CH295509A - Procédé de fabrication d'une résistance électrique en métal. - Google Patents

Description

  Procédé de     fabrication        d'une    résistance     électrique    en métal.         Dans    la technique, on a souvent besoin de       résistances    électriques de très faible épaisseur,  notamment dans les appareils où l'on utilise       des        résistances    constituées par un métal dont  la résistivité varie lorsqu'il est plongé dans un  champ     magnétique    transversal à. la direction  dans laquelle .la résistivité est mesurée.  



  Parmi les métaux connus, c'est avec le  bismuth que     l.'on    obtient     les    plus fortes va  riations de résistivité pour une variation don  née du champ magnétique dans lequel ce mé  tal est placé. Dans le but d'utiliser cette pro  priété, on a fabriqué,     jusqu'à    présent,     des    ré  sistances en fil de -bismuth. Mais leur prépa  ration était longue, coûteuse et difficile; en  outre, les     réaistancas    ainsi obtenues avaient  des     valeurs    très faibles et étaient épaisses.

   En  effet, il est     pratiquemeht    impossible de ma  nufacturer des fils de bismuth ayant un dia  mètre inférieur à 0,08 mm, à cause de l'ex  trême fragilité et de la résistance mécanique  pratiquement nulle du bismuth. Ce fil doit  donc être maintenu sur un support rigide qui       présente    nécessairement une certaine épais  seur, et de plus, son prix     est    très élevé.  



  Comme ces résistances sont disposées dans  l'entrefer d'un noyau magnétique, il. est     né-          cessaire    que cet entrefer soit aussi petit que       possible    pour pouvoir obtenir un champ ma  gnétique de valeur suffisamment élevée.  



  On peut fabriquer des résistances très  minces en effectuant un dépôt     métallique    sur  un support isolant, par évaporation dans le  vide. Toutefois, avec les dispositifs d'évapora-         tion    usuels, on n'obtient par ce procédé qu'un  dépôt dont l'épaisseur est de l'ordre de 1 mi  cron. Comme cette épaisseur est généralement  trop mince pour     les    applications habituelles,  on est obligé de répéter plusieurs fois l'opéra  tion jusqu'à obtention d'un dépôt de l'épais  seur désirée, ce qui a pour     effet        d'augmenter          sensiblement    le coût de la résistance.  



  La présente invention a pour objet un pro  cédé de fabrication d'une résistance électri  que en métal, selon lequel on dépose     électro-          l.ytiquement    une couche     dudit    métal sur un  support provisoire, qu'on     dissout.    ensuite dans  un bain ne dissolvant pas le dépôt électrolyti  que.

   Ce procédé est     caractérisé    en ce qu'on  fait adhérer un mince support isolant définitif  sur le dépôt électrolytique avant de     dissoudre     ledit support provisoire et en ce     qu'ensuite    on  dissout ce dernier à l'aide d'une substance  chimique ne     dissolvant    ni le dépôt. électrolyti  que, ni le support isolant définitif.  



  Le dessin annexé représente,     schématique-          ment    et à titre d'exemple,     des    résistances obte  nues selon plusieurs formes de mise en     aeuvre     de ce procédé, à différents stades de la fabri  cation.  



  La     fig.    1 est une     vile    latérale d'une résis  tance en cours ,de fabrication.  



  Les     fig.    2 et 3 sont     des    coupes selon II II  de la     fig.    1, à différents stades de sa fabri  cation.  



  Les     fig.    4 à 6     représentent    en coupe une  autre résistance, à différents stades de sa fa  brication.      Les     fig.    7 et 8 représentent schématique  ment et en coupe deux résistances en cours  de fabrication.  



  La     fig.    9 représente en perspective une ré  sistance     cylindrique.     



  La     fig.    10 est une coupe selon     X-N    de la       fig.    9.  



  La     fig.    11 est une     vue    en perspective d'une  résistance cylindrique ne présentant pratique  ment pas de self-induction.  



  Les     fig.    1 et 2     réprésentent    schématique  ment une plaque de cuivre 1 sur une partie  de     laquelle    on a appliqué une couche 2 d'un  vernis isolant pour empêcher le dépôt électro  lytique. Comme le montrent .les     fig.    1 et 2, on  dépose cette couche sur les deux côtés de la  plaque 1, d'un côté sur toute la surface et de  l'autre côté .de façon à ne     laisser    libre qu'une  surface en forme de ruban sinueux. On dé  pose ensuite du bismuth sur cette plaque, qui  lui sert de support     provisoire,    par électrolyse,  l'épaisseur du dépôt étant définie par la  durée de l'électrolyse et par l'intensité du  courant.

   Le bismuth ne se dépose que sur la  surface de la plaque 1 qui n'a pas été recou  verte de vernis et forme ainsi un     ruban    3       continu    adhérant     fortement.    à la plaque de  cuivre 1     (fig.    3).  



       Après    l'électrolyse, on recouvre la plaque 1,  du côté où a été fait le dépôt électrolytique,  par une ou plusieurs couches d'un vernis cor  respondant à la couche 4 de la     fig.    5, qui  après durcissement constituera -an, mince sup  port isolant définitif.  



  On enlève ensuite la couche protectrice 2  se trouvant sur le dos de la plaque de cuivre  1. puis on dissout cette dernière à l'aide d'un  produit     chimique    ou d'un mélange de produits  chimiques n'attaquant ni le bismuth, ni le sup  port isolant définitif.  



  En variante, on peut déposer     éleçtroly        ti-          quement    le bismuth sur toute une face de la  plaque de cuivre 1. et enlever     mécaniquement     ou chimiquement     certaines    parties du dépôt  électrolytique pour obtenir la forme voulue       (fig.        4);        après    quoi, on procède comme     dans     le cas précédent, en déposant la couche de  vernis 4     (fig.    5) et dissolvant la plaque 1.

      Il est avantageux .de protéger, pendant la  dissolution, une partie de la plaque de cuivre  se trouvant à chaque extrémité du ruban de  bismuth, afin que ce métal non dissous     puisse     être utilisé comme contacts 6     (fig.    6) lors de  la mise en circuit de la résistance.  



  On obtient donc ainsi une .résistance cons  tituée par un mince ruban de bismuth qui  adhère fortement sur un mince support. iso  lant définitif et qui est terminé à ses deux  extrémités par un contact en cuivre 6.  



  Pour mettre le ruban 3 de bismuth à l'abri  de l'air et pour le protéger mécaniquement,  on peut encore appliquer sûr celui-ci, de l'au  tre côté, une ou plusieurs couches 5 de vernis  isolant     (fig.    6). De cette manière, le     ruban,de     bismuth se trouve     enfermé    entre deux sup  ports isolants définitifs.  



  Ce procédé, permet d'obtenir des     r6sistari-          ces        plates    d'épaisseur très faible, par exemple  inférieure à 0,1 mm. L'épaisseur du ruban de       bismuth    peut être comprise entre 0,005 à  0,2 mm et sa largeur peut être     inférieure        à,     0,1 mm, rendant possible la. construction de  résistances de plusieurs dizaines de milliers  d'ohms, dont la forme est celle d'un rectan  gle de 2 cm de large et de 5 cm de long par  exemple. En effectuant     u$    dépôt électrolyti  que relativement épais et de forme sensible  ment rectangulaire, on peut fabriquer des ré  sistances dont la valeur est voisine de 0,1 ohm.  



  Il. est bien entendu que l'on pourrait em  ployer d'autres matières que     celles    dont il a  été     question    ci-dessus. Notamment, le bismuth  pourrait être remplacé par     -Lui    alliage de bis  muth, ou même par du tellure ou de l'anti  moine, ou tout autre métal dont la résistance  varie aussi en     fonction    d'un champ magné  tique.  



  Toutefois, on pourra avantageusement uti  liser le procédé de fabrication précité avec  d'autres métaux, dont. la résistance ne varie  pas sensiblement en fonction d'un champ ma  gnétique chaque fois que l'on désirera obtenir  une résistance très plate ou de forme géomé  trique donnée. Notamment, il     est    facile d'ob  tenir .des résistances en forme de cylindre  évidé, le dépôt électrolytique pouvant être      effectué sur la paroi extérieure ou intérieur  d'un cylindre conducteur qui est     dissous    par  la suite.  



  La     fig.    9     montre    une résistance cylindri  que terminée. Le mince support définitif  formé par le vernis a la forme d'un cylindre  1 et supporte le ruban en métal résistant 3.  Les extrémités de ce ruban sont     constituées     par des contacts en cuivre, formés par les par  ties non     dissoutes    du cylindre de cuivre qui a  servi de     support    provisoire métallique pour  le dépôt     électrolytique.     



  La     fig.    10 est une coupe selon     X-X    de la       fig.    9 et montre la disposition d'un des con  tacts en cuivre 6, du ruban 3 et du support -1  en vernis polymérisable.  



  La     fig.    11 représente une résistance cylin  drique     analogue    à celle représentée à la     fig.    9,  mais dans laquelle le ruban     métallique    est dis  posé de façon ù constituer un enroulement     bi-          filaire,    donc ne présentant pratiquement     pas     de self-induction.  



  Ces résistances cylindriques sont obtenues  par le     même    procédé que les résistances plates,  et il est clair que toutes les variantes de ce  procédé, qui sont décrites pour la fabrication  de résistances plates, sont aussi valables pour  ces résistances cylindriques.  



  Le dépôt électrolytique est     obtenu    facile  ment lorsque le potentiel de     dissolution    du  métal formant le support provisoire est plus  bas que celui du bismuth. Si, au contraire, on  utilise un métal ayant un potentiel de dissolu  tion supérieur à celui du bismuth, il faudrait  recouvrir un support de base en ce métal sur  la surface sur laquelle le dépôt, doit avoir lieu,  avec un métal dont le potentiel de dissolution  est inférieur à celui du bismuth, comme par  exemple le cuivre ou l'argent.  



  Lorsqu'on applique la variante de ce pro  cédé, qui consiste à déposer d'abord la cou  che électrolytique sur un support métallique  nu, puis à enlever partiellement le dépôt par  des moyens mécaniques (fraise, burin, ma  chine à tracer) ou des     moyens        chimiques    (par  exemple des acides), afin qu'il. ne reste sur le  support métallique qu'un ruban du dépôt  électrolytique de la     .forme    voulue     (fig.    4), au    cas précité de résistances de     l'orme    cylindri  que, il est facile d'enlever partiellement le dé  pôt électrolytique à l'aide d'un tour ou de  toute autre machine ou outil adéquat, en creu  sant un filet dans le dépôt pour donner à ce  lui-ci la forme d'un ruban hélicoïdal.  



  On emploie de préférence, pour le vernis  qui est appliqué sur le dépôt électrolytique  et qui constitue par la     suite    le support de ce  dépôt, un vernis à base de résine synthétique       polymérisable,    que l'on sèche ensuite à l'air  puis que l'on polymérise à haute température.  



  En variante, on peut     aussi    former le sup  port provisoire avec un support de base en  matériau non métallique soluble, dont on     mé-          talli..se    au moins une partie. Ce support de  base pourrait, par exemple, être en     celluloïd,     acétate de cellulose, polystyrène, etc. La mé  tallisation peut aussi être obtenue par diffé  rents procédés, tels que     métallisation    au pis  tolet, métallisation par réduction     chimique,     métallisation par évaporation dans le vide,  métallisation par dépôt cathodique, etc.  



  Dans le cas de     métallisation        atu    pistolet  ou par évaporation dans le     vide,    on peut uti  liser un cache, de façon que la surface mé  tallisée ait déjà la forme que l'on veut donner  au dépôt électrolytique. Il     n'est    donc     plus    né  cessaire de vernir la surface aux     endroits    où  il ne doit pas y avoir de dépôt électrolytique.

    Après l'électrolyse, le dépôt est recouvert par  un vernis qui formera     plus    tard le support  isolant définitif de la résistance, puis le sup  port de base non métallique est     dissous    à  l'aide d'un solvant approprié, par exemple de       hacétone.    On dissout ensuite la couche     métal-          ligue,    qui a servi à rendre possible le dépôt  électrolytique, au moyen de produits chimi  ques n'attaquant ni le bismuth ni le vernis  formant support     isolant    définitif.  



  La métallisation peut     aussi    être faite sur  toute la surface du support isolant, et la  forme désirée du dépôt électrolytique peut  être obtenue par un des moyens indiqués pré  cédemment, c'est-à-dire que l'on peut soit  appliquer un vernis protecteur sur les     parties     qui ne doivent pas recevoir de dépôt, ou que  l'on effectue un dépôt uniforme dont on en-      lève ensuite certaines parties par des moyens  chimiques ou mécaniques.  



  La     fig.    8 est une coupe schématique     d'iuie     telle résistance, pendant sa fabrication. On  voit sur cette figure le support de base non  métallique 7, la couche métallique 8 permet  tant le dépôt électrolytique de la couche 3,  sur laquelle     est    appliquée une couche de  vernis     polymérisable    4.  



  lia     fig.    7 montre, à titre de comparaison,  une résistance obtenue directement par un  dépôt électrolytique 3 sur une plaque de cui  vre 1. Ce dépôt 3 est recouvert d'une couche       de    vernis polymérisable 4.  



  Pour métalliser le support non conduc  teur, on peut prendre tout métal sur lequel  on peut effectuer convenablement un     dépôi:     électrolytique du métal dont doit être formée  la résistance. On peut prendre, par exemple,  de l'argent qu'on dépose par réduction chimi  que, du cuivre qu'on dépose par métallisation  au pistolet,     ete.    Lorsque la résistance doit être  constituée en bismuth, il est. avantageux de  métalliser le support non conducteur avec du  bismuth, qu'on peut déposer par évaporation       dans    le vide. De cette façon, il n'est plus né  cessaire de     dissoudre    le métal appliqué     sur    le  support de base, et il suffit de dissoudre ce  support non- métallique.  



  Dans tous les cas, il est     avantageux    de  choisir un bain qui donne un dépôt électroly  tique à grains très fins. Par exemple, pour  un dépôt électrolytique de bismuth, un bain  d'acide perchlorique additionné clé colloïdes       convient    très bien.  



  Quant au support isolant définitif que  l'on fait adhérer au .dépôt électrolytique, il  est évident     qu'il    peut être de nature quel  conque, par exemple en mica, porcelaine,  émail,     edhtllose,    etc. Cependant, afin d'obte  nir un support     suffisamment    mince et résis  tant, il     est    avantageux de le choisir dans la  classe des     matières    plastiques synthétiques,  comme par exemple les résines vinyliques,  phénoliques, acryliques, les résines de sili  cones, les- résines à base d'urée, les     résines    à  base de styrène, etc,

           Exemple   <I>de</I>     fabrication   <I>d'une</I>     résistance     <I>en</I>     bismuth.   <I>de<B>1500</B></I>     ohms:     On prend une feuille de cuivre de 0,1     nim          d'épaisseur,    ayant une     longueur    de 70 mm et  une largeur de 30     mni.    On imprime sur cette       feuillé    un dessin tel qu'il a été décrit plus  haut, en référence de la     fig.    1, ayant 25 mm  cté côté, puis on protège complètement l'autre  face de la feuille par un vernis.  



  Le     support    est alors     soigneusement    dé  graissé et plongé dans un bain électrolytique,  dont la composition est la suivante:  
EMI0004.0033     
  
    Carbonate <SEP> de <SEP> bismuth <SEP> 40 <SEP> g/litre
<tb>  Acide <SEP> perchlorique <SEP> à <SEP> 600/0 <SEP> 100 <SEP> g/litre
<tb>  Colle <SEP> forte <SEP> 0,1 <SEP> g/litre       Le bain a une température de 40  C, et le  temps d'électrolyse     est    de 15 minutes pour  une densité de courant de 2     amp./dm2.     



  La pièce est     ensuite    rincée, le vernis de  protection enlevé, et la surface     bismuthée    est.  recouverte d'une couche de vernis à     basse    du  produit de marque  araldite . Le solvant du  vernis est évaporé à 80  C et la polymérisa  tion de l'araldite se fait dans une étuve  chauffée à.180  C pendant 30 minutes.  



  Cette opération terminée, on protège les  extrémités de la plaque par un vernis et on  plonge le     tout    dans une solution à     100io    de       trichloro-acétate    d'ammonium dans de l'am  moniaque.  



  La dissolution de la plaque de cuivre, dure  une heure à une température de 35  C.

Claims (1)

1. REVENDICATION: Procédé de fabrication d'une résistance électrique en métal, selon lequel on dépose électrolytiquement une couche dudit métal sur un support provisoire, qu'on dissout, en suite dans un bain ne dissolvant pas le dépôt électrolytique, caractérisé en ce qu'on fait adhérer un mince support isolant définitif sur le dépôt, électrolytique avant de dissoudre le dit support provisoire et en ce qu'ensuite on dissout ce dernier à l'aide d'une substance chi- inique ne dissolvant ni le dépôt électrolytique, ni le support isolant définitif. SÙÜS-IZÏ@ V'IMN1)iCATÏONS 1.

   Procédé selon la revendication, caracté risé par le fait qu'on utilise, pour la fabrica tion de la résistance, un métal dont la résisti- @,ité varie en fonction d'un champ magnétique traversant ce métal perpendiculairement à la. direction dans laquelle la résistivité est me surée. Procédé selon la revendication et la sous-revendication. 1, caractérisé par le fait que le métal utilisé est constitué au moins en partie par du bismuth. 3.

   Procédé selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que le métal utilisé est constitué a.11 moins en partie par du tellure. 4. Procédé selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que le métal utilisé est constitué au moins en partie par de l'antimoine. 5. Procédé selon la revendication, carac térisé par le fait que le support provisoire, sur lequel on dépose électrolytiquement ledit; -létal, est métallique. 6.

   Procédé selon la revendication et les sous-revendications 1, 2 et 5, caractérisé par 1i, fait que l'on constitue le support provisoire à partir d'un support de base en lin métal ayant un potentiel de dissolution plus élevé que celui du bismuth, que l'on recouvre, du côté où on veut déposer électrolytiquement le bismuth, d'une couche .d'un métal dont le potentiel de dissolution est plus bas que celui du bismuth. 7.

   Procédé selon la revendication, carac térisé par le fait que l'on constitue le support provisoire à partir d'un support de base non métallique, sur au moins une partie duquel on dépose une couche métallique destinée à re- devoir le dépôt électrolytique. 8. Procédé selon la revendication et la sous-revendication 7, caractérisé par le fait que le support de base utilisé est constitué par une matière plastique soluble dans des solvants organiques. 9.

   Procédé selon la revendication et les sous-revendications 7 et 8, caractérisé par le fait qu'on effectue le -dépôt de la couche mé tallique par projection au pistolet de parti cules métalliques. 10. Procédé selon la revendication et les sous-revendications 7 et 8, caractérisé par le fait qu'on effectue le dépôt de la couche mé tallique par évaporation dans le vide. 11. Procédé selon la revendication et les sous-revendications 7 et 8, caractérisé par le fait qu'on effectue le dépôt de la couche mé tallique par réduction chimique. 12.

   Procédé selon la revendication et les sous-revendications 7 et 8, caractérisé par le, fait qu'on effectue le dépôt de la couche mé tallique par dépôt cathodique. 7:3. Procédé selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'on recouvre partiellement le sup port provisoire avec un vernis empêchant le dépôt électrolytique. 14. Procédé selon la revendication et les sous-revendications 1, 2 et. 13, caractérisé par le fait que l'on recouvre le support provisoire avec ledit vernis de telle façon que le dépôt électrolytique soit en forme de ruban. 15.

   Procédé selon la revendication et. les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'avant de faire adhérer le support iso lant définitif sur le :dépôt électrolytique, on enlève une partie de ce dépôt à l'aide de moyens mécaniques afin de donner au dépôt restant la forme voulue. 16. Procédé selon la revendication et les sous-revendications-1 et 2, caractérisé par le fait qu'avant de faire adhérer le support iso lant définitif sur le dépôt électrolytique, on enlève une partie de ce dépôt .à l'aide de moyens chimiques afin de donner au dépôt restant la forme voulue. 17.

   Procédé selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que pour obtenir le dépôt électrolytique, on emploie un bain à base d'acide perchlori que additionné de colloïdes, dans le but d'ob tenir un dépôt à grains extrêmement fins. 18.

   Procédé selon la revendication, carac térisé par le fait. que le support isolant défi- nitif que l'on fait adhérer sur le dépôt élee- trolytique est constitué par un vernis à base de résines synthétiques polymérisables. 19. Procédé selon la revendication et les sous-revendications 1, 2 et 5, caractérisé par le fait qu'on emploie un support en cuivre. 20.

   Procédé selon la revendication et les sous-revendications 1, 2, 5 et 19, caractérisé par le fait que l'on opère la dissolution du sup port en cuivre à l'aide d'une solution alcaline de trichloro-acétate d'ammonium. 21. Procédé selon la revendication et les sous-revendications 1, 2 et 5, caractérisé par le fait que l'on préserve une partie du métal formant le support provisoire, afin qu'elle ne soit pas dissoute et qu'elle constitue un con tact électrique permettant la mise en circuit de la résistance. 22.

   Procédé selon \ la revendication et les sous-revendications 1, 2, 7 et 8, caractérisé par le fait qu'on dissout le support de base non métallique à l'aide d'un solvant organi que, après que le dépôt électrolytique ait. été effectué. 23. Procédé selon la revendication et les sous-revendications 1, 2, 7, 8 et 22, caracté risé par :le fait que l'on protège une partie de la couche métallique déposée sur le support de base, afin que cette partie ne soit pas dis soute et qu'elle constitue un contact électrique permettant la mise en circuit de la résistance. 24.

   Procédé selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que lorsque le support provisoire a été dissous au moins en partie, on fait adhérer un deuxième support isolant définitif sur le dépôt électrolytique, de faon que ce\ dernier soit disposé entre :deux supports isolants dé finitifs le préservant de tout contact avec l'atmosphère.