JPS6025002B2 - グレ−ズ抵抗器形成用磁器基板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、配線導体層が基板の焼成と同時に得られるグ
レーズ抵抗器形成用の磁器基板に関するものである。

従来の厚腰抵抗器において、Ｒの２とガラス成分からな
るＲｕ０２グレーズ抵抗材料が中広く使用されている。

このグレーズ抵抗器は、鱗給アルミナ基板表面に、銀あ
るいは銀とパラジウムからなる電極材料を空気中焼成し
て電極を形成し、この電極上に、ペースト状のＲｕ０２
グレーズを印刷し、空気中で７５０一９００こＣの温度
で焼成して形成したものである。つまり、電極および抵
抗層のいずれも空気中で形成されるものである。逆に言
えば、タングステン（Ｗ）、あるいはモリブデン（Ｍｏ
）を電極として基板の暁結と同時に得た配線基板（メタ
ラィズァルミナ基板）上へは、このＲの２グレーズ抵抗
層を設けることはできない。これに対して、珪化物とガ
ラスからなる珪化物グレーズ抵抗体は、還元雰囲気中で
も化学的に安定であるところから、メタライズアルミナ
基板用のグレーズ抵抗材料として用いられ始めている。
事実、性能面で、従来の酸化雰囲気焼成抵抗材料（Ｒｄ
０２ 系グレース）とほぼ同等のものが得られている。
しかし、メタラィズ基板に印刷したとき、いくつかの別
の問題も発生して来ている。導体材料としてＷやＭｏを
用いたメタラィズ基板では、第１図に示すように導体層
１がその厚み分だけ基板２面より突出しているのが一般
的である。このため、この導体層１を、厚膜抵抗器の電
極として、用いるとき、導体層１の厚み分の高低差によ
って抵抗層３の腰厚にむらや生じ、抵抗特性に多大な悪
影響を受けているのが実情であった。たとえば、抵抗体
に過大電流したとき（過負荷試験）、抵抗体の電流密度
が不均一となり、集中的な発熱による特性の劣化などが
あげられる。加えて、印刷面の凹凸は、同一基板内での
印刷むらおよび基板間の印刷むらを生じさせることは容
易に考えられる。このように、配線導体が基板の焼成と
同時に得られる配線基板上に厚膜抵抗層を設けたいとき
は、電極導体の厚みの問題が議題として残されている。

このような点に鑑み、本発明は、抵抗電極面に対して高
さがほぼ等しくなるような絶縁層を、少なくとも厚膜抵
抗層が形成される滋器絶系茨基板面に設けることによっ
て、厚膜抵抗層の腰厚むらをなくし、優れた抵抗特性を
有するグレーズ抵抗体が形成可能な配線基板を提供せん
とするものである。

以下、本発明の実施例および比較例にもとづいて詳細に
説明する。

〔実施例〕

アルミナ（ＡＩ２０３）を主成分とし、添加物としてＳ
ｉ０２，Ｍｇ○，Ｃａ○を１〜１０重量％含むアルミナ
生シートをドクターブレード法にて得た。

おの上に、ＷあるいはＭｏをビーグルとともに涙綾した
導体ペーストを、数種の電極パターンを有するスクリー
ンを用いて印刷した。次いで「この印刷導体部分を除く
シート全面に、基板組成と同じ組成を有するペーストを
スクリーン印刷した。このとき、ペーストの粘度および
スクリーン印刷条性を変えて印刷厚みを、導体層のそれ
とほぼ等しくなるようにした。この、導体電極パターン
が印刷されたアルミナ生シートの小片を「日２とＮ２に
少量の水蒸気を含む還元性雰囲気中にて１６００００で
２時間焼成した。焼成後、導体部分にＮｉの電極メッキ
を施した。導体材料としてＭｏＳｊ２，ＴａＳｉ２およ
びＭｇぶｉ、ガラスフリツトとしてＢａ○，Ｂ２０３，
Ｍｇ○，Ｃａ○，Ｓｉ０２からなる混合粉末と、エチル
セルロースを１０％溶解したテレピン油とを混練して得
た抵抗ペースト３種類をそれぞれスクリーン印刷し、１
２０℃で１粉ご間乾燥した後、最高温度が８５０ｑ０で
試料の最高温度城通過時間を１０分間の条件に保たれた
比を５％含む混合Ｎ２ガス雰囲気トンネル炉を通して焼
成した。第２図に上述のようにして得られたグレーズ抵
抗アルミナ基板の構造の一例を示す。

図において、１１はアルミナ基板で、アルミナ生シート
から得られた母体基板部１２とその上に印刷導体部分を
除いた部分にペーストをスクリーン印刷し焼成して形成
された絶縁層１３とからなる。無論、これら二つの部分
１２，１３は焼成により一体化されている。１４は導体
層で、その上面が基板１１と表面と同一面上にある。

１５はグレーズ抵抗層で、二つの導体層１４に両端がそ
れぞれ重なり、電気哲に接続されるよう形成されている
。

上述のようにして得られたグレーズ抵抗器について、そ
のアスペクト比を変えて調べた結果、電極とのマッチン
グはきわめて良好で、また、形成された厚膜抵抗層の厚
みも均一であった。下表に、これらのグレーズ抵抗層の
面積抵抗値Ｒｏ（Ｑ／□）、２０ｏｏと１２５ＣＯでの
抵抗値測定による抵抗温度係数ＴＣＲ（脚）、ノイズ（
胆）、および短時間負荷特性として５０瓜ｈＷノ柵の直
流負荷を室温で５秒間印加した後の抵抗変化率△Ｒ／Ｒ
（％）を示した。〔比較例〕 実施例と同種のアルミナ生シート上に、表面に電極ペー
ストだけを印刷し、以下実施例と同じ手順で、焼成、厚
膜焼付けをした。

その結果の代表的な数値を下表に示す。上表からわかる
ように、本発明による配線基板上に形成された厚膜数抗
器の抵抗特性には、特に過負荷試験において顕著な効果
が現れている。

これは、形成された抵抗膜の厚みが均一なため、過負荷
試験のように大電流が流れた場合に電流集中が起こりに
くいためによるものを考えられる。従来の配線基板のよ
うに、基板面と導体層厚み分の高低差がある基板上に設
けられた厚膜抵抗器では、対電極方向に大きな厚みむら
を生じている。実験によれば、過大電流通過によって特
に劣化する個所は、電極層のエッジ部分であることが確
められている。またＴＣＲ、ノイズなどの他の抵抗特性
も、本発明では基板組成と同じ成分の絶縁層の上に抵抗
が形成されるため従来と同等以上の性能を有している事
が表からわかる。また、本発明による配線基板はし厚膜
抵抗膜の保護のためのオーバコートガラスの信頼性にお
いてもいちぢるしい効果がある。

つまり、基板面と導体層（あるいは抵抗層）との高低差
が少ないほど、保護コート性は確実となるからである。
本発明の目的が、基板面と導体層面との落差をなくすこ
とによって、特性の優れたグレーズ抵抗基板を供給する
ことにあるからして、実施例では基板と同一組成の絶縁
ペーストをスクリーン印刷によって設けたが、熱圧着に
よる方法を用いても構わないことは言うまでもない。以
上説明したように、本発明は抵抗電極面との高さがほぼ
等しい絶縁層を、少なくとも厚膜抵抗層が形成される面
を含む基板面に有することにより、優れたグレーズ抵抗
基板の実現を可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の配線基板に厚膜抵抗体を形成した構造断
面図、第２図は本発明のグレーズ抵抗器形成用磁器基板
の構造の一例を示す断面図である。 １１・・・…アルミナ基板、１４・・・・・・導体層、
１５・・・・・・グレーズ抵抗層。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 卑金属導体配線と共に同時焼結された磁器基板にお
   いて、電極となる導体層の面の高さがほぼ等しく、前記
   磁器基板と同じ成分からなる絶縁層が、少なくとも珪化
   物系グレーズ抵抗層の形成される面を含む基板面に有す
   ることを特徴とするグレーズ抵抗器形成用磁器基板。