DE701380C

DE701380C - Verfahren zum Abgleich von Widerstaenden

Info

Publication number: DE701380C
Application number: DE1937S0130057
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Wilhelm Lehfeldt; Dr Holger Lueder
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1937-12-19
Filing date: 1937-12-19
Publication date: 1942-05-30

Description

Verfahren zum Ahgleich von Widerständen Elektrische Widerstände weisen,. selbst wenn die Fabrikation mit den gleichen Ausgangsstoffen unter gleichen Bedingungen, vorgenommen wird, immer etwas vom Sollwert verschiedene Endwerte auf.. Um möglichst genaue Werte zu. erzielen und die Streutoleranz klein zu halten, sind die verschiedensten *Wege vorgeschlagen worden, die grundsätzlich darin bestehen, den fertigen Widerstand unter Kontrolle einer Meßeinrichtung abzugleichen oder ihn vorzugsweise bei der letzten Fabrikationsstufe einer Kontrolle der Meßeinrichtung zu unterwerfen. Als Mittel für den Abgleich bzw. auch für die letzte Fabrikationsstufe wird bekanntlich häufig eine Entfernung von aktivem Widerstandsmaterial vorgesehen, z. B. daß man bei Drahhviderständen mit Plustoleranz fertigt und unter Anwendung einer Meßeinrichtung so viel Draht abwickelt, bis der Sollwert erreicht ist. Bei Schichtwiderständen, d. h. Widerständen, die aus einer dünnen Widerstandsschicht auf einem Tragkörper bestehen, entfernt man in bekannter Weise z. B. durch Ausstanzen mit Teilen des Tragkörpers zusammen oder durch Wegkratzen oder Abschleifen Teile . der Widerstandsschicht, um den Querschnitt zu verringern oder den Leitweg zu vergrößern. Bei Massewiderständen, die aus einem Gemisch von Leiter- und Halbleiterteilchen bestehen, ist es zwar auch möglich, durch Entfernen von Widerstandsmaterial den Widerstandswert zu verändern; jedoch stellt diese keine zweckmäßige Maßnahme dar, da dadurch die räumlichen Abmessungen des Widerstandes verändert werden. Aus diesem Grunde wendet man bekanntlich bei Massewiderständen ,teilweise eine thermische hTachbehandlung oder nachträglichen Druck an, um den Widerstandswert zu beeinflussen. Diese Vorschläge erfordern jedoch verhältnismäßig großen Aufwand an Zeit und Unkosten und gestatten nur im Durchschnitt einigermaßen brauchbare Widerstandsmittelwerte einzuhalten.
Es ist auch bereits bekannt, auf dem Widerstand gut leitende Schichten aufzubringen, die den Widerstandskörper zum Teil kurzschließen und dadurch ebenfalls eine Beeinflussung des Widerstandswertes hervorrufen.
Bei den Widerständen der Erfindung handelt es sich nun um die bekannten Massewiderstände, die in der Hauptsache aus Metallverbindungen, vorzugsweise Metalloxyden, bestehen und die durch Brennen hergestellt «erden. Bei solchen Widerständen, die als Widerstände mit negativem Temperaturkoeffizienten bzw. sog. Heißleiter bekannt sind, sind nun gut leitende Auftragungen überhaupt nur dann brauchbar, wenn sie eingebrannt sind, wie es an sich zur Herstellung von Stromanschlußstellen an Widerständen bekannt ist. Brennt man nun in der bekannten Art bei den vorliegenden Widerständen gut leitende Schichten ein in der Absicht, diese zum Abgleich des Widerstandswertes zu benutzen; so kann man einen Abgleich dadurch, daß man die Auftragung, wie es bei anderen aufgebrachten Schichten vorgeschlagen wurde, so lange vergrößert, bis der Sollwert des Widerstandes erreicht ist, nicht erzielen, da die Widerstände nicht nur durch die gut leitende Schicht, sondern auch jedesmal durch die thermische Beanspruchung beim Einbrennen der gut leitenden Schicht in ihrem Widerstandswert geändert werden.
Gemäß der Erfindung werden daher die auf den Widerstand aufgebrannten gut leitenden Schichten, vorzugsweise Metallschichten, vielmehr in einer solchen Größe auf den Widerstand aufgebrannt, daß der Widerstandswert unter dem Sollwert liegt. Darauf werden diese Schichten, z. B. durch Abschleifen, in ihren geometrischen Abmessungen verkleinert, bis der Sollwert erreicht ist.
Durch den einmaligen Brennvorgang mit bewußt flächenmäßig zu groß eingebrannten kurzschließenden Schichten und anschließender, ohne Erwärmung stattfindender Verkleinerung dieser Schichten läßt sich also bei dem der Erfindung zugrunde liegenden Verfahren in einfacher Weise ein genauer Abgleich des Widerstandswertes durchführen. Die Verkleinerung der Schichten kann durch Abkratzen, Abschleifen o. dgl. erzielt werden. An dem Querschnitt oder den sonstigen gegebenen Abmessungen des eigentlichen Widerstandes wird also nichts geändert, sondern lediglich durch die Einwirkung der besser leitenden, mit einem Teil des Widerstandes in Berührung stehenden Masse der Widerstandswert nach kleineren Werten hin beeinflußt.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform benutzt in an sich bekannter Weise die für die Stromzuführung benötigten Kontakte gleichzeitig als Abgleichschichten, wozu die Kontaktteile größer als an sich benötigt angebracht werden und durch Verkleinern einen Abgleich des Widerstandswertes zulassen.
Das Aufbringen der Abgleichfläche kann z. B. durch Aufbringen von kolloidalem Silber in einem Lösungsmittel und Reduktion durch thermische Behandlung erfolgen, oder aber es können Silberschichten durch Aufbringen von Silberoxydpulver mit einem Flußmittel vermischt und Reduktion bei gleichzeitigem Einbrennen hergestellt werden. Diese Schichten können auch während der Herstellung mit starren Metallkontakten verschweißt werden.
Besonders wichtig ist das angegebene Verfahren für die Herstellung von Widerständen mit negativem'I'emperatu.rkoeffizienten,dieaus einer Mischung von Halbleitern, insbesondere Metalloxyden, bestehen, wozu sich Kupferoxyd, Titanoxyd, Uranoxyd u. dgl. eignen. Wenn man diese Widerstände in Form von Stäben fertigt und die Metallkontakte für die Stromzuführung in der gleichen Ebene anordnet, hat man zunächst den Vorteil, daß die Anschlußenden sich genau gegenüberstehen. Durch Vorsehen einer weiteren Schicht auf der den Anschlußkontakten gegenüberliegenden Körperfläche, z. B. bei rechteckigen Stäben, wie sie in den Fig. i und 2 der Zeichnung gezeigt sind, erzielt man in an sich bekannter Weise, daß die Feldlinien vorwiegend durch den Körper selbst und nicht längs der Oberfläche verlaufen. Hierdurch tritt eine gleichmäßige Stromverteilung ein, wodurch keine lokalen Erwärmungen und damit keine Wärmedurchschläge auftreten können. Hiermit ist der Widerstand, da der Abgleich nach der thermischen Alterung erfolgt, völlig fertiggestellt, so daß keine neuen Kontaktstellen geschaffen werden, die einer weiteren Alterung unterworfen werden müssen, wodurch sich wiederum Widerstandsänderungen einstellen könnten.
In der Fig. i ist als Beispiel der Querschnitt eines Widerstandes dargestellt, der- in der Ansicht in Fig. 2 wiedergegeben ist. Hierbei bedeutet a den Widerstandskörper aus Widerstandsmaterial, b, c die Stromzuführungskontakte und d eine Metallschicht, die auf der den Stromzuführungskontakten abgewandten Seite angeordnet ist. Der Abgleich auf den Sollwert des Widerstandes wird durch Verkleinern der Metallauflagen b, c und d vorgenommen und zeigt dann beispielsweise die Ansicht der Fig.3-

Claims

PATENTANSRRÜCHE: i. Verfahren zum Abgleich der Widerstandswerte von aus in der Hauptsache aus Metallverbindungen, vorzugsweise Metalloxyden, bestehenden, durch Brennen hergestellten Massewiderständen, die gleichzeitig mit auf der Oberfläche eingebrannten gut leitenden Schichten versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Widerstand aufgebrannten gut leitenden Schichten, vorzugsweise Metallschichten, in einer solchen Größe auf den Widerstand aufgebrannt werden, daß der Widerstandswert unter dem Sollwert liegt und daß diese Schichten, z. R. durch Abschleifen, in ihren geometrischen Abmessungen verkleinert werden, bis der Sollwert erreicht ist.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abgleich die als Stromanschlüsse dienenden Kontaktschichten benutzt oder mitbenutzt werden.
3. Verfahren zur Herstellung der zum Abgleich gemäß Anspruch i oder 2 dienenden gut leitenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß eine kolloidale Silberlösung aufgetragen und bei geeigneter Temperatur reduziert und eingebrannt wird. q..
Verfahren zur Herstellung der zum Abgleich gemäß Anspruch i oder 2 dienenden gut leitenden Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß Silberoxydpulver mit einem Flußmittel vermischt aufgetragen, bei erhöhter Temperatur reduziert und auf den Widerstand aufgesintert wird bzw. daß beim Aufsintern des Silberoxyds starre Metallflächen aufgeschweißt werden.
5. Verfahren zur Herstellung von Widerständen- mit zum Abgleich bestimmten gut leitenden Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand nach Anbringen der gut leitenden Schicht thermisch gealtert und dann gemäß Anspruch i und 2 abgeglichen wird.
6. Widerstand, vorzugsweise Massewiderstand, hergestellt gemäß dem Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Stromzuführung dienenden Kontaktflächen in einer Ebene angeordnet sind.
7. Widerstand nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der den Kontakten abgewandten Seite des Widerstandskörpers ein weiterer für den Abgleich bestimmter Belag aus gut leitendem Material vorgesehen ist.