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Schichtwiderstand und Verfahren zu seinem Abgleich Die vorliegende
Erfindung betrifft einen Schichtwideratand mit einer auf einem ebenen Substrat aufgebrachten,
sich zwischen zwei Stromzufiihrungselektroden erstreckenden, Widerstandsschicht.
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Schichtwiderstände können auf verachiedene Art hergestellt werden.
Bekannt ist z.B. das Aufbringen kristalliner Kohleschichten auf'meist stabförmige
Keramikkörper durch Pyrolyse oder das Aufdampfen dünner hetallschichten auf stab-
oder plattenförmige Keramikträger. sinne andere Möglichkeit besteht im Aufbringen
von ASiderstandspasten auf Keramikeubstrate im Siebdruckverfahren und nachfolgendes
Einbrennen.
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Ger Widerstandswert derartiger Schichtwiderstände wird, gleichgültig
n?ch welchen Verfahren sie hergestellt sind, mehr ender weniger vom Gewünschten
Nennwert abweichen. Es
ist deshalb meistens ein nachträgliches Abgleichen
auf einen bestimmten Wert notwendig, insbesondere dann, wenn die fertigungsmäßige
Streuung groß und die verlangte Toleranz des Widerstandswertes klein ist.
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Der Abgleich derartiger Widerstände erfolgt vorwiegend in der Weise,
daß ein Teil der Schicht während des Abgleichvorganges solange und soweit abgetragen
wird, bis der gewünschte Widerstandswert erreicht wird. Die Abtragung erfolgt dabei
in den meisten Fällen von der Seite her quer zur Verbindungsrichtung der Stromzuführungselektroden,
d.h. es wird durch die Abtragung die die Stromzuführungselektroden verbindende Widerstandsschicht
teilweise von der Seite her entfernt, so daß im Abtragungsbereich eine verschmälerte
Brücke an Widerstandsmaterial stehenbleibt. In diesen Fällen bestehen besondere
Schwierigkeiten, einmal dadurch, daß bei gleichbleibender Abgleichgeschwindigkeit
die Änderung des Widerstandswertee mit dem Abgleichvorgang zunimmt, so daß bei starkem
Abgleich die Gefahr besteht, daß der Widerstandswert überschritten, oder im Extremfall
die Widerstandsschicht durchgetrennt wird. Ein weiterer Grund liegt in der Abhängigkeit
der abzutragenden Strecke von der Breite des Abgleichschlitzes. Zu diesem Zweck
braucht man sich lediglich die beiden Extremfälle zu vergegenwärtigen, bei denen
einmal über die gesamte Länge der Widerstandsschicht gleichmäßig eine Breitenverkleinerung
durchgeführt wird, während beim zweiten Extremfall lediglich ein sehr schmaler Schlitz
von der Seite eingefräst wird. Bei einem 50 einem Abgleich, bei dem also durch das
seitliche Abfräsen der Widerstandeschicht die eingefräste Breite gleich der Hälfte
der ursprünglichen Breite der Widerstandsschicht ist, wird sich im
ersteren
Fall, in dem der Abgleich Über die gesamte Länge des Widerstandes erfolgt ist, ein
erheblich höherer Widerstand ergeben als im zweiten Fall, in dem lediglich in einem
sehr schmalen Bereich eine Brücke der halben ursprünglichen Breite stehengeblieben
ist.
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Darüber hinaus ist bei einem Widerstand, bei dem der Abgleich Über
die gesamte Länge erfolgt, die Stromdichte auch Über die ganze Fläche gleichmäßig,
wihrend sie bei einem Widerstand, der nur eine scluflale Verjüngung aufweist, eine
starke Erhöhung der Stromdichte an dieser Stelle aufweist. Das Gleiche gilt für
die elektrische Feldstärke, so daß die Gefahr beateht, daß bei einem derartigen
Abgleich an der Verjüngungsstelle die zulässige Verlustleistung und/ oder die zulässige
Feldstärke Überschritten wird.
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Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Schichtwiderstand
zu schaffen, bei dem diese Schwierigkeiten nicht bestehen. Zur Lösung dieser Aufgabe
ist gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Schichtwiderstand der eingangs genannten
Art vorgesehen, daß die Widerstandsschicht zwischen den Elektroden zumindest teilweise
aus gegeneinander isolierten streifenförmigen Bereichen besteht. Vorteilhafterweise
sind dabei die streifenförmigen Bereiche der Widerstandsschicht durch nicht beschichtete
Abschnitte voneinander getrennt, so daß bei einem zu starken Abgleich Über die Durchtrennung
eines derartigen Streifens hinaus nicht sofort der nächste Streifen durchtrennt
oder zumindest teilweise durchtrennt werden kann.
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Die Aufteilung der Widerstandeschicht in streifenförmige Bereiche
soll vorzugsweise so gewählt sein, daß wenigstens einer der streifenförmigen Bereiche
der
Widerstandsschicht zumindest teilweise durchtrennt ist und daß andererseits beim
abgeglichenen Widerstand wenigstens ein streifenförmiger Bereich unversehrt ist.
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In Ausgestaltung der Erfindung soll die Länge und/oder Breite der
streifenförmigen Bereiche der Widerstandsschicht unterschiedlich groß sein, insbesondere
derart, daß die größen der Einzelwiderstände der streifenförn.igen Bereiche quer
zur Verbindungslinie der Stromzufüirungselektroden betrachtet von einer Seite zur
anderen zunehmen. Auf diese Weise bringt die Durchtrennung des ersten streifenförmigen
Bereiches die größte Änderung des elektrischen Widerstandes des Schichtwiderstandes,
wahrend die Änderung des Gesamtwiderstandes mit dem Durchtrennen weiterer streifenförmiger
Bereiche kontinuierlich abnimmt, was ersichtlich für die Genauigkeit eines Widerstandsabgleiches
von Vorteil ist.
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Die nicht beschichteten, isolierenden Abschnitte, und damit natürlich
auch die betrachteter. streifenförmigen Bereiche des Schichtwiderstandes sollen
in Verbindungsrichtung der Stromzuführungselektroden betrachtet kürzer sein als
der Abstand der Stron.zufuhrungselektroden, was den Einfluß der Durchtrennung eines
streifenförmigei Bereiches des Schichtwiderstandes auf den Gesamtwiderstand des
Schichtwiderstandes klein hält, wodurch wiederum die Genauigkeit des Abgleichs verbessert
wird.
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Zur Herstellung eines erfindungsgernaßen abgeglichenen Widerstandes
ist vorgesehen, daß unter gleichzeitiger Messung des jeweiligen Widerstandswertes
von einer Seite einer teilweise aus streifenförmigen Bereichen bestehenden, auf
ein ebenes Substrat aufgebrachten N"iderstandsschicht beginnend, eine Querauftrennung
der Streifen bis zur Erreichnung der Sollwiderstandes durchgeführt wird, wobei die
Querauftrennung zur streifenförmigen Ber:eic'le der Widerstandsschicht auf
der
Seite des Bereiches beginnt, der den kleinsten Jinzelwiderstand besitzt.
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Anhand der in den Figuren der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiele soll die Brfindung nachstehend mit weiteren >íerkmalen näher
erläutert werden.
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Die Figur 1 zeigt die einfachste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Schichtwiderstandes, bei dem auf einem ebenen Substrat 1, beispielsweise einem Keramikplättchen,
zwischen zwei Stromzuführungselektroden 2 und 3, die in bekannter eise mit nicht
dargestellten Zuführungsdrähten kontaktiert sein können, zwei streifenförmige Bereiche
4 und 5 einer Widerstandsschicht aufgebracht sind, die jeweils von den Stromzuführungselektroden
2 und 3 kontaktiert werden. In Richtung des Pfeiles 6 wird der Abgleich vorgenommen,
der beispielsweise im Einfräsen einer mehr oder weniger tiefen Ausnehmung 7 aus
der Widerstandsschicht besteht. Im allgemeinen wird jedoch ein erfindungsgemäßer
Schichtwiderstand aus wesentlich mehr als zwei einzelnen streifenfo.rmigen Bereichen
gebildet sein, so daß nach dem Abgleich mehr als einer der streifenförmigen Bereiche
durchtrennt ist.
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Dabei ist vorzugsweise entsprechend FIgur 2 die Länge der streifenförmigen
Bereiche kleiner als der Abstand der Stromzuführungselektroden und darüber hinaus
soll sich auch die Länge und/oder Breite der strelfenförmigen
Bereiche
quer zur Verbindungsrichtung der Stromzuführungselektroden ändern, so daß von einer
Seite aus betrachtet eine monotone Zunahme bzw. Abnahme der Sinzelwiderstände der
streifenförmigen Bereiche entsteht, was, wie weiter oben ausgeführt worden ist,
zu einem besseren und genaueren Abgleich führt. Um diese unterschiedlichen Längen
und/oder Breiten der streifenförmigen Bereiche zu erzielen, kann mit Vorteil entsprechend
der Anordnung nach Figur 2 verfahren werden, bei der einzelne nicht be8chichtete
Bereiche 9 gleicher Länge vorgesehen sind, so daß entsprechend streifenförmige Bereiche
4, 5 und 8 stehenbleiben.
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Die Vorteile eines erfindungsgemäßen Schichtwiderstandes sind: 1.
gleichmäßige Verteilung der Stromdichte über die Länge des Widerstandes, 2. Verringerung
der max. Feldstärke am nicht abgeglichenen Teil des Widerstandes, 3. Verbesserung
der Abgleichcharakteristik bei geeigneter Wahl der Streifenbreite und der Streifenform
dadurch, daß die relative Widerstandsänderung beim Beginn des Abgleichvorganges
größer ist als ohne Aufteilung der Widerstandsfläche und 4. Verringerung des Einflusses
der Breite des Abgleichschlitzes.