JPS6221201A - 厚膜抵抗体組成物の製造方法 - Google Patents
厚膜抵抗体組成物の製造方法Info
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- JPS6221201A JPS6221201A JP60160227A JP16022785A JPS6221201A JP S6221201 A JPS6221201 A JP S6221201A JP 60160227 A JP60160227 A JP 60160227A JP 16022785 A JP16022785 A JP 16022785A JP S6221201 A JPS6221201 A JP S6221201A
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- resistor
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- Non-Adjustable Resistors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
し発明の利用分野〕
本発明は抵抗値の膜厚依存性の小さい厚膜抵抗体組成物
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
〔従来の技術」
通常の＃膜抵抗体組成物はＲｕＯ２等の４１！性微粉末
とガラス粉末を有機質ビヒクルと混練したベースト状で
、スクリーン印刷等によりてセラミック基体にｍ布し、
折畳の温度で焼成することによりセラミック基体に地抗
体被膜を形成できるようになりているうところで一般に
一定の断面形状で一定の長さの導′１体の抵抗値は断面
積に反比例し、一定の幅と一定の長さを有する板べ尋′
は体であれば抵抗値は厚さに反比例する。ところが上記
のような抵抗体被膜においてはこのよつな関係から大き
く外れ、最も一般的に用いられる膜厚範匹１０〜１５＃
において、Ｒｔｏ／ Ｒｔｓ （Ｒｔｏは膜厚ｌＯμ足
おける抵抗値、Ｒｔｓは膜厚１５μにおける抵抗値）比
は２．４程度に連する。この現象は抵抗体被膜の内部微
細構造に起因すると考えられている。即゛ら、上記抵抗
体組成物中の導電成分であるＲｇＯ２は０．１μ以下微
粒子であるが、ガラス、粒子は平均２〜３μで、大きい
粒子はｌＯμａ度のものもある。
とガラス粉末を有機質ビヒクルと混練したベースト状で
、スクリーン印刷等によりてセラミック基体にｍ布し、
折畳の温度で焼成することによりセラミック基体に地抗
体被膜を形成できるようになりているうところで一般に
一定の断面形状で一定の長さの導′１体の抵抗値は断面
積に反比例し、一定の幅と一定の長さを有する板べ尋′
は体であれば抵抗値は厚さに反比例する。ところが上記
のような抵抗体被膜においてはこのよつな関係から大き
く外れ、最も一般的に用いられる膜厚範匹１０〜１５＃
において、Ｒｔｏ／ Ｒｔｓ （Ｒｔｏは膜厚ｌＯμ足
おける抵抗値、Ｒｔｓは膜厚１５μにおける抵抗値）比
は２．４程度に連する。この現象は抵抗体被膜の内部微
細構造に起因すると考えられている。即゛ら、上記抵抗
体組成物中の導電成分であるＲｇＯ２は０．１μ以下微
粒子であるが、ガラス、粒子は平均２〜３μで、大きい
粒子はｌＯμａ度のものもある。
この組成物’ｔｍ成するとガラス粒子がそれぞれ軟化し
てビヒクル燃焼により生じた空隙を−めＲｕｎｇはこれ
らガラス粒子の間隙に再配置され、焼結されて導はネッ
トワークを形成するが、このよつな導電ネットワークに
おいて実際に電流が流れるのは電極間の最短コースであ
り、この最短コースは上層ガラス粒子層と下層ガラス粒
子層の間になる。
てビヒクル燃焼により生じた空隙を−めＲｕｎｇはこれ
らガラス粒子の間隙に再配置され、焼結されて導はネッ
トワークを形成するが、このよつな導電ネットワークに
おいて実際に電流が流れるのは電極間の最短コースであ
り、この最短コースは上層ガラス粒子層と下層ガラス粒
子層の間になる。
例えば令聞率のためガラス粒子の大きさを６μとし、こ
のガラス粒子が２層最密充填で基板上に積み重ねられて
いる状態を考えればガラス層全体の厚さは約１１μとな
る。このガラス層を軟化温度まで加熱すれば下層のガラ
スは基板に接着すると共に粒子同志がＲｕ ０２を介し
て密着し、上層のガラス粒子同志もＲｕＯ２を介して密
着し、上下層のガラス粒子同志もＲ，３０ｓを介して密
着する・このようにしてＨｕｏ！のｆ電ネットワークが
形成されるが 上部及び下部のネットワークは各ガラス
粒子の周囲を迂回するのに対し、上下ガラス層の間のＲ
ｇＯｔ層は殆んど迂回せず、凹凸を有する１層の薄膜に
なると想定し得るので、この部分のＲ，Ｏｓ層が最短コ
ースとなる。即ち、ガラス粒子を２層にすれば実質的な
導電バスは１層ということになる。ガラス粒子層を３層
にすれは導電パスは２層、４層にすれば３層となる。従
りてガラス２層の場合に比べてガラス３層の場合は抵抗
値が１／２．ガラス４＃の場合は１／３となる筈であり
、この推測は前記のＲＩＧ／ＲＬ５−比的２．４からほ
ぼ裏付けられる。
のガラス粒子が２層最密充填で基板上に積み重ねられて
いる状態を考えればガラス層全体の厚さは約１１μとな
る。このガラス層を軟化温度まで加熱すれば下層のガラ
スは基板に接着すると共に粒子同志がＲｕ ０２を介し
て密着し、上層のガラス粒子同志もＲｕＯ２を介して密
着し、上下層のガラス粒子同志もＲ，３０ｓを介して密
着する・このようにしてＨｕｏ！のｆ電ネットワークが
形成されるが 上部及び下部のネットワークは各ガラス
粒子の周囲を迂回するのに対し、上下ガラス層の間のＲ
ｇＯｔ層は殆んど迂回せず、凹凸を有する１層の薄膜に
なると想定し得るので、この部分のＲ，Ｏｓ層が最短コ
ースとなる。即ち、ガラス粒子を２層にすれば実質的な
導電バスは１層ということになる。ガラス粒子層を３層
にすれは導電パスは２層、４層にすれば３層となる。従
りてガラス２層の場合に比べてガラス３層の場合は抵抗
値が１／２．ガラス４＃の場合は１／３となる筈であり
、この推測は前記のＲＩＧ／ＲＬ５−比的２．４からほ
ぼ裏付けられる。
通常焼成後の抵抗体被膜は種々の要因によって抵抗値が
バラツクため、抵抗値を一定に整える丸めに目標抵抗値
を低目に設定し、トリミングを行なうようにしているが
、上記のように膜厚の変化によりて抵抗値が大きく変る
と目標抵抗値を更に低くすることになり、その結果トリ
ミング幅を大きくせざるを得ないものが出てくる。然る
に信哄性の上からこのトリミング幅を抵抗体被膜の幅の
１７２以下にしなければならず、従って目標抵抗値をむ
やみに低く設定することができない。
バラツクため、抵抗値を一定に整える丸めに目標抵抗値
を低目に設定し、トリミングを行なうようにしているが
、上記のように膜厚の変化によりて抵抗値が大きく変る
と目標抵抗値を更に低くすることになり、その結果トリ
ミング幅を大きくせざるを得ないものが出てくる。然る
に信哄性の上からこのトリミング幅を抵抗体被膜の幅の
１７２以下にしなければならず、従って目標抵抗値をむ
やみに低く設定することができない。
焼成膜厚は殆んどスクリーン印刷時の塗布膜厚で決るが
、印刷後の膜厚は印刷スクリーンの損耗、印刷中におけ
る組成物粘度の変化、等によりて少しずつ薄くなるよう
に変り、膜厚を充分くコントロールすることができない
のが実状である。このため膜厚依存性の小さい抵抗体組
成物がｙｉｌすれていた。
、印刷後の膜厚は印刷スクリーンの損耗、印刷中におけ
る組成物粘度の変化、等によりて少しずつ薄くなるよう
に変り、膜厚を充分くコントロールすることができない
のが実状である。このため膜厚依存性の小さい抵抗体組
成物がｙｉｌすれていた。
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、抵抗値
の膜厚依存性の小さい抵抗体組成物を製造する方法を提
供するものである。
の膜厚依存性の小さい抵抗体組成物を製造する方法を提
供するものである。
この目的を達成するため本発明の方法は導電性物質とし
て酸化ルテニウムを３〜３０重量％、ガラス形成成分と
して酸化鉛４０〜８５Ｘｔｉ酸イヒ迂素１５〜３５重＊
Ｓおよび酸化硼素０〜１０重量％を、これらの合計が８
０〜１００１量−となるように−混合し、該混合物を７
００〜１０００℃で熔融し、冷却後微粉砕に得られる導
電性結晶物含有ガラスを有機質ビヒクルと共に混練して
ペースト状とする際に、チタン化合物を全体の０．５〜
６Ｘｉ−チとなるように添加して混練する点に特徴がる
る。
て酸化ルテニウムを３〜３０重量％、ガラス形成成分と
して酸化鉛４０〜８５Ｘｔｉ酸イヒ迂素１５〜３５重＊
Ｓおよび酸化硼素０〜１０重量％を、これらの合計が８
０〜１００１量−となるように−混合し、該混合物を７
００〜１０００℃で熔融し、冷却後微粉砕に得られる導
電性結晶物含有ガラスを有機質ビヒクルと共に混練して
ペースト状とする際に、チタン化合物を全体の０．５〜
６Ｘｉ−チとなるように添加して混練する点に特徴がる
る。
本発明の主たる部分は、酸化ルテニウム（Ｒ，Ｏｚ）を
ガラス形成成分である酸化鉛（ＰｂＯ）、ＢｉＬ化珪素
（ｓｔｏｗ）、酸化硼素（Ｂ２Ｏ３）等と混合して熔融
し、パイロクロア型のルテニウム酸鉛（Ｐｂ２ＲｕｚＯ
ｒ−ｘ ）を含有するガラスを得、この導電性結晶物含
有ガラスを抵抗体組成物の主成分とすることにある。
ガラス形成成分である酸化鉛（ＰｂＯ）、ＢｉＬ化珪素
（ｓｔｏｗ）、酸化硼素（Ｂ２Ｏ３）等と混合して熔融
し、パイロクロア型のルテニウム酸鉛（Ｐｂ２ＲｕｚＯ
ｒ−ｘ ）を含有するガラスを得、この導電性結晶物含
有ガラスを抵抗体組成物の主成分とすることにある。
このパイロクロア型ルテニウム酸鉛はＲｕＯ２に比べて
抵抗温度係数（ＴＣＲ）が小さく、実用上好都合である
。このようなガラスを形成するに際し。
抵抗温度係数（ＴＣＲ）が小さく、実用上好都合である
。このようなガラスを形成するに際し。
ＲｕＯ２の混合比率は３〜３０重量％とする必要がある
。３重量係未満では抵抗値が高くなり過ぎ、又逆に３０
重量％を超えると抵抗値が低くなり過ぎ、何れも抵抗体
として実用的でないからである。
。３重量係未満では抵抗値が高くなり過ぎ、又逆に３０
重量％を超えると抵抗値が低くなり過ぎ、何れも抵抗体
として実用的でないからである。
ＰｂＯはガラス化のためと、ルテニウム酸鉛生成のため
に必要であるが、４０重量％未満ではルテニウム酸鉛を
生成せず、又８５重量％を超えるとガラス化を妨げるの
で４０〜８５重量％とする必要がある。５１０２はガラ
ス成分として必須であり、１５重量％以上必要であるが
、あまり多過ぎるとガラス化が容易でなく、又、ガラス
の軟イヒ点を上昇させるので３５重量％が限度である。
に必要であるが、４０重量％未満ではルテニウム酸鉛を
生成せず、又８５重量％を超えるとガラス化を妨げるの
で４０〜８５重量％とする必要がある。５１０２はガラ
ス成分として必須であり、１５重量％以上必要であるが
、あまり多過ぎるとガラス化が容易でなく、又、ガラス
の軟イヒ点を上昇させるので３５重量％が限度である。
Ｂ２Ｏ３はガラス化を容易にするが１０重量％を超える
とルテニウム酸鉛の生成を妨げるので０〜１０重量％と
する必要がある。このような必須成分の他に、ガラスの
膨張係数と軟化点を調整するためガラス化可能な種々の
無機酸化物を０〜２０重量％の範囲内で添加することが
できる。このような酸化物として例えばＦｅ２Ｏ３、Ｃ
ａ（Ｌ ＡｔｚＯａ、 ＴｉＯ２，Ｚｒ０ｚ。
とルテニウム酸鉛の生成を妨げるので０〜１０重量％と
する必要がある。このような必須成分の他に、ガラスの
膨張係数と軟化点を調整するためガラス化可能な種々の
無機酸化物を０〜２０重量％の範囲内で添加することが
できる。このような酸化物として例えばＦｅ２Ｏ３、Ｃ
ａ（Ｌ ＡｔｚＯａ、 ＴｉＯ２，Ｚｒ０ｚ。
Ｍｎ０ｚ、 Ｃｕｂ、 ＢｉｚＯｓ、 ８ｂ２０ａ、
ＮｂｚＯｓ、 ＭｇＯ，ｅｄＯ等が挙げられる。４屈性
物質としての酸化ルテニウムはガラス質原料′ａ質との
反応性を考慮して非晶質に近い状態のものが好ましい。
ＮｂｚＯｓ、 ＭｇＯ，ｅｄＯ等が挙げられる。４屈性
物質としての酸化ルテニウムはガラス質原料′ａ質との
反応性を考慮して非晶質に近い状態のものが好ましい。
上記酸化物の混合物は７００〜１０００℃で熔融する必
要がある。７００℃未満ではガラス化が容易でなく、１
０００℃を超えるとルテニウム酸鉛が生成しないからで
ある。該混合物を熔融状態で３０分以上保持した後、熔
融状態のまま水中に流し込むか又は自然冷却するなどし
て冷却し、必要によっては脱水し、ボールミル等の粉砕
装置で平均粒径５μ程度に微粉砕する。該粉砕物にエチ
ルロースのターピネオール溶液などよりなる有機質ビヒ
クルを添加して混練すれば、ペースト状の抵抗体組成物
が得られる。その際チタン化合物を該組成物中０．５重
ｔ％以上添加する必要がある。
要がある。７００℃未満ではガラス化が容易でなく、１
０００℃を超えるとルテニウム酸鉛が生成しないからで
ある。該混合物を熔融状態で３０分以上保持した後、熔
融状態のまま水中に流し込むか又は自然冷却するなどし
て冷却し、必要によっては脱水し、ボールミル等の粉砕
装置で平均粒径５μ程度に微粉砕する。該粉砕物にエチ
ルロースのターピネオール溶液などよりなる有機質ビヒ
クルを添加して混練すれば、ペースト状の抵抗体組成物
が得られる。その際チタン化合物を該組成物中０．５重
ｔ％以上添加する必要がある。
前記のように製造した抵抗体組成物はそのままでは目標
の抵抗値から幾分ズレがあり、この抵抗値の微調整をチ
タン化合物の添加で行なうためである。チタン化合物は
ノイズ等の電圧特性も改善するので好ましい調整剤であ
る。本発明に用いるチタン化合物は特く限定されず、例
えば酸化チタン、チタン酸鉛、チタン酸バリウム等種々
の化合物が挙げられる。ただしチタン化合物の添加量が
あまり多いと抵抗体被膜の微細構造を複雑化し、抵抗値
の膜厚依存性を大きくするので二６重量％以下とする必
要がある。
の抵抗値から幾分ズレがあり、この抵抗値の微調整をチ
タン化合物の添加で行なうためである。チタン化合物は
ノイズ等の電圧特性も改善するので好ましい調整剤であ
る。本発明に用いるチタン化合物は特く限定されず、例
えば酸化チタン、チタン酸鉛、チタン酸バリウム等種々
の化合物が挙げられる。ただしチタン化合物の添加量が
あまり多いと抵抗体被膜の微細構造を複雑化し、抵抗値
の膜厚依存性を大きくするので二６重量％以下とする必
要がある。
本発明法による抵抗体組成物は、ガラス中に導電性結晶
物であるパイロクロア型のルテニウム酸鉛が微細に分散
されて含有されており、焼成によりガラスが熔融固化す
れば、抵抗体被膜全体に導電性結晶物が均一に分布した
微細構造となる。このため抵抗被膜中に特定の導電パス
が形成されず、通論上の均質導↑也体における膜厚と抵
抗値の関係がほぼ成立し、ＲＩＱ／Ｒｓｓ比は１．６以
下となる。従りて例えば基準ＥｊＩ＆厚を１５メとし、
膜＃１５μにおける目標抵抗値を所要の抗体値の１／１
．６ａｌｌに設定すれは、最大トリミング幅は抵抗体被
膜幅の１ ／ １．６に留められることになり、トリミ
ング幅を被護の１／２以下にするといり条件を充分満足
することができる。
物であるパイロクロア型のルテニウム酸鉛が微細に分散
されて含有されており、焼成によりガラスが熔融固化す
れば、抵抗体被膜全体に導電性結晶物が均一に分布した
微細構造となる。このため抵抗被膜中に特定の導電パス
が形成されず、通論上の均質導↑也体における膜厚と抵
抗値の関係がほぼ成立し、ＲＩＱ／Ｒｓｓ比は１．６以
下となる。従りて例えば基準ＥｊＩ＆厚を１５メとし、
膜＃１５μにおける目標抵抗値を所要の抗体値の１／１
．６ａｌｌに設定すれは、最大トリミング幅は抵抗体被
膜幅の１ ／ １．６に留められることになり、トリミ
ング幅を被護の１／２以下にするといり条件を充分満足
することができる。
Ｒｕｎｇ、 ＰｂＯ，８１０２，Ｂ２Ｏ５及びその他の
無機酸化物を第１表に示す組成で混合し、１０００℃で
熔融し、２時間保有後水中に投入して冷却し乾燥後ボー
ルミルで微粉砕しパイロクロア屋ルテニウム酸鉛を含有
するガラス粉末を得た。
無機酸化物を第１表に示す組成で混合し、１０００℃で
熔融し、２時間保有後水中に投入して冷却し乾燥後ボー
ルミルで微粉砕しパイロクロア屋ルテニウム酸鉛を含有
するガラス粉末を得た。
第１表
このガラス粉末を用いて、第２表に示す組成の抵抗体ペ
ーストを製造した。又、比較のため、ＲｕＯ２粉末と硼
珪酸鉛系ガラスによる抵抗体ペーストも製造し、試験に
供した。
ーストを製造した。又、比較のため、ＲｕＯ２粉末と硼
珪酸鉛系ガラスによる抵抗体ペーストも製造し、試験に
供した。
これらの抵抗体ペーストを予めＡｇ−Ｐｄ電極を形成し
たアルミナ基板にスクリーン印刷し、１２５℃で乾燥し
、ピーク温度８５０℃、ピーク時間８分、全焼成サイク
ル６０分の温度プロファイルを有するベルト式焼成炉で
焼成して抵抗体を得た。
たアルミナ基板にスクリーン印刷し、１２５℃で乾燥し
、ピーク温度８５０℃、ピーク時間８分、全焼成サイク
ル６０分の温度プロファイルを有するベルト式焼成炉で
焼成して抵抗体を得た。
抵抗体の寸法は１ ｍｍ ８１ ｍｍとした。なお、膜
厚を種々変えるためスクリーン印刷における印刷条件を
種々変えた・ 焼成後、抵抗体被膜の膜厚と抵抗値を測定した。
厚を種々変えるためスクリーン印刷における印刷条件を
種々変えた・ 焼成後、抵抗体被膜の膜厚と抵抗値を測定した。
第２表の抵抗値は膜厚１５μにおける面積抵抗値である
。この膜厚１５μの抵抗値を基準値とし、相対抵抗値を
膜厚によってプロットしたのが第１図である。第１図か
ら従来の抵抗体組成物に比べ、本発明の組成物は抵抗値
の膜厚依存性が大幅に改善されていることが分る。
。この膜厚１５μの抵抗値を基準値とし、相対抵抗値を
膜厚によってプロットしたのが第１図である。第１図か
ら従来の抵抗体組成物に比べ、本発明の組成物は抵抗値
の膜厚依存性が大幅に改善されていることが分る。
第１図は、各抵抗体被膜の膜厚と面積抵抗値の開場を示
す図で、該抵抗値は膜厚１５μの抵抗値を基準とする相
対抵抗値（規格化された抵抗値）で示しである。 第１図 膜 厚 （μｍ）
す図で、該抵抗値は膜厚１５μの抵抗値を基準とする相
対抵抗値（規格化された抵抗値）で示しである。 第１図 膜 厚 （μｍ）
Claims (1)
- 酸化ルテニウム３〜３０重量％、酸化鉛４０〜８５重
量％、酸化珪素１５〜３５重量％、酸化硼素０〜１０重
量％、その他の無機酸化物０〜２０重量％からなる混合
物を７００〜１，０００℃で熔融、冷却、粉砕し、該粉
砕物を有機質ビヒクルと共に混練してペースト状とする
際に、チタン化合物を全体の０．５〜６重量％となるよ
りに添加して混練することを特徴とする厚膜抵抗体組成
物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60160227A JPS6221201A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | 厚膜抵抗体組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60160227A JPS6221201A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | 厚膜抵抗体組成物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6221201A true JPS6221201A (ja) | 1987-01-29 |
Family
ID=15710454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60160227A Pending JPS6221201A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | 厚膜抵抗体組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6221201A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115516578A (zh) * | 2020-05-01 | 2022-12-23 | 住友金属矿山株式会社 | 厚膜电阻糊、厚膜电阻体和电子部件 |
-
1985
- 1985-07-22 JP JP60160227A patent/JPS6221201A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115516578A (zh) * | 2020-05-01 | 2022-12-23 | 住友金属矿山株式会社 | 厚膜电阻糊、厚膜电阻体和电子部件 |
| US20230167011A1 (en) * | 2020-05-01 | 2023-06-01 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Thick film resistor paste, thick film resistor, and electronic component |
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