电阻器元件及其上安装有该电阻器元件的板的制作方法

文档序号:12787899阅读:165来源:国知局
电阻器元件及其上安装有该电阻器元件的板的制作方法与工艺

技术领域
本发明构思涉及一种电阻器元件及其上安装有该电阻器元件的板。
背景技术
:片式电阻器元件可适合于实现精密电阻,并且可用于调节电路中的电流以及使电路内的电压逐步减小。在使用电阻器的电路设计中,当由于外部影响(浪涌、静电等)导致电阻器受损而引起缺陷(短路)时,可能出现电源的全部电流流入集成电路(IC)中而引起对电路的二次损坏的现象。为了防止这样的现象,可考虑使用多个电阻器来设计电路。然而,这样的电路设计具有必然增加用于基板的空间的限制。具体地说,在其尺寸减小而其精密程度增加的移动装置的情况下,由于为了电路的稳定而增加基板空间是不可取的,因此需要对能够以更有效的方式控制电路中流动的电流的电阻器元件进行研究。技术实现要素:提供本
发明内容用于以简化形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的选择的构思。本
发明内容并不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。根据本发明构思的一方面,一种电阻器元件可包括:基底基板;电阻层,设置在所述基底基板的一个表面上;第一端子部和第二端子部,彼此分开地设置在所述电阻层上并连接到所述电阻层;第三端子部,设置在所述第一端子部与所述第二端子部之间,并且具有接触所述电阻层的第一表面和与第一表面背对的第二表面,所述第二表面的宽度小于所述第一表面的宽度。根据本发明构思的另一方面,一种其上安装有电阻器元件的板可包括:印刷电路板,具有位于其上部的多个电极焊盘;电阻器元件,设置在所述印刷电路板上,其中,所述电阻器元件包括:基底基板;电阻层,设置在所述基底基板的一个表面上;第一端子部和第二端子部,彼此分开地设置在所述电阻层上并连接到所述电阻层;第三端子部,设置在所述第一端子部与所述第二端子部之间,并且具有接触所述电阻层的第一表面和与第一表面背对的第二表面,所述第二表面的宽度小于所述第一表面的宽度。另外和/或可选的方面将在以下描述中被部分阐述,并且部分地将通过描述变得显而易见的,或可通过当前实施例的实践而获知。附图说明图1是示出电阻器元件的示例的透视图;图2是沿图1的I-I′线截取的剖视图;图3是示出电阻器元件的示例的剖视图;图4是示出其上安装有电阻器元件的板的示例的透视图;以及图5是沿图4的II-II′线截取的剖视图。在所有附图和具体实施方式中,相同的附图标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制,为了清楚、说明和便利起见,可夸大附图中元件的相对尺寸、比例和描绘。具体实施方式提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而,在理解本公开之后,这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。在理解本公开之后,这里所描述的操作的顺序仅仅是示例,其并不限于这里所阐述的顺序,而是除了必须以特定顺序发生的操作之外,可做出对本领域的普通技术人员将是显而易见的变换。此外,在理解本公开的不同方面之后,为了提高清楚性和简洁性,可省略某些描述中可被理解的功能和结构的描述。这里所描述的特征可以以不同的形式实施,并且将不被解释为局限于这里所描述的示例。更确切的说,提供这里所描述的示例是为了使本公开将是彻底的和完整的,并将把本公开的全部范围传达给本领域的普通技术人员。在整个说明书中,将理解的是,当元件(诸如,层、区域或晶圆(基板))被称为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时,其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件,或者可存在介于他们之间的其他元件。相反,当元件被称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时,可不存在介于他们之间的元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。如在此所使用的,术语“和/或”包括所列出的相关项的一项或更多项的任何和全部组合。将显而易见的是,虽然这里可用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各个构件、组件、区域、层和/或部分,但这些构件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。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,下面讨论的第一构件、组件、区域、层或部分可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。在这里可使用诸如“在……之上”、“上面”、“在……之下”和“下面”等的空间关系术语,以易于描述如附图所示的一个元件相对于其他元件的位置关系。将理解的是,空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外,还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的装置被翻转,则被描述为在其他元件或特征“之上”或“上面”的元件随后将定位为在其他元件或特征“之下”或“下面”。因此,术语“在……之上”可根据附图的特定方向而包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。所述装置可被另外定位(旋转90度或者在其他方位),并可对在这里使用的空间关系描述符做出相应的解释。可对实施例做出各种改变和变型,其中的一些将在附图和具体实施方式中详细说明。然而,应该理解的是,这些实施例不被解释为局限于本公开和所示出的形式,而是应该被理解为包括在本公开的思想和技术范围之内的所有改变、等同物以及替换物。除非上下文另外清楚地指明,否则如在此所使用的单数的形式也意图包括复数的形式。还将理解的是,当本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,列举存在的所陈述的特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或他们组成的组,但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或他们组成的组。在下文中,将参照示出本发明构思的实施例的示意图描述实施例。在附图中,例如,由于制造技术和/或公差,可估计示出的形状的变化。因此,本发明构思的实施例不应被解释为局限于在此示出的区域的特定形状,例如,应该被解释为包括由于制造而导致的形状上的改变。下面的实施例也可由一个或他们的组合构成。下面描述的本发明构思的内容可具有各种构造,并且虽然仅提出了在此所需的构造,但不限于此。图1是示出电阻器元件的示例的透视图,图2是沿图1的I-I′线截取的剖视图。参照图1和图2,电阻器元件100可包括基底基板110、电阻层120以及第一端子部131、第二端子部132和第三端子部133。基底基板110的用途是支撑电阻层120并确保电阻器元件100的强度,并且可以是例如铝基板或绝缘基板等,但是不限于此。尽管不限于以下描述,但基底基板110可被构造成其厚度具有预定值且其一个表面呈矩形形状的薄板的形式。基底基板110可由其表面已经历阳极氧化处理因而具有绝缘性质的氧化铝材料形成。此外,当基底基板110由具有高导热性的材料形成时,其可用作在使用电阻器元件时使电阻层120中产生的热向外发散的散热通道。电阻层120可设置在基底基板的一个表面(例如,基底基板在厚度(T)方向上的表面)上。此外,电阻层120可连接到第一端子部131、第二端子部132和第三端子部133,并且可在第一端子部131、第二端子部132与第三端子部133之间形成预定水平的电阻。此外,尽管附图中未示出,但是电阻层120可包括:第一电阻层,连接到第一端子部131和第三端子部133,以形成电阻;第二电阻层,连接到第二端子部132和第三端子部133,以形成电阻。例如,电阻层120可具有由修整工艺(trimmingprocess)确定的电阻值。所述修整工艺是指用于精细地调节电阻值的诸如切割工艺等的工艺,并且可在电路设计期间确定每个电阻器中设置的电阻值。尽管不限于以下描述,但电阻层120可包含Ag、Pd、Cu、Ni、Cu-Ni基合金、Ni-Cr基合金、Ru的氧化物、Si的氧化物、Mn和Mn基合金等,并且可根据所需的电阻值而包含各种材料。第一端子部131、第二端子部132和第三端子部133可彼此分开地设置在基底基板110的第一表面上。此外,第三端子部133可包括接触电阻层的第一表面和与第一表面背对的第二表面,第一表面的宽度W3′可大于第二表面的宽度W3″(例如,梯形截面)。此外,电阻层的暴露在第一端子部131、第二端子部132与第三端子部133之间的宽度W4和W5可大于或等于第一表面的宽度W3′,第二表面的宽度W3″与第一表面的宽度W3′的比可等于或大于0.4且小于1。此外,电阻层的暴露在第一端子部131、第二端子部132与第三端子部133之间的宽度W4和W5可小于第一表面的宽度W3′,第二表面的宽度W3″与第一表面的宽度W3′的比可等于或大于0.4且等于或小于0.9。这里,基底基板110可呈长方体的形状,第一表面的宽度W3′和第二表面的宽度W3″可以是在长方体的长度方向L上的宽度。此外,总宽度W6等于宽度W1、W4、W3′、W5以及W2之和。下面的表1示出通过根据第二表面的宽度W3″与第一表面的宽度W3′的比(W3″/W3′比)的改变来测试电阻器元件安装的状态是否合适而获得的实验示例1的数据。【表1】单位(批次)W3′W3″W3″/W3′比结果10.08mm0.008mm0.1不合格20.08mm0.016mm0.2不合格30.08mm0.028mm0.35不合格40.08mm0.032mm0.4合格50.08mm0.036mm0.45合格60.08mm0.040mm0.5合格70.08mm0.048mm0.6合格80.08mm0.056mm0.7合格90.08mm0.064mm0.8合格100.08mm0.072mm0.9合格110.08mm0.076mm0.95合格120.08mm0.080mm1合格当电阻层的暴露在第一端子部131、第二端子部132与第三端子部133之间的宽度W4和W5大于或等于第一表面的宽度W3′并且电阻器元件的尺寸为0.6×0.3mm时,在第三端子部133的第一表面的宽度W3′固定为0.08mm且改变第三端子部133的第二表面的宽度W3″的条件下对实验示例1进行测试。表1示出了通过制造和测试每单位(批次)1000个电阻器元件而获得的结果。在每单位中出现一个或更多个不合格品的情况下,结果值表示为“不合格”。参照表1,当W3″/W3′比小于0.4时,可以确认出现不合格品。也就是说,在W3″/W3′比过低的情况下,第三端子部133在镀覆工艺之后不会具有预定高度。此外,第三端子部133可能具有不足以被焊接在印刷电路板的电极焊盘上的表面面积。因此,看起来第三端子部133已结合到印刷电路板,但是可能出现没有实现结合的虚焊现象。下面的表2示出在与实验示例1的条件不同的条件下,通过根据第二表面的宽度W3″与第一表面的宽度W3′的比(W3″/W3′比)的改变来测试电阻器元件安装的状态是否合适而获得的实验示例2的数据。【表2】单位(批次)W3′W3″W3″/W3′比结果10.08mm0.008mm0.1不合格20.08mm0.016mm0.2不合格30.08mm0.028mm0.35不合格40.08mm0.032mm0.4合格50.08mm0.036mm0.45合格60.08mm0.040mm0.5合格70.08mm0.048mm0.6合格80.08mm0.056mm0.7合格90.08mm0.064mm0.8合格100.08mm0.072mm0.9合格110.08mm0.076mm0.95不合格120.08mm0.080mm1不合格当电阻层的暴露在第一端子部131、第二端子部132与第三端子部133之间的宽度W4和W5小于第一表面的宽度W3′并且电阻器元件的尺寸为0.6×0.3mm时,在第三端子部133的第一表面的宽度W3′固定为0.08mm且改变第三端子部133的第二表面的宽度W3″的条件下对实验示例2进行测试。类似表1,表2示出了通过制造和测试每单位(批次)1000个电阻器元件而获得的结果。在每单位中出现一个或更多个不合格品的情况下,结果值表示为“不合格”。参照表2,当W3″/W3′比在0.4至0.9的范围之外时,可以确认出现不合格品。也就是说,当W3″/W3′比过低时,类似实验示例1的情况,可能出现虚焊现象。此外,当W3″/W3′比过高时,会产生过多的焊料,即,会出现在焊接工艺中因提供了过量的焊料而使其形成在电极焊盘附近的不必要区域上的缺陷。由于这样过多的焊料而形成的焊接可引发电极焊盘之间的短路,从而引起故障和过电流。同时,尽管附图中未示出,但是第三端子部133可包括接触电阻层120的第一表面和具有比第一表面的长度小的长度的第二表面。例如,第三端子部133的在其长度方向上(即,在电阻器元件的宽度方向(W)上)的截面可呈梯形形状。此外,第一端子部131、第二端子部132和第三端子部133可分别包括彼此分开地设置在基底基板110的一个表面上的第一电极层131a、第二电极层132a和第三电极层133a,并且可包括分别覆盖第一电极层131a、第二电极层132a和第三电极层133a的第一镀层131b、第二镀层132b和第三镀层133b。例如,如图2中所示,第一端子部131可包括第一电极层131a和第一镀层131b,第二端子部132可包括第二电极层132a和第二镀层132b,第三端子部133可包括第三电极层133a和第三镀层133b。如图2中所示,第三电极层133a可具有其中与电阻层120接触的上侧的宽度大于与上侧背对的下侧的宽度的截面。因此,包括第三电极层133a和覆盖第三电极层133a的表面的第三镀层133b的第三端子部133可具有梯形截面。尽管不限于以下描述,但第一电极层131a、第二电极层132a和第三电极层133a可通过将用于形成导电电极的导电膏涂敷到电阻层120上的方法而形成,涂敷方法可以是丝网印刷法等。第一电极层131a、第二电极层132a和第三电极层133a可由与如上所述的电阻层120的材料不同的材料形成,例如,可由铜、镍或铂等形成。如果必要的话,第一电极层131a、第二电极层132a和第三电极层133a可由与电阻层120的材料相同的材料形成。此外,第一背电极131d和第二背电极132d可选择性地设置在与基底基板110的一个表面背对的另一表面上,以与第一电极层131a和第二电极层132a背对。当第一背电极131d和第二背电极132d如上所述地设置在基底基板110的另一表面上时,第一电极层131a和第二电极层132a与第一背电极131d和第二背电极132d可抵消在烧结过程中由电阻层120施加到基底基板110的力,从而防止基底基板弯曲的现象。尽管不限于以下描述,但第一背电极131d和第二背电极132d可通过印刷导电膏形成。此外,第一侧电极131c和第二侧电极132c分别连接到第一电极层131a和第二电极层132a,并且可选择性地设置在其中形成并设置有基底基板110、电阻层120以及第一电极层131a、第二电极层132a和第三电极层133a的层压件的两个端表面(例如,在长度(L)方向上的表面)上。此外,附图中示出的宽度(W)方向垂直于由长度(L)方向和厚度(T)方向形成的面。也就是说,第一侧电极131c可设置为连接到第一电极层131a和第一背电极131d,第二侧电极132c可设置为连接到第二电极层132a和第二背电极132d。第一侧电极131c和第二侧电极132c可通过在层压件的端表面上溅射用于形成第一侧电极131c和第二侧电极132c的导电材料的工艺而形成,但是不限于此。此外,为了保护电阻层120不受外部影响,可在电阻层120的其上未设置有第一电极层131a、第二电极层132a和第三电极层133a的表面上设置保护层140。尽管不限于以下描述,但保护层140可由硅(SiO2)或玻璃材料形成,并且可通过外涂法形成在电阻层120上。同时,尽管保护层140设置在电阻层120上,但是第一端子部131、第二端子部132和第三端子部133可形成为从电阻层120突出为超过保护层140,从而可有助于在将电阻器元件安装在板上时第一端子部131、第二端子部132以及第三端子部133与设置在板上的电极焊盘之间的接触。此外,在形成保护层140之后,第一镀层131b、第二镀层132b和第三镀层133b可分别形成在第一电极层131a、第二电极层132a和第三电极层133a上,用于在板上安装电阻器元件。当电阻器元件100包括第一背电极131d和第二背电极132d以及第一侧电极131c和第二侧电极132c时,第一镀层131b和第二镀层132b可形成在背电极和侧电极中的每个上。例如,第一镀层131b可形成为覆盖第一电极层131a、第一背电极131d以及使第一电极层与第一背电极彼此连接的第一侧电极131c,第二镀层132b可形成为覆盖第二电极层132a、第二背电极132d以及使第二电极层与第二背电极彼此连接的第二侧电极132c。尽管不限于以下描述,但第一镀层131b、第二镀层132b和第三镀层133b可通过滚镀法形成。由于电阻器元件包括第一端子部131、第二端子部132和第三端子部133,所以可提高电阻器元件的安装强度,并且当电阻器元件安装在板上时可使电阻器元件与印刷电路板之间稳固连接。此外,由于电阻器元件具有第三端子部133的第二表面的宽度小于其第一表面的宽度的形状,所以电阻器元件可具有当被安装在板上时能够防止焊料过多或虚焊现象的作用。图3是示出电阻器元件的示例的剖视图。参照图3,可确定其中与图2中所示的电阻器元件100相比对第一端子部131、第二端子部132和第三端子部133进行修改的电阻器元件100′。如图3中所示,第三电极层133a的厚度t2可形成为大于第一电极层131a和第二电极层132a的厚度t1,第三镀层133b的厚度t4(第三镀层133b的下表面距第三电极层133a的下表面的距离)可形成为小于第一镀层131b和第二镀层132b的厚度t3(第一镀层131b和第二镀层132b的下表面距第一电极层131a和第二电极层132a的下表面的距离)。例如,由于镀层131b、132b和133b可通过滚镀法形成,所以与第一电极层131a和第二电极层132a的情况相比,由于接触而实现第三电极层133a的电传导的可能性可能是低的,因此,第三电极层133a的镀覆可按照主要通过电阻层形成电导的这样的方式来执行。通常,由于电阻层的导电性的程度比电极层的导电性的程度低,所以与第一电极层131a和第二电极层132a相比,镀层会较薄地形成在第三电极层133a上。如图3中所示,可较厚地形成第三电极层133a,从而可使包括电极层和镀层的第一端子部131、第二端子部132以及第三端子部133的整体厚度均匀地形成。此外,第三电极层133a可形成为包括下部电极层133a″以及设置在下部电极层133a″上且与电阻层120接触的上部电极层133a′的至少两层。这里,上部电极层133a′的宽度W7可形成为大于下部电极层133a″的宽度W8。也就是说,第三电极层133a可包括具有不同面积的多个层。当执行利用第三镀层133b来覆盖包括上部电极层133a′和下部电极层133a″的第三电极层133a的镀覆工艺时,第三端子部133可呈梯形形状。除此之外,由于将通过参照图1和图2所描述的电阻器元件100理解电阻器元件的其他构造和功能,所以将省略重复的描述。图4是示出其上安装有电阻器元件的板的示例的透视图。图5是沿图4的II-II′线截取的剖视图。参照图4和图5,其上安装有电阻器元件的板10可包括具有电阻器元件100′的印刷电路板11和彼此分开的多个电极焊盘。电阻器元件可包括基底基板110、设置在基底基板的一个表面上的电阻层120以及彼此分开地设置在电阻层120上并连接到电阻层120的第一端子部131和第二端子部132。此外,电阻器元件可包括设置在第一端子部131与第二端子部132之间的第三端子部133,所述第三端子部133具有接触电阻层120的第一表面和其宽度小于第一表面的宽度的第二表面。由于将通过参照图1至图3所描述的电阻器元件理解电阻器元件100′,所以将省略重复的描述。印刷电路板11可以是其中形成有电子电路的部件,并且可设置有用于执行特定操作或电子装置的控制的集成电路(IC)等,因此,由独立电源供应的电流可在印刷电路板11中流动。在这种情况下,印刷电路板11可包括各种布线线路或还可包括不同类型的半导体器件(诸如晶体管等)。此外,如果必要的话,印刷电路板11可按照包括导电层或介电层的这样的方式而进行各种构造。第一电极焊盘12、第二电极焊盘13和第三电极焊盘14可彼此分开地设置在印刷电路板11上,并且可通过焊接部15而分别连接到电阻器元件100′的第一端子部131、第二端子部132和第三端子部133。尽管图4和图5示出了第一电极焊盘12连接到第一端子部131且第二电极焊盘13连接到第二端子部132的情况,但是第一电极焊盘12可连接到第二端子部132,第二电极焊盘13可连接到第一端子部131。如上面所阐述的,电阻器元件可具有高的空间效率,并且可在被安装在板上时稳固地连接到印刷电路板。虽然上面已经示出和描述了示例性实施例,但是对于本领域的普通技术人员将显而易见的是,在不脱离由附加的权利要求所限定的本发明的范围的情况下,可以做出修改和变型。当前第1页1 2 3 
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