DE1806756A1 - Verfahren zur Herstellung von Widerstaenden,die aus einer auf einer Isolierstoffunterlage aufgebrachten Widerstandsschicht bestehen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Widerständen. die aus einer auf einer Isolierstoffunterlage aufgebrachten Widerstandsschicht bestehen.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von widerständen, die aus einer auf einer Isolierstoffunterlage aufgebrachten iiderstandsschicht bestehen, wobei letztere zunächst in flüssiger oder pastenartiger Form aufgetragen und anschliessend durch einen Härteprozess, insbesondere einen Erwärmungsprozess, eine feste Widerstandsschicht bildet.
• Derartige Widerstände erden hauptsächlich in der sogenannten Modul-Fertigung verwendet, indem Widerstandspasten auf eine Keramikunterlage im Siebdruckverfahren aufgebracht werden.
• Diese Technik ist auch bekannt als sogenannte Dickfilmtechnik.
• Da auf einem modul Widerstände mit verschiedenen Widerstandswerten vorhanden sind, ist es nicht immer möglich, verschiedene Widerstandswerte mit ein und derselben Paste herzustellen0 Es werden daher im Handel verschiedene Widerstandspasten angeboten, die einen voneinander abweichenden Leitwert aufweisen.
• Auf diese Weise ist es möglich, Widerstände zwischen 0,1 Q und einigen MO auf ein und derselben Isolierstoffunterlage herzustellen. Hierzu sind jedoch, wie eben erläutert, verschiedene Pasten erforderlich, so dass auch entsprechend viele Arbeitsvorgänge und eventuell Einbrennvorgänge notwendig sind.
• Die vorliegende Erfindung betasst sich unter anderem mit der Aufgabe eine Möglichkeit zu suchen, um ein mehrmaliges Siebdrucken mit mehreren Pasten zu vermeiden. Sie bezweckt daher eine rationellere und zeitlich wesentlich verkürzte Herstellung von Moduln in der Dickfilmtechnik.
• Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass eine erste Widerstandsschicht aus einer Widerstandspaste hoher oder niedriger Leitfähigkeit aufgebracht und eingehrannt wird, dass anschliessend wenigstens eine zweite Widerstandsschicht niedrigerer bzw. höherer Leitfähigkeit aufgebracht wird und dass die Widerstandspasten aus solchen Metallen und/oder Metalloxyden, gegebenenfalls mit Bindemitteln und/oder Flussmitteln bestehen, dass durch Diffusion, insbesondere durch einen Erhitzungsvorgang, eine einheitliche homogene Widerstandsschicht gebildet wird, deren Leitfähigkeit zwischen denjenigen der durch die einselnen Widerstandspasten zu erhaltenden Widerstandsgrundwerte liegt und dass gegebenenfalls damit ein Oxydations- oder Reduktionsprozess verbunden wird.
• Hierdurch ist es beispielsweise möglich, zunächst Widerstandsschichten herzustallen, die eine hohe Leitfähigkeit aufweisen und diese einsubrennen. Anschliessend werden Widerstände gedruckt, die eine sehr niedrige Leitfähigkeit aufweisen und gloichzeitig werden mit dieser F@ste einselne oder alle vorherigen Widerstände mit hoher @eitlähigkeit überdruckt. Beim Einbrennen der letzteren Widerstandsp@ste werden dann Widerstände der einselnen.nachträg@ich aufgebrachten Schicht mit nisdriger Leitfühigkeit erzielt und ausserdem durch Diffusion der letzteren Schicht mit der zuerst aufgebrachten Widerstandsschicht ein wert erreicht, der zwischen demjenigen der ersten und der zweiten liegt. Hierdurch ist es möglich, mit zwei @rbeitsgängen drei verschiedene Widerstandsgrundwerte zu erhalten und durch entsprechende Formgebung einen bestimmten Bereich überstreichen zu können. Beispielsweise ist es möglich, mit einer ersten Widerstandsschicht z.B. den Bereich von 0,1 bis 2 # zu überstreichen, mit der zweiten Schicht einen Widerstandsbereich von z.B. 0,5 K@ bis 5 k# zu überstreichen und daus durch die Diffusion ein resultierender Gesamtwiderstand der beiden übereinandergedruckten Pasten von etwa 1 bis 5 # je Flächeneinheit erhalten wird. Wie ersichtlich, können daher drei verschiedene Grundwerte erhalten werden, obwchl nur zwei Druckvorgänge erforderlich sind. Zusätzliche Widerstandsgrundwert-Änderungen können dadurch zustandekommen, dass beim Diffusionsvorgung oder in einem n@schliessenden krozess eine Oxydati@n@- des Roduktionsatmo@@@äro ange- Besonders vorteilhaft ist die Erfindung anwendbar, eaa als die erste Widerstandsschicht die zur Kontaktierung des moduls sowieso erforderliche Leiteremulsion Verwendung findet, die einen Flächenwiderstand von beispielsweise 0,05 # Je Flächeneinheit aufweist.
• Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels beschrieben.
• Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Modul in Dickfilmtechnik, Fig. 2 einen Querschnitt mit erfindungsgemäss aufgebrachten Widerstandamassen vor und Fig. 3 denselben Ausschnitt nach dem Diffusionsvrgang.
• Mit 1 ist eine Isolierstoffunterlagea beispielsweise aus Hartpapier, Epoxydharz oder glasfaserverstärktem Epoxydharz oder vorzugsweise aus einer Keramikmasse bezeichnet. Diese ist mit sB. Kontaktierungskerben 2 versehen, die in an sich bekannter Weise durch eine Versilberungspaste mit Anschlusselektroden 3, 4, 5 und 6 versehen sind.
• Der Anschlusselektrode 3 liegt eine Gegenelektrode 7 gegenuber und zwischen beiden ist ein Widerstand 8 aus einem Saterial mit niedriger Leitfähigkeit aufgedruckt oder aufgespritzt. Ebenso ist zwischen den Anschlusselektroden 3 und 6 eine Widerstandsfläche 9 aufgebracht, die aus derselben Widerstandsmasse besteht wie diejenige des Widerstandes 8.
• Der Anschlusselektrode 4 liegt eine Gegenelektrode 10 gegenüber, die beide aus einer Versilberungsmasse bestehen und zwischen beiden ist beispielsweise hier in Mäanderform aus derselben Versilberungsmasse ein Widerstand mit sehr hohem Leitwort aufgebracht. Hierüber ist in derselben Form db gleiche Widerstandamasse aufgebracht, wie sie für die Widerstände 8 und 9 Verwendung finden. Diesen Vorgang zeigt die Fig. 2.
• Hier ist mit 11 die Silberschicht und mit 8 die Widerstand~ schicht bezeichnet. Nach dem Einbrennen der Widerstandsschicht gehen die beiden in Fig. 2 gezeigten Schichten in eine homogene Widerstandsschicht über, wie sie in Fig. 3 mit 12 bezeichnet ist.
• Wie anhand der Fig. 1 ersichtlich, kan mit einer Widerstandsmasse mit hohem Widerstand, beispielsweise ein sehr hochohmiger Widerstand 8 und ein niedrigerohmiger Widerstand 9 hergestellt und ausserdem durch die Herstellung einer homogenen Schicht mit der Silbere@ulsion ein zwischen den Grundwerten liegender Widerstandsgrundwert erhalten werden. Es können daher im vorliegenden Beispiel unter Verwendung nur einer einzigen Widerstandsmasse mit niedrigem Leitwert und der vorhandenen Versilberungsmasse zweierlei Widerstandsspketren mit vollkommen voneinander verschiedenen Grundwerten hergestellt werden und trotzdem ist nur fär die Herstellung der Widerstünde mit verschiedenen Grundwerten ein einziger Arbeitegang notwendig.
• In vorteilhafter Weise bestehen die Widerstandsmassen aus Gemischen von Metallen und/oder Metalloxyden, gegebenenfalls mit Bindemittels und/oder Flussmitteln, wie z*Bo glasartigen Versätzen. Ebenso kann die Versilberungspaste oder Versilberungsflüssigkeit aus einer Silberemulsion, beispielsweise von Silber mit glasartigen bzw. glasbildenden Flussmitteln, bestehen.
• Vorteilhaft wird die Diffusion der beiden aufeinandergedruckten leitenden Massen durch einen Erhitzungsvorgang herbeigeführt, und zwar vorzugsweise in eine Arbeitsgang, indem die zuletzt aufgebrachte Widerstandsmasse eingebrannt wird.
• In vorteilhafter Weise kann zwecks ABgleichens der Widerstände dieser oder ein Teil desselben in Form eines Gitters mit Querstegen 13 und einem mittleren, die Querstege 13 verbindenden gemeinsame Leiter 14 aufgebracht werden und der mittlere Leiter 14 durch eine geeignete Trannvorrichtung abgetragen werden.
• Gegebenenfalls kann das Gitter von der zweiten höherohmigen @iderstandsmasse so bedeckt sein, dass auch die Hohlräume mit bedeckt werden. Hierdurch ergibt sich praktisch keine wesentliche iladerung des Widerstandswertes des Gitters. Der Vorteil der Anbringung des verbindenden Leiters 14 und der Auftre nung desselben zwecks Abgleich ist der, dass Streuungen, die durch ungenaues Arbeiten der Trennvorrichtung auftreten könnten, vermieden werden, da die Widerstandsschicht als solche nicht verletzt wird sondern nur der verbindende Leiter 14 aufgetrennt und daher ein stufenförmiger Abgleich erreicht werden kann. Zweckmassig sind die Querstege 13 gegeneinander versetzt, so dass die Abgleichstufen näher aneinanderrücken und praktisch eine kontinuierliche Abgleichkurve ergeben können. Um einn Abgleich herstellen zu können, wird vorher die fur den Abgleich vorgesehene Widerstandsfläche in ihrer Flächenausdehnung derart gewählt, dass der Gesamtwiderstand flachenmissig grösser ist als erforderlich und anschliessend durch Entfernen des verbindenden Leiters 14 auf den geforderten Wert abgeglichen werden kann-. Eine der artige Teilansicht eines Gitters zeist die Fig. 4.
• Um die Abgleichkurvenform beeinflussen zu können, kann in vorteilhafter Weise die Breite' und/oder die Länge der @uerstege 13 und/oder die Abmessungen des Leiters 14 verndert werden. Weiterhin muss der Leiter 14 nicht unmittelbar mit der Widerstandsschicht verbunden sein.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Widerständen, die aus einer auf einer Isolierstoffunterlage aufgebrachten Widerstandsschicht bestehen, wobei letztere zunächst in flüssiger oder pastenartiger Form aufgetragen und anschliessend durch einen Härteprozess, insbesondere einen Erwärmungsprozess, eine feste Widerstandsschicht bildet, dadurch gekennzeichnett dass eine erste Widerstandsschicht (11) aus einer Widerstandsmasse hoher oder niedriger Leitfähigkeit aufgebracht und eingebrannt wird, dass anschliessend wenigstens eine zweite Widerstandsschicht (8) niedrigerer bzw. höherer Leitfähigkeit aufgebracht wird, und dass die Widerstandsmassen aus solchen Liotallen und/oder Ihetalloxydon, gegebenenfalls mit Bindemitteln und/oder Flussmitteln bestehen, dass durch Diffusion, insbesondere durch einen Erhitzungsvorgang, eine einheitliche homogen Widerstandsschicht gebildet wird, deren Leitfähigkeit zwischen denjenigen der durch die ointelnen Widerstandsmassen zu erhaltenden Widerstandsgrundwerte liegt, und dass gegebe@enfalls damit ein Oxydations- oder Reduktionsprozess verbunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Widerstandsmasse dieselbe ist wie sie sur Herstellung von Anschlusskontakten dient und im gleichen Arbeitsvorgang mit denselben in der erforderlichen Form aufgebracht und eingebrannt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite Widerstandamasse eine solche Verwendung findet, wie sie zur Herstellung hochohaijer Widerstände auf derselben Isolierstoffunterlage dient und gleichzeitig beim Aufbringen derselben in der erforderlichen Pora auf die durch die erste Widerstandamasse gebildete Widerstandsbahn aufgebracht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dStR 3, zeichnet, dass das Einbrennen der zweiten Widerstandsmasse und die Diffusion derselben mit einer darunter liegenden in einem Arbeitsgang erfolgt.

. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet. dass die untere @iderstandsschicht derart aufgebracht ist, dass zumindest ein Teil des zu erhaltenden Widerstandes in Form eines Gitters mit Querstegen (13) und einem mittleren die Querstege (13) verbindenden Leiter (14) aufgebracht wird und die zweite Widerstandsmasse das Gitter, gegebenenfalls einschliesslich der Hohlräume, bedeckt.

6. Verfahren zum Abgleichen eines nach dem Verfahren nach Anspruch 5 hergestellten Widerstandes, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abgleich die Flächenausdehnung des Gesamtwiderstandes grösser gemacht wird als erforderlich und der Abgleich durch Entfernen des die Querstege (13) verbindenden Leiters (14) erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder, 6, dadurch gekennzeichnet, dass die querstege (13) gegeneinander versetzt aufgebracht werden0

8. Verfahren nach Anspruch 5 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet. dass der Leiter (14) mit der Widerstandsschicht nicht unnittelbar verbunden wird.

94 Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass die Abgleichkurve durch Wahl der Breite der querstege (13) und/oder deren Länge und/oder der Breite und/oder der Länge des Leiters (14) bestimmt wird.

L e e r s e i t e