JPS63213308A - 電気抵抗体及びその製造方法 - Google Patents
電気抵抗体及びその製造方法Info
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- JPS63213308A JPS63213308A JP62045607A JP4560787A JPS63213308A JP S63213308 A JPS63213308 A JP S63213308A JP 62045607 A JP62045607 A JP 62045607A JP 4560787 A JP4560787 A JP 4560787A JP S63213308 A JPS63213308 A JP S63213308A
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Landscapes
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- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- 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】
産業上の利用分野
本発明は、固定チップ抵抗器あるいは回路配線基板等に
設けられる厚膜タイプの電気抵抗体、特に非酸化性雰囲
気中で焼成して得られることが可能な電気抵抗体及びそ
の製造方法に関する。
設けられる厚膜タイプの電気抵抗体、特に非酸化性雰囲
気中で焼成して得られることが可能な電気抵抗体及びそ
の製造方法に関する。
従来の技術
電子機器の電気回路は、抵抗、コンデンサ、ダイオード
、トランジスタ等の各種電気素子が回路基板に実装され
て構成されることが良く行われているが、電子機器の小
型化に伴ってこれらの電気素子の実装密度をさらに高め
ることができる回路基板が多く用いられるようになって
きた。
、トランジスタ等の各種電気素子が回路基板に実装され
て構成されることが良く行われているが、電子機器の小
型化に伴ってこれらの電気素子の実装密度をさらに高め
ることができる回路基板が多く用いられるようになって
きた。
これらの回路基板に設けられる抵抗体には、抵抗体材料
ペーストを回路上に直接印刷して焼付けることにより形
成した厚膜抵抗体、あるいは角板状セラミックチップの
両端に一対の電極を形成し、双方の電極に跨がるように
前記厚膜抵抗体を形成した固定チップ抵抗器等がある。
ペーストを回路上に直接印刷して焼付けることにより形
成した厚膜抵抗体、あるいは角板状セラミックチップの
両端に一対の電極を形成し、双方の電極に跨がるように
前記厚膜抵抗体を形成した固定チップ抵抗器等がある。
このような厚膜抵抗体を回路基板に設けるには、従来、
例えば1500℃前後で焼成して得られたアルミナ基板
の表面にAgあるいはAg−Pd等の導体材料ペースト
を塗布し、焼付けした後、例えばRuO□を抵抗体材料
として含有するペーストをスクリーン印刷等により塗布
し、ついで750〜850℃で焼付け、さらに必要に応
じてトリミング等により抵抗値の調整を行なうやり方が
一般的である。
例えば1500℃前後で焼成して得られたアルミナ基板
の表面にAgあるいはAg−Pd等の導体材料ペースト
を塗布し、焼付けした後、例えばRuO□を抵抗体材料
として含有するペーストをスクリーン印刷等により塗布
し、ついで750〜850℃で焼付け、さらに必要に応
じてトリミング等により抵抗値の調整を行なうやり方が
一般的である。
しかしながら近年、電子機器等に対する軽薄・短小化、
低コスト化の要求がさらに強まってきており、回路基板
に対しても一層の小型化、低コスト化の検討が行われる
ようになってきた。
低コスト化の要求がさらに強まってきており、回路基板
に対しても一層の小型化、低コスト化の検討が行われる
ようになってきた。
前者の小型化のための具体的な対応としては、第1に回
路基板の多層化、第2に抵抗体の内装化が行なわれてい
る。回路基板を多層化した例としては、AgあるいはA
g−Pd系等の導体材料ペーストを印刷したセラミック
グリーンシート(生シート)を積層、圧着した後、大気
中800〜1100℃で同時焼成して得られる多層配線
基板が挙げられ、また、抵抗体を内装化した例としては
、前記導体材料ペーストを印刷したセラミックグリーン
シート上にさらにRu0z系抵抗体材料ペーストを印刷
し、前記と同様に積層、圧着した後、同時焼成して得ら
れる抵抗体内装多層配線基板等が知られている。
路基板の多層化、第2に抵抗体の内装化が行なわれてい
る。回路基板を多層化した例としては、AgあるいはA
g−Pd系等の導体材料ペーストを印刷したセラミック
グリーンシート(生シート)を積層、圧着した後、大気
中800〜1100℃で同時焼成して得られる多層配線
基板が挙げられ、また、抵抗体を内装化した例としては
、前記導体材料ペーストを印刷したセラミックグリーン
シート上にさらにRu0z系抵抗体材料ペーストを印刷
し、前記と同様に積層、圧着した後、同時焼成して得ら
れる抵抗体内装多層配線基板等が知られている。
また、後者の低コスト化のための具体的な対応としては
、AgあるいはAg−Pd系材料のような高価な貴金属
系の4体材料に代わって、安価なNiあるいはCu等の
卑金属系の渾体材料を用い、これらを窒素ガスあるいは
水素を含む窒素ガス中等、その酸化による高抵抗化を避
けることができるような中性あるいは還元性の非酸化性
雰囲気中、800〜1100℃でグリーンセラミックと
同時焼成して得られる多層配線基板が実用化されている
。また、特開昭56−153702号公報に記載されて
いるように、Mo5iz−TaSiz及びガラスからな
る抵抗体材料を、銅(Cu)導体を有するアルミナ基板
上に塗布し、熱処理して得られる厚膜抵抗体等も知られ
ている。
、AgあるいはAg−Pd系材料のような高価な貴金属
系の4体材料に代わって、安価なNiあるいはCu等の
卑金属系の渾体材料を用い、これらを窒素ガスあるいは
水素を含む窒素ガス中等、その酸化による高抵抗化を避
けることができるような中性あるいは還元性の非酸化性
雰囲気中、800〜1100℃でグリーンセラミックと
同時焼成して得られる多層配線基板が実用化されている
。また、特開昭56−153702号公報に記載されて
いるように、Mo5iz−TaSiz及びガラスからな
る抵抗体材料を、銅(Cu)導体を有するアルミナ基板
上に塗布し、熱処理して得られる厚膜抵抗体等も知られ
ている。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、回路基板の小型化と低コスト化を同時に
行なうようにすると、Ru0z系抵抗体材料は窒素ガス
あるいは水素を含む窒素ガス雰囲気中でグリーンセラミ
ックと同時焼成したときに還元反応が起こり、抵抗値が
低くなって抵抗体としての特性を示さなくなる。
行なうようにすると、Ru0z系抵抗体材料は窒素ガス
あるいは水素を含む窒素ガス雰囲気中でグリーンセラミ
ックと同時焼成したときに還元反応が起こり、抵抗値が
低くなって抵抗体としての特性を示さなくなる。
また、MoSi、−TaSi2及びガラスからなる抵抗
体材料を非酸化性雰囲気中でグリーンセラミックシート
と同時焼成すると、両者の膨張率、収縮率の相違による
ずれにより焼成体に反りが生じたり、Mo5iz−Ta
Sizの分解反応によりガスが発生して焼成体にふくれ
が生じ易いと云う問題点がある。これを改善するために
、特開昭60−198703号公報に記載されているよ
うに、Mo5iz−弗化金属塩(例えば弗化カルシウム
)及びガラスよりなる抵抗体材料を用いる例か知られて
おり、これについては上記のような焼成時の反りやふく
れは見られない。
体材料を非酸化性雰囲気中でグリーンセラミックシート
と同時焼成すると、両者の膨張率、収縮率の相違による
ずれにより焼成体に反りが生じたり、Mo5iz−Ta
Sizの分解反応によりガスが発生して焼成体にふくれ
が生じ易いと云う問題点がある。これを改善するために
、特開昭60−198703号公報に記載されているよ
うに、Mo5iz−弗化金属塩(例えば弗化カルシウム
)及びガラスよりなる抵抗体材料を用いる例か知られて
おり、これについては上記のような焼成時の反りやふく
れは見られない。
しかしながら、このMo5iz−弗化金属及びガラスよ
りなる抵抗体材料をグリーンセラミックシートに塗布し
、同時焼成して得られた厚膜抵抗体は、95%相対湿度
中に1000時間放置すると、5〜10%の抵抗値の増
加が見られ、抵抗体としての所定の機能を果たすことが
できない。
りなる抵抗体材料をグリーンセラミックシートに塗布し
、同時焼成して得られた厚膜抵抗体は、95%相対湿度
中に1000時間放置すると、5〜10%の抵抗値の増
加が見られ、抵抗体としての所定の機能を果たすことが
できない。
本発明の目的は、固定チップ抵抗器あるいは一般の回路
基板等に使用できるのみならず、卑金属導体材料ととも
に積層して多層基板に内装化することのできる電気抵抗
体であって、抵抗値の安定な電気抵抗体を提供すること
にある。
基板等に使用できるのみならず、卑金属導体材料ととも
に積層して多層基板に内装化することのできる電気抵抗
体であって、抵抗値の安定な電気抵抗体を提供すること
にある。
また、本発明の他の目的は、前記電気抵抗体の特性をよ
り一層向上させることのできる製造法を提供することに
ある。
り一層向上させることのできる製造法を提供することに
ある。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記問題点を解決するために、マンガンのモ
リブデン酸塩を含有する焼成体を有することを特徴とす
る電気抵抗体を提供するものである。
リブデン酸塩を含有する焼成体を有することを特徴とす
る電気抵抗体を提供するものである。
また、本発明は、主成分にマンガンのモリブデン酸塩及
びその前駆体の内の少なくとも一種を含有する抵抗体材
料を熱処理し、この熱処理して得られた抵抗体材料を用
いて焼成し、マンガンのモリブデン酸塩を含有する焼成
体からなる電気抵抗体を得ることを特徴とする電気抵抗
体の製造方法を提供するものである。
びその前駆体の内の少なくとも一種を含有する抵抗体材
料を熱処理し、この熱処理して得られた抵抗体材料を用
いて焼成し、マンガンのモリブデン酸塩を含有する焼成
体からなる電気抵抗体を得ることを特徴とする電気抵抗
体の製造方法を提供するものである。
次に本発明の詳細な説明する。
本発明におけるマンガンのモリブデン酸塩には、例えば
l’lnMoo4等が例示される。
l’lnMoo4等が例示される。
このようなマンガンのモリブデン酸塩ハ、マンガンの酸
化物と酸化モリブデン(MOO3)の熱処理によって合
成することができるが、その前駆体を用いて熱処理する
ことにより合成することもできる。
化物と酸化モリブデン(MOO3)の熱処理によって合
成することができるが、その前駆体を用いて熱処理する
ことにより合成することもできる。
本発明においてはバインダーを用いることが好ましく、
これにはガラスが挙げられが、このガラスとしては一般
に知られているガラスが用いられ、特定の一組成のガラ
スに限定されるものではないが、Ptl+On 、Bi
zO:+ 、Snow、CdOのような酸化物は、これ
らを含む抵抗体材料を非酸化性雰囲気中で焼成するとき
に還元されて金属化することがあり、この金属は抵抗値
を変化させるので、このようなことが起こることが好ま
しくない場合にはどれらの酸化物を含有しないことが好
ましい。
これにはガラスが挙げられが、このガラスとしては一般
に知られているガラスが用いられ、特定の一組成のガラ
スに限定されるものではないが、Ptl+On 、Bi
zO:+ 、Snow、CdOのような酸化物は、これ
らを含む抵抗体材料を非酸化性雰囲気中で焼成するとき
に還元されて金属化することがあり、この金属は抵抗値
を変化させるので、このようなことが起こることが好ま
しくない場合にはどれらの酸化物を含有しないことが好
ましい。
ガラス成分としては、Sing、B2O3、ZnO%
CaO1SrO1zrO□などが好ましく、これらの酸
化物の組成比は、 Si0□12〜33 重量% B20:l 20〜35 重量% ZnO又は5r013〜33 重量%Ca0 10〜
25 重量% Zr0z 15〜45 重量% が好ましい。
CaO1SrO1zrO□などが好ましく、これらの酸
化物の組成比は、 Si0□12〜33 重量% B20:l 20〜35 重量% ZnO又は5r013〜33 重量%Ca0 10〜
25 重量% Zr0z 15〜45 重量% が好ましい。
これら酸化物の組成物からガラスを製造するには、前記
組成比になるようにそれぞれの酸化物を秤量し、混合す
る。この混合物を坩堝に入れ、1200〜1500℃に
温度にて溶融した後、溶融液を例えば水中に投入し、急
冷させ、ガラス粗粉を得る。
組成比になるようにそれぞれの酸化物を秤量し、混合す
る。この混合物を坩堝に入れ、1200〜1500℃に
温度にて溶融した後、溶融液を例えば水中に投入し、急
冷させ、ガラス粗粉を得る。
この粗粉を例えばボールミル、振動ミルなどの粉砕手段
を用いて所望の粒度(例えば10μm以下)になるまで
粉砕すると、ガラス粉末が得られる。
を用いて所望の粒度(例えば10μm以下)になるまで
粉砕すると、ガラス粉末が得られる。
前記は純粋の酸化物を混合して用いたが、これに限らず
結果的に各酸化物の混合物からなるガラスになれば良く
一1各酸化物の前駆体をその一部又は全部に用い、これ
を溶融してガラスにしても良い。例えばCaO(酸化カ
ルシウム)はCaC0z (炭酸カルシウム) 、B2
03(酸化硼素)はホウ酸(H3BOゴ)の熱処理によ
り得られるので、CaO、Bzolの一部又はその全部
の代わりにそれぞれCaC01、HJO+を用いること
ができる。その他の成分の酸化物についても同様である
。
結果的に各酸化物の混合物からなるガラスになれば良く
一1各酸化物の前駆体をその一部又は全部に用い、これ
を溶融してガラスにしても良い。例えばCaO(酸化カ
ルシウム)はCaC0z (炭酸カルシウム) 、B2
03(酸化硼素)はホウ酸(H3BOゴ)の熱処理によ
り得られるので、CaO、Bzolの一部又はその全部
の代わりにそれぞれCaC01、HJO+を用いること
ができる。その他の成分の酸化物についても同様である
。
前記のようにして得られるマンガンのモリブデン酸塩、
ガラス粉末は混合され、そのまま抵抗体材料として用い
ても良いが、これを熱処理して粉砕したものを抵抗体材
料とすることがこれを焼成して得た抵抗体の抵抗温度特
性の上で好ましい。
ガラス粉末は混合され、そのまま抵抗体材料として用い
ても良いが、これを熱処理して粉砕したものを抵抗体材
料とすることがこれを焼成して得た抵抗体の抵抗温度特
性の上で好ましい。
この熱処理温度としては、800℃〜1200℃が好ま
しく、これより外れると抵抗体材料を電気抵抗体に加工
する各工程の作業条件等による組成比の微妙な変動に対
し、出来上がった抵抗体の抵抗値が影響を受は易く、所
望の抵抗値を安定して得ることが難しい、この熱処理は
非酸化性雰囲気が望ましく、窒素ガスその他年活性ガス
、あるいはこれらに水素ガスを含有させた混合ガスを用
いることが好ましい。
しく、これより外れると抵抗体材料を電気抵抗体に加工
する各工程の作業条件等による組成比の微妙な変動に対
し、出来上がった抵抗体の抵抗値が影響を受は易く、所
望の抵抗値を安定して得ることが難しい、この熱処理は
非酸化性雰囲気が望ましく、窒素ガスその他年活性ガス
、あるいはこれらに水素ガスを含有させた混合ガスを用
いることが好ましい。
抵抗体材料の各成分の組成比は、マンガンのモリブデン
酸塩50〜96重量%、ガラス粉末4〜50重量%が好
ましい。この範囲よりマンガンのモリブデン酸塩が少な
過ぎ、ガラスが多過ぎると、焼成して出来上がった電気
抵抗体の抵抗値が高くなり過ぎ好ましくない場合があり
、また、逆にマンガンのモリブデン酸塩が多過ぎ、ガラ
スが少な過ぎると焼成時の焼結性が悪くなり回路基板に
安定に保持できないことがある。しかし、抵抗体を回路
基板を積層して埋め込むような場合にはマンガンのモリ
ブデン酸塩が上記範囲より多い場合のみならず、100
%でも良い。
酸塩50〜96重量%、ガラス粉末4〜50重量%が好
ましい。この範囲よりマンガンのモリブデン酸塩が少な
過ぎ、ガラスが多過ぎると、焼成して出来上がった電気
抵抗体の抵抗値が高くなり過ぎ好ましくない場合があり
、また、逆にマンガンのモリブデン酸塩が多過ぎ、ガラ
スが少な過ぎると焼成時の焼結性が悪くなり回路基板に
安定に保持できないことがある。しかし、抵抗体を回路
基板を積層して埋め込むような場合にはマンガンのモリ
ブデン酸塩が上記範囲より多い場合のみならず、100
%でも良い。
このようにして得られた抵抗体材料粉末から固定チップ
抵抗器あるいは厚膜抵抗体のための抵抗体を作成するに
は、例えばセラミックグリーンシ−トにこれらの抵抗体
材料粉末を塗布し、焼成するが、この塗布を行うために
は例えばシルクスクリーン印刷ができるようにこれら抵
抗体材料粉末にビヒクルが;混合され塗液が調整される
。このビヒクルは、焼成の前段階で焼失できるようなも
のが好ましく、このためには有機物ビヒクル、すなわち
有機溶剤に樹脂を溶解又は分散させ、必要に応じて可塑
剤、分散剤等の各種添加剤を加えたものが好ましい。こ
の有機溶剤にはプチルカニビトールアセテート、プチル
カービトール、テレピン油などが挙げられ、樹脂として
はエチルセルローズ、ニトロセルローズ等のセルローズ
誘導体、その他の樹脂が挙げられる。
抵抗器あるいは厚膜抵抗体のための抵抗体を作成するに
は、例えばセラミックグリーンシ−トにこれらの抵抗体
材料粉末を塗布し、焼成するが、この塗布を行うために
は例えばシルクスクリーン印刷ができるようにこれら抵
抗体材料粉末にビヒクルが;混合され塗液が調整される
。このビヒクルは、焼成の前段階で焼失できるようなも
のが好ましく、このためには有機物ビヒクル、すなわち
有機溶剤に樹脂を溶解又は分散させ、必要に応じて可塑
剤、分散剤等の各種添加剤を加えたものが好ましい。こ
の有機溶剤にはプチルカニビトールアセテート、プチル
カービトール、テレピン油などが挙げられ、樹脂として
はエチルセルローズ、ニトロセルローズ等のセルローズ
誘導体、その他の樹脂が挙げられる。
この有機物ビヒクルと抵抗体材料粉末との使用割合は使
用する有機溶剤、樹脂等により変わるが、有機溶剤と樹
脂との使用割合は前者が20〜50重量%、後者が80
〜50重量%が適当である。これらの成分は例えば三本
ロールミル、らいかい器などの混合手段を用いてペース
ト状にされる。
用する有機溶剤、樹脂等により変わるが、有機溶剤と樹
脂との使用割合は前者が20〜50重量%、後者が80
〜50重量%が適当である。これらの成分は例えば三本
ロールミル、らいかい器などの混合手段を用いてペース
ト状にされる。
このようにして得られた抵抗体材料ペーストが基板に塗
布され、これがさらに後述の処理を施されて抵抗体が作
成されるが、゛この基板にはセラミ・7クグリーンシー
トを導体材料や抵抗体材料とともに焼成して作成するも
ののみならず、予めセラミックグリーンシートを焼成し
、これにさらに抵抗体材料、導体材料を塗布した後焼成
する方法でも良い。これらは積層体を形成する場合にも
適用できる。
布され、これがさらに後述の処理を施されて抵抗体が作
成されるが、゛この基板にはセラミ・7クグリーンシー
トを導体材料や抵抗体材料とともに焼成して作成するも
ののみならず、予めセラミックグリーンシートを焼成し
、これにさらに抵抗体材料、導体材料を塗布した後焼成
する方法でも良い。これらは積層体を形成する場合にも
適用できる。
前記セラミ・7クグリーンシートとしては、例えば酸化
アルミニウム(A j2 z03)35〜45重量%、
酸化珪素(SiO□)25〜35重量%、酸化硼素(B
2O2) 10〜15重四%、重量カルシウム(CaO
)7〜13重量%、酸化マグネシウム(MgO)7〜1
0重量%等のセラミック構成成分の酸化物混合物を有機
物ビヒクルとボールミル等で混合したスラリーをドクタ
ーブレード等によりシート化したものが挙げられる。こ
の際、マンガンのモリブデン酸塩にガラスを併用しない
ときは、前記セラミックグリーンシートにガラス分を多
く含ませガラスを併用したと同様の効果を出すようにし
ても良い。前記有機物ビヒクルには、アクリル酸エステ
ル等のアクリル樹脂、ポリビニルブチラール等の樹脂、
グリセリン、フタル酸ジエチル等の可塑剤、カルボン酸
塩等の分散剤、水、有機溶剤等の溶剤から構成される。
アルミニウム(A j2 z03)35〜45重量%、
酸化珪素(SiO□)25〜35重量%、酸化硼素(B
2O2) 10〜15重四%、重量カルシウム(CaO
)7〜13重量%、酸化マグネシウム(MgO)7〜1
0重量%等のセラミック構成成分の酸化物混合物を有機
物ビヒクルとボールミル等で混合したスラリーをドクタ
ーブレード等によりシート化したものが挙げられる。こ
の際、マンガンのモリブデン酸塩にガラスを併用しない
ときは、前記セラミックグリーンシートにガラス分を多
く含ませガラスを併用したと同様の効果を出すようにし
ても良い。前記有機物ビヒクルには、アクリル酸エステ
ル等のアクリル樹脂、ポリビニルブチラール等の樹脂、
グリセリン、フタル酸ジエチル等の可塑剤、カルボン酸
塩等の分散剤、水、有機溶剤等の溶剤から構成される。
前記抵抗体材料ペーストはセラミックグリーンシートに
例えばシルクスクリーン印刷等の手段により塗布され、
乾燥後、400〜500℃で熱処理されて樹脂成分が分
解・燃焼されるのが好ましい。
例えばシルクスクリーン印刷等の手段により塗布され、
乾燥後、400〜500℃で熱処理されて樹脂成分が分
解・燃焼されるのが好ましい。
この際、同時にNiあるいはCu等の卑金属導体材料あ
るいはAg又はAg−Pdの貴金属導体材料のペースト
も抵抗体材料ペースト塗膜と同様にセラミックグリーン
シートに塗布され、抵抗体材料ペーストの塗布物と同様
に処理される。
るいはAg又はAg−Pdの貴金属導体材料のペースト
も抵抗体材料ペースト塗膜と同様にセラミックグリーン
シートに塗布され、抵抗体材料ペーストの塗布物と同様
に処理される。
このNiあるいはCu等の卑金属導体材料あるいはAg
又はAg−Pdの貴金属導体材料のペースト組成物とし
ては、各々の金属粉末98〜85重景%に重量スフリッ
トを2〜15重量%添加したものが例示される。
又はAg−Pdの貴金属導体材料のペースト組成物とし
ては、各々の金属粉末98〜85重景%に重量スフリッ
トを2〜15重量%添加したものが例示される。
このようにしてセラミックグリーンシートに抵抗体材料
及び/又は導体材料が組み込まれるが、固定チップ抵抗
器の場合にはこの未焼成基板の表面のみ、多層基板の厚
膜抵抗体の場合には前記抵抗体材料、導体材料を未焼成
状態で組み込んだものをさらに積層して所定の回路を構
成するようにしてから焼成する。この焼成により導体材
料及び/又は厚膜抵抗体材料を基板と同時に焼成体にす
ることができる。
及び/又は導体材料が組み込まれるが、固定チップ抵抗
器の場合にはこの未焼成基板の表面のみ、多層基板の厚
膜抵抗体の場合には前記抵抗体材料、導体材料を未焼成
状態で組み込んだものをさらに積層して所定の回路を構
成するようにしてから焼成する。この焼成により導体材
料及び/又は厚膜抵抗体材料を基板と同時に焼成体にす
ることができる。
この場合、NiあるいはCu等の卑金属導体材料が導体
材料に用いられるときは、その酸化による高抵抗値化を
防止するために、非酸化性雰囲気中で焼成することが好
ましく、その焼成温度は、例えば800℃〜1100℃
、0.5時間〜2時間が例示される。非酸化性雰囲気と
しては、窒素ガスその他年活性ガス、これらに水素ガス
を含有させた混合ガスも用いられる。また、Ag又はA
g−Pdの貴金属導体材料を用いるときは空気等の酸化
性雰囲気中で焼成することもできる。
材料に用いられるときは、その酸化による高抵抗値化を
防止するために、非酸化性雰囲気中で焼成することが好
ましく、その焼成温度は、例えば800℃〜1100℃
、0.5時間〜2時間が例示される。非酸化性雰囲気と
しては、窒素ガスその他年活性ガス、これらに水素ガス
を含有させた混合ガスも用いられる。また、Ag又はA
g−Pdの貴金属導体材料を用いるときは空気等の酸化
性雰囲気中で焼成することもできる。
前記のようにして導体及び/又は抵抗体を組み込んだ回
路配線基板が出来上がるが、焼成基板と導体の間は勿論
のこと、焼成基板と抵抗体との間にも焼成に伴ってクラ
ンク、歪み、ふくれ等を生じることがないとともに、抵
抗体は高温高湿度雰囲気中に1000時間以上放置され
てもその抵抗値が±2%以内の変化に抑制され、その高
い信頼性を確保することができる。これは抵抗体が導体
及び焼成基板と良くマツチングするためと、マンガンの
モリブデン酸塩とガラスの焼成体からなる抵抗体の独特
の耐湿性に基づくものと考えられるが詳細は明らかでな
い。なお、に線回折分析により前記抵抗体中にマンガン
のモリブデン酸塩を認めることができる。
路配線基板が出来上がるが、焼成基板と導体の間は勿論
のこと、焼成基板と抵抗体との間にも焼成に伴ってクラ
ンク、歪み、ふくれ等を生じることがないとともに、抵
抗体は高温高湿度雰囲気中に1000時間以上放置され
てもその抵抗値が±2%以内の変化に抑制され、その高
い信頼性を確保することができる。これは抵抗体が導体
及び焼成基板と良くマツチングするためと、マンガンの
モリブデン酸塩とガラスの焼成体からなる抵抗体の独特
の耐湿性に基づくものと考えられるが詳細は明らかでな
い。なお、に線回折分析により前記抵抗体中にマンガン
のモリブデン酸塩を認めることができる。
本発明においては、上記の如くマンガンのモリブデン酸
塩を用いても良いが、このマンガンのモリブデン酸塩の
代わりに熱処理によりマンガンのモリブデン酸塩となる
前駆体を一部又は全部用いることもできる。これらのい
ずれの場合もガラスと混合して熱処理したものを粉砕し
、抵抗体材料とすることが好ましいが、この熱処理を行
わず上述の有機物ビヒクル等と混合して作成したペース
トを例えばグリーンセラミックシートに塗布してから、
有機物除去の加熱処理を経て焼成し、直接抵抗体を作成
することもできる。
塩を用いても良いが、このマンガンのモリブデン酸塩の
代わりに熱処理によりマンガンのモリブデン酸塩となる
前駆体を一部又は全部用いることもできる。これらのい
ずれの場合もガラスと混合して熱処理したものを粉砕し
、抵抗体材料とすることが好ましいが、この熱処理を行
わず上述の有機物ビヒクル等と混合して作成したペース
トを例えばグリーンセラミックシートに塗布してから、
有機物除去の加熱処理を経て焼成し、直接抵抗体を作成
することもできる。
また、ガラスはこれを構成する酸化物の混合材料がマン
ガンのモリブデン酸塩とともに結果的に焼成される状態
におかれれば良く、これらの酸化物の前駆体をマンガン
のモリブデン酸塩及び/又はその前駆体とともにこの酸
化物の一部又は全部を上述したようにペースト状態にし
、これを基板に塗布して有機物の燃焼、その後の焼成の
いずれの過程で上記のガラス成分からなるガラスになり
、これとマンガンのモリブデン酸塩及び/又はその前駆
体と焼成されことにより抵抗体を作製できるものであれ
ば良い。例えば、ガラスの材料の成分であるCaO(酸
化カルシウム)はCaC03(炭酸カルシウム)の加熱
、8□03(酸化硼素)はホウ酸(HJO*)の加熱か
ら得られるので、CaOSB+!03の一部又は全部の
代わりにそれぞれCaC0t 、H2BO3を用いるこ
とができる。本発明における抵抗体材料とはその処理の
過程で結果的にマンガンのモリブデン酸塩とガラスとを
主成分にするものであれば良い。
ガンのモリブデン酸塩とともに結果的に焼成される状態
におかれれば良く、これらの酸化物の前駆体をマンガン
のモリブデン酸塩及び/又はその前駆体とともにこの酸
化物の一部又は全部を上述したようにペースト状態にし
、これを基板に塗布して有機物の燃焼、その後の焼成の
いずれの過程で上記のガラス成分からなるガラスになり
、これとマンガンのモリブデン酸塩及び/又はその前駆
体と焼成されことにより抵抗体を作製できるものであれ
ば良い。例えば、ガラスの材料の成分であるCaO(酸
化カルシウム)はCaC03(炭酸カルシウム)の加熱
、8□03(酸化硼素)はホウ酸(HJO*)の加熱か
ら得られるので、CaOSB+!03の一部又は全部の
代わりにそれぞれCaC0t 、H2BO3を用いるこ
とができる。本発明における抵抗体材料とはその処理の
過程で結果的にマンガンのモリブデン酸塩とガラスとを
主成分にするものであれば良い。
実施例
次に本発明の詳細な説明する。
実施例1
酸化物に換算して表1に示される組成になるように各成
分を秤量し、混合した。
分を秤量し、混合した。
表1
表中、単位は重量%。
ガラスA1ガラスBのそれぞれの混合物を各別にアルミ
ナ坩堝中で1400℃で溶融し、その溶融液を水中に投
入し、急冷させた。この急冷物を取り出してエタノール
とともにボットミルの中に入れアルミナボールで24時
間粉砕し、粒径10μm以下のガラス粉末を得た。
ナ坩堝中で1400℃で溶融し、その溶融液を水中に投
入し、急冷させた。この急冷物を取り出してエタノール
とともにボットミルの中に入れアルミナボールで24時
間粉砕し、粒径10μm以下のガラス粉末を得た。
“ また、酸化モリブデンとマンガンの酸化物から
マンガンのモリブデン酸塩を得た。
マンガンのモリブデン酸塩を得た。
次に、前記で得たガラスA1ガラスBのそれぞれのガラ
ス粉末と前記で得たマンガンのモリブデン酸塩を表2に
示す割合になるように秤量し、混合した。
ス粉末と前記で得たマンガンのモリブデン酸塩を表2に
示す割合になるように秤量し、混合した。
上記各試料を窒素(N2) 98.5 vo1%、水素
(H2)1.5 vo1%のガス雰囲気中、1000
’e、1時間熱処理し、しかる後にエタノールとともに
ボットミルにて粉砕し、乾燥して10μm以下のガラス
とマンガンのモリブデン酸塩の熱処理粉末の抵抗体材料
粉末を得た。
(H2)1.5 vo1%のガス雰囲気中、1000
’e、1時間熱処理し、しかる後にエタノールとともに
ボットミルにて粉砕し、乾燥して10μm以下のガラス
とマンガンのモリブデン酸塩の熱処理粉末の抵抗体材料
粉末を得た。
次に各試料の抵抗体材料粉末100重量部に有機物ビヒ
クル(プチルカービトール90重量部、エチルセルロー
ズ10重量部)25重量部を加え、ロールミルで混合し
、抵抗体材料ペーストを得た。
クル(プチルカービトール90重量部、エチルセルロー
ズ10重量部)25重量部を加え、ロールミルで混合し
、抵抗体材料ペーストを得た。
一方、A l zo:+ 40.0重量%、SiO□3
5.0重量%、BzOt13.0重量%、CaO7,0
重量%、Mg05.0重量%からなるセラミック原叫扮
末100重量部にポリビニルブチラール8重量部、フク
ル酸ジエチル8重量部、オレイン酸0.5重量部、アセ
トン10重量部、イソプルピルアルコール20重量部及
びメチルエチルケトン20重量部を加えてボールミルに
より混合してスラリーを作製し、脱泡処理した後にドク
ターブレード法により厚さ200 μmの長尺のセラミ
ックグリーンシートを作製した。このセラミックグリー
ンシートから縦9 mm横9flのグリーンシート片と
、縦6關横9鶴のグリーンシート片とを切り抜いた。
5.0重量%、BzOt13.0重量%、CaO7,0
重量%、Mg05.0重量%からなるセラミック原叫扮
末100重量部にポリビニルブチラール8重量部、フク
ル酸ジエチル8重量部、オレイン酸0.5重量部、アセ
トン10重量部、イソプルピルアルコール20重量部及
びメチルエチルケトン20重量部を加えてボールミルに
より混合してスラリーを作製し、脱泡処理した後にドク
ターブレード法により厚さ200 μmの長尺のセラミ
ックグリーンシートを作製した。このセラミックグリー
ンシートから縦9 mm横9flのグリーンシート片と
、縦6關横9鶴のグリーンシート片とを切り抜いた。
次に第1図に示す如く、上記の縦9關横91のグリーン
シート片1上に、銅粉末95重量部、ガラスフリット5
重量部に有機物ビヒクルとしてブチルカルピトール20
重量部、エチルセルロース5重量部を加え、これらを三
本ロールミルによす混合した導体材料ペーストをシルク
スクリーン印刷し、125℃、10分間乾燥させて導体
材料塗膜2を形成した。次いで、上記で得た抵抗体材料
ペーストを上記グリーンシート片1に上記と同様にシル
クスクリーン印刷し、125℃、10分間乾燥させて厚
膜抵抗体用塗膜3を形成した。
シート片1上に、銅粉末95重量部、ガラスフリット5
重量部に有機物ビヒクルとしてブチルカルピトール20
重量部、エチルセルロース5重量部を加え、これらを三
本ロールミルによす混合した導体材料ペーストをシルク
スクリーン印刷し、125℃、10分間乾燥させて導体
材料塗膜2を形成した。次いで、上記で得た抵抗体材料
ペーストを上記グリーンシート片1に上記と同様にシル
クスクリーン印刷し、125℃、10分間乾燥させて厚
膜抵抗体用塗膜3を形成した。
次にグリーンシート片1上に前記で得た4f6m横9寵
のグリーンシート片4を図示鎖線で示すように重ね、1
00℃、150Kg/cIllで熱圧着する。次いで、
これを大気等の酸化性雰囲気中、400〜500℃で加
熱してグリーンシート片1.4、導体材料塗膜2、抵抗
体材料塗膜3のそれぞれの残留有機物を分解・燃焼させ
る。
のグリーンシート片4を図示鎖線で示すように重ね、1
00℃、150Kg/cIllで熱圧着する。次いで、
これを大気等の酸化性雰囲気中、400〜500℃で加
熱してグリーンシート片1.4、導体材料塗膜2、抵抗
体材料塗膜3のそれぞれの残留有機物を分解・燃焼させ
る。
このようにして有機物を除去した後、Nz 98.5v
ol%、Hz 1.5 vo1%の混合ガス中で、95
0℃、1時間焼成し、第2図に示すようにグリーンシー
ト片1の焼成体の磁器層1a、グリーンシート片4の焼
成体の磁器層4aの間に導体材料塗膜2の焼成体の厚膜
導体2a、抵抗体材料塗膜3の焼成体の厚膜抵抗体3a
を有する多層セラミック基板を完成させた。この多層セ
ラミック基板には、後述する第3図、第4図に示される
ような反り、ふくれは見られなかった。
ol%、Hz 1.5 vo1%の混合ガス中で、95
0℃、1時間焼成し、第2図に示すようにグリーンシー
ト片1の焼成体の磁器層1a、グリーンシート片4の焼
成体の磁器層4aの間に導体材料塗膜2の焼成体の厚膜
導体2a、抵抗体材料塗膜3の焼成体の厚膜抵抗体3a
を有する多層セラミック基板を完成させた。この多層セ
ラミック基板には、後述する第3図、第4図に示される
ような反り、ふくれは見られなかった。
このようにして得ろれな焼成体の多層セラミック基板を
層方向に研麿して抵抗体層を露出させ、この露出した抵
抗体層をX &1回折(Cu K α線)により分析し
、得られた結果を第5図に示す。これによりマンガンの
モリブデン酸塩を確認することができた。
層方向に研麿して抵抗体層を露出させ、この露出した抵
抗体層をX &1回折(Cu K α線)により分析し
、得られた結果を第5図に示す。これによりマンガンの
モリブデン酸塩を確認することができた。
次にこの多層セラミック基板3aの25℃における抵抗
値(Rzs)と、125℃に加熱したときの抵抗値(R
+zs)をデジタルマルチメータで測定し、抵抗の温度
係数(TCR)を次式により求めた。
値(Rzs)と、125℃に加熱したときの抵抗値(R
+zs)をデジタルマルチメータで測定し、抵抗の温度
係数(TCR)を次式により求めた。
上記のR2,の測定抵抗値及びTCRの計算値を表2に
示した。
示した。
また、上記で得られた多層セラミック基板を60℃、9
5%相対湿度のもとに1000時間放置した後の25℃
の抵抗値を測定し、その変化率を求めた結果を表2に示
す。
5%相対湿度のもとに1000時間放置した後の25℃
の抵抗値を測定し、その変化率を求めた結果を表2に示
す。
実施例2
実施例1において、マンガンのモリブテン酸塩及びガラ
ス粉末の混合物について窒素(Nz) 9B、5vol
%、水素(Hz ) 1.5vol%のガス雰囲気中
、1000℃、1時間の熱処理を行わなかった以外は同
様にして表2に示す抵抗体材料がら多層セラミ。
ス粉末の混合物について窒素(Nz) 9B、5vol
%、水素(Hz ) 1.5vol%のガス雰囲気中
、1000℃、1時間の熱処理を行わなかった以外は同
様にして表2に示す抵抗体材料がら多層セラミ。
り基板を作成し、実施例1と同様にRzs 、TCP、
抵抗変化率を求め、これらを表3に示す。
抵抗変化率を求め、これらを表3に示す。
(この頁以下余白)
表3(モリブデン酸塩とガラスを熱処理しない場合)(
実施ff112)比較例1 (MoSiz−TaSiz
ガラス系抵抗体材料)MoSx2)6重量部、Ta5i
z 9重量部の混合物を真空中1400℃で加熱し、そ
の生成物をエタノールとともにポットミル中アルミナポ
ールで24時間粉砕し、乾燥させて10μm以下の微粉
末を得た。このようにして得た微粉末25重量部に対し
、BaO1B201、MgO、CaO、Sin、からな
るガラスフリフト75重量部と、有機物ビヒクル(ブチ
ルカルピトール20重量部、エチルセルロース5重量部
)25重量部とを加え、ロールミルで混合して抵抗体材
料ペーストを得た。
実施ff112)比較例1 (MoSiz−TaSiz
ガラス系抵抗体材料)MoSx2)6重量部、Ta5i
z 9重量部の混合物を真空中1400℃で加熱し、そ
の生成物をエタノールとともにポットミル中アルミナポ
ールで24時間粉砕し、乾燥させて10μm以下の微粉
末を得た。このようにして得た微粉末25重量部に対し
、BaO1B201、MgO、CaO、Sin、からな
るガラスフリフト75重量部と、有機物ビヒクル(ブチ
ルカルピトール20重量部、エチルセルロース5重量部
)25重量部とを加え、ロールミルで混合して抵抗体材
料ペーストを得た。
この抵抗体材料ペーストを用いた以外は実施例1と同様
にして多層セラミック基板を得た。
にして多層セラミック基板を得た。
その結果、セラミックグリーンシートに抵抗体材料塗膜
を形成し、これを加熱処理して有機物を除去した後に同
時焼成して得たものは、両者の焼成体に膨張率、収縮率
が異なることにより第3図に示すように反りが見られ、
また、MoSi、 、Ta5izの分解反応でSiO□
気体が発生することにより第4図に示すようにふくれが
生じ、実用に供することができなかった。なお、lla
は上記磁器層1a、14aは上記Mi磁器層a、13a
は上記厚膜抵抗体3aにそれぞれ対応する磁器層、厚膜
抵抗体である。
を形成し、これを加熱処理して有機物を除去した後に同
時焼成して得たものは、両者の焼成体に膨張率、収縮率
が異なることにより第3図に示すように反りが見られ、
また、MoSi、 、Ta5izの分解反応でSiO□
気体が発生することにより第4図に示すようにふくれが
生じ、実用に供することができなかった。なお、lla
は上記磁器層1a、14aは上記Mi磁器層a、13a
は上記厚膜抵抗体3aにそれぞれ対応する磁器層、厚膜
抵抗体である。
比較例2(MoSiz−BaFzガラス系抵抗系材抗体
材料Siz 70重量部、BaFz 20重量部と、5
in2、ZnO、Zr0z、CaO1AJ、0.からな
るガラス7リツト10重量部とをボールミルで混合し、
得られた粉末をアルゴン(Ar)ガス雰囲気中1200
℃で熱処理した後、これをエタノールとともにボットミ
ル中アルミナボールで24時間粉砕し、乾燥させて10
μm以下の微粉末を得た。
材料Siz 70重量部、BaFz 20重量部と、5
in2、ZnO、Zr0z、CaO1AJ、0.からな
るガラス7リツト10重量部とをボールミルで混合し、
得られた粉末をアルゴン(Ar)ガス雰囲気中1200
℃で熱処理した後、これをエタノールとともにボットミ
ル中アルミナボールで24時間粉砕し、乾燥させて10
μm以下の微粉末を得た。
この抵抗体材料ペーストを用いた以外は実施例1と同様
にして多層セラミック基板を得た。この多層セラミック
基板の厚膜抵抗体についても実施例1と同様にして求め
たR*s 、TCR及び抵抗値の変化率を表4に示す。
にして多層セラミック基板を得た。この多層セラミック
基板の厚膜抵抗体についても実施例1と同様にして求め
たR*s 、TCR及び抵抗値の変化率を表4に示す。
上記結果より、実施例の多層セラミック基板はいずれも
反り、ふくれがなく、抵抗値の変化率も±2%以内であ
るのに対し、比較例1の多層セラミック基板は反りが見
られ、比較例2の多層セラミンク基板は抵抗値の変化率
が4倍も大きいことがわかる。
反り、ふくれがなく、抵抗値の変化率も±2%以内であ
るのに対し、比較例1の多層セラミック基板は反りが見
られ、比較例2の多層セラミンク基板は抵抗値の変化率
が4倍も大きいことがわかる。
発明の効果
本発明によれば、マンガンのモリブデン酸塩を含有する
電気抵抗体を提供できるので、例えばマンガンのモリブ
デン酸塩及びガラスを主成分とする組成の抵抗体材料を
用いて、例えば卑金属導体材料とともに非酸化性雰囲気
中でセラミックグリ−シートとともに焼成することによ
り抵抗体を形成するようにすると、焼成することにより
焼成体に反りやふくれが生じるようなことはなく、また
ユ抵抗体の特に高湿度下の経時変化を小さくできる。
電気抵抗体を提供できるので、例えばマンガンのモリブ
デン酸塩及びガラスを主成分とする組成の抵抗体材料を
用いて、例えば卑金属導体材料とともに非酸化性雰囲気
中でセラミックグリ−シートとともに焼成することによ
り抵抗体を形成するようにすると、焼成することにより
焼成体に反りやふくれが生じるようなことはなく、また
ユ抵抗体の特に高湿度下の経時変化を小さくできる。
これにより、抵抗体を組み込んだ回路基板の小型化、コ
ストの低減の両方の要求を満たし、回路基板の一層の性
能の向上に寄与できる。
ストの低減の両方の要求を満たし、回路基板の一層の性
能の向上に寄与できる。
また、マンガンのモリブデン酸塩を例えばガラスと熱処
理し、この熱処理した抵抗体材料を焼成して抵抗体にす
ると、抵抗の温度変化係数の絶対値を小さくすることが
でき、回路の性能をさらに向上することができる。
理し、この熱処理した抵抗体材料を焼成して抵抗体にす
ると、抵抗の温度変化係数の絶対値を小さくすることが
でき、回路の性能をさらに向上することができる。
第1図は本発明の電気抵抗体を製造するときの焼成前の
抵抗体材料塗膜と導体材料塗膜を基板に形成し、多層構
造にしようとする状態の一例を示す図、第2図はその焼
成体の断面図、第3図は従来の抵抗体材料を使用して多
層構造にしたときの焼成体の断面図、第4図はさらにそ
の焼成体にガスが発生した状態を示す説明図、第5図は
本発明の一実施例の電気抵抗体からマンガンのモリブデ
ン酸塩を検出したときのX線回折図である。 図中、1.4はグリーンシート片、2は導体材料塗膜、
3は抵抗体材料塗膜、1a、4aは磁器層、2aは厚膜
導体、3aは厚膜抵抗体である。 昭和62年02月28日 第1図 第3図 第1図 第5図 X線回折図 2θ(deg )
抵抗体材料塗膜と導体材料塗膜を基板に形成し、多層構
造にしようとする状態の一例を示す図、第2図はその焼
成体の断面図、第3図は従来の抵抗体材料を使用して多
層構造にしたときの焼成体の断面図、第4図はさらにそ
の焼成体にガスが発生した状態を示す説明図、第5図は
本発明の一実施例の電気抵抗体からマンガンのモリブデ
ン酸塩を検出したときのX線回折図である。 図中、1.4はグリーンシート片、2は導体材料塗膜、
3は抵抗体材料塗膜、1a、4aは磁器層、2aは厚膜
導体、3aは厚膜抵抗体である。 昭和62年02月28日 第1図 第3図 第1図 第5図 X線回折図 2θ(deg )
Claims (5)
- (1)マンガンのモリブデン酸塩を含有する焼成体を有
することを特徴とする電気抵抗体。 - (2)焼成体はマンガンのモリブデン酸塩及びその前駆
体の内の少なくとも一種を主成分に含有する抵抗体材料
から焼成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の電気抵抗体。 - (3)抵抗体材料の主成分はマンガンのモリブデン酸塩
及びその前駆体の内の少なくとも一種を当該マンガンの
モリブデン酸塩に換算して50〜96重量%と、ガラス
4〜50重量%とからなることを特徴とする特許請求の
範囲第2項記載の電気抵抗体。 - (4)主成分にマンガンのモリブデン酸塩及びその前駆
体の内の少なくとも一種を含有する抵抗体材料を熱処理
し、この熱処理して得られた抵抗体材料を用いて焼成し
、マンガンのモリブデン酸塩を含有する焼成体からなる
電気抵抗体を得ることを特徴とする電気抵抗体の製造方
法。 - (5)熱処理前の抵抗体材料の主成分はマンガンのモリ
ブデン酸塩及びその前駆体の内の少なくとも一種を当該
マンガンのモリブデン酸塩に換算して50〜96重量%
と、ガラス4〜50重量%とからなることを特徴とする
特許請求の範囲第4項記載の電気抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62045607A JPS63213308A (ja) | 1987-02-28 | 1987-02-28 | 電気抵抗体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62045607A JPS63213308A (ja) | 1987-02-28 | 1987-02-28 | 電気抵抗体及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63213308A true JPS63213308A (ja) | 1988-09-06 |
JPH0428127B2 JPH0428127B2 (ja) | 1992-05-13 |
Family
ID=12724046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62045607A Granted JPS63213308A (ja) | 1987-02-28 | 1987-02-28 | 電気抵抗体及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63213308A (ja) |
-
1987
- 1987-02-28 JP JP62045607A patent/JPS63213308A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0428127B2 (ja) | 1992-05-13 |
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