JPH04279004A - 抵抗体膜用ペースト - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハイブリッドＩＣや各
種電子装置に用いられる抵抗体の被膜形成に係り、詳し
くは塗布と焼成により、アルミナやガラス等の基板上に
金属酸化物よりなる抵抗体膜を形成するための抵抗体膜
用ペーストに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ハイブリッドＩＣや各種電子装置
に用いられる抵抗体の金属酸化物被膜形成方法としては
、金属および／または金属酸化物粉体とガラスとの混合
物にバインダーとして、樹脂溶液を混合したペーストを
基板上にスクリーン印刷し、さらに焼成により被膜形成
を行う厚膜方式と抵抗体膜形成材料のスパッタリング技
術等による薄膜方式がよく知られている。

【０００３】前者の厚膜方式は、成膜設備は安価でかつ
、生産性も高いが、形成された膜の均一性が悪く、抵抗
値ばらつきが大きいという問題点があった。一方、薄膜
方式は、均一な薄膜は得られるが、設備が高価で、また
、生産性も低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、厚膜方式と同
様の方法で、金属および／または金属酸化物とガラスと
の混合物のかわりに、金属有機化合物の溶液を用いて、
ペーストを作製し、薄膜を形成する方法である（特開昭
６０−１０２７０１号、特開昭６０−１０２７０２号、
特開昭６２−２９２４５３号、特開平１−１５２０７４
号、特開平２−３９９５３号、特開平２−３３９０１号
、特開平２−３３９０２号）。

【０００５】前記金属有機化合物の溶液を用いた厚膜方
式で薄膜を形成する方法において、スクリーン印刷に適
したペーストを作製するに際しては粘度適性や保存安定
性の点に問題があった。そこで、粘度適性や保存安定性
に優れたペーストを作製するために適当な粘性剤が必要
である。例えば、導電性膜用ペーストにおいて、粘度を
調整するために、粘性剤として、エチルセルロース等の
セルロース系化合物が知られている（特開昭５６−５３
５４号、特開昭５７−２７５０５号、特開昭５８−１９
８１３号）。また、アスファルトを粘性剤として用いた
、抵抗体膜の例はあるが、金属有機化合物の溶液の他の
ガラス粉末を加え、成膜性を保っている（特開昭５０−
３００９４号）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記金属有機化合物の
溶液を用いた厚膜方式で薄膜を形成する方法に利用され
るスリーン印刷用ペーストの粘性剤としてのエチルセル
ローズ等は金属有機化合物によっては相溶性が悪く、成
膜性が良くない場合があった。また、アスファルトを粘
性剤として用いる抵抗体膜用ペーストの例は、金属有機
化合物の溶液の他にガラス粉末を加えて成膜性を保って
いるため、得られる抵抗体膜の均一性が悪く、抵抗体膜
の抵抗値にばらつきがあつた。

【０００７】そこで本発明は前記の従来の問題点を解決
し、抵抗値のばらつきの小さい均一な抵抗体膜を形成す
るための塗布に適したペーストを提供することを目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は次の構成を採用する。すなわち、金属有機化
合物と非金属の有機化合物のうち、少なくとも一種以上
の金属有機化合物を含む溶液に、添加剤としてアスファ
ルトを溶媒に溶かしたものを混合して作製した抵抗体膜
用ペースト、または、前記金属有機化合物と非金属有機
化合物はルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロ
ジウム（Ｒｈ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、
オスミウム（Ｏｓ）の金属有機化合物の中から選ばれる
少なくとも一種の化合物およびシリコン（Ｓｉ）、ビス
マス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ）、スズ（Ｓｎ）、アルミニウ
ム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニ
ウム（Ｚｒ）、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）
の中から選ばれる少なくとも一種の化合物とからなる抵
抗体膜用ペースト、または、前記抵抗体膜用ペーストを
基板上に塗布し、さらに焼成して形成される抵抗体膜、
または、前記抵抗体膜により得られた抵抗体膜を使用す
る電子部品、である。

【０００９】本発明に用いられる金属有機物化合物とし
ては、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｏｓのそれぞれ
のカルボン酸塩、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など、また、溶媒とし
ては、それぞれの金属有機化合物を溶解し、かつ高沸点
溶媒が望ましく、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などを単独であ
るいは、混合して用いる。添加元素としての金属あるい
は非金属の有機化合物としては、Ｂｉ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｔ
ｉ、Ｂ、Ｂａ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｃａのそれぞれのカ
ルボン酸塩、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。さらに、金属
有機化合物および非金属有機化合物のかわりに、それぞ
れの化合物を含む市販の金属のレジネートあるいは非金
属のレジネートを用いても良い。

【００１０】前記抵抗体膜用ペーストの構成成分以外に
、印刷性の改善をねらいとして、消泡剤やレベリング剤
その他の添加剤添加も可能である。抵抗体膜の作製方法
は、前記抵抗体膜用ペーストをスクリーン印刷あるいは
、ディップ塗布法、スピンコート法、バーコート法によ
って、基板上に、塗布し、乾燥後、有機金属、非金属化
合物または添加剤の熱分解温度以上で焼成するものであ
る。

【００１１】

【作用】本発明は金属有機物化合物あるいは非金属有機
化合物の内、少なくとも金属有機化合物を含む溶液に、
塗布に適した粘度とチクソトロピー性をもたせるために
、添加剤としてアスファルトを溶媒に溶かしたものを混
合して、ペーストを作製した。このペーストを基板上に
塗布し、さらに焼成して抵抗体膜を得ることができる。

【００１２】アスファルトを添加することで、均一なペ
ーストがえられ、塗布に適した粘度とチクソトロピー性
をもたせることができ、塗布時に表面性がよく、膜厚ば
らつきの小さい膜がえられ、また、焼成後の抵抗値ばら
つきの小さい抵抗体膜がえられる。また、アスファルト
の添加により、焼成時に成膜性をよくする。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。 実施例１ まず、粘性剤のアスファルトの溶液の調整をつぎのよう
にして行う。

【００１４】 　　アスファルト（ファインパウダー：東京化成（株）
製）　　　　１５０ｇ　　α−ターピネオール（東京化
成（株）製）　　　　　　　　　　　　　　　　６００
ｍｌを１５０℃で３時間加熱、撹拌をおこないアスファ
ルトの溶液を作製する。つぎに、金属有機化合物および
非金属有機化合物を含むそれぞれの金属のレジネートお
よび非金属のレジネートとして、 　　Ｉｒレジネート（Ａ−１１２３：ＮＥケムキャット
社製）　　　　　　　　　　　　　　［金属含有率：　
　　　６．０％］　　　　　　　　２１．１２ｇ　　Ｂ
ｉレジネート（＃８３６５：ＮＥケムキャット社製）　
　　　　　　　　　　　　　［金属含有率：　　２０．
０％］　　　　　　　　　　６．８９ｇ　　Ｓｉレジネ
ート（＃２８ＦＣ：ＮＥケムキャット社製）　　　　　
　　　　　　　　　［金属含有率：　　　　９．３％］
　　　　　　　　　　２．００ｇを混合（レジネート中
の金属含有率から、換算して、Ｉｒ／Ｂｉ／Ｓｉ＝１／
１／１の元素組成比となる）した後、１００℃の乾燥器
中で、重量が６０％に減少するまで濃縮する。濃縮した
Ｉｒ、Ｂｉ、Ｓｉを含む混合液１８ｇに、前記の粘性剤
のアスファルトの溶液を１２．０ｇ加え、撹拌混合して
、抵抗体膜作製用ペーストが得られる。

【００１５】本ペーストを、１インチ角のアルミナ基板
（ＧＳ−６：京セラ（株）製）上に、スクリーン印刷（
印刷機：プレスコ社製８１１５型）によって、塗布した
後、７０℃で３０分間乾燥後、８００℃で１５分間焼成
した結果、抵抗体膜が得られた。抵抗体膜のシート抵抗
の値は、５点の平均値、抵抗値ばらつきを求めた。シー
ト抵抗の値、抵抗値ばらつきの値は、表２に示した。 ここで抵抗値ばらつきは抵抗値の標準偏差を平均の抵抗
値で除算したものを言う。なお、粘度の測定はＲＨＥＯ
ＭＡＴ１１５コーンプレート型粘度計を用い、規定した
粘度範囲は回転数が１０ｓ−１の値である。

【００１６】実施例２ 実施例１における粘性剤のアスファルトの溶液の作製方
法を以下のように、換えた。まず、粘性剤のアスファル
トの溶液は、 　　アスファルト（ファインパウダー：東京化成（株）
製）　　　　１５０ｇ　　α−ターピネオール（東京化
成（株）製）　　　　　　　　　　　　　　　　６００
ｍｌを１５０℃で３時間加熱、撹拌をおこない作製した
溶液５００ｍｌに、２，２，４−トリメチル−ペンタン
−１，３−ジオール−モノブチルエステル（チッソ（株
）製）２５ｇを加え、アスファルト溶液を作製した。以
下は実施例１と同様にしてペーストを作製し、同様の方
法で抵抗体膜を得た。得られた抵抗体膜のシート抵抗の
値、抵抗値ばらつきの値は、表２に示した。

【００１７】実施例３、４ 実施例２における粘性剤のアスファルトの溶液の作製方
法において、溶媒をα−ターピネオールから、酢酸ベン
ジル（東京化成（株）製）（実施例３）およびイソホロ
ン（実施例４）に換えた他は、実施例２と同様に行った
。得られた抵抗体膜のシート抵抗の値、抵抗値ばらつき
の値は、表２に示した。

【００１８】実施例５、６ 実施例２における粘性剤のアスファルトの溶液の濃縮し
たＩｒ、Ｂｉ、Ｓｉを含む混合液に対する量を以下の表
１のように換えた他は、実施例２と同様に行った。得ら
れた抵抗体膜のシート抵抗の値、抵抗値ばらつきは、表
２に示した。

【００１９】

【表１】

【００２０】比較例１ 実施例１において、アスファルト溶液を加えず、濃縮し
たＩｒ、Ｂｉ、Ｓｉを含む混合溶液にα−ターピネオー
ルを加え、同様の粘度にして、ペーストを得る。このペ
ーストを用いて、実施例１と同様にの方法で抵抗体膜を
得た。得られた抵抗体膜のシート抵抗の値、抵抗値ばら
つきの値は、表２に示した。

【００２１】比較例２ 実施例１おいて、アスファルトの溶液のかわりに、エチ
ルセルロースのα−ターピネオール溶液を濃縮したＩｒ
、Ｂｉ、Ｓｉを含む混合液に加え、同様の粘度にして、
ペーストを得る。このペーストを用いて、実施例１と同
様の方法で抵抗体膜を得た。得られた抵抗体膜のシート
抵抗の値、抵抗値ばらつきの値は、表２に示した。

【００２２】

【表２】

【００２３】実施例７〜１２ 実施例１おけるＩｒ、Ｂｉ、Ｓｉの量比を、Ｉｒ／Ｂｉ
／Ｓｉ＝１／１／１から、以下の表３のように換えた他
は、実施例１と同様に行った。得られた抵抗体膜のシー
ト抵抗の値、抵抗値ばらつきの値は、表３に示した。

【００２４】比較例３〜８ 実施例７〜１２において、アスファルト溶液を加えず、
濃縮したＩｒ、Ｂｉ、Ｓｉを含む混合溶液にα−ターピ
ネオールを加え、同様の粘度にして、ペーストを得る。 このペーストを用いて、実施例７〜１２と同様の方法で
抵抗体膜を得た。得られた抵抗体膜のシート抵抗の値、
抵抗値ばらつきの値は、表３に示した。

【００２５】

【表３】

【００２６】実施例１３〜２０ 実施例１における金属および非金属の種類と量比をＩｒ
、Ｂｉ、Ｓｉの１／１／１から、以下の表４のように換
えた他は、実施例１と同様に行った。ペーストは表４に
示したそれぞれの金属のレジネートおよび非金属のレジ
ネートを用いて、レジネートの中の金属含有率から、換
算して所望の元素組成比となるように作製した。得られ
た抵抗体膜のシート抵抗の値、抵抗値ばらつきの値は、
表４に示した。使用した金属のレジネートおよび非金属
のレジネートは、表５に示した。

【００２７】比較例９〜１６ 実施例１３〜２０において、アスファルト溶液を加えず
、濃縮したそれぞれの金属有機化合物および非金属有機
化合物を含む混合溶液にα−ターピネオールを加え、同
様の粘度にして、ペーストを得る。このペーストを用い
て、実施例１３〜２０と同様の方法で抵抗体膜を得た。 得られた抵抗体膜のシート抵抗の値、抵抗値ばらつきの
値は、表４に示した。

【００２８】

【表４】

【００２９】

【表５】

【００３０】実施例２１ 実施例２において、アスファルト溶液のフィルターを行
ったほかは、実施例２と同様にしてペーストを作製した
。アスファルト溶液のフィルター方法は、５００ｍｌの
注射器にアスファルト溶液を入れ、注射器の先端に、メ
ッシュ０．４５μの使い捨てフィルター（クロマトディ
スク２５Ｎ：倉敷紡績（株）製）をつけて、フィルター
を行う。フィルターしたアスファルト溶液を用いて、実
施例２と同様にして、ペーストを作製し、同様の方法で
抵抗体膜を得た。得られた抵抗体膜のシート抵抗の値は
、３２６Ω／□、抵抗値ばらつきの値は、１．６％であ
った。

【００３１】実施例２２ 金属有機化合物および非金属有機化合物として、　　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）３ＣＣＯ
ＣＣＯＣ（ＣＨ３）３）３］｝　　　　　：７．３９ｇ
　　２−エチルヘキサン酸ビスマス｛［Ｂｉ（ＯＯＣＣ
７Ｈ１５）３｝：６．３９ｇ　　ポリ（ジトリルシロキ
サン）｛［ＳｉＯ（Ｃ６Ｈ４ＣＨ３）２］ｎ｝　：１．
３８ｇをターピネオール、ブチルカルビトールアセテー
トの混合溶媒３０ｍｌに溶かし、さらに、実施例２で用
いたアスファルト溶液１５ｇを加え、撹拌混合して、ペ
ーストが得られる。以下は実施例１と同様の方法で、抵
抗体膜を得た。シート抵抗の値は、７５２Ω／□、抵抗
値ばらつきは、４．７％であった。

【００３２】比較例１７ 金属有機化合物および非金属有機化合物として、　　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）３ＣＣＯ
ＣＣＯＣ（ＣＨ３）３）３］｝　　　　　　：７．３９
ｇ　　２−エチルヘキサン酸ビスマス｛［Ｂｉ（ＯＯＣ
Ｃ７Ｈ１５）３｝　：６．３９ｇ　　ポリ（ジトリルシ
ロキサン）｛［ＳｉＯ（Ｃ６Ｈ４ＣＨ３）２］ｎ｝：１
．３８ｇをターピネオール、ブチルカルビトールアセテ
ートの混合溶媒３０ｍｌに溶かした溶液を用いて、実施
例１と同様の方法で、抵抗体膜を得た。得られた抵抗体
膜のシート抵抗の値は、７０４Ω／□、抵抗値ばらつき
は、８．９％であった。

【００３３】

【発明の効果】本発明の特徴は、アスファルトを溶媒に
溶かしたものを混合し、均一なペーストがえられ、塗布
に適した粘度とチクソトロピー性をもたせることができ
、塗布時に表面性がよく、膜厚ばらつきの小さい膜が得
られ、焼成後の抵抗値ばらつきの小さい抵抗体膜がえら
れる。また、アスファルトのもう一つの添加効果は焼成
時に抵抗体膜の成膜性をよくすることである。

【００３４】本発明においては、抵抗体膜用ペーストを
作製の際、金属有機化合物および添加元素としての金属
あるいは非金属の有機化合物の種類と割合を容易に換え
られるので、抵抗値の制御が容易にできる。このように
して得られた抵抗体膜は、サーマルヘッドやハイブリッ
ドＩＣ等の各種電子部品へ応用できる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金属有機化合物と非金属の有機化合物
   のうち、少なくとも一種以上の金属有機化合物を含む溶
   液に、添加剤としてアスファルトを溶媒に溶かしたもの
   を混合して作製したことを特徴とする抵抗体膜用ペース
   ト。
2. 【請求項２】　　添加剤として用いるアスファルト溶液
   はフィルタした後に用いることを特徴とする抵抗体膜用
   ペースト。
3. 【請求項３】　　請求項１記載の金属有機化合物と非金
   属有機化合物はルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ
   ）、ロジウム（Ｒｈ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐ
   ｄ）、オスミウム（Ｏｓ）の金属有機化合物の中から選
   ばれる少なくとも一種の化合物およびシリコン（Ｓｉ）
   、ビスマス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ）、スズ（Ｓｎ）、アル
   ミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、ジ
   ルコニウム（Ｚｒ）、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（
   Ｂａ）の中から選ばれる少なくとも一種の化合物とから
   なることを特徴とする抵抗体膜用ペースト。
4. 【請求項４】　　請求項１、２または３記載の抵抗体膜
   用ペーストを基板上に塗布し、さらに焼成して形成され
   ることを特徴とする抵抗体膜。
5. 【請求項５】　　請求項４記載の抵抗体膜により得られ
   た抵抗体膜を使用することを特徴とする電子部品。