JP6393012B2 - 抵抗体およびこれを備える回路基板ならびに電子装置 - Google Patents
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Description
本開示は、抵抗体およびこれを備える回路基板ならびに電子装置に関する。
半導体素子、発熱素子、ペルチェ素子等の各種電子部品が回路基板上に搭載された電子装置が知られている。ここで、この回路基板は、過剰な電流を流さないための抵抗体を備えている場合がある。
例えば、特許文献１には、発光素子に流れる電流を制御するために抵抗値を発光素子の光度に対応させた抵抗を有する半導体発光装置が開示されている。
本開示の抵抗体は、銅、ニッケルおよび硼化ランタンを含有し、前記銅、前記ニッケル
および前記硼化ランタンの合計の含有量が４０質量％以上であり、粒径が２．５μｍ以上の銅粒子を含有している。
および前記硼化ランタンの合計の含有量が４０質量％以上であり、粒径が２．５μｍ以上の銅粒子を含有している。
本開示の回路基板は、基体と、該基体上に位置する、上記抵抗体と、金属層と、該抵抗体上に位置するガラス層と、を備える。
本開示の電子装置は、上記回路基板と、該回路基板の前記金属層上に位置する電子部品とを備える。
抵抗体は、任意の抵抗値とするために、様々な成分を混ぜ合わせた抵抗体ペーストが用いられ、基体上に塗布した後に焼成することで形成される。
近年では、電子装置の小型化や薄型化、電子部品の高集積化に伴い、抵抗体の小型化や薄型化、抵抗体形状の複雑化が求められている。しかしながら、小型、薄型、複雑形状の抵抗体を形成すると、抵抗体の抵抗値にばらつきが生じやすくなる。
抵抗値にばらつきが生じた抵抗体は、レーザによって抵抗体に切り込みを入れるレーザトリミングにより、抵抗値が均一な抵抗体にできることが知られている。近年では、レーザトリミングを行なうことが増えてきていることから、レーザトリミングにより抵抗値の調整がしやすい抵抗体が求められている。
本開示の抵抗体は、レーザトリミングによる抵抗値の調整がしやすい。以下に、本開示の抵抗体について詳細に説明する。
本開示の抵抗体は、銅、ニッケルおよび硼化ランタンの合計の含有量が４０質量％以上であり、粒径が２．５μｍ以上の銅粒子を含有する。ここで、銅粒子とは、銅粒子を構成する全成分１００質量％のうち、銅を７０質量％以上含有している粒子のことである。
そして、本開示の抵抗体は、このような構成を満足していることで、レーザトリミングによって抵抗値を容易に調整することができる。ここで、レーザトリミングによって抵抗値を容易に調整することができるのは、上記組成であるとともに、粒径が２．５μｍ以上の銅粒子を含有していることによる。具体的には、レーザを抵抗体に照射した際に、粒径が２．５μｍ以上の銅粒子は脱粒しやすいことから、レーザトリミングを容易に行なうことができる。
また、本開示の抵抗体は、銅、ニッケルおよび硼化ランタン以外に、無機成分を含有していてもよい。ここで、無機成分とは、例えば、軟化点が４００℃以上７５０℃以下であるガラスが挙げられる。具体的には、酸化珪素（ＳｉＯ２）を主成分とし、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）等のいずれかを含んだガラスが挙げられる。このように、銅、ニッケルおよび硼化ランタン以外に、上記ガラスを含有しているときには、抵抗体の抵抗値を上げることができるとともに、基体上に抵抗体を形成する際に、基体と抵抗体との接着性を高めることができる。
また、無機成分として、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、チタニア（ＴｉＯ２）、シリカ（ＳｉＯ２）等を含有してもよい。このような成分は、融点が高く、容易に還元されないことから、抵抗体が高温になっても、抵抗体の変形を抑制できる。
そして、本開示の抵抗体は、抵抗体を構成する全成分１００質量％のうち、銅、ニッケルおよび硼化ランタンの合計の含有量が４０質量％以上７０質量％以下であり、残部が無機成分であってもよい。このような構成を満足するならば、レーザトリミングしやすい硬さとなることから、レーザトリミングをより容易に行なうことができる。
また、銅およびニッケルと、硼化ランタンとの質量比としては、銅およびニッケル：硼化ランタン＝６０〜７５：２５〜４０であってもよい。このような構成を満足するならば、抵抗体が硬くなりにくくなり、レーザトリミングをさらに容易に行なうことができるものとなる。さらに、銅とニッケルとの質量比としては、銅：ニッケル＝５０〜７０：３０〜５０であってもよい。このような構成を満足するならば、抵抗体がさらに硬くなりにくくなる。
ここで、抵抗体を構成する成分は、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を用いて抵抗体を測定し、得られた結果をＪＣＰＤＳカードと照合することにより確認することができる。
または、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に付設のエネルギー分散型分析装置（ＥＤＳ）を用いて確認することができる。具体的には、抵抗体を切断し、この切断面をクロスセクションポリッシャー（ＣＰ）にて研磨した断面を観察面とする。そして、ＳＥＭを用いて１０００倍以上１００００倍以下の倍率で観察面を観察し、観察面において確認される結晶粒子および結晶粒子以外の部分に、ＳＥＭに付設のＥＤＳを用いてＸ線を照射する。そして、結晶粒子において、銅の存在が検出され、半定量分析により、銅の含有量が７０質量％以上であれば、その結晶粒子は銅粒子である。また、結晶粒子以外の部分において、銅とニッケルとが検出されれば、抵抗体は銅とニッケルとを含有していると言える。さらに、結晶粒子以外の部分において、硼素とランタンとが同時に検出されれば、抵抗体は硼化ランタンを含有しているとみなしてよい。
そして、銅粒子の存在が確認されたならば、ＳＥＭを用いて上述の観察面を撮影する。そして、撮影した写真において、銅粒子の箇所を色付けする。次に、銅粒子の箇所を色付けした写真を用いて、画像解析ソフト「Ａ像くん」（登録商標、旭化成エンジニアリング（株）製、なお、以降に画像解析ソフト「Ａ像くん」と記した場合、旭化成エンジニアリング（株）製の画像解析ソフトを示すものとする。）の粒子解析という手法を適用して画像解析を行なう。なお、「Ａ像くん」の解析条件としては、例えば結晶粒子の明度を「明」、２値化の方法を「自動」、シェーディングを「有」とすればよい。そして、この粒子解析によって、銅粒子の粒径を確認することができる。すなわち、この粒子解析により、粒径が２．５μｍ以上の銅粒子が存在するか否かを確認することができる。
また、抵抗体における、銅、ニッケルおよび硼化ランタンのそれぞれの含有量は、以下の方法で算出すればよい。まず、上述したＸＲＤを用いた方法により、抵抗体に、銅、ニッケルおよび硼化ランタンが含有されていることを確認する。なお、以下では、硼化ランタンの化学式がＬａＢ６である場合で説明する。次に、ＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰ）を用いて、抵抗体に含有される、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ランタン（Ｌａ）、硼素（Ｂ）の定量分析を行なうことで、銅、ニッケルおよび硼化ランタン（ＬａＢ６）の含有量を算出することができる。
また、本開示の抵抗体において、粒径が２．５μｍ以上の銅粒子が占める面積比率が２面積％以上１０面積％以下であってもよい。このような構成を満足するならば、本開示の抵抗体は、トリミングのばらつきが小さくなることから、レーザトリミングがさらに容易となる。
ここで、抵抗体における、粒径が２．５μｍ以上の銅粒子が占める面積比率は、粒径が２．５μｍ以上の銅粒子の存在を確認した方法と同様に、画像解析ソフト「Ａ像くん」の粒子解析という手法を適用して画像解析することで、算出すればよい。
また、本開示の抵抗体は、空隙を有し、この空隙が占める面積比率が１２面積％以上３５面積％以下であってもよい。このような構成を満足するならば、本開示の抵抗体は、レーザトリミングがさらに容易となる。
ここで、抵抗体における、空隙が占める面積比率を算出するには、空隙を色付けした写真を用いて、粒径が２．５μｍ以上の銅粒子が占める面積比率を算出した同様の方法を行なえばよい。
次に、本開示の回路基板１０について、図１を用いて説明する。図１に示す本開示の回路基板１０は、基体２と、基体２上に位置する本開示の抵抗体１と、金属層３と、抵抗体１上に位置するガラス層４と、を備えるものである。図１においては、金属層３ａと金属層３ｂとの間に抵抗体１を備えている例を示しており、これにより金属層３を流れる電流を調整することができる。また、ガラス層４は、金属層３の一部および基体２上にも位置している例を示している。
ここで、基体２を構成する材料は、絶縁体であればどのようなものでも構わないが、セラミックスであれば、優れた機械的強度と放熱性とを兼ね備える。ここで、セラミックスとしては、酸化アルミニウム質セラミックス、酸化ジルコニウム質セラミックス、酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムとの複合セラミックス、窒化珪素質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックス、炭化珪素質セラミックスまたはムライト質セラミックス等を用いることができる。なお、基体２が酸化アルミニウム質セラミックスからなるならば、回路基板１０に求められる機械的強度を有しながらも、加工が比較的容易である。また、基体１が窒化珪素質セラミックスまたは窒化アルミニウム質セラミックスからなるならば、特に放熱性に優れる。
また、金属層３としては、主成分が銅、銀およびアルミニウムの少なくとも１つであるものを用いることができる。特に、金属層３の主成分が銅であれば、電気抵抗率が低く放熱性が高いことから好ましい。ここで、金属層３における主成分とは、金属層３を構成する全成分の合計１００質量％のうち、６０質量％以上含有する成分のことである。
また、ガラス層４としては、Ｒ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系（Ｒ：アルカリ金属元素）、ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系、Ｒ２Ｏ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｂｉ２Ｏ３系のいずれかを主成分とするものがよい。なお、ガラス層４は、ガラス層４の可視光に対する反射率を向上させるために酸化チタンや酸化ジルコニウムを含有していても構わない。
また、本開示の回路基板１０における抵抗体１を、抵抗体１を厚み方向に２等分した際の基体２側を第１領域、ガラス層４側を第２領域としたとき、第１領域における空隙が占める面積比率が、第２領域における空隙が占める面積比率よりも多くてもよい。このような構成を満足するならば、回路基板１０となった状態で抵抗体１のレーザトリミングを行なう際に、ガラス層４側から抵抗体１にレーザを照射すると、抵抗体１の第２領域においてレーザのエネルギーが吸収されやすくなり、レーザトリミングが容易となる。
この際、第１領域における空隙が占める面積比率が、第２領域における空隙が占める面積比率よりも４面積％以上多いならば、レーザトリミングがさらに容易となる。
ここで、抵抗体１の第１領域および第２領域における空隙が占める面積比率を算出するには、空隙を色付けした写真を用いて、第１領域および第２領域のそれぞれにおいて、２．５μｍ以上の粒径を有する銅粒子が占める面積比率を算出した同様の方法を行なえばよい。
次に、本開示の電子装置２０について、図２を用いて説明する。図２に示す本開示の電子装置２０は、本開示の回路基板１０を備える。具体的には、抵抗体１、基体２、金属層３およびガラス層４に加え、金属層３上に位置する電子部品５を備える。なお、図２においては、電子部品５が金属層３ｃ上に位置しており、さらに電子部品５と金属層３ａとがボンディングワイヤにより、電気的に接続されている例を示している。
ここで、電子部品５としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子、絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢＴ）素子、インテリジェント・パワー・モジュール（ＩＰＭ）素子、金属酸化膜型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）素子、フリーホイーリングダイオード（ＦＷＤ）素子、ジャイアント・トランジスタ（ＧＴＲ）素子、ショットキー・バリア・ダイオード（ＳＢＤ）等の半導体素子、昇華型サーマルプリンタヘッドまたはサーマルインクジェットプリンタヘッド用の発熱素子、ペルチェ素子等を用いることができる。
以下、本開示の抵抗体１の製造方法の一例について説明する。ここでは、セラミックスからなる基体２上に抵抗体１を形成する方法を例に挙げ説明する。
まず、基体２として、公知の成形方法および焼成方法により、例えば、窒化アルミニウム質セラミックスや酸化アルミニウム質セラミックスを準備する。なお、酸化アルミニウム質セラミックスの形成にあたっては、基体２の可視光に対する反射率を向上させるべく、酸化バリウム（ＢａＯ）や酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含ませてもよい。また、基体２の厚みは、例えば、０．１５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。
次に、抵抗体１を形成するために抵抗体ペーストを準備する。ここで、抵抗体ペーストは、導電粉末と、無機粉末と、有機ビヒクルとの組み合わせからなる。なお、有機ビヒクルは、抵抗体ペーストの流動性を高める役割を果たす。
そして、導電粉末は、銅粉末、ニッケル粉末および硼化ランタン粉末からなる。ここで、導電粉末としては、質量比として、銅粉末およびニッケル粉末：硼化ランタン粉末＝６０〜７５：２５〜４０となるように配合すればよい。また、導電粉末としては、質量比として、銅粉末：ニッケル粉末＝５０〜７０：３０〜５０となるように配合してもよい。なお、銅粉末およびニッケル粉末の代わりに、銅ニッケル合金粉末を用いてもよい。
そして、銅粉末または銅ニッケル合金粉末として、平均粒径が０．２μｍ以上０．５μｍ以下のものを用いることで、抵抗体ペーストの印刷性を保ちつつ、焼結時に適度に銅粉末同士が凝集しやくなることで、焼成時に２．５μｍ以上の粒径を有する銅粒子を形成することができる。
また、無機粉末としては、酸化珪素（ＳｉＯ２）を主成分として、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を含んだガラスを用いればよい。また、上記ガラス以外に、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、チタニア（ＴｉＯ２）、シリカ（ＳｉＯ２）を用いてもよい。
また、有機ビヒクルは、有機バインダと有機溶剤とを混ぜ合わせたものである。有機バインダとしては、熱分解性の観点から、ポリアクリル酸エステルを用いてもよい。有機溶剤としては、ペーストの流動性の観点から、テルピネオールやアルキルセロソルブアセテート類を用いてもよい。なお、有機ビヒクルにおける有機バインダと有機溶剤との質量比は、有機バインダ：有機溶剤＝１５〜４０：６０〜８５となるようにすればよい。
そして、抵抗体ペーストは、焼成後の抵抗体１において、銅、ニッケルおよび硼化ランタンを合計が４０質量％以上となるように、各粉末（導電粉末、無機粉末、有機ビヒクル）を秤量し調合する。具体的には、導電粉末および無機粉末の合計１００質量部に対し、導電粉末が４０質量部以上７０質量部以下となるようにするのがよい。さらに、無機粉末は、質量比として、上記ガラス：アルミナ、チタニアおよびシリカの合計量＝２０：８０〜８０：２０となるようにするのがよい。また、有機ビヒクルは、導電粉末および無機粉末の合計１００質量部に対し、２０質量部以上３０質量部以下となるように添加する。
そして、得られた抵抗体ペーストを、基体２における所望領域にスクリーン印刷し、７０℃以上１３０℃以下の温度で乾燥、脱脂を行なう。ここで、８０℃以上１００℃以下の温度で乾燥、脱脂を行うことで、スクリーン印刷した抵抗体ペーストの内部に有機ビヒクルをある程度存在させることができ、焼成時に揮発した際に抵抗体１の内部に空隙を形成することができる。
次に、スクリーン印刷した抵抗体ペーストを、窒素雰囲気下で８００℃以上９６０℃以下の最高温度で７分以上２０分以下保持して熱処理を行なう。ここで、焼成温度が高いほど、また、焼成時間が長いほど、粒径が２．５μｍ以上の銅粒子をより多く析出できる。
そして、熱処理後、レーザトリミングによる抵抗値の調整を行なうことで、本開示の抵抗体１を得る。レーザトリミングは、出力１〜１０Ｗ、周波数１〜５ｋＨｚのレーザを用い、トリミング速度１０〜５０ｍｍ／ｓｅｃのトリミング条件で、任意の目標抵抗値を設定し行なえばよい。
なお、有機ビヒクルの添加量を異ならせた２種類の抵抗体ペースト（第１抵抗体ペースト、第２抵抗体ペースト）を準備し、まず基体２上に第１抵抗体ペーストで第１抵抗体を形成した後、第１抵抗体上に第２抵抗体ペーストで第２抵抗体を形成すれば、空隙が占める面積比率が異なる第１抵抗体および第２抵抗体から構成される抵抗体１を得ることができる。
次に、本開示の回路基板１０については、上述した抵抗体１を形成した基体２上に金属層３を形成し、その後、抵抗体１、基体２および金属層３の所望領域を覆うようにガラス層４を形成することにより得ることができる。なお、上述したレーザトリミングは、ガラス層４を形成した後に行なってもよい。
金属層３は、公知の銅を主成分とする金属ペーストを用いて、基体２にスクリーン印刷した後、窒素雰囲気にて焼成することによって得ることができる。なお、金属層３の厚みは、例えば、５μｍ以上２５μｍ以下であるのがよい。そして、金属層３の厚みを所望の厚みとするには、スクリーン印刷、乾燥および熱処理を繰り返したり、スクリーン印刷および乾燥までの工程を複数回行なった後に一括して熱処理したりすればよい。
また、金属層３の表面には、部分的にめっき処理を行なってもよい。このようにめっき処理を行なうことによって、電子部品４やボンディングワイヤ等との密着がしやすくなり、酸化による金属層３の腐蝕を抑制することができる。なお、めっきの種類としては公知のめっきであればよく、例えば、金めっき、銀めっき、ニッケル−金めっきまたはニッケル−パラジウム−金めっき等が挙げられる。
また、ガラス層４は、Ｒ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系（Ｒ：アルカリ金属元素）、ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系、Ｒ２Ｏ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｂｉ２Ｏ３系のいずれかを主成分とするガラス粉末と有機ビヒクルとを混ぜ合わせたガラスペーストを準備し、抵抗体１、基体２および金属層３の所望領域を覆うように印刷し、乾燥、脱脂、焼成を行うことによって形成することができる。なお、ガラス層４の厚みは、１０μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。また、ガラスペーストには、酸化チタンや酸化ジルコニウムを含有させてもよい。
また、本開示の回路基板１０の作製において、分割溝が形成された基体２を用いて、上述した方法により抵抗体１および金属層３を形成し、その後分割すれば、多数個の回路基板１０を効率よく作製可能である。
次に、本開示の電子装置２０については、上述した回路基板１０において、ガラス層４に覆われていない金属層３上に電子部品５を搭載することにより得ることができる。
以下、本開示の実施例を具体的に説明するが、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。
２．５μｍ以上の粒径を有する銅粒子の有無、２．５μｍ以上の粒径を有する銅粒子が占める面積比率および空隙が占める面積比率が異なる試料を作成し、レーザトリミングにより抵抗値の調整しやすさを評価した。
まず、公知の成形方法および焼成方法により、酸化アルミニウム質セラミックスからなる基体を準備した。
次に、導電粉末として、平均粒径が０．３μｍの銅粉末、ニッケル粉末および硼化ランタン粉末からなる混合粉末を準備した。なお、この混合粉末は、質量比として、銅粉末：ニッケル粉末：硼化ランタン粉末＝４２：２８：３０となるように配合した。
また、無機粉末として、酸化珪素を主成分とし、酸化亜鉛および酸化ホウ素を含んだ、ＳｉＯ２−ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３系ガラスとアルミナとを準備した。
次に、抵抗体を形成するために抵抗体ペーストを準備した。抵抗体ペーストは、混合粉末、ＳｉＯ２−ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３系ガラスおよびアルミナを、質量比で５０：２５：２５となるように配合し、これら合計１００質量部に対し、有機ビヒクルを２５質量部添加することで作製した。
ここで、有機ビヒクルは、有機バインダとしてのポリアクリル酸エステルと有機溶剤としてのテルピネオールを混ぜ合わせたものを用いた。なお、有機バインダと有機溶剤との質量比は、有機バインダ：有機溶剤＝３０：７０となるようにした。
そして、得られた抵抗体ペーストを、基体における所望領域に、厚みが２４μｍであり、１ｍｍ×１ｍｍの正方形パターンが１０個配置されるようにスクリーン印刷し、表１に示す温度で１０分間保持し、乾燥、脱脂をした。その後、窒素雰囲気下で表１に示す最高温度で１５分間保持して熱処理を行ない、試料Ｎо．１〜１２を得た。
次に、各試料において、２．５μｍ以上の粒径を有する銅粒子の有無の確認および２．５μｍ以上の粒径を有する銅粒子が占める面積比率の算出を、以下の方法で行なった。まず、各試料の抵抗体を切断し、この切断面をＣＰにて研磨した。そして、この研磨した断面において確認される結晶粒子に対して、ＳＥＭに付設のＥＤＳを用いてＸ線を照射することで、銅粒子を特定した。次に、ＳＥＭを用いて上述の断面を撮影した写真において、銅粒子の箇所を色付けした。そして、銅粒子の箇所を色付けした写真を用いて、画像解析ソフト「Ａ像くん」の粒子解析という手法を適用して画像解析を行なった。ここで、「Ａ像くん」の解析条件としては、結晶粒子の明度を「明」、２値化の方法を「自動」、シェーディングを「有」とした。そして、この粒子解析によって、２．５μｍ以上の粒径を有する銅粒子の有無の確認および２．５μｍ以上の粒径を有する銅粒子が占める面積比率の算出を行なった。
また、各試料における、空隙が占める面積比率を、空隙を色付けした写真を用いて、上述した方法と同様の方法で行ない算出した。
次に、各試料における抵抗体のレーザトリミングにより抵抗値の調整しやすさを、以下の方法を行なうことで評価した。まず、出力３Ｗ、周波数５ｋＨｚのレーザを用い、トリミング速度３０ｍｍ／ｓｅｃのトリミング条件で、２０Ω／ｓｑを目標抵抗値として設定し、各試料の１０個の抵抗体に対して、レーザトリミングを行なった。そして、レーザトリミング後の１０個の抵抗体の抵抗値を測定し、その標準偏差をσ、平均値をＡとし、ＣＶ＝（σ／Ａ）×１００％の値を求めた。そして、ＣＶの値が０．５％未満であるものをＡ評価、０．５％以上０．８％未満のものをＢ評価、０．８％以上１．０％未満のものをＣ評価、１．０％以上のものをＤ評価とした。ここで、Ａ評価のものが、レーザトリミングによる抵抗値の調整が最もしやすいものと言え、Ｄ評価のものが、レーザトリミングによる抵抗値の調整が最もしにくいものと言える。結果を表１に示す。
表１に示すように、試料Ｎｏ．１はＤ評価であるのに対し、試料Ｎｏ．２〜１２はＣ評価以上であった。この結果より、銅、ニッケルおよび硼化ランタンを合計で４０質量％以上含有し、さらに、２．５μｍ以上の粒径を有する銅粒子を含有している抵抗体は、レーザトリミングによる抵抗値の調整がしやすいものであることがわかった。
また、試料Ｎｏ．３〜６および９〜１１は、Ｂ評価以上であった。この結果より、２．５μｍ以上の粒径を有する銅粒子が占める面積比率は２面積％以上１０面積％以下である抵抗体ならば、レーザトリミングによる抵抗値の調整がよりしやすいものとなることがわかった。
さらに、試料Ｎｏ．９〜１０は、Ａ評価であった。この結果より、空隙が占める面積比率は１２面積％以上３５面積％以下である抵抗体ならば、レーザトリミングによる抵抗値の調整が非常にしやすいものとなることがわかった。
抵抗体を厚み方向に２等分し、基体側を第１領域、ガラス層側を第２領域としたとき、第１領域と第２領域とで空隙が占める面積比率が異なる試料を作成し、レーザトリミングにより抵抗値の調整しやすさを評価した。
まず、導電粉末および無機粉末の合計１００質量部に対する、有機ビヒクルの添加量が表２に示す値になるように調節したこと以外は、実施例１の試料Ｎｏ．２と同じように、第１抵抗体ペーストおよび第２抵抗体ペーストをそれぞれ作製した。
次に、第１抵抗体ペーストを、基体における所望領域に、厚みが１２μｍであり、１ｍｍ×１ｍｍの正方形パターンが１０個配置されるようにスクリーン印刷し、実施例１の試料Ｎｏ．２と同じ条件で、乾燥、脱脂、熱処理を行ない、第１抵抗体を得た。次に、第２抵抗体ペーストを、厚みが１２μｍとなるように、第１抵抗体上にスクリーン印刷し、実施例１の試料Ｎｏ．２と同じ条件で、乾燥、脱脂、熱処理を行ない、第２抵抗体を得た。ここで、第１抵抗体および第２抵抗体を合わせたものが抵抗体である。次に、後述する抵抗値の測定に必要な部分の抵抗体のみが露出するように、基体および抵抗体上に、ガラスペーストを用いてガラス層を形成した。
まず、Ｒ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系（Ｒ：アルカリ金属元素）のガラス粉末を準備した。また、酸化チタン粉末を準備した。ここで、酸化チタン粉末を、ガラス粉末１００質量部に対して１５質量部となるように秤量した。
次に、有機ビヒクルを準備し、ガラス粉末、酸化チタン粉末、有機ビヒクルを所望量秤量して混合することにより、ガラスペーストを作製した。このときの配合量としては、ガラス粉末および酸化チタン粉末の合計で７０質量部とし、残部を有機ビヒクルとした。
そして、得られたガラスペーストを、焼成後のガラス層の厚みが１６μｍとなるように印刷し、乾燥、脱脂、焼成することでガラス層を形成し、各試料Ｎｏ．１３〜１７を得た。ここで、このような方法で得られた各試料Ｎｏ．１３〜１７の抵抗体においては、第１抵抗体が抵抗体の第１領域となり、第２抵抗体が抵抗体の第２領域となる。
次に、各試料において、抵抗体の空隙を色付けした写真を用いて、実施例１と同様の方法により、第１領域および第２領域のそれぞれにおける空隙が占める面積比率を算出した。
次に、ガラス層側からレーザを照射したこと以外は、実施例１と同様に、各試料における抵抗体のレーザトリミングにより抵抗値の調整しやすさを評価した。
結果を表２に示す。
表２に示すように、試料Ｎｏ．１５〜１７はＢ評価以上であった。この結果より、第１領域において空隙が占める面積比率が、第２領域において空隙が占める面積比率よりも多い抵抗体ならば、レーザトリミングによる抵抗値の調整がよりしやすいものであることがわかった。
また、試料Ｎｏ．１６、１７は、Ａ評価以上であった。この結果より、第１領域において空隙が占める面積比率が、第２領域において空隙が占める面積比率よりも４面積％以上多い抵抗体ならば、レーザトリミングによる抵抗値の調整が非常にしやすいものとなることがわかった。
１：抵抗体
２：基体
３：金属層
４：ガラス層
５：電子部品
１０：回路基板
２０：電子装置
２：基体
３：金属層
４：ガラス層
５：電子部品
１０：回路基板
２０：電子装置
Claims (7)
- 銅、ニッケルおよび硼化ランタンを含有し、前記銅、前記ニッケルおよび前記硼化ランタンの合計の含有量が４０質量％以上であり、粒径が２．５μｍ以上の銅粒子を含有している抵抗体。
- 粒径が２．５μｍ以上の前記銅粒子が占める面積比率が、２面積％以上１０面積％以下である請求項１に記載の抵抗体。
- 空隙を有し、該空隙が占める面積比率が、１２面積％以上３５面積％以下である請求項１または請求項２に記載の抵抗体。
- 基体と、
該基体上に位置する、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の抵抗体と、
金属層と、
該抵抗体上に位置するガラス層と、を備える回路基板。 - 前記抵抗体は、空隙を有し、前記抵抗体を厚み方向に２等分した際の前記基体側を第１領域、前記ガラス層側を第２領域としたとき、
前記第１領域における前記空隙が占める面積比率が、前記第２領域における前記空隙が占める面積比率よりも多い請求項４に記載の回路基板。 - 前記第１領域における前記空隙が占める面積比率が、前記第２領域における前記空隙が占める面積比率よりも４面積％以上多い請求項５に記載の回路基板。
- 請求項４乃至請求項６のいずれかに記載の回路基板と、該回路基板の前記金属層上に位置する電子部品とを備える電子装置。
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