JPS63199401A

JPS63199401A - グレ−ズ抵抗体ペ−スト

Info

Publication number: JPS63199401A
Application number: JP62033084A
Authority: JP
Inventors: 寛敏渡辺; 治牧野; 勉西村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-02-16
Filing date: 1987-02-16
Publication date: 1988-08-17

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グレーズ抵抗材料にかかり、中性雰囲気中、あ
るいは還元雰囲気中の非還元性雰囲気中で焼成可能なグ
レーズ抵抗体ペーストを提供するものである。

従来の技術従来、電極を形成したアルミナ基板上に設ける抵抗材料
として、Ｒｕ　Ｏ２−ガラスから構成されるＲｕｏ２グ
レーズ抵抗体がひろく実用に供されている。

このグレーズ抵抗体は、焼結アルミナ基板」二の銀ある
いは銀とパラジウムからなる電極を空気中で焼付けたう
えで、Ｒｕ０２−ガラスを樹脂バインダと溶剤からなる
ビヒクル中に分散させたペーストをアルミナ基板上の前
記電極に接続するように印刷し、空気中７００〜９００
°Ｃの温度で焼成して形成される。これら厚膜技術に関
しては、例えば、プラナ−・フィリップス著［シック・
フィルム・サーキット」ロンドン・バターワース社（Ｐ
］ａｎｅｒ＋　Ｐｈ１ｌｌｉｐｓ　ｒＴｈｉｃｋ　Ｆｉ
ｌｍ　Ｃ１ｒｃｕｉｔｓＪＬＯＮＤＯＮ　　ＢＵＴＴＥ
ＲＷＯＲＴＨ３社）に論じられている。

一方、銀−パラジウム電極等の貴金属以外の卑金属電極
上、例えばＷ、Ｍｏ、Ｃｕ上にＲｕ　０２−ガラス系グ
レーズ抵抗体を空気中で形成することを考えた場合、電
極材料の酸化現象が生じ、電極上へのグレーズ抵抗体の
形成は不可能である。

そのため、卑金属電極を用いてグレーズ抵抗体を形成す
るためにはグレーズ抵抗体を還元雰囲気中、あるいは中
性雰囲気中で焼成する必要がある。

しかし、Ｒｕ○２系グレーズ抵抗材料はその性質上還元
雰囲気中で処理された場合、ＲｕＯ□＋８２−’Ｒｕ　
＋　８２０の反応が容易に起り、抵抗体としての特性が
得られない。また、一般にＲｕ　０２系グレ一ズ抵抗体
ペーストは導体、ガラス成分以外ムこ結合剤としてエチ
ルセルロースなどの有機ポリマーを含んでいる。そのた
め、このような印刷膜を還元雰囲気中あるいは中性雰囲
気中で熱処理した場合、有機ポリマーは完全には燃焼せ
ずに炭化し、ガラスに吸着されて炭素残渣が生じる。結
果として焼成後の抵抗膜中に炭素成分が残り、抵抗特性
に悪影響を与えていた。

一方、珪化物−ガラス系グレーズ抵抗材料は空気中での
焼成が可能であると同時に、珪化物の性質上雰囲気が還
元雰囲気、中性雰囲気を問わず化学変化を受けることが
ない。したがって、珪化物−ガラス系グレーズ抵抗体は
還元雰囲気中や、中性雰囲気中でも焼成が可能なもので
ある。

発明が解決しようとする問題点しかし、前述のようなエチルセルロースなどの燃焼型有
機ポリマーを珪化物−ガラス系グレーズ抵抗体ペースト
のバインダとして用いる限り、卑金属電極上に珪化物−
ガラス系グレーズ抵抗膜を形成するためには、前工程と
してバインダを燃焼飛散させる脱パインダニ程と、後で
還元処理を必ず施さねばならなかった（特公昭５９−１
５４８１号報）。

つまり、脱パインダニ程はバインダを燃焼させるという
意味から酸素を多量に含む雰囲気、即ち空気中で行うの
が最も適当である。しかし、電極材料が卑金属の場合、
たとえ脱パインダニ程の温度が低いとしても空気中では
電極表面が酸化されてしまう。そのため後工程で還元処
理を施さねばならないと言う問題点を有していた。また
、一旦酸化した金属酸化物はその性質上還元処理中に基
板内部へ拡散したり、昇華飛散するなどの問題点も有し
ていた。

さらに珪化物を用いた抵抗体では高抵抗（＞１０にΩ／
口）でかつ抵抗温度係数の小さい抵抗の作成が難しかっ
た。

本発明は上記問題点に鑑み、中性雰囲気、あるいは還元
雰囲気等の非還元性雰囲気中で焼成可能で高抵抗、グレ
ーズ抵抗体ペーストを提供するものである。

問題点を解決するだめの手段上記問題点を解決するため、本発明のグレーズ抵抗体ペ
ーストは、珪化物導体粉末と、ガラス粉末、及び低温で
解重合を起す有機バインダを含むビヒクルから構成され
たものである。また、ガラス粉末中にＺｒＯ２、ｐｂｏ
を含有させたものである。

作用本発明は上記したように、グレーズ抵抗体ペーストのビ
ヒクルが低温で解重合をおこすポリマーと溶剤より構成
されるため、脱パインダニ程も焼成も非還元性雰囲気中
で行うことができ、中性雰囲気中や、還元雰囲気中で焼
成される卑金属電極と同時に用いることができることと
なる。

また、ガラス粉末中にＺｒＯ□、ｐｂｏを含有させるこ
とにより高シート抵抗で、抵抗温度係数の小さな抵抗を
得ることができる。

実施例以下本発明の一実施例のグレーズ抵抗体ペーストについ
て説明する。

〔実施例■〕

まず、珪素と各金属をＡｒガス中の１２００〜１４００
℃の温度で反応させ、珪化モリブデン（ＭＯＳｉ２）、
珪化タンタル（Ｔ　ａ　Ｓ　Ｉ　２　）　。

珪化マグネシウム（Ｍｇ２　Ｓ　ｉ）１：　３　：　１
ｍｏ　７！比の珪化物を得、有機溶媒中で湿式粉砕を行
ない、平均粒径（１，０）μｍの珪化物導体粉末を得た
。

一方、ガラス粉末は原料粉体として、Ｂ　ａ　ＣＯ３゜
Ｈ３ＢＯ３，ＭｇＯ，Ｃａ　Ｃｏ３．Ｓ　ｉ　Ｏ□。

Ａ７！２０３を主に用い、ガラス形成後の組成比で各酸
化ジルコニウム１．０，７．Ｏｗｔ％かつ、各酸化鉛１
．０，５．Ｏｗｔ％秤量し、混合後、１２００〜１３０
０℃の温度で溶融した。この溶融ガラスを純水中で急冷
し、粗粉砕、湿式粉砕をおこなって３．５μｍのガラス
粉体を得た。これら珪化物導体粉末と非還元性ガラス粉
末を珪化物導体粉末／（珪化物導体粉末＋非還元性ガラ
ス）比が重量比で０．１，０．２，０．３，０．４とな
るように混合し、グレーズ抵抗粉末とした。このグレー
ズ抵抗粉末と混練するビヒクルはテルピネオール中にポ
リメチルメタアクリレートとイソブチルメタアクリレー
トが１＝４の比で１０％重量比になるよう秤量し、溶解
して得た。

そして、グレーズ抵抗粉末を１ｇあたり０．　３〜Ｑ、
４ｃｃのビヒクルで混練してグレーズ抵抗体ペーストを
得た。このグレーズ抵抗体ペーストを３２５メツシユの
ステンレススクリーンを用いてＣｕ電極を持つアルミナ
基板上にスクリーン印刷した。この後１２０℃で１０分
間乾燥してから、雰囲気制御可能な厚膜炉で焼成した。

厚膜炉の条件は釣鐘状の温度プロファイルで９００℃１
０分間保持のトータル焼成時間６０分であった。このと
きの雰囲気は窒素雰囲気でおこなった。このようにして
えられたグレーズ抵抗体の代表的なシート抵抗−抵抗温
度係数特性を第１図に示す。なお、面積抵抗Ｒｓは、抵
抗体の膜厚１２μｍに換算して評価した。また、抵抗温
度係数ＴＣＲ（ｐｐｍ／’Ｃ）は、２５℃時の抵抗値に
対する１２５°Ｃ時の抵抗値を１℃あたりの変化率で評
価した。

〔実施例■〕

〔実施例■〕と同様に、ＭＯＳｉ２　　：　Ｔａ　Ｓ　
＋２：Ｃｏ５１２＝１　：　３　：　１ｍｏｊ２比の珪
化物を得、同様な方法でペーストを作成し、抵抗体を形
成した。この時の代表的なシート抵抗−抵抗温度係数特
性を第２図に示す。

以上のように２つの実施例によれば、珪化物導体粉末と
、Ｚ　ｒ　Ｏ２１〜７　ｗ　ｔ％、ＰｂＯ１〜５ｗｔ％
含むガラス粉末と、低温で解重合を起こす有機バインダ
とから構成されることにより、中性雰囲気中で容易に焼
成でき卑金属材料と共存可能な高シート抵抗、低抵抗温
度係数のグレーズ抵抗体を形成できる。

［比較例コ本発明の効果を明らかにするため、実施例で用いた珪化
物導体粉末と、ＺｒＯ□、ｐｂｏ□を含まない硼珪酸ガ
ラスを用い、実施例と同様な方法で抵抗を形成した。

このときのシート抵抗−抵抗温度係数特性を第３図に示
す。

以上［比較例］に示すように高抵抗化（〉１０・ｋΩ／口）を図るため、総粉体量（珪化物粉
体量＋ガラス粉体量）に対する珪化物粉体量を少なくし
ていった場合、抵抗温度係数は、負の値となり、通常抵
抗体として許容される±２５０ｐｐｍ／”Ｃを満足しな
くなる。

なお、実施例において、有機ポリマーとしてポリメチル
メタアクリートを用いたが、低温で解重合をおこし昇華
飛散するものであれば何でもよ（好ましくは、ｉｓｏブ
チルメタアクリレートとＰＭＭＡＯ共重合４：１〜３：
２である。

また、実施例では窒素雰囲気中で焼成したが、非酸化性
雰囲気であれば良く、７％未満の水素を含む還元性雰囲
気中でも焼成可能である。

発明の効果以上のように本発明のグレーズ抵抗体ペーストは、珪化
物導体粉末と、Ｚ　ｒ　Ｏ２１〜７ｗｔ％。

ｐｂｏｉ〜５ｗｔ％含むガラス粉末、及び低温で解重合
を起す有機バインダを含むビヒクルがら構成されること
により、非還元性雰囲気中で焼成可能で、高シート抵抗
−低抵抗温度係数の高性能なグレーズ抵抗体を容易に得
ることができ、また、卑金属材料との共存によるコスト
の低減や、単一雰囲気中での焼成による工程管理工数の
低減等、多くの波及効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明のグレーズ抵抗体ペーストを窒
素雰囲気中で形成した場合におしするシート抵抗−抵抗
温度特性図、第３図は本発明の効果を明らかにするため
に示した［比較例］のシート抵抗−抵抗温度特性図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）珪化物導体粉末と、ガラス粉末、及び低温で解重
合を起す有機バインダを含むビヒクルとから構成される
ことを特徴とするグレーズ抵抗体ペースト。
（２）有機バインダがガラス粉末の軟化点よりも低い温
度で解重合をおこし、ポリメチルメタアクリレートとイ
ソブチルメタアクリレートの共重合で構成されることを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のグレーズ抵
抗体ペースト。
（３）珪化物導体粉末がＭｏＳｉ＿２−ＴａＳｉ＿２−
Ｍｇ＿２Ｓｉ、ＭｏＳｉ＿２−ＴａＳｉ＿２−ＣｏＳｉ
＿２であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
記載のグレーズ抵抗体ペースト。
（４）ガラス粉末は、硼珪酸ガラスを主成分とし、酸化
ジルコニウム１〜７ｗｔ％、酸化鉛１〜５ｗｔ％を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のグレ
ーズ抵抗体ペースト。