电阻器特别是低电阻电流测量电阻器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电阻器，特别是低电阻电流测量电阻器，以及用于涂覆这种电阻 器的涂覆方法。
【背景技术】
[0002] EP0605800A1已知一种低电阻电流测量电阻器，其包括由导体材料（例如铜）制成 的两个板形连接部和插入在连接部之间的由电阻材料（例如铜锰镍合金）制成的板形低电 阻电阻器元件，根据欧姆定律跨过该电阻器元件的电压降形成对流过测量电阻器的电流的 测量。
[0003] 采用这种电流测量电阻器，问题在于，没有涂层，连接部和电阻器元件的材料氧 化，从而这种电流测量电阻器于是变褐色并且看起来不吸引人，可焊接性也通过氧化而受 到冲击。
[0004] 解决这一问题的已知方法在于电镀锡板或镍板复合材料条（由其模切出上述电 流测量电阻器）从而在完成的模切电流测量电阻器上的电阻器元件至少在顶侧和下侧上 具有涂层，所述涂层防止干涉氧化。但是，在模切之前施加涂层的缺点在于，模围住侧面因 而电阻器元件的侧向边缘没有涂层并且因此继续暴露以氧化。
[0005] 出于对表面保护的严格客户需求，在过去，整个电流测量电阻器都被电镀，如图6 所示。从此图可以看出，电流测量电阻器具有两个连接部1、2以及沿电流方向插入在两个 连接部1、2之间的电阻器元件3。连接部1、2和电阻器元件的氧化在此结构中由金属涂层 4来防止，该涂层4通过电镀被施加至电流测量电阻器。这样的问题在于，电镀的涂层4是 导电的，并且因此能通过穿过涂层4的电旁通来伪造电阻器元件3的电阻。为了避免这种 电阻值的伪造，电阻器元件的自由表面被外周地涂覆有电绝缘涂层5,其防止通过金属涂层 4的干扰旁通。以此方式，连接部1、2和电阻器元件3的表面的干扰氧化完全得到防止，但 是施加涂层5是非常费力的且直到现在也必须手工完成。
[0006] 此外，DE19780905C2公开了另一种电阻器类型，应该被认为是现有技术。在此结 构中，电阻器元件被附接到电绝缘基板上并在其顶侧被覆盖以金属涂层。但是，首先，在此 结构中金属涂层比电阻器元件的电阻值低，因此形成实质上的电旁通。
[0007] 其次，在此结构中，电阻器元件的侧向边缘仍保持未覆盖，并因此可能氧化。
[0008] 另外，US2003/0016118A1、DE19814388A1、DE2634232A1 和DE2607026A1 也应看作 现有技术。
【发明内容】
[0009] 因此，本发明的目的是提供一种适当改进的电阻器。此目的是通过根据本发明的 电阻器以及根据从属权利要求的相应涂覆方法来实现的。
[0010] 本发明包括总体技术教示为：无绝缘层（例如涂料）地直接施加金属涂层至电 阻器元件的整个自由表面。这提供的优点在于，在金属涂层和电阻器元件之间的电绝缘涂 料涂层的费力的手工施加得以免除，这使得根据本发明的电阻器的制造更加简单。在本发 明的范围内，前述通过金属涂层旁通电阻器元件的干扰电旁通能通过各种技术手段得到防 止，或减少到不干扰的水平。
[0011] 在本发明的优选实施例中，为此目的选择特殊材料用于涂覆，所述材料具有足够 低的导电率和足够高的比电阻。镍-磷（NiP)优选地用作用于金属涂层的材料，特别是磷 含量为大约6-8%。但是，在本发明的范围内，也可能使用其他金属涂层，其可以含有例如 镍、金，特别是电镀金，银、钯或者前述材料的合金。
[0012] 在每种情况下，用于涂层的金属材料优选地具有比电阻器元件的电阻材料大的比 电阻。
[0013] 另外，也可以使用相对薄的金属涂层来使得通过金属涂层的干扰电旁通最小化。 因此，在本发明的优选实施例中，使用厚度约为3ym的镍磷层。作为比较，对于电镀金涂 层，金属涂层的层厚度优选小于2ym。通常的情况是金属涂层的层厚度优选小于50ym、 20ym、10ym、5ym、lym、500nm、或者甚至小于200nm。金属涂层也可以由两个功能层构成， 例如NiP和电镀金。
[0014] 上述已提到金属涂层导致通过金属涂层旁通电阻器元件的电旁通。在此结构中， 根据本发明的电阻器优选地被构造成使得通过金属涂层旁通的电阻值小于电阻器元件的 电阻值的10%、5%、1%、0. 5%或甚至小于0. 2%。因此，通过金属涂层的旁通所具有的电 阻值优选地与电阻器元件的电阻值相比高到使得旁通并不伪造测量值。
[0015] 另外，在本发明的范围内，还旨在使金属涂层不冲击电阻值的温度恒定性或者仅 影响到可接受的程度。根据本发明的电阻器因此优选地构造成使得具有涂层的电阻器元件 的温度系数仅稍微不同于不具有金属涂层的电阻器元件的温度系数，差值优选小于20%、 10%、5% 或 1%〇
[0016] 另外，还要提及的是，金属涂层优选地外周地封盖电阻器元件，即封盖电阻器元件 的整个自由表面包括侧向边缘。以此方式，根据本发明的电阻器还不同于已知电阻器，该已 知电阻器中，复合材料条在模切最终电流测量电阻器之前为锡板或镍板，而最终电流测量 电阻器的模侧面仍保持未覆盖。
[0017] 优选地，金属涂层实际上封围整个电阻器包括连接部和电阻器元件，封围优选外 周地封围，并且还包括电阻器的侧向边缘和端面。
[0018] 还在提及的是，金属涂层优选地由可钎焊、可焊接、可结合和/或抗腐蚀的材料构 成。
[0019] 在本发明的优选实施例中，导体材料是铜或铜合金，以在连接部中获得最低可能 的电阻。这是可感测的，从而在4导体测量的情况下，测量结果不被连接部内侧的电压降伪 造（参考EP〇6〇58〇OAl)。
[0020] 此外，要提及的是，电阻材料优选为铜合金，特别是铜锰镍合金，例如 Cu84Ni4Mnl2 (Manganin?)。但是，还有一种选择性选项是电阻器元件的电阻材料是镍合 金，例如NiCr或CuNi。
[0021] 另外，关于导体材料和电阻材料还应提及的是，电阻器元件的电阻材料具有的比 电阻优选地比连接部的导体材料大。
[0022] 关于根据本发明的电阻器的设计，应该提及的是，电阻器元件被电连接和机械 连接至两个相邻的连接部，特别是通过焊接接头（电子束焊接是特别适合的），例如在EP0605800A1 中所述。
[0023] 在本发明的优选实施例中，两个连接部布置在电阻器元件的相反侧上，从而电流 在电阻器元件的相反侧上流入和流出。
[0024] 但是，还可能的是，两个连接部布置在电阻器元件的同一侧上，从而电流在电阻器 元件的同一侧上流入和流出。
[0025] 上述两个选择性方式在EP0605800A1中也有详述从而此文献的内容整个加入本 说明书中。
[0026] 在此上下文中还要提及的是，连接部和/或电阻器元件优选地构造成板形，这使 得能由复合材料便宜地制造，如EP0605800A1中所述。
[0027] 板形的连接部和板形的电阻器元件优选是平坦的，并且位于共同的平面上，从而 根据本发明的电阻器在整体上也是平坦的。
[0028] 但是，还有一个选择性选项是，板形的连接部和/或板形的电阻器元件是弯曲的， 或者在模切过程中被弯曲，或者根据需要被弯曲。以此方式，可能的是，电阻器元件在组装 状态下远离印刷电路板，这导致电阻器元件的良好冷却或简化了部件的安装。
[0029] 另外，还要提及的是，根据本发明的电阻器优选是用于在汇流条中组装的电阻器。 但是，该方法也适用于SMD电阻器（SMD:表面安装的器件），其适用于表面组装到印刷电路 板上。
[0030] 已知的是，期望电阻值具有最优的良好温度恒定性以用作电流测量电阻器。所 使用的电阻材料因此优选具有带有非常小的温度系数的比电阻，优选地小于5 ?lOlr1、 2 ?lOl'l?KrtT1或 5 ?
[0031] 上面已提到过，电阻材料优选是低电阻的电阻材料，这是为什么电阻材料的比电 阻优选小于 2.104Q?md.lO5。.m或 2.106Q.m。
[0032] 相反，连接部的导体材料优选地具有甚至更小的比电阻，为小于1(T5Q?!!!、 1CT6D^!!!或 1CT7D.mo
[0033] 最后，要提及的是，本发明并不限于作为最终元件的根据本发明的电阻器，而是还 要求保护适当的涂覆方法，由此，根据本发明的涂覆方法的顺序也由前面的描述中显现出 来，从而为避免重复，请参考前面的描述。
[0034] 关于涂覆方法，另外要注意的是金属涂层可电镀涂覆或化学涂覆特别是滚筒式电 镀方法来涂覆，这是现有技术中已知的。在此方法中，未涂覆的电阻器在滚筒中旋转的同时 被电镀或化学涂覆。其他涂覆方法例如溅射或CVD(化学汽相沉积）等也自然是可能的。
【附图说明】
[0035] 本发明的进一步优选实施例在从属权利要求中限定，或在下面的附图以及本发明 优选实施例的描述中更详细地进行解释，附图中：
[0036] 图1为根据本发明的电流测量电阻器的示图；
[0037] 图2为图1的电流测量电阻器的侧视图；
[0038] 图3为图1和2中的电流测量电阻器的放大剖视图；
[0039] 图4为根据本发明的电流测量电阻器的等效电路框图，以使得通过电阻器元件的 金属涂层的电旁通更加清楚；
[0040] 图5是用于澄清由于温度导致的电阻变化的框图；以及
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