VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER VIELZAHL VON WIDERSTANDSBAUEINHEITEN ÜBER EIN KERAMIKSUBSTRAT

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Widerstandsbaueinheiten, die jeweils einen Träger mit einer Gruppe von Widerstandselementen umfassen, an deren Enden ein jeweiliger erster und zweiter elektrischer Anschluss vorgesehen ist. Dokument US2014055228A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Widerstandsbaueinheiten, die jeweils einen Träger mit einer Gruppe von Widerstandselementen umfassen, an deren Enden ein jeweiliger erster und zweiter elektrischer Anschluss vorgesehen ist.

[0002] Derartige Verfahren dienen der Herstellung von Widerstandsbaueinheiten, die in elektrischen Bauteilen und/oder elektrischen Geräten eingesetzt und mittels der elektrischen Anschlüsse mit den Schaltkreisen der Bauteile oder Geräte leitend verbunden werden können. Die Widerstandsbaueinheiten können zumindest zwei Widerstandselemente aufweisen, die auf einer Seite eines Trägers in parallel zueinander angeordneten Streifen ausgebildet sind. Beispielsweise können die Streifen der Widerstandselemente doppelt so breit wie lang sein, wodurch sich für die Widerstandsbaueinheiten zumeist eine ansatzweise quadratische Form ergibt. Für den Einsatz in immer kleineren Bauteilen oder Geräten kann es erforderlich sein, auch die Größe der Widerstandbaueinheiten entsprechend zu verkleinern. Mit den bekannten Verfahren gelingt es bisher jedoch nicht, Widerstandsbaueinheiten herzustellen, deren Abmessungen, ausgedrückt in Länge mal Breite, 0,8 mm x 0,6 mm unterschreiten.

[0003] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mittels dessen sich kostengünstig, zuverlässig und effizient eine Vielzahl von verkleinerten Widerstandsbaueinheiten herstellen lässt.

[0004] Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst, insbesondere umfassend die Schritte:

a) Bereitstellen einer Trägerplatte, die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist;

b) Ausbilden einer Vielzahl von Streifen eines Widerstandsmaterials an der Unterseite der Trägerplatte, die entlang einer Querrichtung ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweisen, in einem regelmäßigen Muster dergestalt, dass entlang einer Längsrichtung, die senkrecht zu der Querrichtung verläuft, eine jeweilige Reihe von Streifen des Widerstandsmaterials gebildet ist und dass mehrere derartiger Reihen in Querrichtung nebeneinander angeordnet sind;

c) Ausbilden einer Vielzahl von Zonen eines elektrisch leitenden Materials an der Unterseite der Trägerplatte, die entlang der Querrichtung ein erstes Ende, einen Zwischenbereich und ein zweites Ende aufweisen, in einem regelmäßigen Muster dergestalt, dass entlang der Längsrichtung eine jeweilige Reihe von Zonen des elektrisch leitenden Materials gebildet ist und dass mehrere derartiger Reihen in Querrichtung nebeneinander angeordnet sind, wobei die Reihen von Streifen des Widerstandsmaterials und die Reihen von Zonen des elektrisch leitenden Materials in Querrichtung abwechselnd angeordnet sind, und wobei, mit Ausnahme von Randbereichen der Trägerplatte, die Streifen des Widerstandsmaterials an ihren ersten Enden mit dem ersten Ende einer jeweiligen Zone des elektrisch leitenden Materials überlappen und an ihren zweiten Enden mit dem zweiten Ende einer jeweiligen Zone des elektrisch leitenden Materials überlappen;

d) Durchtrennen der Trägerplatte durch regelmäßige Querrichtungsschnitte entlang der Querrichtung, erste Längsrichtungsschnitte entlang der Längsrichtung und zweite Längsrichtungsschnitte entlang der Längsrichtung dergestalt, dass die Querrichtungsschnitte zwischen Gruppen von einander zugeordneten, in Längsrichtung zueinander benachbarten Streifen des Widerstandsmaterials verlaufen, dass ferner die ersten Längsrichtungsschnitte die ersten Enden von den Zwischenbereichen einer jeweiligen Reihe von Zonen des elektrisch leitenden Materials abtrennen, und dass die zweiten Längsrichtungsschnitte die zweiten Enden von den Zwischenbereichen einer jeweiligen Reihe von Zonen des elektrisch leitenden Materials (insbesondere der vorgenannten Reihe oder einer anderen Reihe) abtrennen, so dass entlang der Querrichtung abwechselnd eine jeweilige Widerstandsbaueinheit und ein jeweiliger Restabschnitt der Trägerplatte gebildet ist, der abgetrennte Zwischenbereiche einer Reihe von Zonen des elektrisch leitenden Materials aufweist.

[0005] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit das Widerstandsmaterial und das elektrisch leitende Material in jeweils regelmäßiger Weise in Streifen bzw. Zonen auf die Trägerplatte aufgebracht, wobei das aufgebrachte Widerstandsmaterial und das aufgebrachte elektrisch leitende Material sich an bestimmten Bereichen überlappen. Diese Überlappungsbereiche dienen als elektrischer Anschlüsse der Widerstandsbaueinheiten, mittels derer die Widerstandsbaueinheiten leitend mit dem elektrischen Bauteil oder Gerät verbunden werden können.

[0006] Das Vereinzeln, d.h. die Ausbildung einzelner Widerstandsbaueinheiten erfolgt am Ende des Verfahrens, wobei geeignete Schnitte die Trägerplatte in Längsrichtung und in Querrichtung durchtrennen, und zwar derart, dass sogleich eine Vielzahl von Widerstandsbaueinheiten hergestellt wird. Dabei definieren die Querrichtung und die Längsrichtung zwei senkrecht zueinander verlaufende Bezugsrichtungen, und bezeichnen nicht unbedingt eine Längsform der Trägerplatte, der Streifen des Widerstandsmaterials, oder der Widerstandsbaueinheit.

[0007] Durch das Abtrennen der Zwischenbereiche der Zonen des elektrisch leitenden Materials werden Restabschnitte der Trägerplatte gebildet, die bei dem Herstellungsverfahren zwar als Ausschuss anfallen. Allerdings kann durch geeignete Wahl der ersten und zweiten Längsrichtungsschnitte die Größe der elektrischen Anschlüsse der gebildeten Widerstandselemente auf einfache Weise festgelegt und insbesondere unabhängig von der (nicht beliebig verkleinerbaren) Größe der Zonen des elektrisch leitenden Materials minimiert werden. Ferner ermöglichen die Zwischenbereiche der Zonen des elektrisch leitenden Materials vor dem Abtrennen gemäß einer nachstehend noch erläuterten vorteilhaften Ausführungsform eine Prüfung des elektrischen Widerstands.

[0008] Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren sind die Reihen von Streifen des Widerstandsmaterials und die Reihen von Zonen des elektrisch leitenden Materials in Querrichtung abwechselnd nebeneinander, aber nicht unbedingt in gleicher Anzahl angeordnet. Beispielsweise kann, mit Ausnahme von Randbereichen der Trägerplatte, zwischen zwei Reihen von Streifen des Widerstandsmaterials eine jeweilige Reihe von Zonen des elektrisch leitenden Materials angeordnet sein, wobei die Anzahl der Reihen von Streifen des Widerstandsmaterials insbesondere der Anzahl der Reihen von Zonen des elektrisch leitenden Materials entsprechen kann. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass, mit Ausnahme von Randbereichen der Trägerplatte, zwischen zwei Reihen von Streifen des Widerstandsmaterials zwei jeweilige Reihen von Zonen des elektrisch leitenden Materials angeordnet sind, wobei die Anzahl der Reihen von Zonen des elektrisch leitenden Materials insbesondere doppelt so groß wie die Anzahl der Reihen von Streifen des Widerstandsmaterials sein kann. In dem letztgenannten Fall überlappt letztlich nur eines der beiden Enden einer jeweiligen Zone des elektrisch leitenden Materials mit einem Streifen des Widerstandsmaterials, während das andere Ende der jeweiligen Zone in dem Schritt d) abgetrennt wird und somit nicht zur Kontaktierung eines Streifens des Widerstandsmaterials dient.

[0009] Durch eine geeignete Wahl der Länge und Breite und der gegenseitigen Abstände von benachbarten Streifen des Widerstandsmaterials und der gegenseitigen Abstände von benachbarten Zonen des elektrisch leitenden Materials lassen sich Widerstandsbaueinheiten verschiedenster Größen herstellen.

[0010] Aus dem Verfahren ergeben sich keine Einschränkungen bezüglich der Abmessungen der Widerstandsbaueinheiten. Insbesondere sind mittels des Verfahrens Widerstandsbaueinheiten herstellbar, die sich durch kleine Abmessungen auszeichnen und auch in Bauteilen oder Geräten einsetzbar sind, die eine besonders kompakte Ausbildung der Widerstandsbaueinheiten erfordern, wie beispielsweise Mobiltelefone, Smartphones, Smartwatches, Hörgeräte oder ähnliche Geräte.

[0011] Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen sowie der Beschreibung zu entnehmen.

[0012] Gemäß einer Ausführungsform umfasst die durch das Durchtrennen der Trägerplatte gebildete jeweilige Widerstandsbaueinheit einen Abschnitt der Trägerplatte, der den Träger der Widerstandsbaueinheit bildet, eine Gruppe von Streifen des Widerstandsmaterials, die die Gruppe von Widerstandselementen der Widerstandsbaueinheit bilden, eine Anzahl von ersten Enden von Zonen des elektrisch leitenden Materials, die die ersten elektrischen Anschlüsse der Widerstandselemente bilden, und eine Anzahl von zweiten Enden von Zonen des elektrisch leitenden Materials, die die zweiten elektrischen Anschlüsse der Widerstandselemente bilden. Somit ist jedes Widerstandselement in der Querrichtung durch Überlappung seiner beiden Enden mit einem jeweiligen Ende einer Zone des elektrisch leitenden Materials elektrisch leitend verbunden, welche als jeweiliger elektrischer Anschluss zur Verbindung mit dem elektrischen Bauteil oder Gerät dienen.

[0013] Bevorzugt sind die gegenseitigen Abstände der Querrichtungsschnitte und die gegenseitigen Abstände der ersten und zweiten Längsrichtungsschnitte derart gewählt, dass die gebildete Widerstandsbaueinheit, insbesondere eine Widerstandsbaueinheit mit zwei Widerstandselementen, eine Breite kleiner als 0,6 mm und eine Länge kleiner als 0,8 mm aufweist, wobei die Breite insbesondere in einem Bereich von 0,3 mm bis 0,34 mm liegt und die Länge insbesondere in einem Bereich von 0,54 mm bis 0,62 mm liegt und wobei die Breite bevorzugt ca. 0,32 mm und die Länge bevorzugt 0,58 mm beträgt. Diese geringen Abmessungen liegen außerhalb des Bereichs der durch bisherige Verfahren herstellbaren Widerstandsbaueinheiten. Mit anderen Worten sind ausschließlich durch das erfindungsgemäße Verfahren Widerstandsbaueinheiten in diesen Dimensionen herstellbar.

[0014] Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Gruppe von Streifen des Widerstandsmaterials zwei Streifen des Widerstandsmaterials. Die Widerstandsbaueinheit umfasst dementsprechend zwei Widerstandselemente. Aber auch Ausführungsformen mit mehr als zwei, beispielsweise drei oder vier, Streifen des Widerstandsmaterials sind möglich. Dabei ist jedes der Widerstandselemente mittels der ersten bzw. zweiten Enden von zwei Zonen des elektrisch leitendenden Materials bzw. der hierdurch gebildeten elektrischen Anschlüsse separat mit einem elektrischen Bauteil oder Gerät oder mit einer elektrischen Schaltung verbindbar.

[0015] Durch die regelmäßige Anordnung der Streifen des Widerstandsmaterials und der Zonen des elektrisch leitenden Materials, insbesondere durch die reihenförmig aneinander anschließende Anordnung der Widerstandselemente, lassen sich verschiedene Geometrien der Widerstandsbaueinheiten mit zwei oder mehreren Widerstandselementen in einfacher Weise erreichen. Hierzu genügt es, bei dem Herstellungsverfahren die Einteilung der Gruppen einander zugeordneter benachbarter Streifen und, damit einhergehend, die gegenseitigen Abstände der Querrichtungsschnitte zu verändern.

[0016] Gemäß einer Ausführungsform sind die Streifen des Widerstandsmaterials der gebildeten jeweiligen Widerstandsbaueinheit gleich groß. Mit anderen Worten weisen die Streifen des Widerstandsmaterials gleiche Breiten, gleichen Längen sowie gleiche Dicken auf. Somit wird eine Widerstandsbaueinheit gebildet, deren Widerstands-'elemente gleiche Widerstandswerte aufweisen.

[0017] Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Streifen des Widerstandsmaterials der gebildeten Widerstandsbaueinheit unterschiedlich groß, insbesondere mit unterschiedlicher Breite quer zu der Erstreckungsrichtung der Streifen des Widerstandsmaterials zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende. Dementsprechend können die Widerstandswerte der Widerstandselemente der gebildeten jeweiligen Widerstandsbaueinheit unterschiedlich groß sein.

[0018] Durch die streifenförmig aneinander anschließende Anordnung der Widerstandselemente lassen sich verschiedene Geometrien der Widerstandselemente mit entsprechenden verschiedenen Widerstandswerten in einfacher Weise erzielen. Hierzu genügt es, im Verfahren die Länge der Streifen des Widerstandmaterials zu ändern und, darauf abgestimmt, auch die Anordnung und die Abstände benachbarter Zonen des elektrisch leitenden Materials zu ändern.

[0019] Bevorzugt umfasst die Trägerplatte ein keramisches Substrat, welche insbesondere durch seine elektrisch isolierende Eigenschaft verhindert, dass außerhalb der Zonen des elektrisch leitenden Materials ein elektrischer Kontakt zwischen dem Widerstandmaterial und dem elektrisch leitenden Material besteht. Derartige Trägerplatten sind einfach in der Herstellung und lassen sich kostengünstig und in großen Stückzahlen herstellen. Im Übrigen ermöglicht das keramische Substrat ein einfaches und problemloses Durchtrennen der Trägerplatte in Schritt d).

[0020] Gemäß einer Ausführungsform werden das Widerstandsmaterial und das elektrisch leitende Material lediglich an der Unterseite der Trägerplatte aufgebracht. Das bedeutet, dass die Oberseite des Trägers der gebildeten Widerstandsbaueinheit frei von Widerstandselementen und/oder elektrischen Anschlüssen ist. Die Widerstandsbaueinheit ist somit für eine Montage und Kontaktierung in einer Flip-Chip Bauweise ausgebildet. Der Vorteil dieser Bauweise liegt darin, dass die Widerstandsbaueinheit direkt mit den elektrischen Anschlüssen nach unten mit dem elektrischen Schaltkreis des Geräts oder Bauteils verbindbar und/oder in diesen einsetzbar ist, wobei auf die Anbringung weiterer Anschlussdrähte an der Widerstandsbaueinheit oder an dem Schaltkreis verzichtet werden kann.

[0021] Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt b) des Ausbildens der Vielzahl von Streifen des Widerstandsmaterials das Aufbringen einer Metallschicht an der Unterseite der Trägerplatte durch Kathodenzerstäubung und ein lokales Abtragen der Metallschicht durch Abdampfen. Durch die Kathodenzerstäubung, das sogenannte "Sputtern", lassen sich Schichten des Widerstandsmaterials in geringer Dicke auf die Trägerplatte aufbringen, die sich durch eine große Gleichmäßigkeit und eine gute Reproduzierbarkeit auszeichnen. Dies ermöglicht die Herstellung einer Vielzahl von Widerstandselementen, deren Widerstandswerte alle in einem vorgegebenen, engen Bereich liegen.

[0022] Um das Widerstandsmaterial in Form einer Vielzahl von Streifen auf der Trägerplatte aufzubringen, kann das Widerstandsmaterial außerhalb der vorgegebenen Bereiche der Streifen, beispielweise durch einen Laser, abgetragen bzw. abgedampft werden. Mittels dieser Methode lässt sich das Widerstandsmaterial präzise und mit großer Positionsgenauigkeit auf die Bereiche der Streifen begrenzen.

[0023] Alternativ kann eine Maske an die Unterseite der Trägerplatte angelegt werden, welche eine Vielzahl von, den Streifen entsprechenden Freistellungen aufweist. Nach Anlegen der Maske kann das Widerstandsmaterial auf die Unterseite der Trägerplatte aufgedampft werden. Durch die Maske kommt das Widerstandsmaterial nur an den Stellen der Freistellungen mit der Trägerplatte in Kontakt, wodurch sich nach dem Entfernen der Maske auf der Trägerplatte eine Vielzahl von Streifen des Widerstandsmaterials ausbildet. Neben dem großflächigen Aufbringen und lokalen Abtragen des Widerstandmaterials oder dem Anbringen einer Maske sind jedoch auch andere Methoden denkbar, um die Streifen des Widerstandmaterials auszubilden.

[0024] Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt c) des Ausbildens der Vielzahl von Zonen des elektrisch leitenden Materials das Bedrucken der Unterseite der Trägerplatte mit einer elektrisch leitenden Paste, insbesondere mit einer Silber-Palladium Legierung. Hierzu kann beispielsweise eine Druckplatte verwendet werden, auf der in einem regelmäßigen Muster die elektrisch leitende Paste aufgebracht wird, wobei das Muster der Anordnung der Zonen entspricht. Insbesondere ist das Muster der auf die Druckplatte aufgebrachten elektrisch leitenden Paste auf die Anordnung der Streifen des Widerstandmaterials abgestimmt.

[0025] Nach dem Ausbilden der Vielzahl von Zonen des elektrisch leitenden Materials kann noch eine Galvanisierung, insbesondere eine Nickel-Zinn-Galvanisierung, der Zonen erfolgen.

[0026] Es versteht sich, dass der Schritt b) des Ausbildens der Vielzahl von Streifen des Widerstandsmaterials und der Schritt c) des Ausbildens der Vielzahl von Zonen des elektrisch leitenden Materials auch in umgekehrter Reihenfolge oder teilweise gleichzeitig ausgeführt werden können. Das Überlappen der Streifen des Widerstandsmaterials mit den Zonen des elektrisch leitenden Materials kann dabei dergestalt erfolgen, dass der jeweilige Streifen des Widerstandsmaterials die jeweiligen Zonen des elektrisch leitenden Materials teilweise überdeckt, oder dergestalt, dass die jeweiligen Zonen des elektrisch leitenden Materials den jeweiligen Streifen des Widerstandsmaterials teilweise überdecken.

[0027] Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Durchtrennen der Trägerplatte in dem Schritt d) mittels eines Laser-Strahls. Dies erlaubt hierbei eine präzise und effiziente Methode zu einer Strukturierung der Trägerplatte, wobei es bei dieser Technik auch möglich ist, mehrere Durchtrennungsschnitte in kurzer Folge in einem Arbeitsschritt durchzuführen. Generell können für das Durchtrennen der Trägerplatte in dem Schritt d) die Querrichtungsschnitte, die ersten Längsrichtungsschnitte und die zweiten Längsrichtungsschnitte in einer beliebigen Reihenfolge ausgeführt werden. Dabei folgt bzw. entspricht die regelmäßige Anordnung der Querrichtungsschnitte, der ersten Längsrichtungsschnitte und der zweiten Längsrichtungsschnitte dem regelmäßigen Muster der Streifen des Widerstandsmaterials und dem regelmäßigen Muster der Zonen des elektrisch leitenden Materials.

[0028] Gemäß einer Ausführungsform wird vor dem Durchtrennen der Trägerplatte durch die ersten und zweiten Längsrichtungsschnitte, insbesondere vor dem Schritt d), der elektrische Widerstand eines jeweiligen Streifens des Widerstandsmaterials gemessen, wobei Kontaktsonden an derjenigen Zone des elektrisch leitenden Materials, die mit dem ersten Ende des jeweiligen Streifens des Widerstandsmaterials überlappt, und an derjenigen Zone des elektrisch leitenden Materials, die mit dem zweiten Ende des jeweiligen Streifens des Widerstandsmaterials überlappt, angelegt werden. Die Messwerte können im Rahmen einer Qualitätskontrolle dahingehend überprüft werden, ob die Widerstandswerte in einem vorgegebenen nominellen Bereich liegen oder ob Abweichungen davon festzustellen sind. Insbesondere kann es sich bei den Kontaktsonden um Kelvin-Sonden handeln, welche mittels der Kelvin-Methode den elektrischen Widerstand der jeweiligen Zone des Widerstandsmaterials messen. Die Messung des elektrischen Widerstands vor dem Durchtrennen der Trägerplatte birgt den Vorteil, dass die gesamte Fläche einer jeweiligen Zone des elektrisch leitenden Materials für die Anbringung einer Kontaktsonde zu Verfügung steht, was wegen der geringen Größe der Widerstandbaueinheit und des geringen Größenverhältnisses zwischen der Kontaktsonde und der jeweiligen Zone des elektrisch leitenden Materials eine Positionierung der Kontaktsonde erheblich erleichtert bzw. erst ermöglicht.

[0029] Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Widerstandsbaueinheit, die gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist, mit einem Träger, einer an der Unterseite des Trägers angeordneten Gruppe von Widerstandselementen, ersten elektrischen Anschlüssen, die mit einem jeweiligen ersten Ende der Widerstandselemente verbunden sind, und zweiten elektrischen Anschlüssen, die mit einem jeweiligen zweiten Ende der Widerstandselemente verbunden sind, wobei die Widerstandsbaueinheit eine Breite kleiner als 0,6 mm und eine Länge kleiner als 0,8 mm aufweist, wobei die Breite insbesondere in einem Bereich von 0,3 mm bis 0,34 mm liegt und die Länge insbesondere in einem Bereich von 0,54 mm bis 0,62 mm liegt. Die Widerstandsbaueinheit ist für eine Montage und Kontaktierung in einer Flip-Chip Bauweise ausgebildet und ist durch ihre geringe Größe in elektrischen Bauteilen oder Geräten einsetzbar, die eine besonders kompakte Ausbildung der Widerstandsbaueinheiten erfordern, wie beispielsweise Mobiltelefone, Smartphones, Smartwatches, Hörgeräte oder ähnliche Geräte.

[0030] Nachfolgend wird die Erfindung bespielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1

Schritt a) einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Vielzahl von Widerstandsbaueinheiten;

Fig. 2

Schritt b) der Ausführungsform von Fig. 1;

Fig. 3

Schritt c) der Ausführungsform von Fig. 1;

Fig. 4

Funktionsüberprüfung der Ausführungsform von Fig. 1;

Fig. 5

Schritt d) der Ausführungsform von Fig. 1; und

Fig. 6

die Unteransicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Widerstandsbaueinheit.

[0031] Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Trägerplatte 10 gemäß Schritt a) einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Vielzahl von Widerstandsbaueinheiten. Die Trägerplatte 10 kann aus einem keramischen Substrat ausgebildet sein, welches eine elektrisch isolierende Trägereinrichtung zur Aufnahme eines Widerstandmaterials und eines elektrisch leitenden Materials bildet. In Fig. 1 bezeichnen Pfeile und die Buchstaben "Q", "L" eine Querrichtung Q und eine dazu orthogonale Längsrichtung L. Hierbei definieren die Querrichtung Q und die Längsrichtung L zwei senkrecht zueinander verlaufende Bezugsrichtungen, und bezeichnen nicht unbedingt eine Längsform der Trägerplatte 10 oder der gebildeten Widerstandsbaueinheiten. Die Trägerplatte 10 umfasst eine Oberseite 12 und eine Unterseite 14, welche in Fig. 1 in Draufsicht gezeigt ist.

[0032] In Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens, der in Fig. 2 dargestellt ist, wird an der Unterseite 14 der Trägerplatte 10 in einem regelmäßigen Muster eine Vielzahl von Streifen 16 eines Widerstandmaterials aufgebracht. Die Streifen 16 sind in Reihen 18 angeordnet, die sich in Längsrichtung L erstrecken und bezüglich der Querrichtung Q nebeneinander angeordnet sind. Fig. 2 zeigt hierbei einen Ausschnitt der Trägerplatte 10, in dem beispielhaft sechzehn Streifen 16 in vier parallelen Reihen 18 angeordnet sind. Die Anordnung der Streifen 16 kann entsprechend dem dargestellten Muster in beide der zueinander orthogonalen Richtungen Q und L fortgeführt werden. Die Streifen 16 weisen entlang der Querrichtung Q ein erstes Ende 20 und ein zweites Ende 22 auf. Das Auftragen des Widerstandmaterials kann beispielsweise durch Kathodenzerstäubung, ein sogenanntes "Sputtern", erfolgen. Diese Technik bietet den Vorteil, dass sich das Widerstandmaterial in einer Schicht von gleichmäßiger Dicke auf die Unterseite 14 der Trägerplatte 10 aufbringen lässt und auch Schichten geringer Dicke erzeugt werden können. Denkbar sind jedoch auch andere Methoden, um das Widerstandsmaterial auf die Trägerplatte 10 aufzubringen.

[0033] Um das Widerstandsmaterial ausschließlich an den Stellen der Streifen 16 auf die Trägerplatte 10 aufzubringen, kann das Widerstandsmaterial beispielsweise in durchgehenden, sich parallel entlang der Längsrichtung L erstreckenden, Bereichen auf die Trägerplatte aufgebracht werden. Zur Ausbildung der einzelnen Streifen 16 (Segmentierung) kann ein Laser eingesetzt werden, der in vorgegebenen Abständen entlang der Längsrichtung L Widerstandsmaterial abträgt bzw. abdampft. Mittels dieser Methode lässt sich eine präzise und positionsgenaue Anordnung der Streifen 16 erzielen. Alternativ kann die Unterseite 14 der Trägerplatte 10 vor der Auftragung des Widerstandsmaterials beispielsweise durch eine nicht gezeigte Maske abgedeckt werden, welche an der Stelle der Streifen 16 Freistellungen aufweist und beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sein kann. Nach der Aufbringung des Widerstandsmaterials und der nachfolgenden Entfernung der Maske ergibt sich somit auf der Trägerplatte 10 ein regelmäßiges Muster einer Vielzahl von Streifen 16 des Widerstandsmaterials. Denkbar sind jedoch auch andere Methoden, die alleine oder in Kombination mit einer Maske angewandt werden können, um auf der Trägerplatte 10 die Streifen 16 des Widerstandsmaterials präzise und dabei einfach und effizient auszubilden.

[0034] In der gezeigten Ausführungsform sind die Streifen 16 des Widerstandsmaterials gleich groß zueinander, d.h. die Streifen 16 des Widerstandsmaterials haben gleiche Breiten und Längen sowie gleiche Dicken. Dementsprechend weisen die Streifen 16 des Widerstandsmaterials gleiche elektrische Widerstandswerte auf. In anderen Ausführungsformen können die Streifen unterschiedliche Größen aufweisen, um damit Streifen 16 des Widerstandsmaterials mit unterschiedlichen elektrischen Widerstandswerten zu erzeugen. In einfacher Weise lässt sich dies durch eine Variation der Länge der Streifen entlang der Längsrichtung L erreichen.

[0035] Fig. 3 zeigt Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens, in dem eine Vielzahl von Zonen 24 eines elektrisch leitenden Materials an der Unterseite 14 der Trägerplatte 10 ausgebildet wird. Die Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials werden in einem regelmäßigen Muster auf der Trägerplatte 10 aufgebracht, wobei die Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials in einer Vielzahl von Reihen 26 angeordnet sind, die sich in Längsrichtung L erstrecken und bezüglich der Querrichtung Q nebeneinander angeordnet sind. Hierbei verlaufen die Reihen 26 der Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials parallel zu den Reihen 18 der Streifen 16 des Widerstandsmaterials und wechseln sich in der Querrichtung Q mit diesen ab, so dass die Anzahl der Reihen 26 der Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials im Wesentlichen der Anzahl der Reihen 18 der Streifen 16 des Widerstandsmaterials entspricht.

[0036] Die Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials weisen entlang der Querrichtung Q jeweils ein erstes Ende 28, einen Zwischenbereich 30 und ein zweites Ende 32 auf, wobei, außer an den Randbereichen der Trägerplatte 10, die Streifen 16 des Widerstandsmaterials an ihren ersten Enden 20 mit dem ersten Ende 28 einer jeweiligen Zone 24 des elektrisch leitenden Materials überlappen und an ihren zweiten Enden 22 mit dem zweiten Ende 32 einer jeweiligen Zone 24 des elektrisch leitenden Materials überlappen. Das regelmäßige Muster der Zonen 24 ist auf das regelmäßige Muster der Streifen 16 abgestimmt, und zwar dergestalt, dass an jedem Streifen 16 jeweils ein Überlappungsbereich mit einer jeweiligen Zone 24 an seinem ersten Ende 20 und ein Überlappungsbereich mit einer jeweiligen Zone 24 an seinem zweiten Ende 22 ausgebildet ist.

[0037] Die Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials können beispielsweise aus einer Silber-Palladium Legierung bestehen. Die Zonen 24 können durch Anbringung in Form einer Paste, insbesondere durch Bedrucken der Unterseite 14 der Trägerplatte 10, gebildet werden. Hierzu wird auf eine nicht gezeigte Druckplatte die elektrisch leitende Paste in einem regelmäßigen, einer vorgegebenen Anordnung der Zonen 24 entsprechenden Muster aufgebracht. Mittels dieser Technik lässt sich eine Vielzahl von Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials effizient in einem Druckvorgang erzeugen.

[0038] Der in Fig. 2 gezeigte Schritt b) des Ausbildens der Vielzahl von Streifen 16 des Widerstandsmaterials und der in Fig. 3 dargestellte Schritt c) des Ausbildens der Vielzahl von Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials können auch in umgekehrter Reihenfolge oder teilweise gleichzeitig ausgeführt werden. So kann das Überlappen der Streifen 16 des Widerstandsmaterials mit den Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials entweder dergestalt erfolgen, dass der jeweilige Streifen 16 des Widerstandsmaterials die jeweiligen Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials teilweise überdeckt, oder dergestalt, dass die jeweiligen Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials den jeweiligen Streifen 16 des Widerstandsmaterials teilweise überdecken.

[0039] In Fig. 4 ist ein optionaler Schritt zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit und/oder zur Charakterisierung der gebildeten Widerstandsbaueinheiten dargestellt. Hierfür werden Kontaktsonden 34, insbesondere Kelvin-Sonden, mit den Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials in Berührung gebracht, die einem jeweiligen Streifen 16 des Widerstandsmaterials zugeordnet sind. In Fig. 4 sind lediglich die Berührungsstellen der Kontaktsonden 34 illustriert.

[0040] Die Kontaktsonden 34 werden an derjenigen Zone 24 des elektrisch leitenden Materials, der mit dem ersten Ende 20 des jeweiligen Streifens 16 des Widerstandsmaterials überlappt, und an derjenigen Zone 24 des elektrisch leitenden Materials, die mit dem zweiten Ende 22 des jeweiligen Streifens 16 des Widerstandsmaterials überlappt, angelegt. Dabei sind die Kontaktsonden 36 dazu ausgebildet, beispielsweise mittels der Kelvin-Methode den elektrischen Widerstand eines jeweiligen Streifens 16 des Widerstandsmaterials und somit den elektrischen Widerstand des zu bildenden jeweiligen Widerstandselements zu messen. Aus den Messwerten lässt sich sodann ermitteln, ob die Widerstandswerte in einem vorgegebenen Bereich liegen oder ob Abweichungen vorhanden sind.

[0041] Durch die Durchführung der Funktionsprüfung nach Schritt c) des Verfahrens und vor dem Durchtrennen der Trägerplatte 10 gemäß dem Schritt d) wird die Anbringung der Kontaktsonden 34 an die jeweiligen Zonen 24 erleichtert, da zu diesem Zeitpunkt des Verfahrens auch die Fläche der Zwischenbereiche 30 der Zonen 24 hierfür zur Verfügung steht. Für das Prüfen der Streifen 16 des Widerstandsmaterials wird wenigstens ein Paar von Kontaktsonden 34 benötigt (je eine Kontaktsonde 34 auf den beiden Seiten des jeweiligen Streifens 16), wobei auch mehrere Paare von Kontaktsonden 34 dazu verwendet werden können, mehrere Streifen 16 gleichzeitig zu prüfen.

[0042] Fig. 5 zeigt Schritt d) des erfindungsgemäßen Verfahrens, in welchem durch eine Abfolge von Schnitten eine Vielzahl von Widerstandsbaueinheiten 44 aus der, mit Reihen 18 von Streifen 16 des Widerstandsmaterials und Reihen 26 von Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials besetzen, Trägerplatte 10 herausgetrennt werden. Die Abfolge von Schnitten umfasst Querrichtungsschnitte 36 entlang der Querrichtung Q, erste Längsrichtungsschnitte 38 entlang der Längsrichtung L und zweite Längsrichtungsschnitte 40 entlang der Längsrichtung L.

[0043] Die regelmäßige Anordnung der Querrichtungsschnitte 36, der ersten Längsrichtungsschnitte 38 und der zweiten Längsrichtungsschnitte 40 entspricht dem regelmäßigen Muster der Streifen 16 des Widerstandsmaterials und dem regelmäßigen Muster der Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials. Hierbei verlaufen die Querrichtungsschnitte 36 zwischen Gruppen 42 von einander zugeordneten, in Längsrichtung L zueinander benachbarten Streifen 16 des Widerstandsmaterials. In der beschriebenen Ausführungsform umfassen die Gruppen 42 jeweils zwei Streifen 16. Die Gruppen 42 können jedoch auch mehr oder auch nur einen Streifen 16 umfassen. Durch eine einfache Anpassung der Schnittabstände kann die Anzahl der Streifen 16 des Widerstandsmaterials der Widerstandsbaueinheiten 44 geändert werden.

[0044] Die ersten Längsrichtungsschnitte 38 trennen die ersten Enden 28 von den Zwischenbereichen 30 einer jeweiligen Reihe 26 von Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials ab. Durch die zweiten Längsrichtungsschnitte 40 werden hingegen die zweiten Enden 32 von den Zwischenbereichen 30 einer jeweiligen Reihe 26 von Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials abgetrennt. Somit wird durch die Abfolge von Schnitten 36, 38, 40 entlang der Querrichtung Q abwechselnd eine jeweilige Widerstandsbaueinheit 44 und ein jeweiliger Restabschnitt 46 der Trägerplatte ausgebildet. Der jeweilige Restabschnitt 46 umfasst abgetrennte Zwischenbereiche 30 einer Reihe 26 von Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials und wird nach der Beendigung des Herstellungsverfahrens nicht mehr benötigt.

[0045] Es versteht sich, dass für das Durchtrennen der Trägerplatte 10 die Querrichtungsschnitte 36, die ersten Längsrichtungsschnitte 38 und die zweiten Längsrichtungsschnitte 40 generell in einer beliebigen Reihenfolge ausgeführt werden. Das Durchtrennen der Trägerplatte 10 kann beispielsweise mittels eines Laser-Strahls durchgeführt werden, was eine präzise und effiziente Strukturierung der Trägerplatte 10 in einem Arbeitsgang erlaubt.

[0046] Die Streifen 16 des Widerstandsmaterials können generell eine Längsform aufweisen (insbesondere im Wesentlichen rechteckig), wobei die jeweilige Längsachse der Streifen 16 des Widerstandsmaterials entlang der Längsrichtung L oder entlang der Querrichtung Q ausgerichtet sein kann. Alternativ hierzu können die Streifen 16 des Widerstandsmaterials beispielsweise auch eine im Wesentlichen quadratische Form aufweisen.

[0047] Fig. 6 zeigt in einer Unteransicht beispielhaft eine Widerstandsbaueinheit 44 der Vielzahl von Widerstandsbaueinheiten, welche durch die Schritte a) bis d) des erläuterten Verfahrens erzeugt wurden. Jede Widerstandsbaueinheit 44 umfasst dementsprechend einen Abschnitt der Trägerplatte 10, der den Träger 48 der Widerstandsbaueinheit 44 bildet, eine Gruppe 42 von Streifen 16 des Widerstandsmaterials, die eine Gruppe von Widerstandselementen 50 der Widerstandsbaueinheit 44 bilden, eine Anzahl von ersten Enden 28 von Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials, die erste elektrischen Anschlüsse 52 der Widerstandselemente 50 bilden, und eine Anzahl von zweiten Enden 32 von Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials, die zweite elektrischen Anschlüsse 54 der Widerstandselemente 50 bilden. Dabei sind die ersten elektrische Anschlüsse 52 mit einem jeweiligen ersten Ende der Widerstandselemente 50 verbunden und die zweiten elektrischen Anschlüsse 54 mit einem jeweiligen zweiten Ende der Widerstandselemente 50 verbunden. Durch die Anordnung der Widerstandselemente 50 an der Unterseite des Trägers 48 ist die Widerstandsbaueinheit 44 insbesondere für eine Montage und Kontaktierung in einer Flip-Chip Bauweise geeignet.

[0048] Im Verfahren sind die gegenseitigen Abstände der Querrichtungsschnitte 36 und die gegenseitigen Abstände der ersten und zweiten Längsrichtungsschnitte 38, 40 derart gewählt, dass die Widerstandsbaueinheit 44 eine Breite kleiner als 0,6 mm und eine Länge kleiner als 0,8 mm aufweist, wobei die Breite insbesondere in einem Bereich von 0,3 mm bis 0,34 mm liegen kann und die Länge insbesondere in einem Bereich von 0,54 mm bis 0,62 mm liegen kann. Durch ihre geringe Größe, die durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht werden kann, ist die Widerstandsbaueinheit 44 in elektrischen Bauteilen oder Geräten einsetzbar, die eine besonders kleine und kompakte Ausbildung der Widerstandsbaueinheiten erfordern.

Bezugszeichenliste

[0049] 

10

Trägerplatte

12

Oberseite

14

Unterseite

16

Streifen des Widerstandsmaterials

18

Reihe der Streifen 16 des Widerstandsmaterials

20

erstes Ende eines Streifens 16 des Widerstandsmaterials

22

zweites Ende eines Streifens 16 des Widerstandsmaterials

24

Zone des elektrisch leitenden Materials

26

Reihe der Zonen 24 des elektrisch leitenden Materials

28

erstes Ende einer Zone 24 des elektrisch leitenden Materials

30

Zwischenbereich einer Zone 24 des elektrisch leitenden Materials

32

zweites Ende einer Zone 24 des elektrisch leitenden Materials

34

Kontaktsonde

36

Querrichtungsschnitt

38

erster Längsrichtungsschnitt

40

zweiter Längsrichtungsschnitt

42

Gruppe benachbarter Streifen

44

Widerstandsbaueinheit

46

Restabschnitt

48

Träger

50

Widerstandselement

52

erster elektrischer Anschluss

54

zweiter elektrischer Anschluss

Q

Querrichtung

L

Längsrichtung

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Widerstandsbaueinheiten (44), die jeweils einen Träger (46) mit einer Gruppe von Widerstandselementen (50) umfassen, an deren Enden ein jeweiliger erster und zweiter elektrischer Anschluss (52, 54) vorgesehen ist,
mit den Schritten:

a) Bereitstellen einer Trägerplatte (10), die eine Oberseite (12) und eine Unterseite (14) aufweist;

b) Ausbilden einer Vielzahl von Streifen (16) eines Widerstandsmaterials an der Unterseite (14) der Trägerplatte (10), die entlang einer Querrichtung (Q) ein erstes Ende (20) und ein zweites Ende (22) aufweisen, in einem regelmäßigen Muster dergestalt, dass entlang einer Längsrichtung (L), die senkrecht zu der Querrichtung (Q) verläuft, eine jeweilige Reihe (18) von Streifen (16) des Widerstandsmaterials gebildet ist und dass mehrere derartiger Reihen (18) in Querrichtung (Q) nebeneinander angeordnet sind;

c) Ausbilden einer Vielzahl von Zonen (24) eines elektrisch leitenden Materials an der Unterseite (14) der Trägerplatte (10), die entlang der Querrichtung (Q) ein erstes Ende (28), einen Zwischenbereich (30) und ein zweites Ende (32) aufweisen, in einem regelmäßigen Muster dergestalt, dass entlang der Längsrichtung (L) eine jeweilige Reihe (26) von Zonen (24) des elektrisch leitenden Materials gebildet ist und dass mehrere derartiger Reihen (26) in Querrichtung (Q) nebeneinander angeordnet sind, wobei die Reihen (18) von Streifen (16) des Widerstandsmaterials und die Reihen (26) von Zonen (24) des elektrisch leitenden Materials in Querrichtung (Q) abwechselnd angeordnet sind, und wobei, mit Ausnahme von Randbereichen der Trägerplatte (10), die Streifen (16) des Widerstandsmaterials an ihren ersten Enden (20) mit dem ersten Ende (28) einer jeweiligen Zone (24) des elektrisch leitenden Materials überlappen und an ihren zweiten Enden (22) mit dem zweiten Ende (32) einer jeweiligen Zone (24) des elektrisch leitenden Materials überlappen;

d) Durchtrennen der Trägerplatte (10) durch regelmäßige Querrichtungsschnitte (36) entlang der Querrichtung (Q), erste Längsrichtungsschnitte (38) entlang der Längsrichtung (L) und zweite Längsrichtungsschnitte (40) entlang der Längsrichtung (L) dergestalt, dass die Querrichtungsschnitte (36) zwischen Gruppen (42) von einander zugeordneten, in Längsrichtung (L) zueinander benachbarten Streifen (16) des Widerstandsmaterials verlaufen, dass ferner die ersten Längsrichtungsschnitte (38) die ersten Enden (28) von den Zwischenbereichen (30) einer jeweiligen Reihe (26) von Zonen (24) des elektrisch leitenden Materials abtrennen, und dass die zweiten Längsrichtungsschnitte (40) die zweiten Enden (32) von den Zwischenbereichen (30) einer jeweiligen Reihe (26) von Zonen (24) des elektrisch leitenden Materials abtrennen, so dass entlang der Querrichtung (Q) abwechselnd eine jeweilige Widerstandsbaueinheit (44) und ein jeweiliger Restabschnitt (46) der Trägerplatte (10) gebildet ist, der abgetrennte Zwischenbereiche (30) einer Reihe (26) von Zonen (24) des elektrisch leitenden Materials aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die durch das Durchtrennen der Trägerplatte (10) gebildete jeweilige Widerstandsbaueinheit (44)

- einen Abschnitt der Trägerplatte (10), der den Träger (48) der Widerstandsbaueinheit (44) bildet,

- eine Gruppe (42) von Streifen (16) des Widerstandsmaterials, die die Gruppe von Widerstandselementen (50) der Widerstandsbaueinheit (44) bilden,

- eine Anzahl von ersten Enden (28) von Zonen (24) des elektrisch leitenden Materials, die die ersten elektrischen Anschlüsse (52) der Widerstandselemente (50) bilden, und

- eine Anzahl von zweiten Enden (32) von Zonen (24) des elektrisch leitenden Materials, die die zweiten elektrischen Anschlüsse (54) der Widerstandselemente (44) bilden,
aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die gegenseitigen Abstände der Querrichtungsschnitte (36) und die gegenseitigen Abstände der ersten und zweiten Längsrichtungsschnitte (38, 40) derart gewählt sind, dass die gebildete jeweilige Widerstandsbaueinheit (44) eine Breite kleiner als 0,6 mm und eine Länge kleiner als 0,8 mm aufweist, wobei die Breite insbesondere in einem Bereich von 0,3 mm bis 0,34 mm liegt und die Länge insbesondere in einem Bereich von 0,54 mm bis 0,62 mm liegt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gruppe (42) von Streifen (16) des Widerstandsmaterials zwei Streifen (16) des Widerstandsmaterials umfasst.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Streifen (16) des Widerstandsmaterials der gebildeten Widerstandsbaueinheit (44) gleich groß sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Streifen (16) des Widerstandsmaterials der gebildeten Widerstandsbaueinheit (44) unterschiedlich groß sind, insbesondere mit unterschiedlicher Breite quer zu der Erstreckung der Streifen (16) des Widerstandsmaterials zwischen dem ersten Ende (20) und dem zweiten Ende (22).

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerplatte (10) ein keramisches Substrat umfasst.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Widerstandsmaterial und das elektrisch leitende Material lediglich an der Unterseite (14) der Trägerplatte (10) aufgebracht werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt b) des Ausbildens der Vielzahl von Streifen (16) des Widerstandsmaterials umfasst:

Aufbringen einer Metallschicht an der Unterseite (14) der Trägerplatte (10) durch Kathodenzerstäubung; und

lokales Abtragen der Metallschicht durch Abdampfen.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt c) des Ausbildens der Vielzahl von Zonen (24) des elektrisch leitenden Materials umfasst:
Bedrucken der Unterseite (14) der Trägerplatte (10) mit einer elektrisch leitenden Paste.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Durchtrennen der Trägerplatte (10) in dem Schritt d) mittels eines Laser-Strahls erfolgt.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Durchtrennen der Trägerplatte (10) durch die ersten und zweiten Längsrichtungsschnitte (38, 40) der elektrische Widerstand eines jeweiligen Streifens (16) des Widerstandsmaterials gemessen wird, wobei Kontaktsonden (34) an derjenigen Zone (24) des elektrisch leitenden Materials, die mit dem ersten Ende (20) des jeweiligen Streifens (16) des Widerstandsmaterials überlappt, und an derjenigen Zone (24) des elektrisch leitenden Materials, die mit dem zweiten Ende (22) des jeweiligen Streifens (16) des Widerstandsmaterials überlappt, angelegt werden.

13. Widerstandsbaueinheit (44), die gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt worden ist, mit einem Träger (48), einer an der Unterseite des Trägers (48) angeordneten Gruppe von Widerstandselementen (50), ersten elektrischen Anschlüssen (52), die mit einem jeweiligen ersten Ende der Widerstandselemente (50) verbunden sind, und zweiten elektrischen Anschlüssen (54), die mit einem jeweiligen zweiten Ende der Widerstandselemente (50) verbunden sind,
wobei die Widerstandsbaueinheit (44) eine Breite kleiner als 0,6 mm und eine Länge kleiner als 0,8 mm aufweist, wobei die Breite insbesondere in einem Bereich von 0,3 mm bis 0,34 mm liegt und die Länge insbesondere in einem Bereich von 0,54 mm bis 0,62 mm liegt.

Claims

1. A method of manufacturing a plurality of resistor units (44) that each comprise a carrier (46) having a group of resistor elements (50) at whose ends a respective first and second electrical terminal (52, 54) is provided, comprising the steps:

a) providing a carrier plate (10) that has an upper side (12) and a lower side (14);

b) forming a plurality of strips (16) of a resistor material at the lower side (14) of the carrier plate (10), that have a first end (20) and a second end (22) along a transverse direction (Q), in a regular pattern such that a respective row (18) of strips (16) of the resistor material is formed along a longitudinal direction (L) that extends perpendicular to the transverse direction (Q) and such that a plurality of such rows (18) are arranged next to one another in the transverse direction (Q);

c) forming a plurality of zones (24) of an electrically conductive material at the lower side (14) of the carrier plate (10), that have a first end (28), an intermediate region (30), and a second end (32) along the transverse direction (Q), in a regular pattern such that a respective row (26) of zones (24) of the electrically conductive material is formed along the longitudinal direction (L) and such that a plurality of such rows (26) are arranged next to one another in the transverse direction (Q), wherein the rows (18) of strips (16) of the resistor material and the rows (26) of zones (24) of the electrically conductive material are arranged alternately in the transverse direction (Q), and wherein, with the exception of border regions of the carrier plate (10), the strips (16) of the resistor material overlap the first end (28) of a respective zone (24) of the electrically conductive material at their first ends (20) and overlap the second end (32) of a respective zone (24) of the electrically conductive material at their second ends (22); and

d) cutting through the carrier plate (10) by regular transverse incisions (36) along the transverse direction (Q), first longitudinal incisions (38) along the longitudinal direction (L), and second longitudinal incisions (40) along the longitudinal direction (L) such that the transverse incisions (36) extend between groups (42) of strips (16) of the resistor material that are associated with one another and that are adjacent to one another in the longitudinal direction (L), such that furthermore the first longitudinal incisions (38) detach the first ends (28) from the intermediate regions (30) of a respective row (26) of zones (24) of the electrically conductive material, and such that the second longitudinal incisions (40) detach the second ends (32) from the intermediate regions (30) of a respective row (26) of zones (24) of the electrically conductive material so that a respective resistor unit (44) and a respective residual section (46) of the carrier plate (10) are alternately formed along the transverse direction (Q), said respective residual section (46) including detached intermediate regions (30) of a row (26) of zones (24) of the electrically conductive material.

2. A method in accordance with claim 1, wherein the respective resistor unit (44) formed by the cutting through of the carrier plate (10) has

- a section of the carrier plate (10) that forms the carrier (48) of the resistor unit (44);

- a group (42) of strips (16) of the resistor material that form the group of resistor elements (50) of the resistor unit (44);

- a number of first ends (28) of zones (24) of the electrically conductive material that form the first electrical terminals (52) of the resistor elements (50); and

- a number of second ends (32) of zones (24) of the electrically conductive material that forms the second electrical terminals (54) of the resistor elements (44).

3. A method in accordance with claim 1 or claim 2, wherein the mutual spacings of the transverse incisions (36) and the mutual spacings of the first and second longitudinal incisions (38, 40) are selected such that the respective formed resistor unit (44) has a width of less than 0,6 mm and a length of less than 0,8 mm, with the width in particular being able to be in a range from 0,3 mm to 0,34 mm and the length in particular being able to be in a range from 0,54 mm to 0,62 mm.

4. A method in accordance with any one of the preceding claims, wherein the group (42) of strips (16) of the resistor material comprises two strips (16) of the resistor material.

5. A method in accordance with any one of the preceding claims, wherein the strips (16) of the resistor material of the formed resistor unit (44) are of equal size.

6. A method in accordance with any one of the claims 1 to 4, wherein the strips (16) of the resistor material of the formed resistor unit (44) are of different sizes, in particular with a different width transversely to the extent of the strips (16) of the resistor material between the first end (20) and the second end (22).

7. A method in accordance with any one of the preceding claims, wherein the carrier plate (10) comprises a ceramic substrate.

8. A method in accordance with any one of the preceding claims, wherein the resistor material and the electrically conductive material are only applied to the lower side (14) of the carrier plate (10).

9. A method in accordance with any one of the preceding claims, wherein step b) of forming the plurality of strips (16) of the resistor material comprises:

applying a metal layer to the lower side (14) of the carrier plate (10) by cathode atomization; and

local removal of the metal layer by vaporization.

10. A method in accordance with any one of the preceding claims, wherein step c) of forming the plurality of zones (24) of the electrically conductive material comprises:
printing the lower side (14) of the carrier plate (10) with an electrically conductive paste.

11. A method in accordance with any one of the preceding claims, wherein the cutting through of the carrier plate (10) in step d) takes place by means of a laser beam.

12. A method in accordance with any one of the preceding claims, wherein the electrical resistance of a respective strip (16) of the resistor material is measured before the cutting through of the carrier plate (10) by the first and second longitudinal incisions (38, 40), wherein contact probes (34) are applied to that zone (24) of the electrically conductive material that overlaps the first end (20) of the respective first strip (16) of the resistor material and to that zone (24) of the electrically conductive material that overlaps the second end (22) of the respective strip (16) of the resistor material

13. A resistor unit (44) that has been manufactured in accordance with a method in accordance with any one of the preceding claims, comprising a carrier (48), a group of resistor elements (50) arranged at the lower side of the carrier (48), first electrical terminals (52) that are connected to a respective first end of the resistor elements (50), and second electrical terminals (54) that are connected to a respective second end of the resistor elements (50),
wherein the resistor unit (44) has a width of less than 0,6 mm and a length of less than 0,8 mm, with the width in particular being in a range from 0,3 mm to 0,34 mm and the length in particular being in a range from 0,54 mm to 0,62 mm.

Revendications

1. Procédé de fabrication d'une pluralité d'ensembles résistifs (44) qui comprennent chacun un support (46) avec un groupe d'éléments résistifs (50) aux extrémités desquels sont prévues des première et deuxième bornes électriques respectives (52, 54), comprenant les étapes consistant à :

(a) fournir une plaque de support (10) qui présente une face supérieure (12) et une face inférieure (14) ;

b) former une pluralité de bandes (16) d'un matériau résistif sur la face inférieure (14) de la plaque de support (10), qui présentent une première extrémité (20) et une deuxième extrémité (22) suivant une direction transversale (Q), selon un motif régulier tel qu'une rangée respective (18) de bandes (16) de matériau résistif soit formée suivant une direction longitudinale (L) perpendiculaire à la direction transversale (Q) et que plusieurs de ces rangées (18) soient juxtaposées dans la direction transversale (Q) ;

c) former une pluralité de zones (24) d'un matériau électriquement conducteur sur la face inférieure (14) de la plaque de support (10), qui présentent une première extrémité (28), une région intermédiaire (30) et une deuxième extrémité (32) suivant la direction transversale (Q), selon un motif régulier tel qu'une rangée respective (26) de zones (24) du matériau électriquement conducteur soit formée suivant la direction longitudinale (L) et que plusieurs de ces rangées (26) soient juxtaposées dans la direction transversale (Q), dans lequel les rangées (18) de bandes (16) du matériau résistif et les rangées (26) de zones (24) du matériau électriquement conducteur sont disposées en alternance dans la direction transversale (Q), et dans lequel, à l'exception de régions de bord de la plaque de support (10), les bandes (16) du matériau résistif chevauchent, à leurs premières extrémités (20), la première extrémité (28) d'une zone respective (24) du matériau électriquement conducteur et chevauchent, à leurs deuxièmes extrémités (22), la deuxième extrémité (32) d'une zone respective (24) du matériau électriquement conducteur ;

d) découper la plaque de support (10) par des coupes transversales régulières (36) suivant la direction transversale (Q), des premières coupes longitudinales (38) suivant la direction longitudinale (L) et des deuxièmes coupes longitudinales (40) suivant la direction longitudinale (L) de telle sorte que les coupes transversales (36) s'étendent entre des groupes (42) de bandes (16) mutuellement associées du matériau résistif qui sont adjacentes les unes aux autres dans la direction longitudinale (L), qu'en outre les premières coupes longitudinales (38) détachent les premières extrémités (28) des régions intermédiaires (30) d'une rangée respective (26) de zones (24) du matériau électriquement conducteur et que les deuxièmes coupes longitudinales (40) détachent les deuxièmes extrémités (32) des régions intermédiaires (30) d'une rangée respective (26) de zones (24) du matériau électriquement conducteur, de sorte que, suivant la direction transversale (Q), sont formés alternativement un ensemble résistif respectif (44) et une partie résiduelle respective (46) de la plaque de support (10) qui présente des régions intermédiaires détachées (30) d'une rangée (26) de zones (24) du matériau électriquement conducteur.

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'ensemble résistif respectif (44) formé en découpant la plaque de support (10) présente

- une partie de la plaque de support (10) qui forme le support (48) du composant résistif (44),

- un groupe (42) de bandes (16) du matériau résistif qui forment le groupe d'éléments résistifs (50) de l'ensemble résistif (44),

- un certain nombre de premières extrémités (28) de zones (24) du matériau électriquement conducteur qui forment les premières bornes électriques (52) des éléments résistifs (50), et

- un certain nombre de deuxièmes extrémités (32) de zones (24) du matériau électriquement conducteur qui forment les deuxièmes bornes électriques (54) des éléments résistifs (44).

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les espacements mutuels des coupes transversales (36) et les espacements mutuels des premières et deuxièmes coupes longitudinales (38, 40) sont choisis de telle sorte que l'ensemble résistif respectif formé (44) présente une largeur inférieure à 0,6 mm et une longueur inférieure à 0,8 mm, la largeur se situant en particulier dans une plage de 0,3 mm à 0,34 mm et la longueur se situant en particulier dans une plage de 0,54 mm à 0,62 mm.

4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le groupe (42) de bandes (16) du matériau résistif comprend deux bandes (16) du matériau résistif.

5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les bandes (16) de matériau résistif de l'ensemble résistif formé (44) sont de même taille.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les bandes (16) du matériau résistif de l'ensemble résistif formé (44) sont de tailles différentes, en particulier de largeurs différentes transversalement à l'extension des bandes (16) du matériau résistif entre la première extrémité (20) et la deuxième extrémité (22).

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la plaque de support (10) comprend un substrat céramique.

8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le matériau résistif et le matériau électriquement conducteur sont appliqués uniquement sur la face inférieure (14) de la plaque de support (10).

9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape b) de formation de la pluralité de bandes (16) du matériau résistif consiste à :

déposer une couche métallique sur la face inférieure (14) de la plaque de support (10) par pulvérisation cathodique ; et

éliminer localement la couche métallique par vaporisation.

10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape c) de formation de la pluralité de zones (24) du matériau électriquement conducteur consiste à :
imprimer la face inférieure (14) de la plaque de support (10) avec une pâte électriquement conductrice.

11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la découpe de la plaque de support (10) à l'étape d) est effectuée au moyen d'un faisceau laser.

12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, avant de découper la plaque de support (10) par les premières et deuxièmes coupes longitudinales (38, 40), on mesure la résistance électrique d'une bande respective (16) du matériau résistif, des sondes de contact (34) étant appliquées sur la zone (24) du matériau électriquement conducteur qui chevauche la première extrémité (20) de la bande respective (16) du matériau résistif et sur la zone (24) du matériau électriquement conducteur qui chevauche la deuxième extrémité (22) de la bande respective (16) du matériau résistif.

13. Ensemble résistif (44) fabriqué conformément à un procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant un support (48), un groupe d'éléments résistifs (50) disposés sur la face inférieure du support (48), des premières bornes électriques (52) qui sont reliées à une première extrémité respective des éléments résistifs (50) et des deuxièmes bornes électriques (54) qui sont reliées à une deuxième extrémité respective des éléments résistifs (50),
l'ensemble résistif (44) présentant une largeur inférieure à 0,6 mm et une longueur inférieure à 0,8 mm, la largeur se situant en particulier dans une plage de 0,3 mm à 0,34 mm et la longueur se situant en particulier dans une plage de 0,54 mm à 0,62 mm.

Zeichnung