DE2650466C2 - Elektrischer Widerstand - Google Patents

Elektrischer Widerstand

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Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Widerstand mit einem Substrat aus elektrisch isolierendem Material, wenigstens einem auf dem Substrat angeordneten Anschluß aus elektrisch leitendem Material und einer Widerstandsmaterialschicht, die auf dem Substrat angeordnet ist und mit dem Anschluß in Verbindung steht, wobei die Widerstandsmaterialschicht aus einer Glasschicht besteht, in der Teilchen aus einem Gemisch von Tantal- und Tantalnitridteilchen oder einem Gemisch von Wolfram- und Wolframnilridteilchen in gleichmäßiger Verteilung eingebettet sind.
Elektrische Widerstände mit einer Widerstandsmaterialschicht aus einer Glasfritte und in dieser fein verteilten Metallpulverteilchen gewinnen in jüngster Zeit zunehmend an Bedeutung. Bei der Herstellung eines solchen elektrischen Widerstandes wird das Widerstandsmaterial auf ein Substrat aus elektrisch isolierendem Material aufgebracht und gebrannt wobei die Glasfrittc schmilzt Nach der Abkühlung besteht der Widerstand aus einer Glasschicht in der die leitenden metallischen Teilchen in gleichmäßiger Verteilung enthalten si.id. Anfänglich wurden für die leitenden Teilchen teure Edelmetalle, beispielsweise Gold, Platin, Silber o. dgl.
oder deren Mischungen und Legierungen verwendet, um gute elektrische Eigenschaften des Widerstands zu erreichen. Aus der US-PS 33 94 087 ist ein elektrischer Widerstand gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt in welchem anstelle von teurem EdelmetallpulverTantalnitrid- und Tantalleilchen sowie Wolframnitrid- und Wolframteilchen als leitende Widerstandskomponenten verwendet werden.
Aus der US-PS 31 8C841 ist außerdem die Verwendung von Wolframcarbid und Wolfram als leitende metallische Teilchen in der Widerstandmaterialschicht eines elektrischen Widerstandes bekannt.
Die leitenden Anschlüsse von Widerständen der eingangs genannten Art müssen einerseits hoch leitend sein und andererseits mit dem Material der Widerstandsmaterialschicht verträglich sein, und zwar sowohl chemisch als auch bezüglich der Art und Weise der Aufbringung der Anschlüsse und des Widerstandsmaterials. Anschlüsse mit guten Eigenschaften wurden mit Materialien erzieit, in denen wiederum Edelmetalle enthalten sind. Preiswertere Anschlußmaterialien aus Kupfer und Nickel gaben insbesondere dann keine zufriedenstellenden Anschlußergebnisse, wenn die leitenden Teilchen in der Widerstandsmaterialschicht aus Tanlalnitrid und Tantal oder aus Wolframcarbid und Wolfram bestanden.
Aus der US-PS 39 14 514 ist die Herstellung eines Anschlusses bekannt, dessen Material speziell für elektrische Glaswiderstände geeignet ist. Als Anschlußinaterial dient eine Mischung aus einer Glasfrittc und einem Metalloxid(gemisch) gewählt aus Rutheniumoxid, iridiumoxid und Rhodiumoxid sowie Mischungen aus diesen Verbindungen. Dieses Anschlußmaterial wird zusammen mit einem Trägermedium in einer reduzierenden oder nicht oxydierenden Atmosphäre gebrannt bis die Verbindung dissoziert und sich Ruthenium-, Iridiuni- und/oder Rhodiummetall bildet. Danach erfolgt chis Aufbringen der Widerstandsmaterialschicht auf Anschlüsse und Substrat.
Aus der US-PS 36 49 945 ist es für die Herstellung integrierter Schaltungen bekannt, zwischen einer Widerstandsdünnschicht aus Nickel-Chrom und einer Aluminiumkontaktschicht eine Molybdänschicht einzubauen. Die Molybdänschicht verhindert, daß bei Behandlungstemperaturen oberhalb von 500°C eine Diffusion zwischen dem Widerstandsmaterial aus Nickel-Chrom und dem Anschlußmaterial aus Aluminium stattfindet.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen preiswerten elektrischen Widerstand mil Anschlüssen anzugeben, bei denen die Anschlüsse auch mit solchen Glasüberzugs-Widerständcn kompatibel sind, deren leitende Teilchen im Widerstandsmaterial in Form eines Gemisches vOii Teilchen aus Taniümlinc!
und Tantal oder aus Wolframcarbid und Wolfram vorliegen.
b5 Ausgehend von dem elektrischen Widerstand der eingangs genannten Art, ist erfindungsgcmäß zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehen, daß der Anschluß ;itis jeweils einem leitenden Material aus der Molybdän, WoII-
ram und Gemische von Molybdän und Wolfram, Molybdän und Mangan bzw. Titan und Molybdän umfassenden Gruppe besteht
Das Verfahren zur Herstellung dieses erfindungsgemäßen elektrischen Widerstandes ist dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Anschlußmaterial in einem Trägermedium auf zwei getrennte Bereiche des Substrats aufgebracht und auf dem Substrat zur Bildung von an dem Substrat haftenden Anschlüssen gebrannt wird und daß danach zwischen den und in Kontakt mit den Anschlüssen die Widerstandsmaterialschicht auf dem Substrat aufgebracht wird.
Durch die Erfindung gelingt es, einen elektrischen Widerstand aus vergleichsweise preiswerten Materialien aufzubauen und ohne besondere Schutzmaßnahmen, so z. B. den Einbau von Zwischenschichten, eine hervorragende Verträglichkeit von Anschlußmaterial und Widerstandsmaterial sowohl chemisch als auch gegenüber den aufeinanderfolgenden Behandlungsschritten zu gewährleisten. Der neue elektrische Widerstand zeichnet sich durch besonders hohe Stabilität und die Beibehaltung der eingestellten Widerstandswerte aus. Die Wärmebehandlungsschritte sind bei dem vorteilhaften Herstellungsverfahren aufgrund der Materialauswahl einerseits und der Schrittfolge andererseits so vorgesehen, daß eine Beeinträchtigung der einzelnen Widerstandskomponenten, insbesondere der Qualität der als erste hergestellten Anschlüsse, durch nachfolgende Bchandlungsschritte nicht stattfindet Die Anschlüsse werden nämlich vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 1450° C und 1620° C gebrannt, die oberhalb derjenigen der Temperaturen beim nachfolgenden Brennen der Widerstandsmaterialschicht liegt.
Für die Verfahrensmerkmale wird kein selbständiger Schutz begehrt.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Widerstandes;
F i g. 2 eine Schnittansicht, gesehen in Richtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1; und
F i g. 3 eine Schnittansicht gesehen in Richtung der Pfeile3-3in Fig. 1.
Der in der Zeichnung gezeigte elektrische Widerstand ist in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnet. Der Widersland 10 weist ein ebenes Substrat 12 aus elektrisch isolierendem Material auf. Auf der Oberfläche des Substrats 12 sind mit Abstand voneinander zwei Anschlüsse 14 aus dem Anschlußmaterial gemäß der Erfindung vorgesehen. Zwischen den Anschlüssen 14 liegt auf der Oberfläche des Substrats 12 eine Widerstandsmaterial-Schicht 16. Die Widerstandsmaterial-Schicht 16 überlappt und kontaktiert jeweils einen Abschnitt der Anschlüsse 14. Die von der Widerstandsinaterial-Schicht 16 nicht überlappten Abschnitte der Anschlüsse 14 sind mit einer Kontaktschicht 18 aus Nickel bedeckt, wie in F i g. 3 gezeigt ist.
Das Substrat 12 kann aus einem beliebigen elektrisch isolierenden Material bestehen, welches den Temperaturen und Bedingungen für die Aufbringung der Anschlüsse 14 und der Widerstandsmaterial-Schicht 16 standhält. Im allgemeinen ist das Substrat ein Körper aus keramischem Material, beispielsweise aus Glas, Porzellan, Steatit, Bariumtitanat, Aluminiumoxid od. dgl. Obgleich das Substrat als ebener Körper dargestellt ist, kann es beliebige Form haben, zum Beispiel in Röhrenform, in Form einer zylindrischen Walze od. dgl. vorliegen.
Die Widerstandsmaterial-Schicht 16 ist vorzugsweise eine Glasüberzugs-Widerstandsschicht bei der in einer Glasschicht 20 Teilchen 22 aus leitendem Material in gleichmäßiger Verteilung eingebettet sind. Die Widerstandsmaterial-Schicht 16 weist als leitende Teilchen 22 vorzugsweise entweder ein Gemisch von Teilchen aus Tantalnitrid und Tantal entsprechend dem US-Patent 33 94 087 oder ein Gemisch von Teilchen aus Wolfram- !carbid und Wolfram entsprechend dem US-Patent 31 80 841 auf.
Die Anschlüsse 14 sind aus einem leitendem Metali aus Wolfram, Molybdän oder einem Gemisch derselben. Diese Metalle sind hochleitend und es wurde gefunden, daß sie in hohem Maße verträglich mit Glasüberzugs-Widerstandsmaterialien sind, insbesondere mit solchen, in denen als leitende Phase ein Gemisch von entweder Tantalnitrid und Tantal oder Wolframkarbid und Wolfram enthalten ist so daß Widerstände mit hervorragenden Eigenschaften erzielt werden.
Zur Herstellung eines Widerstands 10 werden zunächst die Anschlüsse 14 auf dem Substrat 12 aufgebracht. Die Anschlüsse 14 werden aus Anschlußmaterial gebildet, das aus fein verteilten Teilchen mit einer Größe von weniger als 20 μπι aus speziellem Metall oder einem Gemisch von Metallen in einem zur Aufbringung des Anschlußmaterials geeigneten Trägermedium besteht. Das Trägermedium ist vorzugsweise ein organisches Medium, beispielsweise Butylcarbitolazetat, Pine-
öl, Äthylenzellulose oder es finden käufliche Mittel wie der Siebdruckträger von Reusche Verwendung. Dabei wird eine ausreichende Menge von Trägermedium verwendet, um ein Gemisch herzustellen, das die erforderliche Viskosität für das speziell anzuwendende Auftragsverfahren des Anschlußmaterials auf dem Substrat hat.
Die Aufbringung des Anschlußmaterials kann durch Aufstreichen, Aufsprühen. Tauchen oder durch Aufbringung mit Siebschablonen erfolgen. Für die Herstellung von Anschlüssen der in der Zeichnung gezeigten Form auf einem ebenen Substrat wird zum Aufbringen bevorzugt das Verfahren des Siebdrucks verwendet. Nach erfolgtem Auftrag des Anschlußmaterials auf dem Substrat wird es in Luft, vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 100° C bis 15O0C getrocknet, um das Trägermedium zu entfernen. Das beschichtete Substrat wird dann in einem Ofen bei 1525° C oder einer Temperatur zwischen 1450° C bis 1620° C eine halbe Stunde lang gebrannt. Der Ofen enthält eine Atmosphäre von feuchtem dissoziiertem Amoniak (N2+H2) mit einem Taupunkt von —30° C ±20° C. Durch das Brennen wird das Trägermedium völlig entfernt und die Metallanschlüsse werden haftend mit dem Substrat verbunden.
Um die Haftung eines Molybdän-Anschlusses auf einem keramischen Substrat zu verbessern, kann eine geringe Menge in der Größenordnung von 5 bis 20% entweder von Mangan oder Titan in dem zur Herstellung der Anschlüsse verwendeten Material enthalten sein. Dadurch hat der Anschluß eine bessere Haftung auf dem keramischen Substrat. Es wird angenommen, daß das Mangan oder Titan mit der keramischen Substanz reagiert und dadurch die höhere Haftung verursacht.
Die Widerstandsmaterial-Schicht 16 wird dann nach einem beliebigen bekannten, für die Aufbringung des speziellen Widerstandsgemischs geeigneten Verfahren auf dem Substrat 12 aufgebracht. Im Falle eines aus einem Gemisch einer Glasfritte, leitenden Teilchen und einem geeigneten Trägermedium bestehenden Glasüberzugs-Widerstandsmaterial kann dieses durch Tau-
chen, Aufsprühen, Aufstreichen oder durch Aufbringung im Siebdruck aufgetragen werden.
Für die Aufbringung einer Widerstandsmaterial-Schicht der in der Zeichnung gezeigten Form auf einem ebenen Substrat erfolgt die Aufbringung vorzugsweise im Siebdruckverfahren. Die Widerstandsmaterial-Schicht wird dann in Luft im allgemeinen bei einer Temperatur von etwa 1000C bis 15O0C getrocknet. Um die vollständige Entfernung des Trägermediums sicherzustellen, kann die Widerstandsmaterial-Schicht dann in einer inerten Atmosphäre, beispielsweise in Stickstoff auf etwa 3500C erwärmt werden. Die Widerstandsmaterial-Schicht wird dann bei einer Temperatur gebrannt, bei welcher die Glasfritte schmelzflüssig wird. Die Brenntemperatur variiert abhängig von der speziell verwendeten Glasfritte und dem jeweils verwendeten leitenden Material. Die im allgemeinen verwendete Glasfritte besteht aus einem Borsilikatglas. Widerstandsmaterialien mit solchen Glasfritten werden im allgemeinen bei einer Temperatur zwischen 8500C bis 11500C gebrannt. Das Widerstandsmaterial wird vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre, beispielsweise Stickstoff gebrannt.
Nach Abkühlung der Widerstandsmaterial-Schicht 16 werden die freiliegenden Abschnitte der Anschlüsse 14 mit einer Nickelschicht 18 versehen, um die Herstellung von Anschlüssen durch Löten zu erleichtern. Die Nikkeischicht kann entweder stromlos oder durch elektrolytische Piatierverfahren aufgebracht werden, wobei die Widerstandsmaterialschicht 16 mit einem geeigneten Material maskiert ist, welches die Aufbringung einer Nickelschicht im maskierten Bereich verhindert. An den Anschlüssen 14 können Leitungen angelötet werden, worauf der Widerstand 10 in geeigneter Weise in einer schützenden Hülle eingekapselt wird.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.
Beispiel I
Auf der ebenen Oberfläche von Aluminiumoxid-Substraten wurden Widerstände in einer Miniatur-Vervielfachung des in Fi g. 1 gezeigten Musters hergestellt, in dem mit Abstand voneinander eine Vielzahl von Anschlüssen aus Molybdän aufgebracht und zwischen diesen Anschlüssen einer Widerstandsmaterial-Schicht vorgesehen wurde, welche die Anschlüsse teilweise überlappt. Die Widerstandsmaterial-Schicht bestand aus einer Glasschicht mit eingebetteten gleichmäßigen Teilchen aus Tantalnitrid und Tantal. Die freiliegenden Abschnitte der Anschlüsse wurden mit Nickel beschichtet und an den nickelbeschichteten Anschlüssen wurden Leitungen angelötet. Die Widerstände wurden dann in Kunststoff eingekapselt.
Die Widerstände wurden verschiedenen Versuchen zur Untersuchung der Brauchbarkeit des Widerstandsmaterials des Anschlußmaterials und der Verträglichkeit der Anschlüsse mit dem Widerstandsmaterial unterzogen. Diese Versuche umfaßten einen Niedrigtemperatur-Betriebs-Versuch einen Feuchtigkeitsversuch, einen Kurzzeit-Überlastungs-Versuch, einen Temperaturwechsel-Versuch, einen Last-Lebensdauer-Versuch und einen Wärme-Dauer-Versuch. Diese Versuche sind Standardversuche.
Der Niedrigtemperatur-Betriebs-Versuch dient zur Feststellung der Möglichkeiten des Betriebs des Widerstands bei niedrigen Temperaturen. Bei diesem Versuch werden die Widerstände etwa 45 Minuten in einer Kammer mit etwa -650C plaziert und an den Widerständen wird eine Arbeitsspannung angelegt. Nach Abschaltung der Spannung werden die Widerstände langsam auf Raumtemperatur zurückerwärmt. Die Widerstandswerte der Widerstände werden vor und nach dem Versuch gemessen, um jede Änderung des Widerstandswertes zu bestimmen.
Der Feuchtigkeitsversuch dient zur Feststellung der Beständigkeit des Bauelements gegen schädliche Ein-Wirkungen von hoher Feuchtigkeit bei gleichzeitiger Wärmeeinwirkung. Bei diesem Versuch werden die Widerstände in einer hochfeuchten Atmosphäre einem Temperaturzyklus ausgesetzt. Der Widerstandswert der Widerstände wird vor und nach dem Versuch gemessen, um jede Änderung des Widerstandswertes festzustellen, und das Aussehen der Widerstände wird auf mechanische Beschädigungen untersucht.
Der Kurzzeit-Überlastungs-Versuch dient zur Bestimmung der Stabilität der Widerstandsschicht und des Anschlusses. Bei diesem Versuch werden die Widerstände 5 Sekunden lang einer bezogen auf die zulässige Dauerbetriebsspannung um das 2,5-fache erhöhten Spannung ausgesetzt. Der Widerstand jedes Widerstands wird vor und nach dem Versuch gemessen, um Änderungen der Widerstandswerte zu ermitteln, und die Widerstände werden visuell auf physikalische Beschädigungen untersucht.
Der Temperaturwechsel-Versuch (der auch als Wärmeschockversuch bekannt ist) untersucht die Wider-Standsfähigkeit des Bauelements und seiner Einzelelemente gegen die Einwirkung von hohen und niedrigen Temperaturen und gegen die schockartige alternative Einwirkung dieser extremen Temperaturen. Bei diesem Versuch werden die Widerstände einer Anzahl von Temperatur-Änderungszyklen ausgesetzt, wobei jeder Zyklus zunächst eine Absenkung der Temperatur auf —55°C, dann eine Erwärmung zurück auf 25°C, dann eine Erhöhung der Temperatur auf etwa 85°C und eine anschließende Absenkung auf 25° C umfaßt, wobei die Widerstände jeweils eine gewisse Zeitdauer auf der jeweiligen Temperatur gehalten werden. Der Widerstand jedes Widerstands wird vor und nach dem Versuch gemessen, um Widerstandsänderungen herauszufinden.
Der Last-Lebensdauer-Versuch dient zur Feststcllung von Auswirkungen, welche der Betrieb der Widerstände für eine bestimmte Zeitdauer unter Last bei erhöhten Temperaturen mit sich bringt. Bei diesem Versuch werden die Widerstände bei einer Temperatur von etwa 700C in eine Kammer plaziert und während längcrer Zeitabschnitte wird intermittierend Spannung angelegt. Die Widerstandswerte der Widerstände werden vor dem Versuch und nach festgelegten Intervallen während des Versuchs gemessen, um Änderungen des Widerstandswertes festzustellen.
Der Wärme-Dauerversuch dient zur Feststellung von Auswirkungen, welche die Einwirkung erhöhter Temperatur während längerer Zeitdauer auf die Widerstände hat Bei diesem Versuch werden die Widerstände ohne angelegte Last bei 1500C in einer Kammer plaziert und für eine bestimmte Zeitdauer auf dieser erhöhten Temperatur gehalten. Die Widerstandswerte der Widerstände werden vor dem Versuch und in vorgegebenen Abständen während des Versuchs gemessen, um Widerstandsänderungen festzustellen.
Die Versuchsergebnisse für diese Widerstände sind in der Tabelle I zusammengestellt, wobei alle Ergebnisse als prozentuale Änderung des Widerstandswertes angegeben sind.
Tabelle I
Mittelwert Spanne
Mittelwert Spanne
In einer Miniatur-Vervielfachung des in Fig. 1 gezeigten Musters wurden Widerstände auf der Oberfläche von ebenen Aluminiumoxyd-Substraten erzeugt, wobei mit Abstand voneinander eine Vielzahl von Anschlüssen aus Wolfram gebildet wurden. Die Anschlüsse wurden durch Aufbringung eines Gemischs feiner Wolfram-Teilchen in einem Trägermedium im Siebdruckverfahren auf das Substrat erzeugt. Die Anschlüsse wurden in Luft bei einer Temperatur von 100° bis 150°C getrocknet und dann etwa eine halbe Stunde lang in einer Atmosphäre aus feuchtem dissoziiertem Ammoniak (N2 + H2) bei etwa 1525°C gebrannt. Dann wurde eine Widerstandsmaterial-Schicht zwischen den Anschlüssen und sie teilweise überlappend auf den Substraten aufgebracht. Die Widerstandsmaterial-Schicht wurde durch Aufbringung eines Gemischs einer Glasfritte und Teilchen aus Tantalnitrid und Tantal in einem Trägermedium im Siebdruckverfahren auf den Substraten erzeugt. Die Widerstandsmaterial-Schicht wurde in Luft bei etwa 100° C bis 105° C getrocknet und dann in Stickstoff auf eine Temperatur von etwa 350°C erwärmt, urn das Trägermedium zu entfernen. Anschließend wurden die Widerstände in Stickstoff gebrannt, um das Glas zu schmelzen. Nach der Abkühlung wurde auf den freien Abschnitten der Anschlüsse eine Nickelschicht aufplatticrt und an den Anschlüssen wurden Leitungen angelötet. Die Widerstände wurden dann in Kunststoff eingekapselt. Diese Widerstände wurden dann den in Verbindung mit dem Beispiel I beschriebenen Versuch unterzogen. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der Tabelle II zusammengestellt, wobei jeweils die prozentuale Änderung des Widerstands angegeben ist
10
Niedrigtemperatur- ±0,01 0,01 —0,02
Bclriebs-V.
Kurzzeit- ±0,01 0,05 -0,04
Überlastungs-V.
Feuchtigkeits-V. ±0,02 0,04
Temp.-Wechsel-V. ±0,01 0,02
70° C Last-Lebensdauer-V.
216 h -0,03 0,00
504 h -0,03 -0,02
1000 h -0,01
Wärmc-Dauer-V.
96 h ±0,03 0,05 0,00
240 h ±0,02 0,07 —0,01
504 h 0,03 0,04 0,00
1000 h 0,04 0,08 0,00
Beispiel II
-0,02 -0,03
-0,05 -0,05
70°C Last-Lebensdauer-V.
216 h ±0,02 0,02 -0,05
504 h -0,03 0,05 -0,04
1000 h ±0,02 0,15 -0,02
Wärme-Dauer-V.
96 h 0.02 0,05 0,00
240 h ±0,02 0,08 -0,01
504 h ±0,02 0,10 -0,01
1000 h 0,03 0,12 0,00
0,00 -0,04 Beispiel IH
25 In der in Verbindung mit dem Beispiel II beschriebenen Weise wurden Widerstände hergestellt mit der Ausnahme, daß für die Anschlüsse ein Anschlußmaterial verwendet wurde, das aus einem Gemisch von 90Gew.-% Molybdän und 10Gew.-% Titan bestand. Die Versuchsergebnisse in prozentualer Änderung des Widerstandswerts dieser Widerstände sind in der Tabelle III angegeben.
Tabelle III
In der in Verbindung mit dem Beispiel 11 beschriebene Weise wurden Widerstände hergestellt, wobei jedoch für die Anschlüsse ein Anschlußmaterial verwendet wurde, welches aus einem Gemisch von 80 Gew.-% Molybdän und 20 Gew.-% Mangan bestand. Die Versuchsergebnisse dieser Widerstände angegeben in prozentualer Änderung des Widerstandswerts sind in Tabelle IV
Niedrig-Temperatur- Mittelwert Spanne -0,02 i
30 Betriebs-V. ±0,01 0,02 ja
Kurzzeit- -0,03 I
Überlastungs-V. ±0,01 0,01 a
i"-
Feuchtigkeits-V. 0,00 a
Temperatur-Wechsel-V. 0,02 0,04 -0,03 1
35 70° Last-Lebensdauer-V. -0,01 0,00 I
216h -0,05
504 h -0.02 0,00 -0,05
1000 h -0,02 0,00 -0,04 it
40 Wärme-Dauer-V. ±0,01 0,01 Ip
96 h 0,00 S
240 h 0,03 0,06 0,00
504 h 0,03 0,10 0,00 i
45 1000 h 0,04 0,08 0.03 £3
0,08 0,43 i·!
1
Beispiel IV I
Mittelwert Spanne zusammengestellt. Mittelwert Spanne 1 -0,02
Tabelle II
±0,01 0,02 -0,02 Tabelle IV ±0,01 0,03 -0,07
60
±0,01 0,02 -0,01 ±0,01 0,02 0,00
-0.05 I
Niedrig-Temperatur- 0,02 0,06 0,00 Niedrig-Temperatur- 0,02 0,07
Bclriebs-V. ±0,02 0,07 -0,02 Betriebs-V. ±0,02 0,01
Kurzzeit- 65 Kurzzeit-
Überlastungs-V. Überlastungs-V.
Feüchtigkeits-V. Feuchtigkeits-V.
Temp.-Wechsel-V. Temperatur-Wechsel-V.
9 IV (Fortsetzung) Mittelwert 700C Last-Lebensdauer-V. -0,03 Dauer-V. ±0,01 Spanne 26 50 -0,07 10 -0,02 15 466 10 70° C Last-Lebensdauer-V. -0,03 Spanne -0,02
216 h -0,04 ±0,02 -0,08 -0,02 216 h -0,03 0,01
Tabelle 504 h -0,03 ±0,02 -0,01 -0,07 -0,02 Tabelle VI Mittelwert 504 h -0,02 -0,01
1000 h ±0,02 -0,01 -0,02 ±0,01 1000 h 0,02
0,00 5 in Verbindung mit dem Beispiel II beschriebe- 20 Niedrig-Temperatur- Wärme-Dauer-V. ±0,01 -0,01
Wärme-! Beis ρ iei V nen Weise wurden Widerstände hergestellt, wobei je- Betriebs-V. ±0,01 96 h ±0,01 0,04 -0,03
96 h Kurzzeit- 240 h ±0,01 0,02
240 h 0,03 Überlastungs-V. ±0,02 504 h ±0,01
504 h 0,05 Feuchtigkeits-V. ±0,01 1000 h -0,05
1000h 0,05 Temp.-Wechsel-V. -0,01 -0,05
0,06 -0,01 -0,04
0,00
-0,02
0,02 -0,03
In der 0,07 -0,03
0,02 -0,02
0,03
doch die Anschlüsse aus einem Anschlußmaterial hergestellt wurden, welches aus einem Gemisch von 80 Gew.-% Molybdän und 20 Gew.-% Mangan bestand, wobei zusätzlich eine Glasfritte als Bindemittel zugegeben wurde, die einen Anteil von weniger als 5 Gew.-% des gesamten Gemischs hatte. Die Versuchsergebnisse für diese Widerstände sind in Tabelle V zusammengestellt, wobei wiederum die prozentuale Änderung des Widerstandswertes angegeben ist.
Aus den vorstehend angegebenen Beispielen ist ersichtlich, daß die mit den erfindungsgemäßen Anschlüssen hergestellten Widerständen sehr stabil sind, d. h. unter den verschiedenen Versuchsbedingungen ihren Widerstandswert nur in sehr geringem Maße änderten. Daraus ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen Anschlüsse stabil und mit den Widerstandsmaterialien verträglich sind.
Tabelle V
Beispiel VII
Mittelwert Spanne
Niedrig-Temperatur- ±0,01 0,01 -0,02
Betriebs-V.
Kurzzeit- ±0,01 0,03 -0,02
Überlastungs-V.
Feuchtigkeits-V. ±0,01 0,03 -0,01
Temperatur-Wechsel-V. ±0,01 0,01 -0,03
70cC Last-Lebensdauer-V.
216 h -0,03 0,00 -0,05
504 h ±0,03 0,01 -0,04
1000 h ±0,03 0,03 -0,04
Wärme-Dauer-V.
96 h ±0,01 0,04 -0,01
240 h ±0,01 0,05 -0,02
504 h ±0,01 0,02 -0,03
1000 h ±0,01 0,05 -0,03
Beispiel VI
In der gleichen Weise wie dies in Verbindung mit dem Beispiel II beschrieben wurde, wurden Widerstände hergestellt, die sich dadurch unterschieden, daß die Anschlüsse aus einem Anschlußmaterial hergestellt wurden, welches aus einem Gemisch von 80 Gew.-°/o Molybdän und 20 Gew.-°/o Mangan bestand, und die verwendete Widerstandsmaterial-Schicht wurde aus einem Gemisch einer Glasfritte mit Teilchen aus Wolframkarbid und Wolfram erzeugt Die Versuchsergebnisse für diese Widerstände sind — angegeben in prozentualer Änderung des Widerstandswerts — in Tabelle Vii zusammengestellt
Tabelle VII
Mittelwert Spanne
In der in Verbindung mit dem Beispiel II beschriebenen Weise wurden Widerstände hergestellt, wobei die Anschlüsse jedoch aus einem Anschlußmaterial hergestellt wurden, das aus einem Gemisch von 75 Gew.-% Molybdän und 25 Gew.-% Wolfram bestand. Die Versuchsergebnisse für diese Widerstände, angegeben in prozentualer Änderung des Widerstandswertes, sind in Tabelle VI zusammengestellt.
N'edrig-Temperatur- ±0,04
Betriebs-V.
Kurzzeit-Überladungs-V. ±0,03
Feuchtigkeits-V. —0,22
Temp.-Wechsel-V. ±0,07
70° C Last-Lebensdauer-V.
1000 h ±0,27
2000 h ±0,26
Wärme-Dauer-V.
1000 h
2000 h
±0,61
±0,65
0,29 -0,17
0,11 -0,18
-0,03 -0,27
0,43 -0,08
0,19 -0,69 0,14 -0,67
1,45 -1,47 2,27 -0,99
Es ist also ersichtlich, daß mit der Erfindung die gestellte Aufgabe gelöst und die dargelegten Vorteile zuverlässig erzielt werden, wobei im Rahmen des Erfindungsgedankens auch noch Änderungen und Weiterbildungen verwirklichbar sind, die durch die vorstehende
Beschreibung nicht ausgeschlossen werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Claims (6)

Patentansprüche:
1. Elektrischer Widerstand mit einem Substrat aus elektrisch isolierendem Material, wenigstens einem auf dem Substrat angeordneten Anschluß aus elektrisch leitendem Material und einer Widerstandsmaterialschicht, die auf dem Substrat angeordnet ist und mit dem Anschluß in Verbindung steht, wobei die Widerstandsmaterialschicht aus einer Glasschicht besteht, in der Teilchen aus einem Gemisch von Wolfram- und Wolframnitridteilchen in gleichmäßiger Verteilung eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (14) aus jeweils einem leitenden Material aus der Molybdän, Wolfram und Gemische von Molybdän und Wolfram, Molybdän und Mangan bzw. Titan und Molybdän umfassenden Gruppe besteht
2. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Abstand voneinander zwei Anschlüsse (14) auf dem Substrat (12) vorgesehen sind, und daß die Widerstandsmaterialschicht (16) sich zwischen diesen Anschlüssen (14) erstreckt und einen Teil jedes dieser Anschlüsse (14) überdeckt
3. Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den nicht überdeckten Abschnitten der Anschlüsse eine Nickelschicht (18) aufgebracht ist.
4. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Widerstandes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Anschlußmaterial in einem Trägermedium auf zwei getrennte Bereiche des Substrats aufgebracht und auf dem Substrat zur Bildung von an dem Substrat haftenden Anschlüssen gebracht wird und daß danach zwischen den und in Kontakt mit den Anschlüssen die Widerstandmaterialschicht auf dem Substrat aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußmaterial bei einer Temperatur zwischen 1450° C und 1620° C in einer reduzierenden Atmosphäre gebrannt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als reduzierende Atmosphäre feuchtes dissoziiertes Ammoniak verwendet wird, und daß das Anschlußmaierial vor dem Brennen bei einer Temperatur zwischen 100°C und 150°C getrocknet wird.
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