JPH10107207A - 厚膜回路基板及びその製造方法 - Google Patents

厚膜回路基板及びその製造方法

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JPH10107207A
JPH10107207A JP8258757A JP25875796A JPH10107207A JP H10107207 A JPH10107207 A JP H10107207A JP 8258757 A JP8258757 A JP 8258757A JP 25875796 A JP25875796 A JP 25875796A JP H10107207 A JPH10107207 A JP H10107207A
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JP
Japan
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resistor
thick film
thick
circuit board
coat layer
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JP8258757A
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English (en)
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Toru Nomura
徹 野村
Yoshiyuki Miyase
善行 宮瀬
Takamasa Isobe
隆昌 磯部
Toshiharu Mizutani
寿治 水谷
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.)
Noritake Co Ltd
Denso Corp
Original Assignee
Noritake Co Ltd
Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】耐環境性能を向上させつつ、コスト低減を図
る。 【解決手段】アルミナ基板1上には、Cu導体配線層2
が所定の配線パターンにて形成され、その上には所定の
シート抵抗値を有するCu−Ni系抵抗体(例えば、D
upont社製4240D)3が印刷焼成されている。
このCu−Ni系抵抗体3には、その抵抗値を微調整す
るためのトリミング処理が施されている。符号3aがト
リミング部を示す。さらに、同抵抗体3の上には、亜鉛
系材料からなるガラスコート層(例えば、Dupont
社製QP507)4が印刷焼成されている。この場合、
トリミング部3aを含むCu−Ni系抵抗体3上にガラ
スコート層4が直接形成されてその耐環境性能が確保さ
れるため、その上に樹脂コート層を形成する等の煩雑な
工程が必要なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子製品に用いら
れる厚膜回路基板及びその製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、厚膜回路基板として、小型・高密
度・低コスト化の要望から、Cu厚膜の配線パターンを
施した回路基板が広く使われているようになってきた。
こうしたCu厚膜回路基板に用いられる厚膜抵抗体とし
ては、例えばLaB6 (ホウ化ランタン)系抵抗体、S
nO2 (酸化錫)系抵抗体、Cu−Ni(銅−ニッケ
ル)系抵抗体等が知られている。因みに、LaB6 系抵
抗体は10Ω/□〜10kΩ/□程度のシート抵抗値
を、SnO2 系抵抗体は10kΩ/□〜1MΩ/□程度
のシート抵抗値を、Cu−Ni系抵抗体は電流検出に用
いる20mΩ/□〜10Ω/□程度のシート抵抗値を、
それぞれ有する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の厚膜
回路基板においては、SnO2 系抵抗体並びにCu−N
i系抵抗体の耐環境性能が低いために、以下に示すよう
に煩雑な製造工程が強いられていた。ここで、SnO2
系抵抗体を用いた、従来一般の厚膜回路基板の断面構成
を図5に示す。
【0004】図5において、アルミナ基板11上には、
Cu導体層12及びSnO2 系抵抗体13が形成され、
さらにその上には、例えば亜鉛系材料からなるガラスコ
ート層14が形成されている。この場合、通常は、ガラ
スコート層14の形成後にトリミングによる抵抗値調整
が行なわれるが、このトリミングによる露出部(トリミ
ング部15)にて抵抗体13が温度又は湿度に応じて酸
化し、抵抗値変動による特性不良が生じる。そのため、
耐環境性能を保持するには、抵抗体13のトリミング後
において、例えば紫外線硬化樹脂材料からなる樹脂コー
ト層16を形成することが強いられていた。
【0005】他方、Cu−Ni系抵抗体を用いた厚膜回
路基板では、図6(a)に示すように、Cu−Ni系抵
抗体R1の抵抗値を調整するために、耐環境性能に優れ
た別の系の抵抗体(例えば、LaB6 系抵抗体)R2,
R3を設け、その別の抵抗体R2,R3をトリミングに
て調整し、所望の特性を得るようにしていた。つまり、
かかる場合には、別の抵抗体R2,R3が付加的要件と
なり、製造工程の煩雑化を招く(図6(b)に示すよう
に、Cu−Ni系抵抗体R1を単独で用いることは困難
であった)。
【0006】以上のように、上記既存の技術では、温度
や湿度条件により特性不良が生じる抵抗体、即ち、耐環
境性能が低いSnO2 系抵抗体やCu−Ni系抵抗体を
厚膜抵抗体として用いた場合において、その耐環境性能
を向上させるには工数のアップや基板サイズの大型化が
強いられ、高コスト化を招くという問題があった。
【0007】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、耐環境性能を向
上させつつ、コスト低減を図ることができる厚膜回路基
板及びその製造方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、請求項1に記載の厚膜回路基板では、厚膜抵抗体に
抵抗値調整用のトリミング部を設け、当該トリミング部
を含む厚膜抵抗体上にガラスコート層を直接形成してい
る。この場合、前記トリミング部は、ガラスコート層に
より直接保護されてその耐環境性能が確保されるため、
その上に樹脂コート層を形成する等の煩雑な工程が必要
なくなる。その結果、耐環境性能を向上させつつ、コス
ト低減を図ることができる。
【0009】特に、請求項2に記載したように、前記厚
膜抵抗体がCu−Ni系抵抗体、又はSnO2 系抵抗体
からなる場合には、その効果が顕著になる。つまり、既
述したように、従来構成によれば、Cu−Ni系抵抗体
では抵抗値の調整のために別の抵抗体(LaB6 )を付
加し、他方、SnO2 系抵抗体ではトリミング後に樹脂
コート層を形成していた(前記図5,図6参照)。しか
し、本発明の構成によれは、上記従来の付加的構成が強
いられることはなく、低コスト化が好適に実現できる。
【0010】また、厚膜回路基板の製造方法として、請
求項3に記載の発明では、厚膜抵抗体の抵抗値を調整す
るトリミング工程と、その後、前記厚膜抵抗体上にガラ
スコート層を印刷焼成する工程とを以って構成してい
る。また、請求項4に記載の発明では、厚膜抵抗体がC
u−Ni系抵抗体、又はSnO2 系抵抗体からなるよう
にしている。これら請求項3,4に記載した製造方法に
よれば、既述した通り、耐環境性能を向上させつつ、コ
スト低減が可能な厚膜回路基板が製造できる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施の形態を図面に従って説明する。図1は、本実施の形
態における厚膜回路基板を示す断面図である。同図にお
いて、アルミナ基板1上には、Cu導体配線層2が所定
の配線パターンにて形成され、その上には所定のシート
抵抗値を有するCu−Ni系抵抗体(例えば、Dupo
nt社製4240D)3が印刷焼成されている。このC
u−Ni系抵抗体3には、その抵抗値を微調整するため
のトリミング処理が施されている。符号3aがトリミン
グ部を示す。さらに、同抵抗体3の上には、亜鉛系材料
からなるガラスコート層(例えば、Dupont社製Q
P507)4が印刷焼成されている。
【0012】次に、上記厚膜回路基板の製造工程を説明
する。先ずは、図2に示すように、アルミナ基板1上に
Cu導体配線層2を形成する。具体的には、Cu系の導
体ペーストをスクリーン印刷し、これを大気中120℃
の雰囲気で10分間乾燥する。その後、焼成炉内で窒素
雰囲気中、約900℃にて10分間焼成することにより
Cu導体配線層2が形成される。
【0013】さらに、図3に示すように、前記Cu導体
配線層2の所定の電極パターン上に、Cu−Ni系抵抗
体材料のペーストをスクリーン印刷し、これを大気中1
20℃の雰囲気で10分間乾燥する。そして、焼成炉内
で窒素雰囲気中、約900℃で10分間焼成することに
より、Cu−Ni系抵抗体3が形成される。
【0014】その後、図4に示すように、Cu−Ni系
抵抗体3に対してレーザトリミング加工を施し、その抵
抗値を所望の値に調整する。このとき、Cu−Ni系抵
抗体3にトリミング部3aが形成される。トリミング
後、前記Cu導体配線層2及び抵抗体3上に亜鉛系ガラ
ス材料ペーストをスクリーン印刷し、670℃にて10
分間焼成する。これにより、図1に示すガラスコート層
4が形成され、厚膜回路基板の一連の工程が完了する。
かかるガラスコート層4の生成時には、前記トリミング
部3a内にガラス材料(亜鉛系材料)が充填されること
となる。
【0015】因みに、Cu−Ni系抵抗体に代えて、S
nO2 系抵抗体材料により厚膜抵抗体を形成する場合に
は、当該抵抗体の形成に際し、SnO2 系抵抗体材料
(例えば、Dupont社製QP601)のペーストを
Cu導体配線層2の所定の電極パターン上に印刷し、そ
れを大気中120℃の雰囲気で10分間乾燥した後、焼
成炉内で窒素雰囲気中、約900℃にて10分間焼成す
る。それ以降、前記Cu−Ni系抵抗体3を用いた厚膜
回路基板の製造工程と同様に、SnO2 系抵抗体にレー
ザトリミング加工を施した後、その上からガラスコート
層を形成する。
【0016】以下に示す表1は、上記の如く製造された
厚膜回路基板の耐久評価試験の試験結果を示す。なお、
この耐久試験ではサンプルとして、Cu−Ni系抵抗
体、SnO2 系抵抗体のそれぞれを用いた回路基板を多
数用意し、それらを「ガラスコート層の形成前にトリミ
ングをしたもの」、「ガラスコート層の形成後にトリミ
ングをしたもの」、「ガラスコート層の形成後にトリミ
ングし、さらに樹脂コート層を印刷硬化させたもの」に
区分けした。また、この耐久試験において、高温高湿放
置1000時間の抵抗値ドリフト量、高温放置1000
時間の抵抗値ドリフト量、及び冷熱放置1000サイク
ルの抵抗値ドリフト量を評価パラメータとした。具体的
な条件は表中に示す通りである。
【0017】
【表1】 上記表1において、本実施の形態の構造である「ガラス
コート層の形成前にトリミングをしたもの」について
は、Cu−Ni系抵抗体、SnO2 系抵抗体のそれぞれ
のサンプルがいずれも評価基準である1.5%を下回
り、その評価結果は良好となることが分かる。また、
「ガラスコート層の形成後にトリミングをしたもの」に
ついては、いずれのサンプルも評価基準を上回り、その
評価結果は不良となることが分かる。さらに、「ガラス
コート層の形成後にトリミングし、さらに樹脂コート層
を印刷硬化させたもの」については、全サンプル中、1
つを除いて評価基準を下回り、その評価結果は略良好と
なることが分かる。但し、本形態の構造では、トリミン
グ部及びその周辺領域が完全にガラスコート層で保護さ
れるため(図1参照)、従来構造よりも抵抗値ドリフト
量が小さく、その評価結果が優れることとなる。
【0018】一方、表2は、本実施の形態のように構成
した厚膜回路基板において、Cu−Ni系抵抗体、及び
SnO2 系抵抗体のそれぞれに関し、ガラスコート層焼
成後の抵抗値ドリフト量を測定した試験結果を示す。
【0019】
【表2】 上記表2において、Cu−Ni系抵抗体の抵抗値ドリフ
ト量は、最大0.5%となり、SnO2 系抵抗体の抵抗
値ドリフト量は最大3%となった。この結果は、抵抗値
規格±5%を満足することとなる。
【0020】以上本実施の形態によれば、以下に示す効
果が得られる。 (a)本実施の形態では、厚膜抵抗体(Cu−Ni系抵
抗体、又はSnO2 系抵抗体)3にトリミング部3aを
設け、当該トリミング部3aを含む厚膜抵抗体3上にガ
ラスコート層4を直接形成した。この場合、トリミング
部3aは、ガラスコート層4により直接保護されてその
耐環境性能が確保されるため、その上に樹脂コート層を
形成する等の煩雑な工程が必要なくなる。このことは、
前記表1,表2の評価結果からも立証されている。その
結果、耐環境性能を向上させつつ、コスト低減を図るこ
とができる。また、基板サイズの大型化を招くといった
不都合も解消される。
【0021】(b)特に、厚膜抵抗体がCu−Ni系抵
抗体、又はSnO2 系抵抗体からなる場合には、その効
果が顕著になる。つまり、従来構成によれば、Cu−N
i系抵抗体では抵抗値の調整のために別の抵抗体(La
B6 )を付加し、他方、SnO2 系抵抗体ではトリミン
グ後に樹脂コート層を形成していた(前記図5,図6参
照)。しかし、本実施の形態によれは、上記従来の付加
的構成が強いられることはなく、低コスト化が好適に実
現できる。
【0022】(c)また、厚膜回路基板の製造方法とし
て、厚膜抵抗体をトリミングする工程と、その後、前記
厚膜抵抗体上にガラスコート層を印刷焼成する工程とを
以って実現している。同製造方法によれば、既述した通
り、耐環境性能を向上させつつ、コスト低減が可能な厚
膜回路基板が製造できる。
【0023】なお、本発明は、上記実施の形態の他に次
の形態にて実現できる。 (1)ガラスコート層のピンホール等により、耐環境性
能が低下するおそれのある場合には、ガラスコート層の
上に紫外線樹脂(例えば、タムラ化研社製USR−2
G)を形成し、その耐環境性能を向上させるようにして
もよい。この場合、製造工程は増えるものの、従来品と
比べて耐環境性能に優れる厚膜回路基板が提供できる。
【0024】(2)上記実施の形態では、ガラスコート
層を亜鉛系材料(Dupont社製QP507)により
構成したが、これを変更してもよい。例えば鉛系材料等
を用いることもできる。
【0025】(3)本発明の他の形態として、厚膜抵抗
体をLaB6 系抵抗体にて構成してもよい。この場合に
も、LaB6 系抵抗体のトリミング後にガラスコート層
が形成される。なお、このLaB6 系抵抗体は、耐久性
に優れるため、ガラスコート層の焼成後に再度トリミン
グを行い、その抵抗値をより高精度に調整するようにし
てもよい。
【0026】(4)また、上記実施の形態では、絶縁基
板としてアルミナ基板を用い、導体配線層としてCu導
体配線基板を用いたが、それら材料の選定は任意であ
る。要は、絶縁基板上に導体配線層を印刷焼成し、それ
ら配線層間に所望のシート抵抗値を有する厚膜抵抗体を
印刷焼成して厚膜回路を形成する厚膜回路基板であれ
ば、この発明にかかる上記厚膜回路基板及びその製造方
法を同様に適用することができる。
【0027】(5)上記実施の形態では、レーザトリミ
ングにより厚膜抵抗体の抵抗値を調整したが、これをサ
ンドトリミングに変更することも勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の実施の形態における厚膜回路基板を示す
断面図。
【図2】厚膜回路基板の製造工程を説明するための断面
図。
【図3】厚膜回路基板の製造工程を説明するための断面
図。
【図4】厚膜回路基板の製造工程を説明するための断面
図。
【図5】従来技術における厚膜回路基板を示す断面図。
【図6】厚膜抵抗体を用いた回路基板の電流調整部の構
成を示す回路図。
【符号の説明】
1…アルミナ基板、2…Cu導体配線層、3…Cu−N
i系抵抗体、4…ガラスコート層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮瀬 善行 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 磯部 隆昌 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目1番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内 (72)発明者 水谷 寿治 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目1番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁基板上に導体配線層を印刷焼成し、そ
    れら配線層間に所望のシート抵抗値を有する厚膜抵抗体
    を印刷焼成して厚膜回路を形成する厚膜回路基板におい
    て、 前記厚膜抵抗体に抵抗値調整用のトリミング部を設け、
    当該トリミング部を含む前記厚膜抵抗体上にガラスコー
    ト層を直接形成したことを特徴とする厚膜回路基板。
  2. 【請求項2】前記厚膜抵抗体がCu−Ni系抵抗体、又
    はSnO2 系抵抗体からなる請求項1に記載の厚膜回路
    基板。
  3. 【請求項3】絶縁基板上に導体配線層を印刷焼成し、そ
    れら配線層間に所望のシート抵抗値を有する厚膜抵抗体
    を印刷焼成して厚膜回路を形成する厚膜回路基板の製造
    方法において、 前記厚膜抵抗体の抵抗値を調整するトリミング工程と、 その後、前記厚膜抵抗体上にガラスコート層を印刷焼成
    する工程とからなることを特徴とする厚膜回路基板の製
    造方法。
  4. 【請求項4】前記厚膜抵抗体がCu−Ni系抵抗体、又
    はSnO2 系抵抗体からなる請求項3に記載の厚膜回路
    基板の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100463434B1 (ko) * 2001-12-04 2004-12-23 삼성전기주식회사 매립된 레지스터를 갖는 인쇄회로기판 및 이의 제조방법
CN109791823A (zh) * 2016-09-29 2019-05-21 京瓷株式会社 电阻器、具备该电阻器的电路基板和电子装置

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