TW202403795A - 薄型電阻器及其製作方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種薄型電阻器及其製作方法。此製作方法中，先設置電阻基材於可撓性基材的頂表面上。接著，進行電極成型步驟、分離步驟、形成鍍層步驟，以獲得薄型電阻器。因此，藉由本發明的方法，可獲得兼具可撓曲與良好導熱性質的薄型電阻器。
Description
本發明係有關一種薄型電阻器，特別是提供一種具有可撓性之高功率薄型電阻器及其製作方法。
傳統製造薄型電阻的流程中，一般係使用陶瓷材料或高分子材料作為承載基板，再形成電阻材料於基板的上表面後，接著施以端電極製程，即可形成薄型電阻元件。
然而，縮減厚度後的傳統薄型元件，易受選用基板影響產品性質。例如，若選用陶瓷基板時，所得薄型元件可能有易脆裂之問題，造成產品的機械性質不符合需求。另一方面，若選用如聚醯亞胺(polyimide；PI)、玻璃纖維(如FR4)與樹脂(resin)等的高分子材料時，則會因為高分子材料的導熱性不佳，而造成產品的熱傳導性質不符合需求。
有鑑於此，亟需提供一種薄型電阻器及其製作方法，以改進習知薄型電阻器及其製作方法的缺點。
本發明的一態樣提供一種薄型電阻器之製作方法，其中此方法可有效地製作兼具導熱性質與可撓曲性質的薄型電阻器，以滿足應用所需。
本發明的另一態樣提供一種薄型電阻器，其係藉由前述方法所製成。
根據本發明的另一態樣，一種薄型電阻器之製作方法，包含：設置電阻基材於可撓性基材之頂表面上，以形成複合塊材，其中可撓性基材的厚度小於0.2 mm，可撓性基材的組成包含矽、鎂及鋁，且可撓性基材不以高分子材料所形成，複合塊材具有複數個單元區域；對每一此些單元區域進行成型製程，其中成型製程包含：圖案化每一此些單元區域中之電阻基材，以暴露出可撓性基材之一部分的頂表面；形成金屬層於圖案化之電阻基材之一部份上，以形成複數個電極，其中金屬層具有金屬層厚度；以及形成金屬層後，形成保護層於電阻基材之剩餘部份上，其中保護層具有小於或等於金屬層厚度的保護層厚度；進行成型製程後，分離每一此些單元區域，以獲得複數個電阻單元；以及形成鍍層於每一此些電極之複數個表面上，以獲得此些薄型電阻器。
根據本發明的一些實施例，設置電阻基材於可撓性基材前，製作方法更包含形成黏著層於可撓性基材之頂表面上。
根據本發明的一些實施例，可撓性基材的組成更包含鈉、鈣、鉀及/或鐵。
根據本發明的一些實施例，可撓性基材的最小可捲曲半徑大於厚度之五百倍。
根據本發明的一些實施例，可撓性基材的導熱係數為0.5 W/(K．m)至2.0 W/(K．m)，以及可撓性基材的熱膨脹係數不大於4 ppm/K。
根據本發明的一些實施例，圖案化電阻基材之操作可藉由蝕刻電阻基材來形成。
根據本發明的一些實施例，形成金屬層之操作可藉由印刷、塗覆、濺鍍及/或電鍍來形成。
根據本發明的一些實施例，保護層緊靠此些電極之側壁。
根據本發明的一些實施例，此些薄型電阻器之厚度小於0.2 mm。
根據本發明的另一態樣，藉由先前所述的方法所製成，其中薄型電阻器之厚度小於0.2 mm且薄型電阻器可被撓曲。
應用本發明的薄型電阻器及其製作方法，其係藉由可撓性基材來有效地製作具有可撓曲性質的薄型電阻器。其次，由於本發明之薄型電阻器係使用非高分子材料所形成的可撓性基材，故藉由本發明的製作方法所製備之薄型電阻器比起傳統基材具有較佳的導熱性質，因此可應用於高功率產品中。據此，本發明之薄型電阻器具有良好的熱傳導與可撓曲等優異特性。
為了對本發明之實施例及其優點有更完整之理解，現請參照以下之說明並配合相應之圖式。必須強調的是，各種特徵並非依比例描繪且僅係為了圖解目的。相關圖式內容說明如下。
請同時參照圖1與圖2，其中圖1係繪示根據本發明之一些實施例的薄型電阻器之製作方法100的流程示意圖，而圖2係繪示根據本發明之一些實施例的薄型電阻器200之剖面示意圖。於方法100中，先形成電阻基材220於可撓性基材210之頂表面上，以形成複合塊材，如操作110所示。本發明之可撓性基材210的組成包含矽、鎂、鋁、其他適合的元素，或上述元素的任意組合，且可撓性基材210不以高分子材料(如聚醯亞胺，或者由玻璃纖維與樹脂所組成之複合高分子材料等)所形成。若可撓性基材210以高分子材料形成時，由於一般高分子材料之耐熱性較差，且不具有良好之熱傳性質，因此難以應用於高功率產品中。較佳地，本發明之可撓性基材210可由玻璃材料所形成。在一些實施例中，本發明之可撓性基材210不由陶瓷材料所形成。在一些實施例中，可撓性基材210可選擇性地包含鈉、鈣、鉀、鐵，或上述元素的任意組合。可撓性基材210的厚度小於0.2 mm。若可撓性基材210之厚度不小於0.2 mm時，過厚之可撓性基材210將降低所製薄型電阻器之可撓性。較佳地，可撓性基材210的厚度係不大於0.1 mm。在一些實施例中，可撓性基材210具有0.5 W/(K．m)至2.0 W/(K．m)的導熱係數與不大於4 ppm/K (25℃下)的熱膨脹係數，以利應用於高功率產品。
舉例而言，電阻基材220可藉由摩擦熔接、壓合、其他適合的固定方法，或上述方法之任意組合來設置於可撓性基材210上。在一些實施例中，於進行操作110前，方法100可選擇性地形成黏著層於可撓性基材210的頂表面上，以藉由黏著層來壓合黏結可撓性基材210與電阻基材220。在其他實施例中，電阻基材220可藉由印刷製程或類似的塗覆製程來形成，其中電阻材料係利用印刷或塗覆等方式形成於可撓性基材210的頂表面上，進而形成電阻基材220。
於進行操作110後，對複合塊材進行成型製程，如操作120所示。其中，複合塊材具有多個單元區域，且每一個單元區域係接續進行後述之製程操作，而製得如圖2所繪示之薄型電阻器200。據此，圖2所繪示之結構即相當於所述之單元區域。成型製程係先圖案化複合塊材中每一個單元區域的電阻基材220，接著形成金屬層230於已圖案化的電阻基材220之一部份上，然後形成保護層240於電阻基材220之剩餘部份上。
舉例而言，於前述圖案化複合塊材中單元區域的電阻基材220之步驟中，複合塊材係先塗覆適合的光阻，並對光阻進行曝光與進行顯影，即可形成圖案化光阻於電阻基材220的頂表面上。然後，利用圖案化光阻對電阻基材220進行蝕刻，以暴露出可撓性基材210之一部份的頂表面，而使每一個單元區域具有圖案化電阻基材220。須說明的是，為方便說明與清楚繪示之目的，圖2所繪之電阻基材220係沿未被圖案化蝕刻之部分剖切，故電阻基材220仍係完整地覆蓋於可撓性基材210上。
於形成金屬層230的步驟中，舉例而言，可藉由印刷、塗覆、濺鍍、電鍍、其他適合的方法，或上述方法之任意組合，來形成金屬層230於圖案化的電阻基材220之一部份上，藉以形成每一單元區域中的複數個電極。在一些實施例中，金屬層230的組成可包含但不限於鉭、鉻、鎳、 鋁、錳、銅、銀、鈀、鉑、其他適合的導電材料，或上述材料之任意組合。
於形成保護層240的步驟中，舉例而言，可藉由填充、濺鍍、其他適合的方法，或上述方法之任意組合，來形成保護層240於電阻基材220的剩餘部分上，其中保護層240的厚度小於或等於前述之金屬層230的厚度，以助於後續之銲接。在一些實施例中，保護層240的組成包含防銲油墨(如環氧樹脂)及/或其他適合的保護材料，惟本發明不以此為限。此外，在一些實施例中，所形成之保護層240緊靠前述金屬層230之側壁，以有效地保護電阻基材220，來達到隔絕外界氣體之功能。
於成型製程後，分離每一個已圖案化的單元區域，以獲得複數個電阻單元，如操作130所示。在一些實施例中，分離單元區域的方法可包含但不限於衝壓、切割、其他適合的分離方法，或上述方法之任意組合。
於分離每一個已圖案化的單元區域後，形成鍍層250於此些電阻單元中的電極表面上，以獲得如圖2所繪之薄型電阻器200，如操作140與操作150所示。形成鍍層250的方法可包含但不限於印刷、塗覆、濺鍍、電鍍、其他適合的形成方法，或上述方法之任意組合。在一些實施例中，鍍層250可形成於可撓性基材210、電阻基材220與金屬層230之側面，以及金屬層230與保護層240的頂面上。鍍層250的組成材料可包含但不限於銅、鎳、錫、鉻、鋁、錳、銀、適合的導電材料，或上述導電材料的組合。在一些實施例中，所獲得的薄型電阻器200之厚度小於0.2 mm，以符合微小化的元件使用需求。
請參照圖3，其係繪示根據本發明之一些實施例的薄型電阻器的局部結構之立體示意圖。由於此薄型電阻器200的製作方法中，可撓性基材210具有可撓曲性及/或延展性，因此可如圖3所示，於實際使用時在厚度方面具有適合的彎曲程度。在一些實施例中，可撓性基材210的最小可捲曲半徑大於或等於可撓性基材210之厚度的五百倍。
以下利用應用例以說明本發明之應用，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。
應用例
藉由前述之製作方法，將電阻基材設置在厚度小於或等於0.1 mm的可撓性玻璃基材上，以形成複合塊材，其中可撓性玻璃基材的最小可捲曲半徑大於或等於其厚度的五百倍(即大於或等於50 mm)，且此可撓性玻璃基材具有0.5 W/(K．m)至2.0 W/(K．m)的導熱係數及不大於4 ppm/K (25℃下)的熱膨脹係數。接著，對此複合塊材進行成型製程，以圖案化電阻基材、形成金屬層與保護層，並於成型製程後，分離複合塊材中之每一個單元區域，而獲得複數個電阻單元。最後再形成鍍層於每一個電阻單元上，以獲得應用例之可撓性高功率薄型電阻器。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:方法
110,120,130,140,150:操作
200:薄型電阻器
210,220:基材
230:金屬層
240:保護層
250:鍍層
為了對本發明之實施例及其優點有更完整之理解，現請參照以下之說明並配合相應之圖式。必須強調的是，各種特徵並非依比例描繪且僅係為了圖解目的。相關圖式內容說明如下。
圖1係繪示根據本發明之一些實施例的薄型電阻器之製作方法的流程示意圖。
圖2係繪示根據本發明之一些實施例的薄型電阻器之剖面示意圖。
圖3係繪示根據本發明之一些實施例的薄型電阻器的局部結構之立體示意圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
100:方法
110,120,130,140,150:操作
Claims (10)
- 一種薄型電阻器之製作方法，包含： 形成一電阻基材於一可撓性基材之一頂表面上，以形成一複合塊材，其中該可撓性基材的一厚度小於0.2 mm，該可撓性基材的一組成包含矽、鎂及鋁，且該可撓性基材不以一高分子材料所形成，該複合塊材具有複數個單元區域； 對每一該些單元區域進行一成型製程，其中該成型製程包含： 圖案化每一該些單元區域中之該電阻基材，以暴露出該可撓性基材之一部分的該頂表面； 形成一金屬層於圖案化之該電阻基材之一部份上，以形成複數個電極，其中該金屬層具有一金屬層厚度；以及 形成該金屬層後，形成一保護層於該電阻基材之一剩餘部份上，其中該保護層具有小於或等於該金屬層厚度的一保護層厚度； 進行該成型製程後，分離每一該些單元區域，以獲得複數個電阻單元；以及 形成一鍍層於每一該些電極之複數個表面上，以獲得該些薄型電阻器。
- 如請求項1所述之製作方法，其中設置該電阻基材於該可撓性基材前，該製作方法更包含形成一黏著層於該可撓性基材之該頂表面上。
- 如請求項1所述之製作方法，其中該可撓性基材的該組成更包含鈉、鈣、鉀及/或鐵。
- 如請求項1所述之製作方法，其中該可撓性基材的最小可捲曲半徑大於該厚度之五百倍。
- 如請求項1所述之製作方法，其中該可撓性基材的一導熱係數為0.5 W/(K．m)至2.0 W/(K．m)，以及該可撓性基材的一熱膨脹係數不大於4 ppm/K。
- 如請求項1所述之製作方法，其中圖案化該電阻基材之操作可藉由蝕刻該電阻基材來形成。
- 如請求項1所述之製作方法，其中形成該金屬層之操作可藉由印刷、塗覆、濺鍍及/或電鍍來形成。
- 如請求項1所述之製作方法，其中該保護層緊靠該些電極之側壁。
- 如請求項1所述之製作方法，其中該些薄型電阻器之一厚度小於0.2 mm。
- 一種薄型電阻器，藉由如請求項1至9中之任一項所述的製作方法所製成，其中該些薄型電阻器之一厚度小於0.2 mm且該些薄型電阻器可被撓曲。
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| TW111126003A TWI811014B (zh) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 薄型電阻器及其製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI811014B (zh) |
-
2022
- 2022-07-12 TW TW111126003A patent/TWI811014B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI811014B (zh) | 2023-08-01 |
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