表面改質された酸化ルテニウム導電性材料、無鉛ガラス、厚膜抵抗体ペースト、およびそれより製造されたデバイス
本発明は、厚膜抵抗体材料を製造する用途に適したペーストを製造するために配合された、表面改質されたＲｕＯ2導電体および無鉛粉末ガラス材料に関する。本発明に最も好適な抵抗範囲は、１０ｋΩ／□〜１０ＭΩ／□のシート抵抗を有する抵抗体である。結果として得られる抵抗体は、±１００ｐｐｍ／℃のＴＣＲを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚膜抵抗体材料の製造の用途に適したペーストを製造するために配合された表面改質されたＲｕＯ2導電性材料、および実質的に無鉛の粉末ガラス材料、ならびにそれらから製造された抵抗体に関する。本発明に最も適した抵抗範囲は、１０ｋΩ／□〜１０ＭΩ／□のシート抵抗を有する抵抗体である。本発明は、このような表面改質されたＲｕＯ2導電性材料の製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
１００ｋΩ〜１０ＭΩの間の抵抗範囲の無鉛の抵抗体を製造するという課題は、非常に困難である。この困難さは、抵抗だけに限定されるのではなく、抵抗温度係数（ＴＣＲ）を±１００ｐｐｍ／℃以内に維持することにも及ぶ。抵抗体配合物の通常の実施においては、多くの添加剤は、ＴＣＲをより負方向に移動させることが知られている。抵抗体から鉛分を除去すると、ＴＣＲは、負方向に顕著に偏る傾向にある。しかし、ＴＣＲの負の値が大きすぎると、ＴＣＲを増加させることは非常に困難である。本発明はこれらの要求に対処する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明は、（ａ）１種類以上の被覆されたルテニウム含有成分であって、ルテニウム含有成分が：酸化ルテニウムおよび酸化ルテニウム水和物からなる群から選択される１種類以上の成分を含み、被覆が１種類以上の酸性成分、１種類以上の塩基性成分、またはそれらの組み合わせを含む、被覆されたルテニウム含有成分と；（ｂ）１種類以上のガラスフリットと；（ｃ）有機ビヒクルとを含む組成物を提供する。本発明の一実施形態においては、１種類以上の酸性成分は、Ｂ、Ｆ、Ｐ、およびＳｅからなる群から選択される１種類以上の組成物を含む。本発明のさらなる一実施形態においては、１種類以上の塩基性成分は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される１種類以上の組成物を含む。本発明の一実施形態においては、ルテニウム含有成分はＲｕＯ2である。
【０００４】
本発明の実施形態においては、組成物のガラスフリットは実質的に無鉛である。本発明によるガラスフリットはアルカリ土類酸化物を含むことができる。アルカリ土類酸化物は１２〜５４重量％であってよい。ガラスフリットは、３〜３７重量％のＳｉＯ2、３〜１３重量％のＡｌ2Ｏ3、および１１〜３８重量％のＢ2Ｏ3からなる群から選択される１種類以上の成分をさらに含むことができる。ガラスフリットは、０〜６重量％のＺｒＯ2、および０〜１３重量％のＰ2Ｏ5からなる群から選択される１種類以上の成分をさらに含むことができる。本発明のさらなる一実施形態においては、酸化バリウムは０〜５４重量％であってよい。酸化ストロンチウムは０〜３８重量％であってよい。ガラスフリットは、１８〜２９重量％のＳｉＯ2、５〜９重量％のＡｌ2Ｏ3、および１４〜２７重量％のＢ2Ｏ3からなる群から選択される１種類以上の成分をさらに含むことができる。ガラスフリットは、０〜３重量％のＺｒＯ2、０〜２重量％のＫ2Ｏからなる群から選択される１種類以上の成分をさらに含むことができる。この段落中に示されるすべての範囲の重量％の基準はガラスフリットである。
【０００５】
本発明の一実施形態においては、ガラスフリットはアルカリ土類ホウケイ酸ガラスを含む。アルカリ土類ホウケイ酸ガラスは、アルカリ土類ホウアルミノケイ酸ガラスを含むことができる。ガラスフリットは、アルカリ金属およびＺｎＯからなる群から選択される１種類または複数成分を実質的に含有しなくてもよい。ガラスフリットは表１から選択することができる。本発明の一実施形態においては、本発明の組成物は、ＣｕＯ、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ＺｒＳｉＯ4、Ｔａ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、ＭｎＯ2、およびＡｇ2Ｏからなる群から選択される１種類以上の組成物をさらに含むことができる。
【０００６】
本発明の一実施形態は、上記組成物を含む抵抗体に関する。本発明の抵抗体のシート抵抗は１０ｋΩ／□〜１０ＭΩ／□の間とすることができる。本発明の抵抗体のＴＣＲは、−１００ｐｐｍ／℃〜＋１００ｐｐｍ／℃とすることができる。
【０００７】
本発明のさらなる一実施形態は、ａ）酸化ルテニウムまたは酸化ルテニウム水和物化合物を酸性元素または塩基性元素で被覆するステップと；ｂ）前記被覆されたルテニウム化合物を焼成するステップと；ｃ）焼成された化合物をガラスフリットおよび有機ビヒクルと混合してペーストを形成するステップと；ｄ）ペーストを印刷および焼成して厚膜抵抗体を形成するステップとを含む抵抗体の製造方法に関する。酸性元素は、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓｅ、またはそれらの組み合わせを含むことができる。塩基性元素は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組み合わせを含むことができる。さらに、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｚｒ、またはそれらの組み合わせなどの非酸性または非塩基性元素を被覆に加えることができる。一態様においては、被覆方法は、ルテニウム化合物の表面上への所望の元素の噴霧乾燥、インシピエントウェットネス（ｉｎｃｉｐｉｅｎｔ ｗｅｔｎｅｓｓ）、または沈殿であってよい。被覆された酸化ルテニウムの調製において、被覆する元素または複数元素の濃度は、酸化ルテニウム材料の結晶粒の成長を抑制するために、その熱処理中の温度および保持時間によって調節される。これは典型的には、焼成後の表面積測定値が、焼成前のより高い出発値から変化して５〜２５ｍ2／ｇで保持されることによって測定される。この被覆量は、本発明の一実施形態においては２０００〜１５０００ｐｐｍに調節することができる。別の一実施形態においては、この被覆は３０００〜１００００ｐｐｍの範囲である。４０００〜８０００ｐｐｍの被覆範囲を本発明により使用することもできる。
【０００８】
本発明の一実施形態においては、ガラスフリットは実質的に無鉛であってよい。ガラスフリットはアルカリ土類ホウケイ酸ガラスを含むことができる。ガラスフリットはアルカリ土類ホウアルミノケイ酸ガラスを含むことができる。ガラスフリットはアルカリ金属を実質的に含有しなくてよい。ガラスフリットは表１に示される一覧から選択される。
【０００９】
本発明の一実施形態においては、被覆された酸化ルテニウムまたは酸化ルテニウム水和物の焼成後に得られる表面積を５〜２５ｍ2／ｇの間とすることができる。被覆されたルテニウム化合物は、８００〜１１００℃の温度において１５分〜１２時間の間の時間焼成することができる。本発明の一実施形態においては、酸化ルテニウム化合物はＲｕＯ2であってよい。本発明の別の一実施形態においては、ＲｕＯ2は＞２５ｍ2／ｇの表面積を有することができる。一実施形態においては、酸化ルテニウム水和物化合物は、沈殿した酸化ルテニウム水和物または水酸化ルテニウムを濾過することによって得られるウェットケーキの形態であってよい。
【００１０】
本発明の一実施形態は、本明細書に記載の方法によって製造された抵抗体に関する。完成した抵抗体は、１０ｋΩ／□〜１０ＭΩ／□の範囲内のシート抵抗を有することができる。完成した抵抗体は、−１００ｐｐｍ／℃〜＋１００ｐｐｍ／℃の範囲内のＴＣＲを有することができる。
【００１１】
本発明の一実施形態においては、抵抗体は、８２０〜９５０℃；または８５０℃〜９００℃のピーク温度において焼成することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
セラミック厚膜抵抗体システムは、１０Ω／□〜１ＭΩ／□の間の範囲の数十の個別の要素を一般に含んでいる。現在、最も市販されている厚膜抵抗体システムは、有鉛フリット、または有鉛フリット＋導電相のいずれかを含む。鉛材料を除去することによって生じるＴＣＲの正の値が減少するため、１００ｋΩ／□以上のシート抵抗値を有する抵抗体の実現が非常に困難となる。
【００１３】
本発明は、１００ｋΩ〜１０ＭΩ／□の範囲内で±１００ｐｐｍ／℃のＴＣＲを有する厚膜抵抗体組成物を製造するのに適した導電性酸化物／フリットの組み合わせ（無鉛）の要求に対処する。この一連の新規抵抗体は、高速製造ラインで使用される熱処理条件のばらつきに対して十分低い感度を有する必要がある。本発明は、好適な高オーム抵抗体の開発に対する要求に対処する。
【００１４】
ＲｕＯ2などの従来認識されている導電体を使用して高抵抗要素を実現するための困難な問題は、ガラス粉末、導電性粉末、および酸化物粉末添加剤からなる典型的な抵抗体配合物の焼成中に粒度が成長する傾向にあることである。驚くべきことに本発明者らは、高表面積ＲｕＯ2粉末の表面を種々の酸性または塩基性材料で被覆し、次に、材料が８５０〜１１００℃の範囲内の温度で焼成される場合に、粒度の成長が典型的には観察される、他の場合には材料の「焼成」と呼ばれる、好適な容器中で材料の熱処理を行うことによって、抑制できることを発見した。この導電体の成長が減少することよって、他の場合には実現できない固有の性能上の利点が、配合された抵抗体中に使用される場合に得られる。
【００１５】
被覆され焼成されたＲｕＯ2は、焼成および引き続く抵抗体の焼成の間にその微細な粒度および高表面積を維持する。ガラス組成物中に数パーセントを超えるアルカリ含有率が存在する場合は、その導電体はＲｕＯ2抵抗体（未被覆）に典型的な性質に事実上戻り、そのため高オーム用途には望ましくなくなる。また、抵抗体のＴＣＲが所望の範囲外に移動する。このため、厚膜抵抗体の配合に使用される記載の導電性材料およびガラス材料を含有する本明細書に記載の組成物は、許容できる一連の抵抗体特性を実現することができる。
【００１６】
通常、ＲｕＯ2は、６００℃を超える温度で焼成すると、表面積の減少を伴って粒子の成長が進行する。この焼結のため、ＲｕＯ2系抵抗体が８００℃〜９００℃の温度範囲で焼成されると、ＲおよびＴＣＲのばらつきが大きくなる。熱処理のばらつきが大きくなると、大規模チップ抵抗体の製造における歩留まりが低くなる。本明細書に記載の被覆されたＲｕＯ2は、これらのＲｕＯ2系抵抗体の熱処理に対する感度が大きく低下する。
【００１７】
本明細書に記載されるように、高表面積のＲｕＯ2またはＲｕ（ＯＨ）4・ｎＨ2Ｏが、塩基性イオン（Ｋ+またはＢａ2+など）または酸性イオン（ＢＯ33-またはＰＯ43-など）のいずれかで最小限で被覆される。場合により、被覆中に追加のイオンが含まれてもよい。次に、被覆されたＲｕＯ2が８００℃〜１１００℃の間の温度で焼成される。被覆および焼成のプロセスは、比較的広い表面積（＞５ｍ2／ｇ）を有する微粒子結晶質ＲｕＯ2が得られるように計画される。
【００１８】
この被覆されたＲｕＯ2をアルカリ土類アルミノホウケイ酸フリットと組み合わせることで、ＲｕＯ2系高オーム抵抗体を製造することができる。驚くべきことに、本発明による抵抗体の電気的性能は、ルテニウム酸鉛を有鉛フリット中に使用する鉛含有抵抗体に匹敵し、１００ｋΩ／□〜１０ＭΩ／□である。±１００ｐｐｍ／℃の高温ＴＣＲおよび低温ＴＣＲ（ＨＴＣＲ／ＣＴＣＲ）を有する抵抗値が、本発明の方法および／または組成物により抵抗体を製造した場合に達成可能である。
【００１９】
抵抗体配合物の粉末ガラス成分として調製し試験したガラス組成物を表１に示す。ガラス前駆体を溶融させ、ローラーによって急冷し、１〜１．５ミクロンの平均粒度まで粉砕した。
【００２０】
本発明において、「実質的に無鉛」は、不純物の量を超える鉛は含有しないことを意味する。不純物の量（たとえば、ガラス組成物中０．０５重量％以下の含有率）は含有する場合がある。鉛は、本発明によるガラス中、あるいは抵抗体ペーストおよび抵抗体の他の組成元素中に、不可避の不純物としてごく少量含まれる場合がある。本発明によるペースト組成物および抵抗体組成物は実質的に無鉛とすることができる
【００２１】
本発明において、「アルカリ金属、またはＺｎＯ、またはその両方のいずれかを実質的に含まない」は、不純物としての量を超えるアルカリ金属、またはＺｎＯを含有しないことを意味する。アルカリ金属およびＺｎＯは、本発明によるガラス中、あるいは抵抗体ペーストおよび抵抗体の他の組成元素中に、不可避の不純物としてごく少量含まれる場合がある。
【００２２】
ガラスフリットの調製：
ガラスを、白金ロジウム合金るつぼ中１３５０〜１５５０℃の範囲内の温度で溶融させる。バッチ材料は、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、および炭酸カリウム以外の酸化物材料であった。バッチ材料を秤量し、溶融させる前に十分に混合した。五酸化リンを、Ｂａ2Ｐ2Ｏ7、ＢａＰ2Ｏ6、またはＢＰＯ4などのあらかじめ反応させたリン酸塩化合物の形態で加えたが、これらの例示的な化合物に選択が限定される必要はない。ホウ素は無水ホウ酸として加えた。ＳｉＯ2源として非晶質シリカを使用した。ガラスを１〜４時間溶融させ、撹拌し、急冷した。ガラスを急冷した。次にガラスを、水中で１／２インチジルコニアメディアを使用して５〜７ミクロンの粉末までボールミル粉砕した。得られたガラススラリーを３２５メッシュスクリーンに通してふるい分けした。このスラリーを１００℃で乾燥させた後、約１〜１．５ミクロンの最終ｄ５０サイズまで水中で粉砕した。乾燥させたガラス粉末を次に１７５℃で焼き付けすると、抵抗体の形成にすぐ使用できる状態になった。表面の水分を除去するために乾燥ステップを使用した。
【００２３】
表１に列挙されるガラスの一般的な組成範囲は、３〜３７重量％のＳｉＯ2、３〜１３重量％のＡｌ2Ｏ3、１１〜３８重量％のＢ2Ｏ3、１２〜５４重量％のアルカリ土類酸化物であり、場合により０〜６重量％のＺｒＯ2および／または０〜１３重量％のＰ2Ｏ5が加えられる。表１と関連するが、アルカリ金属酸化物、酸化亜鉛、および／または酸化チタンが加えられているガラスによる抵抗体特性への影響を示すために、さらなるガラス組成物を表２に示す。場合により、これらまたはその他の改質剤を含有するガラスを使用して配合した抵抗体において特性の変化を見ることができる。他の金属酸化物、ガラス形成性酸化物、耐熱ガラス粉末、および結晶質酸化物などの追加の材料を、本発明によるガラス材料に加えることができる。さらに、抵抗体ペーストおよび抵抗体の配合物中に異なるガラス組成物の混合物を使用することも、本発明により行うことができる。
【００２４】
【表１】
【００２５】
導電性被覆方法：
被覆は、噴霧乾燥、インシピエントウェットネス、回転蒸発、沈殿などの当業者に周知のあらゆる技術によって行うことができる。本明細書に記載の方法はインシピエントウェットネスである。
【００２６】
使用したＲｕＯ2は、２０〜６０ｍ2／ｇの表面積を有する微粉末であった。細孔容積を測定することによって、または粉末をちょうどぬらすまで試験サンプルに既知量の液体を加えることによってのいずれかによって、粉末をちょうどぬらす溶液の体積を確認した。たとえば、実施例に使用したＲｕＯ2は、１００ｇの粉末をぬらすために約１１６ｍｌの水を必要とした。被覆する元素または複数元素の溶液を調製し、適切な体積まで希釈した。たとえば、Ｋの所望の濃度が５０００ｐｐｍである場合、８．８４ｇの１０重量％Ｋ2ＣＯ3溶液を１１６ｍｌまで希釈した。この溶液を１００ｇのＲｕＯ2と十分に混合した後、乾燥し、焼成した。
【００２７】
他の形態の高表面積ＲｕＯ2も同様に使用することができる。たとえば、Ｒｕ（ＯＨ）4・ｎＨ2Ｏの沈殿および濾過から得られたウェットケーキを、最初に乾燥することなくそのまま使用することができる。この場合、ウェットケーキはすでに多量の水を含有するので、被覆溶液は乾燥粉末の場合よりも濃縮すべきである。
【００２８】
被覆溶液は、可溶性形態の所望の元素を好適な溶媒、好ましくは水、または水とメタノールなどの水混和性溶媒との混合物に溶解させることによって得ることができる。陽イオン元素の好適な塩は、硝酸塩類、酢酸塩類、亜硝酸塩類、硫酸塩類、炭酸塩類、または十分な溶解性を有するあらゆる他の塩である。Ｐ、Ｂ、またはＦなどの陰イオン元素の場合は、それらの酸形態（たとえばＨ3ＰＯ4）またはそれらのアンモニウム塩類が使用される。
【００２９】
被覆が２種類以上の元素からなる場合、それらが１つの溶液（両方が同時に可溶性である場合）中で混合されるか、あるいはそれらは、乾燥ステップを間に挟んでＲｕＯ2に連続して加えることもできる。元素の１つが酸性または塩基性であり、適切な濃度であれば、追加の元素を加えながら、焼成後に高表面積を維持することができる。これらの追加の元素は、たとえば、Ｒ、ＴＣＲ、またはその他の抵抗体特性を調整するために使用することができる。
【００３０】
液体と粉末との混合は、すべての粉末がぬれ、結果として得られる高固形分スラリーが均一となるのが保証される、高シア（ｈｉｇｈ−ｓｈｅｅｒ）ミキサーまたはニーダーなどのあらゆる実際的な方法で行うことができる。
【００３１】
高固形分スラリーの乾燥は、あらゆる従来手段によって行うことができる。たとえば、ペーストは、室温で風乾することができるし、加熱して乾燥を促進することもできる。静的または強制空気乾燥を使用することができる。
【００３２】
乾燥させた高固形分スラリーを、８００℃〜１１００℃の温度において１５分〜１２時間焼成した。時間および温度は、所望の抵抗体特性を実現するために、任意の特定の被覆およびルテニウム化合物に対して最適化した。Ｒｕを４＋酸化状態に維持するために空気を使用することができるが、蒸気、窒素、またはアルゴンなどの他の雰囲気を使用することもできる。
【００３３】
得られた粉末は、乾燥および焼成のステップの後にふるい分けして、流動性微粉末を得ることができる。
【００３４】
ペースト配合物
厚膜ペーストを製造することによって、粒子およびフリットの混合物から抵抗体を製造することができる。このようなペーストの製造手順は当技術分野において周知である。典型的には、ペーストは、スクリーン印刷可能なペーストを形成するための有機媒体中に分散させた導電性粒子、ガラス粉末、および場合により添加剤からなる。個々の抵抗体ペーストの抵抗は、導電相の化学的性質（すなわち、１０Ω／□未満の抵抗体の場合Ａｇ／Ｐｄ固溶体粉末、および１０Ω／□以上の抵抗体の場合ＲｕＯ2）を変化させることによって、フリットと導電相の重量比を変動させることによって変動させることができる。被覆されたＲｕＯ2導電相および表１のガラス組成物を使用すると、１００ｋΩ／□〜１ＭΩ／□の間の抵抗を、１５〜２０重量％の間の厚膜ペースト（ペーストは典型的には７０重量％の導電体およびフリットを含有する）導電体充填量で実現することができる。ペースト配合物のガラス粉末成分は、抵抗体ペースト特性、ならびに後に印刷および焼成された抵抗体の電気的性質に影響を与えるために、部分的に他の酸化物粉末で置き換えることができる。置き換えられる他の種類の添加剤の例は、市販のＥガラス、Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）７７４０ガラス、溶融シリカ、およびＣｏｒｎｉｎｇ（登録商標）７８００ガラスなどの耐熱ガラス粉末である。
【００３５】
機械的混合によって無機成分を有機媒体と混合して、スクリーン印刷に適した粘稠度およびレオロジーを有する「ペースト」と呼ばれる粘稠組成物を形成することができる。多種多様な不活性粘稠材料を有機媒体として使用することができる。この有機媒体は、適度な安定性で無機成分を分散可能な有機媒体であるべきである。媒体のレオロジー特性は、固形分の安定な分散物、スクリーン印刷に適切な粘度およびチキソトロピー、基体およびペースト固形分に対する適切なぬれ性、良好な乾燥速度、ならびに良好な焼成特性など、組成物に良好な塗布特性を付与するようなレオロジー特性であるべきである。本発明の厚膜組成物中に使用される有機媒体は、非水性不活性液体であってよい。増粘剤、安定剤、および／またはその他の一般的な添加剤を含有する場合も含有しない場合もあるあらゆる種々の有機媒体を使用することができる。有機媒体は、典型的には溶媒（１種類以上）中のポリマー（１種類以上）の溶液である。さらに、界面活性剤などの少量の添加剤量が有機媒体の一部であってよい。この目的に最も頻繁に使用されるポリマーはエチルセルロースである。ポリマーの他の例としては、エチルヒドロキシエチルセルロース、ウッドロジン、エチルセルロースおよびフェノール樹脂の混合物、低級アルコールのポリメタクリレート類、およびエチレングリコールモノアセテートのモノブチルエーテルが挙げられ、これらもまた使用することができる。厚膜組成物中に見られる最も広く使用される溶媒は、エステルアルコール類、およびα−またはβ−テルピネオールなどのテルペン類、あるいはそれらと、ケロシン、ジブチルフタレート、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、ヘキシレングリコール、ならびに高沸点アルコール類およびアルコールエステル類などの他の溶媒との混合物である。さらに、基体上に塗布した後の迅速な硬化を促進するための揮発性液体を媒体中に含めることができる。ＲｕＯ2系抵抗体に好適な界面活性剤としては、大豆レシチンおよびアルカリホスフェート類が挙げられる。所望の粘度および揮発性の要求を満たすために、これらおよびそのたの溶媒の種々の組み合わせが配合される。
【００３６】
本発明の一実施形態においては、有機媒体中に存在するポリマーは、全組成物の８重量％〜１１重量％の範囲内である。本発明の厚膜抵抗体組成物は、有機媒体を使用して、あらかじめ設定されたスクリーン印刷可能な粘度に調節することができる（後述）。
【００３７】
厚膜組成物中の有機媒体の、分散物中の無機成分の比は、ペーストの塗布方法、および使用される有機媒体の種類に依存し、この比は変動させることができる。通常、分散物は、良好なぬれ性を得るために、７０〜９５重量％の無機成分、および５〜３０重量％の有機媒体を含有する。
【００３８】
機械的混合によって粉末が有機媒体によってぬらされる。少量のサンプルをガラス表面上で、スパチュラを使用して手で混合することができる。多量のペーストの場合には撹拌翼が使用される。粉末粒子の最終的な混合および分散は、Ｒｏｓｓ（Ｈａｕｐｐａｕｇｅ，ＮＹ）３本ロールミル（直径４インチ（１０．１６ｃｍ）×長さ８インチ（２０．３２ｃｍ）のロールを有する床置型）などの３本ロールミルを使用して行われる。１５０〜３００Ｐａ・ｓｅｃの間の最終ペースト粘度がスクリーン印刷に適している（１０ｒｐｍおよび２５℃において、＃１４スピンドルおよび６Ｒカップを使用したＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ ＨＢＦ粘度計［Ｍｉｄｄｌｅｂｏｒｏ，ＭＡ］を使用して測定される）。スクリーン印刷は、自動スクリーン印刷機を使用して行われる（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｓｏｍｍｅｒｖｉｌｌｅ，ＮＪの印刷機など）。１８ミクロンの抵抗体乾燥厚さ（０．８ｍｍの長さおよび幅を有する抵抗体上）を実現するために、２００メッシュまたは３２５メッシュのいずれかのステンレス鋼スクリーンが使用される。抵抗体は、９６％アルミナ基体の１インチ（２．５４ｃｍ）平方の上に印刷される。基体は、厚さが２５ミル（０．６３５ｍｍ）であり、ＣｏｏｒｓＴｅｋ（Ｇｏｌｄｅｎ，ＣＯ）により製造されている。８５０℃であらかじめ焼成されたＡｇ厚膜終端のパターン上に抵抗体が印刷される。１０分間のピーク焼成温度を有する３０分間の焼成プロファイルを使用して、ＤｕＰｏｎｔ ５４３５Ｆ終端を焼成した（ＤｕＰｏｎｔ ＭｉｃｒｏＣｉｒｃｕｉｔ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）。抵抗体も、１０分間のピーク温度を有する３０分間の温度プロファイルを使用して８５０℃で焼成される。すべての焼成で、ベルト長２３３．５インチ（５９３．１ｃｍ）Ｌｉｎｄｂｅｒｇ Ｍｏｄｅｌ ８００（Ｒｉｖｅｒｓｉｄｅ，ＭＩ）１０ゾーンベルト炉が使用される。
【００３９】
抵抗は、２点プローブ方法を使用して−５５℃、２５℃、および１２５℃で測定する。Ｋｅｉｔｈｌｅｙ ２０００マルチメーターおよびＫｅｉｔｈｌｅｙ ２２４プログラマブル電流源（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ）を使用してこの測定を行う。Ｓ ＆ Ａ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ４２２０ＡＱ熱試験室（Ｓｃｏｔｔｓｄａｌｅ、ＡＺ）を使用して、上記３つの測定温度を実現する。２５℃におけるＲ／□として報告される。ＣＴＣＲは、［（Ｒ25℃−Ｒ-55℃）／（ΔＴ×Ｒ25℃）］×１，０００，０００と定義される。ＨＴＣＲは、［（Ｒ125℃−Ｒ25℃）／（ΔＴ×Ｒ25℃）］×１，０００，０００と定義される。ＨＴＣＲおよびＣＴＣＲの両方の単位はｐｐｍ／℃である。
【００４０】
材料
ルテニウム化合物は、Ｃｏｌｏｎｉａｌ Ｍｅｔａｌｓ，Ｅｌｋｔｏｎ，ＭＤより入手した。他のすべての無機化合物は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）より入手した。抵抗体配合物中に使用した非晶質ＳｉＯ2は約１０ｍ2／ｇの表面積を有する。
【００４１】
導電性加工（ＣＰ）実施例
実施例ＣＰ−１：５，０００ｐｐｍのＫ
６．４７９５ｇの３．８５５４重量％ＫＨＣＯ3溶液を６４．４８ｇまで希釈した。この溶液を４９．９６ｇのＲｕＯ2と十分に混合した。ＲｕＯ2の出発表面積は５９ｍ2／ｇであった。得られた高固形分スラリーを風乾した。乾燥した高固形分スラリーを微粉末に粉砕し、９００℃で１時間焼成した。この結果得られた被覆されたＲｕＯ2の表面積は１２．４０ｍ2／ｇであった。
【００４２】
実施例ＣＰ−２：６，０００ｐｐｍのＫおよび４，７５３ｐｐｍのＰ
７．３１６８ｇの１０．００重量％ＫＨ2ＰＯ4溶液を４２．３７ｇまで希釈した。この溶液を３５．１２ｇのＲｕＯ2と十分に混合した。ＲｕＯ2の出発表面積は５９ｍ2／ｇであった。得られた高固形分スラリーを風乾した。乾燥した高固形分スラリーを微粉末に粉砕し、１０５０℃で１時間焼成した。この結果得られた被覆されたＲｕＯ2の表面積は１０．２２ｍ2／ｇであった。
【００４３】
実施例ＣＰ−３：１０，０００ｐｐｍのＲｂ
７．７４４５ｇの６．１２５８重量％Ｒｂ2ＣＯ3溶液を４２．３７ｇまで希釈した。この溶液を３５．１１ｇのＲｕＯ2と十分に混合した。ＲｕＯ2の出発表面積は５９ｍ2／ｇであった。得られた高固形分スラリーを風乾した。乾燥した高固形分スラリーを微粉末に粉砕し、９００℃で１時間焼成した。この結果得られた被覆されたＲｕＯ2の表面積は１０．３４ｍ2／ｇであった。
【００４４】
実施例ＣＰ−４：２．５％のＢ
沈殿したＲｕ（ＯＨ）4ｎＨ2Ｏのウェットケーキを濾過したが、乾燥はさせなかった。１５．５４１７ｇの４．９９５１重量％Ｈ3ＢＯ3溶液をこのケーキと十分に混合した。得られた高固形分スラリーを風乾した。乾燥した高固形分スラリーを微粉末に粉砕し、９００℃で１時間焼成した。この結果得られた被覆されたＲｕＯ2の表面積は１０．０８ｍ2／ｇであった。
【００４５】
実施例ＣＰ−５：６，０００ｐｐｍのＰ
６．３９４２ｇの８．８１７重量％Ｈ3ＰＯ4溶液を４３．５８ｇまで希釈した。この溶液を３４．９５ｇのＲｕＯ2と十分に混合した。ＲｕＯ2の出発表面積は５９ｍ2／ｇであった。得られた高固形分スラリーを風乾した。乾燥した高固形分スラリーを微粉末に粉砕し、９００℃で１時間焼成した。この結果得られた被覆されたＲｕＯ2の表面積は１２．７０ｍ2／ｇであった。
【００４６】
実施例ＣＰ−６：５，０００ｐｐｍのＫおよび８２７ｐｐｍのＳｉ
Ｋ2ＳｉＯ3およびＫＯＨを水中に溶解させて、３．４５８６％のＫおよび０．５７２３％のＳｉの溶液を調製した。４．３４２７ｇのこの溶液を３６．８１ｇまで希釈した。この溶液を３０．０２ｇのＲｕＯ2と十分に混合した。ＲｕＯ2の出発表面積は５９ｍ2／ｇであった。得られた高固形分スラリーを風乾した。乾燥した高固形分スラリーを微粉末に粉砕し、９００℃で１時間焼成した。この結果得られた被覆されたＲｕＯ2の表面積は８．９６ｍ2／ｇであった。
【００４７】
比較例ＣＰ−７：被覆なし
出発表面積が５９ｍ2／ｇである純粋な未被覆のＲｕＯ2を９００℃で１時間焼成した。この結果得られた未被覆ＲｕＯ2の表面積は０．８６ｍ2／ｇであった。
【００４８】
抵抗体配合物および試験例
すべての試験結果は以下の単位で報告される。Ｒ（シート抵抗）の単位は、０．８×０．８ｍｍ抵抗体の場合のΩ／□である。ＴＣＲは、ｐｐｍ／℃の単位で報告される。
【００４９】
比較例１：ＲｕＯ2上に被覆なし
表面積が０．８６ｍ2／ｇである未被覆の焼成したＲｕＯ2（実施例ＣＰ−７）を、以下の比率でガラス＃１４（表１）、非晶質シリカ、および有機媒体と混合して、２つの抵抗体配合物を調製した。
【００５０】
【表２】
【００５１】
２つの抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：１×１００ｐｓｉ、２×１５０ｐｓｉ、３×２００ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した８つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上に、ペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。サンプルは８５０℃で焼成した。ペーストＣ−１およびＣ−２からのすべての抵抗体は、測定できないほど高いシート抵抗を有した。
【００５２】
実施例２：ガラス＃３（表１）で被覆されたＲｕＯ2
この実施例で使用した抵抗体用導電体は、例ＣＰ−１に記載されるようにして被覆した。５０００ｐｐｍのＫが被覆されたＲｕＯ2を、以下の２つの抵抗体ペーストの配合においてガラス＃３と配合した：
【００５３】
【表３】
【００５４】
２つの抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：２×開放、２×１００ｐｓｉ、２×１８０ｐｓｉ、２×２５０ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した４つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上に、ペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。報告される値は平均されている。サンプルは８５０℃で焼成した。抵抗体ペースト２−１のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は１０，０９５，４００Ω（ＣＶ％＝２．８１）であった。高温ＴＣＲ（ＨＴＣＲ）は９２（シグマ＝２．７）であり、低温ＴＣＲ（ＣＴＣＲ）は４２（シグマ＝３．０）であった。抵抗体ペースト２−２のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は１，６６１，５０１Ω（ＣＶ％＝２．３６）であった。ＨＴＣＲは３７（シグマ＝１．７）であり、ＣＴＣＲは−１９（シグマ＝０．８）であった。これらのデータは、この抵抗体／導電体系中の１ＭΩ／□抵抗体が、＋２１／-３７ｐｐｍ／℃のＨ／ＣＴＣＲを有し、膜抵抗体組成物の通常±１００ｐｐｍ／℃の規格限界の範囲内に十分は行っていることを示している。
【００５５】
実施例３：ガラス＃１４（表１）および酸化物添加剤で被覆されたＲｕＯ2
この実施例で使用した抵抗体用導電体は、前述の実施例ＣＰ−１に記載されるようにして作製した。被覆されたＲｕＯ2を、２つの抵抗体ペーストの配合においてガラス＃１４（表１）と配合した：
【００５６】
【表４】
【００５７】
２つの抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：２×開放、２×１００ｐｓｉ、２×１８０ｐｓｉ、２×２５０ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した４つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上にペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。報告される値は平均されている。サンプルは８５０℃で焼成した。抵抗体ペースト３−１Ω／□の単位で測定したシート抵抗は４，４８４，２４０Ω（ＣＶ％＝３．０３）であった。高温ＴＣＲ（ＨＴＣＲ）は−８４（シグマ＝２．６）であり、低温ＴＣＲ（ＣＴＣＲ）は−１６０（シグマ＝３．４）であった。抵抗体ペースト３−２のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は５３２，６４７Ω（ＣＶ％＝２．５９）であった。ＨＴＣＲは−１０４（シグマ＝０）であり、ＣＴＣＲは−１８０（シグマ＝０）であった。
【００５８】
【表５】
【００５９】
実施例４：ガラス＃３３（表２）で被覆されたＲｕＯ2
この実施例で使用した抵抗体用導電体は、同じプロセス条件を使用して前述の実施例ＣＰ−１に記載されるようにして被覆した。被覆されたＲｕＯ2を９００℃で１時間焼成すると、表面積が１１．９３ｍ2／ｇとなった。この被覆されたＲｕＯ2を、以下の２つの抵抗体ペーストの配合においてガラス＃３３（表２）と配合した：
【００６０】
【表６】
【００６１】
２つの抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：２×開放、２×１００ｐｓｉ、２×１８０ｐｓｉ、２×２５０ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した４つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上に、ペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。報告される値は平均されている。報告される値は平均されている。サンプルは８５０℃で焼成した。抵抗体ペースト４−１のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は４７，９００Ω（ＣＶ％＝３．０３）であった。高温ＴＣＲ（ＨＴＣＲ）は−４１（シグマ＝３．１）であり、低温ＴＣＲ（ＣＴＣＲ）は−１２４（シグマ＝０）であった。抵抗体ペースト４−２のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は１６７，５３２（ＣＶ％＝４．４）Ωであった。ＨＴＣＲは−４６（シグマ＝０）であり、ＣＴＣＲは−１３５（シグマ＝０）であった。
【００６２】
実施例５：非晶質ＳｉＯ2添加剤を有するガラス＃３、＃１２、＃２、＃４、および＃５（表１）とで被覆されたＲｕＯ2
この一連の試験で使用した抵抗体用導電体は、同じプロセス条件を使用して前述の実施例ＣＰ−１に記載されるようにして被覆した。被覆されたＲｕＯ2を９００℃で１時間焼成すると、表面積が１２．４０ｍ2／ｇとなった。５０００ｐｐｍのＫが被覆されたＲｕＯ2をガラス＃３、＃１２、＃２、＃４、および＃５（表１）と、以下の同一の体積％充填量（１２％）の被覆されたＲｕＯ2、ならびに以下の抵抗体ペーストの配合に含まれる各ガラス材料および一定体積％の添加剤の非晶質ＳｉＯ2（１７．６％）において配合した：
【００６３】
【表７】
【００６４】
これらの固体は、７０重量％の固体を３０重量％の有機媒体と配合することよってペーストに加工される。これらの抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：２×開放、２×１００ｐｓｉ、２×１８０ｐｓｉ、２×２５０ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した４つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上に、ペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。報告される値は平均されている。サンプルは８５０℃で焼成した。
【００６５】
【表８】
【００６６】
実施例６：非晶質ＳｉＯ2添加剤を有するガラス＃３２（表２）で被覆されたＲｕＯ2
実施例５に記載のものと同じ抵抗体用導電体およびプロセス条件を使用して、表２のガラス＃３２を同じ条件下で試験した。抵抗体配合物の固体は：２２．０４重量％のＫで被覆されたＲｕＯ2、６７．８０重量％の表２のガラス＃３２、および１０．１６重量％の非晶質ＳｉＯ2であった。
【００６７】
８５０℃焼成サンプルから得られたデータは以下の通りであった：
【００６８】
【表９】
【００６９】
実施例７：ガラス＃２３（表２）被覆されたＲｕＯ2
この実施例で使用した抵抗体用導電体は、前述の実施例ＣＰ−１に記載されるように被覆した。被覆されたＲｕＯ2を、以下の抵抗体ペーストの配合においてガラス＃２３（表２）と配合した：
【００７０】
【表１０】
【００７１】
抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：２×開放、２×１００ｐｓｉ、２×１８０ｐｓｉ、２×２５０ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した４つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上に、ペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。報告される値は平均されている。サンプルは８５０℃で焼成した。焼成した抵抗体ペースト７−１のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は１０，５３１，５５０Ω（ＣＶ％＝４．２２）であった。高温ＴＣＲ（ＨＴＣＲ）は５３（シグマ＝２．１）であり、低温ＴＣＲ（ＣＴＣＲ）は−３（シグマ＝０）であった。この抵抗体実施例は実施例２（抵抗体ペースト２−１）に匹敵するが、２つの点が異なる。実施例７は非晶質ＳｉＯ2添加剤およびガラスを有する。抵抗体ペースト２−１においては、ガラス＃３（表１）が非常に類似しているがアルカリ酸化物Ｋ2Ｏは加えられていない。
【００７２】
実施例８：添加剤の非晶質ＳｉＯ2を有するガラス＃３３（表２）で被覆されたＲｕＯ2
この実施例で使用した抵抗体用導電体は、前述の実施例ＣＰ−１に記載されるように被覆した。被覆されたＲｕＯ2を９００℃で１時間焼成すると、表面積が１２．４０ｍ2／ｇになった。被覆されたＲｕＯ2を、以下の抵抗体ペーストの配合においてガラス＃３３（表２）と配合した：
【００７３】
【表１１】
【００７４】
抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：２×開放、２×１００ｐｓｉ、２×１８０ｐｓｉ、２×２５０ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した４つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上に、ペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。報告される値は平均されている。サンプルは８５０℃で焼成した。焼成した抵抗体ペースト８−１Ω／□の単位で測定したシート抵抗は２９，５３０Ω（ＣＶ％＝１．６４）であった。高温ＴＣＲ（ＨＴＣＲ）は−５（シグマ＝０．４）であり低温ＴＣＲ（ＣＴＣＲ）は−９０（シグマ＝０）であった。この抵抗体実施例は、実施例４（抵抗体ペースト４−１）に匹敵するが、２つの点が異なる。実施例８は、非晶質ＳｉＯ2添加剤を有し、実施例４と同じガラス、および抵抗体ペースト１と同じ体積％の被覆された導電体含有率を有する。被覆された導電体は、実施例１と同じ方法で作成したが、それぞれ１１．９３ｍ2／ｇおよび１２．４０ｍ2／ｇとわずかに異なる表面積を有する。
【００７５】
実施例９：非晶質ＳｉＯ2添加剤を有するガラス＃４（表１）で被覆されたＲｕＯ2の熱処理許容範囲
この実施例は、８５０℃で焼成した場合のデータを有する実施例５で前述したものであった。抵抗体配合物は、表３の抵抗体ペーストＤである。このサンプルに関して、８００℃、８５０℃、および９００℃の焼成温度でさらなるデータを収集した。データを以下に示す：
【００７６】
【表１２】
【００７７】
Ｒの単位は、０．８×０．８ｍｍ抵抗体の場合のΩ／□である。ＴＣＲはｐｐｍ／℃の単位で報告される。
【００７８】
比較例１０：被覆されたＲｕＯ2（５０００ｐｐｍのＫ）、（表２のガラス３０を使用）
この実施例で使用した抵抗体用導電体は、実施例ＣＰ−１に記載されるようにして被覆した。５０００ｐｐｍのＫが被覆されたＲｕＯ2を、２つの抵抗体ペーストの配合においてガラス＃３０（表２）と配合した：
【００７９】
【表１３】
【００８０】
２つの抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：２×開放、２×１００ｐｓｉ、２×１８０ｐｓｉ、２×２５０ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した４つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上に、ペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。報告される値は平均されている。サンプルは８５０℃で焼成した。抵抗体ペースト１０−１のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は１８８２．８Ω（ＣＶ％＝５．４４）であった。高温ＴＣＲ（ＨＴＣＲ）は８１３．７（シグマ＝３．９７）であり、低温ＴＣＲ（ＣＴＣＲ）は８３３．８（シグマ＝４．４３）であった。抵抗体ペースト１０−２のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は１１７．５Ω（ＣＶ％＝５．２６）であった。ＨＴＣＲは９１３．６（シグマ＝８．９２）であり、ＣＴＣＲは９５５．７（シグマ＝４．３３）であった。
【００８１】
表２のガラス＃３０は、Ｂ2Ｏ3を有さず本発明による他のガラス組成物よりもＳｉＯ2量が多いガラスの一例である。これらの試験は、不適切なガラスを選択したことによる不適当な抵抗体配合物の例を示している（ＴＣＲが大きすぎ、統計値がより悪い値である）。ガラス＃３０（表２）は、Ｋで被覆されたＲｕＯ2導電体に適した本発明のガラス組成物の例ではない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚膜抵抗体材料の製造の用途に適したペーストを製造するために配合された表面改質されたＲｕＯ2導電性材料、および実質的に無鉛の粉末ガラス材料、ならびにそれらから製造された抵抗体に関する。本発明に最も適した抵抗範囲は、１０ｋΩ／□〜１０ＭΩ／□のシート抵抗を有する抵抗体である。本発明は、このような表面改質されたＲｕＯ2導電性材料の製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
１００ｋΩ〜１０ＭΩの間の抵抗範囲の無鉛の抵抗体を製造するという課題は、非常に困難である。この困難さは、抵抗だけに限定されるのではなく、抵抗温度係数（ＴＣＲ）を±１００ｐｐｍ／℃以内に維持することにも及ぶ。抵抗体配合物の通常の実施においては、多くの添加剤は、ＴＣＲをより負方向に移動させることが知られている。抵抗体から鉛分を除去すると、ＴＣＲは、負方向に顕著に偏る傾向にある。しかし、ＴＣＲの負の値が大きすぎると、ＴＣＲを増加させることは非常に困難である。本発明はこれらの要求に対処する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明は、（ａ）１種類以上の被覆されたルテニウム含有成分であって、ルテニウム含有成分が：酸化ルテニウムおよび酸化ルテニウム水和物からなる群から選択される１種類以上の成分を含み、被覆が１種類以上の酸性成分、１種類以上の塩基性成分、またはそれらの組み合わせを含む、被覆されたルテニウム含有成分と；（ｂ）１種類以上のガラスフリットと；（ｃ）有機ビヒクルとを含む組成物を提供する。本発明の一実施形態においては、１種類以上の酸性成分は、Ｂ、Ｆ、Ｐ、およびＳｅからなる群から選択される１種類以上の組成物を含む。本発明のさらなる一実施形態においては、１種類以上の塩基性成分は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される１種類以上の組成物を含む。本発明の一実施形態においては、ルテニウム含有成分はＲｕＯ2である。
【０００４】
本発明の実施形態においては、組成物のガラスフリットは実質的に無鉛である。本発明によるガラスフリットはアルカリ土類酸化物を含むことができる。アルカリ土類酸化物は１２〜５４重量％であってよい。ガラスフリットは、３〜３７重量％のＳｉＯ2、３〜１３重量％のＡｌ2Ｏ3、および１１〜３８重量％のＢ2Ｏ3からなる群から選択される１種類以上の成分をさらに含むことができる。ガラスフリットは、０〜６重量％のＺｒＯ2、および０〜１３重量％のＰ2Ｏ5からなる群から選択される１種類以上の成分をさらに含むことができる。本発明のさらなる一実施形態においては、酸化バリウムは０〜５４重量％であってよい。酸化ストロンチウムは０〜３８重量％であってよい。ガラスフリットは、１８〜２９重量％のＳｉＯ2、５〜９重量％のＡｌ2Ｏ3、および１４〜２７重量％のＢ2Ｏ3からなる群から選択される１種類以上の成分をさらに含むことができる。ガラスフリットは、０〜３重量％のＺｒＯ2、０〜２重量％のＫ2Ｏからなる群から選択される１種類以上の成分をさらに含むことができる。この段落中に示されるすべての範囲の重量％の基準はガラスフリットである。
【０００５】
本発明の一実施形態においては、ガラスフリットはアルカリ土類ホウケイ酸ガラスを含む。アルカリ土類ホウケイ酸ガラスは、アルカリ土類ホウアルミノケイ酸ガラスを含むことができる。ガラスフリットは、アルカリ金属およびＺｎＯからなる群から選択される１種類または複数成分を実質的に含有しなくてもよい。ガラスフリットは表１から選択することができる。本発明の一実施形態においては、本発明の組成物は、ＣｕＯ、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ＺｒＳｉＯ4、Ｔａ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、ＭｎＯ2、およびＡｇ2Ｏからなる群から選択される１種類以上の組成物をさらに含むことができる。
【０００６】
本発明の一実施形態は、上記組成物を含む抵抗体に関する。本発明の抵抗体のシート抵抗は１０ｋΩ／□〜１０ＭΩ／□の間とすることができる。本発明の抵抗体のＴＣＲは、−１００ｐｐｍ／℃〜＋１００ｐｐｍ／℃とすることができる。
【０００７】
本発明のさらなる一実施形態は、ａ）酸化ルテニウムまたは酸化ルテニウム水和物化合物を酸性元素または塩基性元素で被覆するステップと；ｂ）前記被覆されたルテニウム化合物を焼成するステップと；ｃ）焼成された化合物をガラスフリットおよび有機ビヒクルと混合してペーストを形成するステップと；ｄ）ペーストを印刷および焼成して厚膜抵抗体を形成するステップとを含む抵抗体の製造方法に関する。酸性元素は、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓｅ、またはそれらの組み合わせを含むことができる。塩基性元素は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組み合わせを含むことができる。さらに、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｚｒ、またはそれらの組み合わせなどの非酸性または非塩基性元素を被覆に加えることができる。一態様においては、被覆方法は、ルテニウム化合物の表面上への所望の元素の噴霧乾燥、インシピエントウェットネス（ｉｎｃｉｐｉｅｎｔ ｗｅｔｎｅｓｓ）、または沈殿であってよい。被覆された酸化ルテニウムの調製において、被覆する元素または複数元素の濃度は、酸化ルテニウム材料の結晶粒の成長を抑制するために、その熱処理中の温度および保持時間によって調節される。これは典型的には、焼成後の表面積測定値が、焼成前のより高い出発値から変化して５〜２５ｍ2／ｇで保持されることによって測定される。この被覆量は、本発明の一実施形態においては２０００〜１５０００ｐｐｍに調節することができる。別の一実施形態においては、この被覆は３０００〜１００００ｐｐｍの範囲である。４０００〜８０００ｐｐｍの被覆範囲を本発明により使用することもできる。
【０００８】
本発明の一実施形態においては、ガラスフリットは実質的に無鉛であってよい。ガラスフリットはアルカリ土類ホウケイ酸ガラスを含むことができる。ガラスフリットはアルカリ土類ホウアルミノケイ酸ガラスを含むことができる。ガラスフリットはアルカリ金属を実質的に含有しなくてよい。ガラスフリットは表１に示される一覧から選択される。
【０００９】
本発明の一実施形態においては、被覆された酸化ルテニウムまたは酸化ルテニウム水和物の焼成後に得られる表面積を５〜２５ｍ2／ｇの間とすることができる。被覆されたルテニウム化合物は、８００〜１１００℃の温度において１５分〜１２時間の間の時間焼成することができる。本発明の一実施形態においては、酸化ルテニウム化合物はＲｕＯ2であってよい。本発明の別の一実施形態においては、ＲｕＯ2は＞２５ｍ2／ｇの表面積を有することができる。一実施形態においては、酸化ルテニウム水和物化合物は、沈殿した酸化ルテニウム水和物または水酸化ルテニウムを濾過することによって得られるウェットケーキの形態であってよい。
【００１０】
本発明の一実施形態は、本明細書に記載の方法によって製造された抵抗体に関する。完成した抵抗体は、１０ｋΩ／□〜１０ＭΩ／□の範囲内のシート抵抗を有することができる。完成した抵抗体は、−１００ｐｐｍ／℃〜＋１００ｐｐｍ／℃の範囲内のＴＣＲを有することができる。
【００１１】
本発明の一実施形態においては、抵抗体は、８２０〜９５０℃；または８５０℃〜９００℃のピーク温度において焼成することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
セラミック厚膜抵抗体システムは、１０Ω／□〜１ＭΩ／□の間の範囲の数十の個別の要素を一般に含んでいる。現在、最も市販されている厚膜抵抗体システムは、有鉛フリット、または有鉛フリット＋導電相のいずれかを含む。鉛材料を除去することによって生じるＴＣＲの正の値が減少するため、１００ｋΩ／□以上のシート抵抗値を有する抵抗体の実現が非常に困難となる。
【００１３】
本発明は、１００ｋΩ〜１０ＭΩ／□の範囲内で±１００ｐｐｍ／℃のＴＣＲを有する厚膜抵抗体組成物を製造するのに適した導電性酸化物／フリットの組み合わせ（無鉛）の要求に対処する。この一連の新規抵抗体は、高速製造ラインで使用される熱処理条件のばらつきに対して十分低い感度を有する必要がある。本発明は、好適な高オーム抵抗体の開発に対する要求に対処する。
【００１４】
ＲｕＯ2などの従来認識されている導電体を使用して高抵抗要素を実現するための困難な問題は、ガラス粉末、導電性粉末、および酸化物粉末添加剤からなる典型的な抵抗体配合物の焼成中に粒度が成長する傾向にあることである。驚くべきことに本発明者らは、高表面積ＲｕＯ2粉末の表面を種々の酸性または塩基性材料で被覆し、次に、材料が８５０〜１１００℃の範囲内の温度で焼成される場合に、粒度の成長が典型的には観察される、他の場合には材料の「焼成」と呼ばれる、好適な容器中で材料の熱処理を行うことによって、抑制できることを発見した。この導電体の成長が減少することよって、他の場合には実現できない固有の性能上の利点が、配合された抵抗体中に使用される場合に得られる。
【００１５】
被覆され焼成されたＲｕＯ2は、焼成および引き続く抵抗体の焼成の間にその微細な粒度および高表面積を維持する。ガラス組成物中に数パーセントを超えるアルカリ含有率が存在する場合は、その導電体はＲｕＯ2抵抗体（未被覆）に典型的な性質に事実上戻り、そのため高オーム用途には望ましくなくなる。また、抵抗体のＴＣＲが所望の範囲外に移動する。このため、厚膜抵抗体の配合に使用される記載の導電性材料およびガラス材料を含有する本明細書に記載の組成物は、許容できる一連の抵抗体特性を実現することができる。
【００１６】
通常、ＲｕＯ2は、６００℃を超える温度で焼成すると、表面積の減少を伴って粒子の成長が進行する。この焼結のため、ＲｕＯ2系抵抗体が８００℃〜９００℃の温度範囲で焼成されると、ＲおよびＴＣＲのばらつきが大きくなる。熱処理のばらつきが大きくなると、大規模チップ抵抗体の製造における歩留まりが低くなる。本明細書に記載の被覆されたＲｕＯ2は、これらのＲｕＯ2系抵抗体の熱処理に対する感度が大きく低下する。
【００１７】
本明細書に記載されるように、高表面積のＲｕＯ2またはＲｕ（ＯＨ）4・ｎＨ2Ｏが、塩基性イオン（Ｋ+またはＢａ2+など）または酸性イオン（ＢＯ33-またはＰＯ43-など）のいずれかで最小限で被覆される。場合により、被覆中に追加のイオンが含まれてもよい。次に、被覆されたＲｕＯ2が８００℃〜１１００℃の間の温度で焼成される。被覆および焼成のプロセスは、比較的広い表面積（＞５ｍ2／ｇ）を有する微粒子結晶質ＲｕＯ2が得られるように計画される。
【００１８】
この被覆されたＲｕＯ2をアルカリ土類アルミノホウケイ酸フリットと組み合わせることで、ＲｕＯ2系高オーム抵抗体を製造することができる。驚くべきことに、本発明による抵抗体の電気的性能は、ルテニウム酸鉛を有鉛フリット中に使用する鉛含有抵抗体に匹敵し、１００ｋΩ／□〜１０ＭΩ／□である。±１００ｐｐｍ／℃の高温ＴＣＲおよび低温ＴＣＲ（ＨＴＣＲ／ＣＴＣＲ）を有する抵抗値が、本発明の方法および／または組成物により抵抗体を製造した場合に達成可能である。
【００１９】
抵抗体配合物の粉末ガラス成分として調製し試験したガラス組成物を表１に示す。ガラス前駆体を溶融させ、ローラーによって急冷し、１〜１．５ミクロンの平均粒度まで粉砕した。
【００２０】
本発明において、「実質的に無鉛」は、不純物の量を超える鉛は含有しないことを意味する。不純物の量（たとえば、ガラス組成物中０．０５重量％以下の含有率）は含有する場合がある。鉛は、本発明によるガラス中、あるいは抵抗体ペーストおよび抵抗体の他の組成元素中に、不可避の不純物としてごく少量含まれる場合がある。本発明によるペースト組成物および抵抗体組成物は実質的に無鉛とすることができる
【００２１】
本発明において、「アルカリ金属、またはＺｎＯ、またはその両方のいずれかを実質的に含まない」は、不純物としての量を超えるアルカリ金属、またはＺｎＯを含有しないことを意味する。アルカリ金属およびＺｎＯは、本発明によるガラス中、あるいは抵抗体ペーストおよび抵抗体の他の組成元素中に、不可避の不純物としてごく少量含まれる場合がある。
【００２２】
ガラスフリットの調製：
ガラスを、白金ロジウム合金るつぼ中１３５０〜１５５０℃の範囲内の温度で溶融させる。バッチ材料は、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、および炭酸カリウム以外の酸化物材料であった。バッチ材料を秤量し、溶融させる前に十分に混合した。五酸化リンを、Ｂａ2Ｐ2Ｏ7、ＢａＰ2Ｏ6、またはＢＰＯ4などのあらかじめ反応させたリン酸塩化合物の形態で加えたが、これらの例示的な化合物に選択が限定される必要はない。ホウ素は無水ホウ酸として加えた。ＳｉＯ2源として非晶質シリカを使用した。ガラスを１〜４時間溶融させ、撹拌し、急冷した。ガラスを急冷した。次にガラスを、水中で１／２インチジルコニアメディアを使用して５〜７ミクロンの粉末までボールミル粉砕した。得られたガラススラリーを３２５メッシュスクリーンに通してふるい分けした。このスラリーを１００℃で乾燥させた後、約１〜１．５ミクロンの最終ｄ５０サイズまで水中で粉砕した。乾燥させたガラス粉末を次に１７５℃で焼き付けすると、抵抗体の形成にすぐ使用できる状態になった。表面の水分を除去するために乾燥ステップを使用した。
【００２３】
表１に列挙されるガラスの一般的な組成範囲は、３〜３７重量％のＳｉＯ2、３〜１３重量％のＡｌ2Ｏ3、１１〜３８重量％のＢ2Ｏ3、１２〜５４重量％のアルカリ土類酸化物であり、場合により０〜６重量％のＺｒＯ2および／または０〜１３重量％のＰ2Ｏ5が加えられる。表１と関連するが、アルカリ金属酸化物、酸化亜鉛、および／または酸化チタンが加えられているガラスによる抵抗体特性への影響を示すために、さらなるガラス組成物を表２に示す。場合により、これらまたはその他の改質剤を含有するガラスを使用して配合した抵抗体において特性の変化を見ることができる。他の金属酸化物、ガラス形成性酸化物、耐熱ガラス粉末、および結晶質酸化物などの追加の材料を、本発明によるガラス材料に加えることができる。さらに、抵抗体ペーストおよび抵抗体の配合物中に異なるガラス組成物の混合物を使用することも、本発明により行うことができる。
【００２４】
【表１】
【００２５】
導電性被覆方法：
被覆は、噴霧乾燥、インシピエントウェットネス、回転蒸発、沈殿などの当業者に周知のあらゆる技術によって行うことができる。本明細書に記載の方法はインシピエントウェットネスである。
【００２６】
使用したＲｕＯ2は、２０〜６０ｍ2／ｇの表面積を有する微粉末であった。細孔容積を測定することによって、または粉末をちょうどぬらすまで試験サンプルに既知量の液体を加えることによってのいずれかによって、粉末をちょうどぬらす溶液の体積を確認した。たとえば、実施例に使用したＲｕＯ2は、１００ｇの粉末をぬらすために約１１６ｍｌの水を必要とした。被覆する元素または複数元素の溶液を調製し、適切な体積まで希釈した。たとえば、Ｋの所望の濃度が５０００ｐｐｍである場合、８．８４ｇの１０重量％Ｋ2ＣＯ3溶液を１１６ｍｌまで希釈した。この溶液を１００ｇのＲｕＯ2と十分に混合した後、乾燥し、焼成した。
【００２７】
他の形態の高表面積ＲｕＯ2も同様に使用することができる。たとえば、Ｒｕ（ＯＨ）4・ｎＨ2Ｏの沈殿および濾過から得られたウェットケーキを、最初に乾燥することなくそのまま使用することができる。この場合、ウェットケーキはすでに多量の水を含有するので、被覆溶液は乾燥粉末の場合よりも濃縮すべきである。
【００２８】
被覆溶液は、可溶性形態の所望の元素を好適な溶媒、好ましくは水、または水とメタノールなどの水混和性溶媒との混合物に溶解させることによって得ることができる。陽イオン元素の好適な塩は、硝酸塩類、酢酸塩類、亜硝酸塩類、硫酸塩類、炭酸塩類、または十分な溶解性を有するあらゆる他の塩である。Ｐ、Ｂ、またはＦなどの陰イオン元素の場合は、それらの酸形態（たとえばＨ3ＰＯ4）またはそれらのアンモニウム塩類が使用される。
【００２９】
被覆が２種類以上の元素からなる場合、それらが１つの溶液（両方が同時に可溶性である場合）中で混合されるか、あるいはそれらは、乾燥ステップを間に挟んでＲｕＯ2に連続して加えることもできる。元素の１つが酸性または塩基性であり、適切な濃度であれば、追加の元素を加えながら、焼成後に高表面積を維持することができる。これらの追加の元素は、たとえば、Ｒ、ＴＣＲ、またはその他の抵抗体特性を調整するために使用することができる。
【００３０】
液体と粉末との混合は、すべての粉末がぬれ、結果として得られる高固形分スラリーが均一となるのが保証される、高シア（ｈｉｇｈ−ｓｈｅｅｒ）ミキサーまたはニーダーなどのあらゆる実際的な方法で行うことができる。
【００３１】
高固形分スラリーの乾燥は、あらゆる従来手段によって行うことができる。たとえば、ペーストは、室温で風乾することができるし、加熱して乾燥を促進することもできる。静的または強制空気乾燥を使用することができる。
【００３２】
乾燥させた高固形分スラリーを、８００℃〜１１００℃の温度において１５分〜１２時間焼成した。時間および温度は、所望の抵抗体特性を実現するために、任意の特定の被覆およびルテニウム化合物に対して最適化した。Ｒｕを４＋酸化状態に維持するために空気を使用することができるが、蒸気、窒素、またはアルゴンなどの他の雰囲気を使用することもできる。
【００３３】
得られた粉末は、乾燥および焼成のステップの後にふるい分けして、流動性微粉末を得ることができる。
【００３４】
ペースト配合物
厚膜ペーストを製造することによって、粒子およびフリットの混合物から抵抗体を製造することができる。このようなペーストの製造手順は当技術分野において周知である。典型的には、ペーストは、スクリーン印刷可能なペーストを形成するための有機媒体中に分散させた導電性粒子、ガラス粉末、および場合により添加剤からなる。個々の抵抗体ペーストの抵抗は、導電相の化学的性質（すなわち、１０Ω／□未満の抵抗体の場合Ａｇ／Ｐｄ固溶体粉末、および１０Ω／□以上の抵抗体の場合ＲｕＯ2）を変化させることによって、フリットと導電相の重量比を変動させることによって変動させることができる。被覆されたＲｕＯ2導電相および表１のガラス組成物を使用すると、１００ｋΩ／□〜１ＭΩ／□の間の抵抗を、１５〜２０重量％の間の厚膜ペースト（ペーストは典型的には７０重量％の導電体およびフリットを含有する）導電体充填量で実現することができる。ペースト配合物のガラス粉末成分は、抵抗体ペースト特性、ならびに後に印刷および焼成された抵抗体の電気的性質に影響を与えるために、部分的に他の酸化物粉末で置き換えることができる。置き換えられる他の種類の添加剤の例は、市販のＥガラス、Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）７７４０ガラス、溶融シリカ、およびＣｏｒｎｉｎｇ（登録商標）７８００ガラスなどの耐熱ガラス粉末である。
【００３５】
機械的混合によって無機成分を有機媒体と混合して、スクリーン印刷に適した粘稠度およびレオロジーを有する「ペースト」と呼ばれる粘稠組成物を形成することができる。多種多様な不活性粘稠材料を有機媒体として使用することができる。この有機媒体は、適度な安定性で無機成分を分散可能な有機媒体であるべきである。媒体のレオロジー特性は、固形分の安定な分散物、スクリーン印刷に適切な粘度およびチキソトロピー、基体およびペースト固形分に対する適切なぬれ性、良好な乾燥速度、ならびに良好な焼成特性など、組成物に良好な塗布特性を付与するようなレオロジー特性であるべきである。本発明の厚膜組成物中に使用される有機媒体は、非水性不活性液体であってよい。増粘剤、安定剤、および／またはその他の一般的な添加剤を含有する場合も含有しない場合もあるあらゆる種々の有機媒体を使用することができる。有機媒体は、典型的には溶媒（１種類以上）中のポリマー（１種類以上）の溶液である。さらに、界面活性剤などの少量の添加剤量が有機媒体の一部であってよい。この目的に最も頻繁に使用されるポリマーはエチルセルロースである。ポリマーの他の例としては、エチルヒドロキシエチルセルロース、ウッドロジン、エチルセルロースおよびフェノール樹脂の混合物、低級アルコールのポリメタクリレート類、およびエチレングリコールモノアセテートのモノブチルエーテルが挙げられ、これらもまた使用することができる。厚膜組成物中に見られる最も広く使用される溶媒は、エステルアルコール類、およびα−またはβ−テルピネオールなどのテルペン類、あるいはそれらと、ケロシン、ジブチルフタレート、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、ヘキシレングリコール、ならびに高沸点アルコール類およびアルコールエステル類などの他の溶媒との混合物である。さらに、基体上に塗布した後の迅速な硬化を促進するための揮発性液体を媒体中に含めることができる。ＲｕＯ2系抵抗体に好適な界面活性剤としては、大豆レシチンおよびアルカリホスフェート類が挙げられる。所望の粘度および揮発性の要求を満たすために、これらおよびそのたの溶媒の種々の組み合わせが配合される。
【００３６】
本発明の一実施形態においては、有機媒体中に存在するポリマーは、全組成物の８重量％〜１１重量％の範囲内である。本発明の厚膜抵抗体組成物は、有機媒体を使用して、あらかじめ設定されたスクリーン印刷可能な粘度に調節することができる（後述）。
【００３７】
厚膜組成物中の有機媒体の、分散物中の無機成分の比は、ペーストの塗布方法、および使用される有機媒体の種類に依存し、この比は変動させることができる。通常、分散物は、良好なぬれ性を得るために、７０〜９５重量％の無機成分、および５〜３０重量％の有機媒体を含有する。
【００３８】
機械的混合によって粉末が有機媒体によってぬらされる。少量のサンプルをガラス表面上で、スパチュラを使用して手で混合することができる。多量のペーストの場合には撹拌翼が使用される。粉末粒子の最終的な混合および分散は、Ｒｏｓｓ（Ｈａｕｐｐａｕｇｅ，ＮＹ）３本ロールミル（直径４インチ（１０．１６ｃｍ）×長さ８インチ（２０．３２ｃｍ）のロールを有する床置型）などの３本ロールミルを使用して行われる。１５０〜３００Ｐａ・ｓｅｃの間の最終ペースト粘度がスクリーン印刷に適している（１０ｒｐｍおよび２５℃において、＃１４スピンドルおよび６Ｒカップを使用したＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ ＨＢＦ粘度計［Ｍｉｄｄｌｅｂｏｒｏ，ＭＡ］を使用して測定される）。スクリーン印刷は、自動スクリーン印刷機を使用して行われる（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｓｏｍｍｅｒｖｉｌｌｅ，ＮＪの印刷機など）。１８ミクロンの抵抗体乾燥厚さ（０．８ｍｍの長さおよび幅を有する抵抗体上）を実現するために、２００メッシュまたは３２５メッシュのいずれかのステンレス鋼スクリーンが使用される。抵抗体は、９６％アルミナ基体の１インチ（２．５４ｃｍ）平方の上に印刷される。基体は、厚さが２５ミル（０．６３５ｍｍ）であり、ＣｏｏｒｓＴｅｋ（Ｇｏｌｄｅｎ，ＣＯ）により製造されている。８５０℃であらかじめ焼成されたＡｇ厚膜終端のパターン上に抵抗体が印刷される。１０分間のピーク焼成温度を有する３０分間の焼成プロファイルを使用して、ＤｕＰｏｎｔ ５４３５Ｆ終端を焼成した（ＤｕＰｏｎｔ ＭｉｃｒｏＣｉｒｃｕｉｔ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）。抵抗体も、１０分間のピーク温度を有する３０分間の温度プロファイルを使用して８５０℃で焼成される。すべての焼成で、ベルト長２３３．５インチ（５９３．１ｃｍ）Ｌｉｎｄｂｅｒｇ Ｍｏｄｅｌ ８００（Ｒｉｖｅｒｓｉｄｅ，ＭＩ）１０ゾーンベルト炉が使用される。
【００３９】
抵抗は、２点プローブ方法を使用して−５５℃、２５℃、および１２５℃で測定する。Ｋｅｉｔｈｌｅｙ ２０００マルチメーターおよびＫｅｉｔｈｌｅｙ ２２４プログラマブル電流源（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ）を使用してこの測定を行う。Ｓ ＆ Ａ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ４２２０ＡＱ熱試験室（Ｓｃｏｔｔｓｄａｌｅ、ＡＺ）を使用して、上記３つの測定温度を実現する。２５℃におけるＲ／□として報告される。ＣＴＣＲは、［（Ｒ25℃−Ｒ-55℃）／（ΔＴ×Ｒ25℃）］×１，０００，０００と定義される。ＨＴＣＲは、［（Ｒ125℃−Ｒ25℃）／（ΔＴ×Ｒ25℃）］×１，０００，０００と定義される。ＨＴＣＲおよびＣＴＣＲの両方の単位はｐｐｍ／℃である。
【００４０】
材料
ルテニウム化合物は、Ｃｏｌｏｎｉａｌ Ｍｅｔａｌｓ，Ｅｌｋｔｏｎ，ＭＤより入手した。他のすべての無機化合物は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）より入手した。抵抗体配合物中に使用した非晶質ＳｉＯ2は約１０ｍ2／ｇの表面積を有する。
【００４１】
導電性加工（ＣＰ）実施例
実施例ＣＰ−１：５，０００ｐｐｍのＫ
６．４７９５ｇの３．８５５４重量％ＫＨＣＯ3溶液を６４．４８ｇまで希釈した。この溶液を４９．９６ｇのＲｕＯ2と十分に混合した。ＲｕＯ2の出発表面積は５９ｍ2／ｇであった。得られた高固形分スラリーを風乾した。乾燥した高固形分スラリーを微粉末に粉砕し、９００℃で１時間焼成した。この結果得られた被覆されたＲｕＯ2の表面積は１２．４０ｍ2／ｇであった。
【００４２】
実施例ＣＰ−２：６，０００ｐｐｍのＫおよび４，７５３ｐｐｍのＰ
７．３１６８ｇの１０．００重量％ＫＨ2ＰＯ4溶液を４２．３７ｇまで希釈した。この溶液を３５．１２ｇのＲｕＯ2と十分に混合した。ＲｕＯ2の出発表面積は５９ｍ2／ｇであった。得られた高固形分スラリーを風乾した。乾燥した高固形分スラリーを微粉末に粉砕し、１０５０℃で１時間焼成した。この結果得られた被覆されたＲｕＯ2の表面積は１０．２２ｍ2／ｇであった。
【００４３】
実施例ＣＰ−３：１０，０００ｐｐｍのＲｂ
７．７４４５ｇの６．１２５８重量％Ｒｂ2ＣＯ3溶液を４２．３７ｇまで希釈した。この溶液を３５．１１ｇのＲｕＯ2と十分に混合した。ＲｕＯ2の出発表面積は５９ｍ2／ｇであった。得られた高固形分スラリーを風乾した。乾燥した高固形分スラリーを微粉末に粉砕し、９００℃で１時間焼成した。この結果得られた被覆されたＲｕＯ2の表面積は１０．３４ｍ2／ｇであった。
【００４４】
実施例ＣＰ−４：２．５％のＢ
沈殿したＲｕ（ＯＨ）4ｎＨ2Ｏのウェットケーキを濾過したが、乾燥はさせなかった。１５．５４１７ｇの４．９９５１重量％Ｈ3ＢＯ3溶液をこのケーキと十分に混合した。得られた高固形分スラリーを風乾した。乾燥した高固形分スラリーを微粉末に粉砕し、９００℃で１時間焼成した。この結果得られた被覆されたＲｕＯ2の表面積は１０．０８ｍ2／ｇであった。
【００４５】
実施例ＣＰ−５：６，０００ｐｐｍのＰ
６．３９４２ｇの８．８１７重量％Ｈ3ＰＯ4溶液を４３．５８ｇまで希釈した。この溶液を３４．９５ｇのＲｕＯ2と十分に混合した。ＲｕＯ2の出発表面積は５９ｍ2／ｇであった。得られた高固形分スラリーを風乾した。乾燥した高固形分スラリーを微粉末に粉砕し、９００℃で１時間焼成した。この結果得られた被覆されたＲｕＯ2の表面積は１２．７０ｍ2／ｇであった。
【００４６】
実施例ＣＰ−６：５，０００ｐｐｍのＫおよび８２７ｐｐｍのＳｉ
Ｋ2ＳｉＯ3およびＫＯＨを水中に溶解させて、３．４５８６％のＫおよび０．５７２３％のＳｉの溶液を調製した。４．３４２７ｇのこの溶液を３６．８１ｇまで希釈した。この溶液を３０．０２ｇのＲｕＯ2と十分に混合した。ＲｕＯ2の出発表面積は５９ｍ2／ｇであった。得られた高固形分スラリーを風乾した。乾燥した高固形分スラリーを微粉末に粉砕し、９００℃で１時間焼成した。この結果得られた被覆されたＲｕＯ2の表面積は８．９６ｍ2／ｇであった。
【００４７】
比較例ＣＰ−７：被覆なし
出発表面積が５９ｍ2／ｇである純粋な未被覆のＲｕＯ2を９００℃で１時間焼成した。この結果得られた未被覆ＲｕＯ2の表面積は０．８６ｍ2／ｇであった。
【００４８】
抵抗体配合物および試験例
すべての試験結果は以下の単位で報告される。Ｒ（シート抵抗）の単位は、０．８×０．８ｍｍ抵抗体の場合のΩ／□である。ＴＣＲは、ｐｐｍ／℃の単位で報告される。
【００４９】
比較例１：ＲｕＯ2上に被覆なし
表面積が０．８６ｍ2／ｇである未被覆の焼成したＲｕＯ2（実施例ＣＰ−７）を、以下の比率でガラス＃１４（表１）、非晶質シリカ、および有機媒体と混合して、２つの抵抗体配合物を調製した。
【００５０】
【表２】
【００５１】
２つの抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：１×１００ｐｓｉ、２×１５０ｐｓｉ、３×２００ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した８つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上に、ペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。サンプルは８５０℃で焼成した。ペーストＣ−１およびＣ−２からのすべての抵抗体は、測定できないほど高いシート抵抗を有した。
【００５２】
実施例２：ガラス＃３（表１）で被覆されたＲｕＯ2
この実施例で使用した抵抗体用導電体は、例ＣＰ−１に記載されるようにして被覆した。５０００ｐｐｍのＫが被覆されたＲｕＯ2を、以下の２つの抵抗体ペーストの配合においてガラス＃３と配合した：
【００５３】
【表３】
【００５４】
２つの抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：２×開放、２×１００ｐｓｉ、２×１８０ｐｓｉ、２×２５０ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した４つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上に、ペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。報告される値は平均されている。サンプルは８５０℃で焼成した。抵抗体ペースト２−１のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は１０，０９５，４００Ω（ＣＶ％＝２．８１）であった。高温ＴＣＲ（ＨＴＣＲ）は９２（シグマ＝２．７）であり、低温ＴＣＲ（ＣＴＣＲ）は４２（シグマ＝３．０）であった。抵抗体ペースト２−２のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は１，６６１，５０１Ω（ＣＶ％＝２．３６）であった。ＨＴＣＲは３７（シグマ＝１．７）であり、ＣＴＣＲは−１９（シグマ＝０．８）であった。これらのデータは、この抵抗体／導電体系中の１ＭΩ／□抵抗体が、＋２１／-３７ｐｐｍ／℃のＨ／ＣＴＣＲを有し、膜抵抗体組成物の通常±１００ｐｐｍ／℃の規格限界の範囲内に十分は行っていることを示している。
【００５５】
実施例３：ガラス＃１４（表１）および酸化物添加剤で被覆されたＲｕＯ2
この実施例で使用した抵抗体用導電体は、前述の実施例ＣＰ−１に記載されるようにして作製した。被覆されたＲｕＯ2を、２つの抵抗体ペーストの配合においてガラス＃１４（表１）と配合した：
【００５６】
【表４】
【００５７】
２つの抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：２×開放、２×１００ｐｓｉ、２×１８０ｐｓｉ、２×２５０ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した４つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上にペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。報告される値は平均されている。サンプルは８５０℃で焼成した。抵抗体ペースト３−１Ω／□の単位で測定したシート抵抗は４，４８４，２４０Ω（ＣＶ％＝３．０３）であった。高温ＴＣＲ（ＨＴＣＲ）は−８４（シグマ＝２．６）であり、低温ＴＣＲ（ＣＴＣＲ）は−１６０（シグマ＝３．４）であった。抵抗体ペースト３−２のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は５３２，６４７Ω（ＣＶ％＝２．５９）であった。ＨＴＣＲは−１０４（シグマ＝０）であり、ＣＴＣＲは−１８０（シグマ＝０）であった。
【００５８】
【表５】
【００５９】
実施例４：ガラス＃３３（表２）で被覆されたＲｕＯ2
この実施例で使用した抵抗体用導電体は、同じプロセス条件を使用して前述の実施例ＣＰ−１に記載されるようにして被覆した。被覆されたＲｕＯ2を９００℃で１時間焼成すると、表面積が１１．９３ｍ2／ｇとなった。この被覆されたＲｕＯ2を、以下の２つの抵抗体ペーストの配合においてガラス＃３３（表２）と配合した：
【００６０】
【表６】
【００６１】
２つの抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：２×開放、２×１００ｐｓｉ、２×１８０ｐｓｉ、２×２５０ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した４つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上に、ペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。報告される値は平均されている。報告される値は平均されている。サンプルは８５０℃で焼成した。抵抗体ペースト４−１のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は４７，９００Ω（ＣＶ％＝３．０３）であった。高温ＴＣＲ（ＨＴＣＲ）は−４１（シグマ＝３．１）であり、低温ＴＣＲ（ＣＴＣＲ）は−１２４（シグマ＝０）であった。抵抗体ペースト４−２のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は１６７，５３２（ＣＶ％＝４．４）Ωであった。ＨＴＣＲは−４６（シグマ＝０）であり、ＣＴＣＲは−１３５（シグマ＝０）であった。
【００６２】
実施例５：非晶質ＳｉＯ2添加剤を有するガラス＃３、＃１２、＃２、＃４、および＃５（表１）とで被覆されたＲｕＯ2
この一連の試験で使用した抵抗体用導電体は、同じプロセス条件を使用して前述の実施例ＣＰ−１に記載されるようにして被覆した。被覆されたＲｕＯ2を９００℃で１時間焼成すると、表面積が１２．４０ｍ2／ｇとなった。５０００ｐｐｍのＫが被覆されたＲｕＯ2をガラス＃３、＃１２、＃２、＃４、および＃５（表１）と、以下の同一の体積％充填量（１２％）の被覆されたＲｕＯ2、ならびに以下の抵抗体ペーストの配合に含まれる各ガラス材料および一定体積％の添加剤の非晶質ＳｉＯ2（１７．６％）において配合した：
【００６３】
【表７】
【００６４】
これらの固体は、７０重量％の固体を３０重量％の有機媒体と配合することよってペーストに加工される。これらの抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：２×開放、２×１００ｐｓｉ、２×１８０ｐｓｉ、２×２５０ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した４つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上に、ペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。報告される値は平均されている。サンプルは８５０℃で焼成した。
【００６５】
【表８】
【００６６】
実施例６：非晶質ＳｉＯ2添加剤を有するガラス＃３２（表２）で被覆されたＲｕＯ2
実施例５に記載のものと同じ抵抗体用導電体およびプロセス条件を使用して、表２のガラス＃３２を同じ条件下で試験した。抵抗体配合物の固体は：２２．０４重量％のＫで被覆されたＲｕＯ2、６７．８０重量％の表２のガラス＃３２、および１０．１６重量％の非晶質ＳｉＯ2であった。
【００６７】
８５０℃焼成サンプルから得られたデータは以下の通りであった：
【００６８】
【表９】
【００６９】
実施例７：ガラス＃２３（表２）被覆されたＲｕＯ2
この実施例で使用した抵抗体用導電体は、前述の実施例ＣＰ−１に記載されるように被覆した。被覆されたＲｕＯ2を、以下の抵抗体ペーストの配合においてガラス＃２３（表２）と配合した：
【００７０】
【表１０】
【００７１】
抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：２×開放、２×１００ｐｓｉ、２×１８０ｐｓｉ、２×２５０ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した４つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上に、ペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。報告される値は平均されている。サンプルは８５０℃で焼成した。焼成した抵抗体ペースト７−１のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は１０，５３１，５５０Ω（ＣＶ％＝４．２２）であった。高温ＴＣＲ（ＨＴＣＲ）は５３（シグマ＝２．１）であり、低温ＴＣＲ（ＣＴＣＲ）は−３（シグマ＝０）であった。この抵抗体実施例は実施例２（抵抗体ペースト２−１）に匹敵するが、２つの点が異なる。実施例７は非晶質ＳｉＯ2添加剤およびガラスを有する。抵抗体ペースト２−１においては、ガラス＃３（表１）が非常に類似しているがアルカリ酸化物Ｋ2Ｏは加えられていない。
【００７２】
実施例８：添加剤の非晶質ＳｉＯ2を有するガラス＃３３（表２）で被覆されたＲｕＯ2
この実施例で使用した抵抗体用導電体は、前述の実施例ＣＰ−１に記載されるように被覆した。被覆されたＲｕＯ2を９００℃で１時間焼成すると、表面積が１２．４０ｍ2／ｇになった。被覆されたＲｕＯ2を、以下の抵抗体ペーストの配合においてガラス＃３３（表２）と配合した：
【００７３】
【表１１】
【００７４】
抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：２×開放、２×１００ｐｓｉ、２×１８０ｐｓｉ、２×２５０ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した４つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上に、ペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。報告される値は平均されている。サンプルは８５０℃で焼成した。焼成した抵抗体ペースト８−１Ω／□の単位で測定したシート抵抗は２９，５３０Ω（ＣＶ％＝１．６４）であった。高温ＴＣＲ（ＨＴＣＲ）は−５（シグマ＝０．４）であり低温ＴＣＲ（ＣＴＣＲ）は−９０（シグマ＝０）であった。この抵抗体実施例は、実施例４（抵抗体ペースト４−１）に匹敵するが、２つの点が異なる。実施例８は、非晶質ＳｉＯ2添加剤を有し、実施例４と同じガラス、および抵抗体ペースト１と同じ体積％の被覆された導電体含有率を有する。被覆された導電体は、実施例１と同じ方法で作成したが、それぞれ１１．９３ｍ2／ｇおよび１２．４０ｍ2／ｇとわずかに異なる表面積を有する。
【００７５】
実施例９：非晶質ＳｉＯ2添加剤を有するガラス＃４（表１）で被覆されたＲｕＯ2の熱処理許容範囲
この実施例は、８５０℃で焼成した場合のデータを有する実施例５で前述したものであった。抵抗体配合物は、表３の抵抗体ペーストＤである。このサンプルに関して、８００℃、８５０℃、および９００℃の焼成温度でさらなるデータを収集した。データを以下に示す：
【００７６】
【表１２】
【００７７】
Ｒの単位は、０．８×０．８ｍｍ抵抗体の場合のΩ／□である。ＴＣＲはｐｐｍ／℃の単位で報告される。
【００７８】
比較例１０：被覆されたＲｕＯ2（５０００ｐｐｍのＫ）、（表２のガラス３０を使用）
この実施例で使用した抵抗体用導電体は、実施例ＣＰ−１に記載されるようにして被覆した。５０００ｐｐｍのＫが被覆されたＲｕＯ2を、２つの抵抗体ペーストの配合においてガラス＃３０（表２）と配合した：
【００７９】
【表１３】
【００８０】
２つの抵抗体ペーストは、高剪断ミキサーを使用して７５０ＲＰＭで５分間混合した。次にペーストを、以下のパスを使用して、圧力制御されたロールミルでロールミル粉砕した：２×開放、２×１００ｐｓｉ、２×１８０ｐｓｉ、２×２５０ｐｓｉ。Ａｇ系導体パッドであらかじめ終端処理した４つの１インチ×１インチアルミナ基体チップ上に、ペーストを乾燥時１８ミクロンで印刷した。各チップの８つの印刷した抵抗体からデータを収集した。報告される値は平均されている。サンプルは８５０℃で焼成した。抵抗体ペースト１０−１のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は１８８２．８Ω（ＣＶ％＝５．４４）であった。高温ＴＣＲ（ＨＴＣＲ）は８１３．７（シグマ＝３．９７）であり、低温ＴＣＲ（ＣＴＣＲ）は８３３．８（シグマ＝４．４３）であった。抵抗体ペースト１０−２のΩ／□の単位で測定したシート抵抗は１１７．５Ω（ＣＶ％＝５．２６）であった。ＨＴＣＲは９１３．６（シグマ＝８．９２）であり、ＣＴＣＲは９５５．７（シグマ＝４．３３）であった。
【００８１】
表２のガラス＃３０は、Ｂ2Ｏ3を有さず本発明による他のガラス組成物よりもＳｉＯ2量が多いガラスの一例である。これらの試験は、不適切なガラスを選択したことによる不適当な抵抗体配合物の例を示している（ＴＣＲが大きすぎ、統計値がより悪い値である）。ガラス＃３０（表２）は、Ｋで被覆されたＲｕＯ2導電体に適した本発明のガラス組成物の例ではない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）１種類以上の被覆されたルテニウム含有成分であって、前記ルテニウム含有成分が、酸化ルテニウムおよび酸化ルテニウム水和物からなる群から選択される１種類以上の成分を含み、前記被覆が、１種類以上の酸性成分、１種類以上の塩基性成分、またはそれらの組み合わせを含む、被覆されたルテニウム含有成分と；
（ｂ）１種類以上のガラスフリットと；
（ｃ）有機ビヒクルと
を含む、組成物。
【請求項２】
被覆されたルテニウム含有成分であって、前記ルテニウム含有成分が、酸化ルテニウムおよび酸化ルテニウム水和物からなる群から選択される１種類以上の成分を含み、前記被覆が、１種類以上の酸性成分、１種類以上の塩基性成分、またはそれらの組み合わせを含む、被覆されたルテニウム含有成分。
【請求項３】
前記酸性成分がＢ、Ｆ、Ｐ、Ｓｅ、またはそれらの組み合わせから選択され、前記塩基性成分がＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記被覆がＡｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｚｒ、またはそれらの組み合わせから選択される非酸性または非塩基性成分をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記１種類以上の被覆されたルテニウム含有成分が、前記１種類以上のルテニウム含有成分の表面上への、噴霧乾燥、インシピエントウェットネス、または沈殿によって被覆される、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記１種類以上の被覆されたルテニウム含有成分が、前記１種類以上のルテニウム含有成分の表面上への、噴霧乾燥、インシピエントウェットネス、または沈殿によって被覆される、請求項２に記載の被覆されたルテニウム含有成分。
【請求項７】
前記１種類以上のガラスフリットが実質的に無鉛である、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記１種類以上のガラスフリットがアルカリ土類酸化物を含み、前記アルカリ土類酸化物が、前記１種類以上のガラスフリットの重量を基準にして約１２重量％〜約５４重量％である、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記１種類以上のガラスフリットが、前記１種類以上のガラスフリットの重量を基準にして３〜３７重量％のＳｉＯ2、３〜１３重量％のＡｌ2Ｏ3、および１１〜３８重量％のＢ2Ｏ3からなる群から選択される１種類以上の成分をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記１種類以上のガラスフリットが、アルカリ土類ホウケイ酸ガラス、アルカリ土類ホウアルミノケイ酸ガラス、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記１種類以上のガラスフリットが、アルカリ金属およびＺｎＯからなる群から選択される１種類または複数成分を実質的に含有しない、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記１種類以上のガラスフリットが、ＣｕＯ、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ＺｒＳｉＯ4、Ｔａ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、ＭｎＯ2、およびＡｇ2Ｏからなる群から選択される１種類の化合物をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
抵抗体の製造方法であって：
（ａ）ルテニウム含有成分を被覆して、被覆されたルテニウム含有成分を形成するステップであって、前記ルテニウム含有成分が、酸化ルテニウムおよび酸化ルテニウム水和物からなる群から選択される１種類以上の成分を含み、前記被覆が、１種類以上の酸性成分、１種類以上の塩基性成分、またはそれらの組み合わせを含むステップと、
（ｂ）前記被覆されたルテニウム含有成分を焼成して、被覆され、焼成されたルテニウム含有成分を形成するステップと、
（ｃ）前記被覆され、焼成されたルテニウム含有成分をガラスフリットおよび有機ビヒクルと混合してペーストを形成するステップと；
（ｄ）前記ペーストを印刷および焼成して厚膜抵抗体を形成するステップと
を含む、方法。
【請求項１４】
前記被覆され、焼成されたルテニウム含有成分が約５ｍ2／ｇ〜約２５ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
完成した抵抗体が、（ａ）約１０ｋΩ／□〜約１０ＭΩ／□のシート抵抗、および（ｂ）約−１００ｐｐｍ／℃〜約＋１００ｐｐｍ／℃の範囲内のＴＣＲ、およびそれらの組み合わせから選択される性質を有する、請求項１３に記載の方法によって形成された抵抗体。
【請求項１】
（ａ）１種類以上の被覆されたルテニウム含有成分であって、前記ルテニウム含有成分が、酸化ルテニウムおよび酸化ルテニウム水和物からなる群から選択される１種類以上の成分を含み、前記被覆が、１種類以上の酸性成分、１種類以上の塩基性成分、またはそれらの組み合わせを含む、被覆されたルテニウム含有成分と；
（ｂ）１種類以上のガラスフリットと；
（ｃ）有機ビヒクルと
を含む、組成物。
【請求項２】
被覆されたルテニウム含有成分であって、前記ルテニウム含有成分が、酸化ルテニウムおよび酸化ルテニウム水和物からなる群から選択される１種類以上の成分を含み、前記被覆が、１種類以上の酸性成分、１種類以上の塩基性成分、またはそれらの組み合わせを含む、被覆されたルテニウム含有成分。
【請求項３】
前記酸性成分がＢ、Ｆ、Ｐ、Ｓｅ、またはそれらの組み合わせから選択され、前記塩基性成分がＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記被覆がＡｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｚｒ、またはそれらの組み合わせから選択される非酸性または非塩基性成分をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記１種類以上の被覆されたルテニウム含有成分が、前記１種類以上のルテニウム含有成分の表面上への、噴霧乾燥、インシピエントウェットネス、または沈殿によって被覆される、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記１種類以上の被覆されたルテニウム含有成分が、前記１種類以上のルテニウム含有成分の表面上への、噴霧乾燥、インシピエントウェットネス、または沈殿によって被覆される、請求項２に記載の被覆されたルテニウム含有成分。
【請求項７】
前記１種類以上のガラスフリットが実質的に無鉛である、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記１種類以上のガラスフリットがアルカリ土類酸化物を含み、前記アルカリ土類酸化物が、前記１種類以上のガラスフリットの重量を基準にして約１２重量％〜約５４重量％である、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記１種類以上のガラスフリットが、前記１種類以上のガラスフリットの重量を基準にして３〜３７重量％のＳｉＯ2、３〜１３重量％のＡｌ2Ｏ3、および１１〜３８重量％のＢ2Ｏ3からなる群から選択される１種類以上の成分をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記１種類以上のガラスフリットが、アルカリ土類ホウケイ酸ガラス、アルカリ土類ホウアルミノケイ酸ガラス、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記１種類以上のガラスフリットが、アルカリ金属およびＺｎＯからなる群から選択される１種類または複数成分を実質的に含有しない、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記１種類以上のガラスフリットが、ＣｕＯ、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ＺｒＳｉＯ4、Ｔａ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、ＭｎＯ2、およびＡｇ2Ｏからなる群から選択される１種類の化合物をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
抵抗体の製造方法であって：
（ａ）ルテニウム含有成分を被覆して、被覆されたルテニウム含有成分を形成するステップであって、前記ルテニウム含有成分が、酸化ルテニウムおよび酸化ルテニウム水和物からなる群から選択される１種類以上の成分を含み、前記被覆が、１種類以上の酸性成分、１種類以上の塩基性成分、またはそれらの組み合わせを含むステップと、
（ｂ）前記被覆されたルテニウム含有成分を焼成して、被覆され、焼成されたルテニウム含有成分を形成するステップと、
（ｃ）前記被覆され、焼成されたルテニウム含有成分をガラスフリットおよび有機ビヒクルと混合してペーストを形成するステップと；
（ｄ）前記ペーストを印刷および焼成して厚膜抵抗体を形成するステップと
を含む、方法。
【請求項１４】
前記被覆され、焼成されたルテニウム含有成分が約５ｍ2／ｇ〜約２５ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
完成した抵抗体が、（ａ）約１０ｋΩ／□〜約１０ＭΩ／□のシート抵抗、および（ｂ）約−１００ｐｐｍ／℃〜約＋１００ｐｐｍ／℃の範囲内のＴＣＲ、およびそれらの組み合わせから選択される性質を有する、請求項１３に記載の方法によって形成された抵抗体。
【公表番号】特表２０１１−５２３４８９（Ｐ２０１１−５２３４８９Ａ）
【公表日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５０５２２３（Ｐ２０１１−５０５２２３）
【出願日】平成２１年４月１７日（２００９．４．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４０９３７
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１２９４５２
【国際公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１７日（２００９．４．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４０９３７
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１２９４５２
【国際公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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