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电阻糊料、片式电阻器和玻璃粒子

文献发布时间:2024-04-18 20:01:23


电阻糊料、片式电阻器和玻璃粒子

技术领域

本公开总体上涉及电阻糊料、片式电阻器和玻璃粒子,并且具体地涉及包含金属粒子的电阻糊料、包括包含该电阻糊料作为材料的电阻元件的片式电阻器以及该电阻糊料中包含的玻璃粒子。

背景技术

专利文献1描述了一种电阻糊料,该电阻糊料包含由金属粒子形成的导电部分、由低熔点玻璃粒子形成的无机粘结剂组分、由非导电性无机粒子(绝缘粒子)形成的电阻值调节组分和有机载体。金属粒子包含铜和镍。非导电性无机粒子包含例如氧化铝。

专利文献1中所述的电阻糊料包含添加到其中的电阻值调节组分,因此提高了包含该电阻糊料作为材料的电阻元件的比电阻,但是为了试图进一步提高比电阻而提高电阻值调节组分的添加量可能过度降低电阻元件的电阻温度系数(在下文中被称为“TCR”)。

引用清单

专利文献

专利文献1:JP 2015-46567A

发明内容

本公开的一个目的是提供被配置为同时实现电阻元件的高比电阻和低TCR的电阻糊料、片式电阻器和玻璃粒子。

根据本公开的一个方面的电阻糊料包含金属粒子、绝缘粒子、玻璃粒子和金属硅化物。所述金属粒子包含铜和镍。所述绝缘粒子包括氧化铝、氧化锆、氧化锌或氮化硼中的至少一种。

根据本公开的另一个方面的电阻糊料包含金属粒子、绝缘粒子、金属硅化物和玻璃粒子。所述金属粒子包含铜和镍。所述绝缘粒子包括氧化铝、氧化锆、氧化锌或氮化硼中的至少一种。所述玻璃粒子至少包含氧化硼和氧化铝。当由所述电阻糊料形成片式电阻器的电阻元件时,由所述电阻糊料产生包含硅化镍的镍化合物。

根据本公开的一个方面的片式电阻器包括电阻元件和基底。所述电阻元件包含所述电阻糊料作为材料并且设置在所述基底上。

根据本公开的一个方面的玻璃粒子被包含在所述电阻糊料中。

附图说明

图1是一种包括电阻元件的片式电阻器的截面图,所述电阻元件包含根据第一实施方案和第二实施方案的电阻糊料作为材料;以及

图2是TCR与根据第二实施方案的电阻糊料中包含的玻璃粒子B相对于玻璃粒子A和B总量的比例的关系图。

具体实施方式

以下将参照附图描述根据第一实施方案和第二实施方案的电阻糊料、片式电阻器和玻璃粒子。在以下对第一实施方案和第二实施方案的描述中参照的图1是示意图。也就是说,图上所示的各构成要素的尺寸(包括厚度)的比率并不总是反映它们的实际尺寸比。

(第一实施方案)

(1)电阻糊料的构成

首先,将描述根据第一实施方案的电阻糊料的构成。

根据第一实施方案的电阻糊料是用于之后将描述的片式电阻器1的电阻元件13(参见图1)的材料,并且电阻糊料用于形成电阻元件13。

根据第一实施方案的电阻糊料包含金属粒子、绝缘粒子、玻璃粒子、有机载体和金属硅化物。

金属粒子包含铜(Cu)和镍(Ni)。更具体地,金属粒子是铜粒子和镍粒子的组合。注意,金属粒子不限于铜粒子和镍粒子的组合,而是可以是铜和镍的合金粒子。此外,金属粒子可以是铜粒子和合金粒子的组合、镍粒子和合金粒子的组合,或者铜粒子、镍粒子和合金粒子的组合。金属粒子在烘烤后在电阻元件13(参见图1)中形成导电路径。金属粒子至少包含铜和镍,并且还可以包含其他金属。

绝缘粒子包括氧化铝(Al

玻璃粒子包含例如氧化硅(例如,SiO

有机载体包括例如有机粘结剂或有机溶剂中的至少一种。在根据第一实施方案的电阻糊料中,有机载体同时包括有机粘结剂和有机溶剂。有机粘结剂例如是基于纤维素的树脂或基于丙烯酸树脂的树脂。有机溶剂例如是松油醇或二甘醇丁醚乙酸酯。在将金属粒子设为100的条件下,有机载体的质量百分比优选为例如5至200,更优选10至150,并且更加优选20至100。

电阻糊料包含以下各项中的至少一项作为金属硅化物:硅化钛(TiSi

在根据第一实施方案的电阻糊料中,烘烤引起金属硅化物与金属粒子(铜和镍)之间的反应,并且响应于该反应,金属粒子中的铜和镍的组成改变,并且生成硅化镍(Ni

(2)片式电阻器的构成

接下来,将参照图1描述根据第一实施方案的片式电阻器1。

如图1所示,根据第一实施方案的片式电阻器1包括基底11、多个(在该图所示的示例中为两个)上电极12、电阻元件13、保护膜14、多个(在该图所示的示例中为两个)下电极15和多个(在该图所示的示例中为两个)端面电极16。另外,根据第一实施方案的片式电阻器1还包括多个(在该图所示的示例中为两个)第一镀层17、多个(在该图所示的示例中为两个)第二镀层18和多个(在该图所示的示例中为两个)第三镀层19。也就是说,根据第一实施方案的片式电阻器1包括基底11和电阻元件13。

(2.1)基底

基底11例如是陶瓷基底。用于陶瓷基底的材料例如是氧化铝含量百分比大于或等于96%的氧化铝烧结体。基底11在第一方向D1上的平面图中具有矩形形状。如图1所示,基底11具有第一主表面(上表面)111、第二主表面(下表面)112和外周表面113。第一主表面111和第二主表面112在第一方向D1上彼此面对。第一主表面111和第二主表面112各自都是沿着与第一方向D1垂直的第二方向D2的平坦表面。此外,外周表面113包括沿着第一方向D1的四个侧面。第一方向D1是与相对于基底11定义的厚度方向平行的方向(图1中的上下方向)。第二方向D2是与基底11的长度方向或宽度方向(短方向)平行的方向(图1中的左右方向)。

(2.2)上电极

多个上电极12设置在基底11的第一主表面111上。在图1所示的示例中,多个上电极12设置在基底11的第一主表面111上的第二方向D2上的两端处。用于多个上电极12的材料的实例包括铜(Cu)系合金。多个上电极12例如通过印刷厚膜材料并且烘烤该厚膜材料来形成。

(2.3)电阻元件

电阻元件13设置在基底11的第一主表面111上。在图1所示的示例中,电阻元件13设置在基底11的第一主表面111上的中央部分处。用于电阻元件13的材料的实例包括上述电阻糊料。电阻元件13在第二方向D2上的两端与多个上电极12接触并且与多个上电极12电连接。电阻元件13例如在第一方向D1上的平面图中具有矩形形状,但是根据电阻元件13的电阻值可以具有任意形状。

(2.4)保护膜

保护膜14是用于保护电阻元件13的膜。保护膜14覆盖电阻元件13的至少一部分。在图1所示的示例中,保护膜14覆盖电阻元件13的整个区域(整个部分)。用于保护膜14的材料的实例包括环氧树脂。保护膜14例如在第一方向D1上的平面图中具有矩形形状,但是可以具有与电阻元件13的形状相匹配的任意形状。用于保护膜14的材料不限于环氧树脂,而是可以是例如聚酰亚胺树脂。

(2.5)下电极

多个下电极(背面电极)15设置在基底11的第二主表面112上。在图1所示的示例中,多个下电极15设置在基底11的第二主表面112上的第二方向D2上的两端处。多个下电极15与多个上电极12一一对应。用于多个下电极15的材料的实例包括Cu系合金。多个下电极15例如通过印刷厚膜材料并且烘烤该厚膜材料来形成。

(2.6)端面电极

多个端面电极16被设置为覆盖基底11的外周表面113。在图1所示的示例中,多个端面电极16被设置为覆盖基底11的外周表面113中所包括的四个侧面之中的在第二方向D2上的两个侧面。多个端面电极16与多个上电极12一一对应,并且与多个下电极15一一对应。用于多个端面电极16的材料的实例包括碳粉、银(Ag)和环氧树脂的混合物。在第一方向D1上,多个端面电极16中的每一个都具有与多个上电极12中的相应上电极12接触的第一端(上端)和与多个下电极15中的相应下电极15接触的第二端(下端)。因此,多个上电极12和多个下电极15经由多个端面电极16电连接。

(2.7)第一镀层

多个第一镀层17包括例如铜(Cu)镀层。在图1所示的示例中,多个第一镀层17在基底11的在第二方向D2上的两端处覆盖多个上电极12、多个下电极15和多个端面电极16。此外,多个第一镀层17与保护膜14的表面接触。在根据第一实施方案的片式电阻器1中,设置第一镀层17使得能够调节片式电阻器1的电阻值。注意,第一镀层17可以省略。

(2.8)第二镀层

多个第二镀层18包括例如镍(Ni)镀层。在图1所示的示例中,多个第二镀层18在基底11的在第二方向D2上的两端处覆盖多个第一镀层17。此外,多个第二镀层18与保护膜14接触。

(2.9)第三镀层

多个第三镀层19包括例如锡(Sn)镀层。在图1所示的示例中,多个第三镀层19在基底11的在第二方向D2上的两端处覆盖多个第二镀层18。此外,多个第三镀层19与保护膜14的表面接触。

(3)用于制造片式电阻器的方法

接下来,将描述一种用于制造根据第一实施方案的片式电阻器1的方法。

用于制造根据第一实施方案的片式电阻器1的方法包括第一步骤至第九步骤。

第一步骤包括制备基底11。更具体地,在第一步骤中,制备基底主体,以作为多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的基底11的基体(base)。基底主体例如是陶瓷基底。用于作为基底主体的陶瓷基底用材料例如是氧化铝含量百分比大于或等于96%的氧化铝烧结体。

第二步骤包括在基底主体的第二主表面上形成多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的多个下电极15。更具体地,在第二步骤中,例如,印刷厚膜材料,然后烘烤该厚膜材料以在基底主体的第二主表面上形成Cu系合金膜,由此形成多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的多个下电极15。基底主体的第二主表面是将成为多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的基底11的第二主表面112的表面。

第三步骤包括在基底主体的第一主表面上形成多个上电极12。基底主体的第一主表面是将成为多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的基底11的第一主表面111的表面。更具体地,在第三步骤中,例如,印刷厚膜材料,然后烘烤该厚膜材料以在基底主体的第一主表面上形成Cu系合金膜,由此形成多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的多个上电极12。

第四步骤包括形成多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的电阻元件13。更具体地,在第四步骤中,将电阻糊料印刷在基底主体的第一主表面上然后烘烤而形成电阻元件13。此时,在电阻元件13中,金属硅化物(硅化钛)和金属粒子(铜和镍)相互反应,由此生成与该金属硅化物(硅化钛)不同的金属硅化物(硅化镍)。也就是说,在根据第一实施方案的片式电阻器1中,电阻元件13包含硅化镍。

第五步骤包括形成多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的保护膜14。更具体地,在第五步骤中,涂布环氧树脂以覆盖整个电阻元件13,然后使环氧树脂热固化,由此形成保护膜14。如图1所示,保护膜14覆盖多个上电极12与电阻元件13接触的接触部分。

第六步骤包括将通过第一步骤至第五步骤一体形成的多个片式电阻器(不包括端面电极16、第一镀层17、第二镀层18和第三镀层19)分割成不包括端面电极16、第一镀层17、第二镀层18和第三镀层19的多个板条状片式电阻器。更具体地,在第六步骤中,例如,由上辊和下辊(未示出)向一体形成的多个片式电阻器施加应力,由此将多个片式电阻器分割为多个板条状片式电阻器。

第七步骤包括形成针对多个板条状片式电阻器中每一个板条状片式电阻器的多个端面电极16。更具体地,在第七步骤中,例如,将由所述混合物制成的端面电极糊料(未示出)被设置在由不锈钢制成的辊(未示出)上,然后旋转辊,由此形成多个板条状片式电阻器中每一个板条状片式电阻器的多个端面电极16。因此,对于多个板条状片式电阻器中的每一个,多个上电极12和多个下电极15经由多个端面电极16电连接。

第八步骤包括旋转辊以将多个板条状片式电阻器分割为片式电阻器的单独的多个片。

第九步骤包括形成多个片式电阻器中的每一个片式电阻器的第一镀层17至第三镀层19。更具体地,在第九步骤中,对于多个片式电阻器中的每一个,依次形成三个镀层,即第一镀层17、第二镀层18和第三镀层19。

通过上述第一步骤至第九步骤,可以制造出根据第一实施方案的片式电阻器1。

(4)片式电阻器的特性

接下来,将参照比较例描述包含根据第一实施方案的电阻糊料的片式电阻器1的特性。片式电阻器1的体积电阻率优选地例如大于或等于200μΩ·cm。此外,片式电阻器1的TCR优选地例如大于或等于-50ppm/℃且小于或等于+50ppm/℃。

首先,比较例1中的电阻糊料包含金属粒子、玻璃粒子、有机载体和绝缘粒子。金属粒子包含铜和镍。金属粒子中的铜与镍的比率为6:4。此外,绝缘粒子包含氧化铝。在比较例1中,随着电阻糊料中的绝缘粒子(氧化铝)的比例增大,包含该电阻糊料作为材料的电阻元件的电阻值增大,但是电阻元件的TCR过度降低。

此外,比较例2中的电阻糊料包含金属粒子、玻璃粒子、有机载体和金属硅化物。金属粒子包含铜和镍。金属粒子中的铜与镍的比率为55:45。此外,金属硅化物为硅化钛。在比较例2中,随着电阻糊料中的金属硅化物(硅化钛)的比例增大,包含该电阻糊料作为材料的电阻元件的电阻值增大,并且电阻元件的TCR也增大。

与此相比,在第一实施方案中,电阻糊料包含金属粒子、玻璃粒子、绝缘粒子、有机载体和金属硅化物。金属粒子包含铜和镍。金属粒子中的铜与镍的比率为55:45。此外,绝缘粒子包括氧化铝,并且金属硅化物包括硅化钛。

在一个实例中,当在电阻糊料中,金属粒子的比例为70重量%,玻璃粒子的比例为7重量%,绝缘粒子(氧化铝)的比例为20重量%,并且金属硅化物(硅化钛)的比例为3重量%时,包含该电阻糊料作为材料的电阻元件13的电阻值为364mΩ,并且电阻元件13的TCR为-19ppm。此处,电阻元件13的体积为5.44×10

(5)效果

如上所述,根据第一实施方案的电阻糊料包含绝缘粒子。因此,当片式电阻器1的电阻元件13由根据第一实施方案的电阻糊料形成时,电阻元件13的比电阻可以增大。此外,如上所述,根据第一实施方案的电阻糊料还包含金属硅化物(例如,硅化钛)。因此,当片式电阻器1的电阻元件13由根据第一实施方案的电阻糊料形成时,可以抑制电阻元件13的TCR由于绝缘粒子的添加量增大而过度降低。也就是说,根据第一实施方案的电阻糊料使得能够同时实现电阻元件13的高比电阻和低TCR。

(6)变化方案

第一实施方案仅是本公开的各种实施方案的一个示例。可以根据设计等对第一实施方案进行多种改变,只要实现本公开的目的即可。以下将描述第一实施方案的变化方案。注意,可以适当地组合以下描述的任何变化方案。

在第一实施方案中,电阻糊料包含硅化钛作为金属硅化物,但是电阻糊料可以包含除硅化钛以外的金属硅化物。电阻糊料可以包含例如以下各项作为金属硅化物:硅化锆、硅化铪、硅化铌、硅化钽、硅化铬、硅化钨、硅化钼、硅化铁、硅化镁、硅化钠或硅化铂。此外,电阻糊料可以包含上述材料中的两种以上作为金属硅化物。概括地说,电阻糊料至少包含以下各项中的至少一项作为金属硅化物:硅化钛、硅化锆、硅化铪、硅化铌、硅化钽、硅化铬、硅化钨、硅化钼、硅化铁、硅化镁、硅化钠或硅化铂。

在第一实施方案中,电阻糊料包含氧化铝作为绝缘粒子,但是电阻糊料可以包含除氧化铝以外的绝缘粒子。电阻糊料可以包含氧化锆、氧化锌或氮化硼作为绝缘粒子。此外,电阻糊料可以包含上述材料中的两种以上作为绝缘粒子。概括地说,电阻糊料至少包含氧化铝、氧化锆、氧化锌或氮化硼中的至少一种作为绝缘粒子。

在第一实施方案中,当在同时垂直于第一方向D1和第二方向D2的方向(垂直于图1的纸面的方向)上观看时,各端面电极16具有U形形状。然而,各端面电极16的形状不限于U形,而是例如可以是沿第一方向D1的I形。在该情况下,各端面电极16在第一方向D1上的第一端(上端)与上电极12中的一个相应上电极的侧面接触,并且各端面电极16在第一方向D1上的第二端(下端)与下电极15中的一个相应下电极的侧面接触。因此,多个上电极12和多个下电极15可以经由多个端面电极16电连接。

(第二实施方案)

将描述根据第二实施方案的电阻糊料、片式电阻器1和玻璃粒子。关于根据第二实施方案的片式电阻器1,与根据第一实施方案的片式电阻器1的部件类似的部件用相同的附图标记表示,并且可以省略其描述。

根据第二实施方案的电阻糊料与根据第一实施方案的电阻糊料的不同之处在于玻璃粒子的组成与第一实施方案中不同。

(1)电阻糊料的构成

根据第二实施方案的电阻糊料包含金属粒子(金属导电体)、绝缘粒子(绝缘体)、金属硅化物和玻璃粒子(玻璃)。也就是说,电阻糊料中包含玻璃粒子。此外,根据第二实施方案的电阻糊料还包含有机载体。

金属粒子包含铜和镍。在第二实施方案中,金属粒子包含例如铜-镍合金。金属粒子在烘烤后在电阻元件13(参见图1)中形成导电路径。金属粒子至少包含铜和镍,并且还可以包含其他金属。

绝缘粒子包括氧化铝、氧化锆、氧化锌或氮化硼中的至少一种。在第二实施方案中,绝缘粒子包括例如氧化铝。绝缘粒子抑制之后将描述的玻璃粒子熔化和流动,从而抑制导电路径断裂,同时绝缘粒子减少在烘烤后的电阻元件13(参见图1)中的金属粒子的含量而提高电阻值。

金属硅化物包括例如硅化钛。

玻璃粒子包含氧化硼(B

玻璃粒子在电阻糊料的烘烤步骤中与铜、镍和金属硅化物(硅化钛)反应,由此生成之后将描述的硅化镍(Ni

此外,为了使整个电阻元件13熔化并且凝固以使电阻元件13增韧的同时改善之后将描述的在基底11与电阻元件13之间的粘合性,电阻糊料还可以含有包含氧化铅(PbO)作为主要组分的玻璃粒子,比如之后将描述的玻璃粒子A。注意,为了不抑制硅化镍和硼化镍铝的生成,单独的玻璃粒子(玻璃粒子A)中包含的氧化铅的比例优选地设定为80重量%以下,并且玻璃粒子A中包含的氧化铅和玻璃粒子B中包含的氧化铅的总量在玻璃粒子A和B的总量中的比例优选地设定为45重量%以下。例如,玻璃粒子A包含作为主要组分的氧化铅,以及作为次要组分的氧化硼、氧化硅和氧化锌。此外,玻璃粒子是绝缘体,因此还具有调节电阻值的功能。

在根据第二实施方案的电阻糊料中,如上所述,玻璃粒子(玻璃粒子B)至少包含氧化硼和氧化铝。此外,在根据第二实施方案的电阻糊料中,玻璃粒子(玻璃粒子B)还包含氧化硅、氧化钽、氧化镁、氧化钙和氧化钡。

有机载体包括例如有机粘结剂或有机溶剂中的至少一种。在根据第二实施方案的电阻糊料中,有机载体同时包括有机粘结剂和有机溶剂。有机粘结剂例如是基于纤维素的树脂或基于丙烯酸树脂的树脂。有机溶剂例如是松油醇或二甘醇丁醚乙酸酯。在将金属离子设为100的条件下,有机载体的质量百分比优选为例如5至200,更优选10至150,并且更加优选20至100。

(2)片式电阻器的构成

接下来,将参照图1描述根据第二实施方案的片式电阻器1。

如图1所示,根据第二实施方案的片式电阻器1包括基底11、多个(在该图所示的示例中为两个)上电极12、电阻元件13、保护膜14、多个(在该图所示的示例中为两个)下电极15和多个(在该图所示的示例中为两个)端面电极16。另外,根据第二实施方案的片式电阻器1还包括多个(在该图所示的示例中为两个)第一镀层17、多个(在该图所示的示例中为两个)第二镀层18和多个(在该图所示的示例中为两个)第三镀层18。概括地说,根据第二实施方案的片式电阻器1包括:基底11;和包含上述电极糊料作为材料并且设置在基底11上的电阻元件13。

电阻元件13包含镍化合物。镍化合物包含例如硅化镍。硅化镍例如是硅化镍(Ni

(3)用于制造片式电阻器的方法

接下来,将描述一种用于制造根据第二实施方案的片式电阻器1的方法。

用于制造根据第二实施方案的片式电阻器1的方法包括第一步骤至第八步骤。

第一步骤包括制备基底11。更具体地,在第一步骤中,制备作为多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的基底11的基体的基底主体。基底主体例如是陶瓷基底。用于作为基底主体的陶瓷基底的材料例如是氧化铝含量百分比大于或等于96%的氧化铝烧结体。

第二步骤包括在基底主体的第一主表面上形成多个上电极12。基底主体的第一主表面是将成为多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的基底11的第一主表面111的表面。更具体地,在第二步骤中,例如,印刷厚膜材料,然后烘烤该厚膜材料以在基底主体的第一主表面上形成Cu系合金膜,由此形成多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的多个上电极12。

第三步骤包括形成多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的电阻元件13。更具体地,在第三步骤中,将电阻糊料印刷在基底主体的第一主表面上然后烘烤而形成电阻元件13。此时,在电阻元件13中,金属硅化物(硅化钛)和金属粒子(铜和镍)经由玻璃粒子相互反应,由此生成与该金属硅化物(硅化钛)不同的金属硅化物,具体为硅化镍(Ni

第四步骤包括形成多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的保护膜14。更具体地,在第四步骤中,涂布环氧树脂以覆盖整个电阻元件13,然后使环氧树脂热固化,由此形成保护膜14。如图1所示,保护膜14覆盖多个上电极12与电阻元件13接触的接触部分。

第五步骤包括在基底主体的第二主表面上形成多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的多个下电极15。更具体地,在第二步骤中,例如,印刷厚膜材料,然后烘烤该厚膜材料而在基底主体的第二主表面上形成Cu系合金膜,由此形成多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的多个下电极15。基底主体的第二主表面是将成为多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的基底11的第二主表面112的表面。

第六步骤包括将通过第一步骤至第五步骤一体形成的多个片式电阻器1切割成片式电阻器1的单独的多个片。更具体地,在第六步骤中,例如,使用激光或通过切割将一体形成的多个片式电阻器1切割成片式电阻器1的单独的多个片。

第七步骤包括形成片式电阻器1的单独的多个片中每一个片的多个端面电极16。更具体地,在第七步骤中,例如,将由所述混合物制成的端面电极糊料(未示出)设置在由不锈钢制成的辊(未示出)上,然后旋转辊,由此形成多个片式电阻器1中每一个片式电阻器的多个端面电极16。因此,对于多个片式电阻器1中的每一个,多个上电极12和多个下电极15经由多个端面电极16电连接。

第八步骤包括形成多个片式电阻器中的每一个片式电阻器的第一镀层17至第三镀层19。更具体地,在第八步骤中,对于多个片式电阻器1中的每一个,依次形成三个镀层,即第一镀层17、第二镀层18和第三镀层19。

通过上述第一步骤至第八步骤,可以制造出根据第二实施方案的片式电阻器1。

注意,在上述用于制造片式电阻器1的方法中,可以例如在第二步骤之前执行第五步骤。

(4)片式电阻器的特性

接下来,将参照图2和表1至3描述包含上述电阻糊料的片式电阻器1的特性。图2的横坐标轴示出玻璃粒子B相对于玻璃粒子A和B的总量的比例,并且图2的纵坐标轴示出电阻元件13的TCR。表1示出了玻璃粒子A的组成比。表2示出了玻璃粒子B的组成比。表3示出了电阻糊料的配合组成、包含电阻糊料的片式电阻器的电学特性和电阻元件的参照强度比(reference intensity ratio,RIR)之间的关系。

[表1]

[表2]

[表3]

(单位:重量%)

如表1所示,玻璃粒子A包含氧化铅(PbO)、氧化硼(B

如表2所示,玻璃粒子B包含氧化硅、氧化铝、氧化硼、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化钡(BaO)和氧化钽(Ta

如表3所示,比较例1中的电阻糊料包含铜-镍合金(CuNi)、硅化钛(TiSi

如表3所示,实施例1中的电阻糊料包含铜-镍合金(金属粒子)、硅化钛(金属硅化物)、氧化铝(绝缘粒子)、玻璃粒子A和玻璃粒子B(玻璃粒子)。也就是说,在实施例1中,电阻糊料还包含玻璃粒子B。在比较例1中,电阻糊料中的玻璃粒子A的比例为7.76重量%,而在实施例1中,电阻糊料中的玻璃粒子A的比例为3.88重量%,并且电阻糊料中的玻璃粒子B的比例为3.88重量%。在实施例1中,电阻糊料包含玻璃粒子B,所述玻璃粒子B包含高反应性的氧化硼作为主要组分,因此,促进了硅化钛的反应,并且硅化镍(Ni

如表3所示,实施例2中的电阻糊料包含铜-镍合金(金属粒子)、硅化钛(金属硅化物)、氧化铝(绝缘粒子)、玻璃粒子A和玻璃粒子B(玻璃粒子)。在实施例2中,电阻糊料中的玻璃粒子A和玻璃粒子B各自的比率与实施例1中相比发生变化。具体地,在实施例2中,电阻糊料中的玻璃粒子A的比例为2.16重量%,并且电阻糊料中的玻璃粒子B的比例为5.60重量%。因此,在实施例2中,电阻元件13的TCR为-15.1ppm,因此被包括在预定范围内(参见图2中的点P3)。注意,在实施例2中,如表3所示,片式电阻器1的平均电阻值为414mΩ。此外,在实施例2中,如表3所示,电阻元件13中包含铜-镍合金、氧化铝和硅化镍。

如表3所示,实施例3中的电阻糊料包含铜-镍合金(金属粒子)、硅化钛(金属硅化物)、氧化铝(绝缘粒子)和玻璃粒子B(玻璃粒子)。也就是说,在实施例3中,所有玻璃粒子A都被玻璃粒子B替换。在实施例3中,电阻糊料中的玻璃粒子B的比例为7.76重量%。在实施例3中,所有玻璃粒子A都被玻璃粒子B替换,由此,还活化了铜-镍合金与玻璃粒子B之间的反应,因此,除了硅化镍(Ni

此处,分别对应于上述实施例1至3的点P2至P4的近似式为式(1)(参见图2中的虚线a1)。注意,式(1)中的“x”为玻璃粒子B相对于玻璃粒子A和B的总量的比例,并且式(1)中的“y”为TCR。

[式1]

y = -102.52x

当如上述实施例1和2那样,电阻糊料中同时包含玻璃粒子A和B时,由该电阻糊料形成片式电阻器1的电阻元件13时生成了硅化镍(硅化镍)。此外,当如上述实施例3那样,电阻糊料中仅包含玻璃粒子B时,由该电阻糊料形成片式电阻器1的电阻元件13时除了生成硅化镍以外还生成了硼化镍铝。

(方面)

本说明书公开了以下方面。

第一方面的电阻糊料包含金属粒子、绝缘粒子、玻璃粒子和金属硅化物。所述金属粒子包含铜和镍。所述绝缘粒子包括氧化铝、氧化锆、氧化锌或氮化硼中的至少一种。

该方面使得能够同时实现电阻元件(13)的高比电阻和低TCR。

第二方面(涉及第一方面)的电阻糊料包含以下各项中的至少一项作为所述金属硅化物:硅化钛、硅化锆、硅化铪、硅化铌、硅化钽、硅化铬、硅化钨、硅化钼、硅化铁、硅化镁、硅化钠或硅化铂。

这个方面使得能够抑制电阻元件(13)的TCR降低。

第三方面的电阻糊料包含金属粒子、绝缘粒子、金属硅化物和玻璃粒子。所述金属粒子包含铜和镍。所述绝缘粒子包括氧化铝、氧化锆、氧化锌或氮化硼中的至少一种。所述玻璃粒子至少包含氧化硼和氧化铝。当由所述电阻糊料形成片式电阻器(1)的电阻元件(13)时,由所述电阻糊料产生包含硅化镍的镍化合物。

这个方面使得能够同时实现电阻元件(13)的高比电阻和低TCR。

在第四方面(涉及第三方面)的电阻糊料中,所述镍化合物还包含硼化镍铝。

这个方面使得能够进一步降低电阻元件(13)的TCR。

在第五方面(涉及第四方面)的电阻糊料中,所述硅化镍为Ni

这个方面使得能够进一步降低电阻元件(13)的TCR。

在第六方面(涉及第三方面至第五方面中的任一方面)的电阻糊料中,所述玻璃粒子还包含氧化硅、氧化钽、氧化镁、氧化钙和氧化钡。

这个方面使得能够进一步改善对金属粒子和金属硅化物的反应性。

在第七方面(涉及第六方面)的电阻糊料中,在所述玻璃粒子中,所述氧化硼的比例大于或等于41重量%且小于或等于50重量%,所述氧化铝的比例大于或等于4重量%且小于或等于9重量%,所述氧化硅的比例大于或等于2重量%且小于或等于7重量%,所述氧化钽的比例大于或等于3重量%且小于或等于10重量%,所述氧化镁的比例大于或等于1重量%且小于或等于5重量%,所述氧化钙的比例大于或等于1重量%且小于或等于5重量%,并且所述氧化钡的比例大于或等于30重量%且小于或等于35重量%。

这个方面使得能够生成硅化镍。

在第八方面(涉及第三方面至第七方面中的任一方面)的电阻糊料中,所述金属硅化物包括硅化钛。

这个方面使得能够生成硅化镍。

第九方面(涉及第一方面至第八方面中的任一方面)的电阻糊料还包含有机载体。

这个方面使得材料能够彼此混合并且均匀地分散。

第十方面的片式电阻器(1)包括电阻元件(13)和基底(11)。所述电阻元件(13)包含第一方面至第九方面中的任一方面的电阻糊料作为材料并且设置在所述基底(11)上。

这个方面使得能够同时实现电阻元件(13)的高比电阻和低TCR。

在第十一方面(涉及第十方面)的片式电阻器(1)中,所述电阻元件(13)包含硅化镍。

这个方面使得能够抑制电阻元件(13)的TCR降低。

第十二方面的玻璃粒子被包含在第三方面至第九方面中的任一方面的电阻糊料中。

这个方面使得能够同时实现电阻元件(13)的高比电阻和低TCR。

第二方面和第四方面至第九方面的构成不是电阻糊料的必需构成,因此可相应地省略。

附图标记清单

1 片式电阻器

11 基底

13 电阻元件

技术分类

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