專利名稱:電阻布線板及其制造方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及各種電子元件。特別涉及用于片狀電阻器等中的電阻布線板及其制造方法。
背景技術(shù):
如圖8所示,在1600℃左右對氧化鋁等進行燒結(jié)后的絕緣基片4上印刷銀(Ag)等的電極糊后,在850℃左右進行燒結(jié)并形成電極5,然后印刷Ru02等的電阻糊、絕緣保護膜用玻璃糊,在650℃左右進行燒結(jié)并形成電阻體6,得到以往的電阻布線板另一方面,利用在玻璃氧化鋁等的低溫燒結(jié)用基片的生片上印刷電極糊和電阻糊等的方法形成圖案,并在900℃左右進行燒結(jié),得到作為多層生片板使用的場合的電阻布線板。
例如,如已公開的日本特開平1-22379號公報所示,因電阻值的精度極大地依存于這些圖案的位置和形狀精度,所以為了防止圖案的滲出,在絕緣基片上形成電極后形成基于抗焊料劑的外周壁并將電阻體提供給該凹坑,以提高電阻值的精度。
但是,包括這樣在形成電極后形成電阻用的凹坑的電阻布線板的以往的方法中,構(gòu)成電阻布線板的電極和電阻體的接觸面位于比絕緣基片表面高的位置上。因此,電極表面或者電阻體表面位于比絕緣基片表面高的位置上,存在妨礙電阻布線板減低高度的課題。
此外,在用電阻布線板作為片狀電阻的場合,為了提高元件安裝密度,雖然向著生片面安裝電極面的面朝下方式是有利的,但如前所述在以往的方式中因電阻體表面位于比電極表面高的位置上,所以基于面朝下方式的安裝是困難的。
此外,只要將電阻體提供給凹坑,電阻體厚度會產(chǎn)生偏差,或者難于將電阻體充填到凹坑的端部,因此存產(chǎn)生電阻值偏差的課題。
此外,在為減低電阻布線板高度而用玻璃氧化鋁等的低溫燒結(jié)基片進行與電極一起同時燒結(jié)的場合,導致絕緣基片的熱傳導率降低,存在電阻體發(fā)熱造成過負載等的課題。
發(fā)明概述為解決前述的課題,本發(fā)明的目的是提供以電極表面和電阻體表面的高度等于或者低于電阻布線板表面的高度為特征,電阻值的精度高、超負載特性好,并且也適用于面朝下安裝的電阻布線板。
為達到這種目的,本發(fā)明在電極間形成電阻體的電阻布線板中,在用包含60wt%以上的Pd-Ag電極構(gòu)成電極的同時,用包含1.5~2.5wt%的TiO2和1.5~2.5wt%的MnO和1.5~4.5wt%的SiO2的氧化鋁質(zhì)基片構(gòu)成絕緣基片,在所述氧化鋁質(zhì)基片和所述電極的邊界上設置比氧化鋁基片的內(nèi)部包含更多的Mn元素的邊界相,因此,因能用熱傳導率優(yōu)良的電極一體型基片構(gòu)成,所以能得到超負載特性優(yōu)良的電阻布線板。
此外,因在設置在絕緣基片上的凹部中形成電阻體,并在所述電阻體的兩端部近旁,分別具有電氣連接的電極,所述電極的表面和所述電阻體的表面的高度等于或者低于所述布線基板的表面的高度,所以不比電阻布線板厚,能得到減低高度的電阻布線板。
附圖簡要說明
圖1(a)-(e)是表示本發(fā)明實施例2、8、10、13的電阻布線板的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2(a)-(e)是表示本發(fā)明實施例3、11的電阻布線板的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3(a)-(e)是表示本發(fā)明實施例4的電阻布線板的結(jié)構(gòu)的圖。
圖4(a)-(e)是表示本發(fā)明實施例5的電阻布線板的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5(a)-(e)是表示本發(fā)明實施例6的電阻布線板的結(jié)構(gòu)的圖。
圖6(a)-(e)是表示本發(fā)明實施例7、12的電阻布線板的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7(a)-(e)是表示本發(fā)明實施例7、12的其它的電阻布線板的結(jié)構(gòu)的圖。
圖8(a)-(e)是表示以往的電阻布線板的結(jié)構(gòu)的圖。
實施發(fā)明的最佳方式下面,參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
實施例1由包含下列工序的制造方法可得到本發(fā)明實施例1的電阻布線板利用刮刀法對由鋁粉和表1所示的添加物以及丁縮醛樹脂、增塑劑、溶劑進行混合、分散得到的膏劑,形成生片的第1工序,在用第1工序得到的生片上,用表1所示組成的Pd-Ag糊并用網(wǎng)印法形成電極圖案的第2工序,用能得到致密燒結(jié)基片的溫度對用第2工序得到的生片進行燒結(jié)的第3工序,在用第3工序得到的燒結(jié)體上的電極間在印刷作為電阻材料的氧化釕系列電阻糊后,印刷電阻保護膜用的玻璃糊并用650℃進行燒結(jié)的第4工序。
用包含60wt%以上的Pd-Ag系列或者Pd電極,包含1.5~2.5wt%的TiO2和1.5~2.5wt%的MnO和1.5~4.5wt%的SiO2的氧化鋁質(zhì)基片和用玻璃覆蓋的氧化釕系列的電阻體,構(gòu)成這樣得到的本發(fā)明品(試樣1~10)。
此外,作為比較,用玻璃氧化鋁的生片和Ag糊以及氧化釕系列的電阻糊、玻璃糊,經(jīng)過與本發(fā)明品相同的工序,得到比較品1。為了評價它們的超負載特性,以1秒接通(ON)、10秒斷開(OFF)作為1周期,向電阻提供1/16W的功率,求得1萬周期后的電阻值的變化率。此外,進行形成的電極的抗拉強度試驗,考察絕緣基片和電極間的粘接強度。比較其結(jié)果并列在表1中。
表1
與比較品1進行比較,可見超負載特性、粘接強度優(yōu)良。
實施例2由包含下列工序的制造方法可得到本發(fā)明實施例2的電阻布線板利用刮刀法對由用94∶2∶2∶2的重量比混合鋁∶TiO2∶MnO∶SiO2后的原料粉和丁縮醛樹脂、增塑劑、溶劑進行混合、分散得到的膏劑,形成生片的第1工序,在用第1工序得到的生片上,用Pd糊并用網(wǎng)印法形成電極圖案的第2工序,在用第2工序得到的生片上的電極圖案間,由成形模形成40μm深的階差的第3工序,用能得到致密燒結(jié)基片的溫度對用第3工序得到的成形體進行燒結(jié)的第4工序,對用第4工序得到的燒結(jié)體上的階差充填氧化釕系列電阻糊、玻璃糊后,用650℃進行燒結(jié)的第5工序。
如圖1所示,用電極1、絕緣基片2和電阻體3構(gòu)成這樣得到的本發(fā)明品(試樣11),并且形成電極1和電阻體3的表面的高度等于或者低于絕緣基片2的表面的高度。
作為比較,在用1600℃燒結(jié)后的96氧化鋁燒結(jié)基片上,用Ag糊印刷電極圖案后用850℃進行燒結(jié),接著,在電極間印刷氧化釕系列電阻糊、玻璃糊后用650℃進行燒結(jié),得到電阻布線板(比較品2)。
比較試樣11和比較品2的最大厚度和測定50個電阻體的電阻值時的偏差,并列在表2中。
表2
相對于試樣11的最大厚度200μm,比較品2的最大厚度為230μm,可見采用本發(fā)明,則在減低電阻布線板高度上是有效的。此外,電阻值的偏差減小約50%,可見對電阻值的高精度化是有效的。
實施例3由包含下列工序的制造方法可得到本發(fā)明實施例3的電阻布線板利用刮刀法對與實施例2相同組成的原料粉和丁縮醛樹脂、增塑劑、溶劑進行混合、分散得到的膏劑,形成生片的第1工序,在用第1工序得到的生片上,用Pd糊并用網(wǎng)印法形成電極圖案的第2工序,由成形模形成40μm深的階差,使第2工序中得到的生片上的電極圖案和階差底面重疊的第3工序,用能得到致密燒結(jié)基片的溫度對用第3工序得到的成形體進行燒結(jié)的第4工序,在用第4工序得到的燒結(jié)體上的階差間充填氧化釕系列電阻糊、玻璃糊后,用650℃進行燒結(jié)的第5工序。
如圖2所示,用電極1、絕緣基片2和電阻體3構(gòu)成這樣得到的本發(fā)明品(試樣12),電極1的一部分不僅與圖1所示的電阻體3的側(cè)面,而且也與電阻體3的底面連接,并且電極1和電阻體3的表面的高度等于或者低于絕緣基片2的表面的高度。
也就是說,在形成成形模帶來的階差時,因沖壓成形模使電極1的一部分也殘存在底面上,所以即使成形模沖壓時的位置偏移造成殘存在底面上的電極1的面積多少有些偏差,電極1間的距離也能做得固定,能將電阻值的偏差抑制到最小。
比較試樣12和比較品2的最大厚度和測定50個電阻體的電阻值時的偏差,并列在表3中。
表3
相對于試樣12的最大厚度198μm,比較品2的最大厚度為230μm,可見采用本發(fā)明,則在減低電阻布線板高度上是有效的。此外,電阻值的偏差減小60%左右,可見對電阻值的高精度化是有效的。
實施例4由包含下列工序的制造方法可得到本發(fā)明實施例4的電阻布線板基于利用刮刀法對與實施例2相同組成的原料粉和丁縮醛樹脂、增塑劑、溶劑進行混合、分散得到的膏劑,形成生片的第1工序,在用第1工序得到的生片上,用Pd糊并用網(wǎng)印法形成電極圖案的第2工序,用第2工序得到的生片上的電極圖案間由成形模形成具有隨著變?yōu)橹醒氩慷由畹那?,并且最小深度?0μm、最大深度為50μm的階差的第3工序,用能得到致密燒結(jié)基片的溫度對用第3工序得到的成形體進行燒結(jié)的第4工序,對用第4工序得到的燒結(jié)體上的階差充填氧化釕系列電阻糊、玻璃糊后,用650℃進行燒結(jié)的第5工序。
這里,為了得到厚度為10μm的電阻體,以40到50μm作為階差。因根據(jù)電阻糊的特性,考慮到電阻糊經(jīng)過干燥、燒結(jié)其厚度減小到25%左右,所以需要相對于所要的電阻體的膜厚設計階差的深度。
如圖3所示,用電極1、絕緣基片2和電阻體3構(gòu)成這樣得到的本發(fā)明品(試樣13),并構(gòu)成階差形狀具有隨著電極1的一部分成為中央而深度加大的曲面,而且電極1和電阻體3的表面的高度等于或者低于絕緣基片2的表面的高度。
因此,能無空隙地充填電阻體3,因能抑制圖2所示階差形狀中存在邊角的場合下容易產(chǎn)生的邊角空孔,所以能將電阻值的偏差抑制到最小。
比較試樣13和比較品2的最大厚度和測定50個電阻體的電阻值時的偏差,并在表4中。
表4
相對于試樣13的最大厚度200μm,比較品2的最大厚度為230μm,可見采用本發(fā)明,則在減低電阻布線板高度上是有效的。此外,電阻值的偏差減小到35%左右,可見對電阻值的高精度化是有效的。
實施例5由包含下列工序的制造方法可得到本發(fā)明實施例5的電阻布線板利用刮刀法對與實施例2相同組成的原料粉和丁縮醛樹脂、增塑劑、溶劑進行混合、分散得到的膏劑,形成生片的第1工序,在用第1工序得到的生片上,用Pd糊并用網(wǎng)印法形成電極圖案的第2工序,用第2工序得到的生片上的電極圖案間由成形模形成具有兩端部局部變深的曲面,并且最小深度為40μm、最大深度為50μm的階差的第3工序,用能得到致密燒結(jié)基片的溫度對用第3工序得到的成形體進行燒結(jié)的第4工序,對用第4工序得到的燒結(jié)體上的階差充填氧化釕系列電阻糊、玻璃糊后,用650℃進行燒結(jié)的第5工序。
如圖4所示,用電極1、絕緣基片2和電阻體3構(gòu)成這樣得到的本發(fā)明品(試樣14),并構(gòu)成階差形狀為電極1的一部分在兩端部設置局部加凹坑,而且電極1和電阻體3的表面的高度等于或者低于絕緣基片2的表面的高度。
因此,能促進電阻糊流平,而且能加大電極1的表面和電阻體3的表面的高低差。
比較試樣14和比較品2的最大厚度和測定50個電阻體的電阻值時的偏差,并列在表5中。
表5
相對于試樣14的最大厚度200μm,比較品2的最大厚度為230μm,可見采用本發(fā)明,則在減低電阻布線板高度上是有效的。此外,電阻值的偏差減小到40%左右,可見對電阻值的高精度化是有效的。
此外,成為試樣14的電阻體表面最大高度的兩端部和電極表面的距離是90μm,在試樣11中卻是70μm,即使試樣14向著印刷電路板安裝電阻體形成面也能在電阻體和印刷電路板之間保持充分距離,可見有利于面朝下安裝。
實施例6由包含下列工序的制造方法可得到本發(fā)明實施例6的電阻布線板利用刮刀法對與實施例2相同組成的原料粉和丁縮醛樹脂、增塑劑、溶劑進行混合、分散得到的膏劑,形成生片的第1工序,用加粗連接到生片上的面的一對平板狀的成形模夾住并加壓用第1工序得到的生片的第2工序,在用第2工序得到的生片上,用Pd糊并用網(wǎng)印法形成電極圖案的第3工序,用第3工序得到的生片上的電極圖案間由成形模形成深度為40μm的階差的第4工序,用能得到致密燒結(jié)基片的溫度對用第4工序得到的成形體進行燒結(jié)的第5工序,對用第5工序得到的燒結(jié)體上的階差充填氧化釕系列電阻糊、玻璃糊后,用650℃進行燒結(jié)的第6工序。
如圖5所示,用電極1、絕緣基片2和電阻體3構(gòu)成這樣得到的本發(fā)明品(試樣15),并構(gòu)成在絕緣基片2和電極1的邊界面上設置無數(shù)微小的坑點,而且電極1和電阻體3的表面的高度等于或者低于絕緣基片2的表面的高度。
因此,因在絕緣基片2和電極1的邊界面上產(chǎn)生錨定效果,增強電極的粘接強度,同時利用凹凸使電極和絕緣基片的接觸面積增大,改善熱傳導,所以能改善超負載特性。
比較試樣15和比較品2的最大厚度和電極的粘接強度、超負載特性,并列在表6中。
表6
相對于試樣15的最大厚度210μm,比較品2的最大厚度為230μm,可見采用本發(fā)明,則在減低電阻布線板高度上是有效的。此外,電阻值的偏差減小到50%左右,可見對電阻值的高精度化是有效的。
此外,表6分別示出了試樣15的電極抗拉強度、超負載特性,可見比試樣11和比較品優(yōu)良。
實施例7由包含下列工序的制造方法可得到本發(fā)明實施例7的電阻布線板利用刮刀法對與實施例2相同組成的原料粉和丁縮醛樹脂、增塑劑、溶劑進行混合、分散得到的膏劑,形成生片的第1工序,在用第1工序得到的生片上開孔的的第2工序,在用第2工序得到的生片的孔中充填Pd電極糊,并用Pd糊在生片上形成電極圖案,使之根據(jù)需要充填在孔中的Pd電極糊接觸的第3工序,在用第3工序得到的生片上的沒有印刷電極圖案的面上由成形模形成深度為40μm的階差的第4工序,用能得到致密燒結(jié)基片的溫度對用第4工序得到的成形體進行燒結(jié)的第5工序,對用第5工序得到的燒結(jié)體上的階差間充填氧化釕系列電阻糊、玻璃糊后,用650℃進行燒結(jié)的第6工序。
如圖6和圖7所示,用電極1、絕緣基片2和電阻體3構(gòu)成這樣得到的本發(fā)明品(試樣16、17),在沒有形成電阻體3的面上通過穿孔或者通孔形成電極1。電極1和電阻體3的接觸面積均勻,而且電極1和電阻體3的表面的高度等于或者低于絕緣基片2的表面的高度。
此外,因與圖6所示的相比,圖7所示的電極1露出面積增加,所以能夠可靠地連接。
比較試樣16、17和比較品2的最大厚度和測定50個電阻體的電阻值時的偏差,并列在表7中。
表7
相對于試樣16、17的最大厚度196、198μm,比較品2的最大厚度為230μm,可見采用本發(fā)明,則在減低電阻布線板高度上是有效的。此外,電阻值的偏差減小到38%左右,可見對電阻值的高精度化是有效的。
實施例8
由包含下列工序的制造方法可得到本發(fā)明實施例8的電阻布線板利用刮刀法對與實施例2相同組成的原料粉和丁縮醛樹脂、增塑劑、溶劑進行混合、分散得到的膏劑,形成生片的第1工序,在用第1工序得到的生片上,用Pd糊并用網(wǎng)印法形成電極圖案的第2工序,用第2工序得到的生片上的電極圖案間由成形模形成40μm深的階差的第3工序,用能得到致密燒結(jié)基片的溫度對用第3工序得到的成形體進行燒結(jié)的第4工序,在用第4工序得到的燒結(jié)體上的階差間充填氧化釕系列電阻糊的第5工序,研磨用第5工序得到的基板表面的第6工序,用650℃燒結(jié)用第6工序得到的基片的第7工序,將用第7工序得到的燒結(jié)件充填玻璃糊并用650℃進行燒結(jié)的第8工序。
如圖1所示,用電極1、絕緣基片2和電阻體3構(gòu)成這樣得到的本發(fā)明品(試樣18),并構(gòu)成電極1和電阻體3的表面的高度等于或者低于絕緣基片2的表面的高度。
比較試樣18和比較品2的最大厚度和測定50個電阻體的電阻值時的偏差,并列在表8中。
表8
相對于試樣18的最大厚度198μm,比較品2的最大厚度為230μm,可見采用本發(fā)明,則在減低電阻布線板高度上是有效的。此外,電阻值的偏差減小到40%左右,可見對電阻值的高精度化是有效的。
此外,如前所述,生片和電極糊的燒結(jié)溫度在用于使基片充分致密的下限的1100℃以上,而且在以Pd的熔點作為界限的1500℃以下為佳。因為在TiO2、MnO和SiO2不到1.5wt%的場合,即使電極材料能燒結(jié)的上限溫度是1500℃也不能得到致密的絕緣基片,而且當TiO2、MnO多于2.5wt%,SiO2多于4.5wt%時,絕緣材料的熱傳導率降低并且超負載特性劣化,所以添加1.5~2.5wt%的TiO2、1.5~2.5wt%的MnO、1.5~4.5wt%的SiO2為佳。電極糊也可以對應于基片燒結(jié)溫度在Pd上添加Ag,直到40wt%為止。也就是說,當在電極糊上添加40wt%以上Ag時,在作為基片的燒結(jié)溫度的下限的1100℃熔融,一部分電極之間相互接觸,所以添加到40wt%為止為佳,而且電極糊在基片燒結(jié)溫度的1100℃到1500℃形成電極,即使不添加Ag也可。
利用微組分分析,確認在氧化鋁質(zhì)基片和電極的邊界上存在包含比氧化鋁質(zhì)基片的內(nèi)部更多的Mn的反應相,可知氧化鋁質(zhì)基片和電極可靠地接合。
如前所述,為了從外部確保電氣絕緣性,在氧化釕那樣的電阻材料上形成作為保護層的玻璃層以構(gòu)成電阻體,但是也可以用樹脂層代替玻璃層。此外,形成電阻體的階差的深度隨著加深而成形體歪斜,因而以生片的厚度的一半以下為佳,考慮到模具的脫模性等,即使在階差中有傾斜也不脫離本發(fā)明的本質(zhì)。
此外,如前所述,雖然在絕緣基片上只配置1個電阻體,但是如網(wǎng)絡電阻、多片狀電阻等那樣在絕緣基片上配置多個電阻體,或者利用導電體構(gòu)成電路的場合,也能借助于設置多個階差在成形模上實施,不會喪失本發(fā)明的有效性。
此外,如前所述,用MnO2、Mn2O3代替MnO也能得到同樣的結(jié)果。
此外,在實施例1到實施例8中,即使在使用表1所示成分的原料粉的場合也能得到同樣的效果。
實施例9由包含下列工序的制造方法可得到本發(fā)明實施例9的電阻布線板利用刮刀法對由鋁粉和表9所示的添加物以及丁縮醛樹脂、增塑劑、溶劑進行混合、分散得到的膏劑,形成生片的第1工序,在用第1工序得到的生片上,用在Pd中混合1wt%的Pt后的導電糊對電極進行網(wǎng)印法印刷的第2工序,用能得到致密燒結(jié)基片的溫度對用第2工序得到的生片進行燒結(jié)的第3工序,在用第3工序得到的燒結(jié)體上的電極間在印刷作為電阻材料的氧化釕系列電阻糊后,印刷電阻保護膜用的玻璃糊并用650℃進行燒結(jié)的第4工序。
用至少包含Pt的Pd-Pt系列或者Pt電極,由1.5~2.5wt%的TiO2粉、1.5~2.5wt%的MnO2粉、0.5~4.0wt%的Si粉和氧化鋁粉形成的氧化鋁質(zhì)基片,和用玻璃覆蓋的氧化釕系列的電阻體,構(gòu)成這樣得到的本發(fā)明品(試樣19~28)。
作為比較,用與試樣25相當?shù)牧康腟iO2粉代替Si粉,經(jīng)過同樣的過程得到比較品3。
作為比較,用玻璃氧化鋁的生片和Ag糊以及氧化釕系列的電阻糊、玻璃糊,經(jīng)過與本發(fā)明品同樣地工序得到比較品4。
為了評價它們的超負載特性,以1秒接通(ON)、10秒斷開(OFF)作為1周期,向電阻提供1/16W的功率,求得1萬周期后的電阻值的變化率。此外,用焊錫將銅制的金屬柱焊接在電極上,并用測量儀表測定將其橫壓時的強度,比較其結(jié)果,列在表9中。
表9
與比較品3進行比較,可見本發(fā)明品電極橫壓強度優(yōu)良。
與比較品4進行比較,可見本發(fā)明品超負載特性優(yōu)良。
此外,生片和電極糊的燒結(jié)溫度在使基片充分致密的下限的1100℃以上,而且在以Pd的熔點作為界限的1500℃以下為佳。
實施例10經(jīng)歷下列工序可得到本發(fā)明實施例10的電阻布線板基于利用刮刀法對由用93∶1.5∶1.5∶4.0的重量比混合鋁∶TiO2∶MnO2∶Si后的原料粉和丁縮醛樹脂、增塑劑、溶劑進行混合、分散得到的膏劑,形成生片的第1工序,在用第1工序得到的生片上,用含有1wt%的Pt的Pd糊對電極進行網(wǎng)印法印刷的第2工序,在用第2工序得到的生片上的電極圖案間,由成形模形成40μm深的階差的第3工序,用能得到致密燒結(jié)基片的溫度對用第3工序得到的成形體進行燒結(jié)的第4工序,對用第4工序得到的燒結(jié)體上的階差間充填氧化釕系列電阻糊、玻璃糊后,用650℃進行燒結(jié)的第5工序。
如圖1所示,用電極1、絕緣基片2和電阻體3構(gòu)成這樣得到的本發(fā)明品(試樣29),并構(gòu)成電極1和電阻體3的表面的高度等于或者低于絕緣基片2的表面的高度。
作為比較,添加與試樣29相當?shù)牧康腟iO2粉代替添加Si粉,經(jīng)過同樣的過程得到比較品5。
比較試樣29和比較品4、5的最大厚度和測定50個電阻體的電阻值時的偏差和橫壓強度,并列在表10中。
表10
試樣29與比較品5相比,可見電極橫壓強度優(yōu)良。
此外,相對于試樣29的最大厚度為200μm,比較品4的最大厚度為230μm,可見采用本發(fā)明,則在減低電阻布線板高度上是有效的。此外,電阻值的偏差減少到50%左右,可見對電阻值的高精度化是有效的。
實施例11經(jīng)歷下列工序可得到本發(fā)明實施例11的電阻布線板利用刮刀法對用與實施例10相同組成的的原料粉和丁縮醛樹脂、增塑劑、溶劑進行混合、分散得到的膏劑,形成生片的第1工序,在用第1工序得到的生片上,用Pd糊對電極進行網(wǎng)印法印刷的第2工序,由成形模形成40μm深的階差,使用第2工序得到的生片上的電極圖案和階差底面重疊的第3工序,用能得到致密燒結(jié)基片的溫度對用第3工序得到的成形體進行燒結(jié)的第4工序,對用第4工序得到的燒結(jié)體上的階差間充填氧化釕系列電阻糊、玻璃糊后,用650℃進行燒結(jié)的第5工序。
如圖2所示,用電極1、絕緣基片2和電阻體3構(gòu)成這樣得到的本發(fā)明品(試樣30),并構(gòu)成電極1的一部分不僅與圖1所示的電阻體3的側(cè)面,而且也與電阻體3的底面連接,并且電極1和電阻體3的表面的高度等于或者低于絕緣基片2的表面的高度。
作為比較,添加與試樣29相當?shù)牧康腟iO2粉代替添加Si粉,經(jīng)過同樣的過程得到比較品6。
比較試樣30和比較品4、6的最大厚度和測定50個電阻體的電阻值時的偏差和橫壓強度,并列在表11中。
表11
本發(fā)明與比較品6相比,可見電極橫壓強度優(yōu)良。
此外,相對于試樣30的最大厚度196μm,比較品4的最大厚度為230μm,可見采用本發(fā)明,則在減低電阻布線板高度上是有效的。此外,電阻值的偏差減小到30%左右,可見對電阻值的高精度化是有效的。
實施例12經(jīng)歷下列工序可得到本發(fā)明實施例12的電阻布線板利用刮刀法對與實施例10相同組成的原料粉和丁縮醛樹脂、增塑劑、溶劑進行混合、分散得到的膏劑,形成生片的第1工序,在用第1工序得到的生片上開孔的的第2工序,在用第2工序得到的生片的孔中充填Pd電極糊,并用Pd糊在生片上形成電極圖案,使之根據(jù)需要與充填在孔中的Pd電極糊接觸的第3工序,在用第3工序得到的生片上的沒有印刷電極圖案的面上由成形模形成深度為40μm的階差的第4工序,用能得到致密燒結(jié)基片的溫度對用第4工序得到的成形體進行燒結(jié)的第5工序,對用第5工序得到的燒結(jié)體上的階差間充填氧化釕系列電阻糊、玻璃糊后,用650℃進行燒結(jié)的第6工序。
如圖6和圖7所示,用電極1、絕緣基片2和電阻體3構(gòu)成這樣得到的本發(fā)明品(試樣31、32),并構(gòu)成在沒有形成電阻體3的面上通過穿孔或者通孔形成電極1。電極1和電阻體3的接觸面積均勻,而且電極1和電阻體3的表面的高度等于或者低于絕緣基片2的表面的高度。
作為比較,添加與試樣30相當?shù)牧康腟iO2粉代替添加Si粉,經(jīng)過同樣的過程得到比較品7。
比較試樣31、32和比較品4、7的最大厚度和測定50個電阻體的電阻值時的偏差和橫壓強度,并列在表12中。
表12
本發(fā)明與比較品7相比,可見電極橫壓強度優(yōu)良。
此外,相對于試樣31、32的最大厚度193、202μm,比較品4的最大厚度為230μm,可見采用本發(fā)明,則在減低電阻布線板高度上是有效的。此外,電阻值的偏差減小到40%左右,可見對電阻值的高精度化是有效的。
實施例13經(jīng)歷下列工序可得到本發(fā)明實施例8的電阻布線板利用刮刀法對與實施例10相同組成的原料粉和丁縮醛樹脂、增塑劑、溶劑進行混合、分散得到的膏劑,形成生片的第1工序,在用第1工序得到的生片上,用Pd糊并用網(wǎng)印法形成電極圖案的第2工序,用第2工序得到的生片上的電極圖案間由成形模形成40μm深的階差的第3工序,用能得到致密燒結(jié)基片的溫度對用第3工序得到的成形體進行燒結(jié)的第4工序,對用第4工序得到的燒結(jié)體上的階差充填氧化釕系列電阻糊的第5工序,研磨用第5工序得到的基片表面的第6工序,用650℃燒結(jié)用第6工序得到的基板的第7工序充填用第7工序得到的燒結(jié)玻璃糊并用650℃進行燒結(jié)的第8工序。
如圖1所示,用電極1、絕緣基片2和電阻體3構(gòu)成這樣得到的本發(fā)明品(試樣33),并且構(gòu)成電極1和電阻體3的表面的高度等于或者低于絕緣基片2的表面的高度。
作為比較,添加與試樣29相當?shù)牧康腟iO2粉代替添加Si粉,經(jīng)過同樣的過程得到比較品8。
比較試樣33和比較品4、8的最大厚度和測定50個電阻體的電阻值時的偏差和橫壓強度,并列在表13中。
表13
本發(fā)明與比較品8相比,可見電極橫壓強度優(yōu)良。
此外,相對于試樣33的最大厚度198μm,比較品4的最大厚度為230μm,可見采用本發(fā)明,則在減低電阻布線板高度上是有效的。此外,電阻值的偏差減小到30%左右,可見對電阻值的高精度化是有效的。
此外,如前所述,生片和電極糊的燒結(jié)溫度在用于使基片充分致密的下限的1100℃以上,而且在以Pd的熔點作為界限的1500℃以下為佳。此外,因在TiO2、MnO和SiO2不到1.5wt%的場合,即使電極材料能燒結(jié)的上限溫度是1500℃也不能得到致密的絕緣基片,而且當TiO2、MnO多于2.5wt%,SiO2多于4.0wt%時,絕緣材料的熱傳導率降低并且超負載特性劣化,所以添加1.5~2.5wt%的TiO2、1.5~2.5wt%的MnO、1.5~4.0wt%的SiO2為佳。此外,電極糊也以對應于基片燒結(jié)溫度添加1%以上Pt為佳。也就是說,為了確保電極粘接強度高溫時可靠性并改善焊錫抗蝕性,電極糊添加1%以上Pt為佳,此外,在電極粘接強度不是必要的場合,也可以不添加Pt。
利用微組分分析,確認在氧化鋁質(zhì)基片和電極的邊界上存在包含比氧化鋁質(zhì)基片的內(nèi)部更多的Mn的反應相,可知氧化鋁質(zhì)基片和電極可靠地接合。
如前所述,為了從外部確保電氣絕緣性,在氧化釕那樣的電阻材料上形成作為保護層的玻璃層以構(gòu)成電阻體,但是也可以用樹脂層代替玻璃層。此外,考慮到模具的脫模性等,即使形成電阻體的階差有傾斜也不脫離本發(fā)明的本質(zhì)。
工業(yè)上的實用性如前所述,采用本發(fā)明,則有得到電極粘接強度優(yōu)良,能減低高度且電阻值精度高、超負載特性優(yōu)良的電阻布線板的效果。
權(quán)利要求
1.一種電阻布線板,其特征在于,包括氧化鋁基片,包含1.5~2.5wt%的TiO2、1.5~2.5wt%的MnO、0.5~4.0wt%的Si粉或1.5~4.5wt%的SiO2;所述氧化鋁基片上包含60wt%以上Pd的2個Pd-Ag電極或包含1wt%以上Pt的2個Pd-Pt電極;所述電極間形成的電阻體;以及處于所述氧化鋁基片和所述電極兩者邊界的反應相,所述反應相具有一提高的Mn濃度,該濃度大于所述氧化鋁基片剩余部分中Mn的體濃度。
2.一種電阻布線板的制造方法,其特征在于,包括下述工序(a)形成包含1.5~2.5wt%的TiO2、1.5~2.5wt%的MnO、0.5~4.0wt%的Si粉或1.5~4.5wt%的SiO2的生片;(b)在所述生片上形成包含60wt%以上Pd的Pd-Ag電極圖案或包含1wt%以上Pt的Pd-Pt電極圖案;(c)對具有所述電極圖案的所述生片進行燒結(jié),形成具有電極的經(jīng)燒結(jié)的生片;以及(d)在所述經(jīng)燒結(jié)的生片上形成電阻體;其中,在所述經(jīng)燒結(jié)的生片和所述電極兩者邊界上形成反應相,所述反應相具有一提高的Mn濃度,該濃度大于生片剩余部分中Mn的體濃度。
3.一種電阻布線板,其特征在于,包括氧化鋁基片,包含1.5~2.5wt%的TiO2、1.5~2.5wt%的MnO、0.5~4.0wt%的Si粉或1.5~4.5wt%的SiO2;所述氧化鋁基片上包含60wt%以上Pd的2個Pd-Ag電極或包含1wt%以上Pt的2個Pd-Pt電極;以及所述電極間形成的電阻體。
4.一種電阻布線板,其特征在于,包括基片,包含1.5~2.5wt%的TiO2、1.5~2.5wt%的MnO、0.5~4.0wt%的Si粉或1.5~4.5wt%的SiO2;所述基片上包含60wt%以上Pd的2個Pd-Ag電極或包含1wt%以上Pt的2個Pd-Pt電極;所述電極間形成的電阻體;以及處于所述基片和所述電極兩者邊界的反應相,所述反應相具有一提高的Mn濃度,該濃度大于所述基片剩余部分中Mn的體濃度。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種電阻布線板及其制造方法,在形成于生片上的電極圖案間形成階差圖案,對這種階差圖案填充電阻糊并進行燒結(jié)。此外,為了提高電阻體(3)的厚度精度,借助于研磨電阻布線板的表面,能做成電極(1)的表面和電阻體(3)的表面的高度與絕緣基片(2)的表面高度相同或者更低,謀得減低高度。用包含1.5~2.5wt%的TiO
文檔編號H01C17/28GK1480961SQ02147519
公開日2004年3月10日 申請日期1998年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月16日
發(fā)明者犬塚敦, 富岡聰志, 古川成男, 檜森剛司, 木村涼, , 志, 犬 敦, 男 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社