DE3806156A1 - Verbundwiderstand und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents
Verbundwiderstand und verfahren zu dessen herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Minimierung der temperaturinduzierten
Widerstandsänderungen bei Widerständen, insbesondere einen
Dünnfilmwiderstand, der einen Abgleichabschnitt aus einem
Material mit einer Temperaturänderungscharakteristik aufweist,
die im wesentlichen größer als die
Temperaturänderungscharakteristik des Widerstandsabschnitts ist
und dieser entgegengerichtet ist.
Es ist seit langem bekannt, das der Widerstandswert eines
Widerstandsmaterials, das für die Herstellung von Widerständen
verwendet wird, sich mit der Temperatur ändert. Diese
Charakteristik findet ihren Ausdruck in dem
"Widerstandstemperaturkoeffizienten" und wird durch Bestimmung
der tatsächlichen Widerstandsänderung pro Grad
Temperaturänderung gemessen. Der
Widerstandstemperaturkoeffizient wird üblicherweise in ppm
(Teilen je Million) pro Grad Celius angegeben, das heißt in
ppm/°C bzw. 10-6/°C.
Um eine sichere Voraussage über den Betrieb elektronischer
Geräte machen zu können, die Widerstände benutzen, und um die
Präzission und Zuverlässigkeit solcher Geräte zu erhöhen, wurden
viele Versuche unternommen, um den
Widerstandstemperaturkoeffizienten auf den absoluten Wert von 0
zu bringen. Momentan ist jedoch kein Verfahren verfügbar, mit
dessen Hilfe dieser Absolutwert 0 für den
Widerstandstemperaturkoeffizienten erreicht werden kann. Zur
Zeit wird der Wert des Widerstandstemperaturkoeffizienten im
wesentlichen als 0 angesehen, falls dieser im Bereich von +/-
0.5×10-6/°C liegt.
So wurden Präzessionsdrahtwiderstände mittels eines
kostenaufwendigen Verfahrens hergestellt, indem gleichwertige
Widerstände ausgewählt und negative und positive
Widerstandstemperaturkoeffizienten (die aus
Produktionsänderungen herrühren) aus einer großen Anzahl von
Widerständen selektiv zusammengefügt wurden. Während der
anfängliche Widerstandstemperaturkoeffizient eng gesteuert
werden kann, tritt langfristig eine Widerstandsabweichung ein,
die für jeden Widerstand eindeutig ist und die eine Abweichung
des Gesamtwiderstands mit der Zeit zur Folge hat. Infolge der
Masse an individuellen Widerständen war und ist eine enge
thermische Kopplung nicht möglich, so daß der auftretende
Verhältnis-Widerstandstemperaturkoeffizient (der nachfolgend
erläutert wird) gleichfalls mit den vorliegenden
Temperaturgradienten sich ändert.
Ein weiterer Versuch bestand bei Dünnfilmwiderständen darin,
Materialien mit niedrigem Widerstandstemperaturkoeffizienten zu
finden. Ein derartiger Widerstand ist in der US-PS 44 64 646
offenbart. Dieser Widerstand besteht aus Tantal, Tantalnitrid
oder Tantaloxinitrid und wird als Widerstand beschrieben, bei
dem der Wert des Widerstandstemperaturkoeffizienten im großen
und ganzen 0 ist. Tatsächlich haben diese Materialien jedoch
Widerstandstemperaturkoeffizienten, deren Werte von + bis -
100×10-6/°C reichen, d. h. sie liegen mehrere Größenordnungen
vom absoluten Wert 0 oder sogar im wesentlichen von 0 ab.
Obwohl die vorstehend erwähnte US-PS 44 64 646 eine
Dünnfilmschaltung zur Steuerung des
Widerstandstemperaturkoeffizienten zum Thema hat, ist diese
letztlich auf die Herstellung eines Widerstands gerichtet, der
temperaturabhängig ist, so dieser als Temperatursensor oder
Kompensationseinrichtung für andere Elemente dienen kann. Diese
US-PS 44 64 646 schlägt jedoch keinen Verbundwiderstand mit
einem Temperaturkoeffizienten vor, der im großen und ganzen den
Wert 0 aufweist, da diese davon ausgeht, das Materialien
vorliegen, die einen solchen Widerstandskoeffizienten
ermöglichen. Es wird dabei davon ausgegangen, daß Tantal einen
Widerstandstemperaturkoeffizienten im wesentlichen von 0
aufweist, während dieses Material jedoch einen
Widerstandstemperaturkoeffizienten von 80×10-6/0° + oder -
10% aufweist.
In der US-PS 43 75 056 wurde der Versuch unternommen, den
Widerstandstemperaturkoeffizienten durch die im Widerstand
enthaltene Materialmengen zu steuern, während in der US-PS
43 75 056 dies über die Steuerung der Konfiguration bzw.
Anordnung des Widerstands versucht wurde.
Ein weiteres Steuerverfahren besteht in der Manipulation bei der
Herstellung des Widerstandsmaterials, nämlich dem Glühen der
Materialien mit Temperatur oder andererseits in der Steuerung
der Herstellung des Materials und dessen Niederschlag auf
Substrate (im Falle von Dünnfilmwiderständen) während der
Widerstand hergestellt wird. Derartige Prozessänderungen sind
jedoch komplex, kostenaufwendig und können die gewünschten
Ergebnisse nicht vorhersagbar und wiederholbar hervorbringen.
Demzufolge kann irgendein bestimmter Widerstand, der unter
Verwendung so verarbeiteter Materialien hergestellt wurde,
dennoch verschiedenen Temperaturunzulänglichkeiten unterliegen,
die danach nicht korrigiert werden können. Somit besteht ein
langfristiges Bedürfnis für einen Widerstand, dessen
Temperaturkoeffizient den absoluten Wert von 0 besitzt oder der
nach Abschluß seiner Herstellung so abgeglichen werden kann, daß
dieser im großen und ganzen einen Temperaturkoeffizienten von 0
aufweist.
Außerdem besteht im Hinblick auf Anordnungen von Widerständen,
die als Widerstandsgruppen bezeichnet werden, ein Bedarf an
einem Widerstand, dessen Temperaturkoeffizient nach der
Herstellung eingestellt werden kann, um im Hinblick auf die
Temperaturkoeffizienten der anderen Widerstände der
Widerstandsgruppe eine Kompensierung oder Anpassung vornehmen zu
können.
Bei einigen Widerstandsgruppen ist es nicht wesentlich, das alle
Widerstände einen Temperaturkoeffizienten vom Absolutwert 0 oder
von nahezu 0 aufweisen. Es ist wichtiger, daß bei
Temperaturänderungen die Widerstandstemperaturkoeffizienten
einander folgen oder die Widerstände parallel zu den
Temperaturänderungen sich ändern. Diese wichtige Eigenschaft
wird als Verhältnis-Widerstandstemperaturkoeffizient bezeichnet,
und oftmals als Differenz der Widerstandstemperaturkoeffizienten
verschiedener Widerstände in der Widerstandsgruppe ausgedrückt.
Da diese Eigenschaft eine Differenz von
Widerstandstemperaturkoeffizienten betrifft, wird diese ebenso
in ppm/°C bzw. 10-6/°C gemessen.
Es besteht seit langem ein Bedarf diesen Verhältnis-
Widerstandstemperaturkoeffizienten der Widerstandsgruppen zu
minimieren. Insbesondere sollte der Verhältnis-
Widerstandstemperaturkoeffizient für Präzissionsgeräte auf 0
oder nahezu 0, d.h. unter 0,5×10-6/°C minimiert werden.
Widerstände mit sehr hoher Präzession werden im allgemeinen
hermetisch abgeschlossen, um die Abweichung der
Widerstandstemperaturkoeffizientenwerte bzw. der
Widerstandswerte infolge von Feuchtigkeit unter anderen
Umgebungseinflüssen zu verringern. Diese hermetische Abdichtung
macht jedoch eine Änderung des
Widerstandstemperaturkoeffizienten oder des Widerstandswerts
nach Abschluß der Herstellung der Widerstandsgruppe unmöglich.
D.h. irgendein entgültiger Abgleich zum Verfeinern irgendeines
Wertes ist physikalisch nicht möglich.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, einen Verbundwiderstand mit
einem Widerstandstemperaturkoeffizienten von 0 zu schaffen sowie
ein Verfahren zu dessen Herstellung vorzuschlagen.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich anhand der
Patentansprüche.
Die Erfindung sieht ein Verfahren zum Herstellen eines
Verbundwiderstands vor, der ist so zusammengesetzt werden kann,
daß sich ein Widerstandstemperaturkoeffizient ergibt, der im
großen und ganzen den Wert 0 aufweist, soweit dies zur Zeit mit
der Fertigungsmeßgeräteausrüstung meßbar ist. Die Erfindung
sieht außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines
Verbundwiderstands vor, der so ausgestaltet werden kann, daß
sich ein Widerstandstemperaturkoeffizient mit dem Absolutwert 0
ergibt.
Die Erfindung schlägt ferner ein Verfahren zum Herstellen eines
Verbundwiderstandes mit einem Widerstandstemperaturkoeffizienten
vor, der nach der Herstellung des Verbundwiderstands abgeglichen
werden kann.
Die Erfindung sieht zudem ein Verfahren zum Herstellen eines
Verbundwiderstands zur Verwendung in einer Widerstandsgruppe
vor, der zum Steuern des Verhältnis-
Widerstandstemperaturkoeffizienten der Widerstandsgruppe
einstelltbar ist.
Die Erfindung schlägt ferner ein Verfahren zum Herstellen eines
Verbundwiderstands vor, der einen vorbestimmten Widerstandswert
und einen Widerstandstemperaturkoeffizienten mit dem Absolutwert
0 oder von nahezu 0 vor.
Die Erfindung sieht außerdem ein Verfahren zum Herstellen eines
Verbund-Dünnfilmwiderstands zur Verwendung in einer
Widerstandsgruppe vor, der nach Herstellung eingestellt oder
getrimmt werden kann, um den Verhältnis-
Widerstandstemperaturkoeffizienten zu steuern.
Die Erfindung schlägt ferner einen Verbundwiderstand zur
Verwendung in einer Widerstandsgruppe vor, der für die
Widerstandsgruppe einen Verhältnis-
Widerstandstemperaturkoeffizienten vorsieht, der einen
Absolutwert von 0 aufweist oder der nahezu 0 ist.
Im einzelnen sieht die Erfindung einen Verbundwiderstand vor,
der einen Widerstandsabschnitt und einen Abgleichsabschnitt
aufweist. Der Widerstandsabschnitt besteht aus einem Material,
das einen hohen spezifischen Widerstand und einen niedrigen
Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweist. Der
Abgleichsabschnitt besteht hingegen aus einem Material, das
einen niedrigen spezifischen Widerstand und einen höheren
Widerstandstemperaturkoeffizienten mit entgegengesetztem Wert im
Vergleich zum Widerstandsmaterial aufweist. Nach der Herstellung
wird der Abgleichsabschnitt mit Hilfe eines
Laserbearbeitungsschritts beschnitten, wodurch der
Gesamtwiderstand des Verbundwiderstands um einen
vernachlässigbaren Wert erhöht und die
Widerstandstemperaturkoeffizienten im großen und ganzen oder
gänzlich aufgehoben werden können.
Die Erfindung sieht speziell einen Verbundwiderstand zur
Verwendung in einer Widerstandsgruppe vor, bei dem der
Abgleichsabschnitt durch Laserstrahlenbearbeitung beschnitten
oder ausgestaltet wird, so daß der Verhältnis-
Widerstandstemperaturkoeffizient der Widerstandsgruppe absolut
den Wert 0 oder in etwa den Wert 0 annimmt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen erfindungsgemäß hergestellten Verbundwiderstand
und
Fig. 2 einen Teil eines erfindungsgemäßen Dünnfilmwiderstands
in einer aufgeschnittenen Perspektivansicht.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist auf einem Substrat 12 eine
Widerstandsgruppe 10 befestigt. Das Substrat 12 kann aus Glas
oder irgendeinem anderen Material bestehen. Vorzugsweise besteht
das Substrat 12 jedoch aus Aluminium (Al2O3). Die
Widerstandsgruppe 10 enthält zwei Verbundwiderstände 14 und 16.
Die Eingänge und Ausgänge der Verbundwiderstände 14 und 16
stehen mit Anschlußleitungen 18, 20 und 22 in Verbindung, deren
entfernte Enden in Anschlußfahnen 24, 26 bzw. 28 enden.
Der Verbundwiderstand 14 besteht aus zwei Widerstandsabschnitten
bzw. -Teilen 30 und 32, die mittels Anschlußleitungen 31 bzw. 33
mit Abgleichsabschnitten 34 und 36 in Verbindung stehen.
Die Abgleichabschnitte 34 und 36 sind mit einer maschinell
hergestellten Schnittfuge 38 versehen, die beim bevorzugten
Ausführungsbeispiel mit Hilfe eines Laserstrahls erzeugt wird.
Der Verbundwiderstand 16, der zwischen den Anschlußleitungen 20
und 22 liegt, besteht aus einem Widerstandsabschnitt 40, der
mittels einer Anschlußleitung 41 mit einem Abgleichsabschnitt 42
in Verbindung steht. In Fig. 1 weist der Abgleichsabschnitt 42
keine durch einen Laserstrahl erzeugte Schnittfuge auf.
Obwohl die Verbundwiderstände 14 und 16 verbunden dargestellt
sind, ist dies nicht bei allen Widerstandsgruppen erforderlich.
Einige Widerstandsgruppen bestehen aus einer großen Anzahl von
unabhängigen Widerständen, die auf dem gleichen Substrat
vorgesehen sind.
In Fig. 2 ist ferner ein Teil eines Dünnfilm-Verbundwiderstandes
dargestellt, der entsprechend dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung hergestellt wurde. Wie für den
betreffenden Fachmann bekannt, werden Dünnfilmwiderstände
dadurch hergestellt, daß man das Widerstandsmaterial auf einem
Substrat niederschlägt und anschließend mit Hilfe eines üblichen
fotolithographischen Vorganges das unerwünschte
Widerstandsmaterial entfernt.
Bei der vorliegenden Erfindung wird das Widerstandsmaterial 42
zuerst auf dem Substrat 12 niedergeschlagen. Anschließend wird
auf die Oberseite des Widerstandsmaterials 42 das
Abgleichsmaterial 44 abgeschieden. Dieser Prozess resultiert in
einem Widerstandsmaterial 42, das durchgehend unter dem
Abgleichsmaterial 44 zu liegen kommt. Es ist jedoch zu bemerken,
daß weder die Reihenfolge der Abscheidung der Materialien, noch
die Anzahl an Schichten über, unterhalb oder zwischen den
Widerstands- und Abgleichsmaterialien kritisch ist, solange die
Materialien leitend verbunden sind, um einen Verbundwiderstand
vorzusehen, der einen einzigen zusammengesetzten
Widerstandtemperaturkoeffizienten aufweist.
Nach den Abscheidungsvorgängen in Form eines
Vakuumabscheideprozesses, eines chemischen Abscheideprozesses
oder eines anderen Abscheideprozesses wird das Abgleichsmaterial
44 lichtempfindlich gemacht und dann teilweise weggeätzt, um
Widerstandsmaterialbereiche freizusetzen. Anschließend wird
teilweise das Widerstandsmaterial 42 entfernt, um nur die
gewünschte Anordnung an Widerstandsmaterial 42 auf dem Substrat
12 zu belassen.
Diese Kombination aus Widerstandsmaterial 42 und
Abgleichsmaterial 44 bildet den Verbundwiderstand 46. Ist der
geeignete Gesamtaufbau des Widerstands 46 erreicht und sind die
verschiedenen Anschlußleitungen und Anschlußfahnen vorgesehen,
so wird eine laserlichtdurchlässige Abdeckung 48 über dem
Verbundwiderstand 46 angeordnet und mit Hilfe einer hermetischen
Dichtungsmasse 50 mit dem Substrat verbunden. Nach dem
hermetischen Abdichten können an den Widerstandsanschlußfahnen
externe Anschlußleitungen oder Leiterplatten befestigt werden.
Diese hermetische Abdichtung verhindert im allgemeinen
irgendwelche Änderungen der Widerstandswerte infolge von
Umgebungseinflüssen, wie z.B. Feuchtigkeit oder in der Luft
befindlichen Teilchen.
Obwohl der Gesamtaufbau der Widerstände vor der hermetischen
Abdichtung durch Techniken, wie z.B. einer Abriebtrimmung, einer
Hochdruckwasserstrahltrimmung usw. geändert werden kann, ist
nach der hermetischen Abdichtung lediglich eine Lasertrimmung
oder eine andere nicht-intrusive Trimmung möglich. Der
Laserstrahl dringt durch die laserlichtdurchlässige Abdeckung 48
und erzeugt durch Materialverdampfung Schnittfugen 52 in dem
Abgleichsmaterial 44 und in dem Widerstandsmaterial 42 bis hinab
zum Substrat 12, ohne daß dabei die hermetische Abdichtung
beeinträchtigt wird. Das verdampfte Material zeigt keine
meßbaren Auswirkungen auf die hermetisch abgedichteten
Widerstände.
Bei der Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Widerstandsgruppe
bestehen die Anschlußleitungen 18, 20, 22, 31, 33 und 41 aus
einem gut leitenden Material, wie z.B. Gold oder Silber. Die
Widerstandsabschnitte 30, 32 und 40 bestehen aus einem
hochohmigen Material, wie z.B. Nickelchrom (Nichrom),
Chromsilizid, Tantal oder Tantalnitrid. Diese Materialien sind
im allgemeinen durch einen Widerstandstemperaturkoeffizienten im
Bereich von +/-50×10-6/°C gekennzeichnet. Nichrom in
Standardwiderständen nimmt einen Bereich von +/-25×10-6/°C
ein. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die
Dünnfilmwiderstände einen Widerstandstemperaturkoeffizienten im
Bereich von 0 bis -30×10-6/°C auf. Es sollte bemerkt werden,
daß der Widerstandstemperaturkoeffizient über einen weiten
Temperaturbereich im allgemeinen nicht linear ist, dieser jedoch
so behandelt werden kann, als ob dieser einen einzigen Wert in
den üblichen Temperaturbereichen aufweist, denen elektronische
Präzissionsgeräte ausgesetzt werden.
Die Abgleichsabschnitte 34, 36 und 42 können aus einer Anzahl
von niederohmigen Materialien, wie z.B. Nickel, Gold, Wolfram
oder Silber hergestellt werden, die durch einen positiven
Widerstandstemperaturkoeffizienten im Bereich von
500 bis 9000×10-6/°C gekennzeichnet sind. Beim bevorzugten
Ausführungsbeispiel bestehen die Abgleichsabschnitte 34, 36 und
42 aus Nickel, das einen Widerstandstemperaturkoeffizienten von
etwa 5000×10-6/°C aufweist.
Bei der Festlegung des Ausmaßes der einleitenden Ätzung, die für
die Herstellung des Verbundwiderstands mit einem vorbestimmten
Widerstandsnennwert erforderlich ist, werden die
Widerstandsabschnitte 30 und 32 so geätzt, daß diese einen
Widerstandswert ganz in der Nähe des gewünschten
Widerstandsnennwerts des Verbundwiderstands 14 aufweisen. In
gleicher Weise wird der Widerstandsabschnitt 40 so geätzt, daß
dieser einen Widerstandswert nahe dem gewünschten
Widerstandswert des Verbundwiderstands 16 aufweist. Wenn man
den Verbundwiderstand in seiner einfachsten Form betrachtet,
sowie er als Verbundwiderstand 16 wiedergegeben ist, so sollte
vorzugsweise der gesamte Widerstandswert des
Widerstandsabschnitts 40 zumindest 50% des entgültigen
Widerstandsnennwerts des ganz fertiggestellten
Verbundwiderstands 16 sein, und zwar ungeachtet irgendwelcher
Prozeßsteuerprobleme.
Umgekehrt sieht der einleitend geätzte Abgleichsabschnitt 42
weniger als 0,5% des gewünschten, vorbestimmten
Widerstandsnennwerts vor.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das
Widerstandsmaterial nach dem fotolithografischen
Entfernungsprozessen auf 90% des Nennwerts mit Hilfe einer
Laserstrahlbearbeitung gebracht. Dies wird als eine grobe
Laserlichtbearbeitung bezeichnet, obwohl der gleiche Laser dazu
verwendet werden kann, um die entgültigen präzisen Widerstands-
und Temperaturkoeffizientenwerte zu erhalten.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der
Prozentsatz des gewünschten Widerstandsnennwerts, der durch das
Widerstandsmaterial erreicht werden soll, ausgedrückt werden
kann, als
[100 (abs TCR a )/(abs TCR a + abs TCR r )]%,
wobei abs TCR r den Absolutwert des Widerstandstemperaturkoeffizienten des Widerstandsmaterials und abs TCR a den Absolutwert des Widerstandstemperaturkoeffizienten des Abgleichsmaterials darstellt. In ähnlicher Weise beträgt der Prozentsatz des vorbestimmten Widerstandsnennwerts für das Abgleichsmaterial
[100 (abs TCR r )/(abs TCR a + abs TCR r )]%.
[100 (abs TCR a )/(abs TCR a + abs TCR r )]%,
wobei abs TCR r den Absolutwert des Widerstandstemperaturkoeffizienten des Widerstandsmaterials und abs TCR a den Absolutwert des Widerstandstemperaturkoeffizienten des Abgleichsmaterials darstellt. In ähnlicher Weise beträgt der Prozentsatz des vorbestimmten Widerstandsnennwerts für das Abgleichsmaterial
[100 (abs TCR r )/(abs TCR a + abs TCR r )]%.
Bei der Herstellung eines Widerstands, wie z.B. des
Verbundwiderstands 16 werden nach der einleitenden
fotolithografischen Behandlung der Widerstandswert und der
Widerstandstemperaturkoeffizient gemessen. Diese Messung würde
anzeigen, daß der Widerstandswert primär von Nichrom im
Widerstandsabschnitt 40 herrührt und daß der
Widerstandstemperaturkoeffizient von Nickel in dem
Abgleichsabschnitt 42 noch nicht 0 ist. Rührt der
Widerstandswert nicht primär von Nichrom her und befindet sich
dieser bei 90% des entgültigen Werts, so wird weiterhin eine
grobe Laserstrahlbearbeitung durchgeführt, bis dies der Fall
ist. Obwohl es möglich ist, daß der
Widerstandstemperaturkoeffizient nach der fotolithografischen
Verarbeitung 0 sein kann, ist dies höchst unwahrscheinlich.
Angenommen, es würde der Fall vorliegen, daß der
Widerstandstemperaturkoeffizient im großen und ganzen nicht 0
ist, so müßte die Größe des Widerstandstemperaturkoeffizienten
verringert werden. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, daß
man den geometrischen Aufbau des Abgleichsabschnitts ändert.
Betrachtet man den Verbundwiderstand 14 in Fig. 1, so ist
ersichtlich, daß durch Verlängerung der Schnittfugen 38 der
Widerstandswert der Abgleichsabschnitte 34 und 36 zunimmt. Da
der Widerstandswert steigt, wird der Beitrag dieser Abschnitte
zum Widerstandstemperaturkoeffizienten erhöht.
Betrachtet man den Widerstandswert, so kann die Änderung des
geometrischen Aufbaus der Abgleichsabschnitte 34 und 36
bewirken, daß dessen Widerstandswert um einen Faktor 100
zunimmt. Jedoch ist es einleuchtend, daß der Absolutwert des
Widerstands, der durch die Abgleichsabschnitte 34 und 36
beigetragen wird, im Vergleich zum gesamten Widerstandswert des
Verbundwiderstands 14 relativ klein bleiben wird, da die
Abgleichsabschnitte 34 und 36 zunächst extrem niedrige
Widerstandswerte aufweisen.
Sobald die Widerstandswerte der Abgleichsabschnitte 34 und 36
jedoch steigen, tritt eine beachtliche Änderung der Beisteuerung
des Widerstandstemperaturkoeffizienten der Abgleichsabschnitte
34 und 36 zum Widerstandstemperaturkoeffizienten des
Verbundwiderstands 14 ein. Dies sollte den
Widerstandstemperaturkoeffizienten des Verbundwiderstands 14 von
- -30×10-6/C° auf etwa 0 bis -3×10-6/°C bringen.
Wie für den Fachmann ersichtlich, würde der Verbundwiderstand 14
einen äußerst geringfügig erhöhten Widerstandswert, jedoch einen
Widerstandstemperaturkoeffizienten nahe bei 0 aufweisen.
Eine zweite Messung an dieser Stelle würde aufzeigen, daß eine
weitere Laserstrahlbearbeitung der Abgleichsabschnitte 34 und 36
erforderlich wären, um den Widerstandstemperaturkoeffizienten
weiter zu senken und um Präzessionsinstrumente mit einem
Widerstandstemperaturkoeffizienten mit einem Wert von im
wesentlichen 0 innerhalb +/-0,5×10-6/°C zu erhalten, oder daß
der Widerstandstemperaturkoeffizient in zu hohem Maße negativ
oder zu positiv ist.
Diese Messungen und Laserstrahlbearbeitungen können alle unter
Steuerung eines Computers ausgeführt werden, so daß
Verbundwiderstände mit einem Widerstandstemperaturkoeffizienten
von im wesentlichen 0 schnell und kostengünstig hergestellt
werden können. Da die Bearbeitungsgenauigkeit der
Lasertechnologie mehrfach höher als die Auflösungsfähigkeit
selbst der besten Labormeßgeräte zur Messung des
Widerstandstemperaturkoeffizienten ist, ist es wahrscheinlich,
daß die Bearbeitungsgenauigkeit weiter gesteigert werden kann,
so daß das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden kann, um
Verbundwiderstände und Widerstandsgruppen herzustellen, die
Widerstandstemperaturkoeffizienten und Verhältnis-
Widerstandstemperaturkoeffizienten mit einem Absolutwert von 0
sowie exakte Widerstände aufweisen.
Beispielsweise wurde der in Fig. 1 gezeigte Aufbau verwendet, um
einen Verbundwiderstand herzustellen, der einen
Widerstandsnennwert von 100 Ohm aufweist. Die
Abgleichsabschnitte 34 und 36 wurden aus Nickel hergestellt, das
einen spezifischen Widerstand von Flächeneinheit aufweist. Die
Widerstandsabschnitte 30 und 32 wurden aus Nichrom hergestellt,
das einen spezifischen Widerstand von geringfügig unter
100 Ohm/Flächeneinheit aufweist. Der
Widerstandstemperaturkoeffizient von Nickel beträgt etwa +5000
×10-6/°C und der von Nichrom liegt zwischen -30×10-6/°C und
0×10-6/°C. Die Abmessungen der Abgleichsabschnitte 34 und 36
wurden so ausgewählt, daß diese vor der
Präzessionslaserstrahlbearbeitung einen Widerstandswert von 0,05
Ohm aufweisen. Die Widerstandsabschnitte 30 und 32 wurden so
ausgestaltet, daß diese einen Widerstandswert von 80 Ohm bei
0,75 Flächeneinheiten Nichrom aufweisen. Letztlich beträgt der
spezifische Widerstand von Gold, das als Überzug für die
Anschlußleitungen verwendet wurde 6×10-3 Ohm/Flächeneinheit.
Werden etwa 12 Flächeneinheiten Gold verwendet, so beträgt der
Beitrag des Goldes zum Gesamtwiderstandswert, etwa 70×10-3
Ohm.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wurden die
Abgleichsabschnitte 34 und 36 so getrimmt, daß deren
Konfiguration geändert und deren Anzahl an Flächeeinheiten von
0,5 auf etwa 6 gesteigert oder eine Änderung von etwa 12:1
hinsichtlich des Betrags des Nickels zum zusammengesetzten
Widerstandswert vorgenommen wurde. Der Beitrag der
Abgleichsabschnitte 34 und 36 zum zusammengesetzten
Widerstandswert wird im Ergebnis von 0,05 Ohm auf 0,6 Ohm
geändert, was immer noch einen sehr kleinen Teil des
Gesamtwiderstands von 100 Ohm ausmacht. Die Zunahme des
Widerstandsbeitrages wird jedoch von einer wesentlichen Zunahme
des Beitrages der Abgleichsabschnitte 34 und 36 zum
Gesamtwiderstandstemperaturkoeffizienten begleitet. Die
Laserstrahlenbearbeitung bringt den zusammengesetzten
Widerstandstemperaturkoeffizienten von -30×10-6/°C auf
-3×10-6/°C.
Obwohl ein solcher zusammengesetzter
Widerstandstemperaturkoeffizient sehr viel näher an einem
Widerstandstemperaturkoeffizienten mit einem Absolutwert von 0
liegt, als dies bisher mit der Ausrüstung möglich war, wurde ein
weiterer Schritt durchgeführt, bei dem der
Laserstrahlbearbeitungsschritt für die Abgleichsabschnitte 34
und 36 wiederholt wurde, um den
Widerstandstemperaturkoeffizienten noch weiter zu verbessern.
Nach der zweiten Präzissionstrimmung mittels
Laserstrahlbearbeitung ergaben sich bei wiederholter Überprüfung
des Verbundwiderstands zusammengesetzte
Widerstandstemperaturkoeffizientenwerte innerhalb +/- 0,5×10-6
/°C. Der exakte Widerstandstemperaturkoeffizient konnte nicht
bestimmt werden, daß dieser näher am Absolutwert von 0 lag, als
dies mit den zu Messen von Widerstandstemperaturkoeffizienten
verwendeten Meßgeräten hätte gemessen werden können.
Solange zusätzliche Widerstandswerte ohne Überschreitung des
vorbestimmten Widerstandsnennwerts hinzugefügt werden können und
falls eine zusätzliche Modifikation des
Widerstandstemperaturkoeffizienten erwünscht ist, können weitere
Trimmschritte mittels Laserbearbeitung übernommen werden.
Wie für den Fachmann bekannt, ist es oftmals wichtiger, daß alle
Widerstände einer Widerstandsgruppe sich um den gleichen
Prozentsatz über einen bestimmten Temperaturbereich ändern, als
daß bestimmte Widerstände einen
Widerstandstemperaturkoeffizienten von 0 aufweisen. Für diese
Charakteristik der Widerstände mit parallelen
Widerstandstemperaturkoeffizienten wird in der Industrie eine
Vielzahl unterschiedlicher Bezeichnungen verwendet. Die am
häufigsten verwendete Bezeichnung lautet Verhältnis-
Widerstandstemperaturkoeffizient, jedoch wird auch die
Bezeichnung Widerstandstemperaturkoeffizienten-Gleichlauf oder
Widerstandstemperaturkoeffizienten-Verhältnis verwendet. Der
Verhältnis-Widerstandstemperaturkoeffizient wird mathematisch
als die Differenz zwischen den
Widerstandstemperaturkoeffizienten verschiedener Widerstände
beschrieben. Demzufolge wird der Verhältnis-
Widerstandstemperaturkoeffizient in 10-6/°C ausgedrückt, also in
der gleichen Einheit wie der Widerstandstemperaturkoeffizient.
Bei der Widerstandsgruppe 10 kann der Verhältnis-
Widerstandstemperaturkoeffizient der Verbundwiderstände 14 und
16 im wesentlichen auf 0, d. h. das ein Gleichlauf innerhalb
0,5×10-6/°C gegeben ist, oder auf den Absolutwert von 0
eingestellt werden, indem der Aufbau der Abgleichsabschnitte 34
und 36 des Verbundwiderstands 14 gesteuert wird. Im wesentlichen
wird der Widerstandstemperaturkoeffizient des Verbundwiderstands
14 so eingestellt, daß dieser an den
Widerstandstemperaturkoeffizienten des Verbundwiderstands 16
angepaßt ist, obwohl der Widerstandtemperaturkoeffizient des
Verbundwiderstands 16 sich über den Bereich von -100×10-6/°C
bis +100×10-6/°C ändern kann. Solange der Verbundwiderstand
14 einen Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweist, der gleich
oder geringrt als der Widerstandstemperaturkoeffizienten des
Widerstands ist, der, wie z.B. der Verbundwiderstand 16 vor der
Einstellung auf 50×10-6/°C (d.h. (TCR 1- 50)×10-6/°C, wobei
TCR 1 der anzupassende Widerstandstemperaturkoeffizient ist)
angepaßt werden soll, kann der Widerstandstemperaturkoeffizient
des Verbundwiderstands 14 mittels Konfigurationssteuerung der
Abgleichsabschnitte 34 und 36 eingestellt werden, so daß dieser
dem Widerstandstemperaturkoeffizienten des Verbundwiderstands 15
innerhalb 0,5×10-6/°C angepaßt ist.
Was in anderer Hinsicht der Erfindung die Widerstandsgruppen
betrifft, so kann der Prozentsatz des gewünschten
Widerstandsnennwerts, der durch das Widerstandsmaterial des
einzustellenden Verbundwiderstands erzielt werden sollte, als
[100 (abs (TCR a )/(abs TCR a + abs (TCR r -TCR₁))]%
ausgedrückt werden, wobei abs TCR a der Absolutwert des Widerstandstemperaturkoeffizienten des Abgleichsmaterials des einzustellenden Verbundwiderstands und abs (TCR r -TCR₁) der Absolutwert der Größe des Widerstandstemperaturkoeffizienten des Widerstandsmaterials des einzustellenden Verbundwiderstands abzüglich dem Widerstandstemperaturkoeffizienten des anderen Widerstandes in der Gruppe ist, gegenüber dem der Verbundwiderstand angepaßt werden soll. In ähnlicher Weise beträgt der Prozentsatz des vorbestimmten Nennwerts für das Abgleichsmaterial
[100 (abs TCR r -TCR₁))/(abs TCR a + abs (TCR r -TCR₁))]%.
ausgedrückt werden, wobei abs TCR a der Absolutwert des Widerstandstemperaturkoeffizienten des Abgleichsmaterials des einzustellenden Verbundwiderstands und abs (TCR r -TCR₁) der Absolutwert der Größe des Widerstandstemperaturkoeffizienten des Widerstandsmaterials des einzustellenden Verbundwiderstands abzüglich dem Widerstandstemperaturkoeffizienten des anderen Widerstandes in der Gruppe ist, gegenüber dem der Verbundwiderstand angepaßt werden soll. In ähnlicher Weise beträgt der Prozentsatz des vorbestimmten Nennwerts für das Abgleichsmaterial
[100 (abs TCR r -TCR₁))/(abs TCR a + abs (TCR r -TCR₁))]%.
In gleicher Weise kann mit Hilfe der Erfindung der Verhältnis-
Temperaturwiderstandskoeffizient eine Reihe von unabhängigen
Widerständen auf einem Substrat auf einen Wert von nahezu oder
absolut 0 eingestellt werden; d.h. ein Widerstand der Gruppe
sollte mit einem positiveren Widerstandstemperaturkoeffizienten
versehen werden und allen übrigen Widerstände zur Anpassung an
den einen Widerstand exakt eingestellt werden.
Obwohl die Erfindung für Dickschichtwiderstandseinrichtungen,
Dünnfilmwiderstandseinrichtungen,
Bahnmetallwiderstandseinrichtungen und
Polymerschichtwiderstandseinrichtungen Verwendung finden kann,
ist zu berücksichtigen, daß die Umstände, unter denen der
Verbraucher einen Widerstandstemperaturkoeffizienten oder einen
Verhältnis-Widerstandstemperaturkoeffizienten von nahezu oder
Absolut 0 benötigt, nur bei der Verwendung von äußerst exakten
elektronischen Präzissionsgeräten vorliegen. Im allgemeinen
neigen Dünnfilm- und Bahnmetallprodukte dazu, stabiler und
exakter als Dickfilm- oder Polymerfilmprodukte zu sein, da sie
z.B. ein geringeres Rauschen aufweisen. Demzufolge ist es
wahrscheinlicher, daß das erfindungsgemäße Verfahren und der
erfindungsgemäße Verbundwiderstand bei Dünnfilm- und
Bahnmetallanwendung Verwendung finden, obwohl bei Verbesserung
der Materialien für Dünnfilm und Polymerfilme das Verfahren auch
bei solchen Widerstandsgruppen zunehmend Anwendung finden kann.
Angesichts der vorstehend erörterten Prinzipien und Ergebnisse
wird erwartet, daß das Abgleichsmaterial typischerweise einen
großen Widerstandtemperaturkoeffizienten in entgegengesetzter
Richtung zum Widerstandstemperaturkoeffizienten des
Widerstandsmaterials aufweist. Ferner ist der spezifische
Widerstand des Abgleichsmaterials typischerweise viel niedriger
als der des Widerstandsmaterials, um einen beachtlichen
Spielraum im Hinblick auf das Ausmaß der Änderung der
geometrischen Konfiguration des Abgleichsabschnitts vorzusehen,
so daß eine minimale Auswirkung auf den zusammengesetzten
Widerstand, jedoch eine wesentliche Auswirkung auf den
zusammengesetzten Widerstandstemperaturkoeffizienten vorliegt.
Falls erforderlich, erwägt die vorliegende Erfindung eine
Lasertrimmung der Anschlußleitungen und Anschlußfahnen, um den
gewünschten Widerstandstemperaturkoeffizienten und die
gewünschten Widerstandswerte zu erhalten.
Es ist ferner zu bemerken, daß der hermetische Abschluß der
Widerstandsgruppe ein äußerst stabiles Widerstandsgehäuse
vorsieht und die Lasertrimmung nach der Herstellung einer
äußerst exakten Widerstandsgruppe mit gesteuertem
Temperaturkennwerten ermöglicht.
Claims (24)
1. Verfahren zum Herstellen eines Verbundwiderstands,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- - man stellt einen ersten Abschnitt des Verbundwiderstands mit einem ersten Widerstandswert und einem ersten Widerstandstemperaturkoeffizienten her,
- - man stellt einen zweiten Abschnitt des Verbundwiderstands mit einem zweiten Widerstandswert und einem zweiten Widerstandstemperaturkoeffizienten her, wobei sich der zweite Widerstandswert vom ersten Widerstandswert unterscheidet und der zweite Widerstandstemperaturkoeffizient sich vom ersten Widerstandstemperaturkoeffizienten unterscheidet und dessen Richtung entgegengesetzt zum ersten Widerstandstemperaturkoeffizienten ist, und
- - man entfernt Teile eines der Abschnitte bis der zusammengesetzte Widerstandstemperaturkoeffizient des ersten und zweiten Abschnitts im wesentlichen 0 ist.
2. Verfahren zum Herstellen eines Verbundwiderstands,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- - man stellt einen ersten Abschnitt des Verbundwiderstandes mit einem ersten Widerstandswert und einem ersten Widerstandstemperaturkoeffizienten her,
- - man stellt einen zweiten Abschnitt des Verbundmaterials mit einem sich vom ersten Widerstandswert unterscheidenden zweiten Widerstandswert und mit einem sich vom ersten Widerstandstemperaturkoeffizienten unterscheidenden zweiten Widerstandstemperaturkoeffizienten her, dessen Richtung entgegengesetzt zum ersten Widerstandstemperaturkoeffizienten ist,
- - man entfernt Teile des zweiten Abschnitts, bis der zusammengesetzte Widerstandstemperaturkoeffizient des ersten und zweiten Abschnitts geringfügig über 0 liegt und
- - man entfernt Teile des ersten Abschnitts, bis der zusammengesetzte Widerstandstemperaturkoeffizient des ersten und zweiten Abschnitts im wesentlichen 0 ist.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß man den ersten und zweiten Abschnitt
hermetisch abdichtet und daß man nach der hermetischen
Abdichtung Teile des ersten und zweiten Abschnitts entfernt.
4. Verfahren zum Herstellen eines Verbundwiderstands,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- - man schlägt ein Widerstandsmaterial auf einem Substrat nieder,
- - man schlägt ein Material mit niedrigerem Widerstand auf dem Widerstandsmaterial nieder,
- - man entfernt einen Teil des einen niedrigeren Widerstand aufweisenden Materials unter Ausbildung eines Abgleichsabschnitts, der einen ersten Widerstandswert und einen ersten positiven Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweist,
- - man entfernt einen Teil des Widerstandsmaterials unter Ausbildung eines Widerstandsabschnitts, der mit dem Abgleichsabschnitt verbunden ist und einen Widerstandswert, der im wesentlichen größer als der erste Widerstandswert ist, sowie einen negativen Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweist, der im wesentlichen kleiner als der erste positive Widerstandstemperaturkoeffizient ist,
- - man mißt den Widerstandstemperaturkoeffizienten des Verbundwiderstands und
- - man entfernt Teile eines der Widerstandsmaterialien, bis der Widerstandstemperaturkoeffizient des Verbundwiderstands im wesentlichen den Wert 0 annimmt.
5. Verfahren zum Herstellen eines Verbundwiderstands,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- - man schlägt ein Widerstandsmaterial auf einem Substrat nieder,
- - man schlägt ein Material mit niedrigerem Widerstand auf dem Widerstandsmaterial nieder,
- - man entfernt einen Teil des einen niedrigeren Widerstand aufweisenden Materials unter Ausbildung eines Abgleichsabschnitts, der einen ersten Widerstandswert und einen ersten positiven Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweist,
- - man entfernt einen Teil des Widerstandsmaterials unter Ausbildung erster und zweiter Widerstandsabschnitte, wobei zumindest ein Widerstandsabschnitt mit dem Abgleichsabschnitt verbunden ist und wobei der eine der Widerstandsabschnitte einen Widerstandswert, der im wesentlichen größer als der erste Widerstandswert ist, und einen negativen Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweist, der im wesentlichen kleiner als der erste positive Widerstandstemperaturkoeffizient ist,
- - man mißt den Verhältnis-Widerstandstemperaturkoeffizienten zwischen einem der Widerstandsabschnitte und dem Abgleichsabschnitt und den anderen der Widerstandsabschnitte,
- - man entfernt Teile des Materials mit niedrigerem Widerstand und
- - man wiederholt die Meß- und Entfernungsschritte, bis der Verhältnis-Widerstandstemperaturkoeffizient im wesentlichen 0 ist.
6. Verfahren nach den Ansprüche 4 und 5, dadurch
gekennzeichnet, daß man vor der Messung der
Widerstandstemperaturkoeffizienten die Abgleichs- und
Widerstandsabschnitte hermetisch abdichtet und daß man nach
dem Messen der Widerstandstemperaturkoeffizienten Teile
mittels eines Laser entfernt.
7. Verfahren zum Herstellen eines Verbundwiderstands,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- - man schlägt ein Dünnfilmmaterial mit einem höheren Widerstandswert auf einem Substrat nieder,
- - man schlägt ein Dünnfilmmaterial mit einem niedrigeren Widerstandswert auf dem Material mit dem höheren Widerstandswert nieder,
- - man entfernt einen Teil des Materials mit niedrigerem Widerstandswert unter Ausbildung eines Abgleichsabschnitts, der einen ersten Widerstandswert und einen ersten positiven Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweist,
- - man entfernt einen Teil des Materials mit höherem Widerstandswert unter Ausbildung eines Widerstandsabschnitts, der mit dem Abgleichsabschnitt in Verbindung steht, zumindest teilweise unter dem Abgleichsabschnitt liegt und einen zweiten Widerstandswert, der im wesentlichen größer als der erste Widerstandswert ist, und einen zweiten negativen Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweist, der im wesentlichen kleiner als der erste positive Widerstandstemperaturkoeffizient ist,
- - man mißt den Widerstandstemperaturkoeffizienten der Widerstands- und Abgleichsabschnitte,
- - man entfernt Teile der Materialien mit niedrigem Widerstand und
- - man wiederholt die Meß- und Entfernungsschritte bis der Widerstandstemperaturkoeffizient im Bereich von +/- 0,5×10-6/°C liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Meß- und Entfernungsschritte wiederholt, bis der
Widerstandtemperaturkoeffizient den absoluten Wert 0
erreicht.
9. Verfahren zum Herstellen eines Verbundwiderstands mit einem
vorbestimmten Widerstandswert, gekennzeichnet durch folgende
Verfahrenschritte:
- - man schlägt ein Dünnfilmmaterial mit einem höheren Widerstandswert auf einem Substrat nieder,
- - man schlägt ein Dünnfilmmaterial mit einem niedrigeren Widerstandswert auf dem Material mit höherem Widerstandswert nieder,
- - man entfernt einen Teil des Materials mit niedrigerem
Widerstandswert unter Ausbildung eines Abgleichsabschnitts,
der einen Widerstand von
[100 (abs TCR r )/(abs TCR a + abs TCR r )]%
des vorbestimmten Widerstandswerts und einen Widerstandstemperaturkoeffizienten im Bereich von
500 × 10-6/°C bis 9000 × 10-6/°C
aufweist, - - man entfernt einen Teil des Materials mit höherem
Widerstandswert unter Ausbildung eines ersten und zweiten
Widerstandsabschnitts, wobei der erste Widerstandsabschnitt
mit dem darüberliegenden Abgleichsabschnitt verbunden ist
und einen Widerstand von
[100 (abs TCR a )/(abs TCR a + abs TCR r )]%
des vorbestimmten Widerstandswerts und einen Widerstandstemperaturkoeffizienten im Bereich von
- 100 × 10-6/°C bis 100 × 10-6/°C
aufweist, wobei der Wert abs TCR a der absolute Widerstandstemperaturkoeffizient des Abgleichsabschnitts und abs TCR r der absolute Widerstandstemperaturkoeffizient des ersten Widerstandsabschnitts darstellt, - - man mißt den Verhältnis-Widerstandstemperaturkoeffizienten zwischen dem ersten Widerstandsabschnitt und dem Abgleichsabschnitt und dem zweiten Widerstandsabschnitt und
- - man wiederholt die Meß- und Entfernungsschritte, bis der Verhältnis-Widerstandstemperaturkoeffizient kleiner als 0,5×10-6/°C ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Meß- und Entfernungsschritte wiederholt, bis der
Verhältnis-Temperaturkoeffizient den absoluten Wert 0
aufweist.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 9, dadurch
gekennzeichnet, daß man vor dem Meßschritt die Abgleichs-
und Widerstandsabschnitte unter einer laserdurchlässigen
Abdeckung hermetisch abdichtet und daß man nach dem
Meßschritt Teile mittels eines Lasers entfernt, ohne dabei
die hermetische Abdichtung zu beeinträchtigen.
12. Verbundwiderstand, gekennzeichnet durch
- - einen ersten Abschnitt (30; 32; 40) mit einem ersten Widerstandswert und einem ersten Widerstandstemperaturkoeffizienten und
- - einen zweiten Abschnitt (34; 36; 42), der mit dem ersten Abschnitt verbunden ist und einen zweiten Widerstandswert und einen zweiten Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweist, wobei sich der erste Widerstandswert von dem zweiten Widerstandswert unterscheidet und wobei der zweite Widerstandstemperaturkoeffizient sich vom ersten Widerstandstemperaturkoeffizienten unterscheidet und in entgegengesetzter Richtung zum ersten Widerstandstemperaturkoeffizienten verläuft, wobei zumindest einer der Abschnitte so ausgestaltet ist, daß dieser einen Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweist, der im wesentlichen die Widerstandstemperaturkoeffizienten der anderen Abschnitte auslöscht, um für den Verbundwiderstand einen zusammengesetzten Widerstandstemperaturkoeffizienten mit einem Wert von im wesentlichen 0 vorzusehen.
13. Verbundwiderstand für ein Widerstandssystem mit einem
ersten Widerstand, der einen vorbestimmten Widerstandswert
und eine vorbestimmten Widerstandstemperaturkoeffizienten
aufweist,
gekennzeichnet durch,
- - einen ersten Abschnitt (30; 32; 40) mit einem ersten Widerstandswert und einem ersten Widerstandstemperaturkoeffizienten und
- - einen zweiten Abschnitt (34; 36; 42) mit einem zweiten Widerstandswert und einem zweiten Widerstandstemperaturkoeffizienten, wobei der erste Widerstandswert im wesentlichen größer als der zweite Widerstandswert und der zweite Widerstandstemperaturkoeffizient im wesentlichen größer als der erste Widerstandstemperaturkoeffizient ist und in entgegengesetzter Richtung zum ersten Widerstandstemperaturkoeffizienten verläuft, wobei zumindest einer der Abschnitte so ausgebildet ist, daß der Widerstandstemperaturkoeffizient des Verbundwiderstands dem vorbestimmten Widerstandstemperaturkoeffizienten des ersten Widerstands folgt, um einen Verhältnis- Widerstandstemperaturkoeffizienten von im wesentlichen 0 zwischen dem ersten Widerstand und dem Verbundwiderstand vorzusehen.
14. Verbundwiderstand nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (30; 32; 40) einen
positiven Widerstandstemperaturkoeffizienten und der zweite
Abschnitt (34; 36; 42) einen negativen
Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweist.
15. Verbundwiderstand nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (48, 50) zum
hermetischen Abdecken des ersten und zweiten Abschnitts
vorgesehen ist und daß der zweite Abschnitt Mittel (52) zum
Einstellen des Widerstandstemperaturkoeffizienten des ersten
und zweiten Abschnitts ohne Beeinträchtigung der
hermetischen Abdichtung aufweist.
16. Verbundwiderstand mit einem vorbestimmten Widerstandswert,
gekennzeichnet durch
- - einen ersten Abschnitt mit einem Widerstandswert von zumindest 50% des vorbestimmten Widerstandswerts und mit einem Widerstandstemperaturkoeffizienten im Bereich von
- -50×10-6/°C bis 0×10-6/°C und
- - einen zweiten Abschnitt, der mit dem ersten Abschnitt verbunden ist und einen Widerstandswert im Bereich von 0 bis 10% des vorbestimmten Widerstandswerts sowie einen Widerstandstemperaturkoeffizienten im Bereich von 500×10-6/°C bis 9000×10-6/°C aufweist, um einen zusammengesetzten Widerstandstemperaturkoeffizienten im Bereich von -0,5×10-6/°C bis 0,5×10-6/°C für den Verbundwiderstand vorzusehen.
17. Verbundwiderstand nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Abschnitt so ausgestaltet ist, daß dieser
einen zusammengesetzten Widerstandstemperaturkoeffizienten
von 0 vorsieht.
18. Verbundwiderstand mit einem vorbestimmten Widerstandswert,
der in einer Widerstandsgruppe (10) vorgesehen ist, die
einen ersten Widerstand mit einem vorbestimmten
Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweist,
gekennzeichnet durch,
- - einen ersten Abschnitt mit einem Widerstandswert von zumindest 50% des vorbestimmten Widerstandswerts und einem Widerstandstemperaturkoeffizienten im Bereich von
- -50×10-6/°C bis 0×10-6/°C und
- - einen zweiten Abschnitt mit einem Widerstandswert im Bereich von 0 bis 10% des vorbestimmten Widerstandswertes und einem Widerstandstemperaturkoeffizienten im Bereich von 500×10-6/°C bis 9000×10-6/°C, so daß der Widerstandstemperaturkoeffizient des Verbundwiderstands an den vorbestimmten Widerstandstemperaturkoeffizienten des ersten Widerstands angepaßt ist, um einen Verhältnis- Widerstandstemperaturkoeffizienten von 0,5×10-6/°C zwischen dem ersten Widerstand und dem Verbundwiderstand vorzusehen.
19. Verbundwiderstand nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Abschnitt so ausgestaltet ist, daß dieser
einen Widerstandstemperaturkoeffizienten von 0 vorsieht.
20. Verbundwiderstand nach den Ansprüchen 16 und 18, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Substrat (12) vorgesehen ist, auf
dem der erste und zweite Abschnitt vorgesehen ist, und daß
über den Abschnitten eine laserlichtdurchlässige Abdeckung
(48) angeordnet ist, die die Abschnitte zwischen der
Abdeckung (48) und dem Substrat (12) hermetisch abdichtet,
wobei der zweite Abschnitt einen Einstellbereich aufweist,
der durch die Abdeckung hindurch mittels eines Lasers
bearbeitet werden kann, um Bereiche des zweiten Abschnitts
zur Änderung des Widerstandswerts und des
Widerstandstemperaturkoeffizienten des Verbundwiderstands zu
entfernen.
21. Dünnfilmverbundwiderstand mit einem vorbestimmten
Widerstandswert, gekennzeichnet durch
- - einen Dünnfilmwiderstandsabschnitt mit einem
Widerstandswert von
[100 (abs TCR a )/(abs TCR a + abs TCR r )]%
des vorbestimmten Widerstandswertes und einem Widerstandstemperaturkoeffizienten im Bereich von
- 50 × 10-6/°C bis 0 × 10-6/°C und - - einen mit dem Widerstandsabschnitt verbundenen
Dünnfilmabgleichsabschnitt, der einen Widerstandswert von
[100 (abs TCR r )/(abs TCR a + abs TCR r )]%
des vorbestimmten Widerstandswerts und einem Widerstandstemperaturkoeffizienten im Bereich von
500 × 10-6/-°C bis 9000 × 10-6/°C
aufweist, um einen zusammengesetzten Widerstandstemperaturkoeffizienten des ersten und zweiten Abschnitts im Bereich von
0,5 × 10-6/°C bis 0,5 × 10-6/°C
vorzusehen, wobei abs TCR a den absoluten Widerstandstemperaturkoeffizienten des Abgleichsabschnitts und abs TCR r den absoluten Widerstandstemperaturkoeffizienten des Widerstandsabschnitts darstellt.
22. Dünnfilmverbundwiderstand nach Anspruch 21, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dünnfilmabgleichsabschnitt so
ausgestaltet ist, daß dieser einen zusammengesetzten
Widerstandstemperaturkoeffizienten mit dem Absolutwert 0
vorsieht.
23. Verbundwiderstand mit einem zweiten vorbestimmten
Widerstandswert, der in einer Widerstandsgruppe mit einem
ersten Widerstand angeordnet ist, der einen ersten
Widerstandswert und einen vorbestimmten
Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweist,
gekennzeichnet durch
- - einen Widerstandsabschnitt mit einem Widerstandswert von
[100 (abs TCR a )/(abs TCR a + abs (TCR r -TCR₁))]%
des zweiten vorbestimmten Widerstandswerts und einem Widerstandstemperaturkoeffizienten im Bereich von
(TSC₁-50) × 10-6/°C bis TCR₁ und - - einen Abgleichsabschnitt mit einem Widerstandswert von
[100 (abs (TCR r -TCR₁))/(abs TCR a + abs (TCR r -TSR₁))]%
des zweiten vorbestimmten Widerstandswerts und einem Widerstandstemperaturkoeffizienten im Bereich von
500 × 10-6/°C bis 9000 × 10-6/°C,
so daß der Widerstandstemperaturkoeffizient des Verbundwiderstands an den vorstimmten Widerstandstemperaturkoeffizienten des ersten Widerstands angepaßt ist, um einen Verhältnis-Widerstandstemperaturkoeffizienten zwischen dem ersten Widerstand und dem Verbundwiderstand vorzusehen, der nicht mehr als 0,5 × 10-6/°C beträgt, wobei abs (TCR r -TCR₁) den Absolutwert der Größe des Widerstandskoeffizienten des Widerstandsabschnitts abzüglich des Widerstandstemperaturkoeffizienten des ersten Widerstands und abs TCR a den Absolutwert des Widerstandstemperaturkoeffizienten des Abgleichsabschnitts darstellt.
24. Verbundwiderstand nach Anspruch 23, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abgleichsabschnitt so gestaltet ist,
daß zwischen dem ersten Widerstand und dem Verbundwiderstand
ein Verhältnis-Widerstandstemperaturkoeffizient mit dem
Absolutwert von 0 vorgesehen ist.
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