CN206725639U - 四端子电流感测组件 - Google Patents

Abstract

本申请的四端子电流感测组件是一种精密电阻的结构设计，采用了四端子结构，两个焊接电极作为焊接的连接点，焊接电极与量测电极电性连接，通过量测电极量测阻值，消除了焊点部分阻值的误差，使得阻值量测更精确，更加接近实际单体值。特别是在低阻值电阻中，端子的阻值和温度系数的影响往往是不能忽略的。使用附加的量测电极，直接测量金属材料两端的电压，可以避免取样端子之间的电阻值和温度系数影响，从而得到更精确的电压测量，而保证了产品的阻值精度，相应的产品良率就会大大提升，进而降低生产能耗及原材料的消耗。

Description

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，涉及四端子电流感测组件。

背景技术

随着电子产品设计趋势越来越小，所有主动元件、被动元件也必须随着电路板尺寸的缩小而加以缩减其体积，来适应电子产品微小化的潮流。由于体积小所能容许的制程误差将更为严格，对于小尺寸且单价又低的被动元件而言，要如何维持产品的良率及稳定性，已成为业界最关切的课题。

同时，随着信号的工作频率越来越高，负载电流越来越大，对电压的控制也越来越严格，越来越精细。测量功耗时，应用精密电阻测出的数据更为准确。因此，采用精密电阻检测负载电流的方法得到更加广泛的应用。

虽然精密电阻在精确性方面有很大优势，但随着设计要求的不断提高，传统的精密电阻在应用中开始慢慢暴露出一些不足，在高标准的要求下，表现出精度不高等问题。

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，提供一种可做超低阻值且高精度、高稳定性的四端子电流感测组件。

为解决上述问题，本申请提供的解决方案如下：

四端子电流感测组件，包括电阻本体，所述电阻本体的一面上设有两个焊接电极和两个量测电极，两个所述焊接电极与两个所述量测电极电性连接；

两个所述焊接电极用于连接焊点，两个所述量测电极作为测量电压端。

在示例性实施例中，所述电阻本体由铜合金制成。

铜具有优良的导电性能，通过在铜合金制成的电阻本体上进行线路成型，具有优良的导通率。

在示例性实施例中，两个所述焊接电极和两个所述量测电极通过蚀刻技术在所述电阻本体上进行线路成型。

蚀刻是利用化学感光材料的光敏特性，在电阻本体两面均匀涂敷感光材料，采用光刻方法将胶膜板上栅网产显形状精确地复制到电阻本体两面的感光层掩膜上，通过显影去除未感光部分的掩膜，将裸露的电阻本体部分在后续的加工中与腐蚀液直接喷压接触而被蚀除，最终获取所需的焊接电极、量测电极以及连接线路。

在示例性实施例中，所述电阻本体上除了设有所述两个量测电极和两个所述焊接电极之外的表面部分覆有绝缘保护层。

绝缘保护层是起保护电阻本体表面氧化和阻止焊接的作用。绝缘保护层是一种油墨，也可叫油漆，在PCB行业都是叫油墨。通过将量测电极和焊接电极从绝缘保护层中露出从而实现电阻本体和外部电气元件的导通。

在示例性实施例中，所述绝缘保护层为防火级环氧树脂层。

环氧树脂具有优良的粘附力、化学稳定性、绝缘性，收缩率低的特性，防火级绝缘保护层使得四端子电流感测组件的焊接电极焊接于其他元件时能够在焊接的高温下不熔化。

在示例性实施例中，还包括绝缘基板，所述电阻本体附着于所述绝缘基板上。

绝缘基板为电阻本体提供稳定的支撑，有效的防止质软的电阻本体的变形。

在示例性实施例中，所述基板一面覆有电阻本体，另一面覆有绝缘保护层。

在示例性实施例中，所述绝缘保护层为防火级环氧树脂。

在示例性实施例中，所述焊接电极和所述量测电极均在电阻本体上电镀铜、镍、锡中的一种或多种形成。

通过在电阻本体上电镀高导电率的材料形成焊接电极和量测电极。

在示例性实施例中，依次在所述电阻本体上分层电镀铜、镍、锡形成所述焊接电极和所述量测电极。

通过在电阻本体上电镀铜形成焊接电极和量测电极的基体，使得铜与电阻本体之间形成较好的结合力，而后电镀镍和锡，使得电镀形成的焊接电极和量测电极具有镀层的内应力小，镀层不发生裂纹、剥落等现象，具有适度的硬度和耐磨性，有良好的可焊性，适用于电子产品的电镀。

本申请与现有技术相比，具有如下优点：

本申请的四端子电流感测组件是一种精密电阻的结构设计，采用了四端子结构，两个焊接电极作为焊接的连接点，焊接电极与量测电极电性连接，通过量测电极量测阻值，消除了焊点部分阻值的误差，使得阻值量测更精确，更加接近实际单体值。特别是在低阻值电阻中，端子的阻值和温度系数的影响往往是不能忽略的。使用附加的量测电极，直接测量金属材料两端的电压，可以避免取样端子之间的电阻值和温度系数影响，从而得到更精确的电压测量，可以更精确的测量出不同产品之间的细微阻值差别，对产品阻值精度的调整起到关键性作用。使工厂在生产过程中，不会因为阻值量测上的偏差而影响产品的阻值精度。而保证了产品的阻值精度，相应的产品良率就会大大提升，进而降低生产能耗及原材料的消耗。

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四端子电流感测组件的整体结构轴测图；

图2示出了本申请实施例所提供的四端子电流感测组件的主视结构示意图。

图标：1-四端子电流感测组件；11-电阻本体；12-焊接电极；13-量测电极；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和图2，四端子电流感测组件1，包括电阻本体11，电阻本体11的一面上设有两个焊接电极12和两个量测电极13。两个焊接电极12与两个量测电极13电性连接。两个焊接电极12用于连接焊点，两个量测电极13作为测量电压端。

上述，四端子电流感测组件1为一种精密的电阻，属于阻抗结构，作用是把电流转换为电压。四端子电阻时间因子体现的是在频率不一致情况下受寄生因子驱使所产生的相角偏移，该偏移本质上是电阻正交与水平分量间的夹角，所以在实际中，我们将阻值不一致的四端子电阻的对比简化成通过将量测电极13由蚀刻形成的引线另外引出，以达到对输入电流间夹角及输出电压间夹角的精准测量。

电阻本体11即为电阻的阻体，在量测四端子电流感测组件1时主要就是量测电阻本体11的阻值。在焊接后的基础上量测电阻本体11的阻值，焊接材料对电阻本体11的阻值有一定的影响，尤其是在精密电阻重视，焊材对阻值的影响更大。焊接电极12作为四端子电流感测组件1的连接焊点，通过量测电极13直接量测电阻本体11的阻值，免去了焊点材料对电阻本体11阻值的影响，使得四端子电流感测组件1成为了一种超低阻值且高精度、高稳定性的四端子电流感测组件1。

电阻本体11由铜合金制成。铜合金是以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。通过在铜合金制成的电阻本体11上进行线路成型，具有优良的导通效率。

两个焊接电极12和两个量测电极13通过蚀刻技术在电阻本体11 上进行线路成型。

蚀刻是利用化学感光材料的光敏特性，在电阻本体11两面均匀涂敷感光材料，采用光刻方法将胶膜板上栅网产显形状精确地复制到电阻本体11 两面的感光层掩膜上，通过显影去除未感光部分的掩膜，将裸露的电阻本体11部分在后续的加工中与腐蚀液直接喷压接触而被蚀除，最终获取所需的焊接电极12、量测电极13以及连接线路。

本实施例中，电阻本体11是长方形薄板，两个焊接电极12和两个量测电极13分别位于电阻本体11的四个角。两个焊接电极12共用一个边，两个量测电极13共用一个边。焊接电极12大于量测电极13，焊接电极12 的面积较大，为焊接提供较大的焊接平面，便于焊接。量测电极13的面积较小在于，使得探针的量测范围相对较小，尽可能的减小因量测位置不同造成的量测误差。

电阻本体11上除了设有两个量测电极13和两个焊接电极12之外的表面部分覆有绝缘保护层14。绝缘保护层14是起保护电阻本体11的氧化和阻止焊接的作用。绝缘保护层14是一种油墨，也可叫油漆，在PCB行业都是叫油墨。通过将量测电极13和焊接电极12从绝缘保护层14中露出从而实现电阻本体11与外界焊接和在外界量测。

具体的，绝缘保护层14为防火级环氧树脂层，符合UL-94-V0的要求。

环氧树脂具有优良的粘附力、化学稳定性、绝缘性，收缩率低的特性，防火级绝缘保护层14使得四端子电流感测组件1的焊接电极12焊接于其他元件时能够在焊接的高温下不熔化。

四端子电流感测组件1还包括绝缘基板15，电阻本体11附着于绝缘基板15上。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为硬质板体，它为电阻本体11提供稳定的支撑，有效的防止质软的电阻本体11的变形，使得四端子电流感测组件1成为形状稳定的元件。

绝缘基板15与电阻本体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。

绝缘基板15一面覆有电阻本体11，另一面覆有绝缘保护层14。从而使得四端子电流感测组件1的两面均设有绝缘保护层14，设于绝缘基板15 上的绝缘保护层14对绝缘基板15进行有效的保护，增强了四端子电流感测组件1的稳定性。设于绝缘基板15一侧的绝缘保护层14也为防火级环氧树脂层，符合UL-94-V0的要求。

焊接电极12和量测电极13均在电阻本体11上电镀铜、镍、锡中的一种或多种形成。通过在电阻本体11上电镀高导电率的材料形成焊接电极12 和量测电极13。通过电镀形成的焊接电极12和量测电极13与电阻本体11 之间具有更大的结合力，更小的内应力，使得焊接电极12和量测电极13 牢固的固定在电阻本体11上。

本实施例中，依次在电阻本体11上分层电镀铜、镍、锡形成焊接电极12和所述量测电极13。通过在电阻本体11上电镀铜形成焊接电极12和量测电极13的基体，使得铜与电阻本体11之间形成较好的结合力，而后电镀镍和锡，使得电镀形成的焊接电极12和量测电极13具有镀层的内应力小，镀层不发生裂纹、剥落等现象，具有适度的硬度和耐磨性，有良好的可焊性，适用于电子产品的电镀。

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。

Claims (10)

1.四端子电流感测组件，包括电阻本体，其特征在于，所述电阻本体的一面上设有两个焊接电极和两个量测电极，两个所述焊接电极与两个所述量测电极电性连接；

两个所述焊接电极用于连接焊点，两个所述量测电极作为测量电压端。

2.根据权利要求1所述的四端子电流感测组件，其特征在于，所述电阻本体由铜合金制成。

3.根据权利要求2所述的四端子电流感测组件，其特征在于，两个所述焊接电极和两个所述量测电极通过蚀刻技术在所述电阻本体上进行线路成型。

4.根据权利要求1所述的四端子电流感测组件，其特征在于，所述电阻本体上除了设有所述两个量测电极和两个所述焊接电极之外的表面部分覆有绝缘保护层。

5.根据权利要求4所述的四端子电流感测组件，其特征在于，所述绝缘保护层为防火级环氧树脂层。

6.根据权利要求1所述的四端子电流感测组件，其特征在于，还包括绝缘基板，所述电阻本体附着于所述绝缘基板上。

7.根据权利要求6所述的四端子电流感测组件，其特征在于，所述绝缘基板一面覆有电阻本体，另一面覆有绝缘保护层。

8.根据权利要求7所述的四端子电流感测组件，其特征在于，所述绝缘保护层为防火级环氧树脂。

9.根据权利要求1所述的四端子电流感测组件，其特征在于，所述焊接电极和所述量测电极均在电阻本体上电镀铜、镍、锡中的一种或多种形成。

10.根据权利要求9所述的四端子电流感测组件，其特征在于，依次在所述电阻本体上分层电镀铜、镍、锡形成所述焊接电极和所述量测电极。