JP2020013913A - Composition for thick film resistor, paste for thick film resistor, and thick film resistor - Google Patents

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Abstract

To provide a thick film resistor substantially free of lead while having good electrical characteristics of low current noise and having a desired resistance and TCR.SOLUTION: A conductive component includes at least one selected from ruthenium dioxide, calcium ruthenate, strontium ruthenate, and barium ruthenate. A glass component is substantially free of lead and contains bismuth oxide in an amount of 1% by mass or more and 5% by mass or less. Such a composition for a thick film resistor, a paste for the thick film resistor, and the thick film resistor are provided.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、チップ抵抗器やハイブリッドICなどの抵抗部品における厚膜抵抗体の形成に使用される、厚膜抵抗体用組成物および厚膜抵抗体用ペースト、並びに、これらを用いて形成された厚膜抵抗体に関する。   The present invention relates to a composition for a thick film resistor and a paste for a thick film resistor used for forming a thick film resistor in a resistor component such as a chip resistor and a hybrid IC, and a paste formed using the same. It relates to a thick film resistor.

従来、抵抗部品における抵抗体皮膜としては、ペーストを用いて形成される厚膜抵抗体と、膜形成材料のスパッタリングなどにより形成される薄膜抵抗体とが存在する。これらのうち、厚膜抵抗体は、その製造設備が安価で、かつ、その生産性も高いことから、チップ抵抗器やハイブリッドICなどの抵抗部品において、広範に利用されている。   Conventionally, as a resistor film in a resistor component, there are a thick film resistor formed using a paste and a thin film resistor formed by sputtering a film forming material. Of these, thick film resistors are widely used in resistance components such as chip resistors and hybrid ICs, because their manufacturing facilities are inexpensive and their productivity is high.

厚膜抵抗体は、厚膜抵抗体用ペーストをセラミック基板上に印刷し、焼成することにより形成される。この厚膜抵抗体用ペーストは、導電性粉末と、ガラスフリットと、これらを印刷に適したペースト状にするための有機ビヒクルとにより、実質的に構成される。導電性粉末としては、二酸化ルテニウム(RuO)やパイロクロア型ルテニウム系酸化物(PbRu7−X、BiRu)などのルテニウム(Ru)系酸化物が、ガラスフリットとしては、ホウケイ酸鉛ガラス(PbO−SiO−B)やアルミノホウケイ酸鉛ガラス(PbO−SiO−B−Al)などの鉛を多量に含むホウケイ酸鉛系ガラスが、それぞれ使用されている。 The thick film resistor is formed by printing a paste for a thick film resistor on a ceramic substrate and firing the paste. This paste for a thick film resistor is substantially composed of a conductive powder, a glass frit, and an organic vehicle for making them into a paste suitable for printing. As the conductive powder, ruthenium dioxide (RuO 2) and pyrochlore type ruthenium based oxide (Pb 2 Ru 2 O 7- X, Bi 2 Ru 2 O 7) ruthenium (Ru) based oxides, such as is, as a glass frit the borosilicate lead glass (PbO-SiO 2 -B 2 O 3) or aluminum borosilicate lead glass (PbO-SiO 2 -B 2 O 3 -Al 2 O 3) lead borosilicate containing a large amount of lead, such as Glass is used in each case.

導電性粉末としてルテニウム系酸化物が使用される理由は、主にその濃度の変化に対して抵抗値がなだらかに変化するという特性を有するためである。また、ガラスフリットにホウケイ酸鉛系ガラスが使用される理由は、Ru系酸化物との濡れ性が良好であり、その熱膨張係数が基板の熱膨張係数に近く、焼成時の粘性などにおいて適しているためである。   The reason that the ruthenium-based oxide is used as the conductive powder is mainly because of its characteristic that the resistance value gradually changes with the change of the concentration. The reason why lead borosilicate glass is used for the glass frit is that it has good wettability with Ru-based oxides, its thermal expansion coefficient is close to the thermal expansion coefficient of the substrate, and it is suitable for viscosity during firing and the like. Because it is.

しかしながら、有害な鉛を含んだ厚膜抵抗体用ペーストの使用は、環境問題の観点から望ましくないため、近年、鉛を含まない厚膜抵抗体用ペーストの実用化が強く求められている。   However, since the use of a thick-film resistor paste containing harmful lead is not desirable from the viewpoint of environmental problems, the practical use of a lead-free thick-film resistor paste has been strongly demanded in recent years.

このため、現在、鉛を含まない厚膜抵抗体用ペーストの研究開発が進められており、厚膜抵抗体ペーストに用いられる厚膜抵抗体用組成物において、鉛を含まないガラスフリットの提案がなされている。たとえば、特開平8−253342号公報には、5〜70モル%のBi、18〜35モル%のSiO、0.1〜40モル%のCuO、5〜25モル%のZnO、0.5〜40モル%のCoO、0.5〜40モル%のFe、および0.5〜40モル%のMnOを含み、鉛およびカドミニウムを含まないガラスフリットが開示されている。また、特開2003−257242号公報には、重量比率で、アルカリ金属が1%以下、Biが10〜30%、SiOが25〜40%、BaOが30〜40%、ZnOが5〜7%、Alが4〜7%、Bが0.01〜8%の組成で構成される鉛を含有しないガラスフリットが開示されている。このように、これらの文献における厚膜抵抗体用組成物および厚膜抵抗体用ペーストにおいては、酸化ビスマス(Bi)を含むガラスフリットが用いられている。しかしながら、ガラスフリット中の酸化ビスマスには抵抗値を下げる効果があるため、酸化ビスマスの含有量が多くなるに従って、抵抗ペースト中の導電性粉末の割合を少なくせざるを得ず、それに応じて、得られる抵抗体において電流ノイズが大きくなるという問題がある。 For this reason, research and development of lead-free thick film resistor pastes are currently underway, and lead-free glass frit has been proposed for thick film resistor compositions used in thick film resistor pastes. It has been done. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-253342 discloses that 5-70 mol% of Bi 2 O 3 , 18-35 mol% of SiO 2 , 0.1-40 mol% of CuO, 5-25 mol% of ZnO, 0.5 to 40 mol% of CoO, wherein the MnO of 0.5 to 40 mol% Fe 2 O 3, and 0.5 to 40 mol%, the glass frit is disclosed that does not contain lead and cadmium. Further, JP 2003-257242, in a weight ratio alkali metal of 1% or less, Bi 2 O 3 is 10 to 30% SiO 2 is 25 to 40% BaO 30 to 40%, and ZnO 5 to 7% Al 2 O 3 4 to 7%, the glass frit is disclosed B 2 O 3 does not contain lead composed of the composition of from 0.01 to 8%. As described above, glass frit containing bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is used in the composition for thick film resistor and the paste for thick film resistor in these documents. However, since bismuth oxide in the glass frit has an effect of lowering the resistance value, as the content of bismuth oxide increases, the proportion of the conductive powder in the resistance paste must be reduced, and accordingly, There is a problem that current noise increases in the obtained resistor.

特開平8−253342号公報JP-A-8-253342 特開2003−257242号公報JP 2003-257242 A

本発明の目的は、良好な電気的特性を有する抵抗体を形成することができる、鉛を含まない厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗体用ペースト、および厚膜抵抗体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a lead-free thick film resistor composition, a thick film resistor paste, and a thick film resistor that can form a resistor having good electrical characteristics. It is in.

本発明の厚膜抵抗体用組成物は、導電性粉末と、ガラスフリットとを含み、
前記導電性粉末は、二酸化ルテニウム、ルテニウム酸カルシウム、ルテニウム酸ストロンチウム、およびルテニウム酸バリウムから選択される少なくとも1種を含み、および、
前記ガラスフリットは、鉛を実質的に含まず、かつ、酸化ビスマス(Bi)を1質量%以上5質量%以下含有する、
ことを特徴とする。
The composition for a thick film resistor of the present invention includes a conductive powder and a glass frit,
The conductive powder includes at least one selected from ruthenium dioxide, calcium ruthenate, strontium ruthenate, and barium ruthenate, and
The glass frit does not contain lead virtually, and contains less than 5 wt% or more 1 wt% of bismuth oxide (Bi 2 O 3),
It is characterized by the following.

前記ガラスフリットにおける、酸化ビスマスを除く組成が、30質量%以上50質量%以下の酸化珪素(SiO)、10質量%以上25質量%以下の酸化硼素(B)、5質量%以上15質量%以下のアルカリ土類金属酸化物(RO:RはCa、Sr、およびBaから選択される少なくとも1種)、10質量%以上30質量%以下の酸化亜鉛(ZnO)、2質量%以上6質量%以下のアルミナ(Al)、10質量%以下のアルカリ金属酸化物(RO:RはLi、Na、およびKから選択される少なくとも1種)からなることが好ましい。 In the glass frit, the composition excluding bismuth oxide has a content of 30% by mass or more and 50% by mass or less of silicon oxide (SiO 2 ), 10% by mass or more and 25% by mass or less of boron oxide (B 2 O 3 ), and 5% by mass or more. 15% by mass or less of alkaline earth metal oxide (RO: R is at least one selected from Ca, Sr and Ba) 10% by mass or more and 30% by mass or less of zinc oxide (ZnO), 2% by mass or more It is preferable to be made of 6% by mass or less of alumina (Al 2 O 3 ) and 10% by mass or less of an alkali metal oxide (R 2 O: R is at least one selected from Li, Na, and K).

前記ガラスフリットのガラスの軟化点は、550℃以上750℃以下であることが好ましい。   The glass frit preferably has a softening point of 550 ° C. or more and 750 ° C. or less.

前記ガラスフリットのガラスの熱膨張係数は、40×10−7/K以上100×10−7/K以下の範囲にあることが好ましい。 The glass frit preferably has a coefficient of thermal expansion of 40 × 10 −7 / K or more and 100 × 10 −7 / K or less.

本発明の厚膜抵抗体用組成物は、酸化チタン(TiO)、酸化ニオブ(Nb)、酸化錫(SnO)、酸化タンタル(Ta)、および酸化銅(CuO、CuO)から選択される少なくとも1種を、前記導電性粉末と前記ガラスフリットの合計質量に対して、0.05質量%以上10質量%以下の範囲でさらに含有することが好ましい。 The composition for a thick film resistor of the present invention comprises titanium oxide (TiO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), tin oxide (SnO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), and copper oxide (Cu 2 It is preferable that at least one selected from O, CuO) is further contained in a range of 0.05% by mass or more and 10% by mass or less based on the total mass of the conductive powder and the glass frit.

本発明の厚膜抵抗体用ペーストは、厚膜抵抗体用組成物と有機ビヒクルとを含み、前記厚膜抵抗体用組成物として、本発明の厚膜抵抗体用組成物が用いられていることを特徴とする。   The paste for a thick-film resistor of the present invention includes a composition for a thick-film resistor and an organic vehicle, and the composition for a thick-film resistor of the present invention is used as the composition for a thick-film resistor. It is characterized by the following.

前記有機ビヒクルの含有量は、前記厚膜抵抗体用ペーストの質量に対して、30質量%以上50質量%以下であることが好ましい。   The content of the organic vehicle is preferably 30% by mass or more and 50% by mass or less based on the mass of the thick film resistor paste.

本発明の厚膜抵抗体は、導電性成分とガラス成分を含む焼成体からなり、前記導電性成分は、二酸化ルテニウム、ルテニウム酸カルシウム、ルテニウム酸ストロンチウム、およびルテニウム酸バリウムから選択される少なくとも1種を含み、および、前記ガラス成分は、鉛を実質的に含まず、かつ、酸化ビスマスを1質量%以上5質量%以下含有する、ことを特徴とする。   The thick film resistor of the present invention comprises a fired body containing a conductive component and a glass component, wherein the conductive component is at least one selected from ruthenium dioxide, calcium ruthenate, strontium ruthenate, and barium ruthenate. And the glass component is substantially free of lead and contains bismuth oxide in an amount of 1% by mass or more and 5% by mass or less.

前記ガラス成分における、酸化ビスマスを除く組成が、30質量%以上50質量%以下の酸化珪素(SiO)、10質量%以上25質量%以下の酸化硼素(B)、5質量%以上15質量%以下のアルカリ土類金属酸化物(RO:RはCa、Sr、およびBaから選択される少なくとも1種)、10質量%以上30質量%以下の酸化亜鉛(ZnO)、2質量%以上6質量%以下のアルミナ(Al)、10質量%以下のアルカリ金属酸化物(RO:RはLi、Na、およびKから選択される少なくとも1種)からなることが好ましい。 In the glass component, the composition excluding bismuth oxide has a composition of 30% by mass or more and 50% by mass or less of silicon oxide (SiO 2 ), 10% by mass or more and 25% by mass or less of boron oxide (B 2 O 3 ), and 5% by mass or more. 15% by mass or less of alkaline earth metal oxide (RO: R is at least one selected from Ca, Sr and Ba) 10% by mass or more and 30% by mass or less of zinc oxide (ZnO), 2% by mass or more It is preferable to be made of 6% by mass or less of alumina (Al 2 O 3 ) and 10% by mass or less of an alkali metal oxide (R 2 O: R is at least one selected from Li, Na, and K).

前記ガラス成分のガラスの軟化点は、550℃以上750℃以下であることが好ましい。   The glass of the glass component preferably has a softening point of 550 ° C. or more and 750 ° C. or less.

前記ガラス成分のガラスの熱膨張係数は、40×10−7/K以上100×10−7/K以下の範囲にあることが好ましい。 The glass of the glass component preferably has a coefficient of thermal expansion in the range of 40 × 10 −7 / K or more and 100 × 10 −7 / K or less.

本発明の厚膜抵抗体は、酸化チタン(TiO)、酸化ニオブ(Nb)、酸化錫(SnO)、酸化タンタル(Ta)、および酸化銅(CuO、CuO)から選択される少なくとも1種を、前記導電性成分と前記ガラス成分の合計質量に対して、0.05質量%以上10質量%以下の範囲でさらに含有することが好ましい。 The thick-film resistor of the present invention includes titanium oxide (TiO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), tin oxide (SnO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), and copper oxide (Cu 2 O, CuO). ) Is preferably further contained in the range of 0.05% by mass or more and 10% by mass or less based on the total mass of the conductive component and the glass component.

本発明の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗体用ペースト、および厚膜抵抗体は、有害な鉛を含有することなく、良好な電気的特性を発揮することができるため、従来の鉛を含む厚膜抵抗体ペーストに代替することで、環境汚染の問題のないチップ抵抗器やハイブリッドICなどの抵抗部品を提供できるため、その工業的価値はきわめて大きい。   The composition for a thick film resistor, the paste for a thick film resistor, and the thick film resistor of the present invention can exhibit good electrical characteristics without containing harmful lead. By replacing with a thick film resistor paste containing, a resistor component such as a chip resistor or a hybrid IC having no problem of environmental pollution can be provided, and its industrial value is extremely large.

以下、本発明の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗体ペースト、および厚膜抵抗体について、詳細に説明する。   Hereinafter, the composition for a thick-film resistor, the thick-film resistor paste, and the thick-film resistor of the present invention will be described in detail.

(1)厚膜抵抗体用組成物
本発明の厚膜抵抗体用組成物は、導電性粉末と、ガラスフリットとを含み、前記導電性粉末は、二酸化ルテニウム(RuO)、ルテニウム酸カルシウム(CaRuO)、ルテニウム酸ストロンチウム(SrRuO)、およびルテニウム酸バリウム(BaRuO)から選択される少なくとも1種を含み、および、前記ガラスフリットは、鉛を実質的に含まず、かつ、酸化ビスマスを1質量%以上5質量%以下含有することを特徴とする。
(1) Composition for Thick Film Resistor The composition for a thick film resistor of the present invention comprises a conductive powder and a glass frit, wherein the conductive powder is composed of ruthenium dioxide (RuO 2 ), calcium ruthenate ( CaRuO 3 ), at least one selected from strontium ruthenate (SrRuO 3 ), and barium ruthenate (BaRuO 3 ), and the glass frit is substantially free of lead and contains bismuth oxide. It is characterized by containing from 1% by mass to 5% by mass.

[導電性粉末]
本発明の厚膜抵抗体用組成物を構成する導電性粉末は、二酸化ルテニウム、ルテニウム酸カルシウム、ルテニウム酸ストロンチウム、およびルテニウム酸バリウムから選択される少なくとも1種を含む。これらの導電性粉末は、公知の製造方法により得ることができる。
[Conductive powder]
The conductive powder constituting the composition for a thick film resistor of the present invention contains at least one selected from ruthenium dioxide, calcium ruthenate, strontium ruthenate, and barium ruthenate. These conductive powders can be obtained by a known manufacturing method.

ルテニウム酸カルシウム、ルテニウム酸ストロンチウム、あるいはルテニウム酸バリウムは、二酸化ルテニウム粉末と、カルシウム、ストロンチウム、あるいはバリウムの水酸化物または炭酸塩とを機械的に混合し、熱処理した後に、粉砕する乾式法により得ることができる。また、粒径が小さく、均一なこれらの粉末を得る場合には、アルカリ水溶液に、塩化ルテニウムと、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、あるいは塩化バリウムとを含む溶液を添加して、沈澱させ、その沈澱物を洗浄し、乾燥させた後、約600℃以上900℃以下の温度で焙焼する工程が採用される。   Calcium ruthenate, strontium ruthenate, or barium ruthenate is obtained by a dry method in which ruthenium dioxide powder and calcium, strontium, or hydroxide or carbonate of barium are mechanically mixed, heat-treated, and then pulverized. be able to. In order to obtain these powders having a small particle size and uniformity, a solution containing ruthenium chloride, calcium chloride, strontium chloride, or barium chloride is added to an aqueous alkaline solution, and the mixture is precipitated. Is washed and dried, and then roasted at a temperature of about 600 ° C. or more and 900 ° C. or less.

導電性粉末のBET法による平均粒径は、1.0μm以下であることが好ましく、0.2μm以下であることがより好ましい。これにより、焼成により得られる厚膜抵抗体において、その抵抗値のばらつきや電流ノイズの大きさを適切に抑制することが可能となる。   The average particle size of the conductive powder determined by the BET method is preferably 1.0 μm or less, and more preferably 0.2 μm or less. This makes it possible to appropriately suppress the variation in the resistance value and the magnitude of the current noise in the thick-film resistor obtained by firing.

本発明の厚膜抵抗体用組成物において、導電性粉末の含有量は、得られる厚膜抵抗体における所望の抵抗値、導電性粉末およびガラスフリットの種類および粒径に応じて、適宜調整される。たとえば、面積抵抗値が5kΩ以上の高抵抗の抵抗体を得る場合には、通常、導電性粉末の含有量は、5質量%以上30質量%以下となる。   In the composition for a thick film resistor of the present invention, the content of the conductive powder is appropriately adjusted according to the desired resistance value in the obtained thick film resistor, the type and the particle size of the conductive powder and the glass frit. You. For example, when obtaining a high-resistance resistor having an area resistance value of 5 kΩ or more, the content of the conductive powder is usually 5% by mass or more and 30% by mass or less.

[ガラスフリット]
本発明の厚膜抵抗体用組成物を構成するガラスフリットは、鉛を実質的に含まず、かつ、酸化ビスマスを1質量%以上5質量%以下含有することを特徴とする。
[Glass frit]
The glass frit constituting the composition for a thick film resistor of the present invention is characterized by being substantially free of lead and containing bismuth oxide in an amount of 1% by mass to 5% by mass.

ここで、「鉛を実質的に含まない」とは、ガラスフリットにおける鉛の含有量がRoHS指令の規制値(0.1質量%)以下であるか、または、鉛の含有量が通常の測定機器において検出限界以下であることを意味する。   Here, "substantially does not contain lead" means that the lead content in the glass frit is equal to or less than the regulation value (0.1% by mass) of the RoHS directive or the lead content is measured in a normal measurement. It means below the detection limit in the instrument.

ガラスフリット中の酸化ビスマスは、厚膜抵抗体としたときに抵抗温度係数(Temperature Coefficient of Resistance:TCR)をプラス(+)側に移動させる役割を果たす。   Bismuth oxide in the glass frit plays a role in moving the temperature coefficient of resistance (TCR) to the plus (+) side when a thick film resistor is formed.

ガラスフリット中の酸化ビスマスの含有量は、1質量%以上5質量%以下とする。ガラスフリット中の酸化ビスマスの含有量が1質量%以上であれば、TCRをプラス(+)側に移動させる効果が十分発揮できる。ガラスフリット中の酸化ビスマスの含有量が5質量%を超えると、得られる厚膜抵抗体において、その抵抗値が低くなりすぎてしまうため、好ましくない。  The content of bismuth oxide in the glass frit is from 1% by mass to 5% by mass. When the content of bismuth oxide in the glass frit is 1% by mass or more, the effect of moving the TCR to the plus (+) side can be sufficiently exhibited. If the content of bismuth oxide in the glass frit exceeds 5% by mass, the resistance value of the obtained thick-film resistor becomes too low, which is not preferable.

本発明の厚膜抵抗体用組成物を構成するガラスフリットにおける、その他のガラス成分については、基本的には限定されないが、特に、アルミノホウケイ酸アルカリ土類亜鉛ガラス(SiO−B−RO−ZnO−Al:RはCa、Sr、およびBaから選択される少なくとも1種)の場合には、酸化ビスマス(Bi)を1質量以上5質量%以下のほか、酸化珪素(SiO)を30質量%以上50質量%以下、酸化硼素(B)を10質量%以上25質量%以下、アルカリ土類金属酸化物(RO:RはCa、Sr、およびBaから選択される少なくとも1種)を5質量%以上15質量%以下、酸化亜鉛(ZnO)を10質量%以上30質量%以下、アルミナ(Al)を2質量%以上6質量%以下、アルカリ金属酸化物(RO:RはLi、Na、およびKから選択される少なくとも1種)を10質量%以下含有するガラスフリットを用いることが好ましい。 The other glass components in the glass frit constituting the composition for a thick film resistor of the present invention are not particularly limited, but in particular, alkaline earth zinc aluminoborosilicate glass (SiO 2 —B 2 O 3) -RO-ZnO-Al 2 O 3 : R is Ca, Sr, and if at least one) selected from Ba, bismuth oxide (Bi 2 O 3) 1 mass or more and 5 mass% or less of the other, 30 mass% or more and 50 mass% or less of silicon oxide (SiO 2 ), 10 mass% or more and 25 mass% or less of boron oxide (B 2 O 3 ), and alkaline earth metal oxide (RO: R is Ca, Sr, and at least one) of a 15% by weight 5% or more by mass or less is selected from Ba, 30 wt% to 10 wt% of zinc oxide (ZnO) or less, alumina (Al 2 O 3) 2 mass% or more 6 wt% Lower, alkali metal oxides (R 2 O: R is Li, Na, and at least one selected from K) that is preferred to use a glass frit containing more than 10 wt%.

本発明の厚膜抵抗体用組成物において、その他にも、ホウケイ酸ガラス(SiO−B)、アルミノホウケイ酸ガラス(SiO−B−Al)、あるいはホウケイ酸アルカリ土類ガラス(SiO−B−RO:RはCa、Sr、およびBaから選択される少なくとも1種)、に、酸化ビスマス(Bi)を1質量以上5質量%以下、添加したガラスフリットも好適に用いることができる。 In the composition for a thick film resistor according to the present invention, borosilicate glass (SiO 2 -B 2 O 3 ), aluminoborosilicate glass (SiO 2 -B 2 O 3 -Al 2 O 3 ), or borosilicate glass alkaline earth glass (SiO 2 -B 2 O 3 -RO : R is Ca, Sr, and at least one selected from Ba), to 1 mass or more of bismuth oxide (Bi 2 O 3) 5 wt% Hereinafter, the added glass frit can also be suitably used.

本発明の厚膜抵抗体用組成物を構成するガラスフリットの平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定によるD50(メジアン径)において、5μm以下であることが好ましく、1μm以上3μm以下の範囲であることがより好ましい。ガラスフリットの粒径が微細であれば、厚膜抵抗体中の導電パスを微細にすることができ、よって、厚膜抵抗体の抵抗値のばらつきや電流ノイズを抑制することが可能となる。所望の平均粒径のガラスフリットを得るためには、熔融し冷却したガラスフリットを、ボールミル、ジェットミルなどの公知の粉砕方法を用いて粉砕すればよい。   The average particle size of the glass frit constituting the composition for a thick film resistor of the present invention is preferably 5 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 3 μm or less in D50 (median diameter) measured by a laser diffraction type particle size distribution measurement. More preferably, there is. If the particle size of the glass frit is small, the conductive path in the thick film resistor can be made fine, so that the variation in the resistance value of the thick film resistor and the current noise can be suppressed. In order to obtain a glass frit having a desired average particle size, the melted and cooled glass frit may be ground using a known grinding method such as a ball mill or a jet mill.

本発明の厚膜抵抗体用組成物を構成するガラスフリットにおいて、ガラスの軟化点は、550℃以上750℃以下の範囲にあることが好ましく、600℃以上700℃以下の範囲にあることがより好ましい。ガラスの軟化点が550℃よりも低いと、厚膜抵抗体用ペーストを焼成して抵抗体を形成する際にガラスフリットが融けすぎて、抵抗体のパターンが崩れてしまうからである。一方、ガラスの軟化点が750℃よりも高いと、ガラスフリットが熔融しにくくなり、導電性粉末との馴染み(濡れ)が悪くなるため、得られる厚膜抵抗体の電流ノイズが増大する。   In the glass frit constituting the composition for a thick film resistor of the present invention, the softening point of the glass is preferably in a range of 550 ° C or more and 750 ° C or less, more preferably in a range of 600 ° C or more and 700 ° C or less. preferable. If the softening point of the glass is lower than 550 ° C., the glass frit will be excessively melted when the thick film resistor paste is fired to form the resistor, and the pattern of the resistor will be lost. On the other hand, when the softening point of the glass is higher than 750 ° C., the glass frit becomes difficult to melt and becomes less compatible (wet) with the conductive powder, so that the current noise of the obtained thick film resistor increases.

ここで、軟化点は、ガラスを示差熱分析法にて大気中で、5℃/分以上20℃/分以下で昇温、加熱し、得られた示差熱曲線の最も低温側の示差熱曲線の減少が発現する温度よりも高温側の次の示差熱曲線が減少するピークの温度である。   Here, the softening point is determined by measuring the temperature of the glass in the air by differential thermal analysis at 5 ° C./min or more and 20 ° C./min or less, and the lowest differential heat curve of the obtained differential heat curve. Is the temperature of the peak at which the next differential thermal curve on the higher temperature side than the temperature at which the decrease occurs appears.

本発明の厚膜抵抗体用組成物を構成するガラスフリットにおいて、ガラスの熱膨張係数は、40×10−7/K以上100×10−7/K以下の範囲にあることが好ましく、50×10−7/K以上90×10−7/K以下の範囲にあることがより好ましい。たとえば、アルミナ基板を用いる場合、この範囲の熱膨張係数を有するガラスからなるガラスフリットを用いることによって、得られる厚膜抵抗体の熱膨張係数が、アルミナ基板の熱膨張係数に近い値になるため、引張応力の問題がなくなる。熱膨張係数はガラスフリットを棒状に成形して、熱機械的分析装置(TMA)で測定することができる。 In the glass frit constituting the composition for a thick-film resistor of the present invention, the thermal expansion coefficient of the glass is preferably in a range of 40 × 10 −7 / K or more and 100 × 10 −7 / K or less, and 50 × 10 −7 / K or less. More preferably, it is in the range of 10 −7 / K or more and 90 × 10 −7 / K or less. For example, when using an alumina substrate, by using a glass frit made of glass having a thermal expansion coefficient in this range, the thermal expansion coefficient of the obtained thick-film resistor becomes close to the thermal expansion coefficient of the alumina substrate. , Eliminating the problem of tensile stress. The coefficient of thermal expansion can be measured by molding a glass frit into a rod shape and using a thermomechanical analyzer (TMA).

なお、上記したガラスフリットの軟化点や熱膨張係数については、ガラスフリットの組成を検討することによって制御することが可能である。   The softening point and the coefficient of thermal expansion of the glass frit can be controlled by examining the composition of the glass frit.

厚膜抵抗体用組成物におけるガラスフリットの含有量についても、得られる厚膜抵抗体における所望の抵抗値、導電性粉末およびガラスフリットの種類および粒径に応じて、適宜調整される。たとえば、面積抵抗値が5kΩ以上の高抵抗の抵抗体を得る場合には、通常、導電性粉末の含有量に応じて、ガラスフリットの含有量は、70質量%以上95質量%以下となる。   The content of the glass frit in the composition for a thick film resistor is also appropriately adjusted according to the desired resistance value, the type and the particle size of the conductive powder and the glass frit in the obtained thick film resistor. For example, when obtaining a high-resistance resistor having an area resistance value of 5 kΩ or more, the content of the glass frit is usually 70% by mass or more and 95% by mass or less according to the content of the conductive powder.

[任意の含有成分]
本発明の厚膜抵抗体用組成物において、導電性粉末とガラスフリットのほかに、酸化チタン(TiO)や酸化ニオブ(Nb)を添加することもできる。特に、酸化チタン(TiO)や酸化ニオブ(Nb)は、電流ノイズを低減する効果を有するが、TCRをマイナス(−)側に移動させるという問題がある。本発明の厚膜抵抗用組成物において、ガラスフリット中に酸化ビスマスを1質量%以上5質量%以下含有させることで、酸化チタン(TiO)や酸化ニオブ(Nb)の添加量を増やすことができ、TCRをゼロに近く保ちながら、電流ノイズを小さくすることが可能となる。
[Optional components]
In the composition for a thick film resistor of the present invention, titanium oxide (TiO 2 ) or niobium oxide (Nb 2 O 5 ) can be added in addition to the conductive powder and the glass frit. In particular, titanium oxide (TiO 2 ) and niobium oxide (Nb 2 O 5 ) have an effect of reducing current noise, but have a problem of moving the TCR to the minus (−) side. In the composition for a thick film resistor according to the present invention, the amount of titanium oxide (TiO 2 ) or niobium oxide (Nb 2 O 5 ) is reduced by adding bismuth oxide in an amount of 1% by mass to 5% by mass in a glass frit. It is possible to reduce the current noise while keeping the TCR close to zero.

その他にも、たとえば、面積抵抗値や抵抗温度係数などの電気的特性の調整、膨張係数の調整、耐電圧性の向上、その他の改質を目的として、本発明の厚膜抵抗体用組成物において、導電性粉末とガラスフリットのほかに、酸化錫(SnO)、酸化タンタル(Ta)、酸化銅(CuO、CuO)などの無機成分を適宜含有することができる。 In addition, for example, for the purpose of adjusting electrical properties such as sheet resistance and resistance temperature coefficient, adjusting expansion coefficient, improving withstand voltage, and other modifications, the composition for a thick film resistor of the present invention is used. In addition to the conductive powder and the glass frit, inorganic components such as tin oxide (SnO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), and copper oxide (Cu 2 O, CuO) can be appropriately contained.

これらの無機成分の含有量は、導電性粉末とガラスフリットの合計質量に対して、0.05質量%以上10質量%以下の範囲とすることが一般的である。   The content of these inorganic components is generally in the range of 0.05% by mass to 10% by mass with respect to the total mass of the conductive powder and the glass frit.

(2)厚膜抵抗体用ペースト
本発明の厚膜抵抗体用ペーストは、厚膜抵抗体用組成物と有機ビヒクルとを含み、該厚膜抵抗体用組成物として、上記の本発明の厚膜抵抗体用組成物が用いられていることを特徴とする。具体的には、本発明の厚膜抵抗体用ペーストは、本発明の厚膜抵抗体用組成物と有機ビヒクルの混練物により構成される。以下、詳細を説明する。
(2) Paste for thick-film resistor The paste for thick-film resistor of the present invention comprises a composition for a thick-film resistor and an organic vehicle. It is characterized in that a composition for a film resistor is used. Specifically, the paste for a thick film resistor of the present invention is composed of a kneaded product of the composition for a thick film resistor of the present invention and an organic vehicle. Hereinafter, the details will be described.

[有機ビヒクル]
厚膜抵抗体用ペーストを構成する有機ビヒクルは、少なくとも樹脂と溶剤により構成される。
[Organic vehicle]
The organic vehicle constituting the paste for a thick-film resistor is composed of at least a resin and a solvent.

有機ビヒクルとして用いることができる樹脂としては、エチルセルロース樹脂、ブチラール樹脂(ポリビニルブチラール)、アクリル樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は、ガラスが軟化する前の温度で分解する樹脂が好ましい。より好ましくは、500℃以下の温度で分解する樹脂が好ましい。   Examples of the resin that can be used as the organic vehicle include an ethyl cellulose resin, a butyral resin (polyvinyl butyral), and an acrylic resin. These resins are preferably resins that decompose at a temperature before the glass is softened. More preferably, a resin that decomposes at a temperature of 500 ° C. or less is preferable.

樹脂を溶解する溶剤としては、ターピネオール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテートなどを用いることができる。   As a solvent for dissolving the resin, terpineol, butyl carbitol, butyl carbitol acetate and the like can be used.

これらの樹脂と溶剤により調合された有機ビヒクルの樹脂と溶剤の配合比は、所望する粘度や用途によって適宜調整することができる。   The compounding ratio of the resin and the solvent of the organic vehicle prepared with the resin and the solvent can be appropriately adjusted depending on the desired viscosity and use.

また、厚膜抵抗体用ペーストに要求される連続印刷性を考慮し、ペーストの乾燥速度を制御する観点から、高い沸点を有する可塑剤をさらに加えることができる。この場合の可塑剤の配合比も、所望する乾燥速度に応じて適宜調整することができる。   In addition, a plasticizer having a high boiling point can be further added from the viewpoint of controlling the drying speed of the paste in consideration of the continuous printability required for the thick film resistor paste. In this case, the mixing ratio of the plasticizer can also be appropriately adjusted according to the desired drying speed.

厚膜抵抗体用ペーストに対する有機ビヒクルの割合は特に限定されることはないが、厚膜抵抗体用ペーストの質量に対して、30質量%以上50質量%以下とすることが一般的である。   The ratio of the organic vehicle to the thick film resistor paste is not particularly limited, but is generally 30% by mass or more and 50% by mass or less based on the mass of the thick film resistor paste.

[その他の成分]
本発明の厚膜抵抗体用ペーストは、厚膜抵抗体用組成物と有機ビヒクルのほかに、添加剤を含むことができる。たとえば、導電性粉末やその他の無機成分などの凝集を防ぐ観点から、分散剤を含むことができる。また、塗布作業性の観点から、レオロジーコントロール剤を含むことができる。
[Other ingredients]
The paste for a thick film resistor of the present invention may contain additives in addition to the composition for a thick film resistor and an organic vehicle. For example, a dispersant can be included from the viewpoint of preventing aggregation of the conductive powder and other inorganic components. Further, from the viewpoint of application workability, a rheology control agent can be included.

[厚膜抵抗体用ペーストの調製方法]
厚膜抵抗体用ペーストの調製は、公知の技術を用いればよく、たとえば、3本ロールミル、ボ−ルミルなどを用いることができる。
[Method of preparing paste for thick film resistor]
The paste for the thick-film resistor may be prepared by a known technique, for example, a three-roll mill or a ball mill.

厚膜抵抗体用ペーストでは、導電性粉末、ガラスフリット、その他の無機成分などの凝集を解し、これらを有機ビヒクル中に分散させることが望ましい。   In the paste for a thick film resistor, it is desirable to disperse the conductive powder, glass frit, and other inorganic components, and to disperse them in an organic vehicle.

(3)厚膜抵抗体
本発明の厚膜抵抗体は、導電性成分とガラス成分を含む焼成体からなり、前記導電性成分は、二酸化ルテニウム、ルテニウム酸カルシウム、ルテニウム酸ストロンチウム、およびルテニウム酸バリウムから選択される少なくとも1種を含み、前記ガラス成分は、鉛を実質的に含まず、かつ、酸化ビスマスを1質量%以上5質量%以下含有する、ことを特徴とする。すなわち、本発明の厚膜抵抗体は、本発明の厚膜抵抗体用ペーストを用いて形成され、本発明の厚膜抵抗体用組成物を含む焼成体により構成される。
(3) Thick film resistor The thick film resistor of the present invention comprises a fired body containing a conductive component and a glass component, wherein the conductive component is ruthenium dioxide, calcium ruthenate, strontium ruthenate, and barium ruthenate. And the glass component is substantially free of lead and contains bismuth oxide in an amount of 1% by mass to 5% by mass. That is, the thick-film resistor of the present invention is formed by using the thick-film resistor paste of the present invention, and is constituted by a fired body containing the thick-film resistor composition of the present invention.

したがって、導電性成分は、本発明の厚膜抵抗体用組成物を構成する導電性粉末と同様の組成となり、ガラス成分は、本発明の厚膜抵抗体用組成物を構成するガラスフリットと同様の組成となる。このため、導電性成分およびガラス成分についての説明は、ここでは省略する。   Therefore, the conductive component has the same composition as the conductive powder constituting the composition for a thick film resistor of the present invention, and the glass component has the same composition as the glass frit constituting the composition for a thick film resistor of the present invention. The composition becomes Therefore, description of the conductive component and the glass component is omitted here.

以下、厚膜抵抗体の製造方法について説明する。なお、厚膜抵抗体の抵抗値は、厚膜抵抗体中の導電性粉末とガラスフリットの割合で適宜調整することが可能である。   Hereinafter, a method of manufacturing the thick film resistor will be described. The resistance value of the thick film resistor can be appropriately adjusted by the ratio of the conductive powder and the glass frit in the thick film resistor.

[厚膜抵抗体の製造方法]
本発明の厚膜抵抗体の製造方法は、以下の内容に限定されるものではなく、処理条件などについては、公知の手段および方法を用いて、適宜変更することができる。
[Method of manufacturing thick film resistor]
The method of manufacturing the thick film resistor of the present invention is not limited to the following content, and the processing conditions and the like can be appropriately changed using known means and methods.

まず、厚膜抵抗体用ペーストを基板に塗布する塗布工程を行う。すなわち、アルミナなどのセラミックス基板上に銀(Ag)、パラジウム(Pd)などからなる電極を形成し、その上に、本発明の厚膜抵抗体用ペーストを、スクリーン印刷などの手段により塗布する。   First, an application step of applying the thick film resistor paste to the substrate is performed. That is, an electrode made of silver (Ag), palladium (Pd), or the like is formed on a ceramic substrate such as alumina, and the thick film resistor paste of the present invention is applied thereon by means such as screen printing.

次に、厚膜抵抗体用ペーストが塗布された基板を焼成する焼成工程を行い、厚膜抵抗体を作製する。具体的には、塗布工程において、基板に塗布された厚膜抵抗体用ペーストを、オーブンなどを用いて乾燥させて、その後、ベルト炉などを用いて焼成して、導電性成分とガラス成分とを含む焼成体を得る。なお、基本的には、厚膜抵抗体用ペーストに含まれていた、導電性粉末およびガラスフリットに起因する以外の成分、すなわち、有機ビヒクルを構成する樹脂および溶剤、さらには、その他の有機物添加剤は、焼成工程を経てすべて分解される。   Next, a firing step of firing the substrate coated with the thick film resistor paste is performed to produce a thick film resistor. Specifically, in the coating step, the paste for a thick-film resistor applied to the substrate is dried using an oven or the like, and then fired using a belt furnace or the like, so that the conductive component and the glass component To obtain a fired body containing Basically, components other than the conductive powder and the glass frit included in the paste for the thick film resistor, that is, the resin and the solvent constituting the organic vehicle, and the addition of other organic substances The agent is completely decomposed through a firing step.

以上のような工程により、本発明の厚膜抵抗体が得られる。   Through the steps described above, the thick film resistor of the present invention is obtained.

本発明の厚膜抵抗体によれば、二酸化ルテニウム、ルテニウム酸カルシウム、ルテニウム酸ストロンチウム、およびルテニウム酸バリウムから選択される少なくとも1種を含む導電性成分と、鉛を実質的に含まず、かつ、酸化ビスマスを1質量%以上5質量%以下含有するガラス成分とにより少なくとも構成され。よって、鉛を含有せず、かつ、抵抗値が高く、電流ノイズが小さく、良好な電気的特性を有する厚膜抵抗体が提供される。   According to the thick film resistor of the present invention, ruthenium dioxide, calcium ruthenate, strontium ruthenate, and a conductive component containing at least one selected from barium ruthenate, and substantially free of lead, and At least 1% by mass to 5% by mass of bismuth oxide. Therefore, a thick-film resistor that does not contain lead, has a high resistance value, has low current noise, and has good electrical characteristics is provided.

本発明の厚膜抵抗体は、導電性成分とガラス成分のほかに、酸化チタン(TiO)や酸化ニオブ(Nb)を含むことができる。 The thick film resistor of the present invention can contain titanium oxide (TiO 2 ) and niobium oxide (Nb 2 O 5 ) in addition to the conductive component and the glass component.

以上においては、主として特定の実施形態を用いて本発明について説明を行い、また、本発明を実施するための最良の構成、方法などについて開示を行った。ただし、本発明は、これらに限定されるものではない。本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成に関して、当業者が、省略、追加、変更ないしは修正を加えることは可能であり、これらについても、本発明の範囲に包含される。   In the above, the present invention has been described mainly using specific embodiments, and the best configuration and method for carrying out the present invention have been disclosed. However, the present invention is not limited to these. Without departing from the scope of the technical idea and the purpose of the present invention, those skilled in the art may omit, add, change, or modify the above-described embodiment in terms of shape, material, quantity, and other detailed configurations. Additions are possible, and these are also included in the scope of the present invention.

以下、本発明の実施例および比較例によって,本発明についてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例により限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples of the present invention. However, the present invention is not limited by the following examples.

[厚膜抵抗体用組成物の作製]
(導電性粉末)
二酸化ルテニウムは、水酸化ルテニウムを大気中にて800℃で2時間焙焼することにより作製した。そのBET平均粒径は、0.050μmであった。
[Preparation of composition for thick film resistor]
(Conductive powder)
Ruthenium dioxide was produced by roasting ruthenium hydroxide in air at 800 ° C. for 2 hours. Its BET average particle size was 0.050 μm.

その他の導電性粉末は、二酸化ルテニウムと、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、または炭酸バリウムとを混合し、得られた混合物を800℃で2時間焙焼することにより作製した。その後、粉砕することによって粒径を調整した。それぞれのBET平均粒径に関しては、ルテニウム酸カルシウムが0.054μm、ルテニウム酸ストロンチウムが0.059μm、ルテニウム酸バリウムが0.058μmであった。   Other conductive powders were prepared by mixing ruthenium dioxide with calcium hydroxide, strontium hydroxide, or barium carbonate, and baking the resulting mixture at 800 ° C. for 2 hours. Thereafter, the particle size was adjusted by crushing. Regarding each BET average particle size, calcium ruthenate was 0.054 μm, strontium ruthenate was 0.059 μm, and barium ruthenate was 0.058 μm.

(ガラスフリット)
表1に、本発明の実施例および比較例で用いた、7種類(a〜g)のガラスフリットの組成を示す。ガラスフリットは、通常の手段である混合、溶融、急冷、および粉砕の工程を経ることによって作製した。なお、粉砕工程において、それぞれのガラスフリットを、粒径がレーザ回折式粒度分布測定によるD50(メジアン径)で2μm以下(1.2μm〜1.7μm)となるまで粉砕した。
(Glass frit)
Table 1 shows the compositions of seven types (a to g) of glass frit used in Examples and Comparative Examples of the present invention. The glass frit was made through the usual steps of mixing, melting, quenching, and grinding. In the pulverizing step, each glass frit was pulverized until the particle diameter became 2 μm or less (1.2 μm to 1.7 μm) in D50 (median diameter) by laser diffraction type particle size distribution measurement.

(有機ビヒクル)
有機ビヒクルとして、エチルセルロースをターピネオールに溶解したものを使用した。混合比は、エチルセルロース:ターピネオールを1:9とした。
(Organic vehicle)
A solution obtained by dissolving ethyl cellulose in terpineol was used as the organic vehicle. The mixing ratio was 1: 9 for ethyl cellulose: terpineol.

[厚膜抵抗体用ペーストの作製]
厚膜抵抗体の目標とする焼成後の膜厚および面積抵抗値を、それぞれ7μm〜9μmおよび10kΩ(±15%)に設定し、実施例1〜13、および、比較例1〜6として、上述した導電性粉末、ガラスフリット、および、無機成分としての酸化チタンを、表2に示す割合で含有する厚膜抵抗体用組成物と、有機ビヒクルとを、表2に示す割合で混合し、3本ロ−ルミルで混練して、厚膜抵抗体用抵抗ペーストを作製した。
[Preparation of paste for thick film resistor]
The target film thickness and area resistance value of the thick film resistor after firing were set to 7 μm to 9 μm and 10 kΩ (± 15%), respectively, and were described as Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 6. The composition for a thick film resistor containing the conductive powder, the glass frit, and the titanium oxide as an inorganic component in the proportions shown in Table 2 and an organic vehicle were mixed in the proportions shown in Table 2, and 3 The mixture was kneaded by this roll mill to prepare a thick film resistor resistor paste.

[厚膜抵抗体の作製]
実施例1〜13、および、比較例1〜6のそれぞれについて、あらかじめAgPdペーストを用いて電極を形成しておいたアルミナ基板上に、上記の通りに作製した厚膜抵抗体用ペーストを、幅1mmで、電極間が1mm(1mm×1mm)となるサイズにスクリ−ン印刷により塗布し、その後、基板に塗布された厚膜抵抗体用ペーストを、オーブンを用いて150℃で10分間乾燥した後、ベルト焼成炉を用いて、ピ−ク温度850℃、ピーク時間9分、焼成時間をトータルで30分とする条件にて、焼成することにより、表2に示す厚膜抵抗体をそれぞれ作製した。
[Production of thick film resistor]
For each of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 6, the paste for a thick film resistor produced as described above was formed on an alumina substrate on which electrodes were previously formed using an AgPd paste. The paste was applied by screen printing to a size of 1 mm and the distance between the electrodes was 1 mm (1 mm × 1 mm), and then the paste for a thick film resistor applied to the substrate was dried at 150 ° C. for 10 minutes using an oven. Thereafter, the thick film resistors shown in Table 2 were prepared by firing using a belt firing furnace under the conditions of a peak temperature of 850 ° C., a peak time of 9 minutes, and a total firing time of 30 minutes. did.

[厚膜抵抗体の評価]
それぞれの実施例および比較例で製造した厚膜抵抗体の電気特性を評価するため、それぞれの厚膜抵抗体について、以下のように、面積抵抗値、抵抗温度係数(TCR)、電流ノイズを測定した。
[Evaluation of thick film resistor]
In order to evaluate the electrical characteristics of the thick film resistors manufactured in the respective examples and comparative examples, the area resistance, the temperature coefficient of resistance (TCR), and the current noise of each thick film resistor were measured as follows. did.

(面積抵抗値)
厚膜抵抗体の面積抵抗値は、マルチメータ(KEITHLEY社製、Model2001)を用いて、4端子法にて測定した。
(Area resistance value)
The sheet resistance of the thick film resistor was measured by a four-terminal method using a multimeter (manufactured by Keithley, Model 2001).

(抵抗温度係数)
抵抗温度係数は、次のように計算した。
(Temperature coefficient of resistance)
The temperature coefficient of resistance was calculated as follows.

高温抵抗温度係数(HTCR)=[(R125−R25)/R25(125−25)]×10 (ppm/℃) High temperature resistance temperature coefficient (HTCR) = [(R 125 −R 25 ) / R 25 (125-25)] × 10 6 (ppm / ° C.)

低温抵抗温度係数(CTCR)=[(R−55−R25)/R25(−55−25)]×10 (ppm/℃) Temperature coefficient of low temperature resistance (CTCR) = [(R− 55− R 25 ) / R 25 (−55−25)] × 10 6 (ppm / ° C.)

ここで、R25は25℃での抵抗値、R125は125℃での抵抗値、R−55は−55℃での抵抗値である。 Here, R 25 is a resistance value at 25 ° C., R 125 is a resistance value at 125 ° C., and R −55 is a resistance value at −55 ° C.

(電流ノイズ)
電流ノイズは、ノイズメータ(Quan−Tech社製、Model315C)を用いて、1/10W印加にて測定した。
(Current noise)
The current noise was measured using a noise meter (Model 315C, manufactured by Quant-Tech) at an application of 1/10 W.

実施例1〜13、および、比較例1〜6について、面積抵抗値、抵抗温度係数、および電流ノイズのそれぞれの測定結果を、表3に示す。   Table 3 shows the measurement results of the sheet resistance, the temperature coefficient of resistance, and the current noise for Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 6.

Figure 2020013913
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Figure 2020013913
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[考察]
以上の本発明の実施例と比較例で作製された厚膜抵抗体の電気的特性から酸化ビスマス(Bi)を含むガラス成分を含有している厚膜抵抗体(実施例1〜13は、ガラス成分に酸化ビスマスを含まない比較例1〜6との比較において、面積抵抗値が所望の値である10kΩ±15%にあり、かつ、TCRが±60ppm/℃以下と、同程度でありながら、電流ノイズが−10dB以下と、十分に小さくなっており、厚膜抵抗体として優れていることが理解される。なお、酸化ビスマス含有量の多い比較例5は、酸化ビスマスの含有量の増加に応じて、導電性粉末の含有量が少なくなったため、電流ノイズが増大していた。
[Discussion]
More thick film resistor containing a glass component from the electrical characteristics of the fabricated thick film resistor in the examples and comparative examples including bismuth oxide (Bi 2 O 3) of the present invention (Examples 1 to 13 In comparison with Comparative Examples 1 to 6 in which bismuth oxide was not contained in the glass component, the sheet resistance was 10 kΩ ± 15%, which is the desired value, and the TCR was about the same as ± 60 ppm / ° C. or less. However, it can be understood that the current noise is sufficiently small, that is, -10 dB or less, which is excellent as a thick-film resistor. As the content of the conductive powder decreased with an increase in the current noise, the current noise increased.

Claims (12)

導電性粉末と、ガラスフリットとを含み、
前記導電性粉末は、二酸化ルテニウム、ルテニウム酸カルシウム、ルテニウム酸ストロンチウム、およびルテニウム酸バリウムから選択される少なくとも1種を含み、および、
前記ガラスフリットは、鉛を実質的に含まず、かつ、酸化ビスマス(Bi)を1質量%以上5質量%以下含有する、
厚膜抵抗体用組成物。
Including a conductive powder and a glass frit,
The conductive powder includes at least one selected from ruthenium dioxide, calcium ruthenate, strontium ruthenate, and barium ruthenate, and
The glass frit does not contain lead virtually, and contains less than 5 wt% or more 1 wt% of bismuth oxide (Bi 2 O 3),
A composition for a thick film resistor.
前記導電性粉末の含有量は、5質量%以上30質量%以下である、請求項1に記載の厚膜抵抗体用組成物。   The composition for a thick-film resistor according to claim 1, wherein the content of the conductive powder is 5% by mass or more and 30% by mass or less. 前記ガラスフリットのガラスの軟化点は、550℃以上750℃以下である、請求項1または2に記載の厚膜抵抗体用組成物。   The composition for a thick film resistor according to claim 1, wherein a softening point of the glass of the glass frit is 550 ° C. or more and 750 ° C. or less. 前記ガラスフリットのガラスの熱膨張係数は、40×10−7/K以上100×10−7/K以下の範囲にある、請求項1〜3のいずれかに記載の厚膜抵抗体用組成物。 The composition for a thick film resistor according to any one of claims 1 to 3, wherein a coefficient of thermal expansion of the glass of the glass frit is in a range of 40 × 10 −7 / K or more and 100 × 10 −7 / K or less. . 酸化チタン、酸化ニオブ、酸化錫および酸化銅から選択される少なくとも1種を、前記導電性粉末と前記ガラスフリットの合計質量に対して、0.05質量%以上10質量%以下の範囲でさらに含有する、請求項1〜4のいずれかに記載の厚膜抵抗体用組成物。   At least one selected from titanium oxide, niobium oxide, tin oxide and copper oxide is further contained in a range of 0.05% by mass or more and 10% by mass or less based on the total mass of the conductive powder and the glass frit. The composition for a thick-film resistor according to any one of claims 1 to 4. 厚膜抵抗体用組成物と有機ビヒクルとを含み、前記厚膜抵抗体用組成物として、請求項1〜5のいずれかに記載の厚膜抵抗体用組成物が用いられている、厚膜抵抗体用ペースト。   A thick film comprising a composition for a thick film resistor and an organic vehicle, wherein the composition for a thick film resistor according to any one of claims 1 to 5 is used as the composition for a thick film resistor. Paste for resistor. 前記有機ビヒクルの含有量は、前記厚膜抵抗体用ペーストの質量に対して、30質量%以上50質量%以下である、請求項6に記載の厚膜抵抗体用ペースト。   The paste for a thick film resistor according to claim 6, wherein the content of the organic vehicle is 30% by mass or more and 50% by mass or less based on the mass of the paste for a thick film resistor. 導電性成分とガラス成分を含む焼成体からなり、
前記導電性成分は、二酸化ルテニウム、ルテニウム酸カルシウム、ルテニウム酸ストロンチウム、およびルテニウム酸バリウムから選択される少なくとも1種を含み、および、
前記ガラス成分は、鉛を実質的に含まず、かつ、酸化ビスマスを1質量%以上5質量%以下含有する、
厚膜抵抗体。
Consisting of a fired body containing a conductive component and a glass component,
The conductive component includes at least one selected from ruthenium dioxide, calcium ruthenate, strontium ruthenate, and barium ruthenate, and
The glass component is substantially free of lead and contains bismuth oxide in an amount of 1% by mass to 5% by mass,
Thick film resistor.
前記導電性成分の含有量は、5質量%以上30質量%以下である、請求項8に記載の厚膜抵抗体。   The thick film resistor according to claim 8, wherein the content of the conductive component is 5% by mass or more and 30% by mass or less. 前記ガラス成分のガラスの軟化点は、550℃以上750℃以下である、請求項8または9に記載の厚膜抵抗体。   The thick film resistor according to claim 8, wherein a softening point of the glass of the glass component is 550 ° C. or more and 750 ° C. or less. 前記ガラス成分のガラスの熱膨張係数は、40×10−7/K以上100×10−7/K以下の範囲にある、請求項8〜10のいずれかに記載の厚膜抵抗体。 The thick-film resistor according to any one of claims 8 to 10, wherein the glass of the glass component has a coefficient of thermal expansion in a range of 40 x 10-7 / K or more and 100 x 10-7 / K or less. 酸化チタン、酸化ニオブ、酸化錫、および酸化銅から選択される少なくとも1種を、前記導電性成分と前記ガラス成分の合計質量に対して、0.05質量%以上10質量%以下の範囲でさらに含有する、請求項8〜11のいずれかに記載の厚膜抵抗体。   At least one selected from titanium oxide, niobium oxide, tin oxide, and copper oxide is further added in a range of 0.05% by mass or more and 10% by mass or less based on the total mass of the conductive component and the glass component. The thick film resistor according to any one of claims 8 to 11, which contains.
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