CN214847969U - 一种新型丝印图案的微型热敏片式电阻 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型丝印图案的微型热敏片式电阻，属于电阻制造工艺技术领域。把目前丝网印刷的方形片式电阻，改为梯形形式或两个梯形形式的组合，可以节省丝印半导体材料或浆料的用量，同时可以通过调整梯形图案与电机印刷后相对位置，使得用同一半导体网版可以制造不同阻值的系列片式电阻，从而降低生产成本，提高生产产率。

Description

一种新型丝印图案的微型热敏片式电阻

技术领域

本实用新型属于电阻制造工艺技术领域，涉及一种新型丝印图案的微型热敏片式电阻。

背景技术

薄膜型厚膜贴片式电阻(包括普通碳膜和金属膜电阻，还有热敏半导体电阻)，亦称表面贴装电阻器，它是适用于表面贴装技术(SMT)的新一代无引线或短引线微型电子元件。其引出端的焊接面在同一平面上。贴片(SMD Resistor)叫“片式固定器”(Chip FixedResistor)，又叫“矩形片状”(Rectangular Chip Resistors)，是由ROHM公司发明并最早推出市场的。特点是耐潮湿，耐高温，可靠度高，外观尺寸均匀，精确且温度系数与阻值公差小。按生产工艺分厚膜(Thick Film Chip Resistors)芯片、薄膜芯片(Thin Film Chip)封装形式。按生产工艺分厚膜(Thick Film Chip Resistors)、薄膜(Thin Film ChipResistors)两种。厚膜是采用丝网印刷将电阻性材料淀积在绝缘基体(例如玻璃或氧化铝陶瓷)上，然后烧结形成的。通常所见的厚膜片式电阻，精度范围±0.005％～10％，温度系数：±5PPM/℃—±800PPM/℃。封装有：0201，0402，0603，0805，1206， 1210，1812，2010，2512。阻值范围从0.1欧姆到100M欧姆。功率有1/20W、1/16W、 1/8W、1/10W、1/4W、1/2W、1W，100W。体积小，重量轻，适合波峰焊和回流焊，机械强度高，高频特性优越，常用规格价格比传统的引线电阻还便宜，生产成本低，配合。

自动贴片机，适合现代电子产品规模化生产。由于价格便宜，生产方便，能大面积减少PCB面积，减少产品外观尺寸，现在集成电路中已取代绝大部分传统引线电阻，其中热敏电阻也已经采用厚膜印刷方式，热敏电阻包括负温度系数半导体(NTC)电阻和正温度系数半导体(PTC)电阻。具体结构如附图1所示：贴片式电阻器是由四大部分组成具体如下：

(1)基板：基板材料一般使用96％的氧化铝或者其他绝缘陶瓷。基板除了具有良好的电绝缘性外，还要在高温下具有优良的热传导性。具有电气性能和机械强度等特点。此外，还要求基板平坦，划线准确。为了充分确保电阻是标准的。电极膏或者浆料材料印刷在规定位置上。

(2)电阻膜：

用具有一定电阻率或者半导体特性的电阻浆料印刷到陶瓷基板上，再经烧结而成。电阻浆料一般用半导体氧化物，具体包含过渡金属锰钴镍铁铜氧化物以及添加的辅助元素包括Zr、Al、Ga、Sn、Zn、In、Au、Ag和稀土元素离子氧化物，以及钛酸盐类材料，比如钛酸钡、钛酸锶、锆钛酸盐和钌酸盐、二氧化钌，涉及NTC和PTC特性氧化物半导体薄膜电阻。这类薄膜半导体材料价格高昂，如何降低成本成为电子元件制造行业的大问题。

(3)保护膜：

将防护膜遮盖在电阻器膜上，主要是以便维护电阻器体。它一方面起机械设备维护功效，另一方面使电阻器体表层具备介电强度，防止电阻器与相邻电导体触碰而造成常见故障。在电渡正中间电级的全过程中，还能够避免电渡液对电阻器膜的腐蚀而造成电阻器特性降低。防护膜一般是低溶点的夹层玻璃料浆，经包装印刷煅烧而成。

(4)电极：

是为了保证电阻元件具有良好的可焊性和可靠性，一般采用三层电极结构：内、中、外层电极。一般用金、银、钯、镍、铜和铝合金导电性好的材料，包装印刷煅烧而成。

现有电阻的电阻体或者半导体功能层材料薄膜印刷形状为长方形。俯视图如图2(a)所示。具体印刷过程采用常见的印刷工艺，先在陶瓷基板上印面电极和背面电极，然后再印刷电阻体或者半导体功能薄膜层，最后印玻璃保护层或者其他附加层。

这几个部分，其中电阻薄膜材料一般价格高昂，成本很高。如何降低电阻薄膜材料用量，就成为技术上要解决的一个问题。

发明内容

要解决的技术问题

为了降低电阻薄膜材料用量以及更方便的调整电阻值，从而降低成本，提高产率。本实用新型提出一种新型丝印图案的微型热敏片式电阻。

技术方案

一种新型丝印图案的微型热敏片式电阻，包括基板层、背面电极、面电极、电阻体或者半导体功能层、一次玻璃、二次玻璃膜、端电极、中间电极、外部电极；其特征在于将电阻体或者半导体功能层的电阻浆料的丝网印刷图案，从长方形改为一个或者两个梯形图形印刷拼接形式。

优选地：通过调整电阻体或者半导体功能层与端电极的重叠位置来调整阻值。

优选地：所述的电阻浆料为半导体氧化物。

优选地：所述的电极为导电材料。

优选地：所述的电极为金、银、钯、镍、铜或铝。

优选地：所述的基板层为氧化铝或绝缘陶瓷。

有益效果

本实用新型提出的一种新型丝印图案的微型热敏片式电阻，把目前丝网印刷的方形片式电阻，改为梯形形式或两个梯形形式的组合，可以节省丝印半导体材料或浆料的用量，同时可以通过调整梯形图案与电机印刷后相对位置，使得用同一版导体网版可以制造不同阻值的系列片式电阻，从而降低生产成本，提高生产产率。

附图说明

图1现有的标准电阻结构示意图

1-陶瓷基板层、2-背面电极、3-面电极、4-电阻体或者半导体功能层、5-一次玻璃、6-二次玻璃膜、7-端电极、8-中间电极、9-外部电极。

图2本发明的新型丝印图案的热敏片式电阻结构图：(a)现有长方形丝印图案；(b)现有凸形电极；(c)本实用新型的梯形丝印图案；(d)凸形电极上改进的梯形丝印图案； (e)本实用新型的两个梯形拼接丝印图案；

10-电阻材料薄膜(或功能电容等材料)、11-导电电极薄膜区、12-电阻材料薄膜(或功能电容材料)与电极重叠区，表示为菱形线阴影部分图形。

图3改变梯形图案与电极印刷的相对位置结构图：(a)本实用新型的梯形丝印图案：(b)凸形电极上改进的梯形丝印图案。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本实用新型作进一步描述：

本实用新型为制备负温度系数半导体NTC片式厚膜电阻为例。

目前一般的薄膜电组其电阻薄膜形状为长方形，如附图2(a)图所示。本实用新型提出一种新型的梯形图案，就是在丝网印刷制造薄膜元件时，丝网的电阻材料薄膜形状采用梯形，而不是目前常见的长方形。如附图2(c)(d)所示。本实用新型也可以采用两个梯形图形印刷拼接形式，如图2(d)所示，上述这种通过改变丝印形状从而可以降低电阻薄膜材料用量。

附图2中(a)为现有薄膜元件印制图案，其中菱形阴影部分为电阻料或半导体材料与导电电极交叠部分，附图2中(b)两边电极印刷为凸形，电极和浆料重叠部分为中间小长方形菱形阴影部分。

本实用新型提出梯形电阻料或半导体材料薄膜印制方案，具体实施步骤中将丝网印刷的电阻料或半导体材料的浆料丝网印刷图案，从长方形改为梯形，如附图2(c) 对应电极为附图2中的(a)；如附图2(d)对应电极凸形的(b)所示，这样在保持薄膜厚度一致的情况下，电阻料或半导体功能材料层每片用量减少了，这样可以降低每片电阻或元件薄膜电阻体的用料量或半导体材料的用料量的成本。如附图2(e)中梯形电阻料或半导体材料薄膜印制可以是两个梯形对接，实际丝网印刷过程，可以调节印刷丝网的位置，实现两个梯形可以简单移动接触界线的错开位置和宽窄，实现电阻或者电容以及半导体功能特性调节。

这一方式除了用电阻料或者半导体材料用量省，在不改变其厚度的情况下，还可以通过对于导电电极材料印刷位置和梯形区域重叠的宽度和形状，来获得不同电阻值或者其他功能特性的元件。具体只需要改变导电电极薄膜印制覆盖面积和电阻料或者半导体材料接触位置就可以很容易改变电阻，现有元件需要改变薄膜元件的电阻，需要换材料配方或者改变印刷薄膜厚度，会增加工艺难度。而这一方式只需要相对改变导电薄膜丝网和电阻或者半导体薄膜对位的位置，就可以轻易改变电阻、电容或者半导体特性，获得不同的特性元件，制作工序上更简单。

本实用新型将电阻料印刷图案从长方形修改为梯形，其用量不但减少了，电阻值从单一值，过去只能调整厚度调整电阻值或者功能特性，变成可以用丝印形状调整，电阻或者功能材料的梯形形状与电极平面接触的最短接触线位置，决定了元件的电阻值或特性，印刷过程只要调整梯形丝网位置，让梯形与电极接触最短面宽接触线长短变化，就可以获得不同系列阻值或者电容、半导体特性的元件。而传统方法必须调整印刷薄膜厚度才可以实现电阻值改变。

如附图3所示，图中印刷过程导电电极材料边界线相对于梯形图形材料位置，通过印刷丝网移动导致其实际接触线移动Δd，附图3中的接触实线A移动虚线B距离为Δd，只是梯形图案与电极印刷后相对位置改变，但是两者接触线宽发生变化，实线 A和虚线B的接触长度不一样，那么实际接触电阻也发生了变化，接触线宽越长，电阻越小，越短电阻越大，当然也可以通过这一相对位置变化改变其他性能。而以前的长方形图案要改变只能增加或者减少薄膜厚度。

本实用新型方案同样适用微型片式电容的加工。

Claims (6)

1.一种新型丝印图案的微型热敏片式电阻，包括基板层、背面电极、面电极、电阻体或者半导体功能层、一次玻璃、二次玻璃膜、端电极、中间电极、外部电极；其特征在于电阻体或者半导体功能层的电阻浆料的丝网印刷图案，为一个或者两个梯形图形印刷拼接形式。

2.根据权利要求1所述的一种新型丝印图案的微型热敏片式电阻，其特征在于通过调整电阻体或者半导体功能层与端电极的重叠位置来调整阻值。

3.根据权利要求1所述的一种新型丝印图案的微型热敏片式电阻，其特征在于所述的电阻浆料为半导体氧化物。

4.根据权利要求1所述的一种新型丝印图案的微型热敏片式电阻，其特征在于所述的电极为导电材料。

5.根据权利要求4所述的一种新型丝印图案的微型热敏片式电阻，其特征在于所述的电极为金、银、钯、镍、铜或铝。

6.根据权利要求1所述的一种新型丝印图案的微型热敏片式电阻，其特征在于所述的基板层为氧化铝或绝缘陶瓷。

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