PL63323B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 5.VIII.1971 63323 KI. 21 c, 54/05 MKP H 01 c, 7/00 : vi Y ;£;:NIA j Urzedu PatontewegO Wspóltwórcy wynalazku: Danuta Lusniak Wójcicka, Olgierda Sztaba, Stanislaw Nowak, Edward Kaczmarczyk, Roman Rewilak Wlasciciel patentu: Zaklady Wytwórcze Podzespolów Telekomunikacyj¬ nych „Telpod" Przedsiebiorstwo Panstwowe Wyodrebnione, Kraków (Polska) Sposób wytwarzania grubych warstw rezystywnych cermetowych Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania grubych warstw cermetowych rezystywnych w za¬ stosowaniu do rezystorów stalych i zmiennych.Dotychczas znane sposoby wytwarzania grubych warstw cermetowych rezystywnych polegaja na przygotowaniu past rezystywnych skladajacych sie z mieszaniny proszków szklanych z drobnodysper- syjnymi proszkami metali, tlenków metali, stopów metali. Mieszanine te po dodaniu organicznych sub¬ stancji nanosi sie na podloze ceramiczne metoda sitodruku, natrysku, malowania i tym podobnymi sposobami. Tak naniesiona warstwe suszy sie i wy¬ pala do temperatury maksymalnej rzedu 800°C.Warstwy cermetowe wypalone do maksymalnej temperatury studzi sie stosunkowo szybko do tem¬ peratury otoczenia. W czasie tak prowadzonego pro¬ cesu wypalu tworzy sie warstwa rezystywna przy¬ legajaca w sposób trwaly do podloza, stanowiaca bezpostaciowa faze szklista, w której zawieszone sa czastki metali, tlenków metali, stopów metali. Tak utworzone warstwy posiadaja dobre wlasnosci elek¬ tryczne takie jak wspólczynnik temperaturowy, wspólczynnik napieciowy, duza obciazalnosc przy stosunkowo malym gabarycie, odpornosc na wilgoc, stabilnosc w czasie.Wytworzone tym sposobem warstwy rezystywne posiadaja szereg wad ograniczajacych ich zasto¬ sowanie w produkcji rezystorów wzglednie pogar¬ szajacych jakosc rezystorów. Posiadaja niska od¬ pornosc mechaniczna równa odpornosci mechanicz- 30 nej szkla, co ma niekorzystny wplyw przy rezysto¬ rach zmiennych z uwagi na scieralnosc warstwy rezystywnej. W czasie stapiania sie proszku szkla¬ nego w jednolita mase powstaje pofalowana po¬ wierzchnia jako wynik tworzenia sie otoczek na granicy ziarn. Pofalowana powierzchnia nie gwa¬ rantuje jednakowych grubosci warstwy, a tym sa¬ mym jednakowej rezystancji na jednostke po¬ wierzchni w róznych punktach warstwy.Powstajace w czasie zeszkliwiania sie proszku szklanego naprezenia wewnetrzne powoduja prze¬ mieszczanie sie warstw metalicznych mimo uprzed¬ niego równomiernego rozmieszczenia ich w pascie.Wplywa to równiez na rózna rezystancje warstwy i wywoluje trzaski przy regulacji rezystancji. War¬ stwa rezystywna posiada niska odpornosc che¬ miczna, co sie szczególnie uwydatnia przy rezy¬ storach, które ze wzgledu na wymagane wysokie rezystancje musza byc nacinane lub szlifowane.Wynika stad koniecznosc dodatkowego pokry¬ wania warstwy rezystywnej, warstwa ochronna, najczesciej szklana. Laczy sie to z koniecznoscia dodatkowego wypalania powodujac tym samym zmiane rezystancji. Dobór szkla charakteryzuja¬ cego sie wyzej wymienionymi niedogodnosciami ograniczony jest scisle wymaganym zakresem tem¬ peratury miekniecia i plyniecia szkla, który w przy¬ blizeniu powinien wynosic 550—750°C. 633233 63323 4 Celem wynalazku jest usuniecie tych wad przy zachowaniu wlasnosci elektrycznych stawianych re¬ zystorom.Stwierdzono, ze jesli paste rezystywna skladaja¬ ca sie z mieszaniny proszków szkiel krystalicznych o uziarnieniu ponizej 60 /li z drobnodyspersyjnymi proszkami metali, tlenków metali, stopów metali o uziarnieniu ponizej 40 /u, po wysuszeniu i wypa¬ leniu w temperaturze do 800°C poddac obróbce termicznej ponizej punktu mieknienia szkla nastapi zjawisko krystalizacji szkla wokól czastek meta¬ licznych. W efekcie utworzy sie specyficzna struk¬ tura, uporzadkowana siatka krystalograficzna z do¬ minujacymi zarodnikami metalicznymi wokól któ¬ rych nastepuje wzrost krysztalów szkla posiadaja¬ cego w zalozeniu sklonnosci do krystalizacji.Czastki metaliczne stosowane najczesciej do warstw rezystywnych takie jak pallad, srebro i inne dzialaja w czasie krystalizacji dodatkowo jako ka¬ talizatory przyspieszajac proces krystalizacji. Szkla krystaliczne sa to szkla, które w czasie scisle kon¬ trolowanej obróbki termicznej przechodza prawie calkowicie w stan krystaliczny. Charakteryzuja sie one duza wytrzymaloscia mechaniczna, duza twar¬ doscia i mala scieralnoscia, wysoka odpornoscia che¬ miczna, znacznie lepszymi od szkla parametrami cieplnymi i elektrycznymi to znaczy duza wytrzy¬ maloscia elektryczna i malymi stratami dielektry¬ cznymi. Posiada ono wieksza mikrotwardosc po¬ wierzchniowa, gladka powierzchnie oraz znacznie wyzsza temperature miekniecia po krystalizacji.Sposób wedlug wynalazku polega na dodaniu do proszku szkiel krystalicznych o uziarnieniu poni¬ zej 60 u proszków metali, tlenków metali wzglednie stopów metali o uziarnieniu ponizej 40 /x oraz spoiwa organicznego i poddaniu tak przygotowanej masy dokladnemu wymieszaniu. Uzyskujemy w ten sposób pasty rezystywne. Pasty te nanosi sie zna¬ nymi sposobami na podloza ceramiczne, szklane lub szklano ceramiczne, a nastepnie suszy sie i wypala w temperaturze 550—800°C. Po wypaleniu uzyskuje sie warstwe rezystywna trwale zwiazana z podlo¬ zem, w której szklo jest w stanie bezpostaciowym.Celem osiagniecia krystalicznej struktury podlo¬ ze z wypalonymi warstwami rezystywnymi poddaje sie scisle kontrolowanej obróbce termicznej. Moze to byc osiagniete droga kontrolowanego chlodzenia, badz tez droga powtórnego nagrzewania juz ochlo¬ dzonych wyrobów. Wprawdzie proces krystalizacji przedluza ogólny proces technologiczny, niemniej 5 moze byc prowadzony w dowolnym piecu, przy czym ilosc sztuk wyrobów praktycznie nie jest ogra¬ niczona, gdyz krystalizacja zachodzi ponizej tempe¬ ratury mieknienia szkla.Uzyskana w ten sposób warstwa rezystywna jest jednorodna, zwarta, o dobrej przyczepnosci do pod¬ loza. Charakteryzuje sie ona ponadto bardzo glad¬ ka, odporna na scieranie powierzchnia, odpornoscia na dzialanie wilgoci i czynników chemicznych. Po¬ wierzchnia nie wymaga dodatkowego zabezpiecze¬ nia. Przy nacinaniu warstwa rezystywna nie od- pryskuje i nie peka. Krystalizacja powoduje pod¬ wyzszenie temperatury mieknienia warstwy o mi¬ nimum 100°C co pozwala na zachowanie wlasnosci elektrycznych w wyzszej temperaturze pracy. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania grubych warstw rezy¬ stywnych cermetowych, znamienny tym, ze stosuje sie proszek szkiel krystalicznych o uziarnieniu po¬ nizej 60 /u, do którego wprowadza sie w znany spo¬ sób proszki metali, tlenków metali, stopów metali o uziarnieniu ponizej 40 /li w ilosci powyzej 5% wa¬ gowych w stosunku do ilosci szkla krystalicznego oraz spoiwo organiczne i tak przygotowana paste rezystywna nanosi sie na podloze ceramiczne, szkla¬ no ceramiczne lub szklane, nastepnie suszy sie i wypala w temperaturze 550—800°C, po czym po wypaleniu przetrzymuje sie w temperaturach kry¬ stalizacji odpowiadajacych rodzajowi szkla krysta¬ licznego uzytego do sporzadzenia pasty rezystyw¬ nej.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze proces krystalizacji przeprowadza sie bezposrednio po wypaleniu, obnizajac temperature pieca do tem¬ peratury krystalizacji szkla krystalicznego wzgled¬ nie jako oddzielny zabieg technologiczny przez pod¬ grzanie do temperatury krystalizacji elementów z wypalona warstwa rezystywna uprzednio oziebio¬ nych do temperatury otoczenia. 15 20 25 30 35 40 1999 — LDA — 11.5.71 — 260 egz. PL