JPS61208801A - 抵抗ペ−スト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分ｅ） この発明は、酸化鉄−酸化ルテニウム−酸化鉛を電導成
分とする抵抗ペースト、特にその中に含まれるガラスフ
リツトの改良に関するものである。

（従来の技術） 金属酸化物を導電成分とする抵抗ペーストとしＣ１たと
えば、特公昭５１−２７８７１号公報に記載ノＢｉ、　
０３−Ｒｕｂ、系のもの、時分ｄ３５−２８１６２号公
報に記載のＰｂ、０４−Ｒｕｂ、系のものがあるＯ これらの公知の抵抗ペーストは、たとえばアルミナなど
の絶縁基板の上に印刷スクリーンによシ塗布され、空気
中で焼付けられることにより、半固定抵抗器の抵抗体と
し′Ｃ用いられる。しかしながら、この抵抗体の上りこ
スライダを摺動させると、上記した各抵抗ペーストによ
シ形成された抵抗体では（１）０回程度で抵抗値が初期
値にくらべＣ３０〜５０俤の変化を示すものであり、安
定性に欠けるものであった。

また、抵抗ペーストの構成成分中、上記した公報のうち
、前者ではＢｉ：Ｒｕのモル比としＣ４：５〜４：８の
比率からなシ、また後者ではｐｂｏ。

Ｒｕｂ、のモル比が１：１〜２：１の比率からなるよう
にＲｕｂ２ｔが多く、高画なＲｕｂ！を含む点でコスト
アップの要因となつ゛〔いる。

このような問題を解決するため、発明者等は導電成分を
酸化鉄、酸化ルテニウム２よび酸化鉛で構成することに
よ）、つまり導電成分とし′〔酸化鉄を構成成分の一部
とすることとした。これによれば、半固定抵抗器の抵抗
体とし°Ｃ利用した場合、ＩＭｎ／口　までの範囲で、
その抵抗温度係数が±５００Ｐｐｍ／を以内であり、さ
らには回転寿命特性にもすぐれＣいるものが獲得できた
。

（発明が解決しようとする問題） しかしながら、この抵抗ペーストにおいＣ１導電成分と
同じ固形成分であるガラスフリットについＣその成分が
たとえばホウケイ酸鉛亜鉛系ガラスフリットのものでは
、焼付は温度を８５０でとしたとき抵抗体を形成するこ
とができず、ｓ　ｏ　ｏ　’ｃ以下で焼付けなければな
らなかった。上記したガラスフリットでは８００Ｃ以下
の低温で焼付けられるため、むしろエネルギー消費量の
コストダウンが図れることになシ、好都合であると考え
られる。しかしながら、一般的にｙｉ膜抵抗の分野では
、焼付は温度を８５０でに統一する方向にあり、焼付け
のための炉もむしろこの温度に設定されたものに設計さ
れ′〔いる。したがつ′Ｃ１上記した抵抗ペーストにつ
い′Ｃも、ホウケイ酸鉛！姶系ガラスフリットではその
ような要求に答えることのできないものとなつ′Ｃいる
。

また、上記した抵抗ペーストでは、焼付は後の、いう問
題を有し′Ｃいた。

（発明の目的） したがって、この発明は酸化鉄、酸化ルテニウム、およ
び酸化鉛を電導成分とする抵抗ペーストにおい°Ｃ，ガ
ラスフリットの成分を改良することにより、８Ｉ′ＪＯ
Ｃを越える温度で焼付けが行なえさらには面積抵抗値が
（１）０にΩ／口〜ＩＭｆｌ／口の範囲で得られる抵抗
ペーストを提供することを目的とする。

（発明の構成） すなわち、この発明にかかる抵抗ペーストは、導電性粉
末、ガラスフリット、２よび有機質ビヒクルからなるも
のであつ°Ｃ１ 前記導電性粉末が酸化鉄、酸化ルテニウム、および酸化
鉛よりなること、 また、前記ガラスフリットが次の組成よりなることを特
徴とするものである。

ｐｂｏ　　　　　　５０〜７８重１チ ８（１）、　　　　　１５〜４０重量 ％Ｂ、０．　　　　　　１〜４重量 ％Ａｌｘ　Ｏｌ　　　　　　５重量％以下Ｔｉｅ、　　
　　　　　３重１チ以 下（問題全解決するための手段） この発明にかかる抵抗ペーストの構成材料のうち、まｒ
導電性粉末につい゛Ｃ説明する。

つまり、この導電性粉末は、酸化鉄、酸化ルテニウム、
および酸、化鉛よりなるが、酸化鉄をＦｅ（１）４　に
換算し、酸化ルテニウムをＲｕ０１にＡ４Ｌ、酸化鉛を
Ｐｂ、　０４に換算しＣ，Ｆｅ、０４：ＲｕＯ２：Ｐｂ
ｉ　０４　＝１　：　０．６〜５　：　０．２〜１　Ｏ
モル比カラナルモのである。かかるモル比に限定したの
は次のような理由による。ここでは、Ｆｅｓ○４の量を
基準とし”Ｃ７１′シ、したがつＣまずＲｕＯ２につい
゛Ｃ説明すると、その成分モル比率を０．６〜５とした
のは、１６未満では抵抗値が大きくなりすぎ、また抵抗
温度係数の値が±ｓｏｏｐｐｍ／ｌを越えるからである
。一方５を越えると電気的特性についＣは問題はないも
のの、　Ｃ（ＵＯ，量が多くなり、コストダウンに結び
つかないからである。まだｐｂ、　ｏ４につい′Ｃその
成分モル比率を・〕、２〜１としたのは、１］、２未満
ではシス的特性には問題のないものの、ｐｂ。

０４　量を少なくした分だけＲｕｂ、量を増やさなけれ
ばならず、その結果コストアップになるからである。一
方、１分越えると抵抗値が大きくなρすぎ、また抵抗温
度係数の値が±ｓｏｏｐｐｍ／でを越えるからである。

次に、導電性粉末と同様に固形成分であるガラスフリッ
トについ′Ｃ説明する。

ガラスフリットの組成および組成割合についＣはすでに
上記したとｊ？ｐであるが、その限定理由は次のとおり
である。

つま）、ｐｂｏか５０重量％未満では融点が高く、一方
、７８重ｉ％を越えると融点が低くなり、この抵抗ペー
ストの焼付は温度、つまシ具体的には８５０１１１：前
後で焼付は可能な抵抗ペーストが得られなくなる。

５（１）２が１５ｆｉ量チ未満では焼付は時における粘
性が低くなシ、良質な抵抗値が得られず、一方４０重、
ｔ％を越えると融点が高くなり、目的とする焼付は温度
の抵抗ペーストが得られなくなる。

Ｂ２Ｏ３がＩＪｉ−Ｊｌチ未満では、Ｐｉ）Ｏ，Ｓｉｎ
、および後述するＡｄｚ　０１のガラス化を妨げ、結晶
化し’（Ｌまい、一方４重重量上越えると融点が低くな
りすぎ、かつ粘性も低下し焼付は時に抵抗膜が形成され
なくなる。

Ａｌｘ０．、Ｔｉｅ、がともに３ｊ！［盪チを越えると
、融点が高くなり、低温での焼付け、具体的にはａｓｏ
ｒＵ後での焼付けが不可能になる。

この抵抗ペーストに２い゛Ｃ１固形成分である導電性粉
末とガラス７ワツトの混合比（重量チ）は３０ニア０〜
７０：３０の範囲で選択される。この範囲に限定される
のは、導電性粉末が３０重ｉチ未満で、ガラスフリット
が７０ｉ量チを越えると、ガラスフリット量が多くなシ
、焼付は時にｇ融したガラス成分か流れ出し、たとえば
電極上にまで達つしｃｔ＊の半田付は不良を起こすとい
う問題が発生する。一方、導電性粉末が７０］ｉｉチを
ぷえ、ガラスフリットが３０ｔ、ｉチ未満になると、高
温放置時、多湿時におい゛Ｃ電気的特性が劣化する。

また、導電性粉末とガラスフワットからなる固形成分と
有機質ワニスとの混合比（重量％）は、６５：３５〜７
５：２５の範囲が選ばれる。

この混合比の範囲に選んだ理由は次のとおシである。す
なわち、有機質ワニスは固形成分をスクリーン印刷が可
能となるようにペースト状とするものであり、たとえば
、エチルセルロースを溶剤であるα−テレピネオールに
溶解させたものを用いるが、有機質ワニスが２５重重量
未満になると、固形成分が多くなシ、印刷性のよいペー
ストが得られないからであり、一方３５重ｆチを越える
と印刷パターンの滲みが発生し、一定面積のパターンが
形成されず、抵抗値にバラツキが生じるからである。

抵抗ペーストを調整するには、導電性粉末の原料である
Ｆ’ｅ、　ｏ４．　Ｒｕｎｇ　、　ＰＪ　０４　　を所
定比率に秤量し、各原料をポットミルに水とともに入れ
、所定時間混合する。そののち水を蒸発させ、６００〜
９００ｔｌ”　で熱処理し゛Ｃ導電性粉末を得る。この
導電性粉末にガラスフリットを所定比率で加え、さらに
有機質ワニスを加え“Ｃ混合することにより抵抗ペース
トが得られる。

この抵抗ペーストは、たとえばアルミナの絶縁基板の上
にスクリーン印刷により塗布され、空気中たとえば７０
０〜９００ｔｌ’Ｏ温度で焼付けられることＫよシ、抵
抗体とし゛Ｃ構成されることになる。

なお、導電性粉末につＬｎ’（、たとえば７０Ｑｃ、２
時間で熱処理したものにりい゛Ｃ分析した結果、Ｐ　ｂ
　２　Ｒｕ　ｚ　Ｏｙからなるパイロクロア結晶構造の
酸化物と、Ｆｅ、　Ｏ，と、ｐｂとＦｅの複合酸化物か
らなるものであることが確認できた。

（実施例） 以ド、この発明を実施例にもとづい・Ｃ詳細に説明する
。

実施例り 導電成分であるＦｅｓ　Ｏａ　、Ｒｕｂ２ｊ？よびＰＩ
）ｓＯ４を第１表に示すモル比率で調合し、ボットミル
中で水とともに２４時時間式混合し、そののち水をトを
加え、これら固形成分に対しＣ有機質ワニスを２８重虐
ｅｓ加え”Ｃ混線し、抵抗ペーストを調整した。

なお、ガラスフリツトとし°Ｃは次の組成よりなるもの
を用いた。

ｐｂｏ　　　　　　６５重量％ Ｓｉｎ、　　　　　　５１重量％ Ｂ、０．　　　　　　２重量％ ｈｔｚｏｓ　　　　　１！［％ Ｔｉｅ、　　　　　　　１重量％ これ・ら抵抗ペーストを、アルミナ基板の表面に４Ｍ１
１の間隔であらかじめ形成した一対の銀焼付は電他間に
スクリーン印刷で塗布し、８５０ｒ、（１）分の条件で
焼付けた。そし′Ｃ得られた抵抗体の面積抵抗値、Ｃｏ
ｍａ　Ｔ、Ｃ０ＲおよびＨｏｔ　Ｔ、Ｃ，Ｒｆ測定し、
その結果を合せ゛Ｃ第１表に示した。

第１表中のＣｏ１ｄ　Ｔ、Ｃ０Ｒ、Ｈｑｔ　Ｔ、Ｃ，Ｒ
についＣは次の試験法にもとづい′Ｃ行った。

ｃｏｌａ　Ｔ、Ｃ，Ｒ（−ｓｓＡ／１−ｚｓＣ）：Ｍ工
Ｌ　ＳＴＤ　２０２１Ｆ試験法　３０４ Ｈｏｔ　　Ｔ、Ｃ，Ｒ（＋２５〜＋１２５ｔ）：Ｍ工Ｌ
　ＳＴＤ　２０２Ｆ試験法　６０４ 力之おλ・首比較例とし゛Ｃ，ガラスフリットとし′Ｃ
ホウケイ酸鉛亜鉛系のものを用い、上記した実施例と同
様に処理し”Ｃ特性を評価したつ なお、焼付は温度につい′Ｃは７６０ｔｌ’に設定した
０ 組成比および特性についＣは第２表に示した。

また、ホウケイ酸鉛亜鉛系ガラスフリットは次に示す組
成のものを用いた。

ｐｂｏ　　　　　　２α５重量係 ｓｔｏ、　　　　　　４６．１重量％ ８２０ｍ　　　　　　２　０．５Ｊｉｊｌ　％Ａ１．ｏ
ｓ　　　　　　２．６重ｆチ ＺｎＯ１α３重量％ 第１表と４２表を比較しＣ明らかなように、第１表に示
した試料番号６．８．９のものでは面積・抵抗値が（１
）０に静上を越えるものとなつＣいるが、同じ導電性粉
末の配合比率、′ガラスフリツトＩｔであつＣも、第２
表の比較列番号６．８．９では、（１）０Ｋｉ’ｌ／Ｄ
を越える面積抵抗値のものが得られＣいない。したがつ
゛Ｃ１導電性粉末の配合比率やガラスフリット量を変化
させＣも、従来の抵抗ペーストでは、面積抵抗値が（１
）０ＫＱＡ・のものを得ることができず、その応用分野
の１つとし′Ｃ高圧抵抗の抵抗ペーストとし・Ｃの利用
が不可能なものであった。

実施例２ 実施例ｔにおい゛Ｃ面積抵抗値が（１）０Ｋ（１（１）
−を越えるものについ−Ｃ（試料番号６．８．９）、高
圧パルス特性、および抵抗電圧係数を測定し、その結果
を第３表に示した。

第　　　５　　　表 高圧パルス特性は、１５ＫＶを１秒間印加し、無負荷状
態を５秒間とするプロセスを１サイクルとし、これを（
１）０回実施したのち、試験前と試験後の抵抗値の変化
を測定したものである。

また抵抗電圧係数は、５０ｖ１．１１１７ＩＯ時の抵抗
と。

５００ｖ印加時の抵抗を測定し、単位電圧当たシの抵抗
の変化を測定したものである。

高圧パルス特性についＣは、±２１以内を許容範囲とさ
れＣお９、また抵抗電圧係数についＣは±ｓｏｐｐｍ／
ｖ　とされ゛〔いるが、第２表に記載の実施例のものは
いずれもこの要求特性を満足しＣおり、実用に供し得る
ものである。

（効　果） この発明によれば、導電性粉末を酸化鉄、酸化ルテニウ
ム、および酸化鉛で構成する一方、ガラｘ７リツトをＰ
ｉ）Ｏ−８ｉｎ、　−Ｂ、　Ｏ，−Ａ４１．　Ｏ，−Ｔ
ｉｅ。

系のもので構成することＫよ６、０．Ｍｎ（１）・まで
の範囲で、その抵抗温度係数が±５００ＰＰｍ／ｌ’の
ものが得られる。また、固定抵抗器、半固定抵抗４のみ
ならず、組成を選択することにより、面積抵抗値が（１
）０Ｋル句　〜ＩＭｎ／ｒｙのものが得られ、高圧抵抗
器用の抵抗ペーストとし゛Ｃ実用価値を有するものであ
る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性粉末、ガラスフリツト、および有機質ワニ
   スよりなる抵抗ペーストであつて、 前記導電性粉末は酸化鉄、酸化ルテニウム、および酸化
   鉛よりなり、 また、前記ガラスフリツトは次の組成からなる、ことを
   特徴とする抵抗ペースト。 ＰｂＯ　５０〜７８重量％ ＳｉＯ＿２　１５〜４０重量％ Ｂ＿２Ｏ＿３　１〜４重量％ Ａｌ＿２Ｏ＿３　３重量％以下 ＴｉＯ＿２　３重量％以下
2. （２）前記導電性粉末は、酸化鉄をＦｅ＿３Ｏ＿４に換
   算し、酸化ルテニウムをＲｕＯ＿２に換算し、酸化鉛を
   Ｐｂ＿３Ｏ＿４に換算して、Ｆｅ＿３Ｏ＿４：ＲｕＯ＿
   ２：Ｐｂ＿３Ｏ＿４＝１：０．６〜３：０．２〜１のモ
   ル比からなる、特許請求の範囲第（１）項記載の抵抗ペ
   ースト。
3. （３）抵抗ペーストを構成するもののうち、固形成分で
   ある導電性粉末とガラスフリツトとの混合比（重量％）
   は３０：７０〜７０：３０の範囲である、特許請求の範
   囲第（１）項記載の抵抗ペースト。
4. （４）前記導電性粉末とガラスフリツトからなる固形成
   分と有機質ワニスとの混合比（重量％）は６５：３５〜
   ７５：２５の範囲である、特許請求の範囲第（１）項記
   載の抵抗ペースト。