WO1981003714A1 - Procede pour regler la valeur d'une resistance en couche epaisse et resistance correspondante - Google Patents

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WO1981003714A1
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D Ange D Orsay E Poirier
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D Ange D Orsay E Poirier
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    • Y10T29/49099—Coating resistive material on a base

Definitions

  • the invention relates to a method for adjusting the value of a thick film resistance to a desired value and to the corresponding resistance.
  • This adjustment element is generally a resistor in a thick layer and, in known manner, the adjustment is carried out by making a slit between the connection terminals of the resistor through the resistive layer, the length of the slit making it possible to bring the value desired electrical resistance of the element.
  • a slit is produced either by means of an abrading machine or by means of a laser beam and it is of course desired that the precision of the adjustment as a function of the length of the slit be as great as possible.
  • the resistance increases with the length of the slot 3, said slot being arranged in the resistant layer between the two connection terminals 1 and 2. If the slot extends over the entire length of the element, it is clear that the resistance becomes infinite; it is therefore understood that the variation of the resistance R of the element as a function of the length 1 of the slot is represented by a curve of the type which is given, for information, in FIG. 2 of the attached drawing.
  • the precision of the adjustment which can be obtained by means of such an element is all the greater the lower the slope of the curve in FIG.
  • the object of the present invention is to propose a new calf process for adjusting the value of a thick film resistance to a desired value.
  • the method according to the invention makes it possible on the one hand to vary the resistance of the element in a very large ratio, ranging from 1 to 10 for example and, on the other hand, to make it possible to obtain, in any the resistance variation field, a strictly constant precision.
  • the variation in resistance can be a linear function of the length of the slit made to adjust said resistance to the desired value.
  • the adjustment method according to the invention and the corresponding resistance have, compared to the prior art, a considerable advantage since, on the one hand, they ensure constant precision throughout the adjustment field and that , on the other hand, they give the possibility of varying the resistance of the element in the proportions which are necessary in practice for the implementation of such elements.
  • the fact of having a strictly constant precision makes it possible to compensate for the inertia of the machines, which produce the slits by controlling the stopping of said machines at a predetermined value before the threshold that is desired, since we know in advance the variation in resistance which will correspond to the length of slit produced due to the inertia of the machine.
  • the method according to the invention therefore also makes it possible to increase the precision of the adjustments.
  • the present invention therefore relates to a method for adjusting to a desired value the value of a resistor in a thick layer consisting of a resistive layer disposed on an insulating support between two connection terminals, each of which is located on a border area of said layer, a conductive bonding strip being further placed on another border area of said layer, process in which, on the current path between the two terminals, a slot is made in the resistive layer length allows the resistance between the two terminals to be adjusted, characterized in that the said slot is produced substantially perpendicular to the connecting strip, the said strip connecting the two parts of the resistive layer separated by the slot.
  • the element is in the form of two half-elements, which are put in series by means of the conductive connecting bar.
  • the present invention also has for object the new industrial product that constitutes a resistance in a thick layer, the value of which has been adjusted to the desired value by the process defined above, said resistance comprising a resistant layer placed on an insulating support between two connection terminals, a slot being provided between said terminals, which are placed on an edge region of said layer, a conductive connecting strip being placed on another edge region of the layer, characterized in that the slot is substantially perpendicular to the connecting strip, said strip connecting the two parts of the resistant layer separated by the slot.
  • the resistant layer has a substantially rectangular shape; in a first variant, the two terminals are substantially parallel and the connecting bar is substantially perpendicular to them; in a second variant, the two terminals are on the same side of the rectangle, which constitutes the resistive layer, and the connecting bar is on the opposite side of said rectangle.
  • the connecting bar occupies only a part of the side of the rectangle where it is located; the slit can be straight; the axis of the slot preferably cuts the connecting strip; the axis of the slot is advantageously coincident with the perpendicular bisector of the connecting bar.
  • the length of the connecting bar is chosen, so that the value of the resistance between the two terminals varies linearly as a function of the length of the slot for a slot of constant width.
  • FIG. 1 shows a thick film resistance of the prior art
  • FIG. 2 shows the resistance variation curve that can be obtained by means of the resistance of Figure 1;
  • FIG. 3 shows another embodiment of a thick film resistance of the prior art
  • FIG. 5 shows a first embodiment of a resistor according to the invention
  • FIG. 7 shows a second embodiment of the resistor according to the invention.
  • the resistor according to the invention comprises two connection terminals 21, 22, separated by the slot 23 formed in the resistive layer 25 of the element.
  • the resistant layer 25 rests on a non-conductive support; it has a substantially rectangular shape, and on its side which is opposite to that where the bemes are arranged connection 21 and 22 is a conductive connecting strip 24.
  • the axis of the slot 23 coincides with the perpendicular bisector of the strip 24.
  • the strip 24 extends over a length d, which is less than the width D of the resistant layer 25.
  • the length of the slit 23 has been designated by 1 and the length of the layer 25 by L.
  • the variation curves of the resistance R between the terminals 21 and 22 are shown as a function of the length 1 of the slot 23.
  • the resistance of the element is equal to R O ; when the slot reaches the connecting bar 24, the resistance of the element is equal to R 2 .
  • the ratio R 2 / R O Can, For elements of usual dimensions, reach 10.
  • the shape of the variation curve is essentially a function of the length d of the connecting bar 24. If the connecting bar is very small, we obtains a curve such as that shown in dotted lines; if. the connecting bar is very large, a curve such as that shown in phantom is obtained.
  • FIG. 7 shows another embodiment of the resistor according to the invention.
  • the resistant layer 35 has a substantially rectangular shape, comprising on its two opposite small sides the connection terminals 31 and 32 of the element.
  • the slot 33 which allows the resistance to be adjusted, is parallel to the edges occupied by the terminals 31 and 32 and disposed midway between these two bor hard.
  • the connecting bar 34 is arranged on that of the long sides of the resistant layer, where l! the slot 33 is not made; the axis of the slot 33 is coincident with the perpendicular bisector of the connecting bar 34. If such a configuration always makes it possible to obtain better linearity and a greater range of adjustment, these are however less remarkable than those related to the configuration of Figure 5.

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Abstract

Procede pour regler la valeur de la resistance d'un element resistant en couche epaisse. L'element resistant comprend une couche resistante (25) qui porte, sur sa bordure, deux bornes de connexion (21, 22) et une barrette de liaison (24). La variation de la resistance est obtenue en realisant une fente (23) entre les deux bornes, la fente etant sensiblement perpendiculaire a la barrette de liaison qui relie les deux parties de couche resistante separees par ladite fente.

Description

PROCEDE POUR REGLER LA VALEUR D'UNE RESISTANCE EN COUCHE EPAISSE ET RESISTANCE CORRESPONDANTE.
L'invention a trait à un procédé pour ajuster la valeur d'une résistance en couche épaisse à une valeur désirée et à la résistance correspondante.
On sait que, pour réaliser des circuits électroniques à prix de revient réduit, on est amené à utiliser des composants dont les caractéristiques sont relativement peu précises, de sorte que, pour amener les valeurs de sortie des circuits au niveau désiré, il est nécessaire d'incorporer dans ledit circuit un élément de réglage que l'on ajuste pour rattraper l'ensemble des tolérances des composants. Cet élément de réglage est généralement une résistance en couche épaisse et de façon connue le réglage s'effectue en réalisant une fente entre les bornes de connexion de la résistance à travers la couche résistante, la longueur de la fente permettant d'amener à la valeur désirée la résistance électrique de l'élément. Une telle fente est réalisée soit au moyen d'une machine à abraser, soit au moyen d'un rayon laser et l'on désire, bien entendu, que la précision du réglage en fonction de la longueur de la f'ente soit aussi grande que possible.
Dans les résistances à couche épaisse de type classique, telle que celle qui est représentée sur la figure 1 du dessin annexé à la présente demande de brevet, la résistance augmente avec la longueur de la fente 3, ladite fente étant disposée dans la couche résistante entre les deux bornes de connexion 1 et 2. Si la fente s'étend sur toute la longueur de l'élément, il est clair que la résistance devient infinie ; on conçoit donc que la variation de la résistance R de l'élément en fonction de la longueur 1 de la fente soit représentée par une courbe du type de celle qui est donnée, à titre indicatif, sur la figure 2 du dessin annexé. La précision du réglage que l'on peut obtenir au moyen d'un tel élément est d'autant plus grande que la pente de la courbe de la figure 2 est plus faible : il est donc clair que, si la précision est convenable pour des longueurs de fentes 1 réduites par rapport à la longueur L de la résistance, ladite précision devient insuffisante quand on accroît la longueur de la fente ; il en résulte qu'un tel élément ne peut être utilisé qu'avec une variation limitée de la résistance électrique de l'élément si l'on veut maintenir une précision convenable. Or, il est clair que, si les composants d'un circuit ont de fortes tolérances quant à leurs caractéristiques, il faut pouvoir faire varier considérable ment l'élément de réglage si l'on veut ramener la valeur de sortie à la valeur de consigne. En général, on considère qu'il est nécessaire de pouvoir faire varier la résistance d'un élément de réglage de ce type dans un rapport de 1 à 10. Les résistances du type de celle, qui est présentée sur la figure 1 du dessin annexé, ne peuvent varier que dans un rapport de 1 à 4 environ si l'on souhaite maintenir une précision convenable.
On a proposé, dans l'état de la technique, par exemple dans la demande de brevet allemand DTOS 2.337.466 de remédier à cet inconvénient en utilisant des résistances en couche épaisse qui ont été représentées sur la figure 3 du des sin annexé et qui, outre les bornes de connexion 11 et 12 disposées sur la bordure de la couche, comportent également une barrette de liaison 14 disposée sur une zone de bordure de la couche non occupée par les bornes de connexion. Selon cette technique, on a proposé de réaliser la fente 13, qui permet le réglage de la valeur de la résistance, parallèlement à la barrette de liaison : la fente sépare donc progressivement la bar rette de liaison de la couche résistante et, étant donné que la barrette de liaison constitue un shunt conducteur, il est clair que l'augmentation de la longueur de la fente permet de faire augmenter la résistance de l'élément. Sur la figure 4 on a représenté la courbe de variation de la résistance de l'élément de la figure 3 en fonction de la longueur 1 de la fente 13, que l'on y pratique parallèlement à la barrette de liaison 14. Etant donné que les deux valeurs extrêmes RO et R1 de la résistance de l'élément sont toutes les deux des valeurs finies la précision du réglage reste satisfaisante dans tout le domaine où l'on peut faire varier la longueur 1. Malheureusement on a constaté que le rapport des résistances R1 et RO ne pouvait, en pratique, avec un tel élément, être supérieur à environ 6, ce qui est encore insuffisant pour les éléments de ré glage que l'on désire.
La présente invention a pour but de proposer un nou veau procédé pour régler la valeur d'une résistance en couche épaisse à une valeur désirée. Le procédé, selon l'invention, permet d'une part de faire varier la résistance de l'élément dans un rapport très important, allant de 1 à 10 par exemple et, d'autre part, de permettre d'obtenir, dans tout le champ de variation de la résistance, une précision strictement constante. En d'autres termes, avec la résistance en couche épaisse selon l'invention, la variation de résistance peut être une fonction linéaire de la longueur de la fente pratiquée pour réaliser l'ajustement de ladite résistance à la valeur désirée. Il est clair que le procédé de réglage selon l'invention et la résistance correspondante présentent, par rapport à l'état de la technique, un avantage considérable puisque, d'une part, ilsassurent une précision constante dans tout le domaine de réglage et que, d'autre part, ils donnent la possibilité de faire varier la résistance de l'élément dans les proportions qui sont nécessaires en pratique, à la mise en oeuvre de tels éléments. Le fait d'avoir une précision strictement constante permet de compenser l'inertie des machines, qui réalisent les fentes en commandant l'arrêt desdites machines à une valeur prédéterminée avant le seuil que l'on désire, puisque l'on connaît d'avance la variation de résistance qui correspondra à la longueur de fente réalisée en raison de l'inertie de la machine. Le procédé selon l'invention permet donc, en outre, d'accroître la précision des réglages.
La présente invention a, en conséquence, pour objet un procédé pour régler à une valeur désirée la valeur d'une résistance en couche épaisse constituée d'une couche résistante disposée sur un support isolant entre deux bornes de connexion, dont chacune se trouve sur une zone de bordure de ladite couche, une barrette de liaison conductrice étant en outre placée sur une autre zone de bordure de ladite couche, procédé dans lequel, sur le trajet du courant entre les deux bornes, on réalise dans la couche résistante une fente dont la longueur permet le réglage de la résistance entre les deux bornes, caractérisé par le fait que l'on réalise ladite fente sensiblement perpendiculairement à la barrette de liaison, ladite barrette reliant les deux parties de couche résistante séparées par la fente.
Dans le procédé selon l'invention, si la fente est réalisée sur toute la longueur de la couche résistante et atteint la barrette de liaison, l'élément se présente Sous la forme de deux demi-éléments, qui sont mis en série au moyen de la barrette de liaison conductrice. Dans l'état de la technique correspondant à la demande de brevet allemand
2.337.466, lorsque la fente était pratiquée le long de la barrette de liaison sur toute la longueur de l'élément, la couche résistante restait en un seul bloc ; si l'on suppose que cette couche était fictivement constituée par l'ensemble de deux demi-éléments accolés parallèlement à la direction de la fente, les deux demi -éléments étaient donc placés en parallèle entre les deux bornes de connexion et non pas en série comme ils le sont lorsque l'on applique le procédé selon l'invention. De cette différence provient le fait que l'on peut, en appliquant l'invention, obtenir une variation de la résistance de l'élément bien plus importante que pour la résistance décrite dans le document 2.337.466 précité.
La présente invention a également pour bojet le produit industriel nouveau que constitue une résistance en couche épaisse, dont la valeur a été réglée à la valeur désirée par le procédé ci-dessus défini, ladite résistance comportant une couche résistante disposée sur un support isolant entre deux bornes de connexion, une fente étant prévue entre lesdites bornes, qui sont placées sur une zone de bordure de ladite couche, une barrette de liaison conductrice étant placée sur une autre zone de bordure de la couche, caractérisé par le fait que la fente est sensiblement perpendiculaire à la barrette de liaison, ladite barrette reliant les deux parties de couche résistante séparées par la fente. Dans un mode préféré de réalisation, la, couche résistante a une forme sensiblement rectangulaire ; dans une première variante, les deux bornes sont sensiblement parall et la barrette de liaison leur est sensiblement perpendiculaire ; dans une deuxième variante, les deux bornes sont sur le même côté du rectangle, que constitue la couche résistante, et la barrette de liaison se trouve sur le côté opposé dudit rectangle. On peut avantageusement prévoir que la barrette de liaison n'occupe qu'une partie du côté du rectangle où elle se trouve ; la fente peut être rectiligne ; l'axe de la fente coupe, de préférence, la barrette de liaison ; l'axe de la fente est avantageusement confondu avec la médiatrice de la barrette de liaison. Pour bénéficier d'une précision constante dans tout le domaine de réglage, on choisit la longueur de la barrette de liaison, de façon que la valeur de la résistance entre les deux bornes varie linéairement en fonction de la longueur de la fente pour une fente de largeur constante.
Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, deux modes de réalisation représentés sur le dessin annexé. Sur ce dessin :
- la figure 1 représente une résistance en couche épaisse de l'état de la technique ; - la figure 2 représente la courbe de variation de résistance que l'on peut obtenir au moyen de la résistance de la figure 1 ;
- la figure 3 représente un autre mode de réalisation d'une résistance en couche épaisse de l'état de la technique ;
- la figure 4 représente la courbe de variation de résistance que l'on peut obtenir avec l'élément de la figure 3 ;
- la figure 5 représente un premier mode de réalisation d'une résistance selon l'invention ;
- la figure 6 représente la courbe de variation de résistance que l'on peut obtenir avec l'élément de la figure 5 ;
- la figure 7 représente un deuxième mode de réalisation de la résistance selon l'invention.
Les figures 1 à 4 relatives à l'état de la technique ont été précédemment expliquées et ne seront pas reprises en détail dans la description qui va suivre.
Sur la figure 5, on voit que la résistance selon l'invention comporte deux bornes de connexion 21, 22, séparées par la fente 23 pratiquée dans la couche résistante 25 de l'élément. La couche résistante 25 repose sur un support non conducteur ; elle a une forme sensiblement rectangulaire, et sur son côté qui est opposé à celui où sont disposées les bemes de connexion 21 et 22 se trouve une barrette de liaison conductrice 24. L'axe de la fente 23 est confondu avec la médiatrice de la barrette 24. La barrette 24 s'étend sur une longueur d, qui est inférieure à la largeur D de la couche résistante 25. La longueur de Ta fente 23 a été désignée par 1 et la longueur de la couche 25 par L.
Sur la figure 6, on a représenté les courbes de va riation de la résistance R entre les bornes 21 et 22 en fonction de la longueur 1 de la fente 23. Lorsque la fente a unelongueur nulle, la résistance de l'élément est égale à RO ; lorsque la fente atteint la barrette de liaison 24, la résis tance de l'élément est égale à R2. Le rapport R2/RO Peut, Pour des éléments de dimensions usuelles, atteindre 10. La forme de la courbe de variation est essentiellement fonction de la longueur d de la barrette de liaison 24. Si la barrette de liaison est très petite, on obtient une courbe telle que celle qui est représentée en traits pointillés ; si. la barrette de liaison est très grande, on obtient une courbe telle que celle qui est représentée en traits mixtes. Pour une valeur intermédiaire de d, on obtient une courbe qui est strictement linéaire : il en résulte que la précision du réglage esj: alors strictement constante dans le domaine de variation de la résistance compris entre RO et R2, ce qui permet d'augmenter la précision du réglage afférent au circuit, où est inséré l'él ment selon l'invention, en compensant l'inertie des machines destinées à former les fentes 23.
Dans la mesure où la courbe de la figure 6 ne serait pas strictement linéaire, on peut agir sur la forme de la couche résistante pour rattraper la linéarité, par exemple, comme schématisé par des traits en pointillés sur la figure 5, en abattant plus ou moins les angles de la couche 25, qui se trouvent de part et d'autre de la barrette de liaison 24.
La figure 7 représente un autre mode de réalisation de la résistance selon l'invention. Dans cette réalisation, couche résistante 35 a une forme sensiblement rectangulairecomporte sur ses deux petits côtés opposés les bornes de con nexion 31 et 32 de 1 'élément. La fente 33, qui permet le réglage de la résis tance, est parallèle aux bordures occupées les bornes 31 et 32 et disposée à mi-distance de ces deux bor dures . La barrette de liaison 34 est disposée sur celui des grands côtés de la couche résis tante, où l ! on ne réalise pas la fente 33 ; l 'axe de la fente 33 es t confondu avec la médiatrice de la barrette de liaison 34. S i une telle configuration permet touj ours d 'obtenir une meilleure linéarité et une plus grande plage de réglage, celles-ci sont cependant moins remarquables que celles liées à la configuration de la figure 5.
Il est bien entendu que les modes de réalisation ci-dessus décrits ne sont aucunement limitatifs et pourront donner lieu à toutes modifications désirables , sans sortir pour cela du cadre de l ' invention.

Claims

REVENDICATIONS 1 - Procédé pour régler à une valeur désirée la va leur d'une résistance en couche épaisse constituée d'une couche résistante disposée sur un support isolant entre deux bornes de connexion, dont chacune se trouve sur une zone de bordure de ladite couche, une barrette de liaison conductrice étant, en outre, placée sur une autre zone de bordure de ladite couche, procédé dans lequel, sur le trajet du courant entre les deux bornes, on réalise dans la couche résistante une fente, dont la longueur permet le réglage de la résistan entre les deux bornes, caractérisé par le fait que l'on réalise ladite fente sensiblement perpendiculairement à la barrette de liaison, ladite barrette reliant les deux parties de couche résistante séparées par la fente. 2 - Résistance en couche épaisse, dont la valeur a été réglée à la valeur désirée par le procédé selon la reven dication 1, comportant une couche résistante disposée sur un support isolant entre deux bornes de connexion, une fente é tant prévue entre lesdites bornes, qui sont placées sur une zone de bordure de ladite couche, une barrette de liaison con ductrice étant disposée sur une autre zone de bordure de la couche, caractériséepar le fait que ladite fente (23, 33) est sensiblement perpendiculaire à la barrette de liaison (24, 34), ladite barrette reliant les deux parties de couche résistante (25, 35) séparées par la fente (23, 33).
3 - Résistance selon la revendication 2, caractér sée par le fait que la couche (25, 35) a une forme sensiblement rectangulaire.
4 - Résistance selon la revendication 3, caractér sée par le fait que les deux bornes (31, 32) sont sensiblement parallèles et que la barrette de liaison (34) leur est sensiblement perpendiculaire.
5 - Résistance selon la revendication 3, caractéri sée par le fait que les. deux bornes (21, 22) sont sur un même côté du rectangle, que constitue la couche (25), et que la barrette de liaison (24) est sur le côté opposé dudit rectangle.
6 - Résistance selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée par le fait que la barrette de liaison (24) n'occupe qu'une partie du côté du rectangle, où elle se trouve. 7 - Résistance selon l 'une des revendications 2 à 6, caractérisée par le fait que la fente (23 , 33) esfrectiligne .
8 - Résistance selon la revendication 7 , caractérisée par le fait que l ' axe de la fente (23, 33) coupe la barrette de liaison (24, 34) .
9 - Résistance selon la revendication 8, caractérisée par le fait que l 'axe de la fente (23, 33) est confondu avec la médiatrice de la barrette de liaison (24, 34) . 10 - Résis tance selon l 'une des revendications 6 à
9, caractérisée par le fait que la longueur de la barrette de liaison (24, 34) est choisie, de façon que la valeur de la résistance entre les deux bornes (21, 22 ou 31, 32) varie linéairement en fonction de la longueur de la fente (23, 33) pour une fente de largeur constante .
11 - Résis tance selon la revendication 3, caractériséepar le fait que les angles de la couche (25, 35) qui se trouvent de part et d 'autre de la barrette de liaison (24, 34), sont abattus .
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