EP0436776B1 - Kombination von Schichtwiderständen mit strukturierten Kontaktflächen und Anschlussdrähten - Google Patents

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EP0436776B1
EP0436776B1 EP90115767A EP90115767A EP0436776B1 EP 0436776 B1 EP0436776 B1 EP 0436776B1 EP 90115767 A EP90115767 A EP 90115767A EP 90115767 A EP90115767 A EP 90115767A EP 0436776 B1 EP0436776 B1 EP 0436776B1
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EP
European Patent Office
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contact surfaces
combination
connecting wires
contact
film resistors
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EP90115767A
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EP0436776A3 (en
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Wolfgang Dr. Dipl.-Phys. Platen
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Vodafone GmbH
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Mannesmann AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
    • H01C1/142—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors the terminals or tapping points being coated on the resistive element

Definitions

  • the invention relates to a combination of connecting wires and electrical sheet resistors, consisting of an electrical resistance structure, two connecting tracks and two contact areas for the connecting wires, the contact areas being divided into two smaller contact areas by insulating strips.
  • the measurement provides the electrical resistance between the two voltage test probes.
  • the contact surfaces of the sheet resistors have a size that are designed for welding or other fastenings for each connecting wire. These areas are oversized for the space required by test probes. On the other hand, the additional space for a four-point measurement with two additional contact surfaces of the size required for the test probes is not available. A subdivision of the existing two contact areas into four smaller areas results in contact areas which are individually too small for contacting with connecting wires.
  • an electrical contact for electrical sheet resistors consisting of an electrical resistance structure.
  • two connecting tracks and two contact surfaces for the connecting wires whereby the contact areas are divided into two smaller contact areas by insulating strips, which are accessible to a precise resistance fine adjustment by means of a four-point resistance measurement and are contacted with connecting wires without reducing the measuring accuracy.
  • An electrical sheet resistance as specified in the preamble of claim 1 is known from WO 86/01027.
  • the object is achieved in that the insulating strips and the connecting wires are arranged in their direction so that both small contact surfaces are electrically conductively connected to the connecting wire.
  • the insulating strip bridged by the connecting wire is preferably arranged perpendicular to the wire axis.
  • constriction is located directly at the end of the insulating strip and as close as possible to the connection point created by the connecting wire between the respective two small contact surfaces.
  • the division of the two contact areas into two smaller contact areas does not affect the required accuracy when attaching the connecting wires. If the connecting wire to be fastened protrudes beyond the boundaries of the smaller contact areas, this has no adverse effect on the adjustment value because the electrical connection is provided in both areas. It is also advantageous that a different displacement of the connecting wires across the insulating strip does not affect the electrical resistance. if the electrical contact to the two contact surfaces is close to the insulating strip.
  • the structuring of the contact surfaces can be used for electrical sheet resistors made of all known materials (e.g. metals such as platinum, nickel; semiconductors such as silicon; conductive plastics), produced using thin or thick film technology or from foils. Suitable methods for producing the insulating strips are laser structuring, dry or wet etching.
  • Known contacting methods for the connecting wires are thermocompression welding, bonding, gap welding, soldering or other methods which produce a sufficiently large contact area with the component.
  • the figure shows schematically, in an exemplary embodiment, a top view of two contact areas of an electrical thin-film resistor, which are divided into two smaller contact areas (1) by insulating strips (2), the insulating strips (2) being positioned such that they lead to a connecting track (3) belonging small contact surfaces (1) are only electrically connected to one another and to the connecting track (3) via a narrow point (4).
  • the contact is made with two connecting wires (5) at the contact points (6).

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Description

    Kombination von Anschlußdrähten und Schichtwiderständen mit strukturierten Kontaktflächen
  • Die Erfindung betrifft eine Kombination von Anschlußdrähten und elektrischen Schichtwiderständen, bestehend aus einer elektrischen Widerstandsstruktur, zwei Anschlußbahnen und zwei Kontaktflächen für die Anschlußdrähte, wobei die Kontaktflächen durch Isolierstreifen in jeweils zwei kleinere Kontaktflächen aufgeteilt sind.
  • Bei der Herstellung von elektrischen Schichtwiderständen muß ein Feinabgleich des elektrischen Widerstandes vorgenommen werden. Die mögliche Streuung der Aufsetzpunkte von Prüfspitzen auf die Kontaktflächen hat dabei einen Einfluß auf die Messungen des elektrischen Widerstands.
  • Um die notwendigen Herstellgenauigkeiten einzuhalten, werden vielfach sogenannte Vierpunktwiderstandsmessungen durchgeführt, bei denen auf die beiden Kontaktflächen des Meßwiderstands je zwei Prüfspitzen aufgesetzt werden. Durch den Meßwiderstand wird ein Meßstrom geleitet, der Spannungsabfall über den Widerstand wird durch das verbleibende Kontaktpaar bestimmt. Die Genauigkeit dieses Verfahrens ist groß.
  • Die Messung liefert den elektrischen Widerstand zwischen den beiden Spannungsprüfspitzen.
  • Durch Toleranzen bei der Positionierung der Spitzen auf den Kontaktflächen kann es deshalb zu Streuungen der abgeglichenen Meßwiderstände um den Sollwert kommen. Durch eine Strukturierung der Kontaktflächen in jeweils zwei Felder ist es möglich, die Genauigkeit der Aufsetzorte der Prüfspitzen vollständig aus dem Abgleichvorgang zu eliminieren. Ein solches Verfahren ist beispielsweise beschrieben in Philips Res. Repts. 13 (1958), 1-9.
  • Die Kontaktflächen der Schichtwiderstände haben eine Größe, die für das Anschweißen oder sonstige Befestigungen je eines Anschlußdrahtes ausgelegt sind. Diese Flächen sind für den Platzbedarf von Prüfspitzen überdimensioniert. Andererseits ist der zusätzliche Platz bei einer Vierpunktmessung mit zwei zusätzlichen Kontaktflächen der für die Prüfspitzen notwendigen Größe nicht vorhanden. Eine Unterteilung der vorhandenen zwei Kontaktflächen in vier kleinere Flächen ergibt Kontaktflächen, die einzeln für eine Kontaktierung mit Anschlußdrähten zu klein sind.
  • Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Kontaktierung für elektrische Schichtwiderstände, bestehend aus einer elektrischen Widerstandsstruktur. zwei Anschlußbahnen und zwei Kontaktflächen für die Anschlußdrähte. wobei die Kontaktflächen durch Isolierstreifen in jeweils zwei kleinere Kontaktflächen aufgeteilt sind, zu entwickeln, die einem genauen Widerstandsfeinabgleich mittels einer Vierpunktwiderstandsmessung zugänglich sind und mit Anschlußdrähten kontaktiert sind, ohne die Meßgenauigkeit damit zu verschlechtern.
  • Aus W0 86/01027 ist ein elektrischen Schichtwiderstand wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben, bekannt.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Isolierstreifen und die Anschlußdrähte in ihrer Richtung so angeordnet sind, daß jeweils beide kleinen Kontaktflächen mit dem Anschlußdraht elektrisch leitend verbunden sind.
  • Vorzugsweise ist der vom Anschlußdraht überbrückte Isolierstreifen senkrecht zur Drahtachse angeordnet.
  • Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Engstelle unmittelbar am Ende des Isolierstreifens und möglichst nahe an der durch den Anschlußdraht geschaffenen Verbindungsstelle zwischen den jeweiligen beiden kleinen Kontaktflächen liegt.
  • Die Einteilung der beiden Kontaktflächen in jeweils zwei kleinere Kontaktflächen ist ohne Einfluß auf die erforderliche Genauigkeit bei der Anbringung der Anschlußdrähte. Sollte der zu befestigende Anschlußdraht über die Grenzen der kleineren Kontaktflächen hinausragen, so hat dies keinen abträglichen Einfluß auf den Abgleichwert, weil der elektrische Anschluß auf beiden Bereichen gegeben ist. Vorteilhaft ist auch, daß sich eine unterschiedliche Verschiebung der Anschlußdrähte quer zum Isolierstreifen nicht auf den elektrischen Widerstand auswirkt,
    wenn der elektrische Kontakt zu den beiden Kontaktflächen in der Nähe des Isolierstreifens liegt.
  • Die Strukturierung der Kontaktflächen ist einsetzbar für elektrische Schichtwiderstände aus allen bekannten Materialien (z.B. Metalle wie Platin, Nickel; Halbleiter wie Silizium; leitende Kunststoffe), hergestellt in Dünn-oder Dickschichttechnik oder aus Folien. Geeignete Verfahren zur Herstellung der Isolierstreifen sind Laserstruktierieren, Trocken-oder Naßätzen.
  • Bekannte Kontaktierungsverfahren für die Anschlußdrähte sind Thermokompressionsschweißen -bonden, Spaltkopfschweißen, Löten oder andere Verfahren, die eine genügend große Kontaktfläche zum Bauelement herstellen.
  • Die Abbildung zeigt schematisch in beispielhafter Ausbildungsform in Aufsicht zwei Kontaktflächen eines elektrischen Dünnfilmwiderstands, die durch Isolierstreifen (2) in jeweils zwei kleinere Kontaktflächen (1) aufgeteilt sind, wobei die Isolierstreifen (2) so gelegt sind, daß die zu einer Anschlußbahn (3) gehörenden kleinen Kontaktflächen (1) ausschließlich über eine Engstelle (4) elektrisch miteinander und mit der Anschlußbahn (3) verbunden sind. Die Kontaktierung erfolgt mit zwei Anschlußdrähten (5) an den Kontaktstellen (6).

Claims (3)

  1. Kombination von Anschlußdrähten und Schichtwiderständen, bestehend aus einer elektrischen Widerstandsstruktur, zwei Anschlußbahnen und zwei Kontaktflächen für die Anschlußdrähte, wobei die Kontaktflächen durch Isolierstreifen in jeweils kleinere Kontaktflächen aufgeteilt sind, und die Isolierstreifen (2) jeweils eine Engstelle (4) zwischen den beiden zu einer Anschlußbahn (3) gehörigen kleinen Kontaktflächen (1) ausbilden und diese kleinen Kontaktflächen (1) ausschließlich über diese Engstelle (4) elektrisch miteinander und mit der Anschlußbahn (3) verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Isolierstreifen (2) und die Anschlußdrähte (5) in ihrer Richtung so angeordnet sind, daß jeweils beide kleinen Kontaktflächen (1) mit dem Anschlußdraht (5) elektrisch leitend verbunden sind.
  2. Kombination nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der vom Anschlußdraht (5) überbrückte Isolierstreifen (2) senkrecht zur Drahtachse angeordnet ist.
  3. Kombination nach Anspruch 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Engstelle (4) unmittelbar am Ende des Isolierstreifens (2) und möglichst nahe an der durch den Anschlußdraht (5) geschaffenen Verbindungsstelle zwischen den beiden kleinen Kontaktflächen (1) liegt.
EP90115767A 1990-01-08 1990-08-17 Kombination von Schichtwiderständen mit strukturierten Kontaktflächen und Anschlussdrähten Expired - Lifetime EP0436776B1 (de)

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DE4000301A DE4000301C1 (de) 1990-01-08 1990-01-08

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DE59008198D1 (de) 1995-02-16
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