JPH05175005A - 厚膜抵抗体組成物 - Google Patents

厚膜抵抗体組成物

Info

Publication number
JPH05175005A
JPH05175005A JP3343610A JP34361091A JPH05175005A JP H05175005 A JPH05175005 A JP H05175005A JP 3343610 A JP3343610 A JP 3343610A JP 34361091 A JP34361091 A JP 34361091A JP H05175005 A JPH05175005 A JP H05175005A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
thick film
film resistor
pbo
tcr
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3343610A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2970713B2 (ja
Inventor
Keiichiro Hayakawa
佳一郎 早川
Boland William
ボーランド ウイリアム
Hisashi Matsuno
久 松野
Takeshi Sato
剛 佐藤
J D Smith
ディ スミス ジェイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DuPont Japan Ltd
Original Assignee
DuPont Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=18362870&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH05175005(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by DuPont Japan Ltd filed Critical DuPont Japan Ltd
Priority to JP3343610A priority Critical patent/JP2970713B2/ja
Priority to DE69205557T priority patent/DE69205557T2/de
Priority to EP92121673A priority patent/EP0548865B1/en
Priority to KR1019920025499A priority patent/KR970005085B1/ko
Priority to TW081110369A priority patent/TW208083B/zh
Priority to CN92115157A priority patent/CN1044296C/zh
Publication of JPH05175005A publication Critical patent/JPH05175005A/ja
Publication of JP2970713B2 publication Critical patent/JP2970713B2/ja
Application granted granted Critical
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01C17/06573Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the permanent binder
    • H01C17/0658Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the permanent binder composed of inorganic material
    • HELECTRICITY
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/07Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/07Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
    • C03C3/072Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead containing boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/07Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
    • C03C3/072Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead containing boron
    • C03C3/074Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead containing boron containing zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • C03C3/093Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/102Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead
    • C03C3/108Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead containing boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/10Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing lead
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/10Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing lead
    • C03C8/12Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing lead containing titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/14Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/22Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions containing two or more distinct frits having different compositions
    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01C17/06513Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the resistive component
    • H01C17/06533Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the resistive component composed of oxides
    • H01C17/0654Oxides of the platinum group

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Non-Adjustable Resistors (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】TCRの形状効果が小さくまたオーバーコート
ガラスの焼成による抵抗値およびTCRの変動も小さい
厚膜抵抗体組成物を提供することである。 【構成】導電成分として、ルテニウムの酸化物または/
およびルテニウムパイロクロア酸化物を含有し、ガラス
結合剤として、SiO2 30〜60wt%、CaO5〜
30wt%、B2 3 1〜40wt%、PbO 0〜50
wt%、およびAl2 3 0〜20wt%を含有し且つこ
れらSiO2 、CaO、B2 3 、PbOおよびAl2
3 の合計がその95wt%以上を占める第1のガラス
と、PbOが少なくとも50wt%を占めるPbO−Si
2 系ガラスからなる第2のガラスとの混合物を含有す
る厚膜抵抗体組成物であって、該厚膜抵抗体組成物に占
める上記導電成分の割合が10〜50wt%であり、上記
第1のガラスの割合が5〜35wt%であり、上記第2の
ガラスの割合が5〜40wt%である厚膜抵抗体組成物。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は厚膜抵抗体を製造するの
に有用な組成物に関し、特にガラス結合剤として酸化鉛
含有率または軟化点の異なる少なくとも2種類のガラス
の混合物を用いる組成物に関するものである。 【0002】 【従来の技術】厚膜抵抗電子部品や厚膜ハイブリッド等
において広く使用されている厚膜抵抗体組成物は、絶縁
性基体表面に形成された導体パターンまたは電極上に印
刷した後、焼成することによって抵抗体厚膜を生成させ
る組成物である。 【0003】厚膜抵抗体組成物は、導電成分およびガラ
ス結合剤を有機媒体(ベヒクル)中に分散させることに
より調製される。導電成分は主に厚膜抵抗体の電気的性
質を決定する役割を有し、ガラス結合剤は主に厚膜を一
体に保持すると共にそれを基体に結合させる役割を有す
る。有機媒体は組成物の適用特性、特にそのレオロジー
に影響を与える分散媒体である。 【0004】厚膜抵抗体組成物をハイブリッドマイクロ
電子回路またはチップ抵抗等に使用する場合、電気的安
定性が高いこと、特に多様な抵抗体のパッド長(幅)の
変化に対して抵抗値(R)および抵抗値温度係数(TC
R:TemperatureCoefficient
of Resistance)の変動が小さいことが重
要である。近年、抵抗体のサイズは、そのデバイスのデ
ザインによって極小(0.3×0.3mm)から数ミリ角
の大きさまで多様化している。ところが、Pd/Ag電
極またはAg電極等と組み合わせる場合、抵抗形状が小
さくなると、印刷形状もしくは膜厚が変わってしまった
り、電極からAgなどが拡散してくることによって、抵
抗体厚膜の抵抗値およびTCRが変動してしまう。抵抗
値は多少変動したとしても、抵抗体厚膜の一部をレーザ
によって除去するレーザートリミングによって、所定の
抵抗値に調整することができる。しかし、TCRは一度
変動してしまうとそれを能動的に調整することができな
い。したがって、抵抗値よりもTCRが抵抗体のパッド
長に依存する程度が小さいことすなわち形状効果(leng
th effect)が小さいことが望まれる。 【0005】また、基体上に形成された厚膜抵抗体上に
は、オーバーコートガラスと呼ばれるガラス層が設けら
れる。すなわち、厚膜抵抗体上にレーザートリミング性
向上のためのオーバーコートガラスを印刷して、レーザ
ートリミングを行ない、焼成するのである。チップ抵抗
器や抵抗ネットワークなどの電子部品の場合は、その
後、さらに1層オーバーコートガラスを印刷し再び焼成
する。ところが、これらのオーバーコートガラスの焼成
時に、厚膜抵抗体とこの抵抗体に接しているオーバーコ
ートガラスとの間でガラス成分の相互拡散が生じる。そ
れによって厚膜抵抗体の抵抗値およびTCRが変動して
しまう。特に、レーザートリミング後に抵抗値が変動す
ることは好ましくない。これら厚膜抵抗体の抵抗値及び
TCRに影響を与えるのは、厚膜抵抗体組成物の導電成
分とガラス結合剤の諸性質である。 【0006】厚膜抵抗体組成物の導電成分としては、例
えば、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、銅より成る
群から選ばれる金属の酸化物、鉛のルテニウムパイロク
ロア酸化物またはそれらの混合物が使用されている。ガ
ラス結合剤としては、硼硅酸鉛ガラスおよびPbO−A
2 3 −SiO2 系ガラス等が使用されている。ガラ
ス結合剤の組成は、基体の熱膨脹係数と適合し且つ適度
の熟成ないし合着温度範囲を有するように、その構成成
分の含有率が制限されている。例えば、硼硅酸鉛ガラス
においては35wt%以下のシリカおよび51wt%以上の
酸化鉛を含有するものが用いられている。これら導電成
分およびガラス結合剤は、低温(例えば580℃)での
焼結性およびその抵抗値およびTCRの調整の面では有
用であってもTCRの形状効果およびオーバーコートガ
ラスに対する安定性の点で満足できるものではない。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、TCRの形状効果が小さくまたオーバーコート
ガラスの焼成による抵抗値およびTCRの変動も小さい
厚膜抵抗体組成物を提供することである。 【0008】 【課題を解決するための手段】この目的は、導電成分と
して、ルテニウムの酸化物または/およびルテニウムパ
イロクロア酸化物を含有し、ガラス結合剤として、Si
2 30〜60wt%、CaO5〜30wt%、B2 3
1〜40wt%、PbO 0〜50wt%、およびAl2
3 0〜20wt%を含有し且つこれらSiO2 、Ca
O、B2 3 、PbOおよびAl2 3 の合計がその9
5wt%以上を占める第1のガラスと、PbOが少なくと
も50wt%を占めるPbO−SiO2 系ガラスからなる
第2のガラスとの混合物を含有する膜抵抗体組成物であ
って、該厚膜抵抗体組成物に占める上記導電成分の割合
が10〜50wt%であり、上記第1のガラスの割合が5
〜35wt%であり、上記第2のガラスの割合が5〜40
wt%である厚膜抵抗体組成物によって達成される。以下
本発明をさらに詳細に説明する。 【0009】本発明の厚膜抵抗体組成物は、導電成分と
して、ルテニウムの酸化物またはルテニウムパイロクロ
ア酸化物を含有する。ルテニウムパイロクロア酸化物
は、次の一般式で表わされるRu+4、Ir+4またはその
混合物(M″)の多成分化合物であるパイロクロア酸化
物の一種である。 (Mx Bi2-x )(M′y M″2-y )O7-z 式中、Mはイットリウム、タリウム、インジウム、カド
ミウム、鉛、銅および希土類金属より成る群から選ば
れ、M′は白金、チタン、クロム、ロジウムおよびアン
チモンより成る群から選ばれ、M″はルテニウム、イリ
ジウムまたはその混合物であり、xは0〜2であるがた
だし1価の銅に対してはx≦1であり、 【0010】yは0〜0.5であるがただしM′がロジ
ウムであるかまたは白金、チタン、クロム、ロジウムお
よびアンチモンのうちの1種より多い場合にはyは0〜
1であり、そしてzは0〜1であるがただしMが2価の
鉛またはカドミウムの場合にはこれは少なくとも約x/
2に等しい。これらルテニウムパイロクロア酸化物は、
米国特許第3583931号明細書に詳細に記載されて
いる。 【0011】ルテニウムパイロクロア酸化物中好ましい
ものは、ルテン酸ビスマスBi2 Ru2 7 およびルテ
ン酸鉛Pb2 Ru2 6 である。これらは、容易に純粋
の形で得られ、ガラス結合剤により悪影響を受けず、比
較的小さいTCRを有しており、空気中で約1000℃
まで加熱した場合でも安定であり、そして還元性雰囲気
中でも比較的安定だからである。より好ましいのはルテ
ン酸鉛Pb2 Ru2 6 である。この他、Pb1.5 Bi
0.5 Ru2 6.20およびCdBiRu2 6.5のパイロ
クロアも用いることができる。これらすべてについてy
=0である。 【0012】導電成分は、有機媒体を含む組成物全体重
量を基準として10〜50wt%、好ましくは12〜40
wt%の割合で用いる。合計無機固体分を基準とすると、
14〜75wt%,好ましくは17〜57wt%である。合
計無機固体分とは、導電成分とガラス結合剤との合計を
いう。本発明の組成物が導電成分とガラス結合剤以外に
無機添加物を含有するときは、合計無機固体分とは、該
無機添加物をも含めたものである。 【0013】本発明の厚膜抵抗体組成物においてガラス
結合剤としては、先に規定した通りの組成の第1のガラ
スと第2のガラスとの混合物を用いる。第1のガラスは
酸化鉛を最大50wt% しか含まないので一般的に高軟化
点ガラスである。第2のガラスは酸化鉛を最低50wt%
含むので一般的に低軟化点ガラスである。本発明はガラ
ス結合剤としてこのような酸化鉛含有率または軟化点の
異なる2種のガラスを用いることを特徴とする。 【0014】本発明の第1のガラスおよび第2のガラス
はそれぞれ単独では厚膜抵抗体組成物のガラス結合剤と
して使用することはできない。前者は焼結しないし、後
者はガラスがやわらかすぎて抵抗体形状がくずれてしま
うからである。そうした単独では使用不可能とされてい
たガラスを混合して使用することで、TCRの形状効果
が小さく且つオーバーコートガラスの焼成による抵抗値
およびTCRの変動も小さい厚膜抵抗体が得られたこと
は予期し得ないことであった。 【0015】第1のガラスは、SiO2 、CaO、B2
3 、PbOおよびAl2 3 の合計がその95wt%以
上を占めるガラスである。SiO2 は少なくとも30wt
% 必要である。それ未満では十分な高軟化点が得られに
くいからである。ただし60wt%以下とする。それより
多いとSiが結晶化するおそれがあるからである。Ca
Oは少なくとも5wt% 必要である。ただし30wt%以下
とする。30wt%を越えるとCaが他の元素と結晶化を
おこすおそれがあるからである。B2 3 は少なくとも
1wt% 必要である。ただし40wt%以下とする。それよ
り多いとガラス化しないおそれがあるからである。Pb
Oは50wt% 以下でなければならない。50wt% を越え
ると十分な高軟化点が得られにくいからである。好まし
くは0〜30wt%、より好ましくは0〜20wt%であ
る。Al2 3 は20wt% 以下でなければならない。2
0wt% を越えるとガラス化しないからである。好ましく
は0〜5wt%である。 【0016】第1のガラスは、有機媒体を含む組成物全
体重量を基準として5〜35wt%、好ましくは10〜2
5wt%の割合で用いる。合計無機固体分を基準とする
と、7〜50wt%好ましくは14〜36wt%である。 【0017】第2のガラスは、PbOが少なくとも50
wt%を占めるPbO−SiO2 系ガラスである。前記第
1のガラスはこの第2のガラスと組み合わせて用いるこ
とによって初めて抵抗体のTCRの形状効果の低減およ
びオーバーコートガラスの焼成による抵抗値およびTC
Rの変動の低減を達成することができる。 【0018】第2のガラスは、PbO 50〜80wt
%、SiO2 10〜35wt%、Al2 3 0〜10
wt%、B2 3 1〜10wt%、CuO 1〜10wt%
およびZnO 1〜10wt%を含有し且つこれらPb
O、SiO2 、Al2 3 、B2 3 、CuOおよびZ
nOがその95wt%以上を占めるガラスであることが好
ましい。この範囲の組成の第2のガラスと前記第1のガ
ラスとを混合することにより、TCRの形状効果および
オーバーコートガラスの焼成による抵抗値およびTCR
の変動が小さいことに加えてさらに焼結性も向上するか
らである。 【0019】第2のガラスは、有機媒体を含む組成物全
体重量を基準として5〜40wt%、好ましくは10〜3
5wt%の割合で用いる。合計無機固体分を基準とする
と、7〜57wt%好ましくは14〜50wt%である。 【0020】本発明の厚膜抵抗体組成物はガラス結合剤
としてさらに第3のガラスを含有することができる。こ
の第3のガラスは、その軟化点が第1のガラスより低く
第2のガラスより高くなるように調製したPbO−Si
2 系ガラスである。例えば、PbO 65.0wt%、
SiO2 34.0wt%、およびAl2 3 1.0wt
%の組成を有するものである。 【0021】第3のガラスは、有機媒体を含む組成物全
体重量を基準として0〜30wt%、好ましくは5〜25
wt%の割合で用いる。合計無機固体分を基準とすると、
0〜43wt%好ましくは7〜36wt%である。 【0022】第1、第2および第3のガラスには、それ
ぞれ、前述した成分の他に、厚膜抵抗体の熱膨脹係数お
よびガラス結合剤の熟成温度を調整するための成分を5
wt%未満含有させることができる。一般的な基体である
96%アルミナセラミックは75×10-7/℃の熱膨張
係数を有しているので、厚膜抵抗体の熱膨張係数はそれ
より低いことが好ましい。シリカ、酸化鉛及び酸化硼素
の含有量を調節することによって熱膨張係数を調整でき
ることができる。少量のリチウム、カリウムまたはナト
リウムの酸化物の導入によっても熱膨張係数を調整でき
ることがある。酸化リチウムは約3重量%の程度までガ
ラス結合剤成分に包含させるのが有利である。Li2
は、少量のZrO2 および/またはTiO2 と併せて結
合剤中へ導入すると熱膨張係数以外にも好ましい効果を
与える。約4%までのZrO2 はアルカリ溶液中への溶
解に対するガラスの抵抗性を強化させ、TiO2 はガラ
スの酸による攻撃に対する抵抗性を強化させるのであ
る。ガラスがPbOを含まない亜鉛アルミノ硼硅酸塩ガ
ラスである場合には、Na2 Oを含有させることにより
好ましい熱膨張係数範囲を得ることができる。 【0023】ガラス結合剤としての第1、第2および第
3のガラスは、それぞれ、通常のガラス製造技術により
製造することができる。すなわち、所望の比率で所望の
成分またはその前駆体例えばB2 3 に対するH3 BO
3 を混合し、そしてこの混合物を加熱して溶融物を生成
させることにより製造することができる。当技術分野に
おいて周知のように、加熱は、ピーク温度まで、そして
溶融物が完全に液体となりしかも気体発生が停止するよ
うな時間実施される。本発明においてはピーク温度は1
100〜1500℃、通常1200〜1400℃の範囲
である。次いで、溶融物を典型的には冷ベルト上かまた
は冷流水中に注いで冷却させることによって、急冷す
る。その後、所望によりミル処理によって粒子サイズを
低減することができる。 【0024】更に詳しくは、本明細書に使用されるガラ
スは、白金るつぼ中で電気加熱された炭化珪素炉で約1
200〜1400℃において20分〜1時間溶融させる
ことにより製造することができる。回転または振動ミル
処理により、最終粒子サイズを1〜4m2 /gとするこ
とができる。振動ミル処理は、容器中に無機粉末とアル
ミナ等のシリンダを入れ、次いでこの容器を特定時間振
動させることにより水性媒体中で実施される。 【0025】本発明の厚膜抵抗体組成物は、さらに、N
2 5 等の無機添加剤を含有することができる。Nb
2 5 は厚膜抵抗体の導電性に寄与する。無機添加剤
は、有機媒体を含む組成物全体重量を基準として0〜4
wt%、合計無機固体分を基準とすると、0〜6wt%の割
合で用いる。 【0026】これら本発明の無機固体分は、有機媒体
(ベヒクル)中に分散させて、印刷可能な組成物ペース
トとする。有機媒体は、組成物全体重量を基準として2
0〜40wt%、好ましくは25〜35wt%の割合で用い
る。 【0027】すべての不活性液体をベヒクルとして使用
することができる。濃厚化剤および/または安定剤およ
び/またはその他の一般的添加剤を加えたかまたはこれ
らを加えていない水または種々の有機液体のいずれか一
つをベヒクルとして使用することができる。使用しうる
有機液体の例は,脂肪族アルコール、そのようなアルコ
ールのエステル例えばアセテートおよびプロピオネー
ト、テルペン例えば松根油、テルピネオールその他、溶
媒例えば松根油およびエチレングリコールモノアセテー
トのモノブチルエーテル中の樹脂例えば低級アルコール
のポリメタクリレートの溶液またはエチルセルロースの
溶液である。ベヒクルには基体への適用後の迅速な固化
を促進させるための揮発性液体を含有させることができ
るしまたはベヒクルはこれにより構成されていることも
できる。好ましいベヒクルはエチルセルロースおよびベ
ータテルピネオールをベースとするものである。本発明
の厚抗体組成物は、例えば3本ロールミルで製造するこ
とができる。 【0028】本発明の抵抗体組成物は、セラミック、ア
ルミナまたはその他の誘電体基体上に、通常の方法でフ
ィルムとして印刷することができる。有利には、アルミ
ナ基体を使用し、抵抗体組成物を前焼成したパラジウム
−銀端子上に印刷する。 【0029】一般にスクリーンステンンシル技術を好ま
しく使用することができる。得られる印刷パターンは、
一般には放置して水平化し、約10分間高温例えば15
0℃で乾燥し、そして空気中ベルト炉中で約850℃の
ピーク温度で焼成する。次に、厚膜抵抗体組成物の各種
特性の試験方法を説明する。 (1) 厚膜抵抗体組成物ペーストの製造方法 所定の無機固体分とベヒクルを混合後、ロールミルによ
ってペーストを練る。 (2) 印刷および焼成 【0030】1インチ×1インチ(25mm角)の96%ア
ルミナ基板に、Pd/Ag系厚膜導体を乾燥膜厚を18
±2μmになるように印刷し、150℃で10分間乾燥
する。 【0031】次いで、厚膜抵抗体組成物ペーストを0.
8mm×0.8mmまたは0.5mm×0.5mmに印
刷する。厚さはいずれも乾燥膜厚が18±2μmになる
ようにする。これを150℃で10分間乾燥した後、ベ
ルト炉中で昇温し焼成する。ベルト炉の温度プロファイ
ルは、ピーク温度850℃に10分間維持した後冷却す
るものとし、焼成時間は昇温中100℃を越えたときか
ら冷却中100℃を下回ったときまでを30分間とす
る。 (3) 抵抗値の測定 【0032】抵抗値の測定は、0.01%の精度のオー
トレンジ・オートバランス・デイジタル・オームメータ
ーを使用して端子パターンのプローブにより実施する。
具体的には、試料をチャンバー中の端子ポストに載置
し、そしてデジタルオームメーターに電気的に接続す
る。チャンバー内の温度を25℃に調整し平衡化した後
各試料の抵抗を測定しそして記録する。次いでチャンバ
ーの温度を125℃に上昇させ平衡化した後、その試料
の抵抗を再び測定しそして記録する。TCRを次式によ
り計算する。 TCR=R125C−R25C /R25C ×(10000) ppm/℃ 形状効果を評価するために次式によりΔTCR
0.5- 0.8を計算する。 ΔTCR 0.5- 0.8=TCR 0.5X 0.5−TCR 0.8X 0.8 (4) オーバーコートガラスの印刷および焼成 【0033】オーバーコートガラス焼成による抵抗値お
よびTCRの変動を評価するためには、上記のように焼
成した0.8mm×0.8mmの厚膜抵抗体上に焼成厚
さ7〜13μmの一次オーバーコートガラスを印刷し、
これを620℃で焼成する。それからその上に厚さ10
〜50μmの二次オーバーコートガラスを印刷し620
℃で焼成する。これらのオーバーコートガラスとしては
PbO−SiO 2 系のガラスを用いる。 【0034】オーバーコートガラス印刷前の抵抗(R
as fired )、一次オーバーコートガラス焼成後の抵抗
(RG1)および二次オーバーコートガラス焼成後の抵抗
(RG2)をそれぞれ前記と同様の方法で測定する。測定
温度は25℃である。 【0035】一次および二次オーバーコートガラスの焼
成による抵抗値の変動(ΔRG1およびΔRG2)、および
TCRの変動(ΔTCRG1およびΔTCRG2)を次式に
より計算する。 ΔRG1=((RG1−R as fired )/(R as fired ))×100(%) ΔRG2=((RG2−RG1)/(RG1))×100(%) ΔTCRG1=TCRG1−TCR as fired ΔTCRG2=TCRG2−TCRG1 【0036】 【実施例】次に説明するようにして例1〜12の厚膜抵
抗体組成物を製造した。例1,2,4,5,8,10お
よび12は本発明の組成物である。例3,6,7,9,
および11は比較用の組成物であり、このうち例7,9
および11は市販されている組成物である。これらの組
成物は、いずれも無機固体分と有機ベヒクルとを、70
対30の重量比で含有している。抵抗体組成物の製造方
法は次の通りである。 【0037】導電成分のPb2 Ru2 6 は、PbOお
よびRuO2 を空気中800〜1000℃で反応させ、
続いて約3〜15m2 /gの表面積まで微細化すること
により製造した。 【0038】ガラス結合剤として使用するため表1に示
した通りの組成の異なる9種のガラス(ガラスA−1〜
A−7,ガラスBおよびガラスC)を製造した。これら
のガラスは、所定の原料を気体の発生が完全に停止する
までガラスの組成に応じて約30分間〜5時間、100
0℃〜1700℃の範囲で加熱して溶融させ、水中で急
冷しそして約2〜5m2 /gの表面積までミル処理する
ことにより製造した。ベヒクルは、エチルセルロース1
0〜30部とβ−テルピネオール90〜70部との混合
物である。 【0039】これら導電成分および各種ガラスの他に、
無機添加剤としてNb2 5 を無機固体分として使用し
て、表2に示した通りの組成の例1〜12の組成物を調
製し印刷し、焼成した。例1〜7はガラス結合剤の組成
を変えたもので前記の方法でTCRの形状効果を測定し
た。例8〜11については前記の方法でオーバーコート
ガラスを印刷焼成し抵抗値およびTCRの変動を測定し
た。例1および12については焼結性を評価するため抵
抗体焼成後の外観を観察した。なお、ガラスA−1,
2,4および5は本発明の第1のガラス、ガラスBは本
発明の第2のガラスである。表2に、例1〜11の組成
物の抵抗値およびTCR等を、図1に例1〜7の組成物
のTCRの形状効果を示す。 【0040】 【表1】 【0041】 【表2】 【0042】例1〜7のうち例1,2,4,5,8およ
び10は、本発明の第1のガラスに該当するガラスA−
1,2,4および5と第2のガラスであるガラスBとを
含有する本発明の組成物である。これら本発明の組成物
のΔTCR 0.5- 0.8は11〜24 ppm/℃であり、比
較例の組成物の34〜45 ppm/℃よりも小さく、本発
明によりTCRの形状効果が改善されることが明らかで
ある。特に、第1のガラスとしてPbOを含有しないガ
ラスA−1および2を用いた例1と2の組成物の結果が
最も良い。図1に示された例1〜7の結果からも、本発
明の抵抗体組成物は、抵抗長によるTCRの変動幅が小
さいことが明らかである。 【0043】また、表2に示された例8〜11の結果か
ら、本発明の抵抗体組成物はTCRの形状効果が改善さ
れているだけでなく、オーバーコートガラスの焼成前後
での抵抗値およびTCRの変動幅も非常に小さいもので
あることがわかる。 【0044】また、例1と例12の厚膜抵抗体の表面外
観を比較すると、例1の方が導体および基体上での溶融
ないし焼結状態が良好であった。例1は第2のガラスと
してAl2 3 、B2 3 、CuOおよびZnOを含有
するPbO−SiO2 系ガラスBを含有し、例12は例
1のガラスBを、B2 3 、CuOおよびZnOを含ま
ないガラスCで置換したものである。このことから、第
2のガラスとして、Al2 3 、B2 3 、CuOおよ
びZnOを含有するPbO−SiO2 系ガラスを用いる
と抵抗体組成物の焼結性が向上できることがわかる。 【0045】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の厚膜抵抗
体組成物は、TCRの形状効果が小さくまたオーバーコ
ートガラスの焼成による抵抗値およびTCRの変動も小
さい厚膜抵抗体を与える。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例で調製した例1〜7の厚膜抵抗体のTC
Rの形状効果を説明するための図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松野 久 神奈川県横浜市港北区新吉田町4997 デュ ポンジャパン中央技術研究所内 (72)発明者 佐藤 剛 神奈川県横浜市港北区新吉田町4997 デュ ポンジャパン中央技術研究所内 (72)発明者 ジェイ ディ スミス 神奈川県横浜市港北区新吉田町4997 デュ ポンジャパン中央技術研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電成分としてルテニウムの酸化物または
    /およびルテニウムパイロクロア酸化物を含有し、 ガラス結合剤として、 SiO2 30〜60wt%、 CaO 5〜30wt%、 B2 3 1〜40wt%、 PbO 0〜50wt%、および Al2 3 0〜20wt%を含有し且つこれらSi
    2 、CaO、B2 3 、PbOおよびAl2 3 の合
    計がその95wt%以上を占める第1のガラスと、 PbOが少なくとも50wt%を占めるPbO−SiO2
    系ガラスからなる第2のガラスとの混合物を含有する厚
    膜抵抗体組成物であって、 該厚膜抵抗体組成物に占める上記導電成分の割合が10
    〜50wt%であり、上記第1のガラスの割合が5〜35
    wt%であり、上記第2のガラスの割合が5〜40wt%で
    ある厚膜抵抗体組成物。
  2. 【請求項2】 該第2のガラスが PbO 50〜80wt%、 SiO2 10〜35wt%、 Al2 3 1〜10wt%、 B2 3 1〜10wt%、 CuO 1〜10wt%および ZnO 1〜10wt% を含有し且つこれらPbO、SiO2 、Al2 3 、B
    2 3 、CuOおよびZnOがその95wt%以上を占め
    るガラスである請求項1記載の厚膜抵抗体組成物。
  3. 【請求項3】 該ルテニウムパイロクロア酸化物がPb
    2 Ru2 6 パイロクロアである請求項1または2記載
    の厚膜抵抗体組成物。
JP3343610A 1991-12-25 1991-12-25 厚膜抵抗体組成物 Expired - Lifetime JP2970713B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3343610A JP2970713B2 (ja) 1991-12-25 1991-12-25 厚膜抵抗体組成物
DE69205557T DE69205557T2 (de) 1991-12-25 1992-12-19 Zusammensetzung für Dickschicht-Widerstand.
EP92121673A EP0548865B1 (en) 1991-12-25 1992-12-19 Thick film resistor composition
TW081110369A TW208083B (ja) 1991-12-25 1992-12-24
KR1019920025499A KR970005085B1 (ko) 1991-12-25 1992-12-24 후막 레지스터 조성물
CN92115157A CN1044296C (zh) 1991-12-25 1992-12-25 厚膜电阻组合物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3343610A JP2970713B2 (ja) 1991-12-25 1991-12-25 厚膜抵抗体組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05175005A true JPH05175005A (ja) 1993-07-13
JP2970713B2 JP2970713B2 (ja) 1999-11-02

Family

ID=18362870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3343610A Expired - Lifetime JP2970713B2 (ja) 1991-12-25 1991-12-25 厚膜抵抗体組成物

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0548865B1 (ja)
JP (1) JP2970713B2 (ja)
KR (1) KR970005085B1 (ja)
CN (1) CN1044296C (ja)
DE (1) DE69205557T2 (ja)
TW (1) TW208083B (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009088368A (ja) * 2007-10-02 2009-04-23 Kamaya Denki Kk 低抵抗チップ抵抗器の製造方法
JP2011521869A (ja) * 2008-04-18 2011-07-28 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Cu含有ガラスフリットを使用する抵抗体組成物
JP2017045906A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 住友金属鉱山株式会社 厚膜抵抗体ペースト
JP2020193137A (ja) * 2019-05-30 2020-12-03 住友金属鉱山株式会社 ルテニウム酸鉛粉末の製造方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3611160B2 (ja) * 1997-02-10 2005-01-19 株式会社村田製作所 厚膜抵抗体ペースト
TW200612443A (en) * 2004-09-01 2006-04-16 Tdk Corp Thick-film resistor paste and thick-film resistor
JP2007103594A (ja) * 2005-10-03 2007-04-19 Shoei Chem Ind Co 抵抗体組成物並びに厚膜抵抗体
CN103021602A (zh) * 2012-12-27 2013-04-03 青岛艾德森能源科技有限公司 一种电阻组合物
CN108053960B (zh) * 2017-10-23 2019-10-15 潮州三环(集团)股份有限公司 一种厚膜电阻浆料
CN109215884B (zh) * 2018-08-22 2020-06-26 湖南海曙科技有限公司 一种提高厚膜电阻浆料高温烧结稳定性的方法
CN114049986B (zh) * 2021-12-28 2022-04-19 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 一种无铅无铋的介质浆料
CN115290232A (zh) * 2022-06-20 2022-11-04 无锡盛赛传感科技有限公司 环状超小型力敏陶瓷张力传感器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3583931A (en) * 1969-11-26 1971-06-08 Du Pont Oxides of cubic crystal structure containing bismuth and at least one of ruthenium and iridium
US4476039A (en) * 1983-01-21 1984-10-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Stain-resistant ruthenium oxide-based resistors
US4537703A (en) * 1983-12-19 1985-08-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Borosilicate glass compositions
US4814107A (en) * 1988-02-12 1989-03-21 Heraeus Incorporated Cermalloy Division Nitrogen fireable resistor compositions
US4961999A (en) * 1988-07-21 1990-10-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Thermistor composition

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009088368A (ja) * 2007-10-02 2009-04-23 Kamaya Denki Kk 低抵抗チップ抵抗器の製造方法
JP2011521869A (ja) * 2008-04-18 2011-07-28 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Cu含有ガラスフリットを使用する抵抗体組成物
JP2017045906A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 住友金属鉱山株式会社 厚膜抵抗体ペースト
JP2020193137A (ja) * 2019-05-30 2020-12-03 住友金属鉱山株式会社 ルテニウム酸鉛粉末の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0548865A2 (en) 1993-06-30
KR930013877A (ko) 1993-07-22
CN1075816A (zh) 1993-09-01
EP0548865A3 (ja) 1994-02-09
KR970005085B1 (ko) 1997-04-12
CN1044296C (zh) 1999-07-21
TW208083B (ja) 1993-06-21
DE69205557T2 (de) 1996-04-11
JP2970713B2 (ja) 1999-11-02
DE69205557D1 (de) 1995-11-23
EP0548865B1 (en) 1995-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3907725B2 (ja) カドミウムおよび鉛を含有しない厚膜ペースト組成物
EP0095775B1 (en) Compositions for conductive resistor phases and methods for their preparation including a method for doping tin oxide
US8133413B2 (en) Resistor compositions using a Cu-containing glass frit
CA1211625A (en) Stain-resistant ruthenium oxide-based resistors
US4302362A (en) Stable pyrochlore resistor compositions
JPH0567576B2 (ja)
JPH0337281B2 (ja)
JP2970713B2 (ja) 厚膜抵抗体組成物
US4537703A (en) Borosilicate glass compositions
US5534194A (en) Thick film resistor composition containing pyrochlore and silver-containing binder
KR0130831B1 (ko) 후막 레지스터 조성물(thick film resistor composition)
US4397915A (en) Electrical resistor material, resistor made therefrom and method of making the same
US4322477A (en) Electrical resistor material, resistor made therefrom and method of making the same
EP0628974A2 (en) Thick film resistor composition
US4378409A (en) Electrical resistor material, resistor made therefrom and method of making the same
JP3253121B2 (ja) 厚膜抵抗体組成物
EP0134037A2 (en) Hexaboride resistor composition
US4536329A (en) Borosilicate glass compositions
KR100284785B1 (ko) 메모리 데이터 처리 시스템 및 방법과 이건 시스템을 구비하는 통신 시스템
US4613539A (en) Method for doping tin oxide
JPS6326522B2 (ja)
JPH08186006A (ja) 厚膜抵抗体組成物
JPH0277485A (ja) 封入用組成物
JPS6054721B2 (ja) 絶縁体形成用ペースト組成物
JP3042180B2 (ja) 厚膜抵抗体及びその製造方法