JPS6175501A - 抵抗材料 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、非酸化性雰囲気中での焼成で厚膜抵抗体等ン
形成するための抵抗材料に関する。この抵抗材料を使用
すれば、共通のセラミック基板に厚膜抵抗体と卑金属配
線導体とを同時に形成することが出来る。

従来の技術 最近、電子回路装置を超小型化するために、多層セラミ
ック基板が使用されるようになった。この褌の多層セラ
ミック基板を低コスト化するために、配線導体をニッケ
ル等の卑金属で形成することが試みられて（゛る。

発明が解決しようとする問題点 上述の如く、卑金属で配線導体を形成する場合には、未
焼成セラミツクシート【化ジートノに導体ペーストｙｒ
塗布したものケ非酸化性雰囲気中で焼成しなげればなら
ない。ところが、導体ペーストと同時に非酸化性雰囲気
中で焼成し、実用可能な特性乞得ることが出来る抵抗材
料はまだ開発されて（・ない。従って、卑金属で配線導
体ｌ形成する従来の多層セラミック基板においては、各
セラミック／ｉ６間に配線導体を設け、基板表面上に、
抵抗等の受動素子、トランジスタ等の能動素子、及びこ
れ等の配線導体を設けなければならなかった。

この結果、セラミック層中の配線パターンが粗であるに
も拘らず、セラミック基板表面における配線パターン及
び回路素子の配置が密になり、電子回路装置の小声化に
限界があった。上述の如き問題及びこれに類似した問題
は、非酸化性雰囲気中で焼成可能な抵抗材料が得られれ
ば解決される。

従って１本発明の目的は、非酸化性雰囲気中で焼成可能
な抵抗材料を提供することにある。

間順点ン解決するための手段 上記目的ビ達成するための本発明の抵抗材料は、硼化モ
リブデン　２９．０〜７５．０重量部、弗化カルシウム
、弗化ストロンチウム、及び弗化バリウムの内の少な（
とも１種の弗化金１ｉ　　１．０〜６１．０ｚｔｓ、ガ
ラス　１０．０〜７ｏ、ｏｘｉ部から成る。

作用 上記組成の抵抗材料を使用して抵抗体ペーストを作り、
これをセラミック生シート上に印刷し、非酸化性雰囲気
中で焼成すれば、実用可能な特性を有する厚膜抵抗を得
ることが出来る。従って、ニッケル等の卑金桃導体ペー
ストによる厚膜導体の形成と同時に卑金属厚膜抵抗Ｚ形
成することか出来る。

実施例１ 次に１本発明の実施例に係わる抵抗材料及びこれを利用
した多層セラミック回路基板の形成方法につＵ・て述べ
る。

まず、二酸化珪素（５ｉＯｔＪ　７８−０重量部、酸化
亜鉛（ＺｎＯフ５．５Ｎ量部、酸化ジルコニラＡ（Ｚｒ
Ｏ，ノ１２、Ｏ］１−１ｉ部、炭酸力／ｌ／　シウム（
ＣａＣＯ３）　３−ＯＮ承部、及び酸化アルミニウム（
ＡＩ、ＯＲ）　１．５重量部を混合し、アルミナルツボ
中、１４００℃で３０分間浴融し、この溶融液ン水中に
投入し、急冷させた。

このガラス乞アルミナ乳鉢で約５０／Ｉｍ程度に粉砕し
、更にこれケエタノールと共にポリエチレン製ホットミ
ルの中に入れ、アルミナボールで１５０時間粉砕し、粒
径が１０μｍ以下の粉本状のガラスを得た。

次に、上記ガラスと、　Ｍｎ、Ｂと、　ＣａＦｘ　トＹ
　第１表に示す割合に秤量し、ボールミルに入れて混合
した。次いで、この混合物をアルゴンガス雰囲気中１２
００℃で１時間熱処理を行なった。そして、これケエタ
ノールと共にポリエチレン製のボットミル中に入れ、ア
ルミナボールで２４時間粉砕し、１０μｍ以下、好まし
くは５μｍ以下の抵抗材料の粉末７得た。なお、この粉
末（抵抗体ｍ放物）のｍ或は、最初の原料の組成と笑質
的に同じである。しかる後、上記抵抗材料の粉末１００
Ｎ量部と、有機バインダにトロセルロース１０重量ｉヶ
プチルカルビトール９０電量部で溶かしたもの）２５重
量部とを３本ロールミルで混練して約８００ボイズの抵
抗体ペーストとした。

一方、上記抵抗体ペーストラ印刷するための磁器生シー
トを次の方法で作製した。ＡＩ、０．粉末５０ｉｉｆ　
量’Ｉｓ、　Ｓ　ｊｏｙ粉末２０重量部、　ＳｒＯ粉禾
粉末重量部、Ｌｉ、０粉末１重量部、及びＭｇＯ粉末４
重量部からなるセラミック原料粉末と、アクリル酸エス
テルポリマーの水溶液からなるバインダーと、グリセリ
ンと、カルボン酸塩及び水と、をそれぞれボールミルに
入れて混合して、′スリップを作製し。

脱泡処理した後にドクターブレード法により厚さ２００
μｍの長尺の化ジートン作製した。そして。

この生シートから、９ｍｍＸ９ｍｍと６　ｍｍ　Ｘ　９
　ｍｍの２褌類の生シート片を切り抜−また。

次に、第１図に示す如く、前者の生シート片（１１上に
、ニッケル（Ｎｉ）粉末と有機バインダとを３：１の比
で混練した導電性ペーストＹ：２００メツシュのスクリ
ーンを用いて印刷し、１２５℃、１０分間乾燥すること
によって第１図に示す如＜　Ｎｉ導体膜（２）を形成し
た。

次に、本発明に係わる抵抗体ペーストラ導電性ペースト
と同様にスクリーン印刷し、乾燥することによって、第
１図に示す如（抵抗体膜１３）ヲ形成したＯ 次に、生シート片＋１１の上に鎖線で示す大きさのもう
一万の生シート片（４）ヲ槓層し、１００℃。

１５０　ｋｇ／ｃｍで熱圧着し、これを酸化性雰囲気中
５００℃で熱処理して有機バインダをとばし、Ｎｘ　（
９８−５容積％）＋Ｈ，（１，５容積％）の還元性雰囲
気中で１２００′Ｃ，２時間焼成し、第２図に示す如（
、磁器層（１ａ〕（４ａ）の中に、厚膜導体（２ａ）と
厚膜抵抗体（３ａ）とを有する混成集積回路用の多層磁
器回路基板を完成させた。なお、抵抗体（３ａ）の導体
（２ａ）にかからない部分の大ぎさは、３ｍｍＸ　３　
ｍｍであり、膜厚は１８μｍである。

、次に、この抵抗体【３ａ）の２５℃におけるシート抵
抗をブリッジ法で測定し、且つ、２５℃から１２５℃の
温度範囲での抵抗温度係数ケ測定したところ、第１表の
結果が得られた。

よ述から明らかな如く、本実施例の抵抗体ベースト乞磁
器生シートに塗布して還元性雰囲気中で焼成することに
より、厚膜抵抗体が得られる。従って、Ｎｉ等の卑金属
ペーストと同時に焼成することが出来る。このため、磁
器層内に、Ｎｉ等のペーストによる厚膜導体と共に、厚
膜抵抗ビ受けることが可能になり、混成染檀回路の低コ
スト化、小型化が出来る。

また、第１表からり］らかなヌ目（。

ガラス　　１０．０〜７０．０重１凱 Ｍｏ、Ｂ２９．０〜７５．０重：！ｌ′ｓ。

Ｃａｒｔ　　　　　１．０〜６１−０重量部の組成によ
って、シート抵抗１７２．５へ１４３０８０Ω／口の厚
膜抵抗ケ得ろことが出来る。従って。

組成比ン適宜選がすることによって、任意の抵抗値を得
ることが出来る。

また、抵抗温度係数は一９７０〜＋ｉ　２０　ｐｐｍ／
℃に収まるので、実用Ｅｌ能な抵抗を提供することが出
来る。

実施例２ ガラスの組成が変化しても、実施例１と同様な作用効果
が得られることを確かめるために、次の如（ガラス粉末
を作製した。二酸化珪素（ＳｉＯ，Ｊ７５．０重量部、
三酸化ニホウ素ｔ　ＢｔＯｍ］１３．０重量部、戻酸カ
ルシウム（ＣａＣＯ３）１０．ＯＮＮ郡部及び酸化アル
ミニウム（ＡＩ＊Ｏｓ　）　２−　ＯＮ置部を混合し、
実施例１と同様の手法にて粉末状のガラスを得た。

矢に、このガラスとＭｏＪ及びＣａＦｌ　Ｙ　＠　２表
に示す比率に混合し、実施例１と同一の方法で抵抗体組
成物の粉末ケ得、これを使用して実施例１と同一の方法
で同一構造の多層磁器回路基板を形成し、実施例１と同
様に電気的特性を測定したところ、第２表の結果が得ら
れた。

この実施例２から明らかなように、ガラスの組成ケ変え
ても抵抗特性に大きな相違は見られな（・。

つまり１本発明において便用されるガラスは必ずしも特
定゛さｎた１つの組成に限られるものではない。ｙ、（
オ、実施例１におけるＳ　ｉＯ，−ＺｎＯ−ＺｒＯ，−
ＣａＯＡ１ｔＯｎ糸ガラス、実施例２のｓｉｏ、−Ｂ、
０ｓ−ＣａＯ−Ａ５０．糸ガラスにも・ずれも作業点（
Ｉ　Ｘ　１０’ホイズとなる温度）が９００〜１２００
℃のガラスである。本発明の抵抗体組成物のガラスは、
笑施汐１１及び２の組成のガラスに限ることなく、９０
０〜１２００℃の作業点ケ有し、且つ還元性雰囲気で焼
成する際に金属化されやす（・金属酸化物ｃＰｂＯ、５
ｎＯｈＢｉ１０３等）を含まな（・ものであれ１１、ど
のような組成物でもよいことが確かぬら九で一゛る０ 実施例３ 弗化金属が変化しても、実施例１と同様な作用効果が得
られることケ確かめるために、弗化金属）ＳｒＦｔを用
意し、実施例１と同一組成のガラスとＭ　ｏ　ｔ　Ｂと
ＳｒＦ、とを第３表の割合に秤量し、これを使用して、
アルゴンガス雰囲気中の熱処理温度を９００℃にした他
は、実施例１と同一方法で抵抗体組成物を形成した。し
かる後、実施例１と同一方法で、抵抗体ペーストラ作り
、更に多層磁器回路基板な作製し、電気的特性を測定し
たところ、第３表に示す結果が得られた。

この第３表から明らかな如＜　、　ＳｒＦ、　ン使用し
ても、ＣａＦ、の場合とほぼ同様な作用効果が得られる
。

実施例４ 硼化モリブデンとしてＭＯ２Ｂ、、弗化金属としてＳｒ
Ｆ、を使用しても実施例１と同様な作用効果が得られる
こと乞確かめるために、実施例１と同一組成のガラス、
　Ｍｏ−０いＳｒＦ、　Ｙ第４表に示す割合に秤量し、
アルゴンガス雰囲気中の熱処理温度を１０００℃にした
他は、実施例１と同一方法で抵抗体ｍ放物の粉本を作り
、これを使用して実施例１と同一方法で、抵抗体ペース
トラ作り、更に多層磁器基板ケ作り、その電気的特性を
測定したところ、第４表の結果が得ら扛た。

実施例５ 実施例１の組成のガラスとＭｏ、Ｂ、とＢａＦ、とン第
５表に示す割合に秤量し、アルゴンガス雰囲気中の熱処
理温度馨９００℃にした点を除いて実施例１と同一方法
で抵抗体組成物の粉末を作製し、これを使用して実施例
１と同一方法、抵抗体ペーストを作り、且つ多層磁器回
路基板な作り、電気的特性を測定したところ、第５表に
示す結果が得られた。この表から明らかな如（、硼化モ
リブデン、及び弗化金属の種類が変化しても実施例１と
同様な作用効果が得られる。

実１ｆｆｉｆＩＩ６ 硼化モリブデン′１￥ＭＯＢとし、且つ弗化金属なりａ
Ｆ、としても実施例１と同様な作用効果が得られること
を確かめるために、実施例１と同一組成のガラス、Ｍｏ
Ｂ　ｂ　ＢａＦｘを第６表に示す１ｌｌＪ合に秤量し、
実施例１と同一方法で抵抗体組成物の粉末を作り、これ
を使用して実施例１と同一方法で、ペーストを作り、更
に多層磁器回路基ｉを作り、電気的特性を測定したとこ
ろ、第６表の結果が得られた。

実施ｆＪ　７ 硼化モリブデンＹＭｏＢとし、且つ弗化金属ケ複数権類
としても実施例１と同様な作用効果が得られることを確
かめるために、実施例１と同一組成のガラス、ＭＯＢ　
、　ＣａＦ、、５ｒＦｔ’＆第７表に示す割合に秤量し
、アルゴンガス中での熱処理温度ｙａ′１１００℃にし
た他は実施例１と同一方法で抵抗体組成物の粉末を作り
、これを使用して実施例１と同一方法で、ペーストラ作
り、更に多層磁器回路基板を作り、電気的特性を測定し
たところ、第７表の結果が得られた。この結果から明ら
かな如（、弗化金属を複数種としても、＠計が１〜６１
重量部の範囲内であれば、１種の場合と同様な作用効果
が得られる。

実施例８ 硼化モリブデンｉＭｏ＆とし、且つ弗化金属をＳ　ｒＦ
、及びＢａＦ、としても実施例１と同様な作用効果が得
られることＹ確かめるために、実施例１と同一組成のガ
ラス、Ｍ□Ｂｌ　、　ＳｒＦ、、ＢａＦ、　ｌ：第８表
に示す割合に秤量し、実施例１と同一方法で抵抗体組成
物の粉末を作り、これン使用して実施例１と同一方法で
、ペーストラ作り、更に多層磁器回路基板を作り、電気
的特性を測定したところ、第８表の結果が得られた。

変形例 本発明は上述の実施例に限定されるものでな（、例えば
次の変形例が可能なものである。

（ａｌ　　弗化金属の種類”ｋ３種類にした場合、また
硼化モリブデンｋ　Ｍｏ２Ｂ　、　ＭｏＪＨ，Ｍｃ）Ｂ
　、　ＭｏＢ１等の複数極の組み合せとした場合も実施
例１と同様な作用効果が得られることが確かめられてい
る。

（ｂｌ　　ガラスと硼化モリブデンと弗化金属との混合
物の焼成温度を９００〜１２００℃の範囲にすることが
望ましいことが確認さ几て（゛る。また、この焼成は、
アルゴンガス以外の不活性雰囲気、又は真空中、又は中
性雰囲気、又は還元性雰囲気で行ってもよ（・。

（ｃｌ　　抵抗体ペーストラ作るための有機バインダは
、エチルセルロース等の樹脂を、テレピン油、ブチルカ
ルピトールアセテート等の高沸点溶剤に溶かしたもので
もよい。また、このバインダの量は１５〜３５重量部権
度承部ましく・０（ｄｌ　　生シートと共に抵抗体を焼
成する際の雰囲気は中性雰囲気であってもよい。

（ｅｌ　　非酸化性雰囲気中での化シート及び抵抗体及
び導体の焼ＪＪｙ、は、１０５０〜１２５０℃の範囲で
行うことが望ましい。な忘、この焼成の前に、４００〜
６００℃の酸化性雰囲気で熱処理な施して有ト幾９勿ｌ
′分解さぜることが望ましい。

発明の効果 上述から明らかな如く、本発明に係わる抵抗材料は、非
酸化性雰囲気で焼成用ｎ目であるので、ニラクル等のし
ｙ−金属による導体ペーストと共に焼成することが出来
る。従って、本発明は電子回路装置の小型化及び低コス
ト化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わる多層磁器回路基板を作
製する際の生シートと導体及び抵抗体のパターンを示す
平面図、第２図は第１図の■−■線に相当する部分の焼
成後の多層磁器回路基板を示す断直図である。 （１１・・・生シート片、（２ｊ・・・導体膜、（３）
・・・抵抗体膜、ｆＪ・・・生シート片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 硼化モリブデン　２９．０〜７５．０重量部、弗化カル
   シウム、弗化ストロンチウム、及び弗化バリウムの内の
   少なくとも１種の弗化金属　１．０〜６１．０重量部、 ガラス　１０．０〜７０．０重量部 から成る抵抗材料。 （２）前記硼化モリブデンは、１硼化２モリブデン（Ｍ
   ｏ＿２Ｂ）、５硼化２モリブデン（Ｍｏ＿２Ｂ＿５）、
   １硼化１モリブデン（ＭｏＢ）、及び２硼化１モリブデ
   ン （ＭｏＢ＿２）の内の少なくとも１種である特許請求の
   範囲第１項記載の抵抗材料。 （３）前記ガラスは、作業点が９００〜１２００℃の範
   囲のものである特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   抵抗材料。