CN103137280A - 电阻器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电阻器的制造方法，包括：提供电阻材料以及二电极材料，其中电阻材料的反射率低于二电极材料的反射率；将二电极材料分别固定于电阻材料的二侧；以及自电阻材料的第一侧以第一激光对电阻材料与二电极材料间的二第一接合处进行焊接，其中第一激光于电阻材料上的照射范围大于第一激光于电极材料上的照射范围。由于电阻材料的反射率低于电极材料的反射率，具有低反射率的电阻材料可吸收较多的激光能量，再将热传导到电极材料，以搭配电极材料本身所吸收的激光能量，从而达到焊接的目的。

Description

电阻器的制造方法

技术领域

本发明涉及一种电阻器的制造方法，特别是涉及一种可有效提升电阻器的电阻材料与电极材料的激光焊接强度的制造方法。

背景技术

现有的电阻器大多是通过将二电极材料分别焊接在电阻材料的二侧制造而成。一般大多以铜作为电极材料。由于铜的反射率较高，对于光的吸收不高，因此无法使用激光来进行焊接。于现有技术中，一般都建议使用连续式电子束来焊接电阻材料与两端的铜电极，以形成电阻器。然而，电子束焊接具有下列缺点：1)电子束焊接需在真空腔体进行，相当耗时；2)设备成本高；3)会产生X射线；4)治具材料不能有磁性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了弥补现有技术的不足，提供一种可有效提升电阻器的电阻材料与电极材料的激光焊接强度的制造方法，以解决上述问题。

本发明的电阻器的制造方法采用以下技术方案：

所述电阻器的制造方法包括：提供电阻材料以及二电极材料，其中所述电阻材料的反射率低于所述二电极材料的反射率；将所述二电极材料分别固定于所述电阻材料的二侧；以及自所述电阻材料之第一侧以第一激光对所述电阻材料与所述二电极材料间的二第一接合处进行焊接，其中所述第一激光于所述电阻材料上的照射范围大于所述第一激光于所述电极材料上的照射范围。

所述第一激光是脉冲激光，使得所述二第一接合处在焊接后呈鱼鳞纹形状。

所述鱼鳞纹形状由多个熔斑迭合而成，且所述熔斑的重迭率小于100％且大于或等于50％。

所述电阻器的制造方法还包括：在焊接所述二第一一接合处后，对所述电阻材料与所述二电极材料进行引伸成型。

所述电阻器的制造方法还包括：自所述电阻材料的第二侧以所述第一激光对所述电阻材料与所述二电极材料间的二第二接合处进行焊接，其中所述第二侧与所述第一侧相对。

所述电阻器的制造方法还包括：在焊接所述二第一接合处与所述二第二接合处后，对所述电阻材料与所述二电极材料进行引伸成型。

所述电阻器的制造方法还包括：自所述第一侧以第二激光对所述二第一接合处再次进行焊接；以及自所述第二侧以所述第二激光对所述二第二接合处再次进行焊接；其中，所述第二激光于所述电阻材料上的照射范围大于所述第二激光于所述电极材料上的照射范围。

所述第一激光的光点尺寸小于所述第二激光的光点尺寸，且所述第一激光的输出能量大于所述第二激光的输出能量。

所述第一激光与所述第二激光都是脉冲激光，使得所述二第一接合处与所述二第二接合处在焊接后分别呈鱼鳞纹形状。

所述鱼鳞纹形状由多个熔斑迭合而成，且所述等熔斑的重迭率小于100％且大于或等于50％。

本发明的电阻器的制造方法还采用以下技术方案：

所述电阻器的制造方法包括：提供电阻材料以及二电极材料；

将所述二电极材料分别固定于所述电阻材料的二侧；自所述电阻材料的第一侧以第一激光对所述电阻材料与所述二电极材料间的二第一接合处进行焊接；以及自所述电阻材料的第二侧以所述第一激光对所述电阻材料与所述二电极材料间的二第二接合处进行焊接，其中所述第二侧与所述第一侧相对。

因此，根据上述技术方案，本发明的电阻器的制造方法至少具有下列优点及有益效果：当以激光对电阻材料与电极材料间的接合处进行焊接时，本发明使激光于电阻材料上的照射范围大于激光于电极材料上的照射范围。由于电阻材料的反射率低于电极材料的反射率，具有低反射率的电阻材料可吸收较多的激光能量，再将热传导到电极材料，以搭配电极材料本身所吸收的激光能量，从而达到焊接的目的。因此，可有效提升电阻器的电阻材料与电极材料的激光焊接强度。此外，本发明可针对不同厚度的电阻材料，选择性地于电阻材料的一侧或二侧以激光对电阻材料与电极材料间的接合处进行焊接，以加强电阻材料与电极材料的激光焊接强度。再者，若电阻材料的厚度较厚(例如，大于1毫米)，可先以光点尺寸较小且输出能量较大的激光对电阻材料与电极材料间的接合处进行焊接，再以光点尺寸较大且输出能量较小的激光对电阻材料与电极材料间的接合处再次进行焊接，以确保接合处的焊接强度以及表面平整性。

附图说明

图1是本发明一实施例的电阻器的制造方法的流程图。

图2A至图2D是搭配图1的制程示意图。

图3是以图1中的制造方法制造而成的电阻器的立体图。

图4是图3中的电阻器于另一视角的立体图。

图5是本发明另一实施例的电阻器的制造方法的流程图。

图6A与图6B是搭配图5中的步骤S17与步骤S17′的制程示意图。

其中，附图标记说明如下：

1        电阻器              10         电阻材料

12       电极材料            14         第一激光

16       第一接合处          18         第二接合处

20       熔斑                22         第二激光

S1       第一侧              S2         第二侧

A1-A4    照射范围            S10-S20    步骤

具体实施方式

请参考图1至图4，图1是本发明一实施例的电阻器的制造方法的流程图，图2A至图2D是搭配图1的制程示意图，图3是以图1中的制造方法制造而成的电阻器1的立体图，图4是图3中的电阻器1于另一视角的立体图。首先，执行步骤S10，提供电阻材料10以及二电极材料12(如图2A所示)，其中电阻材料10的反射率低于二电极材料12的反射率。在本实施例中，电阻材料10可以是镍铜合金(NiCu alloy)、锰铜合金(MnCu alloy)、镍铬合金(NiCr alloy)、镍铬铝硅合金(NiCrAlSi alloy)、铜锰锡合金(CuMnSn alloy)等，且电极材料12可以是铜(Cu)、表面涂布有焊锡的铜(Cu coated solder)等。

接着，执行步骤S12，将二电极材料12分别固定于电阻材料10的二侧(如图2A所示)。接着，执行步骤S14，自电阻材料10的第一侧S1以第一激光14对电阻材料10与二电极材料12间的二第一接合处16进行焊接，其中第一激光14于电阻材料10上的照射范围A1大于第一激光14于电极材料12上的照射范围A2(如图2B所示)。接着，执行步骤S16，自电阻材料10的第二侧S2以第一激光14对电阻材料10与二电极材料12间的二第二接合处18进行焊接(如图2C所示)，其中第二侧S2与第一侧S1相对。于步骤S16中，第一激光14于电阻材料10上的照射范围A1仍然大于第一激光14于电极材料12上的照射范围A2。由于电阻材料10的反射率低于电极材料12的反射率，具有低反射率的电阻材料10可吸收较多的激光能量，再将热传导到电极材料12，以搭配电极材料12本身所吸收的激光能量，从而达到焊接的目的。

在本实施例中，第一激光14可以是脉冲激光，使得二第一接合处16与二第二接合处18在焊接后都呈鱼鳞纹形状。如图2D所示，鱼鳞纹形状由多个熔斑20迭合而成，且熔斑20的重迭率小于100％且大于或等于50％。优选地，熔斑20的重迭率可以是70％。需说明的是，熔斑20的重迭率可根据第一激光14的焊接深度来调整，不以70％为限。在另一实施例中，第一激光14也可以是连续激光，不以脉冲激光为限。

第一激光14的相关参数(例如，光点尺寸、激光强度、脉冲频率、输出能量等)可根据电阻材料10与电极材料12来设定。举例而言，若电阻材料10是锰铜合金，且电极材料12是铜，可将第一激光14的光点尺寸、激光强度、脉冲频率以及输出能量分别设定为0.7毫米、3.5千瓦、6.5毫秒以及20焦耳，且可将照射范围A1与照射范围A2的比值设定为7/3。当电阻材料10的厚度较薄(例如，小于1毫米)时，在以上述的步骤S14与步骤S16分别对二第一接合处16与二第二接合处18进行焊接后，就可达到材料融合与表面修饰的目的。

接着，执行步骤S18，在焊接二第一接合处16与所述二第二接合处18后，对电阻材料10与二电极材料12进行引伸成型。最后，执行步骤S20，对电阻材料10与二电极材料12进行裁切，以形成图3与图4所示的电阻器1。由于本发明是在第一侧S1与第二侧S2分别对二第一接合处16与二第二接合处18进行焊接，因此，电阻器1的二第一接合处16与二第二接合处18分别形成有如上所述的鱼鳞纹形状的焊接图样。

需说明的是，当电阻材料10的厚度较薄时，本发明也可在焊接二第一接合处16后(上述的步骤S14)，直接对电阻材料10与二电极材料12进行引伸成型(上述的步骤S18)与裁切(上述的步骤S20)，而不需对二第二接合处18进行焊接(上述的步骤S16)。

此外，于步骤S10中，若电极材料12的厚度大于电阻材料10的厚度，则在焊接二第一接合处16与二第二接合处18后(上述的步骤S14与步骤S16)，就可直接对电阻材料10与二电极材料12进行裁切(上述的步骤S20)，而不需对电阻材料10与二电极材料12进行引伸成型(上述的步骤S18)。

请参考图5、图6A与图6B，图5是本发明另一实施例的电阻器的制造方法的流程图，图6A与图6B是搭配图5中的步骤S17与步骤S17′的制程示意图。图5中的制造方法与图1中的制造方法的主要不同之处在于，图5中的制造方法在步骤S16后，还执行步骤S17，自第一侧S1以第二激光22对二第一接合处16再次进行焊接(如图6A所示)，并且执行步骤S17′，自第二侧S2以第二激光22对二第二接合处18再次进行焊接(如图6B所示)，其中第二激光22于电阻材料10上的照射范围A3大于第二激光22于电极材料12上的照射范围A4。需说明的是，图5中的步骤S10-S20与图1中的步骤S10-S20相同，在此不再赘述。

在本实施例中，上述的第一激光14用以达到材料融合的目的，而第二激光22用以达到表面修饰的目的。因此，上述的第一激光14的光点尺寸小于第二激光22的光点尺寸，且上述的第一激光14的输出能量大于第二激光22的输出能量。第一激光14与第二激光22都可以是脉冲激光，使得二第一接合处16与二第二接合处18在焊接后皆呈上述的鱼鳞纹形状。

第一激光14与第二激光22的相关参数(例如，光点尺寸、激光强度、脉冲频率、输出能量等)可根据电阻材料10与电极材料12来设定。举例而言，若电阻材料10是锰铜合金，电极材料12是铜，且电阻材料10的厚度较厚(例如，大于1毫米)时，可将第一激光14的光点尺寸、激光强度、脉冲频率以及输出能量分别设定为0.6毫米、4.0千瓦、6.5毫秒以及23焦耳，且可将第二激光22的光点尺寸、激光强度、脉冲频率以及输出能量分别设定为1.35毫米、4.0千瓦、6.5毫秒以及23焦耳。换句话说，当电阻材料10的厚度较厚(例如，大于1毫米)时，可先使用第一激光14分别对二第一接合处16与二第二接合处18进行焊接，以达到材料融合的目的，再使用第二激光22分别对二第一接合处16与二第二接合处18再次进行焊接，以达到表面修饰的目的。

因此，根据上述技术方案，本发明的电阻器的制造方法至少具有下列优点及有益效果：当以激光对电阻材料与电极材料间的接合处进行焊接时，本发明使激光于电阻材料上的照射范围大于激光于电极材料上的照射范围。由于电阻材料的反射率低于电极材料的反射率，具有低反射率的电阻材料可吸收较多的激光能量，再将热传导到电极材料，以搭配电极材料本身所吸收的激光能量，从而达到焊接的目的。因此，可有效提升电阻器的电阻材料与电极材料的激光焊接强度。此外，本发明可针对不同厚度的电阻材料，选择性地于电阻材料的一侧或二侧以激光对电阻材料与电极材料间的接合处进行焊接，以加强电阻材料与电极材料的激光焊接强度。再者，若电阻材料的厚度较厚(例如，大于1毫米)，可先以光点尺寸较小且输出能量较大的激光对电阻材料与电极材料间的接合处进行焊接，再以光点尺寸较大且输出能量较小的激光对电阻材料与电极材料间的接合处再次进行焊接，以确保接合处的焊接强度以及表面平整性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电阻器的制造方法，其特征在于，所述电阻器的制造方法包括：

提供电阻材料以及二电极材料，其中所述电阻材料的反射率低于所述二电极材料的反射率；

将所述二电极材料分别固定于所述电阻材料的二侧；以及

自所述电阻材料的第一侧以第一激光对所述电阻材料与所述二电极材料间的二第一接合处进行焊接，其中所述第一激光于所述电阻材料上的照射范围大于所述第一激光于所述电极材料上的照射范围。

2.如权利要求1所述的电阻器的制造方法，其特征在于，所述第一激光是脉冲激光，使得所述二第一接合处在焊接后呈鱼鳞纹形状。

3.如权利要求2所述的电阻器的制造方法，其特征在于，所述鱼鳞纹形状由多个熔斑迭合而成，且所述熔斑的重迭率小于100％且大于或等于50％。

4.如权利要求1所述的电阻器的制造方法，其特征在于，所述电阻器的制造方法还包括：

在焊接所述二第一接合处后，对所述电阻材料与所述二电极材料进行引伸成型。

5.如权利要求1所述的电阻器的制造方法，其特征在于，所述电阻器的制造方法还包括：

自所述电阻材料的第二侧以所述第一激光对所述电阻材料与所述二电极材料间的二第二接合处进行焊接，其中所述第二侧与所述第一侧相对。

6.如权利要求5所述的电阻器的制造方法，其特征在于，所述电阻器的制造方法还包括：

在焊接所述二第一接合处与所述二第二接合处后，对所述电阻材料与所述二电极材料进行引伸成型。

7.如权利要求5所述的电阻器的制造方法，其特征在于，所述电阻器的制造方法还包括：

自所述第一侧以第二激光对所述二第一接合处再次进行焊接；以及

自所述第二侧以所述第二激光对所述二第二接合处再次进行焊接；

其中，所述第二激光于所述电阻材料上的照射范围大于所述第二激光于所述电极材料上的照射范围。

8.如权利要求7所述的电阻器的制造方法，其特征在于，所述第一激光的光点尺寸小于所述第二激光的光点尺寸，且所述第一激光的输出能量大于所述第二激光的输出能量。

9.如权利要求7所述的电阻器的制造方法，其特征在于，所述第一激光与所述第二激光都是脉冲激光，使得所述二第一接合处与所述二第二接合处在焊接后分别呈鱼鳞纹形状。

10.如权利要求9所述的电阻器的制造方法，其特征在于，所述鱼鳞纹形状由多个熔斑迭合而成，且所述等熔斑的重迭率小于100％且大于或等于50％。

11.一种电阻器的制造方法，其特征在于，所述电阻器的制造方法包括：

提供电阻材料以及二电极材料；

将所述二电极材料分别固定于所述电阻材料的二侧；

自所述电阻材料的第一侧以第一激光对所述电阻材料与所述二电极材料间的二第一接合处进行焊接；以及

自所述电阻材料的第二侧以所述第一激光对所述电阻材料与所述二电极材料间的二第二接合处进行焊接，其中所述第二侧与所述第一侧相对。

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