CN106910581B - 片式电阻器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种片式电阻器及其制造方法。所述片式电阻器包括：基板，具有第一通孔和第二通孔；第一电极和第二电极，被设置为在基板的第一表面上彼此分开；第一电阻器，设置在所述第一表面上，并且电连接到第一电极；第二电阻器，设置在基板的第二表面上，第一通孔将第一电阻器电连接到第二电阻器，第二通孔将第二电极电连接到第二电阻器。

Description

片式电阻器及其制造方法

本申请要求于2015年12月22日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0183526号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的发明构思通过引用包含于此。

技术领域

本公开涉及一种片式电阻器及其制造方法。

背景技术

近来，随着对紧凑的、轻的电子设备的需求的增大，片式电阻器已经被广泛地使用，以增大电路板的布线密度。

当片式电阻器被用来形成施加有高电压的电路(诸如相机的闪光电路、显示屏背光的逆变器电路、智能仪表、LCD监视器或者导航系统)时，片式电阻器需要能够承受高电平(level)的电压。然而，近来，随着片式电阻器的尺寸已经减小，具有高耐受电压特性的片式电阻器的实现会产生问题。

发明内容

本公开的一方面可提供一种具有改善的耐受电压特性的片式电阻器及其制造方法。

根据本公开的示例性实施例，一种片式电阻器可包括：基板，具有第一通孔和第二通孔；第一电极和第二电极，被设置为在基板的第一表面上彼此分开；第一电阻器，设置在所述第一表面上，并且电连接到第一电极；第二电阻器，设置在基板的第二表面上，第一通孔可将第一电阻器电连接到第二电阻器，第二通孔可将第二电极电连接到第二电阻器。

根据本公开的示例性实施例，一种制造片式电阻器的方法可包括：在基板中形成第一通孔和第二通孔；在基板的第一表面上形成彼此分开的第一电极和第二电极；在基板的第一表面上形成第一电阻器，所述第一电阻器的一端连接到第一电极并且所述第一电阻器的另一端连接到第一通孔；在基板的第一表面上形成第三电阻器，所述第三电阻器的一端连接到第二电极并且所述第三电阻器的另一端连接到第二通孔；在基板的与所述第一表面相对的第二表面上形成第二电阻器，所述第二电阻器的一端连接到第一通孔并且所述第二电阻器的另一端连接到第二通孔。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，将更加清楚地理解以上和其它方面、特征和优点，在附图中：

图1是示出根据本公开的示例性实施例的片式电阻器的透视图；

图2是在不同的方向上观察图1的片式电阻器的透视图；

图3是示出根据本公开的示例性实施例的片式电阻器的第一表面的示图；

图4是示出片式电阻器的与图3的第一表面相对的第二表面的示图；

图5是示出根据本公开的示例性实施例的片式电阻器的第一表面的示图；

图6是示出片式电阻器的与图5的第一表面相对的第二表面的示图；

图7是示出根据本公开的示例性实施例的包括三个电极的片式电阻器的第一表面的示图；

图8是示出片式电阻器的与图7的第一表面相对的第二表面的示图；

图9是示出根据本公开的示例性实施例的片式电阻器的侧表面的示图；

图10是示出根据本公开的示例性实施例的制造片式电阻器的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图在下面描述实施例。

然而，本公开可按照多种不同的形式来举例说明，并且不应该被解释为局限于在此阐述的特定实施例。更确切地说，提供这些实施例，以使本公开将是彻底的和完整的，并将本公开的范围充分地传达给本领域的技术人员。

在整个说明书中，将理解的是，当诸如层、区域或晶圆(基板)的元件被称为“位于”另一元件“上”、“连接到”或“结合到”另一元件时，所述元件可直接“位于”另一元件“上”、直接“连接到”或直接“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的其它元件。相比之下，当元件被称为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关联的所列项目中的任何以及全部组合。

将明显的是，虽然可在此使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种构件、组件、区域、层和/或部分，但是这些构件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例实施例的教导的情况下，下面论述的第一构件、组件、区域、层或部分可称作第二构件、组件、区域、层或部分。

为了描述的方便，可在此使用与空间相关的术语(例如，“在……之上”、“上方”、“在……之下”和“下方”等)，以描述如图中示出的一个元件与另一元件的关系。将理解的是，除了图中示出的方位之外，与空间相关的术语意于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“之上”或“上方”的元件将被定位为“在”所述其它元件或特征“之下”或“下方”。因此，术语“在……之上”可根据附图的特定方向而包含“在……之上”和“在……之下”的两种方位。装置可被另外定位(旋转90度或处于其它方位)，并可对在此使用的与空间相关的描述符做出相应解释。

在此使用的术语仅用于描述特定实施例，并且无意限制。除非上下文中另外清楚地指明，否则如在此使用的单数形式也意于包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”时，列举存在所述的特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组合，而并不排除存在或增加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组合。

在下文中，将参照示出了实施例的示意图来描述实施例。在附图中，例如，由于制造技术和/或公差，可估计所示出的形状的修改。因此，实施例不应被理解为受限于在此示出的区域的特定形状，而是应被理解为例如包括由于制造导致的形状的改变。以下的实施例也可由一个或它们的组合而构成。附图中的X、Y和Z分别表示片式电阻器的长度方向、宽度方向和厚度方向。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的片式电阻器的透视图。

参照图1，根据本公开的示例性实施例的片式电阻器可包括：基板110、第一电极121、第二电极122、第一电阻器131、第二电阻器132和第三电阻器133。

基板110可提供用于安装电极和电阻器的区域。例如，基板110可以是由陶瓷材料形成的绝缘基板。陶瓷材料可以是氧化铝(Al₂O₃)，但不限于此。也就是说，可使用任何材料，只要所述材料具有高绝缘、高散热且与电阻器具有优良的粘合性即可。

此外，基板110可包括第一通孔h1和第二通孔h2。例如，第一通孔h1和第二通孔h2可具有在基板110的孔的表面上镀覆有金属的形式。

第一电极121可设置在基板110的一个表面上。

第二电极122可设置在基板110的一个表面上，以与第一电极121分开。

例如，第一电极121和第二电极122可由铜或铜合金形成，以具有低电阻值，不仅可覆盖一个表面而且可覆盖基板110的侧表面和其它表面。

第一电阻器131可设置在基板110的一个表面上，并且第一电阻器131的一端可电连接到第一电极121。例如，第一电阻器131可具有曲折(zigzag)的形状，以确保长的电流路径。为了实现曲折形状并且确保长的电流路径，第一电阻器131的宽度可大于第一电阻器131的长度的0％并且小于或等于第一电阻器131的长度的10％，但不限于此。

第二电阻器132可设置在基板110的另一表面上并且连接到第一通孔h1和第二通孔h2。这里，第一通孔h1可通过基板110，以将第一电阻器131的另一端电连接到第二电阻器132。这里，第二通孔h2可穿过基板110，以将第二电极122的另一端电连接到第二电阻器132。

可在第二电极122与第二电阻器132之间连接第三电阻器133。也就是说，第三电阻器133可设置在基板110的一个表面上。第三电阻器133的一端可电连接到第二电极122，并且第三电阻器133另一端可通过第二通孔h2电连接到第二电阻器132。

因此，电流可顺序地流过第一电极121、第一电阻器131、第一通孔h1、第二电阻器132、第二通孔h2、第三电阻器133和第二电极122。这里，电流路径可比第一电极121与第二电极122之间的距离长。

电流可由第一电极121与第二电极122之间的电压差而产生。这里，电压差除以电流路径的长度可以是单位长度的电压差。当单位长度的电压差比预定电压差大时，会对第一电阻器131、第二电阻器132和第三电阻器133造成损坏。因此，单位长度的电压差与预定的电压差相同，第一电极121与第二电极122之间的电压差可以是根据本公开的示例性实施例的片式电阻器的最大耐受电压。

具有高的最大耐受电压的片式电阻器意味着片式电阻器具有优良的耐受电压特性。因此，当在施加有高电压的电路(诸如相机闪光电路、显示屏背光的逆变器电路、智能仪表、LCD监视器或者导航系统)中使用片式电阻器时，片式电阻器的耐受电压特性需要提高。

如上所述，随着第一电极121与第二电极122之间的单位长度的电压差减小，实现具有良好的耐受电压特性的片式电阻器的困难程度会降低。

通过确保第一电极121与第二电极122之间的电流路径，根据本公开的示例性实施例的片式电阻器可减小单位长度的电压差。因此，可提高片式电阻器的耐受电压特性。

此外，当第一电极121与第二电极122之间的电压大时，意味着大量的电流从第一电极121至第二电极122流动。这里，第一电阻器131、第二电阻器132和第三电阻器133会产生大量的热。

因此，当在施加有高电压的电路中使用片式电阻器时，有必要散发在片式电阻器中产生的大量的热。根据本公开的示例性实施例的片式电阻器可通过第一电阻器131和第三电阻器133朝向基板110的一个表面散发热，并且通过第二电阻器132朝向基板110的另一表面散发热。也就是说，由于片式电阻器使散热路径分开，因此可有效地散发热。

此外，从第一电极121至第二电极122的长的电流路径意味着第一电阻器131、第二电阻器132和第三电阻器133的电阻大。也就是说，当电流路径增大时，片式电阻器可容易地被设计为具有高电阻。通常，具有优良的耐受电压特性的片式电阻器可需要具有高电阻。根据示例性实施例，由于被设计为具有高电阻的片式电阻器确保了长的电流路径，因此第一电阻器131、第二电阻器132和第三电阻器133的宽度可增大，并且第一电阻器131、第二电阻器132和第三电阻器133的特定电阻可减小。

当片式电阻器的宽度增大时，第一电阻器131、第二电阻器132和第三电阻器133在其制造过程中的故障率可减小。当片式电阻器的电阻率减小时，在片式电阻器中产生的噪声可减小。

同时，在烧结过程中增大第一电阻器131、第二电阻器132和第三电阻器133的粘合力的粘合剂可设置在第一电阻器131、第二电阻器132和第三电阻器133与基板110之间。例如，粘合剂可以是诸如环氧树脂的树脂，并且可包括铜(Cu)、镍(Ni)或铜-镍(Cu-Ni)，以具有优良的散热性。这里，第一电阻器131、第二电阻器132和第三电阻器133可在烧结过程中通过离子扩散键合被铸合并且附着到基板110。

图2是在不同的方向上观察图1的片式电阻器的透视图。

参照图2，第二电阻器132设置在基板110的另一表面上，以与第一电极121和第二电极122分开。因此，第二电阻器132可形成串联连接到第一电阻器131和第三电阻器133的结构。因此，可延伸从第一电极121至第二电极122的电流路径。

例如，根据基板110的尺寸或第一通孔h1和第二通孔h2的位置，第二电阻器132可具有U型形状，或者其他形状。

图3是示出根据本公开的示例性实施例的片式电阻器的第一表面的示图。

图4是示出片式电阻器的与图3的第一表面相对的第二表面的示图。

参照图3和图4，根据本公开的示例性实施例的片式电阻器可包括：基板210、第一电极221、第二电极222、第一电阻器231、第二电阻器232、第三电阻器233、第一连接电极241和第二连接电极242。

第一电阻器231可具有槽。可通过修整(trimming)操作来微调所述槽的长度。因此，可微调第一电阻器231的电阻。

修整操作可指的是通过在形成槽的同时测量电阻器的电阻值来控制电阻器的电阻值并且当电阻值接近目标值时停止形成槽的操作。因此，可提高根据本公开的示例性实施例的片式电阻器的精度。

这里，修整操作可伴随槽的形成和电阻值的测量。测量电阻值可包括将特定的电压施加到第一电极221和第二电极222并且测量在第一电极221与第二电极222之间流动的电流。形成槽的步骤可包括使用激光束照射第一电阻器231。

为了容易地形成槽，第一电阻器231可设置在基板210的上表面上。当第一电极221和第二电极222设置在基板210的不同的表面上时，在测量过程中的电阻值的精度会劣化。因此，片式电阻器的最终的电阻值的精度也会劣化。

根据本公开的示例性实施例，片式电阻器包括设置在基板210的同一表面上的第一电极221和第二电极222，可提高测量电阻值的精度。

通常，在修整操作中形成槽的同时会产生热，所述热会导致在第一电阻器231上产生温差电动势。由于温差电动势导致在测量电阻值期间出现误差，因此第一电阻器231可由具有良好的温差电动势特性的材料形成，以减小温差电动势。例如，第一电阻器231可包括铜-锰-锡(Cu-Mn-Sn)。

同时，第一连接电极241和第二连接电极242可分别帮助布置第一电极221和第二电极222。例如，制造过程中，第一连接电极241和第二连接电极242可被实现为具有与第一电极221和第二电极222的形状相同的形状，并且可用作第一电极221和第二电极222的预备电极。此外，第一连接电极241和第二连接电极242可与第一电极221和第二电极222一起固定设置在基板210的两个侧表面上的金属盖。将参照图9详细描述金属盖。

图5是示出根据本公开的示例性实施例的片式电阻器的第一表面的示图。

图6是示出片式电阻器的与图5的第一表面相对的第二表面的示图。

参照图5和图6，根据本公开的示例性实施例的片式电阻器可包括基板310、第一电极321、第二电极322、第一电阻器331、第二电阻器332和第三电阻器333。

第一电极321和第二电极322可相对于基板310的中央左右对称。第一电极321和第二电极322的形状不具体限于此。

第一电阻器331和第三电阻器333可关于基板310的中心180度旋转对称。也就是说，第一电阻器331和第三电阻器333可具有相同的形状。

下电极可不形成在基板310的第二表面上。因此，第二电阻器332可设置在基板310的第二表面的大部分上。这里，由于第一通孔h1设置在第一电阻器331中，第二通孔h2设置在第二电阻器332中，因此第二电阻器332可具有图6所示的形状，以有效地利用空间。因此，根据本公开的示例性实施例的片式电阻器可确保延长的电流路径。

图7是示出根据本公开的示例性实施例的包括三个电极的片式电阻器的第一表面的示图。

图8是示出与图7的片式电阻器的第一表面相对的第二表面的示图。

参照图7和图8，根据本公开的示例性实施例的片式电阻器可包括基板510、第一电极521、第二电极522、第三电极523、第一电阻器531、第二电阻器532、第三电阻器533、第一连接电极541和第二连接电极542。

第三电极523可设置在基板510的第一表面上，以与第一电极521和第二电极522分开。例如，第三电极523可通过与第一电极521和第二电极522相同的方法而由相同的材料形成，以具有相同的形状。

第三电极523可从外部电连接到第一电极521，以用作第一电极521的预备电极。当由于制造过程中产生的缺陷或在使用电阻器时出现冲击而导致第一电极521与外部不连接时，第三电极523可用作第一电极521。

第三电极523可通过基板510的第三通孔h3电连接到第二电阻器532。因此，第三电极523可确保到第一电极521和第二电极522的电流路径。

同时，第三通孔h3可直接连接到第三电极523，或者可根据设计连接到与第三电极523连接的另外的电阻器。

图9是示出根据本公开的示例性实施例的片式电阻器的侧表面的示图。

参照图9，根据本公开的示例性实施例的片式电阻器可包括基板410、第一电极421、第二电极422、第一电阻器431、第二电阻器432、第三电阻器433、第一连接电极441、第二连接电极442、第一金属盖451、第二金属盖452、第一保护层461和第二保护层462。

第一金属盖451和第二金属盖452中的每个可按照U型设置在基板410的每个侧表面上，以朝向基板410来挤压第一电极421和第二电极422以及第一连接电极441和第二连接电极442。因此，第一电极421和第二电极422可被稳固地固定。此外，第一金属盖451和第二金属盖452可用作将外部电路的引线电连接到电极的连接器。

第一保护层461可覆盖第一电阻器431和第三电阻器433的第一表面。第二保护层462覆盖第二电阻器432的第一表面。例如第一保护层461和第二保护层462可由环氧树脂、酚树脂、玻璃等形成，以保护片式电阻器免受外部物理冲击。

在下文中，将描述根据本公开的示例性实施例的制造片式电阻器的方法。在描述制造片式电阻器的方法中，将省略与参照图1至图9提供的描述重复的或对应的描述。

图10是示出根据本公开的示例性实施例的制造片式电阻器的方法的流程图。

参照图10，根据本公开的示例性实施例的片式电阻器可通过如下方法形成：形成通孔(S10)、形成电极(S20)、形成电阻器(S30)以及形成槽(S40)。

形成通孔(S10)的过程可包括形成能通过使用多个针头的冲压工艺来形成的通孔。此外，通孔可通过其它各种已知的方法(例如，蚀刻、钻孔、激光加工等)而形成。

形成电极(S20)的过程可包括在基板上涂装、溅射或印刷墨膏。所述印刷可通过丝网印刷法来执行。因此，可精细地控制电极的厚度。

形成电阻器(S30)的过程可包括在基板的第一表面上(特别是在形成有多个通孔的位置中)形成第一电阻器。由于第一电阻器将在随后的修整过程(S40)中被修整，因此第一电阻器可具有优良的温差电动势。形成电阻器(S30)的过程可包括在基板的第二表面上(特别是形成有多个通孔的部分上)形成第二电阻器。可使用厚膜工艺来执行形成电极和电阻器(S20至S30)的过程。因此，可在还原气氛下以800度至1400度的范围内的温度来对电极和电阻器进行烧结。这里，电极和电阻器可再结晶并且其晶粒生长可出现。这里，可提高电阻器与电极之间的导电性。

此外，可重复地执行对膏的印刷和烧结。因此，可使电极和电阻器的初始的电阻水平最优化。

此外，片式电阻器的电阻可通过激光切片、激光划片、喷砂等来调节。

形成槽(S40)的过程可包括使用激光从第一电阻器的边缘在第一电阻器中形成槽。这里，可测量片式电阻器的总电阻值。可延伸槽的长度直到片式电阻器的总电阻值接近目标电阻值。

同时，通孔可通过模制成型或激光加工而形成。

如上所述，根据本公开的示例性实施例的片式电阻器可提高耐受电压特性和噪声特性并且有效地散热。

虽然已经在上面示出并描述了示例实施例，但本领域技术人员将清楚的是，在不脱离由权利要求限定的发明的范围的情况下，可以做出修改和变型。

Claims (9)

1.一种片式电阻器，包括：

基板，包括第一通孔、第二通孔和第三通孔；

第一电极和第二电极，被设置为在基板的第一表面上彼此分开；

第三电极，设置在所述第一表面上以与第一电极和第二电极分开；

第一电阻器，设置在所述第一表面上，并且电连接到第一电极；

第二电阻器，设置在基板的第二表面上；以及

第三电阻器，设置在所述第一表面上并且电连接到第二电极，

其中，第一通孔将第一电阻器电连接到第二电阻器，

第二通孔将第三电阻器电连接到第二电阻器，并且

第三通孔将第三电极电连接到第二电阻器。

2.如权利要求1所述的片式电阻器，所述片式电阻器还包括：

第一连接电极，设置在所述第二表面上；

第二连接电极，设置在所述第二表面上，以与第一连接电极分开；

第一金属盖，设置在基板的第一侧表面上并且将第一电极连接到第一连接电极；

第二金属盖，设置在基板的第二侧表面上并且将第二电极连接到第二连接电极。

3.如权利要求1所述的片式电阻器，其中，第一电阻器具有曲折形状，第二电阻器具有U型形状。

4.如权利要求1所述的片式电阻器，其中，第一电阻器和/或第二电阻器具有槽。

5.如权利要求1所述的片式电阻器，其中，第一电阻器和/或第二电阻器包含铜-锰-锡。

6.如权利要求1所述的片式电阻器，其中，第一电阻器的宽度大于第一电阻器的长度的0％并且小于或等于第一电阻器的长度的10％，第二电阻器的宽度大于第二电阻器的长度的0％并且小于或等于第二电阻器的长度的10％。

7.一种制造片式电阻器的方法，所述方法包括：

在基板中形成第一通孔、第二通孔和第三通孔；

在基板的第一表面上形成第一电极、第二电极和第三电极，第一电极和第二电极彼此分开，第三电极与第一电极和第二电极分开；

在基板的第一表面上形成第一电阻器，所述第一电阻器的一端连接到第一电极并且所述第一电阻器的另一端连接到第一通孔；

在基板的第一表面上形成第三电阻器，所述第三电阻器的一端连接到第二电极并且所述第三电阻器的另一端连接到第二通孔；

在基板的与所述第一表面相对的第二表面上形成第二电阻器，所述第二电阻器的一端连接到第一通孔并且所述第二电阻器的另一端连接到第二通孔，

其中，第三通孔将第三电极电连接到第二电阻器。

8.如权利要求7所述的方法，所述方法还包括：

在测量第一电极与第二电极之间的电阻值的同时，在第一电阻器、第二电阻器和第三电阻器中的至少一个上形成槽；

当测量的电阻值与目标电阻值之间的差小于预定的参考值时，停止形成槽。

9.如权利要求7所述的方法，所述方法还包括：

在基板的所述第二表面上形成第一连接电极和第二连接电极，第一连接电极和第二连接电极与第二电阻器分开；

形成将第一电极连接到第一连接电极的第一金属盖；

形成将第二电极连接到第二连接电极的第二金属盖。

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