DE3013395A1 - Verfahren zum abgleich eines flaechenhaften schichtwiderstandes - Google Patents

Description

• Verfahren zum Abgleich eines
• flächenhaften Schichtwiderstandes Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Abgleich eines flächenhaften Schichtwiderstandes nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 aus.
• Bedingt durch die sehr vielen und meist schwer kontrollierbaren Fertigungsparameter bei der Herstellung von flächenhaften Schichtwiderständen lassen sich diese nur mit großen Fertigungstoleranzen herstellen. Sind engere Toleranzen erwünscht, 80 ist vielfach ein nachträglicher Abgleich erforderlich. Dieser Abgleich erfolgt vorzugsweise durch Einschneiden von Trennuten quer zur Stromflußrichtung.
• So ist bereits ein Verfahren zum Abgleich eines flächenhaften Schichtwiderstandes bekannt, bei dem auf einem isolierenden Träger eine Widerstandsschicht in Form eines Streifens mit zwei Längsseiten und mit Anschlußelektroden verbundenen Querseiten aufgebracht ist. Innerhalb der Widerstandsschicht werden durch eine trapezförmige Ausgestaltung zwei Stromwege unterschiedlicher Länge ausgebildet. Zunächst wird im Bereich des kürzeren Stromweges vom Rand der Längsseite her quer zum Stromweg ein erster Einstellschlitz als Grobabgleich eingearbeitet. Anschließend wird von der gegenüberliegenden Längsseite her ein zweiter Einstellschlitz zum Feinabgleich eingearbeitet. Beide Einstellschlitze liegen etwa in der Mitte. Bei diesem Schichtwiderstand handelt es sich um einen Festwiderstand nicht jedoch um einen Schichtwiderstand, der für einen einstellbaren Widerstand mit über den ganzen Einstellbereich gleicher Steilheit geeignet ist.
• Es ist ferner bereits ein Schichtwiderstandselement für einen einstellbaren Widerstand mit nichtlinearer und zwar exponentieller Kennlinie bekannt, bei dem auf einer ringförmigen an einer Stelle offenen Isolierstoffplatte, eine möglichst homogene Widerstandsschicht aufgebracht ist.
• Aufgebracht sind ferner an beiden Enden Elektroden aus Leitsilber. Soll die Toleranz des Einstellbereiches eingeengt werden1 so kann zwischen einer Elektrode und der Anschlußfahne ein Festwiderstand zwischengeschaltet werden1 der nicht vom Schleifer befahren wird. Dieser Zusatzwiderstand kann zur Einengung der Toleranz des Einstellbereiches abgeglichen werden und zwar durch Ausschaben der Widerstandsschicht vom Randbereich her. Die am Festwiderstand abfallende Spannung vermindert aber ihrerseits wieder den ausnützbaren Einstellbereich, so daß gegenüber der Ausführung ohne Festwiderstand eine höhere Spannung angelegt werden muß.
• Es ist außerdem bereits ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtwiderstandes, insbesondere für Hochfrequenzspannungsteiler,mit logarithmischer Kennlinie bekannt, bei dem die Widerstandsfläche länglich und rechteckförmig gestaltet ist.
• In einer Ecke des Streifens befindet sich die Einspeisungselektrode und entlang der gegenüberliegenden Längsseite verläuft die Ableitungselektrode. Zur Aushärtung der Widerstandsschicht wird diese während einer vorbestimmten Zeit bei einer ebenfalls vorbestimmten Temperatur eingebrannt. Dadurch verändert sich der Widerstandswert. Will man jedoch eine enge Toleranz des Eingangswiderstandes, so ist es üblich, vom Rand der Schmalseite her einen Einstellschlitz einzuarbeiten.
• Dies bedingt jedoch, daß die von einem Schleifer abgegriffene Spannung einen Sprung in der Dämpfung macht, wenn der Schleifer von der Einspeisungselektrode auf dem Anfangsbereich der Widerstandsschicht entlangfährt. Das bedeutet, daß die gewünschte Steilheit bzw. der gewünschte Dämpfungsverlauf erst nach Durchlaufen des Anfangsbereiches erreicht wird. Dieser Anfangsbereich entspricht in etwa dem vorgeschalteten, abgleichbaren Festwiderstand und er ist damit für den Einstellbereich nicht ausnützbar.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Abgleich eines flächenhaften Schichtwiderstandes insbesondere mit logarithmischer Kennlinie nach der eingangs genannten Art zu finden, bei dem ein Abgleich auf einen gewünschten Eingangswiderstand möglich ist und bei dem zugleich - nachdem der Schleifer den Anfangsweg auf der Einspeisungselektrode aus Leitsilber zurückgelegt hat - die Kennlinie voll ausnutzbar ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
• Weitere vorteilhafte Verfahrensschritte der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
• Die Erfindung und weitere Einzelheiten werden nachfolgend für zwei Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
• Von den Figuren zeigt Figur 1 eine Draufsicht auf ein Schichtwiderstandselement, Figur 2 eine Draufsicht auf dieses Schlhtwiderstandselement, nachdem es mit einer Abdeckschicht versehen wurde, Figur 3 eine Draufsicht auf ein anderes Schichtwiderstandselement, Figur 4 eine grafische Darstellung des Dämpfungsverlaufes.
• In den Figuren 1 und 2 ist ein Schichtwiderstandselement, geeignet für einen einstellbaren Widerstand, dargestellt. Das Schleifsystem und ein Gehäuse mit Anschlußfahnen ist einfachheitshalber weggelassen worden, da diese für die Erfindung keine Bedeutung haben. Das Schichtwiderstandselement besteht aus einer länglichen Trägerplatte 1 aus einem isolierenden Material. Dies kann sowohl Keramik als auch Hartpapier sein.
• Auf dieser Trägerplatte sind in einer der herkömmlichen Techniken, wie z.B. in Siebdrucktechnik, eine Einspeisungselektrode 2, eine Ableitungselektrode 3 und eine Kollektorbahn 4 aus Leitsilber aufgebracht. Die Einspeisungselektrode 2 befindet sich in einer Ecke der Trägerplatte 1, während die Ableitungselektrode 3 sich entlang einer Längsseite der Trägerplatte 1 erstreckt. Auf der gegenüberliegenden Längsseite verläuft parallel zur Ableitungselektrode 3 die Kollektorbahn 4.
• Nach dem Antrocknen des Leitsilbers wird z.B. in Siebdrucktechnik die Widerstandsfläche 5 in Form eines länglichen Streifens aufgebracht und zwar so, daß die Widerstandsfläche 5 in einer Ecke die Einspeisungselektrode 2 und an der gegenüberliegenden Längsseite die Ableitungselektrode 3 kontaktiert.
• Anschließend wird die Widerstandsfläche ausgehärtet. Damit kann man ausgehend von einem bestimmten Wert der Widerstandsmasse und bei einer festgelegten Einbrenndauer und Einbrenntemperatur einen bestimmten Eingangswiderstand erreichen, der jedoch noch relativ großen Schwankungen unterliegt.
• Ein solcherart hergestelltes Widerstandselement besitzt einen logarithmischen Dämpfungsverlauf in der Art eines Kettenleiters, wobei der Schleifer sich auf der in der Figur gestrichelt dargestellten Bahn 6 parallel zur Ableitungselektrode und zur Kollektorbahn bewegt.
• Die Wahl des Wertes der Widerstandsmasse, die Geometrie der Widerstandsschicht und die Einbrenndauer und die Einbrenntemperatur sollten so gewählt werden, daß der Eingangswiderstand ohne Abgleich niedriger als gewünscht ist. Zum Abgleich schneidet man mit einem spitzen Gegenstand oder mit Laser einen ersten Trennschlitz 7 entlang einer Stromlinie von der Einspeisungselektrode 2 zur Ableitungselektrode 3. Die abgetrennte Teilwiderstandsfläche 9 wird dann durch einen quer zu der Stromlinie verlaufenden zweiten Trennschlitz 8, der über die volle Breite dieser abgetrennten Teilwiderstandsfläche läuft, stromlos gemacht. Dadurch, daß die Begrenzungslinie der abgetrennten Widerstandsfläche mit einer Stromlinie zusammenfällt, wird die Feldverteilung auf dem Schichtwiderstandselement nicht gestört, so daß der Einstellbereich von der Anfangsstellung des Schleifers aus voll ausgenutzt werden kann. Die entsprechende grafische Darstellung des Dämpfungsverlaufes in Abhängigkeit von der Schleiferstellung ist in Figur 4 wiedergegeben.
• Um die Widerstandsfläche vor Umwelteinflüssen zu schützen und um einen bestimmten Dämpfungsverlauf bzw. eine bestimmte Steilheit der Dämpfung garantieren zu können, ist über der Widerstandsfläche noch eine Abdeckschicht 10 mit einem Schlitz 11 aufgebracht, der einen schmalen Streifen der Widerstandsfläche freiläßt. Auf diesem Streifen kann dann der nicht dargestellte Schleiferentlangfahren. Es besteht so die Möglichkeit, durch die Breite des Streifens die Toleranz der Steilheit der Dämpfung festzulegen.
• In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die abgetrennte Teilwiderstandsfläche völlig entfernt ist.
• Leerseite

Claims (6)

1. Verfahren zum Abgleich eines flächenhaften Schichtwiderstandes 1. Verfahren zum Abgleich eines flächenhaften, für einen einstellbaren Widerstand geeigneten Schichtwiderstandes auf einen bestimmten Eingangswiderstand mit einer Widerstandsfläche und einer kontaktierenden Einspeisungs- und Ableitungselektrode, dadurch gekennzeichnet, daß über den vollen Abstand zwischen Einspeisungs- und Ableitungselektrode (2 bzw. 3) vom Randbereich her eine Teilwiderstandsfläche (9) abgetrennt und stromlos gemacht wird, deren Begrenzungslinie zu der übrigen Widerstandsfläche hin mit einer Stromlinie zusammenfällt.
2. 2. Verfahren zum Abgleich eines Schichtwiderstandes, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Einspeisungselektrode (2) zur Ableitungselektrode (3) entlang eine Stromlinie ein erster Trennungsschlitz (7) geführt ist und die abgetrennte Widerstandsfläche (9) über ihre volle Breite durch mindestens einen quer zu der Stromlinie verlaufenden zweiten Trennungsschlitz (8) stromlos gemacht wird.
3. 3. Verfahren zum Abgleich eines Schichtwiderstandes, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgetrennte Widerstandsfläche völlig entfernt wird.
4. 4. Verfahren zum Abgleich eines Schichtwiderstandes, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsfläche (5) länglich und rechteckförmig gestaltet ist mit zwei Quer- und zwei Längsseiten, wobei sich zur Erzielung eines logarithmischen Dämpfungsverlaufs die Einspeisungselektrode (2) am Anfang des Einstellbereiches in einer Ecke befindet und die Ableitungselektrode (3) sich entlang der gegenüberliegenden Längsseite erstreckt.
5. 5. Verfahren zum Abgleich eines Schichtwiderstandes nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtwiderstand mit Ausnahme der Schleiferbahn (6) mit einer Abdeckschicht (10) versehen wird.
6. 6. Verfahren zum Abgleich eines Schichtwiderstandes nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der der Ableitungselektrode (3) gegenüberliegenden Längsseite eine Kollektorbahn (4) geführt ist.