JP3107095B2 - 抵抗体膜形成材料 - Google Patents

抵抗体膜形成材料

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JP3107095B2 JP03041680A JP4168091A JP3107095B2 JP 3107095 B2 JP3107095 B2 JP 3107095B2 JP 03041680 A JP03041680 A JP 03041680A JP 4168091 A JP4168091 A JP 4168091A JP 3107095 B2 JP3107095 B2 JP 3107095B2
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薫 鳥越
浩之 田中
文明 田甫
豊 赤崎
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ハイブリッドIC、サ
ーマルヘッド等の各種電子部品に使用されている抵抗体
を形成するための抵抗体膜形成材料に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ハイブリッドICやサーマルヘッ
ドなどの電子装置に用いられる抵抗体の製造方法として
は、厚膜抵抗ペーストを基板上に塗布し、焼成して抵抗
体を形成する厚膜方式と、抵抗体膜形成材料のスパッタ
リング等による薄膜方式が知られている。
【0003】前者は例えば酸化ルテニウムとガラスフリ
ットに粉末混合物を、溶剤と樹脂を混合した有機ビヒク
ルに分散させた厚膜抵抗ペーストを基板上にスクリーン
印刷し、焼成して抵抗体を形成するものである。
【0004】後者は真空技術を応用するもので、例えば
タンタル等の難溶性金属の薄膜をスパッタリングにより
基板上に蒸着しホトリソ技術によりパターンを形成して
薄膜抵抗体を形成するものであり、一部のサーマルヘッ
ド抵抗体として用いられている。
【0005】しかし、従来の厚膜抵抗ペーストを用いた
厚膜方式では抵抗体の製造設備が安価で生産性も高い
が、形成される抵抗体の膜厚が10μm程度またはそれ
以上と厚いこと、厚膜ペーストがガラスフリットと酸化
ルテニウムの粉体の不均一な混合物であることから、電
界に対する強度が弱い、すなわち、電圧を変えると抵抗
値がある値以上で急激に変化するという問題がある。さ
らに、形成される抵抗体の抵抗値制御がガラス粉末と酸
化ルテニウムの組成比だけでは困難であり、ガラス粉末
や酸化ルテニウムの粒径の違い、焼成温度によって抵抗
値にバラツキが大きく出てしまったり、組成比、平均粒
径を同じにしてもロットによって抵抗値が異なるという
問題点がある。また、後者の薄膜方式では均一な薄膜抵
抗体が得られるが、設備が高価でありまた生産性が低い
という問題点がある。
【0006】また、従来、製造設備の安価な前記厚膜技
術を用いて薄膜状の抵抗体膜を製造する技術が種々提案
されており、それらの技術の一種として、MOD(Me
tallo Organic Deposition)
法が提案されている。MOD法とは、有機金属化合物を
含有する溶液を基板上に塗布して、加熱・焼成すること
により分解せしめ、相当する金属酸化物等の薄膜を得る
方法である(特開昭64−54710号、特開平1−2
86402号、特開平1−220402号)。このMO
D法による薄膜抵抗体膜形成材料の導電性成分としてイ
リジウム化合物が用いられることが知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来知られているMO
D法で得られるイリジウム含有抵抗体膜の抵抗値は比較
的低いものしか得られなかった。そのため、得られた抵
抗体膜の用途として、高電圧用のIC等には使用できな
かった。
【0008】そこで、本発明は抵抗体膜が均一で基板と
の密着強度が大きく電気的特性の優れた高抵抗値を持つ
抵抗体膜形成材料を提供することを目的とする。
【0009】本発明の目的は次の構成により達成され
る。すなわち、有機イリジウム(Ir)化合物溶液と、
有機シリコン(Si)化合物溶液と、ビスマス(B
i)、鉛(Pb)、アルミニウム(Al)、ジルコニウ
ム(Zr)、カルシウム(Ca)、スズ(Sn)、ホウ
素(B)、チタン(Ti)、バリウム(Ba)の中から
選ばれた少なくとも一種の元素(M)を含む機化合物
溶液と、添加剤としてアスファルトを含有し、イリジウ
ム(Ir)とシリコン(Si)及び少なくとも一種の他
の前記添加元素(M)との原子数比[(Si+M)/I
r]3.0〜5であることを特徴とする薄膜抵抗体膜
形成材料、または、上記薄膜抵抗体膜形成材料を用い
て、基板上に塗布し、焼成して形成される抵抗体膜、ま
たは、上記抵抗体膜を使用することを特徴とする電子部
品、である。
【0010】金属等の化合物溶液としてNEケムキャッ
ト社製のメタルレジネートあるいは例えば下記の構造式
(1)〜(7)を持つイリジウムや他の金属等のカルボ
ン酸塩(イリジウム錯体(1)、アルミニウム錯体
(2)、ホウ素錯体(3)、チタン錯体(4)、ジルコ
ニウム錯体(5)、カルシウム錯体(6)、スズ錯体
(7))、ジケトン型キレート化合物、アルコキシド化
合物、メルカプチド化合物等を用いることができる。
【0011】また、ペースト用溶媒としては、それぞれ
の金属、非金属有機化合物を溶解し、かつ、高沸点の溶
媒が望ましく、例えばα−ターピネオール、酢酸ベンジ
ル、イソホロン、ブチルカルビトールアセテート、ベン
ジルアルコール等を単独で、あるいは混合して用いる。
【0012】
【化1】
【0013】
【化2】
【0014】
【作用】本発明の抵抗体膜形成材料を絶縁基板に塗布、
乾燥した後、焼成して抵抗体膜を形成させる。抵抗体膜
の導電性成分となる酸化イリジウムに対して、ガラス成
分となる他添加元素酸化物の含有量を多くするよう抵抗
体膜形成用材料中の各成分の組成比を決定することによ
り容易に高抵抗化が可能となる。ここで、添加物として
アスファルトを溶解含有させると、印刷性が向上し、ま
た、焼成後の膜も均一となり抵抗値ばらつきを小さく抑
えることができる。
【0015】また、イリジウム(Ir)と少なくとも一
種の他の前記添加金属元素(M)との原子数比(M/I
r)が2.7より小さいと高抵抗値の抵抗体膜は得られ
ず、また、M/Irが5を超えると抵抗体膜が島状に凝
集してしまい、成膜性が悪くなる。
【0016】
【実施例】以下の実施例に使用する金属等の有機物溶液
として、例えばNEケムキャット社のメタルレジネート
(商品名)の下記の番号のものを使用する。
【0017】 Ir…A−1123 Si…#28−FC Bi…#8365 Pb…#207−A Al…A3808 Zr…#5437 Ca…40B Sn…#118B B…#11−A Ti…#9428 Ba…#137−C
【0018】実施例1 上記溶液の内、A−1123と#28−FCと#836
5とを原子数比がIr:Si:Bi=1:1:2となる
ような割合で混合し、例えばα−ターピネオール、ブチ
ルカルビトールアセテート等の溶媒でアスファルトから
抽出した溶液を使用して粘度を3,000〜30,00
0 cpsに調整する。アルミナ上にガラスをコーティ
ングしたグレーズドアルミナ基板上に前記調整混合物を
100〜400メッシュのステンレススクリーンを用い
て印刷塗布し、120℃で乾燥後、赤外線ベルト焼成炉
において800℃のピーク温度で10分間焼成して前記
基板上に抵抗体膜を形成する。
【0019】形成された抵抗体の膜厚は0.03〜0.
7μmであり、シート抵抗は膜厚0.2mmに換算して
1.7KΩ/□±2.2%である。ここで抵抗値ばらつ
きの算出は抵抗値の標準偏差を平均の抵抗値で除算して
行った。
【0020】実施例2 A−1123と#28−FCと#118Bを用いて原子
数比がIr:Si:Sn=1:1:2となるようにする
以外は実施例1と同様に抵抗体膜を形成する。形成され
た抵抗体の膜厚は0.05〜0.8μmであり、シート
抵抗は膜厚は0.2μmに換算して1.4KΩ/□±
2.3%である。
【0021】実施例3 A−1123と#28−FCと#207−Aと#11−
Aとを用いて原子数比がIr:Si:Pb:B=1:
2:2:1となるようにする以外は実施例1と同様に抵
抗体膜を形成する。形成された抵抗体の膜厚は0.05
〜0.8μmであり、シート抵抗は膜厚0.2μmに換
算して45KΩ/□±1.4%である。
【0022】実施例4 A−1123と#28−FCと#8365と40Bとを
用いて原子数比がIr:Si:Bi:Ca=1:2:
1:1となるようにする以外は実施例1と同様に抵抗体
膜を形成する。形成された抵抗体の膜厚は0.05〜
0.7μmであり、シート抵抗は膜厚0.2μmに換算
して30KΩ/□±1.8%である。
【0023】実施例5 A−1123と#28−FCと#118BとA3808
とを用いて原子数比がIr:Si:Sn:Al=1:
2:1:2となるようにする以外は実施例1と同様に抵
抗体膜を形成する。形成された抵抗体の膜厚は0.05
〜0.6μmであり、シート抵抗は膜厚0.2μmに換
算して41KΩ/□±1.9%である。
【0024】比較例 A−1123と#28−FCと#8365とを用いて原
子数比がIr:Si:Bi=1:3:3となるようにす
る以外は実施例1と同様に処理を行った。しかし、得ら
れた抵抗体膜は島状になっていまい、抵抗値の測定がで
きなかった(測定限界は100KΩ)。
【0025】本発明の前記実施例では、抵抗体ペースト
の塗布法としてスクリーン印刷を用いた例について説明
したが、本発明はこれに限られるものではなく、厚膜形
成用として用いられる塗布法、例えばスピンコート法、
ロールコート法あるいはディプコート法により抵抗体ペ
ーストを基板上に全面塗布して焼成後、エッチングして
所望の形状の抵抗体を形成してもよい。また、インクジ
ェット法のような直接描画法を用いてもよい。
【0026】
【発明の効果】本発明の抵抗体は抵抗値バラツキを小さ
くおさえることができ、しかも、高抵抗値を持つので、
ハイブリッドIC、サーマルヘッド等の電子部品として
使用され、その用途により求められる抵抗域は大きく変
化する。本発明の特徴は下記の点がある。1、従来の組
成比で発現する抵抗値よりも高抵抗値を同一材料を用い
て容易に達成できる(抵抗範囲の拡大)。2。サーマル
ヘッド等の発熱抵抗体として用いる場合、高抵抗な抵抗
体用いると、同一の発熱量を出す場合、消費電力を小さ
くでき、また、駆動用ICとして高価な高電圧用ICで
はなく、汎用のICを用いることができ、低コスト化が
可能等の効果が期待される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 浩之 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社 竹松事業所内 (72)発明者 田甫 文明 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社 竹松事業所内 (72)発明者 赤崎 豊 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社 竹松事業所内 (56)参考文献 特開 昭50−30094(JP,A) 特開 平1−220402(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機イリジウム(Ir)化合物溶液と、
    有機シリコン(Si)化合物溶液と、ビスマス(B
    i)、鉛(Pb)、アルミニウム(Al)、ジルコニウ
    ム(Zr)、カルシウム(Ca)、スズ(Sn)、ホウ
    素(B)、チタン(Ti)、バリウム(Ba)の中から
    選ばれた少なくとも一種の元素(M)を含む有機化合物
    溶液と、添加剤としてアスファルトを含有し、イリジウ
    ム(Ir)とシリコン(Si)及び少なくとも一種の他
    の前記添加元素(M)との原子数比[(Si+M)/I
    r]が3.0〜5であり、ガラスフリットを含まない
    とを特徴とする薄膜抵抗体膜形成材料。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の薄膜抵抗体膜形成材料を
    用いて、基板上に塗布し、焼成して形成される抵抗体
    膜。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の抵抗体膜を使用すること
    を特徴とする電子部品。
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JP2743383B2 (ja) * 1988-06-01 1998-04-22 富士ゼロックス株式会社 抵抗体の製造方法及びサーマルヘッドの製造方法
JPH03228363A (ja) * 1990-02-02 1991-10-09 Canon Inc 電子デバイス用抵抗体

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