CN111739703B - 金属块贴片电阻器及制作方法、集成电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种金属块贴片电阻器及制作方法、集成电路，涉及半导体技术领域。金属块贴片电阻器制作方法包括步骤：获取需制作金属块贴片电阻器的电阻金属板；在电阻金属板的第一表面上间隔粘贴线路保护层与电镀铜层；根据阻值需要将电阻金属板切割成预设数目的电阻金属块；在每一电阻金属块的第一表面和与之相邻的两侧面上粘贴线路保护层。金属块贴片电阻器按照上述的制作方法制得，集成电路设有上述金属块贴片电阻器，避免了采用电子束焊接方式制作贴片电阻器的阻值精度低和尺寸大的缺点，又避免了采用金属带电制作方式制作贴片电阻器的侧蚀现象，使贴片电阻器的制作精度和尺寸的适用范围更广。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种金属块贴片电阻器及制作方法、集成电路。
背景技术
贴片电阻器作为一种常见的电子元器件，已经成为应用最广泛的一种电阻器之一。贴片电阻器主要分为薄膜电阻器、厚膜电阻器、金属带电阻器和贴片电阻器；其阻值分布也从几兆欧到几毫欧不等；应用领域也从大到电路传输、小到穿戴设备，应用极为广泛。
目前金属块贴片电阻器的加工方法主要分为两种：
一种是采用电子束焊接金属复合材料作为电阻的主要材料。电子束焊接是电极铜金属与电阻金属被电子束轰击产生的高热下形成熔融状态，并在夹具的作用下，两种金属进行相互渗透结合，最终形成牢固稳定的连接方式。而电阻束焊接的焊缝尺寸大多在0.60mm-1.00mm，对于0805(0.08英寸×0.05英寸)尺寸的产品，这个焊缝会严重影响电阻的特性，所以导致贴片电阻器最小仅能达到1206(0.12英寸×0.06英寸)的尺寸。
另外一种是在金属带电阻的基础上，增加电阻金属厚度进行生产。金属带电阻器生产主要是将0.20mm厚的电阻金属用环氧树脂类的胶片与陶瓷基板黏在一起，然后通过化学蚀刻进行线路制作；现因阻值需求更低，所以需将电阻金属的厚度增加到0.30mm-0.50mm，甚至更大，然后采用化学蚀刻工艺进行加工。但化学蚀刻工艺对于0.20mm以下的电阻金属，可以使电阻金属获得非常精准的尺寸，从而获得较准确的阻值；但对于0.30mm以上的电阻金属，化学蚀刻工艺会对电阻金属产生非常严重的侧蚀现象，且侧蚀现象对于0.30mm以上的电阻金属，并没有非常有效的改善方案，从而对于需要采用厚度0.30mm以上金属材料进行制作的金属带电阻，其相较于电阻束焊接工艺制作金属块电阻的方案，采用金属带电阻生产工艺所制作出的贴片电阻的阻值及成品率更难让人满意。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种金属块贴片电阻器制作方法，既避免了采用电子束焊接方式制作贴片电阻器的阻值精度低和尺寸大的缺点，又避免了采用金属带电制作方式制作贴片电阻器的侧蚀现象，使贴片电阻器的制作精度和尺寸的适用范围更广。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种金属块贴片电阻器，采用本发明第一目的所提供的金属块贴片电阻器制作方法制得。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种集成电路，其使用上述的金属块贴片电阻器。
为达上述目的，本发明提供的一种金属块贴片电阻器制作方法，包括：
获取需制作金属块贴片电阻器用的电阻金属板；
在电阻金属板的第一表面上间隔粘贴线路保护层与电镀铜层；
根据阻值需要将电阻金属板切割成预设数目的电阻金属块。
作为上述技术方案的进一步改进：
上述的金属块贴片电阻器制作方法，进一步地，所述线路保护层为环氧树脂。
上述的金属块贴片电阻器制作方法，进一步地，将所述电阻金属板切割成电阻金属块包括：
利用激光沿线路保护层垂直方向切割所述电阻金属板，及利用刀具沿线路保护层方向切割所述电阻金属板。
上述的金属块贴片电阻器制作方法，进一步地，所述金属块贴片电阻器制作方法还包括：
在每一电阻金属块与所述第一表面相对的第二表面上粘贴基材层。
上述的金属块贴片电阻器制作方法，进一步地，所述基材层为陶瓷板或环氧玻纤布。
上述的金属块贴片电阻器制作方法，进一步地，还包括：
在每一块所述电阻金属块的第一表面和与之相邻的两侧面上粘贴线路保护层，对每一块所述电阻金属块的铜层和电阻金属块表面电镀电极保护层。
上述的金属块贴片电阻器制作方法，进一步地，所述电极保护层包括镍层，所述镍层电镀于所述铜层和所述电阻金属块表面上。
上述的金属块贴片电阻器制作方法，进一步地，所述电极保护层还包括锡层，所述锡层电镀于所述镍层外表面。
为达上述目的，本发明还提供了一种金属块贴片电阻器，所述金属块贴片电阻器按照所述金属块贴片电阻器制作方法制得。
为达上述目的，本发明还提供了一种集成电路，包括：
所述金属块贴片电阻器；及
电路板，所述电路板上设有所述金属块贴片电阻器。
本发明的有益效果：
本发明提供的一种金属块贴片电阻器制作方法，在电阻金属块上电镀铜层作为电极，不存在热熔区，其可使用0.10mm-1.00mm厚的金属作为电阻金属，所使用的电阻金属材料可以涵盖传统的金属带电阻和传统的金属块电阻的范畴，且其尺寸可以满足各种规格的要求，可以满足各种阻值的金属块贴片电阻器精准制作的要求。既避免了采用电子束焊接方式制作金属块贴片电阻器的阻值精度低和尺寸大的缺点，又避免了采用金属带电制作方式制作金属块贴片电阻器的侧蚀现象。使金属块贴片电阻器的制作精度和尺寸的适用范围更广，且具有步骤简单，制作简便的优点。
本发明还提供了一种金属块贴片电阻器，按照上述金属块贴片电阻器制作方法制得，提高了金属块贴片电阻器阻值的精确度，扩大了金属块贴片电阻器的阻值范围。
本发明还提供了一种集成电路，应用了上述的金属块贴片电阻器。
综上所述，本发明的贴片电阻器及制作方法、集成电路，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的方法公开发表或使用而确属创新，产生了好用且实用的效果，较现有的技术具有增进的多项功效，从而较为适于实用，并具有广泛的产业价值。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1示出了本发明实施例的金属块贴片电阻器制作方法流程示意图；
图2示出了本发明实施例的电阻金属粘贴线路保护层后的结构示意图；
图3示出了本发明实施例的电阻金属粘贴线路保护层后的截面结构示意图；
图4示出了本发明实施例的电阻金属电镀铜之后的结构示意图；
图5示出了本发明实施例的电阻金属电镀铜之后的截面结构示意图；
图6示出了本发明实施例的电阻金属切割为电阻金属块的俯视图；
图7示出了本发明实施例的电阻金属切割为电阻金属块的主视图；
图8示出了本发明实施例的电阻金属块粘贴基材层之后的俯视图；
图9示出了本发明实施例的电阻金属块粘贴基材层之后的主视图；
图10示出了本发明实施例的电阻金属块粘贴线路保护层后的俯视图；
图11示出了本发明实施例的电阻金属块粘贴线路保护层后的主视图；
图12示出了本发明实施例的电阻金属块电镀电极保护层后的俯视图；
图13示出了本发明实施例的电阻金属块电镀电极保护层后的主视图；
图14示出了本发明实施例的金属块贴片电阻器外形示意图；
图15示出了本发明实施例的金属块贴片电阻器A-A截面的结构示意图；
图16示出了本发明实施例的集成电路的结构示意图。
主要元件符号说明：
10-电阻金属块；11-第一表面；12-第二表面；20-线路保护层；30-电极；31-铜层；32-镍层；33-锡层；40-基材层；100-金属块贴片电阻器；200-电器元件；300-电路板。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一
请参阅图1，本实施例提供一种金属块贴片电阻器制作方法，包括步骤：
S1：获取需制作金属块贴片电阻器100用的电阻金属板。
根据制作需要获取金属块贴片电阻器100的电阻金属板，本实施例选用0.25mm厚的锰铜合金。
S2：在电阻金属板的第一表面11上间隔粘贴线路保护层20，并在粘贴线路保护层20之间电镀铜层31。
请参阅图2和图3，在0.25mm厚的锰铜合金金属板的第一表面11按一定间隔粘贴线路保护层20，本实施例的线路保护层20选用环氧树脂，先将环氧树脂粘贴在金属块贴片电阻器100的电阻金属块10的第一表面11上。
请参阅图4和图5，对锰铜合金金属板的第一表面11进行电镀铜层31作为金属块贴片电阻器100的电极。通过锰铜合金的电镀电流分布会更加均匀，利于铜层31的厚度更加均匀，线路保护层20可以使对金属块贴片电阻器100的电阻金属块10电镀铜层31作为电极30时，避免两电极30相互连接，导致两电极30短接，金属块贴片电阻器100制作失败。
S3：根据阻值需要将电阻金属板切割成预设数目的电阻金属块10。
请参阅图6和图7，根据需要的金属块贴片电阻器100的阻值，计算电阻金属块10的尺寸，之后，根据计算所得的电阻金属块10的尺寸，首先利用激光沿线路保护层20垂直方向切割电阻金属板；利用刀具沿线路保护层20方向切割电阻金属板，从而得到所需要的电阻金属块10。
S4：在每一块电阻金属块10的与第二表面12上粘贴基材层40。
请参阅图8和图9，本实施例的基材层40选用陶瓷板，本实施例中第二表面12与第一表面11为电阻金属块10的一对相对表面，陶瓷板的尺寸略大于电阻金属块10，将电阻金属块10的第二表面12上粘贴陶瓷板。由于金属块贴片电阻器使用时，电流流过安装于电路板300上的金属块贴片电阻器100，由于电流的热效应，电流通过导体时会产生热量，因此金属块贴片电阻器100工作时，其电阻金属块10会产生热量，而金属块贴片电阻器100长时间工作，所产生的热量会影响金属块贴片电阻器100的性能，严重时会损坏金属块贴片电阻器100。将电阻金属块10粘贴于基材层40上，之后再将金属块贴片电阻器100安装于电路板300上，在本实施例中，基材层40选用陶瓷板，陶瓷板有利于金属块贴片电阻器100在工作时进行散热，以保护金属块贴片电阻器100的温度不至于过高，降低金属块贴片电阻器100损坏的概率。
S5：在每一块电阻金属块10的第一表面11和与之相邻的两侧面上粘贴线路保护层20。
请参阅图10和图11，对电阻金属块10的第一表面11重新粘贴线路保护层20，并对电阻金属块10的与第一表面11相邻的两侧面粘贴相同宽度的线路保护层20。由于在步骤S4中激光切割电阻金属板时所产生的热量会损坏线路保护层的完整性，因此，需要在电阻金属块10的第一表面11和与之相邻的两侧面上粘贴线路保护层20。
S6：对每一块电阻金属块10的铜层31和电阻金属块10的表面电镀电极保护层。
请参阅图12和图13，首先对电阻金属块10进行电镀镍层32，镍层32被电镀于线路保护层20两侧的电阻金属块10和铜层31上，再对电阻金属块10进行电镀锡层33，锡层33被电镀于镍层32外表面。锡层33和镍层32具有抗蚀性良好；锡层33和镍层32硬度高，达650～700HV，耐磨性好；锡层33和镍层32为非磁性镀层，有良好的焊接性，适用于电子产品的电镀；镀层内应力小；在300℃以下时，镀层金相结构稳定等优点，因此，锡层33和镍层32能为金属块贴片电阻器100提供充足的保护，延长金属块贴片电阻器100的使用寿命，且有利于金属块贴片电阻器100与其它电器元件200相连。
实施例二
本实施例提供另一种金属块贴片电阻器100的制作方法，包括步骤：
S1：获取需制作金属块贴片电阻器100的电阻金属板。
根据制作需要获取金属块贴片电阻器100的电阻金属板，本实施例选用0.35mm厚的锰铜合金。
S2：根据阻值需要将电阻金属板切割成电阻金属块10。
根据需要的金属块贴片电阻器100的阻值，计算电阻金属块10的尺寸，之后，根据计算所得的电阻金属块10尺寸，首先利用激光沿线路保护层20垂直方向切割电阻金属；利用刀具沿线路保护层20方向切割电阻金属，从而得到所需要的电阻金属块10。
S3：在电阻金属块10的第一表面11和与之相邻的两侧面上粘贴线路保护层20。
在0.35mm厚的锰铜合金的第一表面11和与之相邻的两侧面上粘贴线路保护层20，本实施例的线路保护层20选用环氧树脂。
S4：在电阻金属块10的第一表面11上电镀铜层31。
对电阻金属块10的第一表面11进行电镀铜层作为金属块贴片电阻器100的电极。
S5：在电阻金属块10的第二表面12上粘贴基材层40。
本实施例的基材层40选用陶瓷板，陶瓷板的尺寸略大于电阻金属块10，将电阻金属块10的第二表面12上粘贴陶瓷板。
S6：对电阻金属块10的表面和铜层31上电镀电极保护层。
首先对电阻金属块10进行电镀镍层32，镍层32被电镀于电阻金属块10和铜层31外表面，再对电阻金属块10进行电镀锡层33，锡层33被电镀于镍层32外表面。
实施例三
请参阅图14和图15，本实施例提供的金属块贴片电阻器100，按照实施例一或实施例二所提供的金属块贴片电阻器制作方法制得。
本实施例提供的金属块贴片电阻器100包括电阻金属块10、线路保护层20及两电极30，线路保护层20设于电阻金属块10上，两电极30分别电镀于线路保护层20两侧的电阻金属块10上，线路保护层20的材质为环氧树脂。
由于电极30电镀于电阻金属块10上，其可使用0.10mm-1.00mm厚的金属作为电阻金属，所使用的电阻金属材料可以涵盖传统的金属带电阻和传统的金属块电阻的范畴，且其尺寸可以满足各种规格的要求，可以满足各种阻值的金属块贴片电阻器100精准制作的要求。既避免了采用电子束焊接方式制作金属块贴片电阻器100的阻值精度低和尺寸大的缺点，又避免了采用金属带电制作方式制作金属块贴片电阻器100的侧蚀现象。使金属块贴片电阻器100的制作精度和尺寸的适用范围更广。
本实施例的金属块贴片电阻器100，电极30包括电镀铜层31和电极保护层，电镀铜层31电镀于电阻金属块10上，电极保护层电镀于电镀铜层31上。由于金属块贴片电阻器100安装于电路板300上，虽然电路板300安装于机壳内，但是金属块贴片电阻器100要与其它电器元件200相连，且暴露于空气中，很容易被腐蚀，因此，对暴露于空气中的电阻金属块10和电镀铜层31进行电镀电极保护层，可以有效地减缓暴露于空气中的电阻金属块10和电镀铜层31的腐蚀，延长金属块贴片电阻器100的使用寿命，节约成本。
本实施例的金属块贴片电阻器100，电极保护层包括电镀镍层32和电镀锡层33，电镀锡层33电镀于电镀镍层32上。电镀锡层33和电镀镍层32具有抗蚀性良好；电镀锡层33和电镀镍层32硬度高，达650～700HV，耐磨性好；电镀锡层33和电镀镍层32为非磁性镀层，有良好的焊接性，适用于电子产品的电镀；镀层内应力小；在300℃以下时，镀层金相结构稳定等优点，因此，电镀锡层33和电镀镍层32能为金属块贴片电阻器100提供充足的保护，延长金属块贴片电阻器100的使用寿命，且有利于金属块贴片电阻器100与其它电器元件200相连。
本实施例的金属块贴片电阻器100，还包括基材层40，电阻金属块10贴合于基材层40上，基材层40的材质为陶瓷板或环氧玻纤布。使用时，电流流过安装于电路板300上的金属块贴片电阻器100，由于电流的热效应，电流通过导体时会产生热量，因此金属块贴片电阻器100工作时，其电阻金属块10会产生热量，而金属块贴片电阻器100长时间工作，所产生的热量会影响金属块贴片电阻器100的性能，严重时会损坏金属块贴片电阻器100。将电阻金属块10贴合于基材层40上，之后再将金属块贴片电阻器100安装于电路板300上，在本实施例中，基材层40选用陶瓷板，陶瓷板有利于金属块贴片电阻器100在工作时进行散热，以保护金属块贴片电阻器100的温度不至于过高，降低金属块贴片电阻器100损坏的概率。
实施例四
请参阅图16，本实施例提供一种的集成电路，包括实施例三所提供的金属块贴片电阻器100；及电路板300，电路板300上设有实施例一所提供的金属块贴片电阻器100。
该集成电路组成的通信设备可以是路由器、交换机、移动终端、主控机等，不因集成电路的具体类型对本发明造成限定，只要使用电路板300，且电路板300上使用金属块贴片电阻器100的集成电路均包括在本发明实施例限定的集成电路内。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (4)
1.一种金属块贴片电阻器制作方法，其特征在于，包括：
获取需制作金属块贴片电阻器用的电阻金属板；所述电阻金属板为锰铜合金；
在所述电阻金属板的第一表面上间隔粘贴线路保护层与电镀铜层；
根据阻值需要将所述电阻金属板切割成预设数目的电阻金属块，包括利用激光沿线路保护层垂直方向切割所述电阻金属板，及利用刀具沿线路保护层方向切割所述电阻金属板；
在每一块所述电阻金属块的第一表面和与之相邻的两侧面上粘贴线路保护层；
在每一块所述电阻金属块与所述第一表面相对的第二表面上粘贴基材层；
其中，所述基材层为陶瓷板；
对每一电阻金属块的铜层和电阻金属块表面电镀电极保护层；所述电极保护层包括镍层及锡层，所述镍层电镀于所述铜层和所述电阻金属块表面上，所述锡层电镀于所述镍层外表面。
2.根据权利要求1所述的金属块贴片电阻器制作方法，其特征在于，所述线路保护层为环氧树脂。
3.一种金属块贴片电阻器，其特征在于，所述金属块贴片电阻器按照如权利要求1-2任一项所述的金属块贴片电阻器制作方法制得。
4.一种集成电路，其特征在于，包括：
如权利要求3所述的金属块贴片电阻器；及
电路板，所述电路板上设有所述金属块贴片电阻器。
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