JPH0240989A - 厚膜抵抗体回路形成ホウロウ基板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はホウ０つ基板上に厚膜抵抗体を形成させる場合
に、その抵抗体の抵抗温度係数（ＴＣＰ）の絶対値が１
５０ＤＤｍ／℃未満となるように抵抗体回路を形成する
方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、アルミナ等のセラミック基板に導体配線を形成す
る場合、導体とセラミック基板との種名強度を高めるた
めに、セラミックス表面を溶融した水酸化プトリウム等
で処理して、その粗化面に導体配線を形成していた。し
かしアルミナレラミックスは溶融した水酸化アルカリで
処理すると、表面に極めて脆い層ができ、形成した金属
膜に引き剥し応力を与えると、セラミック基板がえぐれ
て破壊したり、セラミック基板の曲げ強喰が低下するな
どの欠点があった。この欠点を解決するため特開昭６１
−２０８８５５号公報が提案されている。この方法はセ
ラミック基板上に結晶化ガラス、耐火性化合物をフィラ
ーとして含む非晶質ガラスおよび耐火性化合物をフィラ
ーとして含む結晶化ガラスの一種または二種以上からな
るガラス層を形成し、ついでガラス層の表面を化学的に
エツチングした後、ガラス層上に金属膜を形成するもの
である。

この方法はあくまで、アルミナ基板等のセラミック基板
の上にガラス層の誘電体層を設けるもので、目指す効果
も導体層の接着強度の向上である。

アルミナ基板はアルミナ板自体の製造に比較的費用を要
し、またもろいため比較的大きな寸法のものを作ること
は実用的でなく、また穴あけや機械加工を容易に行うこ
とかできない難点がある。

これに対してホウロウ基板はアルミナ基板に劣らない耐
熱性を有する上に、放熱性も十分であり、また有機プラ
スチック板と同様に大きな寸法のものを作ることができ
、ホウロウ被覆の前に芯材は容易に加工成形することが
できる。このようにホウロウ基板はアルミナ基板より優
れている面を多く有している。

しかし、アルミナ基板は、セラミック基板として最も多
く用いられて来た関係上基板上に形成する厚膜抵抗体も
、多くはアルミナ基板用に作られている。

従来のホウロウ基板への回路形成方法は、基板上に導体
と導体とを抵抗体で接続するように、基板表面に厚膜抵
抗体を直接印刷し、焼成するものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ホウロウ基板の上に直接厚ｇ！紙抗体を形成する方法で
は、基板のホウロウ層の構成成分と抵抗体の構成成分と
の焼成時における拡散などの相互作用で、形成された抵
抗体の熱膨張係数等の特性がホウロウ基板の熱膨張係数
等の特性と良く適応していると良い特性を得ることがで
きるが、この組合せが不適当な場合、抵抗体の安定性は
失われ、抵抗体の抵抗温度係数（ＴＣＲ）が増大するこ
とになる。

前記のごとく、多くの抵抗体はアルミナ基板用に作られ
ているため、その抵抗体をホウロウ基板上に用いても、
所期の特性が得られないことが多い。

またホウロウ基板と一口に言っても、表面のホウロウ層
に用いられているガラスの組成には様々なものがある。

従ってそれぞれのホウロウ基板上で抵抗温度係数の小さ
い安定した特性を得るためには、それに適応した抵抗ペ
ーストの構成成分の選択の必要があり、新たな開発を必
要とする。

本発明の目的は、ホウロウ基板のガラスの組成が様々に
変っても、厚膜抵抗体ペーストを大巾に変化させること
なく、基板上に形成した抵抗体の抵抗温度係数（ＴＣＲ
）が１５００１）ａ＋　／’Ｃ（絶対値）未満の抵抗体
回路を形成する方法を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段〕 本発明者は前記課題を解決するため＃２息研究を行った
結果、ボウロウ基板の上に、アルミナ基板上に被覆する
ことがある誘電体層に相当する層を薄く設けることによ
り解決し得ることをみいだし本発明を完成した。

すなわち本発明は金属コアに結晶化ガラスを被覆したホ
ウロウ基板上に誘電体の薄層とその上の抵抗体回路層と
を形成させてなり、前記誘電体のｉ１層を少なくとも、
その上の抵抗体回路層の直上又は直下とその近傍部分に
形成させてなる厚膜抵抗体回路形成ホウロウ基板である
。

またその製造方法としては、結晶化ガラスを被覆したホ
ウロウ基板上に誘電体ペーストの薄層を少なくともその
上に形成１゛る抵抗体回路層又は抵抗体回路層とその近
傍部分の直下となる様にコーティングし、必要により焼
成をしたのち、その上に抵抗体回路を印刷し、焼成する
ことを特徴とする厚膜抵抗体回路形成ホウ０つ柾板の製
造方法である。

この時の誘電体層の厚さは焼成後で５〜２５μｍの厚さ
とすることが好ましい。この厚さは、アルミナ基板上へ
のＭ電体層（焼成後）の厚さの１７２以下の厚さである
。

誘電体ペーストとしてはホウケイ酸ガラス等のガラス質
にＡｊ２０３．５１０２等の耐火性酸化物粉末、および
ペースト形成用のエチルセルローズ等の樹脂およびター
ピネオール等の溶剤を含むものである。アルミナ基板上
へ施用する通常の誘電体ペーストが使用できる。

厚膜抵抗体ペーストも、通常のアルミナ基板用の抵抗体
ペーストを使用することができる。この抵抗体と誘電体
は熱彫版係数が６〜７Ｘ１０’／℃程度のほぼ等しいも
のを使用することが好ましい。

誘電体層の焼成後の厚みが５μｍより１いと、ペースト
の焼成時に生成する泡によってピンホールが生成し易く
なり、ＴＣＲを低くする効果は勿論、密着力も低下する
。

誘電体層の焼成後の厚さが２５μｍより厚くなると、誘
電体とホウロウ基板との熱彫版係数の違い（誘電体は通
常ホウロウ基板の約１７２の彫版係数）により、実用上
問題となる反りを生ずる。従って誘電体層の厚みは５〜
２５μｍの相聞、好ましくは１５〜２０μ卯の範囲とす
る。

〔実施例〕

以下に実施例によって、本発明を更に具体的に説明する
が、本発明は、この実施例によって同等限定されるもの
ではない。

ホウ０つ鋼板（１履厚）上にＭｏ０−Ｂａ０Ｂ２０３−
８−１０２系結晶化ガラスで皮膜を形成させたホウロウ
基板上に、誘電体ペースト（昭栄化学曲製商品番号Ｇ５
２３３）をスクリーン印刷し、乾燥後、ピーク温度８５
０℃にて５〜１０分間焼成した。誘電体厚さは１６μｍ
とした。この誘電体層上に抵抗体ペースト（昭栄化学＠
製商品番号Ｒ９２１ＯＮ（焼成）７で約１２μ形成させ
た時のシート抵抗値１００Ω／口）および商品番号Ｒ９
４１ＯＮ　（前記と同様、シート抵抗値２にΩ／口））
を第２図の斜線のように１．５ＩＮｎＸ１．５ｍのパッ
ドが導体で接続されるようにスクリーン印刷した。１５
０℃、１０分間乾燥後、ビーク温度８５０℃で１０分間
焼成した。この時の抵抗体の断面を第３図に示す。

電極用には導体ペースト（昭栄化学■製商品番＠Ｄ−４
３８３＞を使用した。

これらの焼成済基板を恒温槽内で２５℃〜１２５℃まで
加熱し、その温度による抵抗変化率を変化した温度（１
２５−２５＝１００　（’Ｃ））で割り、抵抗温度係数
（ＴＣＲ）を測定した。

比較用として、ホウロウ基板上に直接、前記と同一の抵
抗体を形成した基板についても同様の測定を行った。

その結果を第１図に縦軸をＴＣＲ（＋）Ｉ）Ｉｌｌ　／
”Ｃ）として示す。

基板上に直接に抵抗体（昭栄化学■製 Ｒ９２１ＯＮ＞を形成した時のＴＣＲは３５０１１ｐＩ
／’Ｃなのに対し、Ｎ電体層を中間に設けたものでは１
１００ｐｐ／’Ｃであり、１５０ｐｐＩ１１／’Ｃ以下
を達成している。

またＲ９４１ＯＮの場合も、直接の場合は、２００ＤＤ
Ｉ／”Ｃであるのに対し、誘電体層を中間に設けたもの
では１１００ｐｐ／”Ｃであり、安定して、１５０Ｄｔ
ｌｌｌ／’Ｃ以下を達成することかでさ゛た。

〔発明の効果〕

本発明により、ホウロウ基板上に誘電体層を設けた上に
抵抗体厚膜を形成させることにより、ホウロウのガラス
組成による、抵抗体の抵抗温度係数ＴＣＰの変化を少な
くすることができ、常に１５０ｐｐｍ／’Ｃより絶対値
の小さい安定したＴＣＰを示す抵抗回路の形成を可能に
した。

従来、ホウロウ基板のガラス組成が変った場合、そのガ
ラスに適合した抵抗体ペーストの選択や開発を行って変
更しなければならず、またそのため種々の長期信頼性試
験を必要として来たが、本発明によってガラス組成が変
っても、そのために抵抗体ペーストを変更する必要がな
くなり、開発の手数を大巾に軽減できた。

ホウロウ基板を発展させる上で、実用上の効果は極めて
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は横軸に抵抗体ペーストの種類、縦軸に抵抗温度
係数をとった図表である。 第２図は実施例の抵抗体パッド形成の平面図である。 第３図は第２図の断面立面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．金属コアに結晶化ガラスを被覆したホウロウ基板上
   に誘電体の薄層とその上の抵抗体回路層とを形成させて
   なり、前記誘電体の薄層を少なくとも、その上の抵抗体
   回路層の直下又は直下とその近傍部分に形成させてなる
   厚膜抵抗体回路形成ホウロウ基板。
2. ２．結晶化ガラスを被覆したホウロウ基板上に誘電体ペ
   ーストの薄層を少なくともその上に形成する抵抗体回路
   層又は抵抗体回路層とその近傍部分の直下となる様にコ
   ーティングし、必要により焼成したのち、その上に抵抗
   体回路を印刷し、焼成することを特徴とする厚膜抵抗体
   回路形成ホウロウ基板の製造方法。
3. ３．誘電体層の厚さが５〜２５μｍである請求項第１項
   記載のホウロウ基板上への厚膜回路形成方法。