DE738414C

DE738414C - Elektrischer Schichtwiderstand und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE738414C
Application number: DEP80160D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Barth
Original assignee: Preh GmbH
Current assignee: Preh GmbH
Priority date: 1939-12-19
Filing date: 1939-12-19
Publication date: 1943-08-14

Description

Elektrischer Schichtwidersta:nd und Verfahren zu dessen Herstellung Elektrische Schichtwiderstände werden nach den üblichen Verfahren hergestellt durch Auftrag-en eines härtbaren Lacks und darin feinstverteilten Leiter- oder Halbleiterteilchen auf ,eine isolierende Unterlage. Nach dem Erhärten ist die Schicht mechanisch so widerstandsfähig, daß sie von einem Schleifkontakt zwecks Stromabnahme befahren werden kann.
Die üblichen Verfahren bringen jedoch dreierlei Nachteile mit sich - Erstens ist die Oberfläche der erhärteten Schicht nicht ohne weiteres als Schleiffläche geeignet, da sie kleine Unebenheiten und Unregelmäßigkeiten aufweist.
Zweitens ist die Verteilung der Leiterstoffe in der Widerstandsschicht, besonders aber in der Oberfläche, nicht im erstrebten Maße gleichmäßig. Und drittens ist die Wärmeableitung scl-decht, eine Eigenschaft, die die Höh e der Strombelastbarkeit des * betreffenden Widerstandes begrenzt. Sowohl die Unterlage als auch der Lack sind durch geringe Wärmeleitfähigkeit ausgezeichnet, so daß Ableitung und Abstrählung dererzeugten Wärme erschwert werden.
Infolge Sch-werewirkung und unter dem Einfluß größer-er Bewegungsfreiheiten in der noch flüssigen Schicht lagern sich die Leiterteilchen bevorzugt zur Unterlage hin ab, während die Oberfläche an jenen mehr oder weniger verarmt. Dieser Umstand verschlechtert die Arbeitsweise des Widerstandes in einem beachtlichen Umfang. Der Strom verteilt sich nämlich über den Querschnitt der Widerstandsschicht entsprechend denverschiedenen Leitfähigkeiten, so daß die an Leiterteilchen verarmte Oberfläche eine geringere Strömdichte aufweist. Der Strom läuft daher bevorzugt in dem der isolierenden Unterlage zugewandten Teil des Querschnitts und muß auf seinem Weg zum Abgiriff eine weniger gut leitende Schicht durchdringen. Es wird somit der Übergangswiderstand zwischen der Schicht und dem beweglichen Ab- griff in unerwünschter Weise erhöht. Mit der Erhöhung dieses übergangswiderstandes hängt aber weiterhin das Ausmaß des sog. Rauschens bei Widerstandsverstellungen zusammen. Man kann sich das Rauschen nämlich verursacht denken durch unregelmäßige Widerstandssprünge. je weniger Leiterteilchen in Dein' Oberfläche liegen, um so mehr ,vird das störende Rauschen ausgebildet sein.
Es ist bekannt, die Oberfläche von Schichtwiderständen -nachträglich, d. h. nach dem Erhärten, durch gesonderte Arbeitsgänge, z. B. durch Heißpressen und Polieren, von den Unebenheiten zu befreien und zu glätten. Die erzielte Wirkung ist hierbei aber nur einseitig auf die Beschaffenheit der Oberfläche beschränkt. Die Verteilung der Leiterteilchen über den gesamten Widerstandsquerschnitt wird dadurch kaum beeinflußt werden.
Es ist auch bekanntgeworden, Widerstandsschichten auf eine Metallunterlage aufzubringen, um die Wärmeableituni und die Belastbarkeit des Widerstandes zu verbessern. Bei deil bisher gebräuchlichen Widerstandsschichten macht dabei die elektrische Leitfähigkeit der Metallunterlage Schwierigkeiten. Eine elektrisch isolierende Zwischenlage würde jedochauch die Wärmeabführung wieder herabsetzen.
Die vorliegende Erfindung vermeidet alle diese Nachteile durch eine Widerstandsschicht, welche Leiterteilchen derartig verteilt enthält, daß deren größte Dichte unmittelbar an der Schleiffläche auftritt und in der Richtung der Tiefe abnimmt. Damit sind hinsichtlich des überganggswiderstandes, des Rauschens und der Wärmeabfuhr die oben beschriebenen Mängel behoben.
Es ist zwar schon bekannt, bei Widerständen die Leitfähigkeit an der Schleiffläche dadurch zu erhöhen, daß auf dem Widerstand eine, in feine Teile zerlegte Metallschicht aufgebracht wird. Ein derartiger Widerstand weist jedoch keine glatte Oberfläche auf, sondern seine Schleiffläche besitzt vielmehr Unebenheiten, die das unerwünschte Rauschen zur Folge haben können.
Das Verfahren, mit dem Widerstandsschichten mit der gewünschten Dichteverteilung leicht hergestellt werden können, besteht nun eifindungsgemäß darin, daß die Widerstandsschicht in flüssigem Zustand zunächst auf eine behelfsmäßige Unterlage, den Zwischenträg ger, aufgetrag ge n wird, worauf durch Einwirkung der Schwer- oder Fliehkraft eine starke Zunahme der Leiterteilchen nach der einen Seite der Widerstandsschicht hin herbei#-,#efülhrt wird, und daß dann nach dem Erhärten die Widerstandsschicht von dem Zwischenträger abgehoben und mit der den geringeren Gehalt an Leiterteilchen aufweisenden Seite auf dem endgültigen Träger befestigt ivird. Für die erwähnte behelfsmäßige Z> Unterlage eignet sich am besten ein Körper mit einer hochglanzpolierten Oberfläche, z. B. Glas. Die Widerstandsschicht kann davon als Häutchen abgezogen und so, wie aus der Abbildung ersichtlich, auf eine isolierende Unterlage i befestigt werden, daß die vorn Zwischenträger abgezogene Fläche 2 des Schichtwiderstand#es 3 als Schleiffläch#e nach außen zu liegen kommt. Die Schleiffläche hat weiterhin den Vorteil, daß sie vollständig glatt ist und keiner weiteren Behandlung mehr bedarf. Auch wenn mehrere Widerstandsschichten neben- oder übereinander auf einen Widerstand aufgetragen werden, wie das zur Erzielung bestimmter Widerstandseigenschaften oft angewendet wird, ist ohne weiteres eine vollständig glatte Schleiffläche gewährleistet, -während sich sonst mechanische Stufen oft nicht vermeiden lassen, welche dann erst durch Schleifen entfernt oder gemindert werden müssen.
Anstatt daß die Widerstandsschicht allein aJ.s dünnes Häutchen vom Zwischenträger abgelöst und dann auf den endgültigen Träger aufgebracht wird, kann die auf dem Zw!-schenträger leicht haftende Schicht an ihrer Rückseite mit erhärtenden Schichten überzogen werden, so daß sich ein für sich allein bereits mechanisch ausreichend fester Widerstandskörper vom Zwischenträger ablösen läßt. Die Arbeitsweise kann auch so eingerichtet werden, daß auf die Rückseite der noch auf dem Zwischenträger haftenden Schicht durch Ankitten o. dgl. der endgültige Trä '-er befestigt wird, mit dem zusammen die Widerstandsschicht dann vom Zwischenträger abgelöst wird.
Bei den erfindungsgemäßen Widerständen ist eine unmittelbare Metallunterlage zum Zwecke einer ausreichenden Wärmeableitung möglich, da der daran haftende Teil der Widerstandsschicht schlecht leitet und durch die besondere Begü.nstigung einer entsprechenden ungleichmäßigen Verteilung der Leiterteilchen eine ausreichende Isolation ergeben kann. Die Behinderung der Wärme-> t> übertragung ist dabei auf das zur,elektrischen Isolation Notwendige beschränkt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Schichtividerständen, die an ihrer Schleiffläche die größte Leitfähigkeit besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht in flüssigem Zustand zunächst auf einen Zwischenträger aufgetragen wird, worauf durch Einwirkung der Schwer- oder Fliehkraft eine starke Zunahme der Leiterteilch#en nach der einen Seite (2) der Widerstandsschicht (3) hin herbeigeführt wird, und daß dann nach Z> dem Erhärten die Widerstandsschicht (3) von 'clem Zwischenträger abgehoben und mit der den geringeren Gehalt an L#iterteilchen aufweisenden Seite auf einem endgültigen Träger (i) befestigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der endgültige Träger in flüssigem oder festem Zustand an der Widerstandsschicht befestigt wird, solange die Schicht noch auf dem Zwischenträger haftet. 3. Nach dem Verfahren gemäß Anspruch i und 2 hergestellter Schichtwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß der der Oberfläche abgewendete Teil der Widerstandsschicht so wenig Leiterteilchen enthält, daß er im Verhältnis zur Größe des nutzbaren Widerstandes als Isolation gelten kann. 4. Schichtwiderstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der endgültige Träger der Widerstandsschicht aus einer gut wärmeleitenden Unterlage, vorzugsweise Metall, besteht, auf die die Widerstandsschicht unmittelbar aufgebracht ist.