KR20090096304A

KR20090096304A - 저항 장치, 특히 ｓｍｄ 저항 장치, 및 관련된 제조 방법

Info

Publication number: KR20090096304A
Application number: KR1020087031564A
Authority: KR
Inventors: 울리히 헤츨러
Original assignee: 이자벨렌휘테 호이슬러 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2009-09-10
Also published as: US8013713B2; US20090322467A1; CN101484952B; PL1941520T3; ES2329425T3; BRPI0720449A2; DE102006060387A1; EP1941520A1; MX2009000553A; JP5237299B2; JP2010514171A; DE202006020215U1; DE502007001025D1; WO2008055582A1; KR101371053B1; CA2654216A1; EP1941520B1; CN101484952A; ATE436077T1

Abstract

본 발명은 상부 표면과 하부 표면을 구비한 평면의 금속 지지 부재(19), 저항성 물질로 이루어지며 지지 부재(19)의 하부 표면에 위치하는 평면의 저항 장치 부재(21), 및 저항 장치 부재(21)를 전기적으로 연결하고 지지 부재(19)의 하부 표면에 부분적으로 정렬된 적어도 두 개의 분리된 금속 연결부(22, 23)를 포함하는 저항 장치(18), 특히 SMD 저항 장치와 관련된다. 연결부(22, 23)는 저항 장치(18)의 측면으로 노출되고, 시각적으로 살펴볼 수 있는 방식으로 솔더(solder)에 의해 측면에서 가용(可溶, wettable)될 수 있다. 본 발명은 또한 대응하는 제조 방법과 관련된다.

저항 장치, SMD 저항 장치, 솔더,

Description

저항 장치, 특히 ＳＭＤ 저항 장치, 및 관련된 제조 방법 {Resistor, particularly SMD resistor, and associated production method}

본 발명은 기재된 청구항에 따른 저항 장치, 특히 SMD 저항 장치 및 대응하는 제조 방법과 관련된다.

도 4는 출원인에 의해 거래되며, 예를 들어 DE 43 39 551 C1에 기재되어 있는 것과 유사한 형태인, 종래의 SMD(Surface Mounted Device) 저항 장치(1)의 대표적인 실시예를 보여준다. 공지의 SMD 저항 장치(1)는, 예를 들어 구리로 이루어질 수 있는 평면의 금속 기판(2)을 포함한다. 제조 방법에서 전기적으로 절연하는 접착층(3)은 기판(2)의 상부측에 부착되며, 그 다음에 기판(2)의 상부측에 저항 필름을 접착한다. 저항 필름은 에칭(etching) 처리에 의해 구조화되며, 따라서 미앤더 형상의 저항 경로(4)가 기판(2)의 상부측에 형성된다. 저항 장치(1)는 저항 경로(4)를 전기적으로 절연하는 보호 래커(lacquer, 5)로 덮여진다. 완료하기 전에, 횡단 절개부(6)가 기판(2)에 형성되고, 그것이 기판(2)을 두 개의 분리된 지지 부재(2.1, 2.2)로 나누며, 그로 인해 두 개의 지지 부재(2.1, 2.2) 사이의 직접적인 전류의 흐름을 막는다. 따라서 지지 부재(2.1, 2.2)는 SMD 저항 장치(1)의 전기적 연결부를 형성하고, 도면에 화살표로 도시된 바와 같이, 솔더 패드(7, 8) 상에 접 합될 수 있다.

공지의 SMD 저항 장치(1)의 단점은 상부에 접착된 저항 필름에 대한 밑에 있는 지지 부재(2.1, 2.2)의 복잡한 전기적 연결이고, 이것이 저항 경로(4)를 형성한다. 이러한 목적을 위해 전도성 표면은 접착층(3)의 바깥쪽 모서리 상의 전류가 이동하며, 전기도금된 접점(화학적 부품홀(through-hole) 도금)에 대한 준비가 우선 이루어져야하고, 그 전에 전체 전류를 신뢰성있게 전도하는 구리 층에 적용하는 다단식 전기도금 처리가 된다. 그러나, 이 접점은 SMD 저항 장치를 통한 전류 경로의 일부분이고, 따라서 또한 SMD 저항 장치(1)의 저항에 영향을 미치며, 25mΩ 이하의 저항을 갖는 낮은 임피던스(impedance)의 경우에는 분리된 각각의 SMD 저항 장치(1)의 저항이 조정되어야 하며, 다중 저항 장치를 구비한 반제품(blank)의 저항 조정은 배제한다는 것을 의미한다.

공지의 SMD 저항 장치(1)의 다른 단점은 기판(2)의 절개부(6)로부터 기인하는데, 이는 SMD 저항 장치(1)의 기계적인 안정을 위해, 절개부(6)가 래커 또는 에폭시 수지(epoxy resin)로 채워지고, 솔더링 처리 동안 확장되어 SMD 저항 장치(1)의 휨을 야기하며, 일단 솔더에서 실질적으로 동결된 휨은 굳어지고, 적어도 완성된 부품에 눈에 보이는 결점을 남긴다. 이러한 문제점은 높은 솔더링 온도가 요구되는 무연(lead-free) 솔더의 사용으로 특히 발생한다. 게다가, 절개부(6)의 존재에도 불구하고 SMD 저항 장치(1)를 기계적으로 안정시키기 위해서는 소정 양의 래커가 절개부(6)에 필요한데, 이는 기판(2)이 상대적으로 두껍다는 것을 의미한다. 따라서 실제로 기판(2)은 적어도 0.5㎜의 두께를 가져야 하며, 이것이 SMD 저항 장치(1)의 소형화(miniaturisation)에 한계를 발생시킨다. 기판(2)의 두께에 관계없이, SMD 저항 장치(1)의 기계적인 하중 지지 능력(load-bearing capacity)은 절개부(6)에 의해 시작된 기계적인 약화(weakening)에 의해 제한된다.

공지의 SMD 저항 장치(1)의 다른 단점은 높은 전기도금 비용으로부터 기인하는데, 총 제조 비용의 약 25%를 차지한다. 이렇게 전기도금 비용이 높은 것은, 저항 경로(4)에 대한 두 개의 지지 부재(2.1, 2.2)의 측면 접점이 최대 전류 흐름을 전달함으로인해, 전기도금된 구리층의 밀도 및 효과적인 단면에 대해 제기되는 요구가 상대적으로 높기 때문이다. 게다가, 낮은 임피던스 저항 값에서 구리의 전기적 특성에 대한 영향을 완전히 무시할 수 없다.

마지막으로 연결부로서의 지지 부재(2.1, 2.2)는 솔더 패드의 통상적인 표준 치수를 따르지 못하고, 실질적으로 길이가 더 길다. 그러나 두 개의 지지 부재(2.1, 2.2)를 짧게하고 그에 따라 절개부(6)를 넓게하는 것은, 그 이상의 기계적 및 열적 결점를 초래할 수 있으므로 가능하지 않다.

도 5는 출원인에 의해 거래되며, EP 0 929 083 B1에 기재된 것과 유사한, 다른 형태의 공지된 SMD 저항 장치(9)를 보여준다. SMD 저항 장치(9)는 평면의 얇은 알루미늄 기판(10)을 구비하고, 이러한 형태의 기판(10)은 절개부를 구비하지 않아 기계적인 약화가 없다. 저항 필름(12)은 접착증(11)에 의해 평면의 기판(10)의 하부측에 접착되고, 이것은 에칭 처리에 의해 구조화되고 미앤더 형상의 저항 경로를 형성한다. 라멜라(lamellar) 구리 접점들(13)은 SMD 저항 장치(9)의 하부측의 좁은 끝단들에 부착되고, 라멜라 연결부(14, 15)와 함께 전기적 점접을 형성한다. 마지막으로, 이러한 형태의 SMD 저항 장치(9)는 상부측 및 하부측에 보호 래커 코팅(16, 17)을 구비한다.

이러한 형태의 SMD 저항 장치(9)의 장점은 우선 기판(10)이 기계적인 약화를 가지지 않으며, 따라서 상기한 바와 같은 그에 따른 문제점을 피할 수 있다는 사실이다.

그러나, SMD 저항 장치(9)의 단점은 연결부(14, 15) 및 그에 따른 솔더링 포인트(soldering point)들이 SMD 저항 장치(9)의 하부측에 위치하며, 솔더링 포인트들은 시각적인 조사를 위해 개방되지 않는다는 사실이다. 그러나, 솔더링 포인트들은 전기적 전도성 기판(10)을 통한 원하지 않는 전기적 분로(shunt)를 생성하기 때문에, 측면에 솔더링 포인트들을 부착하는 것은 SMD 저항 장치(9)의 경우에는 가능하지 않다.

SMD 저항 장치(9)의 다른 단점은 양극처리된 알루미늄(anodized aluminium) 기판(10)이 상대적으로 단단하다는 것이고, 이것은 SMD 저항 장치(9)를 톱으로 잘 라서 분리하는 경우에 톱날의 수명이 단축된다는 것을 의미한다. 게다가, 알루미늄 반제품(blank)으로부터 각각의 SMD 저항 장치(9)를 톱으로 잘라서 분리하는 것은, 구리와 비교하여 알루미늄의 낮은 녹는점 때문에, 잘려진 SMD 저항 장치(9)에 원하지 않는 톱밥(saw burr)를 야기한다.

마지막으로, SMD 저항 장치(9)의 상부측에 보호 래커(6)를 부착하는 것 및 SMD 저항 장치(9)의 인스크립션(inscription)은 물질로 야기되는 제조 문제를 발생시킨다.

다른 종래 SMD 저항 장치의 형태는 평면의 세라믹 기판을 포함하고, 그것의 상부측에는 미앤더 형상의 저항 경로를 형성하는 구조화된 저항 필름이 실장된다. 높은 전도성을 가지며, 일반적으로 전기도금 강화되고, 금속층(예를 들어 니켈-크롬 합금)에 솔더링할 수 있는(solderable) 솔더 캡(solder cap)에 의해 SMD 저항 장치의 전기적 접점이 이루어지며, 솔더 캡은 U자 형상의 단면이고 SMD 저항 장치의 대향하는 좁은 모서리를 캡(cap) 형상으로 감싼다. 솔더 캡은 측면으로 접근 가능하고, 따라서 측면에서 눈에 보이는 솔더링 포인트에 솔더링을 진행하는 경우, 솔더링된 연결을 시각적으로 용이하게 검사할 수 있다.

그러나, 이러한 형태는 기판이 세라믹으로 이루어지고 따라서 구리(도 4 참고) 또는 알루미늄(도 5 참고)과 비교하여 상대적으로 낮은 열 전도성 및 통상의 회로 기판에 적합하지 않은 낮은 열 팽창 계수를 가진다는 단점이 있다. 게다가, 저항 필름이 기판의 상부측에 위치하고, 이로인해 상기한 전체 저항에 나쁜 영향을 미친다.

비금속 지지 부재를 구비한 유사한 저항 장치들은, 예를 들어, US 2004/0252009 A1 및 DE 30 27 122 A1에 공개되어 있다.

마지막으로, DE 196 46 441 A1은 저항 장치에 대해 제시하고 있는데, 연결부가 하부측에 단독으로 부착되어 있기 때문에 솔더링된 연결을 시각적으로 검사할 수 없다.

도 5의 공지의 SMD 저항 장치(9)로부터 본 발명의 목적은 도출된다. 본 발명의 목적은 솔더링 포인트의 시각적 검사를 용이하게 하여 SMD 저항 장치(9)의 단점을 제거하는 것이다.

이러한 목적은 청구항에 구체적으로 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 저항 장치 및 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 달성된다.

본 발명은 저항 장치의 측면으로 노출된 연결부를 정렬시키는 일반적인 기술적 교시를 포함함으로써, 시각적으로 살펴볼 수 있는 방식으로 연결부를 솔더(solder)로 가용(wettable)할 수 있는데, 이는 각각의 솔더링 된 연결을 시각적으로 검사할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 저항 장치는 바람직하게는 SMD 저항 장치로 구체화되며 종래의 표면 실장을 허용한다. 그러나, 본 발명은 SMD 저항 장치로 한정되지는 않지만, 그러나 원리에 있어서, 예를 들어 솔더 핀에 의한 종래의 접점을 제공하는 다른 형태의 저항 장치를 포함한다.

본 발명에 따른 저항 장치는 또한 평면의 금속 지지 부재를 포함하고, 그것의 금속 물질의 구성이 양호한 열 전도성 및 적합한 열 팽창 계수를 가지는 것에 기인하여, 본 발명에 따른 저항 장치의 동작에 유리하다.

게다가 본 발명에 따른 저항 장치는 저항성 물질로 이루어진 평면의 저항 부재를 포함하고, 저항 부재는 평면의 지지 부재의 하부측에 위치한다.

본 발명의 문맥에서 사용된 '평면의 저항 부재 또는 지지 부재'라는 용어는 일반적인 용어로 해석되며 평면의 표면의 수학적 또는 기하학적 정의에 한정되지 않는다. 이러한 특징은 바람직하게는 그러나 지지 부재 또는 저항 부재의 측면 연장이 지지 부재 또는 저항 부재의 두께보다 실질적으로 크다는 것을 함축하고 있다. 게다가 이러한 특징은 또한 바람직하게는 지지 부재의 상부측과 하부측 또는 저항 부재가 각각 서로 나란하게 뻗어있다는 개념을 포함한다. 지지 부재 및 저항 부재는 또한, 구부러지거나 아치 형상도 가능하지만, 바람직하게는 평평하다.

게다가, 본 발명에 따른 저항 장치는 적어도 두 개의 분리된 금속 연결부를 포함하고, 이는 저항 부재의 전기적 접점을 포함하고 지지 부재의 하부측에 부분적으로 위치한다. 그러나 서두에 기재된 도 5에 도시된 공지의 SMD 저항 장치와 대비하여, 연결부는 하부측의 전체에 위치하는 것이 아니라 저항 장치의 측면의 노출된 부분의 적어도 일부분에 위치하여, 솔더링 하는 경우 측면으로 볼 수 있는 솔더링 포인트가 형성되고, 이로인해 시각적 검사를 용이하게 한다.

금속 연결부는 각각 저항 장치의 측면에서 금속 지지 부재를 향해 위쪽으로 확장되고, 연결부는 지지 부재와 닿게되고 전기적 및 열적으로 접촉한다. 예를 들어, 연결부는 U자 형상의 단면을 가지며 각각 저항 장치를 대향하는 모서리에서 캡(cap) 형상으로 감쌀 수 있고, 접점 영역에서 측면 금속 코팅이 또한 가능하다.

본 발명에 따른 저항 장치에서는, 금속 지지 부재를 통한 원하지 않는 분로를 피하기 위해서, 금속 지지 부재는 단지 기판 및 열 전도체로서의 역할만 하고, 본 발명에 따른 저항 장치에서 지지 부재가 전기적 전도체로서의 역할은 하지 않는다. 따라서 본 발명에 따른 금속 지지 부재는 바람직하게는 절개부(incision)를 구비하며, 이는 지지 부재를 서로 전기적으로 절연된 적어도 두 개의 부분으로 나누고, 지지 부재를 통한 두 개의 연결부 사이의 전류의 흐름을 막는다. 가장 단순한 형태로 절개부는 도 4에 따른 공지의 SMD 저항 장치에서와 같은 방식으로 구체화되지만, 그러나 저항 필름이 기판의 상부측에 위치한다. 지지 부재에서 절개부는, 그러나, 바람직하게는 적어도 부분적으로 비스듬하게, 예를 들어, V 형상, W 형상 또는 미앤더(meander) 형상으로 형성된다. 지지 부재에서 절개부의 이러한 설계 형상은 횡단 절개부를 구비하는 경우보다 저항 장치의 기계적 안정성이 더 커지는 장점을 가진다.

본 발명에 따른 저항 장치의 연결부는 또한 바람직하게는 표준 솔더 패드에 적합하게 변형된 크기이고, 따라서 본 발명에 따른 저항 장치는 도 4에 따른 공지의 SMD 저항 장치와 다르며, 연결부는 실질적으로 더 큰 측면 연장을 구비한다. 따라서 본 발명에 따른 저항 장치에서 연결부는 바람직하게는 두 연결부 사이의 거리의 30%, 20% 또는 15% 이하인 측면 연장을 구비한다. 본 발명에 따른 저항 장치를 초소형화하는 경우, 연결부 사이의 거리에 비례하여 연결부의 치수를 결정하는 것은 지나치게 작은 연결부를 초래한다. 1㎜, 0.5㎜ 또는 0.1㎜의 범위는 연결부의 측면 연장에 대한 최대 값으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 라멜라 연결부는 0.1-0.3㎜(0402 타입), 0.15-0.40㎜(0603 타입), 0.25-0.75㎜(1206 타입) 또는 0.35-0.85㎜(2512 타입) 범위의 폭을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 저항 장치의 저항성 물질은 바람직하게 예를 들어 구리-망간-니켈 합금과 같은 구리-망간 합금으로 구성된다. 예를 들어, CuMn12Ni, CuMn7Sn 또는 CuMn3 합금이 저항성 물질로 사용될 수 있다. 선택적으로 본 발명의 범위 내에서, 니켈-크롬 합금, 특히 니켈-크롬-알루미늄 합금이 저항성 물질로 가능하다. 가능한 합금의 예는 NiCr20AlSi1MnFe, NiCr6O15, NiCr8O20, NiCr3O20이다. 게다가, 저항 부재는 예를 들어 CuNi15 또는 CuNi10와 같은 구리-니켈 합금으로 구성될 수 있다. 그러나 사용될 수 있는 저항성 물질에 대해, 본 발명은 상기한 예에 한정되지 않으며, 다른 저항성 물질들 또한 원칙적으로 가능하다.

본 발명에 따른 저항 장치가 바람직하게는 높은 소형화 정도를 가진다는 것이 또한 언급되어야 하다. 본 발명에 따른 저항 장치의 두께는 2㎜, 1㎜, 0.5㎜ 또는 심지어 0.3㎜ 이하일 수 있다. 본 발명에 따른 저항 장치의 길이는 10㎜, 5㎜, 2㎜ 이하 또는 심지어 1㎜ 이하일 수 있다. 반면에 본 발명에 따른 저항 장치의 폭은 바람직하게는 5㎜, 2㎜ 또는 심지어 1㎜ 이하일 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 저항 장치의 지지 부재는 바람직하게는 0.05-0.3㎜ 범위의 두께를 가진다.

저항 장치는 외부면에 바람직하게는 온도-저항성 절연층(이하에서 일반적으로 솔더 저항이라 한다)이 덮여진다는 것이 또한 언급되어야 하고, 이것은 종래의 SMD 저항 장치와 유사하다. 따라서 본 발명에 따른 저항 장치의 솔더 저항은 바람직하게는 지지 부재의 상부측과 저항 부재의 하부측에 부착된다.

게다가 가장 작은 가능한 연결 저항을 이루기 위해서, 연결부가 바람직하게는 고 전도성 물질로 구성된다는 것이 언급되어야 한다. 본 발명에 따른 저항 장치의 지지 부재 및/또는 연결부는 또한 바람직하게는 예를 들어, 저항 부재로부터 효율적인 열 발산을 이루기 위해서, 열적으로 높은 전도성 물질로 이루어진다. 연결부 및/또는 지지 부재는 이러한 목적을 위해서, 예를 들어 구리 또는 구리 합금으로 이루어질 수 있다.

각 연결부는 바람직하게는 캡(cap) 형상이고, 예를 들어 U 형상 단면일 수 있다. 이러한 U 형상 단면을 구비하는 캡 형상 연결부에서, 연결부의 상부 받침부(leg)는 지지 부재를 상부에서 감싸고, 반면에 U 형상 연결부의 하부 받침부는 지지 부재를 하부에서 감싼다. 이러한 캡 형상 연결부에서 캡 형상 연결부는 바람직하게는 지지 부재 및/또는 저항 부재를 상부 및 하부는 물론 측면에서도 감싸기 위해 쓰인다. 이것은 저항 장치가 본 발명에 따른 제조 과정에 의한 반제품(blank)으로부터 분리되는 경우에만 캡 형상 연결부가 적용된다면 가능한데, 이는 단지 분리된 저항 장치의 노출된 측면의 절단면이기 때문이다.

본 발명에 따른 저항 장치에서도 접착층이 바람직하게는 평평한 저항 부재와 평평한 지지 부재 사이에 위치한다는 것이 언급되어야 한다. 하나는, 접착층은 평평한 저항 부재를 지지 부재의 하부측에 고정한다. 또 하나는, 접착층은 전기적으로 절연하고 따라서 금속 지지 부재를 통한 원하지 않는 분로를 막을 수 있다.

본 발명에 따른 저항 장치에서 평평한 저항 부재는 또한 바람직하게는 에칭(etching) 처리 또는 몇몇의 다른 방법(예를 들어 레이저 기계 가공)에 의해 구조화되고, 따라서 서두에 기재한 공지의 SMD 저항 장치를 구비한 경우처럼, 저항 부재는 단순한 사각형 또는 미앤더 형상의 저항 경로를 구비한다.

본 발명에 따른 저항 장치는 유리하게 밀리옴 범위의 낮은 저항을 허용하고, 저항은 500mΩ, 200mΩ, 50mΩ, 30mΩ, 20mΩ, 10mΩ, 5mΩ 또는 심지어 1mΩ이하일 수 있다.

본 발명에 따른 저항 장치의 저항 부재가 바람직하게는 연결부와 떨어져, 완전한 외부 전기 절연을 한다는 것이 언급되어야 한다.

그러나, 본 발명은 상기한 본 발명에 따른 저항 장치 뿐만 아니라 대응하는 제조 방법을 포함하고, 각 솔더링 포인트를 시각적으로 검사하기 위해서, 연결부가 저항 장치에 부착됨으로써 연결부는 측면으로 노출되고 시각적으로 살펴보면서 연결부를 솔더(solder)에 의해 가용(wettable)할 수 있다.

본 발명에 따른 제조 방법에서 상기한 금속 지지 부재의 절개부는 예를 들어, 에칭 처리 또는 레이저 기계 가공에 의해 만들어 질 수 있다

마찬가지로 에칭 처리 또는 레이저 기계 가공에 의해 제조될 수 있는 동일한 방법을 저항 부재의 구조화에 적용하여 미앤더 형상의 저항 경로를 형성한다.

본 발명에 따른 제조 방법과 관련하여 저항 장치가 톱으로 자르거나, 펀칭(punching) 또는 레이저 절단에 의해 반제품으로부터 분리될 수 있다는 것이 언급되어야 한다. 구리로부터 지지 부재를 제조하는 것에서, 구리는 본질적으로 서두에 기재된 도 5에 따른 공지의 SMD 저항 장치에 사용되는 양극처리된 알루미늄(anodized aluminium)보다 부드럽기 때문에, 본 발명은 사용된 톱날의 사용 기간이 더 길다는 장점이 있다.

게다가, 본 발명은 아직 분리되지 않은 다중 저항 장치를 구비한 반제품 상에서 저항을 조정할 수 있는데, 이로 인해 저항 장치가 분리된 후에는 더이상의 저항 조정이 필요하지 않다.

도 1은 본 발명에 따른 SMD 저항 장치를 나타내는 사시도이다.

도 2a-2g는 본 발명에 따른 SMD 저항 장치 제조의 다양한 단계를 나타낸다 .

도 3은 본 발명에 따른 제조 방법을 플로우 차트 형태로 나타낸다.

도 4는 서두에 기재된 공지의 SMD 저항 장치를 나타내는 사시도이다.

도 5는 서두에 기재된 바와 같은 공지의 SMD 저항 장치를 나타내는 사시도이다.

<참조 번호 목록>

1 SMD 저항 장치 2 기판

2.1, 2.2 지지 부재 3 접착층

4 저항 경로 5 보호 래커

6 절개부 7 솔더 패드

8 솔더 패드 9 SMD 저항 장치

10 기판 11 접착층

12 저항 필름 13 구리 접점

14, 15 연결부 16, 17 보호 래커 코팅

18 SMD 저항 장치 19 지지 부재

19.1, 19.2 부분 20 접착층

21 저항 필름 22, 23 연결부

24 절개부 25, 26 솔더 저항

27 회로 기판 28, 29 표준 솔더 패드

30, 31 솔더링 포인트

본 발명의 다른 유리한 장점은 종속항에 특정되어 있거나 또는 도면을 참조 하여, 본 발명의 바람직한 실시예의 기술과 함께 이하에서 상세하게 설명한다.

도 1에서 단면도는 본 발명에 따른 SMD 저항 장치(18)를 나타내고, 이는 예를 들어 0604 타입일 수 있다. 이것은 SMD 저항 장치(18)가 0.06인치(1.524㎜)의 X 방향 길이와 0.04인치(1.016㎜)의 Z 방향 폭을 갖는다는 것을 의미한다. SMD 저항 장치(18)는 또한 예를 들어, 0.4㎜의 Y 방향 두께를 가질수 있다.

SMD 저항 장치(18)는 구리로 만들어진 평평한 지지 부재(19), 접착층(20)에 의하여 지지 부재(19)의 하부측에 접착된 구리-망간-니켈 합금(CuMn12Ni)의 저항 필름(21)을 구비한다. 우선, 접착층(20)은 평평한 지지 부재(19)의 하부측에 저항 필름(21)의 고정을 만든다. 또한 접착층(20)은 전기적으로 절연하고 따라서 저항 필름(21)으로부터 전도성 지지 부재(19)를 절연한다.

SMD 저항 장치(18)는 또한 양쪽에 캡 형상 연결부(22, 23)를 구비하고, 연결부(22, 23)는 지지 부재(19) 및 저항 필름(21)을 상부, 측면 및 하부에서 감싼다. 따라서 두 개의 연결부(22, 23)가 저항 필름(21)을 전기적으로 접착함으로써, 결합된 상태에서 전류가 두 개의 연결부(22, 23)와 저항 필름(21)을 통하여 흐를 수 있게 된다.

평평한 지지 부재(19)에서 V 형상의 절개부(24)는 실재하고, 그것이 지지 부 재(19)를 두 부분(19.1, 19.2)으로 나누고, 두 부분(19.1, 19.2)은 절개부(24)에 의해 서로 전기적으로 절연된다. 절개부(24)의 결합에서, 따라서 저항 필름(21)과 평평한 지지 부재(19) 사이의 접착층(20)은 지지 부재(19)를 통한 원하지 않는 전기적 분로를 막는다. 따라서 지지 부재(19)는 여기서 전류를 전도하는 것이 아니라, 단지 기계적 기판으로서 열을 발산하는 역할을 한다.

마지막으로, 솔더 저항(25)은 지지 부재(19)의 상부측에 위치하고 두 개의 연결부(22, 23) 사이로 연장된다는 것이 언급되어야 한다. 게다가, 솔더 저항(26)은 또한 저항 필름(21)의 하부에 위치하고 두 개의 연결부(22, 23) 사이로 연장된다. 그로인해 SMD 저항 장치(18)에서 저항 필름(21)은 연결부(22, 23)를 제외하고 외부적으로 완전하게 절연된다.

본 발명에 따른 제조 방법은 도 2a-2g와 도 3의 플로우 차트를 참조하여 이하에서 기재할 것이고, 도 2a-2g는 본 발명에 따른 SMD 저항 장치(18)의 다양한 중간 단계를 나타낸다.

본 발명에 따른 제조 방법의 제1 단계 S1에서 도 2a에 도시된 바와 같이, 구리 박(copper-foil) 형태의 지지 부재(19)가 우선 준비된다.

다음 단계 S2에서 저항 필름(21)이 지지 부재(19)의 하부측에 접착되고, 접 착은, 도 2b로부터 알 수 있는 바와 같이, 접착층(20)에 의해 이루어진다.

다음 단계 S3에서 전기적 전도성을 갖는 지지 부재(19)를 통한 수반되는 소정의 전기적 분로를 막기 위해, 절개부(24)는 지지 부재(19)에 형성된다. 절개부(24)는 예를 들어, 에칭 처리 또는 레이저 기계 가공에 의해 형성될 수 있다. 단계 S3은 도 2c에 따른 중간 단계로 인도한다.

단계 S4에서 솔더 저항은 지지 부재(19)의 상부측에 기술분야에서 공지된 방법으로 부착된다.

다음 단계 S5에서 에칭된 구조가 저항 필름(21)에 도입되고, 이것이 결과적으로 미앤더 형상의 저항 경로를 형성한다.

단계 S6에서 솔더 저항(26)은 도 2d로부터 알 수 있는 바와 같이, 저항 필름(21)의 하부측에 부착된다.

다음 단계들 S7 및 S8에서 연결부(22, 23)가 지지 부재(19)와 열적으로 접촉할 수 있도록 하기 위해서, 다음으로 SMD 저항 장치(18)의 대향하는 모서리에서 X 방향으로 지지 부재(19)의 라멜라가 노출된다. 도 2e의 단면도는 지지 부재의 라멜라 노출 후의 상태를 나타낸다.

단계 S9에서 예를 들어, 10㎛ 두께의 구리층이 저항 필름(21)의 노출된 모서리에 하부측에 부착된다.

다음 단계 S10에서 아직 분리되지 않은 다수의 SMD 저항 장치를 구비한 반제품 상에서 저항 조정이 수행된다.

각 저항 조정에 뒤따라서, 단계 S11에서 SMD 저항 장치는 반제품으로부터 분리되는데, 이는 톱, 펀칭(punching) 또는 레이저 기계 가공에 의해 실시된다.

마지막 단계 S12에서 연결부(22, 23)는 솔더 캡으로 노출된 모서리에 부착된다. SMD 저항 장치(18)를 분리한 후에 이러한 방식으로 연결부(22, 23)를 부착함으로써, 도 1의 사시도에서 볼 수 있듯이, 절단면에서 상기 연결부(22, 23)가 측면으로 지지 부재(19)를 감싸게 된다. 도 2는 두 개의 표준 솔더 패드(28, 29) 및 두 개의 솔더링 포인트(30, 31)를 구비한 회로 기판(27) 상의 본 발명에 따른 SMD 저항 장치를 나타낸다. 솔더링 포인트(30, 31)가 SMD 저항 장치(18)의 측면에 노출되고, 따라서 시각적 검사를 용이하게 한다는 것을 단면도로부터 알 수 있다.

본 발명은 상기한 바람직한 구체적인 실시예에 한정되지 않으며, 대신할 수 있는 다양한 변경과 변형이 가능하며, 이것 또한 본 발명의 기술적 사상을 이용하 는 것이고, 특허권의 범위에 속하는 것이다.

Claims

저항 장치(18), 특히 SMD 저항 장치으로서,

a) 상부측과 하부측을 구비한 평평한 금속 지지 부재(19),

b) 저항성 물질로 이루어지며, 상기 지지 부재(19)의 상기 하부측에 정렬된 평평한 저항 장치 부재(21),

c) 상기 저항 장치 부재(21)를 전기적으로 연결하며, 부분적으로 상기 지지 부재(19)의 상기 하부측에 정렬된 적어도 두개의 분리된 금속 연결부(22, 23)를 포함하고,

d) 상기 연결부(22, 23)는 상기 저항 장치(18)의 측면으로 노출되며 솔더(solder)에 의해 가용(wettable)될 수 있음이 측면으로부터 알 수 있는 것을 특징으로 하는 저항 장치(18).
제1항에 있어서,

상기 금속 연결부(22, 23)는 각각 상기 저항 장치(18)의 측면에서 상부로 상기 금속 지지 부재(19)를 향해 연장되며, 전기적 및 열적으로 상기 지지 부재(19)를 연결하는 것을 특징으로 하는 저항 장치(18).
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 지지 부재(19)는 절개부(24)를 구비하고,

상기 절개부는 상기 지지 부재(19)를 서로 전기적으로 절연된 적어도 두 부분(19.1, 19.2)으로 나누고, 상기 두 개의 연결부(22, 23) 사이의 상기 지지 부재(19)를 통한 전류 흐름을 막는 것을 특징으로 하는 저항 장치(18).
제3항에 있어서,

상기 지지 부재(19)의 상기 절개부(24)는 적어도 부분적으로 모서리에 형성되는 것을 특징으로 하는 저항 장치(18).
제4항에 있어서,

상기 절개부(24)는 상기 지지 부재(19)에 V 형상, W 형상 또는 미앤더(meander) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 저항 장치(18).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

a) 상기 연결부(22, 23)는 상기 저항 장치(18)의 측면 연장의 30%, 20% 또는 15% 보다 작은 측면 연장을 구비하여, 표준 솔더 패드(28, 29)의 연결을 형성하고, 및/또는

b) 상기 연결부(22, 23)는 1㎜, 0.5㎜ 또는 0.1㎜ 보다 작은 측면 연장을 구비하여, 표준 솔더 패드(28, 29)의 연결을 형성하는 것을 특징으로 하는 저항 장치(18).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 고 저항성 물질은

a) 구리-망간 합금, 특히 구리-망간-니켈 합금, 특히 CuMn12Ni, CuMn7Sn 또는 CuMn3,

b) 니켈-크롬 합금, 특히 니켈-크롬-알루미늄 합금, 특히 NiCr20AlSi1MnFe, NiCr6O15, NiCr8O20, NiCr3O20,

c) 구리-니켈 합금, 특히 CuNi15 또는 CuNi10

중 하나인 것을 특징으로 하는 저항 장치(18).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

a) 두께가 2㎜, 1㎜, 0.5㎜ 또는 0.3㎜ 이하이고, 및/또는

b) 길이가 10㎜, 5㎜, 2㎜ 또는 1㎜ 이하이고, 및/또는

c) 폭이 5㎜, 2㎜ 또는 1㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 저항 장치(18).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 지지 부재(19)는 두께가 0.3㎜ 이하 및/또는 0.05㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 저항 장치(18).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

a) 상기 지지 부재(19)는 상부측의 표면이 솔더 저항(25)으로 덮여 있고, 및/또는

b) 상기 저항 장치 부재(21)는 하부측의 표면이 솔더 저항(26)으로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 저항 장치(18).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

a) 상기 연결부(22, 23)는 고 전도성 물질로 이루어지고, 및/또는

b) 상기 지지 부재(19)는 고 열적 전도성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 저항 장치(18).
제11항에 있어서,

a) 상기 연결부(22, 23)는 구리 또는 구리 합금으로 이루어지고, 및/또는

b) 상기 지지 부재(19)는 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 저항 장치 부재(21).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

a) 각 연결부(22, 23)는 상기 지지 부재(19)의 상부와 상기 저항 장치 부재(21)의 하부를 캡형(cap-like) 방식으로 맞물리게 하고, 및/또는

b) 각 연결부(22, 23)는 상기 지지 부재(19) 및/또는 상기 저항 장치 부재(21)를 측면으로 캡형 방식으로 맞물리게 하는 것을 특징으로 하는 저항 장치(18).
제1항 내지 제13항에 중 어느 한 항에 있어서,

상기 저항 장치 부재(21)와 상기 지지 부재(19) 사이의 접착층(20)을 특징으로 하는 저항 장치(18).
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 저항 장치 부재(21)는 단순한 직사각형 형상 또는 미앤더 형상으로 확장된 저항 경로를 구비하는 것을 특징으로 하는 저항 장치(18).
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,

저항 값이 밀리옴(milliohm) 범위, 특히 저항 값이 500mΩ, 200mΩ, 50mΩ, 30mΩ, 20mΩ, 10mΩ, 5mΩ 또는 1mΩ 이하인 것을 특징으로 하는 저항 장치(18).
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 저항 장치 부재(21)는 상기 연결부(22, 23)를 제외하고 외부와 전기적으로 완전하게 절연된 것을 특징으로 하는 저항 장치(18).
저항 장치, 특히 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 저항 장치의 제조 방법으로서,

a) 상부측과 하부측을 구비한 평평한 금속 지지 부재(19)를 제공하는 단계,

b) 상기 지지 부재(19)의 상기 하부측에 저항성 물질로 이루어진 평평한 저항 장치 부재(21)를 공급하는 단계,

c) 상기 지지 부재(19)의 상기 하부측에 부분적으로 정렬된 적어도 두개의 분리된 금속 연결부(22, 23)에 의해 상기 저항 장치 부재(21)를 전기적으로 연결하는 단계를 포함하고,

e) 상기 연결부(22, 23)는 상기 저항 장치(18)에 부착되어서 상기 연결부(22, 23)가 상기 저항 장치(18)의 측면으로 노출되며 솔더(solder)에 의해 가용(可溶, wettable)될 수 있음을 측면으로부터 알 수 있는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제18항에 있어서,

상기 지지 부재에 절개부(24)를 생성하는 단계로서, 상기 절개부(24)는 상기 지지 부재(19)를 두 부분(19.1, 19.2)으로 나누고 상기 두 개의 연결부(22, 23) 사이의 상기 지지 부재(19)를 통한 전류 흐름을 막는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제19항에 있어서,

상기 절개부(24)는 에칭 또는 레이저 기계 가공에 의해 상기 지지 부재(19)에 형성되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제19항 또는 제20항에 있어서,

상기 절개부(24)는 상기 지지 부재(19)의 적어도 부분적으로 모서리에 형성되며, 특히 V 형상, W 형상 또는 미앤더(meander) 형상인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 저항 장치 부재(21)는 접착층(20)에 의해 상기 지지 부재(19)의 상기 하부측에 부착되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 저항 장치 부재(21)는 에칭 또는 레이저 기계 가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제23항에 있어서,

상기 저항 장치 부재(21)의 형성 결과로서 미앤더 형상의 저항 경로가 상기 저항 장치 부재(21)에 형성되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제18항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,

a) 상기 지지 부재(19)의 상부측의 표면을 솔더 저항(25)으로 덮는 단계, 및/또는

b) 상기 저항 장치 부재(21)의 하부측의 표면을 솔더 저항(26)으로 덮는 단 계를 특징으로 하는 제조 방법.
제25항에 있어서,

a) 상기 지지 부재(19)의 상부측에서 두 개의 마주보고 있는 모서리의 솔더 저항(25)의 조각(strip)을 제거하는 단계, 및/또는

b) 상기 저항 장치 부재(21)의 하부측에서 두 개의 마주보고 있는 모서리의 솔더 저항(25)의 조각(strip)을 제거하는 단계, 및/또는

c) 상기 지지 부재(19)와 상기 저항 장치 부재(21) 사이의 접착층(20)의 마주보고 있는 모서리의 조각(strip)을 제거하는 단계, 및/또는

d) 상기 지지 부재(19)의 하부측에서 두 개의 마주보고 있는 모서리의 저항 장치 부재(21)의 조각(strip)을 제거하여 전기적으로 연결하기 위해 상기 저항 장치 부재(21)를 조각(strip) 형상으로 노출시키는 단계를 특징으로 하는 제조 방법.
제18항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

복수의 저항 장치들(18)을 구비하는 패널(panel)로부터 분리시킴으로써 저항 장치들(18)을 절연하는 단계를 특징으로 하는 제조 방법.
제27항에 있어서,

상기 저항 장치들(18)은 패널을 톱으로 자르거나, 각인(stamp)하거나 또는 레이저 절단에 의해 절연되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제27항 또는 제28항에 있어서,

상기 저항 장치들(18)을 절연하기 전에 저항 밸런싱(balancing)을 실시하는 단계를 특징으로 하는 제조 방법.
제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 연결부(22, 23)는 저항 밸런싱 후 및/또는 절연 후에 부착되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.