DE2421861C2

DE2421861C2 - Elektrischer Vanadium-Ruthenium-Widerstand

Info

Publication number: DE2421861C2
Application number: DE2421861A
Authority: DE
Inventors: Clifford Joseph 53029 Mequon Wis. Pukaite
Original assignee: Centralab Inc
Current assignee: Centralab Inc
Priority date: 1973-05-11
Filing date: 1974-05-06
Publication date: 1984-03-29
Also published as: JPS5016097A; GB1459327A; FR2229122B1; CH620544A5; ES426228A1; IN142722B; FR2229122A1; BR7403843D0; JPS6037601B2; DE2421861A1; CA1037705A; US3899449A; AR202024A1; IT1012245B; AU6789074A

Description

Die Erfindung bezieht sich air" einen elektrischen Vanadium-Ruthenium-Widerstand mit niedrigem, über einen weiten Temperaturbereich konstantem WiderstandstemperaturkoefTizienten, der mit Hilfe eines Blei-Bor-Silikatglases auf ein isolierendes, hochtemperaturfestes Substrat aufgebrannt ist.

Die Mechanismen, welche die Thermostabilität von Cermet-Widerständen steuern oder verändern, sind noch nicht voll bekannt.

Es wurde beobachtet, daß verschiedene Halbleiteroxide einen Einfluß auf das Widerstandstemperaturver- -»5 halten von Cermet-Widerständen haben, so daß letztere thermisch stabiler werden. Vor der Erfindung zeigten nur die in der Elektronikindustrie als Dünnschichtwiderstände bezeichneten Widerstände einen niedrigen Widerstandstemperaturkoeffizienten. Gemäß den US-PSen 2950995, 29 50 996 und 35 16 949 wrrd Vanadiumoxid in Verbindung mit Edelmetall-Metallisiermassen in vergleichsweise geringen Mengen verwendet, um die Agglomeration der Metallteüchen zu verhindern und außerdem die Lötbarkeit, die Leitfähigkeit und/oder die Haftungseigenschaften der Metallisiermaterialien zu verbessern. Die gleiche Verbesserung der Lötbarkeit dieser Massen durch Zugabe von Vanadiumpentoxid ist auch in der US-PS 34 40 182 aufgezeigt.

In der US-PS 35 53 109 ist die Verwendung von Vanadiumpentoxid zur Steuerung des WiderstandstemperaturkoefTizienten in einer Widerstandsmasse des Wismuthruthenat-Typs beschrieben, die ein Glasfrittenbindemittel aus 80%Bleioxid, 10%Siliziumoxidund *>5 10% Boroxid verwendet. Nach den Lehren dieser Patentschrift wurde ein Glas zubereitet und mit einer zur Herstellung der Widerstände gemäß der Erfindung zeichnet, daß er weiterhin Wismuthtrioxid in einer Menge von höchstens etwa 10,00 Gew.-% enthält

7. Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasphase Calciumoxid in einer Menge von höchstens etwa 2,00 Gew.-% enthält

8. Widerstand nach Anspruch 7, dadun.ii gekennzeichnet, daß das Calciumoxid in einer Menge von etwa 1,00 - 2,00 Gew.-% vorhanden ist

9. Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er Aluminiumtrioxid in einer Menge von höchstens etwü 10,00 Gew.-% enthält

10. Widerstand nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumtrioxid in einer Menge von etwa 1,00 bis 7,00 Gew.-% vorhanden ist

11. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasphase etwa 1,00 - 2,00 Gew.-% Calciumoxid und etwa 1,00-2,00 Gew.-% Aluminiumtrioxid enthält

12. Widerstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er weiterhin Wismuthtrioxid in einer Menge von höchstens etwa 2,25 Gew.-% enthält

13. Widerstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er als Vanadiumoxid Vanadiumpentoxid enthält

H.Widerstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er weiterhin Calciumoxid und Aluminiumoxid jeweils in einer Menge von etwa 1,00 - 2,00 Gew.-% enthält

dienenden leitfähigen Phase aus Rutheniumdioxid, Vanadiumpentoxid und Aluminiumtrioxid, wie in Beispiel 11 beschrieben, vereinigt. Diese Masse besaß einen spezifischen Bahn- oder Schichtwiderstand von 5,49 kQ/sq./mil. sowie einen Widerstandstemperaturkoeffizienten von + 170 ± 10 ppm/°C, gemessen zwischen + 25° und - 55° C, sowie von + 270 ± 10 ppm/°C, gemessen zwischen + 25 und + 150⁰C. Diese Ergebnisse zeigen deutlich, daß mit Rutheniumdioxid und Vanadiumpentoxid, welche die erfindungsgemäß bevorzugten Werkstoffe darstellen, bei Verwendung in Verbindung mit dem Glas gemäß der genannten Patentschrift kein niedriger Widerstandstemperaturkoeffizient erzielt werden kann. Außerdem wurd'j versucht, ein Widerstandsmaterial mit niedrigem Widerstandstemperaturkoeffizienten unter Verwendung eines handelsüblichen Glases mit 11% Calciumoxid, 44,1% Bleioxid, 4,0 Aluminiumtrioxid, 5,5% Bortrioxid und 35,4 % Siliziumdioxid herzustellen. Dieses Glasmaterial wurde mit einem leitfähigen Material aus Rutheniumdioxid in einer Menge von 5,34 Gew.-% hergestellt aus Rutheniumresinat mit 5,26 Gew.-% Rutheniumdioxid, Iridiumdioxid in einer Menge von 7,2 Gew.-%, zubereitet aus Iridiumresinat mit 6,99 Gew.-%Iridiumdioxid, 2,95 Gew.^Wismuthtrioxid, 4,18 Gew.-% Vanadiumpentoxid und dem vorher beschriebenen Glas in einer Menge von 80,41 Gew.-% vereinigt. Das auf diese Weise gebildete Widerstandsmaterial besaß einen spez. Bahn-oder Schichtwiderstand von 24000 Ω/sq./mii. sowie einen Widerstandstemperaturkoeffizienten von — 160 ± 10 ppm/ ⁰ C, gemessen zwischen + 25° und — 55° C, sowie von — 50 ± 10 ppm/⁰ C, gemessen zwischen +25° und + 150⁰C, was im Vergleich zu den Werten bei den

erfindungsgemäßen Materialien als schlechter anzusehen ist.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Widerstand zu schaffen, bei welchem der Widerstandstemperaturkoeffizient über einen wei- > ten Temperaturbereich hinweg in einem engen Toleranzbereich gehalten wird. Damit soll ein niedriger Widerstandstemperaturkoeffizient für ein Cermet-Material gewährleistet werden, bei dem ein Vanadiumoxid mit Ruthenium- und Iridiumdioxid in vor- m bestimmten Mengen kombiniert wird. Insbesondere bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Cermet-Widerstands mit niedrigem Widerstandstemperaturkoeffizienten, der durch Verwendung von Vanadiumoxiden in Verbindung mit einer speziellen Glasfritte gewährleistet wird. Dieser Widerstand soll nach üblichen Herstellungsverfahren herstellbar sein, wobei entweder Oxid- oder metallische Resinatvorläufermaterialien sowohl für die Edelmetalloxide als auch für das Vanadiumoxid verwendet werden können.

Diese Aufgabe wird bei dem anfangs genannten Vanadium-Ruthenium-Widerstand erfindungsgernäS dadurch gelöst, daß er aus 1 - 10%Vanadium«iioxidund 1 - 30% Rutheniumdioxid und zu 50 - 98 % aus einer Glasphase besteht, die aus 35 - 45 %Bleioxid, 15 - 25 % Bortrioxid und 30 - 40 % Kieselsäure aufgebaut ist Diese Stoffe werden gemeinsam gebrannt und ergeben einen neuartigen Widerstand, der über einen weiten Temperaturbereich hinweg unerwartet niedrige Werte des Widerstandskoeffizienten zeigt. Wahlweise kann in der Widerstandsmaterialmasse Wismuthtrioxid verwendet werden. Die Ruthenium-, Iridium- und Vanadiumoxide können dabei in ihrer Oxidform oder in Form von Resinatvorläufermaterialien in Kombination mit der speziellen Glasfritte geliefert werden.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele derErfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

F i g. 1 eine graphische Darstellung des niedrigen und engen Bereichs des Widerstandstemperaturkoeffizienten in ppm/' C eines Widerstands über einen Temperaturbereich von - 55°C bis + 150⁰C hinweg, wobei die leitfähige Phase aus dem Resinat der Metalle gebildet wurde und wobei die aufgetragenen Daten für die gemäß den Beispielen 2, 3 und 5 hergestellten Materialien gelten, und

F i g. 2 eine F i g. 1 ähnelnde graphische Darstellung dergleichen kritischen Eigenschaften,jedoch für einen Widerstand, deraus den in den Beispielen 11, Hund 15 beschriebenen Oxiden hergestellt worden ist. so

Der Keramik/Metall- ozw. Cermet-Widerstand kann entweder unter Verwendung von Ruthenium- und Iridiumoxid in Resinatform zur endgültigen Umwandlung in das Dioxid oder unter Verwendung von Ruthenium- und/oder Iridiumoxid selbst als Ausgangsmaterial hergestellt werden. Im folgenden ist zunächst die aus den Resinaten von Ruthenium und Iridium hergestellte Cermet-Widerstandsmasse beschrieben. Die spezieilen Resinate von Ruthenium und Iridium, die gemäß den Beispielen von Tabelle 3 und in Beispielen 20,21 und 22 verwendet werden, werden durch den Lieferanten, die Firma ENGELHARD INDUSTRIES, INC., Hanovia Liquid Gold Division, East Newark, New Jersey, USA, mit A-1124 und A-1123 bezeichnet. Dabei handelt es sich um Resinatlösungen mit 4,0% Ruthenium oder 5,26% Rutheniunrlioxid bzw. 6,0% Iridium oder 6,99% Iridiumdioxid. Die Bereiche der Ausgangsmaterialien Pur die Massen auf Resiratbasis und für das Glas sind in den folgenden Tabellen 1 und 2 aufgeführt.

Tabelle 1

Zusammensetzungsbereich des Widerstandsmaterials (Leitfahige Phase)

Bestandteile	Gew.-%	Gew.-% (Oxid)	Gew.-%	Gew.-%
Rutheniumresi nat	20,00 - 85,00	1,00-30,00		(bevorzugt)
Iridiumresinat	5,00 - 45,00	1,00 - 15,00
Wismuthtrioxid	0,00- 2,25	0,00 - 10,00
Vanadiumpentoxid	0,50- 2,50	1,00-10,00
Glas	5,0 -40,00	50,00 - 98,00
Tabelle 2
Zusammensetzungsbereich der Glasmatrix
(Glasphase)
Bestandteile

PbO	35,0	-45,0	38,0	-45,0
B₂O₃	15,0	-25,0	17,0	-.21,0
SiO₂	30,0	-40,0	33,0	-37,0
CaO	0	- 2,0	1,0	- 2,0
Al₂O₃	0	- 2,0	1,0	- 2,0

In den folgenden Beispielen 1 bis 10,20,21 und 22, in denen die Oxide von den Resinatvorläufern erhalten werden, werden in allen Fällen die zum Stand derTechnik gehörenden folgenden Verfahren angewandt:

Resinatverfahren

1. Bestandteile in den gewünschten Mengenanteilen abwiegen.

2. Organische Anteile der Resinatlösung bei 300 480⁰C in Gegenwart einer Glasfritte mittlerer Teilchngröße von weniger als 20μ abbrennen.

3. Organischen Rückstand 30 - 90 min lang bei 400 600⁰C in Luft kalzinieren bzw. brennen.

4. Reduzieren der Teilchengröße des Rückstands auf weniger als 20μ, vorzugsweise auf eino mittlere Teilchengröße von 5 ± 2μ, beispielsweise mittels einer Kugelmühle mit Aluminiumoxid-Mahlmedium.

5. Vermischen des resultierenden Pulvers mit einem zweckmäßigen Träger zu einer Paste der gewünschten Konsistenz. Der Träger kann aus einerbeliebigen, hochsiedenden organischen Flüssigkeit, wie l-Äthyl-2-hexanol bestehen, die in Verbindung mit dem WiderstanJspulver eine für den Siebdruck, das Tauchen oder das Aufstreichen auf ein Substrat geeignete Viskosität besitzt.

6. Siebdruck auf einem isolierenden Keramiksubstrat nach den in der Dickschichtelektronik üblichen Verfahren. Ein Beispiel für ein anwendbares Substratmaterial ist Alurr^:niumoxid CRL 95 (Centralab. Division der Firma GLOBE UNION INC.).

7. Brennen bei 850 - 95O⁰C in einem Bandofen (belt kiln) bei einem Brennzyklus von 0,5 - 3 Stunden.

Tabelle 3 veranschaulicht die Zusammensetzungen und die Versuchsergebnisse des neuartigen, erfindungsjgemäß hergestellten Widerstandsmaterials unter Verwendung von Ruthenium- und Iridiumresinaten als Ausgangsmaterialien.

Tabelle 3

Rohmaterial Bei- Bei- Bei- Bei- Bei- Bei- Bei- Bei- Bei- Bei

spiel I spiel 2 spiel 3 spiel 4 spiel 5 spiel 6 spiel 7 spiel 8 spiel 9 spiel IO

Ru-Resinat, Gew.-o/o*) 22,16 9,30 4,76 3.55 3,52 24,32 10,38 5,36 2.12 1,79 (5,26% RuO₂)

Ir-Resinat, Gew.-%*) 3,32 13,04 6,69 4.97 4,93 3,46 13,81 7,12 6,23 2,36

(6,99% IrO₂)

Bi₂O₃ Gew.-% 3,30 3,04 2,98 4,58 4,55 2,93 2,99 2,95 1,89 0,14

V₂O₅Gew.-% 5,75 6,48 4,23 5,00 5.57 5,82 5,81 4.17 1,34 0,46

Glas FB-199N **) 65,72 68,14 81,33 81,89 81,41 63,46 67,01 80,39 88,41 95,25

Gew.-%

Durchschnittl. spez. ***) 200 310 1300 2600 3070 100 300 1500 3000 10000

Schichtwiderstand

Ω/sq./mil.

standstemperatur-	-28	— 8	+	3	-2
koefTizient ppm/°C ·**·)	+ 4	- 15	+	15	-6
-55° C bis 25° C
25⁰C bis 150°C

-23 -15 -13 -5 +1 -14
-21 +16 t-5 +10 +14 +56

·) Bezogen auf Oxidzusammensetzung

··) Ferro Corporation: 44.9 Gew-% PbO 20.1 Gew-% B₂O₃, 35,0 Gew.-% SiO; "") Alle Ziffern des durchschnitt!. Schichtwiderstand: in abgerundeten Zahlen ··*·) WiderstandstemperalurkoefHzienl gemessen auf ± 3 ppm/°C

Wie aus Tabelle 3 und insbesondere anhand von Beispiel 10 ersichtlich ist, werden die besten Ergebnisse dann erzielt, wenn die Resinat-Ausgangsmaterialien bei niedrigeren Widerstandswerten eingesetzt werden.

Im folgenden ist das mit Oxid arbeitende Ausfuhrungsbeispiel beschrieben.

Die Beispiele Π bis 18 in Tabelle 5 verdeutlichen die

Verwendung von kuihcniumöXiu äis Aüägängämäienäi in Verbindung mit einer in Tabelle 2 allgemein erläuterten Glasfritte. Für eine Reihe von Widerstandsmaterialien unter Verwendung von Oxiden als Ausgangsmaterialien sind die in der folgenden Tabelle 4 aufgeführten Zusammensetzungen bzw. Verbindungen brauchbar:

Tabelle 4

Zusammensetzungsbereich des Widerstandsmaterials (Leitfähige Phase)

Bestandteil	Gew.-%	Gew.Jfe	25,00
			14,00
RuO₂	1,00-30,00	(bevorzugt)	5,00
IrO₂	1,00-15,00	2,00-	8,00
Bi₂O₃	0,00 - 10,00	3,00-	7,00
V₂O₅	1,00- 10,00	0,00-	95,00
Al₂O₃	0,00 - 10,00	1,00-
Glas *)	50,00 - 98,00	0,00-
63,00 -

35

40

45

50 Ersichtlicherweise entsprechen die Mengenanteile der vorbestimmten Zusammensetzungen nach dem Brennen auf dem Substrat den in dieser Tabelle und in der in Tabelle 1 mit »Gew.-% (Oxid)« bezeichneten Spalte angegebenen Mengen. Die bevorzugten Mengenanteile der Stoffe sind daher in den Tabellen 1 und 4 jeweils gleich.

Das an sich bekannte Verfahren zur Herstellung der einzelnen Cermet-Widerstandsmassen nach Beispiel 11-18 wird wie folgt durchgeführt:

Oxidverfahren

1. Abwiegen der Bestandteile in den gewünschten Mengenanteilen.

2. Vermischen der Bestandteile in einer Kugelmühle mit Aceton zur Bildung einer Aufschlämmung und in einer Kugelmühle mit einem Aluminiumoxid-Mahlmedium während einer Zeitspanne von 0,1 - 8,0 Stunden.

3. Trocknen des Gemisches bei 70⁰C.

4. Vermischen mit einem Träger, wie l-Äthyl-2-hexanol, zur Bildung einer Streichmasse.

5. 0,1 - 2 Stunden langes Mahlen der erhaltenen Streichmasse in einer Drei walzenmühle zur Gewährleistung der Dispersion und Einstellen der Konsistenz für den Siebdruck durch Zugabe eines Lösungsmittels.

6. Siebdrucken auf einem isolierenden Keramiksubstrat.

7. Brennen bei 850 - 950° C in einem Bandofen (belt type kiln) in einem Brennzyklus von 0,5 - 3 Stunden.

*) Gleiche Zusammensetzung wie in Tabelle 2.

60

Tabelle 5 Rohmaterial Bei- Bei- Bei- Bei- Bei- Bei- Bei- Bei

spiel Il spiel 12 spiel 13 spiel 14 spiel 15 spiel 16 spiel 17 spiel 18

RuO₂ Gew.-%

5,67 5,95 4,73 3,90 4,60 3,75 5,78 5,78

M.B. M.B. Typ A *) Typ P **)

IrO₂ Gew.-%	—	—	—	—	1,90	-	—	1,90	—	1,50	—	1,73	-	—	U73
V₂O₅ Gew.-%	2,83	2,77	3,15	94,1	7,00	-	92,49	-
AI₂Oj Gew.-%	0,75	1,41	6,90	53200	86,50	94,75	400000	92,49
Glas FB-199N **♦) Gew.-%	90,73	90,26	85,22		112900	449100		30000
Durchschnittl. spez.	6180	8600	27900
Schichtwiderstand ****)
cysq./mil.
Durchschnittl. Wider-
siüridsierfiperäiür-				-23			-6
koeffizient ppm/°C *****)				- 18	O O	- 14	+ 12	-20
-55° C bis 25° C	0	+ 10	+ 16	+ 14	+ 24	+ 23
25° C bis 150° C	+ 4	+ 10	+ 13

M. B. = Matthey Bishop-Typ A M. B. = Matthey Bishop-Typ P Wie in Tabelle 2 Zu beachten: Alle Zahlenangaben für durchschnitll. Schichtwidersland abgerundet WiderslandslemperaturkoelTizienien auf+ 3 ppm/" C genau gemessen

Tabelle 5 zeigt, daß mit dem Oxid von Ruthenium in Verbindung mit Vanadiumpentoxid über den gesamten Temperaturbereich hinweg niedrige Widerstandstemperaturkoeffizienten erzielt werden.

Wie in den Beispielen 1 bis 18 von Tabellen 3 und 5 angegeben, besitzen die Widerstandstemperaturkoeffizienten der neuartigen Widerstände über einen weiten Temperaturbereich hinweg sehr niedrige Werte. Die Dickschicht Widerstandsmaterialien können auch aus anderen Vorläufern der leitfähigen Phase als den Resinaten hergestellt werden. Beispielsweise kann Rutheniumhydrat als Ausgangsmaterial benutzt werden, wie dies im folgenden Beispiel angegeben ist:

Beispiel 19 Bestandteile

Gew.-%

Rutheniumhydrat (55% RuO₂) 5,78

V₂O₅ 1,73

Glas FB-199N 92,49
(wie in Tabellen 3 und 5 angegeben)

Dieses Material wird nach dem gleichen Verfahren verarbeitet, wie es für das Oxid-Ausgangsmaterial unter der Überschrift »Oxidverfahren« beschrieben ist

Ergebnisse:

Schichtwiderstand: 20000 £ysq./mil.

Widerstandstemperaturkoeffizient ppm/° C:
-55° -25°C -12
25° -150° C +4

Wenn, wie in Beispiel 19 angegeben, das Rutheniumoxid in Form des Hydrats zugesetzt wird, ist der Wider-

40

50

55

60

65 standstemperaturkoeffizient nicht so niedrig wie bei Verwendung des Oxids oder Resinats als Ausgangsmaterial.

Das folgende Beispiel 20 veranschaulicht die Verwendung von Vanadiumpentoxid, das vorher in dem Glas mit der Bezeichnung FB-199N in einer Menge von 6,48 Gew.-% gelöst worden ist.

Beispiel 20 Bestandteile

Gew.-%

Rutheniumresinat (5,26% RuO₂) 10,37

Iridiumresinat (6,99% IrO₂) 13,78

Bi₂O₃ 2.99

Glas FB-199N/V₂O₅ 72,85

(FB-199N: gem. Tabellen 3 und 5)

Diese Stoffe werden nach dem vorstehend unter »Resinatverfahren« erläuterten Verfahren verarbeitet:

Ergebnisse: Schichtwiderstand: etwa 500 Ω/sq./mil.
Widerstandstemperaturkoeffizient ppm/° C:
-55°bis 25°C -29±3
25° bis 150° C -27 ±3

Bei allen vorstehenden Beispielen wurde das Vanadiumoxid vorzugsweise in Form von Vanadiumpentoxid zugegeben. Es ist jedoch daraufhinzuweisen, daß auch andere Oxide des Vanadiums, wie Vanadiumtrioxid, gleichfalls verwendet werden können. Außerdem kann das Vanadiurnoxid mittels eines Vanadiurnresinat-Vorläufermaterials eingeführt werden. Dies ist in den folgenden Beispielen 21 und 22 veranschaulicht:

Beispiel 21 Bestandteile

Gew.-% Oxid

Rutheniumresinat (5,26% RuO₂)	10,48
Iridiumresinat (6,99% IrO₂)	13,93
V₂O₃	4,84
Bi₂O₃	3,02
Glas FB-199N	67,72
(gem. Tabellen 3 und 5)

Diese Stoffe werden nach dem vorher unter »Resinatverfahren« erläuterten Verfahren verarbeitet.

Ergebnisse:

Schichtwiderstand: etwa 330 Ω/sq./mil.

Widerstandstemperaturkoeffizient ppm/° C: - 55°- 25° C + i3±3
25°- 150⁰C + 19 ±3

Das folgende Beispiel 22 verdeutlicht die Verwendung von als Vanadiumresinat eingerührtem Vanadiumoxid.

Beispiel 22 Bestandteile

Gew.-% Oxid *

Rutheniumresinat (5,26% RuO₂) 9,98

Iridiumresinat (6,99% IrO₂) 13,27

Vanadiumresinat (13,92% V₂O₅) 9,48

Bi₂O₃ 2,88

Glas FB-199N 64,39

(gem. Tabellen 3 und 5)

Die obigen Stoffe werden nach dem unter »Resinatverfahren« erläuterten Verfahren verarbeitet.

Ergebnisse:

Schichtwiderstand: 280 iVsq./mil. Widerstandstemperaturkoeffizient ppm/° C: -55°- 25° C + 26 ±3
25°- 150⁰C + 21 ±3

ίο

Wie erwähnt, ist die wesentliche Bedingung zur Erzielung des niedrif^n Widerstandstemperaturkoeffizienten die Verwendung von Vanadiumoxid mit Rutheniumdioxid, das vorzugsweise auch Iridiumdioxid enthalten kann, in den bestimmten Mengenanteilen und in Verbindung mit einer speziellen Glaszusammensetzung. Das Vanadiumoxid sowie das Rutheniumdioxid und das Iridiumdioxid können als Oxide eingesetzt oder von Resinatvorläufern erhalten werden. Obgleich Vanadiumpentoxid das bevorzugte Oxid von Vanadium darstellt, können vorteilhaft auch andere Oxide, wie Vanadiumtrioxid oder die von der Pyrolyse von Vanadiumresinat stammenden Oxide, verwendet werden.

Ersichtiicherweise wird mit der Erfindung somit ein Cermet- bzw. Keramik/Metall-Widerstand mit niedrigem Widerstandstemperaturkoeffizienten geschaffen, der als Extremwerte und allgemein unter 20 ppm/⁰ C gehalten werden kann und der über einen weiten Temperaturbereich hinweg erhalten bleibt. Das Vanadiumoxid kann, ebenso wie die Ruthenium- und Iriüiumuioxide, in verschiedenen Oxidationsstufen und in der Form des Resinats eingesetzt werden. Die Materialien lassen sich leicht zu einer Widerstands-Streichmasse verarbeiten. Für den Ersatz der üblicheren Massen durch die Cermet-Widerstandsmassen des neuen Widerslands brauchen keinerlei zusätzliche Kapitalinvestitionen aufgewandt zu werden, und diese Massen können ohne besonderes technisches Geschick seitens des Herstellers leicht zu Dickschichtwiderständen verarbeitet werden.

Zusammenfassend werden mit der Erfindung Cermet-Widerstände auf der Basis von Rutheniumdioxid und Iridiumdioxid geschaffen, die ungewöhnlich niedrige Widerstandstemperaturkoeffizienten zeigen, wenn eine spezielle Glasfritte und ein Vanadiumoxid-Additiv verwendet werden. Diese speziellen Widerstände besitzen Widerstandstemperaturkoeffizienten von unter ±25 ppm/°C über einen Bereich von—55° bis + 150⁰C, wobei die Extremwerte des Widerstandstemperaturkoeffizienten um weniger als 20 ppm schwanken. Die Vanadium-, Iridium- und Rutheniumoxide können als solche eingesetzt oder von Metü'lresinaten gewonnen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Vanadium-Ruthenium-Widerstand mit niedrigem, über einen weiten Temperaturbereich konstantem Widerstandstemperaturkoeffzienten, der mit Hilfe eines Blei-Bor-Silikatglases auf ein isolierendes, hochtemperaturfestes Substrat aufgebrannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß er aus 1 - 10% Vanadiumdioxid und 1 - 30% Rutheniumdioxid und zu 50 - 98 % aus einer Glasphase besteht, die aus 35 - 45% Bleioxid, 15 - 25% Bortrioxid und 30 - 40% Kieselsäure aufgebaut ist

2. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er weiterhin Iridiumdioxid in einer Menge von etwa 1,00 - 15,00 Gew.-% enthält

3. Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rutheniumdioxid in einer Menge von etwa 2,00 - 25,00 Gew.-%, das Iridiumtricxid in einer Menge von etwa 3,00 - 14,00 Gew.-%, das Vanadiunu>xid in einer Menge von etwa 1,00 - 8,00 Gew.-% und die Glasphase in einer Menge von etwa 63,00 - 95,00 Gew.-% vorhanden ist

4. Widerstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasphase etwa 38,00-45,00 Gew.-% Bleioxid enthält und daß die Masse etwa 17,00-21,00 Gew.-% Bortrioxid und etwa 33,00-37,00 Gew.-% Siliziumdioxid enthält

5. Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vanadiumoxid Vanadiumpentoxid ist

6. Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekenn-