CN103515042A - 微型金属片电阻的量产方法 - Google Patents

Abstract

一种微型金属片电阻的量产方法，包含固压接合步骤、电阻本体定义步骤、电阻形成步骤、电极形成步骤，及成品取得步骤，固压接合步骤用具高热传导性的隔离材料连接第一薄片、第二薄片，电阻本体定义步骤形成多个纵穿槽和多个横穿槽而令所述的纵穿槽与横穿槽定义出多个整齐阵列排列的电阻区块，电阻形成步骤于每一电阻区块形成多个切沟和至少一个分割穿槽而将所述多个电阻区块成型为多个电阻半成品，电极形成步骤用导体材料于每一电阻半成品形成两个连接电阻本体的电极，成品取得步骤对应所述的形成有电极的电阻本体进行冲切，制得多个微型金属片电阻。

Description

微型金属片电阻的量产方法

技术领域

本发明涉及一种无源组件（passive component）的制作方法，特别是涉及一种微型金属片电阻（micro metal resistor）的制作方法。

背景技术

参阅图1、图2，现有的微型金属片电阻1包括一个具有多个切沟111的片形电阻本体11、形成在该电阻本体11两相反表面的涂装层12，及两个分别连接于该电阻本体11横向的相反两侧的电极13，所述切沟111中任两相邻的切沟111分别自未形成有电极13的相反两侧边向另一侧边方向形成，藉此，将电阻本体11切分成连续倾倒的S形电流路径，而令该微型金属片电阻1于使用时呈现预定的电阻值范围。

大致而言，现有的微型金属片电阻1是将金属薄片板轧成条状后，再于条状金属板两侧电铸形成电极条，然后再裁切成块状而形成具有该两个电极13的基体，之后，再于块状的基体上切割出所述切沟111并进行涂装形成涂装层12而制作得到。

就现有的微型金属片电阻1的结构来看，由于物体电阻值（R）与物体的材料系数（ρ）和电流路径长度（l）的乘积成正比、与截面积（A）成反比，因此欲增加此等微型金属片电阻1的电阻值（R）时，必须薄化该电阻本体11的厚度，及/或增加所述切沟111的数目以提高电流路径长度（l）；但无论是薄化该电阻本体11的厚度，或是增加该电阻本体11上的切沟111数目，都会导致整体结构强度变差，此外，微型金属片电阻1在使用中会产生高温，高温除了会让微型金属片电阻1因薄化，或是于该电阻本体11上的切沟111而导致的结构弱化更趋严重之外，现有的微型金属片电阻1还会因为仅藉由两个与例如电路板连接的电极13向外散热，所以会有散热不易、温度偏高，电阻值漂移程度剧烈，电阻特性不佳的问题，再者，也会因为使用时必然产生的高温，而使得像涂装层12的选用必须耐高温，而导致成本增加的衍生问题。

而就现有的微型金属片电阻1的制作过程而言，现有微型金属片电阻1是以一连串的板轧、冲孔、材切等机械成型方式制作，由于以机械方式的板轧、冲孔、材切等会不断地累积上一步骤的制作公差，因此会有最终产品精确度不足的困扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的制程以精确成型出结构强度佳、散热快、电阻值精准的微型金属片电阻。

本发明微型金属片电阻的量产方法，包含一个固压接合步骤、一个电阻本体定义步骤、一个电阻形成步骤、一个电极形成步骤，及一个成品取得步骤。

该固压接合步骤用一种具高热传导性的隔离材料接合一块由导电材料构成的第一薄片和一块由具高热传导性的材料构成的第二薄片，制得一个第一半成品。

该电阻本体定义步骤于该第一半成品形成多个长边平行于纵向而排列成数行的纵穿槽，及多个长边平行于横向而排列成数列的横穿槽，所述纵穿槽与横穿槽定义多个整齐排列的电阻区块。

该电阻形成步骤于每一电阻区块形成多个平行于纵向且贯穿该第一薄片的切沟，而使该电阻区块中的第一薄片形成一电阻本体，以及于每一个电阻区块形成至少一个不平行于纵向并贯穿该第二薄片的分割穿槽，而将对应于每一电阻本体的第二薄片分裂成多个彼此不连接的块体，而将所述电阻本体成型为多个电阻半成品。

该电极形成步骤用导体材料分别于对应定义出每一个电阻半成品的两个纵穿槽的空间中形成两个连接该电阻本体相反两侧的电极。

该成品取得步骤对应所述形成有电极的电阻本体进行冲切，制得多个微型金属片电阻。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用于下技术措施进一步实现。

较佳的，该电阻形成步骤中形成的分割穿槽包括两截彼此夹钝角的分割段，而使该分割穿槽于该第二薄片向该第一薄片方向的正投影呈倾倒的V字形。

较佳的，该电阻形成步骤中形成的分割穿槽包括多个彼此夹钝角的分割段，而使该分割穿槽于该第二薄片向该第一薄片方向的正投影呈连续折线型态。

较佳的，该电阻形成步骤中所述的切沟和分割穿槽是用遮罩配合蚀刻方式形成。

较佳的，该固压接合步骤是将作为隔离材料的具高热传导特性的热塑性高分子材料涂布于该第一薄片和第二薄片其中至少一块后，将其中的另一块叠置于热塑性高分子材料上，然后加温并抽真空而使热塑性高分子材料固化，而使第一薄片和第二薄片藉固化的热塑性高分子材料接合成一体。

较佳的，所述热塑性高分子材料是聚丙烯。

较佳的，该电极形成步骤中，所述电极形成采用遮罩并配合电镀方式进行。

较佳的，该第一薄片是铜、铝，或两者的组合为材料构成。

较佳的，该第二薄片是铜、铝，或两者的组合为材料构成。

本发明的有益效果在于：以固压接合步骤提供大面积、片状的第一半成品后，配合以屏蔽及蚀刻方式为主的电阻本体定义步骤、电阻形成步骤，以及电镀成型电极的电极形成步骤，而可精确且大量的制作出以散热层强化整体结构，并可快速散热而维持使用中电阻值精准的微型金属片电阻。

附图说明

图1是立体图，说明现有的微型金属片电阻；

图2是俯视图，辅助说明现有的微型金属片电阻；

图3是流程图，说明本发明微型金属片电阻的量产方法的较佳实施例；

图4是立体图，说明以该较佳实施例制作的微型金属片电阻；

图5是仰视图，辅助说明以该较佳实施例制作的微型金属片电阻；

图6是俯视图，辅助说明以该较佳实施例制作的微型金属片电阻；

图7是立体图，说明实施该较佳实施例的固压接合步骤所制得的第一半成品；

图8是立体图，说明实施该较佳实施例的电阻本体定义步骤后，于该第一半成品上形成多个纵穿槽和横穿槽而定义出多个电阻区块的态样；

图9是俯视图，说明实施该较佳实施例的电阻形成步骤后，于每一电阻区块形成至少一个分割穿槽的态样；

图10是仰视图，说明实施该较佳实施例的电阻形成步骤后，于每一电阻区块形成多个切沟的态样；

图11是俯视图，说明实施该较佳实施例的电极形成步骤后，于每一电阻区块形成两个电极的态样；

图12是俯视图，说明实施该较佳实施例的电阻形成步骤时，配合屏蔽的改变使形成的分割穿槽成连续折线态样；

图13是俯视图，说明实施该较佳实施例的电阻形成步骤时，配合屏蔽的改变使散热层包含多个分割穿槽的态样。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

参阅图3、图4，本发明一种微型金属片电阻的量产方法的一个较佳实施例，包含一个固压接合步骤31、一个电阻本体定义步骤32、一个电阻形成步骤33、一个电极形成步骤34，及一个成品取得步骤35，而可大量批次生产出如图4的微型金属片电阻2。

先参阅图4，并配合参阅图5、图6，本发明微型金属片电阻的量产方法的较佳实施例生产出的微型金属片电阻2，包含一个电阻本体21、一层隔离层22、一层散热层23，及两个电极24，可在使用中提供精准的电阻。

该电阻本体21呈片形并具有预定电阻值，包括多个间隔地沿纵向排列的切沟211，更详细地说，该电阻本体21是选自铜、铝、铜合金、铝合金、或铜铝合金等为材料构成，包括一个平行于横向的第一侧边212、一个平行于横向且与该第一侧边相反的第二侧边213，及两个分别连接该第一侧边212和第二侧边213相反两端的第三侧边214，任两相邻的切沟211的其中一个是自该第一侧边212并平行于纵向形成，且其中另一个是自该第二侧边213并平行于纵向形成，藉由所述切沟211使电流路径如连续倾倒的S形，从而决定该微型金属片电阻2的精确电阻值范围，在本例中绘示三个切沟211作说明。

该隔离层22电绝缘并形成在该电阻本体21上，更详细地说，该隔离层22是稠状的高热传导特性的热塑性高分子材料，例如聚丙烯涂布在该电阻本体21后固化形成，用以使该电阻本体21、散热层23不相接触而电绝缘，同时也以本身具有高热传导的特性而不影响该电阻本体21在使用时产生的热的传递。

该散热层23接合在该隔离层22上，包括至少一个不平行于纵向并将该散热层23分裂成多个相分离的层体的分割穿槽231，更详细地说，该散热层23是用铜、铜合金、铝合金，或铜铝合金等为材料构成，该分割穿槽231包括两截分别自第一侧边212和第二侧边213向相反侧延伸且彼此夹钝角的分割段232，而使该分割穿槽231于该电阻本体21的正投影概成倾倒的V字形。

所述的两个电极24分别连接于该电阻本体21沿横向的两相反第三侧边214并与该电阻本体21电连接，用以与例如电路板等电子装置连接（图未示出）。

当使用时，电流自其中一个电极24经该电阻本体21因所述切沟211而形成的电流路径向另一个电极24行进，并因流经该电阻本体21的构成材料、截面积与电流路径长等而提供预定的电阻值；特别的是，使用中该电阻本体21产生的热，经由隔离层22、散热层23更快速的导离该电阻本体21，而使得本发明微型金属片电阻2的较佳实施例于使用时，散热快而温度较低，电阻值漂移程度低、电阻特性精确，此外，由于分割穿槽231与电阻本体21的切沟211均成预定角度，所以可以借着散热层23提高电阻本体21的结构强度，而避免薄化该电阻本体21的厚度，或是增加该电阻本体21上的切沟211数目，以提高微型金属片电阻2的适用电阻范围时，而会出现的结构强度变差的问题，再者，本发明微型金属片电阻2的较佳实施例因为散热层23的设计而降低实际使用的工作温度，所以选用的构成材料也毋须特别采用耐高温的材料，而可以降低成本、提高市场竞争力。

参阅图3、图7，以该较佳实施例量产上述的微型金属片电阻2时，其方法是，先进行该固压接合步骤31，用具高热传导性的隔离材料5接合由导电材料构成的第一薄片41和由具高热传导性的材料构成的第二薄片42，制得一个第一半成品43；更详细而言，是在例如铜、铝、铜合金、铝合金、铜铝合金等导电、导热材料轧制的第一薄片41，以及例如铜、铝、铜合金、铝合金、铜铝合金等具高热传导性的材料轧制的第二薄片42其中至少一块上，涂布例如聚丙烯等稠状的高热传导特性的热塑性高分子材料(隔离材料5)成薄层后，将第一薄片41和第二薄片42其中之另一块叠置其上，加温并抽真空而使热塑性高分子材料(隔离材料5)固化，而使第一薄片41、第二薄片42藉固化的热塑性高分子材料(隔离材料5)黏结成一体，制得第一半成品43。

参阅图3、图7、图8，接着实施电阻本体定义步骤32，以冲切方式（trimming）于第一半成品43形成多个长边分别平行于纵向而排列成数行的纵穿槽44，及多个长边平行于横向而排列成数列的横穿槽45，所述纵穿槽44与横穿槽45定义出多个整齐呈阵列排列的电阻区块46。

参阅图3、图9、图10，然后实施电阻形成步骤33，用遮罩配合蚀刻制程，于每一电阻区块46的第一薄片41上形成多个平行于纵向且贯穿该第一薄片41的所述切沟211，而使该电阻区块46中的第一薄片41形成电阻本体21，同时，于每一电阻区块46的第二薄片42形成至少一个不平行于纵向并贯穿该第二薄片42的分割穿槽231，而将对应于每一电阻区块46的第二薄片42分裂成多个彼此不连接的块体而形成该散热层23，而于第一半成品43成型出多个电阻半成品。

参阅图3、图5、图11，再进行电极形成步骤34，用导体材料以屏蔽并配合电镀的方式分别于对应定义出每一电阻半成品的两个纵穿槽44的空间中形成连接该电阻本体21相反两侧的电极24。

参阅图3、图5，最后再进行成品取得步骤35，对应所述形成有电极24的电阻本体21进行冲切，制得多个如图4所示的本发明微型金属片电阻2。

参阅图12、图13，另外要说明的是，本发明微型金属片电阻的量产方法的较佳实施例在实施时，只要在电阻形成步骤33改变遮罩的态样，即可令蚀刻形成的分割穿槽231’包括多个彼此夹钝角的分割段232’，而使分割穿槽231’于该第二薄片向该第一薄片方向（即于该电阻本体）的正投影呈连续折线型态，或是，使该分割穿槽于该第二薄片向该第一薄片方向的正投影呈倾倒的V字形，或是，形成复数分割穿槽231，或是增加、减少切沟的数目与排列位置，而制作得到散热能力与整体结构强度更高的微型金属片电阻，而与现有的冲孔、材切等过程相比较，本发明不但可以节省制作冲孔、材切模具的经费，同时，不会累积机械公差，而可以低成本的精确量产各种式样、各种适用阻值范围的微型金属片电阻。

由上述说明可知，本发明微型金属片电阻的量产方法是提出一种迥异于现有的微型金属片电阻1的制程，而自采用热塑性高分子材料(隔离材料5)黏合整片的第一薄片41、第二薄片42开始，配合遮罩与蚀刻制程，以及使用遮罩与电镀制程，而可精确且大量的制作出具有散热层22结构而可快速散热、同时藉由散热层强化电阻本体21结构强度的微型金属片电阻2，相较于现有的微型金属片电阻1的制程而言，本发明因为大幅减少冲孔、材切等机械加工过程，所以可以降低最终产品公差累积的问题，以及解决因为采用冲孔、材切等机械加工过程而只能以条状原料生产、而无法更大量生产降低生产成本的问题。

综上所述，本发明主要是提出一种新的、完整的微型金属片电阻2的量产方法，大量且精确地量产新型态的微型金属片电阻2，相较于现有的微型金属片电阻1及其制作方式而言，本发明制作出的微型金属片电阻2于使用中散热快，温度较低，电阻值漂移程度低且电阻特性更为精确，并改善传统微型金属片电阻1结构强度弱化的问题，此外，本发明微型金属片电阻2的量产方法是以整张片状的第一薄片41、第二薄片42开始，配合使用遮罩的蚀刻等制程而量产制作生产，因此更能有效降低生产成本，并因此提高产品精度，更大幅提升市场的竞争力，而确实达成本发明的目的。

Claims (9)

1.一种微型金属片电阻的量产方法；其特征在于：所述的微型金属片电阻的量产方法包含：

（a）固压接合步骤，用一种具高热传导性的隔离材料接合一块由导电材料构成的第一薄片和一块由具高热传导性的材料构成的第二薄片，制得一第一半成品；

（b）电阻本体定义步骤，于该第一半成品形成多个长边平行于纵向而排列成数行的纵穿槽，及多个长边平行于横向而排列成数列的横穿槽，所述纵穿槽与横穿槽定义出多个整齐排列的电阻区块；

（c）电阻形成步骤，于每一电阻区块形成多个平行于纵向且贯穿该第一薄片的切沟，而使该电阻区块中的第一薄片形成一个电阻本体，以及于每一电阻区块形成至少一个不平行于纵向并贯穿该第二薄片的分割穿槽，该分割穿槽将对应于每一个电阻区块的第二薄片分裂成多个彼此不连接的块体，而将所述的多个电阻本体成型为多个电阻半成品；

（d）电极形成步骤，用导体材料分别于对应定义出每一个电阻半成品的两个纵穿槽的空间中形成两个连接该电阻本体相反两侧的电极；及

（e）成品取得步骤，对应所述形成有电极的电阻本体进行冲切，制得多个微型金属片电阻。

2.根据权利要求1所述的微型金属片电阻的量产方法，其特征在于：于该步骤（c）中，形成的分割穿槽包括两截彼此夹钝角的分割段，而使该分割穿槽于该第二薄片向该第一薄片方向的正投影呈倾倒的V字形。

3.根据权利要求1所述的微型金属片电阻的量产方法，其特征在于：于该步骤（c）中，形成的分割穿槽包括多个彼此夹钝角的分割段，而使该分割穿槽于该第二薄片向该第一薄片方向的正投影呈连续折线型态。

4.根据权利要求2或3所述的微型金属片电阻的量产方法，其特征在于：于该步骤（c）中，所述切沟和分割穿槽是用遮罩配合蚀刻方式形成。

5.根据权利要求4所述的微型金属片电阻的量产方法，其特征在于：于该步骤（a）中，是将作为隔离材料的具高热传导特性的热塑性高分子材料涂布于该第一薄片和第二薄片的其中至少一块后，将其中的另一块叠置于热塑性高分子材料上，然后加温并抽真空而使热塑性高分子材料固化，而使该第一薄片和该第二薄片藉固化的热塑性高分子材料接合成一体。

6.根据权利要求5所述的微型金属片电阻的量产方法，其特征在于：所述热塑性高分子材料是聚丙烯。

7.根据权利要求6所述的微型金属片电阻的量产方法，其特征在于：于该步骤（d）中，所述电极形成采用遮罩并配合电镀的方式进行。

8.根据权利要求7所述的微型金属片电阻的量产方法，其特征在于：该第一薄片是由铜、铝，或两者的组合为材料构成。

9.根据权利要求8所述的微型金属片电阻的量产方法，其特征在于：该第二薄片是由铜、铝，或两者的组合为材料构成。

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