短电极四端子电流感测组件
技术领域
本申请涉及电流感测组件领域,具体而言,涉及短电极四端子电流感测组件。
背景技术
电流感测组件通过侦测其两端的电压降来达到侦测线路中电流的变化,应用于各类消费电子产品,由于电子产品的快速发展及多功能化,对电流感测组件的要求也越来越高。
现有电流感测组件分为长电极和短电极两种感测组件,短电极感测组件又分为短电极两端子感测组件(2T)和短电极四端子感测组件 (4T)两种。
目前短电极四端子感测组件的设计实际为短电极两端子感测组件做少许变动而来,并不是真实的短电极四端子感测组件结构,其存在量测精度不够及生产控制困难的缺点。
由于本质还是短电极两端子感测组件结构,在量测方面,探针在电极上的位置发生变化,则会导致量测差异,尤其对于高精度要求的产品,量测位置引起的偏差对于精度管控和实际生产效率带来较大影响。
实用新型内容
有鉴于此,本申请的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种短电极四端子电流感测组件,使得产品在满足现有特性的前提下,具有量测的稳定性,即同颗产品不随电极上量测位置的变化而产生量测数据差异。
为解决上述问题,本申请提供的解决方案如下:
短电极四端子电流感测组件,包括板状的截面为长方形的线路体,所述线路体的四角上各设有一个电极,所述线路体的两边对称的开有缺槽且中部设有条形的阻体;
两个所述缺槽的槽尖到所述阻体的距离相等;
所述线路体的表面除了设有所述电极和所述阻体的部分覆有补偿铜。
在示例性实施例中,所述缺槽的槽尖呈与所述阻体相平行的条形。
缺槽的槽尖与阻体相平行使得在其中过流的电流走势更顺畅,短电极四端子电流感测组件的性能更稳定。
在示例性实施例中,所述阻体为倾斜的条形。
阻体为倾斜的条形,缺槽也成倾斜状,倾斜的条形缺槽的一条斜边到阻体的距离最近,从而形成线式的量测线,使得通过量测电极量测的阻值更稳定和更准确。
在示例性实施例中,所述线路体上通过蚀刻形成所述阻体和所述缺槽。
蚀刻是利用化学感光材料的光敏特性,在基体金属片上压上一层感光干膜,采用光刻方法,将光掩模上的图形精确地复制到金属片上的感光干膜上,再通过显影去除未感光部分的干膜,将裸露的金属部分在后续的加工中与腐蚀液直接喷压接触而被蚀除,最终获取所需的几何形状及高精度尺寸的产品的技术。
在示例性实施例中,所述补偿铜通过电镀附着于所述线路体表面。
电镀在线路体表面的补偿铜与线路体的接合力更大,内应力小,连接更稳定。
在示例性实施例中,所述电极为在所述补偿铜上电镀形成。
在补偿铜上在电镀处电极使得电极在与补偿铜具有较大的接合力的同时,又具有良好的导电效果,通过选用不同的电镀材料还可以使得电极具有较小的内应力以及较好的硬度和耐磨性。
在示例性实施例中,所述线路体除设有所述电极的位置均设有绝缘保护层。
绝缘保护层将阻体和补偿铜覆盖,从而使得短电极四端子电流感测组件上的电极相互绝缘,能够独立工作,同时起到防止线路体表面氧化和阻止焊接导通的作用。
在示例性实施例中,所述绝缘保护层为感光油墨层。属于PCB行业通用的绝缘保护层。
在示例性实施例中,还包括绝缘基板,所述线路体的一面覆有所述补偿铜,另一面覆有所述绝缘基板。
绝缘基板为线路体提供稳定的支撑,有效的防止质软的线路体的变形。
在示例性实施例中,所述绝缘基板与所述线路体通过压合的方式连接。
压合指的是把薄板粘合成整体的一种手段,这种粘合通过界面上大分子之间的相互扩散,渗透进而交联实现的。
本申请与现有技术相比,具有如下优点:
本短电极四端子电流感测组件采用在线路体上开设缺槽,并附有阻体的配合设置,通过补偿铜进行导电。当探针在电极上移动时,受缺槽与补偿铜的限制,实际上量测端始终为缺槽的槽尖位置,无论探针的位置如何改变也不影响阻值的量测,使得短电极四端子电流感测组件的阻值更加稳定,从而达到短电极四端子电流感测组件的要求。本申请的短电极四端子电流感测组件大大的提高了产品两侧的稳定性,量测差异不超过0.1%,使得产品精度更容易控制,生产效率提升约30%,产品良率提升约25%。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显和易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,做详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,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申请的某些实施例,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示出了本申请实施例所提供的短电极四端子电流感测组件的线路板及绝缘基板的连接主视图;
图2示出了本申请实施例所提供的短电极四端子电流感测组件的主视图;
图3示出了本申请实施例所提供的短电极四端子电流感测组件的剖面结构示意图。
图标:1-短电极四端子电流感测组件;11-线路体;111-缺槽;112-阻体; 12-电极;13-补偿铜;14-绝缘保护层;15-绝缘基板。
具体实施方式
在下文中,将结合附图更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例,并且可在其中做出调整和改变。因此,将参照在附图中示出的特定实施例更详细地描述本公开。然而,应理解:不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图,而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。结合附图的描述,同样的附图标号标示同样的元件。
在下文中,可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在,并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外,如在本公开的各种实施例中所使用,术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合,并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本公开的各种实施例中,表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如,表述“A或B”或“A 或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件,不过可不限制相应组成元件。例如,以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如,第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置,尽管二者都是用户装置。例如,在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下,第一元件可被称为第二元件,同样地,第二元件也可被称为第一元件。
应注意到:如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件,则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件,并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地,当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时,可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用,单数形式意在也包括复数形式,除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定,否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义,除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。
下面结合附图,对本申请的具体实施方式作详细说明。
实施例
请一并参阅图1至图3,短电极四端子电流感测组件1,包括板状的截面为长方形的线路体11,线路体11的四角上各设有一个电极12,线路体 11的两边对称的开有缺槽111且中部设有条形的阻体112。两个缺槽111 的槽尖到阻体112的距离相等,线路体11的表面除了设有电极12和阻体 112的部分覆有补偿铜13。
上述,短电极四端子电流感测组件1为一种精密的电阻结构,属于阻抗结构,作用是把电流转换为电压。采用在线路体11上开设缺槽111,并附有阻体112的配合设置,通过补偿铜13进行导电。当探针在电极12上移动时,受缺槽111与补偿铜13的限制,实际上量测端始终为缺槽111的槽尖位置,无论探针的位置如何改变也不影响阻值的量测,使得短电极四端子电流感测组件1的阻值更加稳定,从而达到短电极四端子电流感测组件1的要求。
阻体112金属形成电阻,补偿铜13为电流提供通道(因尺寸要求,需要补偿铜13来供电流流过)。缺槽111的槽尖到阻体112的距离决定了产品的功能特性。
缺槽111的槽尖呈与阻体112相平行的条形。
缺槽111的槽尖与阻体112相平行使得在其中过流的电流走势更顺畅,短电极四端子电流感测组件1的性能更稳定。
阻体112为倾斜的条形,即条形阻体112与长方形板的长边有一个夹角,本实施例条形阻体112与长方形的长边有一个30°的夹角。缺槽111 为在长方形的短边上垂直开的条形槽,而后折弯150°形成槽尖,从而使得缺槽111的槽尖与阻体112相平行。
阻体112为倾斜的条形,缺槽111也成倾斜状,倾斜的条形缺槽111 的一条斜边到阻体112的距离最近,从而形成线式的量测线,使得通过量测电极12量测的阻值更稳定和更准确。
线路体11上通过蚀刻形成阻体112和缺槽111。
蚀刻是利用化学感光材料的光敏特性,在线路体11上压上一层感光干膜,采用光刻方法,将光掩模上的图形精确地复制到线路体11上的感光干膜上,再通过显影去除未感光部分的干膜,将裸露的线路体11在后续的加工中与腐蚀液直接喷压接触而被蚀除,最终获取所需的几何形状及高精度尺寸的产品的技术。
补偿铜13通过电镀附着于线路体11表面。
电镀在线路体11表面的补偿铜13与线路体11的接合力更大,内应力小,连接更稳定。
电极12为在补偿铜13上电镀形成。
在补偿铜13上在电镀处电极12使得电极12在与补偿铜13具有较大的接合力的同时,又具有良好的导电效果,通过选用不同的电镀材料还可以使得电极12具有较小的内应力以及较好的硬度和耐磨性。
线路体11除设有电极12的位置均设有绝缘保护层14。
绝缘保护层14将阻体112和补偿铜13覆盖,从而使得短电极四端子电流感测组件1上的电极12相互绝缘,能够独立工作,同时起到防止线路体11表面氧化和阻止焊接导通的作用。
具体的,绝缘保护层14为感光油墨层。属于PCB行业通用的绝缘保护层14。
短电极四端子电流感测组件1还包括绝缘基板15,线路体11的一面覆有补偿铜13,另一面覆有绝缘基板15。
绝缘基板15为线路体11提供稳定的支撑,有效的防止质软的线路体 11的变形。绝缘基板15为氧化铝陶瓷板。氧化铝陶瓷是一种以氧化铝 (Al2O3)为主体的陶瓷材料,用于厚膜集成电路。氧化铝陶瓷有较好的绝缘性、热传导性、机械强度和耐高温性。
绝缘基板15与线路体11通过压合的方式连接。压合指的是把薄板粘合成整体的一种手段,这种粘合通过界面上大分子之间的相互扩散,渗透进而交联实现的。
本短电极四端子电流感测组件1的具体加工方法:
1.根据需求制定产品的线路结构,包括尺寸,线路宽度,防焊宽度,阻体112的倾斜角度,缺槽111的槽尖角度和槽尖与阻体112的间距。
2.在绝缘基板15上通过压合线路体11,在通过蚀刻的方式形成阻体112 和缺槽111,以网版印刷方式印上绝缘保护层14盖住阻体112,以电镀的方式形成补偿铜13。
3.以网板印刷方式印上绝缘保护层14盖住除电极12以外的部位,通过电镀的方式形成电极12。
4.通过精密修阻来达到目标阻值,再以网板印刷方式印上绝缘保护层 14盖住修阻洞。
5.通过修阻机的R-check功能来进行阻值筛选,通过刀片切割机将正面金属切开,通过激光划片将背面陶瓷划开。
6.通过剥条剥粒机将产品剥成颗粒状,通过滚镀补偿电极12外观。
7.通过外观机与测包机筛出良品。
本短电极四端子电流感测组件1采用在线路体11上开设缺槽111,并附有阻体112的配合设置,通过补偿铜13进行导电。当探针在电极12上移动时,受缺槽111与补偿铜13的限制,实际上量测端始终为缺槽111的槽尖位置,无论探针的位置如何改变也不影响阻值的量测,使得短电极四端子电流感测组件1的阻值更加稳定,从而达到短电极四端子电流感测组件1的要求。本申请的短电极四端子电流感测组件1大大的提高了产品两侧的稳定性,量测差异不超过0.1%,使得产品精度更容易控制,生产效率提升约30%,产品良率提升约25%。
在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。