无铅厚膜电阻体及包含其的电子部件制造技术

本发明专利技术涉及一种无铅厚膜电阻体及包含其的电子部件，上述无铅厚膜电阻体的特征在于，包括：由包含硅氧化物、钡氧化物、硼氧化物和铝氧化物的第一玻璃前体混合物以及钌系复合氧化物形成的第一网络；以及由包含硅氧化物、硼氧化物和铝氧化物的第二玻璃前体混合物形成的第二网络，上述第一网络和第二网络彼此交叉形成。

Lead free thick film resistor and its electronic components

The invention relates to a lead-free thick film resistor body and an electronic component thereof. The lead-free thick film resistor body is characterized in that it includes: a first network formed by a first glass precursor mixture including silicon oxide, barium oxide, boron oxide and aluminum oxide and a ruthenium system composite oxide; and a second glass precursor including silicon oxide, boron oxide and aluminum oxide A second network formed by a body mixture, wherein the first network and the second network cross each other.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无铅厚膜电阻体及包含其的电子部件
本专利技术涉及无铅厚膜电阻体及包含其的电子部件。更详细而言，涉及通过第一网络与第二网络彼此交叉而形成双重网络结构，即使去除铅成分也在宽电阻范围内温度特性、电流噪声、过载特性和防静电特性提高的无铅厚膜电阻体及包含其的电子部件。
技术介绍
用于制造厚膜电阻体的厚膜电阻组合物一般由用于调节电阻值且赋予结合性的玻璃成分、导体材料和粘合剂以及以溶剂组成的有机媒介物(organicvehicle)等构成，通过在基板上印刷这种组合物后进行煅烧，从而形成厚膜电阻体。现有的厚膜电阻组合物利用氧化铅系玻璃等玻璃成分以及氧化钌或氧化钌与铅的化合物等导电性材料，因此含有铅。其中氧化钌(RuO2)系厚膜电阻体(ThickFilmResistor)通过调节RuO2与玻璃成分的比，从而能够实现宽范围的电阻值，由于具有优异的电阻温度系数，因此广泛应用于芯片电阻与混合微电路(hybridmicrocircuits)。然而，包含铅的玻璃最近有因环境法规而禁止使用的趋势，而且已知由于低粘接力和产生气泡等，因而与氮化铝基板的相互粘合性降低。当使用含有铅成分的玻璃时，氧化物、特别是氧化铅(PbO)与作为基板的氮化铝发生反应而可能成为起泡(blistering)的原因。此外，由于玻璃内的氧化铅在煅烧时与氮化铝反应而还原为铅(Pb)并生成氮气，因而可能成为低粘接力的原因。因此，重要的是选择不包含铅且与氮化铝的相互粘接性良好的无铅的玻璃组成。此外，一般情况下RuO2的电阻温度系数为5670ppm/℃，具有高的正的电阻温度系数，因此需要调节玻璃成分的组成，或者添加具有低电阻温度系数的成分，从而最终降低厚膜电阻的电阻温度系数。韩国公开专利第10-2006-0056330号(专利文献1)中公开了一种电阻糊剂，其通过使用实质上不包含铅而包含NiO的玻璃成分，从而可提供具有高电阻值且电阻值的温度特性和短时间过载小的电阻体，韩国公开专利第10-2014-0025338号(专利文献2)中公开了厚膜电阻体用组合物及厚膜电阻体，上述厚膜电阻体用组合物利用具有金红石(rutile)晶体结构的氧化钌(RuO2)粉末，即使钌的含有率低也具有充分的性能。然而，在如上所述使玻璃成分变化或者使用具有金红石型的晶体结构的氧化钌的情况下，在煅烧电阻组合物时粒子的生长被抑制而电阻率降低，并且厚膜电阻体的电阻值稳定性、温度特性(TCR)和C-Noise等电特性显著降低。此外，在制造电阻组合物时，由于一般将RuO2粉末与玻璃成分简单混合而制造，因此难以得到构成成分之间的均匀的混合状态。由此，在厚膜电阻体中，在煅烧后难以得到均匀的微细组织，结果厚膜电阻体的电特性变化增加而依然存在厚膜电阻体的稳定性降低的问题。
技术实现思路
技术课题为了解决上述问题，本专利技术目的在于提供一种无铅厚膜电阻体，其包括：由包含硅氧化物、钡氧化物、硼氧化物和铝氧化物的第一玻璃前体混合物以及钌系复合氧化物形成的第一网络；以及由包含硅氧化物、硼氧化物和铝氧化物的第二玻璃前体混合物形成的第二网络，上述第一网络和第二网络彼此交叉形成。另外，另一目的在于提供通过第一网络和第二网络形成交联结构而形成双重网络结构，从而均匀地形成微细导电路径，在没有铅成分的情况下也能够在宽电阻范围内使温度特性、电阻变异系数、电流噪声、过载特性和防静电特性得到提高的无铅厚膜电阻体。另外，另一目的在于提供一种包含上述的无铅厚膜电阻体的电子部件。课题解决方法用于实现上述目的的本专利技术的无铅厚膜电阻体可以包括：由包含硅氧化物、钡氧化物、硼氧化物和铝氧化物的第一玻璃前体混合物以及钌系复合氧化物形成的第一网络；以及由包含硅氧化物、硼氧化物和铝氧化物的第二玻璃前体混合物形成的第二网络，上述第一网络和第二网络可以彼此交叉形成。上述第二网络形成连续相，第一网络在上述连续相内形成分散相，并且上述分散相可以形成交联结构。上述第一玻璃前体混合物和第二玻璃前体混合物还可以包含选自过渡金属氧化物、碱金属氧化物和碱土金属氧化物中的任一种或两种以上的混合物。上述过渡金属氧化物为选自Nb2O5、Ta2O5、TiO2、MnO2、CuO、ZrO2、WO3和ZnO中的任一种或两种以上的混合物，上述碱金属氧化物为选自Na2O、K2O和Li2O中的任一种或两种以上的混合物，上述碱土金属氧化物可以为选自SrO、CaO和MgO中的任一种或两种以上的混合物。上述第一玻璃前体混合物的软化点(T1)可以为600至800℃，上述第二玻璃前体混合物的软化点(T2)可以为500至700℃。上述第一玻璃前体混合物的软化点(T1)与第二玻璃前体混合物的软化点(T2)的T1-T2可以为50至150℃。上述无铅厚膜电阻体在利用CuKα射线的X射线衍射图案中可以具有2θ＝27至29°和2θ＝30至32°的区域的衍射峰。上述无铅厚膜电阻体在利用CuKα射线的X射线衍射图案中可以具有满足下述式1的峰面积强度。[式1]在上述式1中，上述A2θ0为2θ＝20至36°区域的全部衍射峰面积强度之和，上述A2θ1为2θ＝27至29°区域的衍射峰面积强度，上述A2θ2为2θ＝30至32°区域的衍射峰面积强度。上述无铅厚膜电阻体在利用CuKα射线的X射线衍射图案中可以具有满足下述式2的峰面积强度比。[式2]上述式2中，上述A2θ1为2θ＝27至29°区域的衍射峰面积强度，上述A2θ2为2θ＝30至32°区域的衍射峰面积强度。上述无铅厚膜电阻体的电阻(Rs)值可以为10Ω/□至10MΩ/□，电阻值变异系数(CV)可以为5％以下。上述无铅厚膜电阻体在1mm×1mm的面积中粒径为80μm以上的气泡的数量可以为20个以下。本专利技术可以为上述的包含上述无铅厚膜电阻体的电子部件。上述电子部件可以为电路基板、芯片电阻器、隔离元件、C-R复合元件、模块元件、电容器或电感器。专利技术效果根据本专利技术的无铅厚膜电阻体具有在不包含锡的前提下与现有包含锡的厚膜电阻体相比在更宽电阻值的范围内温度特性、电流噪声、过载特性和防静电特性显著优异的优点。根据本专利技术的无铅厚膜电阻体中第一网络和第二网络形成交联结构而形成双重网络结构，从而具有能够提供表面均匀度优异、电阻值变异系数(CV)低而稳定性优异的电阻体。附图说明图1是对根据本专利技术的一实施例和一比较实施例的无铅厚膜电阻体用光学显微镜观察表面均匀度的照片。图2是根据本专利技术的一实施例的无铅厚膜电阻体的XRD测定图表。图3是根据本专利技术的一实施例和一比较实施例的无铅厚膜电阻体的XRD测定图表。图4是根据本专利技术的一实施例和一比较实施例的无铅厚膜电阻体的干燥后和煅烧后的比较XRD测定图表。图5是示出根据本专利技术的一实施例的无铅厚膜电阻体的表面和剖面的SEM照片的图。图5的(a)为电阻体表面，图5的(b)为电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无铅厚膜电阻体，其特征在于，包括：/n由包含硅氧化物、钡氧化物、硼氧化物和铝氧化物的第一玻璃前体混合物以及钌系复合氧化物形成的第一网络；以及/n由包含硅氧化物、硼氧化物和铝氧化物的第二玻璃前体混合物形成的第二网络，/n所述第一网络和第二网络彼此交叉形成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170213 KR 10-2017-00196481.一种无铅厚膜电阻体，其特征在于，包括：
由包含硅氧化物、钡氧化物、硼氧化物和铝氧化物的第一玻璃前体混合物以及钌系复合氧化物形成的第一网络；以及
由包含硅氧化物、硼氧化物和铝氧化物的第二玻璃前体混合物形成的第二网络，
所述第一网络和第二网络彼此交叉形成。


2.根据权利要求1所述的无铅厚膜电阻体，其中，所述第二网络形成连续相，第一网络在所述连续相内形成分散相，所述分散相形成交联结构。


3.根据权利要求1所述的无铅厚膜电阻体，其中，所述第一玻璃前体混合物和第二玻璃前体混合物还包含选自过渡金属氧化物、碱金属氧化物和碱土金属氧化物中的任一种或两种以上的混合物。


4.根据权利要求3所述的无铅厚膜电阻体，其中，所述过渡金属氧化物是选自Nb2O5、Ta2O5、TiO2、MnO2、CuO、ZrO2、WO3和ZnO中的任一种或两种以上的混合物，
所述碱金属氧化物为选自Na2O、K2O和Li2O中的任一种或两种以上的混合物，
所述碱土金属氧化物为选自SrO、CaO和MgO中的任一种或两种以上的混合物。


5.根据权利要求1所述的无铅厚膜电阻体，其特征在于，所述第一玻璃前体混合物的软化点T1为600至800℃，所述第二玻璃前体混合物的软化点T2为500至700℃。


6.根据权利要求5所述的无铅厚膜电阻体，其特征在于，所述第一玻璃前体混合物的软化点T1与第二玻璃前体混合物的软化点T2之差T1-T2为50至150℃。

【专利技术属性】
技术研发人员：禹东俊，李惠诚，金庆容，姜成学，林锺赞，
申请(专利权)人：大洲电子材料株，
类型：发明
国别省市：韩国;KR