DE1540488A1

DE1540488A1 - Festwiderstand und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1540488A1
Application number: DE19651540488
Authority: DE
Inventors: Angelo Meoni
Original assignee: Gerafin S A Soc
Current assignee: Gerafin S A Soc
Priority date: 1964-07-28
Filing date: 1965-07-27
Publication date: 1970-01-02
Also published as: US3409856A; GB1087405A; FR1411112A; US3478424A; ES315801A1

Description

5290-65/A

H. 3249 Gas 5

FoV. 983.258

vom 28. Juli 1964 . 1540488

Societl G-erafin S.A.
MESQCCO, Graubunclen, Schweiz

'Festwiderstand und Verfahren zu seiner Herstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft Festwiderstände für elektronische Schaltungen, insbesondere für sogenannte gedruckte oder geätzte Schaltungen in elektronischen Geräten wie z.B. Rundfunk- und Fernsehgeräten. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen solcher ")iiüerstänae_e

Elektrische Widerstände enthalten im allgemeinen einen zylindrischen oder plattenförmigen Körper an dessen Enden Anschlußklemmen angebracht sind. Bei gedruckten oder geätzten Schaltungen liegt der Abstand der Anschlußstellen durch das Rastermaß fest und beträgt im allgemeinen etwa 2,5 mm oder ein Vielfaches dieses Betrages· Um die gewöhnlichen Widerstände für solche gedruckten Schaltungen verwenden zu können, ist es daher meistens notwendig, mindestens einen Anschlußdraht des Widerstandes, wenn nicht beide so zu biegen, daß die Enden in entsprechende Löcher einer Schaltungsplatte passen. Dies ist jjedooli zeitraubend und unbequem«

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Die bekannten Widerstände sind außerdem relativ groß und entsprechen nicht mehr modernen Anforderungen. Im allgemeinen sind sie mit einem oder mehreren der folgenden liachteile behaftet :

a) unsichere Kontaktgäbe zwischen den Anschlußklemmen und den den eigentlichen "widerstand bildenden Körpern aus VtfLderstands-^Halbleiterjiaaterial ; dies beruht

| insbesondere auf der Starrheit des zum Anschluß verwendeten iuetallteiles, durch die eine Beeinträchtigung des Kontaktes auftreten kann ;

b) es ist schv/ierig, genaue Werte, also enge Toleranzen zu erhalten, vor allem wenn man die gewünschten Werte durch ein Sortierverfahren sucht ;

c) die Kapazität ist verhältnismäßig groß und schwankt was auf die beträchtlichen Metallflächen gegenüber dem

' dicken Widerstandskörper zurückzuführen ist ;

otjdie Selbstinduktion ist nicht unerheblich und schv/ankend, da der Abgleich des Widerstandswertes häufig durch eine in den zylindrischen Körper eingeschnittene Wendel erfolgt·

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Festwiderstand, insbesondere ein Hiniaturwiderstand angegeben v/erden,

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box dem die obenerwähnten Nachteile weitestgehend veriaieaen werden. Ferner wird durch die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen solcher '»idorstände angegeben, das sich leicht durchführen läßt und außerdem den Vorteil

es

hat, daß^sich für eine Lias senf er t igung eignete

Um äie.-_ zu erreichen '..ird eine Seite einec isolierenden, platten- oder laniellenformigen Trägers mit einer dünnen x-etaliGchicht, gewöhnlich aus Kupfer, überzogen ; auf eineiu Teil der anderen Seite des Trägers in decs en Längsrichtung und puf einer seiner Lännskanten sc.'ie cvetl. auf einen Teil der ersten Seite vird eine dünne Schicht aus einen Halbleiter- oder Widerstaiidsnatexial in Berührung mit derLetallschicht niecergeschla^en ; in dem Teil des Trägers, der nicht vom Halbleiter- und Widerstandsmaterial bedeckt ist, wird eine Reihe von Löchern e« vorzugsweise gleichen Abständen gebilclet, in jedes Loch vird ein leitender Stab"eingeführt, der eine Anschluß bildet und wenigstens annähernd senkrecht zu der Lochreihe verläuft, die Stabe werden festgelegt, z.B. durch Umbiegen und Festklemmen und auch auf die -wetallsehicht aufgelötet j die Anschlußklemmen v/erden paax'weise voneinander getrennt, in dem der Träger zwischen zwei zujaufeinander folgenden Paaren gehörigen Klemmen lerschnitten wird ; die iietailschicht

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v.'ird in Z':ei- wenigsten annähernd gleiche, mit dem iso-' liei-enden Träger verbundene Teile in Querrichtung zwischen den beiden'Klemmen eines Paares-auifjetrennt ; und 'schließlich werden die auf diese weise gebildeten einzelnen 77iderstände geeicht, ine.en sie mit einem Üormale*. Widerstand vergleichen und ihr '.iert durch Änderung der Länge 4e» der Y/iderstsjiässtrecke eingestellt wird,' was in der Praxis durch Entfernen eines Teiles der V/ider- w Standsschicht an einem geeigneten Bereich erfolgt, bis der './iderstandewert mit dem des Uormalviderstands übereinstinante

"Die cie Anschlußklemmen bildenden Stäbe v/erden vorzugsweise durch teilweises Ausstanzen eines fortlaufenden Lletallstreifens hergestellt, so daß man ohne Schwierig- _r keiten die gewünschten Abstände zwischen den Anschlußklemmen erhält und eine große Anzahl der oben angegebenen Ar— . beitsvorgänge automatisch und, kontinuierlich durchgeführt werden kann, ohne daß die V/iderstände vollständig von dem Metallstreifen, der die Anschlußklemmen trägt, getrennt werden müssen«

Die Erfindung betrifft ferner die durch das oben geschilderte Verfahren hergestellten neuartigen Widerstände, die eine isolierende Platte enthalten, die beispielsweise aus Isolierpappft oder Hartpapier, das mit einem Aldehydharz getränkt ist, bestehen kann \ ν&ά. die Platte ist auf

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BAD ORIGfNAL

ihrer einen Seite mit einer d ■ ii-iix η ilet al !schicht versehen und trägt auf einem Teil uer anderen Seite eine Schicht aus einem Halbleiter- oder \-fiderstandsniaterial, die auch den Rand der tlatte bedeckt und elektrisch Kontakt mit der Metallschicht macht» Letztere ist in zwei vorzugsweise gleiche Teile unterteilt, die voneinander isoliert sind und beide in Kontakt mit der Viderstandstschicht stehen» lüit den beiden Teilen. der Metallschicht sind zwei parallele Anschlußdrähte, -streifen oder -kleinen verlötete

Die i'rfindun^ wird im füllenden anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeiclmung näher erläutert ο ils zeigen ϊ

Zif. 1 eine schematische Draufsicht auf die eine Seite einer Gruppe von '.,-ic; erständen genäß ■ der "Erfindung, die durch das Verfahren _:enä3 cav ürfincLung-hergestellt ;eir. können ;

Figur 2 eine Draufsicht auf ^ie andere Seite eines der in Pigur 1 dargestellten Widerstände und

Figur 3" gib* . einefSchnittansieht in einer ibene III-TiT der Figur 2 .

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Zur Herstellung von ..ic.erständen email der ι n'indung _öeht nan von eine:; isolierenc en '!rager 1 aus, ..er die Form einet dünnen Streifens hat und beispielsweise aus mit einem Kunstharz z.B» einem AldehyjDolymerisat getränkten Karton bestehen kaim. Die in Figur.1 sichtbare Seite α es Trägers 1 ist üiit ein:r dünnen Metallschicht 2 versehc-n, die bei^ici^eise auc iCuof^r bestellen kann β Auf eine.-i Teil csr Länge/ der in Figur 2 P sich_ADar=n anderen Seite):es 'jlra.gr.-rε 1 \vird eine dünne

Schicht 3 aus einen Halbleiter- od·. r "w'ice^s tan; ..material,

Graphit

z.B. aus , aufgebrvcht. Dies kann auf irgendeine bekannte Ί/eise, beis^ielsv/eiie durch Aufcjritssn ο ν er laue hen erfolgen, wem: die ..iuerstanj'^öchicjr.t durch Tauchen :.-j.fgebracht v/ird, bedeckt sie beiüe Seiten des ■2räge s in gleicher weise. Der liie: erscr.lag erfolge ausgehend von einem der Ränder des isolierenden Trägers und bedeckt auch cie entsprechende Längskante 4 des Trägers, . so daß die ./iderstanc-.sechicr.t Kontakt mit der -etall^c^i 2 ..acht. Lan kann zwischen der Lie tails chic ht 2 und der w'iderstandSEchicht auch eine zusätzliche Verbindung vorsehen, beispielsweise durch Auftragen eines auf SilberbasiSo In· dem nicht von der ".»iderstanäsccr.icht bedeckten Teil & des Trägers v/ird nun eine gerade Anzahl von in einer Reihe angeordneten Löchern 5 gebildet, die vorzugsweise gleiche Abstände voneinander haben. Der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Löchern wird ent

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. ■ ;;ri3chg:id .en: fir : en „iu ει-it and vorgesehenen Ver— ■ ·. endun/.-oisreck rewählt _o Im ·11 on.eiiieii wire eier von Litte zu !..itbe gerechnete Abstand Π" i::c-hen z. ei Löchern unc· ':-:..c;it zwischen z¹:ti in nie Locher eingesetzten An3cl-luikle:Euen c en Rastermaß einer g-cruckten Jchalturu entB_.r-chen^_ral60 etwa 2_S5 mm (ocer ge_; ebenenfäll^; ein Yielfyches davon ) betragen»

In jedes Loch 5 v^ird nun ein Leiterstreifen oaer -stab 6 eingeführt, dt.r eine Anschlußklemme bildet und senkrecht zur Lochreihe verläuft. Die otäbe 6 -/erden taisj.ielcv;eise durch Umcie^en festgelegt und an der verkupferten Seitejl des Trägers dauerhaft durck ein Lot 7 befestigt«

Um den gewünschten Abstand zwischen zwei aufeinander—

Sicher

folgenden Anschlußklemmen 4^zu stellen, werden diese vorzugsweise aus einem Metallstreifen 8 ausgestanzt, wobei die andere Seite des Streifens in entsprechender '«/eise ausgestanzt wird, so daß eine zweite Seihe von leitenden Stäben 6 entsteht, die symmetrisch ist und die gleichzeitige herstellung einer zveiten Heihe von ',iderständen erlaubt»

Um die jeweils einem Widerstand entsprechenden Paare

■ . ■ . ■■ r

von Anschlußklemmen 6 zu trennen wird der Tiäger 1

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durch Schütze Ib zv.ieeher z\ ei zu aufeinanderfolgenden Iileniuenpaaren gehörigen Klemmen zcrcchnitten, wie in Fiöur 1 dargestellt ist» Um 6ie beiden Klemmen eines·· "Widerstands elektricch zu trennen, wird die mit äem iso- - lierendeii l'räger 1 verbundene metallschicht 2 zv/icchen den beiden Klemmen 6 jedes Paares irJQuerrichtung in zwei wenigstens annähernd gleiche Seile 2a und 2 b unterteilt, eiche jeweils elektrischen Kontakt mit der "Jiderstands-

W en

s jiiicLt. Liich|o Die Auftrennung der metallschicht 2 kann

3ΜΪ bekannte '/eise erfolgen, beispielsweise durch chemisches Abätzen oder auf mechanischem V'ege durch Schleifen oder Fräsen,,

Man erhält auf ciese '»/eise für jedes Paar von Anschlußklemmen 6 einen Widerstand, dessen Wert jedoch im allgemeinen noch nicht richtig ist» Um den Widerstandswert atif einen gewünschten Betrag einzustellen, muß der Widerstand noch geeicht werden. Dieses Eichen erfolgt .durch Vergleich mit einem ITormalwid erst and nach^dem eine der beiden Anschlußklemmen vom Streifen abgetrennt worden ist.

Pur diesen Arbeitsvorgang verwendet man im allgemeinen die gleichen Liittel wie' für die Trennung der Metallschicht £ΐ8? die beiden Teile 2a, 2b und man bildet auf dem Rand lind der in 3?*gur 2 sichtbaren Seite der Widerstandschicht

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eine querverlaufende schmtzartige Ausnehmung 9» ?ie die Tretu-linie zwischen den 'Teiler, 2a und 2b aer in schicht verlängertο Die Länget· der Ausnehmung hängt selbstverständlich vom Unterschied zwischen dem ursprünglichen '.. iderstandswort und dem Noraalwiderstand ah. Die Eichung der_; "..iderstände erfolgt also durch Verlängerung des Widerstandskreises <>

Vfie bei allen Liiniaturwiderständen kann man noch zum Schutz ^ögen Feuchtigkeit einen Lacküberzug aufbringen und den Wiaerstandswert durch einen üblicher. CoQe₅ Z₀B₀ einen J?arbcode angeben«, Diese Verfahrens schritte können beispielsweise durch Tauchen durchgeführt verden.

Die auf diese Veise erhaltenen Viiderstände weisen alle oben ervrähnten erwünschten Eigenschaften auf : Sie haben sehr kleine räumliche Abmessungen, feste, genaue und passende Abstände der Anschlußklemmen, genaue Verte usw_o Die Metallschicht hat bei einem V/iderstand gemäß der Erfindung verschiedene Punktionen. Sie dient erstens zur Aiistrahlung von Wärme, da sie eine beträchtliche Oberfläche hat. Weiterhin gewährleistet sie einen guten Kontakt mit der WiderstandsschiifÄ und ermöglicht ein einfaches Anlöten der Anschlußklemmen in einem relatiT großen Abstand vom Kontakt zwischen, der Metallschicht und der Widerstandsschicht, so daß zwischen diesen beiden Zonen eine gewisse Verformung möglich ist. Die Anordnung des

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V/iderstandsnaterials, cer Lletallschicht und der Anschlußdrähte in bezug aufeinander erlaubt eine Eichung des Widerstandes auf der den Anochlüscen _£e_enliberliegenden Seite.

Um einen kontinuierlichen Kontakt mit optiL.--.len Bedingungen zwischen dor Wiierstanisschicht 3 und den Teilen 2a und 2 b cer leitenden Schicht-zu gewähr le ie t-ji-i, kann t le se am Rand 2 c "bei Cer Lär^skante 4- des idoliersicden Irakers 1 durch. Bearbeiten abgerundet oder ar^eechrc'^t sein, wie in Figur 3 dargestellt ist.

üie Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausföhrungsbeispiel beschränkt sondern laiBt sich vielmehr in der verschiedensten Weise abwandeln, 2„B. hinsichtlich der Abmessungen des isolierenden Trägers, der leiter- und *.7iderstandsbeläge, deren Dicke, ^er Art er verwendeten Materialien und der Arbeits- und 1 ichverfahren.

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Claims

i'iccii-r V/i: r^tsnd mit einem isolieren·'en Träger, einer Viieerstani^Tchicht und zvei Aiii: chlußkle::iinen., öa durch gekennzeichnet, daß cer isolierende Träger eine Flatte (1) aus Isoliermaterial, z.B. Phenolli£'-rzkn.rton, enthält, deren seine Seite mit einer dümien Letallschicht (2) und deren andere Seite mit einer "..i-Terst&nasschicht versehen ist, die auch einen

(4-) öer isolierenden Platte "bedeckt-und. elektrisch. Kontakt nit i.em aer Metallschicht macht-,- welche in ZYv ei Vorzugs vie is e gleiche Teile (2a, 2~b) unterteilt ist, die TToneinanaer isoliert sind und jeweils mit dem YiicerstancLsnaterial Eontakt r.:achen_; und daß mit den "beiden feilen c.er Metallscliicht zwei parallele Anschluß- ■■"■ leiter (6) verlötet sind.

2ο Widerstand nach Anspruch 1,da durch gek. e n η ze i c h η e t, daß die Widerstandsschicht (3) _f mit einem Einschnitt (9) versehen ist, der in Verlängerung der Trennlinie zwischen den "beiden Teilen (2a, 2"b) der Metallschicht verläuft und "bei einem Eichvorgang gebildet wurde.

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3ο Widerstand nach Anspruch 1, d a c, ti r c h g e -Ic e ii η ζ e i c h η e t, daß der Abstand zv/iechen ei en • beiden Anschlüssen (6) dem'Rastermaß einer gedruckten oder geätzten Schaltung entspricht_o

4o '.iaerstand nach Anspruch 1, dadurch ge — ic e η η ζ e i c h η e t, daß der mit der Widers t ands,-schicLt (3) kontalctmachende Rand (2 c) der ^eiterschicht (2) abgerundet oder abgeschrägt ist.

5. widerstand nach einem dei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die AnichluSkleiunen (6) mit einem Bereich der Metallschicht (2) verlötet (7) sind, v.elcher dem Kontaktbereich zv.iscn-en der-"..iderstandsschicht (3) und der Lie tails ahicht -(2) entgegengesetzt ist.

6„ Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Pestwiderstandes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite eines isolierenden, plättehenförmigen Trägers (1) mit einer dünnen Metallschicht (2) überzogen wird ; das auf einen Teil der Länger der anderen Seite des Trägers und auf eine seiner Längskanten (4) und gegebenenfalls auch auf einen Teil der ersten Seite eine dünne Uiderstandsschicht (3) aufgebracht wird, die elektrisch

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^ßAD ORIGINAL

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Kontakt mit der Metallschicht (2) macht j aast in dem nicht mit der '.iiüurstandsschicht überzogenen Teil des Trägei-s eine Reihe von vorzugsweise im gleichen gegenseitigen Abständen angeordneten Löchern (5) gebildet vird ; das in jedes Loch ein eine Anschlußklemme bildender leitender Stab (6) eingeführt und · enigstens annähernd senkrecht au der Lochreilie angeordnet, festgelegt und mit der ^etallochicht verlötet vird ; c.aß ι ie An-chluiäklenmen pt-arveite voneinander getrennt ■, erden, indem der 2rager (1) zwischen zv.ei benachbarten, zu aufeinanderfolgenden Paaren gehörigen Ans■ciilußlvlfc. quer durchtreniit wird } c.aS die i.Ietall:'.chicht (2) zvilschen den beiden Kl?iiJineiii der einseifen Paare in zvrei voraugsY/2ise gleiche I'eile (2a, 2b) auf dem träger i^uer aufgeteilt -. ird, und daß die so erhaltenen xicerstände durch Vergleich uit einea lioi-malviid..rstanö. und Γ.ΐι kernen eines Teilen (9) 3er ■.,iJ.erfj-jcMicU.-hiclit (3) gleicht rercen.

7ο Verfahren nach Aiis__ruch 6, ü α ü u r c h g e k e η η ζ e i c h n e t, ö.aß "die die Ar.scl:lußkler_.en bildenden ".arallelen, leitenden Stäbe (6) durch Ausstanzen von j)eilen .eines fortlaufenden Lietails tr e if ens geoilcet v;erden_o

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