JPH11233302A - 抵抗ペースト - Google Patents

抵抗ペースト

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JPH11233302A
JPH11233302A JP10046358A JP4635898A JPH11233302A JP H11233302 A JPH11233302 A JP H11233302A JP 10046358 A JP10046358 A JP 10046358A JP 4635898 A JP4635898 A JP 4635898A JP H11233302 A JPH11233302 A JP H11233302A
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哲也 田中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接着強度、抵抗値、ＴＣＲ、ヒートサイクル
性等に優れたカドミウムを含まない低抵抗ペーストを提
供すること。 【解決手段】 （Ａ）銅及びニッケルからなる導電性粉
末、（Ｂ）４００〜５００℃の範囲の軟化点を有するカ
ドミウムを含まないガラス粉末、（Ｃ）（ａ）酸化バナ
ジウム、又は（ｂ）酸化バナジウムと酸化ビスマス、酸
化マンガン、酸化珪素、酸化チタン、酸化アンチモン、
酸化錫及び酸化コバルトからなる群より選ばれる少なく
とも１種との組合わせからなる金属酸化物、（Ｄ）ビヒ
クルを含む抵抗ペースト。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、厚膜回路やチップ
抵抗、サージ素子、多層回路基板、積層部品等におい
て、特に低抵抗の厚膜抵抗体を形成するために使用され
る銅−ニッケル系抵抗ペーストに関する。
【０００２】
【従来の技術】抵抗ペーストは、セラミック絶縁基板上
に印刷、焼成して厚膜抵抗パターンを形成するために用
いられている。特に低抵抗用としては、従来より銀−パ
ラジウム系やルテニウム−銀系、ルテニウム−銀−パラ
ジウム系の抵抗ペーストが使用されている。しかしなが
ら、これらの系では５０ｍΩ／□以下の低いシート抵抗
値を有しかつ諸特性の良好なものを得るのは困難であ
り、せいぜい８０ｍΩ／□程度が限界であった。
【０００３】窒素雰囲気中で焼成する銅−ニッケル系の
低抵抗ペーストも知られている。従来使用されている銅
−ニッケル抵抗ペーストは、主に酸化カドミウムを含む
ガラスを使用しているものである。酸化カドミウム系ガ
ラスは、セラミック基板との界面にガラス中間層を形成
し、界面エネルギーを減少させると共に抵抗体と基板と
の熱膨張係数の差に起因する歪みを吸収すると考えら
れ、得られた抵抗体とセラミックとの間の接着強度が大
きく、ヒートサイクル性が良好で、特に過酷な環境下で
の使用に耐えるなど、特性的には非常に優れているが、
人体への影響及び公害の点から望ましくない。
【０００４】特開平２−３０８５０１号公報や特開平７
−１１１２０５号公報等には、比較的軟化点の高いガラ
スを用いた銅−ニッケル抵抗ペーストが開示されている
が、焼成膜の緻密性及び強度が不十分であり、耐久性、
特にヒートサイクル性の優れたものが得られない。又、
低温で流動するようなガラスを用いると、焼成中抵抗体
表面にガラス成分の滲み出しを生じ、外観不良や接着強
度不足に繋がったり、又、抵抗のＴＣＲ特性が悪化した
りする。ガラスの種類によっては、ガラスの成分が焼成
中に飛散して電極の表面に付着し、ステイン（変色）現
象や半田付け性阻害を引起こすこともある。従って、酸
化カドミウム系ガラスを使用したものを越える特性を有
する銅−ニッケル抵抗ペーストは得られていないのが現
状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は有害なカドミ
ウムを含まず、しかも接着強度、抵抗値、ＴＣＲ、ヒー
トサイクル性等において従来と同等以上の優れた特性を
有する低抵抗の抵抗ペーストを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）銅及び
ニッケルからなる導電性粉末、（Ｂ）４００〜５００℃
の範囲の軟化点を有するカドミウムを含まないガラス粉
末、（Ｃ）（ａ）酸化バナジウム、又は（ｂ）酸化バナ
ジウムと酸化ビスマス、酸化マンガン、酸化珪素、酸化
チタン、酸化アンチモン、酸化錫及び酸化コバルトから
なる群より選ばれる少なくとも１種との組合わせからな
る金属酸化物、（Ｄ）ビヒクルを含む抵抗ペーストであ
る。以下、本発明を詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】銅及びニッケルからなる導電性粉
末は、銅−ニッケル合金粉末、銅粉末とニッケル粉末の
混合物、又は該合金粉末と銅粉末及び／又はニッケル粉
末との混合物のいずれでもよい。導電性粉末中の銅とニ
ッケルの比は、重量でおよそ８０：２０〜３０：７０の
範囲が良好なＴＣＲ特性を得る上で好ましい。
【０００８】ガラスとしては、例えば硼酸塩系、珪酸塩
系、硼珪酸塩系などが使用される。特にアルミナなどの
セラミック基板中の成分との反応性が強く、基板との間
に強固なガラス接合層を作り易いものが好ましい。この
ようなガラスとしては硼酸鉛ガラス、硼珪酸鉛ガラス、
硼珪酸鉛亜鉛ガラス系等の酸化鉛系ガラスなどが挙げら
れる。
【０００９】ガラスの軟化点は５００℃を越えると通常
の焼成温度、例えば９００℃ではセラミック基板との接
着強度が不十分であり、又緻密な焼成膜が得られず、ヒ
ートサイクル性が不十分になる。軟化点が４００℃より
低いと抵抗体表面へのガラスの滲み出しが多くなる。
（Ｃ）の金属酸化物としては、酸化バナジウムを単独で
使用してもよいが、他の金属酸化物、例えば酸化ビスマ
ス、酸化マンガン、酸化珪素、酸化チタン、酸化アンチ
モン、酸化錫、酸化コバルトの１種又は２種以上を併用
してもよい。これらの金属酸化物は、ガラス成分を抵抗
体の焼成被膜中に取込む構造を作ることによってガラス
の流動を適度に抑え、被膜表面へのガラスの滲み出しを
防止すると共に接着強度向上、ＴＣＲの改善に寄与する
と考えられる。
【００１０】ガラス粉末及び金属酸化物の配合量は、焼
結性、接着強度、抵抗値等のバランスで決定されるが、
導電性粉末１００重量部に対して通常ガラス粉末は３〜
２０重量部の範囲、金属酸化物は合計で０．３〜５重量
部の範囲が好ましい。ガラス粉末は３重量部より少ない
と接着強度が弱く、２０重量部を越えると抵抗値が高く
なり、又ヒートサイクル性が悪化したり、ガラスの滲み
出しが起こり易くなる。又、金属酸化物の配合量が少な
いと強度が不足する他、ＴＣＲ特性が悪化する。逆に多
くなりすぎると接着強度が弱くなり、又抵抗値が大きく
なる傾向がある。
【００１１】これらの成分は適当な液状ビヒクルと共に
ペースト化され、通常の方法で基板上に印刷され、乾燥
後、例えば８００〜９５０℃の高温で焼成される。ビヒ
クルとしては、普通に知られるターピネオール、ブチル
カルビトール、トルエン等の溶剤や、これらにエチルセ
ルロースやアクリル酸エステル等の樹脂を溶解した溶液
が用いられる。
【００１２】
【実施例】以下、実施例に沿って本発明を更に具体的に
説明するが本発明はこれら実施例に制限されるものでは
ない。 実施例１ Ｃｕ７０重量％、Ｎｉ３０重量％の組成の合金粉末 １００重量部 軟化点４６０℃の硼珪酸鉛系ガラス粉末 ８重量部 Ｖ2 Ｏ5 １重量部 をエチルセルロースをジヒドロα−ターピネオールに溶
解したビヒクルと共に混練し、抵抗ペーストを製造し
た。
【００１３】このペーストを、予め厚膜銅電極を焼付け
形成したアルミナ基板上に２ｍｍ×２ｍｍの正方形パタ
ーン状にスクリーン印刷し、乾燥後、窒素雰囲気中ピー
ク温度９００℃で焼成した。得られた抵抗被膜のシート
抵抗値（焼成膜厚１５μｍ換算）、Ｈ−ＴＣＲ（＋２５
〜＋１２５℃）、Ｃ−ＴＣＲ（−５５〜＋２５℃）及び
引張り強度を測定した。結果を表１に示す。尚、引張り
強度は抵抗体パターン上にＬ字形治具を直接半田付けし
て測定した。
【００１４】実施例２〜９ ガラスの配合量、金属酸化物の種類と量を表１の通りと
する以外は実施例１と同様にして、抵抗ペーストを作製
した。同様に抵抗体を製造し、性能試験を行ない、得ら
れた結果を表１に併せて示した。尚、各実施例に付き、
目視により抵抗体上のガラスの滲みを、ＳＥＭにより電
極表面のステインを観察したところ、どちらも全く見ら
れなかった。
【００１５】
【表１】
【００１６】比較例１ Ｖ2 Ｏ5 を含有しないほかは実施例１と同様にして、抵
抗ペーストを作製した。同様に抵抗体を製造し、性能試
験を行ない、得られた結果を表２に示した。 比較例２ ガラス粉末として軟化点５１０℃の硼珪酸鉛系ガラスを
用いる以外は実施例１と同様にして、抵抗ペーストを作
製した。同様に抵抗体を製造し、性能試験を行ない、得
られた結果を表２に示した。尚、接着強度については膜
の焼結が十分でなく、半田が付かないため測定できなか
ったが、非常に弱いものであった。
【００１７】比較例３ ガラス粉末として軟化点５４０℃の硼珪酸ビスマス系ガ
ラスを用い、Ｖ2 Ｏ5に代えてＢｉ2 Ｏ3 を用いる以外
は実施例１と同様にして、抵抗ペーストを作製した。同
様に抵抗体を製造し、性能試験を行ない、得られた結果
を表２に示した。接着強度はやはり半田が付かないため
測定できなかったが、非常に弱いものであった。
【００１８】比較例４ ガラス粉末として軟化点７８０℃の珪酸バリウム系ガラ
スを用いる以外は実施例１と同様にして抵抗ペーストを
作製した。同様にして基板上に焼付けたところ、抵抗体
と基板が剥離した。
【００１９】
【表２】
【００２０】
【発明の効果】本発明の抵抗ペーストを焼成して得られ
る厚膜抵抗体は、低抵抗でかつＴＣＲが小さく、基板と
の接着強度が極めて大きく、又ガラスの滲み出しによる
外観不良や、電極のステイン現象、半田付け性不良がな
い。従って例えば５０ｍΩ／□以下の低いシート抵抗値
で、かつ特性の良好な抵抗体が容易に得られる。更に構
造的に緻密な焼成体となるため、従来の酸化カドミウム
系ガラスを使用した銅−ニッケル抵抗などに比べても耐
久性が優れており、車載用など過酷な環境下での使用に
も耐えるものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （Ａ）銅及びニッケルからなる導電性粉
    末、（Ｂ）４００〜５００℃の範囲の軟化点を有するカ
    ドミウムを含まないガラス粉末、（Ｃ）（ａ）酸化バナ
    ジウム、又は（ｂ）酸化バナジウムと酸化ビスマス、酸
    化マンガン、酸化珪素、酸化チタン、酸化アンチモン、
    酸化錫及び酸化コバルトからなる群より選ばれる少なく
    とも１種との組合わせからなる金属酸化物、（Ｄ）ビヒ
    クルを含む抵抗ペースト。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010129896A (ja) * 2008-11-28 2010-06-10 Mitsuboshi Belting Ltd 抵抗体ペースト、抵抗体膜及び抵抗器

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