SE438057B - Sett att reglera resistansen for en termistor - Google Patents

Description

7804199-3 fästa på kroppen av termistorn etc. Kontanterna för termistorn kopplas i sin tur genom ledare till andra kretselement.

De keramiska kropparna för termistorer bildas på många sätt. En typisk termistor är i pärlform, med något rundad form. Den kan pres- sas i denna form eller skäras av en stav etc. En annan typisk ter- mistor är i skiktform och är flersidig. Skiktet är vanligen sexsi- digt och uppvisar två motsatta ytor med stor yta och fyra periferis- ka sidor med smalare bredd som avgränsar de stora motsatta ytorna.

En skikttermistor kan t.ex. skäras ut från ett större ark eller an- nan kropp av termistormaterial eller den kan formpressas. Det kera- miska materialet i termistorn kan formas eller skäras i praktiskt taget vilken storlek som helst. Olika metoder för skärning, slipning eller annan trimning av termistorkroppar till en speciell storlek är välkända.

Resistansen för en termistor bestämmes delvis av volymen av halvle- darmaterialet, som den består av. Då tjockleken för halvledarmate- rialet mellan kontakterna i en speciell termistor reduceras, ökar resistansen för termistorn. Mera signifikant är emellertid iaktta- gelsen, att ju mindre tjockleken är för termistormaterialet, desto större är dess respons, i termer av resistansförändring, för en viss förändring i den temperatur, för vilken termistorn utsättes. I en situation, där mycket exakt värde på en termistor önskas, är det så- lunda gynnsamt att göra tjockleken för elementet av halvledarmate- rial i termistorn så liten som möjligt. Detta har lett till fram- ställning av pärl- eller skikttermistorer med liten storlek, varvid en typisk skikttermistor uppvisar en halvledarmaterialtjocklek av ca 0,010 mm och halvledarmaterialets större ytor uppvisar dimensio- nerna 0,060 x 0,060 mm.

Ett sätt att reglera resistansen för termistorn är genom att avlägs- na en del av halvledarmaterialet mellan termistorkontakterna. Van- ligen massproduceras emellertid halvledarmaterialdelarna för ter- mistorn på ett homogent sätt och avlägsnande av en del av halvledar- materialet för individuella termistorer är komplicerat att exakt kontrollera utan att det blir för tidsödande.

En annan faktor, som bestämmer resistansen för en termistor, är ytan för de elektriska kontakterna på termistorn, som är i kontakt med de till termistorn ledande ledarna. Det är ytan för kontakterna i 7804199-3 verklig kontakt med halvledarmaterialet för termistorn som är bety- delsefull. Generellt kan resistansen för en termistor, vid konstan- ta temperatur- och tryckbetingelser, uttryckas genom formeln R = pt/A, varvid p är resistiviteten för halvledarmaterialet, t är tjockleksdimensionen för halvledarmaterialet längs det kortaste avståndet mellan dess två kontakter och A är ytan av kontaktmate- rial eller av halvledarmaterial (beroende på anordningen av kontak- terna), som verkligen är förbunden med strömpassagen genom termis- torn. Detta förklaras nedan mera detaljerat.

Där kontakterna för termistorn utgöres av frilagda sektioner av le- darna, som passerar genom termistorn, är ytan för termistorkontak- terna i verklig kontakt med ytan av halvledarmaterialet förutbestämd och oföränderlig och kan väsentligen icke ändras. Sålunda kan re- sistansen av denna typ av termistor icke regleras genom förändring av ytan för kontakterna på termistorhalvledarmaterialet.

I en termistor, där de metalliska elektriska kontakterna är anbrin- gade på utsidan av halvledarmaterialet, så kan resistansen för ter- mistorn regleras genom borttrimning av en del av ytan av kontakter- na för termistorn från halvledarmaterialet i termistorn. Det har visat sig, att på en termistor med endast två metalliska kontakter, t.ex. av silver eller koppar, och varvid varje kontakt är kopplad till en respektive elektrisk ledare i en krets och kontakterna är placerade på motsatta ytor av termistorn, så gäller, att om ytan på halvledarmaterialet för en eller båda kontakterna trimmas med ett speciellt procenttal, så ökar resistansen för termistorn med den maximala procentuella reduktionen av ytan för en av kontakterna.

Detta förklaras likaså mera detaljerat nedan. Om t.ex. ytan för minst en av kontakterna reduceras med 4%, så ökar resistansen för termistorn med 4%, dvs den uppvisar en resistans av 4% mera ohm- enheter än före trimningen. En termistor med värdet 5000 ohm kom- mer sålunda, efter den ovan beskrivna trimningen, att uppvisa ett värde av 5200 ohm.

Som angivits ovan har termistorerna vanligen mycket liten storlek.

Ytan för deras kontakter på ytan av halvledarmaterialet i termis- torn är likaså liten. Exakt trimning av t.ex. 1% eller en bråkdel av en procent av materialeöpå en termistorkontakt är komplicerat. l Olika metoder för trimning av kontakterna för termistorer är kända. 7804199-3 Uppenbarligen kan en kontakt filas, poleras eller på annat sätt slipas bort. Termistorer är så små och förändringen i deras resis- tans, som kan vara erforderlig, är ibland så liten att en enstaka lätt gnidning av en termistorkontakt mot en lätt Qrovgjord yta kan trimma bort tillräckligt av kontakten för att förändra värdet för termistorn i den önskade graden. Manuella eller gnidningsmetoder för trimning av termistorkontakter, som beskrivits ovan, är tidsö- dande och kan göra termistortillverkning och resistansvärdering ganska dyrbar. I kombination finslipning eller som ett alternativ därtill har sålunda en teknik med lasertrimning utvecklats, varvid en kollimerad laserstrâle riktas mot en termistorkontakt för bort- bränning av den önskade mängden av kontakten.

Samtliga metoder för trimning av en termistorkontakt, t.ex. finslip- ning, lasertrimning etc. arbetar inom vissa toleransgränser, vari- genom det är möjligt att en speciell trimningsprocedur kan trimma bort något för lite eller något för mycket av en kontakt, med en oönskad skillnad mellan den önskade och den verkliga resistansen för en speciell termistor. En teknik, som medger borttrimning av ett större procenttal av ytan av en termistorkontakt för åstadkommande av enrelathñ:mindre procentuell förändring i resistansen för en ter- mistor skulle vara önskvärd. Med en sådan metod skulle ett litet fel i den grad, med vilken en termistorkontakt trimmas, eller de tole- 7 ranser, som trimningen nödvändigtvis måste ligga inom, uppvisa en mindre effekt på det slutliga värdet för termistorn än vad som är fallet med de för närvarande använda trimningsmetoderna.

Det har rapporterats, att det finns termistorer som samtidigt har två olika resistansvärden. Dessa termistorer har tre kontakter an- bringade på sin yta, i stället för tvâ. Den tredje kontakten är van- ligen avsevärt större än de andra två. I en termistor av skikttyp delar de två mindre kontakterna en yta på halvledarmaterialet och den tredje kontakten täcker väsentligen en hel annan yta på halvle- darmaterialet. En sådan termistor har samtidigt två olika resistans- värden, beroende på vilka två av de tre termistorkontakterna som kopplas till ledarna för en elektrisk krets. Om ledarna kopplas till de två mindre kontakterna på den ena ytan av termistorn, uppvisar termistorn ett resistansvärde. Om ledarna i stället kopplas till en av de två kontakterna på den ena ytan av termistorn och till den större kontakten på den motsatta ytan av termistorn, uppvisar ter- 7804199-3 mistorn ett annat resistansvärde. Detta fenomen inträffar, eftersom förändringen i kopplingen av kontakterna förändrar den totala ytan för kontakterna och bredden för mellanrummet mellan kontakterna, dvs tjockleken för halvledarmaterialet; Tillämpningen av termistorer med tre kontakter för erhållande av mera exakta resistansvärden för termistorer har tidigare icke om- nämnts.

Då en av faktorerna, som påverkar resistansförändringen för termis- torn, förändras så förändras uppenbarligen resistansen för termis- torn.

Det primära ändamålet med föreliggande uppfinning är sålunda åstad- kommande av ett sätt, varvid en relativt större del av ytan på en termistorkontakt kan trimmas för åstadkommande av en relativt mind- re förändring i resistansen för termistorn. Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är åstadkommande av detta med hjälp av termistorer med liten storlek. Ett annat ändamål med uppfinningen är exakt trim- ning av en termistorkontakt.

Dessa ändamål uppfylles genom föreliggande uppfinning, som avser ett sätt att reglera resistansen för en termistor, som är framställd av ett plattformat skikt av termistorhalvledarmaterial, på vilken minst två elektrodytor är anbringade, genom partiell borttrimning av en av elektrodytorna, kännetecknat av att på en av de två stora huvud- ytorna på det plattliknande skiktet anbringas två första små elekt- rodytor, vilka är skilda från varandra, och att på den andra huvud- ytan anbringas en tredje stor elektrodyta, vilken såsom en ytterli- gare elektrodyta sett från huvudytan överlappar de två första elekt- rodytorna, varefter för erhållande av önskad reglering av resistan- sen en av de tre elektrodytorna delvis borttrimmas.

Vanligen utgöres termistorkontakterna av metall och kan bestå av silver blandat med glaspartiklar benämnt "fritta". Kontakterna ba- kas eller varmsmältes på de plana ytorna på termistorhalvledarmate- rialet.

En av de plana ytorna på termistorn uppbär två separata kontakter.

Ett frilagt område mellan de två kontakterna kan bildas t.ex. genom filning eller slipning av ett utrymme mellan de två kontakterna på ytan eller genom att en laserstråle bringas längs denna yta på ter- 7804199-5 mistorn för borttrimning av ett mellanrum för kontaktmaterialet på ytan för att avgränsa två kontakter. Det är icke nödvändigt att dessa två kontakter har samma storlek, och det är icke heller nöd- vändigt att de tillsammans sträcker sig över hela respektive yta på termistorn.

En enkel kontakt fyller den motsatta plana ytan på termistorn.

Vardera av de tvâ ledarna, som leder till termistorn, fästes till var sin av termistorkontakterna på ytan av termistorn, som uppvisar två kontakter. Ledarna kan fästas till termistorkontakterna på vil- ket sätt som helst. De kan t.ex. fasthållas genom ett lim eller de kan lödas. De kan fästas innan det enkla skiktet av kontaktmaterial på ytan, som uppbär de två kontakterna, behandlas för avgränsning av de tvâ kontakterna på denna yta, eller de kan fästas efteråt.

Tekniken för reglering av resistansen för termistorn beskrives ne- dan. I enlighet med den matematiska formeln, som betraktas mera de- taljerat nedan, ökar avlägsnande av x% av ytan på vilken som helst av de tre kontakterna, men av praktiska tillverkningsskäl av den kontakt, som är i kontakt med hela sin yta på termistorn, endast re- sistansen för termistorn med en bråkdel av xæ, Om t.ex. i den nedan beskrivna föredragna utföringsformen 10% av ytan av en kontakt av- lägsnas, så ökar resistansen för termistorn endast med 1,8%. Om 11% av ytan av kontakten av misstag skulle trimmas bort i stället för %, så har detta uppenbarligen en mycket mindre effekt på föränd- ringen i resistans hos termistorn än om samma 1% fel gjordes i sam- band med termistorkontakttrimning enligt tidigare teknik, där ett trimningsfel av 1% skulle ge en motsvarande 1%-ig förändring i resis- tansen för termistorn.

En termistor trimmad i enlighet med uppfinningen kan användas i vil- ket sammanhang som helst, inklusive en termometer_ Uppfinningen förklaras närmare med hänvisning till bifogade ritnin- gar, där fig. 1 är en sidovy av en termistor, fig. 2 är en vy uppi- från av denna termistor, som har trimmats enligt uppfinningen, fig. 3 är en vy nedifrän av denna termistor, fig. 4 är en partiellt sche- matisk perspektivvy, som visar termistorn monterad på ett underlag och kopplad i en krets med värdering utförd, och fig. 5, 6 och 7 är vyer av olika termistorutformningar, varvid fig. 7a och 7b schema- tiskt ytterligare visar termistorn enligt fig. 7. 7804199-3 Termistorn 10, som visas i fig. 1-3, består av en sintrad keramisk halvledarkropp 12 av metalloxid som är framställd på det ovan be- skrivna sedvanliga sättet. Kroppen 12 är i form av en sexsidig ski- va med relativt stor storlek, och samma yta för motsatta övre och undre ytor 14 och 16. På hela översidan 14 är en metallisk kontakt anbringad, varigenom ytan för kontakten 20 på halvledarkroppen 12 är lika med hela ytan för ytan 14. Kontakten 20 består av en bland- ning av silver och glasfritta, som har smälts och därefter pâsmälts på ytan av det keramiska halvledarmaterialet.

Under undersidan 16 på den keramiska kroppen 12 är de individuella kontakterna 22 och 24 anordnade. Dessa består av samma material som kontakt 20. Ursprungligen anbringades kontakterna 22 och 24 som ett enkelt skikt som täcker hela ytan 16, på samma sätt som kontakten 20 anbringades. För att avgränsa de separata kontakterna 22, 24 skäres, slipas eller filas emellertid det enkla skiktet på bottenytan för avgränsning av mellanrummet 26, vid vilket något kontaktmaterial ic- ke är närvarande. För att mellanrummet skall bli eventuellt smalt och med exakt dimension, vilket erfordras för erhållande av ett exakt termistorvärde, kan mellanrummet i kontaktmaterialet åstadkommas ge- nom lasertrimning med hjälp av en laserstråle, som helt enkelt brän- ner bort mellanrummet mellan kontakterna 22 och 24. Precision i mel- lanrummets bredd är nödvändig så att intervallet av resistanser för termistorn förblir konstant över hela temperaturområdet, för vilket termistorn utsättes. Placeringen av mellanrummet 26 väljes så att kontakterna 22 och 24 blir generellt lika i sina respektive ytor i kontakt med den keramiska kroppen 12. Det är emellertid icke väsent- ligt att ytorna är lika, vilket framgår av nedanstående formel för termistorresistansen.

Termistorn 10 kopplas elektriskt till andra föremål genom metalleda- re 30 i säker kontakt med kontakt 22 och genom den andra metalleda- ren 32 i säker kontakt med kontakten 24. Ledarna 30 och 32 förbin- des med ett föremål, med vilket termistorn samverkar i fråga om bild- ning av en komplett elektrisk krets.

Resistansen för termistorn 10!Éütes och visade sig vara för liten.

Enligt föreliggande uppfinning avlägsnas, för att öka resistansen för termistorn 10, en del av ytan för en av dess kontakter, men i den föredragna utföringsformen, för dess tredje kontakt 20. Som an- 7804199-5 givits ovan ökar detta resistansen för termistorn genom endast en bråkdel av minskningen i yta för denna kontakt. Som framgår av fig. 1 och 2 har en hörndel 36 på kontakt 20 trimmats bort, t.ex. genom lasertrimning, filning, slipning etc. Mätning av termistorns resis- tans visar att den nu uppvisar det önskade resistansvärdet.

I modifikationer av sättet kan kontakten 20 upptaga mindre än hela ytan av ytan 14, och kontakterna 22, 24 på ytan 16 kan uppvisa olika respektive storlekar, ytorna 14 och 16 kan uppvisa olika storlekar och andra variationer i dessa kontakter och termistorkonstruktionen kan föreligga.

Ett exempel på en utföringsform, som använder en termistor inriktad på en termometer, i vilken en termistor är den temperaturkänsliga komponenten, är känd. Emellertid kan vilken annan krets, där en ter- mistor skulle erfordras, vara lämplig för förbindelse med ledarna och 32.

Med hänvisning till fig. 4 illustreras ett sätt att ange ett värde för en termistor och den därvid använda apparaturen. Termistorn 10 regleras ifråga om sin resistans genom borttrimning av en del av ytan av kontakt 20, vilket ökar dess resistans. Det finns inget sätt att trimma kontakt 20 på ett sådant sätt att termistorns resistans reduceras. Sålunda tillverkas termistorn 10 vanligen på ett sådant sätt att dess kontakt 20 täcker en något större yta än vad som skul- le erfordras för ett speciellt önskat resistansvärde. Därefter trim- mas kontakten 20 för erhållande av det riktiga värdet.

Termistorn 10 bör uppvisa ett speciellt IGSiS-tarlsväråe ünåer ViSSa Stanåard- betingelser ifråga om temperatur, fuktighet och andra omgivnings- betingelser. Resistansen för termistorn mätes mot en känd standard- resistans och termistorkontakten 20 trimmas så att resistansen för termistorn 10 uppvisar ett förutbestämt samband med den kända re- sistansstandarden under standardbetingelser för mätningen, t.ex. resistansen för termistorn anpassas till den kända resistansstandar- den.

Termistorn 10 placeras på ledarna 30, 32 på det i fig. 1 visade sät- tet. Ledarna består av metallfolieremsor, som pålägges eller på an- nat sätt fästes på ett långsträckt icke-ledande underlag 40. Under- laget och ledarna 30, 32 sträcker sig till änden 42 på underlaget. 7804199-3 Änddelarna 44, 46 för ledarna innefattar stickpropps-ändkontakter. översidan på metallfolieledarna förtennes med ett lödskikt för möjliggörande av fastsättning av kontakterna 22, 24.

Underlaget 40 skäres av för erhållande av ett band 47, som ligger mellan ledarna 30, 32. Bandet deformeras, dvs upphöjes, för att de- finiera ett utrymme mellan bandet och resten av substratet. Termis- torn 10 skjutes in i utrymmet under bandet, med kontakterna 22, 24 placerade på sina respektive ledare 30, 32, och bandet släppes fritt.

Substratet består av ett flexibelt plastmaterial med ett "minne", som t.ex. "Mylar", och bandet strävar efter att återgå till sitt ur- sprungliga tillstånd, varigenom termistorn hålles säkert på plats.

Värme tillföres till termistorn vid en tillräcklig nivå för att smäl- ta lödmaterialet så att kontakterna 22, 24 fästes både mekaniskt och elektriskt till ledarna 30 resp. 32. Lödmaterialet har en tillräck- ligt låg smältpunkt så att termistorn icke permanent skadas genom värmet, som erfordras för fastlödning till ledarna. Eventuellt kan en mantel (icke visad) dragas över eller placeras kring termistorn, substratet och ledarna för skydd därav.

Mellanrummet 26 mellan kontakterna 22, 24 kan bildas innan termistorn anbringas på ledarna 30, 32. Hela substratet 40 utgör ett bekvämt sätt att hålla termistorn på plats och för hantering därav. En ter- mistor är mycket liten och det är önskvärt att ha ett effektivt me- del för att hâlla den på plats, medan man arbetar på den. Man kan sålunda tänka sig att bildningen av mellanrummet 26 kan ske efter att termistorn har monterats på substratet, t.ex. genom att en la- serstråle riktas i längdriktningen längs mitten på substratet 40 vid nivån för metallskiktet, av vilket kontakterna 22, 24 bildas.

En första potentiometer 50 av konventionell typ användes. Den måste vara istånd att mäta resistansen för ett föremål, som är elektriskt kopplat därtill. Potentiometern 50 visar digitalt resistansen för ett föremål, som kopplats elektriskt därtill, på digitalindikator 52. Ledningstrådarna 54, 56 från potentiometern är kopplade till änd- kontakterna 58, 60 inuti den ihåliga sockeln 62. öppningen i sockeln 62 är utformad så att den säkert kan mottaga både substratet 40 och ledarnas ändkontakter 44, 46 och förorsaka elektrisk kontakt mellan ändkontaktledarna 44, 46 och de respektive sockeländkontakterna 58, 60. Ett fjäderspänningsorgan i sockeln kan dessutom pressa termina- 7804199-3 lerna samman i kontakt. På detta sätt kopplas termistorn 10 genom sina kontakter 22, 24 till potentiometern 50. Då potentiometern igång- sättes, rapporterar dess digitalindikator 52 resistansen för ter- mistorn 10.

I fig. 4 utgör den standard, mot vilken termistorn 10 erhåller sitt värde, en annan identisk skivtermistor 70, vars resistans tidigare har fastställts vid det exakta värde, till vilket termistorn 10 skall trimmas. Standardtermistorn bör vara identisk med den som skall er- hålla sitt värde, då förändringar i omgivningsbetingelser annars kun- de påverka olika termistorer olika, medan identiteten för de tvâ ter- mistorerna utesluter effekterna av förändringar i omgivningsbetingel- serna.Ledarna 72, 74 på sitt bärande substrat 75 är kopplade till samma kontakter på termistorn 70 och är även kopplade till en annan konventionell potentiometer 10 med sin egen digitalindikator 82, som visar resistansen för termistorn 70.

Termistorn 10 och den standard, mot vilken dess värde sättes, dvs termistor 70, placeras i kammaren 84. Den huvudsakliga signifikanta egenskapen hos kammaren 84 är att samtliga betingelser ifråga om temperatur, tryck, fuktighet, luftkvalitet etc. är desamma för de båda termistorerna 10 och 70.

I det i fig. 4 visade exemplet har termistorn 10 före trimning ett värde av 4910 ohm, medan termistorn 70 har ett värde av 5000 ohm, dvs resistansen för termistorn 10 är 1,8% mindre än resistansen för termistorn 70.

I enlighet med någon av de beskrivna metoderna trimmas därefter ter- mistorkontakt 20 på termistor 10 för avlägsnande av en del av ytan på kontakten, t.ex. genom bildning av den utskurna sektionen 36, som visas i fig. 1 och 2. För höjning av resistansen av termistorn 10 «med ca 1,8% till 5000 ohm, borttrimmas 10% av ytan på termistorle- daren 20. Ett laserrör 90 är placerat inuti kammaren 84 och är belä- get så att dess kollimerade ljusstråle riktas mot ett hörn på kon- takt 20. För trimning av kontakten aktiveras lasern och laserröret 90 förflyttas därefter så att laserstrålen bränner bort just den mängd av kontaktmaterial, som erfordras för erhållande av det rik- tiga värdet för termistorn.

I praktiken är exakt mätning av ytan av kontakten 20 och den del därav, som avlägsnas, icke nödvändig. Resistanserna för termistorer- 7804199-3 11 na 10 och 70 kan kontinuerligt mätas, medan ytan på kontakt 20 trim- mas, tills den mätta resistansen för de två termistorerna 10 och 70 är lika.

Kontakttrimning, åtminstone delvis ifråga om slipning eller laser- trimning, kan något öka temperaturen för termistorn 10. Temperatur- ökningen är mycket liten och efter att trimningen är fullföljd, åter- går termistortemperaturen snabbt till samma som i kammaren 84. Med lasertrimning uppkommer högst en försumbar förändring i temperaturen för termistorn 10. Efter några få sekunder stabiliseras vanligen re- sistansvärdet på indikatorn 52 till en konstant nivå.

Vid empirisk iakttagelse av ovannämnda fenomen med avseende på trim- ning av en termistorkontakt har den teoretiska basen för den iakt- tagna förändringen i resistansen för en termistor försökt faststäl- las. Det visade sig sålunda att följande förklaring, med hänvisning till fig. 5-7, kunde tillämpas.

Fig. 5 visar en konventionell tvåkontakt-termistor 100 med lika sto- ra ytkontakter 101 och 102 på sina övre respektive undre ytor. Den- na termistor är konstruerad som och arbetar som en kondensator.

Resistansen för termistorn 100 beräknas i enlighet med formeln: R=0_i A varvid vid standardtemperatur (25°C) och standardtryck (1 atmosfär), R betecknar resistansen, p betecknar resistiviteten för halvledar- materialet (en egenskap hos det speciella materialet vid en speci- ell temperatur och ett speciellt tryck), t betecknar tjockleken för termistorn, dvs mellanrumslängden mellan kontakterna 101 och 102, och A betecknar ytan för den överlappande kontaktytan för kontakter- na 101 och 102. Den överlappande kontaktytan är den kontaktyta, där en rak linje skulle vara vinkelrät mot båda kontakterna. I fig. 5 har båda kontakterna 101 och 102 samma yta och de ligger ovanpå var- andra, varigenom A = LW. Om t.ex. 10% av dess yta trimmas bort från kontakt 102, skulle kontakterna 101, 102 överlappa över endast 90% av ytan av kontakt 101 och den grundläggande formeln visar att re- sistansen för termistorn 100 skulle minska med 10%. Uppenbarligen skulle samma förändring inträffa om båda kontakterna 101 och 102 trimmades så att deras överlappande ytor reducerades med 10%. 7%Û4199~3 12 Fig. 6 illustrerar en annan typ av skivtermistor 103, vilken upp- visar sina två kontakter 104 och 105 på samma yta 106 av den skiv- formade kroppen 107 av halvledarmaterial. Vid fallet av en tunn ski- va 107 av halvledarmaterial gäller samma grundläggande formel: R = p t/A. Såsom visas i fig. 6 är emellertid för en tunn skiva A ytan av tjockleksdimensionen för kropp 107 längs sidan 109 med en kontakt 105, som sträcker sig längs dess kant, och t är bredden för mellan- rummet 110 mellan kontakterna 104 och 105. A är beroende på längden L för kontakterna 104, 105 längs sidan 109 genom att endast L, över vilket kontakterna sträcker sig, tages hänsyn till i A. Om en kon- takt 104, 105 har en kortare L än den andra, är det den kortare L' som användes vid beräkningen av A. Det torde noteras att de relati- va bredderna för kontakterna 104 och 105 icke har någon inverkan på R, varigenom, såsom diskuterats ovan, någon stor noggrannhet icke erfordras vid placering av mellanrummet 110, även om reglering av dess bredd är viktigare.

För att förändra resistansen för termistorn 103 trimmas längden L för ena eller båda kontakterna 104, 105. I enlighet med formeln gäl- ler att om L reduceras med 10%, så ökar R med 10%.

Fig. 7 visar en termistor 120 av den typ, som användes vid denna uppfinning. Den innefattar elementet 122 av halvledarmaterial, kon- takten 124 över hela ena ytan och de tvâ, med mellanrum åtskilda kontakterna 126, 128 på den motsatta ytan. De numeriska dimensioner- na, som visas i fig. 7, täcker ett exempel av denna termistor.

Fig. 7a visar att i termistorn 120 finns tre olika R och t, mellan de tre olika parkombinationerna av kontakter. Fig. 7b visar att R för termistor 120 är i själva verket R1 och R2 resistanser i serie med R3 resistans kopplat parallellt över R1 och R2. Resistansen för termistor 120 kan beräknas på följande sätt: R1 = p t1/A1 = 1ooo (o,o1o)/0,028(0{06O) = 5950 varvid A1 är den minsta Lxw över vilken kontakterna 124, 126 över- lappar (som definierats tidigare) och p är en konstant för det spe- ciella halvledarmaterialet vid standardtcmperatur och standardtryck.

R2 = p tg/A2 = 1ooo (ø,o1o)/0'028(0'060) = 5950 varvid A2 är den minsta LxW över vilken kontakterna 124, 128 över- lappar. 13 7804199-3 R3 = Q t3/A3 = 1000 (0,0O4)/0,010(0,o6o) = 6670 varvid A3 är ytan för yta 129 (såsom diskuterats i förbindelse med fig. 6).

Resistansen för den i fig. 7b visade kretsen är: = ïjlåïl? = <fl~ï>ßfšsw°°° = Då 10% av ytan för kontakt 124 avlägsnas från termistor 120, t.ex. borttrimning av kanten 130, så förändras R1. Denna trimning av kon- takt 124 kan ske genom att man med laser eller på annat sätt trimmar bort just denna sektion av kontakt 124 eller en hel sidokant av ter- mistorn inklusive kroppen av halvledarmaterial, t.ex. genom slipning av en kilformad sektion som innefattar ledare 124 eller genom slip- ning av en rektangulär sektion innefattande båda ledarna 124 och 126.

I samtliga fall minskar A1 med 10% och i enlighet med formeln R1 p R2/A1, så ökar R1 med 10%. 110% av R1 i detta exempel är 6,545. (5,95+6,545)6,67-1000/ = 4349 Ohm.

Rtotal (ny) 5,9s+6,545+6,67 total till Rtotal (ny) är 79 ohm. 79 ohm utgör 1,85% av de ursprungliga 4270 ohm för termistor 120, varigenom en 10%-ig Ändringen från R ändring i ytan för en kontakt av termistor 120 endast ger en 1,85%- ig ändring i dess resistans.

Det torde noteras att ovannämnda formler har förutsatt användning av en tunn skiva av halvledarmaterial och "fringing" ignoreras.

"Fringing" är förluster beroende på tjocklek i halvledarmaterialet och en del av linjerna av elektromagnetisk kraft som sprides från den direkta vägen mellan de tvâ kontakterna 126, 128.

I ett experiment med en termistor, trimmad enligt uppfinningen, er- hölls en ökning av 2% i resistans vid en 10%-ig reduktion i kontakt- ytan 124. Denna skillnad av 0,015% från den teoretiska förändringen i resistans kan eventuellt hänföras till skivans tjocklek, "fringing" variationer från standardbetingelser i omgivningen etc. Denna skill- nad erbjuder dock icke något problem ifråga om åsättande av värde på termistorer i enlighet med en teknik såsom visas i fig. 4, där termistorns värde erhålles då det kontinuerligt mätes. Även om föreliggande uppfinning har beskrivits i förbindelse med en föredragen utföringsform, är det uppenbart att många variationer och modifikationer kan innefattas inom ramen därför.

Claims (5)

7804199-5 ,, Patentkrav

1. Sätt att reglera resistansen för en termistor, som är framställd av ett plattformat skikt av termistorhalvledar- material, på vilken minst två elektrodytor är anbringade, ge- nom partiell borttrimning av en av elektrodytorna, k ä n - n e t e c k n a t av att på en av de två stora huvudytorna (16) på det plattliknande skiktet (12) anbringas två första små elektrodytor (22, 24), vilka är skilda från varandra, och att på den andra huvudytan (14) anbringas en tredje stor elektrodyta (20), vilken såsom en ytterligare elektrodyta sett från huvudytan överlappar de tvâ första elektrodytorna (22, 24), varefter för erhållande av önskad reglering av resistan- sen en av de tre elektrodytorna (20, 22, 24) delvis borttrim- mas -

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den tredje stora elektrodytan (20) delvis borttrimmas.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att elektriska kontakter (30, 32) fästes genom lödning vid var- dera av de första och andra elektrodytorna (22, 24).

4. Sätt enligt något av kraven 1 - 3, k ä n n e t e c k - n a t av att borttrimningen av en av de tre elektrodytorna (20, 22, 24) utföres samtidigt som resistansen mätes och jäm- föres med ett standardvärde.

5. Sätt enligt något av kraven 1 - 4, k ä n n e t e c k - n a t av att genom avlägsnande av en av de tre ytorna regle- ras resistansen enligt följande formel: (R1 + R2)R3 R : total R1 + R2 + R3 varvid R är resistans för termistorn, och total R1 - S” t1/A1 , RZ = f) t2/A2 och R = _? t3/A3 LS' 7804199-3 varvid A1 är den yta på de motsatta ytorna av termistorn, över vilken en av de två små elektrodytorna överlappar den tredje t1 materialet mellan de två överlappande elektrodytorna, § stora elektrodytan, är tjockleken för halvledartermistor- är en konstant för det speciella halvledarmaterialet, A2 är denywa på de över vilken den andra av de tvâ t motsatta ytorna av termistorn, första elektrodytorna överlappar den tredje elektrodytan, 2 är tjockleken för halvledarmaterialet mellan de två överlappande elektrodytorna, A3 är ytan för den sidoyta av halvledartermistor- materialet längs vilken endast en av de två motsatta elektroderna är utsträckt över hela längden och t är bredden för gapet mellan 3 de två första små elektrodytorna.