169621. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék villamos ellenálláselem előállítására
169621 valamennyi vezetőrétegnél, amelynek R0 értéke ezen tűréscsoportba esik, ezzel az s értékkel készítik el a csavarvonalat. Ezt az eljárást azáltal lehet javítani, hogy minden tűréstartományon belül mindenkor a legkisebb R0 értéket választják vonatkoztatási értékként és az ezen R0 értékhez tartozó s értéket alkalmazzák az illető tűréstartomány valamennyi eleménél. Emellett valamennyi vezetőréteget, amelynek kezdő ellenállása pontosan megfelel a vonatkoztatási értéknek, teljes mértékben csavarvonallal látják el, míg azoknál a vezetőrétegeknél, amelyeknek R0 értéke nagyobb, mint a vonatkoztatási érték, csak olyan mértékben képeznek ki csavarvonalat, amíg a menetképzés által bekövetkező ellenállásváltozás az egyidejű ellenőrzés mellett el nem éri az előre megadott Re végértéket. Ezen eljárás következtében a sorozatban kaptak teljes mértékben csavar vonalas, vagyis teljes beköszörüléssel ellátott ellenálláselemeket, valamint olyanokat is, amelyeknél csak részben volt átmenő csavarvonal kiképzés. Azok az ellenálláselemek azonban, amelyeknél nincs teljesen átmenő csavarvonal kialakítva, terhelhetőség szempontjából egyértelműen rosszabbak, mint azok az ellenálláselemek, amelyeknek átmenő csavarvonal kialakításuk van. Minthogy ezek szerint kívánatos, hogy valamennyi példánynál teljes csavarvonal legyen, másrészt azonban az először ismertetett eljárással kapcsolatos ráfordítást és mindenekelőtt az időráfordítást csökkenteni lehessen, a találmány szerint azt javasoljuk, hogy a vezetőréteg villamos ellenállását növelő barázdát a vezetőréteg két, egymáshoz képest axiálisan eltolt helyén egy-egy pont alakban becsapódó és a vezetőréteg anyagát a mindenkori becsapódási helyen elpárologtató energiasugárral állítsuk elő azáltal, hogy mindkét energiasugár becsapódási helyét a szigetelőmaggal együtt a szigetelőmag tengelye körül forgó vezetőréteg tengelyével párhuzamosan — csavarvonal alakú barázda keletkezése mellett — eltoljuk. Különösen kedvező, ha a két energiasugarat egyetlen sugárforrásból kapjuk. Ez oly módon történhet, hogy a sugárforrásból különböző irányban kiinduló két energiasugarat a gyűrű alakú vezetőrétegen egymáshoz képest axiálisan eltolt becsapódási helyre fókuszáljuk. Az is megtörténhet azonban, hogy a sugárforrásból kiinduló egyetlen energiasugarat két részsugárra bontjuk és mindegyik részsugarat a forgó vezetőrétegre fókuszáljuk, amint azt részleteiben az 1. ábra kapcsán a későbbiekben még ismertetni fogjuk. Energiasugárként különösen lézer sugár, infravörös sugarak és elektronsugarak jönnek számításba. Előnyösen valamennyi esetben a vezetőrétegen a csavarvonal kialakításra alkalmazott mindkét energiasugarat azonos, vagy körülbelül azonos intenzitásra állítjuk be. Amenynyiben az energiasugarak optikai természetűek, mint például lézer sugár vagy az infravörös sugár esetén, úgy a sugár felbontásnál és fokuszálásnál tisztán optikai eszközöket használhatunk, például tükröket, lencséket és prizmákat. Azonos fényforrásból származó két energiasugár előállítására például megfelelő fényrekeszeket és/vagy félig áteresztő tükröket lehet alkalmazni. Ha viszont az energiasugarak elektronsugarak, úgy a sugárnak a szükséges részekre való felbontásánál megfelelő diafragmákat alkalmazhatunk, míg a részsugarak eltérítésének biztosítására és fokuszálására megfelelő elektronoptikai eszközöket használhatunk. A találmány szerinti eljárás alkalmazásánál a csavarvonal kialakítás folyamán változtathatjuk a kezelendő vezetőréteg forgási sebességét, valamint a vezetőrétegen levő becsapódási helyek eltolási sebességét. Az ilyen fajta 5 folyamat általában a két energiasugárral a vezetőrétegbe „beírt" barázda emelkedését változtatja, és ezáltal megváltozik a csavarvonal alakú vezetőréteg menetemelkedése is. Ugyanúgy lehetőség van arra is, hogy mindkét barázdát már eleve különböző s emelkedéssel „írjuk" a 10 vezetőrétegre, miközben például a vezetőréteg konstans sebességű forgatásánál azokat a sebességeket, amelyekkel a két becsapódási helyet axiális irányban eltoljuk, különböző értékekre választjuk. Előnyösen a találmány szerinti eljárást úgy végezzük, hogy a két energia sugár 15 által „beírt" mindegyik barázdát a gyűrű alakú vezetőréteg szélein kezdjük és a közepe felé vezetjük. Kedvező esetben ekkor a két barázda a vezetőréteg közepén egy hegyben egyesül. Ha azonban pontos ellenállásértéket akarunk beállítani, akkor a két helyet, ahol az energia-20 sugarak a vezetőrétegre becsapódnak, csak annyira engedjük egymással szemben haladni, ameddig a vezetőréteg ellenállásértékének kívánt Re végértékét elérjük. Ebben az esetben a két barázda nem fog egymással érintkezni. 25 Az ilyen csavarvonalas ellenállásoknál kedvezőbb hőeloszlást kapunk, mint a szokásos, nem teljes mértékben csavarvonalas ellenállásoknál, mert az ellenálláselem legkisebb hőfejlesztésének tartományai az ellenállásréteg közepén helyezkednek el, míg a nagyobb mértékű hő-30 fejlődés tartományai egyben a fejlesztett meleg főrészét is elvezető elektródok közelében vannak, amely elektródok az ellenállásréteg két végén vannak elrendezve. A hőfejlődésnek és hőelvezetésnek kedvezőbb eloszlását lehet biztosítani azáltal is, hogy a két részsugár által 35 a vezetőrétegbe „beírt" barázdák emelkedését a középrész felé nagyobbra állítjuk, mint a szélén. Lehetőség van továbbá arra is, hogy a vezetőréteg ellenállását növelő barázdát úgy „írjuk" be, hogy az a vezetőréteg közepén levő közös pontból indul ki. Itt is 40 olyan barázda keletkezik, amelynek a közepén csúcs van. Ha viszont olyan homogén csavarvonalat kívánunk kialakítani, amely két barázdarészből tevődik össze, akkor a sugarak becsapódási pontjainak axiális mozgatását a vezetőrétegen nem egymással ellentétes irányban 45 kell végezni, mint az előbb említett esetben, hanem azonos irányban és a két energiasugár mindegyike a gyűrű alakú vezetőrétegnek csak a felén állít elő csavarvonalat. Ezenkívül arra kell ügyelni, hogy a hátrább vezetett energiasugár által „beírt" barázda a vezetőréteg közepén 50 beletorkolljon az előtte haladó energiasugár által „írott" barázdába, oly módon, hogy a két részbarázdánál a találkozás helyén az első és második differenciálhányadosok (emelkedés és görbület) azonos értékűek legyenek. 55 A találmány szerinti eljárás foganatosítása előnyösen úgy történik, hogy először a gyűrű alakú vezetőréteget szélein egy-egy — előnyösen sapka vagy gyűrű alakú — csatlakozó elektróddal látjuk el és csak azután állítjuk elő rajta a villamos ellenállást növelő barázdát, miköz-60 ben a két csatlakozó elektród feszültségre és a vezetőrétegnek a két csatlakozó elektród közötti ellenállását ellenőrző mérőműszerre van kapcsolva, úgyhogy a barázdák kialakítása folyamán bekövetkező ellenállásváltozásokat ellenőrizzük. Emellett, ha valamiképpen 65 lehetséges, a két rész-barázda emelkedését úgy állítjuk 2