DE1640404A1 - Verfahren zur Herstellung von elektrischen Widerstaenden - Google Patents

Description

PatentanwS..» Dipi.-ing. Walter Meissner Dipi-ing. Herbert Tischer

1 BERLIN 33, HERBERTSTRASSE 22

Fernsprecher: 887 72 37 - Drahtwort: Invention BeHIn Poetecheclckonto: W. Maltener, Berlin Wert 13282 Bankkonto: W. Meleaner, Berliner Bank A,-GL, Depka 36, Berlln-Haleneee Kuriarstendamm ISO

M/Wd·

MÜNCHEN

1 BHiUN 33 (GRUNEWALD), den 29 .8 . 1967 HerbertetrU· 2ä

HIRADASiDEOHWIEAI ΙΡΑΉΙ KÜTA3X) Budapest/Ungarn

Verfahren zur Herstellung von elektrischen. Widerständen

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Widerständen»

Bekanntlich bestrebt man mit der Verbreitung der Transistoren die Abmessungen der elektronischen Stromkreise und Konstruktionen zn verkleinerni und gleichseitig auöh die Lebensdauer und Verläßlichkeit der Geräte zu erhöhen«

Schicht- und Masaivwiderstände, bei denen die leitende Schicht te in der Längsrichtung ausgebildet ist, sind aber nur sehwer ₍ miniaturisierljar. Besonders schwierig ist die Ausbildung von Subminiaturwiderständen von ntir einigen und von solchen von mehreren Ohm Größenordnung* Bei hochohmigen Widerstanden mit einem Wert von mehrer ent Meghom verursachen die, sufolge^ der Ohgleichmftßig·· keit der Oberfläche der auf einen K&ramiktrlge£ au*gebrachten dünnen Wideretandschipht und das am Widirstanä «ufpige der bedeutenden Stromdichte auftretende Ausbrennen Probleme, bzw» ββ ter-

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ringern diese Umstände die Verläßlichkeit der Widerstände· Die durc das Aufbringen einer Widerstandschioht auf einen Keramikträger hergestellten Widerstände sowie die massiven -niederohmigen·- Widerstände können zufolge des beim Miniaturisieren auftretenden unvorteilhaft großen Raumbedarfes nur kostspielig hergestellt werden, weshalb dieselben nachteilig sind« -

Zur Verbesserung der Qualität der bekannten Widerstände, bzw. zur Erhöhung ihrer Verläßlichkeit hat man in neuerer Zeit das Prinzip der transversalen Leitung angewendet. Bei dieser lösung sind die Stromleiter parallel vorgesehen und umschließen das durch das vorgehende Pressen erzeugte Widerstandsplättchen«

Bei dieser Widerstandstype ist es aber nachteilig, daß sich zufolge der Ungleichmäßigkeit der Oberfläche der Plättchen an einzelnen Stellen Durchschläge bilden*

Zweok der Erfindung ist, zur Behebung der erwähnten Nachteile die Schaffung eines solchen Verfahrens, welches die Massenherstellung von Subminiaturwiderständen von hervorragender Verläßlichkeit , unter überaus guten wirtschaftlichen Bedingungen ermöglicht.

Die Erfindung ist ein Verfahren mur Herstellung von elektrischen Widerständen, bei denen die Stromleitung durch dieselben in transversaler und/oder in Längsrichtung erfolgt, Die Erfindung liegt darin, daß die Enden der metallischen Kontaktaueführungen in ein·, aus einem organischen « zweckmäßig aus «inem Epoacifttts&ura« Melamin-Toluol^Bindemittel und einem organisch·!* ·* aus Ruß bestehenden ·* oder anorganischen «* vorteilhaft »us förmigem Silber m beatthtn&tn leitenden Bt&ti erz«ugttö| dünnflüssige Masse vom gleichmäßiger Verteilung

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stand eintaucht und »»efe "dem Herausheben aus der Masse der an den KontakiJaüsführungsenden haftende Tropf en nach dem Trocknen und/oder nach einem nach dem Trocknen erfolgten Einbrennen zu einem Widerstand ausgebildet wird«

■ Das erfindungsgemäße Verfahren kann so durchgeführt werden, daß die Ausbildung des gewünschten Ohmwertes durch eine veränderliche Einstellung der Konzentration, bzw₀ der Viskosität der Leitermasse, der Entfernung der berührenden Kontaktflächen der Herausführungen, der Zahl der Eintauchvorgänge in die Masse, sowie der Zeitdauer und Temperatur des Einbrennens erfolgte

Ein bedeutender Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die bei den Schicht- und Massivwiderständen auftretenden elektrischen und mechanischen Fehler st eilen behoben werden, ferner der Übergangswiderstand der mechanischen Befestigung des Herausführungsdrantes, z#B, des Lotes oder der Befestigungskappe, sowie der unsichere Kontakt und die mechanischen Festigkeitsschwankungen zur Gänue vermieden werden. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Widerstände sind, im Vergleich zu den bekannten Widerständen spezifisch wesentlich höher belastbar, da die bei dem Betrieb entstehende Wärme durch die, eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzenden kontakte auch von der Mitte dee Widerstandes herausgeführt wird, woduröh das bei den bekannten Widerständen in der Mitte erfolgende Ausbrennen vermeidbar ist* Ein weiterer Vorteil des erfindungsge·» aaaSen Verfahrens liegt daring daß es di· Massenerzeuguag von Submi-» niaturwiderständen beliebiger (Irößenordnung in leicht automatisier·» barer Weie· ermöglicht» \ ''' .■'■■,■:..: . ■/;" - ' ■ ■' -;. _ .· - _ ■ . ·.-

Eine beispieleweise Ausführung dee erfindungsgemäßen Verfahrene

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wird anhand der beiliegenden Zeichnung: eingehender dargelegt· In der Zeichnung wird in

Fig» I₁ die Art der Herstellung des an sich bekannten

Kristallkohlen»· oder Metallschichtwiderstandes_f in

Fig. 2, die Abbildung eines,, von,einem Keramikkörper abgetrennten Iängsgerichteiren Leiters gezeigte

Fig© 31 veranschaulicht die Anwendung des Prinzips der

transversalen Leitung aufgrund des schematischen Bildes eines transversalen Widerstandselementes, im Schnitt,

Fig» 4- stellt einen, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Subminiaturwiderstand mit Transversal- und Längsleitung in schematischer Ansicht, vergrößert im Schnitt dar· In

- Fig« 5 ist der Schnitt nach der Linie» A-A von Fig»4 dargestellte *

Fig« 6 zeigt gleichfalls einen, nach dem erfindungsw gemäßen Verfahren erzeugten Widerstand im sche-~

matischen Schnitt, mit gestaffelter Ausbildung der Widerstandssschichto ■

Fig* 7 stellt den Schnitt nach der Linie A-A von

Fig. 6 dar» .

Fig. 1 veranschaulicht den bekannten längsgerichteten Kohlenschicht- oder Metallschichtwiderstand in Draufsicht, Figo 2 ist das Bild des abgelösten Widerstandsbandes der Schicht des Wider·*

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Standes gemäß Fig. 1. Bei diesen Widerständen beträgt die Länge der Widerstandschicht etwa 100 mm, die Breite 1 mm, ist dünner als 1 und hat die Form eines Bandes mit ungleichmäßigem ^uersohnitt^ Der in der Figur sichtbare .Pfeil zeigt, entsprechend der in der Längsrichtung erfolgenden Leitung, die Stromrichtung an#

Bei Masaivwiderständen, die aus in ein Bindemittel eingebettetemn Leitermaterial durch Pressen stangen- oder walzenförmig ausgebildet werden ·· erfolgt gleichfalls häuffltg ••zufolge der mangelhaften wärmeleitung ein Ausbrennen am mittleren Teil des Widerstandes. Im Laufe der VerläBlichkeitsprüfungen ergibt sich bei dem Eriatallkohleschichtwiderständen allgemein ein Schadhaft·· werden von O|OO9?6 (1000 Stunden und bei Massenwiderständen von 0,0005^) 1000 Stunden«

Fig. 3 zeigt das schematische Bild der nach dem Prinzip der transversalen Leitung hergestellten Widerstände im Schnitt. » Von den Widerstandherausfülirungen 1 und 2 ist ein Im voraus ge·· preßter plattenförmiger Widerstandskörper 3 eingeklemmt. Die Stromflußrichtung wird durch den Pf eil angegeben. --Die Abmessungen eine» solchen WiderstandsiEÖrpers init tranaverealei? Stromflußriohtung betragen 6,5x2,_; 8x1,7 mm.. Eine weitere Verringerung die ger Maße IjBt mxa technologischen Gründen wohl kaum mehr möglich, _^: ",:■■■ . . ■ . . . ^:"·.■.,;.■ i;v./; ; v

In Fig. 4 ist ein mit dem erfindungsgemäßtn Verfahren auagtbil. dettr» gleichseitig in transversaler und auoh in Längenriohtung leitender Subminiaturwideretand aoheaatiech in vergrößerten Bild dargestellt· Die Soden der Stromherausführungen 1 \md 2 werden vom Wideretandsmateriäl 3 und einer hüllenden Schutzschicht umgeben»

Fig. 5 zeigt den Schnitt nach der Linie A-A von Fig,4.

Fig.6 zeigt den mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten eine rein transversale Leitung besitzenden Widerstand im Schnitt, bei dem die Stromausführung 1 von einer zylinderförmigen Stromausführung 2: umschlossen ist. Zwischen den Ausfüh» rungen 1 und 2 ist ein, durch Tauchen in zwei Stufen hergestelltes Widerstandsmaterial yorgesehen. Fig.7 ist der Schnitt nach der Linie A-A von Fig·6*

Erfindungsgemäß wird z.B. ein Widerstand von 100 Ohm auf folgende Weise hersgestellt· Zwecks Erzeugung der organischen Leiter- und Binde stoff masse verwendet man 300 g Ruß, 9β g Epoxifettsäureester! 42 g Melamin und 90 ml Toluolstoff derart, daß diese Bestandteile gemischt oder in einer Kugelmühle gemahlen werden» «· In die, auf diese Weise erzeugte Masse werden in einem Abstand von 1 mm von einander je zwei; Kontaktheraus führungsdraht β von 0,5 mm Durohmesser getaucht« Nach dem Herausheben ■ dieser KonH takt draht β sind die Enden derselben durch einen Tropfen des Widerstandestoffes miteinander verbunden. Derselbe wird nach einer Trocknung von 10 Minuten mit einer, durch eine Stunde dauernden Erhitzung auf 180⁰O eingebrannt.

Zum Schutz des auf diese Weise erhaltenen Widerstandes, wird auf denselben ein beliebiger entsprechender Schutz- bzw.Hüllstoff, ζ.B* ein Lack aufgetragen«

Zur Herstellung der Widerstandsmaise kann dem organischen Bindeatoff auoh einanorganisohea Leitermaterial, z.B. pulverförmig geβ Silber zugesetzt werden«

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Die Ausbildung des gewünschten Ohmwertes kann durch Änderung, bzw« Einstellung der Konzentration und der Viskosität der Masse, weüferner der Größe der Oberfläche und der gegenseitigen Entfernung dejr Kontaktherausführungen, der Anzahl der Eintauchun·- gen in die Masse und schließlich der Zeitdauer und der Temperatur des Einbrennens entsprechend geregelt werden*

Patentansprüche:

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1») Verfahren zur Herstellung von elektrischen Widerständen, mit tranversaler und/oder längsgerichteter Stromleitung_t dadurch Gekenne eichnet, daß die Enden der Metallischen Eontaktaueführungen mit einem aus organischen -Eweokmässig aus Epoxifettsäureester - Melamin *» sowie (Toluol bestehenden Binde stoff und einem organischen Leiteretoff m~ sweokaäßig RuB «* oder einem anorganischen Leiterstoff ~ sweokmäfiig ; gepulvertem Silber - hergestellten dünnflüssigen₉ gleich·· ■äßig verteilten MaBe getaucht und dass nach dem Herausheben aus c der Ifasee der an den Herausführungskontakten gebildete Tropfen nach dem Trocknen und/oder nach einem nach dem Trocknen er** folgten Einbrennen? *u einem Widerstand ausgebildet wird»

   2·) Verfahren nach Anspruch 1* dadurch g β k e η η -ε ι lehm t, daßß die Ausbildung des gewünschten Ohmwerttji durch entsprechende Einstellung der Konisentration sowie der Viskosität der Leitermaee·, ferner der Größe der Oberfläche und des Abständeβ der KontaktherauefÜhrungen_t durch die Aneahl der Eintauohungen und eohließlich durch die Z/Ltdauer und Temperatur des Einbrennen· geregelt

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   ORIGINAL INSPECTED