TWI508109B - Chip resistors - Google Patents

Description

晶片電阻器

本發明係關於一種晶片電阻器，詳言之，係關於一種抗硫化晶片電阻器。

目前之表面黏著元件之厚膜、薄膜晶片電阻器，該等晶片電阻器通常包括電阻體(Resistor)、導體(Conductor)、玻璃(Glass)、絕緣保護層(Overcoat)及電鍍端電極層(Electo-plated terminals)所組成。一般而言，通常使用含銀(Silver-containing)的材料當作導體材料，以與電阻材料電性連接及做為第一電極、第二電極或側面電極(Side Conductor)。

本發明提供晶片電阻器。在一實施例中，本發明之晶片電阻器包括：一基材、二第一電極、二第二電極、一電阻層、至少一保護層及至少一鍍層。該基材具有一第一表面及一第二表面，該第二表面係相對於該第一表面。二第一電極設置於該第一表面。二第二電極設置於該第二表面。該電阻層設置於該第一表面，且覆蓋部分二第一電極。該至少一保護層設置於該電阻層上，且覆蓋部分二第一電極，該至少一保護層包括至少二覆蓋側面及至少一覆蓋平面。該至少一鍍層覆蓋該至少二覆蓋側面、至少一覆蓋平面、部分二第一電極及二第二電極。

本發明提供晶片電阻器。在一實施例中，本發明之晶片電阻器 包括：一基材、二第一電極、二第二電極、一電阻層、至少一保護層及至少一鍍層。該基材具有一第一表面及一第二表面，該第二表面係相對於該第一表面。二第一電極設置於該第一表面。二第二電極設置於該第二表面。該電阻層設置於該第一表面，且覆蓋部分二第一電極。該至少一保護層設置於該電阻層上，且完全地覆蓋平面上其他的部分二第一電極，該至少一保護層包括至少一覆蓋側面。該至少一鍍層覆蓋該至少一覆蓋側面、二第一電極之側面及二第二電極。

本發明之晶片電阻器利用二覆蓋側面及該覆蓋平面，以延長二第一電極與外界之距離，使得空氣中傳播的硫、硫化物及含硫化合物難以進入與二第一電極反應。故本發明之晶片電阻器可抵抗硫、硫化物及含硫化合物或鹵素等有害物質對於電極的腐蝕。

10‧‧‧晶片電阻器

11‧‧‧基材

12‧‧‧第一電極

13‧‧‧第二電極

14‧‧‧電阻層

15‧‧‧第一保護層

16‧‧‧第二保護層

17‧‧‧第一鍍層

18‧‧‧第二鍍層

19‧‧‧第三鍍層

20‧‧‧晶片電阻器

25‧‧‧第一保護層

26‧‧‧該第二保護層

30‧‧‧晶片電阻器

35‧‧‧第一保護層

36‧‧‧第二保護層

37‧‧‧第一鍍層

38‧‧‧第二鍍層

39‧‧‧第三鍍層

40‧‧‧晶片電阻器

41‧‧‧第三保護層

46‧‧‧第二保護層

47‧‧‧第一鍍層

48‧‧‧第二鍍層

49‧‧‧第三鍍層

111‧‧‧第一表面

112‧‧‧第二表面

161、162‧‧‧覆蓋側面

163‧‧‧覆蓋平面

164‧‧‧顯露平面

165‧‧‧底部

251‧‧‧覆蓋側面

252‧‧‧覆蓋平面

253‧‧‧底部

261‧‧‧覆蓋側面

262‧‧‧顯露平面

361‧‧‧覆蓋側面

362‧‧‧顯露平面

411‧‧‧覆蓋側面

412‧‧‧顯露平面

461‧‧‧覆蓋側面

462‧‧‧覆蓋平面

463‧‧‧底部

圖1顯示本發明第一實施例晶片電阻器之示意圖；圖2顯示本發明第二實施例晶片電阻器之示意圖；圖3顯示本發明第三實施例晶片電阻器之示意圖；及圖4顯示本發明第四實施例晶片電阻器之示意圖。

圖1顯示本發明第一實施例晶片電阻器之示意圖。在一實施例中，本發明之晶片電阻器10包括：一基材11、二第一電極12、二第二電極13、一電阻層14、至少一保護層15、16及至少一鍍層17、18、19。該基材11具有一第一表面111及一第二表面112，該第二表面112係相對於該第一表面111。二第一電極12設置於該第一表面111，且二第一電極12彼此相隔一間距。二第一電極12之側面分別與該基材11之二側面平齊。二第二電極13設置於該第二表面112，且二第二電極13彼此相隔一間距。二第二電極13之側面分別與該基材11之二側面平齊。

該電阻層14設置於該第一表面111，且覆蓋部分二第一電極12，以與二第一電極12電性連接。該至少一保護層15、16設置於該電阻層14上，且覆蓋部分二第一電極12，該至少一保護層包括至少二覆蓋側面及至少一覆蓋平面。在一實施例中，該至少一保護層包括一第一保護層15及一第二保護層16，該第一保護層15設置於該電阻層14上，該第二保護層16設置於該第一保護層15上，且覆蓋部分二第一電極12。該第二保護層16包括至少二覆蓋側面161、162及至少一覆蓋平面163。該覆蓋平面163設置於二覆蓋側面161、162之間。相對於該覆蓋平面163，二覆蓋側面161、162具有傾斜角度。

該第二保護層16另包括一顯露平面164，該顯露平面164至該第二保護層16之一底部165之厚度H2大於該覆蓋平面163至該底部165之厚度H1，以形成凸形結構。

在一實施例中，該第二保護層16係以二個步驟製作，第一個步驟先形成該覆蓋平面163及該覆蓋側面161，第二個步驟再形成該顯露平面164及該覆蓋側面162，並覆蓋至部分該覆蓋平面163上，以形成凸形結構。

在另一實施例中，該第二保護層16係以堆疊方式製作，首先分開製作該覆蓋平面163及該覆蓋側面161為該第二保護層16之其中一層，以及該顯露平面164及該覆蓋側面162為該第二保護層16之另一層，堆疊該顯露平面164及該覆蓋側面162之該層至部分該覆蓋平面163上，以形成凸形結構。

該至少一鍍層17、18、19覆蓋該至少二覆蓋側面161、162、至少一覆蓋平面163、部分二第一電極12及二第二電極13。在一實施例中，該至少一鍍層包括一第一鍍層17、一第二鍍層18及一第三鍍層19，該第一鍍層17覆蓋該至少二覆蓋側面161、162、至少一覆蓋平面163、部分二第一電極12及二第二電極13。該第一鍍層17係完全覆蓋 二第一電極12之側面及二第二電極13之側面，以電性連接第一電極12及第二電極13。該第一鍍層17係為可導電材質，較佳地，其係選自由鎳、鈀、鉑、金、鎳-鉻、鎳-硼、鎳-磷及其組合物所組成之群。該第二鍍層18覆蓋該第一鍍層17，較佳地，該第二鍍層18為鎳(Ni)。該第三鍍層19覆蓋該第二鍍層18，較佳地，該第三鍍層19為錫(Sn)。

當晶片電阻器使用於嚴苛的環境例如含硫或鹵素的氛圍時，由於所使用的電極材料包含銀或銅金屬，在特定的溫度溼度下，銀或銅金屬會與空氣中傳播的硫、硫化物及含硫化合物或鹵素產生電化學反應，產生硫化銀(Silver Sulfide)、硫化銅(Copper Sulfide)或溴化銀(Silver Bromide)等生成物。空氣中傳播(Airborne)的硫、硫化物及含硫化合物，例如硫化氫(Hydrogen Sulfide)藉由自身氣體的擴散，會在有機保護層(Organic Overcoat)與電極的界面上產生電化學反應。由於氣體本身的擴散係數(Diffusion Coefficient)遠大於固體的擴散係數，造成含硫的物種(Surfur-containing Species)向內擴散，而銀或銅金屬則向外擴散。電化學反應期間，硫氣會逐漸地腐蝕銀或銅金屬造成電阻值的增大，隨著時間的推移，最終導致電阻值無窮大變成開路。從元件的外觀可觀察到像花狀(Flower-Like)的生成物，即俗稱的硫花(Flower of Sulfur；FOS)。

一般而言，空氣中傳播的硫、硫化物及含硫化合物係由異質金屬間之接觸連接處擴散進入，故例如常由第一鍍層17與第二保護層16間擴散進入。為避免硫花造成晶片電阻器損壞，甚至於無法使用，可將電極與外界之距離增長，使空氣中傳播的硫、硫化物及含硫化合物難以進入與電極反應。本發明之晶片電阻器10利用二覆蓋側面161、162及該覆蓋平面163，使得該等鍍層17、18、19覆蓋二覆蓋側面161、162及該覆蓋平面163，以延長二第一電極12與外界之距離，使得空氣中傳播的硫、硫化物及含硫化合物難以進入與二第一電極12反 應。在一實施例中，二覆蓋側面161、162及該覆蓋平面163之長度為1/2(L2-L1)，約為0.1毫米(mm)。且利用二覆蓋側面161、162及該覆蓋平面163形成之凸形結構，造成高度差，進一步使得空氣中傳播的硫、硫化物及含硫化合物難以進入與電極反應。故本發明之晶片電阻器10可抵抗硫、硫化物及含硫化合物或鹵素等有害物質對於電極的腐蝕。

並且，本發明之晶片電阻器10係利用二覆蓋側面161、162及該覆蓋平面163形成之凸形結構，在製程上相容性相當高，有利於大量生產及可降低製造成本。

圖2顯示本發明第二實施例晶片電阻器之示意圖。相較於第一實施例，在第二實施例中相同之元件則予以相同元件編號。本發明第二實施例與第一實施例之差異在於，第二實施例晶片電阻器20之該第一保護層25設置於該電阻層14上，且覆蓋部分二第一電極12，該第一保護層25包括至少一覆蓋側面251及至少一覆蓋平面252，該第二保護層26設置於該第一保護層25上，該第二保護層26包括至少一覆蓋側面261。該第二保護層26另包括一顯露平面262，該顯露平面262至該第一保護層25之一底部253之厚度H4大於該第一保護層25之該覆蓋平面252至該第一保護層25之該底部253之厚度H3。因此，第二實施例晶片電阻器20可達到第一實施例晶片電阻器10之上述功效。

圖3顯示本發明第三實施例晶片電阻器之示意圖。相較於第一實施例，在第三實施例中相同之元件則予以相同元件編號。本發明第三實施例與第一實施例之差異在於，第三實施例晶片電阻器30之至少一保護層35、36設置於該電阻層14上，且完全地覆蓋平面上其他的部分二第一電極12，該至少一保護層包括至少一覆蓋側面。該晶片電阻器30包括一第一保護層35及一第二保護層36，該第一保護層35設置於該電阻層14上，該第二保護層36設置於該第一保護層35上，且完全地覆 蓋平面上其他的部分二第一電極12，未覆蓋二第一電極12之側面，該第二保護層36包括至少一覆蓋側面361及一顯露平面362。

該晶片電阻器30之至少一鍍層37、38、39覆蓋該至少一覆蓋側面361、二第一電極12之側面及二第二電極13。該至少一鍍層包括一第一鍍層37、一第二鍍層38及一第三鍍層39，該第一鍍層37覆蓋部分該顯露平面362、該至少一覆蓋側面361、二第一電極12之側面及二第二電極13之側面及部分二第二電極13，該第二鍍層38覆蓋該第一鍍層37，該第三鍍層39覆蓋該第二鍍層38。

本發明之晶片電阻器30利用該第二保護層36完全地覆蓋其他的平面上部分二第一電極12，且該等鍍層37、38、39覆蓋該覆蓋側面361及二第一電極12之側面，亦使得空氣中傳播的硫、硫化物及含硫化合物難以進入與電極反應。故本發明之晶片電阻器30可抵抗硫、硫化物及含硫化合物或鹵素等有害物質對於電極的腐蝕。

圖4顯示本發明第四實施例晶片電阻器之示意圖。相較於第三實施例，在第四實施例中相同之元件則予以相同元件編號。本發明第四實施例與第三實施例之差異在於，第四實施例晶片電阻器40包括一第三保護層41，設置於該第二保護層46上，該第三保護層41包括至少一覆蓋側面411，該第二保護層46包括至少一覆蓋側面461及至少一覆蓋平面462。

該至少一鍍層覆蓋該第二保護層之該至少一覆蓋側面及該至少一覆蓋平面，及該第三保護層之該至少一覆蓋側面。在一實施例中，該至少一鍍層包括一第一鍍層47、一第二鍍層48及一第三鍍層49，該第一鍍層47覆蓋該第三保護層41之該覆蓋側面411、該第二保護層46之該覆蓋平面462及該至少一覆蓋側面461、二第一電極12之側面及二第二電極13。該第二鍍層48覆蓋該第一鍍層47。該第三鍍層49覆蓋該第二鍍層48。

該第三保護層41另包括一顯露平面412，該顯露平面412至該第二保護層46之一底部463之厚度大於該第二保護層46之該覆蓋平面462至該第二保護層46之該底部463之厚度，亦形成凸形結構。

因此，本發明之晶片電阻器40利用該第三保護層41之該覆蓋側面411及該第二保護層46之該覆蓋側面461及該覆蓋平面462，以延長二第一電極12與外界之距離，使得空氣中傳播的硫、硫化物及含硫化合物難以進入與二第一電極12反應。故本發明之晶片電阻器40可抵抗硫、硫化物及含硫化合物或鹵素等有害物質對於電極的腐蝕。

惟上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，而非用以限制本發明。因此，習於此技術之人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。

10‧‧‧晶片電阻器

11‧‧‧基材

12‧‧‧第一電極

13‧‧‧第二電極

14‧‧‧電阻層

15‧‧‧第一保護層

16‧‧‧第二保護層

17‧‧‧第一鍍層

18‧‧‧第二鍍層

19‧‧‧第三鍍層

111‧‧‧第一表面

112‧‧‧第二表面

161、162‧‧‧覆蓋側面

163‧‧‧覆蓋平面

164‧‧‧顯露平面

165‧‧‧底部

Claims (12)

1. 一種晶片電阻器，包括：一基材，具有一第一表面及一第二表面，該第二表面係相對於該第一表面；二第一電極，設置於該第一表面；二第二電極，設置於該第二表面；一電阻層，設置於該第一表面，且覆蓋部分二第一電極；至少一保護層，設置於該電阻層上，且覆蓋部分二第一電極，該至少一保護層包括至少二覆蓋側面及至少一覆蓋平面；及至少一鍍層，覆蓋該至少二覆蓋側面、至少一覆蓋平面、部分二第一電極及二第二電極。
2. 如請求項1之晶片電阻器，其中該至少一保護層包括一第一保護層及一第二保護層，該第一保護層設置於該電阻層上，該第二保護層設置於該第一保護層上，該第二保護層包括至少二覆蓋側面及至少一覆蓋平面。
3. 如請求項2之晶片電阻器，其中該第二保護層另包括一顯露平面，該顯露平面至該第二保護層之一底部之厚度大於該至少一覆蓋平面至至該第二保護層之該底部之厚度。
4. 如請求項1之晶片電阻器，其中該至少一保護層包括一第一保護層及一第二保護層，該第一保護層設置於該電阻層上，該第一保護層包括至少一覆蓋側面及至少一覆蓋平面，該第二保護層設置於該第一保護層 上，該第二保護層包括至少一覆蓋側面。
5. 如請求項4之晶片電阻器，其中該第二保護層另包括一顯露平面，該顯露平面至該第一保護層之一底部之厚度大於該第一保護層之該至少一覆蓋平面至該第一保護層之該底部之厚度。
6. 如請求項1之晶片電阻器，其中該至少一鍍層包括一第一鍍層、一第二鍍層及一第三鍍層，該第一鍍層覆蓋該至少二覆蓋側面、至少一覆蓋平面、部分二第一電極及二第二電極，該第二鍍層覆蓋該第一鍍層，該第三鍍層覆蓋該第二鍍層。
7. 一種晶片電阻器，包括：一基材，具有一第一表面及一第二表面，該第二表面係相對於該第一表面；二第一電極，設置於該第一表面；二第二電極，設置於該第二表面；一電阻層，設置於該第一表面，且覆蓋部分二第一電極；至少一保護層，設置於該電阻層上，且完全地覆蓋平面上其他的部分二第一電極，該至少一保護層包括至少一覆蓋側面；及至少一鍍層，覆蓋該至少一覆蓋側面、二第一電極之側面及二第二電極。
8. 如請求項7之晶片電阻器，其中該至少一保護層包括一第一保護層及一第二保護層，該第一保護層設置於該電阻層上，該第二保護層設置於該第一保護層上，且完全地覆蓋平面上其他的部分二第一電極，該第二保護層包括至少一覆蓋側面及一顯露平面。
9. 如請求項8之晶片電阻器，其中該至少一鍍層包括一第一鍍層、一第二鍍層及一第三鍍層，該第一鍍層覆蓋部分該顯露平面、該至少一覆蓋側面、二第一電極之側面及二第二電極之側面及部分二第二電極，該第二鍍層覆蓋該第一鍍層，該第三鍍層覆蓋該第二鍍層。
10. 如請求項7之晶片電阻器，其中該至少一保護層包括一第一保護層、一第二保護層及一第三保護層，該第一保護層設置於該電阻層上，該第二保護層設置於該第一保護層上，且完全地覆蓋平面上其他的部分二第一電極，該第二保護層包括至少一覆蓋側面及至少一覆蓋平面，該第三保護層設置於該第二保護層上，該第三保護層包括至少一覆蓋側面。
11. 如請求項10之晶片電阻器，其中該至少一鍍層包括一第一鍍層、一第二鍍層及一第三鍍層，該第一鍍層覆蓋該第三保護層之該至少一覆蓋側面、該第二保護層之該至少一覆蓋平面及該至少一覆蓋側面、二第一電極之側面及二第二電極，該第二鍍層覆蓋該第一鍍層，該第三鍍層覆蓋該第二鍍層。
12. 如請求項10之晶片電阻器，其中該第三保護層另包括一顯露平面，該顯露平面至該第二保護層之一底部之厚度大於該第二保護層之該至少一覆蓋平面至該第二保護層之該底部之厚度。