JP7139691B2 - 厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体 - Google Patents
厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7139691B2 JP7139691B2 JP2018102801A JP2018102801A JP7139691B2 JP 7139691 B2 JP7139691 B2 JP 7139691B2 JP 2018102801 A JP2018102801 A JP 2018102801A JP 2018102801 A JP2018102801 A JP 2018102801A JP 7139691 B2 JP7139691 B2 JP 7139691B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thick film
- film resistor
- mass
- oxide
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
- H01C17/06—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
- H01C17/065—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thick film techniques, e.g. serigraphy
- H01C17/06506—Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits
- H01C17/06513—Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the resistive component
- H01C17/06553—Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the resistive component composed of a combination of metals and oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/12—Metallic powder containing non-metallic particles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/08—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/14—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
- H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
- H01C17/22—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming
- H01C17/26—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming by converting resistive material
- H01C17/265—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming by converting resistive material by chemical or thermal treatment, e.g. oxydation, reduction, annealing
- H01C17/267—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming by converting resistive material by chemical or thermal treatment, e.g. oxydation, reduction, annealing by passage of voltage pulses or electric current
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
- B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
- B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
酸化ルテニウム系導電物粉末とガラス粉末が厚膜抵抗体用組成物の主成分として広く用いられている理由は、空気中で焼成することができ、抵抗温度係数(TCR)を0に近づけることが可能であることに加え、幅広い領域で各種抵抗値を有する抵抗体を形成することが可能であることなどが挙げられる。
酸化ルテニウム系導電物粉末とガラス粉末からなる厚膜抵抗体用組成物では、酸化ルテニウム系導電物粉末とガラス粉末の配合比を変えることによって、各種抵抗値を有する抵抗体を形成することができる。導電粒子である酸化ルテニウム系導電物粉末の配合比を多くすると抵抗値が下がり、酸化ルテニウム系導電物粉末の配合比を少なくすると抵抗値が上がる。このことを利用して、厚膜抵抗体では、厚膜抵抗体用組成物における酸化ルテニウム系導電物粉末とガラス粉末の配合比を調整することにより所望する抵抗値を得ることができる。
ルチル型の結晶構造を有する酸化ルテニウム(RuO2)の他の酸化ルテニウム系導電物としては、パイロクロア型の結晶構造を有するルテニウム酸鉛、ルテニウム酸ビスマス、ペロブスカイト型結晶構造を有するルテニウム酸カルシウム、ルテニウム酸ストロンチウム、ルテニウム酸バリウム、ルテニウム酸ランタン等があり、これらはいずれも金属的な導電性を示す酸化物である。
このような酸化ルテニウム系導電物として、例えば、ルチル型の結晶構造を有する酸化ルテニウム(RuO2)は、次の特許文献1に記載のように、不定形酸化ルテニウム化合物を焙焼して得たRuO2粒子に、KOH及びNaOHの少なくとも一方を被覆させ、再び焙焼した後、水洗、乾燥するなどの方法で製造することができる。
その他に、厚膜抵抗体の電気的特性などを調整するために、種々の添加剤、または、分散剤、可塑剤などが適宜添加される。
また、厚膜抵抗ペーストは、上述した各種材料をロールミルなどの市販の装置を用いて、粉砕混合することにより製造される。
しかし、レーザートリミングは、上述のように厚膜抵抗体の一部を溶解・気化させることによって、局所的に導電経路を狭くして抵抗体の抵抗値を調整する方法であるため、抵抗体内部に導電経路の狭い部分と広い部分が形成され電流密度の差が生じてしまう。局所的に生じた抵抗値の高い部分は、他の抵抗値の低い部分に比べて発熱量も高くなるため、抵抗体内部の発熱状態に差を生じてしまう。そのため、発熱体として利用するプリントヘッドやサーマルヘッドに、レーザートリミングした厚膜抵抗体を用いると、不均一な発熱分布になってしまう場合があり好ましくない。このため、発熱体として利用するプリントヘッドやサーマルヘッドに用いる厚膜抵抗体には、レーザートリミングによる抵抗値の調整は適さない。
パルストリミングを用いた厚膜抵抗体の抵抗値の調整に関する技術は、例えば、次の特許文献2~4に開示されている。
具体的には、あらかじめ抵抗値調整対象の厚膜抵抗体の印加電圧と抵抗値の変化量との関係を確認しておき、抵抗値の調整時に、抵抗値の調整を行う厚膜抵抗体の抵抗値を測定し、測定した厚膜抵抗体の抵抗値から所望の抵抗値に調整するために必要な抵抗値の変化量を求め、求めた抵抗値の変化量に応じて印加する電圧値を選択し、厚膜抵抗体に印加することで所望の抵抗値を得る。
本発明による厚膜抵抗体用組成物は、酸化ルテニウムとルテニウム酸鉛の混合粉末からなる酸化ルテニウム系導電物粉末と銀粉末とからなる導電物粉末と、ガラスフリットと、からなる厚膜抵抗体用組成物であって、前記銀粉末を16質量%以上33質量%以下含有し、前記酸化ルテニウム粉末の平均粒径が1nm以上10nm未満であり、有機ビヒクルを加えた厚膜抵抗ペーストを焼結して厚膜抵抗体を形成したときの、該厚膜抵抗体におけるパルストリミングによる調整手法を用いて調整可能な抵抗値の低下率が5%より大きくなるようにしたことを特徴としている。
また、本発明の厚膜抵抗ペーストにおいては、上記本発明のいずれかの厚膜抵抗体用組成物に、更に、添加物としての、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニア又はジルコンと、有機ビヒクルと、を加えてなるのが好ましい。
銀は、本発明におけるパルストリミングによる調整手法を用いて調整可能な抵抗値の変化量(抵抗値の低下率)を増大させるために必須の元素であり、本発明では、平均粒径が0.1μm以上5μm以下の銀粉末を用いる。銀粉末の平均粒径が0.1μm未満であると、製造コストが高くなる上、ハンドリング性が低下し、二次凝集による粗大化によって分散性の悪化が起こるため好ましくない。平均粒径が5μmより大きくなる場合も、分散性の悪化が起こるため好ましくない。本発明に用いる銀粉末は、例えば硝酸銀をアルカリで一旦酸化銀の沈殿とし、これをポリビニルピロリドンなどの分散剤の存在下でテトラヒドロホウ酸ナトリウム、ヒドラジン、ホルマリン等の還元剤を用いて、還元することによって得ることができる。
なお、本発明において平均粒径とは、レーザー回折散乱法で求められる体積基準平均粒径を意味し、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置による50%累計粒度によって得られる値である。この平均粒径の定義は、後述する酸化ルテニウム系導電物粉末やガラスフリットにおいても適用される。
また、銀粉末の含有量は、パルストリミング量に応じて適宜選定すれば良いが、厚膜抵抗体用組成物100質量%に対し、16質量%以上33質量%以下とする。銀粉末を含有させることによりパルストリミング時に調整可能な抵抗値量を増大させることができるが、抵抗値の変化量としての抵抗値の低下率を5%より大きくし効率的に抵抗値を変化させるために、銀粉末の含有量を、16質量%以上とする。銀粉末を33質量%より多く含有させてもそれ以上は変化率が大きく変わらないため、コスト的な面から33質量%以下とするのが好ましい。なお、厚膜抵抗ペースト100質量%に対する銀粉末の含有量は、10質量%以上20質量%以下とするのが好ましい。
本発明では、厚膜抵抗体用の導電物粉末として、酸化ルテニウム系導電物粉末を用いる。酸化ルテニウム系導電物粉末には、ルチル型の結晶構造を有する酸化ルテニウム(RuO2)と、パイロクロア型の結晶構造を有するルテニウム酸鉛(Pb2Ru2O6)の粉末を混合して用いる。
酸化ルテニウム系導電物粉末の平均粒径が1nm未満であると、取り扱いが非常に困難になる上、厚膜抵抗ペーストの粘度が非常に高くなり過ぎるため好ましくない。酸化ルテニウム系導電物粉末の平均粒径が500nmよりも大きいと、近年の微小化した電子部品に対し、形成される抵抗体の厚みが厚くなり過ぎる場合があるため好ましくない。RuO2粉末は、例えば湿式で合成された水和したRuO2粉末を熱処理することによって得ることができる。その場合、RuO2粉末の平均粒径は、1nm以上10nm未満である。Pb2Ru2O6粉末は、例えば湿式で合成されたRu(OH)4粉末とPbO粉末を混合し、熱処理することによって得ることができる。Pb2Ru2O6粉末の平均粒径は、5nm以上50nm以下であるのが良い。
このような酸化ルテニウム系導電物粉末の含有量は、形成する抵抗値に応じて適宜選定すれば良いが、厚膜抵抗ペースト100質量%に対し、総量で5質量%以上30質量%以下とするのが好ましい。酸化ルテニウム系導電物粉末の含有により、抵抗体内の導電経路を形成させるが、酸化ルテニウム系導電物粉末の含有量が5質量%より少ないと抵抗値が上がり過ぎ、場合によっては電気が流れない場合があるため好ましくない。酸化ルテニウム系導電物粉末の含有量が30質量%を超えると、導電経路が出来過ぎて十分な抵抗値が得られない場合があるため好ましくない。より好ましくは、酸化ルテニウム系導電物粉末の含有量は、厚膜抵抗ペースト100質量%に対し、総量で5質量%以上9.3質量%以下とするのが良い。
本発明におけるガラスフリットの組成は特に限定されず、一般的な組成の中から誘電体シートの組成に応じて好ましい組成を選択すれば良い。ガラスフリットの平均粒径は0.1μm以上5μm以下であり、好ましくは0.1μm以上3μm以下である。本発明において、ガラスフリットの平均粒径が5μmより大きくなると、焼成された厚膜抵抗体の面積抵抗値が低くなり、かつ面積抵抗値のバラつきが大きくなって歩留まりが低下したり、負荷特性が低下したりするなどの不具合が生じる可能性が高くなるため好ましくない。平均粒径が0.1μm未満の場合は、粘度が高くなり過ぎるうえ、非常に取扱い難くなるため好ましくない。
このようなガラスフリットの含有量は、形成する抵抗値に応じて適宜選定すれば良いが、厚膜抵抗ペースト100質量%に対し、15質量%以上70質量%以下とするのが好ましい。ガラスフリットと導電物粉末との配合量により厚膜抵抗体の抵抗値を変化させることができるが、ガラスフリットの含有量が15質量%未満であると、導電経路を阻害するガラス量が少な過ぎて十分な抵抗値を示すことができない場合があるため好ましくない。ガラスフリットの含有量が70質量%を超えると、抵抗値が高くなり過ぎ、場合によっては電気が流れない場合があるため好ましくない。
本発明の厚膜抵抗ペーストには、RuO2粉末などの導電物粉末、ガラスフリットのほかに面積抵抗値や抵抗温度係数の調整、膨張係数の調整、耐電圧性の向上やその他改質を目的とした添加剤を含有させることができる。厚膜抵抗ペーストの添加剤として一般に用いられている、MnO2、CuO、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、Al2O3、ZrO2、ZrSiO4などを好適に用いることができる。
添加剤の含有量は特に限定されるものではないが、RuO2粉末とガラスフリットの合計100質量部に対して、0.05質量部以上20質量部以下とするのが好ましい。添加剤の含有量が0.05質量部未満であると、添加剤の効果がほとんど表れない場合があるため好ましくない。添加剤の含有量が20質量部を超えると、厚膜抵抗ペーストの粘度が上がり過ぎたり、焼結過程で含有する銀の偏析が生じやすくなったり、形成する抵抗体の出現抵抗値が不安定になったりする場合があるため好ましくない。
本発明の厚膜抵抗ペーストは、上記材料の他、溶剤中に樹脂成分を溶解した有機ビヒクルを含有する。本発明は、有機ビヒクルの樹脂、溶剤の種類や配合によって特に限定されない。樹脂成分には、エチルセルロース、マレイン酸樹脂、ロジンなどの一般的な成分を用いることができ、溶剤成分には、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等の一般的な成分を用いることができる。これらの配合比は、使用する製品に求められる厚膜抵抗ペーストの粘度に応じて調整される。また、厚膜抵抗ペーストの乾燥を遅らせる目的で沸点が高い溶剤を加えることもできる。
有機ビヒクルの含有量は特に限定されないが、上記各種含有成分との配合比で好適な粘度とするため、無機原料粉末100質量部に対し、30質量部以上100質量部以下とするのが一般的である。
本発明の厚膜抵抗ペーストは、銀粉末と酸化ルテニウム系導電物粉末、およびガラスフリットからなる厚膜抵抗体用組成物を有機ビヒクル中に分散させることによって得ることができる。本発明の厚膜抵抗ペーストの製造方法には、通常の厚膜抵抗ペーストを製造するのに最も多く使用されているスリーロールミルのほか、遊星ミル、ビーズミルなどによる製造方法を用いることができ、特に製造方法を限定する必要はない。予め本発明に用いる銀粉末と酸化ルテニウム系導電物粉末、およびガラスフリットを、ボールミルや、らいかい機で混合してから、有機ビヒクル中に分散させることもできる。
無機原料粉末は、無機原料粉末同士が凝集し、粗大な二次粒子粉末となってしまう場合があるため、そのような粗大粉末を解砕した上で、樹脂成分を溶剤に溶解した有機ビヒクル中に分散することが望ましい。一般に、無機原料粉末の粒径が小さくなると凝集が強くなり、二次粒子を形成し易くなる。
後述する実施例及び比較例における厚膜抵抗体の膜厚は、触針式の厚さ粗さ計を用いて測定した。また、厚膜抵抗体の抵抗値は、デジタルマルチメータで測定した。
また、実施例及び比較例における厚膜抵抗体に対するパルストリミングは、200pF-0Ωのユニットに2~5kVの電圧で電荷を充電した後、厚膜抵抗体に放電し行った。また、放電前の抵抗値をR0、放電後の抵抗値をR1として、放電後の抵抗値の変化率を以下の式(1)によって計算した。
パルストリミングによる抵抗値の変化率=(R1-R0)/R0×100・・・(1)
そして、上記式(1)によって計算した抵抗値の変化率をパルストリミングによる調整手法を用いて調整可能な抵抗値の変化量とした。
厚膜抵抗体用組成物の材料として、平均粒径7nmの酸化ルテニウム粉末、平均粒径50nmのルテニウム酸鉛粉末、ガラスフリットA(PbO:50質量%-SiO2:35質量%-B2O3:10質量%-Al2O3:5質量%)、ガラスフリットB(SiO2:35質量%-B2O3:20質量%-Al2O3:5質量%-CaO:5質量%-BaO:20質量%-ZnO:15質量%)、厚膜抵抗体用添加物として酸化ニオブを、有機ビヒクルにはターピネオールとエチルセルロース及びステアリン酸を準備した。各材料を表1に示す配合で混合し、厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペーストを作製した。その際、比較例1~4では、夫々、形成される厚膜抵抗体の面積抵抗値の数値範囲が広くなるように材料の配合量を調整した。その結果、比較例1~4では、夫々、形成された厚膜抵抗体の面積抵抗値が1kΩ、10kΩ、110kΩ、800kΩになった。
また、厚膜抵抗ペーストを作製した際に適度な粘度になるように配合した結果、有機ビヒクルの配合量は35質量%程度の量となった。本比較例では、スリーロールミルを用いて厚膜抵抗ペーストを作製した。これらの厚膜抵抗ペーストを純度96質量%のアルミナ基板上に印刷、乾燥、焼成して厚膜抵抗体を形成し、評価した。
予めアルミナ基板に焼成して形成された1質量%のPd、99質量%のAgの電極上に、作製した厚膜抵抗体ペーストを印刷し、150℃×5分の条件で乾燥させた後、ピーク温度850℃×9分、トータル30分熱処理するように構成されたベルト炉を用いて焼成し厚膜抵抗体を形成した。厚膜抵抗体は、サイズが、抵抗体幅1mm、抵抗体長さ1mm、厚さ7μmとなるように印刷し、焼成後、最終的な膜厚を確認した。各種評価結果を表1に示す。なお、表1中に示す抵抗値の変化率(%)の負の値は、低下方向に変化する抵抗値の変化率を示している。また、本願においては、低下方向に変化する抵抗値の変化率の絶対値を、抵抗値の低下率と定義する。
比較例5、6の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体は、比較例1~4の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体における無機成分のうち、酸化ルテニウム粉末を平均粒径30nmの粉末とした以外は、比較例1~4と略同様に製造した。
また、比較例7、8の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体は、比較例1~4の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体における無機成分のうち、比較例7では平均粒径0.08μm、比較例8では平均粒径5.5μmの銀粉末を、導電物粉末に加えた以外は、比較例1~4と略同様に製造した。
各材料の配合量、及び各種評価結果を表2に示す。なお、表2中に示す抵抗値の変化率(%)も、低下方向に変化する抵抗値の変化率を示している。
各材料を表2に示す配合で混合した結果、比較例5~8では、夫々、形成された厚膜抵抗体の面積抵抗値が0.10kΩ、70kΩ、0.11kΩ、0.12kΩになった。
また、厚膜抵抗ペーストを作製した際に適切な粘度になるように配合した結果、有機ビヒクルの配合量は33質量%程度の量となった。
実施例1~4の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体は、比較例1~4の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体における無機成分のうち、導電物粉末に平均粒径3μmの銀粉末を加え、その他は比較例1~4と略同様に製造した。各材料の配合量、及び各種評価結果を表3に示す。なお、表3中に示す抵抗値の変化率(%)も、低下方向に変化する抵抗値の変化率を示している。
また、各材料を表3に示す配合で混合した際、実施例1~4では、夫々、形成される厚膜抵抗体の面積抵抗値の数値範囲が広くなるように材料の配合量を調整した。その結果、実施例1~4では、夫々、形成された厚膜抵抗体の面積抵抗値が0.45kΩ、4.2kΩ、15kΩ、120kΩになった。
また、厚膜抵抗ペーストを作製した際に適切な粘度になるように配合した結果、有機ビヒクルの配合量は40質量%程度の量となった。
実施例5、6の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体は、実施例1~4の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体における無機成分のうち、酸化ルテニウム粉末を平均粒径30nmの粉末とした以外は、実施例1~4と略同様に製造した。
また、実施例7の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体は、実施例1~4の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体における無機成分のうち、導電物粉末に平均粒径3μmの銀粉末を、本発明の厚膜抵抗体用組成物における銀粉末の含有範囲の下限値16質量%に近い値で含有させた以外は、実施例1~4と略同様に製造した。
また、実施例8、9の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体は、実施例1~4の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体における無機成分のうち、実施例8では平均粒径0.1μm、実施例9では平均粒径5.0μmの銀粉末を、導電性粉末に加えた以外は、実施例1~4と略同様に製造した。
また、実施例10の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体は、実施例1~4の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体における無機成分のうち、導電物粉末に平均粒径3μmの銀粉末を、本発明の厚膜抵抗ペーストにおける銀粉末の含有範囲の下限値10質量%に近い値で含有させた以外は、実施例1~4と略同様に製造した。
また、実施例11の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体は、実施例1~4の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体における無機成分のうち、酸化ルテニウム粉末を、本発明の厚膜抵抗ペーストにおける酸化ルテニウム粉末の含有範囲の上限値30質量%に近い値で含有させた以外は、実施例1~4と略同様に製造した。
各材料の配合量、及び各種評価結果を表4に示す。なお、表4中に示す抵抗値の変化率(%)も、低下方向に変化する抵抗値の変化率を示している。
各材料を表4に示す配合で混合した結果、実施例5~11では、夫々、形成された厚膜抵抗体の面積抵抗値が0.07kΩ、15kΩ、0.08kΩ、0.08kΩ、20kΩ、0.09kΩ、0.08kΩになった。
また、厚膜抵抗ペーストを作製した際に適切な粘度になるように配合した結果、有機ビヒクルの配合量は実施例5、6、7、9では30~31質量%程度、実施例8では34質量%程度、実施例10では37質量%程度の量となった。また、実施例11では、酸化ルテニウム粉末を、本発明の厚膜抵抗ペーストにおける酸化ルテニウム粉末の含有範囲の上限値30質量%に近い値で含有させるとともに、銀粉末も相当量含有させたため、有機ビヒクルの配合量が22質量%程度と、実施例および比較例のうちで最少量となった。
表3および表4の実施例1~11に示したように、導電物粉末を酸化ルテニウムとルテニウム酸鉛の混合粉末からなる酸化ルテニウム系導電物粉末と平均粒径が0.1μm以上5.0μm以下の範囲内の銀粉末とすることにより、パルストリミングの電圧負荷による抵抗値の変化量としての抵抗値の低下率が、導電物粉末に銀を含有しない表1および表2の比較例1~6や、導電物粉末に銀粉末を含有するものの、銀粉末の平均粒径が0.1μm以上5.0μm以下の範囲を外れた比較例7、8に比べて増大していることが分かる。このため、本発明の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペーストを用いて製造した厚膜抵抗体によれば、銀粉末を含有しない従来の厚膜抵抗体や、銀粉末を含有するものの、銀粉末の平均粒径が0.1μm以上5.0μm以下の範囲を外れた厚膜抵抗体に比べて、パルストリミングによる調整手法を用いて調整可能な抵抗値の変化量としての抵抗値の低下率を増大させることができる。
Claims (9)
- 酸化ルテニウムとルテニウム酸鉛の混合粉末からなる酸化ルテニウム系導電物粉末と銀粉末とからなる導電物粉末と、ガラスフリットと、からなる厚膜抵抗体用組成物であって、
前記銀粉末を16質量%以上33質量%以下含有し、
前記酸化ルテニウム粉末の平均粒径が1nm以上10nm未満であり、
有機ビヒクルを加えた厚膜抵抗ペーストを焼結して厚膜抵抗体を形成したときの、該厚膜抵抗体におけるパルストリミングによる調整手法を用いて調整可能な抵抗値の低下率が5%より大きくなるようにしたことを特徴とする厚膜抵抗体用組成物。 - 前記銀粉末の平均粒径が0.1μm以上5μm以下であり、
前記ガラスフリットの平均粒径が0.1μm以上5μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の厚膜抵抗体用組成物。 - 前記ガラスフリットが、50質量%の酸化鉛と35質量%の酸化ケイ素と10質量%の酸化ホウ素と5質量%の酸化アルミニウムからなる第1のガラスフリットと、35質量%の酸化ケイ素と20質量%の酸化ホウ素と5質量%の酸化アルミニウムと5質量%の酸化カルシウムと20質量%の酸化バリウムと15質量%の酸化亜鉛とからなる第2のガラスフリットを有してなることを特徴とする請求項1又は2に記載の厚膜抵抗体用組成物。
- 請求項1~3のいずれかに記載の厚膜抵抗体用組成物に、更に、有機ビヒクルを加えてなることを特徴とする厚膜抵抗ペースト。
- 請求項1~3のいずれかに記載の厚膜抵抗体用組成物に、更に、添加物としての、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニア又はジルコンと、有機ビヒクルと、を加えてなることを特徴とする厚膜抵抗ペースト。
- 前記銀粉末を10質量%以上20質量%以下、前記酸化ルテニウム系導電物粉末を総量で5質量%以上30質量%以下、前記ガラスフリットを15質量%以上70質量%以下含有し、残部が前記有機ビヒクルからなることを特徴とする請求項4又は5に記載の厚膜抵抗ペースト。
- 前記酸化ルテニウム系導電物粉末を総量で5質量%以上9.3質量%以下含有することを特徴とする請求項6に記載の厚膜抵抗ペースト。
- 請求項4~7のいずれかに記載の厚膜抵抗ペーストの焼結体であることを特徴とする厚膜抵抗体。
- パルストリミングによる調整手法を用いて調整可能な抵抗値の低下率が5%より大きいことを特徴とする請求項8に記載の厚膜抵抗体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017182910 | 2017-09-22 | ||
JP2017182910 | 2017-09-22 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019062178A JP2019062178A (ja) | 2019-04-18 |
JP7139691B2 true JP7139691B2 (ja) | 2022-09-21 |
Family
ID=65809843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018102801A Active JP7139691B2 (ja) | 2017-09-22 | 2018-05-29 | 厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7139691B2 (ja) |
KR (1) | KR20200057695A (ja) |
CN (1) | CN111133535B (ja) |
TW (1) | TWI793175B (ja) |
WO (1) | WO2019059290A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115516578A (zh) | 2020-05-01 | 2022-12-23 | 住友金属矿山株式会社 | 厚膜电阻糊、厚膜电阻体和电子部件 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001223065A (ja) | 1999-12-17 | 2001-08-17 | Daejoo Fine Chemical Co Ltd | 電気発熱体厚膜形成用抵抗ペースト |
JP2002067366A (ja) | 2000-09-01 | 2002-03-05 | Rohm Co Ltd | サーマルプリントヘッドの発熱抵抗体、サーマルプリントヘッドおよびサーマルプリントヘッドの発熱抵抗体の製造方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02130156A (ja) | 1988-11-11 | 1990-05-18 | Hitachi Ltd | サーマルヘッドの製造方法 |
JPH0654726B2 (ja) * | 1989-06-07 | 1994-07-20 | 住友金属鉱山株式会社 | 厚膜抵抗体形成用組成物 |
JP3253121B2 (ja) * | 1992-03-30 | 2002-02-04 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 厚膜抵抗体組成物 |
JPH05305722A (ja) | 1992-09-04 | 1993-11-19 | Mitsubishi Electric Corp | サーマルヘッドの抵抗値調整方法 |
US5534194A (en) * | 1993-03-30 | 1996-07-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Thick film resistor composition containing pyrochlore and silver-containing binder |
JPH08268722A (ja) | 1995-03-30 | 1996-10-15 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | RuO2 粉末の製造方法 |
JP4069756B2 (ja) | 2003-02-12 | 2008-04-02 | 株式会社デンソー | 厚膜抵抗体の抵抗値調整方法 |
-
2018
- 2018-05-29 JP JP2018102801A patent/JP7139691B2/ja active Active
- 2018-09-20 TW TW107133122A patent/TWI793175B/zh active
- 2018-09-20 WO PCT/JP2018/034854 patent/WO2019059290A1/ja active Application Filing
- 2018-09-20 KR KR1020207002658A patent/KR20200057695A/ko not_active Application Discontinuation
- 2018-09-20 CN CN201880060634.2A patent/CN111133535B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001223065A (ja) | 1999-12-17 | 2001-08-17 | Daejoo Fine Chemical Co Ltd | 電気発熱体厚膜形成用抵抗ペースト |
JP2002067366A (ja) | 2000-09-01 | 2002-03-05 | Rohm Co Ltd | サーマルプリントヘッドの発熱抵抗体、サーマルプリントヘッドおよびサーマルプリントヘッドの発熱抵抗体の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201920001A (zh) | 2019-06-01 |
KR20200057695A (ko) | 2020-05-26 |
TWI793175B (zh) | 2023-02-21 |
CN111133535B (zh) | 2022-03-29 |
CN111133535A (zh) | 2020-05-08 |
WO2019059290A1 (ja) | 2019-03-28 |
JP2019062178A (ja) | 2019-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6256636B2 (ja) | 酸化ルテニウム粉末の製造方法 | |
CN110461771A (zh) | 氧化钌粉末、厚膜电阻用合成物、厚膜电阻用浆煳、及厚膜电阻 | |
CN110291599B (zh) | 电阻器用组合物、电阻器用糊膏及厚膜电阻器 | |
KR20190022296A (ko) | 후막 저항체 조성물 및 그것을 포함하는 후막 저항 페이스트 | |
WO2021221173A1 (ja) | 厚膜抵抗ペースト、厚膜抵抗体、及び電子部品 | |
JP7139691B2 (ja) | 厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗ペースト及び厚膜抵抗体 | |
JP4285315B2 (ja) | Ru−M−O微粉末、その製造方法、及びそれらを用いた厚膜抵抗体組成物 | |
JP7273266B2 (ja) | 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 | |
JP7279551B2 (ja) | 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 | |
JP2020061467A (ja) | 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 | |
JP7135696B2 (ja) | 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 | |
JP2020021818A (ja) | 厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗体用ペースト、及び厚膜抵抗体 | |
JP7245418B2 (ja) | 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 | |
JP7390103B2 (ja) | 抵抗体用組成物、抵抗ペースト、厚膜抵抗体 | |
WO2021221172A1 (ja) | 厚膜抵抗ペースト、厚膜抵抗体、及び電子部品 | |
JP2021093438A (ja) | 厚膜抵抗体の製造方法 | |
JP2023144072A (ja) | 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 | |
JP2023064822A (ja) | 厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗体用ペースト、及び厚膜抵抗体 | |
JP2023077053A (ja) | 厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗体用ペースト、及び厚膜抵抗体 | |
JP2018092986A (ja) | 抵抗体用組成物及びこれを含んだ抵抗体ペーストさらにそれを用いた厚膜抵抗体 | |
JP2006236621A (ja) | 厚膜抵抗体ペースト及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220201 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220329 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220809 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220822 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7139691 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |