DE69407498T2 - Pasten für Widerstände zum Auflösen von Spannungsstössen - Google Patents

Pasten für Widerstände zum Auflösen von Spannungsstössen

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte elektrisch leitfähige Zusammensetzungen (Pasten), die zur Herstellung von Überspannungswiderstandsvorrichtungen verwendet werden, die in Anwendungen zum Schutz gegen Spannungsstöße eingesetzt werden. Die Zusammensetzungen können mittels Siebdruck auf Tonerde- und ähnliche keramische Substrate aufgetragen werden, und die erhaltenen Überspannungswiderstände sind durch ihre Fähigkeit gekennzeichnet, wiederholte Spannungsstöße mit weniger als 0,05 % veränderung im Schichtwiderstand abzuleiten, die hinsichtlich der Spannungshöhe und Dauer den von Blitzschlag erzeugten Spannungsstößen gleichen.
  • Bekannte Vorrichtungen zum Schutz gegen Spannungsstöße umfassen eine Vielzahl von Materialien, einschließlich z.B. Epoxy/Silicon-, Kupfer-Nickel-Kombinationen, Zinkoxid und Zinkoxid mit anderen Oxidadditiven, Formen und Ausführungen und zeigen eine Vielzahl von Betriebseigenschaften.
  • Hier interessierende Überspannungswiderstandsvorrichtungen sind elektrische Vorrichtungen, die mit zubereiteten Widerstandspasten oder -zusammensetzungen hergestellt werden, welche auf Palladium/Silber-Pulvern oder -Teilchen, Glas und Dotiermittel(n) beruhen. Wenn eine Überspannungswiderstandsvorrichtung in einen elektrischen Schaltkreis ge drahtet wird, ist der elektrische Schaltkreis vor Beschädigung durch übermäßige Stöße der Netzspannung geschützt, die z.B. auftreten können, wenn die mit einem Schaltkreis verbundene Versorgungsleitung durch Blitzschlag getroffen wird. Derartige Vorrichtungen werden üblicherweise in die elektronische Schaltkreisanordnung von Fernsehempfängern, Telefonen, Datenverarbeitungsanlagen, Computerelementen und dergleichen als Mittel zum Schutz gegen Blitzschlag und Spannungs stöße gedrahtet.
  • Die Hersteller derartiger Schutzvorrichtungen suchen beständig nach Pasten für Überspannungswiderstände, die zu verbesserten Überspannungsschutzvorrichtungen, insbesondere im Hinblick auf wiederholte Spannungsstöße oder Blitzschläge, führen. Die von der Industrie und den Laboratorien der Versicherungsträger gesetzten informellen Standards erfordem, daß die Vorrichtungen 20 bis 200 Mehrfachimpulsspannungsstößen bei 2500 V bzw. 1000 V mit weniger als 2 % Verschiebung des Schichtwiderstandes standhalten.
  • Handelsübliche Widerstandspasten sind auch insofern unzulänglich, als sie Werte des Temperaturkoeffizienten des Widerstands (Temperature Coeficient of Resistance TCR) aufweisen, die höher sind, als von den Herstellern der Vorrichtungen erwünscht. Die Beziehung zwischen der Widerstandsveränderung als Funktion der Temperatur wird als TCR der Schutzvorrichtung bezeichnet und als Veränderung in ppm pro Grad Celsius Teinperaturveränderung, d.h. ppm/ºC, definiert. Im Vergleich zu TCR-Werten von Pasten, die vor 5 bis 7 Jahren verkauft wurden, sind gegenwärtig für die Akzeptanz durch den Handel niedrigere TCR-Werte über einen bestimmten Temperaturbereich erforderlich.
  • Die erfindungsgemäßen Widerstandspasten führen zu Überspannungsschutzvorrichtungen, die einen Schichtwiderstand von 0,1 bis etwa 20 Ohm/Quadrat aufweisen und die gegenwärtigen Industriestandards im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Mehrfachimpulsspannungsstöße und insofern übertreffen, als sie TCR-Werte erfüllen, die weniger als + 50 ppm/ºC betragen.
  • Widerstandspasten auf der Basis von Palladium/Silber-Kombinationen und Glas sind bekannt und werden seit vielen Jahren in der Praxis verwendet, wozu z.B. auf die US-A-3 639 274 verwiesen wird. Die in diesem Patent beschriebenen Widerstandspasten dienen zur Herstellung üblicher Widerstände, nicht von Überspannungswiderständen. Zum Siebdruck geeignete Leitfähigkeitspasten auf der Basis von Palladium/Silber und Glasfritte werden in der US-A-4 394 171 beschrieben.
  • Die erfindungsgemäßen Pasten für berspannungswiderstände sind in Anspruch 1 definiert. Sie werden zur Herstellung der in Anspruch 6 definierten erfindungsgemäßen Überspannungswiderstandsvorrichtungen verwendet. Die Pasten beruhen auf Palladium/Silber-Pulverkombinationen, Glasfritte, Dotiermitteln und Trägermaterial, d.h. organischem Lösungs mittel und Bindemittel. Insbesondere betrifft die Erfindung kommerziell annehmbare, zum Siebdruck geeignete Pasten, die mit den in Mengen innerhalb der angegebenen Bereiche eingesetzten Bestandteilen formuliert sind:
  • auf insgesamt 100 Gewichtsteile.
  • Der Dotiermittelbestandteil enthält auf insgesamt 100 Gew.- Teile Paste mindestens 1 Teil Wolfram.
  • Die Pasten sind insbesondere zum Siebdruck auf ein keramisches oder sonstiges übliches Substrat angepaßt und werden zum Abbrennen des Lösungsmittels und des (der) Bindemittel(s) und zum Aufschmelzen der Feststoffe auf das Substrat gebrannt. Die im Rahmen der vorstehenden Beschreibung zubereiteten Widerstandspasten liefern Pasten, die zu Vorrichtungen führen, welche eine verbesserte Beständigkeit gegen Mehrfachimpulsspannungsstöße und TCR-Werte von weniger als ± 50 ppm/ºC aufweisen und somit die gegenwärtigen Industrierichtlinien und -erfordernisse übertreffen.
  • Die Palladium- und Silbermetalle werden in Form feinteiliger amorpher Pulver verwendet. Vorzugsweise weist das Palladiumpulver eine Teilchengröße auf 1 die einer spezifischen Oberfläche im Bereich von 12 bis 29 m²/g, und insbesondere 19 bis 25 m²/g, entspricht. Das Silberpulver weist eine Teilchengröße auf, die einer spezifischen Oberfläche im Bereich von 0,2 bis 4 m²/g entspricht, wobei ein Bereich von 0,7 bis 1,2 m²/g am stärksten bevorzugt ist. Metallpulver mit Teilchengrößen außerhalb der angegebenen Bereiche, einschließlich Metalle in Flockenform, können verwendet werden und liefern annehmbare Widerstandspasten, die weniger stringente Anforderungen erfüllen. Das Verhältnis von Palladium zu Silber kann von 56 bis 62 Gew.-Teilen Palladium auf 44 bis 38 Gew.-Teile Silber variieren. Ein Verhältnis von etwa 60 Teilen Palladium auf 40 Teile Silber ist jedoch bevorzugt.
  • Die hier in die Pasten einbezogene Glasfritte beruht auf herkömmlichen Glasbestandteilen, einschließlich z . B. BaO, SiO&sub2;&sub1; CaO, Na&sub2;O, K&sub2;O&sub3;, Al&sub2;O&sub3;, SnO, B&sub2;O&sub3;, WO&sub2; und TiO&sub2;. Üblicherweise sollte der Erweichungspunkt des Glases im Be reich von 700 ºC bis 1000 ºC liegen, und der Ausdehnungskoeffizient des Glases sollte mit dem Ausdehnungskoeffizienten des Substrates kompatibel sein, auf das die Paste mittels Siebdruck aufgebracht wird. Nachstehend sind repräsentative geeignete Gläser angegeben.
  • Um bei den erhaltenen Überspannungswiderständen die verbesserten Gebrauchseigenschaften zu erlangen, ist es notwendig, daß in die Paste ein Wolframdotiermittel in einer Men ge von mindestens 1 Gew.-Teil, und vorzugsweise 4 Gew.-Teilen, bezogen auf die Pastenzubereitung, einbezogen wird. Calcium ist ein wünschenswerter Bestandteil und kann entweder als Bestandteil der Glaszubereitung, als Dotiermittel, oder beides einbezogen werden. Die am stärksten ver besserten Gebrauchsergebnisse, insbesondere im Hinblick auf die Beständigkeit gegen Mehrfachimpulse, werden erhalten, wenn Wolfram- und Calciumdotiermittel zusammen mit einem calciumhaltigen Glas einbezogen werden. Gläser, die mit einem Minimalanteil von 18 Teilen Calciumoxid hergestellt sind, werden für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung bevorzugt
  • Obgleich bei der Erfindung Wolfram ein notwendiges Dotiermittel und Calcium ein erwünschtes Dotiermittel ist, können in die Pastenzubereitung auch zusätzliche Dotiermittel einbezogen werden. Übliche geeignete Dotiermittel sind u.a. Titan, Tantal, Aluminium, Barium, Mangan, Molybdän, Chrom, Strontium, Zink und Zircon (sie sind jedoch nicht hierauf beschränkt), die alle dazu führen, einen Einfluß auf den Schichtwiderstand auszuüben und nach Gutdünken des Fachmanns nach den Erfordernissen für bestimmte Anwendungen einbezogen werden können. Gewöhnlicherweise werden diese Dotiermittel in Form ihrer Oxide verwendet, sie können jedoch auch in Form ihrer temperaturzersetzbaren Salze, wie Carbonaten und Oxylaten, verwendet werden. Wolfram kann in seiner Element-, Salz- oder Oxidform verwendet werden. Übliche Mengen Wolfram (oder Wolframoxid) und Calciumoxid reichen von jeweils 2 bis 12 Gew.-Teilen in der Pastenzubereitung, die Kombination der beiden sollte jedoch 15 Tei le nicht übersteigen. Von Wolfram und Calcium verschiedene Dotiermittel werden bei ihrer Verwendung in Mengen von etwa 0,5 bis 5,0 Gew.-Teilen, bezogen auf die Pastenzubereitung, verwendet. Die Teilchengröße der Glasfritte und der Dotiermittel muß angemessen sein, um eine zum Siebdruck geeignete Paste zu liefern, vorzugsweise kleiner als etwa 6 µm. Unter Einsatz der Bestandteile innerhalb der beschriebenen Zubereitungsbereiche und unter Einschluß der beschriebenen beispielhaften Glasfritten können Pasten hergestellt werden, die zu Überspannungsvorrichtungen mit Schichtwiderständen von 0,1 bis etwa 20 Ohm/Quadrat und einem TCR-Wert von weniger als ± 50 ppm/ºC führen.
  • Geeignete Bindemittel sind u.a. z.B. Poly(vinylacetat), Poly(vinylalkohol) 1 Methylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose und andere Bindemittel des Standes der Technik. Ethylcellulose ist hier zur Verwendung bev6rzugt. Bei der Herstellung der Paste wird das Bindemittel vorzugsweise in einem organischen Lösungsmittel in Konzentrationen gelöst, die etwa 10 bis 20 Gew.-% Bindemittelbestandteil umfassen. Die Pasten erfordern in den meisten Fällen etwa 2 bis 4 Gew.-Teile (trocken) Bindemittel.
  • Viele geeignete organische Lösungsmittel des Standes der Technik können verwendet werden, einschließlich z.B. Aceton, Xylol, Ethanol, Methanol, Isopropanol, Methylethylke ton und andere. Terpene, wie Kiefernöl, Terpineol und dergleichen, sind bevorzugt, und am meisten bevorzugt ist Terpineol. Neben seiner Verwendung als Lösungsmittel für den Bindemittelbestandteil dient das Lösungsmittel zur Erniedrigung der Viskosität der Paste auf ein zum Siebdruck geeignetes Maß. Man kann mehr oder weniger des Trägermaterials (Lösungsmittel und Bindemittel) innerhalb des vorstehend angegebenen Bereiches einsetzen, um geeignet fließfähige Pasten zu erhalten. Die endgültige Pastenviskosität liegt gewöhnlicherweise im Bereich von 100.000 bis 400.000 mPas (cps) bei Messung mit einem Brookf ield HBT-Viskosimeter mit einer #14-Spindel bei 10 U/min.
  • Bei der Herstellung der Paste für Überspannungswiderstände können Verfahren des Standes der Technik angewendet werden.
  • Die pulverisierten Metalle, die Glasfritte und das (die) Dotiermittel werden durch mechanisches Mischen, gewöhnlicherweise unter Einsatz einer Dreiwalzen-Mühle, mit dem Trägermaterial und dem Bindemittel mindestens etwa 5 bis 10 Minuten gemischt. Die Bestandteile bilden eine zum Siebdruck geeignete Pastenzusammensetzung, die üblicherweise mittels einer Schablone auf ein geeignetes Substrat, meistens handelsübliche Tonerde, gedruckt wird. Die Überspannungswiderstandsvorrichtung weist üblicherweise ein Schlangenmuster auf, das so entworfen ist, daß es einen linearen Pastenauftrag zur Maximierung der Wärmeableitung und der Länge des Auftrags innerhalb einer gegebenen Fläche liefert. Bei der kommerziellen Herstellung wird das Vorrichtungssubstrat an zwei Punkten mit einer leitfähigen Zusammensetzung vorbedruckt und gebrannt, die später durch das Siebdruckmuster der Widerstandspaste verbunden werden. Das bedruckte Substrat wird bei einer Temperatur von etwa 820 bis 1000 ºC über eine ausreichende Zeitspanne gebrannt, um alles organische Material zu verflüchtigen oder zu verbrennen und das Glas und andere organische Materialien zu sintern. Eine Brennzeit von etwa 0,5 bis 1,5 Std. mit einer Exposition an Spitzentemperaturen über etwa 10 bis 20 Minuten ist ausreichend.
  • Wahlweise kann auf eine Überspannungsvorrichtung eine dielektrische Glasur nach dem Stand der Technik, die gewöhnlicherweise ein Calciumboratsilicatglas mit Al&sub2;O&sub3;-Füllstoff umfaßt, mittels Siebdruck aufgebracht, gebrannt und aufgeschmolzen werden, um die Funktionsoberfläche gegen Kratzer und Umgebungskorrosion zu schützen und die Wärmeableitung zu unterstützen.
    • Testverfahren
  • Die Mehrfachimpulsspannungsstoßprüfung der Widerstandsvorrichtungen erfolgte unter Einsatz eines CDI 1000-Universal Surge Generators, der von Compliance Design Inc., Boxborough, MA 01719, hergestellt wurde. Beim Testverfahren wird die Widerstandsvorrichtung wiederholten Spannungsstößen von 1000 V mit einer Wellenform von 2/10 sec ausgesetzt. Die Spannungsstöße werden auf die Vorrichtung gerichtet, bis die Vorrichtung versagt oder 200 Spannungsstöße abgeschlossen sind. Auf ähnliche Weise wird die Vorrichtung auch wiederholten Spannungsstößen bei 1000 V mit einer Wellenform von 10/700 µsec ausgesetzt, bis die Vorrichtung versagt oder 100 Spannungsstöße abgeschlossen sind. Zum Schluß wird die Vorrichtung wiederholten Spannungsstößen bei 2500 V mit einer Wellenform von 2/10 µsec für maximal 20 Impulse oder bis die Vorrichtung versagt ausgesetzt. Der Schichtwiderstandswert wurde vor und nach der Spannungsstoßbehandlung festgehalten und als prozentuale Veränderung des Schichtwiderstandes ausgedrückt.
  • Die TCR-Messungen wurden unter Einsatz einer Delta 9023- Temperaturkammer, hergestellt von Delta Design, Inc., San Diego, CA92123, zusammen mit einem Hewlett-Packard Multimeter durchgeführt, das zum Messen des Widerstandswertes der Testvorrichtung geeignet ist. Bei der Bestimmung der TCR-Werte wurde der Schichtwiderstand der Widerstandsvorrichtung zuerst bei Raumtemperatur (25 ºC) und auch bei 125 ºC und -55 ºC gemessen. TCR ist als Widerstandsveränderung in ppm pro ºC Temperaturveränderung definiert. Der TCR wird ausgehend von der Raumtemperatur für die Differentiale für hohe und für tiefe Temperatur getrennt nach der Formel berechnet (für den TCR nach der hohen Temperatur):
  • in der RRT = Schichtwiderstandswert in Ohm bei Raumtemperatur (25 ºC), R125ºC = Schichtwiderstandswert in Ohm bei 125 ºC.
  • Die folgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung der Erfindung.
    • Beispiel 1
  • Eine erfindungsgemäße Widerstandspastenzusammensetzung wurde unter Einsatz der folgenden Zubereitung hergestellt, in der die Zahlen Gewichtsteile bedeuten.
  • Palladium 34,48
  • Silber 25,52
  • Glasfritte (Glas A) 11,00
  • Wolframpulver 3,00
  • MnO&sub2; 1,33
  • CaO 1,52
  • TiO&sub2; 0,90
  • Trägermaterial (Lösungsmittel + Bindemittel) 22,25
  • Die Paste wurde hergestellt, indem man die Bestandteile mischte und die Paste 10 Minuten lang der Mischwirkung einer Dreiwalzen-Mühle unterwarf. Die Paste zeigte eine Mahlfeinheit von weniger als 5 µm und eine Viskosität von 203.000 mPas (cps) laut Bestimmung mit einem Brookfield HBT-Viskosimeter unter Verwendung einer #14 Spindel bei 10 U/min.
  • Die Paste wurde auf ein Tonerdesubstrat mit vorgedruckten Silberlegierungselektroden mittels Siebdruck auf eine Dicke nach dem Brennen von etwa 12 bis 14 µm aufgetragen, wobei ein 200 Quadrat-Schlangenmuster eingesetzt wurde. Das gedruckte Muster wurde bei einer Temperatur von etwa 150 ºC Minuten lang ofengetrocknet. Das Brennen wurde unter Einsatz eines ventilierten Förderbandofens und einer Spitzentemperatur von etwa 850 ºC über 8 bis 10 Minuten durchgeführt. Der Druck wurde mit einer dünnen Schicht (10 bis 16 µm) Calciumborosilicatglas mit Al&sub2;O&sub3;-Füllstoff überglasiert.
    • Merkmale der Vorrichtung:
  • Schichtwiderstand: im Bereich von 0,18 bis 0,22 Ohm/Quadrat (10 Vorrichtungen)
  • Veränderung des Schichtwiderstandes beim Glasieren: + 1,08%
  • Veränderung des Schichtwiderstandes nach mehrfachen Spannungsstößen:
  • 2500 V (20 Stöße) (2/10 µsec) 0,02 %
  • 1000 V (200 Stöße) (10/1000 µsec) 0,012 %
  • 1000 V (100 Stöße) (10/700 ≤sec) 0,033 %
  • TCR (zu hohen Temperaturen) = -10 ppm/ºC (25º auf +125ºC) TCR (zu tiefen Temperaturen) = +28 ppm/ºC (25º auf -55ºC)
    • Beispiel 2
  • Unter Einsatz des Verfahrens von Beispiel 1 wurde eine erfindungsgemäße Widerstandspaste mit den folgenden Bestandteilen (Gew.-Teile) hergestellt:
  • Palladium 24,0
  • Silber 16,0
  • Glasfritte (Gemisch von Glas A und B) 19,0
  • Wolframpulver 12,0
  • CaO 2,0
  • Al&sub2;O&sub3; 1,0
  • TiO&sub2; 4,0
  • Trägermaterial (Lösungsmittel und Bindemittel) 24,0
  • Mit dieser Paste hergestellte Widerstandsvorrichtungen (Muster mit 200 Quadrat) zeigten die folgenden Vorrichtungsmerkmale:
  • Schichtwiderstand: etwa 14,4 Ohm/Quadrat (Durchschnitt von Vorrichtungen)
  • Veränderung des Schichtwiderstandes beim Glasieren: +1,9 %
  • Veränderung des Schichtwiderstandes nach mehrfachen Spannungs stößen:
  • 2500 V (20 Stöße) (2/10 µsec) 0,008 %
  • 1000 V (200 Stöße) (10/1000 µsec) 0,03 %
  • TCR (zu tiefen Temperaturen) +38 ppm/ºC
  • TCR (zu hohen Temperaturen) -29 ppm /ºC
    • Beispiel 3
  • Unter Einsatz des Verfahrens von Beispiel 1 wurde eine erfindungsgemäße Widerstandspaste mit den folgenden Bestandteilen (Gew.-Teile) hergestellt:
  • Palladium 32,4
  • Silber 21,6
  • Glasfritte (Glas E) 16,
  • Wolfram 3,50
  • MnO&sub2; 1,34
  • TiO&sub2; 1,16
  • CaO 1,00
  • Trägermaterial 22,00
  • Mit dieser Paste hergestellte Widerstandsvorrichtungen (Muster mit 200 Quadrat) zeigten die folgenden Vorrichtungsmerkmale:
  • Schichtwiderstand: etwa 0,4 Ohm/Quadrat veränderung des Schichtwiderstandes nach mehrfachen Spannungs stößen:
  • 2500 V (20 Stöße) (2/10 µsec) 0,08 %
  • 1000 V (200 Stöße) (10/1000 µsec) 1,69 %
  • 1000 V (100 Stöße) (10/700 µsec) 0,975 %
  • TCR (zu hohen Temperaturen) -8 ppm/ºC
  • TCR (zu tiefen Temperaturen) +41 ppm/ºC
    • Beispiel 4
  • Unter Einsatz des Verfahrens von Beispiel 1 wurde eine erfindungsgemäße Widerstandspaste mit den folgenden in Gewichtsteilen angegebenen Bestandteilen hergestellt:
  • Palladium 32,4
  • Silber 21,6
  • Glasfritte (Glas C) 17,0
  • TiO&sub2; 1,16
  • MnO&sub2; 1,34
  • Wolfram 5,50
  • Trägermaterial 22,00
  • Mit dieser Paste hergestellte Widerstandsvorrichtungen (Mu ster mit 200 Quadrat) zeigten die folgenden Vorrichtungsmerkmale:
  • Schichtwiderstand: etwa 0,2 Ohm/Quadrat Veränderung des Schichtwiderstandes nach mehrfachen Spannungsstößen:
  • 2500 V (20 Stöße) (2/10 µsec) 0,07%
  • 1000 V (200 Stöße) (10/1000 µsec) 0,68 %
  • 1000 V (100 Stöße) (10/700 µsec) -1,01 %
  • TCR (zu hohen Temperaturen) 48 ppm/ºC
  • TCR (zu tiefen Temperaturen) 97 ppm/ºC
    • Beispiel 5
  • Unter Verwendung nahezu identischer Formulierungen wurden in diesem Beispiel zwei Pasten hergestellt. Zu Vergleichszwecken enthielt eine Paste kein Wolfram, und die andere Paste enthielt Wolframpulver als Dotiermittel in einer Menge von 3 Gew.-Teilen.
  • Die mit diesen Pasten hergestellten (und überglasierten) Widerstandsvorrichtungen (Muster mit 200 Quadrat) zeigten die folgenden Vorrichtungsmerkmale:
  • Die mit Paste A ohne Wolfram hergestellten Vorrichtungen waren nicht in der Lage, den Mehrfachspannungsstößen standzuhalten und zeigten im Vergleich zu den mit Paste B hergestellten Vorrichtungen, welche 3 Gew.-Teile Wolfram-Dotiermittel enthielten, schlechtere TCR-Werte.
    • Beispiel 6
  • Ebenfalls zu Vergleichszwecken wurden auf übliche Weise mit einer handelsüblichen Widerstandspaste Widerstandsvorrich tungen hergestellt (Muster mit 200 Quadrat). Die Vorrichtungen wurden mit einer dünnen Schicht (10 bis 16 µm) Calciumborosilicatglas mit Al&sub2;O&sub3;-Füllstoff überglasiert.
  • Die Widerstandsvorrichtungen zeigten die folgenden Vorrichtungsmerkmale:
  • Schichtwiderstand: etwa 0,280 Ohm/Quadrat Veränderung des Schichtwiderstandes beim Glasieren: 10,72 % Veränderung des Schichtwiderstandes nach mehrfachen Spannungs stößen:
  • 2500 V (20 Stöße) (2/10 µsec) *
  • 1000 V (200 Stöße) (10/1000 µsec) 0,36 % **
  • 1000 V (100 Stöße) (10/700 µsec) 4,36 % **
  • * Schaltkreis versagte beim ersten Spannungsstoß
  • ** Durchschnitt von 10 Ablesungen
  • TCR (zu hohen Temperaturen) 46 ppm/ºC
  • TCR (zu tiefen Temperaturen) 186 ppm/ºC
  • Die Erfindung wird durch die vorstehend dargestellten und beschriebenen spezifischen Details und veranschaulichenden Beispiele nicht beschränkt. In der Praxis sind dem Fachmann viele Modifikationen und Abwandlungen ersichtlich, und diese Modifikationen und Abwandlungen sind eingeschlossen, so lange sie im Umfang der folgenden Ansprüche liegen.

Claims (10)

1. Pastenzusammensetzung für Überspannungswiderstände, ge eignet zum Siebdruck auf ein Substrat, umfassend in Kombination (a) 38-60 Teile Palladium und Silber, (b) 6 bis 20 Teile Glasfritte, (c) 1 bis 20 Teile Dotiermittel, (d) 2 bis 6 Teile Bindemittel und 18 bis 25 Teile Trägermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß der Dotiermittelbestandteil auf insgesamt 100 Gew.-Teile Paste mindestens einen Teil.Wolfram enthält.
2. Pastenzusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Palladium und Silber als amorphe Pulver eingesetzt werden und die Teilchengröße des Palladiums einer spezifischen Oberfläche im Bereich von 12 bis 29 m²/g und die Teilchengröße des Silbers einer spezifischen Oberfläche im Bereich von 0,2 bis 4 m²/g entspricht.
3. Pastenzusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Verhältnis von Palladium zu Silber 56 bis 62 Gew.-Teile Palladium auf 74 bis 38 Gew.-Teile Silber beträgt.
4. Pastenzusammensetzung nach Anspruch 1, bei der die Glasfritte eine calciumhaltige Glasfritte ist.
5. Pastenzusammensetzung nach Anspruch 1, bei der der Dotiermittelbestandteil Calcium enthält.
6. Überspannungswiderstandsvorrichtung, umfassend ein gedrucktes lineares Schlangenmuster aus gebrannter und auf ein Substrat aufgeschmolzener Widerstandspaste, wobei die Vorrichtung einen Widerstand im Bereich von 0,1 bis 20 Ohm/ Quadrat aufweist, bei der das Muster aus einer Überspannungswiderstandspaste ausgebildet ist, die in Kombination
(a) 38-60 Teile Palladium und Silber, (b) 6 bis 20 Teile Glasfritte, (c) 1 bis 20 Teile Dotiermittel, (d) 2 bis 6 Teile Bindemittel und 18 bis 25 Teile Trägermaterial umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Dotiermittelbestandteil auf insgesamt 100 Gew.-Teile Paste mindestens einen Teil Wolfram enthält.
7. Überspannungswiderstandsvorrichtung nach Anspruch 6, mit 0,1 bis 20 Ohm/Quadrat, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens 20 Mehrfachimpulsspannungsstößen bei 2500 V und mindestens 200 Mehrfachimpulsspannungsstößen bei 1000 V mit weniger als 2% Verschiebung des Schichtwiderstands standhält und einen Wert des Temperaturkoeffizienten des Widerstandes von weniger als ± 50 ppm/ºC zeigt.
8. Überspannungswiderstandsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Verhältnis von Palladium zu Silber 56 bis 62 Gew.- Teile Palladium auf 44 bis 38 Gew.-Teile Silber beträgt.
9. Überspannungswiderstandsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Glasfritte eine calciumhaltige Glasfritte ist.
10. Überspannungswiderstandsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der der Dotiermittelbestandteil Calcium enthält.
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