晶片式薄膜电阻的制造方法与流程

本发明涉及一种电阻的制造方法，特别是涉及一种的晶片式薄膜电阻的制造方法。

背景技术：

电阻的功能在于降低电压、限制电流，一般晶片式电阻分为厚膜电阻和晶片式薄膜电阻两种，厚膜电阻的膜厚一般而言大于5μm，大多采用丝网印刷技术生产，而晶片式薄膜电阻的膜厚则是小于1μm，大多采用化学沉积或物理沉积的真空蒸镀、磁控溅射及微影蚀刻等技术生产。

以微影蚀刻制程而言，是先在一基材上，沉积形成一层电阻层，接着，使用微影蚀刻制程形成一具有预定图案的电阻层的晶片式薄膜电阻。然而，微影蚀刻制程使用的显影液具有毒性，因此容易造成作业人员与环境的危害，而且设备及维护成本一般也较高。

目前较常使用的另一方式，则是利用网版印刷一具有预定图案作为溅镀的遮罩层，在沉积的过程中，直接于一绝缘基板沉积一具有一预定图形的电阻层。然而，以此方式沉积形成该电阻层时，其电阻层容易因为该遮罩层的图形及尺寸大小容易变形而造成质量不良，且该遮罩层于溅镀后须以化学或清洗方式予以移除，其废液处理会增加环境的污染。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种晶片式薄膜电阻的制造方法。

本发明晶片式薄膜电阻的制造方法，包含：一个提供步骤，及一个电阻单元形成步骤。

该提供步骤提供一个基板，该基板包括一个第一表面，及一个相反于该第一表面的第二表面。

该电阻单元形成步骤准备一个具有预定图案的磁性遮罩，及一个磁性固定件，将该磁性遮罩及该磁性固定件分别设置于该基板的第二 表面与第一表面，令该磁性遮罩透过该磁性固定件而吸附固定于该基板的第二表面，再透过该磁性遮罩于该基板的第二表面溅镀形成至少一个电阻单元，该至少一个电阻单元包括一个电阻层，及两个彼此间隔的正导体，该电阻层与该二正导体电连接。

较佳地，前述晶片式薄膜电阻的制造方法，其中该提供步骤中，还自该基板的第一表面定义出多条第一切割线及多条与所述第一切割线垂直的第二切割线，任两相邻的所述第一、第二切割线共同定义出一个基板单元，该电阻单元形成步骤是于所述基板单元的第二表面形成多个电阻单元，该晶片式薄膜电阻的制造方法还包含一实施于该电阻单元形成步骤后的一个第一切割步骤、一个第二切割步骤，及一个端电极形成步骤，该第一、第二切割步骤是分别沿所述第一、第二切割线分割该基板而得到多个半成品，该端电极形成步骤是于该每一半成品形成一层覆盖所述正导体的外焊单元，并与该正导体共同形成一端电极，而得到多个晶片式薄膜电阻。

较佳地，前述晶片式薄膜电阻的制造方法，其中该电阻单元形成步骤中，该至少一个电阻单元还包括一个分别形成于该二正导体上的外焊单元，所述正导体与该外焊单元共同构成一个端电极。

较佳地，前述晶片式薄膜电阻的制造方法，其中还包含一个背导体单元形成步骤、一个连接单元形成步骤，及一个端电极形成步骤。该背导体单元形成步骤实施于该电阻单元形成步骤前，于该基板的第一表面形成至少一个背导体单元，该背导体单元具有两个彼此间隔且与所述正导体相对应的背导体。该连接单元形成步骤是自该基板的侧面形成让两两相对的背导体及正导体电连接的一个连接单元。该端电极形成步骤形成一层覆盖该正导体、连接单元，及背导体的外焊单元，而制得该端电极。

较佳地，前述晶片式薄膜电阻的制造方法，其中该提供步骤中，还自该基板的第一表面定义出多条第一切割线及多条与所述第一切割线垂直的第二切割线，任两相邻的所述第一、第二切割线共同定义出一个基板单元，该背导体单元形成步骤是于该第一表面形成多个位于该每一个基板单元的背导体单元，其中，每一个背导体单元具有两个沿该第二切割线，彼此间隔的背导体；该电阻单元形成步骤是于该 基板的第二表面形成多个位于该每一个基板单元的电阻单元，该每一个电阻单元包括一个电阻层，及两个与所述背导体相对的正导体，且该晶片式薄膜电阻的制造方法还包含一个实施于该连接单元形成步骤前的一第一切割步骤，及一个实施于该端电极形成步骤前的第二切割步骤，该第一切割步骤是沿所述第一切割线分割该基板，得到多个分别具有两个长侧面的长条状的块体，该连接单元形成步骤则是于每一个块体的长侧面形成让两两相对的背导体及正导体电连接的该连接单元，第二切割步骤是沿着所述第二切割线分割所述块体，得到多个半成品，该端电极形成步骤则是于每一个半成品形成一层覆盖该正导体、连接单元及背导体的外焊单元，形成该端电极，而得到多个晶片式薄膜电阻。

较佳地，前述晶片式薄膜电阻的制造方法，其中该电阻单元形成步骤还包括使用一个治具单元，将该磁性遮罩、该基板，及该磁性固定件共同卡固于该治具单元。

较佳地，前述晶片式薄膜电阻的制造方法，其中该电阻层的材料选自镍铬化合物、镍铬铝化合物、锰铝化合物。

较佳地，前述晶片式薄膜电阻的制造方法，其中该电阻单元形成步骤还进一步于该电阻单元上形成一层保护层。

本发明的有益效果在于：利用具有预定图案的该磁性遮罩配合该磁性固定件，使得在溅镀沉积的过程中，能够透过磁力作用，让该磁性遮罩完全服贴于该基板，因此，在沉积的过程不致于产生位移，而可确保形成的该电阻单元的形状、位置皆能符合其精确度。

附图说明

图1是一流程图，说明本发明晶片式薄膜电阻的制造方法的一第一实施例；

图2是一立体分解图，说明该第一实施例的电阻单元中电阻层的形成步骤；

图3是一立体分解图，说明该第一实施例的电阻单元中正导体的形成步骤；

图4是一立体图，说明经一第一切割步骤后得到的块体，及经一第二切割步骤后得到的半成品；

图5是一侧视示意图，说明该第一实施例制得的晶片式薄膜电阻；

图6是一流程图，说明本发明晶片式薄膜电阻的制造方法的一第二实施例；

图7是一立体分解图，说明该第二实施例的电阻单元中电阻层的形成步骤；

图8是一立体分解图，说明该第二实施例的电阻单元中正导体的形成步骤；及

图9是一侧视示意图，说明该第二实施例制得的晶片式薄膜电阻。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

参阅图1与图2，本发明晶片式薄膜电阻的制造方法的一第一实施例，包含一提供步骤11、一电阻单元形成步骤12、一第一切割步骤13、一第二切割步骤14，及一端电极形成步骤15。

该提供步骤11是提供一基板21，该基板包括一第一表面211、一相反于该第一表面211的第二表面212，及一与该第一表面211和该第二表面212连接的侧面213。

自该基板21的第一表面211定义出多条第一切割线X及多条与所述第一切割线X垂直的第二切割线Y，其中，任两两相邻的所述第一、第二切割线X、Y共同定义出一个基板单元22。具体地说，所述第一、第二切割线X、Y为分别以一相同间距分布，而所述基板单元22是成棋盘状相邻分布。

再参阅图1至图3，该电阻单元形成步骤12是于该第二表面212溅镀形成多个电阻单元24，且每一个该电阻单元24包括一个电阻层242，及二彼此间隔的正导体241，其中，该电阻层242与该二正导体241电连接。

详细地说，该电阻单元形成步骤12先设置一用以形成所述电阻层242的第一磁性遮罩311于所述基板单元22的第二表面212上，并透过一设置于该第一表面211的磁性固定件32将该第一磁性遮罩311吸附于该基板21，得到一第一暂时结构。紧接着，再利用一治具单元33将该第一暂时结构卡固，并以该第一磁性遮罩311为溅镀屏蔽，利用溅镀方式，分别沿所述第一切割线X方向形成多个彼此间隔 且覆盖于所述基板单元22表面的电阻层242后，分别移除该治具单元33及该第一磁性遮罩311。

接着，设置一用以形成所述正导体241的第二磁性遮罩312于所述电阻层242上，并透过该设置于该第一表面211的磁性固定件32将该第二磁性遮罩312吸附于该基板21，得到一第二暂时结构，紧接着，再利用该治具单元33将该第二暂时结构卡固，并以该第二磁性遮罩312为溅镀屏蔽，利用溅镀方式，形成多个呈数组排列且彼此间隔的正导体241(图3中是以假想线表示经由该第二磁性遮罩312溅镀后，所述正导体241预计形成的位置)后，分别移除该治具单元33及该第二磁性遮罩312。

要补充说明的是，形成所述正导体241后，可分别对该每一电阻层242以雷射切割的方式进行阻值修整，以获得具有更加精确的电阻值的电阻层242，由于对电阻层进行阻值修整为本技术领域常用的技术方法，因此，不再多加说明。

配合参阅图4，在该第一切割步骤13前，会先于该电阻层242裸露出的表面形成一层保护层25，接着，才执行该第一切割步骤13，沿该第一分割线X切割得到多条如图4所示的长条状块体4，随后，执行该第二切割步骤14，沿所述第二切割线Y分割该块体4得到多个具有该保护层25的半成品40。

接着进行该端电极形成步骤15，利用滚镀方式，于该每一个半成品40的所述正导体241表面形成如图5所示的一外焊单元260。该外焊单元260可视需求而为单层或多层结构，于图5中的该外焊单元260是由一镍金属层262及一锡金属层263构成的双层结构做说明；其中，该正导体241、该镍金属层262、及该锡金属层263共同形成一端电极26，并与该基板21、该电阻层242及该保护层25共同构成该晶片式薄膜电阻5。

要说明的是，该保护层25是用以保护该电阻层242，以避免因制程上碰撞或污染而造成该电阻层242的损坏，而该保护层25可以是在该电阻单元形成步骤12时形成，也可以是在该第一切割步骤13后，再于该每一个块体4的部分裸露的该电阻层242上方形成该保护层25，再进行该第二切割步骤14，接着再进行该端电极形成步骤15， 于所述正导体241表面，依序形成该镍金属层262、及锡金属层263，同样也可得到如图5所示的晶片式薄膜电阻5。此外，该保护层25的厚度不大于该端电极26的厚度，因此可以令制得后的该晶片式薄膜电阻24可利用该端电极26直接与一电路板(图未示)电连接。

要补充说明的是，前述该第一、第二磁性遮罩311、312主要选用的材料为铁、钴、镍等磁性材料；该磁性固定件32的材料为永久磁铁或暂时磁铁，且较佳地，该磁性固定件32的形状配合该第一、二磁性遮罩311、312的形状设置，会有较佳的磁性吸附力；而所述电阻层242的材料选自镍铬化合物、镍铬铝硅化合物、镍铬硅化合物、铬硅化合物、锰铜镍化合物、锰铜锡化合物；所述正导体241的材料选自银、铜、金或其合金；所述保护层25所使用的材料通常为环氧树脂或压克力树脂。

前述该治具单元33可用螺锁、嵌合等方式固定该第一、第二磁性遮罩311、312、该基板21，及该磁性固定件32。要说明的是，该治具单元33的目的是用以进一步让该第一、第二磁性遮罩311、312、该基板21，及该磁性固定件32固定，使其不致移动，用以增加溅镀上的准确度，因此，并非必要的制程工具，也可视制程而不使用该治具单元33。

该晶片式薄膜电阻5利用该第一、第二磁性遮罩311、312与该磁性固定件32的搭配，能够轻易地形成形状、位置皆精确的电阻单元24，并且制程简易，容易实施。此外，该晶片式薄膜电阻5能够以所述端电极直接与该电路板接触，使得一电流能自该端电极的一侧流经该电阻层242，再流经该端电极的另一侧而形成一个导通的回路。

要说明的是，前述该第一实施例是以单一制程同时制作多个晶片式薄膜电阻5为例做说明，当要制作单一个晶片式薄膜电阻5时，因为只制作单一个电阻单元24，故，不须要执行该第一、第二切割步骤13、14。

参阅图6至图8，本发明晶片式薄膜电阻的制造方法的一第二实施例，包含一提供步骤61、一背导体单元形成步骤62、一电阻单元形成步骤63、一第一切割步骤64、一连接单元形成步骤65、一第二切割步骤66，及一端电极形成步骤67。

该提供步骤61与该第一实施例的提供步骤11相同，是提供一个具有由多条第一、第二切割线X、Y共同定义出多个基板单元22的基板21，由于所述基板单22的定义与该第一实施例相同，不再多加说明。

该背导体单元形成步骤62是于该基板21的第一表面211形成多个与所述基板单元22对应的背导体单元23。其中，每一个背导体单元23具有两个沿着该第二切割线Y方向彼此间隔的背导体231。

所述背导体231可以使用溅镀、蒸镀、网版印刷的方式形成，且所述背导体231使用导电性材料，如银、铜或镍铬合金等所构成。

该电阻单元形成步骤63，是于所述基板单元22的表面形成多个电阻单元24。详细而言，该电阻单元形成步骤63是先准备具有预定图案且用以形成所述电阻层242的一第三磁性遮罩313，将该第三磁性遮罩313及该磁性固定件32分别置放于该第二表面212及第一表面211，令该第三磁性遮罩313透过该磁性固定件32吸附固定于该基板21的第二表面212，得到一第三暂时结构，并利用该治具单元33将该第三暂时结构卡固固定，再以溅镀的方式，透过该第三磁性遮罩313于该基板21的第二表面212形成多个电阻层242。

接着，配合参阅图8与图9，将该第三暂时结构移出该治具单元33，并移除该第一磁性遮罩313，改设置一具有与所述背导体231图案相对应的预定图案且用以形成所述正导体241的第四磁性遮罩314于该第二表面212，并透过该磁性固定件32吸附于该基板21的第二表面212，得到一第四暂时结构，紧接着，再利用该治具单元33将该第四暂时结构卡固，并以该第四磁性遮罩314为溅镀屏蔽，利用溅镀方式于每一个基板单元22的第二表面212沉积的该电阻层242的上方，形成二相对于两个背导体231的正导体241；接着，移除该治具单元33，及该第四磁性遮罩314与该磁性固定件32，然后，如图9所示，在所述部分裸露的电阻层242，及该正导体241上方形成一层保护层25。前述该电阻层242与该正导体241的构成材料与该第一实施例相同，故不再多加赘述。

同样地，前述该治具单元33可用螺锁、嵌合等方式固定该第三、第四磁性遮罩313、314、该基板21，及该磁性固定件32。要说明的 是，该治具单元33的目的是用以进一步让该第三、第四磁性遮罩313、314、该基板21，及该磁性固定件32固定，使其不致移动，用以增加溅镀上的准确度，因此，并非必要的制程工具，也可视制程而不使用该治具单元33。

接着，该第一切割步骤64，相同于该第一实施例的第一切割步骤13，是沿所述第一切割线X分割该基板21，得到多数个分别具有两个长侧面的长条状的块体4。由于此步骤与前述第一切割步骤13(显示于图4)相同，不再另外绘示。

然后，进行该连接单元形成步骤65，以溅镀、蒸镀的方式于每一个块体的长侧面形成一连接单元261。于本实施例中，该连接单元261是以自该每一个块体4的长侧面形成一层侧导体为例做说明。其中，该连接单元261的材料是银、铜或镍铬合金等导电材料。

接着，进行该第二切割步骤66，沿着所述第二切割线Y分割所述块体4，得到多个半成品40。同样的，由于此步骤与前述第二切割步骤14(显示于图4)相同，不再另外绘示。最后进行该端电极形成步骤67，利用滚镀方式，于该每一个半成品40依序形成覆盖该正导体241、背导体231及连接单元261的一外焊单元260制得该端电极26，即可得到多个如图9所示的晶片式薄膜电阻7。于本实施例中，该外焊单元260是由一层镍金属层262与一层锡金属层263共同构成，该端电极26是由所述正导体241、背导体231、连接单元261，及该外焊单元260(镍金属层262、锡金属层263)共同构成。且借由形成于该正导体241、背导体231及连接单元261表面的该外焊单元260(镍金属层262、锡金属层263)，可用以保护各导体层，且具有抗硫化、抗腐蚀性等功能。此外，该晶片式薄膜电阻7可使用靠近该两个正导体241或该两个背导体231的端电极26与外界的电路板(图未示)电连接。当使用靠近所述正导体241的端电极26与电路板电连接时，会制作较厚的端电极26，而让该保护层25的厚度不大于该端电极26的厚度，从而能顺利的电连接于电路板上。于本实施例中，是以靠近所述背导体231的端电极26与电路板电连接，因此，该保护层25的厚度是可大于该端电极26的厚度。

值得说明的是，若在该电阻单元形成步骤63中，改变该电阻层 242与正导体241的形成顺序，亦能制得该晶片式薄膜电阻7，只是该电阻层242与所述正导体241的连接方式变成该两个正导体241位于该电阻层242及该基板21之间。

要说明的是，前述该第二实施例是以单一制程同时制作多个晶片式薄膜电阻7为例做说明，当要制作单一个晶片式薄膜电阻7时，因为只制作单一个电阻单元，因此不须要执行该第一、第二切割步骤64、66。

综上所述，本发明利用令该第一至第四磁性遮罩311、312、313、314透过该磁性固定件32而吸附固定于该基板21的第二表面212，因此能使得借由该第一至第四磁性遮罩311、312、313、314溅镀形成的图案具有精确的形状和位置。