CN101923928B - 一种高频贴片电阻器及其制造方法 - Google Patents

一种高频贴片电阻器及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种高频贴片电阻器包括：基片、背电极、面电极、电阻体和第一侧导电极；其中，为了使特征阻抗与预期目标阻抗相匹配，电阻体上具有外切切口，即从电阻体边缘开始起切，将电阻体的一部分面积从电阻体中直接切除，可以较大程度地减小电阻体的横截面积，因此本发明的高频贴片电阻器具有较大的调阻范围，有利于高频电阻器的特征阻抗与预期目标阻抗相匹配。本发明还提供一种高频贴片电阻器的制造方法，从而制造出具有较大调阻范围的高频贴片电阻器。本发明提供的高频贴片电阻器适合于微波射频结构和片式化，同时利用本发明提供的高频贴片电阻器的制造方法，可以大规模、高效率的制造高频贴片电阻器。

Description

一种高频贴片电阻器及其制造方法
技术领域
本发明涉及电阻器技术领域，更具体地说，涉及一种高频电阻器及其制造方法。
背景技术
贴片电阻器又名片式固定电阻器，一般具有耐潮湿、耐高温、可靠度高、外形尺寸均匀、适合表面贴装工艺(简称SMT)等特点。由于能大大的减少产品外观尺寸，贴片电阻器在各种电器中得到了广泛的应用。高频贴片电阻器是应用于微波高频通信电路组件中的一类基础电子元器件。
在高频电阻器的制造工艺上，电阻器的初始阻抗一般低于目标阻抗，为了使高频电阻器的特征阻抗达到预期目标阻抗值，根据电阻体阻值与横截面积成反比的关系，一般可以通过减小电阻体的横截面积来实现调整阻值的目的，从而获得预期目标阻抗值。
现有技术中，中国专利CN101288134A公开了一种具有平面结构的匹配式高频电阻器。该专利给出了高频电阻器的平面式结构，包括衬底、电阻层、用于馈入高频能量的输入印制导线和用于接地的触点电连接的接地印制导线。为了使高频电阻器的特征阻抗达到预期目标阻抗，电阻层上具有内切切口。该专利提供了一种切口居于电阻体本体内部的内切切口，用以减小电阻体横截面积。一个显而易见的缺陷在于，此种内切切口对于减小高频电阻体横截面积是有限的，因此，具有内切切口的高频电阻器的调阻范围较小，尤其是对于初始阻抗较低的电阻体通过内切方式调整其阻值，其特征阻抗将很难达到预期目标阻抗的要求。进一步说，采用内切方式其技术工艺控制难度相对较大，在技术可实现性上存在难度。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种高频贴片电阻器及其制造方法，从而制备出具有较大调阻范围的高频贴片电阻器。
本发明提供一种高频贴片电阻器，包括：基片、背电极、面电极、电阻体和第一侧导电极；
其中，所述背电极和面电极分别设置于基片的下表面和上表面，所述面电极由输入端电极和接地端电极构成；
所述电阻体跨接于所述输入端电极和接地端电极之间，且具有外切切口；
所述第一侧导电极在所述基片的侧面，且与所述面电极的接地端电极和所述背电极相连接。
优选的，所述外切切口为U型外切切口。
优选的，还包括：覆盖于电阻体上的内保护层。
优选的，还包括：覆盖于内保护层上的外保护层。
优选的，所述基片为电子陶瓷衬底。
优选的，所述高频贴片电阻器还包括第二侧导电极，所述第二侧导电极在所述基片的侧面，与所述面电极的输入端电极和所述背电极相连接。
优选的，所述第一、第二侧导电极包括：导电层、隔热层和焊接层。
本发明还提供一种高频贴片电阻器的制造方法，包括：
在陶瓷基片上设置横向和纵向切槽，将所述陶瓷基片划分为多个矩形单元；
在基片反面的各矩形单元上分别设置背电极；
在基片正面的各矩形单元上分别设置面电极，所述面电极由输入端电极和接地端电极构成；
在基片正面的各矩形单元上分别设置连接输入端电极和接地端电极的电阻体，所述电阻体具有外切切口；
将基片沿纵向或横向切槽分割为多个条形基片单元，在基片单元的端面上分别形成第一侧导电极；
将各条形基片单元分割为多个矩形单元。
优选的，在基片正面的各矩形单元上分别形成覆盖电阻体的保护层。
优选的，所述外切切口为U型外切切口。
本发明制备的高频贴片电阻器包括：基片、背电极、面电极、电阻体和第一侧导电极；其中，为了使特征阻抗与预期目标阻抗相匹配，电阻体上具有外切切口，即从电阻体边缘开始起切，将电阻体的一部分面积从电阻体中直接切除，可以较大程度地减小电阻体的横截面积，因此本发明的高频贴片电阻器具有较大的调阻范围，有利于高频电阻器的特征阻抗与预期目标阻抗相匹配。本发明还提供一种高频贴片电阻器的制造方法，从而制造出具有较大调阻范围的高频贴片电阻器。本发明提供的高频贴片电阻器适合于微波射频结构和片式化，同时利用本发明提供的高频贴片电阻器的制造方法，可以大规模、高效率的制造高频贴片电阻器。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的高频贴片电阻器外形结构示意图1；
图2为本发明实施例公开的高频贴片电阻器除去外保护层后的结构示意图；
图3为本发明实施例公开的面电极结构示意图；
图4为本发明实施例公开的高频贴片电阻器第一侧导电极结构示意图1；
图5为本发明实施例公开的高频贴片电阻器基片的结构示意图；
图6为本发明实施例公开的高频贴片电阻器的背电极在基片单元上的分布示意图；
图7为本发明实施例公开的高频贴片电阻器的面电极在基片单元上的分布示意图；
图8为本发明实施例公开的高频贴片电阻器的电阻体在基片单元上的分布示意图；
图9为本发明实施例公开的高频贴片电阻器的切口示意图；
图10为本发明实施例公开的高频贴片电阻器的外保护层在基片单元上的分布示意图；
图11为本发明实施例公开的纵向切割后条形基片单元示意图；
图12为本发明实施例公开的第一侧导电极结构示意图2；
图13为本发明实施例公开的横向切割后矩形基片单元示意图；
图14为本发明实施例公开的高频贴片电阻器外形结构示意图2；
图15为本发明实施例公开的背电极结构示意图。
具体实施方式
参见如图1、图2、图3、图4、图9和图14所示，本发明所提供的高频贴片电阻器包括基片1、背电极2、面电极3、电阻体4、保护层5、外保护层6和第一侧导电极7。
其中，基片1优选采用氮化铝、氧化铍或96～99％的氧化铝陶瓷；
背电极2设置在基片1的下表面，优选采用厚膜丝印方式印刷于基片背面，至少覆盖到基片1的下表面的一部分。背电极2提供了部分承载焊接的功能，增加了焊接的可靠性，同时也便于采取辅助性散热措施。
面电极3设置在基片1的上表面，面电极3是由微波射频信号输入端电极31和信号接地端电极32构成的，其中，输入端电极31用以馈入高频微波信号，接地端电极32一端与电阻体4连接，另一端与第一侧导电极7相连接，并部分地被外保护层6覆盖，面电极3优选采用厚膜丝印工艺印刷在基片1的上表面。
第一侧导电极7在基片1的侧面，且与面电极3的信号接地端电极32和背电极2相连接。第一侧导电极7优选包括三层，由内至外分别为导电层71、隔热层72和焊接层73。
导电层71优选由热固性树脂银浆或导电浆料形成，更优选采用溅射方式或蒸发镀膜方式形成。
隔热层72优选采用电镀方式或溅射方式形成的镍或镍合金金属层，防止了在表面贴装技术(简称SMT)的焊接的过程中可能产生的侧导端头开裂或熔融，从而有效防止焊接工艺对内电极的影响。
焊接层73是优选采用电镀方式或溅射方式形成的锡层或其他可焊金属层，利用可焊金属易于和焊接钎料润湿的特性，保证了电阻器的焊接可靠性和稳定性。
第一侧导电极7采用的三层结构仅是一种优选方式，但不仅限于此。第一侧导电极7也可以设置为一层，即仅由导电层71构成。特别地，当第一侧导电极7仅设置一层导电层时，优选采用蒸发镀膜方式形成。
电阻体4位于基片1的上表面，跨接在微波射频信号输入端电极31和信号接地端电极32之间，优选采用矩形结构。
为获得预期目标阻抗，电阻体4的横截面上至少有一个外切切口41用来减小电阻体4的横截面积。电阻体外切切口41优选为“U”型结构的外切切口。首先，该U型结构的外切切口从电阻体边缘开始起切，即将电阻体的一部分面积从电阻体中直接切除，可以较大程度地减小电阻体横截面积，因此本发明的高频贴片电阻器具有较大的调阻范围，有利于高频电阻器的特征阻抗与预期目标阻抗相匹配。同时，由于本发明的高频电阻器的调阻范围较大，因此，高频电阻器的初始阻抗可以设置得较低，从而产品工艺控制更加容易，有利于产品合格率的提高。其次，采用“U”结构的外切切口，电阻器工作时分布在电阻体切槽周围的电流被均匀地分布到“U”型切槽切割后剩余电阻体的横截面上，在高频功率条件下产生的热量被比较均匀地分布到的剩余电阻体的横截面上，避免出现“过热点”导致的产品烧毁。再次，由于“U”形外切切口切除了目标电阻体多余部分的横截面，减少了对馈入信号的干扰和影响，进而使高频电阻体的微波特性更稳定。电阻体4优选采用光刻掩膜、溅射或丝网印刷方式制备，并以激光修阻修切后形成。
保护层5覆盖在电阻体4的上表面，优选采用介质玻璃材料，在激光修切过程中保护电阻体4，防止电阻体4表面产生切口裂纹，保证了电阻阻值和性能的稳定。
外保护层6覆盖在保护层5的上表面，优选采用高介电常数介质浆料，更优选采用热固性树脂浆料，并通过丝网印刷而成，很好地保护了电阻体4、切口41和与电阻体4相连接的面电极3。在实施第一侧导电极隔热层和焊接层时，外保护层6有效地保护了电阻体4和切口41免受酸性或碱性电镀液的侵蚀。
本发明还优选包括第二侧导电极8，第二侧导电极8与面电极3的微波射频信号输入端电极31和背电极2相连，特别地，当优选方案设置第二侧导电极8时，为避免产品失效，如图15所示，背电极2相应地被设置为左右两个小电极21、22构成，背电极的结构并不仅限于此。第二侧导电极8与第一侧导电极7的结构和材料相同。
本发明还提供一种高频贴片电阻器的制造方法，如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，步骤包括：
取具有横向切槽11和纵向切槽12的基片1，这些切槽有助于后面工序将其分割为矩形小单元；
在基片1背面的每个矩形单元中形成背电极2；
在基片1正面的每个矩形单元中形成面电极3，面电极3由输入端电极31和接地端电极32两个小电极构成；
在已形成面电极3的每个矩形单元中形成电阻体4，电阻体4跨接在面电极3的左右两个小电极31和32之间；
为了达到预期目标阻抗，电阻体4的横截面上至少有一个切口41，电阻体切口41被设置为“U”型结构；
在已形成电阻体的矩形单元上形成保护层5，保护层5覆盖在电阻体4的上表面；
在保护层5的上表面设置外保护层6，从而在实施第一侧导电极7的隔热层72和焊接层73时，外保护层6能有效地保护电阻体4和切口41免受酸性或碱性电镀液的侵蚀，外保护层6优选采用丝网印刷而成；
将已经形成外保护层的制品沿划槽11方向将基片1折成条状基片单元；
在条状基片单元的至少一个侧面形成第一侧导电极7的导电层71；
将条状基片单元沿划槽12的方向将基片1折成粒状矩形基片单元；
将粒状矩形基片单元进行电镀，在第一侧导电极7的表面形成隔热层72和焊接层73，制得高频贴片电阻器。
因此，本发明实施例提供了一种高频贴片电阻器及其制造方法。本发明制备的高频贴片电阻器包括：基片1、背电极2、面电极3、电阻体4和第一侧导电极7；其中，为了使特征阻抗与预期目标阻抗相匹配，电阻体4上设置外切切口，即从电阻体边缘开始起切，将电阻体的一部分面积从电阻体中直接切除，可以较大程度地减小电阻体横截面积，因此本发明的高频贴片电阻器具有较大的调阻范围，有利于高频电阻器的特征阻抗与预期目标阻抗相匹配。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种高频贴片电阻器，其特征在于，包括：基片、背电极、面电极、电阻体和第一侧导电极；
其中，所述背电极和面电极分别设置于基片的下表面和上表面，所述面电极由输入端电极和接地端电极构成；
所述电阻体跨接于所述输入端电极和接地端电极之间，且具有U型外切切口；
所述第一侧导电极在所述基片的侧面，且与所述面电极的接地端电极和所述背电极相连接。
2.根据权利要求1所述的高频贴片电阻器，其特征在于，还包括：覆盖于电阻体上的内保护层。
3.根据权利要求2所述的高频贴片电阻器，其特征在于，还包括：覆盖于内保护层上的外保护层。
4.根据权利要求1～3任一项所述的高频贴片电阻器，其特征在于，所述基片为电子陶瓷衬底。
5.根据权利要求1～3任一项所述的高频贴片电阻器，其特征在于，所述高频贴片电阻器还包括第二侧导电极，所述第二侧导电极在所述基片的侧面，与所述面电极的输入端电极和所述背电极相连接，背电极被设置为左右两个小电极。
6.根据权利要求1～3任一项所述的高频贴片电阻器，其特征在于，所述第一侧导电极包括：导电层、隔热层和焊接层。
7.一种高频贴片电阻器的制造方法，其特征在于，包括：
在陶瓷基片上设置横向和纵向切槽，将所述陶瓷基片划分为多个矩形单元；
在基片反面的各矩形单元上分别设置背电极；
在基片正面的各矩形单元上分别设置面电极，所述面电极由输入端电极和接地端电极构成；
在基片正面的各矩形单元上分别设置连接输入端电极和接地端电极的电阻体，所述电阻体具有U型外切切口；
将基片沿纵向或横向切槽分割为多个条形基片单元，在基片单元的端面上分别形成第一侧导电极；
将各条形基片单元分割为多个矩形单元。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，还包括：在基片正面的各矩形单元上分别形成覆盖电阻体的保护层。
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