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DE1473355A1 - Verfahren zur Herstellung elektrischer Widerstands-Belastungsschablonen oder auf aehnliche Weise erstellter Vorrichtungen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung elektrischer Widerstands-Belastungsschablonen oder auf aehnliche Weise erstellter Vorrichtungen

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DE1473355A1
DE1473355A1 DE19621473355 DE1473355A DE1473355A1 DE 1473355 A1 DE1473355 A1 DE 1473355A1 DE 19621473355 DE19621473355 DE 19621473355 DE 1473355 A DE1473355 A DE 1473355A DE 1473355 A1 DE1473355 A1 DE 1473355A1
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DE
Germany
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conductive material
mask
slots
edges
electrical resistance
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DE19621473355
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Daniel Post
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Automation Industries Inc
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Automation Industries Inc
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Publication date
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    • H01C17/07Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by resistor foil bonding, e.g. cladding
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    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
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    • G01L1/2287Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material

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Description

  • Verfahren zur Herstellung elektrischer Widerstands-Belastungsschablonen oder auf ähnliche Weise erstellter Vorrichtungen.
  • Die Erfindung betrifft elektrische Widerstands-Belastungsuchablonen, Widerstandselemente für temperaturempfindliche Vorrichtungen, sowie andere Widerstandselemente und auf ähnliche Weise erstellte Vorrichtungen und Bauelemente und insbesondere die Herstellung solcher Vorrichtungen, mit denen Schablonen und hierfür bestimmte Teile besonders guter Quasi tat erstellt werden sollen.
  • Elektrische Belastungsschablonen werden in grossem Umfang bei der experimentellen Beanspruchungsanalyse zur Untersuchung des Verhaltens von Strukturteilen unter Belastungen benutzt und auch bei einer sehr grossen Vielzahl von obertragern zur Messung von Kräften, Drücken, Drehmomenten usw. Die Belastungsschablone wird auf der Oberfläche des betreffenden strukturellen Teiles oder Übertragungselementes befestigt, welches sich in Abhängigkeit von den aufgewendeten Kräften deformiert. Die Deformation wird über das Bindemittel auf die Belastungsschablone übertragen, die auf solche Weise eine Änderung der geometrischen Abmessungen entsprechend dem örtlichen Zustand der Belastung oder Spannung erfährt.
  • Die Belastungsschablone selbst ist ein Metallfasergeflecht, welches im allgemeinen in Form eines Gitters gewikkelt wird. Soll es beispielsweise im Bereich einer Spannungs-oder Dehnungsbeanspruchung wirksam werden, dann vergrössert das Geflecht beispielsweise seine Länge, verringert seinen Querschnittsbereich und vergrössert infolgedessen seinen spezifischen elektrischen Widerstand. Die Konsequenz davon ist, dass der elektrische Widerstand des Geflechtes proportional mit der Belastung zunimmt. Diese Anderung des Widerstandes wird gemessen und die Belastung in dem zu untersuchenden Material hieraus berechnet.
  • Die Ausführung einer elektrischen Widerstands-Belastungsschablone für die verschiedensten Verwendungszwecke wird erschwert, wenn sich die Dimensionen des aktiven Teils der Schablone verringern und der elektrische Widerstand sich erhöht. Diese Gegebenheiten widersprechen jedoch einander, weil ein stromleitendes Geflecht von erheblicher Länge erforderlich ist, um einen hohen elektrischen Widerstandswert zu erzielen. Man erhält daher das Optimum der Eigerischaften, wenn es sich um ein. langes Geflecht kleinstei Breite und Dicke handelt und dieses in Form eines Fasergitters in möglichst gedrängter Form hergestellt wird.
  • Das Minimum der Schablonenabmessung ist tatsächlich ein äusserst erwünschtes Merkmal. Belastungsschablonen werden sehr häufig auf Bauteilen benutzt, in denen sich die Beanspruchungen von Punkt zu Punkt längs des Bauteils ändern.
  • Während es natürlich erwünscht ist, die Belastung an einem oder mehreren charakteristischen Punkten des Bauteils zu bestimmen, misst eine Schablone mit endlichen Abmessungen die Durchschnittsbelastung in dem von der Schablone bedeckten Bereich. Diese Durchschnittsbelastung erreicht den wirklichen Wert im Mfielpunkt, wenn der Schablonenbereich den Wert Null erreicht. Das Minimum der Abmessungen ist stets erwünscht, aber es ist wesentlich für Messungen in Bereichen hoher Beanspruchungsgradienten. Tatsächlich sind die Probleme, bei denen hohe Eeanspruchungsgradienten auftreten, im allgemeinen die kritischsten Probleme vom Standpunkt der strukturellen Integrität aus.
  • Bei dem gegenwärtigen Stand der Technik erreicht man das Maximum an Gedrängtheit rationell hergestellter. Belastungsschablonen durch dünne Metallfolien in Form von Fasergittern, die auf fotografischem Wege geätzt werden; sie unterscheiden sich von dem ursprünglichen Verfahren, bei dem dünne Geflechte aus Draht in eine Gitterform gewickelt oder gewunden worden sind. Für die im fotografischen Atzverfahren hergestellte Schablone ist die Verringerung der Breite des Geflechts begrenzt durch die Rauhigkeit der Kanten des geätzten Geflechtes, und die räumliche Gedrängtheit ist begrenzt durch den erforderlichen Raum zwischen benachbarten Geflechten, die wegen der Gegebenheiten-des Herstellungsverfahrens erioraerlich sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem sich Geflechtkanten mit sehr viel geringerer Rauhigkeit ergeben als bei den Geflechten, die nach den üblichen fotografischen Ätzverfahren hergestellt sind.
  • Das Verfahren nach der Erfindung bietet den ausserordentlichen Vorteil der Verringerung des Zwischenraums zwischen benachbarten Geflechten bei grösster Festigkeit des aktiven Teils der Belastungsschablone als Ganzes.
  • Das neue Verfahren bietet ausserdem den Vorteil der Reproduzierbarkeit, welche die Herstellung grosser Mengen von Schablonen mit absolut gleich hoher Qualität erheblich erleichtert.
  • Das Wesen der Erfindung besteht in der Schaffung eines neuen und wesentlich verbesserten Verfahrens zur Herstellung elektrischer Widerstands-Belastungsschablonen mit Hilfe eines Elektro-Polierverfahrens in Verbindung mit dem Gebrauch einer isolierenden Abdeckung.
  • Diese und andere Zwecke und Vorteile der Erfindung werden aus der nun folgenden Beschreibung des neuen Verfahrens hervorgehen, wobei auf die anliegende Zeichnung Bezug genommen werden wird. In der Zeichnung ist: Fig. 1 eine vergrösserte Form einer handelsüblichen elektrischen Widerstands-Belastungsschablone in Form einer Folie; Fig. 2 eine Wiedergabe eines Teils einer handels-Ublichen Belastungsschablone gemäss Fig. 1 in erheblich vergrössertem Maßstab; Fig. 3 eine elektrische Widerstands-Belastungsschablone in Form einer Folie, die nach dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt ist, in vergrössertem Maßstab Fig. 4 die Wiedergabe eines Teils der elektrischen Widerstands-Belastungsschablone nach Fig. 3 in Form einer Folie in ganz erheblich vergrössertem Maßstab; Fig. 5, 6 und 7 jeweils eins Ansiaht eines breiten Schlitzes, der mit Hilfe des Elektro-Polierverfahrens hergestellt ist, in stark gedehntem Dickenmaßstab1 Fig. 8, 9 und 10 jeweils eine Ansicht von Schlitzen, die nach dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt sind bei stark gedehntem Dickenmaßstab; Fig. 11 die Ansicht einer Ausführungsform einer einfachen Belastungsschablone nach dem Elektro-Polierverfahren im vergrösserten Maßstab und Fig. 12 die Darstellung der Linien, langes deren das Ziehen erfolgt, um eine endgültige fertige Schablone aus der Form nach Fig. 11 zu gewinnen.
  • Ein typisches Modell ftlr eine Schablone 10, die rach den bisherigen Verfahren hergestellt worden ist, zeigt die Fig. 1. Diese Schablone 10 besteht aus einer Metall. lie, die durch ein chemisches Ätzverfahren gewonnen worden ist. Das Folienmaterial ist aus den Bereichen, welche die Schlitze 11 bilden, entfernt worden und die übriggebliebene Folie bildet das Gitter oder Geflecht 12 sowie die Anschlussklemmen 13, Der Teil 2 in Fig. 1 ist in Fig. 2 im vergrösserton Maßstab wiedergegeben. Diese Figur lässt deutlich die Rauhigkeit der Kanten erkennen, die flir die bisher üblichen Verfahren charakteristisch ist. MI ei@@elnen Geflechtteile 12 zeigen eine erhebliche Rauhigkeit im Vergleich zu Kanten, die nach dem Verfahren der Erfindung entstehen und in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind. Ausser den groben Unregeliassigkeiten längs der parallel zueinander verlaufenden Kanten 14 befinden sich in den Umkehrpunkten 15 äusserst scharf ausgeprägte nutenförmige Schlitze. Die zufällig bedingte Art dieser Unregelmässigkeiten spielt eine vorherrschende Rolle bei der Herstellung sehr kleiner Belastung schablonen. Für ein befriedigendes Herstellungsverfahren sollte die Breite der Faserteile 12 und der Schlitze 11 ein Vielfaches der Grösse der Unregelmässigkeiten betragen. Dies ist auch der Grund dafür, dass z.Zt. die kleinsten im Handel zur Verfügung stehenden elektrischen Widerstands-Belastungsschablonen, die nach den alteren Verfahren hergestellt sind, die praktischen Grenzen der Gedrängtheit überschreiten oder an dieser Grenze liegen, bei einem sehr hohen Anfall von Ausschuss wahrend der Herstellung der Schablone.
  • Im Gegensatz dazu ist die Ebenmässigkeit der Fasern 31 der Schablone 30, die nach da Verfahren gemäss der Erfindung hergestellt ist, so ausserordentlich gross, dass jede einzelne Faser in ihrer Breite erheblich verkleinert und auch die Breite der Schlitze 32 merklich verringert wer den kann. Es sind also nicht nur die Fasern dichter biainander, sondern es nimmt auch der elektrische Widerstand je Einheit der Faserlänge proportional zu der verringerten Breite zu, so dass eine geringere Gesamtlänge der Faser 31 und der Schablone 30iaglich werden.
  • Bei da Verfahren nach der Erfindung wird die Behandlung nach der Elektro-Poliermethode in Verbindung mit einer isolierenden Blende ausgeftihrt. Diese iiolierende Blende ist so angeordnet, das. sie in volles Unfang Gebrauch macht von der erhöhten Menge aufgelösten Metalls oder vorzugsweise der Metallbearbeitung in der Nähe der Begrenzungslinien der Maske.
  • Der bevorzugte Angriff, wie er in der Beschreibung erläutert wird, ist in den Fig. 5,6 und 7 wiedergegeben. Ein widerstapdsfähiges Material für die Maske 51 wird auf die Oberfläche einer Folie 52 aus Metall aufgelegt, beispielsweise eine Konstantanfolie (55 % Kupfer, 45 o Nickel), die vorher zu einem geeigneten dielektrischen Unterlagsstoff in einzelne Blätter 53 geschnitten worden ist, wie dies die Figuren erkennen lassen. Der Querschnittsbereich, der für die Zwecke der Erläuterung in erheblich vergrösserter Dicke wiedergegeben ist, zeigt eine Querschnittsform eines ungeschützten rechteckigen Bereichs, der infolgedessen zwischen den Kanten des Werkstoffs für die Maske 51 einen verhiltnismässig grossen Raum ftir das Elektro-Polierverfahren darbietet.
  • Wie man sieht, überwiegt in einem Zwischenstadium gemäss Fig.
  • 5 die Wirkung des Elektro-Poliervorganges längs der Kanten der isolierenden Maske 51, welche einen höheren-Betrag entfernter Materialmenge in einer in starkem Masse lokalisierten Zone 54 längs der Kante der Maske 51 in einem Bereich der gleichförmigen Wirkung der Elektropolierung, also bei 56 in demjenigen Bereich bewirkt, der nicht unmittelbar in der Nachbarschaft der Kanten der Maske 51 liegt. Die Breite der'lokalisierten Zone 54 hängt von dem Umfang des Polierens ab. Die Zone eines bevorzugten Angriffs 54 ist bei einem sehr schnellen Elektropoliervorgang (beispielsweise 6 Volt für Konstantan, und bei einem Elektrolyten aus Phosphorsäure) sehr viel enger als im Falle eines langsamen Elektro-Poliervorgangs (beispielsweise 1 Volt). Tatsächlich kann für jede geeignete Kombination von Basismaterial mit Metall, Elektrolyt und Spannung das Ausmass bzw. die Abmessungen des Bereiches einer vorherrschenden Elektro-Polierwirkung ohne Überschuss garantiert werden. Auf diese Weise ist also der kritsche Punkt, der den Abstand von den benachbarten Maskengrenzen definiert, in welchem die neue und wirtschaftliche Wirkung entwickelt wird, in Übereinstimmung mit dem Verfahren nach der Erfindung dieser einzige Punkt, in welchem die Zonen der überwiegenden auswirkung gerade anfangen sich zu überlappen. Nach weiterer EinwirEing des Elektro-Poliervorgangs auf die Folie 52 längs der Begrenzungen der Maske 51 wird die Folie durch die gesamte Tiefe in der Zone 54 durchgeschnitten, wie dies Fig. 6 zeigt. Selbst nach einer verhxltnismässig langen Zeitspanne der Behandlung bleibt die Insel 55 innerhalb der Grenzen der Maske 51 erhalten. Sobald nun die vollständige Insel 55 herausgebildet worden ist, besteht in diesem Bereich kein stromleitender Pfad mit niedrigem Widerstand und die sich daraus ergebende Einwirkung auf die Insel ist praktisch Null, aber ein fortgesetzter Angriff hat zur Folge, dass die Maske 51, wie Fig. 7 zeigt, unterschnitten wird.
  • Die Tatsache, dass das Mass des Eindringens längs der Kanten der Maske grösser ist, wird bei dem Verfahren nach der Erfindung ausgenutzt. Das wesentlichste Merkmal dieses Verfahrens wird erreiaht, wenn die benachbarten Kanten 81 der Maske zusammengebracht werden bis die benachbarten Bereiche der vorherrschenden Elektro-Polierwirkung sich ganz oder vollständig überlappen, wie man aus den Fig. 8 bzw. 9 ersieht, und zwar für einen Verfahrenszustand des nicht vollständigen Eindringens und in Fig. 10 für den Fall des vollständigen Eindringen. Hieraus ergibt sich, dass die Trennung zwischen benachbarten Kanten 91 der Faserelemente 31 überaus schmal ausgeftihrt werden kann. Da nun überhaupt keine breiten Bereiche der i.tallischen Folie entfernt wercen, beschränkt sich die gesaMte Zlektro-Polierwirkung auf die Stellen längs der Linien, welche die Konfiguration der Fasern der Belastungsschablone 30 begrenzen. Auf diese Weise entsteht in der Folie ein kontinuierliches Fasergebilde 31. Es ist auch von Bedeutung, dass die selektive Leitung dieses Elektro-Polierverfahrens Schlitzkanten äusserst grosser Exaktheit hervurruft, die praktisch frei von Unregelmässigkeiten und Rauhigkeiten sind, wie sei bei den bisher bekannt gewordenen üblichen Verfahren zu beobachten waren.
  • Der Elektro-Poliervorgang wird anstelle des Elektro-Ätzvorganges gern benutzt, weil die Erfahrung gelehrt hat, dass die kleineren Stromdichten bei dem Elektro-Ätzverfahren nicht so günstig sind wie die sehr viel raschere Elektropolierung, um Schlitze in der Folie aus Metall, beispielsweise in der Konstantenfolie, hervorzurufen. Ausserdem erzeugt das Elektro-Wlierverfahren sehr viel glattere Schlitzkanten. Man nimmt an, dass dies deshalb erfolgt, weil die Gegebenheiten des Elektro-Polierverfahrens sich durch die Entwicklung eines Oberflächenfilms auf dem Werkstück ergeben und durch eine viskose Sahicht indem benachbarten Elektrolyten. Dieser Film und die viskose Schicht bestimmen die meisten elektrischen Widerstände index elektrolytischen Zelle und regeln dadurch die örtliche Stromdichte in dem Werkstück. Die Stromdichte ist an den herausragenden Punkten in da Werkstück am grössten, und infolgedessen werden die Spitzen rascher angegriffen als das umgebende Metall, und die Oberfläche wird während des gesamten Elektro-Polierverfahrens allmählich glatter.
  • Das neue Verfahren nach der Erfindung ist durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet, die von dem Spezialfachmann in vielfältiger Veise geändert werden können, ohne dass dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen zu werden braucht.
  • Ein Maskenmaterial mit annähernd der Gestalt der zu erzeugenden Schablone wird auf der metallischen Folie befestigt, die vorher in die Gestalt eines Blattes mit einem geeigneten dielektrischen Hintergrundmaterial gebracht worden ist. Obwohl man dies auf sehr verschiedene Weise machen kann, ist folgendem Verfahren der Vorzug zu geben.
  • Zunächst wird ein Bild der geometrischen Form der Schablone auf einer durchscheinenden Unterlage in Form von durchscheinenden Linien erzeugt. Dieses Bild ist im allgemeinen eine fotografische Reproduktion einer grossen Karte in schwarz und weiss. Die durchscheinenden Linien stellen die Zwischenräume zwischen benachbarten Gitterfäden dar und können auch Begrenzungslinien darstellen, welche die Breite der Schablone begrenzen. Als nächster Verfahrensschritt folgt dann das Aufbringen eine. dünnen Überzuges aus einer Maske aus einem Werkstoff für die fotografische Ätzung, die auf die Folie aus Metall aufgebracht wird, die auf dem Grundmaterial befestigt worden ist. Das Schablonenbild wird auf die so bezogene Folie aufgedrückt und durch eine Lichtquelle belichtet. Die Maske für die fotografische Ätzung auf der Folie. wird hierauf in eine Entwirklerlösung gelegt, welche das Maskenmaterial entweder auflöst oder in Bereichen entfernt, die nicht dem Licht ausgesetzt waren, und so entstehen Linien, welche das Schablonenbild in dem Uberzug begrenzen, sobald kein Maskenmaterial vorhanden ist. Das restliche Xaskenmaterie al wirkt wie ein elektrisches Isoliermaterial und wie eine Schutzmaske, die Angriffe auf die Folie während des Blettro-Polierverfahrens verhindert.
  • Als nächstes wird nun ein isolierender Draht auf der Matallftlie in einet Bereich ausserhalb der Schablonenflache befestigt, und die mit der Maske bedeckte Folie wird in eine Lösung für die Elektropolierung gelegt, mit einer Gleichstromquelle und mit einer Elektrode in der Lösung, beispielsweise aus nichtrostendem Stahl, in Reihe geschaltet.
  • Ein Elektrolyt, der bei diesem Elektro-Polierverfahren unter Benutzung einer Konstantanfolie verwendet werden kann (55 % Kupfer, 45 % Nickel), ist 85 -ige Phosphorsäure. Bei einem solchen Elektrolyten hat sich eine Spannung von 1 Volt an der elektrolytischen Zelle als ausreichend erwiesen, um Belastungssahablonen für Konstantanfolien herzustellen.
  • Nachdem nun das Folienmaterial längs der Linien, welche die Konfiguration der Belastungsschablone begrenzen, aus der Lösung entfernt worden ist, wird dieser Teil ebenfalls aus der Lösung genolinen,. gewaschen und getrocknet. Eine Ausführungsform einer einfachen Belastungssahablone kann als Teil 110 der Fig. 11 erscheinen. Diese Teile haben Schlitze 112, aus denen das Metall entfernt worden ist. Das tbersohAssige Folienmaterial wird dann längs der Reisslinie 121 abgezogen, wie dies aus Fig. 12 zu ersehen ist. Die Schablone kann durch Herausschneiden der Folie des gesamten Blattes längs der Reisslinien 121 durch Ausschneiden getrennt werden. Vahlweise kann der Überschuss an Folienmaterial auch durch eine nachfolgende Behandlung im Elektro-Poliervorfahren oder chemischen Ätzverfahren entfernt werden, wobei wieder die Anwendung einer neuen Maske zum Schutz des Gitters gegen weitere Angriffe inbegriffen ist.
  • Das oben beschriebene Verfahren erläutert die grundsätzlichen Verfahrensschritt für die Herstellung ein.r Belastungsschablone. Das Hinzufügen zusätzlicher Verfahrensschritte und deren Ersetzung oder Abänderung von den hier gegebenen können als Einzelheiten des Herstellungsverfahrens angesehen werden, die sich mit dem Umfang der Produktion dem Hintergrundmaterial, dem Folienmaterial, dem Maskenmaterial sowie der besonderen infragekommenden Konfiguration und damit zusammenhängender Faktoren ändern können; derartige Einzelheiten, wie Reinigungsverfahren, Methoden der mechanischen Befestigung und des Ausschneidens sollen hier inbegriffen sein.
  • Es sei auch ausdrücklich bemerkt, dass man mit dem Verfahren nach der Erfindung auch andere Dinge herstellen kann als elektorische Widerstands-Belastungssohablonen, und zwar im ganzen oder teilweise, und dass diese Vorrichtungen selbstverständlich auch in den Rahmen der Erfindung fallen.
  • Hervorzuheben ist ferner, dass bei der Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung die Schlitze in der Metallfolie sehr dicht zu den parallelen Kanten des Abdeckmaterials verlaufen, so dass die Schlitze extrem nahe beeinanderliegen, Die benachbarten Maskenkanten befinden sich daher in einer solchen Stellung, dass sie ganz oder teilweise Bereiche der vorherrschenden Ätzwirkung überdecken. Auf diese Weise entstehen dann die engen und glatten Schlitze sowie die feinen Geflechte aus Fäden, die für eine kompakte Belastungsschablone erforderlich sind, wie sie mit dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt werden können. Die gleichen Vorteile erreicht man auch bei anderen geometrischen Formen, beispielsweise bei kreisförmigebder nicht kreisförmigen Löchern, solange die Bereiche der überwiegenden Wirkung des Elektro-Polierverfahrens im Zusammenhang mit nahe beieinanderliegenden Begrenzungslinien sich tberlappen oder superponiert werden.
  • Schablonen, die nach dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellt werden, sind auch frei von schädlichen scharfen Zacken, die normalerweise bei Schablonen angetroffen werden, die nach den bisherigen Verfahren hergestellt sind.
  • Derartige Fehler entstehen vorzugsweise dadurch den chemischen Angriff an einzelnen länglichen Kristallen, die sich in der Folie infolge des Walzverfahrens anfinden, welches bei der Herstellung der Folie benutzt wird. Derartige Zacken und Rillen zeigen eine symmetrische Anordnung in Bezug auf die Walzrichtung und sind besonders störend bei zusammengesetzten oder speziellen Schablonen mit nicht parallel zueinanderverlaufenden Gittern. Im Gegensatz dazu können mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung Schablonen elektropoliert werden ohne Beeinflussung durch die Richtungseigenschaften der Folie, so dass eine grössere Biegsamkeit innerhalb des Schablonemusters möglich ist.
  • Ein besonderer Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, dass es überall dort angewendet werden kann, wo es besondere Konfigurationen oder Gegebenheiten wünschenswert erscheinen lassen, dass es gleichzeitig oder in Kombination und in zeitlicher Aufeinanderfolge mit einem chemischen Ätzverfahren angewendet wird.
  • Da der Elektrolyt keine schädliche Wirkung auf die elektrisch isolierende Maske ausübt, können extrem dünne Masken mit Erfolg verwendet werden. So kann man beispielsweise Maskendicken von einem 5 Millionstel eines Zolls verwenden, wobei ausdrücklich bemerkt sei, dass dies noch nicht einmal die unterste Grenze zu sein scheint. Wird ein lichtempfind¢icher Überzug für die Zwecke der Herstellung der Masken verwendet, dann gestattet die extrem geringe Dicke des Überzugs eine Übertragung des Schablonenbildes mit bisher unerreichter Genauigkeit.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Überlappung bei dem bevorzugten Verfahren des chemischen Angriffs des Metalls langs der Begrenzungslinien der Maske zu verhältnismässig sehr glatten Kanten der Fasern deeflechts führt, so dass die gewünschte Schablonenkonfiguration ausserordentlich naturgetreu reproduziert wird. Es versteht sich von selbst, dass das Fehlen von Rauhigkeiten und Zacken die Herstellung kleiner Gitterbreiten in dem Muster der Schablonen ermöglicht, mit dem sich daraus ergebenden Vorteil eines hohen elektrischen Widerstandes je Längeneinheit des Geflechts.
  • Infolgedessen übertrifft die Leistungsfähigkeit des neuen Verfahrens die Leistungsfähigkeit aller bisher üblichen Verfahren zur Herstellung von Schablonen kleins-ter Abmessungen bei weitem. Ausserdem vergrössert aber das Fehlen von Unregelmässigkeiten an den Kant en rändern die Reproduzierbarkeit des neuen Verfahrens, und es ist aus diesem Grunde auch besser geeignet ftir die Massenherstellung von Vorrichtungen gleichmässig hoher Qualität (Schablonen) und ähnlich gearteter Vorrichtungen.
  • Die Tatsache, dass die Herstellung von elektrischen Widerstandselementen und dergleichen auf elektrolytischem Wege an sich bekannt war und dass dabei möglicherweise zufällig einmal die hier beanspruchte Anordnung der Kanten der Maskenelemente verwendet sein mögen, konnte nicht die allgemeine Lehre der Erfindung vermitteln (vergl. z. B. Reichsgericht 1929, Blatt für Patent-, Muster- und Zeichenwesen, 1930, Seite 7/8).
  • In der obigen Beschreibung ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert; es versteht sich aber von selbst, dass der Fachmann auf diesem Spezialgebiet der Technik das Verfahren nach der Erfindung auch noch auf mannigfache Weise abändern kann, ohne den Rahmen der Erfindung verlassen zu iUsaon .

Claims (8)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung elektrischer Widerstands-Belastungsschablonen, Widerstandselemente für temperaturemp findliche Vorrichtungen sowie anderer Widerstandselemente oder auf ähnliche Weise erstellter Vorrichtungen und Bauelemente, bei dem auf. elektrolytischem Wege und vorzugsweise mit Hilfe eines Elektro-Polierverfahrens stromleitendes Material in nicht isolierten Zonen einer Maske entfernt wird, welche durch Kanten oder sonstige elektrisch isolierende Maskenelemente begrenzt sind, dadurch g e k e n n z e i a h -n e t , dass diese Kanten so nahe beieinanderliegend angeordnet werden, dass Überlappungen.von Bereichen des Gberwiegenden chemischen Angriffs der elektrolytischen Wirkung herbeigeführt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , dass die nicht isolierten Zonen oder Bereiche aus einer Anzahl einzelner Schlitze bestehen, die an ihren Enden geschlossen sind.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , dass die Länge einzelner Schlitze sich über die normale Länge hinaus erstreckt, während die Enden abwechselnder Schlitze über die Enden der benachbatten Schlitze hinausragen.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass. das überschüssige stromleitende Material an den Enden derSchlitze mit Hilfe chemischer Stoffe nach einem Ätzverfahren entfernt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Bereiche stromleitenden Materials ausser denen, die zwischen den Kanten der Maskenteile liegen, insbesondere der Zonen aus sehr gut leitendem Material, nacheinander dem Angriff chemisch wirkender Stufe oder der elektrolytischen Einwirkung ausgesetzt werden.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass für ein bestimmtes vorgegebenes stromleitendes Material eine ganz bestimmte Betriebsspannung und/oder ein ganz bestimmter Elektrolyt angewendet wird, um die gewünschte Breite der bevorzugten überwiegenden Wirkung zu erzielen.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das stromleitende Material an den Enden der Schlitze, vorzugsweise an abweohselnden Enden, entfernt wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Bild der geometrischen Form der Schablone auf einer durchscheinenden Unterlage inform von durchscheinenden Linien erzeugt wird, wobei das Bild eine fotografische Reproduktion einer Karte sein kann.
DE1473355A 1961-06-09 1962-05-14 Elektrolytisches Verfahren zur Herstellung elektrischer gitterförmiger Widerstandselemente Expired DE1473355C3 (de)

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