一种电阻器的制作方法

文档序号:15525990发布日期:2018-09-25 20:35阅读:262来源:国知局

本实用新型涉及电子元器件领域,尤其涉及一种电阻器。



背景技术:

一种已知电阻元件,参见图1所示,采用材质为环氧树脂的散热胶片,将绝缘基板和合金电阻层粘合在一起,然后通过刻蚀、氧化、激光调阻、印刷、电镀或化学镀、保护采用印刷工艺成型的方式,在电阻层上分别形成内部电极层、保护层以及外部电极层,以制造出不同电阻值的电阻元件。该电阻元件的保护层通过印刷工艺实现,保护层与电极搭接位置较易产生渗浆现象,导致阻值精度较差、TCR值(temperature coefficient of resistance,电阻温度系数,用于反映材料的电阻受温度影响程度)易超差偏高。



技术实现要素:

本实用新型实施例的目的是提供一种电阻器,能有效实现阻值高精度和实现低TCR。

为实现上述目的,本实用新型实施例提供了一种电阻器,包括:绝缘基板、电阻体、两上电极、掩膜层和保护层;其中,

所述电阻体的下表面贴合所述绝缘基板,所述电阻体的上表面包括电阻区域和两电极区域,且所述电阻区域和所述电极区域不重叠;所述掩膜层覆盖于所述电阻区域上,每一所述上电极设于对应所述电极区域;

所述保护层覆盖于所述掩膜层上,所述保护层的边缘与所述掩膜层的边缘对齐。

进一步的,所述保护层为曝光油墨保护层。

进一步的,所述电阻区域为所述电阻体的上表面的中间区域,两所述电极区域分别为所述电阻体的上表面的左右两侧区域。

进一步的,还包括内部电极、端电极和外部电极;其中,

所述端电极设于所述绝缘基板和所述电阻体所构成的整体的两侧端面,且每一所述端电极连接对应的所述上电极;

所述内部电极设于所述绝缘基板的下表面,且每一所述内部电极连接对应的所述端电极;

所述外部电极设于所述端电极的外侧,且所述外部电极的上下两端分别向所述上电极和所述内部电极延伸以连接对应的所述上电极和对应的所述内部电极。

进一步的,所述外部电极完全覆盖所述上电极并覆盖所述保护层表面的部分区域。

进一步的,所述上电极、所述内部电极、所述端电极和所述外部电极均在外表面上设有金属镀层。

进一步的,所述金属镀层依次包括内层的镍层和外层的锡层。

进一步的,所述电阻体为铜合金电阻体,所述铜合金电阻体采用的铜合金材料包括锰铜合金材料、镍铜合金材料或锰铜锡合金材料。

进一步的,所述上电极为铜电极。

进一步的,所述电阻体的下表面通过粘胶贴合所述绝缘基板。

与现有技术相比,本实用新型公开的一种电阻器,通过在电阻体的电阻区域上覆盖掩膜层后再在掩膜层上覆盖相应的保护层,露出上电极,从而避免了传统电阻体产品中出现的渗浆不良问题,确保修阻后的阻值精度不变,并可实现更低电阻温度系数(TCR)。

附图说明

图1是现有技术中一种电阻元件的结构示意图;

图2是本实用新型实施例中一种电阻器的结构示意图;

图3是电阻层与绝缘基板贴合形成的组合板体的结构示意图;

图4是对组合板体进行电阻层雕刻后得到电阻体的结构示意图;

图5是对印刷有掩膜层和形成有上电极的组合板体的结构示意图;

图6是切割断开各个电阻体之间的镀桥后的组合板体的结构示意图;

图7是电阻体经过修阻后的组合板体的结构示意图;

图8是印刷有曝光油墨浆料的组合板体的结构示意图;

图9是经过曝光显影所得到印刷有油墨保护层的组合板体的结构示意图;

图10是形成内部电极的组合板体的结构示意图;

图11是组合板体分割成条状和分割成粒状的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

参见图2,是本实用新型实施例1提供的一种电阻器的结构示意图,包括:绝缘基板1、电阻体22、两上电极5、掩膜层3和保护层4;其中,

所述电阻体22的下表面贴合所述绝缘基板1,所述电阻体22的上表面包括电阻区域和两电极区域,且所述电阻区域和所述电极区域不重叠;所述掩膜层3 覆盖于所述电阻区域上,每一所述上电极5设于对应所述电极区域;

所述保护层4覆盖于所述掩膜层3上,所述保护层4的边缘与所述掩膜层3 的边缘对齐。

相比现有技术,如图1所示的传统电阻体,采用传统的印刷型保护,在成形后会出现不同程度的渗浆现象,即保护覆盖了电阻体与铜电极搭接处的边缘,所以电阻体实际包含了小部分体积的铜电极,因铜的TCR值大于1000ppm/℃,对于超低阻电阻器来说,直接影响产品的阻值精度以及TCR水平,导致阻值精度较差, TCR值易超差偏高。而本实施例在电阻体22的电阻区域上覆盖掩膜层3后再在掩膜层3上的基础上覆盖相应的保护层4,保护层4与所述掩膜层3的边缘对齐,以使上电极5露出。从而避免了传统电阻体产品中出现的渗浆不良问题,确保修阻后的阻值精度不变,并可实现更低电阻温度系数(TCR)。

进一步的,所述电阻体22为铜合金电阻体22,所述铜合金电阻体22采用的铜合金材料包括锰铜合金材料、镍铜合金材料或锰铜锡合金材料。

进一步的,绝缘基板1要求有较好的绝缘性和热传导性,绝缘基板1可以选用陶瓷基板,优选为氧化铝陶瓷基板。

进一步的,所述电阻体22的下表面通过粘胶贴合所述绝缘基板1。

进一步的,绝缘基板1包括有划槽面和非划槽面,有划槽面为图2所示的绝缘基板1的上表面,非划槽面为绝缘基板1的下表面,优选绝缘基板1的有划槽面与电阻层21的下表面贴合。

进一步的,所述电阻区域为所述电阻层21的上表面的中间区域,两所述电极区域分别为所述电阻层21的上表面的左右两侧区域。

进一步的,所述上电极5为铜电极。

进一步的,所述保护层4为曝光油墨保护层4。本实施例使用曝光油墨材料作为保护,该曝光油墨保护层4与合金电阻体22有极佳的结合,避免如环氧树脂或亚克力等保护材料与合金电阻体22结合时容易出现空隙问题,故具有更高的耐湿性和耐腐蚀性。

进一步的,还包括两内部电极6、两端电极7和两外部电极8;其中,

两所述端电极7分别设于所述绝缘基板1和所述电阻层21所构成的整体的两侧端面,且每一所述端电极7连接对应的所述上电极5;

两所述内部电极6分别设于所述绝缘基板1的下表面的两侧,且每一所述内部电极6连接对应的所述端电极7;

两所述外部电极8设于所述端电极7的外侧,且所述外部电极8的上下两端分别向所述上电极5和所述内部电极6延伸以连接对应的所述上电极5和对应的所述内部电极6。

进一步的,所述外部电极8完全覆盖所述上电极5并覆盖所述保护层4表面的部分区域。

进一步的,所述第一电极为铜电极,所述内部电极6为银电极,所述端电极 7选用镍铬合金材料,所述外部电极8选用镍锡合金材料。

进一步的,所述上电极5、所述内部电极6、所述端电极7和所述外部电极8 均在外表面上设有金属镀层。

进一步的,所述金属镀层依次包括内层的镍层和外层的锡层,所述镍层作为中间缓冲层,锡层作为可对外焊接的电连接层。

进一步的,所述绝缘基板1的下表面(非划槽面)印刷有标记。

具体的,本实施例的电阻器的制造过程可以采用下述过程实现:

S11、获得电阻层21与绝缘基板1贴合形成的组合板体;具体可以为:使用粘胶将绝缘基板1与电阻层21在预设温度条件下进行黏合,从而获得电阻层21 与绝缘基板1贴合形成的组合板体,参见图3,图3为电阻层21与绝缘基板1 贴合形成的组合板体的示意图,其中,图3(A)为俯视图,图3(B)为侧视图;

S12、对所述组合板体上的电阻层21进行雕刻,以获得至少一电阻体22;其中,所述电阻体22的上表面包括电阻区域和两电极区域,所述电阻区域和两所述电极区域均不重叠;具体,电阻体22可以使用AuToCAD软件制作出预设电阻体设计图形,通过机械雕刻机直接使用铣刀雕刻电阻体22成型。经过步骤S12 雕刻后的组合板体可以参见图4所示,图4所示的组合板体中包括了若干电阻体 22。

S13、在所述电阻区域上印刷掩膜层3;具体的,在电阻体22表面的电阻区域上印刷光刻掩膜浆料,然后经150-250℃温度下固化形成掩膜层3,从而将电阻体22表面的电阻区域完全覆盖。通常掩膜层3的覆盖区域为覆盖组合板体的上表面上除电阻区域外的其它区域,保证露出电极即可;如图5所示在组合板体上印刷条状的掩膜层3,露出电极区域,即漏出上电极9。

S14、在每一所述电极区域上形成相应的上电极5;具体的,在每一所述电极区域上进行高速电镀铜,形成相应的所述上电极5,得到的上电极5为铜电极。

参见图5所示的组合板体中不同电阻体22之间通常连接有镀桥,则本实施例在步骤S14后进一步还包括步骤:将不同电阻体22之间的镀桥切割断开,具体可以使用钻石刀切割机进行镀桥切割。参见图6所示,图6为断开不同电阻体 22之间的镀桥后的组合板体的示意图。

S15、基于预设阻值,采用机械修阻技术在所述电阻体22的可调区域上进行修阻;可以采用机械修阻技术对电阻体22进行机械打磨修阻,具体可以为使用金刚石磨棒或砂轮将电阻体22的膜层磨成一个圆坑或其它形状,如图7所示的机械修阻口,以达到修阻的目的。修阻过程受热效应的影响甚微,即测量稳定性好,可实现如0.2mΩ~1mΩ的超低阻值。本实施例步骤S12中电阻体图形化采用机械雕刻技术,部分阻值精度可达到±1%要求,因此步骤S15可以选择不进行阻值微调,跳过该步骤S15,减少流程,节省成本。

S16、在所述掩膜层3的表面上覆盖保护层4;具体,参见图8所示,在所述组合板体的上表面印刷曝光油墨,然后,参见图9所示,根据预设图形进行曝光显影以形成设于所述掩膜层3上的曝光油墨保护层4;其中,所述预设图形的边缘与所述掩膜层3的边缘对齐;

S17、在绝缘基板1的下表面(即非划槽面)上印刷形成连接对应的所述端电极7的内部电极6及印刷标记浆料,然后经150-250℃固化,优选的,内部电极6为银电极;如图10所示,图中所示的组合板体为由若干单体产品构成的组合板体,每一单体产品用于制成一电阻器;

S18、将组合板体沿着水平分割线X1由片状分割成条状,得到如图11(A) 所示的条状的组合板体,条状的组合板体包括由若干排列于同一直线上的单体产品构成的组合板体;

S19、在条状的组合板体中两侧端面上形成连接对应的所述上电极5的端电极7;具体为通过在条状的组合板体上溅射导体金属,形成每一单体产品的两个端电极7;

S20、将条状的组合板体折粒沿着垂直分割线Y1由条状的组合板体分割成粒状的单体产品,得到粒状的单体产品如图11(B)所示。

S21、在粒状的单体产品的端电极7的外侧形成所述外部电极8,具体通过电镀形成所述外部电极8;其中,所述外部电极8的上下两端分别向所述上电极5 和所述内部电极6延伸以连接对应的所述上电极5和对应的所述内部电极6;所述外部电极8起到可焊接作用。

进一步的,在形成上电极5、内部电极6、端电极7和外部电极8的过程中,还通过电镀技术在上电极5、内部电极6、端电极7和外部电极8上形成金属镀层,所述金属镀层包括镍层和锡层,其中,镍层为中间缓冲层,锡层用以与其他外部元件焊接。

上述制造方法仅仅为一种示例,本领域人员基于本实用新型的电阻器的原理结构,也可以通过相应的制造方法实现本实施例所提供的电阻器的结构。

本实施例所提供的电阻器,避免了传统电阻体产品中出现的渗浆不良问题,确保修阻后的阻值精度不变,并可实现更低电阻温度系数(TCR);同时具有更高的耐湿性和耐腐蚀性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

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