JPH0661013A - 厚膜正特性サーミスタ組成物及びその製造方法並びにそ の組成物を用いた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及びその製造方法並びにそ の組成物を用いた厚膜正特性サーミスタ

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JPH0661013A
JPH0661013A JP4255337A JP25533792A JPH0661013A JP H0661013 A JPH0661013 A JP H0661013A JP 4255337 A JP4255337 A JP 4255337A JP 25533792 A JP25533792 A JP 25533792A JP H0661013 A JPH0661013 A JP H0661013A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 少なくともCuとRu、又はCuとRuから
成る少なくとも酸化物、水酸化物、炭酸塩、シュウ酸塩
のいずれかの組み合わせのうちの少なくとも2種を混合
し加熱焼成した化合物と、ガラスとよりなる。 【効果】 低抵抗でTCRが高い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、厚膜正特性サーミスタ
用の厚膜正特性(正の抵抗温度係数)サーミスタ組成物
及びその製造方法、並びにこの組成物を用いた厚膜正特
性サーミスタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、正の温度係数を有する抵抗器とし
ては、Ni又はNi−Cr等を例えばアルミナ基板上に
着膜し、エッチング等の技術により回路パターンを形成
したものが知られている。
【0003】しかしながら、これらは薄膜方式により製
造されるためその製造方法は煩雑であり、しかも厳しい
条件が要求されている。そのため、より簡便かつ低廉で
量産可能な物及びその製造方法が望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】厚膜方式では空気中で
加熱焼成を行なうため、酸化しやすいNi又はNi−C
rなどの金属類を使用することができない。
【0005】金属は一般に酸化物になると半導体又は絶
縁体となるが、その中にあってRuOは金属的伝導を
示す酸化物として知られている。このRuOは温度係
数が約+3000ppm/℃もあるが、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。最近ではこれに添加物を加え、約±100pp
m/℃程度になるように調製されてきている。
【0006】この場合の添加物としては、抵抗温度係数
(以下、TCR)を減少させるもの(負のTCR駆動体
(ドライバー))としてNb、TiO、Mn
、NiO、Sb等が、そして正のTCR駆動
体としてはCuOが、それぞれ知られている。
【0007】しかしながら、これらの添加物の使用目的
はRuOを主体とする抵抗ペーストのTCRを或る限
られた範囲(例えば±100ppm/℃)内に設定する
ために極微量添加されるものであり、本発明の目的、構
成、及び効果において、相異している。
【0008】本発明、RuOと正のTCR駆動体であ
る例えばCuOをあらかじめ固相反応させて、より大き
なTCRを有する金属的伝導酸化物とし、ガラスと混合
して加熱焼成してもTCRが低下しない厚膜正特性サー
ミスタ組成物及びその製造方法、並びにこの組成物を用
いた厚膜正特性サーミスタを提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決することを目的としてなされたもので、上述の課題
を解決する一手段として以下の構成を備える。即ち、少
なくともCuとRu、又はCuとRuとから成る少なく
とも酸化物、水酸化物、炭酸塩、シュウ酸塩のいずれか
の組み合わせのうちの少なくとも2種を混合し加熱焼成
した化合物と、ガラスとよりなる厚膜正特性サーミスタ
組成物とする。
【0010】以上の厚膜正特性サーミスタ組成物は、少
なくともCuとRu、又はCuとRuとから成る少なく
とも酸化物、水酸化物、炭酸塩、シュウ酸塩のいずれか
の組み合わせのうちの少なくとも2種を混合し加熱焼成
した化合物を更に粉砕し秤量するA工程と、ガラス粉末
を秤量するB工程と、前記秤量2工程A、Bで得られた
各粉末を混合して厚膜ペーストを製造するC工程と、前
記C工程で得られた厚膜ペーストを加熱焼成するD工程
より製造される。
【0011】そして、これを厚膜正特性サーミスタに適
用する。
【0012】
【作用】以上の構成において、少なくともCuとRu、
又はCuとRuとから成る化合物の組み合わせのうちの
少なくとも2種類を混合し加熱焼成した化合物とから成
るので低抵抗であってTCRが低下せず、しかも抵抗温
度特性の直線性が良好な厚膜正特性サーミスタ組成物を
提供することができる。又、この厚膜正特性サーミスタ
組成物を使用することにより、生産効率を向上させるこ
とが可能となり、しかも混成集積回路(HIC)化の際
には、温度補償回路を同時に形成できる厚膜正特性サー
ミスタを提供することができる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係わる一実施
例を詳細に説明する。
【0014】[第1実施例]CuOとRuOとを予め
1:1のモル比で混合し、このCuOとRuOとの混
合粉末を成形した後、磁性ルツボに入れて、900℃で
1時間加熱焼成して固相反応させた。その後、この酸化
物をボールミルにかけて粉末にした。この粉末をX線回
折により分析したところ、CuRuOなる化合物であ
ることが同定された。そして、この生成物粉末を45w
t%と、ホウケイ酸鉛ガラス粉末55wt%とを秤量
し、自動混合機又はボールミルにより混合して混合物と
する。
【0015】ここで、更に有機ビヒクルとして7wt%
のエチルセルロースを含むブチルカルビトールを前記混
合物の25wt%となるように加え、3本ロール等で充
分に混合し厚膜正特性サーミスタペーストを得た。
【0016】上述した例では、Cu−Ru−O系の出発
物質として、CuOとRuOとを使用したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、例えば、CuとR
u、あるいはCuとRuからなる水酸化物や炭酸塩もし
くはシュウ酸塩などであってもよい。得られた厚膜正特
性サーミスタペーストを用いて、図1及び図2に示すよ
うに、アルミナ基板1の対向する端面近傍にAg−Pd
系電極2,2を印刷焼成して形成し、この電極2,2を
跨いで電気的に接続するように前記厚膜正特性サーミス
タペーストを印刷し、850℃で10分間焼成して厚膜
正特性サーミスタ体3を得る。必要に応じて、厚膜正特
性サーミスタ体3にトリミング4を施して抵抗値を調整
してもよい。次に、この厚膜正特性サーミスタ体3及び
トリミング4の全面及び電極2,2の一部が被覆するよ
うに電気絶縁性の保護膜5(例えばエポキシ樹脂等)を
塗布又は印刷し、乾燥して硬化させる。その後、保護膜
5に被覆されていない電極2,2の表面上をNi,S
n、等で更にメッキ又はスパッタリング等の手段により
半田付け可能な電極6,6を形成する。ここで、保護膜
5はガラス等であってもよい。
【0017】得られた厚膜正特性サーミスタの抵抗値
は、面積1mm膜厚10μmにおいて、91.3Ω
(25℃)、TCRは2852ppm/℃(25℃/1
25℃)で安定した特性であった。
【0018】別表1に、本発明の厚膜正特性サーミスタ
試料番号1ないし3のガラス及びCuRuOの組成
比、抵抗値及びTCRを示す。
【0019】
【表1】 表1において各試料の抵抗値は25℃で膜厚10μm、
面積1mmの値であり、TCRは下記の数式1によっ
て与えられる。
【0020】
【数1】 これによると、この組成範囲では、ガラスに対するCu
RuOの含有量が増加するのに伴い、抵抗値が減少し
TCRが増加する傾向にあることが分かる。
【0021】以上の実施例ではCu源及びRu源として
それぞれCuOとRuOとを用いたが、最終的にCu
とRuの酸化物となれば、他のCu化合物とRu化合物
の組み合わせでもよい。この表1より本発明の組成物を
用いて形成した厚膜正特性サーミスタは、CuとRu、
又はCuとRuから成る少なくとも酸化物、水酸化物、
炭酸塩、シュウ酸塩のいずれかの組み合わせのうちの少
なくとも2種を混合し加熱焼成した化合物を、金属的伝
導酸化物とすることにより、ガラス粉末と混合し加熱焼
成してもTCRが低下しない。このため、上述の厚膜正
特性サーミスタ組成物をセラミック基板の対向電極間に
跨るように印刷し、加熱焼成することにより、低抵抗で
TCRの高い厚膜正特性サーミスタを得ることができ
る。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低抵抗であって、しかもガラス粉末と混合し加熱焼成し
てもTCRが低下せず、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。又、正特性
サーミスタ部分が通常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が可能となり、新
たな工場設備が不要である。従って、大量生産に適して
おり生産効率が向上し、製造コストを低減させることが
できる。更に、混成集積回路(HIC)化の際には、そ
の製造時に、温度補償回路を同時に形成することも可能
である。以上のような厚膜正特性サーミスタ組成物及び
その製造方法並びにこの組成物を用いた厚膜正特性サー
ミスタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す厚膜正特性サーミスタ
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。
【図2】同上A−A線縦断面図である。
【図3】本発明の一実施例を示す厚膜正特性サーミスタ
の試料番号1における抵抗値の温度特性図である。
【図4】本発明の一実施例を示す厚膜正特性サーミスタ
の試料番号2における抵抗値の温度特性図である。
【図5】本発明の一実施例を示す厚膜正特性サーミスタ
の試料番号3における抵抗値の温度特性図である。
【図6】本発明の厚膜正特性サーミスタにおける厚膜正
特性サーミスタ組成物の組成比と抵抗値の特性図であ
る。
【符号の説明】
1. 基板 2,6. 電極 3. 厚膜正特性サーミスタ体 4. トリミング 5. 保護膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともCuとRu、又はCuとRu
    とから成る少なくとも酸化物、水酸化物、炭酸塩、シュ
    ウ酸塩のいずれかの組み合わせのうちの少なくとも2種
    を混合し加熱焼成した化合物と、ガラスとよりなること
    を特徴とする厚膜正特性サーミスタ組成物。
  2. 【請求項2】 少なくともCuとRu、又はCuとRu
    とから成る少なくとも酸化物、水酸化物、炭酸塩、シュ
    ウ酸塩のいずれかの組み合わせのうちの少なくとも2種
    を混合し加熱焼成した化合物を更に粉砕し秤量するA工
    程と、ガラス粉末を秤量するB工程と、前記秤量2工程
    A、Bで得られた各粉末を混合して厚膜ペーストを製造
    するC工程と、前記C工程で得られた厚膜ペーストを加
    熱焼成するD工程とからな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。
  3. 【請求項3】 所定大きさの電気絶縁性を有する基板
    と、 前記基板の少なくとも対向する両端部近傍に形成した電
    極と、 前記電極間に跨って接続するように形成した少なくとも
    CuとRu、又はCuとRuとから成る少なくとも酸化
    物、水酸化物、炭酸塩、シュウ酸塩のいずれかの組み合
    わせのうちの少なくとも2種を混合し加熱焼成した化合
    物と、ガラスとよりなる厚膜正特性サーミスタ組成物
    と、 前記厚膜サーミスタ組成物と前記電極の一部とを被覆す
    る保護膜と、から成ることを特徴とする厚膜正特性サー
    ミスタ。
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