专利名称：具有柔性引线的表面安装贴片型电阻器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子无源器件。更具体地，本发明涉及一种表面安装(SM)贴片型电阻 器，其在两个导电端接垫之间具有平面电阻图案。本发明还涉及一种将表面安装的无引线 贴片型电阻器转换为具有柔性引线的器件的制造方法。
背景技术：
具有平面电阻性元件的SM电阻器以两种主要构造来制成无引线的；以及带有引 线的。在第一种构造中，电阻器是无引线的矩形晶片，其中端接垫用于在陶瓷基底顶部上的 电阻层的相反两端处电连接。SM电阻器的第一种构造可具有不同的端接构造，包括“环绕式金属喷镀”(Wrap Around Metallization)或“倒装晶片”构造的端接结构。在具有“环绕式金属喷镀”的晶 片中，垫部从端接垫延伸过矩形晶片的短侧并到达晶片底部的部分。钎焊到PCB上是根据 上述两种端接构造中的一种来进行。对于仅在顶部具有垫部的晶片，采用垫部朝下的“倒装 晶片”构造。对于具有“环绕式金属喷镀”的晶片，晶片的金属化底部放置在PCB的垫部上。表面安装电阻器的第二种构造是模制到树脂封装件中，其中附连到端接垫上的两 条平面引线在封装件的两侧上延伸，并且弯曲成安置于PCB的垫部上以用于钎焊。第一种构造的有利之处在于具有更小的尺寸和更低的制造成本，但其局限性是在 经受高机械应力和/或热应力时焊接至PCB垫部的焊接接头容易发生故障，其中热应力是 由晶片陶瓷基底与PCB材料之间的热膨胀系数(CTE)的不匹配所造成的。发生这种故障的 概率随着晶片尺寸的增加而增加。当环境温度改变且晶片与PCB的膨胀或收缩速率不一致时，或者当施加到电阻器 上的载荷引起其温度升高而PCB仍保持较冷时，或者当PCB挠曲从而使得其垫部之间的距 离变化时，都会发生出现应力。因而，无论在本领域如何发展，该问题继续存在。所需要的是一种解决方案，其能解决在将晶片被钎焊到印刷电路板(PCB)之后由 机械应力和热应力引起的贴片型电阻器故障。因此，本发明的主要目的、特征或优势在于提供一种适合于批量生产的、将无引线 的贴片型电阻器转换为具有柔性引线的器件的低成本方法，而不会显著增加贴片型电阻器 的尺寸。
发明内容
根据本发明的一个方面，本发明提供一种贴片型电阻器。贴片型电阻器包括具有 顶表面和相反底表面的刚性绝缘基底。还具有第一导电端接垫和第二导电端接垫，两个端 接垫都位于刚性绝缘基底的顶表面上。在第一和第二导电端接垫之间还存在电阻材料层。 还提供均由导电材料制成的第一和第二柔性引线。第一柔性引线附连且电连接到第一导电 端接垫，第二柔性引线附连且电连接到第二导电端接垫。每个柔性引线在由多个引线区段 形成，以利于使每个柔性引线在贴片型电阻器的一个端部附近或边缘处弯曲。每个柔性引线绕贴片型电阻器的一个端部弯曲。根据本发明的另一方面，本发明提供一种从无引线的贴片型电阻器制造具有柔性 引线的贴片型电阻器的方法。所述方法包括提供具有引线框的承载带，所述引线框包括第 一和第二柔性引线，每个柔性引线由导电材料制成且包括多个引线区段；使第一柔性引线 和第二柔性引线在无引线的贴片型电阻器的相反端部附近或边缘处弯曲；将第一柔性引线 附连到无引线的贴片型电阻器的第一端接垫上；将第二柔性引线附连到无引线的贴片型电 阻器的第二端接垫上；以及将柔性引线从承载带分离。
图1是用于制造具有柔性引线的贴片型电阻器的引线框的第一实施例的视图。引 线框包括在其两侧上带有弓I线的承载带。图2是包括分开成两个相同的半引线框的引线框的第二实施例的视图。图3示出了每个图2中的引线框在其区段被部分地弯曲以形成用于放置电阻器晶 片的座窝部(nest)的侧面。图4是具有柔性引线的组装后的晶片的俯视图。图5是晶片的较长侧的视图。图6是晶片的较短侧的视图。图7示出了柔性引线的区段的区域，所述区域涂覆有树脂以在组装到PCB上的过 程防止被焊料覆盖。图8示出了具有柔性引线的组装后的晶片的一个实施例的透视图。
具体实施例方式本发明用于将引线框附连到无引线贴片型电阻器上，以便将无引线的贴片型电阻 器转换为具有柔性引线的贴片型电阻器。本发明提供了引线框的设计以及一种适于自动批 量生产的组装方法，其中该方法使得加工好的无引线电阻器晶片能够转换(transform)为 具有柔性引线的高可靠性电阻器，用于将SM组件组装在PCB上。本发明示出了多个实施例，包括将贴片型电阻器放置在其端接垫向上的引线框上 的实施例、以及将贴片型电阻器放置在其端接垫向下的引线框上的实施例。在第一实施例中，贴片型电阻器放置在引线框上，其中端接垫向上。图1示出了引 线框，其包括具有打孔区域10的中心承载带2以及位于承载带2的每个侧面上的柔性引线 4。每个柔性引线4包括多个区段，例如第一区段12、第二区段14和第三区段16。两个翼 板18附连到第三区段16的两个相反端上。第一沟槽20被蚀刻或压印，以利于将组装后的晶片从承载带2上分离。此外，沟 槽被蚀刻或压印以利于将引线区段12、14、16在电阻器晶片附近或边缘处弯曲。第一沟槽 24位于第一引线区段12与第二引线区段14之间。第二沟槽26位于第二引线区段14与第 三引线区段16之间。沟槽22也存在于第三区段16与其翼板18之间。如下所述进行组装过程将倒装晶片(flip chip)置于引线框上，其中晶片的端 接垫向上地位于两个区段12上；将焊膏施加到垫部上以及将粘结剂(例如粘胶剂)施加到 翼板18上；将翼板18、区段14和区段16弯曲以接近晶片的短侧和端接垫；以及使焊膏回流和使粘结剂或粘胶剂固化。柔性引线至晶片的、以及焊接点至端接垫的机械附连是通过 将翼板18粘结到晶片上而得到加强。常用的环氧玻璃PCB的热膨胀系数(CTE)比电阻器晶片的陶瓷基底或类似基底的 CTE要大得多。将晶片安装到PCB上需要使焊料回流的高温，且之后进行在焊料固化之后 的冷却过程。结果使得，PCB比晶片收缩得更多，从而引起热应变。柔性引线的底部区段16 随从着PCB的上述收缩运动，从而避免发生在焊接接头处的危害应力。类似地，当贴片型电 阻器由于所施加的载荷而变热时，贴片型电阻器进行膨胀同时PCB仍是冷的，这样会再次 导致在不使焊接头承受应力(stressing)的情况下引线发生弯曲。柔性引线4至晶片、以 及至与端接垫的焊接接头处的机械附连是通过粘结到晶片的翼板18来加强或强化。翼板 18承受了由于这些热应变而产生的剪切应力以及用于确保组件具有较高程度稳固性的应 力的。图2和图3示出了其他实施例。在图2和3所示的实施例中，使用了两个相反的 半引线框。图2是平面图。图3是部分弯曲之后的侧面。在该实施例中，如图3所示，翼板 18和区段14首先弯曲以形成用于放置倒装晶片的座窝部(nest)。接着，焊膏和粘胶剂被 施加到该座窝部上。然后，晶片被面向下方地放置，其端接垫位于区段16上。在使焊膏回 流并且固化粘胶剂之后，可将一个半框架的承载带沿沟槽20弯曲并被切断以允许自动电 测量单个晶片，并且需要的话将其电阻值最终修整成十分精确的欧姆值。备选方法包括使用带有镀金垫部的晶片以及镀锡的引线框，并且通过平行间缝焊 接(paralle-gap welding)来实现电互连。图4、5和6示出了带有柔性引线的组装后的贴片型电阻器的平面图和侧面。晶片 30包括端接垫32、引线区段12、14、16以及翼板18。图7示出了保护性树脂层14’，所述树脂层在组装之前被施加到区段14的两侧上。 在钎焊到PCB的期间，树脂防止焊料使板18向上蠕变，所述蠕变会降低其柔性。上述工艺还可应用到这样的无引线贴片型电阻器，其中在所述晶片被覆盖至其厚 度的一半之后进行环绕式金属喷镀，同时具有保护层以在组装到PCB期间防止焊料使引线 向上蠕变。这可通过将晶片以其约一半厚度浸入到液态热固性树脂中以及使树脂固化来实 现。因而，本发明提供了用于将无引线的贴片型电阻器转换为具有柔性引线的贴片型 电阻器。包含有柔性引线的引线框被设计成使得能够采用备选的生产方法，包括用于批量 生产的卷筒到卷筒的自动组装方法或者使用引线框的带体以用手工加工少量的晶片。因此，本发明已经提供了用于将无引线的贴片型电阻器转换为具有柔性引线的器 件的方法的各种实施例。本发明构想出引线框的结构、引线框被附连的方式的各种变型，以 及落入本发明的精神和范围内的其他变型。
权利要求
一种贴片型电阻器，具有第一和第二相反端部，且包括刚性绝缘基底，所述刚性绝缘基底包括顶表面和相反的底表面；第一导电端接垫和第二导电端接垫，所述两个端接垫位于刚性绝缘基底的顶表面上；电阻材料层，所述电阻材料层位于第一和第二导电端接垫之间；第一和第二柔性引线，其中每个均由导电金属制成且具有焊料加强涂层；所述第一柔性引线附连且电连接到第一导电端接垫，以及第二柔性引线附连且电连接到第二导电端接垫；其中，每个柔性引线包括多个引线区段，以便于使每个柔性引线在贴片型电阻器的其中一个端部附近弯曲；同时，每个柔性引线可在贴片型电阻器的其中一个端部附近进行弯曲。
2.根据权利要求1所述的贴片型电阻器，其特征在于，多个区段包括第一引线区段、第 二引线区段和第三引线区段，且其中第一沟槽在第一引线区段与第二引线区段之间形成， 以及第二沟槽在第二引线区段与第三引线区段之间形成。
3.根据权利要求2所述的贴片型电阻器，其特征在于，第二引线区段用树脂涂覆。
4.根据权利要求2所述的贴片型电阻器，还包括从每个第一引线区段延伸的第一和第 二翼板。
5.根据权利要求1所述的贴片型电阻器，其特征在于，第一和第二翼板以如下方式向 下弯曲到基底并粘结到其上，即引线中的机械应力和热应力在翼板和基底的界面处产生剪 切应力。
6.根据权利要求1所述的贴片型电阻器，其特征在于，每个柔性引线在贴片型电阻器 的一个端部附近弯曲，以形成适合于钎焊到印刷电路板(PCB)的垫部上的水平底脚区段。
7.根据权利要求6所述的贴片型电阻器，还包括位于柔性引线与基底端部之间的较小 间隙，以在将引线钎焊到PCB上的垫部之后允许PCB在冷却时进行收缩。
8.根据权利要求7所述的贴片型电阻器，其特征在于，柔性引线区段中的至少一个包 括保护性涂层，以在将贴片型电阻器钎焊到PCB上时避免液态焊料沿着引线发生蠕变。
9.根据权利要求1所述的贴片型电阻器，还包括用于每个端接垫的环绕式金属喷镀 层，且其中树脂覆盖环绕式金属喷镀层的一部分。
10.一种从无引线的贴片型电阻器制造具有柔性引线的贴片型电阻器的方法，包括 提供带有引线框的承载带，所述引线框包括第一和第二柔性引线，每个柔性引线由导电金属制成且包括多个引线区段；将第一柔性引线和第二柔性引线在无引线贴片型电阻器的相反端部附近进行弯曲； 将第一柔性引线附连到无引线的贴片型电阻器的第一端接垫上； 将第二柔性引线附连到无引线的贴片型电阻器的第二端接垫上；以及 将第一柔性引线和第二柔性引线从承载带上分离。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，每个柔性引线包括翼板，且其中所述方 法还包括将翼板附连到无引线贴片型电阻器的步骤。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将翼板附连到无引线的贴片型电阻器 的步骤包括将翼板粘结到无引线的贴片型电阻器。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将第一柔性引线进行附连以及将第二2柔性引线进行附连是通过使用钎焊来进行。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将第一柔性引线进行附连以及将第二 柔性引线进行附连是通过使用焊接来进行。
全文摘要
一种具有第一和第二相反端部的贴片型电阻器(30)包括具有顶表面和相反底表面的刚性绝缘基底；第一导电端接垫(32)和第二导电端接垫(32)，两个端接垫(32)均位于刚性绝缘基底的顶表面上；位于第一和第二导电端接垫之间的电阻材料层；以及均由导电材料制成且具有焊料加强涂层的第一和第二柔性引线(4)。第一柔性引线(4)附连且电连接到第一导电端接垫，第二柔性引线(4)附连且电连接到第二导电端接垫。每个柔性引线(4)具有多个引线区段(12，14，16)，利于绕贴片型电阻器(30)的端部弯曲。
文档编号H01C17/28GK101978439SQ200880128231
公开日2011年2月16日 申请日期2008年2月22日 优先权日2008年2月22日
发明者D·马兹利埃, J·施瓦茨, M·佐都, T·冈本 申请人:威世科技公司