片式电阻器及其制造方法与流程

技术领域

本发明构思涉及一种片式电阻器及其制造方法。

背景技术：

近来，随着对小型化、轻量化的电子装置的需求逐渐增大，片形电子组件被广泛地使用，以增大电路基板的布线密度。

随着对电子装置的性能要求的增加，需要具有高精度的片式电阻器。然而，通常，被设计为具有高精度的片式电阻器会具有差的散热性能，因此，当使用电阻器时会出现电阻值的失真或者对电阻器造成损坏。

技术实现要素：

本发明构思的一方面可提供一种具有高精度并且使得散热性能提高的片式电阻器及其制造方法。

根据本发明构思的示例性实施例，一种片式电阻器可包括：基板；第一电极和第二电极，被设置为在基板的一个表面上彼此分开；电阻器，设置在基板的所述一个表面上并且电连接到第一电极和第二电极；第一保护层，设置在电阻器上并且覆盖电阻器的第一区域；第二保护层，设置在电阻器上，覆盖与第一区域不同的第二区域，并且具有比第一保护层的热导率高的热导率。

根据本发明构思的示例性实施例，一种制造片式电阻器的方法可包括：在基板的一个表面上形成彼此分开的第一电极和第二电极；形成电连接到第一电极和第二电极的电阻器；在电阻器的一个表面的一部分上形成第一保护层；形成第二保护层，所述第二保护层覆盖电阻器的所述一个表面的另一部 分并且具有比第一保护层的热导率高的热导率；在第一保护层中形成槽，同时测量电阻器的电阻值；当电阻器的电阻值与目标电阻值的差小于预定的差时停止形成槽；形成覆盖第一保护层和第二保护层的第三保护层。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，将更加清楚地理解本发明构思的以上和其它方面、特征和优点，在附图中：

图1是示出根据本发明构思的示例性实施例的片式电阻器的示图；

图2是根据本发明构思的另一示例性实施例的片式电阻器的俯视图；

图3是根据本发明构思的另一示例性实施例的片式电阻器的侧视图；

图4是示出根据本发明构思的另一示例性实施例的片式电阻器中的保护层的形式的示图；

图5是示出根据本发明构思的另一示例性实施例的包括三个电极的片式电阻器的示图；

图6是示出制造根据本发明构思的示例性实施例的片式电阻器的方法的流程图；

图7A至图7D是示出根据本发明构思的示例性实施例的制造片式电阻器的过程的示图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图在下面描述本发明构思的实施例。

然而，本发明构思可按照多种不同的形式来举例说明，并且不应该被解释为局限于在此阐述的特定实施例。更确切地说，提供这些实施例，以使本公开将是彻底的和完整的，并将本公开的范围充分地传达给本领域的技术人员。

在整个说明书中，将理解的是，当诸如层、区域或晶圆(基板)的元件被称为“位于”另一元件“上”、“连接到”或“结合到”另一元件时，所述元件可直接“位于”另一元件“上”、直接“连接到”或直接“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的其它元件。相比之下，当元件被称为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。 如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关联的所列项目中的任何以及全部组合。

将明显的是，虽然可在此使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种构件、组件、区域、层和/或部分，但是这些构件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例性实施例的教导的情况下，下面论述的第一构件、组件、区域、层或部分可称作第二构件、组件、区域、层或部分。

为了描述的方便，可在此使用与空间相关的术语(例如，“在……之上”、“上方”、“在……之下”和“下方”等)，以描述如图中示出的一个元件与另一元件的关系。将理解的是，除了图中示出的方位之外，与空间相关的术语意于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“之上”或“上方”的元件将被定位为“在”所述其它元件或特征“之下”或“下方”。因此，术语“在……之上”可根据附图的特定方向而包含“在……之上”和“在……之下”的两种方位。装置可被另外定位(旋转90度或处于其它方位)，并可对在此使用的与空间相关的描述符做出相应解释。

在此使用的术语仅用于描述特定实施例，并且无意限制本发明构思。除非上下文中另外清楚地指明，否则如在此使用的单数形式也意于包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”时，列举存在所述的特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组合，而并不排除存在或增加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组合。

在下文中，将参照示出了本发明构思的实施例的示意图来描述本发明构思的实施例。在附图中，例如，由于制造技术和/或公差，可估计所示出的形状的修改。因此，本发明构思的实施例不应被理解为受限于在此示出的区域的特定形状，而是应被理解为例如包括由于制造导致的形状的改变。以下的实施例也可由一个或它们的组合而构成。

下面描述的本发明构思的内容可具有多种构造，并且在此仅提出需要的构造，但不限于此。

图1是示出根据本发明构思的示例性实施例的片式电阻器的示图

参照图1，根据本发明构思的示例性实施例的片式电阻器可包括：基板110、第一电极121、第二电极122、电阻器130、第一保护层141和第二保护层142。

基板110可提供用于使电极和电阻器安装在其上的空间。例如，基板110可以是由陶瓷材料形成的绝缘基板。所述陶瓷材料可以是氧化铝(Al₂O₃)，但不限于此，只要所述陶瓷材料可具有优异的绝缘性质和散热性能以及与电阻器的高黏合度即可。

第一电极121可设置在基板110的一个表面上。

第二电极122可被设置为在基板110的一个表面上与第一电极121分开。

例如，第一电极121和第二电极122可使用铜或铜合金而形成，以具有低电阻值。

电阻器130可在基板110的一个表面上将第一电极121和第二电极122彼此电连接。这里，电阻器130可具有槽。可通过修整(trimming)操作来微调所述槽的长度。因此，可微调电阻器130的电阻值。

修整操作可指的是通过在电阻器中形成槽的同时测量电阻器的电阻值来调节电阻器的电阻值的操作，并且当电阻值接近目标电阻值时，停止形成槽。因此，可提高根据本发明构思的示例性实施例的片式电阻器的精度。

这里，修整操作可包括形成槽和测量电阻值。测量电阻值可包括通过将特定电平(level)的电压施加到第一电极221和第二电极222来测量流动在第一电极221和第二电极222中的电流的过程。形成槽的步骤可包括使激光束照射到第一电阻器231的过程。

修整操作通常会在形成槽的同时产生热，所述热会导致电阻器130产生温差电动势。由于当测量电阻值时，温差电动势会导致电阻值的失真，因此电阻器130可由具有良好温差电动势性质的材料形成，以减小其中产生的温差电动势的大小。例如，电阻器130可包含铜-锰-锡(Cu-Mn-Sn)，但不限于此。

同时，在电阻器130的烧结期间用于增大粘合力的粘合剂可附着到电阻器130与基板110之间的空间。例如，粘合剂可由诸如环氧树脂等的树脂材料形成，并且可选地，可由包含铜(Cu)、镍(Ni)或铜-镍(Cu-Ni) 的材料形成，因此具有高散热性能。这里，电阻器130可在其烧结期间由于的离子扩散键合而铸合，并且可与基板110结合。

第一保护层141可覆盖电阻器130的一个表面的一部分。第一保护层141可防止由于修整操作而可能导致的电阻器130的变形。例如，第一保护层141可包含环氧树脂、酚树脂、玻璃和聚合物中的至少一种，并且可覆盖电阻器130中形成有槽的位置。

在第一保护层141形成在电阻器130上之后，可执行修整操作。在这种情况下，第二槽可形成在第一保护层141中。在修整操作期间，可穿透第一保护层141的一部分。第一保护层141的穿透的部分可以是第二槽。

第二保护层142可覆盖电阻器130的所述一个表面的另一部分。也就是说，第二保护层142可覆盖未被第一保护层141覆盖的部分。

此外，第二保护层142可具有比第一保护层141的热导率水平高的热导率水平。例如，第二保护层142可包含具有高热导率的陶瓷材料(诸如Al₂O₃、AlN和BN)。因此，电阻器130中产生的热可通过第二保护层142有效地散发。

就保护层的性能而言，在电阻器130的保护性能与热导率之间存在取舍关系。因此，电阻器130的第一保护层141的保护性能可比第二保护层142的保护性能高，第二保护层142的热导率可比第一保护层141的热导率高。

根据本发明构思的示例性实施例的片式电阻器可包括具有不同特性的第一保护层141和第二保护层142，从而有效地散发在使用片式电阻器时产生的热，同时防止由于在制造过程中的修整操作而导致对片式电阻器的损坏。修整操作可提高片式电阻器的电阻值的精度。因此，片式电阻器可具有提高的散热性能，同时具有高精度。

图3是根据本发明构思的另一示例性实施例的片式电阻器的侧视图。

参照图3，根据本发明构思的另一示例性实施例的片式电阻器可包括：基板310、第一电极321、第二电极322、电阻器330、第一保护层341、第二保护层342、第三保护层350、第一连接电极361、第二连接电极362、第一金属盖371和第二金属盖372。

第三保护层350可覆盖第一保护层341和第二保护层342的一个表面，以保护第一保护层341和第二保护层342免于外部物理和/或电冲击。此外， 第三保护层350可覆盖第一保护层341的槽，以防止电阻器330向外曝露。

例如，第三保护层350可通过包含玻璃或聚合物而被实现为具有高保护性能，并且可通过包含具有高热导率的陶瓷材料(诸如Al₂O₃、AlN和BN)来向外辐射已经通过第二保护层342的热。

同时，第一连接电极361和第二连接电极362可分别帮助布置第一电极321和第二电极322。例如，第一连接电极361和第二连接电极362可按照与第一电极321和第二电极322的形式相同的形式来实现，并且可用作第一电极321和第二电极322的预备电极。此外，第一连接电极361和第二连接电极362可与第一电极321和第二电极322一起使得设置在基板310的两个端表面上的第一金属盖371和第二金属盖372固定。

第一金属盖371和第二金属盖372可分别具有U型形状，并且可设置在基板310的两个端表面上，并且可沿朝向基板310的方向挤压第一电极321和第二电极322以及第一连接电极361和第二连接电极362。因此，可使得第一电极321和第二电极322稳固地固定。此外，第一金属盖371和第二金属盖372可用作将外部电路的引线与电极电连接的介质。

图4是示出根据本发明构思的另一示例性实施例的片式电阻器中的保护层的形式的示图。

参照图4，根据本发明构思的另一示例性实施例的片式电阻器可包括：基板510、第一电极521、第二电极522、电阻器530、第一保护层541以及第二保护层542a和542b。

电阻器530可具有形成在电阻器530的两侧中的多个槽(槽1和槽2)。因此，第一保护层541可覆盖多个槽(槽1和槽2)的全部。此外，第二保护层542a和542b可通过介于其间的第一保护层541而彼此分开。

图5是示出根据本发明构思的另一示例性实施例的包括三个电极的片式电阻器的示图。

参照图5，根据本发明构思的另一示例性实施例的包括三个电极的片式电阻器可包括：基板610、第一电极621、第二电极622、第三电极623、第一电阻器631、第二电阻器632、第一保护层641a和641b以及第二保护层642a、642b和642c。

第三电极623可在基板610的一个表面上与第一电极621和第二电极622分开。例如，第三电极623可使用与第一电极621和第二电极622的 材料相同的材料而形成，并且可按照与第一电极621和第二电极622的形式和方式相同的形式和方式而实现。

第三电极623可在外部电连接到第一电极621，并且可用作第一电极621的预备电极。在由于制造过程中出现的缺陷或在使用电极期间造成的影响而导致第一电极621与外部不连接的情况下，第三电极623可替代第一电极621。

可以使第一保护层641a和641b分开，以分别覆盖第一电阻器631和第二电阻器632。

第二保护层642a、642b和642c可被分开，以分别覆盖第一电极621、第二电极622和第三电极623。

同时，第一电极621、第二电极622和第三电极623可用于提供散热通道并且提供电流通道。例如，当第一电极621和第三电极623在外部彼此电连接时，第一电阻器631和第二电阻器632可彼此并联。这里，可在第一电阻器631和第二电阻器632中分散地产生片式电阻器中产生的热。分散地产生的热可通过第一电极621、第二电极622和第三电极623而散发。因此，可进一步提高片式电阻器的散热性能。

在第二电极622不连接到第一电阻器631和第二电阻器632而连接到第二保护层642b的情况下，第二电极622可用于提供散热通道，而不是提供电流通道。为此，第二电极622可形成在保护层642b上，第一电阻器631和第二电阻器632可彼此直接连接。

在下文中，将描述制造根据本发明构思的示例性实施例的片式电阻器的方法。关于制造片式电阻器的方法，不多余地解释与参照图1至图5的上述描述相同的或对应的内容。

图6是示出制造根据本发明构思的示例性实施例的片式电阻器的方法流程图。

参照图6，根据本发明构思的示例性实施例的片式电阻器可通过如下方法制造：形成电极(S10)、形成电阻器(S20)、形成第一保护层(S30)、形成第二保护层(S40)、形成槽(S50)以及形成第三保护层(S60)。

形成电极(S10)可指的是将墨水状的膏等施加、喷涂或者印刷到基板上。所述印刷可通过丝网方法来执行。因此，可精确地控制电极的厚度。

形成电阻器(S20)可指的是在基板上印刷电阻器的过程。可通过厚 膜工艺来执行从形成电极(S10)到形成电阻器(S20)的过程。因此，可在还原气氛下以800℃至1400℃的温度来烧结电极和电阻器。在这种情况下，电极和电阻器可再结晶，并且可产生晶粒生长。这里，可提高电极与电阻器之间的导电率。

此外，可重复对膏的印刷和烧结。因此，可优化电极和电阻器的初始电阻值。

此外，在形成电极之后，可通过诸如激光切片、激光蚀刻、喷砂等方法来调节片式电阻器的电阻值。

形成第一保护层(S30)可指的是在电阻器的一部分上形成对电阻器具有高保护性能的第一保护层(诸如环氧树脂、酚树脂、玻璃和聚合物等)的过程。

形成第二保护层(S40)可指的是在电阻器的另一部分上形成具有高热导率的第二保护层(诸如Al₂O₃、AlN和BN)的过程。

形成槽(S50)可指的是使用激光束从电阻器的边缘形成槽的过程。在这种情况下，随着槽的形成，可测量片式电阻器的总电阻值。可延伸槽的长度直到片式电阻值的总电阻值接近目标电阻值。

形成第三保护层(S60)可指的是在第一保护层和第二保护层上形成第三保护层的过程。

图7A至图7D是示出根据本发明构思的示例性实施例的制造片式电阻器的过程的示图。

参照图7A至图7D，可按照图7A、图7B、图7C和图7D中的顺序来改变根据本发明构思的示例性实施例的片式电阻器的形状。

参照图7A，根据本发明构思的示例性实施例的制造片式电阻器的过程可包括形成电阻器430。

参照图7B，根据本发明构思的示例性实施例的制造片式电阻器的过程可包括形成第一保护层441和第二保护层442。

参照图7C，根据本发明构思的示例性实施例的制造片式电阻器的过程可包括形成槽。

参照图7D，根据本发明构思的示例性实施例的制造片式电阻器的过程可包括形成第三保护层450。

如上所述，根据本发明构思的示例性实施例的片式电阻器可使得散热 性能提高，同时具有高精度。因此，可实现高额定功率的片式电阻器。

虽然已经在上面示出并描述了示例性实施例，但本领域技术人员将清楚的是，在不脱离由权利要求限定的发明的范围的情况下，可以做出修改和变型。