TW550600B - Resistor component with multiple layers of resistive material - Google Patents

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550600 A7 B7 五、發明説明（2 ) 方便形成具有各種電阻値之各種不同電阻性元件。 發明之概述 根據本發明之較佳實施例，提供一種電阻器箔，由一具 有第一側面及第二侧面之銅層所構成。在銅層之第一侧面 提供一具有厚度在5埃與70埃間之中間層。一具有厚度在 50埃與2微米間之第一電阻器金屬之第一層爲在中間層， 及一具有厚度在50埃與2微米間之第二電阻器金屬之第二 層爲在第一電阻器金屬之第一層。第一電阻器金屬具有電 阻不同於第二電阻器金屬。 根據本發明之另一實施例，提供一種電阻器箔，由一具 有第一側面及第二側面之銅層所構成。將一第一電阻器材 料之第一層配置在銅層。將一第二電阻器材料之第二層配 置在第一電阻器材料之第一層，第一電阻器材料具有電阻 不同於第二電阻器材料。 根據本發明之另一實施例，提供一種在印刷電路板形成 電阻性元件之方法，包含下列步驟_: a)將一電阻器箔黏著至一電介質基板，電阻器箔係由下 列所構成： 一銅層，具有第一側面及第二側面； 一中間層，在銅層之第一側面具有厚度在5埃與70埃之 間； 一在中間層之第一電阻器金屬之第一層；以及 一第二電阻器金屬之第二層，在第一電阻器金屬之第一 層，第一電阻器金屬具有電阻不同於第二電阻器金屬，電 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 550600 A7 B7 五、發明説明（3 ) 阻器箔黏著至基板，而第二電阻器金屬之第二層面向電介 質基板； b) 在電介質基板自電阻器箔形成一電路痕跡線；以及 c) 自電路痕跡線除去銅層及中間層之一部份，以界定由 電阻器金屬之第一及第二層所構成之電路痕跡線之一區段。 自一較佳實施例之下列説明，連同附圖及後附申請專利 範圍，將會明白此等及其他諸多目的。 附圖之簡要説明 本發明在某些部份及諸部份之配置，可取實體形式，在 專利説明書將詳細説明，並在形成其一部份之附圖例示其 一較佳實施例，在附圖中： 圖1爲一電阻器箔之實放大剖面圖，例示本發明之一較佳 實施例； 圖2爲一電阻器箔之實放大剖面圖，例示本發明之一替代 性實施例； 圖3爲剖面圖，示圖2中所示之電阻器箔附著至一電介質 基板； 圖4爲一自圖2中所示電阻器箔形成之電阻性元件之透視 圖； 圖4A爲圖4中所示電阻性元件之示意電路圖示； 圖5爲圖2中所示另一電阻性元件之部份剖面側視圖； 圖5 A爲圖5中所示電阻性元件之示意電路圖示； 圖6爲使用圖2中所示電阻器箔形成之又一型式之電阻性 元件之部份剖面側視圖； -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 五、發明説明（4 圖6A爲圖6中所示電阻性元 圖7爲-自-在其上有三二::：電路圖示； 之電阻性元件之~面„ /1材料之電阻器落所形成 Λ午“面圖，例示本發明之另一實施例； 圖7Α爲圖7中所示電阻性 、 ρ,〇 & ^ 1干又不思電路圖示；以及 圖8馬一自圖2中所示電阻器 闰 ^ 备泊形成又電阻性元件之透視 圖，例π本發明之另一實 !二係關於-種供使用在印刷電路板形成嵌入電阻性 $阻器11。廣義而言，電阻器fS係以-有二或更多 a電阻性材料施加至其之電阻性銅箱所形成。電阻性材料 ^佳局以金屬形成。如本文中所稱,,金屬，,—詞，指能藉先 則所讨論万法，眞空敷著之金屬及合金。 箔所產生。配合本發明可有利應用電敷著銅箔。 銅箔一般具有額定厚度範圍自約〇 〇〇〇2吋至約〇 〇2吋。鋼 箔厚度有時候就重量予以表示，並且本發明之箔一般具有 重量或厚度範圍自約1 / 8至約1 4英兩/平方呎。特別是有用 之銅箔爲具有重量1/3，1/2，1或2英兩/平方呎者。 配合本發明使用之㈣’可使用二技術之—作成。锻造 或滚軋銅㈣藉-種諸如滾乾之方法，機械式減低一銅或 銅合金條或鍵塊之厚度所產生。電敷U係自溶液㈣子 電解敷著在一旋轉陰極圓筒，並且然後自陰極剥除敷著之 電敷著銅箔有一平滑或光亮（圓筒）側面及一粗糙或無光 澤（銅敷著增長前）側面。藉創新方法施加之層所覆蓋之爷 ，其側面或諸側面可爲一，，標準外型表面，，，低外型表面，，戈 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 550600

非常低外型表面”。有用之實施例涉及使用具有低外型表 面及非常低外型表面之箔。”標準外型表面，，一詞，在本案 用以指一具有Rtm(IPC-MF-150F)大於1〇.2"之箔表面。”低 外型表面”一詞，指一具有Rtm(IpC-MIM5〇F)少於1〇 2 "之 羯表面。”非常-低外型表面”一詞，指一具有Uipc_MF_ 150F)少於5·1 a之箔表面。UJPC-MF-150F)爲自五連續取 樣測量之每一測量之最大峰_谷垂直測量之平均，並可使用

Rank Taylor Hobson，Ltd·，Leicester，England所行銷藉之一 種SURTRONIC® 3輪廓儀予以測量。 配合迄至目前所説明型式之銅羯，可有利應用本發明。 即現請參照圖1 ,以剖面示一例示本發明較佳實施例之電阻 器羯1〇。電阻器箔10係由一銅層12所構成。將一第一電阻 性材料之第一層14施加至銅層12之一側面。層14較佳爲以 種藉敷著法，諸如眞空金屬鍍敷，電敷著，無電敷著或 其组合，敷著至銅層12之金屬或金屬合金所形成。層14較 佳馬藉電敷著法或眞空金屬鍍敷施加至銅層i 2之側面12a。 層丨4係以一種具有電阻率大於銅之金屬所形成。金屬諸如 鋁.鋅’鎳’鎳/絡，鎳/絡/鋁/碎合金，欽，飢，絡，叙 ，鐵，錳及其合金，氧化物，氮化物及矽化物，以及其電 電阻率爲大於銅者之任何蒸汽可敷著金屬或合金，氧化物 丄虱化物及矽化物，可有利應用於形成層i 4。在一種較佳 貝施例，層1 4係以一種鎳/鉻/鋁/矽合金所形成。因爲層Μ 最後將用以形成電阻性元件，層14之厚度將依據形成層Μ 之至屬t電阻率，以及將行形成之電阻性元件所希望之電

裝 訂

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發明説明（6 阻。在此万面，層14可具有厚度在50埃至2微米之間。層 14較佳爲具有厚度在1〇〇埃與500埃之間，更佳爲在100埃^ 350埃之間。. ^ ^將一第二電阻性材料之第二層16施加至層14。層16較佳 爲以β種不同於形成層14者之材料形成。形成層Μ之材料 較佳爲具有電阻率不同於形成層14之材料，其中層叫 電阻不同於層i 4。 、 裴 層1 6可自上引之任何相同材料，亦即鋁，鋅，鎳，鎳/鉻 :鎳/鉻/鋁/矽合金，鈦，釩，鉻，钽，鐵，錳及其合金， 氧化物’ SL化物及秒化物，以及其電電阻率大於銅者之任 何蒸汽可敷著金屬或合金，氧化物，氮化物切化物，妹 歷具有電阻不同於層14之層16所形成。在較佳實施例，^ “ 6係以妲及氧（化合物，例如丁4〇5，钽及氮之化合物 H TaaN及TaN2，或鉻及矽之化合物，例如心以所形成。 層16較佳爲藉—種敷著法，諸如眞空金屬㈣，電敷著 ::電敷著或其組合予以施加。層16較佳爲藉電敷著法或 Λ么金屬艘敷施加至層1 4。 線 如同層14 ’層16〈厚度將依據將行形成之層16及電阻元 件所希望之電阻，以及依據形成層16之材料。在此方面， =了具有厚度在5〇埃至2微米之間❶層“較佳爲具有厚 Ί00埃與5〇〇埃之間，更佳爲在1〇〇埃與35〇埃之間。 現^參照圖2，示—例示本發明替代性實施例之電阻器落 ::阻M20爲相似於電阻器落1〇，並且相同元件以相 ^考圖號標示。電阻器㈣不同於電阻器_，因爲一 -9-

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標π 1 8之中間層予以配置在鋼屉 方面，在該項技藝習知施加一:」、/,一曰14之間。在此 層，，層至銅箔。意在作爲實例而^疋劑"層及7或…，結合塗 屬，今“、# 非限制，結合塗層-俨由八 :，者如鋅，鎳，銳，钕，叙，銘，鐵，訊，二：由金 至，鎳"·基合金，及其組人所错 ^ 鉻-基合 ，穩定劑層一般爲氧化二諸如鋅意:作:實：而非限制 ，鐵，訊’鉻之氧化物，络基合金，鎳-基4,赵’銘 合。如本文中所稱，，，中間層18 = ’及其組 -層或多層之穩定劑及/或結合塗層广曰配置在鋼層12之 、將中間層18施加至銅之清潔表面。中間〜，：… 定劑層或結合塗層，可藉一 曰 不淪爲穩 |紅μ 種興更敷著法，諸如喑、必 …或熱蒸發，或藉電敷著或浸潰或,塗予以：:: 間層18具有厚度大於5埃。 、丁以她加。中 埃與7〇埃之間，更佳^ & 間層18之厚度爲在5 佳實施例，中間ΐ8ΓΓ:埃與約他 劑。 1層心―種由鉻祕氧化物所構成之穩定 9 /σ"知、在形成電阻性元件使用電阻器箔1 0或電阻器# 參閲專利説二::二者至—電介質基板3〇。如進-步 論也將適用。；使；祭：二果使用電阻器落10，下列討 至電人用—種黏合劑（未示）將電阻器笛2〇固著 其中將：：：=或藉一種層壓法黏著至電介質基板30, /、〒知包介貝基板30固化，而電阻器 電阻器落，諸如落i 0及2 〇之方法爲習知去…、附孝。固著 用之转宏士，、土 π廿 （万考馬白知者，並且在其所使 /及，、本身，對本發明並不具有關鍵性。 X 297公釐） 裝 訂 -10- 550600 A7

知私阻器箔20附著至電介質基板3〇，而第二層16最靠近 及面向基板30(如圖3中所示），並且銅層12露出。使用習 知之掩蔽及餘刻法’蝕刻掉電阻器箔2 〇之不想要之區域， 以在電介質基板3〇之表面留下一電路圖案（未示）。 圖4爲一電路之一部份之透視圖，示一在基板3〇上之痕 跡線4 0。藉習知掩蔽及蝕刻技術自痕跡線4 0除去銅層1 2之 一標不” X ’’之區段，以僅留下連接銅層1 2之間開末端之第 及第二電阻器材料之第一及第二層14，16。換言之，區 段X王要在痕跡線4 〇之銅層1 2之間開末端間形成一電阻性 凡件。流動通過痕跡線4〇之任何電流，必須一定流動通過 區段X之第一及第二層14，16。由於第一層14具有電阻不 同於第二層16，區段X之總電阻爲層14，16之函數。 圖4A爲區段X之電阻之電路示意圖。圖*中所示之電阻性 元件爲並聯之二電阻器Ri4，Ri6之同等者，其中Ri4爲在區 段X之第一層Μ之電阻，及R16爲在區段X之第二層16之電 阻。圖4中所示電阻性元件之總電阻Rtotal，係由下列方程 所確定： R總體二 (R 丨 4)(r16) 尺14+ Rl6 圖5示如圖4中所示痕跡元件4〇之一種變化，其產生一種 不同之電阻性元件。在圖5中所示之實施例，在區段X也蝕 刻掉第一層1 4 (藉習知掩蔽及蝕別技術），在區段X僅留下 第二層16。圖5中所示元件之電阻爲在區段X之第二層16 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x 297公釐) 550600 A7 _____B7 五、發明説明（9 ) 之電阻Ri6之函數。所產生之電阻性元件爲同等於圖5八中 所略π者。圖4 - 5 A因此示可如何自相同電阻器箔丨〇藉僅只 改變所除去·，亦即自痕跡線4〇蝕刻掉之層數，形成二不同 電阻性元件。 圖6及6A示一可自電阻器箔形成之電阻性元件之又一 貝她例。在圖6中所示之實施例，已掩蔽及蝕刻電阻器箔 1 0 ’以形成一痕跡線（圖6中以剖面所示），以及掩蔽及蝕 刻痕跡線，以形成一有一中央區段” χ，，及二區段，，γ，，與其靠 近之電阻性元件。在區段X，僅第二層16保留。在區段γ ’第一及第二層14及16均保留。 圖6Α中π所獲得結構之電阻，其中區段γ之電阻爲同等 於並‘之一兒阻器及Ruy，其中Rl4Y爲在區段γ之第一 層14<電阻，及Ruy爲第二層16在區段γ之電阻。區段X t電阻爲R10X，其爲第二層16在區段χ之電阻。圖6及6α 中所示結構之總電阻爲每一區段電阻之和。 迄至目前所説明之電阻性元件，係以一電阻器箔10在其 上有二層電阻性材料，亦即第一層14及第二層16所形成Y 圖7 7F —自一電阻器箔i 1〇在其上有三層電阻器材料所形成 I電阻性7C件之剖面圖。電阻器箔i 10有一銅層丨工2，一第 一電阻性材料之第一層i 14，一第二電阻性材料之第二層 115及第一私阻性材料之第三層116。每一電阻性材料具 有不同之電阻率，因而每一層114，115及116具有不同之電 阻値。掩蔽及蝕刻電阻器洛11〇,以產生一由層116所構2 之中央區X ，由層115及116所構成之中間區段” 以及由 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(21〇 X 297公釐) 550600 五 發明説明（1〇 層m，115及116所構成之外區段"z”。如圖7A中所示，並 且如同先前所討論之結構，圖7中所* 段x’y及z之電阻之和，並且區段…之電二4 (層114’ 115及116(個別電阻所確定。圖7因此例示可形 成-有超過二電阻性層之電阻器箱，並可造成各種 二 阻器値。 兒 攻至目前，經已説明有電阻性元件形成在其中之單—痕 跡線。圖8例示可如何自電阻器箔i 〇形成一兩 艮 :B及、C之三分支之接合點。圖8例示可如何形成有-個或 多個分支，而有不同電阻之多重分支痕跡線。 述之説明:揭示本發明之特定實施例。此等實施 例Ί以說明僅供例示目的。精於此項技藏 〜 、 ^ ^ ^ 貫施很多變 更及修改，而不偏離本發明之精神及範圍。 又 ’?尤其在如φ 士杳 專利之本發明或其同等者之範圍内而言，安立^ " ^^思肩；包括所 有此等修改及變更。 所 -13- 本故張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐)

Claims (1)

1. 550600 A8 B8 C8 D8 第〇9〇123354號專利申請案 中文申请專利範圍替換本(92年5月） 園 一種電阻器箔，由下列所構成： —鋼層，有一第一側面及—第二侧面； 一中間層，在該銅層之第一侧面之上具有厚度在5埃 與7 0埃之間； 第一電阻器金屬之第一層，在該中間層之上具有厚 度在50埃輿2微米之間；以及 ’ …一罘二電阻器金屬之第二層，在該第一電阻器金屬之 第一層心上具有厚度在5〇埃與2微米之間，該第一電阻 态金屬具有不同於該第二電阻器金屬之電阻。 2 ·如申請專利範圍第1項之電阻器箔，其中該第一電阻器 金屬係選自由鋁，鋅，鎳，鎳/鉻，鎳/鉻/鋁/矽合金， 鈇，訊，銘，备，鐵，&及合金，氧化物，氮化物以及 其矽化物所組成之類組。 3 ·如申請專利範圍第2項之電阻器箔，其中該第二電阻器 金屬係選自由鋁，鋅，鎳，鎳/鉻，鎳/鉻/鋁/矽合金， 鈦，釩，路，鈕，鐵，錳及合金，氧化物，氮化物以及 其矽化物所組成之類組。 4 ·如申請專利範圍第3項之電阻器箔，其中該第一電阻器 金屬為不同於該第二電阻器金屬。 5 ·如申請專利範圍第4項之電阻器箔，其中該第一電阻器 金屬為鎳/銘/鋁/矽合金。 6 ·如申請專利範圍第5項之電阻器箔，其中該第二電阻器 金屬為氧化短。 7 ·如申請專利範圍第1項之電阻器箔，其中該中間層係由 8 . 、申請專利範園 ===’:層一…，“ 及其組合所組成類組之材料所:成基合金及鎳基合金’ 如令請專利範園第η之電阻器落，^ 至少一穩定劑層所構成 “中間層係由 9 . 10 12. ，鈇，备，銘，鐵，：：種選自由鋅，鎳，紅 鐵釩，鉻，鉻-基合金及鎳_美人入 及其組合所組成m切料所構成。 土°至’ 利範圍第7或8项之電阻器强，其中該 态金屬為不同於該第二電阻器金屬。 如申請專利範圍第9項之電阻器簿，其中該 金屬為鎳/鉻/鋁/矽合金。 為 如申請專利項之電阻器，其中 金屬為氧化鈕。 时 如申請專利範圍第7或8項之電阻器强，其中該第—電阻 器金屬及該第二電阻器金屬各具有厚度在1〇〇埃與5〇〇埃 之間。 1 3 · -種電阻器箔，由下列所構成： 一銅層，有一第一侧面及一第二側面； 一第一電阻器金屬之第一層，在該銅層之上具有厚度 在50埃與2微米之間；以及 一第二電阻器金屬之第二層，在該第一電阻器金屬之 第一層之上具有厚度在5〇埃與2微米之間，該第一電阻 為金屬具有不同於該第二電阻器金屬之電阻。 -2- 本紙張又度適用中標準(CNS) A4規格(210X297公董) 550600

   14 ·如申請專利範圍第13項之電阻器箔，其中該第一電阻器 金屬係選自由鋁，#，鎳，鎳/鉻，鎳/鉻/鋁/矽合金， 鈦，釩，銘，鈕，鐵，錳以及合金，氧化物，氮化物及 其矽化物所組成之類組。 其中該第二電阻器 鎳/鉻/鋁/矽合金， 氧化物，氮化物及 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之電阻器謂 金屬係選自由鋁，鋅，鎳，鎳/鉻， 敍，訊，絡，輕，鐵，鐘以及合金 其砍化物所組成之類組。 1 6 ·如申請專利範圍第丨5項之電阻器箔，其中該第一電阻器 金屬為不同於該第二電阻器金屬。 1 7 ·如申請專利範圍第丨6項之電阻器箔，其中該第一電阻器 金屬為錄> / 4各/銘/珍合金。 18.如申請專利範圍第17項之電阻器箔，其中該第二電阻器 金屬為輕氧化物。 1 9 · 一種電阻器箔，由下列所構成： 一銅層，有一第一側面及—第二侧面； 一第一電阻器材料之第一層在該銅層之上；以及 一第二電阻器材料之第二層在該第一電阻器材料之第 一層之上，孩第一電阻器材料具有不同於該第二電阻器 材料之電阻。 2 0 .如申請專利範圍第丨9項之電阻器箔，其中該第一電阻器 材料係選自由鋁，鋅，鎳，鎳/鉻，鎳/鉻/鋁/矽合金， 鈦，釩，鉻，鈕，鐵，錳以及合金，氧化物，氮化物及 其矽化物所組成之類組。 * 3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) 1_4規格(21〇 X 297公^----------- 550600

   Η ·如申請專利範圍第20項之電阻器箱，其中該第二電阻器 材料係選自由銘，鋅，鎳，鎳/路，錄/路/|g/珍合金， 鈥’釩，鉻’钽’鐵’錳以及合金，氧化物，氮化物及 其矽化物所組成之類組。 22. 如中請專利範圍第21項之電阻器箱，其中該第一電阻器 材料為不同於該第二電阻器材料。 23. 如_請專利範圍第22項之電阻器_，其中該第一電阻器 材料為鍊/銘^ /錯/碎合金。 24·如申請專利範圍第23項之電阻器箱，其中該第二電阻器 材料為钽氧化物。 另包含一在該銅層 其中該結合塗層為 ’執，路，銘^ -基合 2 5 ·如申請專利範圍第丨9項之電阻器搭， 與該第一電阻器材料間之結合塗層。 2 6 ·如申請專利範圍第2 5項之電阻器謂， 一種選自由鎳，鈀，鈦，鈕，鋁，鐵 金及鎳-基合金所組成類組之金屬。