DE2155220A1 - Verfahren zur Anodisierung von Dünnfilmbaueinheiten - Google Patents
Verfahren zur Anodisierung von DünnfilmbaueinheitenInfo
- Publication number
- DE2155220A1 DE2155220A1 DE19712155220 DE2155220A DE2155220A1 DE 2155220 A1 DE2155220 A1 DE 2155220A1 DE 19712155220 DE19712155220 DE 19712155220 DE 2155220 A DE2155220 A DE 2155220A DE 2155220 A1 DE2155220 A1 DE 2155220A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- anodizing
- value
- steps
- resistance
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007743 anodising Methods 0.000 title claims description 119
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 54
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 47
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 18
- 230000000712 assembly Effects 0.000 title description 7
- 238000000429 assembly Methods 0.000 title description 7
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 claims description 28
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 4
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
- H01C17/22—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming
- H01C17/26—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming by converting resistive material
- H01C17/262—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming by converting resistive material by electrolytic treatment, e.g. anodic oxydation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N97/00—Electric solid-state thin-film or thick-film devices, not otherwise provided for
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Description
WESTERN ELECTRIC COMP., Inc.
195, Broadway
Jtfew*York, N. Y, 10007 / USA
A 32 652
Verfahren _zur Anodisi.erung__von__
Dünnfilmbaueinheiten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anodisierung einer Dünnfilmbaueinheit, insbesondere nach einem vorgewählten
Muster von Anodisierungsschritten zur Einstellung eines Parameters
der Dünnfilmbaueinheit auf einen gewünschten Wert»
Bei der Herstellung von Dünnfilmbaueinheiten, beispielsweise Dünnfilmwiderständen, ist oftmals ein hohes Maß an Präzision
erforderlich, entweder in dem absoluten Wert eines Parameters einer fertiggestellten Baueinheit oder bei der Anpassung der
Werte der Parameter in zwei oder mehreren fertiggestellten
Baueinheiten. Im Fall von gewissen hochpräzisen Dünnfilmwiderständen
können die notwendigen Toleranzen für fertiggestellte Widerstände in der Größenordnung von +0,1 %o eines Auslegungswertes oder des Widerstandswertes eines anzupassenden Widerstandes
liegen» Ein bekanntes Verfahren zur Einstellung von Dünnfilmwiderständen auf einen vorgegebenen Wert umfaßt die
Anodisierung, ein Verfahren, dem zufolge ein Teil der Dicke eines Widerstandes, der aus einem dünnen PiIm aus Tantal,
Tantalnitrid oder anderem Material gefertigt sein kann, oxidiert wird, wobei eine dielektrische Schicht gebildet wird,
209820/0732
so daß die Dicke des verbleibenden, nicht oxidierten Teiles des Filmes zwecks Steigerung des Widerstandswertes des Filmes
reduziert wird*
Ein typisches Verfahren zur Herstellung von Dünnfilmwiderständen, wie es allgemein bei der Herstellung von Widerständen
mit geringeren Ansprüchen an die Toleranzerfordernisse verwendet wird, und zwar im Bereich von + 0,5 % oder mehr,
umfaßt einen aus zwei Stufen bestehenden Widerstands-Einstellvorgang. Eine erste Stufe der Einstellung des spezifischen
Widerstandes umfaßt die Anodisierung jedes Dünnfilmwiderstandes bei einer ersten, verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit
mittels einer Reihe von bei verhältnismäßig hohem Strom ablaufenden Anodisierungsschritten, welche sich mit Widerstandsmeßvorgangen
abwechseln können. Diese erste Anodisierungsstufe setzt sich fort, bis der Wider stands wert dea Dünnfilmwiderstandes
gemäß Messung innerhalb eines ersten rohen Toleranzbereiches auf den Nominalwiderstandswert gesteigert
wurde, typischerweise - 5 %* Eine zweite Stufe der Widerstandseinstellung
ergibt eine genauere, bei verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit stattfindende Anodisierung durch eine Reihe
von bei verhältnismäßig geringem Strom stattfindenden Anodisierungsvorgangen.
Diese zweite Anodisierungsstufe setzt sich fort, bis der Widerstandswert des Dünnfilmwiderstandes gemäß
Messung in den typischen Bereich von + 0,5 % oder einen grösseren erforderlichen Toleranzbereich fällt. Um eine wirkungsvollere
Anwendung der üntersuchungs- und Anodisierungsanordnung
zu ermöglichen und damit die Anzahl von in einer gegebenen Zeitperiode nach diesem Verfahren hergestellten Dünnfilmwiderstände
zu steigern, wird oftmals ein nach dem Multiplexverfahren arbeitendes System angewendet, wobei eine Anzahl
von Dünnfilmwiderständen gleichzeitig anodisiert wird und eine aufeinanderfolgende Überprüfung die augenblicklichen Widerstandswerte
der Widerstände während der Anodisierung bestimmt*.
Selbst durch Verwendung von Multiplexverfahren ergeben sich
209820/0732
überlange Widerstandsverarbeitungszeiten für das oben erwähnte Verfahren, wenn dieses zur Herstellung von Widerständen mit
beträchtlich genaueren Toleranzerfordernissen verwendet wird, beispielsweise bei + 0,1 960 des nominellen Widerstandswertes,
Die zweite Anodisierungsstufe würde eine extrem geringe Geschwindigkeit der Widerstandsänderung erfordern, um ein Überlaufen
der festgelegten präzisen Toleranzzone zu vermeiden. Ein wirksameres "Verfahren zur mit hoher Präzision erfolgenden
Anodisierung zwecks Erzielung gewünschter Werte für Parameter von Dünnfilmbaueinheiten, beispielsweise Widerständen, in verhältnismäßig
kurzer Zeitperiode wäre demgemäß wünschenswert* Ein solches Verfahren muß, wie sich versteht, gut reproduzierbare
Kennwerte erzielen lassen und in seiner Art möglichst einfach sein, um es in einem Anodisierungsprograinm von großem
Maßstab verwenden zu können.
Eine Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung eines Verfahrens
zur Anodisierung einer Dünnfilmbaueinheit, beispielsweise zur Einstellung eines Parameters der Baueinheit, insbesondere
des Widerstandswertes, auf einen gewünschten Wert*
Die Erfindung strebt die Anodisierung einer Dünnfilmbaueinheit gemäß einem vorgewählten Muster von Anodisierungsschritten an,
welche einen Parameter der Baueinheit, beispielsweise den Widerstandswert eines Dünnfilmwiderstandes, in einen sehr engen
Toleranzbereich innerhalb einer minimalen Zeitperiode bringen, und zwar mit einer minimalen Wahrscheinlichkeit des Überlaufens
des Nominalwertes in solchem Ausmaß, daß die Baueinheit aus der Toleranzzone herausfällt. Das angestrebte Muster zur
Anodisierung zwecks Erzielung dieser Problemlösung umfaßt einen aus vielen Schritten bestehenden Vorgang, bei welchem
jeder aufeinanderfolgende Schritt so ausgelegt ist, daß eine Abnahme um ein festes Bruchvielfaches der Prozentualabweichung
des interessierenden Parameters von einem gewünschten Endwert
20982 0/0732
des Parameters erzielt wird. Ein solches Muster wird durch eine Reihe von Schritten erreicht, wobei das Produkt des
Anodisierungsstromes und der Anodisierungszeit für jeden aufeinanderfolgenden Schritt gleich einem solchen festen Bruchvielfachen
des Produktes des Anodisierungsstromes und der Anodisierungszeit für jeden vorangehenden Schritt ist. Ein bevorzugtes
festes Bruchvielfaches, welches bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird, ist gleich 1/2,
so daß die prozentuale Abweichung des interessierenden Parameters von dem gewünschten Wert binär und kontinuierlich vermindert
wird. Das binäre Muster wurde gewählt, - il man dadurch
in der Lage ist, den Wert des interessierenden Parat
meters schnell zu ändern, während jede Möglichkeit ausgeschlossen wird, den gewünschten Nominalwert um mehr als einen
binären Schritt zu überlaufen, was einen unbeträchtlich geringen Wert darstellt, wenn einmal die Einstellung den Parameter
in die Nähe des gewünschten Nominalwertes gebracht hat.
Die Erfindung strebt ferner die Einstellung von Dünnfilmbaueinheiten
gemäß einem Muster von Schritten an, wobei der Anodisierungsstrom und die Anodisierungszeit binär oder in anderer
geometrischer Progression vermindert werden, so daß entweder der Anodisierungsstrom oder die Anodisierungszeit während einiger
aufeinanderfolgender Schritte konstant gehalten werden können, während jeweils der andere Parameter gemäß dem Muster
ψ vermindert wird. Ein beispielsweises Verfahren nach der Erfindung
verwendet eine Anzahl von Schritten, wobei ein konstanter Anodisierungsstrom an eine Dünnfilmbaueinheit über
Zeitperioden angelegt wird, die in fester geometrischer Progression abnehmen, wobei nachfolgend eine Anzahl von Schritten
angewendet wird, bei denen die Anodisierungszeitperiode konstant gehalten und der Anodisierungsstrom gemäß der festen geometrischen
Progression vermindert werden. Die Anodisierung kann während dieses Vorgangs kurz nach jedem Anodisierungszyklus,beispielsweise
nach jedem Schritt, kurz unterbrochen
209820/0732
werden, um der Prüfanordnung zu ermöglichen, den Portschritt
des Aufbaues der Dünnfilmbaueinheit gegenüber dem Nominalwert zu prüfen. Ein Multiplexvorgang kann in Verbindung mit
diesem Verfahren angewendet werden, um fertiggestellte anodisierte Dünnfilmbaueinheiten mit gesteigerter Geschwindigkeit
zu produzieren.
Die Erfindung schafft also ein Verfahren zur Herstellung von Dünnfilmwiderständen und anderen Baueinheiten in präziser
Weise gemäß Einstellung durch eine reguläre geometrische Folge von Schritten, Jeder Schritt eines Binärstufen-Anodisierungsmusters
zur Einstellung eines Widerstandes auf einen normalen Widerstandswert 1st so ausgelegt, daß die prozentuale Abweichung
des Widerstandswertes von dem Nominalwert an dem Ende jedes vorangehenden Schrittes um die Hälfte abgesenkt wird«
Aufeinanderfolgende binäre Schrittverminderungen in der prozentualen Widerstandsabweichung werden durch eine Reihe von
Binärstufen-Verminderungsvorgängen in dem Produkt aus dem Anodisierungsstrom und der Anodisierungszeit für jeden Schritt
erhalten. Das entstehende Einstellungsmuster von abnehmender Geschwindigkeit bewirkt, daß jede Möglichkeit eines wesentlichen
Überlaufens des gewünschten Nominalwertes vernachlässigbar ist, während ein schnelles Erreichen des Nominalwertes
gewährleistet wird.
Ein Prcfczeßs-fceuerungsrechner wird zu diesem Zweck mit einer
Reihe von Bänder oder anderen Programmeinrichtungen zur Speicherung
der dem Anodisierungsstrom sowie der Anodisierungszeit entsprechenden Information verwendet, um aufeinanderfolgende
Schritte des erfindungsgemäßen AnodisierungsVerfahrens
durchzuführen. Eine solche Information entspricht derjenigen, welche von gegebenen Bedingungsgruppen und Widerstandskodierungen
abgeleitet wurde, und zwar unter Einschluß verschiedener regulärer Anodisierungsmuster von geometrischer Progression
und linearen Annäherungen, beispielsweise in Form einer
209820/0732
linearen Annäherung eines Binärstufenmustersi Jeder Widerstand
wird in aufeinanderfolgenden Schritten anodisiert, wo "bei nach
jedem Schritt eine Widerstandsmessung durchgeführt und der Anodisierungsstrom sowie die Anodisierungszeit für den nächsten
Schritt "bestimmt werden. Die Anodisierung wird beendet, wenn die
Toleranzzone um den nominalen Widerstandswert erreicht wird*
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein Schaubild zur Veranschaulichung des Produktes aua dem Anodisierungsstrom und der Anodisierungszeit als Punktion
der prozentualen Abweichung eines Dünnfilmwiderstandes von
P einem nominalen Widerstandswert entsprechend den ersten drei
Schritten eines Anodisierungsmusters gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung,
Pig, 2 die Portsetzung des Schaubildes von Fig. 1 zur Verannchaulichung
einiger zusätzlicher Verfahrensschritte in Nachfolge zu dem Anodisierungsmuster gemäß Pig. 1, in demgegenüber
vergrößerter Ordinatendarstellung,
Pig, 3 ein Schaubild zur Veranschaulichung des Anodisierungsstromes
als Punktion der prozentualen Abweichung von dem Wert für die ersten drei Schritte des Musters gemäß Pig. 1, 2,
Pig, 4 ein Schaubild zur Veranschaulichung des Anodisierungsstromes
als Punktion der prozentualen Abweichung von dem Wert für einige zusätzliche Schritte in dem Muster gemäß Pigi 1,2,
Pig. 5 ein Punktionsschaubild zur Darstellung gewisser Schritte, welche gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der
Erfindung angewendet werden können, beispielsweise unter der Steuerung eines üblichen Prozeßsteuerungsrechners.
209820/0732
Gemäß Pig. 1, 2 soll voraussetzungsgemäß eine Dünnfilmbaueinheit,
"beispielsweise ein Dünnfilmwiderstand, anodisiert werden, um einen kennzeichnenden Parameter der Dünnfilmbaueinheit
einzustellen, "beispielsweise deren Widerstandswert, so daß dieser Parameter innerhalb einer sehr engen Toleranz
von beispielsweise +0,1 %o eines gewünschten Nominalwertes
oder eines Wertes in festem Verhältnis zu dem Wert des Parameters in einer anzupassenden Dünnfilmbaueinheit liegt»
Die spezifizierte Toleranzzone ist auf der rechten Seite 21 (Fig. 2) der in den Schaubildern von Pig. 1, 2 verwendeten
Abszisseneint^ilung dargestellt, wobei Pig. 2 in einem gedehnten vertikalen Maßstab dargestellt ist und eine nach rechts
gerichtete Portsetzung des Schaubildes von Pig. 1 darstellt.
Ein Potentialbereich prozentualer Abweichungen von einem gewünschten Wert eines Parameters beginnend bei -5 % und endend
bei etwa -0,1 %o ist längs der Abszisse von Pig. 1, 2 verans
chaulicht *
Perner soll der Parameter der Dünnfilmbaueinheit innerhalb der sehr engen Toleranz des Nominalwiderstandswertes in einer
kürzestmöglichen Gesamtzeit eingestellt werden, und zwar mit einer minimalen Wahrscheinlichkeit des Überlaufens der Toleranzzone
in Zuordnung zu dem Nominalwert,
Die nachfolgend beschriebenen Verfahren zur Durchführung des Erfindungsgedankens sind im Sinne der Anodisierung zwecks
Einstellung des Widerstandswertes eines Dünnfilmwiderstandes auf +0,1 %o eines gewünschten nominalen Widerstandswertes
erläutert, wobei man von einer Anfangsabweichung in der Nähe von -5 % auegeht. Dies ist jedoch so zu verstehen, daß die
Verfahren auch bei der Einstellung von Parametern, beispielsweise der Kapazität, anderer Dünnfilmbaueinheiten anwendbar
sind, beispielsweise bei Dünnfilmkondensatoren, wobei die vorgewählten prozentualen Abweichungswerte von + 0,1 %o und
-5 % lediglich ein Beispiel für einen weiten Bereich möglicher Endpunkte darstellen, die bei der Durchführung dieser
209820/0732
Verfahren anwendbar sind.
Das Muster oder die Anodisierungsschritte gemäß Fig. 1,2 wurden
so ausgelegt, daß der gewünschte Zweck erzielt wird, nämlich schnell und zuverlässig Dünnfilmwiderstände mit einer
Toleranz von + O,1 %o zu erzeugen, ausgehend von -5 % Widerstands
abweichung. Zehn aufeinanderfolgende Verfahrensstufen
werden jeweils durch eine unterschiedliche Stufenzahl η =* 0
bis η β* 9 dargestellt» Jeder Schritt ji umfaßt eine unterschiedliche
horizontale Erstreckung. Daher geht der Schritt η =* 1 von einer Abweichung von -5 % des Widerstandswertes zu
einer Abweichung von -2,5 %t während der Schritt η = 2 von
der Abweichung von -2,5 % zu einer Abweichung von -1,25 % verläuft?
der Schritt η =* 3 geht von der Abweichung von -1,25 %
zu einer Abweichung von -0,625 %* Jeder aufeinanderfolgende
Schritt kann so betrachtet v/erden, daß die Abweichung des Widerstandswertes, wie sie an dem Ende des vorangehenden
Schrittes vorlag, um die Hälfte reduziert wird«
Gemäß Pig. 1, 2 kann eine Reihe von zehn Anodisierungsschritten in schneller Aufeinanderfolge gemäß einem Binärschrittmuster
der Anodisierung durchgeführt werden, wobei die prozentuale Abweichung von -5 % auf innerhalb +0,1 %o
des Nominalwertes eines Dünnfilmwiderstandes reduziert wird.
Vermöge des extrem geringen Wertes, mit welchem sich jede Binärschrittzunähme dem gewünschten Wert annähert, ist jede
Möglichkeit des Überlaufens des Toleranzbereiches in Zuordnung zu diesem gewünschten Wert^ selbst unter den nicht
idealen Bedingungen bei einer Massenproduktion oder bei der Herstellung von Widerständen, minimal. Daher sollten jegliche
Fehler der Widerstandsmessungen sowie auch jegliche Ungenauigkelten
bei der Anwendung des theoretischen Verfahrens auf den tatsächlichen Produktionsprozeß im Hinblick auf irgendeinen
einem Anodisierungsvorgang unterworfenen Dünnfilmwiderstand
den endgültigen Widerstandswert des Widerstandes um nicht
- 9 209 8 2 0/0732
mehr als einen Binärschritt "beeinflussen, d.h. höchstens
etwa in der Größenordnung von 0,1 %o des Nominalwertes für
eine Toleranzzone von 0,2 %o. Ein solcher Effekt würde noch
in die Toleranzzone für den Widerstand fallen.
Dargestellt durch die Ordinate von Mg, 1, 2 ist ein Produkt
IT des Anodisierungsstromes I und der Anodisierungszeit
T für jeden Schritt n. Damit jeder aufeinanderfolgende
Schritt die prozentuale Widerstandsabweichung von dem Nominalwert um die Hälfte reduziert, wurde festgelegt, daß das
Produkt des Anodisierungsstromes und der Anodisierungszeit
binär mit jedem folgenden Schritt reduziert werden soll« Wie sich beispielsweise aus Pig. 1, 2 ergibt, wird das Produkt
I., T., des Anodisierungsstromes und der Anodisierungszeit
für den Schritt η = 1 zur Hälfte des Produktes IqTq des
Anodisierungsstromes und der Anodisierungszeit für den Schritt η = 0 gewählt, während das analoge Produkt I?^2 ^ür den
Schritt η = 2 die Hälfte des Produktes I1T1 ist. Das Produkt
I T des Anodisierungsstromes und der Anodisierungszeit kann gemäß folgender allgemeiner Formel betrachtet werden:
Vn * 2'ni0T0
Hier bedeuten IQ, TQ den an dem Dünnfilmwiderstand während
eines Anfangsschrittes entsprechend η = 0 liegenden Strom bzw, die Zeit, über welche dieser Anodisierungsstrom während
des Anfangsschrittes angelegt ist| Dieses Binärmuster vermindert sich, da das Strom/Zeit-Produkt für aufeinanderfolgende
Anodisierungsschritte so gewählt wurde, daß das gewünschte Binärmuster der Abnahmen der prozentualen Abweichung
von dem nominellen Widerstandswert eine schnelle Anodisierung ergibt, so daß eine minimale Wahrscheinlichkeit des
Überlaufens der Toleranzzone entsteht*
- 10 -
209820/0732
Um die Formel
1Ii1Ii ά 1O1O
zu erfüllen, versteht es sich, daß das Änderungsmuster in dem Produkt In^n mit aufeinanderfolgenden Schritten erreicht werden
kannj indem eine oder beide der Variablen von Schritt zu Schritt
verändert werden. Ein Beispiel eines Anodisierungsverfahrens gemäß einem solchen Muster ergibt sich aus Pig. 3t 4 der Zeichnung«
Eine erste Phase der Anodisierung gemäß diesem Verfahren (Fig. 3) umfassend Schritte von η = 0 bis η = 3 kennzeichnet
sich durch ein BinärSchrittmuster von abnehmender Anodisierungszeit
T , während der Anodisierungsstrom I für jeden Schritt
auf einem gewählten Anfangswert IQ konstant gehalten ist» Eine
zweite Phase der Anodisierung gemäß dem Verfahren (Pig# 4) umfassend Schritte η =* 4 bis η = 9, ist durch ein Binärschrittmuster
von abnehmendem Anodisierungsstrom I charakterisiert, wobei die Anodisierungszeitperiode für jeden Schritt auf dem
Wert Tq/8 konstant gehalten wird, welcher während des letzten
Schrittes, entsprechend η = 3, der ersten Phase der Anodisierung verwendet wird, wobei der Anodisierungsstrom für den ersten
Schritt, nämlich η = 4» der zweiten Phase auf Iq/2 eingestellt
v/ird. Daher steht das gesamte Anodisierungsmuster gemäß Pig« 3, 4 in Übereinstimmung mit der Gesamtformel
Ein Beispiel unter Einschluß der Auswahl verschiedener numerischer
Werte zur Erzielung eines Anodisierungsmusters allgemein nach Art von Pig* 3, 4 ist nachfolgend erläutert. Es
wird eine Annäherung verwendet, bei welcher ,ein im wesentlichen abschließender Anodisierungsschritt, beispielsweise
η = N, zuerst vorgegeben wird. Alsdann wird eine Reihe von Schritten η = N-1, η = N-2 usw. durch Rückwärtsarbeiten abge-
- 11 - .
2 0 9820/0732
leitet, Ms Iferte für den Anodisierungsstrom IQ und Tq zur
Anwendung in einem ersten Schritt, entsprechend η = 0, abgeleitet
wurden, welche einem Schritt η = N-N entsprechen. Daher
soll unter Anwendung einer Widerstandsabweichung (D) von -0,2 %o als Ausgangspunkt auf einen Wert D = 0,1 %o während
eines abschließenden oder nächst dem abschließenden Verfahrensschritt η = N befindlichen Verfahrensschrittes anodisiert
werden, wobei die Toleranzzone, um den Nominalwiderstandswert erreicht wird. Die Wahl des Schrittes η = N soll sicherstellen,
daß die abschließende Präzisionsanodisierung bei D = 0,1 %o
nicht zu einem Überlaufen eines nominellen Widerstandswertes um mehr als einen Binärschritt führt. Ein typisches Dünnfilm-Widerstandsmaterial
kann einen Widerstandswert von 50 0hm pro Quadratfläche aufweisen, was einen Widerstandswert darstellt,
der gemäß empirischer Ermittlung einen Spannungsanstieg von 0,0167 Volt erfordert, um eine Änderung der Widerstandsabweichung
an dem Punkt D = -0,2 %o um 0,1 %o herbeizuführen.
Eine typische anwendbare minimale Anodisierungsperiode beträgt 25 Millisekunden, wobei dies eine Periode darstellt,
welche eine brauchbare Anodisierungszeit für genau abgestimmte
Anodisierungssehaltvorgänge ergibt. Eine Geschwindigkeit des
Spannungsanstieges wird berechnet, indem die 0,0167 Volt Spannungsanstieg durch den 25 Millisekunden umfassenden minimalen
Zeitperiodenwert geteilt werden, vfobei die berechnet* Geschwindigkeit des Spannungsanstieges 0^667 Volt pro Sekunde
oder 40 Volt pro Minute beträgt. Diese Anfangsbedingungen werden als Schritt η = N in der unten angegebenen Tabelle
fortgesetzt, wobei die prozentuale Widerstandswertabweichung (D) mit jedem aufeinanderfolgenden Schritt in der umgekehrten
Schrittreihenfolge, d.h. N, N-1, N-2 usw., verdoppelt wird
und die Geschwindigkeit des Spannungsanstieges in Volt pro Minute (V/Min) gemäß der nachfolgenden Tabelle eine Verdoppelung
mit jedem folgenden Schritt für die Schritte N-1, N-2, N-3, N-4, N-5 erlaubt, während die Anodisierungszeit Tn auf
- 12 -
209820/0732
ihrem Minimalwert über 25 Millisekunden gehalten wird, um eine Reihe schneller Anodisierungsschritte zu ermöglichen.
Schritt | D(~%) | V/Min. | Tn^Millisec.) | Phase | η |
N+1 | 0.01 | 20 | 25 | II | •9 |
N | 0.02 | 40 | 25 | II | 8 |
N-1 | 0.04 | 80 | 25 | II | 7 |
N-2 | 0.08 | 160 | 25 | II | 6 |
N-3 | 0.16 | 320 | 25 | II | 5 |
N-4 | 0.32 | 640 | 25 | II | 4 |
N-5 | 0.64 | 1,280 | 25 | II | 3 |
N-6 | 1.28 | 1,280 | 50 | I | 2 |
N-7 | 2.56 | 1,280 | 100 | I | 1 |
N-8 | 5.12 | 1,280 | 200 | I | 0 |
Die Verdoppelung einiger in umgekehrter Reihenfolge verlaufender Schritte N+1 bis N - 5 gemäß der Tabelle setzt sich
nicht für die Schritte N - 6, N - 7, N - 8 fort. Eine absolute Maximalgeschwindigkeit des zulässigen Spannungsanstieges
ist auf 2000 Volt pro Minute eingestellt, da jeglicher Spannungsanstieg bei einer wesentlich höheren Geschwindigkeit zur
Zerstörung des Oxidfilmes infolge eines Spannungsdurchbruches nebst nachfolgender Kristallisation der Oxidschicht führt. Der
Schritt N-6 wäre charakterisiert durch eine Geschwindigkeit des Spannungsanstieges von 2560 Volt pro Minute, was einen Wert
oberhalb des Wertes von 2000 Volt pro Minute darstellt, der als absolutes Maximum festgesetzt wurde, wenn die konstante
Anodisierungszeitphase (Phase II) des Verfahrens in dem rückwärts
gerichteten Portschreiten von Verfahrensschritten fortgesetzt würde. Daher wird der Schritt N-5 als Überkreuzungspunkt
X hergenommen, bei welchem die konstante Anodisierungszeitphase (Phase II) in dem vorwärts gerichteten tatsächlichen
Ablauf des berechneten Musters beginnt. Der Schritt N-6 ist der Phase I der Anodisierung zugeordnet, d.h. der Phase mit konstantem
Anodisierungsstrom. Die Berechnung der Werte der Anodisierungszeit
Tn für die Schritte N-6, N-7 usw. folgt durch
- 13 -
209820/0732
Verdoppelung von T in jedem in umgekehrter Reihenfolge durchgeführten
Schritt, wobei V/Min und I konstant bleiben, bis
eine prozentuale WiderstandsWertabweichung von -5,12 %t d. h«
im Absolutwert größer als -5 %, für den Schritt N-8 erreicht
ist, worauf die Berechnungen aufhören« Der Schritt N-8 entspricht nun ersichtlich dem Schritt η = O, wobei der 200 Millisekunden
betragende Wert von T bei dem Schritt N-8 auf TQ
festgelegt wird.
Ein anfänglicher Ano<3isierungsstrom von verhältnismäßig hohem
Wert Iq kann nunmehr aus der empirisch abgeleiteten Beziehung
erhalten werden:
I = AV/3,225
Hierbei ist A der Bereich in mm des zu anodisierenden Dünnfilmwiderstandes,
V die Geschwindigkeit des Spannungsanstieges in Volt pro Minute und I der Strom in Mikroampere. Daher ist
für einen Wert V = 1280, wie in den vier Schritten N-5 bis N-8
der Phase I des Verfahrens, der Wert I entsprechend dem verhältnismäßig hohem Stromwert IQ gleich 0,256 A.
Die Berechnungen und die in dem obigen Beispiel gegebene Zusammenstellung für Dünnfilm-Widerstandsmaterial bei einem
Widerstandswert von 50 0hm pro Quadratfläche können übertragen werden, um einen weiten Bereich von Stoffen mit unterschiedlichen
Widerstandswerten zu überdecken. Beispielsweise kann eine andere Tabelle für Stoffe von 25 0hm pro Quadratfläche als
spezifischer Widerstand angelegt werden. Eine solche Tabelle hätte einen Überkreuzungspunkt X bei dem Schritt η = 4, wobei
der Schritt η = 1 einer anfänglichen prozentualen Widerstandsabweichung D von etwa -5 %, beispielsweise -5,12 %, entspricht.
Die in Fig. 3, 4 dargestellten Anodisierungsmuster wurden lediglich
zur besseren Darstellung angelegt und stellen nicht die aufgetragenen Resultate irgendeiner tatsächlichen Tabellenanlage
der gerade beschriebenen Art dar. Tatsächlich scheint
- 14 -
209820/0732
ein angenommener Anfangswert von -5#12 % für die Abweichung D
dem -5 % "betragenden Wert von Fig. 3 (und Fig. 1) vorzuziehen
sein, einfach deshalb, weil 5,12 ein exaktes Binärvielfaches von O, 01 ist, d.h. 0,01 χ 29.
Eine bevorzugte Art zur Anwendung eines Verfahrens nach der Erfindung
umfaßt die Anwendung eines üblichen Prozeßsteuerungsrechners mit einem Gedächtnis oder peripheren Systemen, beispielsweise
einer zugeordneten Bibliothek von Bändern, wobei Speicherinformation entsprechend den obigen Berechnungen und
der obigen Tabellierung für einen weiten Bereich von Stoffen mit unterschiedlichen Widerstandswerten abgenommen werden kann.
Anfängliche Werte des Anodisierungsstromes IQ und der Anodisierungszeit
TQ zuzüglich richtiger Überkreuzungspunkte χ
sind für die verschiedenen Artwiderstände vorgesehen. Intermittierende
Überprüfungen des Artwiderstandes können zwischen den Anodisierungsschritten durch Anwendung irgendeiner üblichen
Meßschaltung eingestreut werden. Beispiele einer solchen Schaltung sind intermittierend arbeitende Anodisierungs- und Prüfschaltungen
gemäß den USA-Patentschriften 3 341 444 und 3 341 445 oder Schaltungen, welche eine gleichlaufende Anodisierung
und Widerstandsüberprüfung zulassen. Die Überprüfungen des Artwiderstandes zeigen das Portschreiten der Anodisierung
längs der Abszisse, die prozentuale Widerstandsabweichung gemäß Fig, 3, 4, was eine Kontrolle der Anodisierung für das
besondere bei dem betreffenden Widerstand angewendete Steuermuster unterstützt.
Ein Multiplexverfahren kajui mit Vorteil angewendet werden, um
eine Anzahl von Dünnfilmwiderständen gleichzeitig mit einer augenblicklichen Kopplung jedes aufeinanderfolgenden, der Anodisierung
unterworfenen Widerstandes zu einer Prüfbeziehung mit der Widerstandsmeßschaltung zu anodisieren. Die besondere
verwendete Anordnung bildet keinen Gegenstand der Erfindung.
- 15 209820/0732
In Fig. 3, 4 ist ein Paar gestrichelter Linien ::ai: und :ib;:
veranschaulicht, welche unterschiedliche stetige lineare Annäherungen der nichtlinearen Formel
-Vn * ά 1O1O
darstellen, welche die ausgezogene Linie entsprechend dem BinärSchrittmuster gemäß Fig. 3, 4 darstellt. Jede solche
lineare Annäherung kann mit Vorteil hei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren angewendet werden. Daher kann ein
Programmierungsband, welches die lineare Annäherung ::bi! beschreibt,
zur Anodisierung eines Widerstandes verwendet werden, wobei jede intermittierende Überprüfung des Widerstandswertes
eine Stelle längs der Abszisse von Fig. 3, 4 festlegt, d.h. die prozentuale Widerstandswertabweichung, welche die
während des nächsten Anodisierungsschrittes entsprechend dem im wesentlichen binären Anodisierungsmuster der gestrichelten
Linie "b!! zu verwendende I- und T -Bedingung festlegt.
Die allgemeinen Erfindungsgrundlagen beziehen sich auf eine Anodisierung sowohl entsprechend einem nichtbinären als auch
einem binären geometrischen Progressionsmuster, wobei ein kontinuierlich abnehmendes Produkt des Anodenstromes und der
Anodisierungszeit in aufeinanderfolgenden Schritten erzielt wird. Eine allgemeine Formel zur Anodisierung gemäß der Erfindung
hat folgende Form:
Hierbei ist K eine Konstante größer als 1, wobei alle anderen
V/er te schon vorangehend definiert wurden. Die Formel
zur Definition der Lösung gemäß dem binären Schritt ist so
- 16 -
209820/0732
betrachtet lediglich ein spezieller Fall der vorangehend ange
gebenen allgemeinen Formel
wenn für K die ganze Zahl 2 eingesetzt wird. Andere ganzzahlige oder nichtganzzahlige Werte von K, größer oder kleiner
ala 2| können in regulären geometrischen Progressionsmustern
der Anodisierung gemäß der Erfindung verwendet werden, um diejenigen Fälle zu überdecken, denen zufolge geringere oder
höhere Grade an Genauigkeit,der Gefahr des Überlaufens der Toleranzzonen oder der Schnelligkeit der Anodisierung gegenüber
^ denjenigen gemäß dem Binärschrittmuster nach Fig* 1-4 erzielt
" werden sollen«
Gemäß Fig« 5 ist eine typische Anwendung des Erfindungsgegenstandes
bei der Herstellung einer Anzahl von Tantalnitrid-Dünnfilmwiderständen
mit einer Toleranz von +0,1 %o beschrieben. Fig» 5 stellt ein Funktionsschaubild mit einer Reihe von
Verfahrensvorgangen dar, welche mit einem üblichen, für allgemeine
Zwecke ausgelegten Prozeßsteuerungsrechner bei der Produktion derartiger Widerstände durchführbar sind. Die
durchzuführenden Vorgänge gemäß dem Funktionsschaubild bestehen
in der präzisen Anodisierung von vorangehend roh eingestellten Widerständen auf eine angenäherte Toleranz von
h -5 % unter Verwendung einer üblichen Anodisierungsschaltung
und üblichen Elektrolyten, beispielsweise unter Verwendung eines Elektrolyten aus .0,1 % Zitronensäurelösung in einem
Karboxylmetholzellulose-Träger.
In dem Funktionsschaubild nach Fig. 5 werden gewisse vorangehend nicht erläuterte Ausdrücke verwendet. Der Ausdruck Rp
stellt den programmierten Nominalwiderstandswert für irgendeinen Dünnfilmwiderstand dar, wobei r. einen Widerstandswert
R. aufweist. Numerische Werte des Index I werden verwendet, um
- 17 -
209820/0732
besondere Widerstände zu identifizieren, beispielsweise Widerstände
r.j, r2 mit V/iders tandswert en R.. bzw, R2. Der Ausdruck
!•Max bezieht sich auf die Gesamtzahl der in einer besonderen
Gruppe von Widerständen zu anodisierenden Widerstände. Die Toleranzzone um den Nominalwert Rp für jeden Widerstand r*,
d,h. die +0,1 %o umfassende Abweichungszone 0,9999 Rp-^R^
1,0001 Rp, ist als Grenzbereich 1 definiert« Der Ausdruck
nMax zeiS* ei»6 Maxiraalzahl von Anodiaierungsachritten, die
hinsichtlich irgendeines Widerstandes r* zugelassen werden«
Die Anodisierung einer Anzahl iMax von Dünnfilmwiderständen
beginnt in der "Start"-Stellung 31 gemäß tfig, 5. Das Gedächtnis
des Rechners, das beispielsweise durch ein Programraierungsband
in Zuordnung zu einer besonderen Kodierung des zu anodisierenden
Widerstandes bereitgestellt ist, wird untersucht (Kasten 32), um (Kasten 33) einen programmierten Nominalwiderstandswert
R für den ersten Widerstand r> zu schaffen» AIa
nächstes (Kasten 34) wird der Widerstandswert r* des Widerstandes
r.. mittels eines üblichen Widerstandsprtbfverfahrena
gemessen. Ein solches Gerät bestimmt, ob der Widerstandswert
R.J mehr als 5 % oberhalb des Widerstandswertes Rp liegt, der
für den Widerstand r^ (Kaeten 36) programmiert wurde, oder,
wenn dies nicht zutrifft, ob der Widerstandswert R.. größer als
der maximale Widerstandswert der programmierten Soleranzzone Ii in Zuordnung zu dem Widerstand r^ ist, d.h. ob R..>
1,0001 Rp für den Widerstandswert/Rp ist, der für den Widerstand v*
(Kasten 37) programmiert wurdej und - falls dies nicht zutrifft
-,ob der Widerstandswert R^ anfänglich in die programmierte
$oleranzzone Ii in Zuordnung zu dem Widerstand r«.
fällt, d.h., ob 09999 Rp^ R^ 1,0001 Rp für den Widerstandswert
r ist, der für den Widerstand r.« (Kasten 38) programmiert
wurde.
Wenn das übliche Widerstandsprüfgerät anzeigt (Kasten 36),
daß der Widerstandswert R^ anfänglich um über 5 % darüber
liegt, so wird der Rechner im Sinne der Anzeige programmiert,
- 18 -
209820/0732
daß der Widerstand r^ "hoch" ist (Kasten 41), indem übliche
Aufzeiohnungsmechanismen (nicht gezeigt) aktiviert werden.
Wenn der Widerstandswert R.. (bei Kasten 37) als anfänglich
oberhalb des maximalen Widerstandswertes der Toleranzzone L liegend bestimmt wurde, so tritt eine ähnliche wZurückweisen"-Aufzeichnung
(Kasten-42) auf, Wenn der Widerstandswert R.. als
in die Toleranzzone L um den programmierten Widerstandswert Rp für den Widerstand r., fallend gemessen wurde, so werden (bei
Kasten 38) die Werte von Rp und die prozentuale Widerstandswertabweichung (#D) aufgezeichnet (Kasten 43)· In jedem dieser
drei Fälle bestimmt der Rechner nach Aufzeichnung, ob der einzelne gerade überprüfte Widerstand r^, im vorliegenden
Fall r^j der letzte einer Prüfung zu. unterwerfende ist, d.h.j
ob i) -.^Μαΐ (Kasten 44) ist, und zwar vor der Adressierung
eines nächsten Widerstandesi
Soweit wurde ein Programm zur Sortierung von Widerständen r.,
beschrieben, indem ein entsprechender aus einigen verschiedenen Kategorien gewählt wirdi Bs kann in gewissen Fällen als
vorteilhaft angesehen werden, eine große Anzahl von Widerständen durch dieses Sortierprogramm mit rascher Aufeinanderfolge
laufen zu lassen, ohne daß eine Anodiaierung auftritt. Diese Widerständej welche nicht den Prüfbedingungen der Kästen
36j 37 r 38 entsprechen, d.h. Widerständej für welche der
Wideratandswert R^ anfänglich geringer als derjenige an dem
unteren Ende der Toleranzzone L ist, können später durch Anodisierung auf ihren Wert gebracht werden. In solchen Fällen
könnt» Λβν Weg 46 gemäß der gestrichelten Darstellung
in Fig, 5 als der Weg von dem Kasten 38 verwendet werden, wo
der Zustand des Kastens 38, nämlich R. £ /L/, nicht erfüllt
Die Bestimmungen der Kästen 36, 37 sind für ein Anodisierungsprogramra
nicht notwendig, sondern lediglich in einem Sortiervorgang zweckmäßig, welche entweder getrennt von einem Anodisierungsprogramm
oder als Teil desselben durchführbar ist^
- 19— :
209820/0732
Zurückkommend nunmehr auf die Anodisierung der Widerstände, "beispielsweise nach. Ausführung eines Sortierprogramms und
Eliminierung aller Widerstände, für welche der anfängliche Widerstandswert r^ gleich oder größer als der Widerstandswert
des unteren Endes der Toleranzzone ist, die für den Widerstand programmiert wurde, kann angenommen werden, daß
die Prüfung R± £ /L/ des Kastens 37 anfänglich eine "nein"-Anzeige
ergibt. Der Rechner wird alsdann durch sein Programm zur Berechnung (Kasten 47) der Werte von I , D eingestellt,
welche in einem ersten Anodisierungsschritt (gemäß Leitung durch den Kasten 48) verwendet werden.
Das Programmierungsband in Zuordnung zu der besonderen Verschlüsselring
des Dünnf ilmwider Standes zum Durchlaufen einer Anodisierung verschafft dem Rechner die Information von der
Art, wie sie in Fig. 3, 4 aufgetragen ist, sowie die Berechnungen und die Tabellierung gemäß der vorangehenden Beschreibung.
Es wird angenommen, daß die lineare Annäherung :ib:! des nichtlinearen Binärschrittmusters als das zweckmäßigste
Muster der zu verwendenden Anodisierung für diese Verschlüsselung des Widerstandes ausgewählt wurde. Das übliche
Widerstandswert-Prüfgerät zeigt eine prozentuale Abweichung des Widers tandswertes R. des Widerstandes r.. von dem für den
Widerstand r.. programmierten Widerstandswert Rp an, wobei diese
prozentuale Abweichung einer ersten Stellung längs der Abszisse, voraussetzungsgemäß von Pig. 3, entspricht« Der entsprechende
Punkt auf der gestrichelten Linie Mb" soll der
Punkt 51 von Fig. 3 sein. Die Anodisierungszeit T, welche
durch den Rechner zur Anwendung in einem ersten Anodisierungsschritt bestimmt wurde, entspricht der Stellung des Punktes
gegenüber der Ordinate von Pig. 2. Der anfängliche Anodisierungsstrom In ist der Wert IQ, wie er aus der Formel
I « AV/3,225
bestimmt und in das Band programmiert wurde, wie bereits vorangehend beschrieben wurde. - 20 -
209820/0732
Wenn einmal die Werte I , T für einen ersten Anodisierungsschritt
gemäß dem linearisierten, allgemein "binären Muster "bI? von Fig» 3, 4 gewählt wurden, so stellt das Programm den
Rechner so ein, daß ein erster Anodisierungsschritt (Kasten 48) durchgeführt wirdt wobei der Widerstand in üblicher Weise "beim
Vorliegen eines Elektrolyten analisiert wirdj danach wird ein
neuer Widerstandswert R. des Widerstandes r. gemessen (Kasten
34), Wenn die Anodisierung zu dem vorausgesagten binären Muster der Abnahme der prozentualen Abweichung des Widerstandswertes
führte, hat man nunmehr, den Punkt 52 aus der gestrichelten Linie l5b;i erreicht.
' Der neue Wert von R^ wird nunmehr dem Vergleich der Kästen
36, 37, 38 unterworfen. Da die Zustände dieser Kästen nicht erfüllt sind, müssen die durch die Kästen 47, 48 geforderten
wiederholt werden. Die Berechnungs-, Anodisierungs-, Meß-
und Vergleichsvorgänge setzen sich alsdann fort, voraussetzungsgemäß angenähert durch die vorausgesagten Anodisierungs
sehr it t-End punkte 53, 54, 55, 56, 57 usw», bis der von
dem Kasten 38 geforderte Vergleich anzeigt, daß der Widerstand r.. seinen Widerstandswert R.. gesteigert hatte, so daß
dieser in die Toleranzzone L um den programmierten Nominalwert Rp für den Widerstand r, fällt. Eine Änderung von einem
konstanten Anodisierungsstrom einer ersten Anodisierungsphase
ψ zu einer zweiten Phase der Anodisierung mit konstanter Anodisierungs
zeit zu einem entsprechenden Zeitpunkt wird durch das Programm entsprechend der gestrichelten Linie i!b:! gesteuert,
d^h. an dem Punkt 54. Die konstante Anodisierungszeit
hat danach den vorbestimmten Wert von 25 Millisekunden.
Die Erreichung der vorausgesagten Zwischenpunkte 52, 53, 54 usw. ist weit davon entfernt, kritisch zu sein. Die Binärschrittannäherung
wurde besonders wegen ihrer selbstkorrigierenden Art gewählt* Jeder aufeinanderfolgende Fehler, wenn
irgendwelche Fehler vorliegen sollten, beeinflußt die Anodi-
- 21 209820/0732
sierung lediglich in dem Bruchteil eines Binärschrittes« Der letzte aus einer Reihe von Anodisierungsschritten sollte somit
den Widerstandswert des Widerstandes r.. in die Toleranzzone
1 bringen, d« h. daß die Bedingung erfüllt ist: 0,9999 Rp <
R1 < 1,0001 Rp.
Eine Kontrolle über irgendeinen Pail, bei dem der niedrigste
Widerstandswert des Widerstandswert-Toleranzbereiches nicht in einer ausgedehnten Zahl von Schritten n*, erreicht wird,
ergibt sich durch die Kästen 61, 62 gemäß Pig. 5, welche einen
Vergleich der Anzahl von Anodisierungsschritten η nach jedem Schritt mit der Anzahl n™ und die Signalisierung des zugeordneten
AufZeichnungsgerätes bewirken,um einen "Anhaltezustand"
anzuzeigen, wenn einmal die Anzahl ru» von Schritten erreicht
wurde.
Nachdem der Widerstand r.. auf seinen Wert eingestellt wurde, erfolgt
ein Vergleich der Widerstandszahl i = 1 mit der Anzahl
zu anodisierender Widerstände iMax· Da mehr als ein Widerstand
zu anodisieren ist, findet man den Widerstand r^ nicht als den
letzten Widerstand* Darauf wird das Reöhnerprogramm für die
besondere Verschlüsselung des Widerstandes befragt (Kasten 63), um festzulegen, ob der abschließende Widerstandswert des ersten
Widerstandes r^ auf den nächsten Widerstand r2 anzupassen ist
oder auf irgendeinen anderen folgenden Widerstand. Wenn nicht, werden die Kästen 32, 33 wiederum adressiertj um einen programmierten
nominellen Widerstandswert Rp für den nächsten zu anodisierenden Widerstand r« abzugeben, worauf der gesamte
Vorgang bezüglich des Widerstandes r« und danach bezüglich jedes folgenden Widerstandes wiederholt wird. Wenn dies zutrifft,
wird der Wert von R.. aufgezeichnet (Kasten 64). Die Abgleichvorgänge
treten danach durch Anwendung eines Wertes eines nominellen Zielwiderstandswerte Rp bei der Anodisierung des
anpassenden Widerstandes auf, und zwar entsprechend dem aufgezeichneten
Wert von R1 multipliziert (Kasten 66) mit einem
gewünschten Widerstandswertverhältnis, sofern ein anderer Wert
- 22 -
209820/0732
als 1 vorliegt, was durch das Rechnergedächtnis (67) geleistet wird, das beispielsweise in der Form des Programmierungsbandes
für die Verschlüsselung des die Anodisation durchlaufenden Widerstandes vorliegt. Ein solcher Abgleichvorgang kann bei der
Herstellung von Dünnfilmwiderstandsnetzwerken einschließlich der Widerstände r^ , r„ usw. angewendet v/erden*
Die Anodisierung der Widerstände r., r2 usw. setzt sich fort,
bis ein Vergleich an dem Kasten 44 anzeigt, daß ein letzter Widerstand auf seinen Wert gebracht wurde. Darauf wird der AnodisierungsVorgang
beendet (Kasten 68)»
Obgleich die verschiedenen Widerstände gemäß dem obigen Beispiel serienweise anodisiert wurden, versteht es sich, daß
das Verfahren auch auf eine Multiplexanordnung anwendbar ist, wobei eine gleichzeitige Anodisierung von zwei oder mehr Widerständen
durchgeführt wird. Sogar ohne Multiplexanordnung kann jedoch ein extrem schnelles und doch zuverlässiges Anodisierungsmuster
durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielt werden.
209820/0732
Claims (6)
- Ans_pr up hejiVVerfahren zur Anodisierung einer Dünnfilmbaueinheit zur Einstellung eines Parameters der Baueinheit innerhalb eines Toleranzbereiches eines gewünschten Endwertes durch Bewirkung mehrerer Schritte, in welchen ein Anodisierungsstrom der Baueinheit beim Vorliegen eines Elektrolyten über eine bestimmte Zeitperiode zugeführt wird, gekennzeichnet durch Auswahl eines Anodisierungsstromes sowie einer Zeitperiode für jeden Schritt zur Reduzierung der prozentualen Abweichung des Parameters von dem gewünschten Endwert um im wesentlichen ein festes Bruchvielfaches der prozentualen Abweichung und Beendigung der Anodisierung, wenn der Parameter der Dünnfilmbaueinheit (48) in den Toleranzbereich des gewünschten Endwertes fällt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Bruchvielfache dem Wert 0,5 entspricht.
- 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt des Anodisierungsstromes und der Anodisierungszeit für jeden aufeinanderfolgenden Schritt als das feste Bruchvielfache multipliziert mit dem Produkt des Anodisierungsstromes und der Anodisierungszeit für den vorangehenden Schritt gewählt wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Bewirkung zumindest der letzten Schritte im wesentlichen nach einem Muster von Schritten entsprechend der GleichungIT = κ""ηΤ φwobei η die Zahl jedes Schrittes, I der an der Baueinheit beim Vorliegen eines Elektrolyten während jedes Schrittes η- 2 209820/0732liegende Anodisierungsstrom, T die Zeit, über welche der Anodisierungsstrom I während jedes Schrittes η angelegt ist, K eine Konstante größer als 1, IQ den an der Baueinheit während eines Anfangsschrittes entsprechend η = O liegenden Anodisierungsstrom und Tq die Zeit, über welche der Anodisierungsstrom I0 während des Anfangsschrittes angelegt wird, bedeuten.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstante K den Wert 2 hat,
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5, dadurch gekenn-λ zeichnet, daß die Verfahrensschritte entsprechend einer linearen Annäherung des nichtlinearen Musters gemäß folgender G-leichung durchgeführt Werdens7« Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Schritte eine Veränderung des Anodisierungsstromes gegenüber demjenigen beinhaltet, welcher während eines vorangehenden Schrittes verwendet wird, und daß zumindest einer der Schritte eine Änderung der Zeitperiode gegenüber derjenigen umfaßt, die während eines vorangehenden Schrittes verwendet wurde«8, Verfahren nach Anspruch lt gekennzeichnet durch anfängliche Durchführung mehrerer Schritte, von denen jeder die Anlage eines konstanten Anodisierungsstromes an die Dünnfilmbaueinheit beim Vorliegen des Elektrolyten über Zeitperioden umfaßt, die sich im wesentlichen in geometrischer Progression gemäß dem bestimmten Bruchviolf.iclion ändern, und darauffolgende Durchführung mehrerer Schritte, von denen jeder die Anlegung von Anodisierungsstromen an die Dünnfilmbaueinheit beim Vorliegen des Elektrolyten über eine konstante Zeit--3 -209820/0732QiTperiode umfaßt, wobei die Ströme im wesentlichen in geometrischer Progression gemäß dem bestimmten Bruchvcielfachon geändert werden.209820/0732
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US8737070A | 1970-11-06 | 1970-11-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2155220A1 true DE2155220A1 (de) | 1972-05-10 |
Family
ID=22204779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712155220 Pending DE2155220A1 (de) | 1970-11-06 | 1971-11-06 | Verfahren zur Anodisierung von Dünnfilmbaueinheiten |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3635802A (de) |
BE (1) | BE774895A (de) |
CA (1) | CA928433A (de) |
DE (1) | DE2155220A1 (de) |
FR (1) | FR2112510B1 (de) |
GB (1) | GB1363528A (de) |
IT (1) | IT942267B (de) |
NL (1) | NL7115203A (de) |
SE (1) | SE393133B (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5017302B1 (de) * | 1971-05-13 | 1975-06-19 | ||
US3956081A (en) * | 1973-04-09 | 1976-05-11 | General Radio | Method of high speed resistor trimming |
DE3004149A1 (de) * | 1980-02-05 | 1981-08-13 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur reproduzierbaren herstellung metallischer schichten |
US6730984B1 (en) * | 2000-11-14 | 2004-05-04 | International Business Machines Corporation | Increasing an electrical resistance of a resistor by oxidation or nitridization |
DE10214618B4 (de) * | 2002-04-03 | 2007-07-12 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken mittels eines Bearbeitungsverfahrens, insbesondere des elektrochemischen Bearbeitungsverfahrens |
CN111863365B (zh) * | 2019-04-28 | 2022-04-26 | 深圳市杰普特光电股份有限公司 | 调阻机及其调阻方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2920018A (en) * | 1957-04-22 | 1960-01-05 | Electro Chem Mfg Co Inc | Anodizing process and system |
US3520783A (en) * | 1967-02-10 | 1970-07-14 | Northern Electric Co | Method of adjusting a resistor by anodizing |
-
1970
- 1970-11-06 US US87370A patent/US3635802A/en not_active Expired - Lifetime
-
1971
- 1971-06-02 CA CA114667A patent/CA928433A/en not_active Expired
- 1971-10-29 SE SE7113790A patent/SE393133B/xx unknown
- 1971-11-03 IT IT197153862A patent/IT942267B/it active
- 1971-11-04 GB GB5131271A patent/GB1363528A/en not_active Expired
- 1971-11-04 NL NL7115203A patent/NL7115203A/xx unknown
- 1971-11-04 BE BE774895A patent/BE774895A/xx unknown
- 1971-11-05 FR FR7139845A patent/FR2112510B1/fr not_active Expired
- 1971-11-06 DE DE19712155220 patent/DE2155220A1/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE393133B (sv) | 1977-05-02 |
FR2112510B1 (de) | 1974-08-19 |
FR2112510A1 (de) | 1972-06-16 |
GB1363528A (en) | 1974-08-14 |
US3635802A (en) | 1972-01-18 |
NL7115203A (de) | 1972-05-09 |
BE774895A (fr) | 1972-03-01 |
IT942267B (it) | 1973-03-20 |
CA928433A (en) | 1973-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2536585C3 (de) | Anordnung zur statistischen Signalanalyse | |
DE69328443T2 (de) | Vorrichtung zum Funkenerosionsbearbeiten | |
DE102017124477B4 (de) | Werkzeugpfaderzeugungsvorrichtung, werkzeugpfaderzeugungsverfahren und werkzeugpfaderzeugungsprogramm | |
DE3032492A1 (de) | Elektrisches netzwerk und verfahren zu seiner herstellung | |
DE2715066A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur untersuchung der intensitaetsverteilung eines lichtflecks, insbesondere eines nebenmaximums eines beugungsmusters zur fehlerpruefung textiler flaechengebilde | |
DE2155220A1 (de) | Verfahren zur Anodisierung von Dünnfilmbaueinheiten | |
DE2108320A1 (de) | Einrichtung zur Frequenz- und Phasenregelung | |
DE2114972A1 (de) | Verfahren zum Abgleich einer Dunn filmanordnung | |
DE2044496C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der mittleren Abweichung einer variablen Funktion von ihrem Mittelwert sowie Anwendung des Verfahrens | |
DE3717555A1 (de) | Verfahren zum bestimmen der parameter eines verzoegerungsgliedes n-ter ordnung mit gleichen zeitkonstanten | |
DE2343092A1 (de) | Programmierbarer funktionsgenerator | |
DE102008001876A1 (de) | Sensoranordnung und Verfahren zum Betrieb einer Sensoranordnung | |
DE3813627C2 (de) | Verfahren zum Funktionsabgleich einer elektronischen Schaltung | |
DE2935303C2 (de) | Vorrichtung zur Feststellung der Fokussierung eines Objektivs | |
DE4106432C1 (de) | ||
DE4106431C1 (de) | ||
DE2702207C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abgleich elektronischer Schaltungen | |
DE3434189A1 (de) | Einrichtung zur ansteuerung eines kreuzspulanzeigeinstruments | |
DE3247795A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur gleichzeitigen, beidseitigen coronabehandlung von kunststoff-folienbahnen | |
DE2313009C2 (de) | Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens zur Grundfrequenzermittlung mit Ausblendung der Subharmonischen der Grundfrequenz | |
DE2822496A1 (de) | Digitale rechenanlage | |
DE2347177C3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer mit elektrischen Widerstandsleitern versehenen Glasscheibe | |
DE2360630C3 (de) | Verfahren zum Nachformieren von Elektrolytkondensatoren | |
DE1621148A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von logischen Elementen | |
DE2302064C3 (de) | Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer harmonischen, ein schnelles Einschwingverhalten aufweisenden Schwingung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHN | Withdrawal |