JPH04279002A - 抵抗体膜形成材料 - Google Patents
抵抗体膜形成材料Info
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- Electronic Switches (AREA)
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- Non-Adjustable Resistors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【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。
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】従来、ハイブリッドＩＣやサーマルヘッ
ドなどの電子装置に用いられる抵抗体の製造方法として
は、厚膜抵抗ペーストを基板上に塗布し、焼成して抵抗
体を形成する厚膜方式と、抵抗体膜形成材料のスパッタ
リング等による薄膜方式が知られている。
ドなどの電子装置に用いられる抵抗体の製造方法として
は、厚膜抵抗ペーストを基板上に塗布し、焼成して抵抗
体を形成する厚膜方式と、抵抗体膜形成材料のスパッタ
リング等による薄膜方式が知られている。
【０００３】前者は例えば酸化ルテニウムとガラスフリ
ットに粉末混合物を、溶剤と樹脂を混合した有機ビヒク
ルに分散させた厚膜抵抗ペーストを基板上にスクリーン
印刷し、焼成して抵抗体を形成するものである。
ットに粉末混合物を、溶剤と樹脂を混合した有機ビヒク
ルに分散させた厚膜抵抗ペーストを基板上にスクリーン
印刷し、焼成して抵抗体を形成するものである。
【０００４】後者は真空技術を応用するもので、例えば
タンタル等の難溶性金属の薄膜をスパッタリングにより
基板上に蒸着しホトリソ技術によりパターンを形成して
薄膜抵抗体を形成するものであり、一部のサーマルヘッ
ド抵抗体として用いられている。
タンタル等の難溶性金属の薄膜をスパッタリングにより
基板上に蒸着しホトリソ技術によりパターンを形成して
薄膜抵抗体を形成するものであり、一部のサーマルヘッ
ド抵抗体として用いられている。
【０００５】しかし、従来の厚膜抵抗ペーストを用いた
厚膜方式では抵抗体の製造設備が安価で生産性も高いが
、形成される抵抗体の膜厚が１０μｍ程度またはそれ以
上と厚いこと、厚膜ペーストがガラスフリットと酸化ル
テニウムの粉体の不均一な混合物であることから、電界
に対する強度が弱い、すなわち、電圧を変えると抵抗値
がある値以上で急激に変化するという問題がある。さら
に、形成される抵抗体の抵抗値制御がガラス粉末と酸化
ルテニウムの組成比だけでは困難であり、ガラス粉末や
酸化ルテニウムの粒径の違い、焼成温度によって抵抗値
にバラツキが大きく出てしまったり、組成比、平均粒径
を同じにしてもロットによって抵抗値が異なるという問
題点がある。また、後者の薄膜方式では均一な薄膜抵抗
体が得られるが、設備が高価でありまた生産性が低いと
いう問題点がある。
厚膜方式では抵抗体の製造設備が安価で生産性も高いが
、形成される抵抗体の膜厚が１０μｍ程度またはそれ以
上と厚いこと、厚膜ペーストがガラスフリットと酸化ル
テニウムの粉体の不均一な混合物であることから、電界
に対する強度が弱い、すなわち、電圧を変えると抵抗値
がある値以上で急激に変化するという問題がある。さら
に、形成される抵抗体の抵抗値制御がガラス粉末と酸化
ルテニウムの組成比だけでは困難であり、ガラス粉末や
酸化ルテニウムの粒径の違い、焼成温度によって抵抗値
にバラツキが大きく出てしまったり、組成比、平均粒径
を同じにしてもロットによって抵抗値が異なるという問
題点がある。また、後者の薄膜方式では均一な薄膜抵抗
体が得られるが、設備が高価でありまた生産性が低いと
いう問題点がある。
【０００６】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
−２８６４０２号、特開平１−２２０４０２号）。この
ＭＯＤ法による薄膜抵抗体膜形成材料の導電性成分とし
てイリジウム化合物が用いられることが知られている。
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
−２８６４０２号、特開平１−２２０４０２号）。この
ＭＯＤ法による薄膜抵抗体膜形成材料の導電性成分とし
てイリジウム化合物が用いられることが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来知られているＭＯ
Ｄ法で得られるイリジウム含有抵抗体膜の抵抗値は比較
的低いものしか得られなかった。そのため、得られた抵
抗体膜の用途として、高電圧用のＩＣ等には使用できな
かった。
Ｄ法で得られるイリジウム含有抵抗体膜の抵抗値は比較
的低いものしか得られなかった。そのため、得られた抵
抗体膜の用途として、高電圧用のＩＣ等には使用できな
かった。
【０００８】そこで、本発明は抵抗体膜が均一で基板と
の密着強度が大きく電気的特性の優れた高抵抗値を持つ
抵抗体膜形成材料を提供することを目的とする。
の密着強度が大きく電気的特性の優れた高抵抗値を持つ
抵抗体膜形成材料を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は次の構成
により達成される。すなわち、有機イリジウム（Ｉｒ）
化合物と、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（Ｍ）を含む化合物とを含有し、イ
リジウム（Ｉｒ）と少なくとも一種の他の前記添加金属
元素（Ｍ）との原子数比（Ｍ／Ｉｒ）が２．７〜５であ
る抵抗体膜形成材料、または、添加剤としてアスファル
トを含有する上記抵抗体膜形成材料、または、上記抵抗
体膜形成材料を用いて、基板上に塗布し、焼成して形成
される抵抗体膜、または、上記抵抗体膜を使用する電子
部品、である。
により達成される。すなわち、有機イリジウム（Ｉｒ）
化合物と、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（Ｍ）を含む化合物とを含有し、イ
リジウム（Ｉｒ）と少なくとも一種の他の前記添加金属
元素（Ｍ）との原子数比（Ｍ／Ｉｒ）が２．７〜５であ
る抵抗体膜形成材料、または、添加剤としてアスファル
トを含有する上記抵抗体膜形成材料、または、上記抵抗
体膜形成材料を用いて、基板上に塗布し、焼成して形成
される抵抗体膜、または、上記抵抗体膜を使用する電子
部品、である。
【００１０】金属等の化合物溶液としてＮＥケムキャッ
ト社製のメタルレジネートあるいは例えば下記の構造式
（１）〜（７）を持つイリジウムや他の金属等のカルボ
ン酸塩（イリジウム錯体（１）、アルミニウム錯体（２
）、ホウ素錯体（３）、チタン錯体（４）、ジルコニウ
ム錯体（５）、カルシウム錯体（６）、スズ錯体（７）
）、ジケトン型キレート化合物、アルコキシド化合物、
メルカプチド化合物等を用いることができる。
ト社製のメタルレジネートあるいは例えば下記の構造式
（１）〜（７）を持つイリジウムや他の金属等のカルボ
ン酸塩（イリジウム錯体（１）、アルミニウム錯体（２
）、ホウ素錯体（３）、チタン錯体（４）、ジルコニウ
ム錯体（５）、カルシウム錯体（６）、スズ錯体（７）
）、ジケトン型キレート化合物、アルコキシド化合物、
メルカプチド化合物等を用いることができる。
【００１１】また、ペースト用溶媒としては、それぞれ
の金属、非金属有機化合物を溶解し、かつ、高沸点の溶
媒が望ましく、例えばα−ターピネオール、酢酸ベンジ
ル、イソホロン、ブチルカルビトールアセテート、ベン
ジルアルコール等を単独で、あるいは混合して用いる。
の金属、非金属有機化合物を溶解し、かつ、高沸点の溶
媒が望ましく、例えばα−ターピネオール、酢酸ベンジ
ル、イソホロン、ブチルカルビトールアセテート、ベン
ジルアルコール等を単独で、あるいは混合して用いる。
【００１２】
【化１】
【００１３】
【化２】
【００１４】
【作用】本発明の抵抗体膜形成材料を絶縁基板に塗布、
乾燥した後、焼成して抵抗体膜を形成させる。抵抗体膜
の導電性成分となる酸化イリジウムに対して、ガラス成
分となる他添加元素酸化物の含有量を多くするよう抵抗
体膜形成用材料中の各成分の組成比を決定することによ
り容易に高抵抗化が可能となる。ここで、添加物として
アスファルトを溶解含有させると、印刷性が向上し、ま
た、焼成後の膜も均一となり抵抗値ばらつきを小さく抑
えることができる。
乾燥した後、焼成して抵抗体膜を形成させる。抵抗体膜
の導電性成分となる酸化イリジウムに対して、ガラス成
分となる他添加元素酸化物の含有量を多くするよう抵抗
体膜形成用材料中の各成分の組成比を決定することによ
り容易に高抵抗化が可能となる。ここで、添加物として
アスファルトを溶解含有させると、印刷性が向上し、ま
た、焼成後の膜も均一となり抵抗値ばらつきを小さく抑
えることができる。
【００１５】また、イリジウム（Ｉｒ）と少なくとも一
種の他の前記添加金属元素（Ｍ）との原子数比（Ｍ／Ｉ
ｒ）が２．７より小さいと高抵抗値の抵抗体膜は得られ
ず、また、Ｍ／Ｉｒが５を超えると抵抗体膜が島状に凝
集してしまい、成膜性が悪くなる。
種の他の前記添加金属元素（Ｍ）との原子数比（Ｍ／Ｉ
ｒ）が２．７より小さいと高抵抗値の抵抗体膜は得られ
ず、また、Ｍ／Ｉｒが５を超えると抵抗体膜が島状に凝
集してしまい、成膜性が悪くなる。
【００１６】
【実施例】以下の実施例に使用する金属等の有機物溶液
として、例えばＮＥケムキャット社のメタルレジネート
（商品名）の下記の番号のものを使用する。
として、例えばＮＥケムキャット社のメタルレジネート
（商品名）の下記の番号のものを使用する。
【００１７】
Ｉｒ…Ａ−１１２３ Ｓｉ…＃２８−ＦＣ
Ｂｉ…＃８３６５ Ｐｂ…＃２０７−Ａ
Ａｌ…Ａ３８０８ Ｚｒ…＃５４
３７ Ｃａ…４０Ｂ Ｓｎ…＃１
１８Ｂ Ｂ…＃１１−Ａ Ｔｉ…＃９
４２８ Ｂａ…＃１３７−Ｃ
Ｂｉ…＃８３６５ Ｐｂ…＃２０７−Ａ
Ａｌ…Ａ３８０８ Ｚｒ…＃５４
３７ Ｃａ…４０Ｂ Ｓｎ…＃１
１８Ｂ Ｂ…＃１１−Ａ Ｔｉ…＃９
４２８ Ｂａ…＃１３７−Ｃ
【００１８】実
施例１ 上記溶液の内、Ａ−１１２３と＃２８−ＦＣと＃８３６
５とを原子数比がＩｒ：Ｓｉ：Ｂｉ＝１：１：２となる
ような割合で混合し、例えば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媒でアスファルトから
抽出した溶液を使用して粘度を３，０００〜３０，００
０ ｃｐｓに調整する。アルミナ上にガラスをコーテ
ィングしたグレーズドアルミナ基板上に前記調整混合物
を１００〜４００メッシュのステンレススクリーンを用
いて印刷塗布し、１２０℃で乾燥後、赤外線ベルト焼成
炉において８００℃のピーク温度で１０分間焼成して前
記基板上に抵抗体膜を形成する。
施例１ 上記溶液の内、Ａ−１１２３と＃２８−ＦＣと＃８３６
５とを原子数比がＩｒ：Ｓｉ：Ｂｉ＝１：１：２となる
ような割合で混合し、例えば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媒でアスファルトから
抽出した溶液を使用して粘度を３，０００〜３０，００
０ ｃｐｓに調整する。アルミナ上にガラスをコーテ
ィングしたグレーズドアルミナ基板上に前記調整混合物
を１００〜４００メッシュのステンレススクリーンを用
いて印刷塗布し、１２０℃で乾燥後、赤外線ベルト焼成
炉において８００℃のピーク温度で１０分間焼成して前
記基板上に抵抗体膜を形成する。
【００１９】形成された抵抗体の膜厚は０．０３〜０．
７μｍであり、シート抵抗は膜厚０．２ｍｍに換算して
１．７ＫΩ／□±２．２％である。ここで抵抗値ばらつ
きの算出は抵抗値の標準偏差を平均の抵抗値で除算して
行った。
７μｍであり、シート抵抗は膜厚０．２ｍｍに換算して
１．７ＫΩ／□±２．２％である。ここで抵抗値ばらつ
きの算出は抵抗値の標準偏差を平均の抵抗値で除算して
行った。
【００２０】実施例２
Ａ−１１２３と＃２８−ＦＣと＃１１８Ｂを用いて原子
数比がＩｒ：Ｓｉ：Ｓｎ＝１：１：２となるようにする
以外は実施例１と同様に抵抗体膜を形成する。形成され
た抵抗体の膜厚は０．０５〜０．８μｍであり、シート
抵抗は膜厚は０．２μｍに換算して１．４ＫΩ／□±２
．３％である。
数比がＩｒ：Ｓｉ：Ｓｎ＝１：１：２となるようにする
以外は実施例１と同様に抵抗体膜を形成する。形成され
た抵抗体の膜厚は０．０５〜０．８μｍであり、シート
抵抗は膜厚は０．２μｍに換算して１．４ＫΩ／□±２
．３％である。
【００２１】実施例３
Ａ−１１２３と＃２８−ＦＣと＃２０７−Ａと＃１１−
Ａとを用いて原子数比がＩｒ：Ｓｉ：Ｐｂ：Ｂ＝１：２
：２：１となるようにする以外は実施例１と同様に抵抗
体膜を形成する。形成された抵抗体の膜厚は０．０５〜
０．８μｍであり、シート抵抗は膜厚０．２μｍに換算
して４５ＫΩ／□±１．４％である。
Ａとを用いて原子数比がＩｒ：Ｓｉ：Ｐｂ：Ｂ＝１：２
：２：１となるようにする以外は実施例１と同様に抵抗
体膜を形成する。形成された抵抗体の膜厚は０．０５〜
０．８μｍであり、シート抵抗は膜厚０．２μｍに換算
して４５ＫΩ／□±１．４％である。
【００２２】実施例４
Ａ−１１２３と＃２８−ＦＣと＃８３６５と４０Ｂとを
用いて原子数比がＩｒ：Ｓｉ：Ｂｉ：Ｃａ＝１：２：１
：１となるようにする以外は実施例１と同様に抵抗体膜
を形成する。形成された抵抗体の膜厚は０．０５〜０．
７μｍであり、シート抵抗は膜厚０．２μｍに換算して
３０ＫΩ／□±１．８％である。
用いて原子数比がＩｒ：Ｓｉ：Ｂｉ：Ｃａ＝１：２：１
：１となるようにする以外は実施例１と同様に抵抗体膜
を形成する。形成された抵抗体の膜厚は０．０５〜０．
７μｍであり、シート抵抗は膜厚０．２μｍに換算して
３０ＫΩ／□±１．８％である。
【００２３】実施例５
Ａ−１１２３と＃２８−ＦＣと＃１１８ＢとＡ３８０８
とを用いて原子数比がＩｒ：Ｓｉ：Ｓｎ：Ａｌ＝１：２
：１：２となるようにする以外は実施例１と同様に抵抗
体膜を形成する。形成された抵抗体の膜厚は０．０５〜
０．６μｍであり、シート抵抗は膜厚０．２μｍに換算
して４１ＫΩ／□±１．９％である。
とを用いて原子数比がＩｒ：Ｓｉ：Ｓｎ：Ａｌ＝１：２
：１：２となるようにする以外は実施例１と同様に抵抗
体膜を形成する。形成された抵抗体の膜厚は０．０５〜
０．６μｍであり、シート抵抗は膜厚０．２μｍに換算
して４１ＫΩ／□±１．９％である。
【００２４】比較例
Ａ−１１２３と＃２８−ＦＣと＃８３６５とを用いて原
子数比がＩｒ：Ｓｉ：Ｂｉ＝１：３：３となるようにす
る以外は実施例１と同様に処理を行った。しかし、得ら
れた抵抗体膜は島状になっていまい、抵抗値の測定がで
きなかった（測定限界は１００ＫΩ）。
子数比がＩｒ：Ｓｉ：Ｂｉ＝１：３：３となるようにす
る以外は実施例１と同様に処理を行った。しかし、得ら
れた抵抗体膜は島状になっていまい、抵抗値の測定がで
きなかった（測定限界は１００ＫΩ）。
【００２５】本発明の前記実施例では、抵抗体ペースト
の塗布法としてスクリーン印刷を用いた例について説明
したが、本発明はこれに限られるものではなく、厚膜形
成用として用いられる塗布法、例えばスピンコート法、
ロールコート法あるいはディプコート法により抵抗体ペ
ーストを基板上に全面塗布して焼成後、エッチングして
所望の形状の抵抗体を形成してもよい。また、インクジ
ェット法のような直接描画法を用いてもよい。
の塗布法としてスクリーン印刷を用いた例について説明
したが、本発明はこれに限られるものではなく、厚膜形
成用として用いられる塗布法、例えばスピンコート法、
ロールコート法あるいはディプコート法により抵抗体ペ
ーストを基板上に全面塗布して焼成後、エッチングして
所望の形状の抵抗体を形成してもよい。また、インクジ
ェット法のような直接描画法を用いてもよい。
【００２６】
【発明の効果】本発明の抵抗体は抵抗値バラツキを小さ
くおさえることができ、しかも、高抵抗値を持つので、
ハイブリッドＩＣ、サーマルヘッド等の電子部品として
使用され、その用途により求められる抵抗域は大きく変
化する。本発明の特徴は下記の点がある。１、従来の組
成比で発現する抵抗値よりも高抵抗値を同一材料を用い
て容易に達成できる（抵抗範囲の拡大）。２。サーマル
ヘッド等の発熱抵抗体として用いる場合、高抵抗な抵抗
体用いると、同一の発熱量を出す場合、消費電力を小さ
くでき、また、駆動用ＩＣとして高価な高電圧用ＩＣで
はなく、汎用のＩＣを用いることができ、低コスト化が
可能等の効果が期待される。
くおさえることができ、しかも、高抵抗値を持つので、
ハイブリッドＩＣ、サーマルヘッド等の電子部品として
使用され、その用途により求められる抵抗域は大きく変
化する。本発明の特徴は下記の点がある。１、従来の組
成比で発現する抵抗値よりも高抵抗値を同一材料を用い
て容易に達成できる（抵抗範囲の拡大）。２。サーマル
ヘッド等の発熱抵抗体として用いる場合、高抵抗な抵抗
体用いると、同一の発熱量を出す場合、消費電力を小さ
くでき、また、駆動用ＩＣとして高価な高電圧用ＩＣで
はなく、汎用のＩＣを用いることができ、低コスト化が
可能等の効果が期待される。
Claims (4)
- 【請求項１】 有機イリジウム（Ｉｒ）化合物と、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（Ｍ）を含む化合物とを含有し、イリジウム（Ｉ
ｒ）と少なくとも一種の他の前記添加元素（Ｍ）との原
子数比（Ｍ／Ｉｒ）が２．７〜５であることを特徴とす
る抵抗体膜形成材料。 - 【請求項２】 添加剤としてアスファルトを含有する
ことを特徴とする請求項１記載の抵抗体膜形成材料。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の抵抗体膜形成
材料を用いて、基板上に塗布し、焼成して形成される抵
抗体膜。 - 【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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03041680A JP3107095B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 抵抗体膜形成材料 |
| US07/841,465 US5510823A (en) | 1991-03-07 | 1992-02-26 | Paste for resistive element film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03041680A JP3107095B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 抵抗体膜形成材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04279002A true JPH04279002A (ja) | 1992-10-05 |
| JP3107095B2 JP3107095B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=12615143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03041680A Expired - Fee Related JP3107095B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 抵抗体膜形成材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3107095B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51100109A (ja) * | 1975-01-23 | 1976-09-03 | Rca Corp | |
| JPH01304702A (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 抵抗体の製造方法及びサーマルヘッドの製造方法 |
| JPH03228363A (ja) * | 1990-02-02 | 1991-10-09 | Canon Inc | 電子デバイス用抵抗体 |
-
1991
- 1991-03-07 JP JP03041680A patent/JP3107095B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51100109A (ja) * | 1975-01-23 | 1976-09-03 | Rca Corp | |
| JPH01304702A (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 抵抗体の製造方法及びサーマルヘッドの製造方法 |
| JPH03228363A (ja) * | 1990-02-02 | 1991-10-09 | Canon Inc | 電子デバイス用抵抗体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3107095B2 (ja) | 2000-11-06 |
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