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Elektrischer Schichtwiderstand kleinen Widerstandswertes Es werden
in der Fernmeldetechnik häufig elektrische Widerstände benötigt, die einen sehr
kleinen ohmschen Widerstand besitzen sollen und aus elektrischen Gründen in Form
eines Schichtwiderstandes hergestellt sein sollen. Man kann, um diese Forderung
zu erfüllen, die Aufbauweise der bekannten Schichtwiderstände :benutzen und .durch
Wahl gut leitenden Widerstandsstoffes bzw. auch durch besonders starke Ausbildung
der Widerstandsschicht die benötigten Widerstandswerte zu erreichen trachten. Dies
führt häufig zu Schwierigkeiten, da dicke Schichten verhältnismäßig .schlecht haften
und gegen mechanische Verletzungen äußerst empfindlich sind. Außerdem kann die Herstellung
der Schicht in besonders großer Stärke sehr kostspielig werden. Wenn man beispielsweise
Widerstände nach dem Hartkoh.leverfahren herstellen will, wobei auf einen nichtleitenden
Trägerkörper Kohlenstoff aus gasförmigen Kohlenwasserstoffverbindungen abgeschieden
wird, dann dauert die Herstellung von starken Kohleschichten zur Erzielung niedriger
oh:mscher Widerstände unter Umständen Wochen.
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Es ist zur Herstellung genauer Widerstandswerte ein Verfahren bekanntgeworden,
auf einem Trägerkörper angebrachte Widerstandsschichten durch die Auflage von gut
leitenden Schichten, also im wesentlichen Metallschichten, Teile der Widerstandsschicht
kurzzuschließen und dadurch den gewünschten Wert einzustellen.
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Man könnte daran denken, diese Verfahren zur Erzielung niedriger ohmscher
Widerstände zu benutzen,
indein, man einen-Widerstand bis auf einen
schmalen Streifen mit einer Metallschicht überzieht und diesen schmalen Streifen
als Widerstand benutzt. Die Erzielung eines .bestimmten Widerstandswertes ist in
dieser Weise. jedoch kaum möglich, da bei dem geringen Abstand der Stromzuführungselektroden
allergeringste Abstandsänderungen bereits prozentual hohe Widerstandsänderungen
herbeiführen. Weiterhin ist die Belastungsfähigkeit eines derartigen Widerstandes
stark vermindert.
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Die Erfindung, die ebenfalls das Kurzsichließen von Widerstandsschichten
durch besser leitende Schichten benutzt, trifft jedoch eine derartige An: ordnung,
.daß die vorbesc'hriebenen Nachteile nicht auftreten können. Nach dem Kennzeichen
der Erfindur'Jg sind die besser leitenden Schichten in zwei Gruppen untereinander
zusammenhängender und mit je einem Kontaktanschluß in Verbindung stehender, gegenseitig
ineinandergreifender leitender Streifen derart auf, in oder unter der Widerstandsschicht
angebracht, daß diese in mindestens ein langes, schmales Band zerlegt ist, dem längs
seiner Längsseiten Strom: zuggeführt wird. Die Aufteilung einer Widerstandsschicht
nach dem Kennzeichen der Erfindung ähnelt in gewisser Weise der Herstellung hoher
ohmscher Widerstände, bei denen eine Widerstandsfläche durch Isolierstrecken aufgeteilt
wird. Im vorliegenden Falle werden die Isolierstrecken durch gut leitende Schichten
ersetzt und,das lange, schmale Widerstandsband nunmehr nicht an .den Enden, .sondern
längs seiner Längsseiten kontaktiert. Es ist ersichtlich, daß durch die kurzen,
.aber isehr zahlreich parallel geschalteten Strompfade ein sehr niedriger Widerstan-d.swert
erreichbar ist. Da weiterhin nahezu .die gesamte Widerstandsfläche aktives Widerstandsielement
ist, ist auch die Belastungsfähigkeit sehr hoch, und sgchließlich kann infolge der
zahlreichen parallelen Strompfade ein .größerer Abstand zwischen den verschiedenpoligen
Kontaktschichten eingehalten «erden, so daß geringe Abstandsänderungen auch nur
einen geringen Einfluß auf den erzielten Widerstandswert besitzen.
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Inder Fing. i ,ist ein nach dem Kennzeichen der Erfindung hergestellter
Widerstand dargestellt. Auf der Widerstandsschicht a sind gut leitende Auflagen,
beispielsweise Metallschichten, niedergeschlagen, die, in zwei Gruppen zusammengefaßt,
kammähnlich ineinandergreifen. Die eine Gruppe ist mit b und die andere ist mit
c bezeichnet; b hängt untereinander mit der Kontaktschicht d und c mit der Kontaktschicht
e zusammen. Bei d und e werden die äußeren Stromleitungen angebracht. Das, Widerstandsiband
a wird infolge der gekennzeichneten Aufteilung der gut leitenden Schichten quer
zu gseiner Längsausdehnung vom Strom durchflossen und stellt nunmehr einen Widerstand.
sehr ;geringen oh .mischen Widerstandes dar. Das gleiche Ziel wird auch erreicht,
wenn man die gut leitenden. Flächenteile, wie in der Figg. a gezeigt, in Wellenform
oder wie in Fig. 3 in Dreiecksform oder in ähnlicher Kurvenform ausführt, so daB
das Widerstandsband eine noch größere Länge erhält, wodurch die Parallelschaltung
von Strompfaden zusätzlich vergrößert wird. Die in den Fig. i bis 3 an Hand von
ebenen Schichtwiderständen dargestellten Ausführungsformen sind ohne Schwierigkeiten
auch auf Zylinderflächen oder ähnliche abwickelbare Flächen zu übertragen, wenn
man sich die dargestellten Figuren als Abwicklung eines Zylinders vorstellt. Diese
Ausführungsform ist deswegen interessant, weil sie dem üblichen Ansehen und Aufbau
elektrischer Widerstände en.t-,sprieht. In der Filg.. q. ist eine Seitenansicht
eines derartigen zylindrischen stabförmigen Widerstandes dargestellt, bei welchem
in ähnlicher Weise wie bei der Wendelung zur Erzielung hoher ohmscher Widerstände
eine Wendelung mit gut leitender Schicht vorgesehen ist. Es muß sich in diesem Falle
jedoch um zwei ineinandergreifende Wendeln handeln, um das Ziel der Erfindung zu
erreichen. Eine Wendel ist mit f, die andere Wendel mit g bezeichnet. Falls sich
durch die dadurch hervorgerufene Wendelung des Widerstandsbandes eine Induktivität
ergeben sollte, die nicht erwünscht ist, kann man auf der einen Hälfte des Widerstandsstäbchens
die Wendeln auch in entgegengesetzter Richtung verlaufen lassen, so daß sich die
Induktivitä,t des einen Widerstandsteiles durch: die entgegengesetzte Induktivität
des anderen Widerstandsteiles aufhebt.
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Beider Herstellung von Widerständen nach dem Kennzeichen der Erfindung
kann man in -verschiedenster Weise vorgehen. Man kann beispiels.welse auf einen
nichtleitenden Tragkörper zunächst gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer Schablone
die kurzschließenden Metallschichtstreifen aufbringen, z. B. durch Kathodenzerstäuben,
Aufdampfen, Bespritzen od, dgl.., und danach den gesamten Körper mit Widerstandsschicht
bedecken, ihn z. B. in einer Bekohlungsapparatur auf der gesamten Oberfläche mit
Hartkohle bedecken.
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Man kann jedoch, auch .anders vorgehen, indem man zunächst einen Trägerkörper
mit Widerstandsschicht bedeckt und auf diese Widerstandsschicht die erforderlichen
Metallschichtstrei.fen aufbringt. Auch hier können wiederum Schablonen benutzt wenden.
Wenn zur Vereinfachung .und zur Verbilligung die Metallschichten auf galvanischem
Wege ezzeugt werden, sollen, dann ist es notwendig, eine leitende Unterlage zu.
.besitzen., so daß, wenn die Metallschicht auf den nichtleitenden Trägerkörper angebracht
werden soll, dieser zunächst mit einer leitenden Schicht versehen sein mü.ßte. Um
diesen zusätzlichen Arbeitsischritt zu vermeiden und die Widerstandsschicht zu diesem
Behufe heranzuziehen, kann man in folgender Weise vorgehen. Man bedeckt den: isolierenden
Tragkörper vollständig mit Widerstandsschicht und deckt dann diejenigen Teile, die
aktiv als W iideretandselement dienen sollen, durellv ednen- isolierenden Lack,
der beispielsweise auf dem Spritzwege mittels, einer entsprechend. gestalteten Schablone
aufgebracht werden kann, oder durch ein .anderes geeignetes Mittel ab. Hierauf kann.
der Widerstand in einem
galvanischen: Bade reit einer Metallschicht
überzogen werden, die sich nur an jenen Stellen abscheidet, an denen: kein Isolierlack
aufgetragen ist. Der Isolierlack kann hierbei gleichzeitig die Widerstandsschicht
vor der Einwirkung .der galvanischen Badflüssigkeit schützen.
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Um gewünschte, vorgegebene Widerstandswerte zu erreichen, können die
Widerstände auch abgeglichen werden. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, Teile
der gut leitenden Streifen zu entfernen, was zweckmäßigerweise mittels Abschlei,fens
erfolgen kann, wobei gegebenenfalls: auch die mit der gut leitenden Schicht in Berührung
stehende Widerstandsschicht mit entfernt werden kann. Hierdurch wird der leitende
Ouerschni.tt der Widerstandsschicht verringert und eine Zunahme des Widerstandswertes
hervorgerufen.
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Es lassen sich durch das erfindungsigemäßt Kurzschließen von Teilen
der Widerstandsschicht ohne Schwierigkeiten Widerstandswerte erreichen, die nur
i/ioo und weniger des Widerstandswertes der nicht teilweise kurzgeschlossenen Widerstandsschicht
betragen. Da jedoch .die Kapazität infolge der Anordnung der Stromzuführungsschichten
auf einen entsprechend hohen Wert heraufgeht, bleibt die Phase des Widerstandes
praktisch gleich.