CN114823020A - 一种抗浪涌片式电阻器及其制造方法 - Google Patents

一种抗浪涌片式电阻器及其制造方法 Download PDF

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徐建建
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Abstract

本发明公开了一种抗浪涌片式电阻器及其制造方法,首先在陶瓷基板的上表面按照不同型号电阻对应的尺寸进行激光划线,再在陶瓷基板的上表面和下表面均通过溅射镀膜方式按照从内到外的顺序依次镀出电阻层、阻挡层和电极层;按照不同型号电阻设计出对应规格的掩膜板,并通过光刻的方式在电阻层和电极层上形成电阻和电极图形;通过电子束蒸发镀膜工艺,在电阻层和电极层的表面镀覆二氧化硅保护层;本发明将传统的片式薄膜电阻器的单面电阻膜层改为双面电阻膜层,电流通过时在上下两个电阻层通过,等同于并联电路,通过整片电阻器的电流被分配到两个电阻层通过,减小了单个电阻层通过的电流,从而提高了片式薄膜电阻器的抗浪涌能力。

Description

一种抗浪涌片式电阻器及其制造方法
技术领域
本发明涉及电阻器技术领域,具体是一种抗浪涌片式电阻器及其制造方法。
背景技术
在电子设计中,电源(主要指电源)刚开通的那一瞬息产生的强力脉冲,由于电路本身的线性有可能高于电源本身的脉冲,或者由于电源或电路中其它部分受到本身或外来尖脉冲干扰,被称为浪涌;
单层电阻层结构的合金贴片电阻在制造过程中,因调整阻值的需要,往往需要在电阻层上蚀刻、冲压或激光灼烧成特定的电阻电路,这个过程势必会导致电阻层实际通过电流的截面积变小,导致产品的功率变小,降低电阻的脉冲能量等级,导致电阻的抗浪涌能力变差;
因此,提高片式薄膜电阻器的抗浪涌能力,以此减少浪涌现象带来电阻器的使用寿命降低或电子设备的损毁率提高等负面影响,就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗浪涌片式电阻器及其制造方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种抗浪涌片式电阻器及其制造方法,包括下列步骤:
步骤一:在陶瓷基板的上表面按照不同型号电阻对应的尺寸进行激光划线;
步骤二:在陶瓷基板的上表面和下表面均通过溅射镀膜方式按照从内到外的顺序依次镀出电阻层、阻挡层和电极层,其中电极层为金、阻挡层为钨钛,电阻层为镍铬,溅射镀膜工艺处理的功率为500W-1200W,真空度2×10-3Pa-7×10-3Pa,时间30分钟至90分钟;
步骤三;按照不同型号电阻设计出对应规格的掩膜板,并通过光刻的方式在电阻层和电极层上形成电阻和电极图形;
步骤四:通过电子束蒸发镀膜工艺,在电阻层和电极层的表面镀覆二氧化硅保护层,电子束蒸发镀膜工艺的真空度为2×10-3Pa-7×10-3Pa、热烘温度200℃-300℃、时间30分钟至60分钟、蒸发速度
Figure BDA0003657812810000021
氧气含量10sccm-20sccm、厚度0.5um-1um;
步骤五:通过光刻的方式去除电极层表面的二氧化硅层,并进行高温热处理,高温热处理的温度为290℃-400℃,时间2小时至4小时;
步骤六:通过激光调阻的方式对电阻进行阻值调整,在激光调阻的粗调后进行热处理,热处理的温度为150℃-200℃,时间为48小时至96小时;
步骤七:通过丝网印刷的方式在二氧化硅保护层的表面形成印刷保护层和标识层;
步骤八:将整片电阻折条分割成条状电阻;
步骤九:通过真空镀膜的方式在电阻侧面镀上侧电极层,使正背面的电极层连接,真空镀膜的真空度为2×10-3Pa-7×10-3Pa、电流为0.8A-1.5A,时间为15分钟至30分钟;
步骤十:对条状电阻进行折粒分割,使得形成电阻单元;
步骤十一:通过电镀将上表面、下表面的电极层以及侧面的侧电极层依次镀上电镀镍层和电镀锡层,得到电阻器成品,电镀镍层的电镀电流为30A-40A,时间为70分钟至80分钟;电镀锡层的电镀电流为20A-30A,时间为60分钟至70分钟。
本发明还提供一种抗浪涌片式电阻器,其包括陶瓷基板,所述陶瓷基板上表面和下表面均设置有电阻结构,所述电阻结构包括电阻层,所述电阻层顶面的边沿设有阻挡层,所述阻挡层的边沿设有电极层,所述电阻层顶面的中部设置有二氧化硅保护层,所述二氧化硅保护层的顶面设有印刷保护层和标识层,两个电极层通过侧电极层相连接,所述侧电极层为镍铬电极层,两个所述电极层和侧电极层的表面均电镀有电镀镍层,电镀镍层的外壁电镀有电镀锡层。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明将传统的片式薄膜电阻器的单面电阻膜层改为双面电阻膜层,电流通过时在上下两个电阻层通过,等同于并联电路,通过整片电阻器的电流被分配到两个电阻层通过,减小了单个电阻层通过的电流,从而提高了片式薄膜电阻器的抗浪涌能力,延长电阻器的使用寿命,降低产品损坏的风险。
附图说明
图1为本发明方法的流程框图;
图2为本发明电阻器的结构示意图。
图中:1、陶瓷基板;2、电阻层;3、阻挡层;4、电极层;5、二氧化硅保护层;6、印刷保护层;7、标识层;8、侧电极层;9、电镀镍层;10、电镀锡层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图2,本发明实施例中,一种抗浪涌片式电阻器及其制造方法,
首先在陶瓷基板1的上表面按照不同型号电阻对应的尺寸进行激光划线;
在陶瓷基板1的上表面和下表面均通过磁控溅射镀膜方式按照从内到外的顺序依次镀出电阻层2、阻挡层3和电极层4,其中电极层4为金、阻挡层3为钨钛,电阻层2为镍铬,磁控溅射镀膜工艺处理的功率为500W-1200W,真空度2×10-3Pa-7×10-3Pa,时间30分钟至90分钟;磁控溅射作为溅射镀膜的一种形式,具有溅射率高、基片温升低、膜至基结合力好、装置性能稳定、操作控制方便等优点。
按照不同型号电阻设计出对应规格的掩膜板,并通过光刻的方式在电阻层2和电极层4上形成电阻和电极图形;
光刻会把电阻区域内的电极层4和阻挡层3给刻蚀掉,通过电子束蒸发镀膜工艺,在电阻层2和电极层4的表面镀覆二氧化硅保护层5,电子束蒸发镀膜工艺的真空度为2×10-3Pa-7×10-3Pa,热烘温度200℃-300℃、时间30分钟至60分钟、蒸发速度
Figure BDA0003657812810000041
氧气含量10sccm-20sccm、厚度0.5um-1um;电子束蒸发镀膜工艺通过电磁场的配合,精准地利用高能电子轰击靶材,使之融化进而沉积在目标位置,其镀出的薄膜具备更高的纯度和精度;
通过光刻的方式去除电极层4表面的二氧化硅层,并进行高温热处理,高温热处理的温度为290℃-400℃,时间2小时至4小时;
通过激光调阻的方式对电阻进行阻值调整,利用激光聚焦,使待调部分的膜层气化切除以达到规定的参数或阻值;在激光调阻的粗调后进行热处理,热处理的温度为150℃-200℃,时间为48小时至96小时;
通过丝网印刷的方式在二氧化硅保护层5的表面形成印刷保护层6和标识层7;
再将整片电阻折条分割成条状电阻;
通过真空镀膜的方式在电阻侧面镀上侧电极层8,使基板上表面和下表面的电极层4连接,真空镀膜的真空度为2×10-3Pa-7×10-3Pa、电流为0.8A-1.5A,时间为15分钟至30分钟;
通过折粒机对条状电阻进行折粒分割,使得形成电阻单元;
通过电镀将上表面、下表面的电极层4以及侧面的侧电极层8依次镀上电镀镍层9和电镀锡层10,得到电阻器成品,电镀镍层9的电镀电流为30A-40A,时间为70分钟至80分钟;电镀锡层10的电镀电流为20A-30A,时间为60分钟至70分钟。
本发明还提供一种抗浪涌片式电阻器,其包括陶瓷基板1,陶瓷基板1上表面和下表面均设置有电阻结构,电阻结构包括电阻层2,电阻层2顶面的边沿设有阻挡层3,阻挡层3的边沿设有电极层4,电阻层2顶面的中部设置有二氧化硅保护层5,二氧化硅保护层5的顶面依次设有印刷保护层6和标识层7,两个电极层4通过侧电极层8相连接,两个电极层4和侧电极层8的表面均电镀有电镀镍层9,电镀镍层9的外表面电镀有电镀锡层10。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种抗浪涌片式电阻器的制造方法,其特征在于,包括下列步骤:
步骤一:在陶瓷基板(1)的上表面按照不同型号电阻对应的尺寸进行激光划线;
步骤二:在陶瓷基板(1)的上表面和下表面均通过溅射镀膜方式按照从内到外的顺序依次镀出电阻层(2)、阻挡层(3)和电极层(4);
步骤三;按照不同型号电阻设计出对应规格的掩膜板,并通过光刻的方式在电阻层(2)和电极层(4)上形成电阻和电极图形;
步骤四:通过电子束蒸发镀膜工艺,在电阻层(2)和电极层(4)的表面镀覆二氧化硅保护层(5);
步骤五:通过光刻的方式去除电极层(4)表面的二氧化硅层,并进行高温热处理;
步骤六:通过激光调阻的方式对电阻进行阻值调整;
步骤七:通过丝网印刷的方式在二氧化硅保护层(5)的表面形成印刷保护层(6)和标识层(7);
步骤八:将整片电阻折条分割成条状电阻;
步骤九:通过真空镀膜的方式在电阻侧面镀上侧电极层(8),使正背面的电极层(4)连接;
步骤十:对条状电阻进行折粒分割,使得形成电阻单元;
步骤十一:通过电镀将上表面、下表面的电极层(4)以及侧面的侧电极层(8)依次镀上电镀镍层(9)和电镀锡层(10),得到电阻器成品。
2.根据权利要求1所述的一种抗浪涌片式电阻器的制造方法,其特征在于,步骤二中,溅射镀膜工艺处理的功率为500W-1200W,真空度2×10-3Pa-7×10-3Pa,时间30分钟至90分钟。
3.根据权利要求1所述的一种抗浪涌片式电阻器的制造方法,其特征在于,步骤四中,电子束蒸发镀膜工艺的真空度为2×10-3Pa-7×10-3Pa、热烘温度200℃-300℃、时间30分钟至60分钟、蒸发速度
Figure FDA0003657812800000021
氧气含量10sccm-20sccm、厚度0.5um-1um。
4.根据权利要求1所述的一种抗浪涌片式电阻器的制造方法,其特征在于,步骤五中,高温热处理的温度为290℃-400℃,时间2小时至4小时。
5.根据权利要求1所述的一种抗浪涌片式电阻器的制造方法,其特征在于,步骤六中,在激光调阻的粗调后进行热处理,热处理的温度为150℃-200℃,时间为48小时至96小时。
6.根据权利要求1所述的一种抗浪涌片式电阻器的制造方法,其特征在于,步骤九中,真空镀膜的真空度为2×10-3Pa-7×10-3Pa、电流为0.8A-1.5A,时间为15分钟至30分钟。
7.根据权利要求1所述的一种抗浪涌片式电阻器的制造方法,其特征在于,步骤十一中,电镀镍层(9)的电镀电流为30A-40A,时间为70分钟至80分钟;电镀锡层(10)的电镀电流为20A-30A,时间为60分钟至70分钟。
8.一种抗浪涌片式电阻器,其通过权利要求1-7任一所述的制造方法制得,其特征在于,包括陶瓷基板(1),所述陶瓷基板(1)上表面和下表面均设置有电阻结构,所述电阻结构包括电阻层(2),所述电阻层(2)顶面的边沿设有阻挡层(3),所述阻挡层(3)的边沿设有电极层(4),所述电阻层(2)顶面的中部设置有二氧化硅保护层(5),所述二氧化硅保护层(5)的顶面依次设有印刷保护层(6)和标识层(7),两个电极层(4)通过侧电极层(8)相连接,两个所述电极层(4)和侧电极层(8)的表面均设有电镀镍层(9),电镀镍层(9)表面设有电镀锡层(10)。
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