KR100201160B1 - 저항 재료 조성물, 저항 페이스트 및 저항체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중성 또는 환원성 대기하에서 베이킹되어 저온-소결 기판에서도 높은 면적저항값 및 양호한 TCR값을 지니는 저항체를 얻을 수 있는 저항 페이스트, 저항 페이스트를 구성하는 저항 재료 조성물, 및 높은 면적저항값 및 양호한 TCR값을 실현시키는 저항 페이스트로부터 형성된 저항체에 관한 것이다. 본 발명에서는 일반식 Ca_xSr_1-xRuO₃(여기서, x는 약 0.25 내지 0.75mol이다)의 제1저항 재료, 일반식 La_ySr_1-yCoO₃(여기서, y는 약 0.40 내지 0.60mol이다)의 제2저항 재료, 및 산화티탄(TiO₂)을 혼합하고, 비환원성 유리 프릿 및 유기 비히클을 가하여 저항 페이스트를 형성시킨다.

Description

저항재료 조성물, 저항 페이스트, 및 저항체

제1도는 실시예 및 비교 실시예에서 제조된 샘플의 저항값과 RCR(H/TCR)값 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

d, e, f 및 g는 본 발명의 실시예에 대한 저항값과 TCR값 사이의 관계를 나타내는 그래프이고,

a, b, c 및 h는 비교 실시예에 대한 저항값과 TCR값 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

본 발명은 저항재료 조성물, 중성 또는 환원성 대기하에 베이킹(baking) 될 수 있는 저항 페이스트(paste), 및 저항 페이스트를 사용하여 얻은 저항체에 관한 것이다.

일반적으로, 알루미나 또는 지르코니아 등을 포함하는 세라믹 기판은 전극, 및 저항체 등의 회로패턴을 지니고 있어 다양한 전자 부품이 기판에 탑재될 수 있다. 전극(전극패턴)은 일반적으로 은(銀) 또는 은-필라듐 합금 등을 기판에 스크린-인쇄한 후에, 인쇄된 페이스트를 공기중에서 베이킹시킴으로써 형성된다.

소형의 고밀도 전자 제품을 얻기 위한 방법으로, 본 발명 이전에는 적층화기판에 도체를 입체적으로 배선하는 방법이 제시되었다. 종래의 알루미나 기판(고온-소결기판)에 내층배선이 형성되고 적층화되는 경우, 알루미나가 고온에서 소결되어야 하기 때문에 텅스텐 및 몰리브덴 등과 같은 고융점 금속이 도체 재료로서 사용된다. 그러나, 재료가 높은 비전기저항(比電氣抵抗)을 지니기 때문에, 이들의 용도가 제한되고 이들의 비실용적이라는 문제점이 발생된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 1000℃이하의 저온에서 소결될 수 있고, 은(銀), 팔라듐 및 동(銅)과 같은 전극 재료의 내층으로 적층화될 수 있는 기판(예, 세라믹/유리 복합 기판과 같은 저온-소결 기판)이 사용되어 왔다. 사용된 저온-소결 기판에 적용될 수 있는 전극 재료는 상기된 바와 같은 귀금속 페이스트이다. 그러나, 귀금속 페이스트가 고가일 뿐만 아니라 저항이 변화되는 문제점으로 인해, 본 기술분야에서 이러한 고가의 귀금속 페이스트를 전도성 성분으로서 동(銅), 니켈, 또는 알루미늄 등을 포함하는 기본 금속 페이스트로 대체하는 것이 허용되고 있다. 기본 금속 페이스트는 기판에 스크린-인쇄되고, 이어서, 대기압 또는 감압하에 베이킹되어 저렴한 전극 패턴을 생성시킬 수 있다.

기초 금속페이스트의 경우에 있어서, 인쇄된 기본 금속 페이스트를 베이킹시켜 형성된 다수의 기본 금속 전극이 서로 연결됨으로써, 기판에 저항체(저항패턴)을 형성하는 저항 페이스트는 중성 대기 또는 환원성 대기에서 베이킹되는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명 이전에 중성 또는 환원 대기하에서 베이킹되어 저항체(저항체 패턴)을 형성시킬 수 있는 다양한 저항 페이스트가 제시되어 왔다. 이러한 저항 페이스트에는, 예를 들어, 일본국특허공고 제59-6481호에 기재된 바와 같은 LaB₆를 포함하는 저항 페이스트, 일본국특허공개 제63-224301호에 기재된 바와 같은 LbB₂를 포함하는 저항 페이스트, 및 일본국특허공개 제2-249203호에 기재된 바와 같은 Nb_xLa_1-xB_6-4x의 고형 용액을 포함하는 저항 페이스트 등이 포함된다.

Ca_xSr_1-xRuO₃를 포함하는 저항 페이스트를 제조할 수 있으며, 저항 페이스트는 이에 함유된 전도성 재료 및 유리 프릿(glass frit)의 혼합비를 다양하게 함으로서 광범위한 범위의 저항값(표면 저항값)을 나타낸다. 그러나, 그러한 저항 페이스트의 문제점은 세라믹-유리 복합 기판과 같이 저온-소결 기판에 형성되는 저항체의 저항값이 알루미나 기판(고온-소결 기판)에 형성된 저항체의 저항값의 1/100 내지 1/1000 정도로 저하되고, 저항체의 저항온도계수(TCR)등과 같은 특성이 양호하지 못하다는 것이다. 특히, 저항 페이스트를 사용하여 10kΩ/평방 이상의 높은 면적저항값을 지니는 저항체를 형성시키는 것은 불가능하다. 이러한 이유로 인해, 저항 페이스트의 문제점은 실질적인 사용에 요구되는 양호한 특성을 제공할 수 없다는 것이다. 이러한 문제점은 근본적으로 기판과 이에 형성된 저항체 사이의 유리 성분의 변화에 기인된다.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하고자 하는 것이며, 본 발명의 목적은 중성 또는 환원성 대기하에서 베이킹되어 저온-소결 기판에서도 높은 면적저항값 및 양호한 TCR값을 지니는 저항체를 얻을 수 있는 저항 페이스트, 저항 페이스트를 구성하는 저항 재료 조성물, 및 높은 면적저항값 및 양호한 TCR값을 실현시키는 저항 페이스트로부터 형성되는 저항체를 제공하는데 있다.

특히, 본 발명은 저항 재료 조성물을 제공하여 상기된 본 발명의 목적을 달성하며, 본 발명의 저항 재료 조성물은 일반식 Ca_xSr_1-xRuO₃(여기서, x는 약 0.25 내지 0.75mol, 바람직하게는 0.3 내지 0.6mol이다)의 제1저항 재료, 일반식 Ca_ySr_1-yCoO₃(여기서, y는 약 0.40 내지 0.60mol, 바람직하게는 0.45 내지 0.55mol이다)의 제2저항 재료, 및 산화티탄(TiO₂)을 함유함을 특징으로 한다.

본 발명은 또한 일반식 Ca_xSr_1-xRuO₃(여기서, x는 약 0.25 내지 0.75mol이다)의 제1저항 재료, 비환원성 유리 프릿, 일반식 La_ySr_1-yCoO₃(여기서, y는 약 0.40 내지 0.60mol이다)의 제2저항 재료, 총 100중량부의 제1 및 제2저항 재료 및 비환원성 유리 프릿에 대해 약 1 내지 15중량부, 바람직하게는 약 3 내지 14중량부의 산화티탄(TiO₂)를 포함함을 특징으로 하는 저항 재료 조성물을 제공한다.

본 발명의 저항 재료 조성물의 한가지 양태는 제1저항 재료 대 비환원성 유리 프릿의 비율이 약 65 내지 5중량% 대 35 내지 95중량%, 바람직하게는 약 60 내지 9중량% 대 40 내지 91중량%인 저항 재료 조성물이다.

본 발명은 또한 상기된 저항 재료 조성물 및 이에 첨가된 유기 비히클을 포함함을 특징으로 하는 저항 페이스트를 제공한다.

상기된 저항 재료 조성물을 포함하는 저항 페이스트의 한가지 양태는 약 4 내지 62중량부의 제1저항 재료, 약 5 내지 20중량부의 제2저항 재료, 약 28 내지 90중량부의 비환원성 유리 프릿 및 약 1 내지 15 중량부의 산화티탄(TiO₂)을 포함하는 조성물에 유기 비히클을 가한 후에 혼합연마하여 제조되는 저항페이스트이다.

본 발명의 저항 페이스트는 약 15 내지 75중량%의 BaO, 약 25 내지 80중량%의 SiO₂, 30중량% 이하의 Al₂O₃, 약 1.5 내지 5중량%의 B₂O₃및 약 1.5 내지 5중량%의 CaO의 조성을 지니는 저온-소결 기판상에 저항체를 형성시키는데 사용될 수 있다.

본 발명은 기판에 저항 페이스트를 피복하고 베이킹시킴으로써 형성되는 저항체를 제공한다.

본 발명의 저항 재료 조성물은 일반식 Ca_xSr_1-xRuO₃(여기서, x는 약 0.25 내지 0.75mol이다)의 제1저항 재료, 일반식 La_ySr_1-yCoO₃(여기서, y는 약 0.40 내지 0.60mol이다)의 제2저항 재료, 및 산화티탄(TiO₂)을 포함한다. 저항 페이스트는 저항 재료 조성물에 비환원성 유리 프릿 및 유기 비히클을 첨가하여 제조할 수 있다. 저온-소결기판에 저항 페이스트를 피복하고 베이킹시켜 높은 저항값 및 0(제로)에 가까운 양호한 TCR값을 지니는 저항체를 기판에 형성시키는 것이 가능하다. 이에 반해, 통상의 저항 페이스트가 저온-소결 기판에 코팅되고 베이킹되는 경우에는, 높은 저항값 및 양호한 TCR값을 지니는 저항체를 제조하기가 곤란하다. 저온-소결 기판에 통상의 저항 페이스트로 형성된 저항체의 TCR값은 0(제로)에서 멀어지게 된다. 즉, 큰 양(+)의 값 또는 음(-)의 값을 지닌다.

본 발명의 저항 재료 조성물을 구성하는 Ca_xSr_1-xRuO₃의 제1저항 재료에서, x는 약 0.25mol 내지 0.75mol이 된다. 그러한 이유는 x가 지정된 범위를 벗어날 경우, 고형 저항체 조성물의 비환원성 유리 프릿 함량이 증가하여, 조성물로부터 형성된 저항체의 저항값이 급속하게 상승되고, 그 결과 저항체의 저항값의 재현성이 저하되기 때문이다.

본 발명의 저항 재료 조성물중의 Ca_xSr_1-xRuO₃의 제1저항 재료의 입자 크기는약 0.1㎛ 내지 5㎛이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 약 0.5 내지 3㎛이다. 조성물중의 La_ySr_1-yCuO₃의 제2저항 재료의 입자 크기는 약 0.5㎛ 내지 5㎛이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 약 1㎛ 내지 3㎛이다.

본 발명에 사용되는 비환원성 유리 프릿은 Ba, Ca 또는 그밖의 알카리토금속 등을 지니는 보로실리케이트(borosilicate) 유리 및 보로알루미노실리케이트(boroaluminosilicate) 유리중에서 선택될 수 있다. 비환원성 유리 프릿의 입자 크기는 약 1 ㎛ 내지 10㎛이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 약 1㎛ 내지 5㎛이다.

바람직하게는, 본 발명의 저항 재료 조성물은 100중량부의 전체 제1 및 제2저항 재료 및 비환원성 유리 프릿에 대해 약 1 내지 15중량부의 산화티탄(TiO₂)를 포함한다. 이러한 이유는 조성물중의 산화티탄의 함량이 1중량부 이하인 경우, 형성된 저항체의 저항값 및 TCR값을 조절하는 조성물의 효능이 충분하지 못하며, 산화티탄의 함량이 15중량부 이상인 경우, 저항체의 저항값이 너무 높을 뿐만아니라 이의 TCR값이 극히 불량하기 때문이다.

또한 바람직하게는, 본 발명의 저항 재료 조성물중의 제1저항 재료 대 비환원성 유리 프릿의 비율은 제1저항 재료가 약 5 내지 65 중량부이고 비환원성 유리 프릿이 약 35 내지 95중량부이다. 그 결과, 조성물을 포함하는 저항 페이스트가 기판에 인쇄되고 베이킹된 후에, 기판에 견고하게 부차 고정되고, 유리 성분이 페이스트로부터 흘러내리지 않게 된다. 그러나, 비환원성 유리 프릿의 비율이 상기된 범위보다 낮은 경우, 조성물을 포함하는 저항 페이스트와 기판사이의 부착성이 저하되게 되고, 비율이 상기된 범위 보다 높은 경우, 유리 성분이 페이스트로부터 흘러 나와 기판상의 전극의 부착성이 불량하게 된다.

본 발명의 저항 페이스트를 제조하기 위해서, 유기 비히클을 가하고 제1 및 제2저항 재료를 포함하는 혼합물(고형 성분)로 혼합 연마한다. 이러한 공정으로 제조된 저항 페이스트는 요구되는 인쇄성을 지닌다. 이러한 경우에, 농후한 필름 저항체를 형성시키는 통상의 저항 페이스트에 일반적으로 사용되고, 예를들어, α-테르피네올(α-terpieol)과 같은 테르펜 용매, 또는 케로센(kerosene), 부틸카르비톨(butyl Carbitol), 또는 카르비톨 아세테이트동과 같은 고비점 용매중에 에틸 셀룰로오즈 수지 또는 아크릴 수지를 용해시킴으로서 제조되는 다양한 유기 비히클이 사용될 수 있다. 요구되는 경우, 첨가제를 페이스트에 첨가되어 페이스트가 요변성을 지니게 할 수 있다.

약 4 내지 62중량부의 제1저항 재료, 약 5 내지 20중량부의 제2저항 재료, 약 28 내지 90중량부의 비환원성 유리 프릿 및 약 1 내지 15중량부의 산화티탄를 포함하는 조성물을 유기 비히클과 함께 혼합함으로써 얻어지는 본 발명의 저항 페이스트는 저온-소결 기판에 인쇄되고 베이킹되어 높은 저항값 및 제로에 가까운 TCR값을 지니는 저항체를 형성시킬 수 있다. 따라서, 이러한 페이스트가 본 발명의 한가지 바람직한 양태이다.

본 발명의 바람직한 양태에서, 제1저항 재료, 제2저항 재료, 비환원성 유리 프릿 및 산화티탄(TiO₂)의 비율은 하기된 이유로 인해 상기된 범위로 한정된다. 비율이 지정된 범위를 벗어나는 경우, 형성된 저항체의 저항값을 충분하게 증가시킬 수 없거나, 저항체의 저항값이 급속하게 증가하거나, 저항체가 양호한 TCR값을 지니지 않는다.

본 발명의 저항 페이스트는 약 15 내지 75중량%의 BaO, 약 25 내지 80중량%의 SiO₂, 30중량% 이하의 Al₂O₃, 약 1.5 내지 5중량%의 B₂O₃및 약 1.5 내지 5중량%의 CaO의 조성을 지니는 저온-소결 기판에 피복되고 베이킹되어, 높은 저항값 및 양호한 TCR값을 지니는 저항체를 형성시킬 수 있다.

기판에 본 발명의 저항 페이스트를 피복하고 베이킹시킴으로써 형성된 저항체는 기판에 양호하게 부착된다. 저항체가 저온-소결 기판에 형성되는 경우에도, 저항체는 높은 유효 면적저항값 및 양호한 유효 TCR값을 지닌다.

이어서, 본 발명의 특성을 보다 상세히 기재하고자 하는 하기된 실시예는 본 발명을 단지 예시하고자 하며, 이로써 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.

[실시예]

A) 저온-소결 기판의 제조 및 전극 패턴의 형성

BaO, SiO₂, Al₂O₃, CaO 및 B₂O₃를 30:60:5:2:3의 중량비로 혼합하여, 850℃ 내지 950℃에서 분쇄하여 혼합하고 하소시켜, 분말로 다시 분쇄하였다. 얻은 분말에 유기 결합체를 가하고, 생성 혼합물을 절단 수단으로 128㎛의 두께를 지니는 시트(sheet)로 절단하였다. 시트를 건조시키고 미리 결정된 크기의 녹색 기판으로 절단하였다. 녹색의 기판을 예비-소결시키고, 담체로서 질소 개스를 포함하고 소량의 산소 및 수소 개스를 함유하는 질소-스트림 대기(N₂함량 : 99.7 내지 99.8%)를 지니는 전기로에서 850℃ 내지 1000℃로 소결시켜 저온-소결 기판을 얻었다. 동(銅) 페이스트를 각각의 저온-소결 기판에 스크린-인쇄 수단으로 인쇄하고, 질소 대기하에 베이킹시켜 기판에 전극(전극패턴)을 형성시켰다.

B) 제1저항 재료 샘플의 제조 :

제1저항 재료의 원료 물질로서 RuO₂, CaCO₃및 SrCO₃분말을 Ca_xSr_1-xRuO₃(여기서, x는 0.3 내지 0.6이다)의 조성물을 형성하도록 미리 결정된 중량으로 정량하고, 1100℃의 공기중에 2시간동안 유지시킴으로써 합성열처리하여 고용체를 얻었다. 이러한 합성열처리 단계에서, 가열 속도는 3℃/분으로 하였다. 얻은 각각의 고형용액(합성물)을 분쇄 매질 및 순수한 물 매질을 지니는 부분적으로 안정화된 지르코니아 용기에 붓고 진탕 밀(mill)을 장착하여, 생성물을 2 내지 3㎛의 평균 입자크기를 지니는 분말 입자로 분쇄하였다. 이어서, 생성 분말을 건조시켜 다양한 제1저항 재료 샘플을 얻었다.

C) 비환원성 유리 프릿 샘플의 제조 :

비환원성 유리 프릿 샘플의 원료 물질로서, B₂O₃, SiO₂, BaO, CaO 및 Al₂O₃를 제조하고, 36.0:31.7:18.0:9.3:5.0의 몰비로 혼합하여, 1200℃ 내지 1350℃사이의 온도에서 용융시키고, 이어서, 순수한 물에 즉시 부어 용융물을 신속하게 냉각시켰다. 그런 후, 생성물을 진탕 밀(mill)에서 5㎛ 이하의 평균 입자크기를 지니는 분말 입자로 분쇄하였다. 그 결과 비환원성 유리 프릿 샘플을 얻었다. 본 샘플에서 상기된 산화물을 원료로 사용하였다. 그러나, 상응하는 카르보네이트가 원료로서 사용될 수 있다.

D) 제2저항 재료 샘플의 제조 :

La_0.5Sr_0.5CoO₃의 조성을 지니도록 La₂O, SrCO₃및 Co₂O₃분말을 미리 결정된 비율로 정량하여, 혼합하고 분쇄하였다. 이어서, 생성 혼합물을 도가니에 넣고 공기중의 1050℃에서 5시간동안 유지시켜 합성 열처리하였다. 얻은 합성물을 분쇄 매질 및 순수한 물 매질을 지니는 부분적으로 안정화된 지르코니아 용기에 붓고 진탕 밀(mill)을 장착하여, 생성물을 2 내지 3㎛의 평균 입자 크기를 지니는 분말 입자로 분쇄하였다. 이어서, 생성 분말을 건조시켜 제2저항 재료 샘플을 얻었다.

E) 산화티탄(TiO₂) 분말 샘플의 제조 :

시판용 TiO₂생성물을 분쇄 매질 및 순수한 물 매질을 지니는 부분적으로 안정화된 지르코니아 용기에 붓고 진탕 밀(mill)을 장착하여 생성물을 2 내지 3㎛의 평균 입자크기를 지니는 분말 입자로 분쇄하였다. 이어서, 생성 분말을 건조시켜 산화티탄(TiO₂) 분말 샘플을 얻었다.

F) 저항 페이스트 샘플의 제조 :

상기 제조된 제1저항 재료 샘플(Ca_xSr_1-xRuO₃), 제2저항 재료 샘플(La_0.5Sr_0.5CoO₃), 비환원성 유리 프릿 샘플 및 산화티탄 분말 샘플을 하기 표1에 나타낸 다양한 비율로 혼합하였다. α-테르피네올(α-terpineol)중에 아크릴 수지를 용해시켜 얻은 유기 비히클을 가하고, 생성 혼합물을 3-롤 밀(three-roll mill)등과 같은 혼합 연마기에서 혼합 연마하였다. 상기된 재료 혼합물 대 유기 비히클의 혼합비는 약 70 대 30중량부로 하였다. 그 결과 다양한 저항 페이스트 샘플을 얻었다.

G) 저항체(조항 패턴) 샘플의 제조 :

이어서, 얻은 저항 페이스트를 상기 제조된 저온-소결기판에 각각 스크린인쇄하였다. 인쇄된 저항 페이스트이 길이는 1mm, 넓이는 1mm 및 건조 필름 두께는 약 20㎛로 하였다. 저항 페이스트로 인쇄된 기판을 120℃에서 10분 동안 건조시키고 질소 대기를 지니는 터널로 (tunnel furnace)에서 최고 온도 900℃로 10분 동안 베이킹시켜, 저항체(저항패턴)를 각각의 기판에 형성시켰다.

각각의 저항체 제1 내지 26 샘플의 면적저항값 및 저항온도계수 TCR(H/TCR : 25℃ 내지 150℃, 및 C/TCR : -55℃ 내지 25℃)를 측정하였다. 표1은 얻은 데이터를 나타내는 것이다.

표 1에서, 별표( )샘플은 본 발명의 범위를 벗어난 비교 샘플이다. 정확하게는, 제1 내지 9샘플은 산화티탄을 함유하지 않으며, 제10 및 제11 샘플에 첨가된 산화티탄의 양은 0.5중량부이거나, 본 발명에 한정된 범위보다 적고, 제24 내지 26 샘플에 첨가된 산화티탄의 양은 17중량부이거나, 본 발명에 한정된 범위 보다 많다.

표 1의 면적저항값은 25℃에서 디지털 전압기를 사용하여 측정된 값이다.

제1도는 생성된 저항체 샘플의 면적저항값과 이의 H/TCR값 사이의 관계를 나타낸다. 제1도의 선에 사용된 기호(a 내지 h)에 관한 설명을 표 2에 나타낸다. 표 2에는 제1저항 재료 샘플(CaSrRuO)에서의 몰비(x), 및 첨가된 제1저항 재료 샘플, 비환원성 유리 프릿 및 제2저항 재료의 양을 나타낸다. 표 2에서, 별표( )샘플은 본 발명의 범위를 벗어난 비교 샘플이다.

제1도에서, 본 발명의 범위내의 산화티탄을 함유하는 본 발명의 샘플(d, e, f, g)의 특정 곡선이 TiO를 함유하지 않거나 본 발명의 범위를 벗어난 양으로 함유하는 비교 샘플에 비해 위쪽으로 이동되어 있다는 것을 알 수 있다. 또한 본 발명의 샘플을 동일한 저항값에서 비교 샘플과 비교할 경우, 본 발명의 샘플의 TCR 수준은 비교 샘플보다 0ppm/℃에 가깝다는 것을 알 수 있다. 이러한 결과로, 저항 재료 조성물에 산화티탄(TiO)을 가하면 조성물로부터 형성된 저항체의 TCR 수준이 개선된다는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 범위를 벗어난 범위로 산화티탄을 첨가할 경우, 이의 TCR-개선 효과가 산화티탄을 첨가하지 않은 경우에 비해 현저하지 못함을 알 수 있다.

표 1 및 2로부터, 산화티탄을 함유하는 본 발명의 저항체 샘플이 산화티탄을 함유하지 않은 비교 저항체 샘플보다 높은 저항값을 지니고 0ppm/℃에 가까운 TCR값을 지닌다는 것을 알 수 있다.

따라서 본 발명의 범위보다 적은 0.5중량부의 산화티탄을 함유하는 비교 저항체 샘플(제 10 및 11 샘플)이 항상 양호한 면적저항값 및 TCR 값을 지니는 것이 아니며, 본 발명의 범위보다 많은 17중량부의 산화티탄을 함유하는 비교 저항 샘플(제 24, 25 및 26 샘플)은 양호하지 못한 면적저항값을 지닐 뿐만아니라 0(제로)에서 현저하게 멀어진 TCR값을 지닌다는 것을 알 수 있다.

이러한 결과로부터, 저항 재료 조성물에 첨가되는 산화티탄의 양은 바람직하게는 1 내지 15중량부라는 것을 알 수 있을 것이다.

상기 샘플에서, BO, SiO, BaO, CaO 및 AlO를 36.0:31.7:18.0:9.3:5.0의 몰비로 포함하는 비환원성 유리 프릿을 사용하였다. 그러나, 본 발명에 사용되는 비환원성 유리 프릿을 구성하는 성분 및 성분의 조성비는 예시된 한가지로 한정되는 것이 아니고, 그밖의 어떠한 성분을 포함하고 그밖의 어떠한 비율을 지니는 비환원성 유리 프릿이 본 발명에 사용될 수 있다.

상기된 실시예는 BaO, SiO, AlO,CaO 및BO을 30:60:5:2:3의 중량비로 포함하는 저온-소결 기판에 저항체 샘플이 형성함을 입증하였다. 그러나, 본 발명의 저항체가 형성되는 기판이 상기된 조성을 지니는 저온-소결기판으로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 그밖의 다양한 기판 또는 그밖의 다양한 재료로 형성되는 기판에 저항체를 형성시키는데 적용될 수 있다.

본 발명은 그밖의 다양한 특징에 관하여 상기된 실시예로만 한정되는 것이 아니다. 예를들어, 제1 및 제2저항 재료 및 비환원성 유리 프릿의 혼합비, 첨가되는 산화티탄의 양, 저항 페이스트를 베이킹시키는 온도 조건 및 대기 조건이 발명의 목적 및 범위내에서 다양하게 변화되거나 변형될 수 있다.

상기 상세히 기재된 바와같이, 본 발명의 저항 재료 조성물은 일반식 CaSrRuO(여기서, x는 약 0.25 내지 0.75mol이다)의 제1저항 재료, 일반식 LaSrCoO(여기서, y는 약 0.40 내지 0.60mol이다)의 제2저항 재료, 및 산화티탄을 포함한다. 저항 재료 조성물에 비환원성 유리 프릿 및 유기 비히클을 첨가하여 제조된 저항 페이스트는 저온-소결 기판에서도 높은 저항값 및 제로에 가까운 TCR값을 지니는 저항체를 형성시킬 수 있다. 저온-소결기판에 통상의 저항 페이스트를 피복하고 베이킹시키는 경우, 높은 저항값 및 양호한 TCR값을 지니는 저항체를 제조하기 곤란하다. 저온-소결 기판에 통상의 저항 페이스트로 형성된 저항체의 TCR값은 제로에서 멀어지게 된다. 즉, 큰 양의 값 또는 음의 값을 지니게 된다.

본 발명의 저항 페이스트가 유기 비히클과 함께 제1저항 재료를 약 5 내지 65중량부로 함유하고 비환원성 유리 프릿을 약 35 내지 95 중량부의 비율로 함유하며, 저온-소결 기판에 저항체를 형성시키는데 사용되는 경우, 형성된 저항체와 기판 사이의 부착성이 현저하게 개선되고, 형성된 저항체로부터 유리 성분이 흘러내리는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 이러한 이유 때문에 상기된 비율로 제1저항 재료 및 비환원성 유리 프릿을 포함하는 저항 페이스트의 양태가 바람직하다.

실질적으로, 본 발명의 저항 페이스트는 약 15 내지 75중량%의 BaO, 약 25 내지 80중량%의 SiO, 약 30중량% 이하의 AlO, 약 1.5 내지 5중량%의 BO및 약 1.5 내지 5중량%의 CaO를 포함한 조성물을 지니는 저온-소결 기판과 같은 세라믹-유리 복합 기판에 높은 저항값 및 제로에 가까운 TCR값을 지니는 저항체로 형성될 수 있다.

본 발명을 상기와 같이 상세히 기술하고, 본 발명의 특정 양태를 참조로 기술하고 있지만, 본 기술분야의 전문가에게는 본 발명의 목적 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명을 다양하게 변화시키고 변형시킬 수 있다는 것이 자명할 것이다.

Claims (19)

1. x가 0.25 내지 0.75인 일반식 Ca_xSr_1-xRuO₃의 제 1 저항 재료, y가 0.40 내지 0.60인 일반식 Ca_ySr_1-yRoO₃의 제 2 저항 재료, 및 산화티탄을 포함하는 저항 재료 조성물.
2. 제1항에 있어서, x가 0.3 내지 0.6이고, y가 0.45 내지 0.55임을 특징으로 하는 저항 재료 조성물.
3. 제1항에 있어서, 비환원성 유리 프릿을 함유하고, 전체 100중량부의 제1 및 2 저항재료 및 비환원성 유리 프릿에 대해 1 내지 15중량부의 산화티탄이 존재함을 특징으로 하는 저항 재료 조성물.
4. 제3항에 있어서, 제1저항 재료 대 비환원성 유리 프릿의 비율이 65 내지 5 대 35 내지 95임을 특징으로 하는 저항 재료 조성물.
5. 제4항에 있어서, 제1저항 재료 대 비환원성 유리 프릿의 비율이 60 내지 9 중량% 대 40 내지 91 중량%이며, x가 0.3 내지 0.6이고 y가 0.45 내지 0.55 임을 특징으로 하는 저항 재료 조성물.
6. 제5항의 저항 재료 조성물 및 유기 비히클을 포함하는 저항 페이스트.
7. 제4항의 저항 재료 조성물을 유기 비히클과 함께 포함시킴을 특징으로 하는 저항 페이스트.
8. 제3항의 저항 재료 조성물을 유기 비히클과 함께 포함시킴을 특징으로 하는 저항 페이스트.
9. 제8항에 있어서, 저항 재료 조성물이 4 내지 62중량부의 제1저항 재료, 5 내지 20중량부의 제2의 저항 재료, 28 내지 90 중량부의 비환원성 유리 프릿 및 1 내지 15중량부의 산화티탄을 포함함을 특징으로 하는 저항 페이스트.
10. 제8항의 저항 페이스트를 지니는 저온-소결 기판.
11. 제10항에 있어서, 저온-소결 기판이 15 내지 75중량%의 BaO, 25 내지 80 중량%의 SiO₂, 30중량% 이하의 Al₂O₃, 1.5 내지 5중량%의 B₂O₃및 1.5 내지 5중량%의 CaO를 포함함을 특징으로 하는 기판.
12. 제7항의 저항 페이스트를 함유하는 저온-소결 기판.
13. 제6항의 저항 페이스트를 함유하는 저온-소결 기판.
14. 제6항의 베이킹된 저항 페이스트를 포함하는 저항체.
15. 제7항의 베이킹된 저항 페이스트를 포함하는 저항체.
16. 제8항의 베이킹된 저항 페이스트를 포함하는 저항체.
17. 제16항의 저항체를 지니는 저온-소결 기판.
18. 제15항의 저항체를 지니는 저온-소결 기판.
19. 제14항의 저항체를 지니는 저온-소결 기판.