TWI446372B - Metal plate low resistance chip resistor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本發明係關於一種金屬板低電阻晶片電阻器及其製造方法。詳細而言,本發明係藉由噴砂加工而使保護膜或電極膜之密接性提高者。
因於電源裝置或馬達之轉速控制電路等各種控制電路中,作為檢測電流之機構,係使用晶片電阻器,且電阻值為如數mΩ般非常低之晶片電阻器係使用電阻金屬板,故一般稱作金屬板低電阻晶片電阻器。
於此種金屬板低電阻晶片電阻器中,雖存在將電阻金屬板插入塑膠或陶瓷盒中而與作為電極之金屬板焊接而成之類型之金屬板低電阻晶片電阻器,但安裝空間變大且高密度安裝之效率下降。
因此,要求一種直接於電阻金屬板上形成保護膜、電極膜之金屬板低電阻晶片電阻器。
[專利文獻1]WO 2008/018219
於直接於電阻金屬板上形成保護膜、電極膜之金屬板低電阻晶片電阻器中,如專利文獻1所示,為了使保護膜或電極膜之對電阻金屬板之密接力提高,而進行化學方式之
粗化,但存在如以下之問題點。
即,先前之化學方式(粗化)係由粗化劑濃度、溫度、雜質濃度、浸漬時間、振盪速度、金屬板之金屬組織等左右,並且亦產生因化學方式下之金屬板溶解量差導致的電阻值變化之不穩定性。
本發明之目的在於使於金屬板低電阻晶片電阻器中之保護膜或電極膜之對電阻金屬板之密接力提高。
解決上述問題之本發明之技術方案1之金屬板低電阻晶片電阻器之製造方法的特徵在於包含如下步驟:準備特定之寬度及厚度之低電阻金屬板;對上述金屬板之表面進行噴砂加工;沿著上述金屬板之長度方向,於該金屬板之上下表面各者之中央部以特定寬度形成絕緣性保護膜各1條;於上述保護膜之兩側之上述金屬板上,藉由電鍍形成將表面電極、底面電極及端面電極形成為一體之電極膜;及將藉由上述保護膜及電極膜被覆之上述金屬板以特定長度橫向切斷。
解決上述問題之本發明之技術方案2之金屬板低電阻晶片電阻器之製造方法的特徵在於包含如下步驟:準備特定之寬度及厚度之低電阻金屬板;沿著上述金屬板之長度方向,於該金屬板之上下表面各者之中央部以特定寬度形成絕緣性保護膜各1條;除了形成有上述保護膜之部分以外,對上述金屬板之表面進行噴砂加工;於上述保護膜之兩側之上述金屬板上,藉由電鍍形成將表面電極、底面電
極及端面電極形成為一體之電極膜;及將藉由上述保護膜及電極膜被覆之上述金屬板以特定長度橫向切斷。
解決上述問題之本發明之技術方案3之金屬板低電阻晶片電阻器之製造方法的特徵在於包含如下步驟:準備特定之寬度及厚度之低電阻金屬板;對上述金屬板之表面進行噴砂加工;於該金屬板之上下表面各者上以特定寬度形成絕緣性保護膜各複數條;於上述保護膜之間將上述金屬板縱向切斷;於上述保護膜之兩側之上述金屬板上,藉由電鍍形成將表面電極、底面電極及端面電極形成為一體之電極膜;及將藉由上述保護膜及電極膜被覆之上述金屬板以特定長度橫向切斷。
解決上述問題之本發明之技術方案4之金屬板低電阻晶片電阻器之製造方法的特徵在於包含如下步驟:準備特定之寬度及厚度之低電阻金屬板;於該金屬板之上下表面各者上以特定寬度形成絕緣性保護膜各複數條;除了形成有上述保護膜之部分以外,對上述金屬板之表面進行噴砂加工;於上述保護膜之間將上述金屬板縱向切斷;於上述保護膜之兩側之上述金屬板上,藉由電鍍形成將表面電極、底面電極及端面電極形成為一體之電極膜;及將藉由上述保護膜及電極膜被覆之上述金屬板以特定長度橫向切斷。
解決上述問題之本發明之技術方案5之金屬板低電阻晶片電阻器之特徵在於,其係藉由如技術方案1、2、3或4中任一技術方案所記載之製造方法而獲得者。
於本發明中,因對低電阻金屬板之表面進行噴砂加工,故於金屬板表面產生細微之凹凸,因此對於其後形成於金屬板表面之絕緣性保護膜或電極之金屬板表面之密接力增大。尤其係,因於本發明中採用之噴砂為物理方式,故相對於先前之化學方式(粗化)由粗化劑濃度、溫度、雜質濃度、浸漬時間、振盪速度、金屬板之金屬組織等左右之狀況,表面狀態之穩定性可得到飛躍性地提高,並且亦可消除因化學方式下之金屬板溶解量差導致的電阻值變化之不穩定性。
以下,參照圖式所示之實施例對用以實施本發明之形態進行說明。
以下,參照圖式對本發明之一實施例之金屬板低電阻晶片電阻器及其製造方法進行說明。
圖1係用以說明本發明之製造方法之各步驟之概略說明圖,圖1(A)表示準備之低電阻金屬板10。
圖1(B)表示表面經噴砂加工後之低電阻金屬板10。
圖1(C)表示沿著低電阻金屬板10之長度方向,於低電阻金屬板10之上表面中央部以特定寬度形成1條絕緣性保護膜11a、與於低電阻金屬板10之下表面中央部以特定寬度形成1條絕緣性保護膜11b之狀態。
圖1(D)表示於上述保護膜11a、11b之兩側,藉由電鍍均勻地形成將表面電極12a、底面電極12c(參照圖2)及端面電極12b設
為一體之電極膜之狀態。
圖2係於圖1(C)中之X-X面之剖面圖。
而且,於本發明之製造方法中,可藉由將圖1(D)及圖2所示之保護膜11a、11b及藉由電極膜12被覆之低電阻金屬板10以圖1(D)所示之虛線部分之特定長度橫向(X-X面)依序切斷,而獲得所期望之金屬板低電阻晶片電阻器。
本發明之金屬板低電阻晶片電阻器,例如,如圖2所示,於低電阻金屬板10之上下表面具備絕緣性之保護膜11a、11b,且於該保護膜11a、11b之兩側具備電極膜12,該電極膜12係由將表面電極12a、底面電極12c及端面電極12b一體形成為大致相同厚度之層構造而形成。
於圖2中,電極膜12由4層而形成,各層可為例如自內側起為鎳預電鍍層、銅鍍敷層、鎳鍍敷層及錫鍍敷層。此處,電極膜並非必須為4層。
於本發明之製造方法中,首先,如圖1(A)所示,進行準備特定之寬度及厚度之低電阻金屬板之步驟。
作為用以製造低電阻金屬板之合金,可列舉例如錫-鎳合金、錳-銅-鎳合金、銅-錳-錫系合金等銅系合金、鎳-鉻系合金、鐵-鉻系合金等公知之電阻用合金,尤其,就下述之電極部之密接性、低電阻值之可靠性之方面而言,較佳為使用鋼系合金或鐵-鉻系合金。
低電阻金屬板之特定之寬度及厚度可根據所期望之電阻值而適當地選擇。
又,於如圖1(A)所示,通常以成為最終所得之晶片電阻
器之大致長度方向長度之方式選擇特定之寬度之情形時,如圖1(C)所示,沿著低電阻金屬板10之長度方向,於低電阻金屬板10之上表面中央部以特定寬度形成1條絕緣性保護膜11a,於低電阻金屬板10之下表面中央部以特定寬度形成1條絕緣性保護膜11b。
此種低電阻金屬板,例如可藉由於對所期望之合金之錠以公知之方法反覆進行壓延及熱退火而成為特定厚度後,將其切斷為特定寬度之帶狀之方法等而製造。
於本發明之製造方法中,其次,如圖1(B)所示,進行對低電阻金屬板10之表面進行噴砂加工之步驟。
藉由噴砂加工,於金屬板表面產生細微之凹凸,因此,對於其後於金屬板表面形成之絕緣性保護膜或電極之金屬板表面之密接力增大。
而且,因噴砂加工為物理方式,故相對於先前之化學方式(粗化)由粗化劑濃度、溫度、雜質濃度、浸漬時間、振盪速度、金屬板金屬結晶等左右之狀況,表面狀態之穩定性可得到飛躍性提高,並且亦可消除因化學方式下之金屬板溶解量差導致的電阻值變化之不穩定性。因此,形成於經噴砂加工之低電阻金屬板上之絕緣性保護膜、電極膜之密接性提高。
噴砂加工之條件存在各種情形,以下表示其一例。
噴射劑:氧化鋁99.7% #220
噴射圧力:0.3 MPa
噴射時間:30秒/單面
Ra=0.39~0.53μm
Ry=2.98~3.16μm
Rz=2.22~2.32μm
再者,表面粗糙度係根據JIS(Japanese Industrial Standards,日本工業標準)規格而設定者。
於本發明之製造方法中,接下來,如圖1(C)所示,進行如下步驟:沿著低電阻金屬板10之長度方向,於低電阻金屬板10之上表面中央部以特定寬度形成1條絕緣性保護膜11a,於低電阻金屬板10之下表面中央部以特定寬度形成1條絕緣性保護膜11b。
因絕緣性保護膜11a、11b形成於經噴砂加工之低電阻金屬板10之表面,故具有對於低電阻金屬板10之密接性提高之優點。
絕緣性保護膜之形成係可利用環氧樹脂等通常之絕緣性保護材料藉由網版印刷法等而進行。
上述絕緣性保護膜之形成寬度之決定可決定下述之表面電極及底面電極之形成寬度,且可利用於電阻值之調整中。
若增大絕緣性保護膜之形成寬度,即減小表面電極及底面電極之形成寬度,則通常可提高電阻值,於相反之情形時可降低電阻值。
於本發明之製造方法中,接下來,如圖1(D)所示,進行
如下步驟:藉由電鍍於上述保護膜11a、11b之兩側均勻地形成將表面電極12a、底面電極12c(參照圖2)及端面電極12b整體地設置之電極膜12。
如圖1(D)所示,因藉由電鍍形成電極膜12a、12c(參照圖2)及12b,故可於未形成有藉由圖1(C)而形成之絕緣性保護膜11a、11b之低電阻金屬板10之整個表面上以大致相同厚度形成電極膜。
因電極膜12a、12c(參照圖2)及12b形成於經噴砂加工之低電阻金屬板10上,故對於低電阻金屬板10之密接性提高。
形成電極膜時,為了使該電極膜之密接性提高,通常可於實施預電鍍之後,進行電極用金屬鍍敷,而可使電極膜形成為複數層。
又,藉由以全板電鍍方式進行電鍍,可使相當於表面電極、底面電極及端面電極之部位之各層之厚度大致均勻,而可使電極之可靠性提高。
為了滿足作為電極之焊接性與降低電阻值等功能,電極膜之厚度通常較佳為厚於上述絕緣性保護膜之厚度、或者與上述絕緣性保護膜之厚度為大致相同程度。
於圖1(D)中之電極膜之形成中,尤其,於使用上述之銅-錳-錫系合金等銅系合金、或鐵-鉻系合金作為低電阻金屬板之合金之情形時,為了使電極膜之密接性進一步提高,且於其後之切斷時等防止產生電極膜之剝落等而導致製造之良率降低,最佳為以鎳預電鍍、銅鍍敷、鎳鍍敷及
錫鍍敷之順序進行全板電鍍。
作為預電鍍,使用銅預電鍍或金預電鍍等之情形時,於切斷時產生電極膜之剝落之概率變高。又,於不實施最終之錫鍍敷之情形時,存在於藉由回焊而安裝所製得之電阻器時使焊料潤濕性下降之虞。
進而,於未於銅鍍敷與錫鍍敷之間實施鎳鍍敷之情形時,存在於上述安裝時銅鍍敷擴散而導致電極之可靠性降低之虞。此處,各鍍敷所使用之鍍浴及鍍敷條件可進行適當選擇而決定。
例如,鎳預電鍍可使用氯化鎳浴及鹽酸,以高電流、短時間之條件進行。又,於銅鍍敷後之鎳鍍敷中可使用瓦特浴而進行。
如圖1(B)、(C)所示,本實施例因於絕緣性保護膜11a、11b之形成前進行噴砂加工,故具有絕緣性保護膜11a、11b對於低電阻金屬板10之密接性提高之優點,並且具有電極膜12a、12c(參照圖2)及12b對於低電阻金屬板10之密接性提高之優點。其結果,於其後之切斷之步驟中,具有絕緣性保護膜11a、11b、電極膜12a、12c(參照圖2)及12b不易剝落之優點。
於本發明之製造方法中,進而可藉由進行將藉由以圖1(D)所得之保護膜及電極膜所被覆之低電阻金屬板以特定長度橫向(X-X)切斷之步驟,而獲得所期望之金屬板低電阻晶片電阻器。
另一方面,於準備了圖1(A)所示之低電阻金屬板之特定
之寬度變成最終所得之晶片電阻器之大致長度方向長度之複數倍者的情形時,雖未圖示,但於對低電阻金屬板之表面進行噴砂加工後,於低電阻金屬板10之上表面以特定寬度形成複數條絕緣性保護膜11a,於低電阻金屬板10之下表面以特定寬度形成複數條絕緣性保護膜11b。而且,雖未圖示,但於複數條絕緣性保護膜11a、11b之間將低電阻金屬板10縱向切斷為複數個。其後,如圖1(D)所示,於絕緣性保護膜11a、11b之兩側形成電極膜後,將低電阻金屬板10橫向切斷而成為所期望之金屬板低電阻晶片電阻體。
以下參照圖式對本發明之其他實施例之金屬板低電阻晶片電阻器及其製造方法進行說明。
圖3係用以說明本發明之製造方法之各步驟之概略說明圖,圖3(A)表示準備之低電阻金屬板10。
圖3(B)表示沿著低電阻金屬板10之長度方向,於低電阻金屬板10之上表面中央部以特定寬度形成1條絕緣性保護膜11a、與於低電阻金屬板10之下表面中央部以特定寬度形成1條絕緣性保護膜11b之狀態。
圖3(C)表示對除了絕緣性保護膜11a、11b以外之表面進行噴砂加工之低電阻金屬板10。
圖3(D)表示藉由電鍍於上述保護膜11a、11b之兩側均勻地形成將表面電極12a、底面電極12c(參照圖2)及端面電極12b整體地設置之電極膜。
於本發明之製造方法中,首先,如圖3(A)所示,進行如下步驟:準備特定之寬度及厚度之低電阻金屬板,但特定
之寬度通常係以變成最終所得之晶片電阻器之大致長度方向長度的方式選擇。
於本發明之製造方法中,其次,如圖3(B)所示,進行如下步驟:沿著低電阻金屬板10之長度方向,於低電阻金屬板10之上表面中央部以特定寬度形成1條絕緣性保護膜11a,於低電阻金屬板10之下表面中央部以特定寬度形成1條絕緣性保護膜11b。
於本發明之製造方法中,其次,如圖3(C)所示,進行如下步驟:除了絕緣性保護膜11a、11b以外,對低電阻金屬板10之表面進行噴砂加工。
於本發明之製造方法中,進而,如圖3(D)所示,進行如下步驟:藉由電鍍於保護膜11a、11b之兩側均勻地形成將表面電極12a、底面電極12c(參照圖2)及端面電極12b整體地設置之電極部12,其後,可藉由進行將藉由保護膜及電極膜被覆之低電阻金屬板以特定長度橫向(X-X)切斷之步驟,而獲得所期望之金屬板低電阻晶片電阻器。
如所說明般,本實施例除了於圖3(B)之絕緣性保護膜11a、11b之形成後進行圖3(C)之噴砂加工之方面以外,係與上述之實施例1相同。
因此,根據本實施例之製造方法,因於絕緣性保護膜11a、11b之形成後進行噴砂加工,故存在電極膜12a、12c及12b之對於低電阻金屬板10之密接性提高之優點。其結果,具有於其後之切斷之步驟中,電極膜12a、12c及12b不易剝落之優點。
另一方面,於準備了圖3(A)所示之低電阻金屬板10之特
定之寬度變成最終所得之晶片電阻器之大致長度方向長度之複數倍者的情形時,雖未圖示,但於低電阻金屬板10之上表面以特定寬度形成複數條絕緣性保護膜11a,於低電阻金屬板10之下表面以特定寬度形成複數條絕緣性保護膜11b。而且,雖未圖示,但於對除了複數條絕緣性保護膜11a、11b以外之低電阻金屬板10之表面進行噴砂加工後,於複數條絕緣性保護膜11a、11b之間將低電阻金屬板10縱向切斷為複數個。其後,如圖3(D)所示,於絕緣性保護膜11a、11b之兩側形成電極膜後,將低電阻金屬板10橫向切斷而成為所期望之金屬板低電阻晶片電阻器。
本發明可作為藉由噴砂加工使保護膜或電極膜之密接性提高之金屬板低電阻晶片電阻器及其製造方法而於產業上廣泛利用。
10‧‧‧低電阻金屬板
11a‧‧‧絕緣性保護膜
11b‧‧‧絕緣性保護膜
12‧‧‧電極膜
12a‧‧‧表面電極
12b‧‧‧端面電極
12c‧‧‧底面電極
圖1係用以說明本發明之一實施例之製造方法之各步驟之概略說明圖,圖1(A)係表示準備之低電阻金屬板之立體圖,圖1(B)係表示對表面進行噴砂加工之低電阻金屬板之立體圖,圖1(C)係表示沿著低電阻金屬板之長度方向,於低電阻金屬板之上表面中央部以特定寬度形成1條之絕緣性保護膜、與於低電阻金屬板之下表面中央部以特定寬度形成1條之絕緣性保護膜之立體圖,圖1(D)係表示藉由電鍍於上述保護膜之兩側均勻地形成將表面電極、底面電極及端面電極整體地設置之電極膜之狀態之立體圖。
圖2係於圖1(C)中之X-X面之剖面圖。
圖3係用以說明本發明之其他實施例之製造方法之各步驟之概略說明圖,圖3(A)係表示準備之低電阻金屬板之立體圖,圖3(B)係表示沿著低電阻金屬板之長度方向,於低電阻金屬板之上表面中央部以特定寬度形成1條之絕緣性保護膜、與於低電阻金屬板之下表面中央部以特定寬度形成1條之絕緣性保護膜之立體圖,圖3(C)係表示對除了絕緣性保護膜以外之表面進行噴砂加工之低電阻金屬板之立體圖,圖3(D)係表示藉由電鍍於上述保護膜之兩側均勻地形成將表面電極、底面電極及端面電極整體地設置之電極膜之狀態之立體圖。
10‧‧‧低電阻金屬板
11a‧‧‧絕緣性保護膜
11b‧‧‧絕緣性保護膜
12a‧‧‧表面電極
12b‧‧‧端面電極
Claims (5)
- 一種金屬板低電阻晶片電阻器之製造方法,其特徵在於包含如下步驟:準備特定之寬度及厚度之低電阻金屬板;對上述金屬板之表面(僅限未形成有切溝者)進行噴砂加工;沿著上述金屬板之長度方向,於該金屬板之上下表面各者之中央部以特定寬度形成絕緣性保護膜各1條;於上述保護膜之兩側之上述金屬板上,藉由電鍍形成將表面電極、底面電極及端面電極形成為一體之電極膜;及將藉由上述保護膜及電極膜被覆之上述金屬板以特定長度橫向切斷。
- 一種金屬板低電阻晶片電阻器之製造方法,其特徵在於包含如下步驟:準備特定之寬度及厚度之低電阻金屬板;沿著上述金屬板之長度方向,於該金屬板之上下表面各者之中央部以特定寬度形成絕緣性保護膜各1條;除了形成有上述保護膜之部分以外,對上述金屬板之表面(僅限未形成有切溝者)進行噴砂加工;於上述保護膜之兩側之上述金屬板上,藉由電鍍形成將表面電極、底面電極及端面電極形成為一體之電極膜;及將藉由上述保護膜及電極膜被覆之上述金屬板以特定 長度橫向切斷。
- 一種金屬板低電阻晶片電阻器之製造方法,其特徵在於包含如下步驟:準備特定之寬度及厚度之低電阻金屬板;對上述金屬板之表面(僅限未形成有切溝者)進行噴砂加工;於該金屬板之上下表面各者上以特定寬度形成絕緣性保護膜各複數條;於上述保護膜之間將上述金屬板縱向切斷;於上述保護膜之兩側之上述金屬板上,藉由電鍍形成將表面電極、底面電極及端面電極形成為一體之電極膜;及將藉由上述保護膜及電極膜被覆之上述金屬板以特定長度橫向切斷。
- 一種金屬板低電阻晶片電阻器之製造方法,其特徵在於包含如下步驟:準備特定之寬度及厚度之低電阻金屬板;於該金屬板之上下表面各者上以特定寬度形成絕緣性保護膜各複數條;除了形成有上述保護膜之部分以外,對上述金屬板之表面(僅限未形成有切溝者)進行噴砂加工;於上述保護膜之間將上述金屬板縱向切斷;於上述保護膜之兩側之上述金屬板上,藉由電鍍形成將表面電極、底面電極及端面電極形成為一體之電極 膜;及將藉由上述保護膜及電極膜被覆之上述金屬板以特定長度橫向切斷。
- 一種金屬板低電阻晶片電阻器,其特徵在於,其係藉由如請求項1、2、3或4中任一項之製造方法而獲得者。
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