DE921757C

DE921757C - Mit Metallkontakten versehener elektrischer Widerstand

Info

Publication number: DE921757C
Application number: DEP22662A
Authority: DE
Inventors: Hajo Bruining; Pieter Willem Haayman
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1945-07-30
Filing date: 1948-11-26
Publication date: 1954-12-30

Description

Mit Metallkontakten versehener elektrischer Widerstand Beim Anbringen von Stromzuführungskontakten an Widerständen, die aus einer halbleitenden Masse, z. B. aus gegebenenfalls reduzierten Oxyden, bestehen, bildet sich häufig eine sogenannte Sperrschicht, wodurch Spannungsabhängigkeit des-Widerstands und Abhängigkeit des Widerstandswerts von der Stromrichtung bewirkt wird. Ein weiterer Nachteil kann der sein, daß die Verbindung mechanisch ungenügend ist. Freilich lassen sich gut haftende Kontakte ohne Bildung einer Sperrschicht an einem halbleitenden Widerstand durch Aufdampfen des Metalls anbringen, das im Halbleiter als Kation vorkommt, z. B. Zink bei den aus Zinkoxyd bestehenden Widerständen; es ist aber schwierig oder manchmal unmöglich, an einer solchen Kontaktschicht weitere Verbindungen durch Schweißen oder Löten anzubringen.
Gemäß der Erfindung ist es möglich, Metallkontakte an Widerständen anzubringen, die aus einer gesinterten, halbleitenden Masse bestehen, die ihre Leitfähigkeit einer Abweichung in der Stöchiometrie verdankt, und zwar infolge des Vorhandenseins eines Metallüberschusses, ohne daß vorstehend erwähnte Nachteile auftreten; hierzu wird erfindungsgemäß eine Zwischenschicht aus einer gesinterten oder geschmolzenen Metallmasse verwendet, die sowohl das Metall enthält, das im Halbleiter im Überschuß vorhanden ist, als auch das hiervon unterschiedliche Metall, aus dem der anzubringende Kontaktkörper besteht oder mit dem letzterer überzogen ist. Die Verbindung wird dann durch eine Heizung herbeigeführt, bei der die Zwischenschicht schmilzt oder sintert.
Gegebenenfalls können noch andere Metalle zur Herabsetzung der Sinter- bzw. Schmelztemperatur und zur Verbesserung der Fließfähigkeit zugesetzt werden. Die Metallmasse kann in Form eines Gemisches oder einer Legierung, z. B in gepulvertem Zustande, verwendet werden und wird vorzugsweise unter Verwendung eines plastischen Bindemittels, wie z. B. eines Breis, auf die Enden des Widerstands aufgebracht. Sodann wird der anzubringende Kontaktkörper übergeschoben, worauf die metallhaltige Zwischenschicht zum Sintern bzw. Schmelzen gebracht wird.
Bei einem Widerstand, der aus einer gesinterten Magnesiumoxydmasse besteht, .in der Teilchen teilweise reduzierten Titanoxyds von der Zusammensetzung Ti 0,x (x zwischen 1,6 und 1,7) in einer Menge von etwa 3 % eingebettet sind, können kupferne oder verkupferte eiserne Stromzuführungskontakte mittels eines Gemisches von Cu, Ti und Sn in einem Molekularverhältnis von 55 -10: 2 angebracht werden. Etwa io g dieses Gemisches werden: zu diesem Zweck mit einer Lösung von 2 g Cresolformaldehydharz in io cms Alkohol zu einem Brei verarbeitet. Nach Aufbringen, einer Schicht aus dieser Paste auf die Enden des Widerstands und Überschieben der kupfernen Kontaktzungen-w.ird getrocknet und dann auf etwa iooo° C in reinem Wasserstoff gesintert.
Zum Anbringen von Kontakten aus einer verzinnten eisernen Zunge an im wesentlichen aus Cd O zusammengebauten Widerständen kann z. B. eine Legierung von Cd und Sn in: einem Molekularverhältnis von 4 : i verwendet werden. Die Verbindung kann in diesem Fall durch Schmelzen auf etwa 25o° C in Stickstoff herbeigeführt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Mit Metallkontakten versehener elektrischer Widerstand, der aus einer gesinterten, halbleitenden Masse besteht, die durch einen Metallüberschuß leitend ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen, Widerstand und Kontakt aus einer gesinterten: oder geschmolzenen Metallmasse besteht, die sowohl das Metall, das im Halbleiter im überschuß vorhanden ist, als auch das hiervon unterschiedliche Metall enthält, aus dem der Kontaktkörper besteht oder mit dem dieser überzogen ist. a. Widerstand nach Anspruch i, der aus einer gesinterten Magnesiumoxydmasse besteht, in der bis etwa 3 % Teilchen teilweise reduzierten Titanoxyds von der Zusammensetzung Ti 0x (x zwischen 1,6 und 1,7) eingebettet sind und der mit kupfernen. oder verkupferten Kontaktkörpern versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung aus einer gesinterten Zwischenschicht aus Kupfer und Titan in einem Molekularverhältnis von etwa 5 : i besteht, die gegebenenfalls mehrere Prozent Zinn enthält. 3. Verfahren zum Anbringen metallener Kontaktkörper an, halbleitenden Widerständen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmasse, die zwischen dem Widerstand und dem Kontaktkörper angebracht wird, in einer reduzierenden oder indifferenten Atmosphäre auf eine Temperatur geheizt wird, bei der die Metallmasse zum Sintern oder Schmelzen gebracht wird. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Metallmasse verwendet wird, die außerdem noch ein Metall enthält, das die Sinter- bzw. Schmelztemperatur herabsetzt. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmasse die Metalle in Pulverform, gegebenenfalls in Form einer Legierung, enthält und mit einem plastischen Bindemittel in Form eines Breis verarbeitet wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 475 339, 717 426, 68o 166, 694416; niederländische Patentschrift Nr, 5q.753