KR101769871B1 - 저항기의 제조 방법 및 저항기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 저항기에서는 일어나기 쉬운 지지 수단의 박리를 방지할 수 있는 저항기 및 수율을 향상시킬 수 있는 저항기의 제조 방법의 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 가요성 재료로 이루어지는 지지 블록(211); 지지 블록(211)의 일면에 적층되어 있고 또한, 제1 소정 방향을 따라 주위 에지로부터 깊숙이 베인 노치홈이 1개 이상 형성되어 있는 저항 블록(212); 및 저항 블록(212)의 상기 제1 소정 방향과 직교하는 제2 소정 방향의 양단에 각각 배치되어 있고 또한, 도금막에 의해 덮여 있는 제1 전극부(221)와 제2 전극부(222)를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항기를 제공한다.

Description

저항기의 제조 방법 및 저항기 {RESISTOR MANUFACTURING METHOD AND THE RESISTOR}

본 발명은 저항기의 제조 방법 및 저항기에 관한 것이며, 특히, 저항 소재가 열팽창에 의해 쉽게 박리되지 않는 저항기의 제조 방법 및 저항기에 관한 것이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 종래의 칩 저항기(1)은, 복수의 노치(notch)(111)가 형성되어 있는 저항 본체(11), 저항 본체(11)를 덮는 보호층(12), 및 저항 본체(11)의 노치(111)가 형성되어 있지 않은 양단에 각각 전기적 접속을 위한 전극부(13)를 가진다. 이와 같은 종래의 칩 저항기의 제조에서, 통상은 펀칭 가공으로 균일한 형상/저항값을 가지는 저항 본체를 생산한다. 그러나, 칩 저항기의 소형화 때문에 그리고 높은 저항값을 얻기 위해 저항 본체가 얇아져, 펀칭 가공에서는 저항 본체를 파괴해 버릴 우려가 있다. 그래서, 펀칭 가공 대신에 에칭 처리를 사용하여 1장의 넓은 금속판으로부터 다수의 저항 본체를 잘라내는 방법이 채용되고 있다. 그러나, 에칭 처리를 사용하는 경우, 금속판으로부터 잘라낸 모든 저항 본체를 동일한 형상/저항값으로 하는 것이 어려우며, 즉 수율이 악화된다는 문제점이 있다.

한편, 저항 본체가 얇으면, 기계적 강도가 떨어지므로, 그것을 지지하는 수단이 필요해진다. 현시점에서는 통상 도 2에 나타낸 바와 같이, 저항 본체(11)에 서포터(supporter)(14)를 접착함으로써 전체의 기계적 강도의 향상을 도모하고 있다. 그러나, 저항 본체를 유지하는 서포터에는, 경도가 높은 산화 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재료를 사용하는 것이 일반적이지만, 저항 본체와의 열팽창 계수의 차로 저항 본체가 지지 수단으로부터 박리가 일어나기 쉬운 문제점이 있다.

상기한 바와 같이, 종래의 저항기 또는 그 제조 방법에는, 아직도 생산 효율이나 사용 수명에 다양한 문제점이 있으므로, 개선이 요구되고 있다.

본 발명은, 종래의 저항기에서는 일어나기 쉬운 지지 수단의 박리를 방지할 수 있는 저항기 및 수율을 향상시킬 수 있는 저항기의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 가요성(可撓性) 재료로 이루어지는 지지 블록; 상기 지지 블록의 일면에 적층되어 있고 또한, 제1 소정 방향을 따라 주위 에지로부터 깊숙이 베인 노치홈(notched groove)이 하나 이상 형성되어 있는 저항 블록; 및 상기 저항 블록의 상기 제1 소정 방향과 직교하는 제2 소정 방향의 양단에 각각 배치되어 있고 또한, 도금막에 의해 덮여 있는 제1 전극부와 제2 전극부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항기를 제공한다.

또한, 본 발명은 집광시킨 레이저빔을 판형의 도전 재료에 조사함으로써 제1 소정 방향과 평행하게 연신(延伸)되는 복수의 관통 구멍을 형성하여 저항층으로서 제작하는 저항층 제작 단계; 제작한 저항층을 가요성 재료가 이용된 지지층에 접착하는 적층 단계; 상기 지지층에 접착하는 상기 저항층을, 적어도 제1 소정 방향과 직교하고 또한 각각의 상기 관통 구멍을 통과하는 제2 소정 방향으로 분할하고, 상기 관통 구멍에 해당하였던 부분이, 상기 제2 소정 방향에 의해 분할된 주위 에지로부터 깊숙이 베인 노치홈으로 형성되도록 서로 사이를 두고 이격되는 복수의 저항 블록을 형성하는 저항 블록 형성 단계; 상기 저항 블록 각각의 상기 제2 소정 방향에서의 양단부(兩端部)에, 각각 상기 단부를 덮으면서 상기 지지층과 연속되는는 제1 전극부와 제2 전극부를 형성하는 전극부 형성 단계; 상기 저항층을 상기 복수의 저항 블록으로 분할하는 분할 방향을 따라 상기 지지층을 절단함으로써 각각 1개의 상기 저항 블록과 상기 저항 블록만을 지지하는 지지 블록을 가지는 저항기로 제작하는 재단(裁斷) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항기의 제조 방법도 제공한다.

상기 구성에 의해, 본 발명은 집광시킨 레이저빔에 의한 정확한 가공을 사용함으로써, 고품질로 균일한 관통 구멍 가공을 행할 수 있다. 그리고, 지지 블록이되는 지지층에 가요성 재료를 사용함으로써, 저항 블록이 열팽창해도 지지 블록은 함께 신축 변형될 수 있으므로, 종래의 저항기에서는 일어나기 쉬운 지지 수단의 박리를 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 칩 저항기의 일 구성예를 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래의 칩 저항기의 또 다른 구성예를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 저항기의 제1 실시예의 구성을 나타낸 사시 투시도이다.
도 4는, 도 3에서의 IV­IV 단면(斷面)에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 저항기의 제2 실시예의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 6은 발명의 저항기의 제조 방법의 흐름도이다.
도 7은본 발명의 저항기의 제조 방법에서의 저항층 제작 단계에 관한 설명도이다.
도 8은본 발명의 저항기의 제조 방법에서의 적층 단계에 관한 설명도이다.
도 9는본 발명의 저항기의 제조 방법에서의 저항 블록 형성 단계에 관한 설명도이다.
도 10은 본 발명의 저항기의 제조 방법에서의 전극부 형성 단계에 관한 설명도이다.
도 11은 재단 단계를 거쳐 제작되는 1개의 저항기를 나타낸 사시도이다.

이하에서는 도 3∼도 5를 참조하면서, 본 발명의 저항기의 각각의 바람직한 실시예에 대해여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 저항기의 제1 실시예의 구성을 나타낸 사시 투시도이며, 도 4는 도 3에서의 IV­IV 단면에 따른 단면도이다.

도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 저항기는 저항 수단(21)과 전극 수단(22)을 가지고 있다. 저항 수단(21)은 가요성 재료(이 실시예에서는 열가소성 폴리이미드)로 이루어지는 지지 블록(211)과, 지지 블록(211)의 일면(도면 중에서는 하면)에 적층되어 있고 또한, 제1 소정 방향(도 3에서는 왼쪽 아래­오른쪽 위)을 따라 주위 에지로부터 깊숙이 베인 노치홈(201)이 적어도 1개(이 실시예에서는 3개) 형성되어 있는 저항 블록(212)을 가지고 있다. 전극 수단(22)은, 저항 블록(212)의 제1 소정 방향과 직교하는 제2 소정 방향(도 3에서는 오른쪽 아래­왼쪽 위)의 양단에 각각 배치되어 있는 제1 전극부(221)와 제2 전극부(222)를 가지고 있다.

저항 블록(212)으로서, 예를 들면, 동망간 합금, 동니켈 합금, 니켈 크롬 합금, 니켈 크롬 알루미늄 합금 등을 사용할 수 있다.

또한, 지지 블록(211)으로서, 열가소성 폴리이미드 외에, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 재료를 사용할 수도 있다.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 이 실시예에서 전극 수단(22)은, 제1 전극부(221) 및 제2 전극부(222)를 덮는 제1 도금막(223)과 제2 도금막(224)을 더 가지고, 그리고, 저항 수단(21)은, 제1 전극부(221)와 제2 전극부(222) 사이에 있는 저항 블록(212)의 노출되어 있는 표면을 덮는 도금 방지재(213)를 더 가지고 있다.

제1 도금막(223)과 제2 도금막(224)으로서는, 단층의 주석, 또는 주석층과 니켈층으로 이루어지는 다층막으로 구성할 수 있다. 이 실시예에서, 제1 도금막(223)과 제2 도금막(224)은 주석층과 니켈층으로 이루어지는 2층 구조로 되어 있다.

도 5는 본 발명의 저항기의 제2 실시예의 구성을 나타낸 단면도이다. 도시되어 있는 바와 같이, 이 제2 실시예는 제1 실시예와 동일하게 저항 수단(21)과 전극 수단(22)을 가지는 외에, 저항 수단(21)을 보호하는 커버 수단(23)을 더 가지고 있다. 즉, 제1 실시예와 같이, 가요성 재료로 이루어지는 지지 블록(211), 지지 블록(211)의 하면에 적층되어 있고 또한 제1 소정 방향(도 5에서는 안쪽­바로 앞)을 따라 주위 에지로부터 깊숙이 베인 노치홈(201)이 3개 형성되어 있는 저항 블록(212), 및 저항 블록(212)의 노출되어 있는 표면을 덮는 도금 방지재(213)를 저항 수단(21)으로서 가지고, 또, 저항 블록(212)의 제1 소정 방향과 직교하는 제2 소정 방향(도 5에서는 오른쪽­왼쪽)의 양단에 각각 배치되어 있는 제1 전극부(221)와 제2 전극부(222), 제1 전극부(221) 및 제2 전극부(222)를 덮는 제1 도금막(223), 및 제2 도금막(224)을 전극 수단(22)으로서 가지고, 또한 커버 수단(23)으로서, 저항 수단(21)의 도금 방지재(213)의 표면에는 보호층(232)이 형성되고, 또한, 지지 블록(211)의 저항 블록(212)이 적층되어 있는 일면(하면)의 반대측의 면(상면)에 방열층(231)이 적층되어 있다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 저항기는, 저항 블록(212)을 지지하는 지지 블록(211)을 가요성 재료로 제작하므로, 저항 블록(212)이 열팽창해도 지지 블록(211)은 함께 신축 변형될 수 있으므로, 종래의 저항기에서는 일어나기 쉬운 지지 수단의 박리를 방지할 수 있다.

이어서, 도 6∼도 11을 참조하면서, 본 발명의 저항기의 제조 방법에 대해 상세하게 설명한다. 그리고, 상기한 바와 같이, 본 발명의 저항기의 제2 실시예에 제1 실시예의 구성이 모두 포함되어 있으므로, 여기서 설명하는 제조 방법이란 제2 실시예의 제조 방법이며, 이로부터 커버 수단 형성 단계(후술)을 생략한 것이 제1 실시예의 제조 방법에 해당한다.

도 6은 본 발명의 저항기의 제조 방법의 흐름도이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 저항기는 저항층 제작 단계(51), 적층 단계(52), 저항 블록 형성 단계(53), 전극부 형성 단계(54), 저항값 조정 단계(55), 커버 수단 형성 단계(56), 및 재단 단계(57)을 거쳐 제작할 수 있다.

저항층 제작 단계(51)에서는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 집광시킨 레이저빔(λ1)을 판형의 도전 재료(2)에 조사함으로써 제1 소정 방향(L1)(도 7에서는 왼쪽 아래-오른쪽 위)과 평행하게 연신되는 복수의 관통 구멍(200)을 형성하여 저항층(20)으로서 제작한다. 이 저항층 제작 단계(51)에서, 각 관통 구멍(200)은 제1 소정 방향(L1)과 평행하게 같은 길이로 형성되고 또한, 후술하는 제2 소정 방향이 각각의 상기 관통 구멍의 동일 측에 있는 단부를 통과할 수 있도록(즉, 각 관통 구멍(200)의 동일 측에 있는 단부가, 후술하는 제2 소정 방향(L2)에 연장되는 직선 상에 오도록), 서로 병렬로 정렬되도록 형성되어 있다. 본 발명은 이 저항층 제작 단계(51)에서, 집광시킨 레이저빔(λ1)을 사용함으로써, 과부족없이 관통 구멍(200)을 정확하게 형성할 수 있으므로, 종래에 사용되는 에칭 처리에서는 가공 정밀도로 부족하다는 단점을 극복할 수 있는데 더해, 생산 속도를 높일 수도 있다.

이어서, 적층 단계(52)에서는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등에 의해 제작되는 가요성 재료가 이용된 지지층(210)에, 제작한 저항층(20)을 접착한다. 그리고, 제1 실시예에서는 지지층(210)으로서 열가소성 폴리이미드를 사용함으로써, 열압 접합(熱壓接合)으로 간단하게 접착할 수 있다.

저항 블록 형성 단계(53)에서는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 지지층(210)에 접착하고 있는 저항층(20)을, 제1 소정 방향(L1)과 직교하고 또한 각 관통 구멍(200)을 통과하는 제2 소정 방향(L2)(도 9에서는 왼쪽 위­오른쪽 아래)으로 2분할한 다음, 제1 소정 방향(L1)에 따라 다시 2분할함으로써, 도 9에 나타낸 바와 같이 관통 구멍(200)에 해당하였던 부분이, 제2 소정 방향(L2)으로 분할된 주위 에지로부터 깊숙이 베인 노치홈(201)으로 형성되고 또한, 서로 사이를 두고 이격되는 복수(이 실시예에서는 4개)의 저항 블록(212)이 형성된다. 이 분할 작업은, 지지층(210)에 접착하고 있는 저항층(20)에 마스크층을 설치한 후에 산 용액을 사용한 에칭 처리에 의해 행할 수 있다.

전극부 형성 단계(54)에서는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 형성된 저항 블록(212) 각각의 제2 소정 방향에서의 양단부(도 10에서는 오른쪽 하단부/왼쪽 상단부)에, 각각 그 단부를 덮으면서 지지층(210)과 연속되는 제1 전극부(221)와 제2 전극부(222)를 형성한다. 이 전극부 형성 단계(54)에서, 제1 전극부(221) 및 제2 전극부(222)는 도금법으로 저항 블록(212)에 형성하므로, 저항 블록(212)에서 전극부를 형성할 예정이 없는 부분, 즉 제1 전극부(221)와 제2 전극부(222) 사이에 있어 노출되어 있는 표면에는, 도금 작업에 들어가기 전에 도금 방지재(213)를 도포하여 둘 필요가 있다. 그리고, 제1 전극부(221)와 제2 전극부(222)를 형성하고나서, 필요에 따라 다시 제1 도금막(223)이나 제2 도금막(224)을 더 도금 형성한다.

저항값 조정 단계(55)에서는, 제1 전극부(31) 및 제2 전극부(32)가 형성된 각 저항 블록(212)으로부터 원하는 전기 저항값이 얻을 수 있도록 하기 위해, 각 저항 블록(212)의 지지층(210)이 접착된 면의 반대측의 표면에 대한 절삭 또는 연마 가공을 행한다. 그리고, 이미 원하는 전기 저항값을 가지는 저항 블록(212)에 대해서는, 이 저항값 조정 단계(55)를 행할 필요는 없다.

커버 수단 형성 단계(56)에서는, 저항값 조정 단계(55)를 거친(또는 행할 필요가 없는) 저항 블록(212) 및 지지층(210)에 대해, 각각 커버 수단으로서의 보호층(232) 및 방열층(231)을 적층한다. 방열층(231)은 지지층(210)의 저항 블록(212)이 적층되어 있는 일면의 반대측의 면에 적층되고, 보호층(232)은 제1 전극부(31)에서 제2 전극부(32)까지 걸쳐 저항 블록(212)의 표면을 덮도록 형성되어 있다.

방열층(231)을 가짐으로써, 전류가 통과할 때 저항 블록(212)의 전기 저항에 의해 발생하는 열을 신속하게 방출하는 효과를 얻을 수 있고, 그리고, 보호층(232)은 절삭 또는 연마 가공이 가해진 저항 블록(212)을 보호할 수 있다. 그리고, 상기 제1 실시예에 나타낸 바와 같이, 필요에 따라 이 커버 수단 형성 단계(56)를 생략하는 것도 가능하다.

재단 단계(57)에서는, 저항 블록 형성 단계(53)에서 저항층(20)을 복수의 저항 블록(212)으로 분할한 분할 방향을 따라, 지지층(210)을 절단함으로써, 각각 도 11에 나타낸 바와 같이 1개의 저항 블록(212)과 그 저항 블록(212)만을 지지하는 지지 블록(211)을 가지는 1개의 저항기로 제작한다. 지지층(210)을 절단하는 방법으로서는, 예를 들면, 레이저나 슬라이스(slice) 등의 방법으로 행할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 저항기의 제조 방법은, 집광시킨 레이저빔에 의한 정확한 가공을 사용함으로써, 고품질로 균일한 관통 구멍 가공을 행할 수 있다. 그리고, 지지 블록(211)이 되는 지지층(210)에 가요성 재료를 사용함으로써, 저항 블록(212)이 열팽창해도 지지 블록(211)은 함께 신축 변형될 수 있으므로, 종래의 저항기에서는 일어나기 쉬운 지지 수단의 박리를 방지할 수 있다.

상기 구성에 의해, 본 발명의 저항기는 저항 블록(212)을 지지하는 지지 블록(211)을 가요성 재료로 제작함으로써, 저항 블록(212)이 열팽창 해도 지지 블록(211)은 함께 신축 변형될 수 있으므로, 종래의 저항기에서는 일어나기 쉬운 지지 수단의 박리를 방지할 수 있다. 그리고, 본 발명의 저항기의 제조 방법은 집광시킨 레이저빔에 의한 정확한 가공을 사용함으로써, 고품질로 균일한 관통 구멍 가공을 행할 수 있게 되어, 생산 속도 및 수율을 향상시킬 수 있는 이점을 얻을 수 있으므로, 정밀한 가공이 필요한 칩 저항기의 제조에 적용할 수 있다.

20: 저항층
200: 관통 구멍
201: 노치홈
21: 저항 수단
210: 지지층
211: 지지 블록
212: 저항 블록
213: 도금 방지 재
22: 전극 수단
221: 제1 전극부
222: 제2 전극부
223: 제1 도금막
224: 제2 도금막
23: 커버 수단
231: 방열층
232: 보호층
L1: 제1 소정 방향
L2: 제2 소정 방향
λ1: 레이저빔

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 집광시킨 레이저빔을 판형의 도전 재료에 조사함으로써 제1 소정 방향과 평행하게 연신되는 복수의 관통 구멍을 형성하여 저항층으로서 제작하는 저항층 제작 단계;
   제작한 저항층을, 가요성 재료가 이용된 지지층에 접착하는 적층 단계;
   상기 지지층에 접착한 상기 저항층을, 적어도 제1 소정 방향과 직교하고 또한 각각의 상기 관통 구멍을 통과하는 제2 소정 방향으로 분할하여, 상기 관통 구멍에 해당하였던 부분이 상기 제2 소정 방향으로 분할된 주위 에지로부터 깊숙이 베인 노치홈으로 형성되고 또한, 서로 사이를 두고 이격되는 복수의 저항 블록을 형성하는 저항 블록 형성 단계;
   상기 저항 블록 각각의 상기 제2 소정 방향에서의 양단부에, 각각 상기 단부를 덮으면서 상기 지지층과 연속되는 제1 전극부와 제2 전극부를 형성하는 전극부 형성 단계; 및
   상기 저항층을 상기 복수의 저항 블록으로 분할하는 분할 방향을 따라 상기 지지층을 절단함으로써 각각 1개의 상기 저항 블록과 상기 저항 블록만을 지지하는 지지 블록을 가지는 저항기로 제작하는 재단 단계
   를 포함하는 저항기의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 적층 단계에서,
   상기 지지층은 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 의해 제작되고 또한, 상기 저항층은 상기 지지층에 열압 접합되는, 저항기의 제조 방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 저항층 제작 단계에서, 각각의 상기 관통 구멍은 상기 제1 소정 방향과 평행하게 같은 길이로 형성되고 또한, 상기 제2 소정 방향이 각각의 상기 관통 구멍의 동일 측에 있는 단부를 통과하도록 정렬되어 있고,
   상기 저항 블록 형성 단계에서, 상기 저항층은 에칭 처리에 의해 상기 복수의 저항 블록으로 분할되는, 저항기의 제조 방법.
6. 제3항에 있어서,
   상기 전극부 형성 단계에서, 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부는 상기 저항 블록에 도금 형성되는, 저항기의 제조 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부는, 표면이 도금막으로 덮이는, 저항기의 제조 방법.
8. 제3항에 있어서,
   상기 전극부 형성 단계 후, 상기 저항 블록의 상기 지지층이 접착된 면의 반대측의 표면을 절삭 또는 연마하여 저항값을 조정하는 저항값 조정 단계가 행해지는, 저항기의 제조 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 저항값 조정 단계 후, 상기 제1 전극부에서 상기 제2 전극부까지에 걸쳐 상기 저항 블록의 표면을 덮는 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계를 포함하는 저항기의 제조 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 보호층 형성 단계에서, 상기 지지 블록의 표면을 덮는 방열층을 더 형성하는, 저항기의 제조 방법.

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