JPH04158501A - ペースト用ガラス組成物 - 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、非酸化性雰囲気中での焼成により厚膜抵抗体
を形成させるために用いる電子材料向けのペースト用ガ
ラス組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、上記目的に用いられるペーストは、ガラス粉末、
有機ビヒクルと金属、ホウ化物、ケイ化物、炭化物、窒
化物等の導電性粉末を機械的に混合することにより作製
されていた。

しかしながら、機械的な混合による方法では、ペースト
の焼成過程においてガラスが軟化、流動状態になった際
に上記導電性粉末との馴染みが悪いために、均一にガラ
スと導電性粉末が分解した状態にある抵抗体を形成する
ことができなかった。

そのため、抵抗値のばらつき（ＣＶ値）が大きいという
問題があった。ここでＣＶ値＝抵抗値の標準偏差／平均
抵抗値Ｘ１００　（％）である。

そこで導電性粉末としてサブμｍ以下の粉末を用いる方
法、ガラス中から反応により上記導電物を析出させる方
法が考案された。

サブμｍ以下の微粉末を用いる方法では、相対的に粉末
表面の酸化層が増し上記非酸化物粉末表面の酸化物量が
多くなるために、ガラスとの馴染みが良くなり、その結
果均一に分散され易くなるという効果が認められている
。しかしながら、粉末が小さくなるに従い、凝集が強く
なるためどうしてもある程度以上分散は進行しなくなっ
てしまう。

マタ、ガラス中から導電物質を析出させる方法では、還
元反応に使用する物質の分散状態、粒径によりガラス内
での析出物の分散状態が決定されるために、ある程度以
上分散状態を良くすることはできない。

そのため、これまでの方法では、これ以上の分散状態の
改善が望めず、ＣＶ値が５％以内のペーストを作ること
は困難であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで本発明の目的は、上記欠点を克服して分散性がよ
い、従ってＣＶ値の良いペーストを作製するのに好適な
ガラス組成物を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは鋭意研究の結果、ガラス表面を金属、窒化
物、ホウ化物、ケイ化物、炭化物のうち少なくとも１種
類以上の物質で覆うことにより、ガラスと上記非金属粉
末が均一に分散し、その結果ＣＶ値の良い抵抗体が得ら
れることを見いだし本発明を完成するに至った。

すなわち本発明の要旨は、抵抗体形成用のペーストを作
製するにあたって、構成成分であるガラスとして上記非
酸化物で覆われたガラスを用いる事にある。

この場合のペーストの構成としては、導電物質の含有量
の少ない高抵抗側のペーストでは、有機ビヒクルと本発
明によるガラス組成物の組合せでよく、より低抵抗側の
導電物質含有量の多い組成では、有機ビヒクルと本発明
によるガラス組成物及び同系列の導電性非酸化物粉末と
からなる。この場合の同系列とは、ガラス表面を覆う物
質がホウ化物の際には、用いる非酸化物粉末もホウ化物
を用いることを指し、好ましくは同じ物質を用いる方が
望ましい。

また導電物質含有量の多い低抵抗側でも、有機ビヒクル
と上記発明による非酸化物被覆ガラス組成物を用いるこ
とが可能ではあるが、その際にはガラスに対して被覆物
である非酸化物の量が余りに多くなるために、製造に多
大な時間を必要としコストが高くなる。さらに概して被
覆量が多くなると、被覆しきれず単独で存在する非酸化
物量が増加する傾向にあり、非酸化物粉末を混合するの
と同じ事になるため、導電物質の含有量の多い低抵抗側
では、有機ビヒクル、非酸化物粉末と上記発明による所
のガラス組成物の組合せが実際的である。

非酸化物によるガラスの被覆方法としては真空蒸着、電
子ビーム蒸着、スパッタリング、化学気相法、メカノケ
ミカル的な方法、湿式法を併用した化学反応法等、通常
行われるいかなる形の複合粉末の合成方法でもかまわな
い。

表面の被覆量としては、１００％表面を強固に覆ってい
なければならない必要はなく、８０％以上を覆っていれ
ば十分である。

上記非酸化物系の物質で被覆する際、もしくは被覆後熱
処理を施し、物質の相互拡散を行わせたり、被覆する際
、酸化物から非酸化物までの傾斜組成の被覆膜を形成す
る事も可能である。

本発明で使用するビヒクルは特定のものである必要はな
く、抵抗ペーストを製造するのに一般に使用されている
もので良い、ビヒクルは、溶剤、樹脂及び微量の添加材
を構成成分とし、上述の導電物質、本発明による所のガ
ラス組成物を均一に分散させてペースト状にして、スク
リーン印刷により基板上に所定の回路パターンを改良に
形成し得るものであれば良い。

溶剤は、例えば、テルピネオール、プロピオン酸エチル
、ジエチルジブチルエーテル、メチルエチルケトン等の
アルコール類、エーテル類、ケトン類等を用いることが
出来る。樹脂としては、例えば、エチルセルロース、ニ
トロセルロース等のセルロース系樹脂やブチルメタアク
リレート、メチルメタアクリレート、メチルメタアクリ
レート等のアクリル系樹脂等を用いることができる。添
加剤としては、例えばレシチンやステアリン酸等をペー
ストの粘度調製用等の目的で使うことが出来る。ビヒク
ル中の樹脂成分は、通常１〜５０重量％とするのが良好
ましい。ビヒクルは、抵抗体製造用組成物全体の約２０
〜４０重量％であり、ビヒクルは多すぎても、少なすぎ
てもスクリーン印刷により適当な抵抗パターンが得られ
ない。なお、ビヒクルは乾燥及び焼成過程で揮発又は分
解する。

有機ビヒクル、本発明による所のガラス組成物導電物質
の混合方法としては、通常用いられるニーダ−、アトラ
イター、３本ロールミル等を単独もしくは組み合わせて
用いることができる。

〔実施例１〕 母体のガラスとしては、２９重量％酸化バリウム、３９
重量％二酸化珪素、２８重量％酸化ホウ素、４重量％酸
化ジルコニウムの組成の平均粒径２．７μｍのガラス粉
末を用い、電子ビーム蒸着法により９重量％程度の六ホ
ウ化ランタンの被覆を施した。電子顕微鏡によって表面
を観察したところ、ガラス表面は１０ｎ−前後の六ホウ
化ランタンの粒で覆われていることが分かった。

上記ガラス粉末に、３５重量％の有機ビヒクルを混ぜ、
さらに平均粒径０．９μｍの六ホウ化ランタン粉末（＃
素含有量２．４％）を無機含有量のＯ〜６１重置％混ぜ
、ニーダ−で予備混練の後３本ロールミルで混練しペー
ストを作製した。作製したペーストを用いスクリーン印
刷によりアルミナ基板上に回路を形成し、最高温度９０
０℃のベルト炉で焼成を行い、抵抗測定を行なった。

１００個のサンプルについて測定を行い、ＣＶ値を求め
た。その結果を表１に示した。

〔比較例１〕 比較例として、実施例１で用いた母体のガラスを用い、
無機含有量として９〜７０重量％の実施例１で用いたの
と同じ六ホウ化ランタン粉末と有機ビヒクルを混合しペ
ーストを作製した。ペーストの作製方法、印刷、評価方
法は全く同じにして１００個のサンプルについて測定を
行った。その結果を表２に示した。

〔比較例２〕 比較例１の六ホウ化ランタンの平均粒径を０．２μｍ（
酸素含有量４．８％）の物に変え、その他の条件は比較
例１と同じにして１００個のサンプルに関して測定を行
った。その結果を表３に示した。

〔実施例２〕 実施例１におけるガラスの被覆物を窒化チタンに変え、
混合する導電物質として０．７μｍ　（＃素含有量３％
）の窒化チタンを用い、実施例１と同様な方法でペース
トを作製し、評価を行った。

この際のガラス被覆した窒化チタン量は７重量％であっ
た。混合した窒化チタン粉末量は、無機含有量に対して
０〜６３重量％である。

１００個のサンプルに関して得られた結果を表４に示し
た。

〔比較例３〕 実施例２におけるガラスとして窒化チタンで被覆してい
ないガラス粉末を用い、実施例２で用いたのと同じ窒化
チタン粉末を用い、実施例１と同じ方法によりペースト
を作製し、同様な方法で評価を行った。

１００個のサンプルに関して得られた結果を表５に示し
た。

表１　　実施例１　　（ＬａＢ６被覆ガラス使用）表２
　　比較例１ 表３　　比較例２（０，２，ｃ＋ｍのＬａＢ５使用）表
４　　実施例２（ＴｉＮ被覆ガラス）表５　　比較例３ 〔発明の効果〕 以上、実施例で詳細に説明したように、本発明によると
ころのガラス組成物を用いることにより、分散性の良い
、抵抗値のばらつき（ＣＶ値）の小さい、非酸化性雰囲
気中で焼成する厚膜抵抗体用ペースト用を作ることが可
能となる。

特許出願人　住友金属鉱山株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ガラス表面が金属、窒化物、ホウ化物、ケイ化物、炭
   化物のうち少なくとも１種類以上の物質で覆われている
   ことを特徴とするペースト用ガラス組成物。