JPS6175503A

JPS6175503A - 抵抗材料

Info

Publication number: JPS6175503A
Application number: JP59197657A
Authority: JP
Inventors: 敏光本多; 鬼形　和治; 正一登坂
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1984-09-20
Filing date: 1984-09-20
Publication date: 1986-04-17
Also published as: JPH024122B2

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を
形成するための抵抗材料に関する。この抵抗材料ケ使用
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、電子回路装置ン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５になった。この種の多層セラ
ミック基板ン低コスト化するために、配線導体ヲニッケ
ル等の卑金槁で形成することが試みられている。発明が解決しようとする問題点上述のＲＩＪ　＜　、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
ストン塗布したものを非酸化性雰囲気中で焼成しなけれ
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、実用可能な特性ケ得ることが出来る
抵抗材料はまだ開発されていな−・。従って、卑金属で
配線導体ン形成する従来の多層セラミック基数において
は、各セラミック層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ＷｔＩＪ累子
、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、セラミック基板表部における配線パターン及
び回路素子の配置が密になり、電子回路装置の小僧化に
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、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。問題点ケ解決するたぬの手段上記目的な解決するための本発明の抵抗材料は。硼化タングステン　３９．０〜９０．０　車量部、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洩の弗化金属　１．０〜４１゜０重量
部、ガラス　５．０〜６０．０重量部から成る。作用上記ｍ成の抵抗材料ケ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、ニッケル等の卑金属導体ペー
ストによる厚膜導体の形成と同時に卑金属厚膜抵抗を形
成することが出来る。実施例１次に、本発明の実施例に係わる抵抗材料及びこれをオリ
用した多層セラミック回路基板の形成方法につ−１て述
べる。まず、ガラスを得るために、　Ｓｉｎ、　５３重量部、
ＺｎＯ７−Ｏｉｆ部、ＣａＣ０ｇ　１２．０重量部、Ｂ
、０．２０．０重量部、　ＢａＣＯ３８−０重量部を混
合し、アルミナルツボ申、１４００℃で３０分間溶融し
、この溶融液を水中に投入し、急冷させた。このガラス
をアルミナ乳鉢で約５０μｍ程度に粉砕し、更にこれを
工ｆｉ／−ルと共にポリエチレン製のボットミルの中に
入れ、アルミナボールで１５０時間粉砕し。粒径が１０μｍ以下の粉末状のガラスを得た。次に、上記ガラスと、Ｗ、Ｂと、ＣａＦ、とを第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１２００℃で１
時間熱処理を行なった。そして、これをエタノールと共
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を得た。なお、この粉末（抵抗体
組成物〕の組成は、最初の原料の組成と実質的に同じで
ある。しかる後、上記抵抗材料の粉末１００重量部と、
ａｍバインダにトロセルロース１０重ｆ部をブチルカル
ピトール９０重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
トとした〇一方、上記抵抗体ペーストを印刷するための
磁器生シートを次の方法で作製した。ＡＩ、０８粉末５
０重蓋部、５ｉｆｔ粉床２０１ｋｆｔｓ、　ＳｒＯ粉床
２５重量部、　ＪＪｉ、ｏ粉末１重量部、及びＭ　ｇ　
Ｏ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の長尺の生シートを作製した。そして、この生シー
トから、９ｍｍＸ９ｍｍと６　ｍｍ　Ｘ　９　ｍｍの２
榴類の生シート片を切り抜いた。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１Ｎｉ）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を２００メツシユのスクリー
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を導電性ペースト
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ｊ如（抵抗体膜（３１を形成した。次に、生シート片（１１の上に鎖線で示す大きさのもう
一方の生シート片（４ノを積層し、１００℃、１５０　
ｋｇ／ｃｍで熱圧着し、これを酸化性雰囲見中５００℃
で熱処理して有機バインダをとばし、Ｎ、　１９８．５
容積％ノ＋ル（１，５容積％ノの還元性雰囲気中で１２
００℃、２時間焼成し、第２図に示す如く、磁器層Ｌ１
ａＨ４ａ）の中に、厚膜導体（２ａ）と厚膜抵抗体（３
ａ）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
らない部分の大きさは、３ｍｍＸ３ｍｍ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を測定したところ、第１表の結
果が得られた。上述から明らかな如く５本実施例の抵抗体ペーストを磁
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
膜抵抗を設けることが可能になり、混成集積回路の低コ
スト化、小型化か出来る。また、第１表から明らかな如（。ガラス　　５．０〜６０．０重量部、Ｗ、Ｂ　　　３９．０〜９０．０重量部、ＣａＦ、　　
　　１．０〜４１−０重量部の組成によって、シート抵
抗５．２６〜３２８５０Ω／口の厚膜抵抗を得ることが
出来る０従って。組成比を適宜選択することによって、任意の抵抗値を得
ることが出来る。また、抵抗温度係数は−８２９〜＋６
２５　ｐｐｍ７℃に収まるので、実用可能な抵抗を提供
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（Ｓ　ｉＯｔ　３６５．０重量
部、三酸化ニホウ素（Ｂｏｏｍ）　２３−０　重量部、
炭酸カルシウム（ＣａＣＯａＪ　ｓ、ｏ重量部、及び酸
化アルミニウム（Ａｌ＊Ｏｍ）　４．０重量部を混合し
。実施例１と同様の手法にて粉末状のガラスを得た。次に、このガラスとＷ、Ｂ及びＣａＦ、を第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
粉末を得、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１こところ、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、ガラユ組成を変えて
も抵抗特性に大きな相違は見られない。つまり、本発明において使用されるガラスは必ずしも特
定された１つの組成に限ら扛るものではない。なお、実
施例１におけるＳ　ｉＯ，−ＺｎＯ−ＣａＯ−ＢＩＯＢ
−ＢａＯ系ガラス、実施例２のＳ＋Ｏ，ＢｚＯｍ−Ｃａ
Ｏ−Ａ１．Ｏｊ糸ガラスは−・ずれも作業点（ＩＸＩＯ
’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、実施例１及び
２の組成のガラスに限ることなく、９００〜１２００℃
の作業点を有し、且つ還元性雰囲気で焼成する際に金楕
化されやすい金属酸化物ｌＰｂＯ１ＳｎＯ，、Ｂ１１０
舅等】を含まないものであれば。どのような組成物でもよいことが確かめられてい実施例
３硼化タングステン及び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を確かめるために、実
施例１と同一組成のガラスと。ＷＢと、Ｓ　ｒＦ、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
ストを作り、更に多層磁器回路基板を作製し、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＜、ＷＢ、及びＳｒＦ＊を使
用しても、Ｗ、Ｂ及びＣａＦ、の場合とほぼ同様な作用
効果が得られる。実施例４硼化タングステンとしてＷＢ、　弗化金属としてＢａＦ
、を使用しても実施例１と同様な作用効果が得られるこ
とを確かめるために、実施例１と同一組成のガラス、Ｗ
Ｂ％ＢａＦ、を第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１１００℃とした他は、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、抵抗体ペーストを作り、
更に多層磁器基板な作り、その電気的特性を測定したと
ころ、第４表の結果が得られた。実施例５実施例１０ａ成のガラスとＷ２Ｂ、とＳｒＦ、とを第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
温度を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ケ作製し、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
基板を作り、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く、硼化タン
グステン、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。実施例６炭化タングステンなｈＢ６とし、且つ弗化金属を複数種
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５　、Ｗｔ
Ｂ５ｍＣａＦ、　、　ＢａＦｚを第６表に示す割合に秤
量し、実施ガニ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、電気的特性ヶ測定し
たところ、第６表の結果が得られた。この結果から明ら
かな如（、弗化金）Ｆ４を複数種としても、１〜４１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０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　　弗化金属の種類を３種類にした場合、また硼
化タングステンを複数種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　　ガラスと硼化タングステンと弗化金属との混
合物の焼成温度を９００〜１２００　’Ｃの範囲にする
ことが望ましいことが確認されている。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
い。（ｃｌ　　抵抗体ペーストを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重量部程
度承部ましい。（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生シート及び抵抗体及
び導体のｇ８成は、１０５０〜１２５０℃の範囲で行う
ことが望ましい。なお、この焼成の前に、４００〜６０
０℃の酸化性雰囲気で熱処理を施して有機物を分解させ
ることが望ましい。発明の効果上述から明らかな如（１本発明に係わる抵抗材料は、非
酸化性雰囲気で焼成可能であるので、ニッケル等の卑金
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
を与する。

【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■−■線に和尚する部分の焼
成後の多層磁器回路基板を示す断面図である。（１１・・・生シート片、（２）・・・導体膜、１３）
・・・抵抗体膜。ＩＪ・・・生シート片。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）硼化タングステン　３９．０〜９０．０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　１．０〜４１．０
重量部、ガラス　５．０、６０．０重量部、から成る抵抗材料。
（２）前記硼化タングステンは、Ｗ＿２Ｂ、ＷＢ、Ｗ＿
２Ｂ＿５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。