JPH0658841B2 - 抵抗体を有する電子回路基板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，集積回路等に実装するために使用する低温焼
成基板，殊に，同時焼成によって形成される抵抗体を有
する電子回路基板に関するものである。

（従来技術とその問題点） 従来，低温焼成基板に抵抗体を同時焼成によって形成す
る場合，抵抗体と基板材料（絶縁体）の焼成収縮の不一
致或いは抵抗体に使用するガラスと基板材料（絶縁体）
に使用するガラスとの間に生ずる成分の拡散又は反応の
様な化学変化によって反りや泡の発生が避けられなかっ
た。

また，基板材料（絶縁体）と同一組成のガラスを抵抗体
に使用すると抵抗の重要な特性の一つである温度係数
（ＴＣＲ）及び抵抗体の反りを広い抵抗シートの範囲で
所望の設定範囲に納めることは不可能であった。

（発明の目的） 本発明は，反りが少なく，温度係数（ＴＣＲ）の小さい
同時焼成によって形成される抵抗体を有する電子回路基
板を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば，アルミナ及びガラスからなる絶縁体層
と，ルテニウム化合物及びガラス／アルミナを主成分と
するフリットからなる抵抗体とを有する低温焼成セラミ
ック電子回路基板において，前記絶縁体層のガラス成分
は，ＭｇＯ−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３系又はＣ
ａＯ−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３系であり，その
組成が重量％で，ＭＯ（但し，Ｍ：Ｃａ，Ｍｇ）：１０
〜５５％，ＳｉＯ_２：４５〜７０％，Ａｌ_２Ｏ_３：３０
％以下，Ｂ_２Ｏ_３：３０％以下（但し，１０％までの不
可避な不純物をを含む。またＡｌ_２Ｏ_３及びＢ_２Ｏ_３は
０％を含まず）であり，前記抵抗体のフリットガラスの
成分は，ＭｇＯ−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３系又
はＣａＯ−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３系であり，
その組成が重量％で，ＭＯ（但し，Ｍ：Ｃａ，Ｍｇ）：
１０〜５５％，ＳｉＯ_２：４５〜７０％，Ａｌ_２Ｏ_３：
３０％以下，Ｂ_２Ｏ_３：１〜５０％（但し，１０％まで
の不可避の不純物を含む。またＡｌ_２Ｏ_３は０％を含ま
ず）であり，前記抵抗体中のルテニウム化合物の含有量
は，重量％で１０〜７０％であり，前記抵抗体のフリッ
ト成分におけるＢ_２Ｏ_３の含有量が，絶縁体層における
Ｂ_２Ｏ_３の含有量より大であって，その差が重量％で，
８〜３０％であることを特徴とする抵抗体を有する電子
回路基板が得られる。

（実施例） まず，本発明に使用する絶縁体層及び抵抗体の材料につ
いて説明する。

絶縁体層は，アルミナとガラスを主成分としており，ガ
ラスはＭｇＯ又はＣａＯ−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｂ_２
Ｏ_３系で，その組成が重量％で，ＭＯ（但し，Ｍ：Ｃ
ａ，Ｍｇ）：１０〜５５％，ＳｉＯ_２：４５〜７０％，
Ａｌ_２Ｏ_３：３０％以下，Ｂ_２Ｏ_３：３０％以下（但
し、Ａｌ_２Ｏ_３及びＢ_２Ｏ_３は０％を含まず）のものを
使用する。このガラスには，重量％で１０％までの不純
物を含むことがある。

そして，このガラス粉末４０〜６５重量％に，Ａｌ_２Ｏ
_３６０〜３５重量パーセントを混合して使用する。

また，抵抗体はルテニウム化合物及びガラス／アルミナ
を主成分としており，ガラスは，ＭｇＯ又はＣａＯ−Ｓ
ｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３系で，その組成が重量％
でＭＯ（但し，Ｍ：Ｃａ，Ｍｇ）：１０〜５５％，Ｓｉ
Ｏ_２：４５〜７０％，Ａｌ_２Ｏ_３：３０％以下（但し、
０％を含まず），Ｂ_２Ｏ_３：１〜５０％のものを使用
し，これに所定量のＡｌ_２Ｏ_３を混合しても良い。な
お，このガラスには，重量％で１０％までの不純物を含
むことがある。

このガラスフリットにルテニウム（Ｒｕ）化合物とし
て，無定形又は結晶形ＲｕＯ_２，或いは一般にパイロク
ロール化合物と称されるＣｄＢｉＲｕ_２Ｏ_７，ＮｄＢｉ
Ｒｕ_２Ｏ_７，ＢｉＩｎＲｕ_２Ｏ_７，Ｂｉ_２Ｒｕ_２Ｏ_７，
Ｂｉ_２ＩｒＲｕＯ_７，ＧｄＢｉＲｕ_２Ｏ_７，ＢａＲｕＯ
_３，Ｂａ_２ＲｕＯ_４，ＳｒＲｕＯ_３，ＣａＲｕＯ_３，Ｃ
ｏ_２ＲｕＯ_４，ＬａＲｕＯ_３，ＬｉＲｕＯ_３，又はＡｇ
ＢｉＲｕ_２Ｏ_６等を重量％でＲｕ系化合物１０〜７０％
に対し，ガラスフリット９０〜３０％を混合して使用す
る。

この抵抗体は，エチルセルロース，ポリビニールブチラ
ール或いはメタクリル樹脂等の有機重合体及びテルピネ
オール，ブチルカルビトール或いはアセテート等の溶剤
を用いてペースト化して用いる。

そして，前記抵抗体にフリットには，絶縁体層に使用す
るガラスより，Ｂ_２Ｏ_３を多くすることが必要でその量
は， の式に基づいて算出されるＢ_２Ｏ_３の含有量の差が８〜
１７重量％である必要がある。なお，Ｂ_２Ｏ_３の含有量
の差が，8.0重量％未満では，反りりが大きくなり，ま
た，３０重量％越えるとガラスの作製が困難となり気泡
の発生が多く不適である。

次に基板の製作及び反り，温度係数の測定結果について
説明する。

まず，重量％でＣａＯ：２５％，ＳｉＯ_２：６２％，Ａ
ｌ_２Ｏ_３：６％，Ｂ_２Ｏ_３：７％からなる平均粒度２μ
ｍのガラス６２重量部に対して，平均粒度1.5μｍのア
ルミナを３８重量部混合し，ポリメチルメタクレートを
結合剤として常法によりテープ厚さ0.5mmのグリーンテ
ープを作製した。

このグリーンテープを３５mm角に切断して，この上面の
３０mm四方に，第１表に示す１１種類の組成の異なる抵
抗体ペーストを印刷し，常温度から９００℃まで２０分
間で昇温し，続いて，９００℃で２０分間ホールドした
後，９００℃から常温まで２０分間で冷却する工程を経
て，同時焼成を行った。

第１表は，１１種類の組成の異なる抵抗体ペーストと夫
々の焼成後のシート抵抗，温度係数及び反りの測定結果
である。第１図及び第２図は，第１表に示される抵抗体
と絶縁体のＢ_２Ｏ_３の含有量の差とＴＣＲ及び反りの関
係を示したものであるる。

なお，反りの量は焼成品を平板上に置き，平板から最上
部までの最大距離（見掛厚さ）の測定値と局部測定によ
る真の厚みの測定値の差で表示している。

第１表及び第１図，第２図から判る通り，温度係数は１
１種の実施例がいずれも±３８０ｐｐｍ／℃以内に収ま
り，また反りは１１種の実施例中９例が０，最大でも４
００μｍと小さく抑えることができた。なお、焼成後の
抵抗体は、通常0.5mm×0.5mm〜2.0×2.0mmの大きさで使
用されるので、焼成品サンプル（グリーンシート状態３
０×３０mm、焼成後２５×２５mm）の反りが４００μｍ
であっても2.0×2.0mmの抵抗体での反りは３２μｍであ
る。これは一般に実用上許容される５０μｍ以下に相当
し問題はない。

（発明の効果） 以上の通り，本発明によれば，絶縁体層に対し抵抗体の
Ｂ_２Ｏ_３含有量を増やすことにより，ガラスのぬれ性を
改善して，抵抗体の同時焼成による反りを少なくすると
ともに，温度係数（ＴＣＲ）は負方向に移行して零に近
い値にすることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は，第１表に示される抵抗体と絶縁体層のＢ_２Ｏ
_３の含有量の差とＴＣＲの関係を示す図で，第２図は第
１表に示される抵抗体と絶縁体層との含有量の差に対す
る反りの関係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミナ及びガラスからなる絶縁体層と、
   ルテニウム化合物及びガラス／アルミナを主成分とする
   フリットからなる抵抗体とを有する低温焼成セラミック
   電子回路基板において、 前記絶縁体層のガラス成分は、ＭｇＯ−ＳｉＯ_２−Ａｌ
   _２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３系又は、ＣａＯ−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ
   _３−Ｂ_２Ｏ_３系であり、その組成が重量％で、ＭＯ（但
   し、Ｍ：Ｃａ、Ｍｇ）：１０〜５５％、ＳｉＯ_２：４５
   〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３；３０％以下、及びＢ_２Ｏ_３：３
   ０％以下（但し、１０％までの不可避的な不純物を含
   む。またＡｌ_２Ｏ_３及びＢ_２Ｏ_３は０％を含まず。）で
   あり、 前記抵抗体のフリットガラスの成分は、ＭｇＯ−ＳｉＯ
   _２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３系又は、ＣａＯ−ＳｉＯ_２−
   Ａｌ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３系であり、その組成が重量％でＭ
   Ｏ（但し、Ｍ：Ｃａ、Ｍｇ）：１０〜５５％、Ｓｉ
   Ｏ_２：４５〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３：３０％以下Ｂ
   _２Ｏ_３：１〜５０％、（但し、１０％までの不可避的な
   不純物を含む。またＡｌ_２Ｏ_３は０％を含まず。）であ
   り、 前記抵抗体中のルテニウム化合物の含有量は、重量％で
   １０〜７０％であり、 前記抵抗体フリットのガラス成分におけるＢ_２Ｏ_３の含
   有量が、絶縁体層中のＢ_２Ｏ_３の含有量より大であっ
   て、その差が重量％で、８〜１７％であることを特徴と
   する抵抗体を有する電子回路基板。