DE69005785T2

DE69005785T2 - Elektrischer Widerstand in Chip-Bauweise für Oberflächenbestückung und Verfahren zu seiner Herstellung.

Info

Publication number: DE69005785T2
Application number: DE90402915T
Authority: DE
Inventors: Franklin Collins; Claude Flassayer
Original assignee: Electro Resistance
Current assignee: Electro Resistance
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1990-10-17
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: FR2653588B1; DE69005785D1; ATE99828T1; JPH03165501A; EP0424254A1; EP0424254B1; KR910008749A; US5111179A; BR9005297A; CA2028043A1; FR2653588A1; MC2169A1; CA2028043C

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Widerstand in Form eines stiftlosen Chips insbesondere zum Auflöten auf einer gedruckten Schaltkarte oder auf ein Substrat einer Hybridschaltung. Ein derartiger Widerstand ist Mitglied einer Familie neuer elektronischer Komponenten die allgemein unter dem Fachbegriff SMD bekannt sind.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Widerstands.
Bekannt ist die Herstellung eines Widerstands in Form eines Chips, in dem ein Widerstandselement oder eine Widerstandsschicht auf einem elektrisch isolierendem Substrat in Form eines Quadrat- oder Rechtecks von einigen mm² Oberfläche aufgebracht wird. Das Aufbringen eines derartigen Widerstandselements geschieht durch Siebdruck mit Hilfe von Widerstandspasten oder Widerstandsfarben, die direkt auf das Substrat aufgebracht werden. Die Dicke der aufgebrachten Schicht beträgt mehrere Mikrometer, und ihr elektrischer Widerstand variiert in dem Bereich von einigen Ohm und etlichen Megohm. Diese Technik ist dem Fachmann als Dickschichttechnologie bekannt.
Weiterhin ist die Herstellung des gleichen Komponententyps durch die Technik des Vakuumniederschlags von Widerstandsmaterialien, insbesondere des Nickel-Chrom-Typs oder Konstantan, direkt auf dem Substrat bekannt. Unter diesen Bedingungen kann der Widerstandswert einer derart gefertigten Komponente zwischen einigen Ohm und einigen zehn Kiloohm variieren, wobei die Dicke der Schicht typischerweise zwischen 10 und einigen tausend Nanometern liegt. Diese Technik ist unter dem Fachbegriff Vakuumniederschlag bekannt.
Die Anschlußelektroden dieser bekannten Widerstände werden in Dickschichttechnologie insbesondere durch Aufbringen der Legerung Ag-Pd auf das Substrat geschaffen, derart daß eine elektrische Verbindung mit dem Widerstandsmaterial hergestellt wird und nachfolgend die Legierung Ag-Pd durch elektrolytische Ablagerung mit dicken Schichten aus Nickel, aus Sn und aus Pb- Sn überdeckt wird.
Die Herstellung dieser Widerstände in Form eines Chips durch Aufbringen einer Dickschicht oder einer Dünnschicht wird durchgeführt, indem die Widerstandsschicht auf einem isolierenden Substrat mit großen Abmessungen im Bereich einiger zehn cm² gebildet wird und anschließend das Substrat in Abschnitte mit der Form von Kämmen oder Stäben geteilt wird. Das Widerstandselement oder die Widerstandschicht wird durch eine Schutzlage aus organischem Material des Photoresisttyps geschützt. Die Anschlußelektroden sind auf der Unterseite der Komponente ausgebildet und das Ganze wird bei hohen Tempeaturen behandelt, um den vorgenannten Elektroden eine möglichst geringe Leitfähigkeit sowie ein gutes mechanisches Verhalten zu geben.
Jeder der stabförmigen Abschnitte wird anschließend in Einheiten von einigen mm² zerlegt, und zum Fertigistellen wird eine elektrolytische Schicht aus Nickel und Pd-Sn oder äquivalentem auf jedem der Chips aufgebracht. Man erhält so einen Widerstand in Form eines Chips zur Oberflächenmontage.
Dieses Verfahren ist beispielsweise in der DE-A-3, 148 778, der US-A-4 278 706, der EP-A-0 191 538 und der US-A-4 792 781 beschrieben.
Die nach diesem bekannten Verfahren hergestellten Widerstände haben indessen den Nachteil, auf Grund ihrer Natur wenig präzise zu sein und eine Temperaturabhängigkeit sowie einen Frequenzgang aufzuweisen, die nachteilig für die von gegenwärtigen elektronischen Schaltungen verlangten Eigenschaften sind.
In der Tat sind die Toleranzen in Ohmwert dieser Widerstände kaum kleiner als einige Prozent des Widerstandsnennwerts. Auch ist ihr Temperaturkoeffizient, dargestellt durch die Änderung des Nennwiderstandes in Abhängigkeit von der Temperatur, niemals kleiner als 100 bis 200 Teile pro Million/ºC (ppm/ºC). Außerdem können die Anderungen des Nennwiderstands in Abhänigkeit von der Zeit zwischen einigen Tausend oder zahlreichen Tausend Teilen pro Million (ppm) liegen.
Die Aufgabe dieser Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen, indem ein Chipwiderstand zur Oberflächenmontage geschaffen wird, dessen Toleranz des Ohmwerts, bezogen auf den Nennwert wenigstens in dem Bereich von 0,1% bis 0,05% liegt.
Ein weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Chipwiderstand zu schaffen dessen Temperaturkoeffizient kleiner als 5 ppm/ºC ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Chipwiderstand zu schaffen, dessen zeitliche Änderung des Nennwiderstands auf das Intervall von 50 bis 200 ppm während einer zwischen 2000 h und 10 000h liegenden Zeitdauer und bei einer Temperatur von 155ºC begrenzt ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Chipwiderstand zu schaffen, der von allen obenstehend beschriebenen Vorteilen unter Beibehaltung der Lötbarkeitseigenschaften und der Zuverlässigkeit, die im allgemeinen mit derartigen Komponenten hoher Präzission verbunden ist, profitiert.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zu schaffen, das es erlaubt einen Chipwiderstand herzustellen, der die obenstehend definierten Eigenschaften aufweist.
Die Erfindung betrifft daher einen Widerstand in Form eines Chips zum Auflöten auf einer gedruckten Schaltung oder dem Substrat einer Hybridschaltung, der ein elektrisch isolierendes Keramiksubstrat aufweist, mit dem über eine adhäsive Schicht aus einem organischen Harz eine Folie aus einem Metall oder einer Widerstandslegierung verbunden ist, wobei aus der Folie durch Ätzung miteinander verbundene Filamente zur Bildung einer gewundenen Widerstandsschaltung ausgeschnitten werden, wobei die ausgeschnittene Widerstandsfolie von einer weiteren Schicht eines organischen Harzes überzogen wird.
Gemäß der Erfindung ist dieser Widerstand dadurch charakterisiert, daß die weitere Schicht eines Harzes im Bereich der gegenüberliegenden Ränder des Substrats zwei Endabschnitte der ausgeschnittenen Widerstandsfolie freiläßt, wobei jeder der beiden Abschnitte der Widerstandsfolie von einer dünnen Schicht eines Metalls oder einer Legierung überdeckt ist, die an der Widerstandsfolie festhaftet, diese Schicht von einer zweiten dickeren Schicht eines Metalls oder einer leitenden Legierung überdeckt ist, und die zweite Schicht von einer ebenfalls dickeren dritten Schicht einer lötbaren Legierung überdeckt ist, wobei sich die drei Schichten ebenfalls auf den den gegenüberliegenden Kanten entsprechenden gegenüberliegenden Seitenwänden des Substrates und teilweise über die der ausgeschnittenen Widerstandsfolie gegenüberliegende Seite des Substrats erstrecken.
Die drei aufeinanderfolgenden metallischen Lagen, die die zwei Endabschnitte der Widerstandsfolie, sowie die beiden gegenüberliegenden Seitenwände des Substrats und einen Teil der Seite des Substrats, die derjenigen der Widerstandsfolie gegenüber liegt, überdecken, ermöglichen die Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Widerstandselement (der geätzen Folie) und insbesondere einer gedruckten Schaltung oder einer Hybridschaltung.
Die Erfindung ermöglicht somit die Herstellung eines Widerstands in Form eines Chips zur Oberflächenmontage, der als Widerstandselement eine geätzte metallische Folie anstelle ei ner Widerstandsschicht aufweist, wie sie durch die Dickschichttechnik oder die Dünnschichttechnik geschaffen wird.
Von der Anmelderin durchgeführte Versuche zeigen daß ein derartiger Widerstand zumindest die folgenden Eigenschaften aufweist:
- Temperaturkoeffizient kleiner als 10 ppm pro ºC,
- Toleranz des Ohmwerts kleiner als 0,01%,
- zeitliche Drift dieses Wertes kleiner als 1000 ppm bei 155ºC und 10 000 Stunden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich die Endabschnitte der ausgeschnittenen Widerstandsfolie nicht bis an die gegenüberliegenden Seitenflächen des Substrats sondern lassen zwei gegenüberliegende Abschnitte des Substrats frei, die angrenzend an dessen Seitenwänden sind, so daß die drei metallischen Schichten aufeinanderfolgend auf jeder Seite des Widerstands einen Abschnitt der ausgeschnittenen Widerstandsfolie, danach einen Bereich, der nicht von der Widerstandsfolie überzogen und von dem das Harz entfernt ist, danach aufeinanderfolgend die Seitenflächen des Substrats und einen Abschnitt der der Widerstandsfolie gegenüberliegenden Seite des Substrats überziehen.
Von der Anmelderin durchgeführte Versuche zeigen, daß in diesem Fall der Widerstand die folgenden Eigenschaften aufweist:
- Temperaturkoeffizient kleiner als 5 ppm pro ºC,
- Toleranz des Ohmwerts kleiner als 0,005%,
- zeitliche Drift dieses Wertes kleiner als 1000 ppm bei 155ºC und 10 000 Stunden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine metallische Widerstandsfolie mittels eines Harzes auf das Substrat aufgeklebt, durch Ätzung ein gewundenes Widerstandsfilament mit Endabschnitten im Bereich der beiden gegenüberliegenden Rändern des Substrats zur elektrischen Verbindung des Widerstands aus der Widerstandsfolie gebildet, und auf der geätzten Folie eine zweite Harzschicht aufebracht, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:
- Entfernen der zweiten Harzschicht von den der elektrischen Verbindung dienenden Endabschnitten der geätzten Folie durch Ätzen,
- Aufbringen eines metallischen Überzugs auf die nicht mit Harz überzogenen Endabschnitte der geätzten Folie, der sich auf den beiden den zwei gegenüberliegenden Rändern des Substrats entsprechenden Seitenflächen und teilweise über die Fläche erstreckt, die derjenigen gegenüberliegt, die die geätzte Folie trägt, wobei sich der metallische Überzug aus den folgenden aufeinanderfolgenden Überzugen zusammensetzt, nämlich aus einer dünnen Schicht aus Chrom oder einer Titan-Wolfram-Legierung, aus einer dickeren Schicht aus einer Nickel- Chrom-Legierung und anschließend aus einer ebenfalls dickeren Schicht aus Nickel oder Gold.
Weltere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung.
In den beigefügten Zeichnungen, die als nicht einschränkende Beispiele zu verstehen sind, ist:
- die Figur 1 eine perspektivische Ansicht der auf ein Substrat aufgeklebten Folie, welche den ersten Schritt des Verfahrens gemäß der Erfindung bildet:
- die Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Widerstands nach dem Ätzen der Folie:
- die Figur 3 eine Schnittansicht des Widerstands nach dem Schützen der geätzten Folie durch eine Harzschicht:
- die Figur 4 eine perspektivische Ansicht, die den vierten Schritt des Herstellungsverfahrens zeigt: Bevorzugtes Ätzen der Klebharzschicht auf der Folie entlang den Rändern des Widerstandes:
- die Figur 5 eine Schnittansicht. die den fünften und den sechsten Schritt des Herstellungsverfahrens zeigt: Aufbringen einer dünnen Schicht aus Ni-Cr oder Cr durch Vakuumniederschlag und Aufbringen einer Nickelschicht durch ein elektolytisches Verfahren:
- die Figur 6 eine perspektivische Ansicht. die das endgültige Aussehen eines Chipwiderstands zeigt:
- die Figur 7 eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Widerstands gemäß der Erfindung.
Der Chipwiderstand gemäß der Erfindung wird durch die folgenden Elemente gebildet (siehe insbesondere die Figuren 6 und 7):
1. Ein isolierendes Keramiksubstrat 1, vorzugsweise, aber nicht einschränkend, aus Aluminiumoxyd, mit einer Dicke in dem Bereich von 0,2 bis 0,6 mm und Oberflächenabmessungen im Bereich von 2 bis 3 mm, wobei betont wird, daß diese Abmessungen nicht begrenzend sind und in Abhängigkeit von den durch die elektrische Verlustleistung des Widerstands gegebenen Anforderungen oder allen anderen dimensionsmäßigen oder mechanischen Forderungen, die durch die Eigenschaften der diese Widerstände verwendenden Schaltung bedingt sind, stark variieren können.
2. Eine adhäsive Lage 2 aus Epoxydharz oder anderen Materialien, die gute Adhäsionseigenschaften und gutes mechanisches und elektrisches Verhalten unter dem Einfluß von thermischen, chemischen und mechanischen Belastungen, die auf das Keramiksubstrat einwirken, aufweisen, und die dazu bestimmt ist, eine Widerstandsfolie 3 aus Metall oder einer Legierung auf dem Substrat 1 dauerhaft zu befestigen.
3. Eine metallische Widerstandsfolie 3, die aus einer Legierung aus Ni-Cr oder allen anderen Materialien gebildet ist, die ein gleiches Widerstandsverhalten wie Ni-Cr zeigen, wobei die Höhe zwischen 2 und 10 Mikrometer beträgt, die auf das Keramiksubstrat 1 aufgeklebt und durch eine Maske aus Photoharz hindurch geätzt wird, um leitende Filamente in zusammenhängenden Mäandern zu bilden, deren Größe und Länge mit einer extremen Prazision kontrolliert werden. Die metallische Widerstandsfolie 3 wird nachfolgend von einer Schicht 6 aus Epoxydharz oder Analogem geschützt, die von der gleichen Art wie die Klebschicht 2 zwischen der Keramik 1 und der Folie 3 ist. Dieses Herstellungsverfahren, das insbesondere zur Schaffung von elektrischen Widerständen bestimmt ist, ist in den amerikanischen Patenten 3 405 381 und 3 517 436 ZANDMAN, sowie in den französischen Patenten 2 344 940 und 2 354 617 der Anmelderin beschrieben. Dieses Verfahren erlaubt die Herstellung von elektrischen Widerständen extremer Stabilität und Präzision.
4. Eine dünne, stark haftende Schicht 2 aus einem Metall oder einer Legierung des Chrom- oder Chrom-Nickel-Typs, die um die Ränder des Substrates 1 aufgebracht ist, und in elektrischem und mechanischem Kontakt mit der metallischen Widerstandsfolie 3 steht, die auf das Substrat 1 aufgeklebt ist.
. Eine dicke Schicht 9 aus Metall oder einer leitenden Legierung, wie Nickel, die den dünnen Film 8 bedeckt, um einen möglichst gut leitenden elektrischen Kontakt herzustellen und eine gute metallische Grundlage für das spätere Aufbringen des Lots zu bieten.
6. Eine dicke Schicht 14 aus einer Lotlegierung des Zinn- Blei-Typs, die die Gesamtheit der Schichten aus Nickel und aus Chrom oder Nickel- Chrom überzieht, um das Löten des Widerstandes auf die gedruckte Schaltung oder die Hybridschaltung unter guten Bedingungen zu ermöglichen.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 6 das Herstellungsverfahren der bevorzugten Ausführungsform eines Chipwiderstands gemäß der Erfindung beschrieben.
In einem ersten Schritt (Fig. 1) wird mittels eines Harzes 2 (beispielsweise eines Epoxyds oder Polyimids, oder eines anderen Klebertyps, der geeignet ist, den thermischen und mechanischen Belastungen zu genügen) eine Folie 3 aus einer Legierung aus Nickel und Chrom mit einer Dicke zwischen 2 und 10 Mikrometer auf ein isolierendes Substrat 1 (beispielsweise aus einer Aluminiumoxyd-, einer Berylliumoxyd- oder einer Aluminiumnitrid-Keramik oder irgend einer anderen Keramik, die gute dielektrische Eigenschaften bei allen Temperaturen sowie exzellente Festigkeits und mechanische Brucheigenschaften hat) klebt, die eine Dicke zwischen 0,2 und 0,6 mm und eine Oberfläche in der Größenordnung von 0,5 bis einigen Millimeter im Quadrat hat.
In einem zweiten Schritt wird unter Verwendung des klassischen und in der mikroelektronischen Industrie bestens bekannten Mittels der Photolithographie auf der Folie 3 eine Maske eines Photoharzes aufgebracht, die Öffnungen aufweist, die ein Widerstandsmuster ähnlich demjenigen darstellen, das in den oben erwähnten Patenten beschrieben ist.
In einem dritten Schritt wird das Ensemble einer chemischen elektrochemischen oder ionischen Behandlung unterworfen wie sie beispielsweise in den amerikanischen Patenten 3 517 436 und 3 405 381 (ZANDMAN) sowie den französischen Patenten 2 344 940 und 2 354 617 der Anmelderin beschrieben ist, um die Bereiche der Widerstandsfolie 3 wegzuätzen, die nicht von dem Photoharz geschützt sind.
Nach dem Entfernen des Photoharzes zeigt sich das Ensemble Substrat 1 - Folie 3 in der in der Figur 2 dargestellten Form, in der das Bezugszeichen 4 schematisch den Widerstand in Form eines geätzten Filaments bezeichnet, das sich in Mäanderform bis zu den Enden windet die im selben Schritt durch Photoätzen von Anschlußbereichen 5 gebildet werden, und die dazu bestimmt sind, den Widerstand mit der Außenseite zu verbinden, wobei das Ensemble auf dem Substrat 1 wegen der Harzlage 2 fest anhaftet. Die Ätzmaske ist derart ausgelegt, daß die laterale Dimension d des Widerstandselements 3, 4, 5 deutlich kleiner als die Größe D des Substrats 1 ist und zwischen 0,8 D und 0,6 beträgt. Daher verbleiben auf jeder Seite der Endabschnitte 5 der geätzten Folie 3 freie Bereiche.
In einem vierten Schritt, dargestellt durch die Figur 3, wird der aktive Abschnitt des Widerstands 3 mit einer dicken Schutzschicht 6 aus Harz geschützt, vorzugsweise der gleichen Art wie die Schicht 2, oder aus Polyimid um einen ausgeprägten Schutz gegen Korrosion und Feuchtigkeit zu erreichen. Die laterale Abmessung dieser Schutzoberfläche ist deutlich kleiner als d, um den größten Teil des Kontaktbereichs 5 frei zu lassen. Diese Harzschicht 6 wird durch Siebdruck oder ein anderes Verfahren aufgebracht.
In einem fünften Schritt werden die Abschnitte 6 und 5 durch eine dicke Schicht eines Photoresists der Dicke in dem Bereich von 5 bis 10 Mikrometer geschützt, derart daß die lateralen Abschnitte 7 des Widerstandes, die von der Schicht 2 des Kleberharzes bedeckt sind, freibleiben.
Anschließend wird durch Ätzen der Teil der Harzschicht 2 entfernt der von dem Photoharz nicht geschützt ist. Eines der von der Erfindung bevorzugten Mittel ist, das Widerstandsbauteil einem Plasma aus einer Mischung von Sauerstoff und fluorierten Gasbestandteilen des Typs Kohlenstoffluorid auszusetzen. Die Ätzgeschwindigkeit des Plasmas ist für das Photoharz und das Harz 2 etwa gleichgroß, wobei das in der Figur 4 dargestellte Ergebnis der Behandlung ist, daß die benachbarten Abschnitte an beiden gegenüberliegenden Rändern des Substrats 1 blank und perfekt frei von allen Harzspuren zurückbleiben.
Der durch die Figur 5 dargestellte sechste Schritt des Verfahrens besteht im Niederschlagen einer dünnen Kontaktschicht 8 durch Vakuumniederschlag auf den Anschlußbereichen 5 der Widerstandsfolie 3 und auf den Seitenflächen 7 des Substrats 1. Eines der von der Erfindung bevorzugten Mittel ist das Niederschlagen von zuerst einer Schicht 8 aus Chrom, deren Dicke zwischen 10 und 50 Nanometer beträgt, dem sich eine Schicht 9 einer Nickel-Chrom-Legierung anschließt, deren Konzentration an Chromatomen zwischen 20% und 50% und deren Dicke zwischen 500 und 1500 Nanometer beträgt, auf den Bereichen und Oberflächen 5 und 7 durch Kathodenzerstäubung. Es ist der Zweck der Schicht 8 zwischen der Folie 3 und der Schicht 9 eine Schnittstelle zu bilden, die geeignet ist, einen ausgezeichneten elektrischen Kontakt in Verbindung mit den passenden Adhäsionskräften zwischen der Folie 3 und der Schicht 9 zu schaffen. Eine dritte Schicht 14 aus Nickel oder Gold wird anschließend abgelagert. Vorzugsweise wird bei der Erfindung die Schicht mittels elektrolytischer Techniken erzeugt, die zum Aufbringen von Metallen und Legierungen geeignet sind. Ein anderes von der Erfindung bevorzugtes Mittel ist das Aufbringen einer Titan-Wolfram-Legierung anstelle der Schicht 8 aus Chrom, die einen besseren mechanischen Zusammenhalt mit der Folie 3 als das reine Chrom ermöglicht. Diese Schicht bedeckt auch die Abschnitte 7, um einen möglichst sanften Übergang zwischen den Anschlußbereichen 5 und den Abschnitten 7 sicherzustellen. Dies erlaubt die maximale Reduzierung der mechanisch verursachten Spannungen sowie der thermisch verursachten Spannungen, die sich auf der Fläche der Abschnitte 5 als Folge der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zwischen 1 bzw. 2 bzw. 3 ergeben. Diese Optimierung ermöglicht es, sicherzustellen, daß der Widerstandswert des Chips während seines Betriebs zeitlich und bei Temperaturschwankungen praktisch konstant ist. Diese Eigenschaft wird zusätzlich durch den Einsatz der Kathodenzerstäubung verstärkt, die die Eigenschaft hat, die Adhäsionskräfte der dünnen Schichten auf den Anschlußbereichen 5 und dem Substrat 1 zu vergrößern.
Vor den Niederschlagungsvorgängen werden metallische Masken 10 und 11 durch entsprechende Mechaniken auf den Oberflächen 12 und 13 des Widerstands angeordnet, damit diese vor jeder Spur von Chrom, Nickel-Chrom und von Chrom oder Gold geschützt sind. Die Niederschlagung geschieht so, daß alle Oberflächen der Einheit aus Folie 2 und Substrat 1 mit einer gleichmäßigen Schichtdicke bedeckt werden, unabhängig davon, ob sie durch die metallischen Masken 10 und 11 geschützt sind oder nicht. Nach den Vorgängen der Vakuumniederschlagung und der elektrolytischen Niederschlagung werden die Masken 10 und 11 entfernt. Dieser Vorgang entfernt mechanisch die dünnen Schichten, die sich auf den Masken abgelagert haben. Das Ergebnis dieses Vorganges ist in der Figur 6 dargestellt. Die niedereschlagenen Schichten 8, 9 und 14 schaffen daher einen C-förmigen ohmschen Kontakt, der die elektrische Verbindung des Folienwiderstands 3 über die Anschlußbereicbe 5 zur unteren Seite 13 des Substrats 1 herstellt.
Wenn die Verbindung mit der Schaltung, ob gedruckte oder Hybridschaltung durch Mikrolöten von Gold- oder Aluminiumdrähten erfolgt, wird das die Schicht 14 bildende Material durch die elektrotytische Ablagerung von Gold gebildet. Wenn der Chipwiderstand auf die gedruckte Schaltung oder die Hybridschaltung mittels eines Zinn-Blei-Lot gelötet werden soll, wird die Schicht 14 durch elektrolytischen Niederschlag von Nickel gebildet. Dieser wird dann durch entsprechendes Eintauchen in ein Zinn-Bleibad mit einer Schicht aus Zinn-Blei einer Dicke zwischen 5 und 20 Mikrometer bedeckt.
In der in der Figur 7 dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die Abschnitte 5a der geätzten Widerstandsfolie 3 praktisch bis zu den gegenüberliegenden Seitenrändern des Substrats 1. Daher gibt es im Gegensatz zu der in der Figur 6 dargestellten Ausführungsform keine freien Bereiche zwischen dem Rand der Abschnitte 5a und dem gegenüberliegenden Rand des Substrats.
Dennoch sind wie in der Ausführungsform gemäß der Figur 6 die Abschnitte 5a der geätzten Widerstandsfolie 3 von drei metallischen Schichten 8, 9, 14 bedeckt, die identisch denjenigen der Figur 6 sind, die sich über die Seitenwände des Substrats und auf einen Teil der Seite 13 erstrecken die gegenüber der die Widerstandsfolie 3 tragenden Seite angeordnet ist.
Wie in der bevorzugten Ausführunigsform gemäß der Figur 6 bilden die drei metallischen Schichten einen leitenden Überzug mit der Schnittform eines C, der sich über die ganze Länge der Komponente auf dessen beiden gegenüberliegenden Seiten erstreckt.
Der auf diese Weise erhaltene Chipwiderstand bietet gleichfalls wegen der hohen Präzision, mit der das Widerstandselement 3 in Eorm einer geätzten oder ausgeschnittenen Folie erhalten wird, überlegene Eigenschaften gegenüber den Widerständen, die in Dickschicht- oder der Dünnschichttechnik hergestellt werden.
Dennoch sind die Eigenschaften (Temperaturkoeffizient, Toleranz des Ohmwertes und Drift) denjenigen eines Widerstands nach der Figur 6 unterlegen.
Die Überlegenheit des in der Figur 6 dargestellten Widerstands erklärt sich im wesentlichen durch das Vorhandensein der freien Zonen 7 zwischen den Rändern der Abschnitte 5 der Widerstandsfolie 3 und den angrenzenden Rändern des Substrats 1, die es ermöglichen, wie es im vorangegangenen erklärt wurde, die thermischen und mechanischen Spannungen zu reduzieren, die sich auf den Abschnitten 5 der geätzten Widerstandsfolie 3 auf Grund der Unterschiede der Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Substrat 1, der Harzschicht 2 und der Widerstandsfolie 3 einstellen.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsbeispiele beschränkt, und es können an ihnen zahlreiche Modifikationen angebracht werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Elektrischer Widerstand in der Form eines Chips zum Auflöten auf eine gedruckte Schaltung oder dem Substrat einer Hybridschaltung, der ein elektrisch isolierendes Keramiksubstrat (1) aufweist, mit dem über eine adhäsive Lage (2) aus einem organischen Harz eine Folie (3) aus einem Metall oder einer Widerstandslegierung verbunden ist, wobei aus der Folie miteinander verbundene Filamente (4) zur Bildung einer gewundenen Widerstandsschaltung durch Ätzung ausgeschnitten werden, wobei die ausgeschnittene Widerstandsfolie (3) von einer weiteren Lage (6) eines organischen Harzes überzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Lage eines Harzes im Bereich der gegenüberliegenden Ränder des Substrats (1) zwei Endabschnitte (5, 5a) der ausgeschnittenen Widerstandsfolie (3) freiläßt, wobei jeder der beiden Abschnitte (5, 5a) der Widerstandsfolie von einer dünnen Lage (8) eines Metalls oder einer Legierung überdeckt ist, die an der Widerstandsfolie festhaftet, diese Lage (8) von einer zweiten dickeren Lage (9) eines Metalls oder einer leitenden Legierung überdeckt ist, und die zweite Lage (9) von einer ebenfalls dickeren dritten Lage (14) einer lötbaren Legierung überdeckt ist, wobei sich die drei Lagen (8, 9, 14) auch über die den gegenüberliegenden Kanten entsprechenden gegenüberliegenden Seitenwänden des Substrates (1) und teilweise über die der ausgeschnittenen Widerstandsfolie (3) gegenüberliegende Seite (13) des Substrats erstrecken.

2. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsfolie (3) eine Legierung aus Nickel und Chrom ist.

3. Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lage (8) aus Chrom oder aus einer Titan-Wolfram-Legierung ist.

4. Widerstand nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß die zweite Lage (9) eine Nickel-Chrom-Legierung ist.

5. Widerstand nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Lage (14) aus Nickel oder Gold ist.

6. Widerstand nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (5a) der ausgeschnittenen Widerstandsfolie (3) sich genau bis zu den gegenüberliegenden Seitenflächen des Substrats (1) erstrecken.

7. Widerstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (5) der ausgeschnittenen Widerstandsfolie (3) sich nicht bis an die gegenüberliegenden Seitenflächen des Substrats (1) erstrecken, sondern zwei gegenüberliegende Abschnitte (7) des Substrats freilassen, die benachbart zu dessen Seitenflächen sind, derart daß die drei metallischen Lagen (8, 9, 14) aufeinderfolgend auf jeder Seite des Widerstands einen Abschnitt (5) der ausgeschnittenen Widerstandsfolie (3), danach einen Bereich (7), der nicht von der Widerstandsfolie überzogen und von dem das Harz entfernt ist, danach aufeinanderfolgend die Seitenflächen des Substrats (1) und einen Abschnitt der der Widerstandsfolie gegenüberliegenden Oberfläche (13) des Substrats überziehen.

8. Widerstand nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (d) der ausgeschnittenen Widerstandsfolie (3) zwischen den Seitenflächen das 0,8- bis 0,6-fache der Breite (D) des entsprechenden isolierenden Substrats (1) ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines Widerstands nach den Ansprüchen 1 bis 8, in dem eine metallische Widerstandsfolie (3) mittels eines Harzes (2) auf das Substrat (1) aufgeklebt wird, durch Ätzung ein gewundenes Widerstandsfilament (4) mit Endabschnitten (5, 5a) im Bereich der beiden gegenüberliegenden Kanten des Substrats (1) zur elektrischen Verbindung des Widerstands aus der Widerstandsfolie (3) gebildet wird, und auf der geätzten Folie eine zweite Harzschicht (6) aufgebracht wird, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:

- Entfernen der zweiten Harzlage (6) von den der elektrischen Verbindung dienenden Endabschnitten (5, 5a) der geätzten Folie durch Ätzen,

- Aufbringen eines metallischen Überzugs (8, 9, 14) auf die nicht mit Harz überzogenen Endabschnitte (5, 5a) der geätzten Folie, der sich über die beiden den zwei gegenüberliegenden Rändern des Substrats entsprechenden Seitenflächen und teilweise über die Fläche (13) erstreckt, die derjenigen gegenüberliegt, die die geätzte Folie (3) trägt, wobei sich der metallische Überzug aus den folgenden aufeinanderfolgenden Überzügen zusammensetzt, nämlich aus einer dünnen Lage (8) aus Chrom oder einer Titan-Wolfram-Legierung, aus einer dickeren Lage (9) aus einer Nickel-Chrom-Legierung und anschließend aus einer ebenfalls dickeren Lage (14) aus Nickel oder Gold.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß während des Entfernens des Harzes von den Abschnitten (5) der geätzten Widerstandsfolie das Harz auch in einem Bereich (7) im Bereich der Seitenflächen des Substrates (1) entfernt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lage (8) aus Chrom oder einer Titan-Wolfram-Legierung eine Dicke zwischen 10 und 50 nm und die zweite Lage (9) aus Nickel-Chrom eine Dicke zwischen 500 und 1500 nm hat.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei der Widerstand zum Auflöten auf einer gedruckten Schaltung oder einer Hybridschaltung bestimmt ist, dessen dritte Lage (14) aus Nickel ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Lage (14) mit einer Lage aus einer Zinn-Blei-Legierung mit einer Dicke zwischen 5 und 20 nm überzogen wird.