JPH04279001A - 抵抗体膜形成材料、抵抗体膜および電子部品 - Google Patents

抵抗体膜形成材料、抵抗体膜および電子部品

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JPH04279001A
JPH04279001A JP3041679A JP4167991A JPH04279001A JP H04279001 A JPH04279001 A JP H04279001A JP 3041679 A JP3041679 A JP 3041679A JP 4167991 A JP4167991 A JP 4167991A JP H04279001 A JPH04279001 A JP H04279001A
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resistor film
resistor
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film
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Katsuhiro Sato
克洋 佐藤
Kaoru Torigoe
薫 鳥越
Hiroyuki Tanaka
浩之 田中
Fumiaki Taho
田甫 文明
Yutaka Akasaki
赤崎 豊
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C17/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/06Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
    • H01C17/065Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thick film techniques, e.g. serigraphy
    • H01C17/06506Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C1/00Details
    • H01C1/02Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ハイブリッドIC、サ
ーマルヘッド等の各種電子部品に使用されている抵抗体
を形成するための抵抗体膜形成材料に関する。
【0002】
【従来の技術】抵抗体膜を形成する技術には厚膜技術と
薄膜技術とがある。前記薄膜技術は、真空容器中の絶縁
基板表面に蒸着、スパッタリング等により抵抗体膜を形
成する技術であり、薄くて均一な抵抗体膜を形成するこ
とができる反面、製造設備が大型となってコスト高にな
るという問題点があった。
【0003】前記厚膜技術は、抵抗体膜形成用のペース
トを絶縁基板表面に塗布または印刷してから乾燥、焼成
して抵抗体膜を形成する技術であり、設備が安価で生産
性も高く、低コストであるが、従来多用されている厚膜
技術によって形成された抵抗体膜は一般に膜厚が厚いた
め抵抗体膜の熱容量が大きく、また、抵抗体膜がμmオ
ーダの粉体の焼結体であるため抵抗値のばらつきが大き
い上、電界強度も弱いという問題点があった。そして、
このような抵抗体膜を発熱抵抗体として用いたサーマル
ヘッドは、エネルギ消費量が大きく、熱応答性にも劣り
、抵抗値も変化し易いという問題点があった。
【0004】また、従来、製造設備の安価な前記厚膜技
術を用いて薄膜状の抵抗体膜を製造する技術が種々提案
されており、それらの技術の一種として、MOD(Me
tallo  Organic  Depositio
n)法が提案されている。MOD法とは、有機金属化合
物を含有する溶液を基板上に塗布して、加熱・焼成する
ことにより分解せしめ、相当する金属酸化物等の薄膜を
得る方法である(特開昭64−54710号、特開平1
−286401号、特開平1−220402号)。この
MOD法による抵抗体膜材料としてイリジウム化合物が
用いられることが知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来知られている有機
イリジウム化合物を用いたMOD法により得られる薄膜
状の抵抗体膜は膜厚の均一性になお問題があり、クラッ
クやピンホールが存在し、また、基板との密着性が充分
ではない等の欠点があった。
【0006】また、従来知られているMOD法に用いる
ことのできる有機イリジウム化合物は限られたものでし
かなく、高価であった。
【0007】そこで本発明はクラックやピンホールが存
在しなくて、基板との密着性が充分な抵抗体膜を形成し
得る、MOD法に用いることのできる新しい有機イリジ
ウム化合物を見いだし、その入手を容易にすることを目
的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
構成により解決される。すなわち、抵抗体膜形成材料を
基板上に塗布し、焼成して抵抗体膜を形成する方法に使
用する抵抗体形成材料として、少なくとも下記一般式(
1)〜(3)
【0009】
【化1】 (式中、R1は水素原子、アルキル基、またはアルコキ
シル基を示す。)     Ir(OOCR2)3           
                (2)(式中、R2
はアルキル基を示す。)     Ir(R4COCR3COR5)3     
            (3)(式中、R3は水素原
子またはアルキル基を示し、R4およびR5はアルキル
基を示す。)で示される有機イリジウム化合物のいずれ
かを用いる抵抗体膜形成材料、または、シリコン(Si
)、ビスマス(Bi)、鉛(Pb)、アルミニウム(A
l)、ジルコニウム(Zr)、カルシウム(Ca)、ス
ズ(Sn)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、バリウム
(Ba)の中から選ばれた少なくとも一種の元素を含む
化合物と前記有機イリジウム化合物とを含有する抵抗体
膜形成材料、または、前記抵抗体形成材料を基板上に塗
布し、焼成して形成される抵抗体膜、または、前記抵抗
体膜を使用する電子部品、である。
【0010】式(1)で表される有機イリジウム化合物
は、例えば次のような化合物である。式(4)で表され
るイリジウムトリス(N−ベンジリデンアントラニレー
ト)、式(5)で表されるイリジウムトリス(N−(−
p−メチルベンジリデン)アントラニレート)、式(6
)で表されるイリジウムトリス(N−(p−エチルベン
ジリデン)アントラニレート)、式(7)で表されるイ
リジウムトリス(N−(p−プロピルベンジリデン)ア
ントラニレート)、式(8)で表されるイリジウムトリ
ス(N−(p−メトキシベンジリデン)アントラニレー
ト)、式(9)で表されるイリジウムトリス(N−(p
−エトキシベンジリデン)アントラニレート)、式(1
0)で表されるイリジウムトリス(N−(m−メチルベ
ンジリデン)アントラニレート)、式(11)で表され
るイリジウムトリス(N−(o−メチルベンジリデン)
アントラニレート)である。
【0011】
【化2】
【0012】
【化3】
【0013】
【化4】
【0014】また、一般式(2)で表されるイリジウム
化合物として、例えば次の化合物が用いられる。 イリジウムプロピオネート  Ir(OOCC2H5)
3イリジウムn−ブチレート  Ir(OOCC3H7
)3イリジウム2−メチルプロピオネート  Ir[O
OCCH(CH3)2]3 イリジウムn−ペンタネート  Ir(OOCC4H9
)3イリジウム2−メチルブチレート  Ir[OOC
CH(CH3)C2H5]3 イリジウム3−メチルブチレート  Ir[OOCCH
2CH(CH3)2]3 イリジウムピバレート  Ir[OOCC(CH3)3
]3イリジウムn−ヘキサネート  Ir(OOCC5
H11)3イリジウムn−オクタネート  Ir(OO
CC7H15)3イリジウムn−デカネート Ir(O
OCC9H19)3イリジウムn−ドデカネート  I
r(OOCC11H23)3 イリジウムn−テトラデカネート  Ir(OOCC1
3H27)3 イリジウムn−ヘキサデカネート  Ir(OOCC1
5H31)3 イリジウムn−オクタデカネート  Ir(OOCC1
7H35)3 イリジウムオレート  Ir(OOCC7H14CH=
CHC8H17)3
【0015】また、一般式(3)で表されるイリジウム
化合物として、例えば次の化合物が用いられる。 イリジウムアセチルアセトナート(イリジウム−2,4
−ペンタンジオネート) Ir(CH3COCHCOCH3)3 イリジウム3,5−ヘプタンジオネートIr(C2H5
COCHCOC2H5)3イリジウム4,6−ノナンジ
オネート Ir(C3H7COCHCOC3H7)3イリジウム2
,6−ジメチル−3,5−ヘプタンジオネート Ir[(CH3)2CHCOCHCOCH(CH3)2
]3イリジウム5,7−ウンデカンジオネートIr(C
4H9COCHCOC4H9)3イリジウム3,7−ジ
メチル−4,6−ノナンジオネート Ir[C2H5CH(CH3)COCHCOCH(CH
3)C2H5]3 イリジウム2,8−ジメチル−4,6−ノナンジオネー
ト Ir[(CH3)2CHCH2COCHCOCH2CH
(CH3)2]3 イリジウム2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘ
プタンジオネート Ir[(CH3)2CCOCCHCOC(CH3)3]
3イリジウム3−メチル−2,4−ペンタンジオネート
Ir(CH3COCCH3COCH3)3イリジウム4
−メチル−3,5−ペンタンジオネートIr(C2H5
COCCH3COC2H5)3イリジウム5−メチル−
4,6−ノナンジオネートIr(C3H7COCCH3
COC3C7)3イリジウム2,4,6−トリメチル−
3,5−ペンタンジオネート Ir[(CH3)2CHCOCCH3COCH(CH3
)2]3 イリジウム6−メチル−5,7−ウンデカンジオネート
Ir(C4H9COCCH3COC4C9)3イリジウ
ム3,5,7−トリメチル−4,6−ノナンジオネート Ir[C2H5CH(CH3)COCCH3COCH(
CH3)C2H5]3 イリジウム2,5,8−トリメチル−4,6−ノナンジ
オネート Ir[(CH3)2CHCH2COCCH3COCH2
CH(CH3)2]3 イリジウム2,2,4,6,6−ペンタメチル−3,5
−ヘプタンジオネート Ir[(CH3)3CCOCCH3COC(CH3)3
]3
【0016】また、前記有機イリジウム化合物と混
合して用いられるイリジウム以外の元素を持つ有機金属
化合物としては、例えば次のような化合物が用いられる
。 Si    ポリ(ジトリルシロキサン)−[−Si(
C6H4CH3)2O−]−nBi    2−エチル
ヘキサン酸ビスマスBi[OCOCH(C2H5)C4
H9]3Pb    2−エチルヘキサン酸鉛 Pb[OCOCH(C2H5)C4H9]2Al   
 ラウリン酸アルミニウム Al(OCOC11H23)3 Zr    2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムZ
rO[OCOCH(C2H5)C4H9]2Ca   
 2−エチルヘキサン酸カルシウムCa[OCOCH(
C2H5)C4H9]2Sn    2−エチルヘキサ
ン酸錫 Sn[OCOCH(C2H5)C4H9]2B    
  2−エチルヘキサン酸ほう素B[OCOCH(C2
H5)C4H9]3Ti    チタンテトライソプロ
ポキシドTi[OCH(CH3)2]4 Ba    2−エチルヘキサン酸バリウムBa[OC
OCH(C2H5)C4H9]2である。また、市販の
金属のレジネート、非金属のレジネートを用いることも
できる。
【0017】
【作用】本発明の抵抗体膜形成材料を含む溶液を基板上
に塗布し、乾燥後、焼成することで基板に密着した抵抗
体膜が形成される。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 実施例1 図1において、アルミナ等のセラミック製の基板本体1
aとその表面に形成されたアンダーグレーズ層1bとか
ら構成された絶縁基板1の表面に、抵抗体膜形成用材料
をスクリーン印刷によりベタ印刷する。なお、以下のす
べての実施例において、図1に示すような抵抗体膜を絶
縁基板に印刷する。
【0019】前記抵抗体膜形成用材料としては、下記の
各金属有機化合物材料を混合して使用する。 式(4)で表されるイリジウムトリス(N−ベンジリデ
ンアントラニレート) ポリ(ジトリルシロキサン)  −[−Si(C6H4
CH3)2O−]n− 2−エチルヘキサン酸ビスマス  Bi[OCOCH(
C2H5)C4H9]3   上記各有機化合物を焼成後の原子数比が、Ir:S
i:Bi=1:1:1となるような割合で混合し、さら
にα−ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート
等の溶剤を使用して粘度を3000〜20000cps
に調整する。この混合物からなる抵抗体膜形成用材料を
100〜400メッシュのステンレススクリーンを用い
て、前記絶縁基板1表面上に印刷塗布する。
【0020】この印刷塗布された絶縁基板1を120℃
で乾燥してから、赤外線ベルト焼成炉において800℃
のピーク温度で10分間焼成して抵抗体膜2を形成する
。このようにして形成された抵抗体膜2は膜厚0.1〜
0.5μmであり、密着性は良好でテープテストでも剥
がれなかった。シート抵抗は膜厚0.2mmに換算して
450Ω/□程度である。
【0021】実施例2 抵抗体膜形成用材料としては、下記の各金属有機化合物
材料を混合して使用する。 式(6)で表されるイリジウムトリス(N−(p−エチ
ルベンジリデン)アントラニレート) 2−エチルヘキサン酸鉛  Pb[OCOCH(C2H
5)C4H9]2   2−エチルヘキサン酸バリウム  Ba[OCOC
H(C2H5)C4H9]2 上記各金属有機化合物を焼成後の原子数比が、Ir:P
b:Ba=1:1:1となるような割合で混合する以外
は実施例1と同様に抵抗体膜を形成する。形成された抵
抗体膜は膜厚0.05〜0.4μmであり、密着性は良
好でテープテストでも剥がれなかった。シート抵抗は膜
厚0.2μmに換算して2KΩ/□程度である。
【0022】実施例3 抵抗体膜形成用材料としては、下記の各金属有機化合物
材料を混合して使用する。 式(8)で表されるイリジウムトリス[N−(p−メト
キシベンジリデン)アントラニレート]2−エチルヘキ
サン酸酸化ジルコニウムZrO[OCOCH(C2H5
)C4H9]22−エチルヘキサン酸錫  Sn[OC
OCH(C2H5)C4H9]2   上記各金属有機化合物を焼成後の原子数比がIr:
Zr:Sn=2:1:1となるような割合で混合する以
外は実施例1と同様に抵抗体膜を形成する。形成された
抵抗体膜は膜厚0.05〜0.4μmであり、密着性は
良好でテープテストでも剥がれなかった。シート抵抗は
膜厚0.2μmに換算して6KΩ/□程度である。
【0023】実施例4 前記抵抗体膜形成用材料としては、下記の各金属有機化
合物材料を混合して使用する。 イリジウムピバレート  [Ir(OCOC(CH3)
3)3] ポリ(ジトリルシロキサン)  −[−Si(C6H4
CH3)2O−]n− ビスマスの2−エチルヘキサン酸塩  Bi[OCOC
H(C2H5)C4H9]3 上記各有機化合物を焼成後の原子数比が、Ir:Si:
Bi=1:1:1となるような割合で混合し、さらにα
−ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート等の
溶剤を使用して粘度を3000〜20000cpsに調
整する。この混合物(抵抗体膜形成用材料)を100〜
400メッシュのステンレススクリーンを用いて、前記
絶縁基板1表面上に印刷塗布する。
【0024】この印刷塗布された絶縁基板1を120℃
で乾燥してから、赤外線ベルト焼成炉において800℃
のピーク温度で10分間焼成して抵抗体膜2を形成する
。このようにして形成された抵抗体膜2は膜厚0.1〜
0.5μmであり、密着性は良好でテープテストでも剥
がれなかった。シート抵抗は膜厚0.2mmに換算して
450Ω/□程度である。
【0025】実施例5 前記抵抗体膜形成用材料としては、下記の各金属有機化
合物材料を混合して使用する。 イリジウム−3−メチルブチレート  Ir[OCOC
H2CH(CH3)2]3   2−エチルヘキサン酸鉛  Pb[OCOCH(C
2H5)C4H9]2 2−エチルヘキサン酸カルシウム  Ca[OCOCH
(C2H5)C4H9]2   上記各金属有機化合物を焼成後の原子数比が、Ir
:Pb:Ca=2:1:1となるような割合で混合する
以外は実施例1と同様に抵抗体膜を形成する。形成され
た抵抗体膜は膜厚0.1〜0.5μmであり、密着性は
良好でテープテストでも剥がれなかった。シート抵抗は
膜厚0.2μmに換算して250Ω/□程度である。
【0026】実施例6 前記抵抗体膜形成用材料としては、下記の各金属有機化
合物材料を混合して使用する。 イリジウムオレート(オレイン酸イリジウム)Ir[O
COC7H14CH=CHC8H17)32−エチルヘ
キサン酸酸化ジルコニウムZrO[OCOCH(C2H
5)C4H9]2チタンテトライソプロポキシド  T
i[OCH(CH3)2]4   上記各金属有機化合物を焼成後の原子数比がIr:
Zr:Ti=2:1:1となるような割合で混合する以
外は実施例1と同様に抵抗体膜を形成する。形成された
抵抗体膜は膜厚0.1〜0.4μmであり、密着性は良
好でテープテストでも剥がれなかった。シート抵抗は膜
厚0.2μmに換算して9KΩ/□程度である。
【0027】実施例7 前記抵抗体膜形成用材料としては、下記の各金属有機物
材料を混合して使用する。 イリジウムアセチルアセトナート  [Ir(CH3C
OCHCOCH3)3] ポリ(ジトリルシロキサン)  −[−Si(C6H4
CH3)2O−]n− ビスマスの2−エチルヘキサン酸塩  Bi[OCOC
H(C2H5)C4H9]3   上記各有機化合物を焼成後の原子数比が、Ir:S
i:Bi=1:1:1となるような割合で混合し、さら
にα−ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート
等の溶剤を使用して粘度を3000〜20000cps
に調整する。この混合物を100〜400メッシュのス
テンレススクリーンを用いて、前記絶縁基板1表面上に
印刷塗布する。
【0028】この印刷塗布された絶縁基板1を120℃
で乾燥してから、赤外線ベルト焼成炉において800℃
のピーク温度で10分間焼成して抵抗体膜2を形成する
。このようにして形成された抵抗体膜2は膜厚0.1〜
0.5μmであり、密着性は良好でテープテストでも剥
がれなかった。シート抵抗は膜厚0.2μm、に換算し
て450Ω/□程度である。
【0029】実施例8 イリジウム−2,2,6,6−テトラメチル−3,5−
ヘプタンジオネート Ir[(CH3)3CCOCCOC(CH3)3]32
−エチルヘキサン酸鉛  Pb[OCOCH(C2H5
)C4H9]2   ラウリン酸アルミニウム  Al(OCOC11H
23)3上記各金属有機物を焼成後の原子数比が、Ir
:Pb:Al=2:2:1となるような割合で混合する
以外は実施例1と同様に抵抗体膜を形成する。形成され
た抵抗体膜は膜厚0.1〜0.5μmであり、密着性は
良好でテープテストでも剥がれなかった。シート抵抗は
膜厚0.2μmに換算して300Ω/□程度である。
【0030】実施例9 イリジウム−3−メチル−2,4−ペンタンジオネート
Ir(CH3COCCH3COCH3)3  2−エチ
ルヘキサン酸酸化ジルコニウムZrO[OCOCH(C
2H5)C4H9]22−エチルヘキサン酸ホウ素  
B[OCOCH(C2H5)C4H9]3   上記各金属有機化合物を焼成後の原子数比がIr:
Zr:B=2:1:1となるような割合で混合する以外
は実施例1と同様に抵抗体膜を形成する。形成された抵
抗体膜は膜厚0.1〜0.5μmであり、シート抵抗は
膜厚0.2μmに換算して7KΩ/□程度である。
【0031】前記実施例に記載した有機イリジウム化合
物を主成分とする抵抗体膜形成用材料は、徐々に燃焼し
て、酸化イリジウム(IrO2)を均一に含有する抵抗
体膜2となる。この抵抗体膜2は、サブミクロンのレベ
ルで均質であり、クラックやピンホールがなく、基板と
の密着強度が大きい。従って、本実施例によって形成さ
れる前記抵抗体膜は抵抗値のばらつきが小さく、また、
電界・電力に対する強度が大きく、電力印加時の抵抗値
変動が小さい。
【0032】以上、本発明による抵抗体膜の形成方法の
実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定され
るものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を
逸脱する事なく、種々の小設計変更を行うことが可能で
ある。例えば、粘度調整剤等を添加してもよく、抵抗体
膜形成用材料としては実施例で示したもの以外の材料も
使用することが可能であり、使用する材料に応じて、粘
度、焼成温度、焼成時間等も変えることが可能である。 また、抵抗体膜形成材料を絶縁基板表面に塗布する方法
としては、スクリーン印刷法の代わりに、ディップ法、
ロールコート法、スピンコート法、インクジェット法等
を採用することも可能である。
【0033】
【発明の効果】本発明の有機イリジウム化合物を主成分
とする抵抗体膜形成用材料を用いる抵抗体膜は酸化イリ
ジウム(IrO2)を均一に含有し、サブミクロンのレ
ベルで均質であり、クラックやピンホールがなく、基板
との密着強度が大きい。そのため、抵抗体膜は抵抗値の
ばらつきが小さい。また、本発明によりMOD法に用い
ることのできる新たな有機イリジウム化合物が得られ、
しかも、この有機イリジウム化合物を用いることにより
、従来知られていた有機イリジウム化合物と同等以上の
性能を持つ抵抗体膜を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例で得られる抵抗体膜をその表面
に形成した絶縁基板の断面図である。
【符号の説明】
1    絶縁基板 1a  基板本体 1b  アンダーグレーズ層 2    抵抗体膜

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  抵抗体膜形成材料を基板上に塗布し、
    焼成して抵抗体膜を形成する方法に使用する抵抗体形成
    材料として、少なくとも下記一般式(1)〜(3)【化
    1】 (式中、R1は水素原子、アルキル基またはアルコキシ
    ル基を示す。)     Ir(OOCR2)3           
                    (2)(式中、R2
    はアルキル基を示す。)     Ir(R4COCR3COR5)3     
                (3)(式中、R3は水素原
    子またはアルキル基を示し、R4およびR5はアルキル
    基を示す。)で示される有機イリジウム化合物のいずれ
    かを用いることを特徴とする抵抗体膜形成材料。
  2. 【請求項2】  シリコン(Si)、ビスマス(Bi)
    、鉛(Pb)、アルミニウム(Al)、ジルコニウム(
    Zr)、カルシウム(Ca)、スズ(Sn)、ホウ素(
    B)、チタン(Ti)、バリウム(Ba)の中から選ば
    れた少なくとも一種の元素を含む化合物と請求項1記載
    の有機イリジウム化合物とを含有することを特徴とする
    抵抗体膜形成材料。
  3. 【請求項3】  請求項1または2記載の抵抗体形成材
    料を基板上に塗布し、焼成して形成されることを特徴と
    する抵抗体膜。
  4. 【請求項4】  請求項3記載の抵抗体膜を使用するこ
    とを特徴とする電子部品。
JP3041679A 1991-03-07 1991-03-07 抵抗体膜形成材料、抵抗体膜および電子部品 Expired - Fee Related JPH07105283B2 (ja)

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