金屬箔片式電流檢測電阻器及其製作工藝的製作方法

2023-10-24 15:10:02 2

本發明涉及電阻器技術領域，具體提供一種金屬箔片式電流檢測電阻器及其製作工藝。

背景技術：

隨著科技的進步、時代的發展、以及人們對電子產品小型化要求的不斷提升，性能可靠及工藝穩定的厚膜貼片電阻也應電子產品的特性需求呈現著多樣化的發展趨勢，眾所周知，各種電子產品為了確保使其穩定工作，都會製作一個供電電源，來確保其正常及穩定的工作，而每種電源的穩定工作都離不開一種連接在反饋電路上起電流檢測作用的低阻值電阻，這種電阻就是人們常講的電流檢測電阻，隨著電子產品小型化的加劇，高功率低阻值的電流檢測電阻越來越受到市場的追捧。現有普通低阻值貼片電阻通常包括絕緣基板、背電極、二次或三次正面電極、電阻層、第一保護層、第二保護層、字碼、側面電極、鍍鎳層和鍍錫層，這種產品之所以功率不高，主要是因為產品設計及製造工藝上還存在著如下的缺點：

第一，電阻層靠近絕緣基板的中心部分，距離側面電極較遠，電阻的熱量往往聚集在電阻層的中間，電阻的熱量在從中間向兩端電極及側面電極進行散發的過程中，存在散熱路徑過長而使散熱不良的問題。

第二，普通的低阻值電阻在進行鐳射阻值修正時，不管是 採用單刀切割還是採用對刀切割，其鐳射調阻對電阻層的損傷都較大，而使電阻的耐功率能力降低。

第三，普通的低阻值電阻均採用減小電阻層的長度，加長兩端電極長度的方式來製作，這樣，因兩端電極長度加大而造成兩端電極(銀)的內阻加大，而使電阻的溫度係數過大。

技術實現要素：

為了克服上述缺陷，本發明提供了一種金屬箔片式電流檢測電阻器，該電流檢測電阻器的阻值精度高，電阻完整性、穩定性好。

本發明為了解決其技術問題所採用的技術方案是：一種金屬箔片式電流檢測電阻器，包括一方形塊狀的絕緣基板，所述絕緣基板具有正面和背面，其中所述絕緣基板正面上居中印刷有產品標識，所述絕緣基板正面上並沿x軸方向延伸的兩側上還對稱印刷有正面電極；所述絕緣基板背面上並亦沿x軸方向延伸的兩側上對稱印刷有背面電極，且位於所述絕緣基板背面上的背面電極還與位於所述絕緣基板正面上的正面電極一一對應且對稱布置；合金箔片通過一粘合膜定位覆蓋在兩個所述背面電極上，且所述合金箔片外表面上並沿x軸方向延伸的兩側上還對稱掛鍍有鍍電極，所述合金箔片外表面上並介於兩個所述鍍電極之間的位置處還印刷有絕緣保護層；

還在所述絕緣基板上並沿x軸方向延伸的兩個側立面上各分別濺射有側面電極，所述側面電極的正、背兩側還分別搭接在呈對稱布置的所述正面電極和背面電極邊緣上；另外在所述側面電極和鍍電極的外表面上還各分別鍍設有鍍銅層，且位 於同側的所述側面電極和鍍電極外表面上的鍍銅層還平滑過渡銜接；另外在所述鍍銅層和正面電極的外表面上還各分別鍍設有一鍍鎳層，且位於同側的所述鍍銅層及正面電極外表面上的鍍鎳層平滑過渡銜接，還在每一所述鍍鎳層外表面上電鍍有一層能夠完全覆蓋住所述鍍鎳層的鍍錫層。

作為本發明的進一步改進，每一所述鍍銅層的正側還撘置於與其相對應的所述正面電極上；

每一所述鍍鎳層能夠完全覆蓋住與其相對應的所述鍍銅層及正面電極，且每一所述鍍鎳層的正側還均撘置於所述絕緣基板上，每一所述鍍鎳層的背側還均撘置於所述絕緣保護層上；

每一所述鍍錫層的背側亦撘置於所述絕緣保護層上。

作為本發明的進一步改進，所述的絕緣保護層為感光型樹脂漿料層。

本發明還提供了一種所述金屬箔片式電流檢測電阻器的製作工藝，按如下步驟進行：

a、按設計裁剪出一大塊絕緣基板，所述絕緣基板具有正面和背面，在所述絕緣基板的正面和背面上，各分別通過鐳射切割方式切割出若干條沿x軸方向延伸的折條線、及沿y軸方向延伸的折粒線，所述折條線與所述折粒線相互交叉垂直，使所述絕緣基板的正面和背面上各分別形成有多個方形格子；

b、在所述絕緣基板背面上並對應於每一所述折條線的位置處各分別印刷有一層沿x軸方向延伸的第一電極材料層，進行乾燥及燒結後形成背面電極，且每一所述背面電極沿x軸方向的的中心線還各分別和其相對應的所述折條線相重合；

c、在所述絕緣基板正面的多個方形格子的中心位置處各分別印刷有字碼材料，將所述字碼材料進行乾燥及燒結後形成產品標識；

d、在經步驟a～c處理後的所述絕緣基板背面上覆蓋一層能夠完全覆蓋住所述絕緣基板背面的粘合膜；

e、將具有一定電阻率的合金箔片貼設於所述粘合膜的外表面上，並進行加壓烘烤，以達到牢固結合；

f、在所述合金箔片外表面上覆蓋一層感光膜，並按照設計要求在所述感光膜上設定出多個與所述背面電極相對應的條狀曝光區域；

首先利用光刻技術對所述感光膜上的多個條狀曝光區域進行曝光處理，以使位於該多個條狀曝光區域中的感光膜固化；再利用光刻技術對所述感光膜上的餘下區域進行顯影處理，以去除位於所述感光膜餘下區域中的感光膜；

g、採用掛鍍技術在上述多個條狀曝光區域中的合金箔片上鍍上鍍電極，然後再採用去膜技術將該多個條狀曝光區域中的感光膜去除；

h、在經步驟a～g處理後的所述合金箔片表面上再次覆蓋一層感光膜，並按照設計要求在所述感光膜所對應的每個方形格子區域中設定一工字型曝光區域；

首先利用光刻技術對所述感光膜上的多個工字型曝光區域進行曝光處理，以使位於該工字型曝光區域中的感光膜固化；再利用光刻技術對所述感光膜上的餘下區域進行顯影處理，以去除位於所述感光膜餘下區域中的感光膜；最後還利用蝕刻技術對該多個工字型曝光區域進行蝕刻處理，以將位於該 多個工字型曝光區域的合金箔片皆製成電阻；

i、利用鐳射技術對上述經蝕刻製成的多個電阻進行阻值修正，以實現阻值的精度；

j、在每一所述電阻的中部印刷一層絕緣保護層，並進行乾燥；

k、在所述絕緣基板正面上並對應於每一所述折條線的位置處各分別印刷有一層沿x軸方向延伸的第二電極材料層，並將所述第二電極材料層進行乾燥及燒結後形成正面電極，每一所述正面電極沿x軸方向的中心線還各分別和其相對應的所述折條線相重合，且位於所述絕緣基板正面上的多個所述正面電極還與位於所述絕緣基板背面上的多個所述背面電極一一對應且對稱布置；

l、沿所述絕緣基板的折條線將經過步驟a～k處理後的絕緣基板依次折成多個條狀半成品；然後再利用真空濺射機對每一所述條狀半成品經折條形成的側面進行濺射，形成側面電極，且同時所述側面電極還搭接在呈對稱布置的所述正面電極和背面電極上；

m、沿所述條狀半成品的折粒線將經過步驟a～l處理後的條狀半成品依次折成多個塊狀半成品；然後再利用滾鍍方式將每一所述塊狀半成品的鍍電極和側面電極上均鍍上一層金屬銅，形成鍍銅層；且同時所述鍍銅層還搭置在所述正面電極上；

n、採用滾鍍方式在所述鍍銅層、以及正面電極表面上還鍍上一層金屬鎳，形成一層鍍鎳層，且所述鍍鎳層還能夠完全覆蓋住所述鍍銅層和正面電極；

o、採用滾鍍方式在所述鍍鎳層表面上還電鍍有一層金屬 錫，形成一層鍍錫層，且所述鍍錫層還能夠完全覆蓋住所述鍍鎳層；此時所述的金屬箔片式電流檢測電阻器製作完成。

作為本發明的進一步改進，上述步驟b中印刷第一電極材料層的印刷方式、上述步驟c中印刷字碼材料的印刷方式、上述步驟j中印刷絕緣保護層的印刷方式、以及上述步驟k中印刷第二電極材料層的印刷方式皆採用絲網印刷。

作為本發明的進一步改進，上述步驟b中所述的第一電極材料層為樹脂漿料層；上述步驟c中所述的字碼材料為樹脂漿料；上述步驟j中所述的絕緣保護層為感光型樹脂漿料層；上述步驟k中所述的第二電極材料層為樹脂漿料層。

本發明的有益效果是：與現有技術中的厚膜普通功率低阻值貼片電阻器相比，本發明所製作的金屬箔片式電流檢測電阻器具有如下優點：①通過在絕緣基板正面上並沿x軸方向延伸的兩側上對稱印刷有正面電極，並在絕緣基板背面上並亦沿x軸方向延伸的兩側上對稱印刷有背面電極，且位於絕緣基板背面上的背面電極還與位於絕緣基板正面上的正面電極一一對應且對稱布置，這樣的設計能夠使絕緣基板兩端側處的電極飽滿，保證電阻的完整性，有利於提升貼片電阻器的功率；②電阻的r部不是由膏品完成，而是由合金箔片實現阻值，能夠確保電阻值的穩定性，並能實現優越的電阻器溫度係數(tcr)指標，極大地改善和提升了電阻的溫度係數指標；③採用鐳射方式對電阻進行阻值修正，能夠確保電阻值的精度；④將電阻的r部設置於絕緣基板的背面上，能夠極大地改善散熱路徑及散熱條件，電阻能夠迅速將電阻的熱量散發到pcb板上，從而確保貼片電阻器功率的進一步提升；⑤在白色的絕緣基板正面上 印刷產品標識，易於辨識。因此，本發明所製作的金屬箔片式電流檢測電阻器可廣泛的應用於供電電源的製作中。

附圖說明

圖1為本發明經步驟a處理後的絕緣基板的結構示意圖；

圖2為本發明經步驟b處理後的絕緣基板背面的結構示意圖；

圖3為本發明經步驟c處理後的絕緣基板正面的結構示意圖；

圖4為本發明經步驟d處理後的絕緣基板背面的結構示意圖；

圖5為本發明經步驟e處理後的絕緣基板背面的結構示意圖；

圖6為本發明經步驟f覆膜處理後的絕緣基板背面的結構示意圖；

圖7為本發明經步驟f曝光處理後的絕緣基板背面的結構示意圖；

圖8為本發明經步驟g處理後的絕緣基板背面的結構示意圖；

圖9為本發明經步驟h覆膜處理後的絕緣基板背面的結構示意圖；

圖10為本發明經步驟h曝光顯影處理後的絕緣基板背面的結構示意圖；

圖11為本發明經步驟j處理後的絕緣基板背面的結構示意圖；

圖12為本發明經步驟k處理後的絕緣基板正面的結構示意圖；

圖13為本發明經步驟l處理後得到所述條狀半成品的結構示意圖；

圖14為本發明經步驟m處理後得到所述塊狀半成品的結構示意圖；

圖15為本發明經步驟o處理後得到所述金屬箔片式電流檢測電阻器的結構示意圖；

圖16為本發明所述金屬箔片式電流檢測電阻器的剖面結構示意圖。

結合附圖，作以下說明：

1——絕緣基板2——背面電極

3——正面電極4——粘合膜

5——合金箔片6——感光膜

7——鍍電極8——絕緣保護層

9——側面電極10——產品標識

11——折條線12——折粒線

13——鍍銅層14——鍍鎳層

15——鍍錫層

具體實施方式

下面參照圖對本發明的優選實施例進行詳細說明。

實施例1：參閱附圖15和16所示，一種金屬箔片式電流檢測電阻器，包括一方形塊狀的絕緣基板1，所述絕緣基板1具有正面和背面，其中所述絕緣基板1正面上居中印刷有產品 標識10，標識材料為樹脂漿料，所述絕緣基板1正面上並沿x軸方向(即寬度方向)延伸的兩側上還通過絲網印刷對稱印刷有正面電極3，正面電極的電極材料為樹脂漿料；所述絕緣基板1背面上並亦沿x軸方向延伸的兩側上通過絲網印刷對稱印刷有背面電極2，背面電極的電極材料為樹脂漿料，且位於所述絕緣基板背面上的背面電極2還與位於所述絕緣基板1正面上的正面電極3一一對應且對稱布置；合金箔片5通過一粘合膜4定位覆蓋在兩個所述背面電極2上，且所述合金箔片5外表面上並沿x軸方向延伸的兩側上還對稱掛鍍有鍍電極7，所述合金箔片5外表面上並介於兩個所述鍍電極7之間的位置處還通過絲網印刷印刷有絕緣保護層8；

還在所述絕緣基板1上並沿x軸方向延伸的兩個側立面上各分別濺射有側面電極9，所述側面電極9的正、背兩側還分別搭接在呈對稱布置的所述正面電極和背面電極邊緣上；另外在所述側面電極9和鍍電極7的外表面上還各分別鍍設有鍍銅層13，且位於同側的所述側面電極9和鍍電極7外表面上的鍍銅層13還平滑過渡銜接；另外在所述鍍銅層13和正面電極3的外表面上還各分別鍍設有一鍍鎳層14，且位於同側的所述鍍銅層13及正面電極3外表面上的鍍鎳層14平滑過渡銜接，還在每一所述鍍鎳層14外表面上電鍍有一層能夠完全覆蓋住所述鍍鎳層的鍍錫層15。

在本實施例中，優選的，每一所述鍍銅層13的正側還撘置於與其相對應的所述正面電極3上；每一所述鍍鎳層14能夠完全覆蓋住與其相對應的所述鍍銅層13及正面電極3，且每一所述鍍鎳層14的正側還均撘置於所述絕緣基板1上，每 一所述鍍鎳層14的背側還均撘置於所述絕緣保護層8上；每一所述鍍錫層15的背側亦撘置於所述絕緣保護層8上。

優選的，所述的絕緣保護層8為感光型樹脂漿料層。

在本發明中，還提供了一種金屬箔片式電流檢測電阻器的優選製作工藝，按如下步驟進行：

a、參閱附圖1所示，按設計裁剪出一大塊絕緣基板1，所述絕緣基板1具有正面和背面，在所述絕緣基板1的正面和背面上，各分別通過鐳射切割方式切割出若干條沿x軸方向延伸的折條線11、及沿y軸方向延伸的折粒線12，所述折條線11與所述折粒線12相互交叉垂直，使所述絕緣基板1的正面和背面上各分別形成有多個方形格子；

b、參閱附圖2所示，在所述絕緣基板1背面上並對應於每一所述折條線11的位置處各分別印刷有一層沿x軸方向延伸的第一電極材料層，進行乾燥及燒結後形成背面電極2，且每一所述背面電極2沿x軸方向的的中心線還各分別和其相對應的所述折條線相重合；

c、參閱附圖3所示，在所述絕緣基板1正面的多個方形格子的中心位置處各分別印刷有字碼材料，將所述字碼材料進行乾燥及燒結後形成產品標識10；

d、參閱附圖4所示，在經步驟a～c處理後的所述絕緣基板1背面上覆蓋一層能夠完全覆蓋住所述絕緣基板背面的粘合膜4；

e、參閱附圖5所示，將具有一定電阻率的合金箔片5貼設於所述粘合膜4的外表面上，並進行加壓烘烤，以達到牢固結合；

f、參閱附圖6所示，在所述合金箔片5外表面上覆蓋一層感光膜6，並按照設計要求在所述感光膜上設定出多個與所述背面電極2相對應的條狀曝光區域；

首先利用光刻技術對所述感光膜6上的多個條狀曝光區域進行曝光處理，以使位於該多個條狀曝光區域中的感光膜固化，如附圖7所示；再利用光刻技術對所述感光膜6上的餘下區域進行顯影處理，以去除位於所述感光膜6餘下區域中的感光膜；整個製程採用黃光製程，線路精密，阻值精度高；

g、參閱附圖8所示，採用掛鍍技術在上述多個條狀曝光區域中的合金箔片5上鍍上鍍電極7，然後再採用去膜技術將該多個條狀曝光區域中的感光膜去除；採用掛鍍方式在合金箔片上鍍上鍍電極，能夠確保阻值的穩定性；

h、在經步驟a～g處理後的所述合金箔片5表面上再次覆蓋一層感光膜，如附圖9所示，並按照設計要求在所述感光膜所對應的每個方形格子區域中設定一工字型曝光區域；

首先利用光刻技術對所述感光膜上的多個工字型曝光區域進行曝光處理，以使位於該工字型曝光區域中的感光膜固化；再利用光刻技術對所述感光膜上的餘下區域進行顯影處理，以去除位於所述感光膜餘下區域中的感光膜；最後還利用蝕刻技術對該多個工字型曝光區域進行蝕刻處理，以將位於該多個工字型曝光區域的合金箔片皆製成電阻，如附圖10所示；整個製程採用黃光製程，線路精密，阻值精度高；

i、利用鐳射技術對上述經蝕刻製成的多個電阻進行阻值修正，以實現阻值的精度；

j、參閱附圖11所示，在每一所述電阻的中部(即為本領 域技術人員所常規認知的r部)印刷一層絕緣保護層8，並進行乾燥；

k、參閱附圖12所示，在所述絕緣基板1正面上並對應於每一所述折條線11的位置處各分別印刷有一層沿x軸方向延伸的第二電極材料層，並將所述第二電極材料層進行乾燥及燒結後形成正面電極3，每一所述正面電極3沿x軸方向的中心線還各分別和其相對應的所述折條線相重合，且位於所述絕緣基板1正面上的多個所述正面電極3還與位於所述絕緣基板1背面上的多個所述背面電極2一一對應且對稱布置；

l、參閱附圖13所示，沿所述絕緣基板的折條線11將經過步驟a～k處理後的絕緣基板依次折成多個條狀半成品；然後再利用真空濺射機對每一所述條狀半成品經折條形成的側面進行濺射，形成側面電極9，且同時所述側面電極9還搭接在呈對稱布置的所述正面電極和背面電極上；

m、參閱附圖14所示，沿所述條狀半成品的折粒線將經過步驟a～l處理後的條狀半成品依次折成多個塊狀半成品；然後再利用滾鍍方式將每一所述塊狀半成品的鍍電極7和側面電極9上均鍍上一層金屬銅，形成鍍銅層13；且同時所述鍍銅層13還搭置在所述正面電極3上；

n、採用滾鍍方式在所述鍍銅層13、以及正面電極3表面上還鍍上一層金屬鎳，形成一層鍍鎳層14，且所述鍍鎳層14還能夠完全覆蓋住所述鍍銅層13和正面電極3；

o、採用滾鍍方式在所述鍍鎳層14表面上還電鍍有一層金屬錫，形成一層鍍錫層15，且所述鍍錫層還能夠完全覆蓋住所述鍍鎳層；此時所述的金屬箔片式電流檢測電阻器製作完 成，所述金屬箔片式電流檢測電阻器的立體結構示意圖和剖面結構示意圖分別如附圖15和16所示。

在上述金屬箔片式電流檢測電阻器的製作工藝中，優選的，上述步驟b中印刷第一電極材料層的印刷方式、上述步驟c中印刷字碼材料的印刷方式、上述步驟j中印刷絕緣保護層的印刷方式、以及上述步驟k中印刷第二電極材料層的印刷方式皆採用絲網印刷；

優選的，上述步驟b中所述的第一電極材料層為樹脂漿料層；上述步驟c中所述的字碼材料為樹脂漿料；上述步驟j中所述的絕緣保護層為感光型樹脂漿料層；上述步驟k中所述的第二電極材料層為樹脂漿料層。

綜上所述，本發明所製作的金屬箔片式電流檢測電阻器具有如下優點：①通過在絕緣基板正面上並沿x軸方向延伸的兩側上對稱印刷有正面電極，並在絕緣基板背面上並亦沿x軸方向延伸的兩側上對稱印刷有背面電極，且位於絕緣基板背面上的背面電極還與位於絕緣基板正面上的正面電極一一對應且對稱布置，這樣的設計能夠使絕緣基板兩端側處的電極飽滿，保證電阻的完整性，有利於提升貼片電阻器的功率；②電阻的r部不是由膏品完成，而是由合金箔片實現阻值，能夠確保電阻值的穩定性，並能實現優越的電阻器溫度係數(tcr)指標，極大地改善和提升了電阻的溫度係數指標；③採用鐳射方式對電阻進行阻值修正，能夠確保電阻值的精度；④將電阻的r部設置於絕緣基板的背面上，能夠極大地改善散熱路徑及散熱條件，電阻能夠迅速將電阻的熱量散發到pcb板上，從而確保貼片電阻器功率的進一步提升；⑤在白色的絕緣基板正面上印 刷產品標識，易於辨識。因此，本發明所製作的金屬箔片式電流檢測電阻器可廣泛的應用於供電電源的製作中。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，但並不用於限制本發明，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為在本發明的保護範圍內。