專利名稱：微電阻組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子組件，尤其涉及一種微電阻組件。
技術(shù)背景
隨著電子電路技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，對(duì)于電阻組件的電阻值的穩(wěn)定度要求日益增 高。傳統(tǒng)的芯片電阻組件的電阻溫度系數(shù)(Temperature Coefficient of Resistance，TCR)等性能已逐漸無法滿足高穩(wěn)定性的要求，導(dǎo)致其在應(yīng)用上受到限制。
為了提升電阻組件的電阻值的熱穩(wěn)定度，中國臺(tái)灣發(fā)明專利公開號(hào)第200830333 號(hào)與第200830334號(hào)案提出一種微電阻組件。借由將高性能散熱體形成于電阻組件本體 的一面，以將電阻組件本體上的熱能散發(fā)，以達(dá)到提升微電阻組件的操作功率的目的。
由于電阻組件本體及高性能散熱體是利用沖壓方式成型，再以壓合或黏著方式 結(jié)合。而沖壓過程中，本體及散熱體的表面上會(huì)產(chǎn)生毛邊或突起，這些毛邊或突起于本 體及散熱體結(jié)合過程中可能刺穿壓合或黏著用的膠層(厚度約30 μ m)，而造成本體與 散熱體相接觸而形成短路，導(dǎo)致微電阻組件的電阻值無法達(dá)到預(yù)設(shè)的要求。再者，微 電阻組件是采用二個(gè)對(duì)稱設(shè)置于本體的兩端的矩形狀散熱體，故只能將本體兩端的熱能 帶走，而無法將本體溫度較高的中心部分的熱能帶走，故本體上的熱能散發(fā)效果是有限 的，致使可提升的操作功率受限。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的，在于提供一種微電阻組件，其電阻值具有較佳的熱穩(wěn)定度以 及散熱效果。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一微電阻組件，包含一電阻本體、一第一保護(hù)層、 一導(dǎo)熱層、一第二保護(hù)層，以及二電極層。該電阻本體具有相反的一第一端部及一第二 端部，與位于該第一端部及該第二端部間的一中央部位，該電阻本體定義一中心線。該 第一保護(hù)層設(shè)置于該電阻本體的部分的中央部位上并暴露出該第一端部及第二端部。該 導(dǎo)熱層以沉積方式形成于部分該電阻本體上。該第二保護(hù)層設(shè)于部分該導(dǎo)熱層上。該些 電極層分別包覆該電阻本體的第一端部及第二端部且電性連接該導(dǎo)熱層。
此外，本發(fā)明還提供另一微電阻組件，包含一電阻本體、一第一保護(hù)層、一第 一導(dǎo)熱層，以及二電極層。該電阻本體具有一第一端部、相反于該第一端部的一第二端 部及位于該第一端部及該第二端部間的一中央部位，該電阻本體定義一中心線。該第一 保護(hù)層設(shè)置于該電阻本體的部分的中央部位上并暴露出該第一端部及第二端部。該第一 導(dǎo)熱層由該第一端部往該中央部位延伸至該第一保護(hù)層上，并具有一第一導(dǎo)熱部及一連 接于該第一導(dǎo)熱部的一第二導(dǎo)熱部，該第一保護(hù)層設(shè)于該第一導(dǎo)熱部與該電阻本體之間 形成電性絕緣，該第二導(dǎo)熱部與該第一端部電性連接。該些電極層分別包覆該電阻本體 的該第一端部及該第二端部，且與該第二導(dǎo)熱部電性連接。
本發(fā)明的功效在于，借由將導(dǎo)熱層的第一導(dǎo)熱層及第二導(dǎo)熱層分別設(shè)置于電阻本體的第一表面及第二表面上，可增加每一導(dǎo)熱層的面積，使散熱面積增大，借以更有 效降低微電阻組件的溫度，使微電阻組件的熱穩(wěn)定性提升，而有較準(zhǔn)確的量測(cè)結(jié)果。且 每一導(dǎo)熱層的面積的增加，不會(huì)發(fā)生導(dǎo)熱層間相接觸而形成短路的問題。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖1為本發(fā)明微電阻組件的一示意圖2為該微電阻組件的一剖視圖3為該微電阻組件的一示意圖4為該微電阻組件的電阻片的一俯視示意圖5為該微電阻組件的另一實(shí)施方式的一4府視示意圖
圖6為該微電阻組件的另一實(shí)施方式的一4府視示意圖
圖7為該微電阻組件的另一實(shí)施方式的一-剖視圖8為該微電阻組件的另一實(shí)施方式的一-剖視圖9為該微電阻組件的另一實(shí)施方式的一-剖視圖10為該微電阻組件的另一實(shí)施方式的-一剖視圖11為該微電阻組件的另一實(shí)施方式的-一剖視圖。
其中，附圖標(biāo)記
微電阻組件30電阻本體31
第一保護(hù)層32導(dǎo)熱層33
第二保護(hù)層34電極層35
第一端部311第二端部312
中央部位313第一表面314
第二表面315側(cè)面316
通孔317 第一方向X
第二方向Y中心線L
第一導(dǎo)熱層33a第二導(dǎo)熱層33b
間隙d、dl第一導(dǎo)熱部331
第二導(dǎo)熱部332內(nèi)金屬層333
第一導(dǎo)熱層33a’第二導(dǎo)熱層33b’
第一導(dǎo)熱部331第一導(dǎo)熱層33a”
第一導(dǎo)熱部331，第二導(dǎo)熱層33b”
第一導(dǎo)熱部331，第二導(dǎo)熱部332”
電阻本體31，絕緣片31a
金屬層31b電阻本體31”
金屬層31b’導(dǎo)熱層33，
導(dǎo)熱層33”第一導(dǎo)熱層33a”，
導(dǎo)熱層33”，第二導(dǎo)熱層33b”，具體實(shí)施方式
有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及詳細(xì)說明，配合圖式說明如下
參閱圖1及圖2，本發(fā)明的第一較佳實(shí)施例的微電阻組件30包含一電阻本體 31、一第一保護(hù)層32、至少一導(dǎo)熱層33、一第二保護(hù)層；34，以及二電極層35。
參閱圖3，電阻本體31為一金屬片并具有一第一端部311、相反于第一端部311 的一第二端部312與位于第一端部311與第二端部312間的一中央部位313。電阻本體 31并具有一第一表面314、相對(duì)于第一表面314的第二表面315及連接第一表面314及第 二表面315的多個(gè)側(cè)面316。在本實(shí)施例中，電阻本體31的中央部位313具有多個(gè)貫穿 第一表面314及第二表面315的通孔317，使中央部位313形成一來回多次彎折的形狀， 但不以此為限，通孔317可利用沖壓工藝形成。參閱圖4，本實(shí)施例中，電阻本體31的 第一表面314上定義一相垂直的第一方向X(例如為電阻本體31的長(zhǎng)度方向)及第二方向 Y (例如為電阻本體31的寬度方向)，及一平行第二方向Y且通過第一表面314的幾何中 心的中心線L。
參閱圖2及圖3，第一保護(hù)層32設(shè)置于電阻本體31的部分的中央部位313上并 暴露出第一端部311及第二端部312。本實(shí)施例中，第一保護(hù)層32包覆電阻本體31的中 央部位313的第一表面314、第二表面315及側(cè)面316上，并填入通孔317內(nèi)。第一保 護(hù)層32為絕緣材質(zhì)并以干膜(dry film)工藝制作。干膜包括聚酯膜(Polyester)、光阻干 膜(Photo-resist Dry Film)及聚乙烯膜(Polyethylene)。第一保護(hù)層32的厚度約為50 150 μ m，且為固體并具有熱傳導(dǎo)系數(shù)約為0.2 0.5W/(m ■ K)。
導(dǎo)熱層33設(shè)置于部分的電阻本體31及部分的第一保護(hù)層32上。在本實(shí)施例 中，參閱圖2及圖4，導(dǎo)熱層33的數(shù)量為二個(gè)且對(duì)稱設(shè)置于電阻本體31的第一表面314 上，導(dǎo)熱層33包含一由第一端部311往中央部位313延伸至第一保護(hù)層32上的第一導(dǎo) 熱層33a，以及一由第二端部312往中央部位313延伸至第一保護(hù)層32上的第二導(dǎo)熱層 33b，使第一保護(hù)層32設(shè)于導(dǎo)熱層33a、33b與電阻本體31的中央部位313之間形成電性 絕緣。第一導(dǎo)熱層33a與第二導(dǎo)熱層33b之間具有一預(yù)定寬度的間隙d。第一導(dǎo)熱層33a 與第二導(dǎo)熱層33b于電阻本體31的第一表面314的投射為矩形。
參閱圖2，每一導(dǎo)熱層33 (例如第一導(dǎo)熱層33a或第二導(dǎo)熱層33b)包括一第一導(dǎo) 熱部331及一連接于第一導(dǎo)熱部331的第二導(dǎo)熱部332，第一導(dǎo)熱部331覆蓋于電阻本體 31的部分的中央部位313及部分的第一保護(hù)層32上，第二導(dǎo)熱部332覆蓋且直接電性連 接于第一端部311或第二端部312上，使第二導(dǎo)熱部332作為電阻本體31的內(nèi)部電極。 本實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱部331的寬度大致等于第二導(dǎo)熱部332的寬度，且第一導(dǎo)熱部331 的寬度方向(即第二方向Y)平行于間隙d的長(zhǎng)度方向，第一導(dǎo)熱部331的長(zhǎng)度方向(即 第一方向X)平行于間隙d的寬度方向。
第一導(dǎo)熱部331與第二導(dǎo)熱部332 —體成型為一外金屬層，且每一導(dǎo)熱層33還 包含一內(nèi)金屬層333。內(nèi)金屬層333的厚度小于外金屬層的厚度，內(nèi)金屬層333的厚度約 為2 3μιη。內(nèi)金屬層333設(shè)置于第一保護(hù)層32上，且位于第一導(dǎo)熱部331與第一保 護(hù)層32之間。導(dǎo)熱層33是以沉積方式形成，于本實(shí)施例中，內(nèi)金屬層333為濺鍍等氣 相沉積法所形成，而外金屬層則為電鍍法所形成。詳細(xì)地說，內(nèi)金屬層333的材質(zhì)可為錳(Mn)、鎳銅(Ni-Cu)合金、鎳鉻(Ni-Cu)合金，外金屬層的材質(zhì)可為銅(Cu)。值得 注意的是，當(dāng)外金屬層與第一保護(hù)層32的附著性不佳時(shí)，可利用內(nèi)金屬層333的設(shè)置增 加附著性，反之，則可省略內(nèi)金屬層333的設(shè)置。
參閱圖2，第二保護(hù)層34設(shè)置于部分的導(dǎo)熱層33上并覆蓋電阻本體31的中央部 位313而暴露出第一端部311及第二端部312，第二保護(hù)層34并填入間隙d中。本實(shí)施 例中，第二保護(hù)層34設(shè)置于導(dǎo)熱層33的第一導(dǎo)熱部331上，并可利用印刷工藝制作。第 二保護(hù)層34為絕緣材質(zhì)，絕緣材質(zhì)可為環(huán)氧樹脂。較佳地，第二保護(hù)層34的材質(zhì)可為酚 醛樹脂(又稱電木)，以較環(huán)氧樹脂提供更佳的耐熱性、電力性能(例如耐電壓強(qiáng)度) 及機(jī)械性能(例如抗張強(qiáng)度、曲折強(qiáng)度)。此外，第二保護(hù)層34的材質(zhì)可為具有遠(yuǎn)紅 外線粉體(far tefrared powder)及膠體的絕緣材料，遠(yuǎn)紅外線粉體的成分包含鎂、鋁、鐵 或硼，利用遠(yuǎn)紅外線粉體吸收微電阻組件的熱能并轉(zhuǎn)換為輻射能傳遞散出，以進(jìn)一步降 低微電阻組件的溫度。值得一提的是，遠(yuǎn)紅外線粉體的含量約占絕緣材料的90%以上， 故可利用模塑(molding)工藝來形成第二保護(hù)層34。
二電極層35分別包覆電阻本體31的第一端部311及第二端部312，使第二保護(hù) 層34設(shè)于二電極層35之間并略低于二電極層35，并且二電極層35分別與導(dǎo)熱層33的第 二導(dǎo)熱部332電性連接。值得一提的是，電阻本體31包覆有電極層35的部分定義為第 一端部311及第二端部312。電極層35以滾鍍方式所形成。在本實(shí)施例中，電極層35 包覆位于第一端部311及第二端部312的部分第一表面314、第二表面315及側(cè)面316， 并包覆第二導(dǎo)熱部332。
本發(fā)明先以固體的第一保護(hù)層32來包覆具有毛邊或突起的電阻本體31，再以沉 積方式將導(dǎo)熱層33形成于第一保護(hù)層32上，故可確保電阻本體31的毛邊或突起不會(huì)于 電阻本體31與導(dǎo)熱層33結(jié)合過程中刺穿第一保護(hù)層32，且導(dǎo)熱層33亦不會(huì)對(duì)第一保護(hù) 層32造成破壞；因此，可有效避免導(dǎo)熱層33與電阻本體31接觸而形成短路。另外，本 發(fā)明采用的第一保護(hù)層32的厚度較現(xiàn)有的膠層厚，使導(dǎo)熱層33與電阻本體31間的間距 較現(xiàn)有膠體大而可避免電阻本體31表面的毛邊或突起刺穿第一保護(hù)層32。
再者，借由埋設(shè)于微電阻組件30中并覆蓋于部分的中央部位313上的第一導(dǎo)熱 層33a及第二導(dǎo)熱層33b，及將部分的導(dǎo)熱層33直接與電阻本體31電性連接而成為內(nèi)部 電極，使傳導(dǎo)的面積增加及縮短傳導(dǎo)路徑，致使可有效地將電阻本體31所產(chǎn)生的熱量分 別傳導(dǎo)至兩端的電極層35上，再經(jīng)由電路板上的焊墊傳導(dǎo)至電路板上，以降低微電阻組 件30的溫度，使微電阻組件的熱穩(wěn)定性提升，而有較準(zhǔn)確的量測(cè)結(jié)果。
本發(fā)明更提供數(shù)種有關(guān)第一導(dǎo)熱層33a及第二導(dǎo)熱層33b的實(shí)施方式，主要是改 變第一導(dǎo)熱部331的形狀，使第一導(dǎo)熱部331覆蓋部分的中心線L，且第一導(dǎo)熱部331的 寬度小于第二導(dǎo)熱部332的寬度。參閱圖5，第一導(dǎo)熱層33a’及第二導(dǎo)熱層33b’的 第一導(dǎo)熱部331，的寬度分別朝中心線L方向由大至小地縮減，以使第一導(dǎo)熱部331，為 一三角形部，且三角形部覆蓋部分的中心線L，第一導(dǎo)熱層33a’與第二導(dǎo)熱層33b’之 間具有一間距dl，間距dl的延伸方向與第一導(dǎo)熱部331’的寬度方向形成一銳角。參閱 圖6，第一導(dǎo)熱層33a”的第一導(dǎo)熱部331”包含二間隔設(shè)置的條狀部，第二導(dǎo)熱層33b” 的第一導(dǎo)熱部331”包含一位于第一導(dǎo)熱層33a”的條狀部之間的條狀部，且這些條狀部 覆蓋部分的中心線L且其長(zhǎng)度的延伸方向平行于第一方向X，條狀部的寬度小于第二導(dǎo)熱7部332”的寬度。
利用第一導(dǎo)熱部331’、331”覆蓋部分的中心線L，使導(dǎo)熱層33覆蓋中心部位 313的面積延伸至電阻本體31溫度較高的區(qū)域，而使導(dǎo)熱層33可有效將電阻本體31所產(chǎn) 生的熱量分別傳導(dǎo)至兩端的電極層35上，再經(jīng)由電路板上的焊墊傳導(dǎo)至電路板上，以降 低微電阻組件30的溫度。借以解決現(xiàn)有只能將本體兩端的熱能帶走，而無法將本體溫度 較高的中心部分的熱能帶走的問題。
以下利用模擬軟件來比較本發(fā)明的圖4、圖5、及圖6的微電阻組件的中心溫度 Tc(見圖1)的差異。其中，輸入功率為0.5瓦(W)，間隙為ΙΟΟΟμιη，電阻本體的厚度 為0.3_，導(dǎo)熱層的厚度為0.1mm。表一為在相同的電路測(cè)試板下，各種實(shí)施例的中心 溫度的模擬結(jié)果。
表一
權(quán)利要求
1.一微電阻組件，其特征在于，包含一電阻本體，具有一第一端部、相反于該第一端部的一第二端部及位于該第一端部 及該第二端部間的一中央部位；一第一保護(hù)層，設(shè)置于該電阻本體的部分的中央部位上并暴露出該第一端部及第二 端部；一第一導(dǎo)熱層，由該第一端部往該中央部位延伸至該第一保護(hù)層上，并具有一第一 導(dǎo)熱部及一連接于該第一導(dǎo)熱部的一第二導(dǎo)熱部，該第一保護(hù)層設(shè)于該第一導(dǎo)熱部與該 電阻本體之間形成電性絕緣，該第二導(dǎo)熱部與該第一端部電性連接；以及二電極層，分別包覆該電阻本體的該第一端部及該第二端部，且與該第二導(dǎo)熱部電 性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電阻組件，其特征在于，該第一導(dǎo)熱層以沉積工藝形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電阻組件，其特征在于，該第一導(dǎo)熱部及該第二導(dǎo)熱部一 體成型為一外金屬層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電阻組件，其特征在于，該外金屬層以電鍍工藝形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電阻組件，其特征在于，該第一導(dǎo)熱部覆蓋部分的該電阻 本體的一中心線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微電阻組件，其特征在于，該第一導(dǎo)熱部的寬度朝該中心線 方向由大至小縮減。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電阻組件，其特征在于，該第一導(dǎo)熱部具有多個(gè)間隔設(shè)置 的條狀部，且每一條狀部的寬度小于該第二導(dǎo)熱部的寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電阻組件，其特征在于，該電阻本體具有一第一表面、相 對(duì)于該第一表面的一第二表面及連接該第一表面及該第二表面的多個(gè)側(cè)面，該第一導(dǎo)熱 層設(shè)置于該第一表面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電阻組件，其特征在于，還包括一第二導(dǎo)熱層，且該電阻 本體具有一第一表面及相對(duì)于該第一表面的一第二表面，該第一導(dǎo)熱層及該第二導(dǎo)熱層 設(shè)置于該第一表面上，且該些導(dǎo)熱層之間具有一間隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電阻組件，其特征在于，還包括一第二導(dǎo)熱層，且該電 阻本體具有一第一表面及相對(duì)于該第一表面的一第二表面，該第一導(dǎo)熱層及該第二導(dǎo)熱 層分別設(shè)置于該第一表面及該第二表面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電阻組件，其特征在于，還包括由該第二端部往該中央 部位延伸至該第一保護(hù)層上的一第二導(dǎo)熱層，該第二導(dǎo)熱層具有一第一導(dǎo)熱部及一連接 于該第一導(dǎo)熱部的一第二導(dǎo)熱部，該第一保護(hù)層設(shè)于該第一導(dǎo)熱部與該電阻本體之間形 成電性絕緣，該第二導(dǎo)熱部與該第二端部電性連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電阻組件，其特征在于，該第一保護(hù)層為絕緣材質(zhì)并以 干膜工藝制作。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電阻組件，其特征在于，該第一保護(hù)層的厚度為50至 150 μ m。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電阻組件，其特征在于，該第一保護(hù)層為固體的絕緣材 質(zhì)，且該第一保護(hù)層的熱傳導(dǎo)系數(shù)為0.2 0.5W/(m ■ K)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電阻組件，其特征在于，還包括一第二保護(hù)層，設(shè)置于 部分的該第一導(dǎo)熱層上，并覆蓋該電阻本體的該中央部位。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的微電阻組件，其特征在于，該第二保護(hù)層的材質(zhì)為酚醛樹脂。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的微電阻組件，其特征在于，該第二保護(hù)層的材質(zhì)為具有遠(yuǎn) 紅外線粉體及膠體的絕緣材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的微電阻組件，其特征在于，該遠(yuǎn)紅外粉體占絕緣材料的 90%以上，且以模塑工藝形成。
全文摘要
一微電阻組件，包含一電阻本體、一第一保護(hù)層、一導(dǎo)熱層、一第二保護(hù)層，以及二電極層。該電阻本體具有相反的一第一端部及一第二端部，與位于該第一端部及該第二端部間的一中央部位，該電阻本體定義一中心線。該第一保護(hù)層設(shè)置于該電阻本體的部分的中央部位上并暴露出該第一端部及第二端部。該導(dǎo)熱層以沉積方式形成于部分該電阻本體上。該第二保護(hù)層設(shè)于部分該導(dǎo)熱層上。該些電極層分別包覆該電阻本體的第一端部及第二端部且電性連接該導(dǎo)熱層。
文檔編號(hào)H01C17/00GK102024538SQ20091017032
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者葉銀田, 施坤宏, 林彥霆, 陳璟鋒 申請(qǐng)人:乾坤科技股份有限公司