CN219286122U - 一种电阻元件结构及电器设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电阻元件结构及电器设备，包括基板；金属层，所述金属层设置在所述基板上；所述金属层背离所述基板的一面具有非电极区域以及两个电极区域，所述非电极区域位于所述金属层的中部，两个所述电极区域分别位于所述非电极区域的两侧；第一绝缘层以及电极层，所述第一绝缘层覆盖于所述非电极区域，第一电极层覆盖于所述电极区域；所述电极层包括第一电极层以及第二电极层，所述第一电极层与所述电极区域相连接，所述第二电极层位于所述第一电极层的上方，所述第二电极层的面积尺寸小于所述第一电极层的面积尺寸，且所述第二电极层的面积尺寸与预设的面积尺寸相等。通过本实用新型实现提高金属层与电极层二者之间的粘结强度。

Description

一种电阻元件结构及电器设备

技术领域

本实用新型涉及电器技术领域，特别涉及一种电阻元件结构及电器设备。

背景技术

随着科技的飞速发展，各种电器设备越来越朝向小型化、便携化发展。位于电器设备中的电阻元件也相应地往小尺寸以及低电阻值的趋势发展。其中，电阻元件包括有金属层2以及电极层4，如附图1所示。电阻元件的具体电阻值与金属层2的尺寸以及组成材料直接相关，由于金属层2的组成材料具有一定的电阻率，从而使电阻元件呈现电阻性。电极层4主要用于将电阻元件与其他元器件相连接。

目前，为了配合电器设备的装配要求，电阻元件中电极层与外部元器件连接处的面积尺寸都存在有硬性要求。当电极层所要求的面积尺寸过于狭小时，会导致电极层与金属层之间的连接面积较小，在其他条件相同的情况下，两物体间的连接面积小的粘结强度会小于连接面积大的粘结强度，因此金属层与电极层之间的粘结强度降低，从而导致在使用过程中电极层与金属层之间容易发生脱落，进而导致电器设备无法正常运行。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种电阻元件结构及电器设备，旨在实现在满足电极层与外部元器件连接处的面积尺寸要求的前提下，提高金属层与电极层二者之间的粘结强度，从而确保在使用过程中电极层与金属层之间不容易发生脱落。

为实现上述目的，本实用新型提出一种电阻元件结构，包括：

基板；

金属层，所述金属层设置在所述基板上；所述金属层背离所述基板的一面具有非电极区域以及两个电极区域，所述非电极区域位于所述金属层的中部，两个所述电极区域分别位于所述非电极区域的两侧；

第一绝缘层以及电极层，所述第一绝缘层覆盖于所述非电极区域，第一电极层覆盖于所述电极区域；其中，所述电极层包括第一电极层以及第二电极层，所述第一电极层与所述电极区域相连接，所述第二电极层位于所述第一电极层的上方，所述第二电极层的面积尺寸小于所述第一电极层的面积尺寸，且所述第二电极层的面积尺寸与预设的面积尺寸相等。

可选地，所述电阻元件结构包括第二绝缘层，所述第二绝缘层位于所述第一绝缘层的上方，且所述第二绝缘层的面积尺寸大于所述第一绝缘层的面积尺寸；所述第二绝缘层设置于两个所述第二电极层之间，且所述第二绝缘层覆盖所述第一电极层朝向所述第二电极层的外露部分。

可选地，所述第一绝缘层与所述第一电极层贴合连接，且所述第一绝缘层与所述第一电极层的厚度相等；所述第二绝缘层与所述第二电极层贴合连接，且所述第二绝缘层与所述第二电极层的厚度相等。

可选地，所述电极层包括第三电极层，所述第三电极层位于所述第二电极层的上方，所述第三电极层的面积尺寸与所述第二电极层的面积尺寸相等。

可选地，所述第一电极层、所述第二电极层以及所述第三电极层的厚度之和大于所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层的厚度之和。

可选地，所述第一电极层、所述第三电极层以及所述第二电极层的厚度依次减小。

可选地，所述第一电极层为铜材料，所述第二电极层为镍材料，所述第三电极层为锡材料。

可选地，所述第一绝缘层的长度大于或等于0.2mm。

可选地，所述电阻元件结构包括接着层，所述接着层位于所述基板与所述金属层之间，所述基板与所述金属层通过所述接着层相互连接。

为实现上述目的，本实用新型还提出一种电器设备，所述电器设备包括上述的电阻元件结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型通过将第一电极层以及第二电极层组合形成电极层，并且第二电极层的面积尺寸与预设的面积尺寸相等，使其满足预设电极层与外部元器件连接处的面积尺寸要求。同时，由于第二电极层的面积尺寸小于第一电极层的面积尺寸，并且金属层是通过第一电极层与第二电极层连接，也就是说第一电极层与金属层之间的连接面积增大，由于连接面积增大使得金属层与第一电极层二者之间的粘结强度也相应得到提高，以确保在使用过程中电极层与金属层之间不容易发生脱落。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为背景技术中的电阻元件结构的结构示意图；

图2为本实用新型电阻元件结构一实施例的结构示意图。

图中所标各部件的名称如下：

标号	名称	标号	名称
				1	基板	2	金属层
201	非电极区域	202	电极区域
				3	第一绝缘层	4	电极层
401	第一电极层	402	第二电极层
				403	第三电极层	5	第二绝缘层
6	接着层

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例公开了一种电阻元件结构，参考附图2，包括基板1；金属层2，金属层2设置在基板1上；金属层2背离基板1的一面具有非电极区域201以及两个电极区域202，非电极区域201位于金属层2的中部，两个电极区域202分别位于非电极区域201的两侧；第一绝缘层3以及电极层4，第一绝缘层3覆盖于非电极区域201，第一电极层401覆盖于电极区域202；其中，电极层4包括第一电极层401以及第二电极层402，第一电极层401与电极区域202相连接，第二电极层402位于第一电极层401的上方，第二电极层402的面积尺寸小于第一电极层401的面积尺寸，且第二电极层402的面积尺寸与预设的面积尺寸相等。

应理解的是，基板1是用于承载整个电阻元件结构的底部。该基板1可以由有机材料、无机材料或者有机材料与无机材料的混合材料组成，例如陶瓷基板、玻璃纤维基板等。

电阻元件结构还包括接着层6(又称接著层、粘接层)，接着层6位于基板1与金属层2之间，基板1与金属层2通过接着层6相互连接。考虑到在不设置接着层6的情况下，金属层2可能无法直接设置在基板1上。例如将金属设置在玻璃纤维基板上时，需要使用一定量的粘胶，该粘胶即为金属层2与基板1之间的接着层6。接着层6可以由环氧系或亚克力系等材料组成，可以使金属层2与基板1可以更好的粘连。

可以理解的是，金属层2为导电结构层，电阻元件的具体电阻值与金属层2的尺寸以及组成材料直接相关，由于金属层2的组成材料具有一定的电阻率，从而使电阻元件呈现电阻性。金属层2可以由纯金属或者金属合金组成，例如铜、银、金等纯金属材料或者由包括铜、银、锰、金等材料的合金。

需要说明的是，为了防止外部环境中的氧化气体、氮化气体等过程对金属层2的结构造成氧化、钝化等影响导致电阻元件的电阻值发生变化，还需要在金属层2上的非电极区域201上设置第一绝缘层3。第一绝缘层3可以有效的将金属层2与外界环境件隔离，从而避免金属层2受外界环境影响，对金属层2进行保护。其中，第一绝缘层3可以由有机材料组成、无机材料组成或者有机材料与无机材料的混合材料组成，其中，有机材料可以为防焊油墨，无机材料可以为二氧化硅、氮化镓、氮化铝等，混合材料可以为叠层设置的有机材料和无机材料，例如在防焊油墨上设置一层二氧化硅，或者在二氧化硅上设置一层防焊油墨。

其中，两个电极区域202应当分别设置在金属层2的两端，并且两个电极区域202之间存在一定的间隔，可以避免分别设置于两个电极区域202内的两个第一电极层401因相互接触而导致短路，还可以将整个金属层2的电阻率均采集，避免电阻元件的电阻值误检，通过采集到的电阻值为两个电极区域202之间的金属层2上的电阻值。如果电极区域202不处于金属层2两端的情况下，检测到的电阻值并不是整个金属层2的实际电阻值。

本实施例通过将第一电极层401以及第二电极层402组合形成电极层4，并且第二电极层402的面积尺寸与预设的面积尺寸相等，使其满足预设电极层4与外部元器件连接处的面积尺寸要求。同时，由于第二电极层402的面积尺寸小于第一电极层401的面积尺寸，并且金属层2是通过第一电极层401与第二电极层402连接，也就是说第一电极层401与金属层2之间的连接面积增大，由于连接面积增大使得金属层2与第一电极层401二者之间的粘结强度也相应得到提高，以确保在使用过程中电极层4与金属层2之间不容易发生脱落。

此外，根据电阻计算公式R＝ρL/S(其中，ρ表示电阻的电阻率，是由其本身性质决定，L表示电阻的长度，S表示电阻的横截面积)。由于第一电极层401与金属层2(电阻)之间的连接面积增大，相当于使电阻的横截面积增大。根据电阻计算公式，由于电阻的横截面积与电阻阻值成反比关系，因此电阻阻值会相应降低，有助于实现低电阻值的发展趋势目标。

作为上述实施例的优选方案，电阻元件结构包括第二绝缘层5，第二绝缘层5位于第一绝缘层3的上方，且第二绝缘层5的面积尺寸大于第一绝缘层3的面积尺寸；第二绝缘层5设置于两个第二电极层402之间，且覆盖第一电极层401朝向第二电极层402的外露部分。如此设置，由于第二电极层402的面积尺寸小于第一电极层401的面积尺寸，使得第一电极层401朝向第二电极层402的一面有部分外露，为了避免在通电运作过程中该外露部分因与异物接触而引起短路危险，因此在第一绝缘层3的上方设置第二绝缘层5，且第二绝缘层5的面积尺寸大于第一绝缘层3的面积尺寸，以将其第一电极层401朝向第二电极层402的外露部分进行覆盖，以避免发生短路。其中，第二绝缘层5可以由有机材料组成、无机材料组成或者有机材料与无机材料的混合材料组成，其中，有机材料可以为防焊油墨，无机材料可以为二氧化硅、氮化镓、氮化铝等，混合材料可以为叠层设置的有机材料和无机材料，例如在防焊油墨上设置一层二氧化硅，或者在二氧化硅上设置一层防焊油墨。

进一步的，第一绝缘层3与第一电极层401贴合连接，且第一绝缘层3与第一电极层401的厚度相等；第二绝缘层5与第二电极层402贴合连接，且第二绝缘层5与第二电极层402的厚度相等。如此设置，将第一绝缘层3与第一电极层401贴合连接，以确保第一绝缘层3与第一电极层401之间不存在有间隙，从而避免有异物位于其间隙中而引起短路危险。同时，将第一绝缘层3设置成与第一电极层401的厚度相同，也便于进行后续的第二电极层402以及第二绝缘层5的加工设置。关于第二绝缘层5与第二电极层402的设计缘由与上述基本相同，故本申请不再作过多赘述。

作为上述实施例的优选方案，电极层4包括第三电极层403，第三电极层403位于第二电极层402的上方，第三电极层403的面积尺寸与第二电极层402的面积尺寸相等，并且第一电极层401、第二电极层402以及第三电极层403的厚度之和大于第一绝缘层3以及第二绝缘层5的厚度之和。应理解的是，在电阻元件结构设置过程中，需要将电极区域202引出，从而将电阻元件结构与其他元器件建立连接。因此，设置在电极区域202的第一电极层401、第二电极层402以及第三电极层403的厚度之和应当大于第一绝缘层3以及第二绝缘层5的厚度之和，从而使电极区域202凸出设置在电阻元件结构上。同时为了满足电极层4与外部元器件连接处的面积尺寸要求，将第三电极层403的面积尺寸设置成与第二电极层402的面积尺寸相等，相当于将第二电极层402往与外部元器件连接方向延伸，同时由于规定了第二电极层402的面积尺寸与预设的面积尺寸相等，从而确保第三电极层403的面积尺寸与预设的面积尺寸相等。

进一步的，第一电极层401、第三电极层403以及第二电极层402的厚度依次减小。在本实施例中，第一电极层401为铜材料，第二电极层402为镍材料，第三电极层403为锡材料。应理解的是，由于铜材料具有良好的导电率，因此在将通过金属层2上的电流引出时，可以设置厚度较大的铜材料作为第一电极层401。第三电极层403是设置在电极层4最上层的材料层。由于锡材料具有一定的抗氧化性，将锡材料直接暴露在外界环境内，外部环境并不会对电极层4的结构造成影响。在具体设置时，锡材料的厚度仅需要满足磨损的需求即可，因此第三电极层403的厚度可以远远小于第一电极层401的厚度。

考虑到由于锡材料与铜材料之间的材料差异较大，二者之间的粘连性较差，可能会导致电阻元件结构的电阻值检测的并不精确，还会导致电阻功率系数的问题。因此，在实际应用中，可以在铜材料与锡材料之间设置一层镍材料，镍材料可以更好的将铜材料与锡材料粘连在一起，还可以避免电极层4内产生的电阻功率系数的问题。可以理解的是，由于第二电极层402镍材料多起的作用为使铜材料与锡材料之间更好的粘连，因此，并不需要设置较厚的镍材料，该镍材料的厚度可以小于锡材料的厚度。在本实施例中，铜材料的厚度可以设置为80微米，而镍材料的厚度为5微米、锡材料的厚度为10微米。

其中，第一电极层401、第二电极层402以及第三电极层403可以通过挂镀的方式设置在电极区域202内，以形成电极层4。

作为上述实施例的优选方案，第一绝缘层3的长度大于或等于0.2mm。如此设置，基于现行技术中，对第一绝缘层3的加工精度最少可达到0.2mm，因此将第一绝缘层3的长度规定大于或等于0.2mm，以确保在满足现行技术的基础上，尽可能地减少第一绝缘层3的长度，以实现尽可能的增大金属层2与电极层4二者之间的连接面积的目的。

本实施例还公开了一种电器设备，电器设备包括上述实施例的电阻元件结构。如此设置，将上述实施例中的电阻元件结构应用于电器设备中，通过利用上述实施例中的电阻元件结构的将第一电极层401以及第二电极层402组合形成电极层4，并且第二电极层402的面积尺寸与预设的面积尺寸相等，使其满足预设电极层4与外部元器件连接处的面积尺寸要求。同时，由于第二电极层402的面积尺寸小于第一电极层401的面积尺寸，并且金属层2是通过第一电极层401与第二电极层402连接，也就是说第一电极层401与金属层2之间的连接面积增大，由于连接面积增大使得金属层2与第一电极层401二者之间的粘结强度也相应得到提高，以确保在使用过程中电极层4与金属层2之间不容易发生脱落。

需要说明的是，本实用新型公开的电阻元件结构及电器设备的其它内容为现有技术，在此不再赘述。

另外，需要说明的是，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

此外，需要说明的是，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电阻元件结构，其特征在于，包括：

基板；

金属层，所述金属层设置在所述基板上；所述金属层背离所述基板的一面具有非电极区域以及两个电极区域，所述非电极区域位于所述金属层的中部，两个所述电极区域分别位于所述非电极区域的两侧；

第一绝缘层以及电极层，所述第一绝缘层覆盖于所述非电极区域，第一电极层覆盖于所述电极区域；其中，所述电极层包括第一电极层以及第二电极层，所述第一电极层与所述电极区域相连接，所述第二电极层位于所述第一电极层的上方，所述第二电极层的面积尺寸小于所述第一电极层的面积尺寸，且所述第二电极层的面积尺寸与预设的面积尺寸相等。

2.根据权利要求1所述的电阻元件结构，其特征在于：所述电阻元件结构包括第二绝缘层，所述第二绝缘层位于所述第一绝缘层的上方，且所述第二绝缘层的面积尺寸大于所述第一绝缘层的面积尺寸；所述第二绝缘层设置于两个所述第二电极层之间，且所述第二绝缘层覆盖所述第一电极层朝向所述第二电极层的外露部分。

3.根据权利要求2所述的电阻元件结构，其特征在于：所述第一绝缘层与所述第一电极层贴合连接，且所述第一绝缘层与所述第一电极层的厚度相等；所述第二绝缘层与所述第二电极层贴合连接，且所述第二绝缘层与所述第二电极层的厚度相等。

4.根据权利要求2所述的电阻元件结构，其特征在于：所述电极层包括第三电极层，所述第三电极层位于所述第二电极层的上方，所述第三电极层的面积尺寸与所述第二电极层的面积尺寸相等。

5.根据权利要求4所述的电阻元件结构，其特征在于：所述第一电极层、所述第二电极层以及所述第三电极层的厚度之和大于所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层的厚度之和。

6.根据权利要求4所述的电阻元件结构，其特征在于：所述第一电极层、所述第三电极层以及所述第二电极层的厚度依次减小。

7.根据权利要求4所述的电阻元件结构，其特征在于：所述第一电极层为铜材料，所述第二电极层为镍材料，所述第三电极层为锡材料。

8.根据权利要求1所述的电阻元件结构，其特征在于：所述第一绝缘层的长度大于或等于0.2mm。

9.根据权利要求1所述的电阻元件结构，其特征在于：所述电阻元件结构包括接着层，所述接着层位于所述基板与所述金属层之间，所述基板与所述金属层通过所述接着层相互连接。

10.一种电器设备，其特征在于：所述电器设备包括有如权利要求1-9中任一项所述的电阻元件结构。

Images