CN103065748B - 微电阻组件 - Google Patents

Abstract

一微电阻组件，包含一电阻本体、一第一保护层、一导热层、一第二保护层，以及二电极层。该电阻本体具有相反的一第一端部及一第二端部，与位于该第一端部及该第二端部间的一中央部位，该电阻本体定义一中心线。该第一保护层设置于该电阻本体的部分的中央部位上并暴露出该第一端部及第二端部。该导热层以沉积方式形成于部分该电阻本体上。该第二保护层设于部分该导热层上。该些电极层分别包覆该电阻本体的第一端部及第二端部且电性连接该导热层。

Description

微电阻组件

本申请是为分案申请，原申请的申请日为：2009年9月11日；申请号为：200910170323.4；发明名称为：微电阻组件

技术领域

本发明涉及一种电子组件，尤其涉及一种微电阻组件。

背景技术

随着电子电路技术的持续发展，对于电阻组件的电阻值的稳定度要求日益增高。传统的芯片电阻组件的电阻温度系数(TemperatureCoefficientofResistance，TCR)等性能已逐渐无法满足高稳定性的要求，导致其在应用上受到限制。

为了提升电阻组件的电阻值的热稳定度，中国台湾发明专利公开号第200830333号与第200830334号案提出一种微电阻组件。借由将高性能散热体形成于电阻组件本体的一面，以将电阻组件本体上的热能散发，以达到提升微电阻组件的操作功率的目的。

由于电阻组件本体及高性能散热体是利用冲压方式成型，再以压合或黏着方式结合。而冲压过程中，本体及散热体的表面上会产生毛边或突起，这些毛边或突起于本体及散热体结合过程中可能刺穿压合或黏着用的胶层(厚度约30μm)，而造成本体与散热体相接触而形成短路，导致微电阻组件的电阻值无法达到预设的要求。再者，微电阻组件是采用二个对称设置于本体的两端的矩形状散热体，故只能将本体两端的热能带走，而无法将本体温度较高的中心部分的热能带走，故本体上的热能散发效果是有限的，致使可提升的操作功率受限。

发明内容

本发明的一目的，在于提供一种微电阻组件，其电阻值具有较佳的热稳定度以及散热效果。

为达上述目的，本发明提供一微电阻组件，包含一电阻本体、一第一保护层、一导热层、一第二保护层，以及二电极层。该电阻本体具有相反的一第一端部及一第二端部，与位于该第一端部及该第二端部间的一中央部位，该电阻本体定义一中心线。该第一保护层设置于该电阻本体的部分的中央部位上并暴露出该第一端部及第二端部。该导热层以沉积方式形成于部分该电阻本体上。该第二保护层设于部分该导热层上。该些电极层分别包覆该电阻本体的第一端部及第二端部且电性连接该导热层。

此外，本发明还提供另一微电阻组件，包含一电阻本体、一第一保护层、一第一导热层，以及二电极层。该电阻本体具有一第一端部、相反于该第一端部的一第二端部及位于该第一端部及该第二端部间的一中央部位，该电阻本体定义一中心线。该第一保护层设置于该电阻本体的部分的中央部位上并暴露出该第一端部及第二端部。该第一导热层由该第一端部往该中央部位延伸至该第一保护层上，并具有一第一导热部及一连接于该第一导热部的一第二导热部，该第一保护层设于该第一导热部与该电阻本体之间形成电性绝缘，该第二导热部与该第一端部电性连接。该些电极层分别包覆该电阻本体的该第一端部及该第二端部，且与该第二导热部电性连接。

本发明的功效在于，借由将导热层的第一导热层及第二导热层分别设置于电阻本体的第一表面及第二表面上，可增加每一导热层的面积，使散热面积增大，借以更有效降低微电阻组件的温度，使微电阻组件的热稳定性提升，而有较准确的量测结果。且每一导热层的面积的增加，不会发生导热层间相接触而形成短路的问题。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明微电阻组件的一示意图；

图2为该微电阻组件的一剖视图；

图3为该微电阻组件的一示意图；

图4为该微电阻组件的电阻片的一俯视示意图；

图5为该微电阻组件的另一实施方式的一俯视示意图；

图6为该微电阻组件的另一实施方式的一俯视示意图；

图7为该微电阻组件的另一实施方式的一剖视图；

图8为该微电阻组件的另一实施方式的一剖视图；

图9为该微电阻组件的另一实施方式的一剖视图；

图10为该微电阻组件的另一实施方式的一剖视图；

图11为该微电阻组件的另一实施方式的一剖视图。

其中，附图标记

微电阻组件30电阻本体31

第一保护层32导热层33

第二保护层34电极层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侧面316

通孔317第一方向X

第二方向Y中心线L

第一导热层33a第二导热层33b

间隙d、d1第一导热部331

第二导热部332内金属层333

第一导热层33a’第二导热层33b’

第一导热部331’第一导热层33a”

第一导热部331”第二导热层33b”

第一导热部331”第二导热部332”

电阻本体31’绝缘片31a

金属层31b电阻本体31”

金属层31b’导热层33’

导热层33”第一导热层33a”’

导热层33”’第二导热层33b”’

具体实施方式

有关本发明的技术内容及详细说明，配合图式说明如下：

参阅图1及图2，本发明的第一较佳实施例的微电阻组件30包含一电阻本体31、一第一保护层32、至少一导热层33、一第二保护层34，以及二电极层35。

参阅图3，电阻本体31为一金属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与位于第一端部311与第二端部312间的一中央部位313。电阻本体31并具有一第一表面314、相对于第一表面314的第二表面315及连接第一表面314及第二表面315的多个侧面316。在本实施例中，电阻本体31的中央部位313具有多个贯穿第一表面314及第二表面315的通孔317，使中央部位313形成一来回多次弯折的形状，但不以此为限，通孔317可利用冲压工艺形成。参阅图4，本实施例中，电阻本体31的第一表面314上定义一相垂直的第一方向X(例如为电阻本体31的长度方向)及第二方向Y(例如为电阻本体31的宽度方向)，及一平行第二方向Y且通过第一表面314的几何中心的中心线L。

参阅图2及图3，第一保护层32设置于电阻本体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。本实施例中，第一保护层32包覆电阻本体31的中央部位313的第一表面314、第二表面315及侧面316上，并填入通孔317内。第一保护层32为绝缘材质并以干膜(dryfilm)工艺制作。干膜包括聚酯膜(Polyester)、光阻干膜(Photo-resistDryFilm)及聚乙烯膜(Polyethylene)。第一保护层32的厚度约为50~150μm，且为固体并具有热传导系数约为0.2~0.5W/(m·K)。

导热层33设置于部分的电阻本体31及部分的第一保护层32上。在本实施例中，参阅图2及图4，导热层33的数量为二个且对称设置于电阻本体31的第一表面314上，导热层33包含一由第一端部311往中央部位313延伸至第一保护层32上的第一导热层33a，以及一由第二端部312往中央部位313延伸至第一保护层32上的第二导热层33b，使第一保护层32设于导热层33a、33b与电阻本体31的中央部位313之间形成电性绝缘。第一导热层33a与第二导热层33b之间具有一预定宽度的间隙d。第一导热层33a与第二导热层33b于电阻本体31的第一表面314的投射为矩形。

参阅图2，每一导热层33(例如第一导热层33a或第二导热层33b)包括一第一导热部331及一连接于第一导热部331的第二导热部332，第一导热部331覆盖于电阻本体31的部分的中央部位313及部分的第一保护层32上，第二导热部332覆盖且直接电性连接于第一端部311或第二端部312上，使第二导热部332作为电阻本体31的内部电极。本实施例中，第一导热部331的宽度大致等于第二导热部332的宽度，且第一导热部331的宽度方向(即第二方向Y)平行于间隙d的长度方向，第一导热部331的长度方向(即第一方向X)平行于间隙d的宽度方向。

第一导热部331与第二导热部332一体成型为一外金属层，且每一导热层33还包含一内金属层333。内金属层333的厚度小于外金属层的厚度，内金属层333的厚度约为2~3μm。内金属层333设置于第一保护层32上，且位于第一导热部331与第一保护层32之间。导热层33是以沉积方式形成，于本实施例中，内金属层333为溅镀等气相沉积法所形成，而外金属层则为电镀法所形成。详细地说，内金属层333的材质可为锰(Mn)、镍铜(Ni-Cu)合金、镍铬(Ni-Cu)合金，外金属层的材质可为铜(Cu)。值得注意的是，当外金属层与第一保护层32的附着性不佳时，可利用内金属层333的设置增加附着性，反之，则可省略内金属层333的设置。

参阅图2，第二保护层34设置于部分的导热层33上并覆盖电阻本体31的中央部位313而暴露出第一端部311及第二端部312，第二保护层34并填入间隙d中。本实施例中，第二保护层34设置于导热层33的第一导热部331上，并可利用印刷工艺制作。第二保护层34为绝缘材质，绝缘材质可为环氧树脂。较佳地，第二保护层34的材质可为酚醛树脂(又称电木)，以较环氧树脂提供更佳的耐热性、电力性能(例如：耐电压强度)及机械性能(例如：抗张强度、曲折强度)。此外，第二保护层34的材质可为具有远红外线粉体(farinfraredpowder)及胶体的绝缘材料，远红外线粉体的成分包含镁、铝、铁或硼，利用远红外线粉体吸收微电阻组件的热能并转换为辐射能传递散出，以进一步降低微电阻组件的温度。值得一提的是，远红外线粉体的含量约占绝缘材料的90%以上，故可利用模塑(molding)工艺来形成第二保护层34。

二电极层35分别包覆电阻本体31的第一端部311及第二端部312，使第二保护层34设于二电极层35之间并略低于二电极层35，并且二电极层35分别与导热层33的第二导热部332电性连接。值得一提的是，电阻本体31包覆有电极层35的部分定义为第一端部311及第二端部312。电极层35以滚镀方式所形成。在本实施例中，电极层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及侧面316，并包覆第二导热部332。

本发明先以固体的第一保护层32来包覆具有毛边或突起的电阻本体31，再以沉积方式将导热层33形成于第一保护层32上，故可确保电阻本体31的毛边或突起不会于电阻本体31与导热层33结合过程中刺穿第一保护层32，且导热层33亦不会对第一保护层32造成破坏；因此，可有效避免导热层33与电阻本体31接触而形成短路。另外，本发明采用的第一保护层32的厚度较现有的胶层厚，使导热层33与电阻本体31间的间距较现有胶体大而可避免电阻本体31表面的毛边或突起刺穿第一保护层32。

再者，借由埋设于微电阻组件30中并覆盖于部分的中央部位313上的第一导热层33a及第二导热层33b，及将部分的导热层33直接与电阻本体31电性连接而成为内部电极，使传导的面积增加及缩短传导路径，致使可有效地将电阻本体31所产生的热量分别传导至两端的电极层35上，再经由电路板上的焊垫传导至电路板上，以降低微电阻组件30的温度，使微电阻组件的热稳定性提升，而有较准确的量测结果。

本发明更提供数种有关第一导热层33a及第二导热层33b的实施方式，主要是改变第一导热部331的形状，使第一导热部331覆盖部分的中心线L，且第一导热部331的宽度小于第二导热部332的宽度。参阅图5，第一导热层33a’及第二导热层33b’的第一导热部331’的宽度分别朝中心线L方向由大至小地缩减，以使第一导热部331’为一三角形部，且三角形部覆盖部分的中心线L，第一导热层33a’与第二导热层33b’之间具有一间距d1，间距d1的延伸方向与第一导热部331’的宽度方向形成一锐角。参阅图6，第一导热层33a”的第一导热部331”包含二间隔设置的条状部，第二导热层33b”的第一导热部331”包含一位于第一导热层33a”的条状部之间的条状部，且这些条状部覆盖部分的中心线L且其长度的延伸方向平行于第一方向X，条状部的宽度小于第二导热部332”的宽度。

利用第一导热部331’、331”覆盖部分的中心线L，使导热层33覆盖中心部位313的面积延伸至电阻本体31温度较高的区域，而使导热层33可有效将电阻本体31所产生的热量分别传导至两端的电极层35上，再经由电路板上的焊垫传导至电路板上，以降低微电阻组件30的温度。借以解决现有只能将本体两端的热能带走，而无法将本体温度较高的中心部分的热能带走的问题。

以下利用模拟软件来比较本发明的图4、图5、及图6的微电阻组件的中心温度Tc(见图1)的差异。其中，输入功率为0.5瓦(W)，间隙为1000μm，电阻本体的厚度为0.3mm，导热层的厚度为0.1mm。表一为在相同的电路测试板下，各种实施例的中心温度的模拟结果。

表一

	图4	图5	图6
				第一导热部形状	矩形	三角形	条状
中心温度(℃)	102.3	99.6	91.2

由表一可知，利用改变第一导热部的形状可有效降低微电阻组件30的中心温度，且以三角形及条状为较佳。

此外，电阻本体31还可具有以下的变化。参阅图7，电阻本体31’具有一绝缘片31a以及至少一设于绝缘片31a的上表面的金属层31b，绝缘片31a的材料可为陶瓷，金属层31b设于绝缘片31a的方式可为压合工艺、印刷工艺或薄膜工艺。参阅图8，电阻本体31”具有一绝缘片31a以及二分别设于绝缘片31a的上表面及下表面的金属层31b、31b’，且每一金属层上对应设置一导热层33。

再者，导热层33还可具有以下的变化。请参阅图9，导热层33’包含设置于第一表面314上的第一导热层33a及设置于第二表面315上的第二导热层33b，第一导热层33a与第二导热层33b分别由第一端部311及第二端部312往中央部位313延伸且形状相同。另外，可依据电阻本体的发热量分布来采用不同形状的第一导热层与第二导热层，请参阅图10，导热层33”包含设置于第一表面314上的第一导热层33a”’及设置于第二表面315上的第二导热层33b，第一导热层33a”’覆盖部分的中心线L，且第一导热层33a”’的第一导热部331的宽度等于第二导热部332的宽度。另外，第一导热层33a”’亦可采取与图5的第一导热层33a’或图6的第一导热层33a”相同的形式。而参阅图11，导热层33”’包含设置于第一表面314上的第一导热层33a”’及设置于第二表面315上的第二导热层33b”’，第一导热层33a”’及第二导热层33b”’均覆盖部分的中心线L，且每一导热层33a”’、33b”’的第一导热部331的宽度等于第二导热部332的宽度。另外，第一导热层33a”’亦可采取与图5的第一导热层33a’或图6的第一导热层33a”相同的形式，而第二导热层33b”’可采取与图5的第二导热层33b’或图6的第二导热层33b”相同的形式。有关第一导热层33a’、33a”、33a”’与第二导热层33b’、33b”、33b”’与前述描述的相同，故在此不赘述。值得注意的是，于图9至图11中，每一导热层的第一导热部于第一表面或第二表面的投影可为矩形、三角状、条状或其它几何形状，并不以图示揭露的为限。

借由将导热层33’、33”、33”’的第一导热层及第二导热层分别设置于电阻本体31的第一表面314及第二表面315上，可增加每一导热层的面积，使散热面积增大，借以更有效降低微电阻组件30的温度，使微电阻组件的热稳定性提升，而有较准确的量测结果。且每一导热层的面积的增加，不会发生导热层间相接触而形成短路的问题。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一微电阻组件，其特征在于，包含：

一电阻本体，具有一第一端部、相反于该第一端部的一第二端部及位于该第一端部及该第二端部间的一中央部位；

一第一保护层，设置于该电阻本体的部分的中央部位上；

一第一导热层，由该第一端部往该中央部位延伸至该第一保护层上，并具有一第一导热部及一连接于该第一导热部的一第二导热部，该第一保护层设于该第一导热部与该电阻本体之间形成电性绝缘，该第二导热部与该第一端部电性连接；以及

二电极层，分别包覆该电阻本体的该第一端部及该第二端部，且其中一电极层与该第一导热层的该第二导热部电性连接；

该第一导热层的该第一导热部具有多个间隔设置的条状部，且每一条状部的宽度小于该第二导热部的宽度。

2.根据权利要求1所述的微电阻组件，其特征在于，还包括一第二导热层，且该电阻本体具有一第一表面及相对于该第一表面的一第二表面，该第一导热层及该第二导热层设置于该第一表面上，且该些导热层之间具有一间隙。

3.根据权利要求1所述的微电阻组件，其特征在于，还包括由该第二端部往该中央部位延伸至该第一保护层上的一第二导热层，该第二导热层具有一第一导热部及一连接于该第一导热部的一第二导热部，该第一保护层设于该第一导热部与该电阻本体之间形成电性绝缘，该第二导热部与该第二端部电性连接。