專利名稱：芯片電阻器及其制法的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電阻器，尤指一種低電阻溫度系數的芯片電阻器 及其制法。
背景技術：
因應各種電子裝置便攜化、微型化的發展趨勢，經常使用于電路 中以供量測兩端電位差的芯片電阻器，也隨之越來越趨于微型化，而
為了減小量測誤差與提高檢出的電流值，通常需要具備電阻值0.02Q 至10Q 、額定容許功率0. 1W以上的低電阻高功率特性，并且必須滿足 減小電阻溫度系數(TCR)的要求，在目前通常采用印刷或鍍膜技術的現 有制程技術之下，存在難以廉價大量生產的實際困難。
中國臺灣公告第350071號專利公開一種芯片電阻器，是在陶瓷基 板上利用網印技術印刷電阻膜(材料為玻璃和導電粒子混合成的電阻 膠)，再經由干燥、高溫燒結等制程而成型，之后采用激光整飾法熔解 部分區域形成溝槽以調整其電阻值，最后再利用電鍍制程制作電極。 然而，由于該電阻膜是以印刷方式形成，其厚度的均勻性難以控制， 且因為高溫燒結的擴散變異影響，致使該電阻膜的電阻值變化較大。 尤其，當前述該芯片電阻器應用于高頻環境時，因電阻膜的孔隙率高、 結構松散，導致高頻信號損耗較大，所以無法適用于高頻產品中。
另一種采用鍍膜技術的制法，是在陶瓷基板上以利如濺鍍 (Sputter D印osition)或蒸鍍(Evaporation)之類的物理氣相沉積技術 (PVD)、或者化學氣相沉積技術(CVD)等半導體制程生成電阻膜。由于 是采用半導體制程來制成芯片電阻器，對于設備的投資是極為昂貴的， 加上半導體制程良率的限制，造成制造成本過于昂貴，大幅降低產品 競爭力。同時，由于前述半導體制程中針對電阻膜的圖案化作業是以 微影技術形成，且需移除光阻膜之后才能進行后續處理，然而在移除 光阻膜時經常發生移除不全或過當的情況，導致電阻膜暴露而易遭污
染或氧化，影響其電氣特性，相對降低制程良率。
為了克服前述問題，中國臺灣證書號第1237898號專利公開一種 制法，首先在一絕緣基板的上表面形成兩分別位于該絕緣基板兩端的 主電極，接著以薄膜沉積方式形成一電阻膜于前述步驟中的絕緣基板 的上表面，然后以印刷方式于前述步驟的電阻膜上形成一第一保護層， 該第一保護層至少屏蔽位于所述主電極間的至少部分電阻膜并使位于 所述主電極上的鄰近端側的部分電阻膜裸露，而位于所述主電極間的 該第一保護層部分不間斷地延伸，續以該第一保護層作為罩幕來移除 該裸露部分的電阻膜，最后形成兩端面電極于前述步驟的絕緣基板的 兩端部并分別遮蔽該對應的主電極。
但是，前述技術仍是采用半導體制程技術，其高成本與良率不佳 的問題仍舊存在，況且必須額外增加兩道保護層的鍍膜制程，更是提 高了制程成本。此外，其電阻膜是通過主電極才間接的電性連接至端 面電極，如此將造成電阻膜與主電極的電阻溫度系數(TCR)互相結合涵 蓋而增大，導致所制成芯片電阻器的電阻溫度系數無法減小至需求值， 甚至影響其散熱效率。
是故，上述現有技術存在制程良率低、設備與制程成本居高不下、 電阻溫度系數無法減小至需求值等缺陷，因此如何提出一種有效解決 所述缺陷的芯片電阻器及其制法，實為本領域技術中亟待解決的問題。
發明內容
鑒于以上所敘述背景技術的缺點，本發明的一目的在于提供一種 易于制造而可提升制程良率的芯片電阻器及其制法。
本發明的另一目的在于提供一種電阻溫度系數可穩定減小至需求 值的芯片電阻器及其制法。
本發明的又一目的在于提供一種可降低成本的芯片電阻器及其制法。
為達到上述目的以及其它目的，本發明提供一種芯片電阻器的制 法，包括提供基材及電阻體；通過一熱熔接合層相對接合該基材與 該電阻體；以及覆蓋一保護層至該電阻體局部表面，以使該電阻體表 面未覆蓋該保護層的部分區隔成二電極區。
前述制法中，該熱熔接合層可為相互間隔的至少二焊塊，其形狀 或大小并無特定限制。于一實施例中，是由焊接材料預先涂布至該基 材表面，于貼合該電阻體后，經熱熔還原成接合該基材與該電阻體的
該焊塊；于另一實施例中，是由焊接材料預先涂布至該電阻體表面， 于貼合該基材后，經熱熔還原成接合該基材與該電阻體的該焊塊。所 述的焊接材料是以接近該基材與該電阻體的電阻溫度系數者為宜、并 具備較佳的導熱性為基本原則，并無特定限制，例如可采用銀膏。
于一實施例中，該保護層覆蓋至該電阻體的中段區域表面，以使 該電阻體表面對應中段區域的兩端區隔成二電極區。于另一實施例中， 復可于該電阻體的二電極區表面分別形成電極，以供焊接至例如需量 測電位差的電路板中，較佳地，該電極是以滾鍍方式形成至該電極區 表面。
所使用的基材是以具備絕緣特性為基本特性要求，并無特定限制， 例如可采用陶瓷基板。而該電阻體是以預先定義其電阻值的膜片為基 本特性要求，例如可為中央具有沖孔的金屬片，可為表面具有溝槽的 金屬鍍膜，亦可為表面具有溝槽的金屬印膜。
為達到相同目的，本發明還提供一種芯片電阻器，包括基材； 電阻體；熱熔接合層，相對接合該基材與該電阻體；以及保護層，覆 蓋至該電阻體的局部表面，使該電阻體表面未覆蓋該保護層的部分區 隔成二電極區。
由于本發明所提供的芯片電阻器及其制法，是采用熱熔接合層來 相對接合該基材與該電阻體，因此可排除現有技術使用半導體制程的 高成本缺點，達到易于制造、提升制程良率與降低成本的功效；而該 電阻體表面未覆蓋保護層的部分直接區隔成二電極區，可供直接形成 利于焊接的電極，亦可直接提供焊接應用，從而可排除現有技術不必 要的電流傳導阻抗、有效穩定減小電阻溫度系數。
圖1A至圖1F是顯示本發明芯片電阻器制法的第一實施例流程示 意圖2A至圖2F是顯示本發明芯片電阻器制法的第二實施例流程示
意圖；以及
圖3是顯示本發明芯片電阻器的使用狀態熱傳導示意圖。 元件符號說明
61 線路接點
具體實施例方式
以下通過特定的具體實施例說明本發明的實施方式，本領域技術 人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其它優點與功 效。
圖1A至圖1G是顯示依照本發明芯片電阻器制法第一實施例所繪 制的流程圖，如圖所示，本發明所提供芯片電阻器的制法，包括但不 限于以下所述的流程。
如圖1A與圖1B所示，首先提供一基材1與一電阻體2。所述該基 材1是以采用氧化鋁為主要材料的陶瓷基板為例，但是其是以具備絕 緣特性為基本特性要求，并無特定限制。該電阻體2是以中央具有沖 孔21的金屬片為例，而該金屬片的材料可為包括銅、錳、錫或鎳的合 金，但非以此為限，該沖孔21可為圓形或矩形等易于計算面積或長度 而換算電阻值的形狀，預先通過沖壓施工方法予以沖制成形，當然所 述電阻體2是以預先定義其電阻值的板片或膜片為基本特性要求，例 如可為表面具有溝槽的金屬鍍膜，亦可為表面具有溝槽的金屬印膜， 絕非僅以本實施例所示為限。
如圖1C及圖1D所示，接著通過一熱熔接合層3相對接合該基材1 與該電阻體2。該熱熔接合層3可采用相互間隔的至少二焊塊，以進一 步通過該二焊塊的相對位置與寬度進一步調整電阻體2的電阻值。該 熱熔接合層3的形成順序并無特定限制，于本實施例中，是由焊接材 料預先涂布至該基材1表面，于貼合該電阻體2后，經熱熔還原成接 合該基材1與該電阻體2的例如為焊塊的熱熔接合層3，所述該焊接材
1 基材 21 沖孔
電阻體 電極區 保護層 外部裝置
熱熔接合層 電極
料是以銀膏為例。
當然，前述的熱熔接合層3亦非僅以采用相互間隔的至少二焊塊 為限，舉凡可提供熱熔接合制程并具備導熱特性的接合材料均可，例 如亦可經印刷整層的銀膏于該基材1表面，并經烘烤熱熔并經干燥而 接合固定該基材1與該電阻體2，所述一整層的銀膏即相當于前述例如 為二焊塊的熱熔接合層3，非以本實施例所示的二焊塊為限。此外，所 述烘烤與干燥固化的步驟相當于回焊制程，可通過例如25(TC的環境烘 烤，并于室溫下自然干燥固化，同樣的并非亦此為限，舉凡可實現烘 烤與干燥固化的方法均符合本發明所述的熱熔接合。
如圖1E所示，接著覆蓋一保護層4至該電阻體2局部表面，以使 該電阻體2表面未覆蓋該保護層4的部分區隔成二電極區23，至此步 驟即己視為制成芯片電阻器的成品。所述該保護層4是以提供絕緣效 果為基本特性要求，于本實施例中例如采用環氧樹脂等絕緣材料，利 用涂布方式覆蓋至該電阻體2的中段區域表面(包括頂面及側面)，以 使該電阻體2表面對應中段區域的兩端區隔成二電極區23。于實際應 用中，利用該電阻體2表面所區隔成的二電極區23可直接焊接于外部 裝置，例如直接焊接于電路板的預定電路中。
如圖1F所示，因應后續實際應用的焊接便利性，復可于該電阻體 2的二電極區23表面分別形成電極5，以供焊接至例如需量測電位差 的電路板中，于一較佳實施例中，該電極5是以滾鍍方式形成至該電 極區23表面，但非以此為限，舉凡可直接于該電極區23表面形成電 極5的方法均可，其基本條件是不再通過任何介于兩者間的介質予以 連接，例如可采用其它電鍍方式或熱壓合方式，均屬于無中間介質的 可行方法。基于形成電極5的目的是提供對外焊接的便利性，該電極5 的材料是以具備錫的合金材料為佳，例如包括銅、鎳、錫三種金屬材 料的合金。
需特別陳明的是，本實施例中均以制作單一芯片電阻器的制作流 程為例進行說明，但非指定本發明的技術思想僅局限于此，舉凡為了 批量生產所為的生產慣用方法，例如將前述陶瓷基板1整合為多個矩 陣排列的狀態、以及將該定阻電阻體2整合為多個矩陣排列的狀態， 經后續制程同步完成多個芯片電阻器之后，再予以切單完成，其制程
步驟在不脫離本發明技術思想的情況下，均應隸屬本發明所涵蓋，而 所為批量生產同步作業與切單作業為所屬技術領域中技術人員所慣用 且能理解而具以實施的，于此不再搭配其它實施例另行贅述。
圖2A至圖2G是顯示依照本發明芯片電阻器制法第二實施例所繪 制的流程圖，其中所提供芯片電阻器的制法，包括絕大部分相同于前 述第一實施例的制程，并不改變任何所制得芯片電阻器的結構，為使 說明書清楚易懂，因此所有相同的元件均將采用相同符號表示，不再 另行區分標號，僅以詳述制程的共同與變化為主。
如圖2A與圖2B所示，首先提供一基材1與一電阻體2。所述該基 材1及該電阻體2的特性與變化均與第一實施例相同，于此不再贅述。
如圖2C及圖2D所示，接著通過一熱熔接合層3相對接合該基材1 與該電阻體2。該熱熔接合層3可采用相互間隔的至少二焊塊，或如前 述的一整層焊料材，其形成順序并無特定限制，于本實施例中，以二 焊塊為例的熱熔接合層3，是由焊接材料預先涂布至該電阻體2表面， 于貼合該基材1后，經熱熔還原成接合該基材1與該電阻體2的例如 為焊塊的熱熔接合層3，所述該焊接材料是以銀膏為例。該熱熔接合層 3的特性與變化相同于第一實施例，于此同樣不再贅述。
如圖2E及圖2F所示，接著進行覆蓋保護層4的步驟、以及依據 實際應用所需于二電極區23表面分別形成電極5的步驟、及該保護層 4與電極5的特性與變化均相同于第一實施例，于此亦不再贅述。
另外，本發明還提供一種芯片電阻器，如圖1E或圖2E所示，包 括基材1、電阻體2、相對接合該基材1與該電阻體2的熱熔接合層3、 以及覆蓋至該電阻體2局部表面的保護層4，通過該保護層4使該電阻 體2表面未覆蓋該保護層4的部分區隔成二電極區23。
前述該基材l、電阻體2、熱熔接合層3、保護層4的材料特性與 結構變化均相同于前述制法所述，于此不再另行贅述。另外，本發明 所提供的芯片電阻器，亦可如圖1F或圖2F所示，還包括形成于二電 極區23表面的電極5。
圖3是顯示本發明所提供的芯片電阻器應用于外部裝置的使用狀 態熱傳導示意圖，如圖所示。芯片電阻器的二電極區23表面的電極5 可焊接至外部裝置6(例如電路板)的電路中對應的線路接點61，因應
前述芯片電阻器的結構設計中，該電極5直接連接至電阻體2，因此當 該電阻體2工作產生熱量時，可如圖中箭頭方向所示，因為保護層4 的阻擋而使熱傳導朝向導熱性較佳的基材1,再由基材1經由電阻體2 兩側的電極為較佳路徑傳導至線路接點61。是以，熱量可通過基材1 熱擴散，同時亦通過線路接點61直接傳導至外部裝置6的印刷線路中， 防止熱量直接擴散至下方而導致例如為電路板的外部裝置6燒毀，由 此，并可有效抑制因為電極5與電阻體2的溫度攀升而導致電阻溫度 系數的過大變化，是以可應用于極低電阻值的產品中。
綜上所述，本發明所提供的芯片電阻器及其制法，是采用熱熔接 合層來相對接合該基材與該電阻體，因此可排除現有技術使用半導體 制程的高成本缺點，達到易于制造、提升制程良率與降低成本的功效； 而該電阻體表面未覆蓋保護層的部分直接區隔成二電極區，可供直接 形成利于焊接的電極，亦可直接提供焊接應用，從而可排除現有技術 不必要的電流傳導阻抗、有效穩定減小電阻溫度系數。因此，本發明 所提供的芯片電阻器及其制法己然克服現有技術中的種種缺陷。
以上所述的具體實施例，僅用以例釋本發明的特點及功效，而非 用以限定本發明的可實施范疇，在未脫離本發明上述的精神與技術范 疇下，任何運用本發明所揭示內容而完成的等效改變及修飾，均仍應 為權利要求書的范圍所涵蓋。
權利要求
1.一種芯片電阻器的制法，包括提供基材及電阻體；通過一熱熔接合層相對接合該基材與該電阻體；以及覆蓋一保護層至該電阻體局部表面，以使該電阻體表面未覆蓋該保護層的部分區隔成二電極區。
2. 根據權利要求1所述的芯片電阻器的制法，其中，該熱熔接合 層為相互間隔的至少二焊塊。
3. 根據權利要求2所述的芯片電阻器的制法，其中，是由焊接材 料預先涂布至該基材表面，于貼合該電阻體后，經熱熔還原成接合該 基材與該電阻體的該焊塊。
4. 根據權利要求2所述的芯片電阻器的制法，其中，是由焊接材 料預先涂布至該電阻體表面，于貼合該基材后，經熱熔還原成接合該 基材與該電阻體的該焊塊。
5. 根據權利要求3或4所述的芯片電阻器的制法，其中，該焊接 材料為銀膏。
6. 根據權利要求3或4所述的芯片電阻器的制法，其中，該焊接 材料經烘烤熱熔并經干燥而接合固定該基材與該電阻體。
7. 根據權利要求1所述的芯片電阻器的制法，其中，該保護層覆 蓋至該電阻體的中段區域表面，以使該電阻體表面對應中段區域的兩 端區隔成二電極區。
8. 根據權利要求7所述的芯片電阻器的制法，還包括于該電阻體 的二電極區表面分別形成電極。
9. 根據權利要求8所述的芯片電阻器的制法，其中，該電極是以 滾鍍方式形成至該電極區表面。
10. 根據權利要求1所述的芯片電阻器的制法，其中，該基材為陶 瓷基板。
11. 根據權利要求10所述的芯片電阻器的制法，其中，該陶瓷基 板的材料為氧化鋁。
12. 根據權利要求1所述的芯片電阻器的制法，其中，該電阻體為 中央具有沖孔的金屬片。
13. 根據權利要求1所述的芯片電阻器的制法，其中，該電阻體為 表面具有溝槽的金屬鍍膜。
14. 根據權利要求1所述的芯片電阻器的制法，其中，該電阻體為 表面具有溝槽的金屬印膜。
15. —種芯片電阻器，包括 基材；電阻體；熱熔接合層，相對接合該基材與該電阻體；以及 保護層，覆蓋至該電阻體的局部表面，使該電阻體表面未覆蓋該 保護層的部分區隔成二電極區。
16. 根據權利要求15所述的芯片電阻器，其中，該熱熔接合層為 相互間隔的至少二焊塊。
17. 根據權利要求16所述的芯片電阻器，其中，該焊塊的材料為銀。
18. 根據權利要求15所述的芯片電阻器，其中，該保護層覆蓋至 該電阻體的中段區域表面，使該電阻體表面對應中段區域的兩端區隔 成二電極區。
19. 根據權利要求18所述的芯片電阻器，復包括二電極，分別形 成于該電阻體的二電極區表面。
20. 根據權利要求15所述的芯片電阻器，其中，該基材為陶瓷基板。
21. 根據權利要求15所述的芯片電阻器，其中，該電阻體為選自 中央具有沖孔的金屬片、表面具有溝槽的金屬鍍膜、及表面具有溝槽 的金屬印膜的其中一者。
全文摘要
本發明公開了一種芯片電阻器及其制法，是通過一熱熔接合層相對接合一基材與一電阻體，并利用一保護層覆蓋至該電阻體局部表面，以使該電阻體表面未覆蓋該保護層的部分區隔成二電極區，從而排除現有技術不必要的電流傳導阻抗、有效穩定減小電阻溫度系數(TCR)，而基材與電阻體的接合設計則可排除現有技術使用半導體制程的高成本缺點，達到易于制造、提升制程良率與降低成本的功效。
文檔編號H01C7/00GK101364462SQ20071014039
公開日2009年2月11日 申請日期2007年8月10日 優先權日2007年8月10日
發明者蔡榮澤 申請人:斐成企業股份有限公司