JPH04196105A - 厚膜抵抗組成物 - 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」 本発明は耐高電圧パルス性にすぐれた印刷抵抗体を形成
する為の厚膜抵抗組成物に関するものである。

「従来の技術」 印刷抵抗体の形成に用いられる厚膜抵抗組成物は、一般
に酸化ルテニウム等の導電微粉末、ガラス粉末、有機ビ
ヒクル等を混練してえられる。この厚膜抵抗組成物をス
クリーン印刷等にてセラミック基板に塗布し、高ｔｉ１
で焼成することによりセラミック基板上に印刷抵抗体を
形成する。こうして得られた印刷抵抗体は導電微粉末と
ガラス成分の混合体であるため、静電気ぢの高電圧パル
スにより導電微粉末同士のつながり部分（導電チャンネ
ル）が破壊され抵抗値の変動を生してしまう。

そこで静電気等の高電圧による抵抗値変動を防ぐために
、導電微粉末とガラス粉末とを焼成中に反応させてパイ
ロクロア形導電性結晶が析出する厚膜抵抗組成物がすで
に実用化されている。例えば特公昭５６−２２３６］号
には、導電微粉末として二酸化ルテニウムを用い、ガラ
スとして低軟化点をもつＰｂｏ−３ｉ　Ｏ，＋　−Ａ　
＋２０−＋系のガラスを用い、焼成中にＰ　ｂ　２　Ｒ
ｕ　２０　ｔ、の結晶が析出するタイプの厚膜抵抗組成
物が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし」１記の例では導電微粉末と反応させるためにガ
ラス中にＩ）　ｂ成分を多く含むために軟化点か低く熱
膨張係数が大きくなるため焼成時にガラスがながれてし
まい、基板との間で応力が生じてしまうという問題が生
じた。それ故、焼成後の抵抗体皮膜の耐環境性特に耐半
＋１ＦＩ性に問題かあった。

本発明の１子１的は」１記の問題点を解決し、従来例の
有する優れたＥＳＤ特性を維持しつつ、耐環境性を満足
できる抵抗体を形成する為の厚膜抵抗組成物を提供する
ことにある。

１−課題を解決するための手段」 本発明は導電性微粉末とガラス粉末とが有機ビヒクルに
分散されてなる厚膜抵抗組成物において、ガラス粉末が
２種類のガラス粉末からなり、第１のガラス粉末は導電
性微粉末と反応して新たな導電性成分を形成するもので
あり、第２のガラス粉末は、導電性微粉末と実質的に反
応せず、かつ第１のガラス粉末よりも軟化点が高く、熱
膨張係数が小さいものであることを特徴とする厚膜抵抗
組成物である。

本発明において、導電性微粉末としては、酸化ルテニウ
ムを用いることが望ましい。導電性微粉末と反応して新
たな導電成分を形成する為の第１のガラス成分としては
、Ｉ）　ｂ　Ｏ及び／又はＢ１７０１を合計７５重量％
以上含むＰ　ｂ　Ｏ−Ｂ　ｉ　、。

Ｏ１高含有ガラスが望ましい。ＰｂＯ，Ｂｊ。

Ｏ１以外は５ｉｎ７．ＡＩ、Ｏ，、Ｂ、Ｏ，等のガラス
形成成分を用いることができる。

一方、上記反応に携わらない第２のガラス成分は、−船
釣に厚膜抵抗組成物に用いられるガラス成分の内、軟化
点が高く、熱膨張係数の小さいものが用いられる。特に
、軟化点か６５０〜８５０℃で、熱膨張係数が６０×１
０７／℃以下のものが好ましく用いられる。例えば、Ｐ
ｂＯ／ｌ　０〜７０重量％、５ｉ０２２０〜５０重量％
を主成分として含有し、残部はＡ　Ｉ　、ＩＯ’ｔ　、
　　Ｂ、Ｏ’ｌ　。

Ｃａｂ、ＺｎＯ等からなるものがふされしい。

１）　ｂ　Ｏが４０％以下だと第１のガラス成分と導電
性微粉末との反応を阻害してしまい７０％以上だとガラ
スの軟化点が低くなりすぎてしまう。またＳ１０．が２
０％以下だと熱膨張係数が小さくならず５０％以上だと
ガラスの溶融が困難になってしまう。

又、有機ビヒクルとしては、エチルセルロースを有機溶
剤に溶解したものを用いることが良好な印刷特性を得る
上から求められる。有機溶剤は、エチルセルロース等の
樹脂を溶解できるものであれば良く、カルピトールアセ
テート、パインオイル、ターピネオール等が好ましく用
いられる。溶剤の配合量は抵抗組成物の印刷適性にあわ
せて増減すればよい。

し作用」 上記の構成からなる厚膜抵抗組成物をスクリーン印刷等
を用いてセラミック基板上に印刷後、１００〜１５０℃
で乾燥して有機溶割分を揮発させ、更に７５０〜９５０
℃に保持した電気炉を用いて焼成することにより、不揮
発の有機分をバーンアウトし、酸化ルテニウムとガラス
が一体化した抵抗体膜が形成される。

二種類のガラス成分の内、低軟化点を有する方が酸化ル
テニウムと反応して、ｐ　ｂ　２　Ｒｕ　２０　ｔ。

、もしくはＢ　ｉ　２　Ｒｕ　Ｈ（Ｏｒ、　　ｙノパイ
ロクロール型結晶を有する新たな導電成分を形成する。

他方、高軟化点を有するガラス成分は上記の反応には参
加することなく、焼成中ガラス形態のまま抵抗体被膜中
に分散していると考えられ、通常の厚膜抵抗体における
結合剤として機能するものと見られる。しかも焼成中の
粘度か高い為、抵抗体の膜形状を印刷時点の状態に１１
−めることが可能となる。さらに、第２のガラス成分は
６０×１０’／’Ｃ以下の低熱膨張係数を有している為
、第１のガラス成分の高熱膨張係数と相殺しあって、抵
抗体全体としては、セラミック基板の熱膨張係数に近つ
くことが出来ると考えられる。この結果、抵抗体と基板
との間に生ずる応力が減少する所となり、抵抗体膜の耐
環境安定性を著しく向上させる事ができると考えられる
。

「実施例」 次に実施例によって本発明を説明する。

まず、従来例１の抵抗組成物を作成した。導電性粒子と
して二酸化ルテニウム２３．３重量部、ガラス粉末とし
て第１表へのものを７６．７重量部、有機ビヒクルとし
てはエチルセルロース４重量部をターピネオール２０重
量部に溶解したものを調合し三本ロールミルでペースト
化した。二酸化ルテニウム粉及びガラス粉末については
ボールミルで粉砕し、粒度調整後使用した。実施例１〜
３の抵抗組成物は、従来例１の組成物９５重量部に、第
１表Ｂ、　　Ｃ，Ｄのガラス粉末をそれぞれ５重量部ず
つ添加して三本ロールでペースト化して作成した。これ
らペースト状の抵抗組成物を２５０メツシユ、エマルジ
ョン厚２０μｍのステンレススクリーンを用いてあらか
じめ電極形成した９６％Ａｌ２Ｏ，基板上に印刷し、オ
ーブンで１２０℃ＩＯ分乾燥後、ベルト式電気炉で８５
０℃焼成（ピーク時間１０分入１１〜出「１１時間）を
行って抵抗体を形成した。

これらの抵抗体について、シート抵抗、高電圧パルス印
加後の抵抗値変化率（ＥＳＤ）　、１５０℃１００時間
放置後の抵抗値変化率（Ｌｉｆｅ）及び２５０℃半１１
．］槽１０秒浸漬後の抵抗値変化率（耐半田性）を調へ
た。

尚、ＥＳＤの試験条件は、１００ｐＦのコンデンサ−−
に１００ＯＶの電圧で充電し、次にこのコンデンサーに
充電された電荷を抵抗体に放電するザイクルを１０回繰
返した後の抵抗値変化率にＪ二って算出した。。

これらの評価結果を第２表に示す。

第２表をみると実施例の抵抗体は従来例１の特徴である
ＥＳＤ特性をそこなうことなく、Ｌ　ｉ　ｆｅ特性及び
耐半田性が著１．＜向上１．ていることがわかる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の厚膜抵抗組成物は、酸化ルテ
ニウム等の導電性微粉末とガラス粉末が反応して抵抗体
全面にわたって新たな導電性物質が形成される為に高電
圧パルス印加時の抵抗値変化が極めて小さい抵抗体の形
成に有用である。しかも、高軟化点と低熱膨張係数を有
するガラスを添加することにより基板との応力を減少さ
せ、１５０℃高温放置後及び半ＩＩＩ浸漬後の抵抗値変
化の少ない耐環境安定性に優れた抵抗体の形成が可能と
なり、実用」二極めて優れた厚膜抵抗組成物である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．導電性微粉末とガラス粉末とが有機ビヒクルに分散
   されてなる厚膜抵抗組成物において、ガラス粉末が２種
   類のガラス粉末からなり、第１のガラス粉末は導電性微
   粉末と反応して新たな導電性成分を形成するものであり
   、第２のガラス粉末は、導電性微粉末と実質的に反応せ
   ず、かつ第１のガラス粉末よりも軟化点が高く、熱膨張
   係数が小さいものであることを特徴とする厚膜抵抗組成
   物。
2. ２．上記導電性微粉末が酸化ルテニウムであり、上記第
   １のガラス成分との反応によって生じる新たな導電成分
   がパイロクロール型結晶構造をもつことを特徴とする請
   求項１に記載の厚膜抵抗組成物。
3. ３．上記第１のガラス粉末が、ＰｂＯ及び／又はＢｉ＿
   ２Ｏ＿３を合計７５重量％以上含むことを特徴とする請
   求項１又は２に記載の厚膜抵抗組成物。
4. ４．上記第２のガラス成分が、６５０〜８５０℃の範囲
   の軟化点と６０×１０＾７／℃以下の熱膨張係数を有し
   、重量表示でＰｂＯ４０〜７０％，ＳｉＯ＿２　２０〜
   ５０％残部Ａｌ＿２Ｏ＿３の組成を有するガラスである
   ことを特徴とする請求項１〜３に記載の厚膜抵抗組成物
   。