DE2630237A1

DE2630237A1 - Verfahren zur herstellung von besser abstimmbaren dickschichtwiderstaenden

Info

Publication number: DE2630237A1
Application number: DE19762630237
Authority: DE
Inventors: Frank-D Dipl Ing Hauschild
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1976-07-06
Filing date: 1976-07-06
Publication date: 1978-01-19
Also published as: FR2357995A1; FR2357995B3; ZA774043B; JPS536863A; ATA478277A; AT358665B; US4097988A

Description

PLI Gebranzig-st/tex ^ 28. Juni 1976

R.Nr. 1451

Verfahren zur Herstellung von besser abstimmbaren Dickschichtwiderständen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von auf ebenen Trägern festgelegten besser abstimmbaren Dickschichtwiderständen.

Im Zuge der zunehmenden Miniaturisierung elektronischer Baugruppen werden die einzelnen Bestandteile einer elektronischen Schaltung, integrierte Schaltkreise, Halbleiterbauelemente mit Sonderfunktionen, wie Lumineszenzdioden und elektrische Widerstände sowie andere passive Bauelemente, sofern sie in ihrem Zusammenwirken eine Funktionseinheit bilden, auf Trägerplatten zusammengefaßt und elektrisch verbunden. Auf diese Weise ergibt sich eine erhöhte Betriebssicherheit sowie eine einfachere Wartung und Reparatur komplizierterer elektronischer Geräte.

Die Widerstände werden beispielsweise durch Auftragen einer Paste auf die genannten Trägerplatten hergestellt. Dabei kann der Widerstandswert durch die Dicke des Pastenauftrages, die Zusammensetzung der Paste und die Größe der mit der Paste belegten Fläche bestimmt werden. Die aufgetragene Widerstandspaste kann durch anschließende Wärmebehandlung getrocknet und verfestigt werden.

Bei elektronischen Schaltungen ist häufig ein Abgleich der elektrischen Werte einzelner Bauteile aufeinander erforderlich. Dies wird bei Schaltungen herkömmlicher Art beispielsweise durch Trimmpotentiometer erreicht. Jedoch ist dies bei mikrominiaturisierten Schaltungen nicht möglich. Es wurden für diese Fälle besondere Verfahren entwickelt.

709883/0052

BLAUPUNKT-WERKE GMBH » h.ldeshe.«. ****»****. *»

PLI Gebranzig-st/tex ~Λ~- 28. Juni 1976

14 R.Nr. 1451

So wird in der GB-PS 1, 006, 125 ein Herstellungsverfahren von elektrischen Widerständen auf einem Träger für mikrominiaturisierte Schaltungen beschrieben. Diesem britischen Patent sind flächenhafte rechteckig ausgebildete Widerstände zu entnehmen, die zur Korrektur ihrer Widerstandswerte an einer ihrer Längsseiten eine streifenförmige Ausnehmung des Widerstandsmaterials aufweisen. -

Darüber hinaus ist es bekannt, Widerstände von mikrominiaturisierten Schaltkreisen, wie sie beispielsweise in dem genannten britischen Patent beschrieben werden, nachträglich mit Hilfe eines Lasers abzugleichen.

Das beschriebene Abgleichverfahren zeigt in Verbindung mit den Widerständen gemäß der GB-PS 1, 066, 125 erhebliche Nachteile.

Werden Widerstände mit rechteckiger Geometrie durch einen Laser abgeglichen, indem senkrecht zur ursprünglichen Strombahn des Widerstandes ein Abgleicheinschnitt gelegt wird, so wird dabei, wenn auch ungewollt, die für die Belastbarkeit des Widerstandes verantwortliche wirksame Widerstandsfläche erheblich verkleinert. Ferner ist ein auf die notwendige Widerstandsänderung bezogener sehr langer Abgleicheinschnitt des Laserstrahls erforderlich. Damit werden für den Abgleichvorgang längere Zeitspannen benötigt, welche die übrigen Fertigungsprozesse belasten. Ein derartiges Verfahren läßt sich daher nur mit Schwierigkeiten in einen größeren Fertigungsablauf integrieren.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von auf ebenen Trägern festgelegten besser abstimmbaren Dickschichtwiderständen zu entwickeln. Diese Dickschichtwiderstände sollen einfach abgleichbar sein, insbesondere sollte mit relativ kurzen Abgleichein-

709883/0052

BLAUPUNKT-WERKE GMBH « hudele.«. ***«*»»*„»

PLI Gebranzig-st/tex -JT- ■ 28. Juni 1976

S R.Nr. 1451

schnitten eine größere Widerstandsänderung erzielt werden. Dabei soll die nach dem Abgleich verbleibende und für die Belastbarkeit der Dickschichtwiderstände verantwortliche wirksame Widerstandsfläche möglichst groß sein. Darüber hinaus muß ein derartiges Verfahren zur Herstellung von Dickschichtwiderständen sowie deren Abgleichvorgang in die übrigen Fertigungsabläufe einfügbar sein, ohne diese zu stören.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß das Widerstandsmaterial des Dickschichtwiderstandes in Form einer durch mindestens eine gerade Kante begrenzten sich mit zunehmenden Abstand von dieser geraden Kante verjüngenden endlichen Fläche auf einen Träger aufgebracht wird, daß auf diese Fläche entlang der sich verjüngenden Kanten zwei Stromzuführungen aufgebracht werden und daß senkrecht zu der genannten geraden Kante von der von der geraden Kante entferntesten Stelle das Widerstandsmaterial teilweise abgetragen wird.

Es ist besonders vorteilhaft, die Dickschichtwiderstände im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens trapezförmig auf einen Träger aufzubringen. Dabei werden die elektrischen Anschlüsse an den Schrägseiten des Trapezes aufgebracht und der Abgleicheinschnitt von der kürzeren der beiden Parallelseiten ausgehend gelegt.

Ebenso ist es möglich, den Dickschichtwiderstand als Halbkreis auf einen Träger aufzubringen. Die Stromzuführungen können dann entlang der halbkreisförmigen Umrandung aufgetragen werden. Der Abgleicheinschnitt sollte in diesem Fall von der Mitte der halbkreisförmigen Peripherie aus gelegt werden.

709883/0052

BLAUPUNKT-WERKE GMBH » h.loeshe.m. _nob._rt.Bo.=h-s„.B.

PLI Gebranzig-st/tex

28. Juni 1976 R.Nr. 1451

Durch die Ausbildung des Dickschichtwiderstandes als eine sich verjüngende Fläche und ein teilweises Abtragen des Widerstandsmaterials ausgehend von der Peripherie im verjüngten Bereich wird durch einen geringfügigen Abtrag, beispielsweise in Form eines Einschnitts, eine wesentlich größere Widerstandsänderung erzielt, als sie bei einem rechteckigen Widerstand durch analoges Vorgehen erreicht werden kann.

Dies wird verständlich, wenn der als verjüngte Fläche ausgebildete Dickschichtwiderstand als eine Parallelschaltung von Widerständen steigender Werte verstanden wird. Dabei entsprechen Widerstände mit kleinen Werten dem verjüngten Bereich und Widerstände mit großen Werten dem breiten Bereich des Dickschichtwiderstandes. Einem Einschnitt im verjüngten Bereich entspricht die Entfernung von Widerständen kleinerer Werte aus der Parallelschaltung. Somit verbleiben die Widerstände mit den größeren Werten, die den Gesamtwiderstand bestimmen. Da sich bei einer Parallelschaltung von Widerständen der reziproke Wert des Gesamtwiderstandes, als Summe der reziproken Werte der Einzelwiderstände ergibt, wird der Gesamtwiderstand durch Wegnahme eines kleinen Parallelwiderstandes um einen großen Betrag erhöht.

Bei dieser Betrachtung entsprechen den einzelnen Parallelwiderständen Streifen gleicher Breite, in welche der Dickschichtwiderstand gedanklich zerlegt werden kann.

Dagegen ist ein rechteckiger Dickschichtwiderstand bei gleicher Betrachtungsweise als eine Parallelschaltung gleicher hochohmiger Widerstände zu verstehen. Der rechteckige Dickschichtwiderstand möge vor dem Abgleich den gleichen Anfangswiderstand wie der Vergleichswiderstand mit sich verjüngender Fläche haben. Wird nun in einen rechteckigen Dickschichtwiderstand ein Abgleicheinschnitt gleicher Länge gelegt, so ändert sich der Gesamtwiderstand nur in geringerem Maße, da ein größerer Widerstand aus der Parallelschaltung entfernt wird. Um eine gleiche Widerstandsänderung

709883/0052

BLAUPUNKT-WERKE GMBH « h.ld_E8h_E._m.

PLI Gebranzig-st/tex - .5— 28. Juni 1976

7 R.Nr. 1451

wie im vorherigen Fall zu erreichen, muß also ein längerer Abgleicheinschnitt erfolgen.

Somit sind erfindungsgemäß hergestellte Widerstände mit geringerem Aufwand durch kürzere Einschnitte, die einen geringeren Zeitaufwand erfordern, abgleichbar. Durch die kürzeren Abgleicheinschnitte wird die für die Belastung verantwortliche wirksame Fläche der Dickschichtwiderstände nur unbedeutend verkleinert.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren an den Figuren 1 bis 3 näher erläutert. Dabei zeigen die Figuren 1 und 2 zwei trapezförmige Ausbildungen der Dickschichtwiderstände 1 und die Figur 3 einen halbkreisförmigen Dickschichtwiderstand 1 mit den Stromzuführungen 2 und Der Abgleicheinschnitt ist in 4 dargestellt.

Die Auswahl einer bestimmten Gestalt des Dickschichtwiderstandes wird sich hauptsächlich am Layout der gesamten elektronischen Schaltung orientieren. Die Trapezform der Widerstände läßt sich besonders platzsparend in eine gesamte Schaltungsanordnung einfügen.

Der Abgleicheinschnitt kann auf verschiedene Arten gelegt werden. Mit einem Lichtstrahl hoher Leistungsdichte, beispielsweise mit einem Laserstrahl lassen sich Dickschichtwiderstände in gesteuerten oder geregelten Vorrichtungen besonders genau auf vorgegebene Sollwerte abgleichen. Ebenso ist es denkbar, den Abgleicheinschnitt mit einem Elektronenstrahl unter Vakuum zu legen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Dickschichtwiderstände einfach und platzsparend auf den Träger einer mikrominiaturisierten Schaltung aufbringen. Diese Dickschichtwiderstände können mit kurzen

709883/0052

BLAUPUNKT-WERKE GMBH » η·»..·.««.

StraB«

PLI Gebranzig-st/tex -Jr- ■ 28. Juni 1976

8 R.Nr. 1451

Abgleicheinschnitten auf genau vorbestimmte Sollwerte abgeglichen werden. Durch die kurzen Abgleicheinschnitte können relativ große Widerstandsänderungen erzielt werden, ohne daß die für die Belastbarkeit der Dickschichtwiderstände verantwortliche wirksame Widerstandsfläche merklich verkleinert wird. Da ein erfindungsgemäßes Verfahren nur sehr kurze Taktzeiten erfordert, kann es in umfangreichere Fertigungsprozesse mit einbezogen werden. Dabei werden die übrigen Fertigungsabläufe durch das erfindungsgemäße Verfahren nicht belastet.

- Patentansprüche -

709883/0052

? Leerseite

Claims

BLAUPUNRX-WERKlE (jJVIBH Ji HILDESHEIM, Rob«rt-Boich-SlraBe 200

PLI Gebranzig-st/tex - ^f - 28. Juni 1976

R.Nr. 1451

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von auf ebenen Trägern festgelegten besser abstimmbaren Dickschichtwiderständen, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsmaterial des Dickschichtwiderstandes (1) in Form einer durch mindestens eine gerade Kante begrenzten sich mit zunehmenden Abstand von dieser geraden Kante verjüngenden endlichen Fläche auf einen Träger aufgebracht wird, daß auf dieser Fläche entlang der sich verjüngenden Kanten zwei Stromzuführungen (2, 3) aufgebracht werden und daß senkrecht zu der genannten geraden Kante von der von der geraden Kante entferntesten Stelle daß Widerstandsmaterial teilweise abgetragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dickschichtwider stand (1) in Fom eines Trapezes auf einen Träger aufgebracht wird, daß zwei Stromzuführungen (2, 3) entlang der Schrägseiten des Trapezes aufgebracht werden und daß das Widerstandsmaterial von der kürzeren der beiden parallelen Seiten des Trapezes ausgehend teilweise abgetragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dickschichtwiderstand (1) in Form eines Halbkreises auf den Träger aufgebracht wird, daß zwei Stromzuführungen (2, 3) entlang der halbkreisförmigen Umrandung aufgetragen werden und daß das Widerstandsmaterial von der Mitte des Halbkreisumfangs ausgehend teilweise abgetragen wird.

709833/0052

ORIGlMAL INSPECTED

BLAUPUNKT-WERKE CjM^BH 32HILOESHE«M, Rob»rt-Bowh-Str«8· MO

PLI Gebranzig-st/tex -JST- 28. Juni 1976

2. R.Nr. 1451
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsmaterial des Dickschichtwiderstandes (1) in Form eines schmalen Streifens (4) abgetragen wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsmaterial des Dickschichtwiderstandes (1) mit einem Lichtstrahl hoher Leistungsdichte entlang des schmalen Streifens (4) abgetragen wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsmaterial des Dichschichtwiderstandes (1) mit Hilfe eines Lasers entlang des schmalen Streifens (4) abgetragen wird.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsmaterial des Dickschichtwiderstandes (1) entlang des schmalen Streifens (4) mit einem Elektronenstrahl unter Vakuum abgetragen wird.

709883/0052