DE1471420A1

DE1471420A1 - Verfahren zur Herstellung von festhaftenden,elektrisch leitenden Widerstandsschichten aus Kohlenstoff oder Silizium auf Keramikoder Glastraegerkoerpern

Info

Publication number: DE1471420A1
Application number: DE19631471420
Authority: DE
Inventors: Duhme Dr Emil
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-05-16
Filing date: 1963-05-16
Publication date: 1969-11-13
Also published as: DE1471420B2

Description

Verfahren zur Herstellung von festhaftenden, elektrisch leitenden Widerstandsschichten aus Kohlenstoff oder Silizium auf Keramik- oder Glasträgerkörpern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden Schichten aus Silizium oder insbesondere aus Kohlenstoff auf Keramik- oder Glasträgerkörpern. An die beispielsweise durch pyrolytische Zersetzung aus ihren Kohlen- oder Siliziumwasserstoffverbindungen auf

Trägerkörpern aus Keramik oder Gläsern aufbebrac:..c.l Kot:l.Cr-

stoff- oder Siliziumvriderstandsschichten wird dakiei die

derung bestellt, auf dem Scaic'rt tiäger ausgezeichnet- zu ::af ton,

da ar.c:cy.:falls die meist auf cr::öh;,c `er.,eraturcn vr;::::re:-ü Ces

Betriebs zurüclczuy-*':ienden mechanischen Beanspruchurder.

Widerstandes u.a. zu unzulässiger. rbweichungen vc : dessc.-.

elektrischer. Sollvierten führen können.

Zur Erhöhung der riaf tfestig::c-i t (iidhäsiorl) der au- die C-:,cr-

^'#..n ##aci.-,.#o

Gw:.n-'# r

fläehe des '.'rä#,, --: r.per.# s a #

stoffsc #Zch' ist es bereits besannt geworden, die

':'.:_ f a an ,

träger o berf läche durc:: rec::anis che oder chemische

z.3.' Sanden oder Ätzen, aufzurauhen.

Y orauz-etzung ist hier boi, aaß die

an das mechanische Aufrarverfahren völlig von:

Keramik- odor Glasresten bcfreit wird und, sofer:: ;sie

flächenaufrauhung durch cherisc:e Ätz- und ansc-#i:::.-:.--

:'eutra-,isationsverfahren erfolgt ist, daß die ^r@:@;eroberf@äc:-e

C.-.nach von sämtlichen unlöslichen Reakt4LonsrücksU@::;:o::ere.-

rllgt 1$t.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunda, 4ü«

Keramik- oder Glasträgcr'.@:örpern festhaftende Koalc- und

gegeber.c: falls auch zu schaffe:-, woüci

jedoch ,:in Weg beschrz t ten werden soll, der die .'.::r,(,_.VM~V

der scrr z#.ufvrendiben Aufrau::verfahrcrl erübrigt u::ü c_..@itzlic:^.

eine diesen bekannten Verfahren gegenüber erhör @.c aaf -tü äg

der Widerstandsschicht ergibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren zur

Herstellung der eingangs erwähnten elektrisch lci t::::äe:.

Widers tandsschichten aus Kohlenstoff oder Silizium auf Keramik-

oder Giasträgerkörpcrn gemäß der Erfindung vorgeschlagen,

daß vor dem Niederschlag der leitenden Schlot wenigstens

auf die Oberfläche des Trägerkörpers mit Wasserstoff re-

duzierbare Schwermetalloxyde, deren Dgetallhompon#nten Xar-

bide oder Silizide zu bilden vermögen, aufgebracht waräeri.-

Hei möglichst hoher Temperatur vrerden sodann diese Oxyde

den Substanzen der Unterlage.. (z.D. zur Bilduni- vo: Spine112n)"i»

einer oxydierenden :.tmosphäre (z.y. Luft) ausgesetzt und

anschließend mit Wassers tcif gröa tcntcil , wicc:#-r zu r ci::e@:

Metall reduziert. Danach erfolgt die Aufbringung der

den Schicht in an sich bekannter 1'leisc,- z.3. üurc: pyroly-

tische Zersetzung geeigneter chemischer Verbindungen.

Hierdurch lasen sich beispielsweise ausgezeichnet auf den

Schichtträgern haftende Kohlens toffschichten schaffen. Die

zu. dieser ausgezeichneten Haftung der Kohle- cäer.Si@iziü@:-

schicht auf den Schichtt:ägern, führenden physikalischen und

chemischen Zusammenränge sind z. Z t. nicht res tlos n,::clär t.

Diesbezügliche Beobachtungen und @::@ersucr.#ü n@;er@`lassen ver-

ruIcl-:, ds13 die erzielte gute @c:f t;@@i@:u:.g im @csc..@-@c:r@en mit

auf de= :Carbic: sr @il;zide-Bilüu:: der Sc ;rcr.:.etal@e ri

Kohlenstoff oder Silizium beruht. ,'

Es hat sich gezeigt, daß sich nicht nur gemäß der gestellten

Aufgabe eine_Aufrauhurig der Trägeroberfläche erübrigt, oon-

dern such auf die sonst übliche Graphiticrung beim Aufziehen

der Kontaktkappen verzichtet werden kann. Dies führt wiederum

zu einer Erhöhung der Abzugsfeotigkeit der Kappen. Auch neigen

die ohne vorangehende Graphitierung bekappten V'lidorotände gemäß*

der Erfindung z.B. nach Heißlageruna'bei Tomperaturon bis zu«

etwa 1500C keine unzulässigen Abweichungen von ihren olok-

trisehen Sollworten. .

hach einem weiteren Voraohlag gemäß der Erfindung können dabei

einige Sehwermetalloxyde auf einen ivenigstena weitgehend alkali-.

motallfreion Trägerkörper durch Niederschlagen dos beim VQr-

brennen der Schwermetalle, z.B. Wolfram oder Molybdän,in ent-

sprechend oxydationsfähiger Atmosphäre entstehenden Rauehoa .

aufgebracht werden, wonach Reduktion und Niodorlthlaaoh der

Widerstandsschicht vorgenommen wird.

Gemäß der Erfindung werden die Schwermetalloxyde auf den'

wenigstens weitgehend alkalimetallfreien Trägerkörper mechaniƒch.

z.B. durch Auftrommeln bei erhöhter Temperatur aufgebracht.

Hieran schließt sich wiederum die Reduktion der Schwermetall-

oxyde zu ihren Metallkomponenten und das in an sich bekannter

Weise erfolgende Niederschlagen der Widerstandsschicht an.

.Als Reduktionsmittel hat sich bei a11 den genannten Verfahren`

Wasserstoff in Verdünnung mit Stickstoff als geeignet erwiesen. .

Iean kann die Schwermetalloxyde dem Trägerkörper auch als Bestandteil der Massonzusammensetzung hinzufügen und zwar z.B. in Mengen, von 1.- 10 Ge%W*. Hierdurch wird eine wesentliche Verkürzung und Voreinfachung des Verfahrens erzielt. 7 Patentansprüche

Claims

P a t e n t a n s p r ü c We ------------------------------ 1) Verfahren zur Herstellung von festhaftenden, elektrisch leitenden Schichten aus Kohlenstoff oder Silizium auf Keramik- oder Glasträgerkörpern, bei dem der zunächst unmittelbar mit den Niederschlag der Widerstands- '.-rt, insbesönderc des Kohlenstoffes beeinflussenden versollen wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dein

Niederschlag der leitenden Schicht wenigstens auf die Oberfläche des Trägerkörpers mit Wasserstoff reduzierbare Schwermetalloxyde, deren Idetallkomponenten Karbide oder ' Silizide zu bilden vermögen, aufgebracht ticydcn und anschließend diese Oxyde reduziert vrerdcn,-crorauf die leitende Schicht in an sich bekannter ?eise, z.B. durc:i pyrolytische Zersetzung geeigneter'chemischer Verbindungen erzeugt wird.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schvrermetalloxyde dem Trägerkörper als Bestandteil der Pdassenzusammensetzung beigefügt vrcrden.
3) Vorfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schvrermetalloxyde in Idengen von 1 bis 10 Gc". g dem ..Trägerkörpermaterial zugesetzt werden.
4) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen vorzugsweise weitgehend alkalimetallfrcicn Träger- körper Schwermetalloxyde durch Niederschlagen des beim Verbrennen der Schviermetalle in.cntsprcc?&end oxydations- fähiger Atnesphrire entstehenden Rauchen aufgebracht vierdcn, worauf !Reduktion *und Niederschlagen der Widcrotandsschicht vorgenommen wird. s) Yerfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dwß auf einen wenigstens weitgehend alkalimetallfreicn Trüger- @körper Sehviernetallexydo mechanisch, s.B. durch Ruftrommeln bei erhöhter Temperatur aufgebracht werden, worauf Reduktion nnd. Xiedersehlasen der Widerstandsschicht Verfahren nach Anspruch 4 oder S-) dadurch gekennzeichnet, daß die Ochwernetalloxydo in einer Schichtdicke von Mole- külatärke bis su:0,5 @@ auf die Träscrkörporoborflücho . aufgebracht werden. . T) Verfahren nach Anspruch 1 und 4 oder 5, dadurch gokennseich- net, daä als Reduktionsmittel ein gaegenisch mit einer Volumen= sussnmensetsung von 10 %.Hp.und 90 9i N2 vorgecchen ist.