CN114763292B - 缓冲层用助烧结剂、包含缓冲层的电阻及电阻制法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种缓冲层用助烧结剂、包含缓冲层的电阻及电阻制法。该缓冲层用助烧结剂包含硼钡锌硅铝钒系玻璃料。本发明同时提供一包含缓冲层的电阻，由于缓冲层包含上述的硼钡锌硅铝钒系玻璃料，因此，电阻层可借助夹置于基板和电阻层中的缓冲层提升其与基板之间的附着力，还可进一步避免电阻层变形，使电阻展现良好的瞬间负载、电阻公差和电阻温度系数。本发明另提供一种所述电阻的制法，并具有提升生产成本效益的优点。

Description

缓冲层用助烧结剂、包含缓冲层的电阻及电阻制法
技术领域
本发明关于一种助烧剂，尤其是指一种用于晶片电阻器的助烧剂。本发明还有关于一种晶片电阻器及其制法。
背景技术
晶片电阻器(chip resistor)一般用于限制电流或降低电压，其制法是于氧化铝陶瓷基板上印制金属厚膜导体，并于外层涂布保护层而得。随着科技进步，电路板组装渐趋复杂，对于晶片电阻器中各层体的层间附着力、瞬间负载(Short-time overload,STOL)、电阻公差(COV％)和电阻温度系数皆有更严格的要求。
美国发明专利第6943662号提供上述将电阻层直接设于基板的制法，但有电阻层容易变形的问题；另，其公开采用银钯电极膏，而有高成本问题。美国发明专利申请公开案第20110089025号和美国发明专利第5680092号皆提供气相沉积法的制法，但这些制法所需的材料与工艺设备不仅昂贵，还有工序复杂及产能较小的制造成本问题。
综上可知，兼顾晶片电阻器生产的成本效益以及电阻层不易变形的工艺仍有待开发。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种缓冲层用助烧结剂，其包含第一硼钡锌硅铝钒系玻璃料，所述第一硼钡锌硅铝钒系玻璃料包含B2O3、BaO、ZnO、SiO2、Al2O3和V2O5，并以B2O3、BaO、ZnO、SiO2、Al2O3和V2O5的总摩尔数为基准，B2O3的含量为14.01mol％至34mol％，BaO的含量为1.5mol％至8.44mol％，ZnO的含量为20.06mol％至34.6mol％，SiO2的含量为23mol％至49.11mol％，Al2O3的含量为4.9mol％至7.60mol％，以及V2O5的含量为0.77mol％至1.85mol％。
上述第一硼钡锌硅铝钒系玻璃料可以B2O3-BaO-ZnO-SiO2-Al2O3-V2O5的方式表示。
本发明的缓冲层用助烧结剂通过包含特定成分及其各自的特定含量范围，让使用其作为主要成分的缓冲层应用于电阻时，除了电阻层可借助夹置于基板和电阻层的缓冲层提升电阻层对基板的附着力，并可在以激光切割修正电阻层的电阻值时，降低破坏电阻层的机率及提升电阻层的生产良率，进一步避免电阻层变形或减少不同层体(例如基板和电阻层)之间的应力差造成的层裂风险，使电阻展现良好的瞬间负载、电阻公差和电阻温度系数。
较佳的，于所述第一硼钡锌硅铝钒系玻璃料中，以B2O3、BaO、ZnO、SiO2、Al2O3和V2O5的总摩尔数为基准，B2O3的含量为17mol％至34mol％，BaO的含量为1.5mol％至7.5mol％，ZnO的含量为22mol％至34.6mol％，SiO2的含量为23mol％至45mol％，Al2O3的含量为4.9mol％至7.2mol％，以及V2O5的含量为0.9mol％至1.85mol％。
更佳的，于所述第一硼钡锌硅铝钒系玻璃料中，以B2O3、BaO、ZnO、SiO2、Al2O3和V2O5的总摩尔数为基准，B2O3的含量为19.88mol％至31.39mol％，BaO的含量为2.55mol％至6.45mol％，ZnO的含量为24.30mol％至32.61mol％，SiO2的含量为26.50mol％至41.47mol％，Al2O3的含量为5.25mol％至6.80mol％，以及V2O5的含量为1.09mol％至1.72mol％。
在一些实施态样中，所述第一硼钡锌硅铝钒系玻璃料的玻璃软化温度(glasssoftening temperature，Ts)为586℃至739℃。
较佳的，所述第一硼钡锌硅铝钒系玻璃料的玻璃软化温度为586℃至717℃，例如：586℃、590℃、600℃、620℃、640℃、660℃、680℃、700℃、710℃或717℃；更佳的，所述第一硼钡锌硅铝钒系玻璃料的玻璃软化温度为608℃至695℃。
较佳的，所述第一硼钡锌硅铝钒系玻璃料的平均粒径为1微米至5微米。
本发明另提供一种电阻，其包含一复合层状结构和二侧面电极，所述二侧面电极分别设置于所述复合层状结构的相对两侧面；以及所述复合层状结构依序包含一基板、一缓冲层和一电阻层，其中所述缓冲层由一缓冲层用组成物所形成，且所述缓冲层用组成物包含上述的缓冲层用助烧结剂、一填料、一第一树脂和一第一有机溶剂。
本发明通过设置上述缓冲层，除了使印刷后的电阻层图形于烧结后所生的图形形变量缩小，即形变量在5％以下外，并可在降低电阻层的玻璃料添加量的条件下，使电阻层仍可借助夹置于基板和电阻层中的缓冲层来提升其与基板之间的附着力，从而避免产生较大电阻公差的问题，及改善瞬间负载，有效提升产能与电阻的可靠性。
本发明的缓冲层用助烧结剂于烧结过程中形成液相，可提升电阻层与缓冲层接触介面的接着强度，并调控电阻层与基材的热膨胀与烧结收缩的差异。
在一些实施态样中，所述填料包含铝氧化物、锌氧化物、硅氧化物、钛氧化物的任一或其组合。
在一些实施态样中，所述第一树脂包含乙基纤维素系树脂和丙烯酸系树脂的任一或其组合。本发明采用第一树脂使缓冲层用组成物可采用网版印刷。
在一些实施态样中，所述第一有机溶剂包含：松油醇类、醚类、酯类的任一或其组合。本发明的第一有机溶剂是作为稀释剂。
在一些实施态样中，所述基板为陶瓷基板。
在一些实施态样中，于所述缓冲层用组成物中，所述缓冲层用助烧剂与所述填料的重量比为0.4：0.6至0.75：0.25，但不限于此；较佳的，所述缓冲层用助烧剂与所述填料的重量比为0.45：0.55至0.75：0.25，例如，0.45：0.25、0.55：0.45、0.60：0.45、或0.65：0.35。更佳的，所述缓冲层用助烧剂与所述填料的重量比为0.50：0.50至0.70：0.30。本发明通过调整两者的重量比例来控制电阻层与基材的热膨胀系数与烧结收缩的差异，避免电阻层变形及避免电阻层脱落，以确保电阻的复合层状结构具有良好的层间附着力，并展现低电阻、良好的电阻公差、电阻温度系数和瞬间负载。
在一些实施态样中，于所述缓冲层用组成物中，以所述缓冲层用助烧结剂、所述填料、所述第一树脂和所述第一有机溶剂的总重为基准，所述缓冲层用助烧结剂的含量为25.6重量百分比至48重量百分比；所述填料的含量为16重量百分比至38.4重量百分比；所述第一树脂的含量为1重量百分比至2重量百分比；以及所述第一有机溶剂的含量为30重量百分比至40重量百分比。
较佳的，于所述缓冲层用组成物中，以所述缓冲层用助烧结剂、所述填料、所述第一树脂和所述第一有机溶剂的总重为基准，所述缓冲层用助烧结剂的含量为29重量百分比至48重量百分比，例如：29重量百分比、31重量百分比、33重量百分比、35重量百分比、37重量百分比、39重量百分比、41重量百分比、43重量百分比、45重量百分比、47重量百分比或48重量百分比；所述填料的含量为16重量百分比至35重量百分比，例如：16重量百分比、18重量百分比、20重量百分比、22重量百分比、24重量百分比、26重量百分比、28重量百分比、30重量百分比、32重量百分比、34重量百分比或35重量百分比；所述第一树脂的含量为1重量百分比至2重量百分比，例如：1重量百分比、1.2重量百分比、1.4重量百分比、1.6重量百分比、1.8重量百分比或2重量百分比；以及所述第一有机溶剂的含量为30重量百分比至40重量百分比，例如：30重量百分比、32重量百分比、34重量百分比、36重量百分比、38重量百分比或40重量百分比。
在一些实施态样中，所述电阻层由一电阻膏所形成，且所述电阻膏包含一金属粉、一电阻层用助烧结剂、一第二树脂和一第二有机溶剂。
较佳的，所述第二树脂包含乙基纤维素系树脂和丙烯酸系树脂的任一或其组合；更佳的，所述第二树脂与所述第一树脂相同。
较佳的，所述第二有机溶剂包含：松油醇类、醚类、酯类的任一或其组合；更佳的，所述第二有机溶剂与所述第一有机溶剂相同。
上述电阻层用助烧结剂包含第二硼钡锌硅铝钒系玻璃料，并可以B2O3-BaO-ZnO-SiO2-Al2O3-V2O5的方式表示。
在一些实施态样中，于所述第二硼钡锌硅铝钒系玻璃料中，所述第二硼钡锌硅铝钒系玻璃料包含B2O3、BaO、ZnO、SiO2、Al2O3和V2O5，并以B2O3、BaO、ZnO、SiO2、Al2O3和V2O5的总摩尔数为基准，B2O3的含量为26.70mol％至29.1mol％，BaO的含量为10.1mol％至12.64mol％，ZnO的含量为15.39mol％至19.9mol％，SiO2的含量为37.2mol％至42.36mol％，Al2O3的含量为2.68mol％至3mol％，以及V2O5的含量为0.22mol％至0.6mol％。
较佳的，于所述第二硼钡锌硅铝钒系玻璃料中，所述第二硼钡锌硅铝钒系玻璃料包含B2O3、BaO、ZnO、SiO2、Al2O3和V2O5，并以B2O3、BaO、ZnO、SiO2、Al2O3和V2O5的总摩尔数为基准，B2O3的含量为27mol％至29.1mol％，BaO的含量为10.1mol％至12.2mol％，ZnO的含量为16.1mol％至19.9mol％，SiO2的含量为37.2mol％至41.5mol％，Al2O3的含量为2.73mol％至3mol％，以及V2O5的含量为0.28mol％至0.6mol％。
更佳的，于所述第二硼钡锌硅铝钒系玻璃料中，以B2O3、BaO、ZnO、SiO2、Al2O3和V2O5的总摩尔数为基准，B2O3的含量为27.40mol％至28.79mol％，BaO的含量为10.48mol％至11.92mol％，ZnO的含量为16.69mol％至19.26mol％，SiO2的含量为37.98mol％至40.89mol％，Al2O3的含量为2.77mol％至2.95mol％，以及V2O5的含量为0.33mol％至0.55mol％。
在一些实施态样中，所述第二硼钡锌硅铝钒系玻璃料的玻璃软化温度为565℃至690℃。
较佳的，所述第二硼钡锌硅铝钒系玻璃料的玻璃软化温度为565℃至675℃，例如：565℃、570℃、580℃、590℃、600℃、610℃、620℃、630℃、640℃、650℃、660℃、670℃或675℃；更佳的，所述第二硼钡锌硅铝钒系玻璃料的玻璃软化温度为585℃至655℃。本发明通过调整缓冲层用助烧结剂与电阻层用助烧结剂的玻璃软化点的温度差异，可降低电阻层在烧结过程中的收缩形变与残留应力。
依据本发明，电阻层用助烧结剂中的第二硼钡锌硅铝钒系玻璃料因具有特定玻璃软化点范围，而可更进一步地避免电阻层变形及脱落，以确保电阻层具有良好的附着力，并展现低电阻、良好的电阻公差、电阻温度系数和瞬间负载。
较佳的，所述第二硼钡锌硅铝钒系玻璃料为粉末；更佳的，所述第二硼钡锌硅铝钒系玻璃料的平均粒径为1微米至5微米。
在一些实施态样中，所述金属粉包含铜和镍，且所述铜和镍的重量比例为0.35：0.65至0.8：0.2。较佳的，所述铜和镍的重量比例为0.35：0.65至0.65：0.35，例如，0.40：0.60、0.45：0.55、0.50：0.50、0.55：0.45、或0.60：0.40。本发明的电阻层非采用银钯合金电阻膏，故可有效降低生产成本。
在一些实施态样中，所述金属粉包含铜粉和镍粉，或铜镍合金粉。
依据本发明，控制铜和镍的重量比例可进一步避免电阻温度系数过高。
在一些实施态样中，于所述电极膏中，以所述金属粉、所述电阻层用助烧结剂、所述第二树脂和所述第二有机溶剂的总重为基金属粉的含量为67重量百分比至79重量百分比；所述电阻层用助烧结剂的含量为2重量百分比至6重量百分比；所述第二树脂的含量为1重量百分比至3重量百分比；以及所述第二有机溶剂的含量为17重量百分比至25重量百分比。
较佳的，于所述电极膏中，以所述金属粉、所述电阻层用助烧结剂、所述第二树脂和所述第二有机溶剂的总重为基准，所述金属粉的含量为67重量百分比至79重量百分比，例如：67重量百分比、70重量百分比、73重量百分比、76重量百分比或79重量百分比；所述电阻层用助烧结剂的含量为2.5重量百分比至5.5重量百分比，例如：2.5重量百分比、3重量百分比、3.5重量百分比、4重量百分比、4.5重量百分比、5重量百分比或5.5重量百分比；所述第二树脂的含量为1重量百分比至3重量百分比，例如：1重量百分比、1.5重量百分比、2重量百分比、2.5重量百分比或3重量百分比、；以及所述第二有机溶剂的含量为17重量百分比至25重量百分比，例如：17重量百分比、19重量百分比、21重量百分比、23重量百分比或25重量百分比。
依据本发明，控制电阻层用助烧结剂的含量可避免电阻升高及避免电阻层脱落。
较佳的，所述金属粉为球形粉末。
较佳的，所述金属粉平均粒径为0.3微米至10微米。当金属粉的粒径在上述范围时，可提升金属粉的堆叠密度和网版印刷的操作性。
在一些实施态样中，所述复合层状结构还进一步包含一背面电极和一正面电极；其中，所述背面电极设于所述基板的底面；所述缓冲层的顶面的面积小于所述基板的顶面的面积，所述电阻层的顶面的面积小于所述缓冲层的顶面的面积，且所述基板的顶面和缓冲层的顶面设置所述正面电极，且所述正面电极的顶面与所述电阻层的顶面切齐，以形成一共平面。
较佳的，所述基板、所述缓冲层、所述电阻层和所述背面电极各自的顶面面积与底面面积的大小相同。
在另一些实施态样中，所述电阻进一步包含一保护层，且所述保护层设于所述复合层状结构的顶面(即最外表面)，以保护电阻层，所述复合层状结构的顶面即指正面电极的顶面与所述电阻层的顶面所共同形成的表面。
本发明再提供一种电阻的制法，其包括以下步骤：步骤(a)：在一基板的表面形成一缓冲层；步骤(b)：在所述缓冲层的表面形成一电阻层，其中，所述缓冲层夹设于所述基板和所述电阻层之间，获得一复合层状结构；步骤(c)：在所述复合层状结构的相对两侧面分别设置一侧面电极，以获得一电阻胚；以及步骤(d)：烧结所述电阻胚，以获得所述电阻；其中所述缓冲层由一缓冲层用组成物所形成，且所述缓冲层用组成物包含如上述的缓冲层用助烧结剂、一填料、一第一树脂和一第一有机溶剂。
较佳的，所述步骤(a)形成缓冲层的方式和所述步骤(b)形成电阻层的方式皆是以网版印刷法形成，相较于采用气相沉积法的形成方式，采用网版印刷法具有较高的生产效率。
较佳的，所述步骤(a)、所述步骤(b)和所述步骤(c)可各自包含烘干步骤，且烘干温度为100℃至150℃。
较佳的，所述步骤(a)、所述步骤(b)和所述步骤(c)各自的烘干时间为10分钟至15分钟。
较佳的，所述步骤(d)的烧结温度为880℃至920℃。
较佳的，所述步骤(d)的烧结时间为10分钟至15分钟。
较佳的，在步骤(a)之前，所述基板的底面可先形成一背面电极。更佳的，所述复合层状结构包含所述背面电极、所述基板、所述缓冲层、所述电阻层和一正面电极；所述缓冲层的顶面面积小于所述基板的顶面面积，所述电阻层的顶面面积小于所述缓冲层的顶面面积，以及所述步骤(b)进一步包括：在所述基板的顶面和缓冲层的顶面形成所述正面电极，且所述正面电极的顶面与所述电阻层的顶面切齐，以形成一共平面。
较佳的，在所述步骤(d)的烧结所述电阻胚之后，进一步于所述电阻胚或所述复合层状结构的顶面形成一保护层，接着再进行烧结步骤及电极电镀步骤形成外电极层，最终得到所述电阻。
在一些实施态样中，所述保护层的材料包含玻璃的材料。较佳的，所述保护层的烧结温度为400℃至500℃。较佳的，所述保护层的烧结时间为10分钟至15分钟。
在一些实施态样中，所述保护层的材料包含环氧树脂类的材料。较佳的，所述保护层的热固化温度为150℃至300℃。较佳的，所述保护层的热固化时间为10分钟至30分钟。
较佳的，上述电极电镀步骤是指于所述侧面电极、所述正面电极和所述背面电极的表面再进行铜、镍和/或锡的电镀；在一些实施例中，所述电极电镀步骤可先于所述侧面电极、所述正面电极和所述背面电极的表面进行铜电镀，以形成铜外电极层；再于铜外电极层的表面进行镍电镀，以形成镍外电极层；以及于镍外电极层的表面进行锡电镀，以形成锡外电极层，即由铜外电极层、镍外电极层和锡外电极层形成一组三层结构的外电极包覆于侧面电极、所述正面电极和所述背面电极的外表面。本发明的电极不以采用银钯等贵金属为限，故有助于降低生产成本。
在本说明书中，平均粒径是指于所述粒子的粒径分布百分比统计中，累计粒径分布百分比达到50％时所对应的粒径，即D50。
综上，本发明的电阻通过增设缓冲层，使得电阻层可增加与基板的附着力，还可避免电阻层变形，使电阻展现良好的瞬间负载、电阻公差和电阻温度系数，进而提升电阻的生产成本效益，故具有市场竞争力。
附图说明
图1为本发明的电阻的剖面结构示意图。
图2A和图2B为电阻的俯视照片。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
以下列举数种实施例及比较例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可经由本说明书的内容轻易地了解本发明所能达成的优点与功效，并且于不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更，以施行或应用本发明的内容。
实施例1：电阻
如图1所示，电阻1包含一复合层状结构10、二侧面电极20和一保护层30，该二侧面电极20分别设置于该复合层状结构10的相对两侧面100，该保护层30设于该复合层状结构10的顶面110；以及该复合层状结构10包含二背面电极120、一基板130、一缓冲层140、一电阻层150和二正面电极160；其中，该二背面电极120对称设于该基板130的底面131，该缓冲层140的顶面141的面积小于该基板130的顶面132的面积，该电阻层150的顶面151的面积小于该缓冲层140的顶面141的面积，且该基板130的顶面132和缓冲层140的顶面141进一步对称设有该二正面电极160，且该二正面电极160的顶面161与电阻层150的顶面151切齐，以形成一共平面。其中，该缓冲层140由一缓冲层用组成物所形成，且该缓冲层用组成物包含缓冲层用助烧结剂、填料、第一树脂和第一有机溶剂。
实施例2：电阻的制造方法
1.制备复合层状结构：
(1)制备背面电极：于氧化铝基板的底面以网版印刷方式印刷背面电极，其材料为铜，并以100℃至150℃进行烘干10分钟至15分钟。
(2)制备缓冲层：混合缓冲层用助烧结剂、填料、第一树脂和第一有机溶剂后制成缓冲层用组成物，并通过网版印刷方式印刷于氧化铝基板的顶面，以100℃至150℃进行烘干10分钟至15分钟后，形成缓冲层。
(3)制备电阻层：混合金属粉、电阻层用助烧结剂、第二树脂和第二有机溶剂后，制成电阻膏，并通过网版印刷方式印刷于缓冲层的顶面，以100℃至150℃进行烘干10分钟至15分钟，形成电阻层。
(4)制备正面电极：将正面电极以网版印刷方式印刷于氧化铝基板的顶面和缓冲层的顶面，其材料为铜，使正面电极的顶面与电阻层的顶面齐平，以形成一水平共平面，再以100℃至150℃进行烘干10分钟至15分钟。
2.制备侧面电极：
以滚沾方式在复合层状结构的相对两侧面(即由正面电极、基板和背面电极的侧面所构成的侧面)分别涂覆侧面电极，其材料为铜，以形成电阻胚，再以880℃至920℃进行共同烧结10分钟至15分钟。
3.制备保护层：
该电阻层经激光切割以调整电阻值后，将保护层以网版印刷方式印刷于正面电极与电阻层所形成的共平面，即复合层状结构的最外表面，以避免电阻层接触外界空气造成氧化和硫化；其中，该保护层采用环氧树脂，保护层的热固化温度为150℃至300℃，热固化时间为10分钟至30分钟。
4.制备外电极层：先于该侧面电极、该正面电极和该背面电极的表面进行铜电镀，以形成铜外电极层；再于铜外电极层的表面进行镍电镀，以形成镍外电极层；以及于镍外电极层的表面进行锡电镀，以形成锡外电极层，即由铜外电极层、镍外电极层和锡外电极层形成一组三层结构的外电极包覆于侧面电极、该正面电极和该背面电极的外表面。
测试例1：采用不同缓冲层用助烧结剂配方的电阻功效比较
各组依实施例2所述方式制成电阻，但未设置保护层；其中，Ts点是于工艺开始前先行量测，并于烧结完成后观察电阻层的形变量，其余功效测试(即附着力、电阻率、COV％、TCR和STOL)皆于上述电镀外电极后进行，进一步说明如下：
(一)缓冲层用组成物
各组缓冲层用助烧结剂的配方如表1所示，填料皆为Al2O3，第一树脂皆为乙基纤维素，第一有机溶剂皆为松油醇。以缓冲层用助烧结剂、填料、第一树脂和第一有机溶剂的总重为基准，各组采用相同比例：缓冲层用助烧结剂的含量为38.40重量百分比；填料的含量为25.60重量百分比；第一树脂的含量为1.5重量百分比；以及第一有机溶剂的含量为34.50重量百分比。
表1：各组缓冲层用助烧结剂配方(单位：mol％)
(二)电阻膏
各组电阻层用助烧结剂的配方皆相同，所述电阻层用助烧结剂包含：B2O3的含量为28.09mol％、BaO的含量为11.20mol％、ZnO的含量为17.98mol％、SiO2的含量为39.43mol％、Al2O3的含量为2.86mol％以及V2O5的含量为0.44mol％。于电阻膏中，以金属粉、电阻层助烧结剂、第二树脂和第二有机溶剂的总重为基准，各组采用相同比例如下：铜的含量为43.80重量百分比；镍的含量为29.20重量百分比；电阻层助烧结剂的含量为4.00重量百分比；第二树脂的含量为2.00重量百分比；和第二有机溶剂的含量为21.00重量百分比；其中，第二树脂与第一树脂相同，第二有机溶剂与第一有机溶剂相同。
(三)烧结温度
各组标号的尾码为单数(即N-1、N-3、N-5和N-7，N为实施例的编号)时，烧结温度为880℃；各组标号的尾码为双数(即N-2、N-4、N-6和N-8)时，烧结温度为920℃。
(四)功效测试
1.玻璃软化点：依据ASTM E1545的规范，利用热机械热分析仪(ThermomechanicalAnalysis，TMA)量测各缓冲层用助烧结剂的Ts。
2.电阻层形变量：电阻层形变量的计算公式：[(最大宽度-最小宽度)/最大宽度]×100％，即(△W/W)×100％，当电阻层形变量大于5％时，于认定时，将判定该电阻层属明显变形，如图2A所示；当电阻层形变量为5％以下时，则判定该电阻层属未变形，例如图2B所示。
3.附着力：依ISO 2409的规范进行测试，其中第0级(ISO class 0)表示“切割边缘平滑完整，涂膜完全没有剥落”；第1级(ISO class 1)表示“切割线交叉点有小碎屑，剥落区域少于总面积5％”；第2级(ISO class 2)表示“切割线边缘及交叉点都有小碎屑，剥落区域占总面积5％至小于15％”；第3级(ISO class 3)表示“切割线边缘、小方格有部分或全部剥落，剥落区域占总面积15％至小于35％”；第4级(ISO class 4)表示“切割线边缘、小方格有部分或全部剥落，剥落区域占总面积35％至小于65％”；以及第5级(ISO class 5)表示“切割线边缘、小方格有部分或全部剥落，剥落区域占总面积65％以上”。
4.电阻率：依IEC 60115-1/JIS C 5201-1第4.5条的规范进行电阻量测。
5.电阻公差(COV％)：电阻标准差/电阻均值，电阻公差大于3％者，将影响电阻良率。
6.电阻温度系数(Temperature Coefficient of Resistance，TCR)：依IEC60115-1第4.8条的规范进行TCR(±100ppm/℃)的量测与计算；其中，测试温度为T1(25℃)至T2(155℃)，R2为T2点的量测电阻值，R1为T1点的量测电阻值，计算公式为TCR(ppm/℃)＝(R2-R1)/R1×1/(T2-T1)×106。此外，当TCR超过±100ppm/℃的范围时，将影响电阻在环境温度改变下的电阻稳定性。因市售电阻的TCR可超过±100ppm/℃，故TCR是否介于±100ppm/℃，非本发明判定电阻及格与否的依据。
7.瞬间负载(Short-time overload，STOL)：依IEC 60115-1第4.13条的规范，并定额5倍5秒过载，以进行STOL量测。
表2：各电阻的Ts、形变量、附着力、电阻率、COV％、TCR和STOL测试结果
从表2的测试结果可知，比较例3-1和比较例3-2的缓冲层用助烧结剂中的B2O3含量为37.02mol％，高于34mol％，BaO含量为0.63mol％，低于1.5mol％，ZnO含量为36.68mol％，高于34.6mol％，SiO2含量为19.16mol％，低于23mol％，Al2O3含量为4.49mol％，低于4.9mol％，以及V2O5含量为2.02mol％，高于1.85mol％，故其所具有的玻璃软化点仅为565℃。此外，因比较例3-1和比较例3-2的电阻层外观变形过大的问题，故无法进行后续测试。
实施例3-1和实施例3-2的缓冲层用助烧结剂中的B2O3含量为14.01mol％，BaO含量为8.44mol％，ZnO含量为20.06mol％，SiO2含量为49.11mol％，Al2O3含量为7.60mol％，以及V2O5含量为0.77mol％，其玻璃软化点温度为739℃，可知所示含量比例及软化点可使电阻层不变形，使电阻层结构明显获有改善。
最后，实施例3-3至实施例3-8的缓冲层用助烧结剂中的B2O3含量介于17mol％至34mol％，BaO含量介于1.5mol％至7.5mol％，ZnO含量介于22mol％至34.6mol％，SiO2含量介于23mol％至45mol％，Al2O3含量介于4.9mol％至7.2mol％，以及V2O5含量介于0.9mol％至1.85mol％，且玻璃软化点的温度介于608℃至695℃，从而不仅电阻层的形变量皆低于5％，且具有更佳的附着力(皆属第0级)，同时展现低电阻、良好的电阻公差、电阻温度系数和瞬间负载。
测试例2：采用不同缓冲层用助烧结剂与填料重量比例的电阻功效比较
各组依实施例2所述方式制成电阻，但未设置保护层；其中，Ts点是于工艺开始前先行量测，并于烧结完成后观察电阻层的形变量，其余功效测试(即附着力、电阻率、COV％、TCR和STOL)皆于上述电镀外电极后进行，进一步说明如下：
(一)缓冲层用组成物
缓冲层用助烧结剂的配方同实施例3-5和实施例3-6：B2O3含量皆为25.67mol％，BaO含量皆为4.48mol％，ZnO含量皆为28.48mol％，SiO2含量皆为33.93mol％，Al2O3含量皆为6.02mol％，以及V2O5含量皆为1.40mol％，而缓冲层用组成物的配方如表3所示，其中填料为Al2O3，第一树脂为乙基纤维素，第一有机溶剂为松油醇。
表3：各组缓冲层用组成物配方(单位：重量百分比)
(二)电阻膏：同测试例1。
(三)烧结温度：同测试例1，惟实施例4-5的烧结温度为920℃。
(四)功效测试：同测试例1所述的测试方式进行，并将各测试结果记载于表4中。
表4：各电阻的Ts、形变量、附着力、电阻率、COV％、TCR和STOL测试结果
从表4可知，实施例3-5、实施例3-6、实施例4-1至实施例4-5因使用本发明的缓冲层用助烧结剂，故各组电阻的电阻层的形变量皆低于5％，并具有良好的瞬间负载、电阻公差和电阻温度系数。
更进一步地，相较于实施例4-5，由于实施例3-5、实施例3-6、实施例4-1至实施例4-4的缓冲层用助烧结剂与填料的重量比例介于0.45：0.55至0.75：0.25，且缓冲层用助烧结剂的含量介于29重量百分比至48重量百分比；填料的含量介于16重量百分比至35重量百分比；第一树脂的含量介于1重量百分比至2重量百分比；以及第一有机溶剂的含量为30重量百分比至40重量百分比，故可具有更佳的附着力(皆属第0级)，同时展现低电阻、良好的电阻公差、电阻温度系数和瞬间负载。
测试例3：采用不同填料种类的电阻功效比较
各组依实施例2所述方式制成电阻，但未设置保护层；其中，Ts点是于工艺开始前先行量测，并于烧结完成后观察电阻层的形变量，其余功效测试(即附着力、电阻率、COV％、TCR和STOL)皆于上述电镀外电极后进行，进一步说明如下：
(一)缓冲层用组成物
各组除填料种类如表5所示而有不同外，其余条件皆相同，说明如下：
各组缓冲层用助烧结剂的配方同实施例3-5和实施例3-6：B2O3含量皆为25.67mol％，BaO含量皆为4.48mol％，ZnO含量皆为28.48mol％，SiO2含量皆为33.93mol％，Al2O3含量皆为6.02mol％，以及V2O5含量皆为1.40mol％。
各组第一树脂皆为乙基纤维素，第一有机溶剂皆为松油醇，且缓冲层用组成物的比例同实施例3-5和实施例3-6：以缓冲层用助烧结剂、填料、第一树脂和第一有机溶剂的总重为基准，缓冲层用助烧结剂的含量为38.40重量百分比；填料的含量为25.60重量百分比；第一树脂的含量为1.5重量百分比；以及第一有机溶剂的含量为34.50重量百分比。
表5：各组填料种类
(二)电阻膏：同测试例1。
(三)烧结温度：同测试例1。
(四)功效测试：同测试例1所述的测试方式进行，并将各测试结果记载于表6中。
表6：各电阻的Ts、形变量、附着力、电阻率、COV％、TCR和STOL测试结果
实施例3-5、实施例3-6、实施例5-1至实施例5-6填料分别选用铝氧化物、锌氧化物、硅氧化物和钛氧化物，其电阻层的形变量皆低于5％，且附着力皆属第0级，并展现低电阻、良好的电阻公差、电阻温度系数和瞬间负载。
测试例4：未采用缓冲层的电阻功效比较
(一)本测试的比较例则皆未印刷缓冲层，并采用不同电阻层用助烧结剂的重量百分比，其余步骤均相同。
(二)电阻膏的配方如表7所示，其中电阻层用助烧结剂的配方同测试例1，第二树脂为乙基纤维素，第二有机溶剂为松油醇。
表7：电阻膏配方(单位：重量百分比)
(三)烧结温度：同测试例1。
(四)功效测试：同测试例1所述的测试方式进行，并将各测试结果记载于表8中。
表8：各电阻的形变量、附着力、电阻率、COV％、TCR和STOL测试结果
从表8可知，当电阻在未设置缓冲层(即比较例6-1和比较例6-2)，且电阻层用助烧结剂的含量为4重量百分比时，附着力测试结果明显较差，仅有第3级或第4级。
更进一步者，在同样未设置缓冲层的条件下，当比较例6-3和比较例6-4提高电阻层用助烧结剂的含量为6重量百分比时，虽可提升电阻层的附着力，但却导致电阻升高至少3倍，电阻公差升高约2倍，以及电阻温度系数升高约2倍。
最后，当比较例6-5和比较例6-6的电阻层用助烧结剂的含量达8重量百分比，虽附着力测试结果佳，但却有电阻层外观变形过大的问题，且无法进行后续测试。
测试例5：采用不同电阻层用助烧结剂比例的电阻功效比较
各组依实施例2所述方式制成电阻，但未设置保护层；其中，Ts点是于工艺开始前先行量测，并于烧结完成后观察电阻层的形变量，其余功效测试(即附着力、电阻率、COV％、TCR和STOL)皆于上述电镀外电极后进行，进一步说明如下：
(一)缓冲层用组成物：
各组缓冲层用助烧结剂同实施例3-5和实施例3-6：B2O3含量皆为25.67mol％，BaO含量皆为4.48mol％，ZnO含量皆为28.48mol％，SiO2含量皆为33.93mol％，Al2O3含量皆为6.02mol％，以及V2O5含量皆为1.40mol％。
此外，填料皆为Al2O3，第一树脂皆为乙基纤维素，第一有机溶剂皆为松油醇，且缓冲层用组成物的比例同实施例3-5和实施例3-6：以缓冲层用助烧结剂、填料、第一树脂和第一有机溶剂的总重为基准，各组采用相同比例：缓冲层用助烧结剂的含量为38.40重量百分比；该填料的含量为25.60重量百分比；该第一树脂的含量为1.5重量百分比；以及该第一有机溶剂的含量为34.50重量百分比。
(二)电阻膏：
各组电阻层用助烧结剂的配方如表9所示。以金属粉、电阻层助烧结剂、第二树脂和第二有机溶剂的总重为基准，各组采用相同比例：铜的含量为43.80重量百分比；镍的含量为29.20重量百分比；电阻层助烧结剂的含量为4.00重量百分比；第二树脂的含量为2.00重量百分比；第二有机溶剂的含量为21.00重量百分比；其中，第二树脂与第二树脂相同，第二有机溶剂与第一有机溶剂相同。
表9：各组电阻层用助烧结剂配方(单位：mol％)
(三)烧结温度：同测试例1。
(四)功效测试：同测试例1所述的测试方式进行，并将各测试结果记载于表10中，其中Ts为电阻层用助烧结剂的玻璃软化点。
表10：各电阻的Ts、形变量、附着力、电阻率、COV％、TCR和STOL测试结果
从表10可知，实施例7-5和实施例7-6的缓冲层用助烧结剂中的B2O3含量为26.70mol％，BaO含量为12.64mol％，ZnO含量为15.39mol％，SiO2含量为42.36mol％，Al2O3含量为2.68mol％，以及V2O5含量为0.22mol％，且玻璃软化点为690℃时，电阻层无变形，且附着力可达第1级或第2级。
更进一步地，相较于实施例7-5和实施例7-6，由于实施例3-5、实施例3-6、实施例7-1至实施例7-4的缓冲层用助烧结剂中的B2O3含量介于27mol％至29.1mol％，BaO含量介于10.1mol％至12.2mol％，ZnO含量介于16.1mol％至19.9mol％，SiO2含量介于37.2mol％至41.5mol％，Al2O3含量介于2.73mol％至3mol％，以及V2O5含量介于0.28mol％至0.6mol％，故可具有更佳的附着力(皆属第0级)，更展现低电阻、良好的电阻公差、电阻温度系数和瞬间负载。
测试例6：电阻层采用不同铜镍比例的电阻功效比较
各组依实施例2所述方式制成电阻，但未设置保护层；其中，Ts点是于工艺开始前先行量测，并于烧结完成后观察电阻层的形变量，其余功效测试(即附着力、电阻率、COV％、TCR和STOL)皆于上述电镀外电极后进行，进一步说明如下：
(一)缓冲层用组成物：同实施例3-5和实施例3-6。
(二)电阻膏：
各组电阻层用助烧结剂的配方皆相同，且同实施例3-5和实施例3-6：B2O3的含量为28.09mol％、BaO的含量为11.20mol％、ZnO的含量为17.98mol％、SiO2的含量为39.43mol％、Al2O3的含量为2.86mol％以及V2O5的含量为0.44mol％。电阻膏的配方如表11所示，其中第二树脂为乙基纤维素，第二有机溶剂为松油醇。
表11：电阻膏配方(单位：重量百分比)
(三)烧结温度：同测试例1。
(四)功效测试：同测试例1所述的测试方式进行，并将各测试结果记载于表12中，其中Ts为电阻层用助烧结剂的玻璃软化点。
表12：各电阻的Ts、形变量、附着力、电阻率、COV％、TCR和STOL测试结果
从表12可知，实施例3-5、实施例3-6、实施例8-1至实施例8-8的电阻层皆无变形，且具有适当的附着力。
更进一步地，从实施例3-5、实施例3-6、实施例8-5至实施例8-8可知，当铜和镍的重量比例介于0.35：0.65至0.65：0.35，且以金属粉、电阻层用助烧结剂、第二树脂和第二有机溶剂的总重为基准，金属粉的含量为67重量百分比至79重量百分比时，可明显改善电阻的电阻温度系数。
测试例7：不同电阻层用助烧结剂添加量的电阻功效比较
各组依实施例2所述方式制成电阻，但未设置保护层；其中，Ts点是于工艺开始前先行量测，并于烧结完成后观察电阻层的形变量，其余功效测试(即附着力、电阻率、COV％、TCR和STOL)皆于上述电镀外电极后进行，进一步说明如下：
(一)缓冲层用组成物：同实施例3-5和实施例3-6。
(二)电阻膏：
各组电阻层用助烧结剂的配方皆相同，并同实施例3-5和实施例3-6：B2O3的含量为28.09mol％、BaO的含量为11.20mol％、ZnO的含量为17.98mol％、SiO2的含量为39.43mol％、Al2O3的含量为2.86mol％以及V2O5的含量为0.44mol％。电阻膏的配方如表13所示，其中第二树脂为乙基纤维素，第二有机溶剂为松油醇。
表13：电阻膏配方(单位：重量百分比)
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(三)烧结温度：同测试例1。
(四)功效测试：同测试例1所述的测试方式进行，并将各测试结果记载于表14中，其中Ts为电阻层用助烧结剂的玻璃软化点。
表14：各电阻的Ts、形变量、附着力、电阻率、COV％、TCR和STOL测试结果
从表14可知，实施例9-1和实施例9-2所含电阻层用助烧结剂为6重量百分比时，电阻层无变形，且附着力可达第0级，然而，因电阻层中的玻璃成分提高，导致电阻率偏高，并超过4×10-5Ω.cm。
实施例9-7和实施例9-8所含电阻层用助烧结剂则为2重量百分比，因电阻层中的玻璃成分较低，导致电阻层与缓冲层间的附着力降低(第1级或第2级)。
由上可知，以金属粉、电阻层用助烧结剂、第二树脂和第二有机溶剂的总重为基准，电阻层用助烧结剂的含量介于2.5重量百分比至5.5重量百分比时，可更进一步改善电阻层与缓冲层间的附着力，且可更进一步提升电阻率。
综上，本发明通过设置采用具有特定成分及其含量的缓层用助烧结剂所形成的缓冲层，除电阻层可借助夹置于基板和电阻层中的缓冲层提升其与基板之间的附着力，还可进一步避免电阻层变形，使电阻展现良好的瞬间负载、电阻公差和电阻温度系数。

Claims (15)

1.一种缓冲层用助烧结剂，其包含第一硼钡锌硅铝钒系玻璃料，所述第一硼钡锌硅铝钒系玻璃料包含B2O3、BaO、ZnO、SiO2、Al2O3和V2O5，并以B2O3、BaO、ZnO、SiO2、Al2O3和V2O5的总摩尔数为基准，B2O3的含量为14.01mol％至34mol％，BaO的含量为1.5mol％至8.44mol％，ZnO的含量为20.06mol％至34.6mol％，SiO2的含量为23mol％至49.11mol％，Al2O3的含量为4.9mol％至7.60mol％，以及V2O5的含量为0.77mol％至1.85mol％。
2.一种电阻，其包含一复合层状结构和二侧面电极，所述二侧面电极分别设置于所述复合层状结构的相对两侧面；以及所述复合层状结构依序包含一基板、一缓冲层和一电阻层；其中，所述缓冲层由一缓冲层用组成物所形成，且所述缓冲层用组成物包含如权利要求1所述的缓冲层用助烧结剂、一填料、一第一树脂和一第一有机溶剂。
3.如权利要求2所述的电阻，其特征在于，所述第一硼钡锌硅铝钒系玻璃料的玻璃软化温度为586℃至739℃。
4.如权利要求2所述的电阻，其特征在于，所述第一硼钡锌硅铝钒系玻璃料的平均粒径为1微米至5微米。
5.如权利要求2所述的电阻，其特征在于，所述填料包含铝氧化物、锌氧化物、硅氧化物、钛氧化物的任一或其组合。
6.如权利要求2所述的电阻，其特征在于，所述缓冲层用助烧剂与所述填料的重量比为0.4：0.6至0.75：0.25。
7.如权利要求2所述的电阻，其特征在于，于所述缓冲层用组成物中，以所述缓冲层用助烧结剂、所述填料、所述第一树脂和所述第一有机溶剂的总重为基准，所述缓冲层用助烧结剂的含量为25.6重量百分比至48重量百分比；所述填料的含量为16重量百分比至38.4重量百分比；所述第一树脂的含量为1重量百分比至2重量百分比；以及所述第一有机溶剂的含量为30重量百分比至40重量百分比。
8.如权利要求2所述的电阻，其特征在于，所述电阻层是由一电阻膏所形成，且所述电阻膏包含一金属粉、一电阻层用助烧结剂、一第二树脂和一第二有机溶剂。
9.如权利要求8所述的电阻，其特征在于，所述电阻层用助烧结剂包含第二硼钡锌硅铝钒系玻璃料，所述第二硼钡锌硅铝钒系玻璃料包含B2O3、BaO、ZnO、SiO2、Al2O3和V2O5，并以B2O3、BaO、ZnO、SiO2、Al2O3和V2O5的总摩尔数为基准，B2O3的含量为26.70mol％至29.1mol％，BaO的含量为10.1mol％至12.64mol％，ZnO的含量为15.39mol％至19.9mol％，SiO2的含量为37.2mol％至42.36mol％，Al2O3的含量为2.68mol％至3mol％，以及V2O5的含量为0.22mol％至0.6mol％。
10.如权利要求9所述的电阻，其特征在于，所述第二硼钡锌硅铝钒系玻璃料的玻璃软化温度为565℃至690℃。
11.如权利要求8所述的电阻，其特征在于，所述金属粉包含铜和镍，且铜和镍的重量比为0.35：0.65至0.8：0.2。
12.如权利要求8所述的电阻，其特征在于，于所述电阻膏中，以所述金属粉、所述电阻层用助烧结剂、所述第二树脂和所述第二有机溶剂的总重为基准，所述金属粉的含量为67重量百分比至79重量百分比；所述电阻层用助烧结剂的含量为2重量百分比至6重量百分比；所述第二树脂的含量为1重量百分比至3重量百分比；以及所述第二有机溶剂的含量为17重量百分比至25重量百分比。
13.如权利要求8所述的电阻，其特征在于，所述金属粉的平均粒径为0.3微米至10微米。
14.一种电阻的制法，其包括以下步骤：
步骤(a)：在一基板的表面形成一缓冲层；
步骤(b)：在所述缓冲层的表面形成一电阻层，其中，所述缓冲层夹设于所述基板和所述电阻层之间，获得一复合层状结构；
步骤(c)：在所述复合层状结构的相对两侧面分别设置一侧面电极，以获得一电阻胚；以及
步骤(d)：烧结所述电阻胚，以获得所述电阻；
其中，所述缓冲层由一缓冲层用组成物所形成，且所述缓冲层用组成物包含如权利要求1所述的缓冲层用助烧结剂、一填料、一第一树脂和一第一有机溶剂。
15.如权利要求14所述的制法，其特征在于，所述步骤(d)的烧结温度为880℃至920℃，烧结时间为10分钟至15分钟。
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