电阻材料、电阻元件、电阻器及电阻器的制造方法技术

一种电阻材料，其特征在于含有含铜、锰和铝的金属粉末，玻璃粉末和／或铜氧化物粉末以及媒介物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用作所谓的芯片(chip)电阻器的电阻材料、电阻元件、使用该电阻材料的电阻器及其电阻器的制造方法。本专利技术特别适合用于电流检测电路中使用的电流检测用电阻器。
技术介绍
在各种电子机器的电路和电源电路中目前正使用电流检测用的电阻器。像这样的电流检测用的电阻器所要求的特性为电阻值低，而且TCR(Temperature Coefficient of Resistance电阻值温度系数)低。为了实现这样的特性，特开平10-144501号公报公开了下列技术。即，现有的芯片电阻器是这样构成的在图5所示的绝缘基板100的单侧面上印刷形成由铜(Cu)/镍(Ni)合金成分制得的电阻材料，形成电阻元件103，在该电阻元件103上以面接触的方式形成上面电极102。接着，经过电阻元件103和上面电极102的烧结步骤，形成保护电阻元件103的保护膜层104、端面电极105、镀镍的膜106、镀焊(锡)的膜107的结构。根据这样的结构，在电阻元件103和上面电极102的结合界面上不会夹入杂质，发挥了铜/镍合金材料特性的低电阻，实现了低TCR。对于通过丝网印刷等的厚膜印刷法印刷以铜/镍作主要成分的电阻元件、特别是制成糊状的电阻材料形成电阻元件的电阻器，如果使用铜作电极的话，伴随热电动势的影响会有产生电流检测有误差的问题的情况。另外，铜/镍相对于的铜的热电动势为46μV/K。本专利技术的主要课题是创造出代替铜/镍的电阻材料。而且，本专利技术提供一种电阻元件、使用该电阻材料的电阻器及该电阻器的制造方法。
技术实现思路
为了达成上述目的，本专利技术的电阻材料含有含铜、锰和铝的金属粉末，玻璃粉末和/或铜氧化物粉末以及媒介物。上述金属粉末优选包括80～85重量％的铜、8～16重量％的锰和2～7重量％的铝。而且，相对于100重量份的上述金属粉末，优选添加最多为10重量份的上述玻璃粉末和/或铜氧化物粉末，和10～15重量份的上述媒介物。制备上述金属粉末时，其中含有的铜、锰和铝的混合形态有以下几种。即，第1种形态为混合铜粉末、锰粉末、铝粉末的混合物。第2种形态为混合铜/锰合金的粉末和铝粉末的混合物。第3种形态为混合铜/铝合金的粉末和锰粉末的混合物。第4种形态为混合锰/铝合金的粉末和铜粉末的混合物。第5种形态为由铜/锰/铝合金的粉末制得的。本专利技术的电阻元件含有铜、锰和铝。该电阻元件优选包括80～85重量％的铜、8～16重量％的锰和2～7重量％的铝。而且，本专利技术的电阻器为具有绝缘体、在该绝缘体上形成的含有铜、锰和铝的电阻元件和连接到该电阻元件上的一对电极的电阻器。在上述电阻元件中所含的导电成分的特征为铜为80～85重量％、锰为8～16重量％和铝为2～7重量％。而且，其特征为上述电阻器的上述电极使用铜。上述电阻器的电阻温度系数的特征为在±100×10-6/K以内。而且，该电阻器的特征为上述电阻元件的热电动势在±5μV/K以内。本专利技术的电阻器的制造方法包括在绝缘基体上印刷含铜、锰和铝的电阻材料的步骤和在氮气氛围气中烧结该电阻材料，形成电阻元件的步骤。而且，该电阻器的制造方法包括在上述绝缘基体上印刷以铜作主要成分的导电材料的步骤和在氮气氛围气中烧结该导电材料，形成电极的步骤。附图的简单说明附图说明图1为表示本专利技术的一个实施方式的电阻材料制造步骤的流程图。图2为表示本专利技术实施方式的优选组成范围的示意图。图3为表示一个实施方式的芯片电阻器的截面结构的图。图4为表示芯片电阻器制造步骤的流程图。图5为表示现有的芯片电阻器的截面结构的图。具体实施例方式以下，参照附图和表说明本专利技术的实施方式。图1为关于本实施方式之一的电阻材料的制备步骤。图1的步骤S1为混合制备电阻材料主要成分金属粉末的步骤。这里首先称取85重量％的铜(Cu)、9.5重量％的锰(Mn)、5.5重量％的铝(A1)的各粉末，将其混合，制备金属粉末。各粉末的平均粒径使用铜粉末为1.1μm，锰粉末为10μm，铝粉末为10μm。另外，各粉末的粒径作为要在丝网印刷法中可以使用的范围内，优选粒径为0.1μm～20μm的范围。步骤S2为在步骤S1中得到的金属粉末中添加玻璃粉末和铜氧化物粉末的步骤。相对于100重量份的上述金属粉末的总量而言，分别添加5重量份的玻璃粉末，5重量份的铜氧化物粉末。玻璃粉末使用硼硅酸锌玻璃。而且，铜氧化物粉末使用氧化亚铜(Cu2O)。添加玻璃粉末的目的在于物理密合后述的铝基板和电阻元件。相对于100重量份的上述金属粉末，添加玻璃粉末的比例最多不超过10重量份是优选的。这是为了使电阻材料的电阻率变大。另外，上述玻璃粉末从操作性考虑使用软化点为500～1000℃的粉末，优选使用具有耐酸性、耐水性的材料。适当的玻璃粉末为硼硅酸系玻璃，具体可以是硼硅酸钡系玻璃、硼硅酸钙系玻璃、硼硅酸钡钙系玻璃、硼硅酸锌系玻璃、硼酸锌系玻璃等。而且，玻璃粉末的粒径优选能在丝网印刷中使用的0.1μm～20μm的范围内的粉末。在本实施例中，使用平均粒径2μm的粉末。添加铜氧化物粉末的目的在于将后述的氧化铝基板和电阻元件化学密合。加入铜氧化物粉末的比例为相对于100重量份的上述金属粉末优选最多不超过10重量份。超过10重量份的话，电阻元件变得呈多孔状，有损于电阻元件的平滑性。作为铜氧化物粉末，能使用CuO(氧化铜)和Cu2O(氧化亚铜)中的任何一种。而且，铜氧化物粉末的粒径优选为可以在丝网印刷中使用的0.1μm～20μm范围内。在本实施例中，使用平均粒径为2μm的铜氧化物。另外，为了将氧化铝基板和电阻元件密合起来，优选在电阻材料中添加玻璃粉末和铜氧化物粉末的至少任何一种。而且，玻璃粉末和铜氧化物两者都添加的情况下，相对于100重量份的上述金属粉末，优选玻璃粉末和铜氧化物粉末的添加量合计为10重量份。这时，考虑到对制成的电阻器特性的影响，优选以相同比例添加玻璃粉末和铜氧化物粉末两者。步骤S3为添加媒介物的步骤。相对于总量为100重量份的上述金属粉末、玻璃粉末和铜氧化物粉末组成的混合粉末，添加12重量份的媒介物。作为媒介物使用含有2.5重量％的乙基纤维素的Texanol溶液。媒介物是为了将上述金属粉末弄成易于印刷到绝缘基板上的糊状形态来添加的。媒介物的添加量相对于100重量份由上述金属材料、玻璃粉末和/或铜氧化物粉末组成的粉末，优选添加10～15重量份。这是在使用丝网印刷法将电阻材料印刷到氧化铝基板上的情况下，可以将印刷形状的精度保持在高精度、且控制适当的粘度的量。媒介物由树脂和溶剂构成，树脂可以单独或组合使用纤维素系树脂、丙烯酸系树脂、醇酸系树脂(ァルキッド系树脂)等。具体能列举有例如乙基纤维素、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等。另外，溶剂可以单独或组合使用萜烯系溶剂、酯醇系溶剂、芳香族烃系溶剂、酯系溶剂等。具体为萜品醇、二氢萜品醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、Texanol、二甲苯、异丙苯、甲苯、醋酸二乙二醇单甲醚、醋酸二乙二醇单丁醚等。另外，也有在电阻材料中添加上述物质以外的各种添加剂的情况。作为添加剂加入的物质例如有防凝剂、消泡剂等。由此将通过步骤S1～S3得到的材料用3根滚筒混炼，制作电阻材料。接着，如下所述测定本实施方式一个例子的电阻材料的特性。首先，准备含96重量％氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电阻材料，其特征在于含有含铜、锰和铝的金属粉末，玻璃粉末和/或铜氧化物粉末以及媒介物。2.根据权利要求1记载的电阻材料，其特征在于上述金属粉末包括80～85重量％的铜、8～16重量％的锰和2～7重量％的铝。3.根据权利要求1或2记载的电阻材料，其特征在于最多添加10重量份的上述玻璃粉末和/或铜氧化物粉末。4.根据权利要求1～3的任何一项记载的电阻材料，其特征在于添加10～15重量份的上述媒介物。5.根据权利要求1～4的任何一项记载的电阻材料，其特征在于上述金属粉末通过混合铜粉末、锰粉末、铝粉末制得。6.根据权利要求1～4的任何一项记载的电阻材料，其特征在于上述金属粉末由铜/锰/铝合金的粉末制得。7.根据权利要求1～4的任何一项记载的电阻材料，其特征在于上述金属粉末通过混合铜/锰合金的粉末和铝粉末制得。8.根据权利要求1～4的任何一项记载的电阻材料，其特征在于上述金属粉末通过混合铜/铝合金的粉末和锰粉末制得。9.根据权利要求1～4的任何一项记载的电阻材料，其特征在于上述金属粉末通过混合锰/铝合金的粉末和铜粉末制得。10.一种电阻元件，其特征在于含...

【专利技术属性】
技术研发人员：守谷敏，
申请(专利权)人：兴亚株式会社，
类型：发明
国别省市：