DE2364520B2

DE2364520B2 - Verfahren zur herstellung einer gedruckten kohlenstoff-harz-widerstandsschicht

Info

Publication number: DE2364520B2
Application number: DE19732364520
Authority: DE
Inventors: Tsumoru Miyagi Oka (Japan)
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1972-12-28
Filing date: 1973-12-24
Publication date: 1978-01-26
Also published as: JPS4989148A; DE2364520A1; JPS5535843B2; DE2364520C3; US4087779A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Kohlenstoff-Harz-Widerstandsschicht und einer leitenden, die Widerstandsschicht kontaktierenden, Metallpartikelchen enthaltenden Schicht als Leiterbahn bzw. Kontaktanschluß.

Es sind bereits gedruckte Schaltungen mit elektrischen Widerständen auf einer Isolierstoffplatte aus z. B. Phenolharz bekannt, welche eine Textilverstärkung aufweisen. Hierbei wird zunächst eine elektrische Widerstandsschicht entsprechender Form auf diese Platte gedruckt und danach eine elektrisch leitende Schicht, welche die Klemmen bzw. die Enden des Widerstandes bilden soll, so aufgebracht, daß die beiden Schichten an beiden Endteilen der Widerstandsschicht übereinanderliegen. Da hierbei jedoch eine elektrisch leitende Paste, welche Metallpartikelchen, z. B. Silberteilchen, enthält, aufgetragen und dann bis zur Erhärtung ausgetrocknet wird, tritt zwischen den Metallpartikelchen und dem isolierenden Untergrund direkt eine Wechselwirkung auf: Die Partikelchen werden in Richtung des auf sie einwirkenden elektrischen Feldes eingeschleppt als auch entlang des verstärkenden Textils, welches im Untergrund vorhanden ist, so daß die Isolation zwischen den leitenden Schichtteilen, welche die Enden des Widerstandes bilden, nach einer gewissen Betriebsdauer sich verschlechtert und sich ein Kurzschluß zwischen den Leiterteilen bilden kann.

Zwar ist bekannt, vorstehende Nachteile dadurch zu vermeiden, daß man zunächst eine geeignete Harzschicht auf der zu behandelnden Fläche des isolierenden Untergrundes und anschließend die Widerstandsschicht und die elektrisch leitende Schicht über dieser Harzschicht aufbringt, so daß insoweit ein Einschleppen der Metallpartikelchen verhindert werden kann. Allerdings muß hierbei der Nachteil in Kauf genommen werden, daß ein zusätzlicher, zeitraubender Arbeitsschritt erforderlich wird, um die Harz- bzw. Kunstharzschicht herzustellen, der die Lohnkosten erhöht und insoweit einen wesentlichen Nachteil darstellt, als die gedruckten Schaltungen bzw. Leiterplatten Massengüter sind, bei welchen niedrige Herstellungskosten optimal erreicht werden sollen.

Es ist ebenfalls bekannt, bei einem Kleindrehwiderstand auf einem Untergrund ringsegmentförmige Widerstandsbahnen aufzubringen, wobei eine Kontaktflache innerhalb der Widerstandsbahn angeordnet und für diese jeweils Anschlußleiterbahnen auf dem Untergrund aufgedruckt sind. Kontaktfläche und Anschlußleiterbahnen bestehen aus Silberpalladium. Eine besondere Anordnung der Widerstandsbahn zu der Kontaktfläche bzw. den Leiterbahnen, derart, daß ein Einschleppen der Silberpalladiumpartikelchen in den Untergrund wirksam verhindert wird, bei gleichzeiiiger, vereinfachter Herstellung, kann der bekannten Anordnung jedoch nicht entnommen werden (DT-OS 20 50 675).

Es ist auch bekannt, eine aus Asbest bestehende, bandförmig bewegte Unterlage mit einer Mischung aus fein-gemahlenem Kohlenstoff und flüssigem Silikon schichtweise zu besprühen, bei erhöhter Wärme das Lösungsmittel auszutreiben, auszuhärten und danach eine Mischung aus Silikonharz und Silber auf einem, Silber aufweisenden Teil des Bandes anzuwenden. Nach Aushärtung werden Kontaktanschlüsse aus einer Mischung von Epoxidharz und Silberpartikelchen gebildet, ausgehärtet und danach das Band in vorbestimmte Stücke abgeteilt. Die Form der Widerstandsbahn und der Leiterbahn relativ zueinander ist aber nicht so aufeinander abgestimmt, daß bei verbilligter und schneller Herstellung das Einschleppen der Silberpartikelchen in den Untergrund wirksam vermieden werden könnte(US-PS 27 81 277).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung der Widerstandsschicht und der Leiterbahn

iu zu vereinfachen und zu verbilligen, wobei jedoch das Einschleppen von Metallpartikelchen in den Untergrund nach wie vor wirksam verhindert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Γ) Während Fig. 1 zur Erläuterung eines bekannten Verfahrens dient, ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Fig. 2 dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Widerstand und eine

4n Leiterbahn,

F i g. 2 eine Draufsicht auf einen anderen Widerstand und eine andere Leiterbahn bzw. leitende Schicht.

In Fig. 1 hat die elektrische Widerstandsschicht 2' teilweise eine Ringform und ihre beiden, aus einer

•Γ) elektrischen Leiterbahn 3' bestehenden Endteile sind auf die Oberfläche eines isolierenden Untergrundes Γ aufgedruckt, welche z. B. aus Phenolharz besteht, wobei in Bereichen T die beiden Schichten übereinanderliegen. Die elektrische Leiterbahn 3' wird gebildet, indem zunächst eine elektrisch leitende Paste od. dgl., welche z. B. aus Silber bestehende Partikelchen enthält, auf den Untergrund Γ aufgetragen und getrocknet wird, bis Verfestigung eintritt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Fig. 2 wird eine Schicht 2 aus einer Kohlenstoff-Harz-Serie bzw. Abkömmlingen, welche den Charakter eines elektrischen Widerstandes hat, zunächst auf den elektrisch isolierenden Untergrund aus z. B. Phenolharz, und zwar an Stellen aufgebracht, an welchen nicht nur

bo die Teile des elektrischen Widerstandes, sondern auch die elektrischen Leiterbahnen der gedruckten Schaltung vorgesehen werden. Danach wird eine aus elektrisch leitender Paste bestehende, z. B. Silberpartikelchen enthaltende Schicht 3, über die Widerstandsschicht 2 an

1.5 Stellen aufgetragen, an welchen die Leiterbahnen bzw. Kontaktanschluß des Widerstandes vorhanden sind, aufgebracht, derart, daß die Randbereiche 4, welche die Widerstandsschicht 2 enthalten, um die aus leitender

Paste bestehenden Schichtteile 3 herum frei bleiben bzw. gebildet sind, vergl. F i g. 2. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die Leiterbahnen 3 nicht unmittelbar mit dem isolierenden Untergrund 1 in Berührung kommen. ^r>

Da nunmehr die Leiterbahnen 3 nicht mehr direkt mit dem Untergrund aus Phenolharz oder Epoxidharz in Berührung kommen, wird das Einschleppen der Metallpartikelchen entlang des verstärkenden Textils vermieden und der zusätzliche Verfahrensschritt, den iu Untergrund 1 vorher zu überziehen, vermieden, so daß das ganze Verfahren auf zwei einfache Verfahrensschritte verringert wird: dem Aufbringen der Widerstandsschicht und der Leiterbahn auf dem Untergrund. Auch die Lebensdauer der Schaltung wird erhöht, weil ¹^ die Isolation zwischen den leitenden Teilen 3 auch nach langer Betriebszeit nicht zerstört wird.

Das Verfahren kann in mannigfaltiger Weise an verschieden geformten Leitungen angewendet werden, so daß insofern die Ausführungsform der F i g. 2 nur ein Beispiel ist, bei dem ein ringförmiger Widerstandsteil 2, ein ge^radüniger Widerstandstei] 2ε, zwei Leiterbahnen 5 für den Anschluß nach außen und einige Zwischenleiter 3 in schematischer Weise dargestellt sind.

Ferner ist ersichtlich, daß die Lücken der handelsüblichen gedruckten Schaltungen verringert werden, und damit die ganze Schaltung. Als Untergrund kann man, je nach Einzelfall, auch andere Werkstoffe,/. B. Keramika, verwenden.

Das Verfahren ist besonders vorteilhaft für hochohmige Widerstandsschichten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Kohlenstoff-Harz-Widerstandsschicht und einer leitenden, die Widerstandsschicht kontaktierenden, Metallpartikelchen enthaltenden Schicht als Leiterbahn bzw. Kontaktanschluß, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht auf dem isolierenden Untergrund auch an Stellen aufgebracht wird, wo die Leiterbahn bzw. der Kontaktanschluß vorgesehen ist, dann über die Widerstandsschicht die elektrisch leitende Schicht als Leiterbahn derart aufgebracht wird, daß Randbereiche der Widerstandsschicht zumindest teilweise die elektrisch leitende Schicht umfassen bzw. einschließen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Paste Silberpartikelchen verwendet werden.