature.
しかしながら、上記の製造方法では、厚膜抵抗の焼成温度と絶縁層、配線パタンなどの焼成温度が同じであるため、厚膜抵抗焼成後の焼成工程において、熱的影響により厚膜抵抗とそれに接する絶縁層との間に相互拡散や熱ストレスが発生し、厚膜抵抗の抵抗値が大きく変動してしまうという問題がある。そこで上記問題に対処する従来技術としては、下記の時点において、厚膜抵抗にレーザトリミングを実施し、抵抗値調整を行っている。 However, in the above manufacturing method, since the firing temperature of the thick film resistor and the firing temperature of the insulating layer and the wiring pattern are the same, in the firing step after firing the thick film resistor, the thick film resistor and the thick film resistor come into contact with each other due to thermal influence. There is a problem that mutual diffusion and thermal stress occur between the insulating film and the insulating layer, and the resistance value of the thick film resistor fluctuates greatly. Therefore, as a conventional technique for addressing the above problem, at the following point, laser trimming is performed on the thick film resistor to adjust the resistance value.
第一の従来技術では全ガラス絶縁層の焼成前にレーザトリミングを実施する。第二の従来技術では全ガラス絶縁層の焼成後に全ガラス絶縁層を透過してレーザトリミングを実施する。第三の従来技術では全ガラス絶縁層を開口して設けた窓を通してレーザトリミングを実施する。第四の従来技術では上部のガラス絶縁層に設けた窓を通しかつ最下層のガラス絶縁層を透過してレーザトリミングを実施する。 In the first prior art, laser trimming is performed before firing the all-glass insulating layer. In the second conventional technique, laser trimming is performed by passing through the all-glass insulating layer after firing the all-glass insulating layer. In the third conventional technique, laser trimming is performed through a window provided by opening an all-glass insulating layer. In the fourth prior art, laser trimming is performed through a window provided in the upper glass insulating layer and through the lowermost glass insulating layer.
しかしながら、上記したレーザートリミング方法は、それぞれ下記の問題点を有している。まず上記第一の従来技術では、レーザートリミング後に全ガラス絶縁層及び配線の焼成を行うためにそれらの熱的影響により、厚膜抵抗の抵抗値が変動してしまう。図6に同一基板上に設けた3個の厚膜抵抗の各工程毎の抵抗値変動の一例を示す。図より明らかなように、抵抗体のシート抵抗値あるいは抵抗体の形状等によって抵抗値変動の絶対値が異なる。 However, each of the above-described laser trimming methods has the following problems. First, in the first prior art, since the all-glass insulating layer and the wiring are baked after laser trimming, the resistance value of the thick-film resistance fluctuates due to their thermal influence. FIG. 6 shows an example of the resistance value variation of each of the three thick film resistors provided on the same substrate in each step. As is clear from the drawing, the absolute value of the resistance value variation differs depending on the sheet resistance value of the resistor or the shape of the resistor.
上記第二の従来技術では、厚い全ガラス絶縁層を透過してレーザートリミングを行うために、各ガラス絶縁層及びその界面における吸収、散乱、反射が生じ、厚膜抵抗トリミングのためにレーザー出力を増大させる必要がある。しかし、このレーザー出力の増大は周辺部への熱的影響の増大により周辺の配線や回路素子に熱ストレスなどの悪影響を与える可能性が危惧される。 In the second prior art, laser trimming is performed through a thick all-glass insulating layer, so that absorption, scattering, and reflection occur at each glass insulating layer and its interface, and the laser output is reduced for thick-film resistance trimming. Need to increase. However, there is a concern that the increase in the laser output may adversely affect peripheral wirings and circuit elements, such as thermal stress, due to an increase in thermal influence on the peripheral portion.
上記第三、第四の従来技術では、窓部に配線を布設できないので、多数のレーザートリミング厚膜抵抗を要する場合、配線パターンの設計が複雑となり、配線長が必要以上に長くなり、更に厚膜抵抗が露出するので耐外部環境性に不安が生じる。本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、簡単に厚膜抵抗の抵抗値を高精度化できる厚膜多層基板の製造方法を提供することを、その目的としている。 In the third and fourth prior arts described above, wiring cannot be laid in the window, so when a large number of laser-trimmed thick-film resistors are required, the wiring pattern design becomes complicated, and the wiring length becomes longer than necessary. Since the film resistance is exposed, there is concern about the external environment resistance. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a thick film multilayer substrate that can easily increase the resistance value of a thick film resistor.
本発明の厚膜多層基板の製造方法は、セラミック基板上に厚膜抵抗を印刷して焼成する厚膜抵抗形成工程と、前記厚膜抵抗及び前記セラミック基板の表面に第1の絶縁層を印刷して焼成する絶縁層形成工程とを備える厚膜多層基板の製造方法において、前記厚膜抵抗を前記厚膜抵抗に接する前記第1の絶縁層よりも高温で焼成するとともに、前記厚膜抵抗を820〜1050℃で焼成し、且つ前記厚膜抵抗を前記第1の絶縁層よりも20〜100℃高温で焼成することを特徴としている。 The method for manufacturing a thick-film multilayer substrate according to the present invention includes a thick-film resistor forming step of printing and firing a thick-film resistor on a ceramic substrate, and printing a first insulating layer on the thick-film resistor and the surface of the ceramic substrate. And baking the insulating layer forming step, wherein the thick film resistor is fired at a higher temperature than the first insulating layer in contact with the thick film resistor, and the thick film resistor is The sintering is performed at 820 to 1050 ° C., and the thick film resistor is baked at a temperature higher by 20 to 100 ° C. than that of the first insulating layer.
温度差が20℃未満の場合には抵抗値変動が大きくなり、温度差が100℃超過の場合には接する配線導体(通常Ag系導体(Ag、AgPd、AgPt)の溶融又は配線導体との固相拡散といった不具合が生じる。 When the temperature difference is less than 20 ° C., the fluctuation of the resistance value becomes large. When the temperature difference exceeds 100 ° C., the wiring conductor (usually Ag-based conductor (Ag, AgPd, AgPt) melts or solidifies with the wiring conductor). Problems such as phase diffusion occur.
好適な態様において、前記厚膜抵抗は、前記第1の絶縁層よりも後に印刷、焼成される第2の絶縁層よりも高温で焼成される。好適な態様において、前記厚膜抵抗をレーザートリミングした後、前記第1の絶縁層を形成する。好適な態様において、前記レーザートリミング直後の前記厚膜抵抗の抵抗値と、前記厚膜抵抗の高温工程終了時の抵抗値との比率を記憶し、前記比率に基づいて目標抵抗値を予め補正して得た抵抗値に基づいてレーザートリミングを実施する。 In a preferred aspect, the thick film resistor is fired at a higher temperature than a second insulating layer printed and fired after the first insulating layer. In a preferred aspect, the first insulating layer is formed after laser-trimming the thick film resistor. In a preferred aspect, the ratio between the resistance of the thick film resistor immediately after the laser trimming and the resistance of the thick film resistor at the end of the high-temperature step is stored, and the target resistance is corrected in advance based on the ratio. Laser trimming is performed based on the obtained resistance value.
また、本発明の厚膜多層基板の製造方法は、セラミック基板上に厚膜抵抗を印刷して焼成する厚膜抵抗形成工程と、前記厚膜抵抗及び前記セラミック基板の表面に絶縁層を印刷して焼成する絶縁層形成工程とを備える厚膜多層基板の製造方法において、前記厚膜抵抗に含まれるガラスを前記厚膜抵抗の焼成により結晶化ガラスとすることを特徴としている。好適な態様において、前記厚膜抵抗に含まれるガラスにおける結晶化状態では、非晶質状態のときより融点が50℃以上上昇する組成である。 The method of manufacturing a thick-film multilayer substrate according to the present invention includes a thick-film resistor forming step of printing and firing a thick-film resistor on a ceramic substrate, and printing an insulating layer on the surface of the thick-film resistor and the ceramic substrate. A method of manufacturing a thick-film multilayer substrate, comprising the step of forming an insulating layer by firing the glass film, wherein the glass contained in the thick-film resistor is crystallized glass by firing the thick-film resistor. In a preferred embodiment, the glass contained in the thick film resistor has a composition in which the melting point is increased by 50 ° C. or more in the crystallized state as compared with the amorphous state.
また、本発明の厚膜多層基板の製造方法は、セラミック基板上に厚膜抵抗を印刷して焼成する厚膜抵抗形成工程と、前記厚膜抵抗及び前記セラミック基板の表面に絶縁層を印刷して焼成する絶縁層形成工程とを備える厚膜多層基板の製造方法において、前記絶縁層に含まれるガラスを前記絶縁層の焼成により結晶化ガラスとすることを特徴としている。好適な態様において、前記絶縁層は前記厚膜抵抗に接する第1の絶縁層である。 The method of manufacturing a thick-film multilayer substrate according to the present invention includes a thick-film resistor forming step of printing and firing a thick-film resistor on a ceramic substrate, and printing an insulating layer on the surface of the thick-film resistor and the ceramic substrate. A method of manufacturing a thick-film multilayer substrate comprising: an insulating layer forming step of firing and firing. A glass contained in the insulating layer is converted into crystallized glass by firing the insulating layer. In a preferred aspect, the insulating layer is a first insulating layer in contact with the thick film resistor.
本発明の厚膜多層基板の製造方法では、セラミック基板上の厚膜抵抗をその上に接して焼成される第1の絶縁層よりも高温で焼成する。このようにすれば、以下の効果を奏することができる。 In the method of manufacturing a thick film multilayer substrate according to the present invention, the thick film resistor on the ceramic substrate is fired at a higher temperature than the first insulating layer fired in contact therewith. By doing so, the following effects can be obtained.
(1)レーザートリミング跡や窓により絶縁層に凹部が形成されるレーザートリミングを使用しなくても高精度に抵抗値を決定できる。 (1) A resistance value can be determined with high accuracy without using laser trimming in which a concave portion is formed in an insulating layer by a laser trimming mark or a window.
すなわち、厚膜抵抗焼成後におけるその抵抗値の変動は、その後の高温工程(絶縁層焼成、配線(回路パタン及びビヤーホール充填導体)焼成)、特に厚膜抵抗に接する絶縁層の焼成工程における厚膜抵抗とそれに接する絶縁層との相互拡散や熱ストレスなどによって生じる。ところが本発明者らの実験によれば、厚膜抵抗をそれに接する第1の絶縁層よりも高温で焼成すれば、その後の絶縁層の焼成などの高温工程による抵抗値変動を低減できることがわかった。 That is, the change in the resistance value after the firing of the thick film resistor is caused by the subsequent high temperature process (firing the insulating layer, firing the wiring (circuit pattern and via-hole filled conductor)), especially the firing process of the insulating layer in contact with the thick film resistor. This is caused by mutual diffusion between the resistor and the insulating layer in contact with the resistor, thermal stress, and the like. However, according to experiments performed by the present inventors, it has been found that if the thick film resistor is fired at a higher temperature than the first insulating layer in contact with the thick film resistor, a change in resistance due to a high-temperature process such as subsequent firing of the insulating layer can be reduced. .
恐らく、厚膜抵抗の高温焼成により、厚膜抵抗を構成するガラス粒子と導電粒子との反応ならびに結合力が強化されるために、その後により低温の絶縁層焼成工程を行っても、厚膜抵抗とそれに接する第1の絶縁層との間で固相拡散が生じにくくなるためと推定される。 Presumably, the high-temperature firing of the thick-film resistor enhances the reaction and bonding force between the glass particles and the conductive particles constituting the thick-film resistor. It is presumed that solid phase diffusion hardly occurs between the first insulating layer and the first insulating layer in contact therewith.
(2)厚膜抵抗焼成後でかつ第1の絶縁層形成前にレーザートリミングすることにより、更なる高精度の抵抗値を得ることができる。また厚膜抵抗を絶縁層で被覆できるので、安定性に優れ、しかもその配線が可能となる。 (2) By performing laser trimming after firing the thick film resistor and before forming the first insulating layer, it is possible to obtain a higher-precision resistance value. Further, since the thick film resistor can be covered with the insulating layer, the stability is excellent and the wiring can be performed.
すなわち、厚膜抵抗が高温焼成されて安定であるので、レーザートリミング跡の絶縁層焼成を行っても抵抗値のばらつきが小さい。したがって、絶縁層に窓などを設ける必要がなくまた絶縁層透過のためにレーザー出力を増大しなくてもよい。 That is, since the thick film resistor is fired at a high temperature and is stable, even if the insulating layer is fired after the laser trimming, the variation in the resistance value is small. Therefore, there is no need to provide a window or the like in the insulating layer, and it is not necessary to increase the laser output for transmission through the insulating layer.
[第1実施例] [First embodiment]
本発明の厚膜多層基板の一実施例を図1を参照して説明する。図1は、アルミナ基板1上に3層のガラス絶縁層2〜4を有する厚膜多層基板を示す。
One embodiment of the thick film multilayer substrate of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a thick-film multilayer substrate having three glass
基板1上には配線5、厚膜抵抗6が印刷、焼成されており、その上にガラス絶縁層2〜4が形成され、ガラス絶縁層4上には配線7、保護ガラス71が形成されている。また、ガラス絶縁層4上には回路部品8がはんだ付けされている。9はビアホールに充填された孔部充填導体である。以下、この厚膜多層基板の製造方法を説明する。
The
(厚膜抵抗形成工程)まず、図2に示すように、Ag粉末にバインダとしてのエチルセルロースと溶剤としてのテルビネオールなどとを混練して導体ペーストを作成し、次に約1600℃で焼成されたアルミナ基板1上にこの導体ペーストを印刷し、空気中、800〜1050℃で10分間保持する焼成プロファイルにて焼成して配線5を形成する。
(Thick film resistance forming step) First, as shown in FIG. 2, Ag powder is kneaded with ethyl cellulose as a binder and terbineol as a solvent to prepare a conductor paste, and then alumina sintered at about 1600 ° C. The conductive paste is printed on the
次に、1200〜1500℃で溶融後、水中急冷し、粉砕した所定の混合比率のPbO、Al2O3、SiO2、B2O3混合物などからなる平均粒径2〜5μmのガラス粉末50〜80vol%にRu02粉末を所定vol%混合した混合粉末を作成し、この混合粉末に溶剤(例えばテルビネオール)、バインダ(例えばエチルセルロース)を入れて混練して抵抗体ペーストを作成し、この抵抗体ペーストをアルミナ基板1の表面に焼成後の膜厚が7〜15μmの厚さになるように印刷し、空気中、820〜1050℃で10分間保持する焼成プロファイルにて焼成して厚膜抵抗6を形成する。
Next, after melting at 1200 to 1500 ° C., quenched in water and crushed, Ru02 powder is mixed with 50 to 80 vol% of glass powder having an average particle diameter of 2 to 5 μm and made of a mixture of PbO, Al 2
(ガラス絶縁層の最下層を厚膜抵抗上に形成する工程)次に、図3に示すように、1200〜1500℃で溶融後、水中急冷し、粉砕した所定の混合比率のCaO、Al2O3、ZrO、PbOなどの混合物からなる平均粒径2〜5μmのガラス粉末に、溶剤(例えばテルビネオール)、バインダ(例えばエチルセルロース)を所定量加え、混練してガラスペーストを作成する。このガラスペーストをアルミナ基板1上に15〜25μmの厚さで印刷し、800〜950℃で10分間保持する焼成プロファイルにて焼成してガラス絶縁層2を形成する。
(Step of Forming Lowermost Layer of Glass Insulating Layer on Thick Film Resistor) Next, as shown in FIG. 3, after melting at 1200 to 1500 ° C., quenching in water, and pulverized CaO, Al 2
(残部のガラス絶縁層及び内部配線形成工程)次に、図4に示すように、上記したガラス絶縁層2の製造工程と同じ工程でガラス絶縁層3を形成し、次に、上記導体ペーストをガラス絶縁層2、3の互いに連通するビアホールにスクリーン印刷して充填し、空気中、800〜950℃で10分間保持する焼成プロファイルにて焼成して孔部充填導体9の下部を形成する。
(Remaining Glass Insulating Layer and Internal Wiring Forming Step) Next, as shown in FIG. 4, a glass
次に、上記したガラス絶縁層2の製造工程と同じ工程でガラス絶縁層4を形成し、次に、上記ビアホールに連通するガラス絶縁層4のビアホールにAgペーストをスクリーン印刷して充填し、空気中、800〜950℃で10分間保持する焼成プロファイルにて焼成して孔部充填導体9の上部を形成する。
Next, the
(表層回路形成工程)次に、図4に示す様に導体ペーストをガラス絶縁層4表面に印刷し、800〜950℃で10分間保持する焼成プロファイルにて焼成して配線7を形成し、その上に保護ガラスペーストを印刷し、空気中、500〜650℃をピーク温度とする焼成プロファイルにて焼成して保護ガラス層71を形成した。
(Surface Layer Circuit Forming Step) Next, as shown in FIG. 4, a conductive paste is printed on the surface of the
保護ガラスペーストは、1200〜1500℃で溶融後、水中急冷し、粉砕した所定の混合比率のPbO、SiO2、B2O3混合物からなる平均粒径2〜5μmのガラス粉末に、溶剤(例えばテルピネオール)、バインダ(例えばエチルセルロース)を所定量加え、混練して作成した。
The protective glass paste is melted at 1200 to 1500 ° C., quenched in water, pulverized, and crushed into a glass powder having an average particle diameter of 2 to 5 μm composed of a mixture of PbO,
(回路部品装着工程)次に、図1に示すように、ガラス絶縁層4の表面に焼成基板の表面に、回路部品8をはんだ付けして工程を完了した。
(Circuit Component Mounting Step) Next, as shown in FIG. 1, the
また、基板形成プロセスにて導体ペーストのAg粉末の代わりにAgとPdあるいはAgとPtとの混合粉を用いてもよい。またCuを用いることもできるがこの場合には酸化防止のため、焼成をN2雰囲気で行なう必要がある。さらに、表層回路形式工程において、導体ペーストを用いて配線形成後、この配線間に抵抗体を形成する事もできる。 Further, a mixed powder of Ag and Pd or Ag and Pt may be used in the substrate forming process instead of the Ag powder of the conductor paste. Cu can be used, but in this case, firing must be performed in an N2 atmosphere to prevent oxidation. Further, in the surface layer circuit type process, after forming a wiring using a conductive paste, a resistor can be formed between the wirings.
次に、厚膜抵抗6の抵抗値変化を各製造工程終了毎にモニターした結果を図5に示す。また、厚膜抵抗6の焼成を850℃で10分間保持する焼成プロファイルにて焼成した他は実施例と同じ方法で作成した厚膜抵抗の抵抗値変化を示す。図6からわかるように、厚膜抵抗6の抵抗値は、高温焼成する本実施例品の抵抗値変化は比較例品に比べて格段に縮小されていることがわかる。
[第2実施例]
Next, FIG. 5 shows the result of monitoring the change in the resistance value of the
[Second embodiment]
上記実施例では、レーザートリミングを行わなかったが、厚膜抵抗6の形成後にそのレーザートリミングを行って、厚膜抵抗6の値を精密に所定値に決め、その後、厚膜抵抗6を含む基板1上にガラス絶縁層2〜4を形成してもよい。厚膜抵抗6が高温焼成されているために、その上にガラス絶縁層2〜4を低温焼成しても、図5からわかるように殆ど変わらない。
[第3実施例]
In the above embodiment, the laser trimming was not performed, but the laser trimming was performed after the formation of the
[Third embodiment]
上記実施例2では、ガラス絶縁層2〜4形成前にレーザートリミングを実施したが、ガラス絶縁層2の形成後にレーザートリミングを行い、その後でガラス絶縁層3、4を形成してもよい。このようにすれば更に抵抗値変動を低減し、更に厚膜抵抗6上をガラス絶縁層3そして4で被覆することができる。
[第4実施例]
In the second embodiment, the laser trimming is performed before the
[Fourth embodiment]
他の実施例を説明する。 Another embodiment will be described.
この実施例は、実施例1において、厚膜抵抗6のレーザートリミング後の抵抗値R3と、製造工程完了後の上記厚膜抵抗6の抵抗R4との変化率Rr=R4/R3について多数のサンプルの平均変化率Rrmを計算し、レーザートリミング時にこの平均変化率Rrmを利用してレーザートリミング時の抵抗値R3を決定する。
This embodiment is different from the first embodiment in that a large number of samples of the change rate Rr = R4 / R3 between the resistance value R3 of the
例えば厚膜抵抗6の目標抵抗値をRxとする。そこでレーザートリミングにより厚膜抵抗6のレーザートリミング設定抵抗値R3をR3=Rx/Rrmとしてレーザートリミングを行う。このようにすれば、レーザートリミング後にガラス絶縁層焼成などを行い、厚膜抵抗6に熱履歴が加えられる場合でも、この熱履歴による厚膜抵抗6の抵抗値変動を最小限に抑制することが可能となる。
For example, the target resistance value of the
これは、レーザートリミング後のガラス絶縁層や配線の焼成工程が一定であり、それによる抵抗値変動も本質的に一定範囲内に収まるためである。
[第5実施例]
This is because the firing process of the glass insulating layer and the wiring after the laser trimming is constant, and the fluctuation of the resistance value due to the process is essentially within a certain range.
[Fifth embodiment]
実施例4の変形態様を以下に説明する。この実施例では、レーザートリミングにおける抵抗値比較(モニタ抵抗と記憶する目標抵抗との比較)を行うコンピュータのメモリに、回路基板上の全部の厚膜抵抗6に対してそれぞれ、平均変化率Rrmを個別に記憶しておく。
A modification of the fourth embodiment will be described below. In this embodiment, the average rate of change Rrm is stored in the memory of the computer which performs the resistance value comparison (comparison between the monitor resistance and the stored target resistance) in the laser trimming for all the
これは、回路基板上の位置や、各厚膜抵抗6の抵抗値などにより微妙に平均変化率Rrmが異なるのを補償するためである。このようにすれば、回路基板上の位置や、各厚膜抵抗6の抵抗値などにより微妙に平均変化率Rrmが異なる場合でも、熱履歴による各厚膜抵抗6の抵抗値変動を最小化することができる。
[第6実施例]
This is for compensating that the average change rate Rrm is slightly different depending on the position on the circuit board, the resistance value of each
[Sixth embodiment]
実施例5の変形態様を以下に説明する。 A modification of the fifth embodiment will be described below.
回路基板は複数枚(例えば4枚)を1ロットとして同じハンドリング用のボート(たとえばアルミナ製)に載置して、各工程を実施する。この実施例では、レーザートリミングにおける抵抗値比較(モニタ抵抗と記憶する目標抵抗との比較)を行うコンピュータのメモリに、上記ボート上の各回路基板上のレーザートリミングが必要な各厚膜抵抗6の全数に対して、それぞれ平均変化率Rrmを個別に記憶しておく。そしてレーザートリミングが必要な全厚膜抵抗6に対して各抵抗値R3を目標抵抗Rx/Rrmとして個別にレーザートリミングする。
A plurality of circuit boards (for example, four) are set as one lot and mounted on the same handling boat (for example, made of alumina) to perform each process. In this embodiment, in the memory of the computer that performs the resistance value comparison (comparison between the monitor resistance and the stored target resistance) in the laser trimming, the
これは、上記セラミックボート上の回路基板の載置位置により、回路基板毎に微妙に温度などが変化し、そのために回路基板上の同一位置に形成される厚膜抵抗6でも上記微妙な温度変化により抵抗値が変動するためである。この実施例によれば、更に一層の抵抗値変動抑制が可能となる。
This is because the temperature or the like changes delicately for each circuit board depending on the mounting position of the circuit board on the ceramic boat. Therefore, even when the
(変形態様)以下、他の変形態様を説明する。 (Modification) Hereinafter, another modification will be described.
変形態様1
実施例4において、厚膜抵抗6の膜厚と熱履歴後の平均変化率Rrmとは一定の関係をもつので、この関係を示すグラフを記憶しておけば、厚膜抵抗6の膜厚を変える度にこのグラフから平均変化率Rrmをサーチすることができ、厚膜抵抗6の膜厚を変える度に一々、平均変化率Rrmを実験的に導出しなくてもよい。
In the fourth embodiment, since the thickness of the
変形態様2
この態様では、厚膜抵抗6形成後でかつガラス絶縁層2形成前に、厚膜抵抗6とガラス絶縁層2との間の固相拡散を防止又は低減するバリア層を少なくとも厚膜抵抗6上に形成する。このバリア層はレーザートリミング前に形成してもよく、その後に形成してもよい。このバリア層の条件としては、厚膜抵抗6との固相拡散が少なく、厚膜抵抗6とガラス絶縁層2との間の固相拡散を低減し、厚膜抵抗6形成後の熱履歴に対して相変化しない絶縁性材料であり、例えば、窒化シリコン膜やアルミナ膜などを採用することができ、製造プロセスとしてはCVD法やPVD法や印刷焼成法などを採用できる。なお、レーザートリミング前に形成する場合には、レーザートリミングにより溶断可能な厚さとする必要がある。
In this embodiment, after the
変形態様3
この態様では、厚膜抵抗6形成後でかつガラス絶縁層2形成前に又はガラス絶縁層2として、直上のガラス絶縁層よりも軟質又は高弾性の緩衝層を少なくとも厚膜抵抗6上に形成する。この緩衝層はレーザートリミング前に形成してもよく、その後に形成してもよい。この緩衝層の条件としては、厚膜抵抗6との固相拡散が少なく、厚膜抵抗6とガラス絶縁層4との間の固相拡散を低減し、厚膜抵抗6形成後の熱履歴に対して相変化しない絶縁性材料であり、製造プロセスとしてはCVD法やPVD法や印刷焼成法などを採用できる。なお、レーザートリミング前に形成する場合には、レーザートリミングにより溶断可能な厚さとする必要がある。
In this embodiment, after the
このようにすれば、厚膜抵抗6とガラス絶縁層2又は3との熱膨張係数の差に起因する熱応力をこの緩衝層で緩和することができ、それにより上記熱応力による厚膜抵抗6の抵抗値の変動を低減することができる。
With this configuration, the thermal stress caused by the difference in the coefficient of thermal expansion between the
変形態様4
この態様では、厚膜抵抗6形成後でかつガラス絶縁層2形成前に又はガラス絶縁層2として、直上のガラス絶縁層の熱膨張率と厚膜抵抗6の熱膨張率との中間の熱膨張率を有する緩衝層を設ける。この緩衝層はレーザートリミング前に形成してもよく、その後に形成してもよい。この緩衝層の条件としては、厚膜抵抗6との固相拡散が少なく、厚膜抵抗6とガラス絶縁層4との間の固相拡散を低減し、厚膜抵抗6形成後の熱履歴に対して相変化しない絶縁性材料であり、製造プロセスとしてはCVD法やPVD法や印刷焼成法などを採用できる。なお、レーザートリミング前に形成する場合には、レーザートリミングにより溶断可能な厚さとする必要がある。
In this embodiment, after the
このようにすれば、厚膜抵抗6とガラス絶縁層2又は3との熱膨張係数の差に起因する熱応力をこの緩衝層で緩和することができ、それにより上記熱応力による厚膜抵抗6の抵抗値の変動を低減することができる。
With this configuration, the thermal stress caused by the difference in the coefficient of thermal expansion between the
変形態様5
この態様では、厚膜抵抗6に含まれるガラスの主成分を結晶化ガラスとする。
In this embodiment, the main component of the glass contained in the
このようにすれば、厚膜抵抗6の内部のガラスが厚膜抵抗6の焼成時に結晶化し、結晶化ガラスの融点が高くなる。好適には、結晶化状態で非晶質状態のときより融点が50℃以上上昇する組成が好ましい。したがって、その後の絶縁層の焼成工程における絶縁層と厚膜抵抗6との相互反応をより良好に抑止することができる。
In this way, the glass inside the
さらに厚膜抵抗6内部のガラスだけでなく、ガラス絶縁層2に含まれるガラスの主成分をも結晶化ガラスとしても同様の効果が生じる。すなわち、ガラス絶縁層2に含まれるガラスの主成分が結晶化ガラスとなることにより、焼成後のガラス絶縁層2とそれに隣接する厚膜抵抗6との相互反応が抑制される。これにより、厚膜抵抗6の抵抗値変動を低減することができる。
Further, the same effect is obtained by using not only the glass inside the
1…基板、2〜4…ガラス絶縁層、6…厚膜抵抗 1: substrate, 2-4: glass insulating layer, 6: thick film resistor
Claims (8)
前記厚膜抵抗を前記厚膜抵抗に接する前記第1の絶縁層よりも高温で焼成するとともに、前記厚膜抵抗を820〜1050℃で焼成し、且つ前記厚膜抵抗を前記第1の絶縁層よりも20〜100℃高温で焼成することを特徴とする厚膜多層基板の製造方法。 A thick film resistor forming step of printing and firing a thick film resistor on a ceramic substrate; and an insulating layer forming step of printing and firing a first insulating layer on the surface of the thick film resistor and the ceramic substrate. In the method for manufacturing a film multilayer substrate,
The thick film resistor is fired at a higher temperature than the first insulating layer in contact with the thick film resistor, the thick film resistor is fired at 820 to 1050 ° C., and the thick film resistor is fired at the first insulating layer. Baking at a temperature higher by 20 to 100 ° C. than the above.
前記厚膜抵抗に含まれるガラスを前記厚膜抵抗の焼成により結晶化ガラスとすることを特徴とする厚膜多層基板の製造方法。 A thick film multilayer substrate comprising: a thick film resistor forming step of printing and firing a thick film resistor on a ceramic substrate; and an insulating layer forming step of printing and firing an insulating layer on the surface of the thick film resistor and the ceramic substrate. In the manufacturing method of
A method for manufacturing a thick-film multilayer substrate, wherein the glass contained in the thick-film resistor is crystallized glass by firing the thick-film resistor.
前記絶縁層に含まれるガラスを前記絶縁層の焼成により結晶化ガラスとすることを特徴とする厚膜多層基板の製造方法。 A thick film multilayer substrate comprising: a thick film resistor forming step of printing and firing a thick film resistor on a ceramic substrate; and an insulating layer forming step of printing and firing an insulating layer on the surface of the thick film resistor and the ceramic substrate. In the manufacturing method of
A method for manufacturing a thick-film multilayer substrate, wherein the glass contained in the insulating layer is crystallized glass by firing the insulating layer.
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