JPH10224004A - 厚膜抵抗体ペースト - Google Patents

厚膜抵抗体ペースト

Info

Publication number
JPH10224004A
JPH10224004A JP9026220A JP2622097A JPH10224004A JP H10224004 A JPH10224004 A JP H10224004A JP 9026220 A JP9026220 A JP 9026220A JP 2622097 A JP2622097 A JP 2622097A JP H10224004 A JPH10224004 A JP H10224004A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
film resistor
thick film
thermal expansion
weight
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
JP9026220A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3611160B2 (ja
Inventor
Masashi Fukaya
昌志 深谷
Tomoko Matsuo
知子 松尾
Chiaki Higuchi
千明 樋口
Yoshinobu Watanabe
嘉伸 渡辺
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.)
Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
Original Assignee
Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
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
Application filed by Tanaka Kikinzoku Kogyo KK, Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc filed Critical Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Priority to JP02622097A priority Critical patent/JP3611160B2/ja
Priority to US09/017,949 priority patent/US6123874A/en
Priority to DE69818122T priority patent/DE69818122T2/de
Priority to EP98102208A priority patent/EP0862189B1/en
Publication of JPH10224004A publication Critical patent/JPH10224004A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3611160B2 publication Critical patent/JP3611160B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/003Thick film resistors
    • 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
    • C03C3/064Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight 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
    • C03C3/076Glass 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
    • 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
    • H01C17/06553Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the resistive component composed of a combination of metals and oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Non-Adjustable Resistors (AREA)
  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚膜抵抗体の抵抗値の経時変化を少なくす
る。 【解決手段】 厚膜抵抗体ペーストは、2種類のガラス
A,Bの粉末を含有し、配合量が多い方のガラスAは、
CaO:20〜26重量%、SiO2 :37〜59重量
%、Al2 3 :5〜13重量%及びB2 3 :8〜2
8重量%を合計で95重量%以上含有し、配合量が少な
い方のガラスBは、SiO2 :53〜72重量%、B2
3 :20〜30重量%及びNa2 O:1〜7重量%を
合計で85重量%以上含有する。2種類のガラスA,B
の合計配合量に対する、ガラスAの配合比を73〜99
重量%とし、ガラスBの配合比を27〜1重量%とす
る。2種類のガラスA,Bは、環境に影響を及ぼす可能
性のあるPb、Cd、Niを含まない。配合量が多い方
のガラスAは、配合量が少ない方のガラスBと比較し
て、熱膨張係数が0.5×10-6/deg以上大きく且
つ屈伏点が30℃以上高い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスの粉末と導
電物質の粉末とを含む厚膜抵抗体ペーストに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来より、セラミック基板の表面に抵抗
体を厚膜法で形成する場合、RuO2系の厚膜抵抗体ペ
ーストを用いて厚膜抵抗体パターンを印刷し、これを6
00〜900℃で焼成して厚膜抵抗体を形成するように
している。一般に、焼成後の厚膜抵抗体は、抵抗値がば
らついているので、焼成後に厚膜抵抗体をレーザトリミ
ング法でトリミングして抵抗値を調整するようにしてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】焼成後に厚膜抵抗体を
レーザトリミングする際に、熱歪により厚膜抵抗体にマ
イクロクラックが入ることがあり、このマイクロクラッ
クが実使用環境下で徐々に進行して抵抗値が経時変化
し、回路の信頼性を低下させる原因となっている。この
マイクロクラックの進行は、厚膜抵抗体に引張応力が作
用している状態で発生しやすい。従って、マイクロクラ
ックの進行を防ぐには、厚膜抵抗体に圧縮力が加わるよ
うにすることが望ましく、そのためには、厚膜抵抗体の
熱膨張係数をセラミック基板の熱膨張係数よりも小さく
すれば良い。
【0004】しかし、従来より、セラミック基板に厚膜
抵抗体を形成するのに用いられているRuO2 系の厚膜
抵抗体ペーストは、ガラスの粉末とRuO2 の粉末を有
機ビヒクルと混合してペースト化したものであり、Ru
2 の熱膨張係数は6.0×10-6/degである。こ
れに対し、アルミナ基板と比較して熱膨張係数が小さい
低温焼成セラミック基板は、熱膨張係数が5.5×10
-6/deg程度であるため、厚膜抵抗体ペーストのガラ
スの熱膨張係数は5.5×10-6/degより小さくす
ることが望ましいが、電気的特性や機械的強度、有害性
等を考慮すると、ガラスの選択範囲も限られ、現実に
は、セラミック基板の熱膨張係数と同程度か、或はそれ
より大きな熱膨張係数のガラスを使用せざるを得なかっ
た。従って、このガラスとRuO2 を含む厚膜抵抗体の
熱膨張係数は、小さいものでもセラミック基板の熱膨張
係数と同程度であり、厚膜抵抗体とセラミック基板との
熱膨張差によって厚膜抵抗体に十分な圧縮力が働かず、
引張力が働く場合もある。このため、レーザトリミング
時に厚膜抵抗体に生じたマイクロクラックが実使用環境
下で進行しやすく、抵抗値の経時変化が大きいという問
題があった。
【0005】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、厚膜抵抗体の抵抗値
の経時変化を少なくすることができる厚膜抵抗体ペース
トを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1の厚膜抵抗体ペーストは、2種類
のガラスの粉末が配合され、配合量が多い方のガラス
は、配合量が少ない方のガラスと比較して、熱膨張係数
が大きく且つ屈伏点が高くなっている。この組成の厚膜
抵抗体ペーストをセラミック基板に印刷して焼成する
と、その焼成過程で以下のような段階を経て厚膜抵抗体
が焼結する。以下、説明の便宜上、配合量が多い方のガ
ラスをAとし、配合量が少ない方のガラスをBとする。
【0007】[第1段階]焼成時のガラス温度の上昇に
より、まず、屈伏点が低い方のガラスBが溶解し、図1
(a)に模式的に例示するように、溶解したガラスBが
導電物質の粉末を包み込む。この時点では、屈伏点が高
い方のガラスAはまだ溶解しない。ここで、屈伏点と
は、ガラスの温度上昇による熱膨張が止まる時のガラス
の軟化温度に相当する温度であり、屈伏点以下では、ガ
ラスが温度上昇に伴いほぼ直線的に熱膨張し、屈伏点を
越えると、ガラスは収縮に転じる。
【0008】[第2段階]屈伏点が高い方のガラスAが
徐々に溶解し始める。この時、先に溶解したガラスBが
流動し、ガラスAを包み込むようになる。
【0009】[第3段階]更に、焼成が進むと、ガラス
Aも溶解し、ガラスBと密着すると共に、図1(b)に
模式的に例示するように、ガラスAとガラスBとの界面
に導電物質が凝集し、導電路が形成される。第1段階か
ら第3段階までの間に、厚膜抵抗体ペースト中の有機ビ
ヒクルが熱分解して蒸発し、或は燃焼し、厚膜抵抗体の
膜から有機ビヒクルが除去される。
【0010】[第4段階]焼成の最終段階で、温度低下
により、ガラスA,Bが硬化して、厚膜抵抗体の膜がセ
ラミック基板上に形成される。
【0011】このようにして焼成された厚膜抵抗体は、
熱膨張係数の小さいガラスBが、これより熱膨張係数の
大きいガラスAを包み込んだ構造となる。この構造の厚
膜抵抗体は、熱膨張係数の小さいガラスBによって全体
の熱膨張係数が小さくなるばかりでなく、熱膨張係数の
小さいガラスBには、熱膨張係数の大きいガラスAによ
って圧縮力が加わった状態となる。この状態では、たと
え、焼成後のレーザトリミングにより厚膜抵抗体にマイ
クロクラックが入ったとしても、圧縮力が加わったガラ
スBの部分がマイクロクラックの進行を抑える働きをす
る。
【0012】ところで、厚膜抵抗体のマイクロクラック
の進行を抑える効果は、熱膨張係数の小さいガラスBに
加わる圧縮力が大きくなるほど、大きくなる。この圧縮
力はガラスA,Bの熱膨張係数の差が大きいほど大きく
なる。また、熱膨張係数の小さいガラスBがガラスAを
包み込んだ構造になるためには、ガラスAが溶解し始め
る前にガラスBの溶解が十分に進んでいる必要がある。
従って、ガラスA,Bの屈伏点の差、ひいては、ガラス
A,Bが溶解し始める温度の差が小さいと、ガラスBが
ガラスAを十分に包み込んだ構造にならない。この構造
では、たとえ、ガラスA,Bの熱膨張係数の差が大きく
ても、十分な圧縮力は働かない。
【0013】従って、請求項2のように、配合量が多い
方のガラスAは、配合量が少ない方のガラスBと比較し
て、熱膨張係数が0.5×10-6/deg以上大きく且
つ屈伏点が30℃以上高くすることが好ましい。このよ
うにすれば、ガラスAが溶解し始める前にガラスBの溶
解が十分に進み、ガラスBが確実にガラスAを包み込ん
だ構造となる。しかも、ガラスA,Bの熱膨張係数の差
が0.5×10-6/deg以上であるため、ガラスAか
らガラスBに加わる圧縮力が十分に大きくなり、マイク
ロクラックの進行を抑えるのに十分な圧縮力が得られ、
厚膜抵抗体の抵抗値の経時変化が効果的に抑えられる。
【0014】また、請求項3のように、2種類のガラス
A,Bは、Pb、Cd、Niを含まないガラスを用いる
ことが好ましい。従来の厚膜抵抗体ペーストは、Pb、
Cd、Niを含んでいたが、これらは環境に影響を及ぼ
す可能性のある金属である。従って、Pb、Cd、Ni
を含まないガラスA,Bを用いることで、地球環境保護
にも役立つ。
【0015】また、請求項4のように、配合量が多い方
のガラスAはCaO:20〜26重量%、SiO2 :3
7〜59重量%、Al2 3 :5〜13重量%及びB2
3:8〜28重量%を合計で95重量%以上含有し、
配合量が少ない方のガラスBはSiO2 :53〜72重
量%、B2 3 :20〜30重量%及びNa2 O:1〜
7重量%を合計で85重量%以上含有する組成とすると
良い。このような組成のガラスA,Bは、熱膨張係数の
差と屈伏点の差を確保できる。
【0016】ところで、圧縮力の加わるガラスBがマイ
クロクラックの進行を抑える働きをするため、ガラスB
の配合量はある程度必要であるが、ガラスBが増加する
に従って、ガラスBからガラスAに働く引張力が大きく
なり、ガラスBに働く圧縮力によるマイクロクラック抑
止効果がガラスAに働く引張力によって減殺されてしま
う。
【0017】従って、請求項5のように、2種類のガラ
スA,Bの合計配合量に対する、配合量が多い方のガラ
スAの配合比を73〜99重量%とし、配合量が少ない
方のガラスBの配合比を27〜1重量%とすることが好
ましい。後述する本発明者らの温度サイクル試験の結果
によれば、図3に示すように、ガラスBの配合比が27
重量%を越えると、厚膜抵抗体の抵抗値の変化率が目標
値である1%を越え、ガラスBによるマイクロクラック
抑止効果が有効に発揮されていないことが確認された。
また、ガラスBの配合比が1重量%であっても、厚膜抵
抗体の抵抗値の変化率は1%未満であり、ガラスBによ
るマイクロクラック抑止効果が十分に発揮されているこ
とが確認された。従って、ガラスBの配合比が27〜1
重量%であれば、ガラスBによるマイクロクラック抑止
効果が十分に発揮される。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態で用いる厚膜
抵抗体ペーストは、2種類のガラスA,Bの粉末と、導
電物質であるRuO2 の粉末とを有機ビヒクルと混合し
てペースト化したものであり、有機ビヒクルはバインダ
樹脂(例えばエチルセルロース)と溶剤(例えばテレピ
ネオール)とからなる。配合量が多い方のガラスAは、
CaO:20〜26重量%、SiO2 :37〜59重量
%、Al2 3 :5〜13重量%及びB2 3 :8〜2
8重量%を合計で95重量%以上含有し、配合量が少な
い方のガラスBは、SiO2 :53〜72重量%、B2
3 :20〜30重量%及びNa2 O:1〜7重量%を
合計で85重量%以上含有する。これら2種類のガラス
A,Bは、環境に影響を及ぼす可能性のある金属である
Pb、Cd、Niを含まない。配合量が多い方のガラス
Aの熱膨張係数をAα、屈伏点をADとし、配合量が少
ない方のガラスBの熱膨張係数をBα、屈伏点をBDと
すると、Aα−Bα≧0.5×10-6/deg 且つ
AD−BD≧30℃となっている。これら2種類のガラ
スA,Bの合計配合量に対する、配合量が多い方のガラ
スAの配合比を73〜99重量%とし、配合量が少ない
方のガラスBの配合比を27〜1重量%とする。厚膜抵
抗体ペーストに対するRuO2 の配合比は、必要とする
抵抗値に応じて決めれば良く、RuO2 の配合比が多く
なるほど、抵抗値が小さくなる。
【0019】
【実施例】ガラスA,Bの組成、熱膨張係数及び屈伏点
と温度サイクルによる厚膜抵抗体の抵抗値の変化率との
関係を考察するために、配合量が多い方のガラスAは、
表1に示すA1〜A5の5種類のサンプルを用意し、配
合量が少ない方のガラスBは、表2に示すB1〜B5の
5種類のサンプルを用意した。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】ガラスAのサンプルA1〜A5は、Ca
O:20〜26重量%、SiO2 :37〜59重量%、
Al2 3 :5〜13重量%及びB2 3 :8〜28重
量%を合計で95重量%以上含有し、屈伏点は685〜
722℃、熱膨張係数は5.4〜6.9×10-6/de
gである。
【0023】ガラスBのサンプルB1〜B5は、SiO
2 :53〜72重量%、B2 3 :20〜30重量%及
びNa2 O:1〜7重量%を合計で85重量%以上含有
し、屈伏点は636〜661℃、熱膨張係数は3.95
〜4.94×10-6/degである。
【0024】これらガラスA,Bのサンプルを用いて、
表3(実施例)及び表4(比較例)に示す配合比のガラ
スA,Bの粉末を平均粒径0.2μmのRuO2 の粉末
と有機ビヒクルに混合し、3本ロールにて十分に混練し
て厚膜抵抗体ペーストを作製した。尚、RuO2 の粉末
の配合比は、抵抗値を変えるため、15重量%、20重
量%、25重量%の3種類とした。
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】各厚膜抵抗体ペーストを印刷するセラミッ
ク基板として、熱膨張係数が5.5×10-6/degの
低温焼成セラミック基板を用いた。この低温焼成セラミ
ック基板は、CaO−Al2 3 −SiO2 −B2 3
系ガラス粉末:60重量%とAl2 3 粉末:40重量
%との混合物からなるセラミック材料で形成されてい
る。図2に示すように、この低温焼成セラミック基板の
表面に抵抗体電極用のAg/Pd導体を2mm間隔で印
刷・焼成し、その上から、上記厚膜抵抗体ペーストを乾
燥時の膜厚が20μmとなるようにスクリーン印刷し、
これを120℃で乾燥した。この厚膜抵抗体パターンの
サイズは、長さ2mm×幅1mmである。更に、この厚
膜抵抗体パターンの上にオーバーコートガラスペースト
を乾燥時の膜厚が13μmとなるようにスクリーン印刷
し、これを120℃で乾燥した。
【0028】この後、この低温焼成セラミック基板をベ
ルト炉に収容し、ピーク温度900℃、6分ホールドの
条件で、60分間焼成し、厚膜抵抗体とオーバーコート
ガラスとを同時焼成した。この時、厚膜抵抗体は以下の
ような段階を経て焼結する。
【0029】[第1段階]焼成時間の経過と共に、ガラ
ス温度が上昇し、まず、屈伏点が低い方のガラスBが溶
解し始める。そして、図1(a)に模式的に示すよう
に、溶解したガラスBがRuO2 の粉末を包み込む。こ
の時点では、屈伏点が高い方のガラスAはまだ溶解しな
い。
【0030】[第2段階]ガラス温度が更に上昇し、屈
伏点が高い方のガラスAが徐々に溶解し始める。この
時、先に溶解したガラスBが流動し、ガラスAを包み込
むようになる。
【0031】[第3段階]更に、焼成が進むと、ガラス
Aも溶解し、ガラスBと密着すると共に、図1(b)に
模式的に示すように、ガラスAとガラスBとの界面にR
uO2 が凝集し、導電路が形成される。第1段階から第
3段階までの間に、厚膜抵抗体ペースト中の有機ビヒク
ルが熱分解して蒸発し、或は燃焼し、厚膜抵抗体の膜か
ら有機ビヒクルが除去される。
【0032】[第4段階]焼成の最終段階で、温度低下
により、ガラスA,Bが硬化して、厚膜抵抗体の膜が低
温焼成セラミック基板上に形成される。
【0033】このようにして焼成された厚膜抵抗体は、
熱膨張係数の小さいガラスBが、これより熱膨張係数の
大きいガラスAを包み込んだ構造となる。この構造の厚
膜抵抗体には、熱膨張係数の小さいガラスBによって全
体の熱膨張係数が小さくなるばかりでなく、熱膨張係数
の小さいガラスBは、熱膨張係数の大きいガラスAによ
って圧縮力が加わった状態となる。
【0034】焼成後、表層抵抗体をレーザトリミングし
て、その抵抗値を初期値の2倍の値に調整した後、温度
サイクル試験(−40℃30分/+150℃30分:1
000サイクル)を行い、トリミング後10分経過時の
表層抵抗体の抵抗値を初期値として1000サイクル後
の厚膜抵抗体の抵抗値の変化率を測定した。この測定結
果は、前掲した表3(実施例)及び表4(比較例)に示
されている。図3〜図5は、この試験結果をグラフに表
したもので、図3は、ガラスBの配合比と厚膜抵抗体の
抵抗値の変化率との関係を示し、図4は、ガラスA,B
の熱膨張係数の差と厚膜抵抗体の抵抗値の変化率との関
係を示し、図5は、ガラスA,Bの屈伏点の差と厚膜抵
抗体の抵抗値の変化率との関係を示している。
【0035】表4に示す比較例No.1,3〜6は、含
有するガラスをガラスAのみとした厚膜抵抗体ペースト
であり、従来の厚膜抵抗体ペーストと同じ組成である。
これらの比較例No.1,3〜6では、温度サイクルに
よる抵抗値変化率が1.34〜1.85%にもなり、目
標値(1%以下)を達成できない。これは、レーザトリ
ミング時に厚膜抵抗体に生じたマイクロクラックが温度
サイクル試験により進行したことを意味する。
【0036】これに対し、表3に示す実施例No.1〜
16の厚膜抵抗体ペーストを焼成した厚膜抵抗体は、図
1(b)に示すように、熱膨張係数の小さいガラスB
が、これより熱膨張係数の大きいガラスAを包み込んだ
構造となる。この構造では、熱膨張係数の小さいガラス
Bによって厚膜抵抗体全体の熱膨張係数が小さくなるば
かりでなく、熱膨張係数の小さいガラスBには、熱膨張
係数の大きいガラスAによって圧縮力が加わった状態と
なる。この状態では、たとえ、焼成後のレーザトリミン
グにより厚膜抵抗体にマイクロクラックが入ったとして
も、圧縮力が加わったガラスBの部分がマイクロクラッ
クの進行を抑える働きをする。これにより、実施例N
o.1〜16では、温度サイクルによる抵抗値変化率が
0.15〜0.84%となり、目標値(1%以下)を余
裕をもって達成できた。
【0037】ところで、圧縮力の加わるガラスBがマイ
クロクラックの進行を抑える働きをするため、ガラスB
の配合量はある程度必要であるが、ガラスBが増加する
に従って、ガラスBからガラスAに働く引張力が大きく
なり、ガラスBに働く圧縮力によるマイクロクラック抑
止効果がガラスAに働く引張力によって減殺されてしま
う。
【0038】本発明者らの試験結果によれば、図3に示
すように、ガラスBの配合比が10〜15%でマイクロ
クラック抑止効果が最大となり、抵抗値変化率が最低
(0.21〜0.23%)となる。ガラスBの配合比が
15%より多くなると、ガラスBの配合比が多くなるに
従って抵抗値変化率が徐々に増加し、ガラスBの配合比
が27重量%を越えると、厚膜抵抗体の抵抗値の変化率
が目標値である1%を越え、ガラスBによるマイクロク
ラック抑止効果が有効に発揮されていないことが判明し
た。
【0039】また、ガラスBの配合比が10%より少な
くなると、ガラスBの配合比が少なくなるに従って抵抗
値変化率が徐々に増加するが、ガラスBが1重量%含ま
れていれば、厚膜抵抗体の抵抗値の変化率は1%未満で
あり、ガラスBによるマイクロクラック抑止効果が十分
に発揮されていることが判明した。この試験結果から、
ガラスBの配合比は27〜1重量%であれば良く、この
配合比であれば、ガラスBによるマイクロクラック抑止
効果を十分に発揮できて、抵抗値変化率の目標値(1%
以下)を達成できる。
【0040】また、マイクロクラック抑止効果は、熱膨
張係数の小さいガラスBに加わる圧縮力が大きくなるほ
ど、大きくなる。この圧縮力はガラスA,Bの熱膨張係
数の差が小さいと、小さくなり、マイクロクラック抑止
効果が少なくなる。
【0041】本発明者らの試験結果によれば、表4の比
較例No.7のように、ガラスA,Bの熱膨張係数の差
が0.46×10-6/degであると、抵抗値の変化率
が1.16%となり、目標値を越えてしまう。図4に示
すように、ガラスA,Bの熱膨張係数の差が0.5×1
-6/deg以上であれば、抵抗値変化率を目標値(1
%)以下にすることができ、ガラスBによるマイクロク
ラック抑止効果を十分に発揮できることが判明した。
【0042】また、ガラスBによるマイクロクラック抑
止効果を発揮させるためには、図1(b)に示すよう
に、熱膨張係数の小さいガラスBがガラスAを包み込ん
だ構造になる必要があり、そのためには、ガラスAが溶
解し始める前にガラスBの溶解が十分に進んでいる必要
がある。従って、ガラスA,Bの屈伏点の差、ひいて
は、ガラスA,Bが溶解し始める温度の差が小さいと、
ガラスBがガラスAを十分に包み込んだ構造にならな
い。この構造では、たとえ、ガラスA,Bの熱膨張係数
の差が大きくても、十分な圧縮力は働かない。
【0043】本発明者らの試験結果によれば、表4の比
較例No.8のように、ガラスA,Bの屈伏点の差が2
4℃であると、抵抗値の変化率が1.26%となり、目
標値を越えてしまう。図5に示すように、ガラスA,B
の屈伏点の差が30℃以上であれば、抵抗値変化率を目
標値以下にすることができ、ガラスBによるマイクロク
ラック抑止効果を十分に発揮できることが判明した。
【0044】以上説明した実施例では、厚膜抵抗体ペー
ストを印刷・焼成するセラミック基板として、低温焼成
セラミック基板を用いたが、アルミナ基板、窒化アルミ
ニウム基板等の他のセラミック基板を用いても良い。
【0045】また、厚膜抵抗体ペーストに配合する導電
物質として、RuO2 を用いたが、M2 Ru2
7-x (M=Bi,Al等)、MoO3 等の他の導電物質
を用いても良い。
【0046】また、上記実施形態では、RuO2 の粉末
の配合比を15重量%、20重量%、25重量%とした
が、RuO2 の配合比は、これらに限定されず、必要と
する抵抗値に応じて決めれば良い。
【0047】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項1の厚膜抵抗体ペーストは、2種類のガラス
A,Bの粉末が配合され、配合量が多い方のガラスA
は、配合量が少ない方のガラスBと比較して、熱膨張係
数が大きく且つ屈伏点が高くなっているため、配合量が
少ない方のガラスBに圧縮力が働いて、厚膜抵抗体のマ
イクロクラックの進行を抑えることができ、厚膜抵抗体
の抵抗値の経時変化を少なくすることができる。
【0048】更に、請求項2によれば、2種類のガラス
A,Bの熱膨張係数の差を、0.5×10-6/deg以
上とし、且つ屈伏点の差を30℃以上としたので、ガラ
スBに働く圧縮力によるマイクロクラック抑止効果を十
分に高めることができて、厚膜抵抗体の抵抗値の経時変
化を確実に目標値以下に抑えることができ、厚膜抵抗体
の信頼性を向上できる。
【0049】また、請求項3では、2種類のガラスA,
Bは、環境に影響を及ぼす可能性のあるPb、Cd、N
iを含まないので、廃棄物処理が容易になると共に、環
境汚染を防止できる。
【0050】また、請求項4では、配合量が多い方のガ
ラスAは、CaO:20〜26重量%、SiO2 :37
〜59重量%、Al2 3 :5〜13重量%及びB2
3 :8〜28重量%を合計で95重量%以上含有し、配
合量が少ない方のガラスBはSiO2 :53〜72重量
%、B2 3 :20〜30重量%及びNa2 O:1〜7
重量%を合計で85重量%以上含有するので、2種類の
ガラスA,Bの熱膨張係数の差:0.5×10-6/de
g以上と屈伏点の差:30℃以上を確保することができ
る。
【0051】また、請求項5では、圧縮力が働くガラス
Bの配合比を27〜1重量%としたので、ガラスBによ
るマイクロクラック抑止効果を十分に発揮させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す厚膜抵抗体の焼成過
程の変化を説明する図で、(a)は焼成前期の状態を示
す模式図、(b)は焼成後期の状態を示す模式図
【図2】温度サイクル試験に用いた厚膜抵抗体の形状と
サイズを説明する平面図
【図3】ガラスBの配合比と厚膜抵抗体の抵抗値変化率
との関係をグラフで示す図
【図4】ガラスA,Bの熱膨張係数の差と厚膜抵抗体の
抵抗値変化率との関係をグラフで示す図
【図5】ガラスA,Bの屈伏点の差と厚膜抵抗体の抵抗
値変化率との関係をグラフで示す図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 千明 神奈川県厚木市飯山字台ノ岡2453番21号 田中貴金属工業株式会社厚木工場内 (72)発明者 渡辺 嘉伸 神奈川県厚木市飯山字台ノ岡2453番21号 田中貴金属工業株式会社厚木工場内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2種類のガラスの粉末と導電物質の粉末
    とを有機ビヒクルと混合して成る厚膜抵抗体ペーストで
    あって、 配合量が多い方のガラスは、配合量が少ない方のガラス
    と比較して、熱膨張係数が大きく且つ屈伏点が高いこと
    を特徴とする厚膜抵抗体ペースト。
  2. 【請求項2】 配合量が多い方のガラスは、配合量が少
    ない方のガラスと比較して、熱膨張係数が0.5×10
    -6/deg以上大きく且つ屈伏点が30℃以上高いこと
    を特徴とする請求項1に記載の厚膜抵抗体ペースト。
  3. 【請求項3】 前記2種類のガラスは、Pb、Cd、N
    iを含まないガラスが用いられていることを特徴とする
    請求項1または2に記載の厚膜抵抗体ペースト。
  4. 【請求項4】 配合量が多い方のガラスは、CaO:2
    0〜26重量%、SiO2 :37〜59重量%、Al2
    3 :5〜13重量%及びB2 3 :8〜28重量%を
    合計で95重量%以上含有し、 配合量が少ない方のガラスは、SiO2 :53〜72重
    量%、B2 3 :20〜30重量%及びNa2 O:1〜
    7重量%を合計で85重量%以上含有することを特徴と
    する請求項1乃至3のいずれかに記載の厚膜抵抗体ペー
    スト。
  5. 【請求項5】 前記2種類のガラスの合計配合量に対す
    る、配合量が多い方のガラスの配合比を73〜99重量
    %とし、配合量が少ない方のガラスの配合比を27〜1
    重量%としたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれ
    かに記載の厚膜抵抗体ペースト。
JP02622097A 1997-02-10 1997-02-10 厚膜抵抗体ペースト Expired - Lifetime JP3611160B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02622097A JP3611160B2 (ja) 1997-02-10 1997-02-10 厚膜抵抗体ペースト
US09/017,949 US6123874A (en) 1997-02-10 1998-02-03 Thick-film resistor paste
DE69818122T DE69818122T2 (de) 1997-02-10 1998-02-09 Paste für einen Dickschichtwiderstand
EP98102208A EP0862189B1 (en) 1997-02-10 1998-02-09 Thick-film resistor paste

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02622097A JP3611160B2 (ja) 1997-02-10 1997-02-10 厚膜抵抗体ペースト

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10224004A true JPH10224004A (ja) 1998-08-21
JP3611160B2 JP3611160B2 (ja) 2005-01-19

Family

ID=12187319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02622097A Expired - Lifetime JP3611160B2 (ja) 1997-02-10 1997-02-10 厚膜抵抗体ペースト

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6123874A (ja)
EP (1) EP0862189B1 (ja)
JP (1) JP3611160B2 (ja)
DE (1) DE69818122T2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006066475A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 厚膜抵抗体形成用組成物、厚膜抵抗体の形成方法及び厚膜抵抗体
EP1693858A1 (en) 2005-02-21 2006-08-23 TDK Corporation Thick film resistor, manufacturing method thereof, glass composition for thick film resistor and thick film resistor paste
US7282163B2 (en) 2002-11-21 2007-10-16 Tdk Corporation Resistor paste, resistor, and electronic device
JP2014154547A (ja) * 2013-02-04 2014-08-25 E.I.Du Pont De Nemours And Company 基板上で銅導体を形成する方法における銅ペースト組成物およびその使用

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040113127A1 (en) * 2002-12-17 2004-06-17 Min Gary Yonggang Resistor compositions having a substantially neutral temperature coefficient of resistance and methods and compositions relating thereto
US20050062585A1 (en) * 2003-09-22 2005-03-24 Tdk Corporation Resistor and electronic device
DE102006043781A1 (de) * 2006-09-13 2008-03-27 Siemens Ag Bauteil mit einer Erfassungsstruktur für mechanische Beschädigungen
DE102008036837A1 (de) * 2008-08-07 2010-02-18 Epcos Ag Sensorvorrichtung und Verfahren zur Herstellung
KR102234552B1 (ko) 2018-10-31 2021-04-01 엘지전자 주식회사 법랑 조성물 및 이의 제조방법
KR102234551B1 (ko) 2018-11-09 2021-04-01 엘지전자 주식회사 법랑 조성물, 그 제조방법 및 조리기기
KR102172417B1 (ko) * 2019-02-22 2020-10-30 엘지전자 주식회사 법랑 조성물 및 이의 제조방법
KR102310341B1 (ko) 2019-02-22 2021-10-07 엘지전자 주식회사 법랑 조성물, 그 제조방법 및 조리기기
KR20200102758A (ko) 2019-02-22 2020-09-01 엘지전자 주식회사 법랑 조성물, 그 제조방법 및 조리기기
KR102172418B1 (ko) 2019-02-22 2020-10-30 엘지전자 주식회사 법랑 조성물, 그 제조방법 및 조리기기
KR102172460B1 (ko) 2019-02-22 2020-10-30 엘지전자 주식회사 법랑 조성물, 그 제조방법 및 조리기기
KR102172459B1 (ko) 2019-02-22 2020-10-30 엘지전자 주식회사 법랑 조성물, 그 제조방법 및 조리기기
KR102172416B1 (ko) 2019-02-22 2020-10-30 엘지전자 주식회사 법랑 조성물, 그 제조방법 및 조리기기

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4302362A (en) * 1979-01-23 1981-11-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Stable pyrochlore resistor compositions
US5164342A (en) * 1988-10-14 1992-11-17 Ferro Corporation Low dielectric, low temperature fired glass ceramics
JPH04196104A (ja) * 1990-11-26 1992-07-15 Tanaka Kikinzoku Internatl Kk 厚膜抵抗ペースト
JPH04196105A (ja) * 1990-11-26 1992-07-15 Tanaka Kikinzoku Internatl Kk 厚膜抵抗組成物
JP2970713B2 (ja) * 1991-12-25 1999-11-02 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 厚膜抵抗体組成物
US5474711A (en) * 1993-05-07 1995-12-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Thick film resistor compositions
US5491118A (en) * 1994-12-20 1996-02-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Cadmium-free and lead-free thick film paste composition

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7282163B2 (en) 2002-11-21 2007-10-16 Tdk Corporation Resistor paste, resistor, and electronic device
EP1564757A4 (en) * 2002-11-21 2008-12-24 Tdk Corp RESISTANCE PULP, RESISTANCE AND ELECTRONIC PART
JP2006066475A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 厚膜抵抗体形成用組成物、厚膜抵抗体の形成方法及び厚膜抵抗体
EP1693858A1 (en) 2005-02-21 2006-08-23 TDK Corporation Thick film resistor, manufacturing method thereof, glass composition for thick film resistor and thick film resistor paste
JP2014154547A (ja) * 2013-02-04 2014-08-25 E.I.Du Pont De Nemours And Company 基板上で銅導体を形成する方法における銅ペースト組成物およびその使用

Also Published As

Publication number Publication date
DE69818122T2 (de) 2004-06-03
US6123874A (en) 2000-09-26
EP0862189B1 (en) 2003-09-17
EP0862189A1 (en) 1998-09-02
DE69818122D1 (de) 2003-10-23
JP3611160B2 (ja) 2005-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10224004A (ja) 厚膜抵抗体ペースト
KR970008549B1 (ko) 높은 열 사이클 접착력 및 노화 접착력을 위한 은 풍부 전도체 조성물
JPH0411495B2 (ja)
JP3532926B2 (ja) 抵抗配線基板およびその製造方法
JPH0950708A (ja) 導電性ペースト及び積層セラミック電子部品
KR0166446B1 (ko) 절연체용 글래스 조성물, 절연체 페이스트, 및 후막 인쇄 회로
JP2717054B2 (ja) 厚膜サーミスタおよび厚膜サーミスタ用の組成物
JPS6326522B2 (ja)
JP3635669B2 (ja) 厚膜多層基板の製造方法
CN100590754C (zh) 电阻体膏剂、电阻体、及使用了所述电阻体的电路基板
JP2001322831A (ja) オーバーコートガラス及び厚膜印刷基板
JPS6310104B2 (ja)
JP2004186427A (ja) 厚膜回路基板及び厚膜回路基板の製造方法
JPH1012045A (ja) 低温焼成用導電ペースト
JPH10106349A (ja) 銀系導体ペースト
JP2644017B2 (ja) 抵抗ペースト
JPH01112605A (ja) 導体ペースト組成物
JP3246245B2 (ja) 抵抗体
JP3214273B2 (ja) ガラスシート
JPH08162762A (ja) ガラスセラミック多層回路基板
JPH09255360A (ja) 結晶性ガラス組成物
JPH05128908A (ja) 導体ペースト
JP2892220B2 (ja) セラミック配線基板の製造方法
JPH05151818A (ja) 導体ペースト
JPH11339560A (ja) 銀ペースト

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20040408

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040531

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20040629

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040716

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20040702

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20040806

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041014

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041014

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071029

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081029

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091029

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091029

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029

Year of fee payment: 6

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029

Year of fee payment: 6

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111029

Year of fee payment: 7

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111029

Year of fee payment: 7

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111029

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111029

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121029

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121029

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131029

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term