JP3093601B2 - セラミック回路基板 - Google Patents
セラミック回路基板Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
- H01C17/06—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
- H01C17/065—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thick film techniques, e.g. serigraphy
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- H01C17/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for manufacturing resistors with envelope or housing
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はオーバーコートガラスで
覆われた外部抵抗体を表面に有するセラミック回路基板
に関する。更に詳しくはトリミングによって得られた正
確な抵抗値を安定に維持する外部抵抗体を有するセラミ
ック回路基板に関する。
覆われた外部抵抗体を表面に有するセラミック回路基板
に関する。更に詳しくはトリミングによって得られた正
確な抵抗値を安定に維持する外部抵抗体を有するセラミ
ック回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路に使用されるセラミック回路基
板において、多層回路基板の層間に設けられる内蔵抵抗
体の他に、セラミック回路基板の表面に印刷された導体
パターンと外部抵抗体などからなる回路が設けられ、セ
ラミック回路基板の高機能化、低コスト化に貢献してい
る。基板表面に抵抗体を形成する場合、一般的にはガラ
ス組成分に導電性物質を加えたものをペースト状にして
印刷し、焼結して抵抗体とする。この際、抵抗体の保護
や耐候性の向上を目的として、抵抗体をガラス系材料で
覆うように印刷し、焼成することによりオーバーコート
することも行われている。更に、レーザートリミングな
どの手法を用いて抵抗値が微調整される。
板において、多層回路基板の層間に設けられる内蔵抵抗
体の他に、セラミック回路基板の表面に印刷された導体
パターンと外部抵抗体などからなる回路が設けられ、セ
ラミック回路基板の高機能化、低コスト化に貢献してい
る。基板表面に抵抗体を形成する場合、一般的にはガラ
ス組成分に導電性物質を加えたものをペースト状にして
印刷し、焼結して抵抗体とする。この際、抵抗体の保護
や耐候性の向上を目的として、抵抗体をガラス系材料で
覆うように印刷し、焼成することによりオーバーコート
することも行われている。更に、レーザートリミングな
どの手法を用いて抵抗値が微調整される。
【０００３】一般にセラミック回路基板に用いられる抵
抗体は、抵抗体を８００〜９００℃で焼成後、低融点の
オーバーコートガラスを印刷し、５００〜６００℃で焼
成する。しかしながら電子機器の小型化、高密度化に伴
いセラミック基板も高密度のための多層化、シリコンチ
ップ搭載のために低熱膨張化の傾向にある。このような
回路基板には低温焼成基板が用いられている。低温焼成
基板は多くの場合内層にＡｇ，Ｃｕが用いられていて、
その熱膨張収縮の回数を少なくし、信頼性の高い回路基
板を得るためには焼成回数はできる限り少なくする必要
がある。又、回路基板と熱膨張を合わせる為、オーバー
コートガラスも低熱膨張のガラスを用いる必要がある
が、低融点のガラスは耐候性の点で欠点がある。そのた
め抵抗体の焼成温度程度のガラスを用いざるを得ない。
従って、多層構造、あるいは低熱膨張のセラミック回路
基板にはオーバーコートと同時焼成の抵抗体を用いるの
が望ましいことになる。しかし、抵抗体とオーバーコー
トを同時に焼成すると、オーバーコートガラスが抵抗体
から発生する気泡を閉じ込め、焼結後の抵抗体内部に気
泡が残存する傾向がある。抵抗体中気泡はレーザートリ
ミング時にトリミング先端が気泡と非常に接近した場
合、トリミング先端と気泡との間にクラックが入り、抵
抗値の安定性のない抵抗体になるという問題点があっ
た。
抗体は、抵抗体を８００〜９００℃で焼成後、低融点の
オーバーコートガラスを印刷し、５００〜６００℃で焼
成する。しかしながら電子機器の小型化、高密度化に伴
いセラミック基板も高密度のための多層化、シリコンチ
ップ搭載のために低熱膨張化の傾向にある。このような
回路基板には低温焼成基板が用いられている。低温焼成
基板は多くの場合内層にＡｇ，Ｃｕが用いられていて、
その熱膨張収縮の回数を少なくし、信頼性の高い回路基
板を得るためには焼成回数はできる限り少なくする必要
がある。又、回路基板と熱膨張を合わせる為、オーバー
コートガラスも低熱膨張のガラスを用いる必要がある
が、低融点のガラスは耐候性の点で欠点がある。そのた
め抵抗体の焼成温度程度のガラスを用いざるを得ない。
従って、多層構造、あるいは低熱膨張のセラミック回路
基板にはオーバーコートと同時焼成の抵抗体を用いるの
が望ましいことになる。しかし、抵抗体とオーバーコー
トを同時に焼成すると、オーバーコートガラスが抵抗体
から発生する気泡を閉じ込め、焼結後の抵抗体内部に気
泡が残存する傾向がある。抵抗体中気泡はレーザートリ
ミング時にトリミング先端が気泡と非常に接近した場
合、トリミング先端と気泡との間にクラックが入り、抵
抗値の安定性のない抵抗体になるという問題点があっ
た。
【０００４】これを図によって説明すると、図１はセラ
ミック回路基板上に設けられた従来の外部抵抗体の平面
図であり、図２はその断面図である。セラミック基板の
表面１に金属ペーストなどを配線材料として印刷して表
面の導体パターン２が形成され、その一部が抵抗体への
電極となっている。抵抗体３はガラス成分に金属などの
導電材料を加えたものが用いられ、その上部を覆ってガ
ラス材料がオーバーコート４されている。そして、抵抗
体３とオーバーコート４とで外部抵抗体７が形成されて
いる。このオーバーコート４は個々の抵抗体３よりやや
広くなるように覆ってもよいし、複数の抵抗体３を導体
パターン２をも含めて広い面積にわたって一様に覆って
もよい。広い範囲をオーバーコートする場合には、必要
な個所にビアホールを設け、更に外部との導通を図るこ
ともできる。オーバーコート４と抵抗体３は同時焼成さ
れると、抵抗体内に発生した気泡６がオーバーコート４
が存在することによって外部へ逃げられなくなって内部
に閉じ込められた状態となっている。このような外部抵
抗体７をレーザートリミングすると図示されるようなト
リミング溝５がオーバーコート４と抵抗体３中に形成さ
れる。通常、レーザートリミングは抵抗値を測定しなが
ら行われるが、気泡６の存在はこのような精密なトリミ
ングを困難にするばかりでなく、トリミング溝の先端が
気泡６と接近した場合にはマイクロクラックが生ずるこ
とになる。また、トリミング中にはクラックが生じてい
なくても、気泡が原因となって製品として使用中にクラ
ックが発生することもある。このように抵抗体中の気泡
の存在は抵抗値を不正確にし、安定性のないものとして
いる。
ミック回路基板上に設けられた従来の外部抵抗体の平面
図であり、図２はその断面図である。セラミック基板の
表面１に金属ペーストなどを配線材料として印刷して表
面の導体パターン２が形成され、その一部が抵抗体への
電極となっている。抵抗体３はガラス成分に金属などの
導電材料を加えたものが用いられ、その上部を覆ってガ
ラス材料がオーバーコート４されている。そして、抵抗
体３とオーバーコート４とで外部抵抗体７が形成されて
いる。このオーバーコート４は個々の抵抗体３よりやや
広くなるように覆ってもよいし、複数の抵抗体３を導体
パターン２をも含めて広い面積にわたって一様に覆って
もよい。広い範囲をオーバーコートする場合には、必要
な個所にビアホールを設け、更に外部との導通を図るこ
ともできる。オーバーコート４と抵抗体３は同時焼成さ
れると、抵抗体内に発生した気泡６がオーバーコート４
が存在することによって外部へ逃げられなくなって内部
に閉じ込められた状態となっている。このような外部抵
抗体７をレーザートリミングすると図示されるようなト
リミング溝５がオーバーコート４と抵抗体３中に形成さ
れる。通常、レーザートリミングは抵抗値を測定しなが
ら行われるが、気泡６の存在はこのような精密なトリミ
ングを困難にするばかりでなく、トリミング溝の先端が
気泡６と接近した場合にはマイクロクラックが生ずるこ
とになる。また、トリミング中にはクラックが生じてい
なくても、気泡が原因となって製品として使用中にクラ
ックが発生することもある。このように抵抗体中の気泡
の存在は抵抗値を不正確にし、安定性のないものとして
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、抵抗
体が気泡をほとんど含有せず、かつ、抵抗体と同時焼成
されたオーバーコートを有する外部抵抗体付きセラミッ
ク回路基板を提供することにある。
体が気泡をほとんど含有せず、かつ、抵抗体と同時焼成
されたオーバーコートを有する外部抵抗体付きセラミッ
ク回路基板を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、抵抗体とオーバーコートガラスが特定の関係を有
する時に上記目的が達成されることを見出し本発明に至
った。 即ち、本発明は下記の（１）〜（４）の構成のセラミッ
ク回路基板である。（１）抵抗体とオーバーコートガラ
スとを同時焼成してなる外部抵抗体を有するセラミック
回路基板において、上記抵抗体に含まれるＡｇ系成分の
含有量が０〜１％であり、該抵抗体のガラスの屈伏点が
上記オーバーコートガラスの屈伏点未満であることを特
徴とするセラミック回路基板。（２）抵抗体とオーバーコートガラスとを同時焼成して
なる外部抵抗体を有するセラミック回路基板において、
上記抵抗体がＡｇ系成分を１％以上含有し、該抵抗体の
ガラスの屈伏点の１０℃低い温度が、上記オーバーコー
トガラスの屈伏点未満であることを特徴とするセラミッ
ク回路基板。（３） 上記抵抗体のガラス成分がＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−Ｓ
ｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系ガラスであることを特徴とする前記
（１）又は（２）記載のセラミック回路基板。（４） 上記オーバーコートガラスの成分がＣａＯ−Ａｌ
2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系ガラス粉末６０〜
９０重量％とアルミナ粉末１０〜４０重量％を含有し、
かつガラスの屈伏点が７２０〜７４０℃であることを特
徴とする前記（１）又は（２）記載のセラミック回路基
板。
結果、抵抗体とオーバーコートガラスが特定の関係を有
する時に上記目的が達成されることを見出し本発明に至
った。 即ち、本発明は下記の（１）〜（４）の構成のセラミッ
ク回路基板である。（１）抵抗体とオーバーコートガラ
スとを同時焼成してなる外部抵抗体を有するセラミック
回路基板において、上記抵抗体に含まれるＡｇ系成分の
含有量が０〜１％であり、該抵抗体のガラスの屈伏点が
上記オーバーコートガラスの屈伏点未満であることを特
徴とするセラミック回路基板。（２）抵抗体とオーバーコートガラスとを同時焼成して
なる外部抵抗体を有するセラミック回路基板において、
上記抵抗体がＡｇ系成分を１％以上含有し、該抵抗体の
ガラスの屈伏点の１０℃低い温度が、上記オーバーコー
トガラスの屈伏点未満であることを特徴とするセラミッ
ク回路基板。（３） 上記抵抗体のガラス成分がＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−Ｓ
ｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系ガラスであることを特徴とする前記
（１）又は（２）記載のセラミック回路基板。（４） 上記オーバーコートガラスの成分がＣａＯ−Ａｌ
2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系ガラス粉末６０〜
９０重量％とアルミナ粉末１０〜４０重量％を含有し、
かつガラスの屈伏点が７２０〜７４０℃であることを特
徴とする前記（１）又は（２）記載のセラミック回路基
板。
【０００７】本発明によって、オーバーコートガラスと
抵抗体を同時焼成しても、抵抗体に気泡が残留せず、低
気泡性抵抗体が得られる理由は、第一に、Ａｇ系成分の
含有量が０〜１％であり、オーバーコートの屈伏点より
抵抗体のガラスが低い屈伏点を持つようにすることによ
り、抵抗体の焼結を早くし、発生した気泡をオーバーコ
ートガラス側に逃がすからであり、第二に、抵抗体にＲ
ｕＯ2系やＢｉ2Ｒｕ2Ｏ7系の電気抵抗成分に加えてＡｇ
を１％以上積極的に添加することにより、Ａｇがこの抵
抗体材料と組み合わされて焼結を促進し、上記と同様に
抵抗体の焼結を早くして発生した気泡をオーバーコート
ガラス側に逃がすからである。この場合は、抵抗体のガ
ラスの屈伏点の１０℃低い温度が、上記オーバーコート
ガラスの屈伏点より低くなるようにする。なお、本発明
において用いる屈伏点とは、ガラス材料を加温するにつ
れて、ほぼ直線的に熱膨張率も上昇するが、ある温度で
この上昇が止まり低下に転じる時のガラスの軟化温度に
相当するものである。この熱膨張率の測定方法自体は日
本工業規格に定められている。
抵抗体を同時焼成しても、抵抗体に気泡が残留せず、低
気泡性抵抗体が得られる理由は、第一に、Ａｇ系成分の
含有量が０〜１％であり、オーバーコートの屈伏点より
抵抗体のガラスが低い屈伏点を持つようにすることによ
り、抵抗体の焼結を早くし、発生した気泡をオーバーコ
ートガラス側に逃がすからであり、第二に、抵抗体にＲ
ｕＯ2系やＢｉ2Ｒｕ2Ｏ7系の電気抵抗成分に加えてＡｇ
を１％以上積極的に添加することにより、Ａｇがこの抵
抗体材料と組み合わされて焼結を促進し、上記と同様に
抵抗体の焼結を早くして発生した気泡をオーバーコート
ガラス側に逃がすからである。この場合は、抵抗体のガ
ラスの屈伏点の１０℃低い温度が、上記オーバーコート
ガラスの屈伏点より低くなるようにする。なお、本発明
において用いる屈伏点とは、ガラス材料を加温するにつ
れて、ほぼ直線的に熱膨張率も上昇するが、ある温度で
この上昇が止まり低下に転じる時のガラスの軟化温度に
相当するものである。この熱膨張率の測定方法自体は日
本工業規格に定められている。
【０００８】本発明のセラミック回路基板としては、セ
ラミックを絶縁体として使用するものであれば単層でも
多層でもよく、多層のセラミック回路基板の場合はその
製法として、グリーンシート積層法、グリーンシート印
刷法が挙げられる。又、基板の片面のみの回路基板でも
両面回路基板でもよい。本発明に用いられるセラミック
材料としては特に限定されず、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、
窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や炭化ケイ素（ＳｉＣ）及
びこれらを主成分とする各種セラミックが挙げる。又、
アルミナ粉末にガラス粉末を混入した低温焼成セラミッ
クも用いることができる。内層に用いられる導体材料は
基板材料によって異なり、アルミナや窒化アルミニウム
ではモリブデンやタングステンのような高融点金属が使
われる。比較的低温で焼成できる基板材料のときは、
金、銀、銀−パラジウム合金、銅、ニッケルなどの金属
が用いられる。セラミックグリーンシートと配線用導体
ペーストを同時焼成する同時焼成セラミック回路基板の
一つに、ＷやＭｏをアルミナまたは窒化アルミ等の基板
の配線用導体として使用し、導体が酸化しないように還
元雰囲気で同時焼成するセラミック回路基板がある。し
かしながら、酸化雰囲気で焼成する必要のある信頼性の
高いＲｕＯ2系やＢｉ2Ｒｕ2Ｏ7系の抵抗を形成しようと
すると導体が酸化してしまうという問題がある。
ラミックを絶縁体として使用するものであれば単層でも
多層でもよく、多層のセラミック回路基板の場合はその
製法として、グリーンシート積層法、グリーンシート印
刷法が挙げられる。又、基板の片面のみの回路基板でも
両面回路基板でもよい。本発明に用いられるセラミック
材料としては特に限定されず、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、
窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や炭化ケイ素（ＳｉＣ）及
びこれらを主成分とする各種セラミックが挙げる。又、
アルミナ粉末にガラス粉末を混入した低温焼成セラミッ
クも用いることができる。内層に用いられる導体材料は
基板材料によって異なり、アルミナや窒化アルミニウム
ではモリブデンやタングステンのような高融点金属が使
われる。比較的低温で焼成できる基板材料のときは、
金、銀、銀−パラジウム合金、銅、ニッケルなどの金属
が用いられる。セラミックグリーンシートと配線用導体
ペーストを同時焼成する同時焼成セラミック回路基板の
一つに、ＷやＭｏをアルミナまたは窒化アルミ等の基板
の配線用導体として使用し、導体が酸化しないように還
元雰囲気で同時焼成するセラミック回路基板がある。し
かしながら、酸化雰囲気で焼成する必要のある信頼性の
高いＲｕＯ2系やＢｉ2Ｒｕ2Ｏ7系の抵抗を形成しようと
すると導体が酸化してしまうという問題がある。
【０００９】これに対して、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−
Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｐｔなどの導通抵抗が小さく、酸化
焼成が可能なＡｇ系導体を使用し、これらの導体材料の
融点（９００〜１２００℃）以下で焼成できるセラミッ
ク材料を絶縁体として用いた低温焼成セラミック多層配
線基板が開発されており、本発明のセラミック基板とし
て特に好ましい。一般に約１２００℃以下で焼成される
セラミック基板を低温焼成セラミック基板といい、導体
として内層および表層にＡｇ系またはＣｕ系等が用いら
れる。このように低温焼成セラミック絶縁体材料として
は、内蔵する例えばＡｇ系導体材料の融点よりも低い温
度で焼成できるものを使用するのが好ましい。Ａｇ導体
やＰｄおよびＰｔの含有率の低いＡｇ合金系導体を使用
する場合には、それらの多層に形成される金属の融点が
約９００〜１２００℃と低いので、８００〜１１００℃
で焼成できる材料を使用する必要があり、代表的なもの
としては、ホウケイ酸ガラスやさらに数種類の酸化物
（例えばＭｇＯ，ＣａＯ，Ａｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，Ｋ2Ｏ，
Ｎａ2Ｏ，ＺｎＯ，Ｌｉ2Ｏなど）を含むガラス粉末とア
ルミナ、石英などのセラミック粉末の混合物を原料とす
るものや、コージエライト系、αスポジュメン系の結晶
化が生じるガラス粉末を原料とするものがある。
Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｐｔなどの導通抵抗が小さく、酸化
焼成が可能なＡｇ系導体を使用し、これらの導体材料の
融点（９００〜１２００℃）以下で焼成できるセラミッ
ク材料を絶縁体として用いた低温焼成セラミック多層配
線基板が開発されており、本発明のセラミック基板とし
て特に好ましい。一般に約１２００℃以下で焼成される
セラミック基板を低温焼成セラミック基板といい、導体
として内層および表層にＡｇ系またはＣｕ系等が用いら
れる。このように低温焼成セラミック絶縁体材料として
は、内蔵する例えばＡｇ系導体材料の融点よりも低い温
度で焼成できるものを使用するのが好ましい。Ａｇ導体
やＰｄおよびＰｔの含有率の低いＡｇ合金系導体を使用
する場合には、それらの多層に形成される金属の融点が
約９００〜１２００℃と低いので、８００〜１１００℃
で焼成できる材料を使用する必要があり、代表的なもの
としては、ホウケイ酸ガラスやさらに数種類の酸化物
（例えばＭｇＯ，ＣａＯ，Ａｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，Ｋ2Ｏ，
Ｎａ2Ｏ，ＺｎＯ，Ｌｉ2Ｏなど）を含むガラス粉末とア
ルミナ、石英などのセラミック粉末の混合物を原料とす
るものや、コージエライト系、αスポジュメン系の結晶
化が生じるガラス粉末を原料とするものがある。
【００１０】かかる材料は上記のように単層としても用
いることができるが、積層して多層基板とするために
は、グリーンシートを使用したグリーンシート積層法が
用いられる。例えば、セラミック絶縁体材料粉末に溶
剤、樹脂等を加え、ドクターブレード法により成形し、
厚み０．１〜０．５ｍｍ程度のグリーンシートを得る。
そして必要な配線パターンをＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−
Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｐｔなどの導体材料ペーストを使用
してスクリーン印刷する。また、他の導体層が接続でき
るように、打ち抜き金型やパンチングマシーンでグリー
ンシートに０．１〜２．０ｍｍφ程度の貫通スルーホー
ルを形成する。配線用ビアホールにはＡｇ系導体材料を
充填しておく。同様の方法で回路を形成するのに必要な
だけ、他のグリーンシートにも配線パターンを印刷す
る。これらのグリーンシートを各グリーンシートに穴明
けした位置決め穴を用いて正確に積層した後、８０〜１
５０℃、１０〜２５０ｋｇ／ｃｍ2の条件で熱圧着し一
体化する。回路に内部抵抗を含む場合には、酸化雰囲気
で焼成されるＲｕＯ2，Ｂｉ2Ｒｕ2Ｏ7系の抵抗を形成す
る。その場合には抵抗用電極とともに内層用グリーンシ
ートに印刷しておく。
いることができるが、積層して多層基板とするために
は、グリーンシートを使用したグリーンシート積層法が
用いられる。例えば、セラミック絶縁体材料粉末に溶
剤、樹脂等を加え、ドクターブレード法により成形し、
厚み０．１〜０．５ｍｍ程度のグリーンシートを得る。
そして必要な配線パターンをＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−
Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｐｔなどの導体材料ペーストを使用
してスクリーン印刷する。また、他の導体層が接続でき
るように、打ち抜き金型やパンチングマシーンでグリー
ンシートに０．１〜２．０ｍｍφ程度の貫通スルーホー
ルを形成する。配線用ビアホールにはＡｇ系導体材料を
充填しておく。同様の方法で回路を形成するのに必要な
だけ、他のグリーンシートにも配線パターンを印刷す
る。これらのグリーンシートを各グリーンシートに穴明
けした位置決め穴を用いて正確に積層した後、８０〜１
５０℃、１０〜２５０ｋｇ／ｃｍ2の条件で熱圧着し一
体化する。回路に内部抵抗を含む場合には、酸化雰囲気
で焼成されるＲｕＯ2，Ｂｉ2Ｒｕ2Ｏ7系の抵抗を形成す
る。その場合には抵抗用電極とともに内層用グリーンシ
ートに印刷しておく。
【００１１】以上のようにしたものを酸化雰囲気で同時
焼成し、導体内蔵セラミック多層基板を得る。以上、低
温焼成セラミックを例にして説明したが、これらは本発
明の好ましい態様であるが、これに限定されるものでは
ない。本発明において用いられる抵抗体は、ＲｕＯ2系
やＢｉ2Ｒｕ2Ｏ7系の電気抵抗成分とガラス成分からな
るものであり、ペースト状でセラミック回路基板に厚膜
法で、通常は印刷される。印刷された抵抗体の上にオー
バーコートガラス成分、例えばＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｏ2−Ｂ2Ｏ3系のガラスがやはり厚膜法で、通常は印刷
される。そして、本発明においてはこれら抵抗体とオー
バーコートガラスは同時焼成される。この焼成は通常の
空気中で行われる。
焼成し、導体内蔵セラミック多層基板を得る。以上、低
温焼成セラミックを例にして説明したが、これらは本発
明の好ましい態様であるが、これに限定されるものでは
ない。本発明において用いられる抵抗体は、ＲｕＯ2系
やＢｉ2Ｒｕ2Ｏ7系の電気抵抗成分とガラス成分からな
るものであり、ペースト状でセラミック回路基板に厚膜
法で、通常は印刷される。印刷された抵抗体の上にオー
バーコートガラス成分、例えばＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｏ2−Ｂ2Ｏ3系のガラスがやはり厚膜法で、通常は印刷
される。そして、本発明においてはこれら抵抗体とオー
バーコートガラスは同時焼成される。この焼成は通常の
空気中で行われる。
【００１２】
【実施例】本発明を実施例及び比較例によって更に詳し
く説明する。セラミック回路基板は以下の方法によって
作成された低温焼成セラミックを用いた。重量組成がＣ
ａＯ２７％、Ａｌ2Ｏ3５％、ＳｉＯ2５９％、Ｂ2Ｏ3９
％であるガラス粉末６０重量％と平均粒径１．０μｍの
Ａｌ2Ｏ3粉末４０重量％を混合して粉末成分とした。
く説明する。セラミック回路基板は以下の方法によって
作成された低温焼成セラミックを用いた。重量組成がＣ
ａＯ２７％、Ａｌ2Ｏ3５％、ＳｉＯ2５９％、Ｂ2Ｏ3９
％であるガラス粉末６０重量％と平均粒径１．０μｍの
Ａｌ2Ｏ3粉末４０重量％を混合して粉末成分とした。
【００１３】セラミックグリーンシートは上記粉末成分
と重量比でアクリル樹脂１０％、トルエン３０％、イソ
プロピルアルコール１０％及びジブチルフタレート５％
をボールミルで混合し、ドクターブレード法にて膜厚
０．４ｍｍのグリーンシートを作成した。次いでこのグ
リーンシートに金型で所定の位置に穴をあけ、Ａｇペー
ストを穴にスクリーン印刷法で充填した。乾燥後Ａｇペ
ーストで配線パターンをスクリーン印刷法で形成した。
同様の方法で他の配線パターンの印刷されたグリーンシ
ートを作成し、所定の層に重ね合せ熱圧着した。この積
層体を９００℃２０分ホールドで焼成し、セラミック回
路基板を得た。このセラミック基板に表１に示される組
成の抵抗体を抵抗体部が巾１ｍｍ、長さ２ｍｍになるよ
うに印刷した。オーバーコート材料としては、表２のＡ
〜Ｈに示されるガラス組成と屈伏点を有するものにＡｌ
2Ｏ3粉末を混合したものを上記抵抗体上に印刷した。
と重量比でアクリル樹脂１０％、トルエン３０％、イソ
プロピルアルコール１０％及びジブチルフタレート５％
をボールミルで混合し、ドクターブレード法にて膜厚
０．４ｍｍのグリーンシートを作成した。次いでこのグ
リーンシートに金型で所定の位置に穴をあけ、Ａｇペー
ストを穴にスクリーン印刷法で充填した。乾燥後Ａｇペ
ーストで配線パターンをスクリーン印刷法で形成した。
同様の方法で他の配線パターンの印刷されたグリーンシ
ートを作成し、所定の層に重ね合せ熱圧着した。この積
層体を９００℃２０分ホールドで焼成し、セラミック回
路基板を得た。このセラミック基板に表１に示される組
成の抵抗体を抵抗体部が巾１ｍｍ、長さ２ｍｍになるよ
うに印刷した。オーバーコート材料としては、表２のＡ
〜Ｈに示されるガラス組成と屈伏点を有するものにＡｌ
2Ｏ3粉末を混合したものを上記抵抗体上に印刷した。
【表１】
【表２】 これらの抵抗体とオーバーコートガラスを各種組み合わ
せたものを８９０℃で１０分間、空気中で同時焼成し
た。なお、表１に示す抵抗体材料のＲｕＯ2の割合とは
ガラス成分を含めた抵抗体の全量に対する重量％であ
り、同じくＡｇの割合も、ガラス成分、ＲｕＯ2を含め
た抵抗体全量に対する重量％である。ここで、表３に示
す負荷テストとは１／３２Ｗの負荷を連続して１０００
時間与えたときの抵抗値の変化率の最大のものである。
せたものを８９０℃で１０分間、空気中で同時焼成し
た。なお、表１に示す抵抗体材料のＲｕＯ2の割合とは
ガラス成分を含めた抵抗体の全量に対する重量％であ
り、同じくＡｇの割合も、ガラス成分、ＲｕＯ2を含め
た抵抗体全量に対する重量％である。ここで、表３に示
す負荷テストとは１／３２Ｗの負荷を連続して１０００
時間与えたときの抵抗値の変化率の最大のものである。
【００１４】
【表３】
【００１５】表３には、抵抗体１〜２４とオーバーコー
トガラスＡ〜Ｈを組み合せた場合の負荷テストの結果が
抵抗値の変化率の最大値を示し、又、表４は抵抗断面を
電子顕微鏡で観察し、３００μｍ×１５μｍの断面に含
まれる直径５μｍ以上の気泡の数を示している。
トガラスＡ〜Ｈを組み合せた場合の負荷テストの結果が
抵抗値の変化率の最大値を示し、又、表４は抵抗断面を
電子顕微鏡で観察し、３００μｍ×１５μｍの断面に含
まれる直径５μｍ以上の気泡の数を示している。
【００１６】
【表４】 表３及び表４の抵抗体１〜２４とオーバーコートガラス
Ａ〜Ｈの組み合せにおいて、Ａｇ系成分の含有量が０％
の抵抗体のガラスの屈伏点がオーバーコートガラスの屈
伏点未満である請求項１の発明の実施例は、Ａの３〜
８、１１〜１４、Ｂの５〜８、１３、１４、Ｃの１〜１
４、Ｄの３〜８、１３、１４、Ｅの３〜８、１１〜１
４、Ｆの１〜１４、１６、１８、２１、２３、Ｇの３〜
８、１１〜１４、Ｈの７、８、１３、１４である。又、
Ａｇを１．０％以上添加することにより、抵抗体の屈伏
点から１０℃低くした温度と同等の効果を奏するものの
実施例は、Ａの１５、１７、１９、２０、２２、２４、
Ｂの１５、１７、１９、２０、２４、Ｃの１５、１７、
１９、２０、２２、２４、Ｄの１５、１７、１９、２
０、２２、２４、Ｅの１５、１７、１９、２０、２２、
２４、Ｆの１５、１７、１９、２０、２２、２４、Ｇの
１５、１７、１９、２０、２２、２４、Ｈの１７、２４
である。上記のもの以外は本願発明の比較例である。表
３及び４より、例えばオーバーコートガラスＧを用いた
場合には、抵抗体１〜１４との組み合せ例より、抵抗体
のガラスの屈伏点がオーバーコートガラスの屈伏点と同
等又は以下である時、抵抗体の焼結の方が早いため気泡
の数が非常に少なく、変化率が１％以下と負荷テストが
良好であることがわかる。なお、一般に厚膜抵抗の信頼
性の評価として、加速試験で±１％以内というのが目安
になっている。又、例えば、抵抗体１５、１７及び１
９、２０、２２、２４の組み合せ例と比較例である抵抗
体１６及び１８、２１、２３との組み合せ例を比較する
ことにより、Ａｇを添加することにより、抵抗体の焼結
を促進し、その結果、発生する泡の数がゼロか非常に少
ないため負荷テストが良好であることがわかる。Ａｇを
１．０％以上添加することにより、抵抗体の焼結の促進
は屈伏点から１０℃低くした温度と同等の効果があるこ
とが分かる。１０％より多くなるとＡｇの粒子が析出し
て抵抗値が低くなる。
Ａ〜Ｈの組み合せにおいて、Ａｇ系成分の含有量が０％
の抵抗体のガラスの屈伏点がオーバーコートガラスの屈
伏点未満である請求項１の発明の実施例は、Ａの３〜
８、１１〜１４、Ｂの５〜８、１３、１４、Ｃの１〜１
４、Ｄの３〜８、１３、１４、Ｅの３〜８、１１〜１
４、Ｆの１〜１４、１６、１８、２１、２３、Ｇの３〜
８、１１〜１４、Ｈの７、８、１３、１４である。又、
Ａｇを１．０％以上添加することにより、抵抗体の屈伏
点から１０℃低くした温度と同等の効果を奏するものの
実施例は、Ａの１５、１７、１９、２０、２２、２４、
Ｂの１５、１７、１９、２０、２４、Ｃの１５、１７、
１９、２０、２２、２４、Ｄの１５、１７、１９、２
０、２２、２４、Ｅの１５、１７、１９、２０、２２、
２４、Ｆの１５、１７、１９、２０、２２、２４、Ｇの
１５、１７、１９、２０、２２、２４、Ｈの１７、２４
である。上記のもの以外は本願発明の比較例である。表
３及び４より、例えばオーバーコートガラスＧを用いた
場合には、抵抗体１〜１４との組み合せ例より、抵抗体
のガラスの屈伏点がオーバーコートガラスの屈伏点と同
等又は以下である時、抵抗体の焼結の方が早いため気泡
の数が非常に少なく、変化率が１％以下と負荷テストが
良好であることがわかる。なお、一般に厚膜抵抗の信頼
性の評価として、加速試験で±１％以内というのが目安
になっている。又、例えば、抵抗体１５、１７及び１
９、２０、２２、２４の組み合せ例と比較例である抵抗
体１６及び１８、２１、２３との組み合せ例を比較する
ことにより、Ａｇを添加することにより、抵抗体の焼結
を促進し、その結果、発生する泡の数がゼロか非常に少
ないため負荷テストが良好であることがわかる。Ａｇを
１．０％以上添加することにより、抵抗体の焼結の促進
は屈伏点から１０℃低くした温度と同等の効果があるこ
とが分かる。１０％より多くなるとＡｇの粒子が析出し
て抵抗値が低くなる。
【００１７】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば低気泡の外
部抵抗体とそれと同時焼成されたオーバーコートを有す
るセラミック回路基板が得られ、トリミング後の抵抗体
の保護が十分であり、耐候性、安定性に優れた低抗性能
を発揮するものである。
部抵抗体とそれと同時焼成されたオーバーコートを有す
るセラミック回路基板が得られ、トリミング後の抵抗体
の保護が十分であり、耐候性、安定性に優れた低抗性能
を発揮するものである。
【図１】従来の外部抵抗体を説明する図、
【図２】図１の断面図。
１ セラミック基板 ２ 表面導体 ３ 外部抵抗体 ４ オーバーコートガラス ５ トリミング溝 ６ 気泡 ７ 外部抵抗体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 1/18 H05K 1/03 610 H05K 3/28
Claims (4)
- 【請求項１】 抵抗体とオーバーコートガラスとを同時
焼成してなる外部抵抗体を有するセラミック回路基板に
おいて、 上記抵抗体に含まれるＡｇ系成分の含有量が０
〜１％であり、該抵抗体のガラスの屈伏点が上記オーバ
ーコートガラスの屈伏点未満であることを特徴とするセ
ラミック回路基板。 - 【請求項２】 抵抗体とオーバーコートガラスとを同時
焼成してなる外部抵抗体を有するセラミック回路基板に
おいて、 上記抵抗体がＡｇ系成分を１％以上含有し、該
抵抗体のガラスの屈伏点の１０℃低い温度が、上記オー
バーコートガラスの屈伏点未満であることを特徴とする
セラミック回路基板。 - 【請求項３】 上記抵抗体のガラス成分がＣａＯ−Ａｌ
2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系ガラスであることを特徴とす
る請求項１又は請求項２記載のセラミック回路基板。 - 【請求項４】 上記オーバーコートガラスの成分がＣａ
Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系ガラス粉
末６０〜９０重量％とアルミナ粉末１０〜４０重量％を
含有し、かつガラスの屈伏点が７２０〜７４０℃である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のセラミッ
ク回路基板。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07049723A JP3093601B2 (ja) | 1994-09-28 | 1995-03-09 | セラミック回路基板 |
| EP19950115134 EP0704864B1 (en) | 1994-09-28 | 1995-09-26 | Resistor on a ceramic circuit board |
| DE1995628802 DE69528802T2 (de) | 1994-09-28 | 1995-09-26 | Widerstand auf einer keramischen Platte |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23336594 | 1994-09-28 | ||
| JP6-233365 | 1994-09-28 | ||
| JP07049723A JP3093601B2 (ja) | 1994-09-28 | 1995-03-09 | セラミック回路基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08153945A JPH08153945A (ja) | 1996-06-11 |
| JP3093601B2 true JP3093601B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=26390169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07049723A Expired - Lifetime JP3093601B2 (ja) | 1994-09-28 | 1995-03-09 | セラミック回路基板 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0704864B1 (ja) |
| JP (1) | JP3093601B2 (ja) |
| DE (1) | DE69528802T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH068801U (ja) * | 1991-10-29 | 1994-02-04 | 自動車電機工業株式会社 | アクチュエータ |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100546471B1 (ko) * | 1997-03-06 | 2006-01-26 | 샤프 가부시키가이샤 | 금속 다층 회로 기판상의 두꺼운 세라믹 |
| US6259151B1 (en) * | 1999-07-21 | 2001-07-10 | Intersil Corporation | Use of barrier refractive or anti-reflective layer to improve laser trim characteristics of thin film resistors |
| JP4690000B2 (ja) * | 2003-09-29 | 2011-06-01 | 日本特殊陶業株式会社 | 薄膜電子部品用セラミック基板及びこれを用いた薄膜電子部品 |
| JP4624754B2 (ja) * | 2003-09-29 | 2011-02-02 | 日本特殊陶業株式会社 | 薄膜電子部品用セラミック基板及びその製造方法並びにこれを用いた薄膜電子部品 |
| DE102006060634A1 (de) | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Widerstands auf einem Substrat |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT967290B (it) * | 1972-09-08 | 1974-02-28 | S E C I Spa | Resistore elettrico e procedimento di fabbricazione |
| JPS56147405A (en) * | 1980-04-17 | 1981-11-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing thick film varistor |
| JPH01120003A (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-12 | Narumi China Corp | 厚膜抵抗体組成物 |
| JPH01212402A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | Toyobo Co Ltd | 厚膜抵抗体焼成ペースト |
| JP2644017B2 (ja) * | 1988-12-12 | 1997-08-25 | 昭和電工株式会社 | 抵抗ペースト |
-
1995
- 1995-03-09 JP JP07049723A patent/JP3093601B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-26 DE DE1995628802 patent/DE69528802T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-26 EP EP19950115134 patent/EP0704864B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH068801U (ja) * | 1991-10-29 | 1994-02-04 | 自動車電機工業株式会社 | アクチュエータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0704864B1 (en) | 2002-11-13 |
| EP0704864A2 (en) | 1996-04-03 |
| DE69528802D1 (de) | 2002-12-19 |
| JPH08153945A (ja) | 1996-06-11 |
| EP0704864A3 (en) | 1996-10-23 |
| DE69528802T2 (de) | 2003-04-10 |
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|---|---|---|---|
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