JP2933136B2 - 抵抗体の製造方法及びサーマルヘッドの製造方法 - Google Patents
抵抗体の製造方法及びサーマルヘッドの製造方法Info
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- JP2933136B2 JP2933136B2 JP63116446A JP11644688A JP2933136B2 JP 2933136 B2 JP2933136 B2 JP 2933136B2 JP 63116446 A JP63116446 A JP 63116446A JP 11644688 A JP11644688 A JP 11644688A JP 2933136 B2 JP2933136 B2 JP 2933136B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はハイブリッドICや各種電子装置に用いられる
抵抗体の製造方法及びサーマルヘッドの製造方法に関す
るものである。
抵抗体の製造方法及びサーマルヘッドの製造方法に関す
るものである。
従来、ハイブリッドICやサーマルヘッドなどの電子装
置に用いられる抵抗体の製造方法としては、厚膜抵抗ペ
ーストを基板上に塗布し、焼成して抵抗体を形成する厚
膜方式と、スパッタリング等を用いる薄膜方式が知られ
ている。
置に用いられる抵抗体の製造方法としては、厚膜抵抗ペ
ーストを基板上に塗布し、焼成して抵抗体を形成する厚
膜方式と、スパッタリング等を用いる薄膜方式が知られ
ている。
前者は例えば酸化ルテニウムとガラスフリットの粉末
混合物を、溶剤と樹脂を混合した有機ビヒクルに分散さ
せた厚膜抵抗ペーストを基板上にスクリーン印刷し、焼
成して抵抗体を形成するものである。
混合物を、溶剤と樹脂を混合した有機ビヒクルに分散さ
せた厚膜抵抗ペーストを基板上にスクリーン印刷し、焼
成して抵抗体を形成するものである。
後者は真空技術を応用するもので、例えばタンタル等
の難溶性金属の薄膜をスパッタリングにより基板上に蒸
着し、ホトリソ技術によりパターンを形成して薄膜抵抗
体を形成するものであり、一部のサーマルヘッドの抵抗
体として用いられている。
の難溶性金属の薄膜をスパッタリングにより基板上に蒸
着し、ホトリソ技術によりパターンを形成して薄膜抵抗
体を形成するものであり、一部のサーマルヘッドの抵抗
体として用いられている。
しかし、従来の厚膜抵抗ペーストを用いた厚膜方式で
は抵抗体の形成設備が安価で生産性も高いが、形成され
る抵抗体の膜厚が10μｍ程度又はそれ以上と厚いこと、
厚膜ペーストがガラスフリットと酸化ルテニウムの粉末
の不均一な混合物であることから、電界に対する強度が
弱い、即ち電圧を変えると抵抗値がある値以上で急激に
変化するという問題点がある。
は抵抗体の形成設備が安価で生産性も高いが、形成され
る抵抗体の膜厚が10μｍ程度又はそれ以上と厚いこと、
厚膜ペーストがガラスフリットと酸化ルテニウムの粉末
の不均一な混合物であることから、電界に対する強度が
弱い、即ち電圧を変えると抵抗値がある値以上で急激に
変化するという問題点がある。
さらに、形成される抵抗体の抵抗値制御がガラス粉末
と酸化ルテニウムの組成比だけでは困難であり、ガラス
粉末や酸化ルテニウムの粒径の違い、焼成温度によって
抵抗値にバラツキが大きく出てしまったり、組成比、平
均粒径を同じにしてもロットによって抵抗値が異なると
いう問題点がある。
と酸化ルテニウムの組成比だけでは困難であり、ガラス
粉末や酸化ルテニウムの粒径の違い、焼成温度によって
抵抗値にバラツキが大きく出てしまったり、組成比、平
均粒径を同じにしてもロットによって抵抗値が異なると
いう問題点がある。
後者の薄膜方式では均一な薄膜抵抗体が得られるが、
設備が高価でありまた生産性が低いことや、着膜後熱処
理しなければ、電力に対する強度が弱いことなどの問題
点がある。
設備が高価でありまた生産性が低いことや、着膜後熱処
理しなければ、電力に対する強度が弱いことなどの問題
点がある。
従って、本発明の目的は前記の問題点を解決するた
め、厚膜方式で均一な薄膜抵抗体を得ること、さらに該
抵抗体を用いた抵抗体素子を提供することである。
め、厚膜方式で均一な薄膜抵抗体を得ること、さらに該
抵抗体を用いた抵抗体素子を提供することである。
前記目的を達成するため、本発明は、Moの有機配位子
錯体とSiの有機配位子錯体を含み、更にPbまたはBiから
選ばれた少なくとも１種の金属の有機配位子錯体を含む
抵抗ペーストを基板に塗布し、その後焼成して抵抗体を
形成するとともに、 前記抵抗ペーストの焼成後の抵抗体中に含まれる前記Mo
の原子数と他の金属（Ｍ）の原子数の和の比（Mo/M）が
１〜３であることを特徴とする抵抗体の製造方法を提供
するものである。
錯体とSiの有機配位子錯体を含み、更にPbまたはBiから
選ばれた少なくとも１種の金属の有機配位子錯体を含む
抵抗ペーストを基板に塗布し、その後焼成して抵抗体を
形成するとともに、 前記抵抗ペーストの焼成後の抵抗体中に含まれる前記Mo
の原子数と他の金属（Ｍ）の原子数の和の比（Mo/M）が
１〜３であることを特徴とする抵抗体の製造方法を提供
するものである。
得られた抵抗体は導電性酸化物である酸化モリブデン
（MoOx;xは通常２）と絶縁性酸化物であるその他の金属
の酸化物の原子レベルでの混合物であり、均質な薄膜抵
抗体である。鉛またはビスマスの少なくとも一方の存在
により抵抗体薄膜焼成時にMoやSi等の結晶析出を抑制
し、均質化することができる。
（MoOx;xは通常２）と絶縁性酸化物であるその他の金属
の酸化物の原子レベルでの混合物であり、均質な薄膜抵
抗体である。鉛またはビスマスの少なくとも一方の存在
により抵抗体薄膜焼成時にMoやSi等の結晶析出を抑制
し、均質化することができる。
また酸化モリブデンと他の金属の酸化物の割合は抵抗
ペーストの混合比で変えることができ、これにより抵抗
値を調整することができる。
ペーストの混合比で変えることができ、これにより抵抗
値を調整することができる。
本発明はさらに、上記の抵抗体を使用してサーマルヘ
ッドを構成するものである。
ッドを構成するものである。
本発明の実施例を説明する。
（１） 実施例１ 金属有機物溶液として、例えばエンゲルハード社製の
メタルレジネート（商品名）の下記の番号のものを使用
する。
メタルレジネート（商品名）の下記の番号のものを使用
する。
Mo;＃8605 Si;＃28−FC Pb;＃207−Ａ Bi;＃8365 上記溶液を焼成後の原子数比が所定の値、例えばMo:S
i:Bi＝1:0.5:0.5となるような割合で混合し、例えば有
機溶剤α−テルピネオール、樹脂エチルセルロースを使
用して粘度を8000〜20000cpsに調整して本発明の抵抗ペ
ーストとする。
i:Bi＝1:0.5:0.5となるような割合で混合し、例えば有
機溶剤α−テルピネオール、樹脂エチルセルロースを使
用して粘度を8000〜20000cpsに調整して本発明の抵抗ペ
ーストとする。
この抵抗ペーストを150〜400メッシュのステンレスス
クリーンにより、アルミナ上にガラスをコーティングし
たグレーズドアルミナ基板上に印刷塗布し、120℃で乾
燥後、赤外線ベルト焼成炉において750℃のピーク温度
で10分間焼成して基板上に抵抗体膜を形成する。
クリーンにより、アルミナ上にガラスをコーティングし
たグレーズドアルミナ基板上に印刷塗布し、120℃で乾
燥後、赤外線ベルト焼成炉において750℃のピーク温度
で10分間焼成して基板上に抵抗体膜を形成する。
形成された抵抗体膜の膜厚は0.1〜0.4μｍであり、シ
ート抵抗は膜厚0.2μｍに換算して230〜270Ω／□であ
る。
ート抵抗は膜厚0.2μｍに換算して230〜270Ω／□であ
る。
なお、上記実施例では、MoとSi、Biの焼成後の原子数
比がMo:Si:Bi＝1:0.5:0.5となる場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、Moと他の金属Ｍとの原子数
比がMo/M＝１〜３がよい。例えば、Mo:Si:Pb＝1:0.5:0.
5の組成の抵抗ペーストでは、シート抵抗210Ω／□の抵
抗体が得られた。
比がMo:Si:Bi＝1:0.5:0.5となる場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、Moと他の金属Ｍとの原子数
比がMo/M＝１〜３がよい。例えば、Mo:Si:Pb＝1:0.5:0.
5の組成の抵抗ペーストでは、シート抵抗210Ω／□の抵
抗体が得られた。
また、上記実施例では各金属有機物溶液としてエンゲ
ルハード社製のメタルレジネートを用いた例について説
明したが、本発明はこれに限られるものではなく、モリ
ブデンや他の金属が、カルボン酸やイミダゾール、β−
ジケトン、メルカプタン類等の有機物と安定な錯体を形
成し、その金属有機物が有機溶剤、例えばα−テルピネ
オール、ブチルカルビトールアセテート等に溶けるもの
であれば各種の金属有機物を用いることができる。
ルハード社製のメタルレジネートを用いた例について説
明したが、本発明はこれに限られるものではなく、モリ
ブデンや他の金属が、カルボン酸やイミダゾール、β−
ジケトン、メルカプタン類等の有機物と安定な錯体を形
成し、その金属有機物が有機溶剤、例えばα−テルピネ
オール、ブチルカルビトールアセテート等に溶けるもの
であれば各種の金属有機物を用いることができる。
例えば、Moの錯体として、 （RCOCHCOR′）2MoO2等のβ−ジケトン錯体、 又Biの錯体として、Bi（OOCC7H15）３ Siの錯体として、Si（OOCC7H15）４ Pbの錯体として、Pb（OOCC7H15）２ Alの錯体として、Al（OOCC7H15）３等のカルボン酸錯
体 等をあげることができる。
体 等をあげることができる。
上記実施例のMo:Si:Bi＝1:0.5:0.5の割合で形成され
た抵抗体Ｉと、従来の酸化ルテニウム系の厚膜抵抗体II
についてのSST（Step Stress Test）強度試験の結果を
第１図に示す。このテストに使用した抵抗体Ｉ、IIのサ
イズは105μｍ×150μｍであり、膜厚は抵抗体Ｉが0.20
μｍ、抵抗体IIが15μｍ、抵抗値は抵抗体Ｉが375Ω、
抵抗体IIが480Ωである。
た抵抗体Ｉと、従来の酸化ルテニウム系の厚膜抵抗体II
についてのSST（Step Stress Test）強度試験の結果を
第１図に示す。このテストに使用した抵抗体Ｉ、IIのサ
イズは105μｍ×150μｍであり、膜厚は抵抗体Ｉが0.20
μｍ、抵抗体IIが15μｍ、抵抗値は抵抗体Ｉが375Ω、
抵抗体IIが480Ωである。
第１図から明らかなように、本発明による抵抗体Ｉは
抵抗値変化が少なく、特に通常使用される1Wまででは変
化がほとんどなく、高い信頼性を有している。
抵抗値変化が少なく、特に通常使用される1Wまででは変
化がほとんどなく、高い信頼性を有している。
本発明の抵抗体において、焼成条件を600℃以上のピ
ーク温度で行うのは600℃以下では抵抗体膜の形成が困
難であることによる。
ーク温度で行うのは600℃以下では抵抗体膜の形成が困
難であることによる。
これは第２図に示す如く、抵抗ペーストの熱重量分析
によっても明らかである。即ち、第２図によれば焼成温
度が200℃までの重量の減少は溶剤が揮発したもの（矢
印Ａ）、約300〜500℃での重量減少は、有機配位子が金
属から分解脱離して燃焼したことによるもの（矢印Ｂ）
と考えられる。500〜600℃までのゆるやかな重量の減少
は、分解した炭素残留分の燃焼による。約600℃以上で
は有機成分は完全に除去され、各金属元素が完全に酸化
物となり抵抗体膜が形成されると考察される（矢印
Ｃ）。
によっても明らかである。即ち、第２図によれば焼成温
度が200℃までの重量の減少は溶剤が揮発したもの（矢
印Ａ）、約300〜500℃での重量減少は、有機配位子が金
属から分解脱離して燃焼したことによるもの（矢印Ｂ）
と考えられる。500〜600℃までのゆるやかな重量の減少
は、分解した炭素残留分の燃焼による。約600℃以上で
は有機成分は完全に除去され、各金属元素が完全に酸化
物となり抵抗体膜が形成されると考察される（矢印
Ｃ）。
なお空気中で焼成の場合、750℃以上で重量の減少が
見られるがこれはMoO2からの酸素の脱離反応が起こって
いるものと思われる。従って空気中焼成では600〜750℃
のピーク温度が望ましい。酸素30％以上では上記の重量
の減少は生じない。
見られるがこれはMoO2からの酸素の脱離反応が起こって
いるものと思われる。従って空気中焼成では600〜750℃
のピーク温度が望ましい。酸素30％以上では上記の重量
の減少は生じない。
なお、Alの酸化物を含む場合には、シート抵抗を上げ
ることができる。
ることができる。
（２） 実施例２ 上記実施例１では、得られた抵抗体をサーマルヘッド
用抵抗素子として使用した例について説明する。
用抵抗素子として使用した例について説明する。
第３図はサーマルヘッド用抵抗素子の構成説明図であ
って、第３図（ａ）は平面図、第３図（ｂ）はＸ−Ｙ線
に沿った断面図である。
って、第３図（ａ）は平面図、第３図（ｂ）はＸ−Ｙ線
に沿った断面図である。
第３図において、１は共通電極、２は対向電極、３は
抵抗体素子、４はアルミナ基板、５はアンダーグレーズ
層、６はオーバーグレーズ層である。
抵抗体素子、４はアルミナ基板、５はアンダーグレーズ
層、６はオーバーグレーズ層である。
第３図に示す如く、アンダーグレーズ層５を形成した
アルミナ基板４から成るグレーズドアルミナ基板上に、
抵抗体素子３が直接形成されている。この抵抗体素子３
は実施例１によって形成された抵抗体膜より作製され、
各素子毎に分離されており、抵抗体素子の端部上からグ
レーズドアルミナ基板上に共通電極１、対向電極２がの
びている。
アルミナ基板４から成るグレーズドアルミナ基板上に、
抵抗体素子３が直接形成されている。この抵抗体素子３
は実施例１によって形成された抵抗体膜より作製され、
各素子毎に分離されており、抵抗体素子の端部上からグ
レーズドアルミナ基板上に共通電極１、対向電極２がの
びている。
このサーマルヘッドは次のように作製される。
まず実施例１で示した手法により発熱用の抵抗体素子
３としての抵抗体膜を、グレーズドアルミナ基板上に形
成する。
３としての抵抗体膜を、グレーズドアルミナ基板上に形
成する。
次にレジスト塗布、露光、現像により、抵抗体のレジ
ストパターンを得る。続いて、フッ化水素酸と硝酸の混
合水溶液をエッチング液として用い、抵抗体をエッチン
グして所望の密度（６〜16ドット/mm）の抵抗体パター
ンを得る。
ストパターンを得る。続いて、フッ化水素酸と硝酸の混
合水溶液をエッチング液として用い、抵抗体をエッチン
グして所望の密度（６〜16ドット/mm）の抵抗体パター
ンを得る。
次に、抵抗体上にノリタケ株式会社製の有機金ペース
トD27を全面に印刷して焼成して金膜を形成し、これを
フォトリソエッチングして抵抗体と接続された導体パタ
ーンを作製する。
トD27を全面に印刷して焼成して金膜を形成し、これを
フォトリソエッチングして抵抗体と接続された導体パタ
ーンを作製する。
さらに保護膜として田中マツセイ株式会社製のガラス
ペーストLS201を印刷した後、焼成してオーバーグレー
ズ層６（第３図（ａ）では図示省略）を形成してサーマ
ルヘッド用抵抗素子が完成する。
ペーストLS201を印刷した後、焼成してオーバーグレー
ズ層６（第３図（ａ）では図示省略）を形成してサーマ
ルヘッド用抵抗素子が完成する。
本発明では鉛またはビスマスの少なくとも一方の存在
により焼成時におけるモリブデンやケイ素の結晶析出化
を抑制することができるので従来のガラスフリットを用
いた厚膜抵抗体と同様の安価な設備で形成されるにもか
かわらず、均質で薄い膜として形成することができる。
により焼成時におけるモリブデンやケイ素の結晶析出化
を抑制することができるので従来のガラスフリットを用
いた厚膜抵抗体と同様の安価な設備で形成されるにもか
かわらず、均質で薄い膜として形成することができる。
抵抗値の制御が各金属の組成比と焼成条件によってほ
ぼ決定でき、ロットによるバラツキなど、他のパラメー
タの影響を考慮する必要がない。
ぼ決定でき、ロットによるバラツキなど、他のパラメー
タの影響を考慮する必要がない。
さらに従来の厚膜抵抗体に比べて電力量による抵抗値
変動が小さく信頼性の高い抵抗体を得ることができる。
変動が小さく信頼性の高い抵抗体を得ることができる。
このように厚膜抵抗体の長所と薄膜抵抗体の長所を併
せ持ち、耐電力強度も大きいので、これらの抵抗体を用
いて、昇華型などの電力量の大きい感熱記録用サーマル
ヘッド等に用いることの出来る抵抗体素子が得られる。
せ持ち、耐電力強度も大きいので、これらの抵抗体を用
いて、昇華型などの電力量の大きい感熱記録用サーマル
ヘッド等に用いることの出来る抵抗体素子が得られる。
有機配位子錯体を使用して抵抗体を形成したので、抵
抗体膜が均質であるのみならず原子・分子レベルで焼結
成膜された非常に薄い膜厚の抵抗体を抵抗できるため
に、微細なエッチングが可能となり、所望の微細線など
の形状の高解像用の抵抗体素子を安価に形成することが
できる。
抗体膜が均質であるのみならず原子・分子レベルで焼結
成膜された非常に薄い膜厚の抵抗体を抵抗できるため
に、微細なエッチングが可能となり、所望の微細線など
の形状の高解像用の抵抗体素子を安価に形成することが
できる。
また、このように非常に薄い膜厚の抵抗体を用いた高
解像用の抵抗体素子を用いることにより、安価にサーマ
ルヘッドの画質を向上することができる。
解像用の抵抗体素子を用いることにより、安価にサーマ
ルヘッドの画質を向上することができる。
第１図は本発明の抵抗体と従来例の抵抗体のSST強度試
験の結果図、 第２図は抵抗ペーストの熱重量分析図、 第３図は本発明の一実施例の抵抗体素子を用いたサーマ
ルヘッドの主要部構成説明図である。 １……共通電極、２……対向電極、 ３……抵抗体素子、４……アルミナ基板、 ５……アンダーグレーズ層、 ６……オーバーグレーズ層。
験の結果図、 第２図は抵抗ペーストの熱重量分析図、 第３図は本発明の一実施例の抵抗体素子を用いたサーマ
ルヘッドの主要部構成説明図である。 １……共通電極、２……対向電極、 ３……抵抗体素子、４……アルミナ基板、 ５……アンダーグレーズ層、 ６……オーバーグレーズ層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白附 好之 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社海老名事業所内 (56)参考文献 特開 昭62−252102（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−165301（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−89192（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−20911（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (4)
- 【請求項１】Moの有機配位子錯体とSiの有機配位子錯体
を含み、更にPbまたはBiから選ばれた少なくとも１種の
金属の有機配位子錯体を含む抵抗ペーストを基板に塗布
し、その後焼成して抵抗体を形成するとともに、前記抵
抗ペーストの焼成後の抵抗体中に含まれる前記Moの原子
数と他の金属（Ｍ）の原子数の和の比（Mo/M）が１〜３
であることを特徴とする抵抗体の製造方法。 - 【請求項２】抵抗体からなる複数の発熱体素子を含むサ
ーマルヘッドの製造方法において、 前記抵抗体は、Moの有機配位子錯体とSiの有機配位子錯
体を含み、更にPbまたはBiから選ばれた少なくとも１種
の金属の有機配位子錯体を含む抵抗ペーストを基板に塗
布し、その後焼成して抵抗体を形成するとともに、前記
抵抗ペーストの焼成後の抵抗体中に含まれる前記Moの原
子数と他の金属（Ｍ）の原子数の和の比（Mo/M）が１〜
３であることを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。 - 【請求項３】前記抵抗ペーストを空気中または酸化雰囲
気中で600℃以上のピーク温度で焼成することを特徴と
する請求項１記載の抵抗体の製造方法。 - 【請求項４】前記抵抗ペーストを空気中または酸化雰囲
気中で600℃以上のピーク温度で焼成することを特徴と
する請求項２記載のサーマルヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63116446A JP2933136B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 抵抗体の製造方法及びサーマルヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63116446A JP2933136B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 抵抗体の製造方法及びサーマルヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01286404A JPH01286404A (ja) | 1989-11-17 |
| JP2933136B2 true JP2933136B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=14687316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63116446A Expired - Fee Related JP2933136B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 抵抗体の製造方法及びサーマルヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2933136B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62252102A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-02 | ティーディーケイ株式会社 | 抵抗発熱体 |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP63116446A patent/JP2933136B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01286404A (ja) | 1989-11-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |