DE2939236A1

DE2939236A1 - Verfahren zur herstellung duenner widerstandsschichten hoher langzeitstabilitaet

Info

Publication number: DE2939236A1
Application number: DE19792939236
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Phys. Wilfried 8000 München Juergens
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-09-27
Filing date: 1979-09-27
Publication date: 1981-04-02

Description

Verfahren zur Herstellung dtinner Widerstands schichten
hoher Langzeitstabilität aus Nickelchrom.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung dünner Widerstandsschichten hoher Langzeitstabilität aus Nickelchrom, bei dem die Schichten auf einen Träger aufgebracht werden.
Derartige Verfahren sind bekannt. Die Widerstandsschichten werden auf die Träger aufgedampft oder aufgestäubt.
Als Träger werden Hartsubstrate, z.B. Glas oder Keramik, verwendet. Die Zusammensetzung wird nach dem gewtinschten Teiperaturkoeffizenten des Widerstandes eingestellt, welcher im allgemeinen möglichst klein sein soll. Ein gUnstiger Temperaturkoeffizient ergibt sich bei einem Nikkelanteil in der Schicht von ca. 50%, der sich bei den Ublichen Tiegel-Aufdampfverfahren mit einer Bedampfungsmaterialzusammensetzung von 80X Nickel und 20X Chrom einstellt. Bei diesem Anteil läßt sich die Verdampfung einer Schmelze über einige Zeit mit konstanter Zusammensetzung durchfffliren. Andere Zusammensetzungen kdnnen nur durch besondere Maßnahmen, wie z.B. Verdampfung (Flashverdampfung) mittels eines Elektroenestrahls oder Verdampfung der beiden Stoffe aus Je einem gesonderten Tiegel, über eine längere Zeit in gleichbleibender Qualität erreicht werden.
Die bisher angewendeten Zusammensetzungsbereiche benötigen eine Nachbehandlung zur Verbesserung der Langzeitkonstanz der Widerstandswerte. Hierfür wird beispielsweise eine Temperung bei 3000C durchgeführt, welche üblicherweise an Luft etwa drei Stunden benötigt.
Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrundelie besteht in der Vereinfachung der Herstellung von Widerstandsschichten aus Nickelchrom mit guter Langzeitstabilität.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Anteil des Nikkels zwischen 53% und 67% liegt und der Rest aus Chrom besteht.
In diesem Bereich der Zusammensetzung ergibt sich bereits ohne ein nachträgliches Tempern eine gute Langzeitstabilität der Widerstandsschichten. Beispielsweise kann eine Widerstandsänderung<3% auch bei einer Lagerung bei 125t über 10 000 Stunden eingehalten werden. Dabei hat das vorgeschlagene Verfahren den Vorteil, daß der aufwendige Stabilisierungsprozeß entfallen kann. Dadurch entfällt eine erhebliche Temperaturbelastung des Substrates, bereits auf das Substrat aufgebrachte Kupferleitungen oxidieren nicht und müssen nicht zusätzlich von dem Oxid befreit werden; als Schichtträger können auch Folien verwendet werden, die nur eine geringe Temperaturbeständigkeit aufweisen, wie z.B. PolyäthylentherephthalatfoLbn.
Besonders vorteilhafte Werte ergeben sich, wenn der Anteil des Nickels 60% beträft. Die Einsparung wirkt sich besonders vorteilhaft aus, wenn die Nickelchromschicht durch fortlaufende Bedampfung eines Isolierstoffbandes hergestellt wird. Gerade bei der Bedampfung von Isolierstofibändern bedingt die Temperung bei höheren Temperaturen erheblichen Aufwand, eine gleichmäßige Temperung ist nur schwierig zu erreichen. Die vorliegende Erfindung ermoglicht eine rationelle fortlaufende Bedampfung eines Isolierstoffbandes mit Wiederstandsschichten der erforderlichen Langzeitstabilität. FUr das Aufbringen der Schicht eignet sich hier insbesondere die Elektronenstrahlverdampfung eines Stabes entsprechender Zusammensetzung und Kathodenzerstäubung (Sputtern).
Als Isolierstoffolie eignen sich insbesondere Kunststofffolien aus Polyimid oder Polyäthylentherephthalat. Insbesondere die letztere Folie weist für eine Temperung nach dem Stand der Technik keine ausreichende Temperaturfestigkeit auf. Erst mit dem vorgeschlagenen Verfahren lassen sich auf ihr Widerstandsschichten aus Nickelchrom mit guter Langzeitstabilität herstellen.
Der Temperaturkoeffizient des Widerstandes von erfindungsgemäß hergestellten Schichten kann auf etwa 100ppm/K eingestellt werden.
7 Patentansprüche

Claims

PatentansDrUche 1 Verfahren zur Herstellung dünner Widerstandsschichten ter Langzeitstabilität aus Nickelchrom, bei dem die Schichten auf einen Träger aufgebracht werden, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Anteil des Nickels zwischen 53% und 67% liegt und der Rest aus Chrom besteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Anteil des Nickels 60% betragt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Nickelchromschicht durch fortlaufende Bedampfung eines Isolierstoffbandes hergestellt wird.
4. Verfahren nach einem der AnsprUche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Nickelchromschicht durch Elektronenstrahlverdampfung eines Stabes entsprechender Zusammensetzung aufgedampft wird.
5. Verfahren nach einem der AnsprUche 1 bis'4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Nickelchromschicht durch Kathodenzerstäubung (Sputtern) hergestellt wird.
6. Verfahren nah einem der AnsprUche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Runststoffolie aus Polyimid besteht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kunststoffolie aus Polyäthylentherephthalat besteht.