JP3255985B2 - 厚膜正特性サーミスタ組成物、その製造方法および厚膜正特性サーミスタ - Google Patents
厚膜正特性サーミスタ組成物、その製造方法および厚膜正特性サーミスタInfo
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Description
す厚膜正特性サーミスタ組成物、その製造方法および厚
膜正特性サーミスタに関する。
ては、例えばニッケル(Ni)または、ニッケル(N
i)−クロム(Cr)などをアルミナ基板上に着膜し、
エッチングなどの技術により回路パターンを形成する薄
膜方式の構成が知られている。
膜方式により製造されるため、その製造方法は煩雑で、
しかも厳しい条件が要求されている。
抵抗器およびその製造方法が望まれている。
れているが、この厚膜方式では空気中で加熱焼成するた
め、酸化しやすいニッケル(Ni)または、ニッケル
(Ni)−クロム(Cr)などの金属類を使用すること
ができない。
導体または絶縁体となるが、この酸化物のうち、酸化ル
テニウム(RuO2)は金属的伝導を示す酸化物として
知られている。この酸化ルテニウムは、温度係数が約+
3000ppm/℃であるが、ガラス粉末と混合して加
熱焼成すると、+800ppm/℃程度まで低下する。
0ppm/℃程度になるように調製されている。
しては、抵抗温度係数(TCR:Temperature Coeffici
ent of Resistance)を減少させるもの、すなわち負の
TCR駆動体(ドライバ)として、酸化ニオブ(Nb2
O5)、酸化チタン(TiO2)、酸化マンガン(Mn
2O3)、酸化ニッケル(NiO)、酸化アンチモン
(Sb2O3)など、抵抗温度係数を増大させるもの、
すなわち正のTCR駆動体として、酸化銅(CuO)が
知られている。
テニウムを主体とする抵抗ペーストの抵抗温度係数をあ
る限られた範囲、例えば±100ppm/℃内に設定す
るために微量添加されるものである。
方式では、製造性が煩雑で所定の正の温度係数を得るた
めには製造の際の条件が厳しい。また、厚膜方式では、
加熱焼成するため、半導体または絶縁体となる酸化物に
酸化しやすい金属などを使用することができない問題が
ある。
で、大きな正の抵抗温度係数が得られる厚膜正特性サー
ミスタ組成物、その製造方法および厚膜正特性サーミス
タを提供することを目的とする。
性サーミスタ組成物は、ルテニウム酸銅(CuRu
O3)およびガラスを含有するものである。
物は、請求項1記載の厚膜正特性サーミスタ組成物にお
いて、ルテニウム酸銅(CuRuO3)は、銅(Cu)
の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュウ酸塩の少なく
ともいずれか1種と、ルテニウム(Ru)の酸化物、水
酸化物、炭酸塩およびシュウ酸塩の少なくともいずれか
1種と、銅(Cu)−ルテニウム(Ru)の酸化物、水
酸化物、炭酸塩およびシュウ酸塩の少なくともいずれか
1種との少なくともいずれか2種が混合され加熱焼成さ
れて調整されたものである。
物は、請求項1記載の厚膜正特性サーミスタ組成物にお
いて、ルテニウム酸銅(CuRuO 3 )は、銅(Cu)
の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュウ酸塩の少なく
ともいずれか1種と、ルテニウム(Ru)の酸化物、水
酸化物、炭酸塩およびシュウ酸塩の少なくともいずれか
1種とが1:1のモル比で混合され加熱焼成されて調整
されたものである。
物の製造方法は、銅(Cu)の酸化物、水酸化物、炭酸
塩およびシュウ酸塩の少なくともいずれか1種と、ルテ
ニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュ
ウ酸塩の少なくともいずれか1種と、銅(Cu)−ルテ
ニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュ
ウ酸塩の少なくともいずれか1種との少なくともいずれ
か2種を混合して加熱焼成してルテニウム酸銅(CuR
uO 3 )を生成し、このルテニウム酸銅(CuRu
O 3 )を粉砕し、この粉砕したルテニウム酸銅(CuR
uO 3 )と、ガラス粉末とを混合して厚膜ペーストを調
製し、この厚膜ペーストを加熱焼成するものである。
物の製造方法は、銅(Cu)の酸化物、水酸化物、炭酸
塩およびシュウ酸塩の少なくともいずれか1種と、ルテ
ニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュ
ウ酸塩の少なくともいずれか1種とを1:1のモル比で
混合して加熱焼成してルテニウム酸銅(CuRuO 3 )
を生成し、このルテニウム酸銅(CuRuO 3 )を粉砕
し、この粉砕したルテニウム酸銅(CuRuO 3 )と、
ガラス粉末とを混合して厚膜ペーストを調製し、この厚
膜ペーストを加熱焼成するものである。
電気絶縁性を有する基板と、この基板の少なくとも対向
する端部に設けられた一対の電極と、これら電極間に跨
って形成された請求項1、2または3のいずれかに記載
の厚膜正特性サーミスタ組成物と、この厚膜正特性サー
ミスタ組成物および前記一対の電極の少なくとも一部を
被覆する保護膜とを具備したものである。
は、金属的伝導を示す酸化ルテニウムと正の抵抗温度係
数の駆動体となる酸化銅との固溶体であるルテニウム酸
銅(CuRuO3)およびガラスを含有するので、低抵
抗でかつ大きな抵抗温度係数が得られるとともに良好な
抵抗温度特性が得られる。
物は、請求項1記載の厚膜正特性サーミスタ組成物にお
いて、銅(Cu)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシ
ュウ酸塩の少なくともいずれか1種と、ルテニウム(R
u)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュウ酸塩の少
なくともいずれか1種と、銅(Cu)−ルテニウム(R
u)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュウ酸塩の少
なくともいずれか1種との少なくともいずれか2種との
混合物を加熱焼成してルテニウム酸銅(CuRuO3)
を調整するため、容易に低抵抗でかつ大きな抵抗温度係
数が得られるとともに良好な抵抗温度特性が得られる。
物は、請求項1記載の厚膜正特性サーミスタ組成物にお
いて、銅(Cu)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシ
ュウ酸塩の少なくともいずれか1種と、ルテニウム(R
u)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュウ酸塩の少
なくともいずれか1種とが1:1のモル比で混合された
混合物を加熱焼成してルテニウム酸銅(CuRuO 3 )
を調整するため、容易に低抵抗でかつ大きな抵抗温度係
数が得られるとともに良好な抵抗温度特性が得られる。
物の製造方法は、銅(Cu)の酸化物、水酸化物、炭酸
塩およびシュウ酸塩の少なくともいずれか1種と、ルテ
ニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュ
ウ酸塩の少なくともいずれか1種と、銅(Cu)−ルテ
ニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュ
ウ酸塩の少なくともいずれか1種との少なくともいずれ
か2種を加熱焼成して生成したルテニウム酸銅(CuR
uO 3 )と、ガラス粉末とを混合して調製した厚膜ペー
ストを加熱焼成するため、低抵抗でかつ大きな抵抗温度
係数が得られるとともに良好な抵抗温度特性が得られる
厚膜正特性サーミスタが容易に得られる。
物の製造方法は、銅(Cu)の酸化物、水酸化物、炭酸
塩およびシュウ酸塩の少なくともいずれか1種と、ルテ
ニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュ
ウ酸塩の少なくともいずれか 1種とを1:1のモル比で
混合して加熱焼成して生成されたルテニウム酸銅(Cu
RuO 3 )と、ガラス粉末とを混合して調製した厚膜ペ
ーストを加熱焼成するため、低抵抗でかつ大きな抵抗温
度係数が得られるとともに良好な抵抗温度特性が得られ
る厚膜正特性サーミスタが容易に得られる。
基板の少なくとも対向する端部に設けた一対の電極間に
跨って、請求項1、2または3のいずれかに記載のルテ
ニウム酸銅(CuRuO 3 )を含む厚膜正特性サーミス
タ組成物を形成し、この厚膜正特性サーミスタ組成物お
よび一対の電極の少なくとも一部を保護膜にて被覆する
ため、容易に低抵抗でかつ大きな抵抗温度係数が得られ
るとともに良好な抵抗温度特性が得られる。
一実施例を図面を参照して説明する。
を有する基板である例えばアルミナ基板で、このアルミ
ナ基板1は略直方体形状に形成されている。そして、こ
のアルミナ基板1には、長手方向の両端面から両端部の
上下面に亘って断面略コ字状に、例えば銀(Ag)−パ
ラジウム(Pd)系の電極2,2が印刷焼成にてそれぞ
れ設けられている。
る両端部に設けられた一対の電極2,2間に跨って厚膜
正特性サーミスタ体3が帯状に形成されている。この厚
膜正特性サーミスタは、ルテニウム酸銅(CuRu
O3)およびガラスを含有するもので、例えば銅(C
u)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュウ酸塩の少
なくともいずれか1種と、ルテニウム(Ru)の酸化
物、水酸化物、炭酸塩およびシュウ酸塩の少なくともい
ずれか1種と、銅(Cu)−ルテニウム(Ru)の酸化
物、水酸化物、炭酸塩およびシュウ酸塩の少なくともい
ずれか1種との少なくともいずれか2種を混合し加熱焼
成して得られた酸化物と、ガラス粉末とを混合して調製
した厚膜ペーストを、印刷形成して加熱焼成により形成
される。
は、電極2,2の対向方向に沿った一縁からアルミナ基
板1の幅方向に沿って切欠形成されたトリミング4が設
けられ、抵抗値が調整されている。
ーミスタ体3およびトリミング4の全面と、一対の電極
2,2の上面に位置する一部とを被覆する電気絶縁性の
例えばエポキシ樹脂などの保護膜5が塗布や印刷により
設けられている。なお、保護膜5は、ガラスなどでもよ
い。
極2,2の表面には、例えばニッケル(Ni)、錫(S
n)などの表面電極6,6がメッキやスパッタリングな
どによりそれぞれ設けられ、厚膜正特性サーミスタ7が
構成されている。
する。
と、ルテニウムの酸化物である酸化ルテニウム(RuO
2)とを1:1のモル比で混合する。そして、この酸化
銅と酸化ルテニウムとの混合粉末を成形した後、磁性る
つぼに入れて900℃で1時間加熱焼成し、固相反応さ
せる。この加熱焼成により得られた酸化物をボールミル
にかけて粉末にする。なお、この粉末をX線回折により
分析した結果、ルテニウム酸銅(CuRuO3)が同定
された。
珪酸鉛ガラス粉末55重量%とを秤量し、自動混合機ま
たはボールミルにより混合して混合物を調製する。ここ
で、さらに例えば有機ビヒクルとして7重量%のエチル
セルロースを含むブチルカルビトールを混合物の25重
量%となるように加え、3本ロールなどで十分に混合
し、厚膜正特性サーミスタペーストを調製する。
ーストを用いて、図1および図2に示すように、アルミ
ナ基板1の対向する端面近傍に印刷焼成により形成した
銀(Ag)−パラジウム(Pd)系の電極2,2を跨い
で電気的に接続するように印刷し、850℃で10分間
焼成して厚膜正特性サーミスタ体3を形成する。
スタ体3にトリミング4を設けて抵抗値を調整する。な
お、トリミング4を設けなくてもよい。
びトリミング4の全面と、電極2,2の一部とを例えば
エポキシ樹脂などを塗布または印刷して被覆し、乾燥し
て硬化させ、電気絶縁性の保護膜5を形成する。
2,2の表面上をニッケル(Ni)、錫(Sn)などで
さらにメッキまたはスパッタリングなどにより半田付け
可能な表面電極6,6を形成し、厚膜正特性サーミスタ
7を得る。
抗値は、面積1mm2、膜厚10μmにおいて、91.
3Ω(25℃)、抵抗温度係数(TCR)は2852p
pm/℃(25℃/125℃)で安定した特性であっ
た。
酸銅(CuRuO3)とガラスとの組成比である酸化物
の粉末と硼珪酸鉛ガラス粉末との配合比を適宜設定して
作製した厚膜正特性サーミスタ7の試料の特性を表1に
示す。
℃で、膜厚10μm、面積1mm2の値であり、抵抗温
度係数(TCR)は数式1によって得られる。
ガラスに対するルテニウム酸銅(CuRuO3)の含有
量が増加するのに伴い、抵抗値が減少し抵抗温度係数が
増加する傾向にあることが分かる。
伝導を示す酸化ルテニウムと正の抵抗温度係数の駆動体
となる酸化銅との固溶体であるルテニウム酸銅(CuR
uO3)を用いて厚膜正特性サーミスタ体3を形成した
ため、ガラス粉末と混合して加熱焼成しても抵抗温度係
数(TCR)が低下せず、低抵抗でかつ抵抗温度係数が
高い厚膜正特性サーミスタを得ることができるととも
に、抵抗温度特性の直線性が良好な厚膜正特性サーミス
タを得ることができる。
酸塩およびシュウ酸塩の少なくともいずれか1種と、ル
テニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシ
ュウ酸塩の少なくともいずれか1種と、銅(Cu)−ル
テニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシ
ュウ酸塩の少なくともいずれか1種との少なくともいず
れか2種との混合物を加熱焼成してルテニウム酸銅(C
uRuO3)を調整するため、容易に低抵抗でかつ大き
な抵抗温度係数が得られ、良好な抵抗温度特性の直線性
が得られる。
の厚膜形状であるため、チップ抵抗器と同様もしくは同
一の工程で製造でき、新たな工場設備が不要で、大量生
産に適し生産効率を向上でき、製造コストを低減でき
る。
egrated Circuit)化の際には、その製造時に温度補償
回路を同時に形成できる。
成物によれば、金属的伝導を示す酸化ルテニウムと正の
抵抗温度係数の駆動体となる酸化銅との固溶体であるル
テニウム酸銅(CuRuO3)を用いることにより、ガ
ラス粉末と混合して加熱焼成しても抵抗温度係数(TC
R)が低下せず、低抵抗でかつ大きな抵抗温度係数が得
られるとともに良好な抵抗温度特性を得ることができ
る。
物によれば、請求項1記載の厚膜正特性サーミスタ組成
物の効果に加え、銅(Cu)の酸化物、水酸化物、炭酸
塩およびシュウ酸塩の少なくともいずれか1種と、ルテ
ニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュ
ウ酸塩の少なくともいずれか1種と、銅(Cu)−ルテ
ニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュ
ウ酸塩の少なくともいずれか1種との少なくともいずれ
か2種との混合物を加熱焼成してルテニウム酸銅(Cu
RuO3)を調整するため、容易に低抵抗でかつ大きな
抵抗温度係数で、良好な抵抗温度特性を得ることができ
る。
物によれば、請求項1記載の厚膜正特性サーミスタ組成
物の効果に加え、銅(Cu)の酸化物、水酸化物、炭酸
塩およびシュウ酸塩の少なくともいずれか1種と、ルテ
ニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュ
ウ酸塩の少なくともいずれか1種とが1:1のモル比で
混合された混合物を加熱焼成してルテニウム酸銅(Cu
RuO 3 )を調整するため、容易に低抵抗でかつ大きな
抵抗温度係数で、良好な抵抗温度特性を得ることができ
る。
物の製造方法によれば、銅(Cu)の酸化物、水酸化
物、炭酸塩およびシュウ酸塩の少なくともいずれか1種
と、ルテニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩お
よびシュウ酸塩の少なくともいずれか1種と、銅(C
u)−ルテニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩
およびシュウ酸塩の少なくともいずれか1種との少なく
ともいずれか2種を加熱焼成してルテニウム酸銅(Cu
RuO 3 )を生成し、このルテニウム酸銅(CuRuO
3 )を粉砕し、この粉砕したルテニウム酸銅(CuRu
O 3 )と、ガラス粉末とを混合して調製した厚膜ペース
トを加熱焼成するため、低抵抗でかつ大きな抵抗温度係
数で、良好な抵抗温度特性が得られる厚膜正特性サーミ
スタを容易に製造できる。
物の製造方法によれば、銅(Cu)の酸化物、水酸化
物、炭酸塩およびシュウ酸塩の少なくともいずれか1種
と、ルテニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩お
よびシュウ酸塩の少なくともい ずれか1種とを1:1の
モル比で混合して加熱焼成してルテニウム酸銅(CuR
uO 3 )を生成し、このルテニウム酸銅(CuRu
O 3 )を粉砕し、この粉砕したルテニウム酸銅(CuR
uO 3 )と、ガラス粉末とを混合して調製した厚膜ペー
ストを加熱焼成するため、低抵抗でかつ大きな抵抗温度
係数で、良好な抵抗温度特性が得られる厚膜正特性サー
ミスタを容易に製造できる。
れば、基板に設けた一対の電極間に跨って、請求項1、
2または3のいずれかに記載のルテニウム酸銅(CuR
uO 3 )を含む厚膜正特性サーミスタ組成物を形成し、
この厚膜正特性サーミスタ組成物および一対の電極の少
なくとも一部を保護膜にて被覆するため、容易に低抵抗
でかつ大きな抵抗温度係数で、良好な抵抗温度特性を得
ることができる。
組成物を用いて形成された厚膜正特性サーミスタの平面
図である。
る抵抗値の温度特性図である。
る抵抗値の温度特性図である。
る抵抗値の温度特性図である。
サーミスタ組成物の組成比と抵抗値との関係を示す特性
図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 ルテニウム酸銅(CuRuO3)および
ガラスを含有することを特徴とする厚膜正特性サーミス
タ組成物。 - 【請求項2】 ルテニウム酸銅(CuRuO3)は、 銅(Cu)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュウ酸
塩の少なくともいずれか1種と、 ルテニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩および
シュウ酸塩の少なくともいずれか1種と、 銅(Cu)−ルテニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、
炭酸塩およびシュウ酸塩の少なくともいずれか1種との
少なくともいずれか2種が混合され加熱焼成されて調整
されたことを特徴とする請求項1記載の厚膜正特性サー
ミスタ組成物。 - 【請求項3】 ルテニウム酸銅(CuRuO 3 )は、 銅(Cu)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュウ酸
塩の少なくともいずれか1種と、 ルテニウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩および
シュウ酸塩の少なくともいずれか1種とが1:1のモル
比で混合され加熱焼成されて調整された ことを特徴とす
る請求項1記載の厚膜正特性サーミスタ組成物。 - 【請求項4】 銅(Cu)の酸化物、水酸化物、炭酸塩
およびシュウ酸塩の少なくともいずれか1種と、ルテニ
ウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュウ
酸塩の少なくともいずれか1種と、銅(Cu)−ルテニ
ウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュウ
酸塩の少なくともいずれか1種との少なくともいずれか
2種を混合して加熱焼成してルテニウム酸銅(CuRu
O 3 )を生成し、このルテニウム酸銅(CuRuO 3 )
を粉砕し、この粉砕したルテニウム酸銅(CuRu
O 3 )と、ガラス粉末とを混合して厚膜ペーストを調製
し、 この厚膜ペーストを加熱焼成することを特徴とする厚膜
正特性サーミスタ組成物の製造方法。 - 【請求項5】 銅(Cu)の酸化物、水酸化物、炭酸塩
およびシュウ酸塩の少なくともいずれか1種と、ルテニ
ウム(Ru)の酸化物、水酸化物、炭酸塩およびシュウ
酸塩の少なくともいずれか1種とを1:1のモル比で混
合して加熱焼成してルテニウム酸銅(CuRuO 3 )を
生成し、このルテニウム酸銅(CuRuO 3 )を粉砕
し、この粉砕したルテニウム酸銅(CuRuO 3 )と、
ガラス粉末とを混合して厚膜ペーストを調製し、 この厚膜ペーストを加熱焼成する ことを特徴とする厚膜
正特性サーミスタ組成物の製造方法。 - 【請求項6】 電気絶縁性を有する基板と、 この基板の少なくとも対向する端部に設けられた一対の
電極と、 これら電極間に跨って形成された請求項1、2または3
のいずれかに記載の厚膜正特性サーミスタ組成物と、 この厚膜正特性サーミスタ組成物および前記一対の電極
の少なくとも一部を被覆する保護膜とを具備したことを
特徴とする厚膜正特性サーミスタ。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP25533792A JP3255985B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 厚膜正特性サーミスタ組成物、その製造方法および厚膜正特性サーミスタ |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP25533792A JP3255985B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 厚膜正特性サーミスタ組成物、その製造方法および厚膜正特性サーミスタ |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0661013A JPH0661013A (ja) | 1994-03-04 |
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1992
- 1992-08-11 JP JP25533792A patent/JP3255985B2/ja not_active Expired - Fee Related
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