JP7574577B2 - Composition for thick film resistor, paste for thick film resistor, thick film resistor, and method for producing composition for thick film resistor - Google Patents
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Description
本発明は、厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗体用ペースト、厚膜抵抗体、厚膜抵抗体用組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a composition for a thick film resistor, a paste for a thick film resistor, a thick film resistor, and a method for producing a composition for a thick film resistor.
一般にチップ抵抗器、ハイブリットIC、または、抵抗ネットワーク等の厚膜抵抗体は、セラミック基板に厚膜抵抗体用ペーストを印刷して焼成することによって形成されている。 Generally, thick film resistors such as chip resistors, hybrid ICs, or resistor networks are formed by printing thick film resistor paste on a ceramic substrate and firing it.
厚膜抵抗体用ペーストに用いる厚膜抵抗体用組成物は、抵抗値領域に合わせて酸化ルテニウムを代表とするルテニウム系酸化物や、Ag、Pd、Cu金属粒子またはこれらを含む合金粉末といった導電性粒子とガラス粉末とを主成分として含むことが一般的である。厚膜抵抗体用組成物にはさらに、抵抗値やその他の特性の微調整のための金属酸化物を添加剤として添加することもなされている。 The thick film resistor composition used in the thick film resistor paste generally contains as its main components ruthenium oxide, typically ruthenium oxide, conductive particles such as Ag, Pd, Cu metal particles, or alloy powders containing these, and glass powder, in accordance with the resistance range. In addition, metal oxides may be added as additives to the thick film resistor composition to fine-tune the resistance value and other characteristics.
例えば、特許文献1では絶縁基板上に印刷し焼成して該基板上に印刷抵抗体を形成するための厚膜抵抗組成物に関し、シート抵抗値が0.1~30Ω/□/10μmで、TCRが±50ppmを有する印刷抵抗体を形成するための厚膜抵抗組成物が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a thick-film resistor composition for forming a printed resistor on an insulating substrate by printing and firing the composition, the thick-film resistor composition having a sheet resistance of 0.1 to 30 Ω/□/10 μm and a TCR of ±50 ppm.
厚膜抵抗体用組成物の材料は、例えば10Ω未満の抵抗値領域では、比抵抗が小さい銀粒子、パラジウム粒子や、これらの金属を含む合金粒子といった導電性粒子と、軟化点が焼成温度程度である高い軟化点のアルミノホウケイ酸ガラスが適しているとされている。また、厚膜抵抗体用組成物は、必要に応じてさらに添加剤としてTiO2またはAl2O3といった金属酸化物を使用することなされている。 For example, in the resistance range of less than 10Ω, suitable materials for the thick-film resistor composition are conductive particles such as silver particles, palladium particles, and alloy particles containing these metals, which have low resistivity, and aluminoborosilicate glass, which has a high softening point of about the firing temperature. In addition, the thick-film resistor composition may further contain metal oxides such as TiO2 or Al2O3 as additives , if necessary.
しかしながら、従来の厚膜抵抗体用組成物を用いて、銀を含む電極上に厚膜抵抗体を製造した場合に、電極と厚膜抵抗体との接合面に空隙が生じるという問題があった。 However, when a thick-film resistor is manufactured on an electrode containing silver using a conventional thick-film resistor composition, there is a problem that voids are generated at the joint surface between the electrode and the thick-film resistor.
上記従来技術の問題に鑑み、本発明の一側面では、電極上に厚膜抵抗体を作製した場合に、電極と厚膜抵抗体との間の空隙の発生を抑制できる厚膜抵抗体用組成物を提供することを目的とする。 In view of the problems of the conventional technology described above, one aspect of the present invention aims to provide a composition for thick-film resistors that can suppress the occurrence of voids between an electrode and a thick-film resistor when the thick-film resistor is fabricated on an electrode.
上記課題を解決するため本発明は、
厚膜抵抗体用組成物であって、
前記厚膜抵抗体用組成物は、平均粒径が0.5μm以上7.0μm以下の銀粒子、およびパラジウム粒子を含む導電性粉末と、
軟化点が750℃以上900℃以下であり、CaO、MgO、BaOから選択された1種類以上を含むアルミノホウケイ酸ガラスと、を含み、
前記パラジウム粒子は平均粒径が0.05μm以上0.15μm以下の第1粒子と、平均粒径が0.25μm以上0.55μm以下の第2粒子とを含み、
前記パラジウム粒子は、前記第1粒子を5質量%以上60質量%以下の割合で含有し、
前記導電性粉末は、前記銀粒子と前記パラジウム粒子との含有量の合計を100質量%とした場合に、前記銀粒子を44質量%以上48質量%以下の割合で含む厚膜抵抗体用組成物を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
A composition for a thick film resistor, comprising:
The thick-film resistor composition comprises a conductive powder containing silver particles having an average particle size of 0.5 μm or more and 7.0 μm or less and palladium particles;
aluminoborosilicate glass having a softening point of 750° C. or higher and 900° C. or lower, and containing one or more selected from CaO, MgO, and BaO;
The palladium particles include first particles having an average particle size of 0.05 μm or more and 0.15 μm or less and second particles having an average particle size of 0.25 μm or more and 0.55 μm or less,
The palladium particles contain the first particles in a ratio of 5% by mass to 60% by mass,
The conductive powder provides a composition for a thick-film resistor, which contains the silver particles in a ratio of 44 mass% to 48 mass% when the total content of the silver particles and the palladium particles is taken as 100 mass%.
本発明の一側面によれば、電極上に厚膜抵抗体を作製した場合に、電極と厚膜抵抗体との間の空隙の発生を抑制できる厚膜抵抗体用組成物を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a composition for a thick-film resistor that can suppress the occurrence of voids between an electrode and a thick-film resistor when the thick-film resistor is fabricated on an electrode.
以下、本発明の厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗体用組成物の製造方法、厚膜抵抗体用ペースト、厚膜抵抗体の一実施形態について説明する。
[厚膜抵抗体用組成物]
以下、本実施形態の厚膜抵抗体用組成物について、図面等を参照しながら説明する。
Hereinafter, one embodiment of the thick film resistor composition, the method for producing the thick film resistor composition, the thick film resistor paste, and the thick film resistor of the present invention will be described.
[Thick film resistor composition]
Hereinafter, the composition for a thick film resistor according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
本実施形態の厚膜抵抗体用組成物は、導電性粉末と、アルミノホウケイ酸ガラスと、を含む。以下、本実施形態の厚膜抵抗体用組成物が含有する成分について説明する。 The thick-film resistor composition of this embodiment contains a conductive powder and aluminoborosilicate glass. The components contained in the thick-film resistor composition of this embodiment are described below.
(1)導電性粉末
本発明の発明者は、電極上に厚膜抵抗体を作製した場合に、電極と厚膜抵抗体との間の空隙の発生を抑制できる厚膜抵抗体用組成物について、検討を行った。
(1) Conductive Powder The inventors of the present invention have conducted studies on a composition for a thick film resistor that can suppress the occurrence of voids between an electrode and a thick film resistor when the thick film resistor is formed on an electrode.
既述のように抵抗値が10Ω未満の厚膜抵抗体を目的とした厚膜抵抗体用組成物では、導電性粉末として、比抵抗が小さい銀粒子、およびパラジウム粒子を用いることができる。 As mentioned above, in a thick-film resistor composition intended for thick-film resistors with a resistance value of less than 10 Ω, silver particles and palladium particles, which have low resistivity, can be used as the conductive powder.
銀粒子とパラジウム粒子とを含む導電性粒子、およびガラスを含有する厚膜抵抗体用組成物を用いて厚膜抵抗体を製造する場合、例えば以下の手順により製造できる。まず、銀を含む電極が形成されたアルミナ(酸化アルミニウム)基板の上記電極上に、上記厚膜抵抗体用組成物を含むペースト等を塗布する。次いで、係るペースト等を乾燥し、焼成する。焼成を行う際、銀はパラジウムより融点が低いため、銀粒子とパラジウム粒子とでは溶融時間の差が大きくなる。また、銀はパラジウムより拡散速度が大きい。このため、従来の厚膜抵抗体用組成物では、パラジウム粒子が完全に溶融するまで加熱すると、電極の銀が厚膜抵抗体に拡散し、焼成前に存在していた電極の銀を含有していた部分に空隙が生じる。また、上述のように電極の銀が厚膜抵抗体側へ拡散し、電極が痩せる電極食われ等の現象が発生していた。なお、加熱時間を短くした場合、空隙は抑制できると推認されるが、加熱時に導電性粒子の一部が十分に溶解していないため、得られる厚膜抵抗体について、脆くなる等の問題が生じると考えられる。 When manufacturing a thick-film resistor using a composition for a thick-film resistor containing conductive particles including silver particles and palladium particles, and glass, the thick-film resistor can be manufactured, for example, by the following procedure. First, a paste containing the composition for a thick-film resistor is applied to an electrode containing silver on an alumina (aluminum oxide) substrate. Then, the paste is dried and fired. When firing, the melting point of silver is lower than that of palladium, so the difference in melting time between silver particles and palladium particles is large. In addition, silver has a higher diffusion rate than palladium. For this reason, in a conventional composition for a thick-film resistor, when the palladium particles are heated until they are completely melted, the silver of the electrode diffuses into the thick-film resistor, and voids are generated in the part of the electrode that contained silver before firing. In addition, as described above, the silver of the electrode diffuses toward the thick-film resistor, causing a phenomenon such as electrode eating, in which the electrode becomes thinner. It is presumed that the voids can be suppressed when the heating time is shortened, but since some of the conductive particles are not sufficiently dissolved during heating, it is thought that problems such as fragility will occur in the obtained thick-film resistor.
そこでさらなる検討を行い、パラジウム粒子について平均粒径の異なる2種類の粒子の混合物とし、銀粒子とパラジウム粒子との溶融時間差を制御することで、厚膜抵抗体を作製する際の焼成による電極と抵抗体の銀とパラジウムの分配を制御できることを見出した。その結果、電極と厚膜抵抗体との間の空隙の発生を抑制できることを見出し、本発明を完成させた。 Further investigations revealed that by using a mixture of two types of palladium particles with different average particle sizes and controlling the difference in melting time between the silver particles and the palladium particles, it is possible to control the distribution of silver and palladium between the electrodes and resistors during firing when fabricating a thick-film resistor. As a result, it was discovered that it is possible to suppress the occurrence of voids between the electrodes and the thick-film resistor, leading to the completion of the present invention.
本実施形態の厚膜抵抗体用組成物が含有する導電性粉末は、銀粒子およびパラジウム粒子を含有できる。以下に各粒子について説明する。 The conductive powder contained in the thick-film resistor composition of this embodiment can contain silver particles and palladium particles. Each particle is described below.
(1-1)パラジウム粒子
導電性粉末が有するパラジウム粒子は、上述のように、平均粒径の異なる第1粒子と、第2粒子とを含むことができる。パラジウム粉末は、第1粒子と、第2粒子とのみから構成することもできるが、この場合でも不可避不純物を含有することを排除するものではない。
(1-1) Palladium particles The palladium particles in the conductive powder can include the first particles and the second particles having different average particle sizes, as described above. The palladium powder can be composed only of the first particles and the second particles, but even in this case, it does not exclude the inclusion of inevitable impurities.
パラジウム粉末の第1粒子は、平均粒径が0.05μm以上0.15μm以下とすることができる。また、第2粒子は、平均粒径が0.25μm以上0.55μm以下とすることができる。 The first particles of the palladium powder can have an average particle size of 0.05 μm or more and 0.15 μm or less. The second particles can have an average particle size of 0.25 μm or more and 0.55 μm or less.
このようにパラジウム粒子が、平均粒径が異なる第1粒子と第2粒子とを含むことで、既述のように電極上に厚膜抵抗体を作製した場合に、電極と厚膜抵抗体との間の空隙の発生を抑制できる。 In this way, the palladium particles contain first particles and second particles with different average particle sizes, so that when a thick-film resistor is fabricated on an electrode as described above, the occurrence of voids between the electrode and the thick-film resistor can be suppressed.
本明細書において平均粒径は体積平均粒径を意味する。体積平均粒径は、粒子体積で重み付けした平均粒径であり、粒子の集合において、個々の粒子の直径にその粒子の体積を乗じたものの総和を粒子の総体積で割ったものである。体積平均粒径は、例えば、レーザー回折式粒度分布計を用いたレーザー回折散乱法によって、測定することが可能である。 In this specification, the average particle size means the volume average particle size. The volume average particle size is the average particle size weighted by the particle volume, and is calculated by multiplying the diameter of each particle by the volume of that particle in a particle collection and dividing the sum by the total volume of the particles. The volume average particle size can be measured, for example, by the laser diffraction scattering method using a laser diffraction particle size distribution analyzer.
パラジウム粒子における、第1粒子の含有割合は特に限定されないが、パラジウム粒子は第1粒子を5質量%以上60質量%以下の割合で含有することが好ましく、10質量%以上20質量%以下の割合で含有することがより好ましい。なお、ここでのパラジウム粒子における第1粒子の含有割合は、パラジウム粒子を100質量%とした場合の第1粒子の含有割合を意味する。 The content ratio of the first particles in the palladium particles is not particularly limited, but the palladium particles preferably contain the first particles in a ratio of 5% by mass to 60% by mass, and more preferably 10% by mass to 20% by mass. Note that the content ratio of the first particles in the palladium particles here means the content ratio of the first particles when the palladium particles are taken as 100% by mass.
パラジウム粒子が第1粒子を上記範囲で含有することで、電極上に厚膜抵抗体を作製した場合に、電極と厚膜抵抗体との間の空隙の発生や、電極が痩せる電極食われの発生をより確実に抑制できる。 By containing the first particles in the above range in the palladium particles, when a thick-film resistor is fabricated on an electrode, it is possible to more reliably prevent the occurrence of voids between the electrode and the thick-film resistor and the occurrence of electrode erosion, which causes the electrode to become thinner.
(1-2)銀粒子
銀粒子の粒径等は特に限定されないが、平均粒径が0.5μm以上7.0μm以下であることが好ましく、1.0μm以上3.0μm以下であることがより好ましい。
(1-2) Silver Particles The particle size of the silver particles is not particularly limited, but the average particle size is preferably from 0.5 μm to 7.0 μm, and more preferably from 1.0 μm to 3.0 μm.
銀粒子の平均粒径を上記範囲とすることで、既述のパラジウム粒子と組み合わせて用いた場合、該導電性粒子を含む厚膜抵抗体用組成物を用いて電極上に厚膜抵抗体を作製した際に電極と厚膜抵抗体との間の空隙の発生等を特に抑制できる。 By setting the average particle size of the silver particles within the above range, when used in combination with the previously described palladium particles, it is possible to particularly suppress the occurrence of voids between the electrode and the thick film resistor when a thick film resistor is produced on an electrode using a thick film resistor composition containing the conductive particles.
(1-3)混合割合
導電性粒子が含有するパラジウム粒子と、銀粒子との混合割合は特に限定されないが、例えば銀粒子とパラジウム粒子との含有量の合計を100質量%とした場合に、銀粒子を44質量%以上48質量%以下の割合で含むことが好ましい。
(1-3) Mixing ratio The mixing ratio of palladium particles and silver particles contained in the conductive particles is not particularly limited. For example, when the total content of silver particles and palladium particles is 100 mass%, it is preferable that the conductive particles contain silver particles in a ratio of 44 mass% or more and 48 mass% or less.
なお、この場合、導電性粒子におけるパラジウム粒子の含有割合は残部、すなわち52質量%以上56質量%以下とすることができる。 In this case, the content of palladium particles in the conductive particles can be the remainder, i.e., 52% by mass or more and 56% by mass or less.
これは、銀粒子の含有割合を上記範囲とすることで、該導電性粒子を含む厚膜抵抗体用組成物を用いて作製した厚膜抵抗体の抵抗温度係数を抑制できるからである。 This is because by setting the content ratio of silver particles within the above range, the temperature coefficient of resistance of the thick-film resistor produced using the thick-film resistor composition containing the conductive particles can be suppressed.
(2)ガラス
ガラスの組成等は特に限定されないが、ガラスの軟化点が750℃以上900℃以下であることが好ましく、800℃以上860℃以下であることがより好ましい。
(2) Glass The composition of the glass is not particularly limited, but the softening point of the glass is preferably 750° C. or higher and 900° C. or lower, and more preferably 800° C. or higher and 860° C. or lower.
ガラスとしては、例えば、CaO、MgO、BaOから選択された1種類以上を含むアルミノホウケイ酸ガラスを好適に用いることができる。 As the glass, for example, aluminoborosilicate glass containing one or more selected from CaO, MgO, and BaO can be suitably used.
ガラスとしては、例えばCaO、MgOを含んだアルミノホウケイ酸ガラスであって、SiO2を55質量%以上65質量%以下、Al2O3を10質量%以上15質量%以下、B2O3を3質量%以上7質量%以下、MgOを0.5質量%以上1.5質量%以下、CaOを15質量%以上25質量%以下、軟化点が800℃以上860℃以下であるガラスを特に好適に用いることができる。係るガラスは、軟化点が高く、CaOとMgOを含んでいるため静電気負荷特性(ESD)の結果が特に優れているため好適に用いることができる。 As the glass, for example, aluminoborosilicate glass containing CaO and MgO, which contains SiO2 at 55% by mass to 65% by mass, Al2O3 at 10 % by mass to 15% by mass, B2O3 at 3 % by mass to 7% by mass, MgO at 0.5% by mass to 1.5% by mass, CaO at 15% by mass to 25% by mass, and a softening point at 800° C. to 860° C., can be particularly preferably used. Such glass has a high softening point and contains CaO and MgO, and therefore has particularly excellent electrostatic discharge (ESD) characteristics, and can be preferably used.
本実施形態の厚膜抵抗体用組成物に用いるガラスの平均粒径は特に限定されないが、0.8μm以上3.0μm以下であることが好ましく、1.0μm以上1.8μm以下がより好ましい。厚膜抵抗体用組成物に含まれるガラスの平均粒径を3.0μm以下とすることで、厚膜抵抗体とした場合のノイズ特性を特に高めることができる。一方、ガラスの平均粒径を過度に小さくすると、生産性が低くなり、不純物等の混入も増える恐れがある。このため、ガラスの平均粒径は0.1μm以上であることが好ましい。ガラスの平均粒径についても、レーザー回折式粒度分布計を用いたレーザー回折散乱法によって測定、算出することができる。 The average particle size of the glass used in the thick film resistor composition of this embodiment is not particularly limited, but is preferably 0.8 μm or more and 3.0 μm or less, and more preferably 1.0 μm or more and 1.8 μm or less. By making the average particle size of the glass contained in the thick film resistor composition 3.0 μm or less, it is possible to particularly improve the noise characteristics when it is made into a thick film resistor. On the other hand, if the average particle size of the glass is made too small, the productivity will be low and there is a risk of increasing the inclusion of impurities, etc. For this reason, it is preferable that the average particle size of the glass is 0.1 μm or more. The average particle size of the glass can also be measured and calculated by a laser diffraction scattering method using a laser diffraction type particle size distribution meter.
例えばAl2O3を添加剤として加えた場合、抵抗体を一素子ずつ測定しながらカットする、レーザートリミング前のプリコート工程前後での抵抗値変化が大きくなることがある。しかし、ガラスの平均粒径を1.0μm以上1.8μm以下とすることで、Al2O3とガラスとの接触面積を増やすことが可能になるため、抵抗値の変化を抑制できる。このため、係る観点からもガラスの平均粒径は上記範囲であることが好ましい。 For example, when Al2O3 is added as an additive, the resistance value may change significantly before and after the pre-coating process before laser trimming, in which the resistor is cut while being measured one by one. However, by setting the average particle size of the glass to 1.0 μm or more and 1.8 μm or less, it is possible to increase the contact area between Al2O3 and the glass , thereby suppressing the change in the resistance value. Therefore, from this viewpoint, it is preferable that the average particle size of the glass is in the above range.
本実施形態の厚膜抵抗体用組成物は、導電性粉末、ガラス以外に任意の成分を含有することもできる、例えば以下に説明する添加剤を含有することもできる。
(添加剤)
本実施形態の厚膜抵抗体用組成物は、抵抗体の抵抗値や抵抗温度係数や負荷特性、トリミング性の改善、調整を目的として一般に使用される添加剤を含有することもできる。添加剤としては、Al2O3、SiO2、TiO2、Nb2O5、Mn3O4、CuOといった酸化物を挙げることができる。添加剤の平均粒径は特に限定されないが、添加剤の平均粒径は0.5μm以下であることが好ましく、0.1μm以下であることがより好ましい。これは添加剤の平均粒径が0.5μm以下の場合に特に添加剤の添加効果が得られやすく、特に平均粒径が0.1μm以下だと少量で顕著な効果が得られやすいからである。
The thick film resistor composition of the present embodiment may contain any optional components other than the conductive powder and glass, for example, the additives described below.
(Additives)
The thick-film resistor composition of this embodiment may contain additives that are generally used for the purpose of improving and adjusting the resistance value, temperature coefficient of resistance, load characteristics, and trimming properties of resistors. Examples of additives include oxides such as Al2O3 , SiO2 , TiO2 , Nb2O5 , Mn3O4 , and CuO. The average particle size of the additive is not particularly limited, but the average particle size of the additive is preferably 0.5 μm or less, and more preferably 0.1 μm or less. This is because the additive's effect of addition is particularly easily obtained when the average particle size of the additive is 0.5 μm or less, and particularly when the average particle size is 0.1 μm or less, a small amount of the additive is likely to produce a significant effect.
添加する添加剤の種類は特に限定されず、改善したい特性等に応じて選択できる。例えば、静電気負荷(ESD)に関しては、添加剤としてAl2O3とTiO2を添加した場合、負荷をかけた前後での抵抗値変化を小さくでき、特にAl2O3とTiO2を複合して添加するとさらに抵抗値変化が小さくできる。 The type of additive to be added is not particularly limited and can be selected according to the characteristics to be improved, etc. For example, with regard to electrostatic load (ESD), when Al2O3 and TiO2 are added as additives , the change in resistance value before and after the load can be reduced, and in particular, when Al2O3 and TiO2 are added in combination, the change in resistance value can be further reduced.
また、Al2O3、SiO2、TiO2、Nb2O5、Mn3O4、CuOといったどの酸化物についても焼成後の厚膜抵抗体に生じやすいボイドを抑制する効果がある。中でもAl2O3は厚膜抵抗体のボイド発生を特に抑制できるために係る目的で特に好適に用いることができる。係る効果は、添加剤を添加することで、例えば厚膜抵抗体の焼成時にガラスフリットや導電性粉末の間に存在する小さい気泡の集積が抑制されるために得られていると考えられる。 In addition, any of the oxides such as Al2O3 , SiO2, TiO2 , Nb2O5 , Mn3O4 , and CuO has the effect of suppressing voids that tend to occur in the thick-film resistor after firing. Among them , Al2O3 can be particularly preferably used for the purpose, since it can particularly suppress the generation of voids in the thick-film resistor. It is considered that such an effect is obtained because the addition of the additive suppresses the accumulation of small bubbles that exist between the glass frit and the conductive powder during firing of the thick-film resistor.
添加剤を添加する量は、添加剤の種類や、添加する目的等によって調整されるが、導電性粉末とガラス粉末との含有量の合計を100質量部とした場合に、添加剤の添加量は合計で0以上20質量部以下とすることが好ましい。
[厚膜抵抗体用組成物の製造方法]
厚膜抵抗体用組成物の製造方法によれば、既述の厚膜抵抗体用組成物を製造できる。このため、厚膜抵抗体用組成物で説明した事項については説明を一部省略する。
The amount of additive added is adjusted depending on the type of additive, the purpose of adding it, etc., but when the total content of the conductive powder and the glass powder is 100 parts by mass, it is preferable that the total amount of additive added is 0 to 20 parts by mass.
[Method of manufacturing thick film resistor composition]
According to the method for producing a composition for a thick film resistor, the composition for a thick film resistor described above can be produced, and therefore some of the matters described for the composition for a thick film resistor will not be described here.
本実施形態の厚膜抵抗体用組成物の製造方法は特に限定されず、既述の厚膜抵抗体用組成物が含有する成分を混合することで製造できる。このため、本実施形態の厚膜抵抗体用組成物の製造方法は例えば以下の混合工程を有することができる。 The method for producing the thick film resistor composition of this embodiment is not particularly limited, and the composition can be produced by mixing the components contained in the thick film resistor composition described above. Therefore, the method for producing the thick film resistor composition of this embodiment can have, for example, the following mixing step.
平均粒径が0.5μm以上7.0μm以下の銀粒子、およびパラジウム粒子を含む導電性粉末と、
軟化点が750℃以上900℃以下であり、CaO、MgO、BaOから選択された1種類以上を含むアルミノホウケイ酸ガラスと、を混合する混合工程。
A conductive powder containing silver particles having an average particle size of 0.5 μm or more and 7.0 μm or less and palladium particles;
aluminoborosilicate glass having a softening point of 750° C. or higher and 900° C. or lower and containing one or more selected from CaO, MgO, and BaO;
そして、上記パラジウム粒子は平均粒径が0.05μm以上0.15μm以下の第1粒子と、平均粒径が0.25μm以上0.55μm以下の第2粒子とを含むことができる。 The palladium particles may include first particles having an average particle size of 0.05 μm or more and 0.15 μm or less, and second particles having an average particle size of 0.25 μm or more and 0.55 μm or less.
また、導電性粉末は、銀粒子と、パラジウム粒子との含有量を100質量%とした場合に、銀粒子を44質量%以上48質量%以下の割合で含むことができる。 The conductive powder may contain silver particles in a ratio of 44% by mass to 48% by mass, assuming that the content of silver particles and palladium particles is 100% by mass.
なお、例えばパラジウム粒子が含有する第1粒子と、第2粒子とは予め混合してから他の成分と混合してもよく、上記混合工程に第1粒子、第2粒子を添加し、混合工程において第1粒子と第2粒子とを混合してもよい。導電性粒子に関しても同様に、銀粒子とパラジウム粒子とを予め混合してから他の成分と混合してもよく、上記混合工程に銀粒子、パラジウム粒子を添加し、混合工程において銀粒子とパラジウム粒子とを混合してもよい。 For example, the first particles and second particles contained in the palladium particles may be mixed in advance and then mixed with other components, or the first particles and second particles may be added to the mixing process and the first particles and second particles may be mixed in the mixing process. Similarly, for the conductive particles, silver particles and palladium particles may be mixed in advance and then mixed with other components, or the silver particles and palladium particles may be added to the mixing process and the silver particles and palladium particles may be mixed in the mixing process.
厚膜抵抗体用組成物を製造する混合工程において、後述する厚膜抵抗体用ペーストに用いる有機ビヒクルをあわせて添加し、厚膜抵抗体用ペーストを製造する際に、厚膜抵抗体用組成物をあわせて製造することもできる。
[厚膜抵抗体用ペースト]
本実施形態の厚膜抵抗体用ペーストの一構成例について説明する。
In the mixing step for producing the thick film resistor composition, an organic vehicle used in the thick film resistor paste described later can also be added, and the thick film resistor composition can also be produced at the same time as producing the thick film resistor paste.
[Thick film resistor paste]
An example of the composition of the paste for thick-film resistors according to this embodiment will be described.
本実施形態の厚膜抵抗体用ペーストは、既述の厚膜抵抗体用組成物と、有機ビヒクルとを含むことができる。そして、本実施形態の厚膜抵抗体用組成物は、既述の厚膜抵抗体用組成物を有機ビヒクル中に分散した構成を有することができる。 The thick-film resistor paste of this embodiment can contain the thick-film resistor composition described above and an organic vehicle. The thick-film resistor composition of this embodiment can have a configuration in which the thick-film resistor composition described above is dispersed in an organic vehicle.
有機ビヒクルについては特に制限はなく、溶剤に樹脂を溶解した溶液を用いることができる。溶剤としては、ターピネオール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート等から選択された1種類以上が挙げられる。また、樹脂としては、エチルセルロース、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステル、ロジン、マレイン酸エステル等から選択された1種類以上が挙げられる。 There are no particular limitations on the organic vehicle, and a solution in which a resin is dissolved in a solvent can be used. Examples of the solvent include one or more types selected from terpineol, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, etc. Examples of the resin include one or more types selected from ethyl cellulose, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, rosin, maleic acid esters, etc.
また、厚膜抵抗体用ペーストには、必要に応じて分散剤や可塑剤など加えることもできる。 Dispersants and plasticizers can also be added to the thick film resistor paste as needed.
既述の厚膜抵抗体用組成物や、添加剤等を有機ビヒクルに分散させる際の分散方法も特に制限されないが、微細な粒子を分散させる3本ロールミルやビーズミル、遊星ミル等から選択された1種類以上の方法を用いることができる。有機ビヒクルの配合比率は印刷方法や塗布方法によって適宣調整されるが、厚膜抵抗体用組成物を100質量部とした場合に、有機ビヒクルが20質量部以上200質量部以下となるように混練、調製することが好ましい。 The method for dispersing the thick film resistor composition and additives in the organic vehicle is not particularly limited, but one or more methods selected from a three-roll mill, a bead mill, a planetary mill, etc., which disperse fine particles, can be used. The blending ratio of the organic vehicle is appropriately adjusted depending on the printing method or coating method, but it is preferable to knead and prepare the organic vehicle so that it is 20 parts by mass or more and 200 parts by mass or less when the thick film resistor composition is 100 parts by mass.
厚膜抵抗体用ペーストは、特に以下の組成を充足することが好ましい。 It is particularly preferable for the paste for thick film resistors to satisfy the following composition:
厚膜抵抗体用ペーストは、有機ビヒクルを5質量%以上30質量%以下、アルミノホウケイ酸ガラスを3質量%以上30質量%以下、パラジウム粒子を20質量%以上45質量%以下、銀粒子を15質量%以上35質量%以下の割合で含有することが好ましい。また、厚膜抵抗体用ペーストは、添加剤として、TiO2、Al2O3を含有することが好ましく、例えばTiO2を1質量%以上10質量%以下、Al2O3を0.1質量%以上5質量%以下の割合で含有することが好ましい。 The thick-film resistor paste preferably contains 5% by mass to 30% by mass of organic vehicle, 3% by mass to 30% by mass of aluminoborosilicate glass, 20% by mass to 45% by mass of palladium particles, and 15% by mass to 35% by mass of silver particles. The thick-film resistor paste preferably contains TiO2 and Al2O3 as additives , for example, 1% by mass to 10% by mass of TiO2 and 0.1% by mass to 5% by mass of Al2O3 .
また、厚膜抵抗体用ペーストは、導電性粉末と、アルミノホウケイ酸ガラスとの総量に対して、添加剤であるAl2O3を0.01質量%以上10質量%以下の割合で、TiO2を0.01質量%以上10質量%以下の割合で含有することが好ましい。 In addition, the paste for thick film resistors preferably contains, relative to the total amount of the conductive powder and the aluminoborosilicate glass , an additive such as Al2O3 in an amount of 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, and an additive such as TiO2 in an amount of 0.01% by mass or more and 10% by mass or less.
パラジウム粒子は、既述のように第1粒子と、第2粒子とを含有でき、第1粒子を5質量%以上60質量%以下の割合で含有することが好ましく、10質量%以上20質量%以下の割合で含有することがより好ましい。 As described above, the palladium particles can contain first particles and second particles, and preferably contain the first particles in a proportion of 5% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably contain the first particles in a proportion of 10% by mass or more and 20% by mass or less.
さらに、銀粒子と、パラジウム粒子の含有割合の合計を100質量%とした場合、銀粒子を44質量%以上48質量%以下の割合で含有することが好ましい。この場合、パラジウム粒子は残部、すなわち52質量%以上56質量%以下の割合で含有することが好ましい。 Furthermore, when the total content of silver particles and palladium particles is 100% by mass, it is preferable that the silver particles are contained in a proportion of 44% by mass or more and 48% by mass or less. In this case, it is preferable that the palladium particles are contained in the remainder, that is, in a proportion of 52% by mass or more and 56% by mass or less.
厚膜抵抗体用ペーストは、既述の厚膜抵抗体用組成物と有機ビヒクルとを混練することで製造できる。なお、既述の厚膜抵抗体用組成物の原料と、有機ビヒクルとをあわせて混合、混練し、厚膜抵抗体用組成物とともに厚膜抵抗体用ペーストを製造することもできる。
[厚膜抵抗体]
本実施形態の厚膜抵抗体は、既述の厚膜抵抗体用組成物を含有することができる。
The thick-film resistor paste can be produced by kneading the above-mentioned thick-film resistor composition with an organic vehicle. Note that the above-mentioned raw materials for the thick-film resistor composition can also be mixed and kneaded together with the organic vehicle to produce the thick-film resistor paste together with the thick-film resistor composition.
[Thick film resistor]
The thick film resistor of this embodiment can contain the above-mentioned composition for a thick film resistor.
本実施形態の厚膜抵抗体の製造方法は特に限定されないが、例えば既述の厚膜抵抗体用組成物を、セラミック基板上に配置し、焼成して形成することができる。また、既述の厚膜抵抗体用ペーストを、セラミック基板に塗布した後、焼成して形成することもできる。 The method for manufacturing the thick-film resistor of this embodiment is not particularly limited, but for example, the thick-film resistor composition described above can be placed on a ceramic substrate and fired to form the resistor. Alternatively, the thick-film resistor paste described above can be applied to a ceramic substrate and then fired to form the resistor.
本実施形態の厚膜抵抗体は、既述の厚膜抵抗体用組成物や、厚膜抵抗体用ペーストを用いて製造することができる。このため、本実施形態の厚膜抵抗体は、上述のように既述の厚膜抵抗体用組成物を含むことができ、既述の導電性粉末と、アルミノホウケイ酸ガラスとを含むことができる。 The thick film resistor of this embodiment can be manufactured using the thick film resistor composition or thick film resistor paste described above. Therefore, the thick film resistor of this embodiment can contain the thick film resistor composition described above, and can contain the conductive powder and aluminoborosilicate glass described above.
本実施形態の厚膜抵抗体の特性は特に限定されないが、シート抵抗値が0.1Ω/□以上10Ω/□以下であることが好ましい。 The characteristics of the thick film resistor of this embodiment are not particularly limited, but it is preferable that the sheet resistance value is 0.1 Ω/□ or more and 10 Ω/□ or less.
また、本実施形態の厚膜抵抗体の、抵抗温度係数は絶対値が100ppm/℃以下であることが好ましい。抵抗温度係数は、後述する実施例の中で説明するようにCOLD-TCRと、HOT-TCRとがあるが、ともに上記範囲を充足することが好ましい。 The thick film resistor of this embodiment preferably has a temperature coefficient of resistance of 100 ppm/°C or less in absolute value. As will be explained in the examples below, there are COLD-TCR and HOT-TCR temperature coefficients of resistance, and it is preferable that both of them satisfy the above range.
以下に具体的な実施例、比較例等を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(評価方法)
以下の実施例、比較例で作製した厚膜抵抗体の評価方法について説明する。
(1)抵抗値測定
膜厚は、各実施例、比較例で同じ条件で作製した5個の厚膜抵抗体について、触針の厚さ粗さ計(東京精密社製 型番:サーフコム480B)により膜厚を測定し、測定した値を平均することで算出した。
The present invention will be described below with reference to specific examples and comparative examples, but it should be understood that the present invention is not limited to these examples.
(Evaluation Method)
The evaluation methods for the thick film resistors produced in the following Examples and Comparative Examples will be described.
(1) Resistance Measurement The film thickness was measured for five thick-film resistors produced under the same conditions in each Example and Comparative Example using a stylus thickness roughness meter (Tokyo Seimitsu Co., Ltd., model number: Surfcom 480B), and the measured values were averaged to calculate the film thickness.
製造した5個の厚膜抵抗体について、デジタルマルチメーター(KEITHLEY社製、2001番)により抵抗値を測定し、得られた抵抗値を、厚膜抵抗体の厚さが7μmの場合に換算した。そして、換算後の5個の厚膜抵抗体の抵抗値の平均を該厚膜抵抗体の抵抗値とした。
(2)抵抗温度係数
抵抗温度係数は次の手順で算出した。
The resistance values of the five manufactured thick-film resistors were measured using a digital multimeter (manufactured by Keithley, No. 2001), and the obtained resistance values were converted into values for a thickness of the thick-film resistor of 7 μm. The average of the converted resistance values of the five thick-film resistors was taken as the resistance value of the thick-film resistor.
(2) Temperature Coefficient of Resistance The temperature coefficient of resistance was calculated by the following procedure.
以下の各実施例、比較例で同じ条件で1mm幅の50mm配線の厚膜抵抗体を5個作製し、各厚膜抵抗体を-55℃、25℃、125℃にそれぞれ15分保持してから抵抗値を測定した。各厚膜抵抗体の各温度での抵抗値はR-55、R25、R125とする。例えばR-55は、-55℃での抵抗値を意味する。 In each of the following Examples and Comparative Examples, five thick-film resistors with 1 mm width and 50 mm wiring were fabricated under the same conditions, and the resistance value of each thick-film resistor was measured after holding it at -55°C, 25°C, and 125°C for 15 minutes. The resistance values of each thick-film resistor at each temperature are R -55 , R 25 , and R 125. For example, R -55 means the resistance value at -55°C.
次に各厚膜抵抗体について以下の式(A)、式(B)によって低温側の抵抗温度係数COLD-TCRと、高温側の抵抗温度係数HOT-TCRとを算出し、5個の厚膜抵抗体の平均を各実施例、比較例の厚膜抵抗体の抵抗温度係数(COLD-TCR、HOT-TCR)とした。
COLD-TCR(ppm/℃)=(R-55-R25)/R25/(-80)×106・・・(A)
HOT-TCR(ppm/℃)=(R125-R25)/R25/(100)×106・・・(B)
なお、抵抗温度係数は0に近いことが望ましく、-100ppm/℃≦抵抗温度係数≦100ppm/℃であることが優れた抵抗体の目安とされている。
(3)静電気負荷試験ESD
静電気負荷試験は、各実施例、比較例において同様にして作製した5個の厚膜抵抗体について、200pFのコンデンサを用いて2kVで1秒間の放電を5回行って、その負荷前後の抵抗体の抵抗値の差分をとって、5個平均することで算出した。
(4)電極と厚膜抵抗体との間の空隙の発生、および電極食われの有無について
以下の実施例、比較例でアルミナ基板および電極上に形成した厚膜抵抗体について、アルミナ基板、厚膜抵抗体、および電極の、隣接する部材の接触界面付近のSEMによる断面画像を撮像した。
Next, the low-temperature side temperature coefficient of resistance COLD-TCR and the high-temperature side temperature coefficient of resistance HOT-TCR were calculated for each thick-film resistor using the following formulas (A) and (B). The average of the five thick-film resistors was taken as the temperature coefficient of resistance (COLD-TCR, HOT-TCR) of the thick-film resistors of each Example and Comparative Example.
COLD-TCR (ppm/°C)=(R -55 - R25 )/ R25 /(-80)× 106 ...(A)
HOT-TCR (ppm/°C) = (R 125 - R 25 )/R 25 / (100) x 10 6 ... (B)
It is desirable for the temperature coefficient of resistance to be close to 0, and it is considered that an excellent resistor has a temperature coefficient of resistance of -100 ppm/°C.≦temperature coefficient of resistance≦100 ppm/°C.
(3) Electrostatic Load Test (ESD)
The electrostatic load test was carried out on five thick-film resistors prepared in the same manner in each Example and Comparative Example, by discharging five times for one second at 2 kV using a 200 pF capacitor, and calculating the difference in resistance value of the resistor before and after the load, and averaging the five resistors.
(4) Regarding the occurrence of gaps between the electrodes and the thick-film resistors, and the presence or absence of electrode erosion For the thick-film resistors formed on the alumina substrates and electrodes in the following examples and comparative examples, cross-sectional images were taken by SEM near the contact interfaces between the adjacent components, that is, the alumina substrate, the thick-film resistors, and the electrodes.
電極が形成されたアルミナ基板に厚膜抵抗体を形成すると、電極と厚膜抵抗体が重なり電極部分よりも厚い部分が発生する。このため、厚さが変化する部分が界面付近であることが分かる。 When a thick-film resistor is formed on an alumina substrate with electrodes formed on it, the electrodes and the thick-film resistor overlap, resulting in areas that are thicker than the electrode areas. This shows that the areas where the thickness changes are near the interface.
具体的には例えば、図1~図5中、基板11上に形成した電極12および厚膜抵抗体13の上面のうち、ほぼ平坦で、他の部分よりも低い部分に沿って直線L1を引く。また、電極12および厚膜抵抗体13の上面のうち、電極12および厚膜抵抗体13の厚さが大きく変化する部分に沿って直線L2を引く。この場合、直線L1と、直線L2との交点が、上記厚さが変化する部分であり、電極12と厚膜抵抗体13との界面付近となる。 Specifically, for example, in Figures 1 to 5, a straight line L1 is drawn along a portion of the upper surface of the electrode 12 and thick film resistor 13 formed on the substrate 11 that is nearly flat and lower than other portions. Also, a straight line L2 is drawn along a portion of the upper surface of the electrode 12 and thick film resistor 13 where the thickness of the electrode 12 and thick film resistor 13 changes significantly. In this case, the intersection of the straight line L1 and the straight line L2 is the portion where the thickness changes, which is near the interface between the electrode 12 and thick film resistor 13.
そして、厚膜抵抗体13と電極12との界面全体に空隙が存在している場合には空隙が非常に多く生じていることになるので「多」と評価し、その他の場合には空隙がほとんど生じていないため、「少」と評価した。 When voids exist across the entire interface between the thick film resistor 13 and the electrode 12, the number of voids is very large and the result is rated as "many." In other cases, the number of voids is almost zero and the result is rated as "few."
また、上記SEMによる断面画像から、厚膜抵抗体を形成する前と比較して、厚膜抵抗体を形成した後で電極が痩せ、小さくなっていた場合には電極食われが「有り」と評価し、ほとんど変化がない場合には「無し」と評価した。
[実施例1]
エチルセルロースをターピネオールに溶解した有機ビヒクル20質量%と、アルミノホウケイ酸ガラス4質量%と、銀粒子34.2質量%と、第1粒子2.09質量%と、第2粒子39.71質量%とを混合(混合工程)して三本ロールにてペースト化した。
In addition, from the cross-sectional images taken by the SEM, if the electrodes had become thinner and smaller after the formation of the thick-film resistor compared to before the formation of the thick-film resistor, electrode erosion was evaluated as "present," and if there was almost no change, it was evaluated as "absent."
[Example 1]
20% by mass of an organic vehicle in which ethyl cellulose was dissolved in terpineol, 4% by mass of aluminoborosilicate glass, 34.2% by mass of silver particles, 2.09% by mass of first particles, and 39.71% by mass of second particles were mixed (mixing process) and made into a paste using a three-roll mill.
なお、アルミノホウケイ酸ガラスとしては、組成がSiO2:57.0質量%、Al2O3:14.5質量%、B2O3:6.0質量%、CaO:22.0質量%、MgO:0.5質量%であって、平均粒径が1.5μmであり軟化点が850℃であるものを用いた。また、銀粒子は平均粒径が3μmであった。 The aluminoborosilicate glass used had a composition of SiO 2 : 57.0 mass %, Al 2 O 3 : 14.5 mass %, B 2 O 3 : 6.0 mass %, CaO: 22.0 mass %, MgO: 0.5 mass %, an average particle size of 1.5 μm, and a softening point of 850° C. The silver particles had an average particle size of 3 μm.
第1粒子、第2粒子はパラジウム粒子であり、第1粒子は平均粒径が0.1μm、第2粒子は平均粒径が0.3μmであった。パラジウム粒子は、第1粒子と第2粒子とを質量比で第1粒子:第2粒子=5:95の割合で含有しており、パラジウム粒子の第1粒子の含有割合は5質量%になる。 The first and second particles were palladium particles, the first particles had an average particle size of 0.1 μm, and the second particles had an average particle size of 0.3 μm. The palladium particles contained the first particles and the second particles in a mass ratio of first particles:second particles = 5:95, and the content of the first particles in the palladium particles was 5 mass%.
なお、平均粒径は既述のように体積平均粒径であり、レーザー光回折散乱式粒度分析計(マイクロトラック・ベル株式会社製、マイクロトラックMT3300EXII)による測定結果から算出した。 As mentioned above, the average particle size is the volume average particle size, and was calculated from the measurement results using a laser light diffraction scattering type particle size analyzer (Microtrac MT3300EXII, manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd.).
銀を含む電極が形成されたアルミナ基板に、このペーストを印刷、乾燥、焼成して抵抗体を得た後に、既述の抵抗値、抵抗温度係数、ESD特性を評価し、厚膜抵抗体と電極の接触界面付近を断面加工してSEM像を得た。結果を表1および図1に示す。
[実施例2~実施例4]
第1粒子と、第2粒子との混合割合を変更した点以外は実施例1と同様にして厚膜抵抗体用ペースト、および厚膜抵抗体を作製し、評価を行った。
This paste was printed on an alumina substrate on which electrodes containing silver were formed, dried, and fired to obtain a resistor, and the resistance value, temperature coefficient of resistance, and ESD characteristics were evaluated as described above. The contact interface between the thick-film resistor and the electrodes was cross-sectionally processed to obtain an SEM image. The results are shown in Table 1 and Figure 1.
[Examples 2 to 4]
A thick-film resistor paste and a thick-film resistor were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the mixing ratio of the first particles and the second particles was changed.
実施例2では、第1粒子と第2粒子とを質量比で10:90の割合で混合し、パラジウム粒子の第1粒子の含有割合は10質量%となる。なお、厚膜抵抗体用ペースト全体では第1粒子を4.18質量%、第2粒子を37.62質量%の割合で含有することになる。 In Example 2, the first particles and the second particles are mixed in a mass ratio of 10:90, and the content of the first particles in the palladium particles is 10 mass%. The entire thick film resistor paste contains 4.18 mass% of the first particles and 37.62 mass% of the second particles.
実施例3では、第1粒子と第2粒子とを質量比で30:70の割合で混合し、パラジウム粒子の第1粒子の含有割合は30質量%となる。なお、厚膜抵抗体用ペースト全体では第1粒子を12.54質量%、第2粒子を29.26質量%の割合で含有することになる。 In Example 3, the first particles and the second particles are mixed in a mass ratio of 30:70, and the content of the first particles in the palladium particles is 30 mass%. The entire thick film resistor paste contains 12.54 mass% of the first particles and 29.26 mass% of the second particles.
実施例4では、第1粒子と第2粒子とを質量比で60:40の割合で混合し、パラジウム粒子の第1粒子の含有割合は60質量%含有となる。なお、厚膜抵抗体用ペースト全体では第1粒子を25.08質量%、第2粒子を16.72質量%の割合で含有することになる。 In Example 4, the first particles and the second particles are mixed in a mass ratio of 60:40, and the content of the first particles in the palladium particles is 60 mass%. The thick film resistor paste as a whole contains 25.08 mass% of the first particles and 16.72 mass% of the second particles.
評価結果を表1、図2~図4に示す。図2~図4は順に実施例2~実施例4の厚膜抵抗体と電極の接触界面付近のSEMによる断面画像になる。
[比較例1]
第1粒子と、第2粒子との混合割合を変更した点以外は実施例1と同様にして厚膜抵抗体用ペースト、および厚膜抵抗体を作製し、評価を行った。
The evaluation results are shown in Table 1 and Figures 2 to 4. Figures 2 to 4 are SEM cross-sectional images of the vicinity of the contact interface between the thick film resistor and the electrode of Examples 2 to 4, respectively.
[Comparative Example 1]
A thick-film resistor paste and a thick-film resistor were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the mixing ratio of the first particles and the second particles was changed.
比較例1ではパラジウム粒子に第1粒子を添加せず、第2粒子のみから構成した。従って、パラジウム粒子の第1粒子の含有割合は0である。なお、厚膜抵抗体用ペースト全体では、第1粒子を0、第2粒子を41.8質量%の割合で含有することになる。 In Comparative Example 1, the palladium particles were composed only of the second particles, without the addition of the first particles. Therefore, the content of the first particles in the palladium particles was 0. The thick film resistor paste as a whole contained 0 first particles and 41.8 mass% of the second particles.
評価結果を表1、図5に示す。図5は厚膜抵抗体と電極の接触界面付近のSEMによる断面画像になる。 The evaluation results are shown in Table 1 and Figure 5. Figure 5 is a SEM cross-sectional image of the area near the contact interface between the thick film resistor and the electrode.
このことは、図1~図5に示した電極近傍の断面SEM像から確認できる。いずれもアルミナ製の基板11上に電極12が設けられている。そして電極12上に厚膜抵抗体13が形成されている。点線で示した領域Aが電極12と厚膜抵抗体13との界面周辺、すなわち電極と厚膜抵抗体との間の領域となる。図5に示した比較例1の場合、電極12と、厚膜抵抗体13との界面周辺の領域に空隙14が多く形成されていることを確認できる。また、比較例1では、電極12や厚膜抵抗体13と、アルミナ製の基板11との間の点線で示した領域B内についても空隙の発生は確認された。 This can be confirmed from the cross-sectional SEM images near the electrodes shown in Figures 1 to 5. In each case, an electrode 12 is provided on an alumina substrate 11. A thick-film resistor 13 is formed on the electrode 12. Region A indicated by the dotted line is the periphery of the interface between the electrode 12 and the thick-film resistor 13, i.e., the region between the electrode and the thick-film resistor. In the case of Comparative Example 1 shown in Figure 5, it can be confirmed that many voids 14 have been formed in the region around the interface between the electrode 12 and the thick-film resistor 13. Furthermore, in Comparative Example 1, the occurrence of voids was also confirmed in region B indicated by the dotted line between the electrode 12 or thick-film resistor 13 and the alumina substrate 11.
なお、図1~図4に示した実施例1~実施例4においても、電極12や厚膜抵抗体13と、アルミナ製の基板11との間の点線で示した領域B内に空隙の発生は確認された。しかし、実施例1~実施例4では、上述のように電極12と厚膜抵抗体13との界面周辺では空隙14の発生を抑制できていることを確認できた。 Incidentally, in Examples 1 to 4 shown in Figures 1 to 4, the occurrence of voids was confirmed in the region B indicated by the dotted lines between the electrode 12 or thick film resistor 13 and the alumina substrate 11. However, in Examples 1 to 4, it was confirmed that the occurrence of voids 14 was suppressed around the interface between the electrode 12 and the thick film resistor 13, as described above.
また、実施例1~実施例5で作製した厚膜抵抗体は、抵抗温度係数が、COLD-TCR、HOT-TCRともに絶対値が100ppm/℃以下であることを確認できた。さらに、実施例1~実施例5で作製した厚膜抵抗体は、比較例1で作製した厚膜抵抗体と比較して、ESD特性が良好で負荷前後の抵抗値変化が小さいことを確認できた。 It was also confirmed that the thick film resistors produced in Examples 1 to 5 had absolute temperature coefficients of resistance of 100 ppm/°C or less for both COLD-TCR and HOT-TCR. Furthermore, it was confirmed that the thick film resistors produced in Examples 1 to 5 had better ESD characteristics and smaller changes in resistance value before and after load compared to the thick film resistor produced in Comparative Example 1.
11 基板
12 電極
13 厚膜抵抗体
14 空隙
A 領域
11 Substrate 12 Electrode 13 Thick film resistor 14 Gap A Region
Claims (5)
前記厚膜抵抗体用組成物は、平均粒径が0.5μm以上7.0μm以下の銀粒子、およびパラジウム粒子を含む導電性粉末と、
軟化点が750℃以上900℃以下であり、CaO、MgO、BaOから選択された1種類以上を含むアルミノホウケイ酸ガラスと、を含み、
前記パラジウム粒子は平均粒径が0.05μm以上0.15μm以下の第1粒子と、平均粒径が0.25μm以上0.55μm以下の第2粒子とを含み、
前記パラジウム粒子は、前記第1粒子を5質量%以上60質量%以下の割合で含有し、
前記導電性粉末は、前記銀粒子と前記パラジウム粒子との含有量の合計を100質量%とした場合に、前記銀粒子を44質量%以上48質量%以下の割合で含む厚膜抵抗体用組成物。 A composition for a thick film resistor, comprising:
The thick-film resistor composition comprises a conductive powder containing silver particles having an average particle size of 0.5 μm or more and 7.0 μm or less and palladium particles;
aluminoborosilicate glass having a softening point of 750° C. or higher and 900° C. or lower, and containing one or more selected from CaO, MgO, and BaO;
The palladium particles include first particles having an average particle size of 0.05 μm or more and 0.15 μm or less and second particles having an average particle size of 0.25 μm or more and 0.55 μm or less,
The palladium particles contain the first particles in a ratio of 5% by mass to 60% by mass,
The conductive powder contains the silver particles in a ratio of 44% by mass or more and 48% by mass or less, when the total content of the silver particles and the palladium particles is 100% by mass.
軟化点が750℃以上900℃以下であり、CaO、MgO、BaOから選択された1種類以上を含むアルミノホウケイ酸ガラスと、を混合する混合工程を有し、
前記パラジウム粒子は平均粒径が0.05μm以上0.15μm以下の第1粒子と、平均粒径が0.25μm以上0.55μm以下の第2粒子とを含み、
前記パラジウム粒子は、前記第1粒子を5質量%以上60質量%以下の割合で含有し、
前記導電性粉末は、前記銀粒子と前記パラジウム粒子との含有量の合計を100質量%とした場合に、前記銀粒子を44質量%以上48質量%以下の割合で含む厚膜抵抗体用組成物の製造方法。 A conductive powder containing silver particles having an average particle size of 0.5 μm or more and 7.0 μm or less and palladium particles;
aluminoborosilicate glass having a softening point of 750° C. or more and 900° C. or less and containing one or more selected from CaO, MgO, and BaO;
The palladium particles include first particles having an average particle size of 0.05 μm or more and 0.15 μm or less and second particles having an average particle size of 0.25 μm or more and 0.55 μm or less,
The palladium particles contain the first particles in a ratio of 5% by mass to 60% by mass,
The conductive powder contains the silver particles in a ratio of 44 mass% or more and 48 mass% or less, when the total content of the silver particles and the palladium particles is 100 mass%.
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