JP2830288B2 - グレーズ抵抗材料 - Google Patents
グレーズ抵抗材料Info
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- JP2830288B2 JP2830288B2 JP2017349A JP1734990A JP2830288B2 JP 2830288 B2 JP2830288 B2 JP 2830288B2 JP 2017349 A JP2017349 A JP 2017349A JP 1734990 A JP1734990 A JP 1734990A JP 2830288 B2 JP2830288 B2 JP 2830288B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、非酸化性零囲気中での焼成で実用可能な抵
抗体を形成するためのグレーズ抵抗材料に関するもので
ある。このグレーズ抵抗材料を使用すれば、Cu配線導体
等の卑金属配線導体と厚膜抵抗体とを同一のセラミック
基板上に形成することができる。
抗体を形成するためのグレーズ抵抗材料に関するもので
ある。このグレーズ抵抗材料を使用すれば、Cu配線導体
等の卑金属配線導体と厚膜抵抗体とを同一のセラミック
基板上に形成することができる。
従来の技術 従来、厚膜ハイブリッドIC分野では、配線導体にAg,A
gPd,AgPt等のAg系の貴金属導体ペーストを、抵抗体にRu
O2系抵抗ペーストをそれぞれ用い、空気中焼成方法によ
り回路を形成していた（例えば、『厚膜IC技術』日本マ
イクロエレクトロニクス協会編、工業調査会刊行第26頁
〜第34頁）。
gPd,AgPt等のAg系の貴金属導体ペーストを、抵抗体にRu
O2系抵抗ペーストをそれぞれ用い、空気中焼成方法によ
り回路を形成していた（例えば、『厚膜IC技術』日本マ
イクロエレクトロニクス協会編、工業調査会刊行第26頁
〜第34頁）。
近年、厚膜ハイブリッドIC分野では、高密度回路、高
速ディジタル回路への要望が高まっている。しかし、従
来のAg系配線導体では、マイグレイション，回路インピ
ーダンスの問題があり、この要望を十分に満たすことが
できない。そこで、Cu配線導体を用いた厚膜ハイブリッ
ドICが有望視されているが、Cu配線導体は空気中で焼成
すると酸化するため、Cu配線導体に用いる抵抗体は非酸
化性零囲気中で焼成して形成しなければならない。しか
し、前述のRuO2系抵抗ペーストではRuO2の還元反応のた
め実用可能な抵抗体を形成できない。
速ディジタル回路への要望が高まっている。しかし、従
来のAg系配線導体では、マイグレイション，回路インピ
ーダンスの問題があり、この要望を十分に満たすことが
できない。そこで、Cu配線導体を用いた厚膜ハイブリッ
ドICが有望視されているが、Cu配線導体は空気中で焼成
すると酸化するため、Cu配線導体に用いる抵抗体は非酸
化性零囲気中で焼成して形成しなければならない。しか
し、前述のRuO2系抵抗ペーストではRuO2の還元反応のた
め実用可能な抵抗体を形成できない。
このようなRuO2系抵抗ペーストに代わって、非酸化性
零囲気中の焼成で還元反応を起こさない珪化物−ガラス
系のグレーズ抵抗材料が考案されている（特開昭56−15
3702号公報）。
零囲気中の焼成で還元反応を起こさない珪化物−ガラス
系のグレーズ抵抗材料が考案されている（特開昭56−15
3702号公報）。
発明が解決しようとする課題 しかし、上記抵抗材料から成る抵抗体では、珪化物と
ガラスの濡れ性がRuO2とガラスの濡れ性よりも悪いた
め、微細な導電ネットワークを形成できず、過負荷試験
等の電気的特性が弱く、実用上大きな不安を残してい
る。
ガラスの濡れ性がRuO2とガラスの濡れ性よりも悪いた
め、微細な導電ネットワークを形成できず、過負荷試験
等の電気的特性が弱く、実用上大きな不安を残してい
る。
本発明は、上記課題を解決するもので、Cu配線導体等
の卑金属配線導体に用いることができる、非酸化性零囲
気中の焼成で高性能な抵抗体を形成できるグレース抵抗
材料を提供することにある。
の卑金属配線導体に用いることができる、非酸化性零囲
気中の焼成で高性能な抵抗体を形成できるグレース抵抗
材料を提供することにある。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明のグレース抵抗材
料は、金属珪化物とホウ酸塩ガラスから成り、前記ホウ
酸塩ガラスがその組成中にTi,Zr,Nb,Ta,Mo,Wの酸化物の
内の少なくとも１成分を２〜30重量％含み、かつSiO2の
含有量が３重量％以下であるものである。
料は、金属珪化物とホウ酸塩ガラスから成り、前記ホウ
酸塩ガラスがその組成中にTi,Zr,Nb,Ta,Mo,Wの酸化物の
内の少なくとも１成分を２〜30重量％含み、かつSiO2の
含有量が３重量％以下であるものである。
作用 本発明のグレーズ抵抗材料では、焼成時に、ホウ酸塩
ガラス中のTi,Zr,Nb,Ta,Mo,W内の少なくとも１成分の酸
化物とB2O3が、金属珪化物およびSiと化学反応を起こ
し、Ti,Zr,Nb,Ta,Mo,Wの内の少なくとも１成分の金属硼
化物を生成する。これらの金属硼化物は耐候性が高く、
しかも化学反応により生成されるため抵抗体中に微細な
導電ネットワークを形成する。このため、焼成後の抵抗
体は過負荷試験等の電気的特性に優れ、かつ耐候性の高
いものになっている。
ガラス中のTi,Zr,Nb,Ta,Mo,W内の少なくとも１成分の酸
化物とB2O3が、金属珪化物およびSiと化学反応を起こ
し、Ti,Zr,Nb,Ta,Mo,Wの内の少なくとも１成分の金属硼
化物を生成する。これらの金属硼化物は耐候性が高く、
しかも化学反応により生成されるため抵抗体中に微細な
導電ネットワークを形成する。このため、焼成後の抵抗
体は過負荷試験等の電気的特性に優れ、かつ耐候性の高
いものになっている。
尚、上記の化学反応の際にはSiO2も生成されるため、
ガラス中のSiO2量が３重量％以上になると反応が制御さ
れ、良好な抵抗体が得られない。
ガラス中のSiO2量が３重量％以上になると反応が制御さ
れ、良好な抵抗体が得られない。
実施例 次に本発明の実施例に係るグレーズ抵抗材料について
述べる。
述べる。
実施例１ ガラス組成が、B2O3,BaO,Al2O3,MgO,CaOおよびIV a,V
a,VI a族の酸化物（２〜30重量％）からなるガラス粉
を用意し、このガラス粉と金属珪化物粉をビークル（ア
クリル系樹脂をターピネオールに溶かしたもの）と混練
し、抵抗ペーストとした。この抵抗ペーストの無機組成
中の金属珪化物の含有量、ガラス組成中のIV a,V a,VI
a族の酸化物の含有量は第１表に示すとうりである。こ
の抵抗ペーストを、Cu厚膜電極を形成した96％アルミナ
基板上に300メッシュのステンレススクリーンを用いて
印刷し、120℃の温度で乾燥させてから、窒素ガスパー
ジされ、トップ温度900℃に加熱したトンネル炉を通し
て焼成し、抵抗体を形成した。この抵抗体の25℃におけ
る面積抵抗値と、25℃と125℃の温度間で測定した抵抗
温度係数を第１表に示す。負荷寿命試験（150mW/mm2の
負荷電力を、周囲温度70℃で、1.5時間ON,0.5時間OFFの
1000時間印加）、耐湿試験（周囲温度85℃、相対湿度85
％で1000時間放置する）、熱衝撃試験（周囲温度−65℃
で30分間放置、周囲温度125℃で30分間放置を1000時間
繰り返す）での抵抗値変化率はいずれも±１％以内であ
った。
a,VI a族の酸化物（２〜30重量％）からなるガラス粉
を用意し、このガラス粉と金属珪化物粉をビークル（ア
クリル系樹脂をターピネオールに溶かしたもの）と混練
し、抵抗ペーストとした。この抵抗ペーストの無機組成
中の金属珪化物の含有量、ガラス組成中のIV a,V a,VI
a族の酸化物の含有量は第１表に示すとうりである。こ
の抵抗ペーストを、Cu厚膜電極を形成した96％アルミナ
基板上に300メッシュのステンレススクリーンを用いて
印刷し、120℃の温度で乾燥させてから、窒素ガスパー
ジされ、トップ温度900℃に加熱したトンネル炉を通し
て焼成し、抵抗体を形成した。この抵抗体の25℃におけ
る面積抵抗値と、25℃と125℃の温度間で測定した抵抗
温度係数を第１表に示す。負荷寿命試験（150mW/mm2の
負荷電力を、周囲温度70℃で、1.5時間ON,0.5時間OFFの
1000時間印加）、耐湿試験（周囲温度85℃、相対湿度85
％で1000時間放置する）、熱衝撃試験（周囲温度−65℃
で30分間放置、周囲温度125℃で30分間放置を1000時間
繰り返す）での抵抗値変化率はいずれも±１％以内であ
った。
実施例２ 実施例１と同様のガラス粉と、金属珪化物粉、Si粉を
ビーグル（アクリル系樹脂をターピネオールに溶かした
もの）と混練し、抵抗ペーストとした。この抵抗ペース
トの無機組成中の金属珪化物、およびSiの含有量、ガラ
ス組成中のIV a,V a,VI a族の酸化物の含有量は第２表
に示すとうりである。この抵抗ペーストを、実施例１と
同様にして、96％アルミナ基板上に抵抗体を形成した。
この抵抗体の25℃における面積抵抗値と、25℃と125℃
の温度間で測定した抵抗温度係数を第２表に示す。負荷
寿命試験、耐湿試験、熱衝撃試験は実施例１と同様に行
い、抵抗値変化率はいずれも±１％以内であった。
ビーグル（アクリル系樹脂をターピネオールに溶かした
もの）と混練し、抵抗ペーストとした。この抵抗ペース
トの無機組成中の金属珪化物、およびSiの含有量、ガラ
ス組成中のIV a,V a,VI a族の酸化物の含有量は第２表
に示すとうりである。この抵抗ペーストを、実施例１と
同様にして、96％アルミナ基板上に抵抗体を形成した。
この抵抗体の25℃における面積抵抗値と、25℃と125℃
の温度間で測定した抵抗温度係数を第２表に示す。負荷
寿命試験、耐湿試験、熱衝撃試験は実施例１と同様に行
い、抵抗値変化率はいずれも±１％以内であった。
上記実施例が示すように、本発明に係るグレース抵抗
材料により、優れた特性を有する厚膜抵抗体を得ること
かできる。
材料により、優れた特性を有する厚膜抵抗体を得ること
かできる。
発明の効果 上述から明らかなように本発明に係るグレーズ抵抗材
料は、非酸化性零囲気中の焼成により実用可能な抵抗体
を形成することが可能であるため、Cu等の卑金属配線導
体と共に回路を形成することができる。従って、本発明
はCu配線厚膜ハイブリッドICを実現し、厚膜ハイブリッ
ドICの高密度化、高速ディジタル化に寄与する。
料は、非酸化性零囲気中の焼成により実用可能な抵抗体
を形成することが可能であるため、Cu等の卑金属配線導
体と共に回路を形成することができる。従って、本発明
はCu配線厚膜ハイブリッドICを実現し、厚膜ハイブリッ
ドICの高密度化、高速ディジタル化に寄与する。
Claims (8)
- 【請求項１】金属珪化物とホウ酸塩ガラスから成り、前
記ホウ酸塩ガラスがその組成中にTi,Zr,Nb,Ta,Mo,Wの酸
化物の内の少なくとも１成分を２〜30重量％含み、かつ
SiO2の含有量が３重量％以下であることを特徴とするグ
レーズ抵抗材料。 - 【請求項２】金属珪化物がTiSi2である請求項１記載の
グレーズ抵抗材料。 - 【請求項３】請求項１記載のグレーズ抵抗材料を有機媒
体中に分散させた抵抗ペースト。 - 【請求項４】基板上に、請求項３記載の抵抗ペーストを
印刷、焼成して抵抗体を形成した混成集積回路装置。 - 【請求項５】金属珪化物、SiおよびSiO2とホウ酸塩ガラ
スから成り、前記ホウ酸塩ガラスがその組成中にTi,Zr,
Nb,Ta,Mo,Wの酸化物の内の少なくとも１成分を２〜30重
量％含み、かつSiO2の含有量が３重量％以下であること
を特徴とするグレーズ抵抗材料。 - 【請求項６】金属珪化物がTiSi2である請求項５記載の
グレーズ抵抗材料。 - 【請求項７】請求項５記載のグレーズ抵抗材料を有機媒
体中に分散させた抵抗ペースト。 - 【請求項８】基板上に、請求項７記載の抵抗ペーストを
印刷、焼成して抵抗体を形成した混成集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017349A JP2830288B2 (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | グレーズ抵抗材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017349A JP2830288B2 (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | グレーズ抵抗材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03222301A JPH03222301A (ja) | 1991-10-01 |
| JP2830288B2 true JP2830288B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=11941571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017349A Expired - Fee Related JP2830288B2 (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | グレーズ抵抗材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2830288B2 (ja) |
-
1990
- 1990-01-26 JP JP2017349A patent/JP2830288B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03222301A (ja) | 1991-10-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |