JPH0744342B2 - 抵抗内蔵セラミック基板及びその製造方法 - Google Patents

抵抗内蔵セラミック基板及びその製造方法

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JPH0744342B2
JPH0744342B2 JP1024644A JP2464489A JPH0744342B2 JP H0744342 B2 JPH0744342 B2 JP H0744342B2 JP 1024644 A JP1024644 A JP 1024644A JP 2464489 A JP2464489 A JP 2464489A JP H0744342 B2 JPH0744342 B2 JP H0744342B2
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昌志 深谷
哲郎 原口
邦治 野田
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株式会社住友金属セラミックス
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【発明の詳細な説明】 イ.発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は電子回路用部品実装基板において、抵抗を内蔵
したセラミック基板とその製造方法であって、特にその
内蔵抵抗の調整に関する。
[従来の技術] 従来、電子回路用部品実装セラミック基板は単層構造に
よるものが大部分を占めていたが、実装基板の高密度
化、小型化のニーズに伴い、多層化に進み、さらに抵抗
体を内蔵して実装面積を拡大する傾向にある。しかし抵
抗内蔵セラミック基板は抵抗がセラミック基板内部にあ
るため、発明者等が先に出願した特開昭第61-274397号
のように抵抗体表面が薄い絶縁層に覆われている場合を
除き、表面に実装基板のある場合に実施されている抵抗
トリミングのような抵抗値の調節方法がなかった。従っ
て抵抗内蔵セラミック基板の実用化は、精度の要求され
ない抵抗の場合に限られていた。これは内蔵抵抗が従来
抵抗体の膜厚のみで調整が行われていたためである。し
かしスクリーン印刷での膜厚調整は非常に難しく、平均
値のバラツキはロット間で20%程度、ロット内で±15%
程度あり、総合して±25%程度であった。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明はロット間および/またはロット内の抵抗の平均
値のバラツキと抵抗値のバラツキを数%以内とする精度
の高い抵抗内蔵セラミック基板及びその製造方法を提供
するものである。
ロ.発明の構成 [問題点を解決するための手段] 本発明の第1は、電子回路部品実装基板において、少な
くとも一層のグリーンシート上の抵抗ペースト乾燥物が
予めトリミング調整された後、積層され、焼成一体化さ
れていることを特徴とする抵抗内蔵セラミック基板であ
る。その第2は、電子回路部品実装基板の製造におい
て、グリーンシート上に抵抗ペースト乾燥物を形成後、
該乾燥物の一部を抵抗値調整用の先行試験として積層
し、焼成後の抵抗値を測定し、その結果に基づき、該先
行試験の同一ロットのグリーンシート上の抵抗ペースト
乾燥物をトリミング調整して積層し、焼成一体化するこ
とを特徴とする抵抗内蔵セラミック基板の製造方法であ
る。その第3は、電子回路部品実装基板の製造におい
て、グリーンシート上に抵抗値の測定可能な抵抗ペース
ト乾燥物を形成後、同一ロットの一部を抵抗値調整用の
先行試験として該乾燥物の抵抗値を測定し、積層し、焼
成後の抵抗値を測定し、該先行試験の両抵抗値の関係に
基づき、該先行試験の同一ロットのグリーンシート上の
抵抗ペースト乾燥物の各抵抗値毎にトリミング調整後、
積層し、焼成一体化することを特徴とする抵抗内蔵セラ
ミック基板の製造方法である。
本発明の第1は、第2図に示す内蔵抵抗セラミック基板
の内蔵抵抗体11の抵抗値を所定値にするために、第3図
の少なくとも一層のグリーンシート上に印刷した抵抗ペ
ースト乾燥物3を抵抗調節(トリミング)5した後、積
層し焼成一体化した抵抗内蔵セラミック基板である。な
お本抵抗内蔵セラミック基板には、必要によりコンデン
ーを内蔵させる場合もある。本発明の第2、第3は、本
発明の第1の抵抗内蔵セラミック基板の製造方法であ
る。
本発明の第2について第1図を参照して説明する。
常法のセラミック基板材料の製造方法に従い、スリ
ップキャスティング後,切断し、パンチし、スルーホー
ル印刷し、配線印刷されたグリーンシート上に、目標抵
抗値より10〜30%低くなると予想される膜厚で抵抗体ペ
ーストをスクリーン印刷で抵抗印刷する。
この抵抗印刷した各製造ロットの一部を抵抗値先行
試験用として積層、焼成し抵抗値(以下焼成抵抗値)を
測定する。
その焼成抵抗値から該製造ロット全体の抵抗値を予
測し、目標抵抗値とほぼ一致させるように各製造ロット
毎にグリーンシート上の乾燥抵抗を所要長さだけトリミ
ング調整する。
抵抗を調節したグリーンシートを積層し約900℃で
焼成し一体化する。
以上の製造方法から判るように、この第2の発明は、各
製造ロットの抵抗平均値のバラツキを減少させることが
できる。
次に、本発明の第3を第1図及び第4図で説明する。
常法のセラミック基板材料の製造方法に従い、スリ
ップキャスティング後、切断し、パンチし、スルーホー
ル印刷し、グリーンシートに配線を印刷する。
配線印刷されたグリーンシート上に、乾燥状態で抵
抗値が測定できるように作成された抵抗ペースト乾燥物
を、焼成後の目標抵抗値より10〜30%低くなると予想さ
れる膜厚でスクリーン印刷する。ここで抵抗値が測定で
きる抵抗ペースト乾燥物3は、第4図(a)に示すよう
に通常使用されるRuO2抵抗粉末6と樹脂・ガラス8にカ
ーボン7等の導電材料を含有させた抵抗ペースト乾燥物
であり、焼成後は、第4図(b)に示すようにカーボン
は燃焼し、抵抗体11となる。
この抵抗印刷した各製造ロットの一部を先行試験用
として積層、焼成し焼成抵抗値を測定する。
各製造ロットにつき、先行試験の抵抗ペースト乾燥
物の抵抗値(以下乾燥抵抗値)とその焼成抵抗値の関係
から、焼成抵抗値を目標値に適合させるたに乾燥抵抗値
を一体にするようにトリミング調整する。
抵抗ペースト乾燥物をトリミング調節したグリーン
シートを積層し約900℃で焼成一体化する。
以上の製造方法から判るように、この第3の発明は、同
一ロット内の抵抗値のバラツキをも減少できる効果をも
っている。勿論本発明の第2と同じくロット間の抵抗の
平均値のバラツキも減少できる。
以下、さらに本発明を実施例によって詳細に説明する。
[実施例1] 先ず本発明の第2について説明する。
重量%でCaO 27.3%,Al2O3 13.6%,SiO2 50%,B2O3
9.1%からなる硼珪酸アルミノカルシウムガラス粉60%
とアルミナ粉40%との混合物をロクターブレード法によ
ったグリーンシートを使用し、次の工程で第3図に示す
抵抗内蔵セラミック基板を作成した。
厚さ300μmのグリーンシート1にスルーホール用
の孔4をパンチで形成し、Agペーストでスルーホール印
刷を行う。次に配線パターン2をグリーンシート1に印
刷する。
RuO2粉末とCaO 32%,Al2O3 4%,SiO2 42%,及び
B2O3 22%からなる硼珪酸アルミノカルシウムガラスの
混合物をペースト化した抵抗ペーストを目標抵抗値より
も10〜30%程度低くなると予想される膜厚で印刷し抵抗
ペースト乾燥物3を得る。これを第1表で説明すると配
合比を3種類変えてペースト化し、シート抵抗値の目標
が100Ω,1kΩ,10kΩの各3ロットづつ、すでに1mm間隔
で印刷してある配線にまたがるように幅1mmで目標抵抗
値よりも10〜30%程度低くなると予想される70〜90Ω,
0.7〜0.9kΩ,7〜9KΩの膜厚で抵抗ペーストを印刷し乾
燥して抵抗ペースト乾燥物3を得る。
先行試験用に上記の印刷したグリーンシートを各目
標抵抗値、各ロット毎に所要数のサンプルを抜取り、所
定の位置に配置して積層を行ない、焼成後抵抗値を測定
する。第1表の例では各目標値に付きそれぞれ55〜87
Ω,0.63〜0.93KΩ,5.7〜8.4KΩとなった。
上記の先行試験でロット毎に測定した抵抗の平均
値の結果から各ロットを目標抵抗値に調整するために各
ロットのグリーンシート上の抵抗ペースト乾燥物のトリ
ミング長さを予測し、ロット毎に一定長さのトリミング
をする。
トリミング後所要のグリーンシートを所定の位置に
配置して積層する。
積層によって一体化された積層物を900℃で焼成す
る。
第1表の実施例(試料No.1〜9)では、トリミング後の
各ロットの抵抗値の平均は99〜103Ω,0.97〜1.04KΩ,9.
9K〜10.2KΩと何れも目標抵抗値に対し±5%以内の良
好な値になっている。以上の抵抗値の比較例として、抵
抗値を予め調整しない従来の抵抗値の測定結果を第1表
の試料No.〜に示した。比較例は抵抗膜厚のみによ
り目標抵抗値を調整しているので各ロット間の抵抗の平
均値のバラツキは±17%程度と大きく、グリーンシート
の抵抗ペースト乾燥物段階でトリミング調整する本発明
に比べ遥かに精度が劣ることが判る。
次に、本発明の第3を実施例2で説明する。
[実施例2] 実施例1と同様な硼珪酸アルミノカルスムガラス粉末と
アルミナ粉末を混合しドクターブレード法でグリーンシ
ートを作成した。
厚さ300μmのグリーンシート1にスルーホール用
の孔4をパンチで形成し、Agペーストでスルーホール印
刷を行う。次に配線パターン2をグリーンシート1に印
刷する。
実施例1と同じRuO2粉末6と硼珪酸アルミノカルシ
ウムガラス8に4%のカーボン7を混合してペースト化
した抵抗ペーストを目標抵抗値よりも10〜30%程度低く
なると予想される膜厚で印刷し抵抗ペースト乾燥物[第
4図(a)]を得る。これを第2表で説明するとシート
抵抗値の目標が1kΩで3ロットが、既に1mm間隔で印刷
してある配線にまたがるように幅1mmで目標抵抗値より
も10〜30%程度低くなると予想される膜厚で抵抗ペース
トを印刷する。
120℃で20分間乾燥後、所要数のサンプルを抜き取
り乾燥抵抗を測定後、所定の位置に配置して積層し焼成
後焼成抵抗値を測定する。第2表の例では焼成後の目標
抵抗値は、1KΩに対し乾燥抵抗値の試料No.10,11,12の
各ロットの平均値は、7.4K,8.2K,9.0kΩで焼成後の抵抗
値はそれぞれ0.65K,0.74K,0.82KΩとなった。
上記の先行試験結果から、焼成目標値に調整するた
め抵抗ペースト乾燥物をトリミングする。即ち、第2表
の試料No.10を例にとると、所要の乾燥抵抗値が、(1K/
0.65K)×7.4KΩ=11.38KΩ、同様の計算で試料No.11の
場合11.08KΩ、No.12の場合10.98KΩとなり、各ロット
の各乾燥抵抗値を以上の値になるようにトリミングすれ
ばよい。
トリミング後、所要のグリーンシートを所定の位置
に配置して積層する。
積層によって一体化された積層物を焼成する。
第2表の実施例では、トリミング後の各ロットの抵抗値
の平均は、0.96K,1.01K,1.01KΩとなりバラツキは±5
%以内にある。また同一ロット内のバラツキは、0.92〜
1.01kΩ,0.94〜1.07kΩ,0.96〜1.05kΩと何れも目標抵
抗値に対して±8%以内と良好な結果になっている。以
上の工程で製造したセラミック基板の抵抗値の測定結果
の比較例として、抵抗値を予め調整しない場合の抵抗値
の測定結果を第2表の試料No.,,に示した。比
較例は、抵抗膜厚のバラツキによる抵抗値が付加される
ので、抵抗値のバラツキは、ロット間で±16%、ロット
内では±15%程度と大きく、グリーンシート上の抵抗ペ
ースト乾燥物段階でトリミング調整する本発明に比べ遥
かに精度が劣ることが判る。
ハ.発明の効果 本発明の抵抗内蔵セラミック基板は、ロット間およびロ
ット内の抵抗値の精度が極めて良くかつ容易に製造でき
るので今後電子部品実装セラミック基板の小型化,高密
度化に貢献するところが大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の製造工程を例示したものであり、第
2図は本発明の抵抗内蔵セラミック基板の1実施例の断
面図である。第3図は本発明のグリーンシート上の配線
パターンおよび抵抗ペースト乾燥物のトリミング部を説
明する斜視図である。第4図は本発明の乾燥状態の抵抗
値の測定可能な抵抗ペースト乾燥物(a)とその焼成後
(b)を説明する断面図である。 1……グリーンシート、2……配線、3……抵抗ペース
ト乾燥物、4……スルーホール、5……トリミング部、
6……RuO2、7……カーボン、8……樹脂・ガラス、9
……基板、10……ガラス、11抵抗体。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子回路部品実装基板において、少なくと
    も一層のグリーンシート上の抵抗ペースト乾燥物が予め
    トリミング調整された後、積層され、焼成一体化されて
    いることを特徴とする抵抗内蔵セラミック基板。
  2. 【請求項2】電子回路部品実装基板の製造において、グ
    リーンシート上に抵抗ペースト乾燥物を形成後、該乾燥
    物の一部を抵抗値調整用の先行試験として積層し、焼成
    後の抵抗値を測定し、その結果に基づき、該先行試験の
    同一ロットのグリーンシート上の抵抗ペースト乾燥物を
    トリミング調整して積層し、焼成一体化することを特徴
    とする抵抗内蔵セラミック基板の製造方法。
  3. 【請求項3】電子回路部品実装基板の製造において、グ
    リーンシート上に抵抗値の測定可能な抵抗ペースト乾燥
    物を形成後、同一ロットの一部を抵抗値調整用の先行試
    験として該乾燥物の抵抗値を測定し、積層し、焼成後の
    抵抗値を測定し、該先行試験の両抵抗値の関係に基づ
    き、該先行試験の同一ロットのグリーンシート上の抵抗
    ペースト乾燥物の各抵抗値毎にトリミング調整後、積層
    し、焼成一体化することを特徴とする抵抗内蔵セラミッ
    ク基板の製造方法。
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