JP2900610B2 - 厚膜導体組成物 - Google Patents
厚膜導体組成物Info
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- Japan
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- resistor
- tcr
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- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
る厚膜導体組成物に関する。
体(ガラス)の3種類に分類され、これらを組合せて混
成集積回路、チップ抵抗器、ネットワーク抵抗器などの
電子部品を形成している。厚膜組成物は一般に金属、ガ
ラス、酸化物などの粉末を液状のビヒクルと混練した糊
状の物で、金、銀、白金などの貴金属を主成分とすると
導体組成物に、ルテニウム酸化物とガラスを主成分とす
ると抵抗体組成物に、ガラスを主成分とすると誘電体組
成物になる。
ク基板上に10μm程度の厚さに焼き付けられて機能を
果たす。まず、スクリーン印刷法によってアルミナ基板
上に所望のパターン、所望の厚さに印刷する。これを1
00〜300℃で乾燥し、低沸点成分を蒸発させる。次
に450〜1000℃で空気中で焼成し基板上に焼き固
める。厚膜抵抗器は通常、導体を形成しておき、その1
部に重なるように抵抗体を形成する。誘電体はおもに抵
抗体上にその保護のためにコートされる。
抵抗体が橋渡しされる電極(導体)と電極(導体)との
距離と抵抗体の幅は必要とする電力によって決定され
る。この両者の積は抵抗体の面積といわれ、これが小さ
くなるほど許容できる電力が小さくなる。したがって必
要とする電力によってサイズ(電極間距離×抵抗体幅)
が異なり、小さい電力ほどサイズが小さくなる。最近で
は消費電力が小さくなる傾向であり、部品として使われ
る抵抗器も小電力つまりは小型化へと急速に進んでい
る。
抵抗値は、電極間距離、抵抗体幅及び抵抗体厚さによっ
て影響を受け、理論値と異なる値を示すことがある。こ
のことを厚膜抵抗体の形状効果という。特に電極間距離
が1mm以下になると形状効果が顕著で、最近の小型化の
大きな障害の1つになっている。
離に比例し、抵抗値の温度係数(以下TCRという)は
変化しないものと考えられる。確かに、電極間が充分大
きい場合はその通りであるが1mm以下になると、理論通
りにならず予想以上に抵抗値と許容電力が下がり、TC
Rが正に大きくなる。
目のものとし、許容電力については抵抗体の形状を変更
するなどして対処することができるが、TCRには現在
までの所有効な手段がない。もちろん、抵抗体組成物の
組成を変更してTCRを調整する方法はあるが、抵抗体
のサイズが変わると又違った大きな値になってしまう。
従ってある決められたサイズでしかTCRを調整するこ
とができず、すべてのサイズでTCRを調整する方法が
なかった。このためサイズ毎にTCRの異なる抵抗体組
成物が必要であり、抵抗体組成物の種類が増す分、それ
を使用する抵抗器の製造価格が高くなるのが避けられな
かった。
TCRの変化を小さくし、TCRの小さい抵抗器の製造
を可能にする電極用の導体組成物を提供することにあ
る。
本発明の導体組成物は、Ag粉末45〜85重量%、C
uまたはCu化合物粉末0.1〜1.5重量%、Nb化
合物とSb化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物
粉末0.01〜1.0重量%及び有機質ビヒクル12.
5〜54.89重量%を含有する点に特徴がある。
の幅と厚さはほとんど影響なく、電極間距離が小さくな
るほど顕著になることがわかった。これはTCRの形状
効果が抵抗体自身に起因せず電極の影響を強く受けてい
ることを示している。
果、電極に近ずくにしたがって銅が多く検出されること
を見出した。この銅は抵抗体を焼成するときに電極から
拡散したものと考えられる。銅は電極とセラミック基板
との接着力を向上させるための添加物であり、電極を形
成する導体組成物には少量ながら必ず添加されている。
また抵抗体側からみると、銅はTCRを正に大きくする
添加物として知られている。したがって従来の組成物に
よると必ず電極から銅が抵抗体中へ拡散し、電極付近の
抵抗体部分のTCRが正に大きくなる。そして電極間距
離が小さくなるに従って抵抗体全体に占める銅の量が増
し、TCRが正に顕著に大きくなるのである。TCRの
形状効果はこのようにして現われると考えられる。
ガラス中に溶かしてガラスと共に添加され、導体膜と基
板との接着強度を著しく向上させる成分であり、除くこ
とは難しい。したがって通常0.1〜1.5%の範囲内
で銅が導体組成物中に含まれている。
そのままにして様々な添加物を導体組成物に添加して抵
抗体のTCRの形状効果を試験した結果、Nb、Sbの
化合物が有効であることを見出した。従来よりこれらの
添加物はTCRを負に調整するために抵抗体組成物に使
われてきた。これらを導体組成物に添加すると、抵抗体
中へ拡散してTCRを負の方向にするように働きCu拡
散の影響を打消すことができる。この量を適量にするこ
とによってTCRの形状効果を小さくすることができ
る。適量は銅の量によって変り、銅が多くなると添加量
も多く、少なくなると添加量も少なくなる。Nb、Sb
化合物の添加が少なすぎると効果が不十分であり、適量
より多く添加し過ぎても導体近傍の抵抗体のTCRが負
になり過ぎる。通常の導体組成物では、Nb、Sb化合
物の添加を0.01〜1.0重量%の範囲内で調整する
必要がある。
系の導体組成物ならば何れであってもよい。したがっ
て、基本的には本発明にAg、有機質ビヒクルの制限は
ないが、一般的に導体組成物になり得る含有率は存在
し、Ag粉末は45〜85重量%、有機質ビヒクルは1
2.5〜54.89重量%となる必要がある。Ag粉末
が45重量%を下回ると抵抗値が高くなりすぎて抵抗体
の電極として機能せず、85重量%を越えるとビヒクル
分が少なくなりすぎて糊状にすることが困難になる。ビ
ヒクルが13重量%を下回るとまた糊状にすることが困
難になり、50重量%を越えると焼成後の膜が薄すぎて
連続的な膜にならない。なお、一般に導体組成物に添加
されるガラス、Bi2 O3 、NiO、V2 O5 、ZnO
などは本効果を阻害するものではなく、0〜7重量%含
有しても差支えない。
リーロールミルで混練して糊状の厚膜導体組成物を調製
した。
平均粒子径0.1μm、 Cu粉:平均粒子径0.5μm、CuO粉:平均粒子径
0.1μm、 Nb205粉:平均粒子径0.1μm、Sb203粉:
平均粒子径0.1μm、 Pt粉:平均粒子径0.3μm、ガラス粉:ホウケイ酸
鉛、軟化点689℃、平均粒子径2.4μm、ビヒク
ル:エチルセルロースをターピネオールに溶解したも
の。
ミナ基板に印刷し、ピーク温度120℃のベルト炉で乾
燥し、ピーク温度850℃、ピーク時間9分間でトータ
ル30分間に設定されたベルト炉で焼成し電極を形成し
た。電極膜厚は10±2μmになるようにした。シート
抵抗値100Ω/□の市販のRuO2を主成分とする抵
抗体組成物を、上記のように形成した電極の間を橋渡し
するように印刷し、再び同じ炉で乾燥、焼成した。抵抗
体の膜厚は10±2μmにした。
mmとし、長さを0.5、1.0、1.5mmとし、TCR
の形状効果を測定した。TCRの測定は25℃、−55
℃、125℃において抵抗値を測定し、次式によってT
CR値を求めた。
ではCuまたはCuOの添加量によって差はあるもの
の、抵抗のサイズが小さくなるとTCRが正に大きくな
っている。この比較例のAgを1部Nb、Sbの酸化物
に置き換えた本発明例では、小さいサイズ(幅0.5m
m)のTCRが大きいサイズのTCRとほぼ同等の値に
なっている。この結果から幅1.0mmで抵抗組成物の
TCRを調整すれば小さいサイズでも同じ小さい値のT
CRが得られるようになる用途が得られた。
さいサイズに合わせた抵抗組成物が必要であったが、本
発明の導体組成物を使用することによって1種類の抵抗
組成物で全てのサイズに適用できるようになった。これ
により抵抗組成物を大量に製造することが可能となり、
抵抗組成物の価格、それを使用する抵抗器の価格を大幅
に下げることが可能になった。
Claims (1)
- 【請求項1】Ag粉末45〜85重量%、CuまたはC
u化合物粉末0.1〜1.5重量%、Nb化合物とSb
化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物粉末0.0
1〜1.0重量%及び有機質ビヒクル12.5〜54.
89重量%を含有することを特徴とする厚膜導体組成
物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2415232A JP2900610B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 厚膜導体組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2415232A JP2900610B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 厚膜導体組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04230002A JPH04230002A (ja) | 1992-08-19 |
JP2900610B2 true JP2900610B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18523617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2415232A Expired - Lifetime JP2900610B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 厚膜導体組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2900610B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6444617A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-17 | Seiko Epson Corp | Protecting circuit |
CN105869704B (zh) * | 2012-10-19 | 2018-06-29 | 纳美仕有限公司 | 导电性浆料 |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP2415232A patent/JP2900610B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04230002A (ja) | 1992-08-19 |
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