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EP 0 436 776 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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04.01.1995 Patentblatt 1995/01 |
(22) |
Anmeldetag: 17.08.1990 |
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Kombination von Schichtwiderständen mit strukturierten Kontaktflächen und Anschlussdrähten
Combination of film resistors with structured contact surfaces and connection wires
Combination de résistances à couche avec des surfaces structurées de contact et des
fils de connexion
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT NL |
(30) |
Priorität: |
08.01.1990 DE 4000301
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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17.07.1991 Patentblatt 1991/29 |
(73) |
Patentinhaber: MANNESMANN Aktiengesellschaft |
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40027 Düsseldorf (DE) |
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Erfinder: |
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- Platen, Wolfgang, Dr. Dipl.-Phys.
D-6450 Hanau 9 (DE)
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(74) |
Vertreter: Meissner, Peter E., Dipl.-Ing. et al |
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Meissner & Meissner,
Patentanwaltsbüro,
Postfach 33 01 30 14171 Berlin 14171 Berlin (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
WO-A-86/01027 US-A- 4 053 866
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US-A- 4 034 149
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- PHILIPS RESEARCH REPORTS Bd. 13, Nr. 1, Februar 1958, EINDHOVEN NL Seiten 1 - 9; VAN
DER PAUW: 'A method of measuring specific resistivity and Hall effect of discs of
arbitrary shape'
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Kombination von Anschlußdrähten und Schichtwiderständen mit strukturierten Kontaktflächen
[0001] Die Erfindung betrifft eine Kombination von Anschlußdrähten und elektrischen Schichtwiderständen,
bestehend aus einer elektrischen Widerstandsstruktur, zwei Anschlußbahnen und zwei
Kontaktflächen für die Anschlußdrähte, wobei die Kontaktflächen durch Isolierstreifen
in jeweils zwei kleinere Kontaktflächen aufgeteilt sind.
[0002] Bei der Herstellung von elektrischen Schichtwiderständen muß ein Feinabgleich des
elektrischen Widerstandes vorgenommen werden. Die mögliche Streuung der Aufsetzpunkte
von Prüfspitzen auf die Kontaktflächen hat dabei einen Einfluß auf die Messungen des
elektrischen Widerstands.
[0003] Um die notwendigen Herstellgenauigkeiten einzuhalten, werden vielfach sogenannte
Vierpunktwiderstandsmessungen durchgeführt, bei denen auf die beiden Kontaktflächen
des Meßwiderstands je zwei Prüfspitzen aufgesetzt werden. Durch den Meßwiderstand
wird ein Meßstrom geleitet, der Spannungsabfall über den Widerstand wird durch das
verbleibende Kontaktpaar bestimmt. Die Genauigkeit dieses Verfahrens ist groß.
[0004] Die Messung liefert den elektrischen Widerstand zwischen den beiden Spannungsprüfspitzen.
[0005] Durch Toleranzen bei der Positionierung der Spitzen auf den Kontaktflächen kann es
deshalb zu Streuungen der abgeglichenen Meßwiderstände um den Sollwert kommen. Durch
eine Strukturierung der Kontaktflächen in jeweils zwei Felder ist es möglich, die
Genauigkeit der Aufsetzorte der Prüfspitzen vollständig aus dem Abgleichvorgang zu
eliminieren. Ein solches Verfahren ist beispielsweise beschrieben in Philips Res.
Repts. 13 (1958), 1-9.
[0006] Die Kontaktflächen der Schichtwiderstände haben eine Größe, die für das Anschweißen
oder sonstige Befestigungen je eines Anschlußdrahtes ausgelegt sind. Diese Flächen
sind für den Platzbedarf von Prüfspitzen überdimensioniert. Andererseits ist der zusätzliche
Platz bei einer Vierpunktmessung mit zwei zusätzlichen Kontaktflächen der für die
Prüfspitzen notwendigen Größe nicht vorhanden. Eine Unterteilung der vorhandenen zwei
Kontaktflächen in vier kleinere Flächen ergibt Kontaktflächen, die einzeln für eine
Kontaktierung mit Anschlußdrähten zu klein sind.
[0007] Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Kontaktierung für
elektrische Schichtwiderstände, bestehend aus einer elektrischen Widerstandsstruktur.
zwei Anschlußbahnen und zwei Kontaktflächen für die Anschlußdrähte. wobei die Kontaktflächen
durch Isolierstreifen in jeweils zwei kleinere Kontaktflächen aufgeteilt sind, zu
entwickeln, die einem genauen Widerstandsfeinabgleich mittels einer Vierpunktwiderstandsmessung
zugänglich sind und mit Anschlußdrähten kontaktiert sind, ohne die Meßgenauigkeit
damit zu verschlechtern.
[0008] Aus W0 86/01027 ist ein elektrischen Schichtwiderstand wie im Oberbegriff des Anspruchs
1 angegeben, bekannt.
[0009] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Isolierstreifen und die
Anschlußdrähte in ihrer Richtung so angeordnet sind, daß jeweils beide kleinen Kontaktflächen
mit dem Anschlußdraht elektrisch leitend verbunden sind.
[0010] Vorzugsweise ist der vom Anschlußdraht überbrückte Isolierstreifen senkrecht zur
Drahtachse angeordnet.
[0011] Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Engstelle unmittelbar am Ende des Isolierstreifens
und möglichst nahe an der durch den Anschlußdraht geschaffenen Verbindungsstelle zwischen
den jeweiligen beiden kleinen Kontaktflächen liegt.
[0012] Die Einteilung der beiden Kontaktflächen in jeweils zwei kleinere Kontaktflächen
ist ohne Einfluß auf die erforderliche Genauigkeit bei der Anbringung der Anschlußdrähte.
Sollte der zu befestigende Anschlußdraht über die Grenzen der kleineren Kontaktflächen
hinausragen, so hat dies keinen abträglichen Einfluß auf den Abgleichwert, weil der
elektrische Anschluß auf beiden Bereichen gegeben ist. Vorteilhaft ist auch, daß sich
eine unterschiedliche Verschiebung der Anschlußdrähte quer zum Isolierstreifen nicht
auf den elektrischen Widerstand auswirkt,
wenn der elektrische Kontakt zu den beiden Kontaktflächen in der Nähe des Isolierstreifens
liegt.
[0013] Die Strukturierung der Kontaktflächen ist einsetzbar für elektrische Schichtwiderstände
aus allen bekannten Materialien (z.B. Metalle wie Platin, Nickel; Halbleiter wie Silizium;
leitende Kunststoffe), hergestellt in Dünn-oder Dickschichttechnik oder aus Folien.
Geeignete Verfahren zur Herstellung der Isolierstreifen sind Laserstruktierieren,
Trocken-oder Naßätzen.
[0014] Bekannte Kontaktierungsverfahren für die Anschlußdrähte sind Thermokompressionsschweißen
-bonden, Spaltkopfschweißen, Löten oder andere Verfahren, die eine genügend große
Kontaktfläche zum Bauelement herstellen.
[0015] Die Abbildung zeigt schematisch in beispielhafter Ausbildungsform in Aufsicht zwei
Kontaktflächen eines elektrischen Dünnfilmwiderstands, die durch Isolierstreifen (2)
in jeweils zwei kleinere Kontaktflächen (1) aufgeteilt sind, wobei die Isolierstreifen
(2) so gelegt sind, daß die zu einer Anschlußbahn (3) gehörenden kleinen Kontaktflächen
(1) ausschließlich über eine Engstelle (4) elektrisch miteinander und mit der Anschlußbahn
(3) verbunden sind. Die Kontaktierung erfolgt mit zwei Anschlußdrähten (5) an den
Kontaktstellen (6).
1. Kombination von Anschlußdrähten und Schichtwiderständen, bestehend aus einer elektrischen
Widerstandsstruktur, zwei Anschlußbahnen und zwei Kontaktflächen für die Anschlußdrähte,
wobei die Kontaktflächen durch Isolierstreifen in jeweils kleinere Kontaktflächen
aufgeteilt sind, und die Isolierstreifen (2) jeweils eine Engstelle (4) zwischen den
beiden zu einer Anschlußbahn (3) gehörigen kleinen Kontaktflächen (1) ausbilden und
diese kleinen Kontaktflächen (1) ausschließlich über diese Engstelle (4) elektrisch
miteinander und mit der Anschlußbahn (3) verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Isolierstreifen (2) und die Anschlußdrähte (5) in ihrer Richtung so angeordnet
sind, daß jeweils beide kleinen Kontaktflächen (1) mit dem Anschlußdraht (5) elektrisch
leitend verbunden sind.
2. Kombination nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der vom Anschlußdraht (5) überbrückte Isolierstreifen (2) senkrecht zur Drahtachse
angeordnet ist.
3. Kombination nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Engstelle (4) unmittelbar am Ende des Isolierstreifens (2) und möglichst nahe
an der durch den Anschlußdraht (5) geschaffenen Verbindungsstelle zwischen den beiden
kleinen Kontaktflächen (1) liegt.
1. A combination of connecting wires and film resistors, consisting of an electric resistance
structure, two connecting tracks and two contact surfaces for the connecting wires,
the contact surfaces being divided into smaller contact surfaces in each case by insulating
strips, and the insulating strips (2) each forming a constriction (4) between the
two small contact surfaces (1) associated with one connecting track (3) and these
small contact surfaces (1) being connected electrically together and to the connecting
track (3) exclusively via this constriction (4), characterised in that the insulating
strips (2) and the connecting wires (5) are oriented such that in each case both small
contact surfaces (1) are connected to the connecting wire (5) so as to be electrically
conductive.
2. A combination according to Claim 1, characterised in that the insulating strip (2)
bridged by the connecting wire (5) is arranged at right-angles to the wire axis.
3. A combination according to Claims 1 and 2, characterised in that the constriction
(4) lies immediately at the end of the insulating strip (2) and as close as possible
to the junction point between the two small contact surfaces (1) which is provided
by the connecting wire (5).
1. Combinaison de fils de raccordement et de résistances à couche métallique, constituée
d'une structure résistante électrique, de deux voies de raccordement et de deux surfaces
de contact pour les fils de raccordement, les surfaces de contact étant, à chaque
fois, divisées par des bandes isolantes dans des surfaces de contact plus petites,
et les bandes isolantes (2) créant à chaque fois une zone étroite (4) entre les deux
petites surfaces de contact (1) faisant partie d'une voie de raccordement (3) et ces
petites surfaces de contact (1) étant reliées électriquement, essentiellement par
l'intermédiaire de ces zones étroites (4), les unes aux autres et à la voie de raccordement
(3),
caractérisée en ce que les bandes isolantes (2) et les fils de raccordement (5) sont
agencés en direction de sorte qu'à chaque fois les deux petites surfaces de contact
(1) sont reliées, de façon électriquement conductrice, au fil de raccordement (5).
2. Combinaison selon la revendication 1,
caractérisée en ce que la bande isolante (2) pontée par le fil de raccordement (5)
est agencée perpendiculairement à l'axe du fil.
3. Combinaison selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée en ce que la zone étroite (4) est située directement à l'extrémité de
la bande isolante (2) et le plus près possible de la zone de liaison entre les deux
petites surfaces de contact (1), créée par le fil de raccordement (5).
