TW200830333A - Structure of current-sensing micro-resistance device which can raise the loading power - Google Patents

Description

200830333 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關一種可提昇負載功率之電流感應 微電阻元件之結構，特別是一種於電流感測電阻元件 本體的一面貼附有高性能散熱片，使其接上負載時， 電流流經電阻元件本體所產生的熱能得透過高性能 散熱片之材料將此熱量有效且快速的排出，進而降低 電阻元件之溫度。 【先前技術】 眾所周知’電經係電阻與電流的乘積（V - RI )。 一般而言，為了要提供電子元件穩定的電流，穩定的 電阻為一必要條件；而由於精密電子元件上的電壓、 電阻、電流等物理量，會因為基板上電子元件的微小 差異而產生極大變化，因此精密電子元件的電阻與電 流的穩定性乃格外重要。 請參照第1圖所示，一般在精密電子設備的電路 基板100上均形成有許多孔洞，使電子元件310、320 及電流感測微電阻元件200得藉該孔洞插設，然後以 銲錫焊接於基板1〇〇。 其電流感測微電阻元件200，如第2圖所示，多 以鎳銅合金（Ni-Cu)或鎳鉻合金（Ni-Cr)製成，主 要包括有一薄片本體210以及焊設於該薄片本體兩 端下方之插腳220、230，上述之薄片本體210可彎 5 200830333 折成倒U字形，兩彎折端211、212之端面再烊接成 對之支腳220、230;所述成對之支腳22〇、23〇為 體材料所製，用以插人基板⑽上之孔洞 板 100 。 ^ 惟上述之感測用微電阻元件，其除了會有包括焊 接處容易產生較大電阻值以及占用電子電路基板較 -大空間等缺失’當被使用於具有較大電流(功率)的產 品時，由於其元件表面的溫度過高（約12〇〜130。〇， Γ 使產品的阻值產生明顯變化，導致無法獲得準確 測電流值。 若使用-I長條式線狀微電阻，或者是表面黏著 •銅猜微電阻，雖然可以克服空間的問題，但同樣地也 會面因溫度過咼的問題而有相同的缺失。 有鑑於此，本發明人乃針對該缺點研究改進之道 ，經長時研究改良，終於有本發明之產生。 ί 【發明内容】 、因此，本發明旨在提供一種可提昇負載功率之電 流感應微電阻元件之結構，特別是藉由一高性能散熱 體貼合於微電阻元件之-面，以增加微電阻的散熱性 能，而提昇其負載功率者。 本發明之可提昇負载功率之電流感應微電阻元 件之結構，可使用導熱金屬、導熱高分子或石墨等作 為高性能散熱體，當其貼合於電流感測電阻元件本體 200830333 的一面時，可以快速地將電阻元件本體上的熱能散 發，使電阻元件本體的上限溫度維持在約60〜70°C， 以達到提昇電流感測電阻元件之操作功率（Rate Voltage)之目的。 本發明之可提昇負載功率之電流感應微電阻元 件之結構，在相同的量測條件下，其表面溫度降幅， 較一般未貼合散熱體之微電阻而言，溫度降幅幾乎可 達到一倍，因此，該元件即能承受更高之電流流經電 阻元件本體而不至於影響微電阻元件之正常操作（不 易熱損壞）。 本發明之可提昇負載功率之電流感應微電阻元 件之結構，由於微電阻元件的表面溫度能得到良妤的 控制，可應用於更高電流負載的電路設計，而加速高 負載電路的發展與使用。 至於本發明之詳細構造、應用原理、作用與功效 ，則可參照下列依附圖所做之說明即可得到完全的瞭 【實施方式】 本發明之可提昇負載功率之電流感應微電阻元 件之結構，如第3圖所示，該可提昇負載功率之電流 感應微電阻元件4，係包括有一電流感測電阻元件本 體5，以及一可貼合於該電流感測電阻元件本體至少 一面之高性能散熱體6。 7 200830333 上述電流感測電阻元件本體5與高性能散熱體6 之結合，可為緊密壓合，或者是黏著結合成型為一 體。電流感測電阻元件本體5與高性能散熱體6可分 別成型為片狀體後再結合，或者是以片狀與膏狀結 合，或者以其他形狀結合成型。 如第4圖所示，上述之高性能散熱體6，可為導 熱金屬、導熱高分子或石墨，可使用緊密壓合的方式 與電流感應微電阻元件本體5結合成一體，或者，利 用黏膠等接著劑使其結合成為一體。 上述之電流感應微電阻元件4，當接上負載時， 電流感測微電阻元件本體5因電流流過所產生的熱 能，可透過高性能散熱體6將此熱量有效且快速的排 出，使電流感測微電阻元件本體5的溫度得以受到良 好的控制。 如第5圖所示，當電流感測微電阻元件本體5和 高性能散熱體6緊密壓合成電流感應微電阻元件4 後，再於電流感應微電阻元件4的表面進行保護層7 被覆，然後再進行端電極8製備，即可獲得具有高功 率之電流感測元件。 請參照第6圖，係本發明之電流感應微電阻與習 見微電阻之負載功率-溫度關係圖，由該關係圖中可 以看出，在相同的負載功率下（例如2瓦），習見微電 阻元件的表面温度達到1181：，而本發明之電流感應 8 200830333 微電阻的表面溫度則僅有63t，由此可知，本發明 因在微電阻元件本體的至少一面貼合了高性能散熱 體，其溫度可以控制在低溫，其穩定的品質，對於高 功率精密產品而言，不啻為極佳之穩定元件。 “藉由上述構成，本發明之此種可提昇負載功率之 2感應微電阻元件之結構，藉由在電流感測電阻元 體的一面貼合高性能散熱體，其熱能可以快速散 制/吏/机/;,L經電阻70件本體的熱能可被穩定地控 習見微電阻元件之結構，本發明確具有相 二=賜;f未見諸公開使用’合於專利法之 .心明賜准專利，實為德便。 爲陳明者，以μ 例’若依本發明之構 作用仍未超出㈣ ^ ’其所產生之功能 本發明之範圍内，：予所涵蓋之精神時’均應在 200830333 【圖式簡單說明】 第1圖係係習見電流感測微電阻元件之一實施 例示意圖。 第2圖係習見電流感測微電阻元件一實施 例之立體不意圖。 第3圖係本發明之微電阻元件一實施例的立體 組合圖。 第4圖係本發明之微電阻元件一實施例的立體 分解圖。 第5圖係本發明之微電阻元件之製備過程示意 圖。 第6圖係本發明與習見微電阻元件之負載功率 -溫度關係圖。 【主要元件符號說明】 100 :電子電路基板 200 :電流感測微電阻元件 210 :薄片本體 211、212 :彎折端 220、230 :插腳 310、320 ·•電子元件 4 :電流感應微電阻元件 5 :電流感測電阻元件本體 6 :高性能散熱體

Claims (1)

1. 200830333 十 1 2 Γ 4 5 、申請專利範圍： 、一種可提昇負載功率之電流感應微電阻元件之 結構’係包括有—電流感測電阻元件本體，以及 至v鬲性能散熱體，其中高性能散熱體係形成 於電流感測電阻元件本體的至少一面者。 、如申請專利範圍第1項之可提昇負載功率之電流 f應破電阻元件之結構，其中所述之高性能散熱 肢，可為片狀、膏狀或其他形狀。 如申明專利範圍第1或2項之可提昇負載功率之 電：感應微電阻元件之結構，其 散熱體之材料，可A道相人p 了為V熱至屬、導熱高分子或石 墨0 ::請專利範圍第3項之可提昇負載功率之電流 體盘+、、ά β#，其中所述之高性能散熱 :成；：感測電阻元件本體可為壓合成型或黏 =申請專利範圍第4項之可提昇負載功率 感應微電阻元件之έ士諶 L 體與電流感測電阻：：本；1:述之高性能散熱 並被覆保護層㈣本體結合成型後，其外部 如申請專利範圍第5 ^ ^ ^ ^ j徒歼負載功率之電漭 感應微電阻元件之έ士盖 ^ ^ ^ ^ . Μ構，其中所述之高性能散埶 肢與電流感測電阻亓杜 …、 並形成端電極 件本體結合成型後，其兩端