DE2120896B2 - Trimming process for flat electrical resistor - cuts non conducting separating slots transverse to current flow - Google Patents
Trimming process for flat electrical resistor - cuts non conducting separating slots transverse to current flowInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgleichen von flächenhaften elektrischen Widerständen auf Sollwert durch Einschneiden von wenigstens zwei nichtleitenden Trennuten quer zur Stromflußrichtung, von denen nicht alle die gleiche Länge aufweisen und von denen wenigstens die erste den Grobabgleich und die letzte den Feinabgleich bewirkt. Ein derartiges Verfahren zeigt die DT-OS 19 50 771.The invention relates to a method for balancing flat electrical resistances Setpoint by cutting at least two non-conductive separating grooves perpendicular to the direction of current flow, of which not all have the same length and of which at least the first does the coarse adjustment and the last one causes the fine adjustment. Such a method is shown in DT-OS 19 50 771.
Die Flächen der abzugleichenden Widerstände in Dünnschicht-, Dickschicht- und Hybrid-Schaltungen sind aus Miniaturisierungsgründen und insbesondere bei Anwendungen in der Hochfrequenztechnik aus Laufzeitgründen sehr klein, so daß zum Abgleich meist nur eine sehr kleine Fläche zur Verfugung steht Beim Einschneiden einer Trennut steigt dann auch bei geringster Vorschubgeschwindigkeit der Trennvorrichtung der Widerstandswert so schnell an, daß die geforderten engen Toleranzen nicht eingehalten werden können. Die Grenze dafür ist durch die Schaltzeit der automatischen Abschaltapparatur und durch die Genauigkeit der mechanischen Führung gegeben. Außerdem nimmt bei konstanter Vorschubgeschwindigkeit des Trenn Werkzeuges die relative Widerstandsänderung pro Zeiteinheit zu, wenn die Länge der Trennut nicht mehr klein gegenüber der Widerstandsbreite istThe areas of the resistors to be balanced in thin-film, thick-film and hybrid circuits are for miniaturization reasons and especially for applications in high-frequency technology for reasons of runtime very small, so that usually only a very small area is available for adjustment Cutting into a separating groove then increases even at the lowest feed speed of the separating device the resistance value increases so quickly that the required tight tolerances are not maintained can. The limit for this is due to the switching time of the automatic switch-off device and the Given the accuracy of the mechanical guidance. It also increases at a constant feed rate of the separating tool, the relative change in resistance per unit of time increases if the length of the separating groove is no longer small compared to the resistance range
Es ist durch die »Funk-Technik« 1971, Nr. 1, S. 23/24, bereits eine Vorrichtung zum nachträglichen Abgleichen von flächenhaften Widerständen mittels eines Laserstrahls bekannt, bei dem der fokussierte Laserstrahl auf die Widerstandsschicht auftrifft und dabei einen Graben herausschneidet, indem er einen Teil der Schicht verdampft. Für genaue Abgleichvorgänge wird hier der sogenannte L-Schnitt empfohlen. Hierbei wird der Widerstand zuerst senkrecht zur Stromflußrichtung getrimmt. Dabei ändert sich der Widerstandswert sehr schnell. 1st der gewünschte Wert innerhalb vorbestimmter Grenzen erreicht, dann wird in Richtung de: Stromflusses getrimmt, also senkrecht zur ersten Trimmrichtung. Da sich jetzt der Widerstand trotz gleicher Laserleistung nur noch langsam ändert, läßt sich der geforderte Wert auf etwa 0,1 % genauDue to the "Funk-Technik" 1971, No. 1, p. 23/24, it is already a device for subsequent adjustment known from planar resistances by means of a laser beam, in which the focused laser beam strikes the resistive layer and in the process cuts out a trench by removing part of the Layer evaporates. The so-called L-cut is recommended for precise adjustment processes. Here is the resistance is first trimmed perpendicular to the direction of current flow. The resistance value changes a lot fast. If the desired value is reached within predetermined limits, then in the direction of de: Current flow trimmed, i.e. perpendicular to the first trimming direction. Since now the resistance is in spite of If the same laser power changes only slowly, the required value can be accurate to about 0.1%
abgleichen. . . .compare. . . .
Abgleichverfahren mit wenigstens zwe: nichtleitenden Trennuten, die sowohl von einer Seite her, wenn auch nicht ausschließlich, eingeschnitten sind, als auch zueinander parallel laufen, zeigen sowohl die DT-AS 1106 893, insbesondere Fig. 1 als auch die DT-OS 14 65 400. insbesondere F i g. 4.Matching procedure with at least two: non-conductive Separating grooves that are cut from one side, if not exclusively, as well as run parallel to each other, both the DT-AS 1106 893, in particular Fig. 1 and the DT-OS show 14 65 400. in particular F i g. 4th
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, dasThe invention has set itself the task of
eingangs genannte Verfahren dahingehend weiter zuThe above-mentioned method continues to this effect
ίο entwickeln, daß die Trennut kurz vor und bei Erreichenίο develop that the Trennut shortly before and when reaching
des Sollwertes in einem Gebiet mit möglichst geringerof the setpoint in an area with the lowest possible
Stromliniendichte bewegt wird.Streamline density is moved.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß die Trennuten ausschließlich von einer Seite der Wider-This object is achieved in that the separating grooves exclusively from one side of the
Standsfläche her parallel zueinander eingeschnitten werden.Be cut parallel to each other.
Damit ergeben sich die Vorteile, daß zum Erreichen einer hohen Abgleichgenauigkeit nur eine relativ einfache Abgleichvorrichtung benötigt wird, daß mitThis results in the advantages that only a relative simple balancing device is needed that with
großer Geschwindigkeit gearbeitet werden kann undcan be worked at great speed and
daß die den Feinabgleich besorgende letzte Trennut, die in einem Bereich verringerter Stromdichte verläuft, eine erhöhte Abgleichgenauigkeit bewirkt.that the last separating groove, which takes care of the fine adjustment and runs in an area of reduced current density, is a causes increased calibration accuracy.
Vorteilhaft werden für den Grobabgleich zwei Trennuten von einer Seite her in die Widerstandsfläche eingeschnitten, während für den Feinabgleich eine dritte Nut <;twa symmetrisch zwischen die beiden ersten gelegt wird. Dabei werden vorzugsweise die ersten beiden Trennuten gleich lang ausgeführt. Hiermit ergeben sich gegenüber der Verwendung von nur zwei Trennuten die Vorteile, daß die Widerstandsschicht geringer und gleichmäßiger belastet wird und daß zwischen den beiden ersten Trennuten die Stromliniendichte sehr gering ist und somit engere Toleranzen einzuhalten gestattet.Two separating grooves from one side into the resistance surface are advantageous for the coarse adjustment incised, while a third groove for fine adjustment <; approximately symmetrically between the first two is placed. The first two separating grooves are preferably of the same length. Herewith there are advantages over the use of only two separating grooves that the resistance layer is less and more evenly loaded and that the streamline density between the first two separating grooves is very small and thus allows closer tolerances to be observed.
Vorzugsweise wird der Abgleichvoigang messend verfolgt und gesteuert.The calibration process is preferably measured tracked and controlled.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail with the aid of the drawing.
F i g. 1 zeigt ein bekanntes Abgleichverfahren für eined flächenhaften elektrischen Widerstand, bestehend aus einer etwa rechteckigen Widerstandsfläche 1 und zwei Kontaktflächen 2. Zum Wertabgleich ist von einer Seite der Widerstandsfläche 1 her quer zur Stromflußrichtung eine Trennut 3 eingeschnitten. Dabei ergibt sich der mit 4 gekennzeichnete Verlauf der elektrischen Stromlinien. Man erkennt leicht, daß mit zunehmender Länge der Trennut die elektrischen Stromlinien immer mehr zusammengedrängt werden, so daß der elektrisehe Widerstand mit zunehmender Länge der Trennut stark ansteigt. Man erkennt auch, daß durch den bekannten sogenannten L-Schnitt, bei dem der Feinabgleich durch eine Trennut in Stromflußrichtung bewirkt wird, auch der Feinabgleich in einem Bereich relativ hoher Stromdichte vorgenommen wird, so daß keine besonders hohen Genauigkeiten erreicht werden können.F i g. 1 shows a known adjustment method for an areal electrical resistance, consisting of from an approximately rectangular resistance area 1 and two contact areas 2. To compare values, use one Side of the resistance surface 1 cut a separating groove 3 transversely to the direction of current flow. It results the course of the electrical streamlines marked with 4. It is easy to see that with increasing Length of the Trennut the electric streamlines are more and more crowded together, so that the electric Resistance increases sharply with increasing length of the separating groove. You can also see that through the known so-called L-cut, in which the fine adjustment is effected by a separating groove in the direction of current flow is, the fine adjustment is made in an area of relatively high current density, so that none particularly high accuracies can be achieved.
Fig.2 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren bei Verwendung von zwei Trennuten. Von einer Seite der Widerstandsfläche 1 aus wird zunächst für den Grobabgleich eine erste längere Trennut 3 eingeschnitten, bis der Widerstands-Sollwert zu einem gewissen Prozentsatz angenähert ist. Anschließend wird parallel dazu von derselben Seite der Widerstandsschicht 1 aus eine zweite Trennut 5 eingeschnitten, die den Feinabgleich besorgt. Durch Vergleich mit dem in F i g. 1 eingezeichneten Stromlinienbild erkennt man, daß der Feinabgleich in einem Flächenbereich mit sehr geringer2 shows the method according to the invention using two separating grooves. From one side of the Resistance surface 1 from a first longer separating groove 3 is first cut for the rough adjustment, until the resistance setpoint is approximated to a certain percentage. Then it is parallel for this purpose, a second separating groove 5 is cut from the same side of the resistance layer 1, which enables the fine adjustment concerned. By comparison with the one shown in FIG. 1 drawn streamlines one recognizes that the Fine adjustment in an area with very little
Stromdichte vorgenommen wird. Die zweiteTrennut 5 Hert sozusagen im »Schatten« der ersten Trennut 3.Current density is made. The second separating groove 5 Hert in the "shadow" of the first Trennut 3, so to speak.
Fie 3 zeigt das erfindungsgemäße Abgleichvertahon m'ter Verwendung von insgesamt drei Trennuten. ZunS JwS«tiTrennut3 in die Widerstandstehe ^geschnitten. Anschließend wi*d eine zweite TrennuTS etagebracht Die Länge der beiden Trennuten 13 6 wird durch Vorversuche so gewählt, daß bei etwa gleicher Länge der beiden Trennuten der wTderstands-Sollwert bis auf einen vorbestimmten »o Proze^atz angenähert ist. Anschließend wird der FeUiabglekh mit Hilfe einer symmetrisch zwischen den bdden ersten Trennuten 3, 6 eingebrachten Trennut 5 vorgenommen. Durch Länge und Abstand der beiden Sn Trennuten 3, 6 kann die Stromdichte des ,s zwischen den beiden Trennuten liegenden Flachenbereiches eingestellt und damit die Abgleichgenauigkeit beeinflußt werden.FIG. 3 shows the calibration procedure according to the invention with the use of a total of three separating grooves. Initially JwS «tiTrennut3 cut into the resistance stand. Then a second separating groove is made. The length of the two separating grooves 13 6 is selected through preliminary tests so that, with the two separating grooves being approximately the same length, the desired resistance value is approximated up to a predetermined process. Subsequently, the FeUiabglekh with the help of a symmetrically introduced between the first separating grooves 3, 6 separating groove 5. By the length and spacing of the two Sn separation grooves 3, 6, the current density can be set between the two separation grooves lying flat area and thus affects the accuracy of the adjustment.
Die in Fig 3 dargestellte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens soll auch an einem Zahlenbeispiel verdeutlicht werden. Es wurde ein Widerstand von 1 mm Länge und 1,7 mm Breite abgeglichen. Die erste Trennut 3 wurde im Abstand von 0,2 mm von der linken Leitbahn' gezogen. Nach 0,5 mm Strichlänge war ein Widerstand von 5 % unterhalb des Sollwertes erreicht Die zweite Tennnut 6 wurde im Abstand von 0,2 mm von der rechten Kontaktfläche gezogen. Nach einer Länge von 0,4 mm war der Widerstands-Sollwert auf 0,2 % angenähert. Zum Feinabgleich wurde in die Mitte zwischen Trennut 3 und Trer.nut 6 die Nut 5 gelegt. Sie erreichte eine Länge von 0,2 mm, wobei der Widerstands-Sollwert mit einer Toleranz von weniger als ± 0,01 % erreicht werden konnte. Selbstverständlich könnten auch mehr als drei Trennuten eingeschnitten werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die dabei erreichbare Genauigkeitsverbesserung den Aufwand nicht rechtfertigt.The variant of the method according to the invention shown in FIG. 3 should also be based on a numerical example be clarified. A resistor 1 mm long and 1.7 mm wide was adjusted. The first Separation groove 3 was drawn at a distance of 0.2 mm from the left interconnect. After a line length of 0.5 mm there was a Resistance of 5% below the target value achieved. The second separating groove 6 was at a distance of 0.2 mm pulled from the right contact surface. After a length of 0.4 mm, the resistance setpoint was on 0.2% approximate. For fine adjustment, groove 5 was placed in the middle between separating groove 3 and Trer.nut 6. she reached a length of 0.2 mm, with the resistance setpoint having a tolerance of less than ± 0.01% could be achieved. Of course, more than three separating grooves could also be cut will. It has been found, however, that the improvement in accuracy that can be achieved in this way reduces the effort not justified.
Das Einschneiden der Trennuten kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Gebräuchlich sind Mikro-Sandstrahl-Gebläse, Laserstrahlen, Elektronenstrahlen, Funkenerosion usw. Mit Vorteil wird man dabei ein Verfahren verwenden, bei dem eine an den Widerstand angeschlossene Meßvorrichtung nicht beeinflußt wird und das darüber hinaus auch leicht beherrschbar ist.The cutting of the separating grooves can be done in various ways. Are common Micro sandblasting blower, laser beams, electron beams, Spark erosion, etc. With advantage you will use a method in which one to the Resistance connected measuring device is not influenced and also easily is controllable.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (4)
Priority Applications (1)
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DE19712120896 DE2120896B2 (en) | 1971-04-28 | 1971-04-28 | Trimming process for flat electrical resistor - cuts non conducting separating slots transverse to current flow |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19712120896 DE2120896B2 (en) | 1971-04-28 | 1971-04-28 | Trimming process for flat electrical resistor - cuts non conducting separating slots transverse to current flow |
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Publication Number | Publication Date |
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DE2120896A1 DE2120896A1 (en) | 1972-12-28 |
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DE19712120896 Ceased DE2120896B2 (en) | 1971-04-28 | 1971-04-28 | Trimming process for flat electrical resistor - cuts non conducting separating slots transverse to current flow |
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- 1971-04-28 DE DE19712120896 patent/DE2120896B2/en not_active Ceased
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