DE2309214B2

DE2309214B2 - Verfahren zur Herstellung eines Widerstandes mit unterteilter Widerstandsschicht

Info

Publication number: DE2309214B2
Application number: DE19732309214
Authority: DE
Inventors: Masaki Neyagawa Aoki; Mitsuo Suitsa Wada
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1972-02-23
Filing date: 1973-02-22
Publication date: 1975-03-27
Also published as: JPS4919335A; CA973269A; FR2173196A1; GB1379366A; JPS5235109B2; NL7302593A; DE2309214A1; FR2173196B1

Description

a) zunächst werden eine Widerstandspaste (4) und eine Elektrodenpaste (3) in einem vorgegebenen Muster auf einen flexiblen Übertragungsfilm (2) aufgebracht;

b) dann wird der Übertragungsfilm (2) so auf der Innemuche des Substrats (7) aufgebracht, daß die von Widerstandspaste (4) ^ao und Elektrodenpaste (3) freie Seite des Übertragungsfilms (2) an der Innenfläche des Substrats (7) anliegt;

c) danach wird das aus dem Substrat (7), dem ^a5 Ubertragungsfilm (2) und den darauf aufgebrachten Pasten (3, 4) bestehende Gebilde so erhitzt, daß der Übertragungsfilm (2) ausgebrannt wi.d und die Widerstandspaste (4) und die Elektrodenpaste (3) als mindestens eine Widerstandsschicht .und mindestens zwei Elektrodenschichien 2 if die Innenfläche des Substrats (7) übertragen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Übertragungsfilm (2) mit einem Unterlageblatt (1) hinterlegt, um ein Übertragungsblatt (5) auszubilden, und daß man ihn von dem Unterlageblatt (1) trennt, wenn er Huf die Innenfläche des hohlen wärmefesten Sub- $trats (7) aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als flexiblen Ubertragungsfilm (2) einen Kunstharzfilm verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als flexiblen Kunstharzfilm einen solchen mit einer Dicke von 1 bis 100 Mikrometer verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als flexiblen Kunstharzlilm einen Film verwendet, der im wesentlichen tus Pclyvinylbutylatharz besteht und eine Dicke ton 5 bis 50 Mikrometer hat.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandspaste (4) und die Elektrodenpaste (3) durch Siebdruck auf den flexiblen Übertragungsfilm (2) aufgebracht werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Übertragungsfilm (2) auf die Innenfläche des hohlen wärmefesten Substrats (7) unter Verwendung einer dünnen Flüssigkeitsschicht zwischen Übertragungsfilm (2) und Innenfläche des hohlen wärmefesten Substrats (7) aufbringt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das wärmefeste Substrat

35

(7) mit dem Übertragungsfilm (2) auf eine Temperatur von mehr als 500° C erwärmt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des wärmefesten Substrats (7) mit einer dünnen Schicht eines Kunstharzes überzogen wird, der die Widerstandsschicht und die Elektrodenschichten abdeckt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als wärmefestes Substrat (7) ein solches mit gekrümmter Innenfläche verwendet (F i g. 2). u , j λ u

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man für den wärmefesten Film ein wärmefestes Substrat (7) mit zylindrischer Form verwendet (F i g. 2).

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das resultierende «vä-mefeste Substrat (7) an beiden Enden luftdicht verschlossen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandspaste (4) als Festanteil 55 bis 90 Gewichtsprozent einer Mischung enthält, die im wesentlichen aus 20 bis 92 Gewichtsprozent feinzerteiltem Kadmiumoxidpulver und 8 bis 10 Gewichtsprozent feinzerteilter Glasfritte besteht und aus 10 bis 45 Gewichtsprozent einer Trägerflüssigkeit.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenpaste (3) auf dem Übertragungsfilm (2) in einem eine Anzahl Widerstandfilmsegmente bildenden Muster aufgebracht wird (F i g. 7).

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Widerstandes mit unterteilter Widerstandsschicht, wobei die Widerstandsschicht auf die Innenfläche eines hohlen, wärmefesten Substrats aufgebracht wird und dessen Elektrodenschichten mit elektrischen Zuleitungen verbunden werden. Ein derartiges Verfahren und die Eigenschaften der damit hergestellten Widerstände sind aus der Zeitschrift »Siemens - Bauteile - Informationen«, Heft 1/1967,

S. 32 bis 39, bekannt.

Außerdem ist es bei der Herstellung von Kontakttierungen für elektrische Bauelemente bekannt (DT-PS 11 30 878), auf der Innenseite von hohistabförmigen Trägerkörpern, z. B. Röhrchen, eine metal-

lische Schicht vorzusehen und zwischen letzterer und den Anschlußelementen eine geeignete Verbindung zu schaffen.

Es ist weiterhin bekannt (DT-P S 4 99 606), schraubenförmige Überzüge aus schlecht leitendem

Stoff auf einen zylindrischen, nichtleitenden Träger hochohmiger Widerstände unter Arbeitszeitersparnis mittels eines als Zuführungsglied dienenden Drehkörpers, der eine den schlecht leitenden Stoff enthaltende Flüssigkeit aufnimmt, aufzubringen.

Bekannt ist ferner, zur Herstellung von elektrischen Schichtwiderständen, insbesondere Hochohmwiderständen, mit einer hoch widerstandsfähigen Schicht in die Widerstandsschicht, z.B. eines rotie-

renden Widerstandsstabes, eine Spiralform einzuschneiden (DT-PS 6 34 208), und zwar zwecks gleichmäßigerer Temperaturverteilung mit nach der Mitte zu geringerer Wendelsteigung. Bekannt ist ferner die Herstellung eines elektrischen Widerstandes aus Metall (DT-PS 9 10 185), bei dem eine Schicht des letzteren elektrolytisch oder im Spritzverfahren auf einem leitenden Hilfsträger niedergeschlagen wird, worauf der Niederschlag mit einem dünnen isolierenden Träger in Form einer ebenen Platte oder eines Zylinders abgedeckt und der Hilfsträger anschließend mittels Chemikalien zur Bildung eines Widerstandsmuster mindestens teilweise aufgelöst wird.

Bekannt ist schließlich (Buch »Integrierte Schaltungen in der Unterhaltungs-Elektronik«, Franzis-Verlag, München, 1970, S. 13), Schichtwiderstände im Siebdruckverfahren herzustellen.

Dem Fachmann ist geläufig, daß Widerstände des sogenannten Innenschichttyps Widerständen mit auf der Außenfläche, z. B. auf dem Außenmantel eines zylindrischen Isolierkörpers, aufgebrachten Wideritands- und Elektrodenschichten überlegen sind, da ein hohler Trägerkörper die Schicht innen besser trägt und sie gegen Umwelteinflüsse schützt. Es -sind Bun bestimmte Muster der Widerstandsschicht erforderlich, um z. B. einen gewünschten Widerstandswert zu erreichen, Oberflächenkoronaentladungen zu vermeiden, mehrere Widerstandselemente zu erzeugen, die Temperaturverteilung des Widerstandes zu steuern u. dgl. Besonders die zweitgenannte Eigenschaf! ist wünschenswert, wenn es sich um Hochspannungswiderstände handelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art derart zu verbessern, daß es durch Einsparung der erforderlichen Menge an Widerstandsmaterial wirtschaftlicher und für eine Massenfertigung geeigneter als z. B. das bekannte Verfahren des Wendeleinschneidens wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Gesamtheit der folgenden Verfahrensschritte:

a) zunächst werden eine Widerstandspaste und eine E'ektrodenpaste in einem vorgegebenen Muster auf einen flexiblen Übertragungsfilm aufgebracht;

b) dann wird der Übeitragungsfilm so auf der Innenfläche des Substrats aufgebracht, daß die von Widerstandspaste und Elektrodenpaste freie Seite des Übertragungsfilms an der Innenfläche des Substrats anliegt;

c) danach wird das aus dem Substrat, dem Übertragungsfilm und den darauf aufgebrachten Pasten bestehende Gebilde so erhitzt, daß der Übertragungsfilm ausgebrannt wird und die Widerstandspaste und die Elektrodenpaste als mindestens eine Widerstandsschicht und mindestens zwei Elektrodenschichten auf die Innnenfläche des Substrats übertragen werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das erfindungsgemäßtf Verfahren erweist sich insbesondere dadurch als fortschrittlich, daß komplizierte Schneidvorgänge zur Herstellung gewünschter Schnittmuster auf der Innenfläche eines hohlen Trägerkörpers und zur Einstellung von Widersfandswerten sich erübrigen und daß durch Eliminierung großen Abfalls an Widerstandsmaterial, insbesondere bei Massenfertigung, ein besserer Wirkungsgrad erzielbar ist.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigt

id F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Übertragungsfilms mit aufgetragener Widerstands- und Elektrodenpaste und einem Trägerblatt,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines temperaturfesten, hohlen Substrats zylindrischer Gestalt mit aufgebrachtem Übertragsfilm teilweise im Schnitt,

F i g. 3 eine Schnittansicht eines Widerstandes, der mit einem Überzug auf der Innenfläche luftdicht abgeschlossen ist,

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Widerstandes, der luftdicht abgeschlossen und mit einem weiteren Überzug auf den Innenflächen ckr Endkappen versehen ist,

Fi g. 5 eine perspektivische Ansicht des Übertragsfilms mit einem anderen Muster der Widerstandspaste,

F i g. 6 ein Diagramm der Oberflächentemperaturverteilung in der Längsrichtung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Widerstandes, wobei das Muster der Widerstandsschicht der F i g. 5 entspricht, und

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht des Übertragsfilms mit einem weiteren Muster der Widerstandsund Elektrodenpaste.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines im wesentlichen flachen Ubertragungsfilnis mit auf die Oberfläche des letzteren in einem vorgegebenen Muster aufgebrachter Widerstandspaste 4 und Elektrodenpaste 3. Die Pasten 3, 4 lassen sich auf irgendeine Weise, z. B. durch Siebdruck, Aufsprühen, Aufbürsten, Gravurdiuck und Reliefdruck, aufbringen. Im Vergleich zu einer direkten Aufbringung der Pasten 3, 4 auf die Innenfläche 6 eines hohlen Substrats 7 (F i g. 2) ist es leichter, auf die im wesentlichen flache Oberfläche des Übertragungsfilms 2 auch ein bestimmtes Wider-Standsmuster aufzubringen, besonders dann, wenn die Innenfläche 6 des hohlen Substrats 7 gekrümmt ist, wie bei einer zylindrischen oder elliptischen Form des letzteren. Um den Ubertragungsfilm 2 vor Aufbringung auf die. Innenfläche 6 des hohlen Substrats 7 festzuhalten, kann, wie aus Fig. 1 hervorgeht, ein Trägerblatt 1 Anwendung finden, wobei die Einheit aus Trägerblatt 1 und Übertragungsfilm 2 auf letzterem als Übertragungsblatt 5 bezeichnet wird. Zum Aufbringen des Übertragungsfilms 2 auf die Innenflächeo des Substrats 7 ist nur ein Abstreifen des Übertragungsfilms 2 vom Trägerblatt 1 erforderlich, was von Hand oder mechanisch geschehen kann. Insbesondere bei unregelmäßiger Krümmung der Innenfläche 6 des hohlen Substrats 7 ist es äußerst schwierig, in herkömmlicher Weise Spiraler in eine Widerstandsschicht zu schneiden, während sich das erfindungsgemäße Verfahren leicht durchführen läßt. Als Material für den ubertragungsfilm 2 läßt sich jedes Material verwenden, das die Widerstandspaste 4 trägt, ohne sie zu beschädigen, wenn er zum Einbringen in das hohle Substrat 7 aufgerollt oder gebogen wird, und das durch Erhitzen auf eine hohe Temperatur ausgebrannt werden kann. Vorzugsweise wird

ein Übertragungsfilm verwendet, der beim Erhitzen Als Elektrodenpaste 3 läßt sich jede bekannte

klebrig wird, bis er ausgebrannt ist (Ausbrcnntempe- Elektrodenpaste verwenden, wobei es hinsichtlich

ratur beispielsweise 70 bis 200° C), da dann der des Auftragsmusters der letzteren wichtig ist, daß

Übertragungsfilm stabil an der Innenfläche 6 des ein Teil der Elektrodenpaste 3 in Berührung mit der

Substrats 7 haftet und die Widerstands- und die 5 Widerstandspaste 4 steht.

Elektrodenschichten an der Innenfläche fixiert wer- F i g. 2 zeigt eine teilweise aufgebrochene perspek-

den. Vorzugsweise für den Übertragungsfilm verwen- tivische Ansicht des hohlen Substrats 7 in zylindri-

dete Materialien sind beispielsweise Kunstharze, wie scher Gestalt mit eingebrachtem Übertragungsfilm 2.

Vinyl, Polystyrol, Polyäthylen, Butyrat, Cellulose, Das hohle Substrat 7 kann in geeigneter Weise auch

Cellulosederivate und Mischungen derselben. Der io eine unregelmäßig gekrümmte Innenfläche 6 aufwei-

Dickenbereich dieser Übertragungsfilme hängt vom sen.

verwendeten Material ab. Ein zu dünner Übertra- Weiterhin kann das Substrat aus jedem wärmebegungsfilm ist jedoch wegen der mechanischen ständigen Material bestehen, das die Temperaturen Schwäche nicht geeignet, während ein zu dicker der Erhitzung aushält und gute elektrische Isolierei-Ubertragungsfilm der Krümmung der Innenfläche 6 »5 genschaften aufweist. Beispielsweise sind Keramiken des hohlen Substrats 7 nicht folgt und beim Erhitzen sowie wärmefeste Gläser, wie Tonerde, Forsterit, nicht so leicht ausbrennt. Gewöhnlich liegt die Dicke MuIHt, Zirkonerde, Berylliumerdesteatit und Dehydes Übertragungsflms im Bereich von 1 bis 100 Mi- drokeramikglas, geeignete Materialien,
krometer. Beispielsweise ist ein Polyvinylbutylatharz- Beim Aufbringen des Übertragungsfilms 2 auf der film einer Dicke von 5 bis 50 Mikrometern sehr gut ao Innenfläche 6 ist es erforderlich, daß diejenige Seite geeignet. des Übertragungsfilms, die von der die Widerstands-Falls erforderlich, kann die Widerstands- und die und Elektrodenpasten 4, 3 tragende Fläche abge-Elektrodenpaste 4, 3, die im gewünschten Muster auf wandi ist, an der Innenfläche 6 anliegt. Wird der dem Übertragungsfilm vorliegt, vor dem Aufbringen Übertragungsfilm 2 so auf die Innenfläche 6 aufgeauf die Innenfläche des hohlen Substrats auf Löcher »5 bracht, däj die mit den Pasten 3, 4 versehene Seite und Risse geprüft werden. Eine solche Prüfung wäre die Innenfläche 6 berührt, läßt sich an letzterer keine nach den herkömmlichen Verfahren fast unmöglich, gute Haftung der Pasten 3, 4 erreichen,
da das gewünschte Muster erst hergestellt wird. Zum Aufbringen des Übertragungsfilms 2 auf die nachdem die Widerstandsschicht auf die Innenfläche Innenfläche 6 des hohlen Substrats 7 entlang der des hohlen Substrats aufgebracht wurde. Um die 30 Krümmung der Innenfläche 6 läßt sich jede geeignete Prüfung durchführen zu können, verwendet man vor- Technik verwenden. Ein Verfahren betrifft die Verzugsweise einen lichtdurchlässigen Übertragungsfilm, wendung der elektrostatischen Anziehungskraft, woobgleich dies nicht unbedingt erforderlich ist. Bei bei elektrostatische Ladungen einer Polarität auf die einer solchen Prüfung lassen sich die Produktions- Innenfläche 6 und elektrostatische Ladungen der anzahlen, die beim erfindungsgemäßen Verfahren oh- 35 deren Polarität auf den Übertragungsfilm 2 aufgenehin sehr hoch sind, weiter steigern. bracht werden. Folglich ziehen sich Übertragungs-Falls eine Prüfung der Widerstands- und der Elek- film 2 und Innenfläche 6 gegenseitig an. Ein weiteres trodenpaste erforderlich ist, während sich letztere auf Verfahren besteht darin, den Übertragungsfilm 2 undem Übertragungsblatt 5 befinden, sollten sowohl ter mechanischem Druck auf die Innenfläche 6 aufder Übertragungsfilm 2 als auch das Trägerblatt 1 40 zubringen. Ein weiteres vorzugsweise verwendbares vorzugsweise lichtdurchlässig sein. Verfahren liegt in der Ausnutzung der Oberflächen-Ais Widerstandspaste 4 gemäß der Erfindung läßt spannung einer dünnen Flüssigkeitsschicht zwischen sich jede Paste verwenden, die sich in einem vorgege- der Innenfläche 6 und dem Übertragungsfilm 2. Zum benen Muster auf den Übertragungsfilm 2 aufbringen Einführen des Übertragungsfilms 2 in die Höhlung und durch Erhitzen am Substrat 7 fixieren läßt. Bei- 45 des Substrats 7 kann ein Stab erforderlich sein, dei spielsweise läßt sich eine Widerstandspaste aus lei- schlanker ist als die Innenöffnung und der sl-jh in tenden Teilchen und Ulasfritte in einer Trägerflüssig- letztere einführen läßt. Sodann wird erhitzt. Die Erkeit verwenden, wobei die leitenden Teilchen vor- hitzungstemperatur und -dauer hängen von der An zugsweise aus Metall- oder Metalloxidpulver bzw. der für den Übertragungsfilm, das Substrat und die einer Mischung oder Legierung dieser Pulver, wie 50 Pasten verwendeten Materialien und auch vom gez. B. Silber, Palladium, Gold, Palladiumoxid, Ruthe- wünschten Widerstandswert ab. Mit der Erhitzung niumoxid, Indiumoxid oder Cadmiumoxid, bestehen. sollen ein Ausbrennen des Übertragungsfilms und eir Eine für das erfindungsgemäße Verfahren Vorzugs- Verwandeln der Widerstands- und der Elektrodenpa· weise eingesetzte Widerstandspaste besteht aus 55 ste in eine starre Widerstandsschicht des gewünschbis 90 Gewichtsprozent einer Mischung als Festan- 55 ten Widerstandswertes bzw. eine starre Elektroden teil, die im wesentlichen 20 bis 92 Gewichtsprozent schicht erreicht werden. Die Erwärmungstemperatui feinzerteiltes CdO und 8 bis 80 Gewichtsprozent fein- liegt daher gewöhnlich zwischen 500 und 900° C. E; zerteilter Glasfritte enthält, und 10 bis 45 Gewichts- ist schwierig, die Dauer der Erhitzung festzulegen prozent einer Trägerflüssigkeit. Diese Widerstands- weil sie zu sehr von den oben angesprochenen Fakto paste verhält sich beim Erhitzen sehr stabil. 60 ren abhängt. Im allgemeinen ist eine Erhitzungsdauei Die Dicke der auf den flexiblen Übertragungs- von mindestens einigen Minuten auf der Höchsttemfilm 2 aufgebrachten Widerstandspaste 4 beträgt un- peratur nötig.

ter Berücksichtigung elektrischer Stabilität sowie Hierauf lassen sich elektrische Zuleitungen 10 au

nachfolgender Verfahrensschritte 1 bis 100 Mikro- die Elektrodenschichten 3 aufbringen,

meter. Um diese Dicke zu erreichen, findet zum Auf- 65 Der so hergestellte Widerstand hat einen Wert, de

bringen der Widerstandspaste 4 auf den Übertra- sehr wenig vom Sollwert abweicht, wobei die Abwei

gungsfilm 2 vorzugsweise das Siebdruckverfahren chung geringer als bei herkömmlichen Verfahren ist

Anwendung. F i g. 3 zeigt eine SchnJttansicht eines derart herge

t>

stellten Widerstandes, wobei die Innenfläche des bitolazetat gemischt, um eine Widerstandspaste aus wärmefesten Substrats 7 weiterhin mit einer dünnen 74 Gewichtsprozent der Glasfritten-CdO-Mischung Schicht 8 eines Kunstharzes überzogen ist, um die und 26 Gewichtsprozent der Trägerflüssigkeit zu bil-Widerstandsschicht 4 und die Elektrodenschichten 3 den.

ru bedecken und diese gegen Koronaentladungen si- 5 Die Widerstandspaste wurde nach dem Siebdruckcherer zu schützen, als es möglich wäre, wenn man verfahren auf eine Seite eines flexiblen Ubertraden Widerstandsfilm selbst in einem geeigneten Mu- gungsfilms in einem Muster mit gleichmäßigen Winster ausführen würde. Bei dem Material der dünnen düngen (wie in F i g. 1) aufgebracht, bei dem die GeSchicht 8 des Kunstharzes kann es sich beispielsweise samtlänge 225 mm und die Bahnbreite 1,5 mm beurn Epoxy-, Phenol-, Melamin- und Siliziumharz io trug. Der Ubertragungsfilm bestand aus Polyvinylbuhandeln. Weiterhin ist iin Fi g. 3 das hohle Substrat 7 tylatharz mit einer Dicke von 15 Mikrometern und beidseitig durch Endkappen 9 dicht abgeschlossen. war lichtdurchlässig. Die Widerstandspaste hatte Die Endkappen 9 können aus Metall bestehen und eine Viskosität von 120 Pa's, und der Flächenwidermit den elektrischen Zuleitungen 10 verbunden sein. stand der Widerstandspaste wurde durch Erwärmen Dieser luftdichte Abschluß verbessert z. B. die i$ auf 10 kOhm/Flächeneinheit eingestellt. Die aufge-Feuchtigkeitsstabilität und Lebensdauer des Wider- druckte Paste wurde dann in einem Ofen bei 60° C Standes. Um den luftdichten Abschluß weiter zu ver- 30 Minuten lang getrocknet, um die Trägerflüssigkeit bessern, lassen sich weiterhin leitende organische zu verdampften. Danach wurde eine Elektrodenpa-Massen oder Lote verwenden, die den Spalt zwischen ste, die im wesentlichen aus Ag-Pd bestand, auf den Endkappe 9 und Innenfläche 6 des Substrats 7 aus- ao mit dem Widerstandspastenaufdnick versehenen füllen. Ubertragungsfilm aufgebracht und auf die gleiche

Falls es ferner erforderlich ist, den Widerstand ge- Weise getrocknet wie die Widerstandspaste. Sodann gen Koronaentladungen auf z. B. der Hochspan- wurde der Ubertragungsfihn von Hand von der Unnungsseite und an den elektrischen Zuleitungen 10 terlage abezogen. Die Widerstandspaste auf dem zu schützen, können Dichtkappen 11 aus Gummi as Übertragungsfilm wurde unter Zuhilfenahme eines verwendet werden, wie es die F i g. 4 zeigt. Lichtstrahles visuell auf Löcher, Kratzer und gleichendem man das Muster der Widerstandspaste 4 auf mäßige Dicke überprüft.

dem Übertragungsfilm 2 gemäß der F i g. 5 ausbildet, Es wurde ein hohles Substrat in zylindrischer Form

läßt sich die Lebensdauer des Widerstandes durch (Innendurchmesser 12 mm, Außendurchmesser 18 Einbringen der Widerstandspaste 4 in das hohle zy- 30 mm, Länge 100 mm) aus Forsteritkeramik hergelindrische Substrat 7 weiter verbessern. Das Muster stellt. Der Ubertragungsfilm wurde auf die Außennach F i g. 5 ist so ausgestaltet, daß die Dichte des fläche eines Hilfsstabes mit einem Durchmesser von Stromflußweges der Widerstandspaste zu den Enden 10 mm so aufgerollt, daß diejenige Seite des Übertrahin höher ist als in der Mitte. In F i g. 6 stellen die gungsfilms, die die Widerstandspaste trug, innen lag. Kurve B die Temperaturverteilung eines Widerstan- 35 Die Innenfläche des hohlen Substrats wurde mit des in einem zylindrischen Substrat mit dem Muster einer dünnen Wasserschicht benetzt, worauf der nach F i g. 5 und die Kurve A die Temperaturvertei- Hilfsstab in das Substrat eingeführt und langsam gelung eines Widerstandes in einem zylindrischen Sub- dreht wurde, wobei der Stab die Innenfläche bestrat bei gleichförmiger Verteilung gemäß F i g. 1 rührte, um den Ubertragungsfilm mit Hilfe der dündar. Die Kurve B verläuft im Gegensatz zur Kurve A 4° nen Wasserschicht auf die gekrümmte Innenfläche eben. Der Widerstand der Kurve B weist daher eine des Substrats aufzubringen, so daß die auf dem größere Lebensdauer auf. Das Muster nach F i g. 5 Ubertragungsfilm befindliche Widerstandspaste die läßt sich erfindungsgemäß ebenso leicht herstellen Innenfläche nicht berührte. Dann wurde das Substrat wie das nach Fig. 1, wäre jedoch bei einem her- in einem Ofen 30 Minuten lang auf 9O⁰C erwärmt, kömmlichen Verfahren schwieriger ausführbar. 45 um den Ubertragungsfilm zu erweichen und seine

Insbesondere lassen sich auch eine Vielzahl von Haftkraft an der Innenfläche des hohlen Substrats zu Widerstandsschichtelementen 4 und Elektrodenkonfi- erhöhen. Sodann wurde das Substrat mit dem Ubergurationen nach Fig.7 genau so leicht herstellen, tragungsfilm in einem Tunnelofen 10 Minuten lang wie das Muster nach F i g. 1, was mit herkömmlichen auf 760° C erhitzt, wobei sich auf der Innenfläche Verfahren sehr schwierig oder gar unmöglich wäre. 50 des Substrats die Widerstands- und die Elektroden-

Die folgenden Beispiele sind zur Erläuterung der schichten im gewünschten Muster fixiert ergaben,
wesentlichen Punkte der Erfindung angegeben. Sodann wurde die Innenfläche des hohlen Sub

strats mit Ausnahme der Elektrodenschichten durch Eintauchen mit einem Siliziumharzüberzug versehen

Beispiel 1 55 der 2Stunden lang bei 180°C ausgehärtet wurde

Danach wurden Endkappen mit elektrischen Zulei tungen stramm auf die Enden des Substrats aufge

Ein flexibler Ubertragungsfilm wurde auf eine Pa- bracht und die elektrischen Zuleitungen mit dei pierunterlage einer Dicke von etwa 150 Mikrometern Elektrodenschichten auf der Innenseite des Substrat aufgetragen. Sodann wurde eine herkömmlich zube- So verbunden.

reitete Glasfritte aus 70 Gewichtsprozent PbO, 8 Ge- Der Widerstandswert dieses Widerstands betru

wichtsprozent ZnO, 12 Gewichtsprozent PbF₂ und 1500 kOhm.

10 Gewichtsprozent B₂O₄ pulverisiert. Die pulveri- Das Verhalten dieses Widerstands unter Belastun

sierte Glasfritte wurde mit CdO-Pulver im Verhältnis wurde verglichen mit der eines herkömmliche von 40 Gewichtsprozent Fritte zu 60 Gewichtspro- 65 Widerstandes vom >Außenschichttyp« mit gleichei zent CdO gemischt und die Mischung dann weiter Widerstandswert und von gleicher Größe wie de mit einer Trägerflüssigkeit aus 20 Gewichtsprozent nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelli Zelluloseazetatbutyrat und 80 Gewichtsprozent Kar- Widerstand.

	23	09	²¹⁴ZI/	10
9			I	Tabelle 3
Tabelle 1			I

Widerstandsänderung bei Belastung
(6 W bei 70° C für 1000 Std.)

Widerstand nach der

Erfindung,

Außenschichttyp

Anfangswiderstand
(kOhm)

1550
1550

Widerstandsänderung
(Vo)

-0,5
-4,8

Beispiel 2

Ein Widerstand wurde entsprechend dem Beispiel 1 hergestellt. Der Unterschied gegenüber diesem lag im Aufbau des luftdichten Abschlusses und der elektrischen Isolierung an den beiden Enden des hohlen Substrats nach F i g. 4. Beide Enden des Widerstands wurden durch einen Überzug aus leitender Silberpaste luftdicht abgeschlossen und dann mit Silikongummikappen versehen. Ein Zuleitungsdraht mit einem Isolierrohr erstreckte sich abgedichtet aus der Mitte jeder Kappe heraus.

Dieser Widerstand wurde auf Feuchtigkeitsstabilität getestet. Die Resultate wurden verglichen mit einem nicht luftdicht abgeschlossenen Widerstand (vgl. Tabelle 2). Weiterhin wurde der Widerstand auf Dauerbelastung getestet und das Ergebnis mit einem herkömmlichen Außenwiderstand verglichen (vgl. Tabelle 3).

Tabelle 2

Feuchtigkeitstest
(900/0 rel. Feuchtigkeit, 60⁰C, 1000 Std.)

Abschluß	Anfangs widerstand (kOhm)	Widerstands änderung
Luftdicht	1550	0,3
Nicht luftdicht	1550	2,3

Widerstandsänderung bei Belastung

(6 W bei 60° C für 1000 Std.
bei weniger als 90⁰Zo rel. Luftfeuchtigkeiit)

Erfindung

Außenschichtwiderstand..

Anfangswiderstand
(kOhm)

1550
1550

Widerstandsänderung

Wo)

-0,2 -3,5

Beispiel 3

Es wurde ein Widerstand entsprechend Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit einem anderen Auftragsmuster der Widerstandspaste, das hier der Fig. 5 entsprach. Die Bahnteilung an den Enden betrug das dreifache der Bahnteilung in der Mitte (vgl. Fi g. 5). Indem nicht nur die Bahnteilung, sondern auch die Schleifenbreitc geändert wurde, betrug die Länge der Strombahn in der Mitte des Widerstands etwa Vs der Gesamtlänge der Bahn. Die Temperatuirvertcilung dieses Widerstands wurde unter einer Last von 6 W gemessen. Die gemessene Maximaltempera.tur betrug 90° C und trat im Mittelteil des Widerstands auf. Ein Widerstand der gleichen Größe, aber einem gleich-

mäßigen Bahnverlauf nach Fig. 1, hatte unter den gleichen Bedingungen eine Höchsttemperatur von 108⁰C.

Beispiel 4

Ein Widerstand wurde hergestellt wie im Beispiel 1. Der Unterschied lag in der Bahnführung der Widerstandspaste und der Elektrodenpaste, die hier der Fig. 7 folgten. Es wurden also jeweils mehrere Widerstandsschicht- und Elektrodenfilmsegmente ausgebildet. An die Elektrodenschichtsegmente wurden vier isolierte Zuleitungsdrähte angelötet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Verfahren zur Herstellung eines Widerstandes mit unterteilter Widerstandsschicht, wobei die Widerstandsschicht auf die Innenfläche eines hohlen, wärmefesten Substrats aufgebracht wird und dessen Elektrodenschichten mit elektrischen Zuleitungen verbunden werden, gekennzeichnet durch die Gesamtheit der folgenden Verfahrensschritte: