专利名称：片式电阻器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种片式电阻器及其制造方法。
背景技术：
根据相关技术，具有50mΩ到1Ω低电阻范围的电阻器通过厚膜方法制造。电阻器电极由银(Ag)-钯(Pd)浆料(paste)形成以及侧电极部分由银浆料形成。通过改变所述电阻器电极和所述侧电极部分的特征尺寸(pattern size)和调节所述电阻器电极中的银-钯浆料中的钯的含量，来调节电阻温度系数(TCR)。在弥散型金属方法(plate-type metal method)中，通过使用具有50ηιΩ以下的低电阻和500ppm/K以下的电阻温度系数TCR的箔型(foil-type)金属材料或弥散型金属材料调节电阻以及加工电阻器的尺寸和形状。然而，因为所述弥散型金属方法根据需要的电阻范围和所述弥散型金属材料的尺寸需要金属板和模具，当生产各种类型的产品时制造成本增加，并且与厚膜方法相比很难大量生产片式电阻器，并且在片式电阻器中由于大量使用原材料并且原材料的单位成本高，导致材料费用高。另外，随着银-钯浆料中钯的含量增加，电阻增加，但是电阻温度系数TCR可能降低。当使用这种方法时，得到50πιΩ以下的低电阻和500ppm/K以下的电阻温度系数TCR存在限制。
发明内容
本发明一方面提供一种具有相对较低电阻和相对较小电阻温度系数(TCR)的片式电阻器，及其制备方法。根据本发明的一方面，提供一种片式电阻器，该片式电阻器包括:陶瓷基板；形成在所述陶瓷基板上并且包括第一导电金属和第一玻璃的第一电阻层；以及形成在所述第一电阻层上包括第二导电金属和第二玻璃并且具有低于所述第一电阻层的玻璃含量的第二电阻层。 所述第二电阻层可以包括两层或更多层。所述第一导电金属可以包括铜(Cu)-镍(Ni)合金。所述第二导电金属可以包括铜-镍合金。所述第一导电金属和第二导电金属可以具有相同组成的铜-镍合金。所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的含量范围可以为18-70重量％。基于100重量份的所述第一导电金属，所述第一电阻层的所述第一玻璃的含量范围可以为3-40重量份。所述第一电阻层的厚度范围可以为5-40 μ m。所述第二电阻层的厚度范围可以为10-70 μ m。所述第一电阻层和第二电阻层的总厚度可以等于110 μ m或小于110 μ m。所述陶瓷基板可以为氧化铝基板。根据本发明的另一方面，提供一种片式电阻器，该片式电阻器包括:陶瓷基板；形成在所述陶瓷基板上并且包括第一导电金属和玻璃的第一电阻层；以及形成在所述第一电阻层上包括第二导电金属并且不包括玻璃的第二电阻层。所述第二电阻层可以包括两层或更多层。所述第一导电金属可以包括铜-镍合金。所述第二导电金属可以包括铜-镍合金。所述第一导电金属和第二导电金属可以具有相同组成的铜-镍合金。所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的含量范围可以为18-70重量％。基于100重量份的所述第一导电金属,所述第一电阻层的所述玻璃的含量范围可以为3-40重量份。所述第一电阻层的厚度范围可以为5-40 μ m。所述第二电阻层的厚度范围可以为10-70 μ m。所述第一电阻层和第二电阻层的总厚度可以等于110 μ m或小于110 μ m。所述陶瓷基板可以为氧化铝基板。根据本发明的另一方面，提供一种制造片式电阻器的方法，该方法包括:在陶瓷基板上使用包括第一导电金属和第一玻璃的第一导电衆料形成第一电阻层；以及在所述第一电阻层上使用包括第二导电金属和第二玻璃的第二导电浆料形成第二电阻层；其中，所述第二导电浆料的玻璃含量小于所述第一导电浆料。所述陶瓷基板可以为氧化铝基板。所述第一导电金属可以包括铜和镍。所述第二导电金属可以包括铜和镍。镍的平均粒径可以为铜的平均粒径的一半或更小。所述第一导电金属和第二导电金属可以具有相同组成的铜-镍合金。所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的含量范围可以为18-70重量％。基于100重量份的所述第一导电金属，所述第一玻璃的含量范围可以为3-40重量份。 所述第一电阻层和第二电阻层可以通过印刷方法形成。所述第二导电金属的平均粒径可以大于所述第一导电金属的平均粒径。本发明的方法可以进一步包括，在形成所述第二电阻层后，烧结所述第二电阻层。所述烧结可以在氧化气氛和还原气氛下相继进行。所述还原气氛可以为氢气气氛。根据本发明的另一方面，提供一种制造片式电阻器的方法，该方法包括:在陶瓷基板上使用包括第一导电金属和玻璃的第一导电衆料形成第一电阻层；以及在所述第一电阻层上使用包括第二导电金属并且不包括玻璃的第二导电浆料形成第二电阻层。
所述陶瓷基板可以为氧化铝基板。所述第一导电金属可以包括铜和镍。所述第二导电金属可以包括铜和镍。镍的粉末粒子的平均粒径可以为铜的粉末粒子的平均粒径的一半或更小。所述第一导电金属和第二导电金属可以具有相同组成的铜-镍合金。所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的含量范围可以为18-70重量％。所述第一电阻层和第二电阻层可以通过印刷方法形成。所述第二导电金属的平均粒径可以大于所述第一导电金属的平均粒径。本发明的方法可以进一步包括:在形成所述第二电阻层后，烧结所述第二电阻层。所述烧结可以在氧化气氛和还原气氛下相继进行。所述还原气氛可以为氢气气氛。
从下面结合附图的详细描述中，将更清楚理解本发明的上述和其他方面、特征和其他优点，其中:图1为根据本发明的实施方式的片式电阻器的剖视图；图2为根据本发明的实施方式，显示片式电阻器关于镍含量的测量的电阻温度系数(TCR)和方块电阻(sheet resistance)的图；以及图3为根据本发明的实施方式，显示片式电阻器关于玻璃含量的测量的电阻温度系数和方块电阻的图。
具体实施例方式参照附图将详细描述本发明的实施方式。本发明的实施方式可以以很多不同形式修改并且本发明的范围不限于在此说明的实施方式。而是，提供这些实施方式以致完全和彻底公开本发明，并将为本领域技术人员充分传达本发明的概念。在附图中，为了清楚可以放大形状和尺寸，并且相同的参考数字自始至终将用于指定相同或相近的部件。图1为根据本发明的实施方式的片式电阻器的剖视图。参见图1，根据本发明的实施方式的片式电阻器可以包括陶瓷基板10 ;以及形成在所述陶瓷基板10上的电阻层20。所述陶瓷基板10可以涉及陶瓷材料形成的电绝缘基板。所述陶瓷基板10可以是氧化铝基板但是不局限于氧化铝基板。所述陶瓷基板10没有特别限制只要所述陶瓷基板10可以具有极好的绝缘性能，极好的导热系数以及与电阻单元极好的粘附性能即可。下部的电极41和电极42可以形成在所述陶瓷基板10的下面部分。外电路可以与所述下部的电极41和电极42连接。所述电阻层20可以包括第一电阻层21和第二电阻层22。
所述第一电阻层21可以形成在所述陶瓷基板10上并且可以包括第一导电金属和
第一玻璃。所述第一导电金属可以包括铜(Cu)-镍(Ni)合金。所述第一导电金属可以包括选自金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、锡(Sn)、钯(Pd)以及它们的合金组成的组中的至少一种。然而，贵金属例如金、银、钮I等等比较贵而铜-镍合金相对便宜。所述第一导电金属和第二导电金属每个具有镍的含量范围可以为18-70重量％。为了使用铜-镍合金形成集成型电阻器(integration-type resistor),铜-镍合金中镍的适当含量范围可以为18-70重量％。表I显示主要金属的电阻温度系数(TCR)和电阻系数。电阻温度系数TCR指的是电阻值根据温度的变化率。通常，电阻温度系数TCR可以通过电阻值在温度范围为-55°C、室温和125°C的变化率计算。表I
权利要求
1.一种片式电阻器，该片式电阻器包括: 陶瓷基板； 形成在所述陶瓷基板上并且包括第一导电金属和第一玻璃的第一电阻层；以及 形成在所述第一电阻层上包括第二导电金属和第二玻璃并且具有低于所述第一电阻层的玻璃含量的第二电阻层。
2.根据权利要求1所述的片式电阻器，其中，所述第二电阻层包括两层或更多层。
3.根据权利要求1所述的片式电阻器，其中，所述第一导电金属包括铜-镍合金。
4.根据权利要求3所述的片式电阻器，其中，所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的含量范围为18-70重量％。
5.根据权利要求1所述的片式电阻器，其中，所述第二导电金属包括铜-镍合金。
6.根据权利要求5所述的片式电阻器，其中，所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的含量范围为18-70重量％。
7.根据权利要求1所述的片式电阻器，其中，所述第一导电金属和第二导电金属具有相同组成的铜-镍合金。
8.根据权利要求1所述的片式电阻器，其中，基于100重量份的所述第一导电金属，所述第一电阻层的所述第一玻璃的含量范围为3-40重量份。
9.根据权利要求1所述的片式电阻器，其中，所述第一电阻层的厚度范围为5-40μπι。
10.根据权利要求1所述的片式电阻器，其中，所述第二电阻层的厚度范围为10-70 μm。
11.根据权利要求1所述的片式电阻器，其中，所述第一电阻层和第二电阻层的总厚度等于110 μ m或小于110 μ m。
12.根据权利要求1所述的片式电阻器，其中，所述陶瓷基板为氧化铝基板。
13.一种片式电阻器，该片式电阻器包括: 陶瓷基板； 形成在所述陶瓷基板上并且包括第一导电金属和玻璃的第一电阻层；以及 形成在所述第一电阻层上包括第二导电金属并且不包括玻璃的第二电阻层。
14.根据权利要求13所述的片式电阻器，其中，所述第二电阻层包括两层或更多层。
15.根据权利要求13所述的片式电阻器，其中，所述第一导电金属包括铜-镍合金。
16.根据权利要求15所述的片式电阻器，其中，所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的含量范围为18-70重量％。
17.根据权利要求13所述的片式电阻器，其中，所述第二导电金属包括铜-镍合金。
18.根据权利要求17所述的片式电阻器，其中，所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的含量范围为18-70重量％。
19.根据权利要求13所述的片式电阻器，其中，所述第一导电金属和第二导电金属具有相同组成的铜-镍合金。
20.根据权利要求13所述的片式电阻器，其中，基于100重量份的所述第一导电金属，所述第一电阻层的所述玻璃的含量范围为3-40重量份。
21.根据权利要求13所述的片式电阻器，其中，所述第一电阻层的厚度范围为5-40 μ m0
22.根据权利要求13所述的片式电阻器，其中，所述第二电阻层的厚度范围为10-70 μ mD
23.根据权利要求13所述的片式电阻器，其中，所述第一电阻层和第二电阻层的总厚度等于110 μ m或小于110 μ m。
24.根据权利要求13所述的片式电阻器，其中，所述陶瓷基板为氧化铝基板。
25.一种制造片式电阻器的方法，该方法包括: 在陶瓷基板上使用包括第一导电金属和第一玻璃的第一导电衆料形成第一电阻层；以及 在所述第一电阻层上使用包括第二导电金属和第二玻璃的第二导电浆料形成第二电阻层；所述第二导电浆料的玻璃含量低于所述第一导电浆料。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述陶瓷基板为氧化铝基板。
27.根据权利要求25所述的方法，其中，所述第一导电金属包括铜和镍。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，镍的平均粒径为铜的平均粒径的一半或更小。
29.根据权利要求27所述的方法,其中，所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的含量范围为18-70重量％。
30.根据权利要求25所述的方法，其中，所述第二导电金属包括铜和镍。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，镍的平均粒径为铜的平均粒径的一半或更小。
32.根据权利要求30所述的方法，其中，所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的含量范围为18-70重量％。
33.根据权利要求25所述的方法，其中，所述第一导电金属和第二导电金属具有相同组成的铜-镍合金。
34.根据权利要求25所述的方法，其中，基于100重量份的所述第一导电金属，所述第一玻璃的含量范围为3-40重量份。
35.根据权利要求25所述的方法，其中，所述第一电阻层和第二电阻层通过印刷方法形成。
36.根据权利要求25所述的方法，其中，所述第二导电金属的平均粒径大于所述第一导电金属的平均粒径。
37.根据权利要求25所述的方法，其中，该方法还包括:在形成所述第二电阻层后，烧结所述第二电阻层。
38.根据权利要求37所述的方法，其中，所述烧结在氧化气氛和还原气氛下相继进行。
39.根据权利要求38所述的方法，其中，所述还原气氛为氢气气氛。
40.一种制造片式电阻器的方法，该方法包括: 在陶瓷基板上使用包括第一导电金属和玻璃的第一导电浆料形成第一电阻层；以及 在所述第一电阻层上使用包括第二导电金属并且不包括玻璃的第二导电浆料形成第二电阻层。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述陶瓷基板为氧化铝基板。
42.根据权利要求40所述的方法，其中，所述第一导电金属包括铜和镍。
43.根据权利要求42所述的方法，其中，镍的粉末粒子的平均粒径为铜的粉末粒子的平均粒径的一半或更小。
44.根据权利要求42所述的方法,其中，所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的含量范围为18-70重量％。
45.根据权利要求40所述的方法，其中，所述第二导电金属包括铜和镍。
46.根据权利要求45所述的方法，其中，镍的粉末粒子的平均粒径为铜的粉末粒子的平均粒径的一半或更小。
47.根据权利要求45所述的方法,其中，所述第一导电金属和第二导电金属的镍的含量范围为18-70重量％。
48.根据权利要求40所述的方法，其中，所述第一导电金属和第二导电金属具有相同组成的铜-镍合金。
49.根据权利要求40所述的方法，其中，所述第一电阻层和第二电阻层通过印刷方法形成。
50.根据权利要求40所述的方法，其中，所述第二导电金属的平均粒径大于所述第一导电金属的平均粒径。
51.根据权利要求40所述的方法，其中，该方法还包括:在形成所述第二电阻层后，烧结所述第二电阻层。
52.根据权利要求51所述的方法，其中，所述烧结在氧化气氛和还原气氛下相继进行。
53.根据权利要求52所述的方法,其中, 所述还原气氛为氢气气氛。
全文摘要
本发明提供一种片式电阻器，该片式电阻器包括陶瓷基板；形成在所述陶瓷基板上并且包括第一导电金属和第一玻璃的第一电阻层；以及形成在所述第一电阻层上包括第二导电金属和第二玻璃并且具有低于所述第一电阻层的玻璃含量的第二电阻层；从而得到相对低的电阻和相对小的电阻温度系数(TCR)。
文档编号H01C17/065GK103165252SQ201210097888
公开日2013年6月19日 申请日期2012年4月5日 优先权日2011年12月19日
发明者朴章皓, 金荣基, 徐起元, 尹长锡, 韩镇万, 金成焌 申请人:三星电机株式会社