超低阻精密片式电阻器及制作方法与流程

一、所属技术领域

本发明涉及表面贴装的超低阻精密片式电阻器及制作方法。

二、

背景技术：

通常，片式电阻器分为三个类型，分别为片式厚膜电阻器、片式薄膜电阻器和片式合金箔电阻器。

片式厚膜电阻器是在陶瓷基体上印刷正、背电极，再在正电极间印刷电阻膜层，通过激光切割的方式来调整阻值精度，再印刷介质膜层和文字，然后通过印刷或溅射的方式将正、背电极连接，最后在电极处电镀镍阻挡层和锡铅可焊层。

片式薄膜电阻器是在陶瓷基体上印刷正、背电极，再在正电极间蒸发或溅射上一层金属膜，通过光刻和激光切割的方式来调整阻值精度，再印刷介质膜层和文字，然后通过印刷或溅射的方式将正、背电极连接，最后在电极处电镀镍阻挡层和锡铅可焊层。

片式合金箔电阻器是在陶瓷基体上印刷背电极，在陶瓷基体正面粘贴合金箔，通过光刻和激光切割控制阻值精度，再印刷介质膜层和文字，然后通过印刷或溅射的方式将正、背电极连接，最后在电极处电镀镍阻挡层和锡铅可焊层。

但上述三种工艺所生产的电阻器均不能加工阻值在10mω以下且精度高于±1％，温度系数小于±100ppm/k的超低阻精密片式电阻器。

三、

技术实现要素：

为解决超低阻精密片式电阻器的生产问题，本发明提供了一种以块金属合金材料作为电阻层、塑封层作为绝缘层的方案及其制作方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

首先根据产品尺寸、阻值、温度系数等参数选择电阻率、自由态温度系数适合的合金材料(通常为锰铜合金，镍铜合金或镍铬合金等)，以此合金材料作为电阻层；然后根据产品尺寸和加工需要将合金裁切成带材；然后采用激光切割的工艺在合金带上切割出预先设计好的电阻图形(依据产品阻值进行设计)；然后采用精密激光调阻方式调整电阻芯片的阻值；然后对电阻芯片进行清洗，去除油污、毛刺等；以铝箔作为散热芯片材料，通过激光切割形成散热芯片；对电阻芯片和散热芯片组装后进行塑封形成包封层，在包封层上激光打标形成标志；最后进行电镀铜、镍和锡铅的加工，形成引出端。

本发明的第一创新点是超低阻、大功率和低温度系数的实现：

采用上述工艺路线生产的超低阻精密片式固定电阻以具有一定厚度(100μm以上)的合金材料作为电阻层，该层是决定产品性能和可靠性的关键部分，合金材料的电阻率，自由态温度系数，稳定性，耐电流冲击能力等直接影响到产品的阻值，温度系数和额定功率。因此为实现技术指标，应选用电阻率小，自由态温度系数低，稳定性好的优质合金作为产品的电阻层材料。此外，根据片式固定电阻器的热耗散原理，电阻器引出端是产品热流出的主要部位，因此产品结构设计时，在保证阻值实现的情况下，尽量的加大了电极的尺寸，并选用了导热性能优异的铝作为散热芯片与电阻芯片一同塑封，散热芯片一直延伸至电极，这样就增加了产品的散热能力，确保产品大功率的实现。

本发明的第二个创新点是对高精度的控制：

超低阻精密片式固定电阻器生产中阻值精度控制困难的根源主要有两个，一是工序间的阻值精度测试和检测，二是工序变化量的控制。

工序间的阻值精度测试和检测困难主要是因为产品的阻值极低，测试系统中的接触电阻对测试结果有很大的干扰，该问题不能消除，只能尽量的削弱其影响。为解决该问题，我们制作了一些列的测试夹具，目的在于排除干扰，尽量的使每次测试时的接触电阻一致，并且在调阻加工时还会为接触电阻带来的测试误差留出余量。

工序变化主要指的是调阻后由于各道工序的加工使得产品阻值的变化，例如塑封加工，由于塑封材料固化后的体积收缩会对电阻层施加一定的应力，该应力可能使得电阻图形变形，进而使产品阻值发生变化；电镀加工，由于电镀后新形成了引出端，使得产品导电部分引入新的材料，因此使产品的阻值增加。根据前期积累的数据，调阻后的工序变化最大处为电镀，其余各道加工带来的阻值变化很小。为减小电镀加工对阻值精度的干扰，设计产品结构和工艺路线时，在电镀镍之前增加了一步镀铜过程，要求铜镀层厚度不少于50μm，这样利用电阻值很小的铜镀层来减小引出端形成带来的工序变化量。

四、附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1-a是激光切割后的散热芯片带示意图；

图1-b是图1-a的单只放大示意图；

图2-a是激光切割后的电阻芯片带示意图；

图2-b是图2-a的单只放大示意图；

图3-a是塑封电阻带示意图；

图3-b是图3-a的单只放大示意图；

图4-a是带标志电阻带示意图；

图4-b是图4-a的单只放大示意图；

图5是成品示意图；

图中1代表：铝散热片1；2代表：电阻带2；3代表：塑封层3；4代表：标志4；5代表：铜层5；6代表：镍层6；7代表：锡铅层7。

五、具体实施方式

所述超低阻精密片式电阻器制作方法：

1.制作散热芯片带：使用激光切割技术对铝带进行切割，切割出图1-a和图1-b所示的散热芯片带；

2.制作电阻芯片带：使用激光切割技术对合金带进行切割，切割出图2-a和图2-b所示的电阻芯片带；

3.制作塑封电阻带：将电阻芯片带和散热芯片带进行绝缘粘接，并放入塑封模具进行定位，定位完成后启动塑封设备，塑封出图3-a和图3-b所示的塑封电阻带；

4.制作标志电阻带：将塑封电阻带放入激光打标机指定位置，开启激光打标机，加工出图4-a和图4-b所示的标志电阻带；

5.制作超低阻精密片式电阻器：将标志电阻带中的单只产品进行分粒，再对分粒后的产品由内至外依次电镀铜电极层、镍阻挡层和锡铅可焊层，便制成图5所示超低阻精密片式电阻器。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.本发明所涉及的是一种超低阻精密片式电阻器，为表贴电阻器，以块金属合金材料作为电阻层材料，通过激光切割形成精细的电阻图形，然后经过精密激光调阻对阻值精度进行修整。以铝箔作为散热芯片材料，通过激光切割形成对散热芯片，对电阻芯片和散热芯片组装后进行塑封形成包封层，在包封层上激光打标形成标志，最后通过电镀，形成引出端。

2.根据权利要求1所述的超低阻精密片式电阻器，共有1个型号：7.1mm×4.2mm×0.8mm。

3.根据权利要求1所述的超低阻精密片式电阻器，其特征是：为表贴电阻器，由电阻芯片、散热芯片、引出端和包封层组成。

4.根据权利要求1所述的超低阻精密片式电阻器，其特征是：电镀分为三种材料，分别为铜层、镍层和锡铅层。

技术总结
本发明名称为超低阻精密片式电阻器及制作方法，属于超低阻电阻器领域。本发明是通过以下技术方案实现的：先根据产品尺寸、阻值、温度系数等参数选择电阻率、自由态温度系数适合的合金材料作为电阻层；采用激光切割工艺在合金带上切割出预先设计好的电阻图形；采用激光调阻方式调整电阻芯片阻值；以铝箔作为散热芯片材料，通过激光切割形成散热芯片；对电阻芯片和散热芯片组装后进行塑封形成包封层；在包封层上激光打标形成标志；在电极位置电镀铜、镍和锡铅形成引出端。本发明的有益效果是：实现10mΩ以下且精度高于±1％，温度系数小于±100ppm/K的超低阻精密片式电阻器的生产，填补了市场空白。

技术研发人员：曾炀;周向辉;李强;唐雪松;宋文君;刘斯琦;李安琦;包桂千
受保护的技术使用者：北京七一八友晟电子有限公司
技术研发日：2019.06.05
技术公布日：2019.11.15