BE431642A - - Google Patents

Description

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   Procédé de fabrication de résistances semi- conductrices. 



   On sait qu'il n'était jusqu'ici pas possible aisément de fabriquer des'résistances semi-conductrices en alliages ou oxydes métalliques possédant une valeur de résistance exactement déterminée d'avance. Le procé- dé selon l'invention permet d'influencer la valeur dési- rée de la résistance en agissant sur la résistivité du semi-conducteur et par suite, sur la résistance semi- conductrice déjà terminée en ses dimensions, de telle sorte que l'oh obtienne une valeur de résistance dési- rée. 



   Des procédés connus pour la fabrication de 

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 résistances semi-conductrices, en particulier à   caracté.   ristique à courbe négative dont la résistance dépend de l'excès d'oxygène, résident dans le fait que l'on agit sur la résistivité du   semi-cond.ucteur   par un traitement thermique dans l'air ou par un retrait poussé de l'oxy- cène, par exemple dans le vide.

   Etant donné que les conditions reconnues une fois comme nécessaires doivent être maintenues le plus souvent très exactement et que d'autre part à l'emploi de telles résistances,   surtout   aux hautes températures, il se produit facilement des modifications de cette teneur en oxygène surtout en fonction de la pureté du produit de départ, il est tout à fait désirable d'utiliser pour la fabrication de telles résistances un procédé ne présentant pas ces défauts. 



   Les résistances électriques présentent toujours, même lorsque la fabrication est faite avec les mêmes ma- tières de base et dans les Marnes conditions, des valeurs réelles différant de la valeur nominale. Pour obtenir des valeurs aussi exactes que possible et maintenir fai- ble la tolérance de dispersion, on a proposé les moyens les plus divers qui résident en principe dans le fait que la résistance finie est compensée sous le contrôle d'un système de mesure ou bien qu'elle est soumise, de préférence au dernier stade de fabrication, au contrôle du système de mesure.

   Comme moyen,de compensation ou bien aussi pour le dernier stade de fabrication on opère souvent un enlèvement,, de matière active de résistance; par exemple on exécute les résistances de fil avec une tolérance en plus et, à l'aide d'un système de mesure on déroule une quantité de fil jusqu'à obtenir la valeur nominale. Pour les résistances en couches,   c'est-à-        dire les résistances constituées par une mince couche résistante sur une âme porteuse, on enlève par exemple par estampage avec les parties de   l'âme   ou par un grat- tage ou un meulage des parties de la couche résistante 

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 pour réduire la section ou pour augmenter le trajet conducteur.

   Pour les résistances à masse constituées par un mélange de petites parties conductrices et semi- conductrices on a aussi la possibilité de modifier la valeur de la résistance en enlevant de la matière, mais ceci n'est pas intéressant, car il en résulte une modi- fication des dimensions de la résistance. Pour cette raison on emploie pour les résistances à masse un trai- tement thermique partiel ou une pression ultérieure pour influencer la valeur   de' la   résistance. Mais ces systè- mes exigent une dépense relativement importante de temps et de frais et ne permettent qu'en moyenne de maintenir des valeurs de résistance suffisamment utilisables. 



   Le procédé selon l'invention consiste à mélan- ger à l'embouti à préparer en matière résistante par traitement thermique, par exemple par durcissement, avant l'emboutissage, un faible pourcentage de combinaisons alcalines ou alcalino-terreuses par exemple de sodium - ou de potassium, de préférence sous la forme d'hydroxy- des ou de carbonates.

   Grâce à ces additions, selon l'importance du pourcentage on arrive d'une part à rée duire la résistivité de dizaines de pour cent et de plus à obtenir une dispersion des résistances en fonction de la pureté du produit de base avec une dispersion d'au plus 1 : 2 au lieu 1 : 4000 obtenu souvent jusqu'ici; de plus on arrive à améliorer très notablement la cons- tance dans le temps., Le procédé peut donc être utilisé pour les semi-conducteurs à oxydation connus pour les- quels la conductibilité augmenteavecla teneur en oxygè- ne. Apparemment les ions d'oxygène superflus définissant la résistance sont remplacés par des ions de métal alca- lin. Etant donné que l'ion alcalin ne possède pas au même degré que l'oxygène la propriété de s'échapper du corps, on explique ainsi la grande constance et la répé- tition des valeurs de résistance.

   C'est pourquoi aussi 

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 il importe moins que le durcissement soit effectué dans l'air ou sous pression d'oxygène, bien qu'une pression d'oxygène de 100 At. permette des températures d'environ 100  plus élevées et facilite ainsi l'élévation de la constance électrique. L'effet le meilleur pour obtenir une conductibilité déterminée est obtenu avec des addi- tions alcalines ou alcalino-terreuses d'environ 0,05 à 10 %. 



   Pour l'utilisation du procédé sur des résistan- ces en oxyde de cuivre il est bon d'ajouter une quantité de 1   #     à 1   % de sodium ou de potassium sous la forme d'hydroxyde ou de carbonate; on obtient ainsi des résis- tivités entre 1 et 1000 ohm/cm selon la quantité ajoutée, même pour un durcissement sans pression d'oxygène élevée, pour autant que les produits de départ présentent sans addition une résistivité approximative d'au moins   104   ohm/cm. 



   Pour les emboutis en oxyde de cuivre avec les additions selon l'invention une température de durcisse- ment de plus de 700  C s'est montrée particulièrement con- venable . 



   La résistance en semi-conducteurs ainsi   termi-   née en ce qui concerne ses propriétés physiques est en- suite, selon la continuation du procédé d'après l'inven- tion, compensée facilement par l'emploi des dispositifs existants et sous le contrôle d'un système de mesure, jusqu'à sa valeur nominale; pour cela des couches, métal- liques de préférence, bonnes conductrices, prévues sur la face supérieure des résistances, sont réduites dans leurs dimensions géométriques par exemple par meulage. On sait que les faces d'une résistance qui sont couvertes d'une couche encore meilleure conductrice que la matière de la résistance, sont court-circuitées plus ou moins selon le rapport des résistances des deux produits. On utilise ceci dans l'invention.

   La résistance elle-même est 

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 fabriquée avec une valeur de résistance supérieure à ce qu'elle doit être et réduite dans sa valeur finale jus- qu'au dessous de la valeur nominale par l'apport d'une masse bonne conductrice sur une partie de la résistance. 



  La résistance est ensuite branchée sur un système de me- sure et l'on enlève de la couche conductrice, par exem- ple par grattage, meulage, etc.., autant qu'il faut jus- qu'à ce que la valeur de la résistance, croissant au fur et à mesure, ait atteint la'valeur nominale. On ne chan- ge donc rien à 'la section ou aux autres dimensions don- nées-de la résistance mais on abaisse seulement la va- leur de la résistance par l'action de la masse bonne con- ductrice se trouvant en contact avec une partie de la résistance. 



   Une forme d'exécution particulièrement avanta- geuse utilise les   contact,s   nécessaires à. l'amenée du courant en même' temps comme couche de compensation; les organes de contact sont mis en place plus grands qu'il ne serait nécessaire et permettent par leur diminution une compensation de la valeur de la résistance. 



   La mise en place des surfaces de compensation peut être effectuée par apport d'argent colloïdal dans une solution et par rédultion par traitement thermique; on peut aussi exécuter des couches d'argent par apport d'oxyde d'argent et réduction par brûlage simultané. 



  Ces couches peuvent être aussi soudées avec des contacts métalliques rigides pendant la fabrication. 



   Le procédé indiqué est particulièrement impor- tant pour la fabrication de résistances négatives cons- tituées par un mélange de semi-conducteurs, en particu- lier d'oxydes métalliques parmi lesquels les oxydes de cuivre de titane et d'uranium conviennent bien. Quand on exécute ces résistances sous forme de barres et que l'on place les contacts métalliques pour l'amenée du courant dansle même plan, on a tout d'abord l'avantage 

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 que les extrémités des raccords se trouvent exactement en face. En prévoyant une autre couche sur les faces du corps vis-à-vis des contacts de raccord, par exemple dans les barres rectangulaires comme indiqué à la fig. 1 du dessin, on   obtient   que les lignes de champ circulent   principalement  à travers le corps lui-même et non le long de sa surface .

   Il y a ainsi répartition uniforme du cou- rant qui empêche leséchauffements locaux et ainsi les éclatements. De plus la résistance est complètement ter- minée puisque la compensation a lieu après le vieillisse- ment thermique de sorte que l'on n'exécute pas de nou- veaux pointsde contact cequi exigerait un nouveau vieillissement et qui pourrait amener des variations de résistance. La fig. 1 représente comme exemple la coupe c'une barre de résistance reproduite en élévation d.ans la fig. 2. ici a signifie le corps de la résistance en matière résistante, b, c, lescontacts d'amenée du courant et d une couche métallique qui est placée sur la face opposée au contact   d'amenée   du courant.

   La com- pansation jusqu'à la valeur nominale de la résistance est obtenue par la diminution des appliques métalliques b, c et d   comme le   montre par exemple la vue de la fig.3. 



    REVENDICATIONS : -    
1.- Procédé de fabrication de résistances semi- conductrices en alliages ou oxydes métalliques, traitées thermiquement, masses durdies dont la conductibilité dépend de l'excès   d'oxygène   et dont les valeurs de   rosis-   tpnce   doivent   être très   exactement   maintenues, caractérisé par le fait qu'au produit de base est mélangé un faible pourcentage de combinaisons alcalines ou alcalino-terreuses. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 2.- Procédé pour la compensation des valeurs <Desc/Clms Page number 7> des résistances fabriquées selon le procédé d'après la revendication 1, caractérisé par le fait que des couches, de préférence métalliques, bonnes conductrices, placées sur la résistance, sont diminuées dans leurs dimensions géométriques.

   3.- Procédé d'après revendication 2, carac- térisé par le fait que les dimensions géométriques de la couche métallique sont réduites par meulage.

   4. - Procédé d'après revendication 1 et 2, caractérisé par l'emploi de combinaisons de sodium ou de potassium sous forme d'hydroxydes ou de carbonates.

   5.- Procédé d'après revendication 4, caracté- risé par un pourcentage de l'alcali ajouté de la valeur de 0, 05 à 10 %.

   6. - Utilisation du procédé d'après revendica- tion 1, pour les s semi-conducteurs nommés d'oxydation, dans lesquels la conductibilité augmente avec la teneur en oxy- gène, par exemple pour l'oxyde de cuivre.

   7.- Procédé d'après revendication 6, caracté- risé par le fait, que pour la fabrication de résistances, eh particulier en oxyde de cuivre, les corps emboutis sont chauffés à température élevée, de préférence au-dessus de 700 C.

   8a- Procédé d'après revendications 6et 7, carac- térisé par le fait que pour la fabrication de résistances en oxyde de cuivre, on utilise des produits de base d'une composition telle qu'ils présentent, lors de la fabrication sans addition d'alcali,une résistivité d'au moins 104 Ohm/cm.

   9.- Procédé d'après revendication 1, caractéri- sé par le fait que pour obtenir une valeur de résistivité déterminée étroitement limitée, on utilise en particulier une matière¯d'après revendication 6 et celà avec une addition exactement dosée alcaline ou alcalino-terreuse. <Desc/Clms Page number 8>

   10. - Procédé d'après revendication 2, caractéri- sé par le fait que pour la compensation on utilise les cou- ches de contact servant d'amenée de courant.

   11.- Procédé pour la fabrication de la couche bonne conductrice servant à la compensation selon la reven- dication 2, caractérisé par le fait que l'on dépose une solution colloïdale d'argent qui est réduite à température convenable et brûlée.

   12.- Procédé pour la fabrication des couches bonnes conductrices servant à la compensation selon la revendication 11, caractérisé par le fait que la poudre d'oxyde d'argent est déposée mélangée à un produit fluide, réduite à température élevée et durcie sur la résistance ou bien que, lors du durcissement de l'oxyde d'argent, on soude des surfaces métalliques rigides.

   13.- Procédé pour la fabrication de résistances à couches conductrices destinées à la compensation selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la résis- tance est vieillis thermiquement après le dépôt de la couche conductrice et ensuite compensée selon les reven- dications 3 et 10 à 12.

   14. - Résistance, de préférence résistance à masse, fabriquée d'après le procédé selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les surfaces de contact servant à l'amenée du courant sont placées dans un plan.

   15.- Résistance d'après revendication 14, caractérisée par le fait que sur le côté du corps de ré.. sistance opposé aux contacts, il est prévu un autre revête- ment destiné à la compensation, en matière bonne'conduc- trice.