DE68912379T2

DE68912379T2 - Verfahren zum Herstellen eines Chipwiderstandes.

Info

Publication number: DE68912379T2
Application number: DE68912379T
Authority: DE
Inventors: Didier Yves Francois Caporali; Frans Leopold Anna Geerinckx
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1988-04-05
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1994-07-28
Anticipated expiration: 2009-03-31
Also published as: JPH01302803A; EP0336497B1; ATE100627T1; US4992771A; DE68912379D1; NL8800853A; KR890016588A; EP0336497A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Chipwiderstandes, wobei ein blockförmiger Widerstandskörper an zwei einander gegenüberliegenden Seiten mit metallenen Stromzuführungsstreifen versehen wird.
Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Anwendung bei Widerständen ohne Anschlußdrähte, wobei als Widerstandsmaterial ein halbleitendes keramisches Material verwendet wird, insbesondere Material mit einem negativen (NTC) oder einem hohen positiven (PTC) Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes.
In der US Patentschrift US-A-3027529 ist ein PTC-Widerstand beschrieben, bei dem ein Widerstandskörper in Form eines Zylinders oder einer Scheibe verwendet wird. Die elektrischen Anschlüsse bestehen aus Kappen, die um die Enden des Zylinders herum angeordnet sind, oder aus Anschlußdrähten, die mit den flachen Seiten der Scheibe verlötet sind.
Beim herstellen anschlußdrahtloser elektrischer Bauelemente, die möglichst klein bemessen und massenweise zu geringem Gestehungspreis herstellbar sein sollen, ist die Verwendung von Kappen in vielen Fällen unerwünscht. Nach einem anderen Verfahren werden Anschlußflächen zum Zuführen elektrischen Stroms in einem Zerstäubungsverfahren, Metallspritzverfahren oder Aufdampfverfahren hergestellt, dabei ist es aber nicht einfach, Anschlußflächen herzustellen, die um die Ränder des Elementes herum greifen.
Anschlußdrahtlose Bauteile, die vorzugsweise blockförmig sind, sollen an beiden Enden an drei Flächen mit elektrischen Anschlußstellen versehen sein, und zwar wegen verschiedener angewandter Löttechniken zum Montieren auf einer Printplatte. Beim Wellenlöten wird ein bauelement vorübergehend mit einer Printplatte verklebt, wonach eine Lötwelle über die Oberfläche der Platte geführt wird. Für diese technik ist es erforderlich, daß es an den Seiten des elektrischen Bauteils Anschlußstellen gibt. In einem Dampflötverfahren werden Perlen einer Lötpaste auf die Printplatte gelegt, wonach die elektrischen Bauelemente angebracht werden und das Ganze in einem Dampf erhitzt wird, wobei die Lötpaste in leitendes Kontaktmaterial umgewandelt wird. Für diese Technik ist es erforderlich, daß es an derjenigen Unterseite des elektrischen Bauelementes Anschlußstellen gibt, die an der Printplatte anliegt. Aus Symmetriegründen gibt es vorzugsweise auch eine Anschlußstelle an der Oberseite, damit eine zusätzliche Prüfung beim Anordnen des elektrischen Bauelementes auf der Printplatte überflüssig wird.
Die nicht vorveröffentlichte Niederländische Patentanmeldung NL-A- 8800156 der Anmelderin bezieht sich aug einen Chipwiderstand der eingangs beschriebenen Art, wobei ein zweites paar einander gegenüberliegender Seitenflächen völlig bedeckt ist mit elektrischen Isolierschichten und wobei die lötbaren Metallstreifen mit dem Widerstandskörper in direkter mechanischer und elektrischer Verbindung stehen. Der Chipwiderstand wird aus einer Platte aus keramischem Widerstandsmaterial hergestellt, die zu Streifen aufgeteilt wird und wobei diese Streifen danach zu Blöcken aufgeteilt werden.
Die Anschlußflächen werden bei Chipwiderständen vorzugsweise möglichst weit auseinander angeordnet, und zwar wegen der Lagengenauigkeit auf einer Printplatte. In einem derartigen Fall geht der elektrische Strom bei Anwendung des Chipwiderstandes durch den kleinsten Querschnitt und über die größte Länge durch den Block aus Widerstandsmaterial. Diese Konstruktion eignet sich deswegen insbesondere zum herstellen eines Chipwiderstandes hohen Widerstandswertes. Es ist nicht einfach, einen Chipwiderstand relativ geringen Widerstandswertes mit ausreichender Genauigkeit herzustellen. Die Widerstände können zwar nach deren Fertigung gemessen und sortiert werden, wenn aber eine Toleranz von beispielsweise weniger als 1% erlaubt ist, gibt es viel Ausschuß bei der Produktion.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum herstellen eines Chipwiderstandes zu schaffen, durch das es möglich ist, mit großer Genauigkeit einen Chipwiderstand geringen Widerstandswertes herzustellen. In dieser Hinsicht ist es eine Aufgabe der Erfindung ein einfaches Verfahren mit einer hohen Ausbeute zum Herstellen derartiger Chipwiderstände zu schaffen.
Die Aufgabe, ein einfaches und zweckmäßiges Verfahren zum herstellen eines Chipwiderstandes zu schaffen, wird nach der Erfindung gelöst durch ein Verfahren, das die nachfolgenden Verfahrensschritte umfaßt:
- eine Platte aus keramischem Widerstandsmaterial wird auf beiden Seiten mit elektrisch leitenden Schichten versehen,
- die beiden Seiten der Platte werden mustermäßig mit elektrisch isolierenden Schichten versehen,
- die Platte wird zu Streifen aufgeteilt,
- die Streifen werden an den langen nicht isolierten Seiten mit elektrisch isolierenden Streifen versehen,
- die Streifen werden mit verlötbaren Metallstreifen über die elektrisch isolierenden Streifen versehen, wobei jeder der Metallstreifen mit einer der elektrisch leitenden Schichten in elektrischer Verbindung steht,
- die Streifen werden zu Blöcken aufgeteilt.
Ein Vorteil des erfindungsgemäß hergestellten Chipwiderstandes liegt im Vorhandensein isolierender Schichten auf den Außenflächen. Sogar wenn keine ergänzende Hülle vorgesehen wird kann keine elektrisch leitende Verbindung mit unterliegenden Leiterspuren entstehen, wenn der Chipwiderstand auf einer Printplatte angeordnet ist.
In der US-Patentschrift US-A4529960 ist ein Chipwiderstand beschrieben, der aus einer dünnen Widerstandsschicht auf einem Träger besteht. An zwei einander gegenüberliegenden Rändern der Widerstandsschicht sind Metallschichten darauf angebracht. Auf den Seitenflächen des Trägers befinden sich Metallstreifen, welche die Ränder umgreifen, damit die Metallschichten kontaktiert werden, und dazu geeignet sind, an mehreren Seiten verlötet zu werden. Der Chipwiderstand wird aus einer nicht-leitenden keramischen Platte hergestellt, die zu Streifen aufgeteilt wird, wonach die Streifen zu Blöcken aufgeteilt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1a bis 1f je einen Schnitt durch eine Anzahl Verfahrensschritte nach der Erfindung.

Ausführungsbeispiel

Nach dem Beispiel wird eine keramische Platte 1, siehe Fig. 1a, aus einem NTC-Widerstandsmaterial verwendet. Die Dicke der Platte entspricht der Dicke der herzustellenden Chipwiderstände und beträgt beispielsweise 0,5 bis 0,8 mm.
Die keramische Platte wird auf beiden Seiten mit leitenden Metallschichten 2 und 3 bedeckt, beispielsweise durch Eintauchen in eine Silber-Palladiumpaste, die aus einem Gemisch aus fein verteiltem Ag und Pd (Gewichtsverhältnis 70/30) in einem Bindemittel aus Zelluloseacetat besteht. Die Metallpaste wird unter Bildung der leitenden Metallschichten 2 und 3 gebrannt, siehe Fig. 1b.
Die keramische Platte wird auf beiden Seiten mittels einer Maske mustermäßig mit Schichten aus einer Zirkonoxidpaste versehen, die 425 g ZrO&sub2; je dm³ Wasser aufweist. Die Platte wird 30 Minuten lang bei 125ºC an der Luft getrocknet. Durch Brennen an der Luft während 1 Stunde bei 900ºC werden danach auf beiden Oberflächen der keramischen Platte weiße Emailleschichten 4 und 5 gebildet, siehe Fig. 1c.
Die keramische Platte wird zu Streifen gesägt, siehe Sägelinien I-I und II- II in Fig. 1c, wobei die Breite der Streifen der Lange der herzustellenden Chipwiderstände entspricht, siehe Fig. 1d. Die Breite der Streifen beträgt beispielsweise 1,0 bis 3,2 mm.
Danach werden elektrisch isolierende Schichten 6 und 7 dadurch vorgesehen, daß die Streifen in eine Zirkonoxidpaste der obengenannten Zusammensetzung eingetaucht werden, wobei sie auf dieselbe Art und Weise getrocknet und gebrannt werden wie zum herstellen der Schichten 4 und 5, siehe Fig. 1e.
Danach werden Metallstreifen 8 und 9 mit Hilfe einer Silber-Palladiumpaste der obengenannten Zusammensetzung angebracht, siehe Fig. 1f.
Zum Schluß werden die Streifen zu Blöcken gesägt, wobei die Breite des gebildeten Chipwiderstandes für den erhaltenen Widerstandswert mitbestimmend ist und beispielsweise 0,8 bis 1,6 mm beträgt. Gewünschtenfalls können die Metallstreifen 8 und 9 noch mit lötfesten Metallschichten, beispielsweise aus galvanisch vorgesehenen Nickel- und Bleizinnschichten versehen werden. Der Chipwiderstand kann außerdem noch mit einer Schutzschicht oder einer Hülle, beispielsweise aus Kunststoff, versehen werden.
Statt in einem Sägevorgang lassen sich die Streifen und Blöcke auch in einem Reiß- und Brechverfahren oder aber mit Hilfe einer Laser-Schneidevorrichtung herstellen. Bei Anwendung des Reißverfahrens soll man dafür sorgen, daß die gebildeten Risse beim Anbringen einer Paste nicht gefüllt werden. Die Paste kann dazu beispielsweise über eine Rolle angebracht werden.
Mit dem beschriebenen Verfahren ist es möglich, genaue Widerstände herzustellen, wobei insbesondere auch geringe Widerstandswerte möglich sind.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Chipwiderstandes, wobei ein blockförmiger Widerstandskörper an zwei einander gegenüberliegenden Seiten mit metallenen Stromzuführungsstreifen versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritte umfaßt:

- eine Platte (1) aus einem keramischen Widerstandsmaterial wird auf beiden Seiten mit elektrisch leitenden Schichten (2 und 3) versehen,

- die beiden Seiten der Platte werden mustermäßig mit elektrisch isolierenden Schichten (4 und 5) versehen,

- die Platte wird zu Streifen aufgeteilt,

- die Streifen werden an den langen nicht isolierten Seiten mit elektrisch isolierenden Streifen (6 und 7) versehen,

- die Streifen werden mit verlötbaren Metallstreifen (8 und 9) über die elektrisch isolierenden Streifen versehen, wobei jeder der Metallstreifen mit einer der elektrisch leitenden Schichten (2 und 3) in elektrischer Verbindung steht,

- die Streifen werden zu Blöcken aufgeteilt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierenden Schichten (4 und 5) aus einem keramischen Material hergestellt sind.