DE3025155A1 - VARIABLE THICK FILM RESISTANCE - Google Patents
VARIABLE THICK FILM RESISTANCEInfo
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Description
3353 Bad Gandershelm, 2. Juli 19803353 Bad Gandershelm, July 2, 1980
Postfach 129P.O. Box 129
Telefon: (05382) 2842Telephone: (05382) 2842
FRATELLI BORLETTI S.p.A. UnsereAkten-Nr. 2954/3FRATELLI BORLETTI S.p.A. Our file no. 2954/3
Gesuch vom 2. Juli 1980Application dated July 2, 1980
Die Erfindung betrifft einen Widerstand des Typs, der eine Schicht aus Widerstandsmaterial aufweist, die auf einem isolierenden Träger aufgebracht ist und an ihren entgegengesetzten Enden mit jeweiligen Leitungsanschlüssen verbunden ist. Ein derartiger Widerstand wird auch als Dickfilmwiderstand bezeichnet. The invention relates to a resistor of the type having a layer of resistive material which is deposited on a insulating carrier is applied and is connected at their opposite ends to respective line connections. Such a resistor is also referred to as a thick film resistor.
Widerstände der eingangs genannten Art werden oft als Präzisionswiderstände verwendet, und zu diesem Zweck sind sie in geeigneter Form mittels eines Verfahrens geeicht bzw. kalibriert, welches im wesentlichen darin besteht, daß der Widerstand, der progressiv zwischen einem beweglichen Punkt entlang der Schicht und einem Anschluß vorhanden ist, bestimmt wird, wobei dieser Wert dadurch korrigiert wird, daß ein Teil der Widerstandsschicht beispielsweise durch Benutzung eines Laserstrahls entfernt wird. Insbesondere um die Prüfung des Widerstandes zu automatisieren und zu standartisieren, ist es bekannt, eine Vielzahl von Leiterbahnen vorzusehen, die in geeigneter Weise voneinander in Abstand unter der jeweiligen Widerstandsschicht und quer dazu verlaufen. Obwohl diese eine vollständig automatisierte und schnelle Prüfung des Widerstandswertes des Widerstandes an einer Anzahl von Punkten auf der Widerstandsschicht ermöglichen, besitzen derartige querverlaufende leitende Bahnen einige Nachteile in mechanischer und elektrischer Hinsicht, die die Genauigkeit des Widerstandes negativ beeinflussen.Resistors of the type mentioned at the beginning are often called precision resistors used, and for this purpose they are calibrated or calibrated in a suitable form by means of a procedure, which essentially consists in that the resistance which progressively between a movable point along the layer and a terminal is determined, this value being corrected by removing part of the resistive layer removed by using a laser beam, for example will. In particular, to automate and standardize the testing of the resistance, it is known to use a large number of conductor tracks to be provided which are appropriately spaced from one another under the respective resistance layer and run across it. Although this is a fully automated and quick check of the resistance value of the resistor at a number of points on the resistive layer have such transverse conductive traces some disadvantages in mechanical and electrical terms that negatively affect the accuracy of the resistance.
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Rö/WRö / W
Da die Widerstandsbahnen im allgemeinen auf dem Träger aufgebracht werden, bevor die Schicht aus Widerstandsmaterial aufgebracht wird, besteht die Möglichkeit, daß die Dicke der Widerstandsschicht demzufolge leicht variiert. An derartigen Stellen erhält man infolgedessen eine Erhöhung des mechanischen Widerstandswerts, der dem Gleiten eines beweglichen Kontaktarmes oder einer beweglichen Kontaktbürste über die Oberfläche der Widerstandsschicht entgegengesetzt wird, so daß sich die Bürste ungleichmäßig in beiden Richtungen bewegt, wenn sie die Bahnen bzw. die Bahn überquert, wobei der mechanische Kontakt schlecht ist, was dazu führt, daß zwischen der Bewegung der Bürste und dem entsprechenden, durch den betreffenden Abschnitt der Widerstandsschicht gebildeten Widerstandswert ein Fehler erzeugt wird.Since the resistance tracks are generally applied to the carrier before the layer of resistance material is applied, there is a possibility that the thickness of the resistive layer thus varies slightly. As a result, you get at such places an increase in the mechanical resistance value of the sliding of a movable contact arm or a movable Contact brush is opposed over the surface of the resistive layer, so that the brush is uneven moves in both directions when it crosses the lanes or the lane, with the mechanical contact is bad, which leads to the fact that between the movement of the brush and the corresponding, by the concerned Section of the resistance layer formed resistance value an error is generated.
Mit der Zeit besteht die Gefahr, daß die Bürste beschädigt wird, weil die Dickenänderungen in der Schicht zu hoher Reibung zwischen der Bürste und der Schicht führen.Over time there is a risk that the brush will be damaged because the thickness changes in the layer increase high friction between the brush and the layer.
Darüber hinaus besteht auch ein Nachteil in elektrischer Hinsicht, der dann auftritt, wenn die Bürste entlang der Widerstandsschicht auf einer querverlaufenden leitenden Bahn während des normalen Gebrauches des Widerstands bewegt wird. Insbesondere dann, wenn sich die Bürste "stromaufwärts" der Bahn befindet, dann besitzt der Strom, der von einem leitenden Anschluß, der oberhalb angeordnet ist, zu der Bürste hinfließt, Stromlinien, die im wesentlichen von dem Anschluß zu dem Kontaktpunkt zwischen der Schicht und der Bürste hin konvergieren. Wenn letzteres unterhalb der Bahn stattfindet, dann bildet die Bahn eine Äquipotentiallinie der Spannungsverteilung in Querrichtung, so daß die Stromlinien im wesentlichen parallel von dem leitenden Anschluß zu der leitenden Bahn fließen, wodurch eine Verringerung des äquivalenten Widerstandswerts zwischen der Bürste und dem leitenden Anschluß erzeugt wird, und zwar bezogen auf den Fall, in dem die Bürste oberhalb liegt.In addition, there is also an electrical disadvantage that occurs when the brush passes along the resistive layer on a transverse conductive path during normal use of the resistor is moved. In particular, if the brush is "upstream" of the web, then the current has the from a conductive terminal, which is arranged above, to the brush flows, streamlines that essentially converge from the terminal to the point of contact between the layer and the brush. If the latter is below the path takes place, then the path forms an equipotential line of stress distribution in the transverse direction, so that the streamlines flow substantially parallel from the conductive terminal to the conductive path, thereby reducing it of the equivalent resistance value is generated between the brush and the conductive terminal, namely based on the case in which the brush is above.
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Demzufolge führt jede Bewegung der Bürste um jede querverlaufende Widerstandsbahn zu einer Veränderung des Widerstandswertes, wodurch eine Zone gebildet wird, die die Genauigkeit des Widerstands negativ beeinflußt.As a result, every movement of the brush around every transverse resistance path leads to a change in the Resistance value, creating a zone that adversely affects the accuracy of the resistance.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Widerstand der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem unter Beibehaltung der Vorteile der bekannten WidersSnde die mechanischen und elektrischen Nachteile, die die letzteren besitzen, vermieden werden.The object of the invention is to create a resistor of the type mentioned at the outset in which, while maintaining Taking advantage of the known contradictions avoids the mechanical and electrical disadvantages inherent in the latter will.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens an einer Umfangskante der Schicht, die die beiden gegenüberliegenden Enden miteinander verbindet, wenigstens ein Abschnitt aus leitendem Material elektrisch mit einem Umfangsabschnitt der Kante der Schicht verbunden ist und an der Außenseite derselben verläuft, um zu ermöglichen, daß der durch die Schicht zwischen dem Abschnitt aus leitendem Material und wenigstens einem der entgegengesetzten Enden gebildete Widerstandswert bestimmt werden kann.This object is achieved in that at least on one peripheral edge of the layer which the connects both opposite ends together, at least a portion of conductive material electrically is connected to and extends on the outside of a peripheral portion of the edge of the sheet to enable that by the layer between the section of conductive material and at least one of the opposite Resistance value formed at the ends can be determined.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements of the invention can be found in the subclaims.
Mit der Erfindung wird also ein Widerstand geschaffen, der eine Schicht aus Widerstandsmaterial besitzt, die auf dem isolierenden Träger aufgebracht und an ihrem entgegengesetzten Ende mit jeweiligen leitenden Anschlüssen verbunden ist. Insbesondere ist der Widerstand so aufgebaut, daß er wenigstens an einer Umfangskante der Schicht, die die beiden gegenüberliegenden Enden miteinander verbindet, wenigstens den einen Abschnitt aus leitendem Material besitzt, das elektrisch mit einem Umfangsabschnitt der Kante der Schicht verbunden ist und außerhalb derselben sich erstreckt, um zu ermöglichen, daß der durch die Widerstandsschicht gebildete Widerstandswert zwischen dem Abschnitt aus leitendem Material und wenigstens einem der entgegengesetzten Enden bestimmt werden kann.The invention thus creates a resistor that has a layer of resistor material, which are applied to the insulating carrier and connected at their opposite end to respective conductive connections is. In particular, the resistor is constructed so that it is at least on a peripheral edge of the layer that the two opposite ends connects to each other, at least the one portion of conductive material has the electrical is connected to and extends outside of a peripheral portion of the edge of the sheet to enable that the resistance value formed by the resistive layer between the section of conductive material and at least one of the opposite ends can be determined.
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Anhand der Zeichnung , in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben v/erden, ohne daß dadurch eine Beschränkung des Schutzumfange s beabsichtigt ist.Based on the drawing, in which an embodiment of the invention is shown, the invention and other advantageous embodiments and improvements of the invention are explained and described in more detail, without thereby limiting the scope of protection s is intended.
Es zeigt die einzige Zeichnung eine Aufsicht auf einen variablen , erfindungsgemäßen Widerstand.It shows the only drawing a plan view of a variable, resistor according to the invention.
Der erfindungsgemäße Widerstand ist insgesamt mit der Bezngsziffer 1 bezeichnet und besitzt im wesentlichen eine Schicht 2 aus Widerstandsmaterial des Dickfilmtyps , der auf einem isolierenden Träger 3 aufgebracht ist.The total resistance according to the invention is denoted by the reference number 1 denotes and has essentially a layer 2 of resistive material of the thick film type, which is on an insulating Carrier 3 is applied.
Insbesondere ist die Schicht 2 in Form eines Abschnittes einesIn particular, the layer 2 is in the form of a section of a
gebildet,educated,
kreisförmigen Streifens^.wobei die sich gegenüberliegenden Endabschnitte 4 und 5 jeweils auf leitfähigen Zonen 6 und 7 aufliegen, die auf dem Träger 3 vor dem Aufbringen der Schicht 2 aufgebracht worden sind.circular strip ^ .wherein the opposite end sections 4 and 5 each rest on conductive zones 6 and 7, which are applied to the carrier 3 before the layer 2 is applied have been.
Jede Zone 6 und 7 besitzt einen ersten Abschnitt 8 und 9, auf dem die Endabschnitte 4 und 5 aufliegen, wobei dieser erste Abschnitt aus einem Material hergestellt ist, der eine gute Adhäsion zu dem die Schicht 2 bildenden Widerstandsmaterial aufweist, und einen zweiten, vorzugsweise dünnplattierten Abschnitt 10, 11, mit dem Endanschlüsse 12 , 13 des Widerstandes 1 verbunden sind.Each zone 6 and 7 has a first section 8 and 9 on which the end sections 4 and 5 rest, this first section is made of a material which has good adhesion to the resistance material forming the layer 2, and a second, preferably thin-clad portion 10, 11, to which end connections 12, 13 of the resistor 1 are connected.
Eine Bürste 14, die ein Kontaktelement 15 trägt, welches so angeordnet ist, daß es auf der Wider stands schicht 2 gleiten kann, ist auf der Schicht 2 gleitbar angeordnet und mit einem äußeren Anschluß 16 verbunden.A brush 14 carrying a contact element 15 which is so arranged is that it can slide on the resistance layer 2 is on the layer 2 slidably disposed and connected to an external terminal 16.
Erfindungsgemäß sind leitende Bahnen 19 bzw. 20 entlang der inneren Umfangskante 17 und der äußeren Umfangskante 18 derAccording to the invention, conductive tracks 19 and 20 along the inner peripheral edge 17 and the outer peripheral edge 18 of the
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Schicht 2 vorgesehen, wobei diese Bahnen teilweise unterhalb der Schicht und teilweise außerhalb der Schicht 2 verlaufen. Wie bezüglich der Zonen 6 und 7 schon dargestellt, besitzt jede Bahn 19, 20 einen Abschnitt 21 , 22, der mit der Schicht 2 bzw. dem Streifen in Kontakt steht und aus einem Material hergestellt ist, der eine gute Adhäsion zu dem Material besitzt, aus dem die Schicht 2 gebildet ist, und einen vorzugsweise dünnplattierten Abschnitt 23, 24, der einen minimalen Kontakt - bzw. Übergangswiderstand zu einem punktförmigen Versorgungsanschluß besitzt, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Schließlich verläuft jede Bahn 20 unter der Schicht entlang einer radialen Erstreckung einer entsprechenden Bahn 19.Layer 2 is provided, these tracks running partially below the layer and partially outside the layer 2. How regarding of the zones 6 and 7 already shown, each web 19, 20 has a section 21, 22 which is connected to the layer 2 or the strip is in contact and is made of a material which has good adhesion to the material from which the layer 2 is formed is, and a preferably thin-clad portion 23, 24, which has a minimal contact or transition resistance to a has punctiform supply connection, which is not shown in the drawing. Finally, each track 20 runs under the Layer along a radial extension of a corresponding path 19.
Die Arbeitsgänge bei der Kalibrierung des Widerstandes 1 sind wie folgt: Zunächst werden , bevor die Widerstands schicht aufgelegt wird, die Abmessungen (Breite, Dicke und Länge) der Schicht 2 und der Typ eines geeigneten Widerstandsmaterials ausgewählt, und zwar so, daß der Widerstand pro Längeneinheit , den die Schicht besitzen soll, ein wenig geringer ist als der geforderte Wert.The steps involved in calibrating the resistor 1 are as follows: First, the resistor layer is applied before the resistor is selected, the dimensions (width, thickness and length) of the layer 2 and the type of suitable resistor material so that the resistance per unit length that the layer is supposed to have is a little less than the required value.
Dann wi rd der Widerstand von einem Spannungserzeuger mit Spannung versorgt, während ein Pol des letzteren dauernd mit einer der Zonen 6 und 7 , beispielsweise der Zone 7 in Verbindung gehalten und der entgegengesetzte Pol entweder mit dem Abschnitt 23 der Bahn 19, die am nächsten zur Zone 7 liegt, oder mit dem Abschnitt 24 der BahnThen the resistor is powered by a voltage generator supplied, while one pole of the latter is kept permanently in communication with one of the zones 6 and 7, for example the zone 7 the opposite pole either with the section 23 of the track 19 which is closest to the zone 7 or with the section 24 of the track
Aver den,
20 verbunden welche entlang der radialen Erstreckung der BahnAver den,
20 connected which along the radial extent of the track
19 angeordnet ist. Wegen der unterschiedlichen Anordnung der Flußlinien dee elektrischen , in dem durch die Schicht 2 besetzten bzw. belegten Abschnitt fließenden Stromes werden entsprechend einer unterschiedlichen geometrischen Konfiguration der Querschnitte, die von dem Strom durchflossen werden, und möglicherweise auch wegen ungleicher Dicke der Schicht 2 zwei unterschiedliche Werte19 is arranged. Because of the different arrangement of the river lines The electrical current flowing in the section occupied or occupied by the layer 2 is corresponding to a different geometric configuration of the cross-sections through which the current flows, and possibly also because of the unequal thickness of layer 2, two different values
-i--i-
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der Stromhöhe erhalten. In-dem man teilweise die Kanten 17 und/oderthe current level. In-by partially the edges 17 and / or
18 entfernt, werden die tatsächlichen Stromwerte verringert, bis der Mittelwert zwischen den beiden Werten , der praktisch mit demjenigen zusammenfällt, der durch Bewegung der sich gegenüberliegenden Pole des Generators zum Zentrum der Schicht 2 zwischen den Bahnen 19 und 20 zusammenfällt, den geforderten Einstellwert erreicht.18 removed, the actual current values are reduced until the Mean value between the two values, which practically coincides with that obtained by moving the opposite poles of the generator to the center of the layer 2 between the tracks 19 and 20 coincides, the required setting value is reached.
Das gleiche Vorgehen wird für die verbliebenen leitenden BahnenThe same procedure is used for the remaining conductive tracks
19 und 20 durchgeführt, wobei jedesmal ein Teil des Widerstandsmaterial^ der Schicht 2, die zwischen den Bahnen liegt, unter Überwachung entfernt wird, unddfes unmittelbar in der Nähe der Seite, die zu der Zone 7 hinweist. Bei einer Prüfung der Eigenschaften des erfindungsgemäßen Widerstandes kann man sehen, daß damit die oben angegebenen Forderungen erfüllt werden.19 and 20 carried out, each time a part of the resistor material ^ of layer 2, which lies between the webs, is removed under supervision, and dfes in the immediate vicinity of the side which to zone 7. When examining the properties of the resistor according to the invention, it can be seen that the requirements specified above are met.
Im Hinblick hierauf ist die Widerstandsschicht 2 einheitlich über den Träger verteilt, sodaß die oben beschriebenen Nachteile mechanischer Art vollständig überwunden sind. Die Tatsache, daß die leitenden Bahnen 19 und 20 geringfügig unter der Widerstandsschicht 2 liegen, beeinflußt die Verteilung der Stromflußlinien während des Gebrauchs des Widerstandes praktisch nicht, sodaß die oben erwähnten Nachteile im Hinblick auf die elektrischen Eigenschaften ebenfalls als überwunden betrachtet werden können.In view of this, the resistance layer 2 is uniformly distributed over the carrier, so that the disadvantages described above are more mechanical Kind are completely overcome. The fact that the conductive tracks 19 and 20 are slightly under the resistive layer 2, practically does not affect the distribution of the current flow lines during the use of the resistor, so that the above-mentioned disadvantages with regard to the electrical properties can also be regarded as overcome.
Schließlich ist es selbstverständlich, daß Modifikationen und Veränderungen des Widerstandes vorgenommen werden können, ohne das der Schutzumfang der Erfindung verlassen wird. Wenn beispielsweise die Bürste 14 nur einer Quer bewegung unterworfen ist, kann die Widerstands schicht 2 vorteilhaft in Form eines Rechteckes aufgebracht werden, und wegen der Symmetrie, die dadurch erzeugt würde, wäre es völlig ausreichend, leitende Bahnen nur an einer Längskante des Rechteckes anzubringen.After all, it goes without saying that modifications and changes of the resistance can be made without departing from the scope of the invention. For example, if the brush 14 is only subjected to a transverse movement, the resistance layer 2 can advantageously be applied in the form of a rectangle and because of the symmetry this would create, it would be entirely sufficient to have conductive tracks only on one longitudinal edge of the rectangle.
030065/0792 DipWng. Horst Rose030065/0792 DipWng. Horst Rose
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