DE1490240A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung mit Elektronenstrahlen - Google Patents

Description

PATfNTANWALl Preston Robinson, Williamstown, Masseobusette Verfahren und Vorrichtung sur Behandlung alt Blektronenetrbhlen

Die vorliegend· Ortladung betrifft Sohiobtwiderstände, inebe-•ondere ein Terfebren und eine Torriobtung au deren Herstellung.

Se gibt untereobiedliobe Arten τοη Beueleaenten alt Oberflächenschicht en, su denen Widerstände und Induktivitäten geboren. Auf die die Erfindung anwendbar ist· Üe fallen darunter ßchiobtwiderstünde, bei denen ein kereoieober Kern alt einer dOnnen Soblobt aus leitend·« Material KberMgan und dann alt eine* niobtleitenden Streifen mir Sebeffung dea Sollwidereteiidwertee umwickelt ist. BIe 3rfinduni lilt alob auob auf Induktivitäten anwenden, bei denen ein Utagegeforater Kern alt leitende· Ha* terial ttbersogen tat und die leitenden Windungen durob 3insobneiden einer apiralfttralgen Bahn swieoben Windungen de· leitenden Bereiobe gesonaffenwerden·

Bei der eobnellen Herstellung ron iideretHnden, Helbleiteranordnungen und Induktivitäten beeteben Schwierigkeiten bis· sichtlich Reproduslerbarkeit, Genauigkeit und flexibilltlt. la treten Abweichungen vom Sollwert auf, oder die Einheiten eobeiden infolge aeonaniaoher Beschädigung der Wideretandseleaente während der Herstellung aus. Die feaperaturkoeffisienten von Widerstand und Ausdehnung bestiaaen die ötabilität einee Sohiohtwideretandes. £s 1st beispielweise aOgliob, dafl in eine bobe Stabilität der aider·tandswerte innerhalb eines weiten Tempersturbereiobes erfordernden elektrischen Schaltungen ein in Sohnellverfahren hergeetellter Sohlobtwiderstend infolge aaobaniaober

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Beschädigung der leitenden Schiebt vom Sollwert abwelobt.

Bin· der 3eM.erigkeiten bei der Herstellung von Schiohtwiderständen mit spiralförmiger Oberfläche liegt in dem sur Schaffung der isolierenden Einkerbung, durob die de· τ·rlUngarte leitende Element der Vorrichtung gebildet wird, erforderlichen Aufwand an Zeit und Kühe. Oewtfhnlioh wird diese nichtleitende spiralförmige Einkerbung durch Abschleifen sit einem scharfen Karborundschleifgerät, das durch den übersug in den ern einechneidet, hergestellt· Die Schnelligkeit ofcsea Verfahrens ist begrenst und steht der Einordnung der Herstellung tob Bauelementen alt Oberfläobensohicbten in die automatische Produktion entgegen, außerdem wird bei der Abscbleifteobnik, ua die erforderliche -trennung der einseinen Windungen des leitenden Material· voneinander eu gewährleisten. Tor», hältnismässig tief in den ern eingeschnitten. Dies bat nachteilige folgen fttr das Bauelement, die vermieden werden müssen. Beispielsweiss saaaeln sich in den durob das Schleifen verursachten öffnungen leiobt Verunreinigungen an, wenn keine Sobut«maßnahme getroffen werden.

Eine wlohtige Eigenschaft einee Sohlobtwiderstandsi 1st ssin stabiles Arbeiten unter hober Belastung. Diee hat eine tyber seine ganse Länge gleiohBÄflige »raraeabetrahlung mir Voraüssetsung. OngleiohaJiselge wftnaeabetrahlung und ein hober Temperaturgradient entlang der Oberfläche daa μIderetendes beeinträchtigen dessen Stabilität. Außerdem let für dia Auslegung eines Widerstandes in Beeng auf die höchstmögliche· Belastbarkeit seine heißeste Stelle aaSgebend.

Bin Siel der Erfindung ist die 3ohaffung eines ^lderotandee oder Halbleiters durch sobnelle Auebildung niobtleitender Abeohnltte swieohen leitenden windungen·

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Weitere 4iale sind eine Technik sur einfachen Herstellung genau reprodusierbarer Vtideretände oder Halbleiter, ein sich durch aohnelle und gleichm&Bige Wärmebestrahlung sowie durch eine gute elektrische Stabilität innerhalb eines weiten Temperaturbereiches auaaelohnender elektrischer «ideetend, ferner ein Schichtwiderstand mit einem niedri ew^femperiturkoeffielenten als bisher er&ielbar, ein Verfahren sur schnellen, die Einordnung in automatlaohe Herstellung erlaubenden Ausbildung der Spiralen« Ordnung auf eineu element mit OberflHohensohltht sowie die Entfernung eines Teile der leitenden Schicht ron einem Element mit | Oberflächenschicht, ohne daß dabei wesentlich in die Unterlage elngeachnitten wird.

Weitere Torteile, Merkmale und Anwendungamoglilohkeiten ergeben

eich aueden beiliegenden Zeichnungen uad der paohetebenden Be- j

aohreibong,, ;

B9 aeigts

Pig. 1 eine AusfUbrumgeform dar Erfindung in rergruaeertem axialem Schnitt, ·.

Fig. 2 die AuefUhrungaform gemftf Mg. 1 im axialem Teilachnitt

und aohematlaeh «Ina Torriobtung «or Herstellung einee { erfindungagemUea Oefenetandee. '

³ ItSti^^l^

Bei den erflndun^egemUea »ideretänden wird eine Sohicht au· Widerstände- und Halbleitermaterial wat einen lMngegeformten ; nichtleitendenKermaufgebrmoht. Soroh Bilden ainar epireifOrmlgen isolierenden Bahn um dan nlebtleitendev lam herum wird aia au einer leitenden Bahn gemeoht. Dia niobtleltende epirelfOrmige Bahn wird duroh Blnwlr&enlaa«wn elnae geriohtettn ßlektronenstrahle auf den baeohlobtetaa Kern arseugt, eo das dia verlängerte Jlderetandababn eatateht.

fie erwähnt gehören au dan infrage komaenden Bauelementen *ideretände mit Uetallaohl *e»en bei denen ein Aiohtleltender Kern, beispielsweise ein 3tab aua keramieohem'Material, mit einer Me-

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in
tallachicht Überzogen wird, die dann ein nichtleitender Streifen durch teilweise Entfernung der leitenden johloht apiralfurmig un den gtab berun angelegt wird. Hierdurch wird die .Vide retandbahn dea verbleibenden leitenden Mattrialβ verlängert. Der Jiderstanbwert des fertigen Siebente wird vom apezifiaohen Widerstand dea leitenden Materials bestimmt. Leitfähigkelten und spezifischer «ideretand sind bei Bauelementen alt Oberflächenechiohten relative Begriffe. Bei Silicium kann der apeaslfieohe Widerstand beiapielaweiee zwischen »arten unter lO^Oboacm und aolohen von etwa 10 Ohm χ oa achwanken; es laaaan eich alao bei dieaem "hemiechen BIement gründestelich βehr verschiedene spezifische widerstände realiaieren. Ein zufriedenstellender widerstand läset eich aus Silizium, deaeen spezifischer widerstand 1 Ohms om beträgt, herstellen Dies zeigt,daß HalbfKbigkelt und apeeiflecher widerstand das gleiche Verhalten seigen.

Flg. 1 zeigt einen erfindungsgeattSen Widerstand 10 mit eisern laolierenden Kern 11, auf deaaan Oberfläche 13 eine spiralförmige ttetallachicht 12 auJ&ebraeht lat. Dia Spiralform w^rd durch Entfernen dee Widerstände- oder ilalbleitermateriale 4er Schicht 12 nach Art dee Oewlndeacbneideverfahrene erzeugt. Hierdurch entsteht eine nichtleitende Bahn 14» die die windungen der Schloht 12 voneinander trennt, ao dafi ein feil dieaer 3cbioht elnenLeitwag 15 ergibt. Zuerst wird die Schicht 12 auf die Oberfläche 13 dea Keramikkerne 11, an der sie ftat anhaftet, aofgebraohtl Die Bndanechltteee 16 beateben aus JSd eine tall, damit dar Ubergangawideretand zwischen Ihnen und 4er Sohicht 12 niedrig let. An Jenen Ende sind mit den AnacblUaaen 16 in Kontakt stehende metallene Anaohlueekappen 17 sowie Leitungen 1Θ vorgeaeben.

Öle vergrößerte i)ereteilung der Fig. 2 veranachaulioht die Isolierung dar aufeinnnderfolgenden Windungen dea Leitwegeβ 15 voneinander durch die daswiachenliegenden «findungen der_f nichtleitenden Bahn.

BAD

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Zunäohet wird der Keraalkkern 11 alt «liier Wlderstandesohioht 12, eo überzogen, dsA tr einen Anfsag*»i44retand Rl bat; daraufhin wird Über seine Süage die nichtleitende Spiralbahn 14 angelegt, ble der gewttnsehte ffert Bf erreicht let. Om Ausbilden der Spirale geht autoaatlaoh τον sieh,, indes der Widerstand on seine Aohee gedreht oad gUiehMitlg der elektronenstrahl alt glsldhatUllger OeeeheinAisfait «»·* MfM Utage wralrtsbevegt wird. Dea Jlderstindeaatsrlal verdaaaft dabei sear schnell. Dife Widerstandeaanahae wird «thranA Aar leratelluag alt einer Nasbohalttmg geaeaeea und es slat Kittel Torgeaehen, 41a dabei daa Kxfelohen dee Sollwertes «nseigea« ₍

Igor 3 seigt eine Mr Ale eaaitaaig Aea Vidamtaades iptaigaete Talnma-KlelctroneastrahlTOvrielitang 1* atia Blaktrooecatrahl duroh ein· DreUleictrodea- KleirtraaeakaaaM 20 erseugt wird. Dleee quelle kann beleplelMrtM Atr In der brltlaohan retaötaehrlft Ir· 7U 613 beaohriehaMft art eataprsahaa. Haa StraUUaMtnde^ ist ae fukttsslert, das die tttaalea aa Aar StaU·· an Aar siah «er Widerstand 10 beflaAetf amaaaaenlaaftam· Jtor -iderstand 10 wird swiaohen *leaastUetcaa ft geJarttea» die tob nicht dargeathUtea Antriebsaittela gaAraat aarAam· VI· aaa dar lelehaaag ertoiohtiioh erfassen sie dia Isitaajaa its WIAarstande« «ad hei ten iha in dsa

Blektrotteaatrshl. *

Bin laftdlehtee flihaiat 8t ailAat aiae Kaaaer S3, dl· Aaa Widerst iod 10» Al· *IaMim ι tehlangsa 21 aoaia aeeaaalaaen eatailt» die eine Mm tm tJAewtgadsa te Magriff alt Aaa Klaaararrioh-tungea 21 brlagea« Öle la TerMaAaBtf alt Aas taaaase 2t aagebraehte Slektroaenstraliltaell· 10 tat M «μΗμ·» daß sie Am Strahl in die Kaaaer 23 riefetet, M AaS ar Mf Ate Widerstand· «0 anftrlfft, afthraaA dies· τβ» daa nManttlnhtsagin 21 gedreht «erden* Um «sliaaa f akaaaaaaM 24« Ate alt dar Kaaaer HWr einen Kanal 25 Terbaadaa tat» diaat aaa trakaiaraa Aar Xaaaar 23 und sohaff% Aaria JsAm giwltnnhtia aat*rdraek via belsplels*els· bis m O₉I mkrea«

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Der dargestellt« Meohanieeae sub Toraebleben und Anordnen auf· einander folgender Wlderetlnde 10 beetebt aua einer Förderkette 26, die eine Mebrsebl jeweils paarweise vorhandener Greifer 27 bewegt»deren Jeder alt elaer der Leitungen 18 aloe« »iderstandse 10 In Blngrlff etebt. Dia «lall verwirtebevegenden firelfer 21 bringen 41« Wlderstttnde 10 In dia toga« aua dar ala In dia Kleaanrerrlchtungen 21 geboten werden kennen. Gabeln 26 «erden tob nlobt dargestellte* Mitteln In geeigneter WeUe betätigt, ao dafi ale die »lderetaadeleltungen 18 beben und danit die Wideretlnde 10 aua den Greifern 27 aur Behandlungen alt älektronen» etreblen la die KleaHVorrtobtunien 21 beben und dann «leder «urttek la die Greifer 27 aenfcea. We *leaaataefce 21 alad alt elner/iargietellten eabaltung bee* Maaee verbunden, eo daB ala elnai Teil der nachstehend beecbrlebenen inordeuog wt* "jeeeen dea nderatandea darstellen.

Maobdea ein JidereteneVer den Kleaauittteken 21 ergriffen let« «erden diese gedrebt and der 41ektronenetra)il entfernt einen Teil der Sebloht und eraeogt ae die alobtleltende Babn U. Die Kaawer 33 «lrd durch die aa da» tfanel 29 «ngeechloeeene Seugpua^e 24 evakuiert, eodureb «beafalle 41« ilrtreaalrelt dea Elektronenetrable verdzapfte etOrende Produkte aue *r Kaaaer entfernt

Bei evakuierter re—er 23 eerdea au· der Ilektroaenetrabl-(juelle 20 ataieiaidi. Io dia taaaar 25 geetrahlte. und beaobleunlgte nettraaan duraH Magnetfelder fetueelert. wie ng. 3 aelgt, trifft Ut flektreneaatrabl auf die elen drehende Oberfl«obe dee eideretandee 10 aof and arbltat 41« Scblebt 12 an eine» begrenzten Stelle, ee daß al« verlefft.

Mit dleaer Terrlefetuag kann jaiaa geeignete verdeapfuneafählge Material eabaWMlt, und 41a fajajagratjMr kann auf jeden gevfinaebten «rad gabraoHt «erdea. PIe Breit· 4ee Ilektroeenetrehla und aoalt die Breite 4er nlebtleiteede· Β·*· M kenn·» leiobt¹ dsrob al»· »teilen 4er Riohtalttel derHektrooenetrahlquelle elngeetellt «erden, den Strabl liest ae» B)It Ulfe dar Ftfcaaelerelariebtung

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PATENTANWALf

DIPL-ING.

HELMUT GÖRTZ

Frankfurie. Main 1490240

Sch iMdMihotelr. 27 - TaL 6 t 30 44

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Über die TJtage dee Widerstandes 10 etreiohen. Die Breite der Vertiefung kann während der Spiralumdrehung eines Widerstandes eingestellt worden, und die -teife der Bahn 14 kann anhand der Geschwindigkeit, mit der man den Elektronenstrahl Über die IiHnge des nlderetandes streichen lässt, und durch die Umdrehungsgeschwindigkeit des Widerstandes eingestellt werden.

Sowohl der Beginn ale da,s JSnde der nichtleitenden Bahn lassen alcb genau steuern, Oies geschieht durch Lenken des Elektronenstrahl· auf den Widerstand 10 oder Ablenken von ihm durch Fokueeierungbsv. Defokussierung jeweils im richtigen Augenblick,

Der Blektronenetrabl entfernt die leitende Sobloht volletändig, d.h. er 14ast aie in einer genauen Bahn verdampfen. Durch Auf» treffen auf den freigelegten Kern erhitzt er diesen kurseeitig auf seinen 3ohmel»punkt, eo daß sichrerede eine Haut aue glatten Material bildet. Di« Oberfläche der nichtleitenden Bahn let daher frei του Unregelnasaigkeiten und Fehlern. Sie wird von den Kanten dee Leitwegeβ begrenst, die ttueserst gerade und frei/jeglichen ünregeletesigkeiten sand und parallel ineinander verlaufen. Bei der Entfernung dee leitenden Jiaterlale entlang der

nichtleitenden Bahn bringt der Elektronenstrahl dem Kern eine ganz geringe Vertiefung bei» die vorzugsweise geringer ala etwa 0,012 mm ist. Sie Ton der leitenden Bahn gebildete seitliche Kante und die leichte Vertiefung Bind leicht abgerundet, so daß sloh eine glatte konische Form ohne soharfe Kanten ergibt.

Die Elektronen strahlquelle wird vorzugsweise mit hoher Spannung etwa 15 oder 20 KV betrieben. Die durch den Elektronenstrom hervorgerufene Verdampfung des Widerstands- oder Halbleitermaterials geht so schnell vor sich, daß die entsprechenden Verfahrensschritte automatisiert werden können.

Der Strahlstrom kann etwa 90 Mikroampere bei einer Strahlleistung von etwa 2 Watt betragen. Der Strom wird über ein sehr empfind-

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Hob·· Qltttr geeteuert. Dia BlektronenatrablYorriobtung entspricht in wesentlichen tlntr Triode alt einer Gittervorspannung von -90 Volt. Bin typisober voqAer Ilektrodenetränkvorrichtung ausgebender Stroa bat beispielsweise 100 Mlkroaapere. Zum Abacbaltan dea Elektronenstrahl· kann die Oitterrorspannung auf -150 Volt erhöht «erdenι wobei der 3troa unter 1 klkroaapire «lit.

Die den Elektronenstrahl ateuernden Kittel eraöglleben ein aobnelles Anapreoben eof ein 31gnal zum Unterbrechen dea Elektronenstrahls, 8a lat wUneohenevert, daß der Widerstand alt geringfügiger Toleraas, einen genauen endgültigen hideratandewert erhHlt. dies wird alt einer aalaobaltuegerreiobt, die eine Λ· isung dee wideratandavertea «efaread 4er Herateilung der Spirale sulMsat. lat der endgültige ffl«erataadaeert bei der iierateilung der nichtleitenden BaJm erreiobt, eo wird der elektronenstrahl abgeaobaltet. Jer «eitraaa awiaebea der Beetlaauag dee wider* atandawertea und lieeer ^bMbalWflf betragt aioot aebr ala 10 Hilllaekundeo.

Bei Betrieb der Vorrichtung geaffJ Ti^, 3 wird der Widerstand 10 Toa den ereifern 27 auf die Oabela te gehoben und awlschen den Kleaateilen 21 angeordnet. JDieee ergreifen seine Leitungen 18 uad drehen la axialer Jlchtimg. 0er Slektronenetrahl wird elngeaobaltet und durob Blnetellea ao fokuaeiert, dafi er in der genUaeohten ieiae auf dae Material mat trifft. Dieaer Elektronenbeacbtiee lat ahnIiob laAer eebveeeaden OS-Anmeldung 807 247 beeobrlebea.

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Der Druek in der. Messer ist eteaerbar and kann Uufierst tief» beiepieleweiee bis enf O₉OI Mikron herabgesetzt werden. VIe βmahnt, werden dabei die eleh la der Kasaer bildenden Oase entfernt» -

Die Bltktr«MMtffatt«Mll· let ebeafaUe la de* Us-Anaelftung 807 247 beeohrlebaa. Oer Ilaatremenatrahl gelangt duroh eine öffnung la dl· Terrlehtvag 19 «ad deren Kaaaer 29. Br lUftt elob la der la der britische* rateateehrlft 7U 615 beeobriebenen Weise fokoaelerea and sasrinat·«, ?

Der Strahl taete» die IMag· dee elder·tandee ab» Bin· geeignete Stelle von deeeea Oberfl!·*· wUd 9-9 MlUleekuatea laas unter den Strahl gehalt!·· Al· aHHtUlteAd· BaHa wird dar·« überetrelehea mit dem ttraal «1 gL«lebaeltl«ee Drehen dee tlderetandee mit einer itathjaJajllgUit vm etwa 960 oa In der Minute geschnitten, ee da· aiehj ·!·· fe»e|wladl^lt flr die Heretellung dee lldoretoadea f« t₉f m J»M Maat· ergibt.

Bei einer AaafWliiigifii« dar vetltaeevdaa Brflndung besteht der Kern aaa aer/lllaaayA« HUasa MaWrlal ai^Mt aleh »egem eelner giftig·· Mrtanprsdalrft %·! Aaawiaaj der aarMaalleha· »ratellunge Terfahraa alnit flr daa Um» 4*aaMl la% ee al· Kern fttr* die Vlderetlnde Ut* la Bai· atohatJiaa AvI aawialleh er»Qaaeht· da ee ' ihnen ela· he*· BalMthaitoit Wl aiaar lokalen Obarhitiaag rerlelht. DI· SitaaaW«raJhI«Bj tat toi arteftoa «Hderettadeaf an beiden Bndea viel &**·*· W· ahealOalkayaela ami Leitungen tragen au dleeer Versehrten HlfjMabstraaUMej aai₉ j«d»eh hauptottehlloh wird die Hltse la da· amt de>r SydJral· verejeheaea Abeohnlt« und weniger In den ohne Sail·!· «»%&Ι·ΝΜβ1 Maaaheohnltten erseog^. Pie Tea» peraturrerteilaag fJber dl· 0%«HUaa# lat aleo anglelohaäAIg; die aaxlaale Teasayatjar aet U dar altte, wfthread ele Jewell· su daa Baden hla aaiaUi· ftwoh «la «araeleltfthlgiBilt dee Beryl-Una· wird eie bei WHer»tga4en aft le» aus B₉I₇IlIwJi awaarordentlieb eebnell abgwl«lt«t· Ha Teaatratar eins· aelenea Wlderetandee

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bleibt alto eltlehgfteiear, und ein Itaper»turunotltg Ubtr die uagebende ttapfratur ataaaa ttt btgrtnat bzw. auf tin Mi&<leat~ aaA btathxfakt. '

Ktraalttat KeUlliafclohtea elgat» tion «ut als Oberfluobe fUr VorrlohkttAftn Ue la Atta tttnoadtfi Ar*, jeuoob laut eioh bti ihatn d tr Vidtrttuuaatrt fflr tia brauehbtrta »nd produkt tobwtr tliMttiltn. Oat ktrtaiBfltit Μ· fet! Ia^t er la i haftet naoa Avubrlii^ea auf dta althtUlltaiaa Itra fttt an iiaeon* au« Dae trfindanetgtaaJt Terfnhion «ur BlttaWllnae dta tf AJ art I ami »wer tee let hler gut #ttw«nilb,ir, bulaplt laut ist lÄÜt oioit iladureh dtr tadgUltlge WiJtrttfndbviert »lntr OttrfUthiaeebleht ana tinea SMl Chroa und 3«5> 3llialiaamnn»f< tathalteadta Oeraet leicht eiatteilen. Ein WSikoreu gutot aad dank der vtrliegeadtft fvfiadaae anneneV bart» Oberflätataaaalaaaiateglal XiI Molybdiadlelllald Utnua auiliotdt)·

Kar BrUaUraag dar yatad atatarltatnta Brflndoag wird dat folgende Btleplel elaev ae?»iat4ttu Aaafaafaaeatom «ad »einer

BSa Widavataad* ateiaatad aua tlaaa alt eiaer alt minaailaaaWrial BbeTgojtatn SttaUtkera ait tinea Otld· antatlat aad daiaa aagaaiaalittr laHaiaaaaaealBtkapfa aa jedta «adt» daaata aaHaellaaajr »ldarataadatar« 1300 Oaa attroc, wurde alt tlaar Otaaavladlikait voa 179 Wadriaamta pro UUutr in tlaaa Takaaa vaa O₉I MUvaa aa atiat Atbat gedreht. Bin aiektroaeaatraal alt elnaa Ottahlatvaa vta 90 atawaanart· aratoet von tlatr ftralileataallt alt tlaav ^taahlaanlCBBgtapannttag von 20 KV aad tiatr ^ittt^vaaaaavf vaa -79 TaIt₉ aavdt auf dia Oatrfl&ohtnatalaat daa Ildtrttaadtt garltattt» dia tr U aoht Oekunden in ttagtjrltBtaBi abtretrlaat ««*al ·* ***** Vtrdaaafaae alat tpiral- <rati· Babn in Ihr attaf« aad tttfi dar ttct dta Hidarataadta auf

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2 Megaobs faal 1/4 latt («attage) oraMit

In dm ov<ilnii«t*teit ftnoatV kau* aaeh tin Π ac Jim· Kern aiVOber-. flHohtneohiekt sit der iti·Wfoo«*etrühlrftrrichtung behandelt wtrdca· Her Vidarstaad dar ltltanden 8ohloht kann durch Ytr» danpfea von Viiian diea«r Batloht alageat«llt «erden. Sie eo tBtatandeaen nltbtieltcaden feil· ha%en eine «latte Otorfläobe· obfllel«h dieee na«h Xatffcnuae der l«it«ndea Behioht auf dm Kern «eklldtt «ird.

SIt Bewt^Uoli)" M 4»e ^UfcttruArnetinnfaift wtrt dl· utlntr Αΐ^₍₁ααυι^ u*i <«b W««hi«ktct«B I·« «r)ati))on 4i« Bt rat tivon Baut]······· ait etfcr iMlt«]*««llIt411olMll

Daroa da· «rfia««!·««!!· Vtiifc»i»M Hit SohiohtindulitiTiiit feo«teil«B· Di«M i«at«ht «a· alnt· 1 lohen, imtrtaMlMleiB» Alekt Xtltnit· I·», Ur el* tiaar η 8«hitfe« «M WtepUUMiM IUIn rtor *βμί·Ρ IO»rist· Xi tmm ffciafct wir« iwMk I··««·! «it Slektrootn-•trahlM ·!■· aftaMUiteBi· Baa· •Iftiftit_t μ dal sieb in tlanr aaaaol diefef artwilmadag tageMNkavtor VindBOf·· ▼·«» i laufe*· 1·!%··^· Bete MKiM. llikiiiii ·*·· a«*ehrlea«nan wid«ratMd wirf da· 1·1«·Μβ MaUrIaI aar lggaUduag dar BlähtleltMtdm Bate TMrflRoktl«^ and we da· Takaaaofen abgtaaaet.

Bei aioar btTTaa^t— Vors olaar aaai d— CTftodongagaalifl·« Υ·γ-fahrtn btrftttallt·· IadaartlTitlt vlrd ate Baeneaioaox/dktrtt alt tlaer 8|la«rMhi«B« HnMfNi OmMi ialaa— der nlehtlrtteadett Bahn al« Hilf· «·> Tlailia—atiahi·· wifd dl« SUbmeatoht la tte· epiralfVnitV Ititaad« Baal varvaol«!«· *·* aa§»teiUaktrB und di· fUbmi laitaad· Baha iia iaf·!«· ihrer «mlloban fiinKhaatatwerriileatai aiae fat· liflbelt. Bie Bilherwhicht •prlaM aaf di· ^4lle)lctvaaiiaa^ia^k#BaadXaM aaaaadesa β·% aa«

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Bti einer abgewandelten Auaftthruagafora der ~rtindune werden auf eine· Keraaikkorn alt einer Sohleht aua tfideratanda- oder Halbleitermaterial and einer dieee bedwokenden garaalkeoblebt in de» oben bceehrlebaaen Welae 8piralbahnen angelegt,, eo daß ein ffideratanA «it apiralftfraig verlaufender Oberflächenschicht entsteht. Der Blektroeenetrehl UAt die kerealaohe Oberabbloht an der Stelle der nichtleitenden Bahn rerdanpfen· Ka lat alao ■Oglloh, yor der Aueblldung der 8pirale eine Kereaikaohioht aufaubrlngen· Jede verunreinigung wahrend dee Auibrlngena der Sohioht wird dadurch voruieden. Bei dea auf dieee telae herge-•tellten Produkt liegt aar ein geringer Seil dea Wideretande-■aterlala wtihrend and naeh de« Kinaohnelden dar leitenden Bann frei· näalioh nur eelne Sehaittkante, and da dleae KnBerat dünn let, let eie nlakt eapfineliea. t

Ala wahlweise fieatiHafce KatMMe bsi der BehMdXung de» tlderatandce kaeja avf daeem iureh foljaerleatlom eine· Oaeee In der KmM* ««««Μ IiImiim1 Mf IM naeh fertigstellung dar niohtlcitead— BsM 14 eiM SaMtMMleht eufgebracht werden. Ola KMMr Man ein taa eMMlIa», da· eiob, wenn ea dea Elektronenstrahl aMgeaetat wlri, al« 8*Mtstsonlout auf' de· Halbleitern*tcrlal atsersst·

Sin grofer Torteil 4er anlage der Spirale durch SlektronenbeaobuB lat dl· glatte Kante dar fertigen Bahn, die durch ßcbeelaen entsteht. Brstene hat da· i^rofil eine sehr kleine KrtiaaunßefUehe· Bel· aeon aal—hon Terfahrea entsteht eine soharvlge Kante, in deren soaarfen Stell—,Störungen ihren Auegang nebaen können, daher sind Vor· Md Stabilität der leitenden Bahn wichtig. (Biss sei la 2usoM«*haag «it der Steuerung dee Magnetfeld— an den Kanten eines Supraleiter· erläutert.)Wird bei einen solohea dia 8tr«eMl—tlang der Kante nicht durob Unebenheiten der Kante goatCrt, — bleibt das Supraleitpheno—η ehalten. Bin« nach den erfindunaageaftfien Terfahren hergestellte Bahn hat dieee gewttneehte fore, 1st stabil und bittet die Supraleitfähigkeita-.i««_M<»tt._B. _909830/0321

Der erflndungegeaaBe Widerstand bat abgesehen ton anderen Vorteilen innerhalb enger toleranten liegende Wlderetandtterjto· Sie foleransen betrage* beispielsweise nur 1/1 QJf· Infolge de» die nichtleitende Bahn darstellenden wirksamen dünnen Bineohnlttes kann der Schichtwiderstand bsi gleichen Videretandswert sehr Tlsl kleiner eein als bisher. Dementsprechend ergibt eich für ein Banelesent von gleicher OrtfBe sin« sehr viel größere Belastbarlteit.

Bin weiterer Vorteis 1st der stabile feaporaturkoeffisient des «iderstandeQ als Folge der verbesserten WttrBeabstrahlungt ferner kennen Kern- und SehlohtButerlallsn sit suslnander passenden Wärsedehnungakoefflslentsa mes—engetteilt «erden·

Der grOSte Vorteil liegt in der senneilen Ausbildung der»Spirale bei geringere« Aussohu·, so dad dl« Erfindung für autoaatieohe Heretellong besondere geeignet ist» aooh eohon deswegen» weil infolge des sanbsren Blasohnittss der niobtieltenden Bahn und dee lnfolgedesssn unbessbtdigten Keraee der fertige Wideretand auoh weniger Hausohen sslgt» eo da0 aaoh daher weniger AUesehufi anfallt;

Die erf indumgsgsaMe Torrtohtung ersOglleht eine sehr genaue Blnstellung de· elektrieohen Wertes tob Bauelementen alt' Ober» flloBSttsonisht· BsAk der Torgeselienen Mittel sub «iseeen flee Yideretandswerte* «sd des eohnellen Ansprtehens bsi Brreiohen des gewttMsMs· Wertes UBt sieb die Blnsttllune genau steuern· tie öUtte «ad äobftrfe der die nlobtleltenden windungen bildenden Vertiefung wirkt alt der aikreekspleeb glatten» geraden Kants des leitenden Materials snssnwn» de» Abewtsen tou Terunrsinleungen entgegen· *

Einen groflen Vorteil bietst aaoh dis Ausfttnrungafors, bei der tor der Ansbildasig ds» 8plraU sins Kersaiksohloht tber der Metallaohioht TS)TgSSShSB wird· Ist dies gesobtssB und dis niohtleltende

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Bahn duroh die·· Sehutiioohleht hindurob angelegt, eo liegt ein Bauteil vor, da· einee guten Svhutsee nur entlang der ttufieret dOnnen lent· der Metallfttkieht bedarf. Sa· bauteil 1st aiso Terbeesert und vereinte*ht·

Sie Vielseitigkeit dt· Verfahrene und der Vorrichtung naoh der Erfindung iet ein weiterer Vorteil· Sie laeaen eioh auf jedee Terdaepfuneefähiee Material oder jede Kombination verdaapfung·- fXblger Katerlalien anifenden₉ iaebeeondore auf ncraalerweiee eohwer so behandelnde Hfterialften» die aber seat ige vorteilhafte Bigeneohaften haben· Bin weiterer Vorteil liegt In der Verdampfung unter Vakua»* da euf dieee Veiae Materialien¹ τβΓ- «endet «erden kennen« die eonet wegen ihrer OJftlgkeit sostallen, belepleleweiee Beryllverb1ndangen.

01· Yoretehend beaehriebenen AuefUhruneeforaen der Erfindung» Inebeeondere die Bthenelmng «iatr an· einer Metall-Legierung beetehenden fld«retendeeohieht anf einen 3teatltatab *Alein«g 513"· haben eieh in der Pruxie be«Uhrt* für den Vaohnann- verstehen eioh eablrelehe Abwandlongen der in elnzeben beeohrlebenen und darg«etellten AnefUhrunaeforaen·

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Claims (1)

1. 1. Elektrisches Bauelement, ^ekennseiohnet durch einen längsgeformten sohmalen Kern aus elektrisch isolierendem Material, eine elektrieoh leitende Bahn mit einer Mehrzahl Windungen auf der Oberfläche des Kerns, eine spiralförmige nichtleitende, um den Kern herumführende Bahn, die die Windungen der leitenden Bahn voneinander trennt und aioh um einen Betrag von weniger ale etwa 0,013 mm unter die Oberfläche dee Kerne erstreckt, und an Jedem Ende des schmalen. Kern* oine elektrisch mit der elektrieoh leitenden Bahn verbundene Metallelektrode.

   2. Elektrischer Widerstand, gekenn*eiohnet duroh einen la allgemeinen llngageforaten sohaalen Kern nue elektrieoh isolierenden Material, eine elektrieoh leitende Bahn auf der OberflHohe des Kerne, die In einor Pehrsahl von Windungen um diesen herum verläuft, eine spiralförmig verlaufende nichtleitende Bahn, die die Windungen der leitenden Bahn voneinander trennt, eine entlang der nichtleitenden Bahn in dea Kern gebildete Vertiefung, die aioh ua einen Betrag von nicht «ehr als etwa 0,013 am unter die Oberfläche dee Kerne in diesen hineinerstreckt, und einen an jedem Ende dee Kerne alt der elektrieoh leitenden Bahn verbundenen Elektrodenanaohlu£·

   3· Elektrischer Wideretand, gekennzeichnet duroh einen lttngsgeformten« elektrieoh nicht leitenden Keramikkern, eine auf dessen Oberfläche aufgebrachte Bohloht von elnaa spe-•lfieohen Wideretand von 1 0ha χ ob oder «ehr, eine infolje einer spiralförmig ua den Kern herumlaufenden nichtleitenden Bahn In der Sohloht gebildete leitende Bahn «um Ein" stellen des endgültigen Widerstandswtrtes, wobei die spirslfurmijen Windungen der leitenden Bahn von der nichtleitenden Bahn voneinander jetrennt «erden, eine glatte Korn-

   ' oberfläche der niohtleitenden Bahn swieohen den Windungen

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   mit nur alkroakoplaohen Unregelmäßigkeiten und ein nit der elektriaoh leitenden Bahn an Jaden» Ende dee Kerne Torbundenor Hektrodenanaoliltt0·

   4. Elektrleoher llderetänd alt geaftB Anapruoh 3 elngeetell· tea endgültigen flderetandavert, daduroh gekennaelahnet, dal die glatte Ober*Ittoho oua einer geaeteolienen Schient de· Kerewlkkerne teoteht.

   5. Slektrleoher Wderetjnd na oh Anepruob 3» daduroh gekenn- !^lohnet, daS die Kamte der leitenden BfIm keine eoharfen Stellen anfielet.

   6· nektrieeher Vlderetund Mon inapraoli 3, dadurah ge» kennieiohaet· daft die Kant· 4er leitenden lehn gleiob- und gerade iet.

   Ilektrleoher Wideretand neeh inapruoh 3, dodnren gekenn> aelohnet, dal der Kern au· keranlaoheaj Koterlal von

   hoher ttmeleitfÄlikeit beeteht.

   a. Hektrleoner Wideretend nnoh Anopmoh 7, daduroh gekenn-> lelohnet« da· dor Korn an· Beiryllinnosyd besteht·

   9. Üektrleeher üderetand alt Ungsgefornten elektrieoh nlehtleltendea Kern, gekoannelohnet duroh eine elektriton leitrad·, euf die Umoberfl'fehe aufgebraohte feet haftende netallker—Ikaohl ent, eine u» den Kern heran verlauf ende apirolfOrnige niehtleitende Bahn, die die Sehloht in eine Mahmehl voneinander getrennter eplrelfnrniger Vlndanjen unterteilt_v ferner daduroh· da£ die WinAn^en glelehafJlge gerade Kanten heben« eoiiie deroh OHM« mt «er elektrleeh leitenden BsIw en Jeden Bade dee lerne *er%an*lenen HektrodenaneehUül·

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   10. Widorstand naoh Anspruch 9, dadurch g«kennse lohnet, daß das Metallkeraaiknaterial aus 65 t Chrom und 35 5* 81« lizluaaonoxyd besteht.

   11. Widerstand naOh Anspruch 9, dadurch ßekennseloluiet, dafl das Metallksraalkaaterlal MolybdHndisilisld ist.

   12. Elektrischer Widerstand Bit längagsforntea elektrlsoh nichtleitenden Kern, Gekennzeichnet durch eine auf desaen Oberfl:'ohβ aufgebrachte elektrleoh leitende Sohloht, eine spiralförmige, um den Kern herua verlaufende nlohtleitende Bahn, eine duroh die nloht leitende Bahn In " der Sohioht gebildete, in epiraIfuralten Windungen us den Kern henun verlaufend· leitende Bnhn von weniger als 0,125 ob Breite, deren Windungen von der epiralförelgen niohtleitenden Bohn, die nloht sohaäler öle dl· leitende Bahn iit, voneinander getrennt «erden, und elektrleohe Verbindungen an jeden Bnde de· Kern··

   13* Widerstand naoh Anspruch 12, daduroh gekennselohnet, daß die leitende Bahn O₉O?? na breit und die nichtleitende Bahn ebenfall· O₉O75 na breit 1st·

   14. Widerstand naoh Anapruoh 12, gekennzeichnet duroh ä 1/4 Watt Belaetbarkeit bei einer Widerstandswillen· von nloht Über etwa 1,25 on Lrtnje.

   15. Elektrleoher Widerstand mit «Ine* floohun, elektrleoh nloht leitenden Kernnikkern, geksnnseichnet duroh ein· suf dessen Oberfläche oufgebruohte Sohioht, deren epemifIsoher Wideretand 1 0ha χ oa oder mehr betrögt» eine über den Kern In der 8ohioht verlaufend· nlohtleitende Bohn fUr die linatellunj des endgültigen Widerstandswerte· einer von Ihr auf dem Kern gebildeten leitenden Bihn, wodurch der endgültige Wert des Wider-

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   standee eingestellt wird, wobei sich die nichtleitende Bahn um weniger ils etwa 0,013 mm unter die Keraoberfliiche erstreckt« eine duroh eine geschmolzene Keramikschicht gebildete glatte Oberfl lohe am Boden der den Widerstandswert einstellenden nichtleitenden Bahn und elektrisch mit der leitenden Bahn verbundene elektrische Kontakte.

   16. Ein magnetisch leitender Supraleiter, gekennzeichnet duroh einen Streifen aus supra1eitfähigem Material, einen diesen Streifen tragenden nichtleitenden Kern und durch

   P gerade, mikroskopisch glatte Kanten, so daß der Streifen jin dieser Kante Supraleitvermögen hat·

   17. Elektrischer Widerstand mit lanjageformtem, elektrisch nichtleitenden Kern, ^ekennseiohnet duroh eine auf seiner OberflHohe aufgebrachte elektrisch leitende Schicht, eine um den Kern herum verlaufende spiralförmige nichtleitende Bahn von weniger als 0,125 mm Breite, eine in der Schicht von dor nichtleitenden Bihn gebildete, in spiralförmigen findungen um den Kern herumlaufende leitende

   Bahn von weniger als 0,125 mm Breite, deren Windungen durch die spiralförmige nichtleitende Bahn voneinander getrennt fc werden, und an jedem Ende des Kerns vorgesehene elektrische Verbindungen.

   18. Verfahren zum Herstellen von elektrischen Widerstünden, dnduroh gekennselohnet, daß ein fokuseierter Elektronenstrahl auf einen Abschnitt einar juf einen lüntfsgeformten, nichtleitenden Kern aufgebrachten leitenden Schicht gerlohtet wird, der Kern mit der leitenden Schicht gedreht wird und gleichseitig der Elektronenstrahl über die Hinge des Widerstandes streicht, so daß dos leitende Material aus der leitenden Schioht in einer schmalen Bahn von dom Aufprollbereioh des fokuseierten Strahh auf die leitende Sohioht entsprechender Breite verflüchtigt wird,

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   ao daC la der Schicht nit einor Geschwindigkeit τοη Bindeet«ηβ etwa 250 on pro Minute eine nichtleitende B«hn gebildet wird.

   19· Terfihren naoh Anepruoh 16, dadurch gekennseiohnet, daβ der nichtleitende Boden der Oberflliohe der nichtleitenden Bahn geeohaolsen wird» eo daß ar glatt wird und nur mikroskopisch kleine UnreeeleäEigktittn aufweist.

   20» Verfahren sub Hereteilen einee elektrischen Wideretendee₍ djduroh cekennaai ahnet, daß aln fokuaelerter Ilektronenetrahl auf einen Abschnitt einer auf eine» lltagsgefonrten keraidaohen lern befindlichen leitenden Sohl oh t gerichtet wird, der Kern gedreht und der von den Strahl getroffene Bereloh der leitenden ßohioht eohnell Te*- flUohtigt wire, ao 4tß sur Irhtthung des Vldorttendewertaa ^er leitenden fichioht diese su roneinender getrennten windungen avs^obildet wird, diC die Zumhet das Widoratandswartas (taaesaon und dar rckuaolorte Strahl htiohetene 10 Hlllieekunden naoh den Erhöhen eines τοη den geaiaaaanen llderetandawert bee tint en Signa lee abgebroehon wird«

   21. Terfihren naoh Anspruch 20, dJduroh ^ekenmselohnet, daß der B«eohu£ durch den Hektronanstmnl durch Ablenken des fitmhla τοη dar leitenden Schioht obgebroohen wird.

   22. Terfehren naoh Anapruch 20, dadurch gekennselchnet,

   tor BaeohoB durch dan Hektrcnenetrahl dur oh Defokueeieren dea Hektronenetrahla abgebrochen wird.

   23. Terfihren but Beratellung eines Wlderetandea »it aplralfeisiger EÄetilleohioht, d ti dur oh aekonn· »lohnet, daß aln fckueeierter flektronenetrahl auf einen Abeohnltt einer kcranleohen Oberaohlcht, die eine uuf einen lera-

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   mikkern befindliche leitende.Schicht bedeckt, gerichtet und der Kern, gedreht wird, so daß durch da3 Auftreffen des gebündelten Strahls bei gleiohseitigem Drehen de« Kerns und überstreichen des Elektronenstrahls Über die L?^;nge dee Widerstandes durch Verflüchtigung eine Bahn in der keramischen überschioht und der leitenden Sohioht und eur Erhöhung des Widerstandswertes in dem Wideretand «aris oh en der keranisohen Obersohioht und dem Keramikkern eine spiralförmige leitende Bshn gebildet wird.

   ™ 24. Verfahren aur Herstellung von elektrischen Widerständen, daduroh gekennzeichnet, dnß uuf einen lanjegeformten nlohtleitenden Kern ein fest Anhaftendes Keraaik-Met3ll~ gemisch lufgebracht, auf einen Abschnitt dieses Gemische ein gebündelter Elektronenstrahl gerichtet und der Kern mit der leitenden Sohioht gedreht wird, daß gleichseitig der Elektronenstrahl Über die !finge des Widerstandes wandert und das Material in einer sohnalen Bahn Ton der Breite des von dem gebündelten Elektronenstrahl getroffenen Eereiohes verflUohtigt wird, eo daß in der Sohioht mit einer Geschwindigkeit τοη mindestens 250 ob pro Minute eine nftohtleitende B~>hn gebildet wird.

   25. Verfahren sum Herstellen eines elektrischen Wideretandes, daduroh gekennseiohnet, da£ ein gebündelter Elektronenstrahl auf einen Abschnitt einer auf einen lHnjsgeformten nichtleitenden Keramikkern aufgebrachten leitenden Sohioht gerlohtet, der Kern gedreht und der von dem Strahl getroffene Bereich der leitenden 8ohioht söhne11 verflüchtigt wird, so daß getrennte Windungen der leitenden Sohioht eur Erhöhung von deren Widerstandswert gebildet werden, d?iß auf ein Signal hin der Beschüß duroh den Elektronenstrahl beendet und dann eine Schutzschicht auf den Widerstand iufgebnoht wird.

   26. Verfahren «ur Herstellung eines Supraleiters, daduroh

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   gekennzeichnet, daß ein gebündelter Haktronenetrahl auf einen ibschnitt einer auf eine* nichtleitenden Kern befindlichen supraleitenden Üohioht gerichtet wird und Über einen Bereich dea Supraleltera hin« ega tr eicht und daß daa aupraleitende Material in einar aohmlen Bahn rcn der Breite dea Ton den gebündelten Strahl getroffenen Bereiche« ver» flUohtigt wird» so daß eine nichtleitende Bahn entsteht und die Kante dea supraleitenden Materials aikroekopieoh glatt und gerade ist.

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