(57)【要約】【課題】基板と厚膜低抵抗体との接合強度を低下させることなく、安価な厚膜回路基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも、抵抗値が１０ｍΩ〜１Ω／□である厚膜低抵抗体と、厚膜低抵抗体と他の電子部品とを電気的に接続する厚膜銅導体とにより回路が形成された厚膜回路基板において、厚膜低抵抗体となり得る低抵抗体ペーストは、銅粉末とニッケル粉末と樹脂と軟化点が４００〜６００℃であるガラス粉末とを含むと共に、５５０〜６５０℃の非酸化性雰囲気にて焼成して厚膜低抵抗体を形成する。そして、厚膜回路基板の製造方法は、まず、銅導体ペーストを基板上に印刷乾燥後、６５０℃で焼成する。その後、前記低抵抗体ペーストと保護ガラスペーストとを基板上に印刷乾燥後、６００℃で同時に焼成する。なお、ガラス粉末の組成は、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、またはＢ２Ｏ３−ＺｎＯ系からなる。【選択図】図４
2004186427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、抵抗値が１０ｍΩ〜１Ω／□である厚膜低抵抗体と、該厚膜低抵抗体と他の電子部品とを電気的に接続する厚膜銅導体とにより回路が形成された厚膜回路基板において、
前記厚膜低抵抗体となり得る低抵抗体ペーストは、銅粉末と、ニッケル粉末と、樹脂と、軟化点が４００〜６００℃であるガラス粉末とを含むと共に、５５０〜６５０℃の焼成温度の非酸化性雰囲気にて焼成して前記厚膜低抵抗体を形成することを特徴とする厚膜回路基板。
【請求項２】
前記ガラス粉末は、平均粒径１〜１０μｍのＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスであり、かつ、前記低抵抗体ペースト重量中に５〜３０重量％含有することを特徴とする請求項１記載の厚膜回路基板。
【請求項３】
前記ガラス粉末は、平均粒径１〜１０μｍのＢ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスであり、かつ、前記低抵抗体ペースト重量中に５〜３０重量％含有することを特徴とする請求項１記載の厚膜回路基板。
【請求項４】
前記銅粉末は平均粒径２μｍ以下であり、かつ、前記ニッケル粉末は平均粒径１μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の厚膜回路基板。
【請求項５】
厚膜低抵抗体と他の電子部品とを電気的に接続する厚膜銅導体とにより回路が形成された厚膜回路基板の製造方法において、
前記厚膜低抵抗体となり得る低抵抗体ペーストを前記厚膜回路基板上に印刷し乾燥させる低抵抗体印刷乾燥工程と、
５５０〜６５０℃の温度範囲の非酸化性雰囲気にて前記低抵抗体ペーストを焼成し厚膜低抵抗体を生成する低抵抗体焼成工程と、
前記厚膜銅導体となり得る銅導体ペーストを前記厚膜回路基板上に印刷し乾燥させる銅導体印刷乾燥工程と、
５５０〜６５０℃の温度範囲の非酸化性雰囲気にて前記銅導体ペーストを焼成し厚膜銅導体を生成する銅導体焼成工程と、
保護ガラス膜となり得る保護ガラスペーストを前記厚膜銅導体及び前記厚膜低抵抗体上に印刷し乾燥させる保護ガラス印刷乾燥工程と、
５５０〜６５０℃の温度範囲の非酸化性雰囲気にて前記保護ガラスペーストを非酸化雰囲気にて焼成して保護ガラス膜を生成する保護ガラス焼成工程とからなり、
前記低抵抗体ペーストは、銅粉末と、ニッケル粉末と、樹脂と、軟化点が４００〜６００℃であるガラス粉末とからなることを特徴とする厚膜回路基板の製造方法。
【請求項６】
厚膜低抵抗体と他の電子部品とを電気的に接続する厚膜銅導体とにより回路が形成された厚膜回路基板の製造方法において、
前記厚膜銅導体となり得る銅導体ペーストを前記厚膜回路基板上に印刷し乾燥させる銅導体印刷乾燥工程と、
５５０〜６５０℃の温度範囲の非酸化性雰囲気にて前記銅導体ペーストを焼成し前記厚膜銅導体を生成する銅導体焼成工程と、
前記厚膜低抵抗体となり得る低抵抗体ペーストを前記厚膜回路基板上に印刷し乾燥させる低抵抗体印刷乾燥工程と、
保護ガラス膜となり得る保護ガラスペーストを前記厚膜銅導体及び前記低抵抗体ペースト上に印刷し乾燥させる保護ガラス印刷乾燥工程と、
５５０〜６５０℃の温度範囲の非酸化性雰囲気にて前記低抵抗体ペーストと前記保護ガラスペーストとを同時に焼成し厚膜低抵抗体及び保護ガラス膜を生成する抵抗体ガラス同時焼成工程とからなり、
前記低抵抗体ペーストは、銅粉末と、ニッケル粉末と、樹脂と、軟化点が４００〜６００℃であるガラス粉末とからなることを特徴とする厚膜回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、厚膜回路基板及びその厚膜回路基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ハイブリッドＩＣ等に使用される厚膜回路基板は、アルミナ系のセラミック基板上に、厚膜抵抗体と、厚膜抵抗体と他の電子部品とを電気的に接続する厚膜銅導体とが形成されている。この厚膜抵抗体には、抵抗値が１０ｍΩ〜１Ω／□である厚膜低抵抗体と、抵抗値が１Ω〜１００ＭΩ／□である厚膜高抵抗体とがある。
【０００３】
そして、従来は、厚膜高抵抗体の材料として安価なルテニウム（Ｒｕ）系抵抗体を使用したものがある。この場合における厚膜回路基板の製造は、以下のように行われる。まず、ルテニウム系抵抗体を主成分とする高抵抗体ペーストと銀パラジウム合金を主成分とする低抵抗体ペーストとをセラミック基板上にそれぞれスクリーン印刷法により印刷し乾燥する。その後、高抵抗体ペーストと低抵抗体ペーストを約８５０℃の大気雰囲気にて焼成する。続いて、銅導体ペーストをセラミック基板上に印刷し乾燥して、５５０〜６５０℃の窒素雰囲気にて焼成する。続いて、保護ガラスペーストを印刷し乾燥した後に、５５０〜６５０℃の窒素雰囲気にて焼成する。ここで、ルテニウム系抵抗体は、大気雰囲気にて焼成が必要な材料である。また、ルテニウム系抵抗体の抵抗値のバラツキを抑制するために、ルテニウム系抵抗体の焼成後に行う他のペーストの焼成工程は、約７００℃以下で行う必要がある。そこで、低抵抗体ペーストには、大気雰囲気にてルテニウム系抵抗体ペーストと同時焼成可能な銀パラジウムを主成分とする合金を使用している。
【０００４】
また、従来は、厚膜低抵抗体の材料として安価な銅ニッケルの合金を主成分とするものを使用したものがある。この場合における厚膜回路基板の製造は、以下のように行われる。まず、銅導体ペーストをセラミック基板上に印刷し乾燥して、約８５０〜９００℃の窒素雰囲気にて焼成する。続いて、酸化すず等を主成分とする高抵抗体ペーストと銅ニッケル合金を主成分とする低抵抗体ペーストとをセラミック基板上にそれぞれ印刷し乾燥する。その後、高抵抗体ペーストと低抵抗体ペーストとを約８５０〜９００℃の窒素雰囲気にて焼成する。続いて、保護ガラスペーストを印刷し乾燥した後に、約６５０℃の窒素雰囲気にて焼成する。ここで、従来使用していた銅ニッケル合金を主成分とする低抵抗体ペーストは、セラミック基板との接合強度を維持するため約８５０〜９００℃で焼成する必要がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２７６９４６号公報
【特許文献２】
特開平８−５０８０６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者の製造方法の場合は銀パラジウム合金が高価な材料であり、後者の製造方法の場合は酸化すずが高価な材料である。そこで、安価な厚膜回路基板として、高抵抗体材料として安価なルテニウム系抵抗体を使用し、かつ、低抵抗体として安価な銅ニッケル合金を主成分とするものを使用することが考えられる。
【０００７】
この場合における厚膜回路基板の製造は、以下のように行うことになる。まず、ルテニウム系抵抗体を主成分とする高抵抗体ペーストをセラミック基板上に印刷し乾燥して、約８５０℃の大気雰囲気にて焼成する。続いて、銅とニッケルを主成分とする低抵抗体ペーストとをセラミック基板上に印刷し乾燥して、５５０〜６５０℃の窒素雰囲気にて焼成する。続いて、銅導体ペーストをセラミック基板上に印刷し乾燥して、５５０〜６５０℃の窒素雰囲気にて焼成する。
【０００８】
しかし、従来の銅とニッケルを主成分とする低抵抗体ペーストを５５０〜６５０℃の窒素雰囲気にて焼成した場合には、厚膜低抵抗体の接合強度が低下するため使用することはできない。これは、低抵抗体ペーストに含まれるガラス粉末の軟化点が６５０〜８５０℃であるためである。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、接合強度を低下させることなく、安価な厚膜回路基板を製造することができる低抵抗体ペースト及び、その低抵抗体ペーストを使用した厚膜回路基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の厚膜回路基板は、少なくとも、抵抗値が１０ｍΩ〜１Ω／□である厚膜低抵抗体と、該厚膜低抵抗体と他の電子部品とを電気的に接続する厚膜銅導体とにより回路が形成された厚膜回路基板において、前記厚膜低抵抗体となり得る低抵抗体ペーストは、銅粉末と、ニッケル粉末と、樹脂と、軟化点が４００〜６００℃であるガラス粉末とを含むと共に、５５０〜６５０℃の焼成温度の非酸化性雰囲気にて焼成して前記厚膜低抵抗体を形成することを特徴とする。
【００１１】
つまり、低抵抗体ペーストのガラス粉末の軟化点を４００〜６００℃とすることにより、５５０〜６５０℃の温度範囲で低抵抗体ペーストを焼成した場合であっても、基板と厚膜低抵抗体との接合強度を十分に確保することが可能となる。従って、高抵抗体材料として安価なルテニウム系抵抗体を使用し、かつ、低抵抗体材料として本発明の銅とニッケルを主成分とするものを使用することができ、低コスト化を図ることができる。なお、低抵抗体ペーストの焼成温度を例えば６００℃にする場合には、ガラス粉末の軟化点を６００℃以下、より好ましくは５６０℃以下とすることが望ましい。
【００１２】
さらに、樹脂の熱分解温度が、ガラス粉末の軟化点以下であることが望ましい。これは、ガラス粉末の軟化し始めた後に樹脂が熱分解すると、ペースト内に樹脂が残留し、焼成を阻害することになるからである。そして、樹脂の熱分解温度は約３００〜３５０℃である。従って、この樹脂を使用した場合には、ガラス粉末の軟化点が４００℃以上であれば、良好な厚膜低抵抗体を成形することができる。すなわち、ガラス粉末が軟化し始める前に確実に樹脂が熱分解する。なお、樹脂は、ペーストの印刷性を良好にするためのものであって、銅粉末やニッケル粉末やガラス粉末の焼成においては不要なものである。
【００１３】
また、本発明の低抵抗体ペーストのガラス粉末は、鉛を含有しないようにするとよい。近年では、環境に対する配慮から鉛を使用しない材料が注目されている。そこで、低抵抗体ペースト中のガラス粉末に、鉛を含有させないようにしている。ここで、一般に、鉛はペーストの軟化点を低下させる働きがある。従って、鉛を含有させないガラス粉末の軟化点は、低いもので例えば約４５０℃となる。
【００１４】
また、ガラス粉末は、平均粒径１〜１０μｍのＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスや、平均粒径１〜１０μｍのＢ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスとするとよい。つまり、非結晶化ガラスとすることにより、軟化点以上の温度において、ガラスの粘度低下が著しく、ガラスの流動性が増し、低抵抗体とセラミック基板との界面に容易に移動可能となる。その結果、セラミック基板と厚膜低抵抗体との接合強度を確実に保持することができる。
【００１５】
また、ガラス粉末は、低抵抗体ペースト重量中に、５〜３０重量％含有するとよい。これにより、セラミック基板と厚膜低抵抗体との接合強度を確保することができる。さらに、ガラス粉末の含有量を３０重量％以下とすることにより、厚膜低抵抗体の抵抗値を確実に１ｍΩ〜１Ω／□とすることができる。
【００１６】
また、低抵抗体ペーストの銅粉末は平均粒径が２μｍ以下であり、ニッケル粉末は平均粒径が１μｍ以下とするとよい。平均粒径を小さくすることで、５５０〜６５０℃の低温であっても、確実に焼結することができ、緻密な膜を成形することができる。
【００１７】
また、本発明の厚膜回路基板の製造方法は、低抵抗体印刷乾燥工程と、低抵抗体焼成工程と、銅導体印刷乾燥工程と、銅導体焼成工程と、保護ガラス印刷乾燥工程と、保護ガラス焼成工程とからなる。そして、低抵抗体ペーストは、銅粉末と、ニッケル粉末と、軟化点が４００〜６００℃のガラス粉末と、樹脂とからなることを特徴とする。
【００１８】
ここで、厚膜回路基板は、厚膜低抵抗体と他の電子部品とを電気的に接続する厚膜銅導体とにより回路が形成された基板である。低抵抗体印刷乾燥工程は、厚膜低抵抗体となり得る低抵抗体ペーストを厚膜回路基板上に印刷し乾燥させる工程である。低抵抗体焼成工程は、５５０〜６５０℃の温度範囲の非酸化性雰囲気にて低抵抗体ペーストを焼成し厚膜低抵抗体を生成する工程である。銅導体印刷乾燥工程は、厚膜銅導体となり得る銅導体ペーストを厚膜回路基板上に印刷し乾燥させる工程である。銅導体焼成工程は、５５０〜６５０℃の温度範囲の非酸化性雰囲気にて前記銅導体ペーストを焼成し厚膜銅導体を生成する工程である。保護ガラス印刷乾燥工程は、保護ガラス膜となり得る保護ガラスペーストを前記厚膜銅導体及び前記厚膜低抵抗体上に印刷し乾燥させる工程である。保護ガラス焼成工程は、５５０〜６５０℃の温度範囲の非酸化性雰囲気にて前記保護ガラスペーストを非酸化雰囲気にて焼成して保護ガラス膜を生成する工程である。
【００１９】
つまり、低抵抗体ペーストのガラス粉末の軟化点が４００〜６００℃とすることにより、５５０〜６５０℃の温度範囲内で低抵抗体ペーストを焼成した場合であっても、セラミック基板との接合強度を十分に確保することが可能となる。
【００２０】
また、本発明の厚膜回路基板の製造方法は、銅導体印刷乾燥工程と、銅導体焼成工程と、低抵抗体印刷乾燥工程と、保護ガラス印刷乾燥工程と、抵抗体ガラス同時焼成工程とからなる。そして、低抵抗体ペーストは、銅粉末と、ニッケル粉末と、軟化点が４００〜６００℃のガラス粉末と、樹脂とからなることを特徴とする。
【００２１】
ここで、銅導体印刷乾燥工程は、厚膜銅導体となり得る銅導体ペーストを厚膜回路基板上に印刷し乾燥させる工程である。銅導体焼成工程は、５５０〜６５０℃の温度範囲の非酸化性雰囲気にて銅導体ペーストを焼成し厚膜銅導体を生成する工程である。低抵抗体印刷乾燥工程は、厚膜低抵抗体となり得る低抵抗体ペーストを厚膜回路基板上に印刷し乾燥させる工程である。保護ガラス印刷乾燥工程は、保護ガラス膜となり得る保護ガラスペーストを前記厚膜銅導体及び前記低抵抗体ペースト上に印刷し乾燥させる工程である。抵抗体ガラス同時焼成工程は、５５０〜６５０℃の温度範囲の非酸化性雰囲気にて前記低抵抗体ペーストと前記保護ガラスペーストとを同時に焼成し厚膜低抵抗体及び保護ガラス膜を生成する工程である。
【００２２】
つまり、低抵抗体ペーストのガラス粉末の軟化点が４００〜６００℃とすることにより、５５０〜６５０℃の温度範囲内で低抵抗体ペーストを焼成した場合であっても、セラミック基板との接合強度を十分に確保することが可能となる。従って、低抵抗体ペーストは、５５０〜６５０℃の温度範囲内で、保護ガラスペーストと同時に焼成することができ、低コスト化を図ることができる。さらに、保護ガラスペーストと低抵抗体ペーストとを同時焼成する場合は、銅導体ペーストと低抵抗体ペーストと保護ガラスペーストとを別々に焼成する場合に比べて、抵抗体の抵抗値のバラツキ等の信頼性をより向上させることができることが分かった。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。
【００２４】
本発明の厚膜回路基板は、少なくとも、抵抗値が１ｍΩ〜１Ω／□である厚膜低抵抗体と、この厚膜低抵抗体と他の電子部品とを電気的に接続する厚膜銅導体とにより回路が形成されている。厚膜低抵抗体及び厚膜銅導体の他には、１Ω／□以上の厚膜高抵抗体等を有する厚膜回路基板がある。
【００２５】
そして、焼成されることにより厚膜低抵抗体となる低抵抗体ペーストは、銅とニッケルを主成分としている。そして、厚膜低抵抗体の抵抗値は、１ｍΩ〜１Ω／□である。
【００２６】
この低抵抗体ペーストは、平均粒径０．３〜２．０μｍの銅粉末を３５〜５６重量部、平均粒径０．２〜１．０μｍのニッケル粉末を１５〜２４重量部、平均粒径１〜１０μｍのガラス粉末を５〜３０重量部、樹脂を２〜１０重量部、テルピネオールを適当量の組成範囲からなる。なお、銅粉末とニッケル粉末の配合比率は、６０：４０〜８０：２０、好ましくは７０：３０とすることが、抵抗体の抵抗温度特性より望ましい。
【００２７】
そして、このガラス粉末は、軟化点が４００〜６００℃のものである。なお、軟化点の下限値は、好ましくは、４００℃や、４５０℃のものである。また、軟化点の上限値は、好ましくは、５００℃や、５６０℃のものである。これにより、低抵抗体ペーストの焼成温度が６００℃の場合であっても、ガラス粉末が確実に軟化させることができる。従って、基板と厚膜低抵抗体との接合強度を十分に確保することができる。
【００２８】
また、ガラス粉末の軟化点の上限値が、このガラス粉末を含む低抵抗体ペーストの焼成温度より４０℃以上低い温度のものが望ましい。すなわち、低抵抗体ペーストの焼成温度が６００℃の場合には、ガラス粉末の軟化点が５６０℃以下にする方がよい。また、ガラス粉末の軟化点の下限値は、樹脂の熱分解温度が約３５０℃程度がであることから、４００℃以上であることが望ましい。なお、この樹脂には、例えば、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、アクリル、スチレン等、またはこれらを任意に混合させたもの等がある。そして、これらの樹脂の熱分解温度は、３００〜３５０℃である。
【００２９】
また、ガラス粉末には、鉛を含有させたものと、鉛を含有させないものとがある。鉛を含有させたガラス粉末としては、例えば、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３系、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系である。鉛を含有させないガラス粉末としては、例えば、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、Ｎａ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系、ＬｉＯ−ＳｉＯ２系である。なお、一般的には、ガラス粉末に鉛を含有させることにより、軟化点を低下させることができる。一方、鉛を含有させない場合には、軟化点が比較的に高くなるが、近年では環境への配慮から鉛を使用しない傾向が見られる。
【００３０】
また、上述した低抵抗体ペーストの組成範囲から明らかなように、５〜３０重量％のガラス粉末を含有している。これにより、基板と厚膜低抵抗体との接合強度を十分に確保することができる。以下、この理由について図面を参照して詳述する。
【００３１】
上述した低抵抗体ペーストのガラスの含有量を変化させた場合において、ガラス含有量に対する厚膜低抵抗体の抵抗値及び基板と厚膜低抵抗体との接合強度について説明する。なお、ガラス粉末の例として、軟化点５６０℃のＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスと、軟化点５４０℃のＢ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスを使用する。なお、膜厚は、１．５μｍである。図１は、低抵抗体ペースト重量中のガラス含有量（重量％）に対する抵抗値（ｍΩ／□）を示す図である。図２は、低抵抗体ペースト重量中のガラス含有量（重量％）に対する基板と厚膜低抵抗体との接合強度（ＭＰａ）を示す図である。
【００３２】
図１から明らかなように、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスは、ガラス含有量が増加するに従って、抵抗値が増加している。そして、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスは、ガラス含有量が３０重量％を超えた付近から急激に抵抗値が増加している。さらに、厚膜低抵抗体は、抵抗値が１ｍΩ〜１Ω／□とする必要がある。従って、ガラス含有量が３０重量％を超えると、抵抗値が１Ω／□を超えるため、厚膜低抵抗体としては使用できなくなる。以上より、ガラス含有量が３０重量％以下とするのが望ましい。
【００３３】
また、図２から明らかなように、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスと、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスの何れも、ガラス含有量が１０重量％付近をピークに、ガラス含有量が増加若しくは低下するに従って、基板との接合強度も低下している。特に、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスは、ガラス含有量が２０重量％を超えると、基板との接合強度の低下率が大きくなっている。しかし、基板との接合強度は、２５ＭＰａ以上確保することができるため十分である。ただし、好ましくは、接合強度を３０ＭＰａ以上確保するために、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスについては、ガラス含有量２０重量％以下とするとよい。なお、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスについては、ガラス含有量３５重量％とすることもできる。
【００３４】
一方、ガラス含有量が５重量％を下回ると、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスと、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスの何れも、基板との接合強度が急激に低下している。ただし、基板との接合強度は３０ＭＰａ以上確保できているが、僅かなガラス含有量の差により、基板との接合強度が著しく低下するおそれがある。そこで、ガラス含有量は、少なくとも５重量％とすることで、確実に基板との接合強度を確保できる。なお、好ましくは、ガラス含有量の下限値を７重量％とするとよい。また、ガラス含有量の上限値を２０重量％とするとよい。さらには、ガラス含有量の上限値を１０重量％や１５重量％とするとよりよい。
【００３５】
また、ガラス粉末は、非結晶化ガラスとするとよい。ここで、結晶化ガラスとは、ガラス粉末が焼成する際に、一部の組成が結晶化するものである。つまり、非結晶化ガラスは、ガラス粉末が焼成する際に、一部の組成が結晶化することのないものである。ガラスの例として、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスとＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の結晶化ガラスとを使用して説明する。図１に示すように、抵抗値としては、ガラス含有量が５〜３０重量％の範囲内では、何れも大きな差異は生じない。ただし、結晶化ガラスの方が、非結晶化ガラスに比べて、僅かに抵抗値が高くなっている。また、図２に示すように、基板との接合強度は、結晶化ガラスの方は、最大値が２０ＭＰａであり、非常に低いことが分かる。一方、非結晶化ガラスの方は、最大値が４０ＭＰａを超えている。このように、ガラス粉末は非結晶化ガラスとすることが望ましい。
【００３６】
【実施例】
（第１低抵抗体ペースト）
また、１０ｍΩ〜１Ω／□の第１低抵抗体ペーストには、平均粒径約１．２μｍの銅粉末を４９重量部、平均粒径約０．８μｍのニッケル粉末を２１重量部、平均粒径約３．２μｍのガラス粉末を１２重量部、αメチルスチレン樹脂を５重量部に、テルピネオールを適当量添加して３本ロールミルにより混練したものを用いている。なお、αメチルスチレン樹脂の熱分解温度は、約３００℃である。
【００３７】
そして、第１低抵抗体ペーストに使用しているガラス粉末は、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスで、転位点４５５℃、軟化点５６０℃の低融点ガラスを用いている。そして、第１低抵抗体ペーストを焼成して生成した厚膜低抵抗体の基板との接合強度は、４２ＭＰａとなり、その抵抗値は、９５ｍΩ／□となる。
【００３８】
（第２低抵抗体ペースト）
また、１０ｍΩ〜１Ω／□の第２低抵抗体ペーストには、平均粒径約１．２μｍの銅粉末を４９重量部、平均粒径約０．８μｍのニッケル粉末を２１重量部、平均粒径約３．２μｍのガラス粉末を１２重量部、αメチルスチレン樹脂を５重量部に、テルピネオールを適当量添加して３本ロールミルにより混練したものを用いている。
【００３９】
そして、第２低抵抗体ペーストに使用しているガラス粉末は、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラスで、転位点４２５℃、軟化点５４０℃の低融点ガラスを用いている。そして、第２低抵抗体ペーストを焼成して生成した厚膜低抵抗体の基板との接合強度は、４１ＭＰａとなり、その抵抗値は、８７ｍΩ／□となる。
【００４０】
（厚膜回路基板の製造方法）
次に、上述の低抵抗体ペーストを使用した厚膜回路基板の製造方法についてフローチャートを参照しながら説明する。
【００４１】
（第１の厚膜回路基板の製造方法）
第１の厚膜回路基板の製造方法を図３のフローチャートに示す。まず、１Ω〜１００ＭΩ／□のルテニウムを主成分とする高抵抗体ペーストをスクリーン印刷法によりセラミック基板上に所定のパターンに印刷し、乾燥する（ステップＳ１）。その後、パターンニングされた厚膜回路基板を約８５０℃の温度の大気雰囲気にて高抵抗体ペーストを焼成する（ステップＳ２）。高抵抗体ペーストを焼成することにより、厚膜高抵抗体が成形される。
【００４２】
次に、銅とニッケルを主成分とする１０ｍΩ〜１Ω／□の低抵抗体ペーストをスクリーン印刷法によりセラミック基板上に所定のパターンに印刷し、乾燥する（ステップＳ３）。なお、上述した低抵抗体ペーストとは、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラス粉末、又はＢ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラス粉末を含有するものである。その他のガラス粉末を含有する低抵抗体ペーストを使用してもよい。
【００４３】
続いて、パターンニングされた厚膜回路基板を約６５０℃の温度の窒素雰囲気にて、低抵抗体ペーストを焼成する（ステップＳ４）。このように低抵抗体ペーストを焼成することにより厚膜低抵抗体が成形される。
【００４４】
続いて、銅を主成分とする銅導体ペーストをスクリーン印刷法によりセラミック基板上に所定のパターンに印刷し、乾燥する（ステップＳ５）。ここで、銅導体ペーストには、平均粒径約１μｍの銅粉末を１００重量部、平均粒径約２μｍのホウケイ酸鉛ガラスを５重量部、平均粒径約２μｍの酸化銅を５重量部、エチルセルロースを３重量部、テルピネオールを適当量添加して３本ロールミルにより混練したものを用いている。また、上記のホウケイ酸鉛ガラスは、例えば、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＺｎＯ系のガラスである。この組成からなるガラスを使用しているのは、厚膜銅導体は非常に緻密に成形する必要があるためである。
【００４５】
続いて、パターンニングされた厚膜回路基板を約６５０℃の温度の窒素雰囲気にて、銅導体ペーストを焼成する（ステップＳ６）。このように銅導体ペーストを焼成することにより厚膜銅導体が成形される。
【００４６】
ここで、低抵抗体ペーストの焼成過程について詳述する。まず、パターンニングされた低抵抗体ペースト内に含有するαメチルスチレン樹脂が、約３００℃で熱分解する。その後、約５６０℃付近からＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラス粉末、又はＢ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラス粉末が軟化し始める。そして、ペースト内にほぼ均一に含有していたガラス粉末は、銅粉末及びニッケル粉末の焼成温度である約６５０℃に達するまでに、軟化してセラミック基板側へ移動する。これは、ガラス材料は、金属材料よりも樹脂材料であるセラミック基板に対してぬれ性があるためである。そして、銅粉末及びニッケル粉末を約６５０℃で一定時間保持することにより焼成する。これにより、セラミック基板に対して適当な接合強度を有する厚膜低抵抗体が成形される。
【００４７】
続いて、保護ガラスペーストをスクリーン印刷法によりセラミック基板上に印刷し、乾燥する（ステップＳ７）。この保護ガラスは、厚膜銅導体及び厚膜低抵抗体を保護するためのものである。そして、保護ガラスペーストが印刷乾燥された厚膜回路基板を約６００℃の窒素雰囲気にて、保護ガラスペーストを焼成する（ステップＳ８）。保護ガラスペーストを焼成することにより、保護ガラス膜が成形される。
【００４８】
（第２の厚膜回路基板の製造方法）
次に、第２の厚膜回路基板の製造方法を図４のフローチャートに示す。まず、１Ω〜１００ＭΩ／□のルテニウムを主成分とする高抵抗体ペーストをスクリーン印刷法によりセラミック基板上に所定のパターンに印刷し、乾燥する（ステップＳ１１）。その後、パターンニングされた厚膜回路基板を約８５０℃の温度の大気雰囲気にて高抵抗体ペーストを焼成する（ステップＳ１２）。高抵抗体ペーストを焼成することにより、厚膜高抵抗体が成形される。
【００４９】
次に、銅を主成分とする銅導体ペーストをスクリーン印刷法によりセラミック基板上に所定のパターンに印刷し、乾燥する（ステップＳ１３）。ここで、銅導体ペーストは、上記第１の厚膜回路基板の製造方法に示したものと同様のものである。その後、パターンニングされた厚膜回路基板を約６５０℃の温度の窒素雰囲気にて、銅導体ペーストを焼成する（ステップＳ１４）。このようにして、厚膜銅導体が成形される
続いて、上述した銅とニッケルを主成分とする１０ｍΩ〜１Ω／□の低抵抗体ペーストをスクリーン印刷法によりセラミック基板上に所定のパターンに印刷し、乾燥する（ステップＳ１５）。なお、上述した低抵抗体ペーストとは、軟化点５６０℃のＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラス粉末、又は軟化点５４０℃のＢ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラス粉末を含有するものである。その他のガラス粉末を含有する低抵抗体ペーストを使用してもよい。
【００５０】
続いて、保護ガラスペーストをスクリーン印刷法によりセラミック基板上に印刷し、乾燥する（ステップＳ１６）。この保護ガラスは、厚膜銅導体及び厚膜低抵抗体を保護するためのものである。
【００５１】
続いて、低抵抗体ペースト及び保護ガラスペーストがパターンニングされた厚膜回路基板を約６００℃の温度の窒素雰囲気にて、低抵抗体ペーストおよび保護ガラスペーストを同時に焼成する（ステップＳ１７）。このように、低抵抗体ペーストを焼成することにより厚膜低抵抗体が成形され、また、保護ガラスペーストを焼成することにより保護ガラス膜が成形される。
【００５２】
ここで、低抵抗体ペーストの焼成温度が約６００℃であるが、ガラス粉末の軟化点は、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラス粉末が５６０℃で、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の非結晶化ガラス粉末が５４０℃であるので、セラミック基板との接合強度は十分に確保できる。
【００５３】
さらに、低抵抗体ペーストを保護ガラスペーストと同時に焼成する方法では、第１の厚膜回路基板の製造方法に比べて、厚膜低抵抗体の信頼性がより向上する。例えば、抵抗値のバラツキを抑制することができる。さらに、焼成工程を削減することができ、より安価な厚膜回路基板を製造することが可能となる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の厚膜回路基板によれば、基板と厚膜低抵抗体との接合強度を低下させることなく、安価な厚膜回路基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】低抵抗体ペーストに含有するガラス粉末の含有量に対する低抵抗体の抵抗値を示す図である。
【図２】低抵抗体ペーストに含有するガラス粉末の含有量に対する基板との接合強度を示す図である。
【図３】第１の厚膜回路基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】第２の厚膜回路基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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