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EP1283528B1 - Niederohmiger elektrischer Widerstand und Verfahren zur Herstellung solcher Widerstände - Google Patents

Niederohmiger elektrischer Widerstand und Verfahren zur Herstellung solcher Widerstände Download PDF

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Publication number
EP1283528B1
EP1283528B1 EP02015940A EP02015940A EP1283528B1 EP 1283528 B1 EP1283528 B1 EP 1283528B1 EP 02015940 A EP02015940 A EP 02015940A EP 02015940 A EP02015940 A EP 02015940A EP 1283528 B1 EP1283528 B1 EP 1283528B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
resistors
layer
strips
film
resistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02015940A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1283528A2 (de
EP1283528A3 (de
Inventor
Ullrich Dr. Hetzler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IsabellenHuette Heusler GmbH and Co KG
Original Assignee
IsabellenHuette Heusler GmbH and Co KG
Isabellen Huette GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE2001139323 external-priority patent/DE10139323C1/de
Priority claimed from DE2001153273 external-priority patent/DE10153273A1/de
Application filed by IsabellenHuette Heusler GmbH and Co KG, Isabellen Huette GmbH filed Critical IsabellenHuette Heusler GmbH and Co KG
Publication of EP1283528A2 publication Critical patent/EP1283528A2/de
Publication of EP1283528A3 publication Critical patent/EP1283528A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1283528B1 publication Critical patent/EP1283528B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-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
    • H01C7/06—Non-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 including means to minimise changes in resistance with changes in temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
    • H01C1/142—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors the terminals or tapping points being coated on the resistive element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/003—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors using lithography, e.g. photolithography
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/28—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for applying terminals
    • H01C17/281—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for applying terminals by thick film techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-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
    • H01C7/003—Thick film resistors

Definitions

  • the invention relates to a low-resistance electrical resistor and a method for its production according to the preamble of the independent claims. In particular acts low-resistance precision resistors for current measurement purposes in SMD or chip design.
  • the separation of the resistors can be done with a laser cutting machine or preferably by breaking the adhesive film after double-sided Etching through the metal layers along the intended Separation lines are made.
  • This known method is relative consuming. Above all, however, it is hardly possible thanks to this necessary etching resistors with precisely defined resistance values to create. It is particularly difficult to apply the alloy foil galvanized connection contacts by etching structure without the underlying alloy metal attack, with the precision also by the for the etching Typical undefined shape of the end faces of the connection contacts is affected, which is not exactly perpendicular to Surface, but more or less concave down to the alloy surface run.
  • connection contacts are used to manufacture SMD measuring resistors a bonded to a substrate, structured in the usual way Resistance foil if necessary after galvanic pre-tinning the connection areas as a paste using the screen printing process applied to the film and then melted into compact "beads". The desired precise resistance value can also be found here can only be achieved by subsequent adjustment.
  • These resistors are separated by stamping, as is also the case with comparable other known components is common.
  • the invention has for its object a method for Specify the manufacture of precision resistors of the type under consideration, that is easier than comparable known methods and in particular the formation of the connection contacts without etching allows.
  • the invention also provides a low-resistance resistor with the features of claim 1 provided.
  • precision resistances can be done with a few simple operations be made in the milliohm range that with resistance tolerances of max. ⁇ 5% no subsequent Require adjustment.
  • connection contacts nor the Alloy areas have to be etched, with the disadvantages the etching structuring, namely the Formation of leaking, non-vertical etching flanks leading to large fluctuations in the resistance value and poor reproducibility to lead.
  • the second requirement for the production according to the invention is more precise Resistance is the creation of a defined width. This is preferably done by sawing the galvanized resistance layer reached.
  • Sawing results in much higher accuracy and reproducibility of the resistances than with other separation methods such as etching, stamping and z. B. also in itself possible use of lasers. In addition, by sawing is the number that can be produced for a given usable area Resistances are maximized.
  • the process is suitable for for the production of extremely low-resistance Resistors in the range of about 0.5, for example Large quantities of m ⁇ to 5 m ⁇ , but resistors can also be used with even lower or higher resistance values be, e.g. B. 0.01-50 m ⁇ . With a modified design with particularly thin resistance foils, the resistance value can also be easily raised, e.g. up to 100 m ⁇ .
  • the resistors are also flexible and can be almost any size depending on the desired load capacity or be made small. Since the manufactured according to the invention Resistance consists essentially only of metal and the organic used in the known methods mentioned Adhesive layer either completely eliminated or, if available, does not have to dissipate heat, it has the advantage of high temperature resistance and high resilience. In the for this resistance typical applications, it is sufficient to use the heat loss derived via the connection contacts, for example in a Circuit board, on the surface of which the resistors according the SMD technology.
  • a bare is in the first step rectangular sheet 1 made of a metallic resistance alloy covered with a photoresist layer 2, which in the Photolithography usual way through a photomask (not shown) can be exposed.
  • the sheet 1 can be practical Cases a usable area of z. B. have about 300 x 400 mm and be between 0.1 and 1 mm thick. It preferably exists made of one of the proven Cu-based resistance alloys such as z. B. CuMn12Ni or the like.
  • Mask serving structure consists of a multitude of themselves over the entire width or length of the upper one in the drawing Surface of the sheet 1 or at least the surface to be used extending parallel strip 2 ', as a rule the same width and same, over the entire length of the strip have constant mutual distances.
  • the photoresist layer 2 Before, after or simultaneously with the photolithographic Structuring the photoresist layer 2 is the bottom of the Sheet 1 covered with a protective film 3, which in the subsequent Galvanizing is a metallization of the sheet metal underside prevented.
  • the photoresist strips are in the process stage according to FIG. 1D) 2 'removed and replaced by protective lacquer.
  • the protective lacquer strips 5 can, for example, by hand Spatulas or squeegees can be applied. You prevent one Metallization of the areas between the copper strips 4 of the sheet 1 in a subsequent galvanic reinforcement the copper strip and later protect as well like the protective film 3, the surface of the alloy area of the finished resistance.
  • further copper can be galvanically applied to the copper strip 4 Copper to strengthen the contacts and / or an additional one Metal to be deposited.
  • tin 6 the copper surface is protected from tarnishing and that later soldering the resistor onto a circuit board or The like. Relieved. Form the strips 4 with the tin layer 6 the connection contacts of the individual resistors to be generated.
  • connection contacts provided sheet 1 longitudinally perpendicular to the Sheet surface and groups running perpendicular to each other separated from cutting planes.
  • the cutting planes of one of these both groups run parallel to the copper strips 4 and thus to one of the edges of the sheet 1 through the entire sheet and are each in the middle of one of the copper strips 4, the thereby being cut into two equal strips, along the arrows 7 in Fig. 1E) and in Fig. F).
  • Fig. F as the last or penultimate stage of the process the isolated resistance or one along the second group of cutting planes shown strips to be divided.
  • the cutting planes of the second group also run parallel to the other sheet edge through the entire sheet along the side edges of the individual resistors.
  • the single resistance created after the last process step is shown schematically (not to scale) in Fig. 2.
  • the finished resistor consists of the rectangular one Alloy sheet metal piece 1 ', at the opposite ends of which rectangular connection contacts 4 'and 4' 'with the tin layers 6 ', 6' 'are electroplated.
  • the by galvanic cutting of copper possibly in several layers are preferably relatively thick, i.a. for good Input and output of the current in or out of the alloy guarantee.
  • the thickness of the copper can be approximate 50-100 ⁇ m.
  • the resistance has the opposite Ends of flat end faces 9 of the connection contacts and the sheet metal piece 1 'itself, which is exactly perpendicular to the Align the sheet level with each other. The same applies to the two lateral end faces 8 of the contacts and the sheet metal piece 1'.
  • The is between the connection contacts Protective lacquer layer 5 ', while the surface facing away from the contacts of the resistance is still covered by the protective film 3 ' can be.
  • the modified resistor shown in Fig. 3 differs from the design according to FIG. 2 only in that instead of the relatively thick sheet metal piece covered with the protective film 3 ' 1 'a much thinner resistance film 11 has been used is that on a double-sided adhesive serving as a protective film Adhesive film 13 has been attached.
  • the resistance foil 11 whose thickness is less than 100 ⁇ m e.g. down to 20 ⁇ m is for the purpose of manageability, i.e. for mechanical Stabilization using the protective and adhesive film 13 been fixed on a substrate 18, for example can be a 0.5 mm thick aluminum sheet.
  • connection contacts 14 with the tin layers 16 and Protective lacquer layer 15 correspond to the embodiment according to FIG. 2, and also the manufacture of the modified resistor takes place essentially according to that described with reference to FIG. 1 Method with the proviso that instead of in the step of FIG. 1A of the relatively thick sheet 1 from the thin resistance film 11, the double-sided adhesive film 13 and the substrate 18 existing laminate is used, the adhesive film 13 and the substrate 18 can replace the protective film 3.
  • the values of the resistors produced in this way can typically in the order of 50 or 100 m ⁇ .

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Description

Die Erfindung betrifft einen niederohmigen elektrischen Widerstand und ein Verfahren zu seiner Herstellung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche. Insbesondere handelt es sich um niederohmige Präzisionswiderstände für Strommesszwecke in SMD- oder Chipbauweise.
Bei einem aus der EP 0841668 A1 bekannten Verfahren zum Herstellen von SMD-Messwiderständen mit Widerstandswerten im Milliohmbereich wird zunächst ein Laminat aus einem als Substrat dienenden Kupferblech, einer Folie aus einer Widerstandslegierung auf Cu-Basis und einer zwischen ihnen befindlichen wärmeleitenden Klebefolie gebildet. Auf der freien Oberseite der Legierungsfolie werden dann Anschlusskontaktbereiche für die einzelnen Widerstände photolithographisch definiert, galvanisch verkupfert und mit Nickel überzogen. Nach der galvanischen Metallisierung wird die eigentliche Struktur der Widerstände und ihrer Anschlusskontakte durch Ätzen erzeugt. Die Widerstandsstruktur kann die übliche Vierpol- und/oder Mäanderform haben. Das Vereinzeln der Widerstände kann mit einer Laserschneidanlage oder vorzugsweise durch Zerbrechen der Klebefolie nach beidseitigem Durchätzen der Metallschichten längs der vorgesehenen Trennlinien erfolgen. Dieses bekannte Verfahren ist relativ aufwendig. Vor allem aber ist es kaum möglich, durch das bisher notwendige Ätzen Widerstände mit genau definierten Widerstandswerten zu erzeugen. Besonders schwierig ist es, auf die Legierungsfolie aufgalvanisierte Anschlusskontakte durch Ätzen zu strukturieren, ohne das darunter befindliche Legierungsmetall anzugreifen, wobei die Präzision außerdem durch die für das Ätzen typische undefinierte Form der Stirnflächen der Anschlusskontakte beeinträchtigt wird, die nicht genau senkrecht zur Oberfläche, sondern mehr oder weniger konkav bis in die Legierungsoberfläche verlaufen.
Bei einem anderen, aus der EP 0484756 B1 bekannten Verfahren zum Herstellen von SMD-Messwiderständen werden Anschlusskontakte einer auf ein Substrat geklebten, in üblicher Weise strukturierten Widerstandsfolie ggf. nach einer galvanischen Vorverzinnung der Anschlussbereiche als Paste im Siebdruckverfahren auf die Folie aufgebracht und dann in kompakte "Perlen" umgeschmolzen. Auch hier kann der gewünschte präzise Widerstandswert nur durch anschließendes Abgleichen erreicht werden. Das Vereinzeln dieser Widerstände erfolgt in der Praxis durch Stanzen, wie es auch bei vergleichbaren weiteren bekannten Bauelementen üblich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Präzisionswiderständen der betrachteten Art anzugeben, das einfacher ist als vergleichbare bekannte Verfahren und insbesondere die Bildung der Anschlusskontakte ohne Ätzen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 6 angegebene Verfahren gelöst.
Durch die Erfindung wird des weiteren ein niederohmiger Widerstand mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereitgestellt.
Besondere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Erfindungsgemäß können mit wenigen einfachen Arbeitsgängen Präzisionswiderstände im Milliohm-Bereich hergestellt werden, die mit Widerstandstoleranzen von maximal ± 5% keinen nachträglichen Abgleich erfordern. Weder die Anschlusskontakte noch die Legierungsbereiche müssen geätzt werden, womit die Nachteile der ätztechnischen Strukturierung vermieden werden, nämlich die Ausbildung auslaufender, nicht senkrechter Ätzflanken, die zu großen Schwankungen des Widerstandswertes und schlechter Reproduzierbarkeit führen.
Vorteilhaft wirkt sich aus, dass erfindungsgemäß nach fotolithografischer Definition der Abscheidungsflächen die vergleichsweise dicken Kupfer-Kontaktschichten sehr genau galvanisch abgeschieden werden können, wobei insbesondere die zu der Hauptfläche des Bleches bzw. einer die Wiederstandslage bildenden Folie senkrechte Ausbildung und die Position der dem aktiven Widerstandsbereich zugewandten Flanken wichtig sind.
Die zweite Voraussetzung zur erfindungsgemäßen Herstellung genauer Widerstände ist die Erzeugung einer definierten Breite. Vorzugsweise wird dies durch Zersägen der galvanisierten Widerstandslage erreicht.
Durch das Sägen ergibt sich eine wesentlich höhere Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Widerstände als bei anderen Trennverfahren wie Ätzen, Stanzen und z. B. auch bei der an sich ebenfalls möglichen Verwendung von Lasern. Außerdem kann durch das Sägen die Anzahl der bei einer gegebenen Nutzfläche herstellbaren Widerstände maximiert werden.
Das Verfahren eignet sich u.a. für die Herstellung extrem niederohmiger Widerstände beispielsweise im Bereich von etwa 0,5 mΩ bis 5 mΩ in großen Stückzahlen, doch können auch Widerstände mit noch niedrigeren oder mit höheren Widerstandswerten hergestellt werden, z. B. 0,01-50 mΩ. Bei einer modifizierten Bauform mit besonders dünnen Widerstandsfolien kann der Widerstandswert auch problemlos noch weiter angehoben werden, z.B. bis auf 100 mΩ. Die Widerstände sind darüber hinaus flexibel und können je nach gewünschter Belastbarkeit fast beliebig groß oder klein hergestellt werden. Da der erfindungsgemäß hergestellte Widerstand im Wesentlichen nur aus Metall besteht und die bei den erwähnten bekannten Verfahren verwendete organische Kleberschicht entweder ganz entfällt oder, soweit vorhanden, keine Wärme ableiten muss, hat er den Vorteil hoher Temperaturbeständigkeit und hoher Belastbarkeit. In den für diesen Widerstand typischen Anwendungsfällen genügt es, die Verlustwärme über die Anschlusskontakte abzuleiten, beispielsweise in eine Schaltungsplatte, auf deren Oberfläche die Widerstände gemäß der SMD-Technik montiert werden.
An den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1
die verschiedenen Schritte oder Stufen des Verfahrens;
Fig. 2
eine schematische schrägbildliche Darstellung eines erfindungsgemäß hergestellten Widerstands, und
Fig. 3
eine modifizierte Bauform des Widerstands.
Gemäß Fig. 1A) wird im ersten Verfahrensschritt ein blankes rechteckiges Blech 1 aus einer metallischen Widerstandslegierung mit eine Photoresistschicht 2 bedeckt, die in der bei der Photolithographie üblichen Weise durch eine Photomaske (nicht dargestellt) belichtet werden kann. Das Blech 1 kann in praktischen Fällen eine Nutzfläche von z. B. etwa 300 x 400 mm haben und zwischen 0,1 und 1 mm dick sein. Es besteht vorzugsweise aus einer der bewährten Widerstandslegierungen auf Cu-Basis wie z. B. CuMn12Ni od. dgl.
Im nächsten Schritt gemäß Fig. 1B) wird in ebenfalls an sich bekannter Weise durch partielles Entfernen die photolithographische Struktur der Photoresistschicht 2 gebildet. Diese als Abdeckmaske dienende Struktur besteht aus einer Vielzahl sich über die gesamte Breite oder Länge der in der Zeichnung oberen Oberfläche des Bleches 1 oder wenigstens der zu nutzenden Oberfläche erstreckender paralleler Streifen 2', die in der Regel die gleiche Breite und gleiche, über die gesamte Streifenlänge gleichbleibende gegenseitige Abstände haben.
Vor, nach oder gleichzeitig mit der photolithographischen Strukturierung der Photoresistschicht 2 wird die Unterseite des Bleches 1 mit einer Schutzfolie 3 bedeckt, die bei der anschließenden Galvanisierung eine Metallisierung der Blechunterseite verhindert.
Fig. 1C) zeigt die Verfahrensstufe nach der galvanischen Abscheidung von Kupfer auf den zwischen den Streifen 2' der Abdeckmaske frei gelassenen Blechstreifen. Die abgeschiedenen Kupferstreifen 4 erstrecken sich folglich ebenfalls mit untereinander gleicher Breite und gleichen, über die gesamte Streifenlänge gleichbleibenden gegenseitigen Abständen über die gesamte Breite oder Länge der Nutzenoberfläche des Bleches 1.
In der Verfahrensstufe gemäß Fig. 1D) sind die Photoresiststreifen 2' entfernt und durch Schutzlack ersetzt worden. Die Schutzlackstreifen 5 können beispielsweise von Hand durch Spachteln oder Rakeln aufgebracht werden. Sie verhindern eine Metallisierung der zwischen den Kupferstreifen 4 liegenden Bereiche des Bleches 1 bei einer nachfolgenden galvanischen Verstärkung der Kupferstreifen und schützen im übrigen später ebenso wie die Schutzfolie 3 die Oberfläche des Legierungsbereiches des fertigen Widerstands.
Gemäß Fig. 1E) kann auf den Kupferstreifen 4 galvanisch weiteres Kupfer zur Verstärkung der Kontakte und/oder ein zusätzliches Metall abgeschieden werden. Durch eine Zinnschicht 6 auf der Kupferoberfläche wird diese vor Anlaufen geschützt und das spätere Auflöten des Widerstands auf eine Schaltungsplatte od. dgl. erleichtert. Die Streifen 4 mit der Zinnschicht 6 bilden die Anschlusskontakte der zu erzeugenden einzelnen Widerstände.
Nun können die insoweit bereits fertig gestellten Präzisionswiderstände vereinzelt werden. Zu diesem Zweck wird das mit den Anschlusskontakten versehene Blech 1 längs senkrecht zu der Blechoberfläche und senkrecht zueinander verlaufender Gruppen von Schnittebenen zertrennt. Die Schnittebenen der einen dieser beiden Gruppen verlaufen parallel zu den Kupferstreifen 4 und somit zu einem der Ränder des Bleches 1 durch das gesamte Blech und liegen jeweils in der Mitte eines der Kupferstreifen 4, die dadurch jeweils in zwei gleiche Streifenteile zertrennt werden, längs der Pfeile 7 in Fig. 1E) und in Fig. F). In Fig. F) ist als letzte oder vorletzte Verfahrensstufe der vereinzelte Widerstand oder ein noch längs der zweiten Gruppe von Schnittebenen zu zerteilender Streifen dargestellt. Die Schnittebenen der zweiten Gruppe verlaufen parallel zu dem anderen Blechrand ebenfalls durch das gesamte Blech längs der seitlichen Ränder der einzelnen Widerstände.
Diese Vereinzelung der Widerstände erfolgt am besten durch Zersägen an den einzelnen Schnittebenen. Das Sägen hat den Vorteil, dass sehr präzise die jeweils gewünschten Abmessungen der Widerstände mit zu der Blechebene genau senkrechten ebenen Schnittflächen gewährleistet werden können. Hierfür geeignete Präzisionssägemaschinen, die z. B. optisch mit dem galvanisierten Blech ausgerichtet (referenziert) werden können und mit hoher Genauigkeit im µm-Bereich arbeiten, sind an sich bekannt und im Handel erhältlich. Das Blech wird zum Zersägen zweckmäßig auf eine Unterlage geklebt, von deren Klebeschicht die vereinzelten Widerstände dann problemlos gelöst werden können. Zweckmäßig wird das galvanisierte Blech zunächst längs einer der beiden Gruppen von Schnittebenen in einzelne Streifen zersägt, die dann ihrerseits zur Bildung der einzelnen Widerstände zersägt werden. Je nach Art der Sägemaschine könnten theoretisch auch mehrere Streifen gleichzeitig abgesägt bzw. zersägt werden. Aus einem Blech mit dem oben als Beispiel erwähnten Nutzen von ca. 300 x 400 mm lassen sich auf die hier beschriebene Weise mehrere 10.000 Widerstände aussägen.
Der nach dem letzten Verfahrensschritt entstandene einzelne Widerstand ist schematisch (nicht maßstabsgetreu) in Fig. 2 dargestellt. Der fertige Widerstand besteht aus dem rechteckigen Legierungsblechstück 1', an dessen entgegengesetzten Enden die rechteckigen Anschlusskontakte 4' und 4'' mit den Zinnschichten 6', 6'' aufgalvanisiert sind. Die durch das galvanische Abschneiden von Kupfer ggf. in mehreren Schichten gebildeten Anschlusskontakte sind vorzugsweise relativ dick, u.a. um guten Eingang und Ausgang des Stroms in die bzw. aus der Legierung zu gewährleisten. Beispielsweise kann die Dicke des Kupfers ungefähr 50-100 µm betragen.
Wie ersichtlich ist, hat der Widerstand an den genannten entgegengesetzten Enden ebene Stirnflächen 9 der Anschlusskontakte und des Blechstücks 1' selbst, die genau senkrecht zu der Blechebene miteinander fluchten. Dasselbe gilt für die beiden seitlichen Stirnflächen 8 der Anschlusskontakte und des Blechstücks 1'. Zwischen den Anschlusskontakten befindet sich die Schutzlackschicht 5', während die den Kontakten abgewandte Oberfläche des Widerstands noch von der Schutzfolie 3' bedeckt sein kann.
Der in Fig. 3 dargestellte modifizierte Widerstand unterscheidet sich von der Bauform nach Fig. 2 nur dadurch, dass anstelle des mit der Schutzfolie 3' bedeckten relativ dicken Blechstücks 1' eine wesentlich dünnere Widerstandsfolie 11 verwendet worden ist, die auf einer als Schutzfolie dienenden doppelseitig klebenden Klebefolie 13 befestigt worden ist. Die Widerstandsfolie 11, deren Dicke weniger als 100 µm z.B. bis herunter zu 20 µm betragen kann, ist zum Zweck der Handhabbarkeit, d.h. zur mechanischen Stabilisierung mittels der Schutz- und Klebefolie 13 auf einem Substrat 18 fixiert worden, bei dem es sich beispielsweise um ein 0,5 mm dickes Aluminiumblech handeln kann.
Die Anschlusskontakte 14 mit den Zinnschichten 16 und die Schutzlackschicht 15 entsprechen der Ausführungsform nach Fig. 2, und auch die Herstellung des modifizierten Widerstands erfolgt im Wesentlichen nach dem anhand von Fig. 1 beschriebenen Verfahren mit der Maßgabe, dass im Schritt gemäß Fig. 1A anstelle des relativ dicken Bleches 1 das aus der dünnen Widerstandsfolie 11, der doppelseitigen Klebefolie 13 und dem Substrat 18 bestehende Laminat verwendet wird, wobei die Klebefolie 13 und das Substrat 18 die Schutzfolie 3 ersetzen können. Die Werte der auf diese Weise hergestellten Widerstände können typisch in der Größenordnung von 50 oder auch 100 mΩ liegen.
Anstelle des aufgeklebten Aluminiumsubstrats 18 könnte die Handhabbarkeit einer ggf. sehr dünnen Widerstandsfolie wie der Folie 11 in Fig. 3 auch durch ein zur mechanischen Stabilisierung der Folie geeignetes nichtmetallisches Substrat ermöglicht werden, so dass sich ein Widerstand ergibt, der bis auf das dünnere Folienstück anstelle des Blechstücks 1' und das dickere nichtmetallische Substrat anstelle der Schutzfolie 3' dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 entspricht (bzw. dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, in dem die Klebefolie 13 und das Substrat 18 durch eine einzige Substratschicht ersetzt sind, auf die die Widerstandsfolie 11 aufgeklebt sein kann).

Claims (12)

  1. Niederohmiger elektrischer Widerstand, bestehend aus einem flachen rechteckigen Metallstück (1', 11) aus einer Widerstandslegierung und auf die eine Hauptfläche des Metallstücks an entgegengesetzten Enden aufgalvanisierten Anschlusskontakten (4', 4'', 14),
    wobei die Stirnflächen (9) des Metallstücks (1', 11) und der Anschlusskontakte (4', 4'', 14) an diesen Enden und die senkrecht zu diesen Stirnflächen (9) angrenzenden Seitenflächen (8) des Metallstücks (1') und der Anschlusskontakte (4', 4'', 14) jeweils senkrecht zu der Ebene der Hauptfläche des Metallstücks (1', 11)miteinander fluchten.
  2. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sein Widerstandswert zwischen etwa 0,5 mΩ und etwa 5,0 mΩ beträgt.
  3. Widerstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallstück eine Folie (11) ist, die auf ihrer den Anschlusskontakten (14) abgewandten Seite auf einem Substrat (18) befestigt ist.
  4. Widerstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (11) weniger als 100 µm dick ist.
  5. Widerstand nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sein Widerstandswert größer als 10 mΩ und vorzugsweise größer als 50 mΩ ist.
  6. Verfahren zur Herstellung niederohmiger elektrischer Widerstände, bei dem auf photolithographisch definierte Bereiche einer aus einer metallischen Widerstandslegierung in Form eines Bleches (1) oder einer Folie (11) bestehenden Lage galvanisch ein Metall zur Bildung von Anschlusskontakten (4) für eine Vielzahl einzelner Widerstände abgeschieden und die mit den Anschlusskontakten (4) versehene Lage (1, 11) in die einzelnen Widerstände zerteilt wird, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte
    photolithographische Erzeugung einer Abdeckmaske, die durch eine Vielzahl sich über die eine Oberfläche der Lage (1, 11) erstreckender paralleler Streifen (2') mit gleichmäßigen gegenseitigen Abständen gebildet wird;
    Galvanisierung der Lage (1, 11) nur auf ihrer die Abdeckmaske tragenden Oberfläche zur Abscheidung des Anschlusskontaktmetalls auf den zwischen den parallelen Maskenstreifen (2') liegenden Widerstandsstreifen; und
    Zertrennen der galvanisierten Lage (1, 11) längs senkrecht zu deren Oberfläche und senkrecht zueinander verlaufender Gruppen von Schnittebenen, von denen die einen Schnittebenen (7) parallel zu den Anschlusskontaktstreifen (4) je einen der Anschlusskontaktstreifen zertrennen, während die anderen Schnittebenen die Widerstände an ihren quer zu den Anschlusskontaktstreifen (4) verlaufenden Rändern voneinander trennen, wobei die galvanisierte Lage (1, 11) zum Vereinzeln der Widerstände zersägt oder mit einem Laser zertrennt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Galvanisierung die Rückseite der Lage (1) mit einer Schutzfolie (3) bedeckt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Abscheidung des Anschlusskontaktmetalls die Maskenstreifen (2') entfernt und an ihrer Stelle ein Schutzlack (5) aufgebracht wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Anschlusskontaktstreifen (4) vor dem Vereinzeln der Widerstände galvanisch mindestens eine zusätzliche Schicht (6) aus demselben Metall oder aus einem anderen Metall aufgebracht wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Blech (1) oder eine Folie (11) aus einer Cu-Legierung zur Bildung der Anschlusskontaktstreifen verkupfert wird und die Kupferstreifen (4) verzinnt werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Länge, Breite und Dicke der nach dem Vereinzeln der Widerstände verbleibenden Blechstücke (1') und der gegenseitige Abstand der verbleibenden Anschlusskontakte (4', 4'') für Widerstandswerte zwischen etwa 0,1 mΩ und etwa 5 mΩ bemessen werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckmaske auf einer aus der Widerstandslegierung bestehenden, weniger als 100 µm dicken Folie erzeugt wird, die durch Befestigung auf einem Substrat (18) handhabbar gemacht wird, und dass Länge, Breite und Dicke der nach dem Vereinzeln der Widerstände verbleibenden Folienstücke (11) für Widerstandswerte von mehr als 10 mΩ und vorzugsweise mehr als 50 mΩ bemessen werden.
EP02015940A 2001-08-10 2002-07-17 Niederohmiger elektrischer Widerstand und Verfahren zur Herstellung solcher Widerstände Expired - Lifetime EP1283528B1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001139323 DE10139323C1 (de) 2001-08-10 2001-08-10 Niederohmiger elektrischer Widerstand und Verfahren zur Herstellung solcher Widerstände
DE10139323 2001-08-10
DE10153273 2001-10-29
DE2001153273 DE10153273A1 (de) 2001-10-29 2001-10-29 Niederohmiger elektrischer Widerstand und Verfahren zur Herstellung solcher Widerstände

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1283528A2 EP1283528A2 (de) 2003-02-12
EP1283528A3 EP1283528A3 (de) 2003-07-16
EP1283528B1 true EP1283528B1 (de) 2004-10-13

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ID=26009922

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