TW202022897A - 電阻元件 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種電阻元件，其包含：基板，其具有相對的上表面及下表面；對電極(pair of electrodes)，其間隔地設置於基板之上表面上；第一溝槽，其自基板之上表面朝著下表面之方向延伸而形成，並且由第一側壁及第一底面所界定，其中基板的上表面至第一溝槽的第一底面具有第一深度；以及電阻層，設置於基板之上表面上並電性連接對電極，其中電阻層覆蓋第一側壁、第一底面及部分上表面。藉由具有溝槽的基板以增加電流路徑，進而獲得具較高電阻值的電阻元件。

Description

電阻元件

本發明是有關一種電阻元件，特別是一種基板上具有溝槽以使電阻層的電流路徑增加之電阻元件。

電阻元件是電子電路中常見的組件，因應各種不同設計目的，電子電路設計可能需要具有高阻值的電阻元件。請參閱第1圖，習知的電阻元件10包含基板1、對電極2、電阻層3、保護層4以及銲墊5。電阻層3設置於基板1上並與對電極2電性連接，保護層4覆蓋於電阻層3上以絕緣並保護電阻層3。其中，電阻層3為二維平面的結構，其電流路徑局限於對電極的距離，因而無法獲得較高的電阻值範圍，故對於需要高阻值之電阻元件的電路設計可能會產生限制。因此，如何使固定尺寸的電阻元件產生較大的電阻值便是目前極需努力的目標。

於此提供一種電阻元件，藉由溝槽的設計以使得基板上表面至溝槽底面具有高低落差，因而使覆蓋於溝槽上的電阻層具有增加的電流路徑，進而獲得較高的電阻值範圍。舉例來說，在相同的尺寸的前提之下，相較於一般電阻元件的電阻值，本發明所提供之具有溝槽設計之電阻元件可具有110%至700%的電阻值。也就是說，若一般的電阻元件具有100Ω的電阻值，則本發明之具有溝槽設計的電阻元件可具有110Ω至700Ω的電阻值。

本發明一實施例之電阻元件包含：基板，其具有相對的上表面及下表面；對電極(pair of electrodes)，其間隔地設置於基板之上表面上；第一溝槽，其自該基板之該上表面朝著該下表面之方向延伸而形成，並且由一第一側壁及一第一底面所界定，其中該基板的該上表面至該第一溝槽的該第一底面具有一第一深度；以及一電阻層，設置於該基板之該上表面上並電性連接該對電極，其中該電阻層覆蓋該第一側壁、該第一底面及部分該上表面。

較佳地，第一溝槽可為複數個，電阻層覆蓋部分或全部該些第一溝槽的側壁和底面。

較佳地，第一溝槽可為複數個，電阻層覆蓋每一第一溝槽的部分或全部之第一側壁和第一底面。

較佳地，該側壁和該底面夾一角度，該角度的範圍為100度至170度，且該側壁是朝向該第一溝槽外而傾斜於該底面。

較佳地，溝槽空間可為倒梯形。

較佳地，電阻元件可更包含第二溝槽，其自該基板之該上表面朝著該下表面之方向延伸而形成，並且由一第二側壁及一第二底面所界定，一電極材料填充該第二溝槽的該第二側壁及該第二底面形成該對電極。

較佳地，更包含一保護層覆蓋該電阻層及被該電阻層暴露出的該上表面以及填充入該第一溝槽中。

較佳地，電阻元件可更包含第三溝槽，其自該基板之該上表面朝著該下表面之方向延伸而形成，並且由一第三側壁及一第三底面所界定，該保護層覆蓋該第三溝槽的該第三側壁及該第三底面並填充入該第三溝槽中。

較佳地，該對電極至該基板之該下表面具有一第一距離，該第一距離的範圍為10 μm至3 mm。

較佳地，第一深度可為第一距離的5%~90%。

本發明另一實施例之電阻元件包含：基板，其具有相對的上表面及下表面；對電極(pair of electrodes)，其間隔地設置於基板之上表面上；第一溝槽，其自基板之上表面朝著下表面之方向延伸而形成，並且由第一側壁及第一底面所界定，其中基板的上表面至第一溝槽的第一底面具有第一深度；電阻層，設置於基板之上表面上並電性連接對電極，其中電阻層覆蓋第一側壁、第一底面及部分上表面；第二溝槽，其自基板之上表面朝著下表面之方向延伸而形成，並且由第二側壁及第二底面所界定，電極材料填充第二溝槽中以形成對電極；以及第三溝槽，其自基板之上表面朝著下表面之方向延伸而形成，並且由第三側壁及第三底面所界定，其中，保護層覆蓋第三溝槽的第三側壁及第三底面並填充入第三溝槽中。

以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

以下將詳述本發明之各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細說明之外，本發明亦可廣泛地施行於其它的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本發明之範圍內，並以申請專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本發明可能在省略部分或全部特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免對本發明形成不必要之限制。圖式中相同或類似之元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，圖式僅為示意之用，並非代表元件實際之尺寸或數量，有些細節可能未完全繪出，以求圖式之簡潔。

請參照第2圖至第4圖，根據本發明之一實施例之電阻元件100包含基板11、一對電極(pair of electrodes) 12、第一溝槽16、以及電阻層13。基板11具有彼此相對的上表面111及下表面112，基板的材料可以是陶瓷材料、玻璃材料、樹脂材料、塑膠材料或其他可絕緣的材料。對電極12是間隔地設置於基板11之上表面111上。第一溝槽16是自基板11的上表面111朝著下表面112的方向延伸而形成，並且由第一側壁161及第一底面162所界定，其中基板11的上表面111至第一溝槽16的第一底面162具有第一深度H。電阻層13是設置於基板11之上表面111上並電性連接該對電極12，其中電阻層13覆蓋第一溝槽16的第一側壁161、第一底面162以及一部分的上表面111，但電阻層13未填充整個第一溝槽16。本發明所述的電阻元件100可更包含保護層14，其可覆蓋電阻層13及被電阻層13所暴露出之基板11的上表面111。本發明所述的電阻元件可更包含一或多個銲墊15，其設置於基板11的下表面112上。

其次，如第4圖所示，於一實施例中，第一溝槽16的第一側壁161可和第一底面162夾一角度θ，角度θ的範圍可為100度至170度，如此使得第一側壁161朝第一溝槽16外而傾斜於第一底面162。根據本發明之一實施例，第一溝槽16可為倒梯形。然，本發明並不以此為限制，第一溝槽16的形狀可依需求而調整為不同的形狀。

在本實施例中，基板11的上表面111至第一溝槽16的第一底面161具有第一深度H，也就是說，藉由第一溝槽16的設計可使得基板11的上表面111至第一溝槽16的第一底面161具有高低落差，因而使得電阻層13覆蓋於第一溝槽16及基板11上的表面積增加，進而增加電流路徑。故，在不需改變對電極12間距或增加電阻元件100尺寸的情況下，可獲得較高的電阻值範圍。如此一來，本發明所述之具有較小尺寸及高阻值的電阻元件可有利於應用在軟性顯示裝置或穿戴式電子裝置。舉例來說，在相同的尺寸的前提之下，相較於一般電阻元件的電阻值，本發明所提供之具有溝槽設計之電阻元件可具有110%至700%的電阻值。也就是說，若一般的電阻元件具有100Ω的電阻值，則本發明之具有溝槽設計的電阻元件可具有110Ω至700Ω的電阻值。

在上述實施例中，根據第2圖所繪示，第一溝槽16為一個，然本發明並不以此為限制。請參閱第5圖至第8圖，根據本發明另一實施例，電阻元件200包括複數個第一溝槽16，而電阻層13依需求而覆蓋多個第一溝槽16的其中一個或多個，如第5圖及第6圖所示。或者，如第7圖及第8圖所示，電阻元件300包括複數個第一溝槽16，且電阻層13可覆蓋全部的第一溝槽16。需注意的是，當電阻層13覆蓋第一溝槽16時是覆蓋所述第一溝槽16的第一側壁161和第一底面162。

根據本發明的其他實施例，請參閱第9圖、第10圖、第11圖及第12圖，本發明所請的電阻元件400、500、600及700可包含複數個第一溝槽16，而電阻層13可依需求覆蓋每一第一溝槽16的部分第一側壁161和第一底面162，或者覆蓋每一第一溝槽16的全部第一側壁161和第一底面162。其中，電阻層13與第一溝槽16的形狀及數量並不限制於圖式所繪，其可依需求而設計為不同的形狀及數量。可以理解的，未被電阻層13完全覆蓋的第一側壁161和第一底面162則被保護層覆蓋，並且保護層填充入每一第一溝槽16中。

根據另一實施例，本發明所述的電阻元件200可更包含第二溝槽17，請參閱第6圖，第二溝槽17是自基板11的上表面111朝著下表面112方向延伸而形成，並且由第二側壁171及第二底面172所界定。其次，一電極材料填充(fill)入第二溝槽17的第二側壁171及第二底面172中可形成該對電極12，其中，電極材料可包含銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)或鋁(Al)。

本發明所述的電阻元件300可更包含第三溝槽18，請參閱第6圖，第三溝槽18是自基板11的上表面111朝著下表面112方向延伸而形成，其是由第三側壁181及第三底面182所界定。於此，保護層14覆蓋電阻層13、被電阻層13所暴露出之基板11的上表面111。再者，保護層14不但覆蓋第三側壁181及第三底面182，並且填充入整個第三溝槽18中。

請參閱回第3圖，根據本發明一實施例，電阻元件的對電極12至基板11的下表面112可具有第一距離X，其中第一距離X的範圍可為10 μm至3 mm。而基板11的上表面111至第一溝槽16的底面161之第一深度H可為第一距離X的5%~90%。

綜上所述，本發明所述之電阻元件的基板上的溝槽設計可以使得基板之上表面至溝槽底面具有高低落差，因而可使得電阻層覆蓋在溝槽及基板上的表面積增加，進而增加電流路徑。藉由這樣的設計，可在不需要改變對電極間距或增加電阻元件尺寸的情況下，獲得具有較高電阻值的電阻元件。

以上所述之實施例僅是為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

1、11:基板2、12:對電極3、13:電阻層4、14:保護層5、15:銲墊16:第一溝槽17:第二溝槽18:第三溝槽10、100、200、300、400、500、600、700:電阻元件111:上表面112:下表面161:第一側壁162:第一底面171:第二側壁172:第二底面181:第三側壁182:第二底面X:第一距離H:第一深度θ:角度

第1圖為習知的電阻元件之剖面示意圖。 第2圖為根據本發明一實施例之電阻元件100的俯視透視圖。 第3圖為沿著第2圖之A-A’沿線、加上保護層14之電阻元件100的剖面示意圖。 第4圖為根據本發明一實施例之第一溝槽及電阻層的剖面放大圖。 第5圖為根據本發明另一實施例之電阻元件200的俯視透視圖。 第6圖為沿著第5圖之B-B’沿線、加上保護層14之電阻元件200的剖面示意圖。 第7圖為根據本發明又一實施例之電阻元件300的俯視透視圖。 第8圖為沿著第7圖之C-C’沿線、加上保護層14之電阻元件300的剖面示意圖。 第9圖為根據本發明一實施例之電阻元件400的俯視透視圖。 第10圖為根據本發明另一實施例之電阻元件500的俯視透視圖。 第11圖為根據本發明又一實施例之電阻元件600的俯視透視圖。 第12圖為根據本發明再一實施例之電阻元件700的俯視透視圖。

11:基板

12:對電極

13:電阻層

14:保護層

15:銲墊

16:第一溝槽

17:第二溝槽

18:第三溝槽

111:上表面

112:下表面

171:第二側壁

172:第二底面

181:第三側壁

182:第三底面X第一距離

H:第一深度

Claims (11)

1. 一種電阻元件，包含： 一基板，其具有相對的一上表面及一下表面； 一對電極(pair of electrodes)，其間隔地設置於該基板之該上表面上； 一第一溝槽，其自該基板之該上表面朝著該下表面之方向延伸而形成，並且由一第一側壁及一第一底面所界定，其中該基板的該上表面至該第一溝槽的該第一底面具有一第一深度；以及 一電阻層，設置於該基板之該上表面上並電性連接該對電極，其中該電阻層覆蓋該第一側壁、該第一底面及部分該上表面。
2. 如請求項1所述之電阻元件，其中該第一溝槽為複數個，該電阻層覆蓋部分或全部該些第一溝槽的該些第一側壁和該些第一底面。
3. 如請求項1所述之電阻元件，其中該第一溝槽為複數個，該電阻層覆蓋每一該第一溝槽的部分或全部之該些第一側壁和該些第一底面。
4. 如請求項1所述之電阻元件，其中該側壁和該底面夾一角度，該角度的範圍為100度至170度，且該側壁是朝向該第一溝槽外而傾斜於該底面。
5. 如請求項1所述之電阻元件，其中該溝槽空間為一倒梯形。
6. 如請求項1所述之電阻元件，更包含一第二溝槽，其自該基板之該上表面朝著該下表面之方向延伸而形成，並且由一第二側壁及一第二底面所界定，一電極材料填充該第二溝槽中以形成該對電極。
7. 如請求項1所述之電阻元件，更包含一保護層覆蓋該電阻層及被該電阻層暴露出的該上表面以及填充入該第一溝槽中。
8. 如請求項7所述之電阻元件，更包含一第三溝槽，其自該基板之該上表面朝著該下表面之方向延伸而形成，並且由一第三側壁及一第三底面所界定，該保護層覆蓋該第三溝槽的該第三側壁及該第三底面並填充入該第三溝槽中。
9. 如請求項1所述之電阻元件，其中該對電極至該基板之該下表面具有一第一距離，該第一距離的範圍為10 μm至3 mm。
10. 如請求項9所述之電阻元件，其中該第一深度為該第一距離的5%~90%。
11. 一種電阻元件，包含： 一基板，其具有相對的一上表面及一下表面； 一對電極(pair of electrodes)，其間隔地設置於該基板之該上表面上； 一第一溝槽，其自該基板之該上表面朝著該下表面之方向延伸而形成，並且由一第一側壁及一第一底面所界定，其中該基板的該上表面至該第一溝槽的該第一底面具有一第一深度； 一電阻層，設置於該基板之該上表面上並電性連接該對電極，其中該電阻層覆蓋該第一側壁、該第一底面及部分該上表面； 一第二溝槽，其自該基板之該上表面朝著該下表面之方向延伸而形成，並且由一第二側壁及一第二底面所界定，一電極材料填充該第二溝槽中以形成該對電極；以及 一第三溝槽，其自該基板之該上表面朝著該下表面之方向延伸而形成，並且由一第三側壁及一第三底面所界定，其中，一保護層覆蓋該第三溝槽的該第三側壁及該第三底面並填充入該第三溝槽中。

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