CN201233778Y - 镍或镍基合金电极片式电阻器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种镍或镍基合金电极片式电阻器，为解决现有技术中易产生片式电阻器故障等问题而发明。其至少包括：绝缘基片，在所述的绝缘基片至少一面上形成有电阻层，以及至少在所述电阻层端部的上面及绝缘基片上面面接触形成的一对上面电极层，所述的电阻层与所述的电极层是通过金属－金属间物理接合而结合在一起，所述的电极层为镍或镍基合金层。采用上述方法制成的电阻器，由于用镍或镍基合金代替银做为电极，在实际使用中不会再产生上述金属层分离和化学反应现象，不仅完全可以满足电阻电气性能的要求，而且减少了加工程序，极大地提高电阻器使用的可靠性，可以高效、低成本制造出电气性能出色的片式电阻器。
Description
技术领域
本发明涉及一种片式电阻器。
背景技术
随着近年来手机、笔记本电脑、MP3、MP4等小型电子设备的发展，对广泛应用于电子电路中的小型电子元件的需求也在日益增加。片式电阻则是小型电子元件中的一种，其广泛应用于各种小型电子设备当中。
传统的片式电阻器制作是在绝缘基片上通过丝网印刷的方法形成上面两端电极层，然后在800℃-1000℃温度下烧结制成绝缘基片上面两端的银电极。其后，在上面两端电极层空白区域通过丝网印刷氧化钌浆料制成电阻层，再在800℃-1000℃温度下烧结成电阻层。为了确保焊接工艺的可靠性，最后，在银电极表面电镀形成镍膜，覆盖银电极，再电镀锡形成镀锡层，覆盖镍层，由此制成片式电阻器。
图1展示的是传统片式电阻器剖面图。这种类型的片式电阻器按以下方式制造。
首先，在纯度为95％-98％的氧化铝绝缘基片1的上面及背面通过丝网印刷形成上面电极层3a，3b和背面电极层4a，4b，在800℃—1000℃温度下烧结成银电极。在氧化铝绝缘基片1的上面电极层3a，3b间通过丝网印刷形成电阻层2，然后在800℃—1000℃温度下烧结成电阻层2，使之与上面电极层3a，3b连接，再通过丝网印刷形成玻璃保护层8复盖整个电阻层2，在500℃—700℃温度下烧结成玻璃保护层8。
然后采用真空溅射的方法形成端面电极层6a，6b，使之分别与上面电极层3a，3b和背面电极层4a，4b连接。然后采用电镀的方法在上面电极层3a，3b、端面电极层6a，6b、背面电极层4a，4b的表面形成电镀镍层7a，7b，再通过电镀的方法在电镀镍层7a，7b的表面形成电镀锡层9a，9b，由此方式制成片式电阻。
采用这种方法制成的片式电阻器在实际使用中由于客户端焊接时的高温极易造成电镀镍层7a，7b与上面电极层3a，3b分离，而造成客户端的锡焊料与上面电极层3a，3b发生化学反应，导致片式电阻器故障。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题，提供一种生产成本低，大量节约能源，电阻的电气性能更加可靠的镍或镍基合金电极片式电阻器。
为达到上述目的，本发明的镍或镍基合金电极片式电阻器，至少包括：绝缘基片，在所述的绝缘基片至少一面上形成有电阻层，以及至少在所述电阻层端部的上面及绝缘基片上面面接触形成的一对上面电极层，所述的电阻层与所述的电极层是通过金属-金属间物理接合而结合在一起，所述的电极层为镍或镍基合金层。
特别是，在所述绝缘基片背面形成的一对镍或镍基合金背面电极层和/或在所述绝缘基片侧面形成有至少部分覆盖上面电极层和有至少部分覆盖背面电极层的一对镍端面电极层。
特别是，至少上面电极层是通过真空电弧离子镀镍或镍基合金的方法与所述的电阻层及绝缘基片结合在一起。
特别是，所述背面电极层和/或端面电极层是通过真空电弧离子镀镍或镍基合金的方法与绝缘基片结合在一起。
特别是，所述电阻层是采用氧化钌浆料高温烧结而成或采用镍基合金真空溅射NiCr或NiCrSi而成，所述电极层的电阻小于所述电阻层的电阻。
采用上述方法制成的电阻器，由于用镍或镍基合金代替银做为电极，在实际使用中不会再产生上述金属层分离和化学反应现象，不仅完全可以满足电阻电气性能的要求，而且减少了加工程序，极大地提高电阻器使用的可靠性，可以高效、低成本制造出电气性能出色的片式电阻器。
附图说明
图1是传统片式银电极电阻器的剖面图。
图2是本发明实施例1的镍或镍基合金电极厚膜片式电阻器的剖面图
图3是实施例2的制造流程图。
图4是本发明实施例2的镍或镍基合金电极厚膜片式电阻器的剖面图。
图5是本发明实施例2的制造流程图。
图6是本发明实施例3的镍或镍基合金电极薄膜片式电阻器的剖面图。
图7是本发明实施例3的制造流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步地说明。
本发明所称的片式电阻或片式电阻器除有特殊指明的外，包括薄膜片式电阻器和厚膜片式电阻器。
如图2至图7所示，本发明的镍或镍基合金电极片式电阻器，其至少包括：绝缘基片1，在所述的绝缘基片至少一面上形成有电阻层2，以及至少在所述电阻层端部的上面及绝缘基片上面面接触的一对上面电极层3a、3b，所述的电阻层2与所述的电极层3a、3b是通过金属-金属间物理接合而结合在一起，所述的电极层为镍或镍基合金层。在所述绝缘基片背面形成的一对镍或镍基合金背面电极层4a、4b，在所述绝缘基片侧面形成有至少部分覆盖上面电极层和有至少部分覆盖背面电极层的一对镍端面电极层6a、6b，直接采用镍或镍基合金代替银做为电极与电阻层端部或部分与电阻层端部结合，在实际使用中不会再产生上述金属层分离和化学反应现象，可以完全满足电阻电气性能的要求，并且大大地减少了加工程序，极大地提高电阻器使用的可靠性。
上述的各电极层在条件允许的情况下，可采用各种方法与电阻层结合，例如烧结、电镀等，但考虑镍或镍基合金在高温下极易氧化，从而增加接触电阻等问题，本发明中至少上面电极层是通过真空电弧离子镀镍或镍基合金的方法与所述的电阻层及绝缘基片结合在一起。作为背面电极层和端面电极层同样可采用通过真空电弧离子镀镍或镍基合金的方法与绝缘基片以及相邻的电极层结合或覆盖在一起，如图2、图4和图6所示。
如前所述，对本发明中的电阻层未做特殊限定，既可以是厚膜式电阻，如采用氧化钌浆料高温烧结而成；也可以是薄膜式电阻，如采用真空溅射NiCr或NiCrSi等材质而成，当然无论是厚膜式电阻还是薄膜式电阻，其电极层的电阻应小于或远小于所述电阻层的电阻。
本发明镍或镍基合金电极片式电阻器的制造方法：通常是在所述的绝缘基片1至少一面上形成有电阻层2(该电阻层通常是采用氧化钌浆料高温烧结而成)；然后至少在所述电阻层2端部的上面面接触的形成一对上面电极层3a、3b，所述的电阻层2与所述的电极层3a、3b是通过金属-金属间物理接合而结合在一起，所述的电极层为镍或镍基合金层。
在制造过程中，本发明中的电阻层可采用惯用的氧化钌浆料高温烧结而成，也可采用真空溅射镍、镍基合金、NiCr或NiCrSi等材质而成，当然电极层的电阻应小于或远小于所述电阻层的电阻。
下面通过实施例和附图作进一步地说明。
实施例1
图2是本发明实施例1的镍或镍基合金电极厚膜片式电阻器的剖面图。在该图中，1是本发明所述绝缘基片，2是本发明所述电阻层，3a，3b是本发明所述正面两端电极层，电阻层2是通过丝网印刷将氧化钌浆料印刷在绝缘基片1上烧结而成，此后，通过丝网印刷形成正面两端电极层3a，3b和背面两端电极层4a，4b的掩膜图形，采用真空电弧离子镀镍或镍基合金的方法，形成上面两端电极层3a，3b，背面两端电极层4a，4b，此后再用真空电弧离子镀的方法形成侧面两端电极层6a，6b，然后再利用电镀工艺形成镀镍层和镀锡层。
下面结合图3详细说明制作该片式电阻器的方法
本发明电阻浆料氧化钌在800℃-1000℃烧结成膜。
本发明是在电阻层2及玻璃保护层8制备完成后采用玻璃或高分子浆料将其电阻层2进行掩膜，然后在80℃-200℃温度下干燥，形成如图所示的正背面两端电极层图形。将制备好的基片1放入到真空电弧离子镀膜室中，采用真空电弧离子镀镍或镍基合金的方法形成上面两端电极层3a，3b和背面两端电极层4a，4b，然后通过丝网印刷，由树脂形成保护层5作为电阻层2的保护膜，在100℃-250℃的条件下，固化树脂，再将片式电阻折成条，露出两端后利用真空离子镀膜的方法形成侧面两端电极层6a，6b，上述制程工艺结束后，将片式电阻折成粒状，放入电镀槽中镀镍层7a，7b，再镀锡层9a，9b，这样制成的片式电阻元件的电阻温度系数(TCR)，短时过载实验(STOL)，弯曲实验(BS)如下表所示：
TCR
表1
STOL
表2
Bending Test
表3
实施例2
图4是本发明实施例2的镍或镍基合金厚膜片式电阻器剖面图，图5是本发明实施例2的镍或镍基合金厚膜片式电阻器的制造流程图。
该片式电阻的制造由于直接采用了镍或镍基合金作为电极材料，可以将实施例1的镀镍工序省掉，而直接通过电镀的方法，在上面电极层3a，3b，端面电极层6a，6b，背面电极层4a，4b的表面直接镀锡来作为焊锡层。
实施例3
图6是实施例3的镍或镍基合金薄膜片式电阻的剖面图，图7是实施例3的镍或镍基合金薄膜片式电阻的制造流程图
下面结合图6图7详细说明实施例3镍或镍基合金薄膜片式电阻的制造方法。本实例的电阻层2不再采用丝网印刷厚膜技术的成膜方法，而是通过真空溅射的方法用NiCr和/或NiCrSi作为电阻层的电阻材料形成电阻层2。首先采用丝网印刷掩膜制成电阻图形，然后溅射成电阻层；接着用丝网印刷形成上面两端电极层3a，3b，背面两端电极层4a，4b的掩膜图形，采用真空电弧离子镀镍或镍基合金的方法形成上面两端电极层3a，3b，背面两端电极层4a，4b，此后再利用真空电弧离子镀的方法制成侧面两端电极层6a，6b，经过100-200℃，4-10小时的回火处理，将片式电阻折成粒状，放入电镀槽中，镀上焊锡层。
采用本发明实施例3制成的镍或镍基合金薄膜片式电阻的电气性能极佳，可获得较低的电阻温度系数(TCR)及较佳的短时间过载与良好的抗弯曲试验。
Claims (6)
1、一种镍或镍基合金电极片式电阻器，至少包括：绝缘基片，在所述的绝缘基片至少一面上形成电阻层，以及至少在所述电阻层端部的上面及绝缘基片上面面接触形成的一对上面电极层，所述的电阻层与所述的电极层是通过金属-金属间物理接合而结合在一起，其特征在于：所述的电极层为镍或镍基合金层。
2、如权利要求1的镍或镍基合金电极片式电阻器，其特征在于：在所述绝缘基片背面形成的一对镍或镍基合金背面电极层。
3、如权利要求2的镍或镍基合金电极片式电阻器，其特征在于：在所述绝缘基片侧面形成有至少部分覆盖上面电极层和有至少部分覆盖背面电极层的一对镍端面电极层。
4、如权利要求2或3所述的镍或镍基合金电极片式电阻器，其特征在于：至少所述上面电极层是通过真空电弧离子镀镍或镍基合金的方法与所述的电阻层及绝缘基片结合在一起，所述背面电极层是通过真空电弧离子镀镍或镍基合金的方法与所述的绝缘基片结合在一起。
5、如权利要求3所述的镍或镍基合金电极片式电阻器，其特征在于：端面电极层是通过真空电弧离子镀镍的方法与所述上面电极层，背面电极层及绝缘基片结合在一起。
6、如权利要求1或2或3所述的镍或镍基合金电极片式电阻器，其特征在于：所述电阻层是采用氧化钌浆料高温烧结而成或采用真空溅射NiCr或NiCrSi而成，所述电极层的电阻小于所述电阻层的电阻。
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