TWI482870B

TWI482870B - 電阻體材料、電阻薄膜形成用濺鍍靶、電阻薄膜、薄膜電阻器，以及製造方法

Info

Publication number: TWI482870B
Application number: TW099135509A
Authority: TW
Inventors: Sadayuki Yokobayashi; Masahiro Sugihara
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2015-05-01
Also published as: TW201122139A; JP5045804B2; JP2011119234A

Description

電阻體材料、電阻薄膜形成用濺鍍靶、電阻薄膜、薄膜電阻器，以及製造方法

本發明是有關作為電子零件之薄膜電阻器、為了得到該薄膜電阻器而使用的電阻薄膜、該電阻薄膜形成用濺鍍靶、以及，該濺鍍靶與成為濺鍍靶之電阻體材料，進一步有關此等之製造方法。

在元件電阻器(chip resistor)、精密電阻器、網路電阻器、高壓電阻器等之電阻器、測溫電阻體、感溫電阻器等之溫度感測器，以及混合IC(hybrid IC)及其複合模組製品等之電子零件中，係使用電阻薄膜的薄膜電阻器。

在薄膜電阻器中，要求(1)電阻溫度係數(TCR)之絕對值為接近0的所謂之電阻溫度特性，(2)在維持高溫中經時電阻變化率小的所謂之高溫安定性，(3)對人之汗水或海水等之耐腐蝕性(耐鹽水性)、(4)高的比電阻等4個特性。

隨著電器‧電子製品的小型化，而有薄膜電阻器小型化的需求，但此薄膜電阻器的小型化中，除了持續保持上述特性外，也要求構成電阻薄膜之電阻體材料有更高比電阻。

薄膜電阻器中，大部分情形，作為用以形成電阻薄膜之電阻體材料者，主要是使用Ta合金、TaN化合物、Ni-Cr系合金等。

其中，使用Ni-Cr系合金之電阻薄膜，因為具有金屬特性之歐姆特性(ohmic characteristic)，對於環境氣體溫度之變化的電阻值變化少，熱安定性高等特徵，故一般可以在薄膜電阻器中使用。然而，Ni-Cr系合金卻有作為電阻體材料則嫌比電阻偏低之問題存在。

因此，有提議在Ni-Cr系合金中，添加Ta、Al、Mo，可製作提高比電阻之電阻薄膜的提案(參照專利文獻1)。藉由添加此Ta、Al、Mo之Ni-Cr系合金的電阻薄膜，與使用以往之Ni-Cr系合金之電阻薄膜相比較，雖然耐蝕性方面優良，惟在使用酸性人工汗液(JIS L0848)之電耐蝕試驗中顯示溶解開始電壓是未達6V，故期望有更高一層之耐蝕性的電阻薄膜。

又，該Ni-Cr系合金為了得到所預定之特性，雖有實施熱處理，依所要求之特性而有在超過500℃高溫的熱處理之需要。為此，也要求相關熱處理溫度能更低。

[先前技術文獻] (專利文獻)

專利文獻1：日本特開2008-10604號公報

於是，本發明之目的係提供：即使電阻薄膜之熱處理是在比較低溫度進行之情形，也具有與已添加上述Ta、Al、Mo之Ni-Cr系合金相同之高的比電阻、優良之電阻溫度特性、維持有高溫安定性，並且也具備高耐蝕性之薄膜電阻器。

本發明之電阻體材料之特徵為：在含有10至60質量%的選自Cr、Al及Y中1種以上之添加元素，殘留部分為Ni與不可避免之雜質所成的Ni合金中，添加3至20質量%的以SiO₂ (二氧化矽)為主成分而含有0至90質量%的選自B、Mg、Ca、Ba、Al、Zr及此等之氧化物中之1種以上的矽酸鹽系玻璃而成。

本發明之電阻薄膜形成用濺鍍靶，係將以SiO₂ (二氧化矽)為主成分而添加有0至90質量%的選自B、Mg、Ca、Ba、Al、Zr及此等之氧化物中的1種以上之矽酸鹽系玻璃粉末，與含有10至60質量%的選自Cr、Al及Y中1種以上之添加元素，殘留部分為Ni與不可避免之雜質所成的Ni合金粉末，混合成使前述矽酸鹽系玻璃粉末之含量為3至20質量%，將所得混合粉末成形為所期望之形狀，將所得之成形體於真空或惰性環境氣體中，在50kg/cm² 以上之加壓下，以500至1400℃之溫度燒結而得。

如上述之濺鍍靶之組成，在實質上是與前述電阻體材料相同。

本發明之電阻薄膜是使用上述之濺鍍靶，藉由濺鍍法，在絕緣材料基板上形成薄膜，將所得之薄膜在大氣中或惰性氣體環境中，以200至500℃之溫度進行1至10小時之熱處理而得。

如上述之電阻薄膜之組成，在實質上也是與構成前述濺鍍靶之電阻體材料相同。

本發明之電阻薄膜具有下述之特性：比電阻為300至1500μΩ‧cm，電阻溫度係數為-25至+25 ppm/℃之範圍，在155℃之溫度下維持1000小時之高溫中的經時電阻變化率在0.1%以下，並且，使用酸性人工汗液(JIS L0848)之電耐蝕試驗中，溶解開始電壓為9V以上。

本發明之薄膜電阻器，係由絕緣材料基板、在該絕緣材料基板上所形成之電阻薄膜、與形成於該絕緣材料基板上之該電阻薄膜的兩側之電極而構成，其特徵為前述電阻薄膜具有上述電阻薄膜特性。

使用本發明之電阻薄膜材料當作濺鍍靶，使用經由濺鍍法成膜所得之電阻薄膜的薄膜電阻器可同時滿足下述各項特性：具有300至1500μΩ‧cm之高的比電阻，電阻溫度係數之絕對值為±25 ppm/℃範圍之優良電阻溫度特性，在155℃之溫度維持1000小時之高溫中的經時電阻變化率在0.1%以下之高的高溫安定性，以及使用酸性人工汗液(JIS L0848)之電耐蝕試驗中，具有溶解開始電壓為9V上之高耐蝕性(耐鹽水性)。

即，藉由本發明，可以將高電阻高溫安定性優良之電子零件，在要求比以往優異耐蝕性之嚴酷的環境下使用，同時，因為在比以往更低之溫度的熱處理而得上述特性，故本發明也可以促進薄膜電阻器之製造低成本化。

(實施發明之最佳形態)

在薄膜電阻器中是要求所謂的高電阻、安定的電阻溫度特性、優良之高溫安定性、及高耐蝕性(耐鹽水性)等4個特性，以Ni-Cr系合金為中心，而進行為了改善此等特性之各種嘗試。

Ni-Cr系合金之中，添加有Ta、Al及Mo之Ni-Cr系合金，與以往者相比較，係維持原來之電阻溫度特性及高溫安定性，並企圖改善電阻及耐蝕性。然而，如上所述，為了要得到如此之特性，尤其為了使電阻溫度係數設定在所預定之範圍，則必需要使用上述電阻體材料所成之薄膜在200至600℃之溫度，實施1至10小時之熱處理，且依所期望之特性，必需要在高溫側之溫度下的熱處理，因而，期望可以持續維持上述特性或更加以改善，能在更低溫側之熱處理的電阻體材料。

本發明人等，經過精心再三研究之結果而得到下述之認知：將在以往之電子零件用的薄膜電阻器中未曾作為低電阻體材料使用之矽酸鹽系玻璃，在Ni合金中只添加所預定量，可以相對的降低為了得到所期望特性的熱處理溫度，並且，能更加改善上述之特性，尤其是耐蝕性，而完成了本發明。

本發明之電阻體材料，其特徵為：在含有10至60質量%的選自Cr、Al及Y中1種以上之添加元素，殘留部分為Ni與不可避免之雜質所成的Ni合金中，添加3至20質量%的以SiO₂ 為主成分而含有0至90質量%的選自B、Mg、Ca、Ba、Al、Zr及此等之氧化物中之1種以上的矽酸鹽系玻璃。

同時，如上述之電阻體材料係具有在上述組成中之特徵者，只要是在實質上具有相同之組成，其形態並無特別限制。因此，電阻體材料一詞是指在電阻薄膜形成過程中，由原材料到製成電阻薄膜為止之全部形態之總稱。

構成本發明之電阻體材料的基本者，係Ni合金。該Ni合金係由含有10至60質量%之選自Cr、Al及Y中1種以上的添加元素，殘餘部為由Ni與不可避免之雜質而成。

上述之添加元素有各種之效果，Cr是在降低電阻溫度係數之絕對值方面有功效，Al是在提高耐蝕性方面有功效，Y是在Ni合金與玻璃粉末之密著性的提高方面有功效。此等之添加元素係因應所要求之特性而只添加必要量者，但本申請發明之薄膜電阻器中為了具備特性，以含有全部之添加元素為宜。為了發揮各元素之特性，必需使Cr含有10質量%以上，使Al含有10質量%以上，使Y含有0.3質量%以上，並且，總量必需要在10質量%以上。添加元素之添加量之總量未達10質量%時，所得之電阻薄膜的比電阻變得不够大。另一方面，此等添加元素過多時，將使成膜、加熱後的安定性會變差，再現性也變差，因此必需使總量在60質量%以下。較佳是，從使電阻溫度係數之絕對值小之觀點而言，添加元素的總量係設定在40至50質量%之範圍。電阻溫度係數雖也隨後述之玻璃組成而改變，但也隨Ni合金之組成而改變。當考慮此點時，對Ni合金之添加元素的總量，以40至50質量%為佳。

本發明之電阻體材料之特徵，係在上述之Ni合金中，添加3至20質量%的以SiO₂ (二氧化矽)為主成分而含有0至90質量%的選自B、Mg、Ca、Ba、Al、Zr及此等之氧化物中1種以上的矽酸鹽系玻璃。

矽酸鹽系玻璃主要是有提昇電阻薄膜之電阻值的效果。而且也有提高電阻薄膜之耐蝕性的效果。進一步，藉由含有矽酸鹽系玻璃，可以得到所期望之特性，可使成膜後之薄膜的熱處理溫度相對的下降。

因為矽酸鹽系玻璃是絕緣體，即使添加3質量%以上之少量也可以得到其之效果。相反的，添加量超過20質量%時變成絕緣體，不能藉由DC濺鍍成膜，而會產生成本面的問題。因而，矽酸鹽系玻璃之添加量以5至10質量%之範圍為佳。

在矽酸鹽系玻璃中，作為添加物者係含有選自B、Mg、Ca、Ba、Al、Zr及此等之氧化物中1種以上。但是，此等添加物之含量，設定為90質量%以下。當該添加物之含量超過90質量%時，即無法將電阻溫度係數之絕對值設定在±25 ppm/℃的範圍內。

藉由添加此等之B、Mg、Ca、Ba、Al、Zr及此等之氧化物，可以進行電阻薄膜之融著溫度、耐水性之微調整。又，藉由Al或氧化鋁(Al₂ O₃ )之添加可以抑制產生電阻薄膜之分相。但是，本發明並不受此等添加物之影響，上述只不過是得含於矽酸鹽系玻璃中的添加物之例示而已，完全不含此等添加物之矽酸鹽系玻璃也可以適用在本發明。再且，從矽酸鹽系玻璃之結晶性觀點而言，添加這些添加物時，以含有B、Mg、Ca、Ba、Al、Zr的全部為佳。而且，由於同樣之理由，包含此等元素之氧化物之情形在內，期望其總量在30至70質量%之範圍。

因應需要，後述之熱壓並進行燒結後，為使矽酸鹽系玻璃不會結晶化，而有期望調整此等添加物及添加量的情形。這是因為若矽酸鹽系玻璃結晶化時，則電阻體材料之密度不會提高，強度會下降，而會出現妨礙藉由濺鍍成膜之情形之緣故。

其次，說明有關本發明之電阻薄膜形成用濺鍍靶之製作。該濺鍍靶之原料材係使用以SiO₂ 作為主成分，添加0至90質量%的選自B、Mg、Ca、Ba、Al、Zr、及此等之氧化物中1種以上的矽酸鹽系玻璃粉末，與，含有30至60質量%(較佳是40至50質量%)的選自Cr、Al及Y中1種以上之添加元素，殘留部分為Ni與不可避免之雜質而成的Ni合金粉末。

作為原料粉末之Ni合金粉末，其平均粒徑為10至200μm，以30至150μm之範圍內為佳，更佳是100μm左右，且期望使用球狀之霧化粉(atomized powder)。又作為矽酸鹽系玻璃者，其平均粒徑為0.5至50μm，以1至30μm之範圍內為佳，更佳是10μm左右，且期望使用粉末。

因為要將原料粉末燒結，通常期望原料粉末之粒徑為細者。然而，若要以熱壓進行燒結時，並不限定於此。這是因為在進行熱壓之際，在碳質模具中充填原料粉末，由於在碳質模具中於接頭處存有間隙，若原料粉末太細時會自間隙漏出原料粉末，而會導致作業性降低的緣故。

另一方面，Ni合金粉末之平均粒徑超過200μm，或是矽酸鹽系玻璃粉末之平均粒徑超過50μm時，會發生濺鍍靶之密度降低之問題。

將此等之原材料，以乾式混合而使前述矽酸鹽系玻璃粉末成為3至20質量%(以5至10質量%為佳)，即可得到作為原料粉末之混合粉末，接著將所得混合粉末成形為所期望之形狀，將所得成形體，較佳藉由熱壓法燒結，即可得到前述濺鍍靶。作為具體的燒結條件者，係在真空或惰性環境氣體中，於50kg/cm² 以上之加壓下，以500至1400℃之溫度煆燒1至5小時而燒結為佳。同時，本說明書中之熱壓法是包含HIP(熱靜水壓加壓)法。未達50kg/cm² ，或燒成時間未達1小時時，得不到高密度之濺鍍靶。另一方面，即使進行超過5小時之熱壓，也得不到密度更提高之效果。

期望燒結溫度是比玻璃粉末之軟化點更高，比Ni合金之熔點更低。將如此所得之燒結體因應需要而調製尺寸，藉由黏接就可得到濺鍍靶。

其次，說明本發明之電阻薄膜之製作。使用如上述所得到的濺鍍靶，經由濺鍍方法進行成膜時，可得與電阻體材料實質上相同組成的薄膜。此時所使用之基板，期望為Al₂ O₃ 、SiO₂ 等之絕緣體基板。同時，除了濺鍍方法之外，也可以將本發明之電阻體材料加工成蒸鍍用片體(tablet)後，藉由真空蒸鍍等之蒸鍍方法即可製成電阻薄膜。

關於濺鍍方法係不受限於其種類，但由成本面及量產性之觀點而言，以使用DC濺鍍為佳。濺鍍條件也隨著濺鍍裝置而異，例如，使用之靶尺寸為直徑75mmX3mm之濺鍍靶，輸出功率為200W(固定)之濺鍍裝置時，係以電壓為400至600 V、電流為0.3至0.5A、Ar流量為15至25 SCCM、全壓力為0.4至0.6Pa、TS距離(自靶至基板為止之距離)為85 mm的條件來成膜。

只進行濺鍍成膜的薄膜，電阻溫度係數為很大之負值，又在高溫中電阻安定性不足，因此，對應於成膜後之薄膜組成，有必要於大氣中或惰性氣體中，在200至500℃之溫度進行1至10小時之熱處理，藉由熱處理，可以得到電阻溫度係數之絕對值比±25 ppm/℃小之電阻薄膜。

熱處理之溫度未達200℃時，所得之電阻薄膜的電阻溫度係數不安定，另一方面，超過500℃時，電阻薄膜的電阻溫度係數會變成很大之正值。又，熱處理之時間未達1小時，則所得之電阻薄膜的電阻溫度係數不安定，另一方面，超過10小時，則由於在電阻溫度係數之安定性改善效果也未見得增大，而變成成本提高。

在本發明之電阻體材料之組成中，熱處理溫度，與使用添加有Ta、Al及Mo之Ni-Cr系合金的電阻薄膜之情形相比較時，係相對地下降。尤其，在此種Ni-Cr系合金中，依組成之情形，以往曾有為了要得到所期望的特性而必需要超過500℃的高溫之熱處理的情形，但在本發明之電阻體材料的組成則可在500℃以下之溫度進行熱處理，並且，在整個組成範圍可以使熱處理溫度往低溫方向偏移。

又，在特性方面，本發明之電阻薄膜，係保有與以往相同之特性，尤其，在耐蝕性(耐鹽水性)方面，可將使用酸性人工汗液(JIS L0848)之電耐蝕試驗中的溶解開始電壓為9V以上之優異之效果。

本發明相關之薄膜電阻器，如第1圖所示，係由絕緣材料基板(1)、形成於該絕緣材料基板上之電阻薄膜(2)，以及形成於絕緣材料基板(1)上之電阻薄膜(2)的兩側之電極(3)而構成。作為電極(3)者，除了Au電極之外，可以使用Al、Ag、Cu、Ni、Cr等之電極。如此之薄膜電阻器具有本發明之電阻薄膜的基本特性。

實施例實施例1

準備將Cr、Al及Y之總量添加成40質量%(Cr：Al：Y=29.5：10.0：0.5(質量比))，平均粒徑為100μm之Ni合金粉末作為Ni合金粉末。另一方面，準備將B、Mg、Ca、Ba、Al、及Zr之總量添加成50質量%(B：Mg：Ca：Ba：Zr：Al=2：5：18：18：5：2(質量比))，平均粒徑為10μm之SiO₂ 粉末作為矽酸鹽系玻璃粉末。

將上述2種類之粉末混合成矽酸鹽系玻璃粉末之添加量為5質量%，作為原料粉末。

將此原料粉末填充於所期望形狀的碳質模具中，使用廣築(股)公司製，環境氣體熱壓爐(AHP)進行熱壓。在將Ar以2L/min速度流動之惰性環境氣體中，於200 kg/cm² 之壓力、1100℃之燒成溫度、3小時之燒成時間的條件下，燒結該成形體而得到燒結體。

將所得之燒結體以平面研磨床(岡本工作機械製作所(股)製PSG-105DX)加工成厚度3.0 mm後，用切線機(wire cut；Sodick(股)公司製AQ750L)加工成直徑75.0 mm後，使用銦銲材，將底板(backing plate)與燒結體黏接，作為濺鍍靶。

將如此所得之濺鍍靶，裝設於DC濺鍍裝置(芝浦電機(股)公司製，CFS-4ES)，使TS距離(自靶至基板為止之距離)成85 mm，排氣到5x10^-4 Pa為止後，導入純度在99.999%以上之Ar氣體，維持在0.5Pa之壓力，濺鍍電力200W、電壓500V、電流0.4A下，進行濺鍍形成厚度為100 nm之薄膜，在基板上製成20 mm x 25 mm大小之薄膜。此時，基板是使用Al₂ O₃ 。

在所得薄膜之兩端，藉由相同之DC濺鍍法形成膜厚為500 nm之Au電極。之後，在大氣環境氣體中，於300℃之溫度下，進行3小時之熱處理，而製得使用本發明之電阻薄膜之薄膜電阻器。

就所得之薄膜電阻器進行比電阻、電阻溫度特性、高溫安定性、及耐蝕性(耐鹽水性)之評估如下。

比電阻是使用電阻率計(使用三菱化學Analytech製，Loresta GP MCP-T610型)，在室溫中，藉由四探針法測定而得。本發明中，將具有300Mω‧cm以上之比電阻者判定為良品。

關於電阻溫度特性係將所得之薄膜電阻器放入恒溫槽中，使用上述之電阻率計測定25℃與125℃的電阻值(單位：Ω)，由所得之電阻值計算出電阻溫度係數而評估。本發明中，將比±25ppm/℃還小者判定為良品。

關於高溫安定性係將所得之薄膜電阻器在155℃之恒溫槽中保持1000小時，就其前後的電阻值(單位：Ω)使用上述之電阻率計測定，由所得之電阻值計算出電阻變化率(155℃，1000小時)而評估。本發明中，將投入恒溫槽前之電阻值當作基準，投入後之電阻值比率在0.1%以下者判定為良品。

關於耐鹽水性係就所得之薄膜電阻器，進行如以下之電耐蝕試驗，測定溶解開始電壓而評估。

首先，將電阻薄膜(2)之初期電阻值使用數位型萬用電錶(Digital Multimeter；岩通計測(股)公司製，VOAC 7521A)以四端子法測定。其次，如第2圖所示，以微針筒將酸性人工汗液(JIS L0848)30μL滴入在電阻薄膜(2)之中央，由液滴(4)之直徑及Au電極(3)之間的長度調整Au電極(3)之間的電壓(Vp)，使液滴(4)之兩端之電壓(Vd)成為1V。使Au電極(3)之間的電壓(Vp)成一定，施加電壓3分鐘後，進行水洗及乾燥，並以四端子法測定電阻值，測定電壓施加前後之電阻變化率。

將如此測定，重複調整Au電極(3)之間的電壓(Vp)使施加於液滴(4)兩端電壓(Vd)從1V以0.2V刻度上昇，而得到電阻變化率超過0.2%時之施加於液滴(4)兩端的電壓(Vd)，當作電阻薄膜(2)之溶解開始電壓。

於是，所得之溶解開始電壓，係將酸性人工汗液(JIS L0848)滴下而在兩端之Au電極間施加一定的電壓3分鐘，進行水洗及乾燥所測定之電阻變化率為滿足超過0.2%條件之際所測定的液滴兩端之電壓中的最小值。本發明中，將溶解開始電壓為9.0V以上者判定為良品。

實施例2

除了將矽酸鹽系玻璃粉末之添加量設定成3質量%以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。

實施例3

除了將矽酸鹽系玻璃粉末之添加量設定成10質量%以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。

實施例4

除了將矽酸鹽系玻璃粉末之添加量設定成20質量%以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。

實施例5

除了在矽酸鹽系玻璃粉末中不添加添加物(在矽酸鹽系玻璃粉末中添加物之含量為0質量%)以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。

實施例6

除了在矽酸鹽系玻璃粉末中將添加物之含量設定為30質量%以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。

實施例7

除了在矽酸鹽系玻璃粉末中將添加物之含量設定為70質量%以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。

實施例8

除了在矽酸鹽系玻璃粉末中將添加物之含量設定為90質量%以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。

實施例9

除了在Ni合金中將添加元素之含量設定為10質量%以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。

實施例10

除了在Ni合金中將添加元素之含量設定為30質量%以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。

實施例11

除了在Ni合金中將添加元素之含量設定為50質量%以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。

實施例12

除了在Ni合金中將添加元素之含量設定為60質量%以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。

比較例1

除了不添加矽酸鹽系玻璃粉末以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。比較例1之薄膜電阻器之比電阻為未達300μΩ‧cm，電阻變化率也超過0.1%，並且，溶解開始電壓極低。如此可得知，在得到電阻薄膜之際的熱處理溫度是相對地低時，得不到具備充分之特性的薄膜電阻器。

比較例2

除了將矽酸鹽系玻璃粉末之添加量設定成30質量%以外，其餘與實施例1同樣而得到濺鍍靶。然而，使用該濺鍍靶，如實施例1同樣作成電阻薄膜時，因為靶之導電性不足，而不能成膜。

比較例3

除了將矽酸鹽系玻璃粉末中之添加物含量設定成95質量%，及，將矽酸鹽系玻璃粉末之添加量設定成10質量%以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性的測定。比較例3之薄膜電阻器，電阻溫度係數是超過±25 ppm/℃，又，溶解開始電壓未達9V，可知未能達成本發明所要求之電阻溫度特性及耐蝕性。

比較例4

除了在Ni合金中將添加元素之含量設定為0質量%以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。比較例4之薄膜電阻器，比電阻也未達300μΩ‧cm，電阻溫度係數是超過±25 ppm/℃，並且，溶解開始電壓未達9V，可知未能達成本發明所要求之電阻、電阻溫度特性、耐蝕性。

比較例5

除了在Ni合金中將添加元素之含量設定為70質量%以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。比較例5之薄膜電阻器，電阻溫度係數超過±25 ppm/℃，並且，溶解開始電壓未達9V，可知未能達成本發明所要求之電阻溫度特性及耐蝕性。

各實施例中之組成、DC濺鍍之可否、成膜後之薄膜的熱處理溫度、及所得薄膜電阻器之特性的測定結果，分別表示在表1中。

實施例13

除了使用Mg、Ca、Ba、Al、及Zr之總量添加成50質量%(Mg：Ca：Ba：Zr：Al=5：20：18：5：2(質量比))，平均粒徑為10μm之SiO₂ 粉末作為原料粉末之中的矽酸鹽系玻璃粉末以外，其餘與實施例1同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。

實施例14

除了將矽酸鹽系玻璃粉末之添加量設定成7質量%以外，其餘與實施例13同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性的測定。

實施例15

除了將矽酸鹽系玻璃粉末之添加量設定成10質量%以外，其餘與實施例13同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性的測定。

實施例16

除了在矽酸鹽系玻璃粉末中並未添加添加物(矽酸鹽系玻璃粉末中添加物之含量為0質量%)以外，其餘與實施例13同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性的測定。

實施例17

除了將在矽酸鹽系玻璃粉末中之添加物之含量設定成90質量%以外，其餘與實施例13同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性的測定。

實施例18

除了將在Ni合金中之添加元素之含量設定為50質量%以外，其餘與實施例13同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。

比較例6

除了沒有添加矽酸鹽系玻璃粉末以外，其餘與實施例13同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性之測定。

比較例7

除了將矽酸鹽系玻璃粉末之添加量設定成30質量%以外，其餘與實施例13同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性的測定。

比較例8

除了矽酸鹽系玻璃粉末中將添加物之含量設定成95質量%，及，將矽酸鹽系玻璃粉末之添加量設定成10質量%以外，其餘與實施例13同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性的測定。

比較例9

除了將Ni合金中之添加元素之含量設定成0質量%以外，其餘與實施例13同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性的測定。

比較例10

除了將Ni合金中之添加元素之含量設定成70質量%以外，其餘與實施例13同樣而得薄膜電阻器，並進行其相關特性的測定。

在比較例6至10中，可知也見到有與比較例1至5相同之傾向。

各實施例中之組成、DC濺鍍之可否、成膜後之薄膜的熱處理溫度、及所得薄膜電阻器的特性之測定結果，分別表示在表2中。

1‧‧‧絕緣性基板(氧化鋁基板)

2‧‧‧電阻薄膜

3‧‧‧電極(Au電極)

4‧‧‧液滴

第1圖表示適用本發明之薄膜電阻器的概略圖。

第2圖表示電耐蝕試驗之概略圖。

1．．．絕緣性基板(氧化鋁基板)

2．．．電阻薄膜

3．．．電極(Au電極)

Claims

一種電阻體材料，其係含有總量10至60質量%的由Cr、Al及Y所構成之添加元素，殘留部分為Ni與不可避免之雜質所成的Ni合金中，添加3至20質量%的以SiO₂ 為主成分且含有總量0至90質量%的選自B、Mg、Ca、Ba、Al、Zr、及此等之氧化物中1種以上的矽酸鹽系玻璃，前述添加元素含有Cr 10質量%以上、Al 10質量%以上及Y 0.3質量%以上，且，前述矽酸鹽系玻璃為含有B、Mg、Ca、Ba、Al、Zr，就質量比含有B：Mg：Ca：Ba：Zr：Al=0至2：5：18至20：18：5：2。
一種電阻薄膜形成用濺鍍靶，其係含有總量10至60質量%的由Cr、Al及Y所構成之添加元素，殘留部分為Ni與不可避免之雜質所成的Ni合金中，添加3至20質量%的以SiO₂ 為主成分且含有總量0至90質量%的選自B、Mg、Ca、Ba、Al、Zr、及此等之氧化物中1種以上的矽酸鹽系玻璃，前述添加元素含有Cr 10質量%以上、Al 10質量%以上及Y 0.3質量%以上，且，前述矽酸鹽系玻璃為含有B、Mg、Ca、Ba、Al、Zr，就質量比含有B：Mg：Ca：Ba：Zr：Al=0至2：5：18至20：18：5：2。
一種電阻薄膜，其係總量含有10至60質量%的由Cr、Al及Y所構成之添加元素，殘留部分為Ni與不可避免之雜質所成的Ni合金中，添加3至20質量%的以SiO₂ 為主成分且含有總量0至90質量%的選自B、Mg、Ca、 Ba、Al、Zr、及此等之氧化物中1種以上的矽酸鹽系玻璃，前述添加元素含有Cr 10質量%以上、Al 10質量%以上及Y 0.3質量%以上，且，前述矽酸鹽系玻璃為含有B、Mg、Ca、Ba、Al、Zr，就質量比含有B：Mg：Ca：Ba：Zr：Al=0至2：5：18~20：18：5：2，比電阻為300至1500μΩ‧cm，電阻溫度係數為-25至+25ppm/℃之範圍，在155℃之溫度維持1000小時之高溫中的經時電阻變化率在0.1%以下，並且，在使用酸性人工汗液(JIS L0848)之電耐蝕試驗中溶解開始電壓為9V以上。
一種薄膜電阻器，由絕緣材料基板、形成於該絕緣材料基板上之申請專利範圍第3項所述之電阻薄膜，與形成在該絕緣材料基板上之該電阻薄膜的兩側之電極而構成。
一種電阻薄膜形成用濺鍍靶之製造方法，其係將以SiO₂ 為主成分且含有總量0至90質量%的選自B、Mg、Ca、Ba、Al、Zr及此等之氧化物中1種以上的矽酸鹽系玻璃粉末，與，含有總量10至60質量%的由Cr、Al及Y所構成之添加元素，殘留部分為Ni與不可避免之雜質所成的Ni合金粉末，混合成使前述矽酸鹽系玻璃粉末之添加量為3至20質量%，將所得混合粉末成形為所期望之形狀，並將所得成形體於真空或惰性氣體環境中，在50kg/cm² 以上之加壓下，以500至1400℃之溫度燒結，其中，前述添加元素含有Cr 10質量%以上、Al 10質量%以上、及Y 0.3質量%以上，且，前述矽酸鹽系玻璃為含有B、Mg、Ca、Ba、Al、Zr，就質量比含有B：Mg：Ca：Ba：Zr：Al=0至2：5：18至20：18：5：2。
一種電阻薄膜之製造方法，其特徵係使用申請專利範圍第5項所述之濺鍍靶，藉由濺鍍法，在絕緣材料基板上形成薄膜，將所得之薄膜在大氣中或惰性氣體環境中，以200至500℃之溫度進行1至10小時之熱處理。
如申請專利範圍第6項所述之電阻薄膜之製造方法，其中前述濺鍍法係使用DC濺鍍法。