(57)【要約】  【課題】  所定の抵抗値を安定して得ることができる帯状印刷抵抗体の製造方法を提供する。  【解決手段】  セラミック基板２上に、所定の抵抗値を超える抵抗値を有する帯状印刷抵抗体４を導電ペーストを焼成することにより形成する第１工程と、形成した帯状印刷抵抗体４の長さ方向抵抗値を測定する第２工程と、前記所定の抵抗値を超える抵抗値と所定の抵抗値の差に相当する帯状印刷抵抗体４部分の表面に、その全幅に亘り、前記帯状印刷抵抗体４を形成した導電ペーストよりも低温で焼成し、且つ帯状印刷抵抗体４よりも小さな抵抗値の抵抗値調節用導電層６を形成する導電ペーストを塗布して焼成する第３工程とを有する製造方法により製造する。  【選択図】  図２
2005209671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基板上に、所定の抵抗値を超える抵抗値を有する帯状印刷抵抗体を導電ペーストを焼成することにより形成する第１工程と、
形成した帯状印刷抵抗体の長さ方向抵抗値を測定する第２工程と、
前記所定の抵抗値を超える抵抗値と所定の抵抗値の差に相当する帯状印刷抵抗体部分の表面に、その全幅に亘り、前記帯状印刷抵抗体を形成した導電ペーストよりも低温で焼成し且つ焼成後形成される抵抗値調節用導電層が帯状印刷抵抗体よりも小さな抵抗値を示す導電ペーストを塗布して、焼成する第３工程と、
を有するセラミック基板上の帯状印刷抵抗体の製造方法。
【請求項２】
セラミック基板上に、所定の抵抗値を超える抵抗値を有する帯状印刷抵抗体を導電ペーストを焼成することにより形成する第１工程と、
形成した帯状印刷抵抗体の長さ方向抵抗値を測定する第２工程と、
前記所定の抵抗値を超える抵抗値と所定の抵抗値の差に相当する帯状印刷抵抗体部分の表面を含む、その全幅に亘り、金電極を形成する第３工程と、
を有するセラミック基板上の帯状印刷抵抗体の製造方法。
【請求項３】
帯状印刷抵抗体を白金焼結体で形成する請求項１又は２に記載の帯状印刷抵抗体の製造方法。
【請求項４】
セラミック基板がアルミナ基板である請求項１又は２に記載の帯状印刷抵抗体の製造方法。
【請求項５】
帯状印刷抵抗体の両端に、金電極を導電ペーストを焼成して形成する請求項１に記載の帯状印刷抵抗体の製造方法。
【請求項６】
抵抗値調節用導電層を、金電極から帯状印刷抵抗体に亘り形成する請求項５に記載の帯状印刷抵抗体の製造方法。
【請求項７】
請求項１又は２の方法で製造した帯状印刷抵抗体を有するセラミック基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の抵抗値を有する抵抗体を安定して得ることができる帯状印刷抵抗体の製造方法及びその抵抗体を有するセラミック基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セラミック基板上に形成された厚膜白金抵抗体をヒータに利用することが行われている。この厚膜抵抗体を製造する際の抵抗値調整方法として、レーザートリミング法が最も多く用いられている。この方法以外に実用化された抵抗値調整方法としては、ブラストトリミング法、エッチング法などが挙げられる。
【０００３】
しかし、これらの抵抗値調整方法による場合は、厚膜抵抗体の膜面を切削することにより厚膜抵抗体の抵抗値を調整するため、厚膜抵抗体の抵抗値を上昇させる方向にしか調整できない。また、これらの抵抗値上昇調整方法による場合は、専用の高価な装置及び設備が必要である。
【０００４】
これらの抵抗値上昇調整方法に対し、特許文献１には、基板上の二つの導体(電極)を接続して印刷法により形成された抵抗体の上面に、導体ペースト(導電ペースト)を塗布、焼成して抵抗体の抵抗値を調整する方法が開示されている。
【０００５】
図４〜５は従来の導電ペースト塗布、焼成による抵抗値調整方法を用いて製造された印刷抵抗体及びその周辺部の一例が示されている。図４はその平面図、図５は図４のＢ〜Ｂ線に沿う断面図である。図６は従来の導電ペースト塗布、焼成による抵抗値調整方法を用いて製造された印刷抵抗体及びその周辺部の他の例における平面図が示されている。
【０００６】
従来の導電ペースト塗布、焼成による抵抗値調整方法においては、図４及び５、又は、図６にそれぞれ示されるように、基板１２、又は、２２上の導体(電極)１４ａ−１４ｂ間、又は、２４ａ−２４ｂ間を接続しつつ印刷して設けられた抵抗体１６、又は、２６の上面に、導体ペースト(導電ペースト)１８、又は、２８を塗布、焼成して抵抗値を調整される。
【０００７】
しかし、従来の導電ペースト塗布、焼成による抵抗値調整方法は、
・レーザーにより導電ペーストを焼成しているが、金ペースト等の抵抗値調整に適した導電ペーストはレーザー焼成が不可能である。
・厚膜抵抗体の抵抗値調整は、抵抗体の焼成中に抵抗値を測定しながら導電ペーストの塗布量等を調整することにより行っている。しかし、抵抗値は温度により大きく変化する。このため、正確な抵抗値は求められない。また、厚膜抵抗体の抵抗値は、特に厚膜抵抗体が白金抵抗体の場合、導電ペースト塗布、焼結時の温度による影響を受けやすいため、抵抗値調整方法としての使用は本質的に不適である。
・導電ペーストを波状に塗布することを基本の形態としている。この基本形態塗布の場合、得られる厚膜抵抗体の抵抗値が安定しにくい。また、この導電ペーストが波状に塗布、焼成された抵抗体をヒータとして使用する場合、温度分布が不均一で、安定した発熱量が得られない。
・ペースト塗布量と、得られる厚膜抵抗体の抵抗値との相関性がないため、抵抗値の再現性が得られない。
・図４及び５、又は、図６にそれぞれ示されるように、基板１２、又は、２２上の電極１４ａ及び１４ｂ、又は、２４ａ及び２４ｂと、導電ペースト１８、又は、２８とが接触していない(抵抗体１６、又は、２６を間に挟んでいる)ため、導電ペースト塗布、焼成後の厚膜抵抗体の通電時における抵抗値が安定しにくい。この厚膜抵抗体をヒータとして使用する場合、温度分布が不均一で、安定した発熱量が得られない。
・導電ペースト塗布、焼成、レーザートリミング、抵抗値測定機能を備えたプログラム制御の装置であるため、非常に高価である。
などの問題がある。
【特許文献１】特開平１−９３１９３号公報  （特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者等は、上記問題について種々検討しているうちに、セラミック基板上に形成した帯状印刷抵抗体の抵抗値を測定し、この測定値に応じた抵抗体部分の表面に、その全幅に亘り、抵抗値調節用導電層を形成する導電ペーストを塗布して、焼成することにより、所定の抵抗値を有する帯状印刷抵抗体を安定して得ることができることを知得し、本発明を完成するに到った。
【０００９】
よって、本発明の目的とするところは、上記問題を解決した帯状印刷抵抗体の製造方法及びその抵抗体を有するセラミック基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明は、以下に記載するものである。
【００１１】
〔１〕  セラミック基板上に、所定の抵抗値を超える抵抗値を有する帯状印刷抵抗体を導電ペーストを焼成することにより形成する第１工程と、
形成した帯状印刷抵抗体の長さ方向抵抗値を測定する第２工程と、
前記所定の抵抗値を超える抵抗値と所定の抵抗値の差に相当する帯状印刷抵抗体部分の表面に、その全幅に亘り、前記帯状印刷抵抗体を形成した導電ペーストよりも低温で焼成し且つ焼成後形成される抵抗値調節用導電層が帯状印刷抵抗体よりも小さな抵抗値を示す導電ペーストを塗布して、焼成する第３工程と、
を有するセラミック基板上の帯状印刷抵抗体の製造方法。
【００１２】
〔２〕  セラミック基板上に、所定の抵抗値を超える抵抗値を有する帯状印刷抵抗体を導電ペーストを焼成することにより形成する第１工程と、
形成した帯状印刷抵抗体の長さ方向抵抗値を測定する第２工程と、
前記所定の抵抗値を超える抵抗値と所定の抵抗値の差に相当する帯状印刷抵抗体部分の表面を含む、その全幅に亘り、金電極を形成する第３工程と、
を有するセラミック基板上の帯状印刷抵抗体の製造方法。
【００１３】
〔３〕  帯状印刷抵抗体を白金焼結体で形成する〔１〕又は〔２〕に記載の帯状印刷抵抗体の製造方法。
【００１４】
〔４〕  セラミック基板がアルミナ基板である〔１〕又は〔２〕に記載の帯状印刷抵抗体の製造方法。
【００１５】
〔５〕  帯状印刷抵抗体の両端に、金電極を導電ペーストを焼成して形成する〔１〕に記載の帯状印刷抵抗体の製造方法。
【００１６】
〔６〕  抵抗値調節用導電層を、金電極から帯状印刷抵抗体に亘り形成する〔５〕に記載の帯状印刷抵抗体の製造方法。
【００１７】
〔７〕  〔１〕又は〔２〕の方法で製造した帯状印刷抵抗体を有するセラミック基板。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の製造方法によれば、
第１工程においてセラミック基板上に所定の抵抗値を超える抵抗値を有する帯状印刷抵抗体(厚膜抵抗体)を形成し、
第２工程において前記抵抗体の抵抗値を測定し、
第３工程において前記測定値に応じた抵抗体部分の表面に、その全幅に亘り、抵抗値調節用導電層を形成する導電ペースト(抵抗値調節用導電ペースト)を塗布、焼成しているので、
・厚膜抵抗体の抵抗値を下降させる方向の調整が可能である。
・簡単な構造で且つ汎用性のあるディスペンサーを使用して導電ペーストを塗布して抵抗値を調節することができる。そのため、レーザートリミング法、ブラストトリミング法、エッチング法などに用いられる専用の高価な装置及び設備等は不要で作業も簡単である。
・導電ペースト塗布量を設定することにより、抵抗体の抵抗値の変化量を一定値に固定したり、任意の値に変更したり適宜設定することができる。
・レーザートリミング法では使用できない薄い基板のワークにも使用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を図面を参照して説明する。
【００２０】
図１〜３は本発明の帯状印刷抵抗体及びその周辺部の一例を示すもので、図１は抵抗値調節用導電ペースト塗布前の平面図、図２は抵抗値調節用導電ペースト塗布後の平面図、図３は図２のＡ〜Ａ線に沿う断面図である。
【００２１】
第１工程においては、図１に示すようにセラミック基板２上に、導電ペーストを蛇行させて所定の幅及び厚さで塗布後、塗布した導電ペーストを焼成することにより帯状印刷抵抗体４を形成する。帯状印刷抵抗体４の形成方法としては、スクリーン印刷法等の公知の印刷法を採用できる。
【００２２】
帯状印刷抵抗体４の形成においては、帯状印刷抵抗体４の長さ、幅等の帯状印刷抵抗体４の寸法を調節することにより、帯状印刷抵抗体４の長さ方向抵抗値を所定の抵抗値を超える値にする。所定の抵抗値を超える値は、通常所定の抵抗値の１〜３０％増、好ましくは５〜１０％増程度である。
【００２３】
帯状印刷抵抗体４形成用の導電ペースト(抵抗体形成用導電ペースト)としては、帯状印刷抵抗体４をヒータとして使用できるものが好ましく、白金ペースト、酸化ルテニウムペースト、銀−パラジウムペーストなどを用いることができる。
【００２４】
セラミック基板２としては、アルミナ基板、チタニア基板、ムライト基板、ステアタイト基板などを用いることができるが、絶縁性、耐熱性、熱伝導性などの物性が良好なことからアルミナ基板が特に好ましい。
【００２５】
帯状印刷抵抗体４形成後、第２工程において、形成した帯状印刷抵抗体４の長さ方向抵抗値を測定する。抵抗値の測定は、常温又は任意の定温下で、テスター、デジタルボルトメーター等の公知の測定機を用いて測定できる。
【００２６】
帯状印刷抵抗体４の長さ方向抵抗値の測定後、成形した帯状印刷抵抗体４の両端には、金ペースト、銀ペースト、銀−白金ペースト、銅ペーストなどの、前記抵抗体形成用導電ペーストよりも低温で焼成し且つ焼成後形成される導電体が帯状印刷抵抗体よりも小さな抵抗値を示す電極形成用導電ペーストを印刷する。これら電極形成用導電ペーストのうちでも、金ペーストが特に好ましい。金ペーストの場合、帯状印刷抵抗体４の両端に金電極が形成される。金電極を形成する金ペーストの焼成温度は５００〜９００℃が好ましく、８００〜９００℃が更に好ましい。
【００２７】
電極形成用導電ペーストを印刷、乾燥後、図２及び３に示すように第３工程において、前記所定の抵抗値を超える抵抗値と所定の抵抗値の差に相当する帯状印刷抵抗体４部分の表面に、その全幅Ｘに亘り、前記抵抗値調節用導電ペーストを塗布し、前記電極形成用導電ペーストと同時に焼成して、電極８ａ、８ｂ及び抵抗値調節用導電層６を形成する。
【００２８】
なお、抵抗値調節用導電ペーストの塗布は、帯状印刷抵抗体４の全幅Ｘを超えて塗布しても良い。抵抗値調節用導電ペーストの塗布は、簡単な構造で且つ汎用性のあるディスペンサーを使用することができる。
【００２９】
抵抗値調節用導電ペーストは、前記電極形成用導電ペーストと同様に、金、銀、銀−白金、銅などの前記抵抗体形成用導電ペーストよりも低温で焼成し、且つ焼成後形成される導電体の抵抗値が帯状印刷抵抗体４よりも小さなものである。これら抵抗値調節用導電ペーストのうちでも、金ペーストが特に好ましい。金ペーストの場合、抵抗値調節用金導電層６が形成される。金導電層６形成のための焼成温度は５００〜９００℃が好ましく、８００〜９００℃が更に好ましい。
【００３０】
このように、抵抗値調節用導電ペーストの焼成は低温で行っているので、第２工程において測定した帯状印刷抵抗体４の長さ方向抵抗値は、第３工程での焼成温度による影響を受けることなく、元の抵抗値が維持される。
【００３１】
抵抗値調節用導電層６は、電極８ａ又は８ｂから帯状印刷抵抗体４に亘り形成する。形成した抵抗値調節用導電層６は、電極８ａ又は８ｂにも、帯状印刷抵抗体４にも接触し、各接触部は一体化しているので、帯状印刷抵抗体４の抵抗値は、抵抗値調節用導電層６の長さに応じて低減されたことになる。この抵抗値低減を抵抗体長さから見れば帯状印刷抵抗体４の実質長さは、抵抗値調節用導電層６の長さに応じて短縮されたことになる。
【００３２】
具体的には、電極形成用導電ペースト及び抵抗値調節用導電ペーストが金ペーストで、抵抗体形成用導電ペーストが白金ペーストの場合であって、金ペースト１回の塗布で白金抵抗体４の実質長さが０．２ｍｍ短縮するように塗布量を設定した場合、計算により０．４７％の抵抗値低減を設定したことになる。
【００３３】
このように、抵抗値調節用導電ペーストを所定量塗布することで、その塗布量に応じた割合で帯状印刷抵抗体４の抵抗値を減少させ、所定の抵抗値に調節することができる。また、所定の抵抗値は一定の場合でも変更する場合でも、その所定の抵抗値への調節は適宜対応できる。よって、抵抗値調節用導電ペーストの計算から求めた量を、その計算量に応じた帯状印刷抵抗体４部分の表面に、その全幅に亘り塗布して焼成することで、帯状印刷抵抗体４の所定の抵抗値を安定して得ることができる。また、この帯状印刷抵抗体４をヒータとして使用する場合、温度分布が均一で、安定した発熱量が得られる。
【００３４】
なお、電極形成用導電ペーストも抵抗値調節用導電ペーストも金ペーストの場合、電極形成操作と抵抗値調節用導電層形成操作とを同時に行っても良い。この場合、電極形成操作が抵抗値調節用導電層形成操作も兼ねるので、工程を一つ省くことになって生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の帯状印刷抵抗体及びその周辺部の一例を示すもので、抵抗値調節用導電ペースト塗布前の平面図である。
【図２】本発明の帯状印刷抵抗体及びその周辺部の一例を示すもので、抵抗値調節用導電ペースト塗布後の平面図である。
【図３】図２のＡ〜Ａ線に沿う断面図である。
【図４】従来の導電ペースト塗布、焼成による抵抗値調整方法を用いて製造された印刷抵抗体及びその周辺部の一例における平面図を示す。
【図５】図４のＢ〜Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】従来の導電ペースト塗布、焼成による抵抗値調整方法を用いて製造された印刷抵抗体及びその周辺部の他の例における平面図を示す。
【符号の説明】
【００３６】
２  セラミック基板
４  帯状印刷抵抗体
６  抵抗値調節用導電層
８ａ、８ｂ  電極
１２  基板
１４ａ、１４ｂ  電極
１６  印刷抵抗体
１８  導電ペースト
２２  基板
２４ａ、１４ｂ  電極
２６  印刷抵抗体
２８  導電ペースト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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