JPH04340201A - Thick film resistor composition, and hybrid ic using same and manufacture thereof - Google Patents

Thick film resistor composition, and hybrid ic using same and manufacture thereof

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JPH04340201A
JPH04340201A JP3028249A JP2824991A JPH04340201A JP H04340201 A JPH04340201 A JP H04340201A JP 3028249 A JP3028249 A JP 3028249A JP 2824991 A JP2824991 A JP 2824991A JP H04340201 A JPH04340201 A JP H04340201A
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Noritaka Kamimura
神村 典孝
Kiju Endo
喜重 遠藤
Takao Kobayashi
小林 喬雄
Hiromi Isomae
磯前 博巳
Masaki Kamiakutsu
上圷 政記
Michio Otani
大谷 通男
Katsuo Ebisawa
海老沢 勝男
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Abstract

PURPOSE:To provide the title thick film resistor composition and hybrid IC using the same having the TCR of the thick film resistor fitting a Cu conductor circuit not exceeding + or -100ppm/ deg.C within the resistance range required for the thick film hybrid IC. CONSTITUTION:The title thick film resistor composition comprising thick film hybrid IC is composed of a mixture of a metallic boride and a glass containing a metallic Co or crystalline Co oxide. For example, when CoO is added to the thick film resistor composition comprising LaB6 and glass, it is evident that the TCR will fall in proportion to the decrease in the additive amount thereby enabling the TCR to be adjusted.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、厚膜ハイブリッドIC
等に使用するCu導体に好適な厚膜抵抗組成物、該組成
物を用いた厚膜ハイブリッドICおよびその製法に関す
る。
[Industrial Application Field] The present invention relates to thick film hybrid IC
The present invention relates to a thick film resistor composition suitable for Cu conductors used in, etc., a thick film hybrid IC using the composition, and a method for manufacturing the same.

【0002】0002

【従来の技術】厚膜ハイブリッドICとは、基板上に導
体回路、厚膜抵抗体および誘電体を印刷、焼成技術によ
り形成し半導体集積回路素子等を積載したものである。 ここで用いる基板とは、Al2O3,AlN,BeOを
添加したSiC等により構成される絶縁性基板をさす。 また厚膜抵抗体とは、厚膜印刷技術により、基板上に形
成した抵抗体回路のことである。厚膜ハイブリッドIC
では一般に、導体回路にAg−Pd系材料、抵抗体には
RuO2 −ガラス系材料が使用されている。しかし、
Ag−Pd系材料はインピーダンスが高く、エレクトロ
マイグレーションを起こし易いという欠点があり、厚膜
ハイブリッドICに用いる上で問題となっていた。そこ
で、Ag−Pd系材料に比べてインピーダンスが低くエ
レクトロマイグレーションを起こさないCu系材料が導
体回路用材料として注目されているが、Cuは酸化され
易いので還元性雰囲気、例えば窒素ガス中でないと焼成
できない。
2. Description of the Related Art A thick film hybrid IC is one in which a conductor circuit, a thick film resistor, and a dielectric are formed on a substrate by printing and firing techniques, and semiconductor integrated circuit elements and the like are mounted thereon. The substrate used here refers to an insulating substrate made of SiC doped with Al2O3, AlN, BeO, or the like. Moreover, a thick film resistor is a resistor circuit formed on a substrate by thick film printing technology. Thick film hybrid IC
In general, an Ag-Pd based material is used for the conductor circuit, and a RuO2-glass based material is used for the resistor. but,
Ag-Pd-based materials have the disadvantage of high impedance and easy electromigration, which has been a problem when used in thick-film hybrid ICs. Therefore, Cu-based materials, which have lower impedance than Ag-Pd-based materials and do not cause electromigration, are attracting attention as materials for conductor circuits.However, since Cu is easily oxidized, it must be fired in a reducing atmosphere, such as nitrogen gas. Can not.

【0003】一方、抵抗体として前記RuO2 −ガラ
ス系材料を用いると、窒素ガス中ではRuO2 が還元
されてしまうという問題がある。そこで、導体回路にC
u系材料を用いた厚膜ハイブリッドICにおいては、還
元性雰囲気中でも用いることができる抵抗材料としてL
aB6 が知られている(特開昭55−30889号)
。しかし、これは抵抗値で10kΩ/□までしかカバ−
できないのが実状である。
On the other hand, when the RuO2 -glass material is used as a resistor, there is a problem in that RuO2 is reduced in nitrogen gas. Therefore, C
In thick film hybrid ICs using U-based materials, L is used as a resistive material that can be used even in a reducing atmosphere.
aB6 is known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-30889)
. However, this only covers resistance values up to 10kΩ/□.
The reality is that it is not possible.

【0004】厚膜ハイブリッドIC用としての抵抗材料
に要求される抵抗値範囲は、10Ω/□〜1MΩ/□で
ある。従って、還元性雰囲気中で焼成する厚膜ハイブリ
ッドICの上記抵抗値範囲をカバ−するためには、10
Ω/□〜1kΩ/□付近までをLaB6−ガラス系材料
で、また、10kΩ/□〜1MkΩ/□をSnO2 −
ガラス系材料を用いて対応している。
The resistance value range required for a resistive material for thick film hybrid ICs is 10Ω/□ to 1MΩ/□. Therefore, in order to cover the above resistance value range of a thick film hybrid IC fired in a reducing atmosphere, 10
Ω/□ to around 1kΩ/□ with LaB6-glass material, and 10kΩ/□ to 1MkΩ/□ with SnO2-
This is handled using glass-based materials.

【0005】また、RuO2 −ガラス系に匹敵する高
性能な抵抗材料はいまだ見出されておらず、そのために
Ag−Pdの導体回路にRuO2 −ガラス系の抵抗体
を組合せて用いている。
[0005] Furthermore, a high-performance resistance material comparable to that of RuO2-glass has not yet been found, and for this reason, a RuO2-glass resistor is used in combination with an Ag--Pd conductor circuit.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】Cu系導体回路と組合
せる抵抗体の導電性成分としては、金属ほう化物が考え
られる。
[Problems to be Solved by the Invention] Metal borides can be considered as the conductive component of the resistor combined with the Cu-based conductor circuit.

【0007】金属ほう化物としては、前記LaB6 −
ガラス系が用いられているが、これは、TCR(抵抗温
度係数)が不安定であり、ハイブリッドIC等の抵抗材
料としては問題である。
[0007] As the metal boride, the above-mentioned LaB6 -
Glass-based materials are used, but this has unstable TCR (temperature coefficient of resistance), which is a problem as a resistance material for hybrid ICs and the like.

【0008】上記LaB6−ガラス系抵抗材料のTCR
を改善する方法として、LaB6 に対して非反応性を
示すTiO,Ti3O5,Ti2O3,NbO,C,S
i,Ge,SiC等の物質をTCR調節剤として配合す
ることが提案されている(特開昭55−29199 号
)。
TCR of the above LaB6-glass-based resistance material
As a method to improve this, TiO, Ti3O5, Ti2O3, NbO, C, S
It has been proposed to incorporate substances such as i, Ge, and SiC as TCR regulators (Japanese Patent Laid-Open No. 55-29199).

【0009】しかし、これは本発明者らの検討によれば
、厚膜ハイブリッドICの抵抗材料に要求される前記抵
抗値範囲(10Ω/□〜1MΩ/□)、特に低抵抗領域
(10Ω/□〜1kΩ/□)の抵抗体のTCRを所定の
範囲内に抑えるには十分とは云えない。
However, according to the studies of the present inventors, this is due to the resistance value range (10Ω/□ to 1MΩ/□) required for the resistance material of thick film hybrid IC, especially in the low resistance region (10Ω/□). ~1 kΩ/□) is not sufficient to suppress the TCR of the resistor within a predetermined range.

【0010】本発明の目的は、LaB6 などの金属ほ
う化物を含む厚膜抵抗組成物からなる抵抗体のTCRが
±100ppm /℃以内であり、厚膜ハイブリッドI
Cとして要求される抵抗範囲を与える厚膜抵抗組成物お
よび該組成物を用いた厚膜ハイブリッドICを提供する
ことにある。
[0010] The object of the present invention is to provide a resistor made of a thick film resistor composition containing a metal boride such as LaB6 with a TCR of within ±100 ppm/°C, and to provide a thick film hybrid I
The object of the present invention is to provide a thick film resistor composition that provides a resistance range required for C, and a thick film hybrid IC using the composition.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の構成として、金属ほう化物,ガラス及び有機ビヒクル
を含む厚膜抵抗組成物では、前記金属ほう化物とガラス
の混合物100重量部に対し、金属Coまたは結晶性C
o酸化物を、Co量に換算して0.1 〜10重量部含
むようにする。また、基板上にCu導体回路と、該導体
回路に接して形成された厚膜抵抗体とを有するハイブリ
ッドICにおいては、前記厚膜抵抗体が金属ほう化物と
ガラス、及び金属Coまたは結晶性のCo酸化物を含む
組成物の焼結体からなり、該焼結体は、その抵抗温度係
数(TCR)が±100ppm /℃以内となるに必要
な量の金属Coまたは結晶性のCo酸化物を含む組成物
を用いる。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, in a thick film resistor composition containing a metal boride, a glass and an organic vehicle, for 100 parts by weight of the mixture of the metal boride and the glass, Metallic Co or crystalline C
o oxide in an amount of 0.1 to 10 parts by weight in terms of Co amount. Further, in a hybrid IC having a Cu conductor circuit on a substrate and a thick film resistor formed in contact with the conductor circuit, the thick film resistor may be made of metal boride, glass, metal Co, or crystalline. The sintered body is made of a sintered body of a composition containing Co oxide, and the sintered body contains metallic Co or crystalline Co oxide in an amount necessary for the temperature coefficient of resistance (TCR) to be within ±100 ppm/°C. using a composition containing

【0012】本発明において、金属ほう化物としては希
土類元素,IV族元素,V族元素,VI族元素,VII
I族元素から選ばれる金属のほう化物がある。その具体
例としては、LaB6 ,TiB2 ,ZrB2 ,T
aB2 ,MoB,WB,FeB,NiB,HfB2 
,NbB2 等が用いられる。
In the present invention, metal borides include rare earth elements, group IV elements, group V elements, group VI elements, and group VII elements.
There are borides of metals selected from group I elements. Specific examples include LaB6, TiB2, ZrB2, T
aB2, MoB, WB, FeB, NiB, HfB2
, NbB2, etc. are used.

【0013】ガラスとしては、還元性雰囲気でも還元し
ない非還元性のガラスであれば特に限定されないが、約
900℃の温度における焼成過程を経るので、800℃
以上の軟化点を有するガラスでなければ焼成過程におい
て還元されてしまう。特に軟化点が500〜600℃の
ガラスは、還元性雰囲気で還元されやすい性質を有する
。従って本発明では、例えばほうけい酸系ガラスが好ま
しい。
The glass is not particularly limited as long as it is a non-reducing glass that does not reduce even in a reducing atmosphere, but since it undergoes a firing process at a temperature of about 900°C,
Unless the glass has a softening point higher than that, it will be reduced during the firing process. In particular, glass with a softening point of 500 to 600°C has the property of being easily reduced in a reducing atmosphere. Therefore, in the present invention, for example, borosilicate glass is preferred.

【0014】有機ビヒクルとしては、非還元性雰囲気で
分解可能なものが好ましく、例えばアクリル樹脂をブチ
ルカルビトールアセテート,エチルセルロース等に溶解
した有機ビヒクルが好ましい。有機ビヒクルは、ペース
ト印刷時の印刷特性からその粘度範囲が要求されるが、
本発明の場合には、ブチルカルビトールアセテート10
0ccに対してアクリル樹脂の添加量が25〜35gの
範囲であれば良好な印刷特性が得られる。
The organic vehicle is preferably one that can be decomposed in a non-reducing atmosphere, such as an organic vehicle prepared by dissolving an acrylic resin in butyl carbitol acetate, ethyl cellulose, or the like. Organic vehicles are required to have a viscosity range due to printing characteristics during paste printing, but
In the case of the present invention, butyl carbitol acetate 10
Good printing characteristics can be obtained if the amount of acrylic resin added is in the range of 25 to 35 g per 0 cc.

【0015】金属Coまたは結晶性のCo酸化物は、前
記金属ほう化物と前記ガラスとの混合物100重量部に
対し、Co量に換算して0.1 〜10重量部の範囲が
好ましい。
The amount of metallic Co or crystalline Co oxide is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by weight in terms of Co amount, based on 100 parts by weight of the mixture of the metal boride and the glass.

【0016】より好ましくは0.1〜5重量部の範囲の
添加であり、抵抗温度係数(TCR)の減少により有効
である。
More preferably, it is added in an amount of 0.1 to 5 parts by weight, which is more effective in reducing the temperature coefficient of resistance (TCR).

【0017】ところで、前記金属ほう化物と前記ガラス
との配合比は、目的とする抵抗体の抵抗値範囲等によっ
て決定されるものであるが、本発明ではガラスが50〜
95体積%となるように配合することが好ましい。ガラ
スが95体積%を超えると、金属ほう化物の効果が小さ
くなり、ガラスが50体積%に充たないと、厚膜抵抗体
の形成が困難になるからである。
Incidentally, the blending ratio of the metal boride and the glass is determined depending on the resistance value range of the intended resistor, etc., but in the present invention, the glass is
It is preferable to mix it so that it becomes 95 volume%. This is because if the glass content exceeds 95 volume %, the effect of the metal boride becomes small, and if the glass content is less than 50 volume %, it becomes difficult to form a thick film resistor.

【0018】また、各粉末の粒径としては、金属ほう化
物の平均粒径はガラスの平均粒径よりも小さいことが好
ましく、金属ほう化物が0.5 〜3μm程度、ガラス
が5〜6μmである。Coについては、目的とする抵抗
体の抵抗値範囲によって異なるが、CoO粉末を用いた
場合には、1〜5μmであればよい。
[0018] Regarding the particle size of each powder, it is preferable that the average particle size of the metal boride is smaller than the average particle size of the glass, with the metal boride being about 0.5 to 3 μm and the glass being about 5 to 6 μm. be. The thickness of Co varies depending on the resistance value range of the intended resistor, but when CoO powder is used, the thickness may be 1 to 5 μm.

【0019】なお、ガラスには金属CoまたはCo酸化
物を含むものもあるが、後述するように本発明者らの検
討によれば、こうしたガラス中に含まれる金属Coまた
はCo酸化物では、本発明の目的を達成することができ
ない。
[0019] Although some glasses contain metal Co or Co oxide, as described below, according to the studies of the present inventors, the metal Co or Co oxide contained in such glasses is The purpose of the invention cannot be achieved.

【0020】以上のように、本発明における厚膜抵抗組
成物は、金属ほう化物,ガラス,有機ビヒクル,金属コ
バルトまたは結晶性のコバルト酸化物から構成されるが
、金属ほう化物としてLaB6 粉末、ガラスとしてほ
うけい酸ガラス、及び結晶性のコバルト酸化物としてC
oO粉末をよく混合したものに、有機ビヒクルを所定量
添加した組成物が、最も好ましい。
As described above, the thick film resistor composition of the present invention is composed of a metal boride, glass, an organic vehicle, metal cobalt, or crystalline cobalt oxide. as borosilicate glass, and crystalline cobalt oxide as C
Most preferred is a composition in which a predetermined amount of an organic vehicle is added to a well-mixed oO powder.

【0021】本発明の抵抗組成物を用いれば、還元性雰
囲気中で焼成することができるので、導体回路にCu系
材料を用いることができ、低インピーダンスでTCRの
小さなハイブリッドICを提供することができる。
[0021] If the resistor composition of the present invention is used, it can be fired in a reducing atmosphere, so Cu-based materials can be used for the conductor circuit, and a hybrid IC with low impedance and small TCR can be provided. can.

【0022】また、本発明においては、ハイブリッドI
C等の電子回路を形成する基板として、特に前記Cu回
路および抵抗体と、還元性雰囲気中で一体に焼成できる
グリーンシ−ト等のグリーンボディを用いるのがよい。 その一例として、アルミナ,アルミナ・ほうけい酸ガラ
ス等のグリーンボディがある。これらは、周知の方法に
より作成することができる。
[0022] Furthermore, in the present invention, hybrid I
As a substrate for forming an electronic circuit such as C, it is particularly preferable to use a green body such as a green sheet that can be fired integrally with the Cu circuit and resistor in a reducing atmosphere. An example is a green body made of alumina, alumina/borosilicate glass, etc. These can be created by well-known methods.

【0023】[0023]

【作用】本発明の抵抗組成物がCu導体とともに用いる
と好適で、高精度な抵抗体を得ることができるのは、金
属ほう化物とガラスを含む組成物に、Coまたは結晶性
のCo化合物を含ませたからである。これにより、還元
性雰囲気中で前記組成物を焼成すると、金属ほう化物粒
子の粒界にCoほう化物が形成される。
[Operation] The resistance composition of the present invention is suitable for use with a Cu conductor, and a highly accurate resistor can be obtained by adding Co or a crystalline Co compound to a composition containing metal boride and glass. This is because it was included. As a result, when the composition is fired in a reducing atmosphere, Co boride is formed at the grain boundaries of the metal boride particles.

【0024】図1はCoOの添加量とTCRとの関係を
示したものである。この図は、10Ω/□前後の面積抵
抗値を有する表2中のNo.1〜5の厚膜抵抗体をもと
にして調査した結果である。明らかにCoOの添加量の
増加につれてTCRが減少していることがわかる。一般
に厚膜抵抗体の特性としては、図2に示すように面積抵
抗値が増加すると、それにつれてTCRの値が減少する
。 従って、面積抵抗値の値によって、添加するCo量(金
属Coまたは結晶性のCo酸化物の量)を調整しなけれ
ばならない。すなわち、面積抵抗値の小さい場合にはそ
の添加量を多くし、面積抵抗値の大きい場合にはその添
加量を少なくする。結果的にTCRの値を±100pp
m /℃以内するためである。
FIG. 1 shows the relationship between the amount of CoO added and TCR. This figure shows No. 2 in Table 2, which has a sheet resistance value of around 10Ω/□. These are the results of an investigation based on thick film resistors Nos. 1 to 5. It is clearly seen that the TCR decreases as the amount of CoO added increases. Generally, as shown in FIG. 2, the characteristics of a thick film resistor are such that as the sheet resistance value increases, the TCR value decreases accordingly. Therefore, the amount of Co added (the amount of metallic Co or crystalline Co oxide) must be adjusted depending on the sheet resistance value. That is, when the sheet resistance value is small, the amount added is increased, and when the sheet resistance value is large, the amount added is decreased. As a result, the TCR value was ±100pp.
This is to keep the temperature within m/℃.

【0025】このように、上記Coほう化物の生成によ
り、金属ほう化物の焼結はより促進され、強固で安定な
抵抗体が形成される。これによって、金属ほう化物間の
電気的接触も良好になり、抵抗値のばらつきを低減でき
るようになる。これは、金属ほう化物粒子近傍のガラス
に半導体的性質が付与され、抵抗値の変化が抑制され、
TCRを正から負に変えるために、抵抗体のTCRを実
質的に減少できるからだと考えられる。
[0025] As described above, the formation of the Co boride further promotes the sintering of the metal boride, thereby forming a strong and stable resistor. This also improves electrical contact between the metal borides and reduces variations in resistance. This is because semiconductor properties are imparted to the glass near the metal boride particles, suppressing changes in resistance.
This is believed to be because the TCR of the resistor can be substantially reduced in order to change the TCR from positive to negative.

【0026】[0026]

【実施例】【Example】

(実施例1)金属ほう化物としてLaB6 (平均粒径
1μm)粉末、表1に組成を示すほうけい酸ガラスNo
.1(平均粒径5μm)粉末およびCoO(平均粒径5
μm)粉末をよく混合する。該混合物に、ブチルカルビ
トールアセテート100ccにアクリル樹脂30gを溶
解した有機ビヒクルを所定量添加し、均一に混合して抵
抗組成物のペーストを作成した。なお、該ペーストは、
LaB6 とガラスNo.1の配合量を一定(体積比で
1:1)にし、CoOの添加量を変えたもの(No.1
〜No.6)と、LaB6 ,ガラスNo.1の配合量
およびCoOの添加量をある範囲内で変えたもの(No
.7〜No.9)を調製した。
(Example 1) LaB6 (average particle size 1 μm) powder as metal boride, borosilicate glass No. whose composition is shown in Table 1
.. 1 (average particle size 5 μm) powder and CoO (average particle size 5 μm) powder
μm) Mix the powder well. A predetermined amount of an organic vehicle prepared by dissolving 30 g of acrylic resin in 100 cc of butyl carbitol acetate was added to the mixture and mixed uniformly to prepare a paste of the resistance composition. In addition, the paste is
LaB6 and glass No. The blended amount of No. 1 was kept constant (1:1 by volume) and the amount of CoO added was changed (No. 1).
~No. 6) and LaB6, glass No. The blended amount of No. 1 and the added amount of CoO were changed within a certain range (No.
.. 7~No. 9) was prepared.

【0027】[0027]

【表1】[Table 1]

【0028】予めCu導体回路が形成されたアルミナ基
板上に、325メッシュのスクリーンマスクを用いて上
記ペーストにより抵抗パターンを印刷した。これを酸素
濃度10ppm の窒素ガス雰囲気中のベルト炉中で9
00℃に加熱して焼成した。ここで、窒素ガス雰囲気中
すなわち非酸化性雰囲気中に若干量酸素を含有させる理
由は、Cu導体回路のはんだぬれ性を改善することにあ
る。
A resistor pattern was printed using the above paste on an alumina substrate on which a Cu conductor circuit was previously formed using a 325 mesh screen mask. This was heated in a belt furnace in a nitrogen gas atmosphere with an oxygen concentration of 10 ppm.
It was heated to 00°C and fired. The reason for containing a small amount of oxygen in the nitrogen gas atmosphere, that is, in the non-oxidizing atmosphere, is to improve the solderability of the Cu conductor circuit.

【0029】上記焼成後の抵抗体の特性を表2に示す。Table 2 shows the characteristics of the resistor after firing.

【0030】[0030]

【表2】[Table 2]

【0031】表2から明らかなように、8.7Ω/□〜
29.6kΩ/□の抵抗値を有する厚膜抵抗体のTCR
を所定のCoO量の添加により極めて小さくすることが
できる。
[0031] As is clear from Table 2, 8.7Ω/□~
TCR of thick film resistor with resistance value of 29.6kΩ/□
can be made extremely small by adding a predetermined amount of CoO.

【0032】(比較例1)表1に示すように、CoOを
含有させたガラスNo.2〜No.4を用いた抵抗組成
物について比較を行った。該ガラスは、各酸化物を混合
して、1500℃,1時間保持後、水中に投入して急冷
し、カレットとしたものを、らいかい機、次いでボール
ミルにより粉砕して、平均粒径5μmの粉末としたもの
を用いた。
(Comparative Example 1) As shown in Table 1, CoO-containing glass No. 2~No. Comparisons were made regarding resistance compositions using No. 4. The glass is made by mixing each oxide, holding it at 1500°C for 1 hour, and then putting it into water to quickly cool it.The resulting cullet is then ground in a sieve machine and then in a ball mill to form a cullet with an average particle size of 5 μm. A powdered version was used.

【0033】これを表3に示す比率でLaB6 と組合
せ実施例1と同様にして抵抗体を作成した。該抵抗体の
抵抗特性を表3に示す。
[0033] This was combined with LaB6 at the ratio shown in Table 3 to produce a resistor in the same manner as in Example 1. Table 3 shows the resistance characteristics of the resistor.

【0034】[0034]

【表3】[Table 3]

【0035】表3から明らかなように、CoOをガラス
に含ませて添加した場合はTCRを低下させることはで
きない。これは、ガラス中のCoOが非晶質の状態で存
在するからである。従って、CoOは抵抗体中に結晶と
して含まれている必要がある。
As is clear from Table 3, TCR cannot be lowered when CoO is added to the glass. This is because CoO in the glass exists in an amorphous state. Therefore, CoO must be contained in the resistor as a crystal.

【0036】しかし、CoOを含有するガラスを用いて
も、実施例1と同様に別に金属Coまたは結晶性Co酸
化物を所定量添加すれば、実施例1と同様の効果が得ら
れる。
However, even if glass containing CoO is used, the same effects as in Example 1 can be obtained by separately adding a predetermined amount of metallic Co or crystalline Co oxide as in Example 1.

【0037】(実施例2)表4及び表5に示す金属ほう
化物、および金属Co,Co酸化物を用いて抵抗組成物
を調製した。また、ガラスは前記表1のガラス(No.
1)を用いた。
(Example 2) A resistance composition was prepared using the metal borides and metal Co and Co oxides shown in Tables 4 and 5. In addition, the glass is the glass shown in Table 1 (No.
1) was used.

【0038】なお、金属ほう化物とガラスは、体積比で
ほゞ1:1となるように配合した。上記抵抗組成物を用
いて実施例1と同様に抵抗体を作成し、抵抗特性を測定
した。結果を表4及び表5に示す。
The metal boride and glass were mixed in a volume ratio of approximately 1:1. A resistor was prepared in the same manner as in Example 1 using the above resistance composition, and its resistance characteristics were measured. The results are shown in Tables 4 and 5.

【0039】[0039]

【表4】[Table 4]

【0040】[0040]

【表5】[Table 5]

【0041】表4、及び表5から明らかなように、金属
CoまたはCo酸化物を添加したものは、抵抗体のTC
Rを著しく低下することができる。
As is clear from Tables 4 and 5, the resistor's TC
R can be significantly reduced.

【0042】(実施例3)ステレオの音声分離,ビデオ
の色再現に必要な抵抗マトリックス回路の抵抗体は、高
精度なものが要求される。
(Third Embodiment) The resistors of the resistor matrix circuit required for stereo audio separation and video color reproduction are required to be highly accurate.

【0043】例えば、ステレオ音声の分離度と抵抗値精
度との関係は次式で示される。
For example, the relationship between the degree of separation of stereo audio and the accuracy of resistance value is expressed by the following equation.

【0044】[0044]

【数1】[Math 1]

【0045】ここで、Sは分離度、αは抵抗値精度を表
す。ステレオ音声の左右の分離度は、一般に40dB以
上が要求される。抵抗値精度が−1%の場合、α=0.
99となり、Sは46dBとなる。従って、分離度を4
0dB以上とするには、抵抗値精度は、±1%以内が要
求され、TCRも必然的に±100ppm /℃以内と
する必要がある。
Here, S represents the degree of separation, and α represents the resistance value accuracy. The left and right separation degree of stereo sound is generally required to be 40 dB or more. If the resistance value accuracy is -1%, α=0.
99, and S is 46 dB. Therefore, the degree of separation is 4
To achieve 0 dB or more, the resistance value accuracy must be within ±1%, and the TCR must necessarily be within ±100 ppm/°C.

【0046】ステレオ音声を処理する抵抗マトリックス
回路においては、上記した音声分離度を達成するために
、各抵抗体の抵抗値精度が±1%以内である必要がある
In a resistor matrix circuit for processing stereo sound, the accuracy of the resistance value of each resistor must be within ±1% in order to achieve the above-mentioned sound separation degree.

【0047】従って、表2に示す抵抗組成物のうちの、
本発明に該当する組成物を用いて抵抗体を作成した場合
に、優れた音声分離度のものが得られた。
Therefore, among the resistance compositions shown in Table 2,
When a resistor was made using the composition according to the present invention, an excellent sound separation degree was obtained.

【0048】本発明の組成物を抵抗マトリックス回路の
抵抗体に適用すると、音声分離度の高い高精度の抵抗体
となることがわかった。
It has been found that when the composition of the present invention is applied to a resistor of a resistor matrix circuit, a highly accurate resistor with a high degree of audio separation can be obtained.

【0049】図3は、上記マトリックス回路をハイブリ
ッドIC化した回路パターンの一部を示すものである。 なお、本発明によりCu導体を用いることができる。
FIG. 3 shows a part of a circuit pattern in which the above matrix circuit is converted into a hybrid IC. Note that a Cu conductor can be used according to the present invention.

【0050】(実施例4)本実施例は、Cuを導体回路
とする低温焼成の3次元多層ハイブリッドICの内層用
抵抗体に、本発明の抵抗組成物を適用した例である。
(Example 4) This example is an example in which the resistor composition of the present invention was applied to an inner layer resistor of a low-temperature-fired three-dimensional multilayer hybrid IC whose conductor circuits are made of Cu.

【0051】図4は上記アクティブフィルタの部分断面
図である。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the active filter.

【0052】アルミナ・ほうけい酸ガラスからなるグリ
ーンシートにスルーホールを設け、Cu導体回路を印刷
する。その上に抵抗体を印刷形成する。本実施例では、
該抵抗体として焼成後の抵抗値が30Ω/□〜10kΩ
/□となるように、表2のNo.4,No.7,No.
8およびNo.9の抵抗組成物を用いた。該実装多層板
は、実施例1と同様にして900℃で焼成した。
Through holes are provided in a green sheet made of alumina/borosilicate glass, and a Cu conductor circuit is printed. A resistor is printed thereon. In this example,
The resistor has a resistance value of 30Ω/□~10kΩ after firing.
/□, No. in Table 2. 4, No. 7, No.
8 and no. No. 9 resistance composition was used. The mounted multilayer board was fired at 900° C. in the same manner as in Example 1.

【0053】各抵抗体のTCRは±100ppm /℃
以内であり、高精度なアクティブフィルタを得ることが
できた。
[0053] TCR of each resistor is ±100ppm/°C
It was possible to obtain a highly accurate active filter.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上のように、本発明の抵抗組成物は、
Cuを導体回路とする集積回路の抵抗体として還元性雰
囲気中で、Cu導体と一体焼成することができ、かつ、
得られた抵抗体のTCRを±100ppm /℃以内に
できる効果がある。従って、この抵抗体は高い抵抗値精
度が求められるマトリックス回路等の高精度のハイブリ
ッドIC用として提供することができる。
[Effects of the Invention] As described above, the resistance composition of the present invention has
It can be integrally fired with a Cu conductor in a reducing atmosphere as a resistor of an integrated circuit having Cu as a conductor circuit, and
There is an effect that the TCR of the obtained resistor can be within ±100 ppm/°C. Therefore, this resistor can be provided for use in high-precision hybrid ICs such as matrix circuits that require high resistance value accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】CoO添加量とTCRとの関係を示す図である
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the amount of CoO added and TCR.

【図2】面積抵抗値とTCRとの関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between sheet resistance value and TCR.

【図3】抵抗マトリックス回路をハイブリッドIC化し
た回路パターンの部分図である。
FIG. 3 is a partial diagram of a circuit pattern in which a resistance matrix circuit is converted into a hybrid IC.

【図4】3次元多層ハイブリッドICの部分断面図であ
る。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a three-dimensional multilayer hybrid IC.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…抵抗体、2…Cu導体電極、3…誘電体、4…絶縁
性基板。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Resistor, 2...Cu conductor electrode, 3...Dielectric, 4...Insulating substrate.

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】金属ほう化物,ガラスおよび有機ビヒクル
を含む厚膜抵抗組成物において、前記金属ほう化物とガ
ラスとの混合物100重量部に対し、金属Co及びCo
酸化物の少なくとも1つを、Co量に換算して0.1 
〜10重量部含むことを特徴とする厚膜抵抗組成物。
1. A thick film resistor composition comprising a metal boride, glass, and an organic vehicle, wherein metal Co and Co are added to 100 parts by weight of the metal boride and glass mixture.
At least one of the oxides has a Co content of 0.1
A thick film resistor composition comprising ~10 parts by weight.
【請求項2】前記金属ほう化物とガラスとの混合物は、
50〜95体積%のガラスと残部金属ほう化物であるこ
とを特徴とする請求項1記載の厚膜抵抗組成物。
2. The mixture of metal boride and glass comprises:
2. The thick film resistor composition of claim 1, wherein the composition is 50 to 95 volume percent glass and the balance metal boride.
【請求項3】前記金属ほう化物の平均粒径が0.5 〜
3μm、前記ガラスの平均粒径が5〜6μmおよび前記
Co酸化物の平均粒径が1〜5μmであることを特徴と
する請求項1記載の厚膜抵抗組成物。
3. The metal boride has an average particle size of 0.5 to 0.5.
2. The thick film resistor composition according to claim 1, wherein the glass has an average particle size of 5 to 6 μm, and the Co oxide has an average particle size of 1 to 5 μm.
【請求項4】前記ガラスがほうけい酸ガラスであること
を特徴とする請求項1記載の厚膜抵抗組成物。
4. The thick film resistive composition according to claim 1, wherein said glass is borosilicate glass.
【請求項5】希土類元素,IV族元素,V族元素,VI
族元素,VIII族元素からなる群から選ばれる少なく
とも1つの元素のほう化物と、ガラスと、前記ほう化物
と前記ガラスとの混合物100重量部に対して、Co量
に換算して0.1 〜10重量部の金属Co及びCo酸
化物の少なくとも1つと、有機ビヒクルとを含むことを
特徴とする厚膜抵抗組成物。
[Claim 5] Rare earth elements, group IV elements, group V elements, VI
A boride of at least one element selected from the group consisting of Group elements and Group VIII elements, glass, and 100 parts by weight of a mixture of the boride and the glass, in terms of Co amount of 0.1 to A thick film resistor composition comprising 10 parts by weight of at least one of metallic Co and Co oxide and an organic vehicle.
【請求項6】前記ほう化物と前記ガラスとの混合物は、
50〜95体積%のガラスと残部金属ほう化物であるこ
とを特徴とする請求項5記載の厚膜抵抗組成物。
6. The mixture of the boride and the glass comprises:
6. The thick film resistor composition of claim 5, wherein the composition is 50 to 95% by volume glass and the balance metal boride.
【請求項7】前記ほう化物の平均粒径が0.5 〜3μ
m、前記ガラスの平均粒径が5〜6μm、および前記C
o酸化物の平均粒径が1〜5μmであることを特徴とす
る請求項5記載の厚膜抵抗組成物。
7. The boride has an average particle size of 0.5 to 3μ.
m, the average particle size of the glass is 5 to 6 μm, and the C
6. The thick film resistor composition according to claim 5, wherein the average particle diameter of the o oxide is 1 to 5 μm.
【請求項8】前記ガラスがほうけい酸ガラスであること
を特徴とする請求項5記載の厚膜抵抗組成物。
8. The thick film resistor composition according to claim 5, wherein said glass is borosilicate glass.
【請求項9】前記有機ビヒクルが、ブチルカルビトール
アセテートにアクリル樹脂を溶解させたものであること
を特徴とする請求項5記載の厚膜抵抗組成物。
9. The thick film resistor composition according to claim 5, wherein the organic vehicle is an acrylic resin dissolved in butyl carbitol acetate.
【請求項10】基板上に、Cu導体回路と、該導体回路
に接して形成された厚膜抵抗体とを有するハイブリッド
ICにおいて、前記厚膜抵抗体が、金属ほう化物とガラ
スの混合物100重量部に対し、金属Co及びCo酸化
物の少なくとも1つを、Co量に換算して0.1 〜1
0重量部含む組成物の焼結体であることを特徴とするハ
イブリッドIC。
10. A hybrid IC having a Cu conductor circuit and a thick film resistor formed in contact with the conductor circuit on a substrate, wherein the thick film resistor is made of a mixture of metal boride and glass. %, at least one of metal Co and Co oxide is 0.1 to 1 in terms of Co amount.
A hybrid IC characterized in that it is a sintered body of a composition containing 0 parts by weight.
【請求項11】前記厚膜抵抗体中の、前記金属ほう化物
とガラスとの混合物は、50〜95体積%のガラスと残
部金属ほう化物であることを特徴とする請求項10記載
のハイブリッドIC。
11. The hybrid IC according to claim 10, wherein the mixture of metal boride and glass in the thick film resistor is 50 to 95 volume % glass and the balance metal boride. .
【請求項12】前記厚膜抵抗体中の、前記金属ほう化物
の平均粒径が0.5〜3μm 、前記ガラスの平均粒径
が5〜6μmおよび前記Co酸化物の平均粒径が1〜5
μmであることを特徴とする請求項10記載のハイブリ
ッドIC。
12. In the thick film resistor, the metal boride has an average grain size of 0.5 to 3 μm, the glass has an average grain size of 5 to 6 μm, and the Co oxide has an average grain size of 1 to 3 μm. 5
The hybrid IC according to claim 10, wherein the hybrid IC has a diameter of μm.
【請求項13】前記厚膜抵抗体中の、前記ガラスがほう
けい酸ガラスであることを特徴とする請求項10記載の
ハイブリッドIC。
13. The hybrid IC according to claim 10, wherein the glass in the thick film resistor is borosilicate glass.
【請求項14】基板上に、Cu導体回路と、該導体回路
に接して形成された厚膜抵抗体とを有するハイブリッド
ICにおいて、前記厚膜抵抗体が、希土類元素,IV族
元素,V族元素,VI族元素,VIII族元素からなる
群から選ばれる少なくとも1つの元素のほう化物と、ガ
ラスと、前記ほう化物とガラスとの混合物100重量部
に対し、Co量に換算して0.1 〜10重量部の金属
Co及びCo酸化物の少なくとも1つと、有機ビヒクル
とを含む組成物の焼結体であることを特徴とするハイブ
リッドIC。
14. A hybrid IC having a Cu conductor circuit and a thick film resistor formed in contact with the conductor circuit on a substrate, wherein the thick film resistor includes a rare earth element, a group IV element, a group V element, and a thick film resistor formed in contact with the conductor circuit. A boride of at least one element selected from the group consisting of elements, group VI elements, and group VIII elements, glass, and 0.1 in terms of Co amount per 100 parts by weight of a mixture of the boride and glass. A hybrid IC characterized in that it is a sintered body of a composition containing ~10 parts by weight of at least one of metal Co and Co oxide, and an organic vehicle.
【請求項15】前記厚膜抵抗体中の、前記金属ほう化物
とガラスとの混合物は、50〜95体積%のガラスと残
部金属ほう化物であることを特徴とする請求項14記載
のハイブリッドIC。
15. The hybrid IC according to claim 14, wherein the mixture of metal boride and glass in the thick film resistor is 50 to 95 volume % glass and the balance metal boride. .
【請求項16】前記厚膜抵抗体中の、前記金属ほう化物
の平均粒径が0.5 〜3μm、前記ガラスの平均粒径
が5〜6μmおよび前記Co酸化物の平均粒径が1〜5
μmであることを特徴とする請求項14記載のハイブリ
ッドIC。
16. In the thick film resistor, the metal boride has an average grain size of 0.5 to 3 μm, the glass has an average grain size of 5 to 6 μm, and the Co oxide has an average grain size of 1 to 3 μm. 5
The hybrid IC according to claim 14, wherein the hybrid IC has a diameter of μm.
【請求項17】前記厚膜抵抗体中の、前記ガラスがほう
けい酸ガラスであることを特徴とする請求項14記載の
ハイブリッドIC。
17. The hybrid IC according to claim 14, wherein the glass in the thick film resistor is borosilicate glass.
【請求項18】無機質材料からなるグリーンボディ上に
、Cu導体回路を形成する工程、希土類元素,IV族元
素,V族元素,VI族元素,VIII族元素からなる群
から選ばれる少なくとも1つの元素のほう化物と、ガラ
スと、前記ほう化物とガラスとの混合物100重量部に
対し、Co量に換算して0.1 〜10重量部の金属C
o及びCo酸化物の少なくとも1つと、有機ビヒクルと
を含む抵抗組成物を、前記導体回路に接して所定の抵抗
体パタ−ンに形成する工程、還元性雰囲気中で、前記グ
リーンボディ,Cu導体回路および抵抗体パタ−ンを一
体にして加熱焼成する工程、を含むことを特徴とするハ
イブリッドICの製法。
18. A step of forming a Cu conductor circuit on a green body made of an inorganic material, at least one element selected from the group consisting of rare earth elements, group IV elements, group V elements, group VI elements, and group VIII elements. 0.1 to 10 parts by weight of metal C in terms of Co amount per 100 parts by weight of the boride, glass, and the mixture of the boride and glass.
a step of forming a resistor composition containing at least one of O and Co oxides and an organic vehicle into a predetermined resistor pattern in contact with the conductor circuit; A method for manufacturing a hybrid IC, comprising the step of heating and baking a circuit and a resistor pattern together.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS54149899A (en) * 1978-05-11 1979-11-24 Philips Nv Resistance and method of producing same
JPH02139901A (en) * 1988-11-21 1990-05-29 Hitachi Ltd Thick film resistance composition and thermosensitive head using same

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