JPH06163202A - 厚膜抵抗体用ペーストならびに厚膜抵抗体およびその製造方法 - Google Patents
厚膜抵抗体用ペーストならびに厚膜抵抗体およびその製造方法Info
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- JPH06163202A JPH06163202A JP4333698A JP33369892A JPH06163202A JP H06163202 A JPH06163202 A JP H06163202A JP 4333698 A JP4333698 A JP 4333698A JP 33369892 A JP33369892 A JP 33369892A JP H06163202 A JPH06163202 A JP H06163202A
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- film resistor
- glass
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 クラックの発生を抑えることができ、しか
も、抵抗値の制御が容易でかつ雑音特性やＶＣＲ特性の
良好な厚膜抵抗体を提供する。 【構成】 導電粒子とガラス粒子と無機粒子とビヒクル
とを含有し、前記無機粒子がＺｒＳｉＯ4 粒子および３
Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 粒子から選択される少なくとも
１種から構成され、前記無機粒子の９０重量％以上が粒
子径０．８〜１０μm であり、かつ前記無機粒子の重量
平均粒子径が１．０〜５μm であるペーストを焼成して
厚膜抵抗体を製造する。
も、抵抗値の制御が容易でかつ雑音特性やＶＣＲ特性の
良好な厚膜抵抗体を提供する。 【構成】 導電粒子とガラス粒子と無機粒子とビヒクル
とを含有し、前記無機粒子がＺｒＳｉＯ4 粒子および３
Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 粒子から選択される少なくとも
１種から構成され、前記無機粒子の９０重量％以上が粒
子径０．８〜１０μm であり、かつ前記無機粒子の重量
平均粒子径が１．０〜５μm であるペーストを焼成して
厚膜抵抗体を製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、厚膜抵抗体およびその
製造方法と、これに用いるペーストとに関する。
製造方法と、これに用いるペーストとに関する。
【０００２】
【従来の技術】電気・電子機器の配線基板などに用いる
基板材料としてはＡｌ2 Ｏ3 などが一般的であり、ま
た、導体ペーストなどと同時一体焼成するために、ガラ
ス粒子を添加して例えば１０００℃以下の低温で焼成可
能としたものなどがある。
基板材料としてはＡｌ2 Ｏ3 などが一般的であり、ま
た、導体ペーストなどと同時一体焼成するために、ガラ
ス粒子を添加して例えば１０００℃以下の低温で焼成可
能としたものなどがある。
【０００３】抵抗体ペーストは、通常、導電粒子、ガラ
ス粒子（ガラスフリット）およびビヒクル等から構成さ
れ、基板上に印刷後、焼成することにより厚膜抵抗体と
なるものである。
ス粒子（ガラスフリット）およびビヒクル等から構成さ
れ、基板上に印刷後、焼成することにより厚膜抵抗体と
なるものである。
【０００４】抵抗体ペーストに用いられる導電粒子とし
ては、二酸化ルテニウム、あるいはルテニウム酸鉛等の
パイロクロア化合物が、抵抗値の温度係数（ＴＣＲ）等
の特性が良好であることから多用されている。
ては、二酸化ルテニウム、あるいはルテニウム酸鉛等の
パイロクロア化合物が、抵抗値の温度係数（ＴＣＲ）等
の特性が良好であることから多用されている。
【０００５】しかし、このような導電粒子は基板材料よ
りも熱膨張率が大きいため、基板上に形成後、熱衝撃を
受けると内部に応力が生じ、これにより抵抗体にクラッ
クが発生しまう。また、抵抗体ペーストに用いられるガ
ラス粒子は、導電粒子に対する濡れ性や焼結性を確保す
るために組成選択の自由度が小さい。具体的にはＰｂＯ
を多くしＳｉＯ2 を少なくしなければならず、熱膨張率
が大きくなってしまう。このため、良好な焼結性を確保
した上で、導電粒子と基板との熱膨張率の違いをガラス
粒子により緩和することは困難である。
りも熱膨張率が大きいため、基板上に形成後、熱衝撃を
受けると内部に応力が生じ、これにより抵抗体にクラッ
クが発生しまう。また、抵抗体ペーストに用いられるガ
ラス粒子は、導電粒子に対する濡れ性や焼結性を確保す
るために組成選択の自由度が小さい。具体的にはＰｂＯ
を多くしＳｉＯ2 を少なくしなければならず、熱膨張率
が大きくなってしまう。このため、良好な焼結性を確保
した上で、導電粒子と基板との熱膨張率の違いをガラス
粒子により緩和することは困難である。
【０００６】特公昭６３−３９０８２号公報には、伝導
性パイロクロル、ガラス結合剤および耐火性の充填剤を
含有し、前記耐火性の充填剤が４０〜６０×１０-7／℃
の熱膨張率範囲および０．１〜３μm の粒子サイズ範囲
を有しそしてその少なくとも９０重量％が０．３〜１μ
m の範囲にある厚膜抵抗組成物が開示されている。同公
報における耐火性の充填剤の具体例は、ジルコン（Ｚｒ
ＳｉＯ4 ）およびムライト（３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ
2 ）である。同公報には、この充填剤がパイロクロル／
ガラスの抵抗体のガラス結合剤相中において引っ張り応
力を低下させる旨が記載されている。
性パイロクロル、ガラス結合剤および耐火性の充填剤を
含有し、前記耐火性の充填剤が４０〜６０×１０-7／℃
の熱膨張率範囲および０．１〜３μm の粒子サイズ範囲
を有しそしてその少なくとも９０重量％が０．３〜１μ
m の範囲にある厚膜抵抗組成物が開示されている。同公
報における耐火性の充填剤の具体例は、ジルコン（Ｚｒ
ＳｉＯ4 ）およびムライト（３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ
2 ）である。同公報には、この充填剤がパイロクロル／
ガラスの抵抗体のガラス結合剤相中において引っ張り応
力を低下させる旨が記載されている。
【０００７】しかし、本発明者らの研究によれば、前記
公報記載の充填剤（少なくとも９０重量％が０．３〜１
μm ）を用いると抵抗値の制御が極めて困難となる。厚
膜抵抗体は、通常、低抵抗から高抵抗までシリーズ化す
ることが必要とされ、一般的に導電粒子の含有率を増減
することにより抵抗値を調整している。導電粒子含有率
を減らせば抵抗値が増加し、導電粒子含有率を増やせば
抵抗値が減少する。厚膜抵抗体中では、ガラス相中に導
電粒子の連なった導電路が形成されているが、前記公報
で用いている充填剤は導電粒子と粒子径が同程度である
ため、充填剤が導電路を寸断する構成となりやすい。こ
のため、充填剤の含有量を増加させて導電粒子の比率を
減少させると、抵抗値が急激に増大し、抵抗値の細かな
制御が困難となってしまう。また、これにより、雑音特
性や電圧抵抗係数（ＶＣＲ）の悪化を招く。
公報記載の充填剤（少なくとも９０重量％が０．３〜１
μm ）を用いると抵抗値の制御が極めて困難となる。厚
膜抵抗体は、通常、低抵抗から高抵抗までシリーズ化す
ることが必要とされ、一般的に導電粒子の含有率を増減
することにより抵抗値を調整している。導電粒子含有率
を減らせば抵抗値が増加し、導電粒子含有率を増やせば
抵抗値が減少する。厚膜抵抗体中では、ガラス相中に導
電粒子の連なった導電路が形成されているが、前記公報
で用いている充填剤は導電粒子と粒子径が同程度である
ため、充填剤が導電路を寸断する構成となりやすい。こ
のため、充填剤の含有量を増加させて導電粒子の比率を
減少させると、抵抗値が急激に増大し、抵抗値の細かな
制御が困難となってしまう。また、これにより、雑音特
性や電圧抵抗係数（ＶＣＲ）の悪化を招く。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情からなされたものであり、クラックの発生を抑えるこ
とができ、しかも、抵抗値の制御が容易でかつ雑音特性
やＶＣＲ特性の良好な厚膜抵抗体を提供することを目的
とする。
情からなされたものであり、クラックの発生を抑えるこ
とができ、しかも、抵抗値の制御が容易でかつ雑音特性
やＶＣＲ特性の良好な厚膜抵抗体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】このような目的は、下記
（１）〜（７）の本発明により達成される。 （１）導電粒子とガラス粒子と無機粒子とビヒクルとを
含有し、前記無機粒子がＺｒＳｉＯ4 粒子および３Ａｌ
2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 粒子から選択される少なくとも１種
から構成され、前記無機粒子の９０重量％以上が粒子径
０．８〜１０μm であり、かつ前記無機粒子の重量平均
粒子径が１．０〜５μm であることを特徴とする厚膜抵
抗体用ペースト。 （２）前記導電粒子がルテニウム化合物を主成分とし、
前記ガラス粒子がホウケイ酸鉛ガラス粒子を主体とする
上記（１）の厚膜抵抗体用ペースト。 （３）前記導電粒子の８０重量％以上が粒子径０．５μ
m 以下であり、前記ガラス粒子の８０重量％以上が粒子
径１〜１０μm である上記（１）または（２）の厚膜抵
抗体用ペースト。 （４）前記導電粒子と前記ガラス粒子と前記無機粒子と
の合計中において、前記無機粒子の含有率が３〜１５重
量％である上記（１）ないし（３）のいずれかの厚膜抵
抗体用ペースト。 （５）前記導電粒子と前記ガラス粒子と前記無機粒子と
の合計中において、前記導電粒子の含有率が３〜６０重
量％であり、前記ガラス粒子の含有率が４０〜９０重量
％である上記（１）ないし（４）のいずれかの厚膜抵抗
体用ペースト。 （６）上記（１）ないし（５）のいずれかの厚膜抵抗体
用ペーストを焼成して厚膜抵抗体を製造するに際し、前
記厚膜抵抗体用ペースト中における前記導電粒子と前記
無機粒子との比率を制御することにより、抵抗値の調整
を行なうことを特徴とする厚膜抵抗体の製造方法。 （７）上記（６）の製造方法により製造されたことを特
徴とする厚膜抵抗体。
（１）〜（７）の本発明により達成される。 （１）導電粒子とガラス粒子と無機粒子とビヒクルとを
含有し、前記無機粒子がＺｒＳｉＯ4 粒子および３Ａｌ
2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 粒子から選択される少なくとも１種
から構成され、前記無機粒子の９０重量％以上が粒子径
０．８〜１０μm であり、かつ前記無機粒子の重量平均
粒子径が１．０〜５μm であることを特徴とする厚膜抵
抗体用ペースト。 （２）前記導電粒子がルテニウム化合物を主成分とし、
前記ガラス粒子がホウケイ酸鉛ガラス粒子を主体とする
上記（１）の厚膜抵抗体用ペースト。 （３）前記導電粒子の８０重量％以上が粒子径０．５μ
m 以下であり、前記ガラス粒子の８０重量％以上が粒子
径１〜１０μm である上記（１）または（２）の厚膜抵
抗体用ペースト。 （４）前記導電粒子と前記ガラス粒子と前記無機粒子と
の合計中において、前記無機粒子の含有率が３〜１５重
量％である上記（１）ないし（３）のいずれかの厚膜抵
抗体用ペースト。 （５）前記導電粒子と前記ガラス粒子と前記無機粒子と
の合計中において、前記導電粒子の含有率が３〜６０重
量％であり、前記ガラス粒子の含有率が４０〜９０重量
％である上記（１）ないし（４）のいずれかの厚膜抵抗
体用ペースト。 （６）上記（１）ないし（５）のいずれかの厚膜抵抗体
用ペーストを焼成して厚膜抵抗体を製造するに際し、前
記厚膜抵抗体用ペースト中における前記導電粒子と前記
無機粒子との比率を制御することにより、抵抗値の調整
を行なうことを特徴とする厚膜抵抗体の製造方法。 （７）上記（６）の製造方法により製造されたことを特
徴とする厚膜抵抗体。
【００１０】
【作用および効果】本発明の厚膜抵抗体は、導電粒子
と、ガラスと、ジルコンやムライトなどの無機粒子とを
含有する。ルテニウム化合物の導電粒子は基板材料に比
べて熱膨張率が高いため、抵抗体を基板に形成した後、
熱衝撃が加わると抵抗体にクラックが発生し易いが、上
記したような無機粒子は導電粒子、基板材料およびガラ
ス粒子のいずれよりも熱膨張率が低いため、クラックの
発生が防止される。
と、ガラスと、ジルコンやムライトなどの無機粒子とを
含有する。ルテニウム化合物の導電粒子は基板材料に比
べて熱膨張率が高いため、抵抗体を基板に形成した後、
熱衝撃が加わると抵抗体にクラックが発生し易いが、上
記したような無機粒子は導電粒子、基板材料およびガラ
ス粒子のいずれよりも熱膨張率が低いため、クラックの
発生が防止される。
【００１１】そして、本発明では、上記のように比較的
径の大きな無機粒子を用いるため、導電粒子は無機粒子
の周囲に導電路を形成することになる。すなわち、上記
した特公昭６３−３９０８２号公報記載の厚膜抵抗体の
断面では、ガラス相中に導電路ネットワークが存在し、
この導電路ネットワークの一部をジルコン粒子などが寸
断しているが、本発明の厚膜抵抗体では、無機粒子の径
が大きいため、無機粒子は導電路ネットワークに囲ま
れ、導電路を寸断することが殆どない。このため、無機
粒子の含有量を増加させることにより導電粒子の比率を
低下させた場合に、抵抗値が直線的に穏やかに変化する
ので、抵抗値の制御が容易である。なお、径の大きな無
機粒子を用いた場合、微視的な構造は不均一であるが、
クラックは数百マイクロメートル以上の範囲における応
力の集積として現われ、本発明ではこの程度の範囲にお
いて熱膨張率は十分に低減されるので、効果的なクラッ
ク低減が可能である。
径の大きな無機粒子を用いるため、導電粒子は無機粒子
の周囲に導電路を形成することになる。すなわち、上記
した特公昭６３−３９０８２号公報記載の厚膜抵抗体の
断面では、ガラス相中に導電路ネットワークが存在し、
この導電路ネットワークの一部をジルコン粒子などが寸
断しているが、本発明の厚膜抵抗体では、無機粒子の径
が大きいため、無機粒子は導電路ネットワークに囲ま
れ、導電路を寸断することが殆どない。このため、無機
粒子の含有量を増加させることにより導電粒子の比率を
低下させた場合に、抵抗値が直線的に穏やかに変化する
ので、抵抗値の制御が容易である。なお、径の大きな無
機粒子を用いた場合、微視的な構造は不均一であるが、
クラックは数百マイクロメートル以上の範囲における応
力の集積として現われ、本発明ではこの程度の範囲にお
いて熱膨張率は十分に低減されるので、効果的なクラッ
ク低減が可能である。
【００１２】また、本発明では無機粒子により熱膨張率
の低減が可能なので、熱膨張率の比較的高いガラスを用
いることができ、ガラス組成選択の自由度が高い。すな
わち、導電粒子に対する濡れ性や焼結性を向上させるた
めに、ＰｂＯの含有率が高くＳｉＯ2 の含有率が低いガ
ラス粒子を用いることができる。
の低減が可能なので、熱膨張率の比較的高いガラスを用
いることができ、ガラス組成選択の自由度が高い。すな
わち、導電粒子に対する濡れ性や焼結性を向上させるた
めに、ＰｂＯの含有率が高くＳｉＯ2 の含有率が低いガ
ラス粒子を用いることができる。
【００１３】
【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。
に説明する。
【００１４】本発明の厚膜抵抗体は、導電粒子とガラス
粒子と無機粒子とビヒクルとを含有する厚膜抵抗体用ペ
ーストを焼成して製造される。
粒子と無機粒子とビヒクルとを含有する厚膜抵抗体用ペ
ーストを焼成して製造される。
【００１５】＜無機粒子の構成＞本発明では、前記無機
粒子としてＺｒＳｉＯ4 （ジルコン）および３Ａｌ2 Ｏ
3 ・２ＳｉＯ2 （ムライト）から選択される少なくとも
１種を用いる。これらのうちでは、特にＺｒＳｉＯ4 が
好ましい。
粒子としてＺｒＳｉＯ4 （ジルコン）および３Ａｌ2 Ｏ
3 ・２ＳｉＯ2 （ムライト）から選択される少なくとも
１種を用いる。これらのうちでは、特にＺｒＳｉＯ4 が
好ましい。
【００１６】これらの無機粒子は、１０００℃以下では
ガラスと反応しないものであり、この範囲の温度におい
て、無機粒子構成成分がガラス中に固溶してガラスの一
部となることが実質的にない。
ガラスと反応しないものであり、この範囲の温度におい
て、無機粒子構成成分がガラス中に固溶してガラスの一
部となることが実質的にない。
【００１７】無機粒子は、その９０重量％以上が粒子径
０．８〜１０μm である。微粒子が多くなりすぎると抵
抗値の制御が困難となり、粗粒子が多くなりすぎると抵
抗体用ペーストの流動性や印刷パターンに対する忠実性
が悪化する。また、無機粒子の重量平均粒子径は、１．
０〜５μm 、好ましくは１．５〜３μm である。無機粒
子の径および粒度分布はレーザー分散法により測定す
る。
０．８〜１０μm である。微粒子が多くなりすぎると抵
抗値の制御が困難となり、粗粒子が多くなりすぎると抵
抗体用ペーストの流動性や印刷パターンに対する忠実性
が悪化する。また、無機粒子の重量平均粒子径は、１．
０〜５μm 、好ましくは１．５〜３μm である。無機粒
子の径および粒度分布はレーザー分散法により測定す
る。
【００１８】ペースト中における無機粒子、ガラス粒子
および導電粒子の合計に対する無機粒子の含有率、すな
わち、厚膜抵抗体中の無機粒子の含有率は、好ましくは
３〜１５重量％、より好ましくは５〜１２重量％とす
る。無機粒子の含有率が前記範囲未満であると、無機粒
子を含有することによる効果が小さくなる傾向にある。
また、無機粒子の含有率が前記範囲を超えると、バイン
ダとしてのガラスの含有率が相対的に低くなり、厚膜抵
抗体を形成することが困難となる傾向にある。なお、無
機粒子はバインダとしての作用をもたない。
および導電粒子の合計に対する無機粒子の含有率、すな
わち、厚膜抵抗体中の無機粒子の含有率は、好ましくは
３〜１５重量％、より好ましくは５〜１２重量％とす
る。無機粒子の含有率が前記範囲未満であると、無機粒
子を含有することによる効果が小さくなる傾向にある。
また、無機粒子の含有率が前記範囲を超えると、バイン
ダとしてのガラスの含有率が相対的に低くなり、厚膜抵
抗体を形成することが困難となる傾向にある。なお、無
機粒子はバインダとしての作用をもたない。
【００１９】抵抗体中には、ジルコンやムライトの他に
もガラスに対し不活性な無機質の粒子が含有されていて
もよいが、これらの合計含有量は、無機粒子、ガラス粒
子および導電粒子の合計の１５重量％以下であることが
好ましい。
もガラスに対し不活性な無機質の粒子が含有されていて
もよいが、これらの合計含有量は、無機粒子、ガラス粒
子および導電粒子の合計の１５重量％以下であることが
好ましい。
【００２０】＜導電粒子の構成＞本発明では導電粒子の
組成は特に限定されず、目的に応じて適宜選択すればよ
いが、通常、ルテニウム化合物を主成分とすることが好
ましい。ルテニウム化合物としては、二酸化ルテニウ
ム、ルテニウム酸鉛、ルテニウム酸ビスマスおよびルテ
ニウム酸鉛ビスマスから少なくとも１種を選択すること
が好ましい。また、これらの他、ＣｄＢｉＲｕ2 Ｏ7 、
ＮｄＢｉＲｕ2 Ｏ7 、ＢｉＩｎＲｕ2 Ｏ7 、Ｂｉ2 Ｉｒ
ＲｕＯ7 、ＧｄＢｉＲｕ2 Ｏ7 、ＢａＲｕＯ3 、Ｂａ2
ＲｕＯ4 、ＳｒＲｕＯ3 、ＣａＲｕＯ3 、Ｃｏ2 ＲｕＯ
4 、ＬａＲｕＯ3 、ＬｉＲｕＯ3 、ＳｎＯ2 、ＬａＢ
6 、Ｐｄ−Ａｇ、ＣｏＣｒＯ4 、ＮｉＣｒＯ4 、Ｓｉ
Ｃ、ＴａＣ、ＣａＢ6 、ＢａＢ6 、ＳｒＢ6 、ＬａＢ
6 、ＹＢ6 、Ｔａ2 Ｎ、ＴｉＳｉ2 、ＶＳｉ2 、ＣｒＳ
ｉ2 、ＴａＳｉ2 、ＭｏＳｉ2 、ＷＳｉ2 など、各種ル
テニウム化合物や他の導電性化合物、あるいは各種合金
を用いることができる。
組成は特に限定されず、目的に応じて適宜選択すればよ
いが、通常、ルテニウム化合物を主成分とすることが好
ましい。ルテニウム化合物としては、二酸化ルテニウ
ム、ルテニウム酸鉛、ルテニウム酸ビスマスおよびルテ
ニウム酸鉛ビスマスから少なくとも１種を選択すること
が好ましい。また、これらの他、ＣｄＢｉＲｕ2 Ｏ7 、
ＮｄＢｉＲｕ2 Ｏ7 、ＢｉＩｎＲｕ2 Ｏ7 、Ｂｉ2 Ｉｒ
ＲｕＯ7 、ＧｄＢｉＲｕ2 Ｏ7 、ＢａＲｕＯ3 、Ｂａ2
ＲｕＯ4 、ＳｒＲｕＯ3 、ＣａＲｕＯ3 、Ｃｏ2 ＲｕＯ
4 、ＬａＲｕＯ3 、ＬｉＲｕＯ3 、ＳｎＯ2 、ＬａＢ
6 、Ｐｄ−Ａｇ、ＣｏＣｒＯ4 、ＮｉＣｒＯ4 、Ｓｉ
Ｃ、ＴａＣ、ＣａＢ6 、ＢａＢ6 、ＳｒＢ6 、ＬａＢ
6 、ＹＢ6 、Ｔａ2 Ｎ、ＴｉＳｉ2 、ＶＳｉ2 、ＣｒＳ
ｉ2 、ＴａＳｉ2 、ＭｏＳｉ2 、ＷＳｉ2 など、各種ル
テニウム化合物や他の導電性化合物、あるいは各種合金
を用いることができる。
【００２１】導電粒子の径は特に限定されないが、ノイ
ズを低くするためには、導電粒子の８０重量％以上が粒
子径０．５μm 以下であることが好ましい。導電粒子の
径および粒度分布は、レーザー分散法により測定するこ
とができる。
ズを低くするためには、導電粒子の８０重量％以上が粒
子径０．５μm 以下であることが好ましい。導電粒子の
径および粒度分布は、レーザー分散法により測定するこ
とができる。
【００２２】ペースト中における導電粒子とガラス粒子
と無機粒子との合計中の導電粒子含有率、すなわち厚膜
抵抗体中の導電粒子含有率は特に限定されず、必要とさ
れる抵抗値に応じて適宜決定すればよいが、通常、３〜
６０重量％、好ましくは５〜４５重量％とする。導電粒
子の含有率が前記範囲未満であると、無機粒子やガラス
粒子などの非導電成分の比率が高くなりすぎて導電ネッ
トワークの形成が困難となる傾向にある。また、導電粒
子の含有率が前記範囲を超える場合、ガラスを十分に含
有させることができなくなり、緻密な焼結体を得ること
が困難となる。
と無機粒子との合計中の導電粒子含有率、すなわち厚膜
抵抗体中の導電粒子含有率は特に限定されず、必要とさ
れる抵抗値に応じて適宜決定すればよいが、通常、３〜
６０重量％、好ましくは５〜４５重量％とする。導電粒
子の含有率が前記範囲未満であると、無機粒子やガラス
粒子などの非導電成分の比率が高くなりすぎて導電ネッ
トワークの形成が困難となる傾向にある。また、導電粒
子の含有率が前記範囲を超える場合、ガラスを十分に含
有させることができなくなり、緻密な焼結体を得ること
が困難となる。
【００２３】＜ガラス粒子の構成＞ガラス粒子の径は特
に限定されないが、ガラス粒子の８０重量％以上が粒子
径１〜１０μm であることが好ましい。径の小さいガラ
ス粒子の比率が高いと抵抗が高くなりすぎる傾向にあ
り、径の大きいガラス粒子の比率が高いと、ガラス粒子
と導電粒子との混合分散が不十分となり易く、ノイズが
増加する傾向にある。ガラス粒子の径および粒度分布
は、レーザー分散法により測定することができる。
に限定されないが、ガラス粒子の８０重量％以上が粒子
径１〜１０μm であることが好ましい。径の小さいガラ
ス粒子の比率が高いと抵抗が高くなりすぎる傾向にあ
り、径の大きいガラス粒子の比率が高いと、ガラス粒子
と導電粒子との混合分散が不十分となり易く、ノイズが
増加する傾向にある。ガラス粒子の径および粒度分布
は、レーザー分散法により測定することができる。
【００２４】ペースト中における無機粒子、ガラス粒子
および導電粒子の合計に対するガラス粒子の含有率、す
なわち、厚膜抵抗体中のガラスの含有率は特に限定され
ないが、好ましくは４０〜９０重量％とする。ガラス粒
子含有率が前記範囲未満であると、バインダが不足する
ことになって厚膜抵抗体の形成が困難となる傾向にあ
り、前記範囲を超えると、低ノイズ特性を得ることが難
しくなる。
および導電粒子の合計に対するガラス粒子の含有率、す
なわち、厚膜抵抗体中のガラスの含有率は特に限定され
ないが、好ましくは４０〜９０重量％とする。ガラス粒
子含有率が前記範囲未満であると、バインダが不足する
ことになって厚膜抵抗体の形成が困難となる傾向にあ
り、前記範囲を超えると、低ノイズ特性を得ることが難
しくなる。
【００２５】ガラス粒子の組成および特性は特に限定さ
れず、通常の抵抗体ペーストに用いられる各種ガラスか
ら要求特性に応じて適宜選択すればよい。
れず、通常の抵抗体ペーストに用いられる各種ガラスか
ら要求特性に応じて適宜選択すればよい。
【００２６】例えば、ガラス軟化点は４００〜７００℃
程度であることが好ましい。また、ガラス組成として
は、例えば、ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸鉛ガラス、
あるいはこれらにバリウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、亜鉛、アルミナ等の１種以上が添加されたものな
ど、一般に厚膜法においてガラスフリットとして用いら
れているものが挙げられ、特にホウケイ酸鉛ガラスが好
適である。
程度であることが好ましい。また、ガラス組成として
は、例えば、ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸鉛ガラス、
あるいはこれらにバリウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、亜鉛、アルミナ等の１種以上が添加されたものな
ど、一般に厚膜法においてガラスフリットとして用いら
れているものが挙げられ、特にホウケイ酸鉛ガラスが好
適である。
【００２７】＜ビヒクル＞ビヒクルとしては、エチルセ
ルロース、ポリビニルブチラール、メタクリル樹脂、ブ
チルメタアクリレート等のバインダ、テルピネオール、
ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、
アセテート、トルエン、アルコール、キシレン等の溶
剤、その他各種分散剤、活性剤等が挙げられ、これらの
うち任意のものが目的に応じて適宜選択される。また、
必要に応じて、ＣｕＯ、ＭｎＯ2 、Ｖ2 Ｏ5 、Ｎｄ2 Ｏ
5 、ＭｇＯ、ＺｎＯ等の各種ＴＣＲ調整剤を添加しても
よい。ＴＣＲ調整剤の添加量は、無機粒子、ガラス粒子
および導電粒子の合計量１００重量部に対し、０．１〜
６重量部程度とすることが好ましい。
ルロース、ポリビニルブチラール、メタクリル樹脂、ブ
チルメタアクリレート等のバインダ、テルピネオール、
ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、
アセテート、トルエン、アルコール、キシレン等の溶
剤、その他各種分散剤、活性剤等が挙げられ、これらの
うち任意のものが目的に応じて適宜選択される。また、
必要に応じて、ＣｕＯ、ＭｎＯ2 、Ｖ2 Ｏ5 、Ｎｄ2 Ｏ
5 、ＭｇＯ、ＺｎＯ等の各種ＴＣＲ調整剤を添加しても
よい。ＴＣＲ調整剤の添加量は、無機粒子、ガラス粒子
および導電粒子の合計量１００重量部に対し、０．１〜
６重量部程度とすることが好ましい。
【００２８】ビヒクルの添加量は、無機粒子、ガラス粒
子および導電粒子の合計量１００重量部に対し、２０〜
６０重量部程度とすることが好ましい。
子および導電粒子の合計量１００重量部に対し、２０〜
６０重量部程度とすることが好ましい。
【００２９】＜厚膜抵抗体の製造方法＞本発明では、導
電粒子、ガラス粒子および無機粒子に、ビヒクルやその
他の各種添加物を加えて混練してペースト化し、これを
印刷法や転写法などにより基板などに成膜し、焼成して
厚膜抵抗体を製造する。抵抗体ペーストは、焼成後の厚
さが４〜２５μm 程度、特に８〜１５μm 程度となるよ
うに成膜することが好ましい。焼成は、通常、空気中に
て１０００℃程度以下、特に８００〜１０００℃程度で
１〜３時間程度行ない、最高温度に保持する時間は５〜
２０分程度とすることが好ましい。
電粒子、ガラス粒子および無機粒子に、ビヒクルやその
他の各種添加物を加えて混練してペースト化し、これを
印刷法や転写法などにより基板などに成膜し、焼成して
厚膜抵抗体を製造する。抵抗体ペーストは、焼成後の厚
さが４〜２５μm 程度、特に８〜１５μm 程度となるよ
うに成膜することが好ましい。焼成は、通常、空気中に
て１０００℃程度以下、特に８００〜１０００℃程度で
１〜３時間程度行ない、最高温度に保持する時間は５〜
２０分程度とすることが好ましい。
【００３０】なお、導電粒子に対する濡れ性をよくする
ためにガラス転移温度の比較的低いガラスを用いること
が好ましいので、厚膜抵抗体用ペーストと基板との同時
焼成は避けることが好ましいが、同時焼成を行なっても
よい。同時焼成する場合にも本発明は有効であり、この
場合には焼成時のクラック発生も抑えられる。
ためにガラス転移温度の比較的低いガラスを用いること
が好ましいので、厚膜抵抗体用ペーストと基板との同時
焼成は避けることが好ましいが、同時焼成を行なっても
よい。同時焼成する場合にも本発明は有効であり、この
場合には焼成時のクラック発生も抑えられる。
【００３１】本発明で用いる導電粒子、ガラス粒子、無
機粒子、ビヒクル、各種添加物などは、通常の方法で製
造してもよく、市販のものを用いてもよい。例えば、無
機粒子としてＺｒＳｉＯ4 粒子を用いる場合、ジルコン
サンド（粒子径２０〜４０μm 程度）をボールミルなど
で粉砕する際に、粉砕時間を制御すればよい。
機粒子、ビヒクル、各種添加物などは、通常の方法で製
造してもよく、市販のものを用いてもよい。例えば、無
機粒子としてＺｒＳｉＯ4 粒子を用いる場合、ジルコン
サンド（粒子径２０〜４０μm 程度）をボールミルなど
で粉砕する際に、粉砕時間を制御すればよい。
【００３２】本発明の厚膜抵抗体は、多層配線基板等の
各種配線基板に適用される。基板としては、例えば、ア
ルミナ基板や、アルミナ等の酸化物骨材とガラスとを含
む低温焼成基板が好ましい。
各種配線基板に適用される。基板としては、例えば、ア
ルミナ基板や、アルミナ等の酸化物骨材とガラスとを含
む低温焼成基板が好ましい。
【００３３】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明
をさらに詳細に説明する。
をさらに詳細に説明する。
【００３４】下記表１に示される厚膜抵抗体サンプル
を、以下に示すようにして作製した。
を、以下に示すようにして作製した。
【００３５】厚膜抵抗体用ペーストの調製（本発明） 無機粒子にＺｒＳｉＯ4 （ジルコン）を、ガラス粒子に
ホウケイ酸鉛ガラスを、導電粒子に二酸化ルテニウム
（ＲｕＯ2 ）を用い、これらをボールミルにより混合分
散した。
ホウケイ酸鉛ガラスを、導電粒子に二酸化ルテニウム
（ＲｕＯ2 ）を用い、これらをボールミルにより混合分
散した。
【００３６】無機粒子は、重量平均粒子径が２．０μm
であり、粒子径０．８〜１０μm であるものの比率が９
０重量％であった。また、導電粒子はその８０重量％が
粒子径０．５μm 以下であり、ガラス粒子はその８０重
量％が粒子径１〜１０μm であった。平均粒子径および
粒度分布は、レーザー分散法により測定した。
であり、粒子径０．８〜１０μm であるものの比率が９
０重量％であった。また、導電粒子はその８０重量％が
粒子径０．５μm 以下であり、ガラス粒子はその８０重
量％が粒子径１〜１０μm であった。平均粒子径および
粒度分布は、レーザー分散法により測定した。
【００３７】得られた混合物１００重量部に対しビヒク
ルを４０重量部添加し、これを３本ロールで混練して抵
抗体用ペーストとした。ビヒクルには、バインダとして
エチルセルロースを、溶剤としてテルピネオールとブチ
ルカルビトールアセテートの９：１混合液を用いた。
ルを４０重量部添加し、これを３本ロールで混練して抵
抗体用ペーストとした。ビヒクルには、バインダとして
エチルセルロースを、溶剤としてテルピネオールとブチ
ルカルビトールアセテートの９：１混合液を用いた。
【００３８】厚膜抵抗体用ペーストの調製（比較例１） 無機粒子を、重量平均粒子径が０．６μm であり、粒子
径０．３〜１μm であるものの比率が９０重量％である
ものに変えた以外は、上記と同様にして比較用のペース
トを調製した。
径０．３〜１μm であるものの比率が９０重量％である
ものに変えた以外は、上記と同様にして比較用のペース
トを調製した。
【００３９】厚膜抵抗体用ペーストの調製（比較例２） 無機粒子を、重量平均粒子径が１．１μm であり、粒子
径０．８〜１０μm であるものの比率が６０重量％かつ
粒子径０．４〜５μm であるものの比率が９０重量％で
あるものに変えた以外は、上記と同様にして比較用のペ
ーストを調製した。
径０．８〜１０μm であるものの比率が６０重量％かつ
粒子径０．４〜５μm であるものの比率が９０重量％で
あるものに変えた以外は、上記と同様にして比較用のペ
ーストを調製した。
【００４０】基板の作製 アルミナおよびガラスからなる基板材料に前記ビヒクル
を加え、スラリーとした。このスラリーを用い、ドクタ
ーブレード法により厚さ０．２mmの基板グリーンシート
を作製し、これを焼成して基板とした。
を加え、スラリーとした。このスラリーを用い、ドクタ
ーブレード法により厚さ０．２mmの基板グリーンシート
を作製し、これを焼成して基板とした。
【００４１】厚膜抵抗体サンプルの作製 次に、基板上に導体ペーストの層を形成し、８５０℃で
焼成して導体とした。さらに、前記導体の一部を覆うよ
うに基板上に前記抵抗体ペーストを乾燥厚さ２５μm に
形成した後、８５０℃で１０分間焼成し、厚膜抵抗体サ
ンプルとした。厚膜抵抗体は１mm×１mmの寸法であり、
厚さは１２μm であった。
焼成して導体とした。さらに、前記導体の一部を覆うよ
うに基板上に前記抵抗体ペーストを乾燥厚さ２５μm に
形成した後、８５０℃で１０分間焼成し、厚膜抵抗体サ
ンプルとした。厚膜抵抗体は１mm×１mmの寸法であり、
厚さは１２μm であった。
【００４２】各サンプルについて、下記の測定を行なっ
た。 ＜熱衝撃試験＞各サンプルに対し、−４０℃〜＋１２５
℃の温度変化を１７６サイクル与え、抵抗体のクラック
の発生および抵抗値変化を調べた。この結果、本発明サ
ンプルおよび比較サンプルともに、無機粒子の添加量２
重量％以上では光学顕微鏡観察においてクラック発生は
認められず、抵抗値変化は±０．１％以内であった。な
お、無機粒子を添加しないサンプルも作製して同様な試
験を行なったところ、クラックが発生し、その抵抗値変
化は１〜３０％であった。
た。 ＜熱衝撃試験＞各サンプルに対し、−４０℃〜＋１２５
℃の温度変化を１７６サイクル与え、抵抗体のクラック
の発生および抵抗値変化を調べた。この結果、本発明サ
ンプルおよび比較サンプルともに、無機粒子の添加量２
重量％以上では光学顕微鏡観察においてクラック発生は
認められず、抵抗値変化は±０．１％以内であった。な
お、無機粒子を添加しないサンプルも作製して同様な試
験を行なったところ、クラックが発生し、その抵抗値変
化は１〜３０％であった。
【００４３】＜抵抗値＞無機成分（導電粒子とガラス粒
子と無機粒子との合計）中の無機粒子の重量比率の変化
に応じた抵抗値の変化を調べた。結果を図１に示す。
子と無機粒子との合計）中の無機粒子の重量比率の変化
に応じた抵抗値の変化を調べた。結果を図１に示す。
【００４４】＜ノイズ＞無機成分中の無機粒子の重量比
率の変化に応じたノイズの変化を調べた。結果を図２に
示す。ノイズは、Quan-Tech Model 315C Resistor Nois
e Test Setを用い、MIL-STD-202Bに従って測定した。な
お、ノイズは抵抗値の平方根に比例して増大するので、
１ｋΩでのノイズに相当する値（図示の抵抗ノイズ係
数）に補正して表示した。
率の変化に応じたノイズの変化を調べた。結果を図２に
示す。ノイズは、Quan-Tech Model 315C Resistor Nois
e Test Setを用い、MIL-STD-202Bに従って測定した。な
お、ノイズは抵抗値の平方根に比例して増大するので、
１ｋΩでのノイズに相当する値（図示の抵抗ノイズ係
数）に補正して表示した。
【００４５】＜ＶＣＲ（電圧抵抗係数）＞無機成分中の
無機粒子の重量比率の変化に応じたＶＣＲの変化を調べ
た。結果を図３に示す。なお、ＶＣＲは、JIS C5202 の
電圧係数測定方式１に従って測定した。抵抗体への印加
電圧は、抵抗体面積１mm2 当たり１００mWに相当する電
圧（ただし、１００V を超えない値）とした。
無機粒子の重量比率の変化に応じたＶＣＲの変化を調べ
た。結果を図３に示す。なお、ＶＣＲは、JIS C5202 の
電圧係数測定方式１に従って測定した。抵抗体への印加
電圧は、抵抗体面積１mm2 当たり１００mWに相当する電
圧（ただし、１００V を超えない値）とした。
【００４６】これらの測定の結果から本発明の効果が明
らかである。すなわち、図１に示されるように、比較サ
ンプルでは無機粒子の増加に伴なって抵抗値が急激に上
昇してしまっているが、本発明サンプルでは抵抗値がほ
ぼ直線的に穏やかに上昇しており、抵抗値の細かい制御
が可能であることがわかる。また、図２に示されるよう
に、比較サンプルでは無機粒子の増加に伴なってノイズ
が急激に増加しているが、本発明サンプルではノイズの
増加が少ない。また、図３に示されるように、比較サン
プルでは無機粒子の増加に伴なってＶＣＲが急激に負方
向に増大しているが、本発明サンプルでは増大が穏やか
である。
らかである。すなわち、図１に示されるように、比較サ
ンプルでは無機粒子の増加に伴なって抵抗値が急激に上
昇してしまっているが、本発明サンプルでは抵抗値がほ
ぼ直線的に穏やかに上昇しており、抵抗値の細かい制御
が可能であることがわかる。また、図２に示されるよう
に、比較サンプルでは無機粒子の増加に伴なってノイズ
が急激に増加しているが、本発明サンプルではノイズの
増加が少ない。また、図３に示されるように、比較サン
プルでは無機粒子の増加に伴なってＶＣＲが急激に負方
向に増大しているが、本発明サンプルでは増大が穏やか
である。
【００４７】なお、無機粒子を３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ
2 （ムライト）としたサンプル、また、導電粒子を、ル
テニウム酸鉛、ルテニウム酸ビスマスまたはルテニウム
酸鉛ビスマスとしたサンプルについても、無機粒子の粒
度分布を本発明範囲とすることにより上記と同様な効果
が認められた。
2 （ムライト）としたサンプル、また、導電粒子を、ル
テニウム酸鉛、ルテニウム酸ビスマスまたはルテニウム
酸鉛ビスマスとしたサンプルについても、無機粒子の粒
度分布を本発明範囲とすることにより上記と同様な効果
が認められた。
【図１】厚膜抵抗体中の無機粒子の比率と抵抗値との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図２】厚膜抵抗体中の無機粒子の比率とノイズとの関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図３】厚膜抵抗体中の無機粒子の比率とＶＣＲ（電圧
抵抗係数）との関係を示すグラフである。
抵抗係数）との関係を示すグラフである。
Claims (7)
- 【請求項１】 導電粒子とガラス粒子と無機粒子とビヒ
クルとを含有し、前記無機粒子がＺｒＳｉＯ4 粒子およ
び３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 粒子から選択される少なく
とも１種から構成され、前記無機粒子の９０重量％以上
が粒子径０．８〜１０μm であり、かつ前記無機粒子の
重量平均粒子径が１．０〜５μm であることを特徴とす
る厚膜抵抗体用ペースト。 - 【請求項２】 前記導電粒子がルテニウム化合物を主成
分とし、前記ガラス粒子がホウケイ酸鉛ガラス粒子を主
体とする請求項１の厚膜抵抗体用ペースト。 - 【請求項３】 前記導電粒子の８０重量％以上が粒子径
０．５μm 以下であり、前記ガラス粒子の８０重量％以
上が粒子径１〜１０μm である請求項１または２の厚膜
抵抗体用ペースト。 - 【請求項４】 前記導電粒子と前記ガラス粒子と前記無
機粒子との合計中において、前記無機粒子の含有率が３
〜１５重量％である請求項１ないし３のいずれかの厚膜
抵抗体用ペースト。 - 【請求項５】 前記導電粒子と前記ガラス粒子と前記無
機粒子との合計中において、前記導電粒子の含有率が３
〜６０重量％であり、前記ガラス粒子の含有率が４０〜
９０重量％である請求項１ないし４のいずれかの厚膜抵
抗体用ペースト。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかの厚膜抵抗
体用ペーストを焼成して厚膜抵抗体を製造するに際し、
前記厚膜抵抗体用ペースト中における前記導電粒子と前
記無機粒子との比率を制御することにより、抵抗値の調
整を行なうことを特徴とする厚膜抵抗体の製造方法。 - 【請求項７】 請求項６の製造方法により製造されたこ
とを特徴とする厚膜抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4333698A JPH06163202A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | 厚膜抵抗体用ペーストならびに厚膜抵抗体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4333698A JPH06163202A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | 厚膜抵抗体用ペーストならびに厚膜抵抗体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06163202A true JPH06163202A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=18268967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4333698A Pending JPH06163202A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | 厚膜抵抗体用ペーストならびに厚膜抵抗体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06163202A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015046567A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-03-12 | 三ツ星ベルト株式会社 | 抵抗体ペースト及びその製造方法並びに抵抗体及びその用途 |
| KR20230004484A (ko) | 2020-05-01 | 2023-01-06 | 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 | 후막 저항 페이스트, 후막 저항체, 및 전자 부품 |
| KR20230004487A (ko) | 2020-05-01 | 2023-01-06 | 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 | 후막 저항 페이스트, 후막 저항체, 및 전자 부품 |
| KR20230004485A (ko) | 2020-05-01 | 2023-01-06 | 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 | 후막 저항 페이스트, 후막 저항체, 및 전자 부품 |
-
1992
- 1992-11-19 JP JP4333698A patent/JPH06163202A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015046567A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-03-12 | 三ツ星ベルト株式会社 | 抵抗体ペースト及びその製造方法並びに抵抗体及びその用途 |
| KR20230004484A (ko) | 2020-05-01 | 2023-01-06 | 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 | 후막 저항 페이스트, 후막 저항체, 및 전자 부품 |
| KR20230004487A (ko) | 2020-05-01 | 2023-01-06 | 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 | 후막 저항 페이스트, 후막 저항체, 및 전자 부품 |
| KR20230004485A (ko) | 2020-05-01 | 2023-01-06 | 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 | 후막 저항 페이스트, 후막 저항체, 및 전자 부품 |
| US12024466B2 (en) | 2020-05-01 | 2024-07-02 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Thick film resistor paste, thick film resistor, and electronic component |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990120 |