TWI553672B - Preparation method of micro - impedance resistance and its products - Google Patents

Description

微阻抗電阻的製作方法及其製品

本發明是有關於一種被動元件的製作方法及其製品，特別是指一種微阻抗電阻的製作方法及其製品。

參閱圖1，現有的微阻抗電阻1包括一具有多個分割槽111的電阻本體11、分別形成於該電阻本體11的一保護層12，及二分別形成於該電阻本體11未形成有該等分割槽111的相對二側的電極層13。該等分割槽111將該電阻本體11切分成連續S型的電流路徑，使該電阻本體11具有預定的電阻值。一般而言，該電阻本體11是以沖壓方式生產，以使該電阻本體11品質一致，但以此方式形成該電阻本體11則具有耗時及不適用較薄電阻本體的缺點。

參閱圖2，為了使該微阻抗電阻1具有較高阻抗，一般須減少該電阻本體11的厚度，但因該電阻本體11厚度減少後，支撐力會較不足，因此，會增加一覆蓋該電阻本體11且與該保護層12相連接的支撐散熱層14，用以支撐厚度較薄的電阻本體11並提供散熱之功能。另外，為了能提升該電阻本體11的製作產能，及克服較薄的電阻本體經沖壓容易變形的缺點，目前主要是透過半導體製程的 蝕刻(etch)方式，將大面積的金屬板材蝕刻形成多個電阻本體11。然而，以蝕刻方式進行量產，雖然能提升製作產能，但因蝕刻製程不易控制，會有蝕刻過量及蝕刻不足的誤差產生，而造成該電阻本體11的品質不一致的缺點。

另外，現有的微阻抗電阻1的該支撐散熱層14主要是以硬質的氧化鋁基板或鋁金屬等合金基板所構成，因此，當長期使用該微阻抗電阻1時，該微阻抗電阻1會因處於溫度變化的環境，使同為硬質的電阻本體11與支撐散熱層14彼此間會因熱脹冷縮而相互脫離，進而造成該微阻抗電阻1的品質問題。

因此，如何改善現有的微阻抗電阻1的製造方法與其結構，使其可維持該微阻抗電阻1的品質並提升該微阻抗電阻1的製作產能，且令該支撐散熱層14與電阻本體11不會因熱脹冷縮而脫離，是此技術領域的相關技術人員所待突破的課題。

因此，本發明之目的，即在提供一種微阻抗電阻的製作方法。

於是本發明微阻抗電阻的製作方法，包含一本體定義步驟、一接合步驟、一電阻形成步驟、一電極形成步驟，及一取得步驟。

該本體定義步驟是先準備一由導電材料構成的板體，並以一雷射光束於該板體上形成多個板體穿槽，製得一半成品。

該接合步驟是將該半成品接合於一軟性支撐層上。該電阻形成步驟是將該軟性支撐層上的該半成品分割形成多個彼此間隔的電阻塊體，令每一個電阻塊體具有至少一個自該電阻塊體的相對兩側邊向該電阻塊體的內部延伸的電阻塊穿槽。該電極形成步驟是於該等電阻塊體平行於該等電阻塊穿槽的相對兩側邊分別形成覆蓋該電阻塊體的表面並與該軟性支撐層相連接的一第一電極部及一第二電極部。

該取得步驟是對應該等電阻塊體切穿該軟性支撐層，製得多個微阻抗電阻。

此外，本發明之另一目的，在提供一種微阻抗電阻。

於是，該微阻抗電阻包含：一電阻本體及一電極單元。

該電阻本體包括一電阻塊體，及一設置於該電阻塊體的表面的軟性支撐層，該電阻塊體具有至少一個自該電阻塊體的相對兩側邊向該電阻塊體的內部延伸的電阻塊穿槽。該電極單元包括一第一電極塊、一第二電極塊、一第一外焊層，及一第二外焊層，該第一電極塊與該第二電極塊分別位於該電阻塊體平行該等電阻塊穿槽的相對兩側邊，且覆蓋該電阻塊體的表面並與該軟性支撐層相連接，該第一外焊層與該第二外焊層分別覆蓋該第一電極塊與該第二電極塊，且與該軟性支撐層相連接。

本發明之功效在於：藉由雷射光束精準的於該 板體上定義該等板體穿槽，可使該電阻塊體的品質一致，且透過該軟性支撐層接合該電阻塊體，使該軟性支撐層能緊貼於該電阻塊體，令該電阻塊體與該軟性支撐層彼此不易因熱脹冷縮而產生脫落的現象。

2‧‧‧板體

20‧‧‧半成品

200‧‧‧板體穿槽

201‧‧‧電阻塊穿槽

21‧‧‧電阻本體

211‧‧‧軟性支撐層

212‧‧‧電阻塊體

213‧‧‧隔離層

22‧‧‧電極單元

221‧‧‧第一電極塊

222‧‧‧第二電極塊

223‧‧‧第一外焊層

224‧‧‧第二外焊層

23‧‧‧覆蓋單元

231‧‧‧散熱層

232‧‧‧保護層

31‧‧‧第一電極部

32‧‧‧第二電極部

51‧‧‧本體定義步驟

52‧‧‧接合步驟

53‧‧‧電阻形成步驟

54‧‧‧電極形成步驟

55‧‧‧修阻步驟

56‧‧‧覆蓋單元形成步驟

57‧‧‧取得步驟

λ₁‧‧‧雷射光束

L‧‧‧切割線

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體圖，說明一種現有的微阻抗電阻；圖2是一立體圖，說明另一種現有的微阻抗電阻；圖3是一立體圖，說明本發明微阻抗電阻之一第一實施例；圖4是沿圖3之剖線IV-IV所取得的一剖視示意圖，輔助說明圖3；圖5是一剖視示意圖，說明本發明微阻抗電阻的一第二實施例；圖6是一流程圖，說明本發明微阻抗電阻的製作方法；圖7是一示意圖，說明本發明微阻抗電阻的製作方法的本體定義步驟；圖8是一示意圖，說明本發明微阻抗電阻的製作方法的接合步驟；圖9是一示意圖，說明本發明微阻抗電阻的製作方法的電阻形成步驟；圖10是一示意圖，說明本發明微阻抗電阻的製作方法 的電極形成步驟；及圖11是一示意圖，說明本發明微阻抗電阻的製作方法的覆蓋單元形成步驟及取得步驟。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示

參閱圖3與圖4，本發明微阻抗電阻的一第一實施例，包含一電阻本體21及一電極單元22。

該電阻本體21包括一軟性支撐層211、一設置於該軟性支撐層211的表面的電阻塊體212，及一設置於該電阻塊體212相反於該軟性支撐層211的表面的隔離層213，該電阻塊體212具有至少一個自該電阻塊體212的相對兩側邊向該電阻塊體212的內部延伸的電阻塊穿槽201。

該電極單元22包括一第一電極塊221、一第二電極塊222、一第一外焊層223，及一第二外焊層224。該第一電極塊221與該第二電極塊222分別位於該電阻塊體212與該電阻塊穿槽201平行的相對兩側邊，覆蓋該電阻塊體212的表面並與該軟性支撐層211相連接，該第一、二外焊層223、224分別覆蓋該第一電極塊221與該第二電極塊222，且與該軟性支撐層211相連接。

具體地說，於本例中，該電阻塊體212的形狀為一矩形板體，且是選自錳銅合金、鎳銅合金、鎳鉻合金、鎳鉻鋁合金，或鐵鉻鋁合金為材料所構成，但不限於此。該電阻塊穿槽201是以三個相交錯排列為例作說明，藉 由該等電阻塊穿槽201將該電阻塊體212分割形成連續傾倒的S形以增加其電流路徑，使電流流經該電阻塊體212時，可決定該微阻抗電阻的精確電阻值範圍。要說明的是，該等電阻塊穿槽201的數量可視情況增減，只需使該等電阻塊穿槽201的正投影部分重疊，令電流能增加其電流路徑而不會呈單一直線行進即可。

該軟性支撐層211是選用聚醯亞胺(polyimide，PI)或聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)等可撓性材質，於本例中，該軟性支撐層211是以聚醯亞胺(PI)為例作說明。本發明的微阻抗電阻選用可撓性材質作為支撐層材料，除了能使該微阻抗電阻整體具有較佳的可撓性外，當該微阻抗電阻經長期使用而處於溫度變化的環境時，該軟性支撐層211還能隨著該電阻塊體212因熱漲冷縮所改變的體積而緊貼附於該電阻塊體212上，使該電阻塊體212不易脫離該軟性支撐層211。

該第一電極塊221與該第二電極塊222是分別覆蓋於矩形的該電阻塊體212的相對兩側邊的四個表面上。於本例中，該電極單元22的第一電極塊221與第二電極塊222是選用導電性良好的銅為例作說明，但不限於此。也就是說，該電阻塊體212能透過該第一電極塊221及該第二電極塊222與該軟性支撐層211相連接，使該電阻塊體212相對兩側邊分別包覆於該軟性支撐層21與該第一電極塊221及該第二電極塊222間，使該電阻塊體212的相對兩側邊除了具有較佳的包覆性外，還能與該軟性支撐層 211具有較佳的密合。

另外，要說明的是，覆蓋於該第一電極塊221與該第二電極塊222的該第一、二外焊層223、224可為單層的錫(Ti)，或是由鎳(Ni)或錫多層結構構成。於本例中，該第一、二外焊層223、224是分別具有自該第一電極塊221與該第二電極塊222依序形成鎳層與錫層的雙層結構。

在使用本發明的該微阻抗電阻時，是將該微阻抗電阻的該第一外焊層223與該第二外焊層224連接於例如電路板等電子裝置(圖未示)上。此時，該電子裝置的電流會由該第一外焊層223與該第一電極塊221流經該電阻塊體212而往該第二電極塊222與該第二外焊層223處行進。由於本發明該微阻抗電阻是選用可撓性材質作為該軟性支撐層211，因此，除了使整體具有較佳可撓性外，還能隨著該電阻塊體212的體積改變而緊貼附於其上，使該電阻塊體212不易脫離該軟性支撐層211。

參閱圖5，本發明微阻抗電阻的第二實施例，大致是相同於該第一實施例，其不同之處在於，該第二實施例還包含一覆蓋單元23。該覆蓋單元23包括一設置於該軟性支撐層211上的散熱層231，及一設置於該第一外焊層223與該第二外焊層224間且覆蓋該隔離層213的保護層232。較佳地，該散熱層231為使用具有熱傳導特性的材料所構成，用以導離該電阻塊體212產生的熱，以提昇整體微阻抗電阻的散熱性。該保護層232選用絕緣材料所構成，可用以避免該微阻抗電阻的電阻塊體212受到環境的污 染或氧化並與本體下方的電路板作隔離。

參閱圖6，茲將前述該微阻抗電阻的製作方法說明如下。本發明該微阻抗電阻的製作方法包含一本體定義步驟51、一接合步驟52、一電阻形成步驟53、一電極形成步驟54、一修阻步驟55、一覆蓋單元形成步驟56，及一取得步驟57。

配合參閱圖7，該本體定義步驟51是準備一由導電材料所構成的板體2，並以一雷射光束λ₁於該板體2上形成多個板體穿槽200，製得一如圖7所示具有該等板體穿槽200的半成品20。藉由該雷射光束λ₁具有準直性佳的優點，而能精準的切穿該板體2以形成該等板體穿槽200從而使整體品質一致。不僅能克服習知難以控制的蝕刻製程造成的蝕刻過量與蝕刻不足所產生的誤差使整體阻值分佈不均的缺點，還能縮短製作時間以提升整體生產速度。

參閱圖8，該接合步驟52是將該半成品20利用黏貼或以熱壓接合方式接合於該軟性支撐層211上。具體地說，由於本發明該軟性支撐層211是使用聚醯亞胺(PI)，因此，該半成品20可直接以熱壓接合的方式接合於該軟性支撐層211上。

參閱圖9，該電阻形成步驟53是將該軟性支撐層211上的半成品20(見圖8)分割形成多個彼此間隔的電阻塊體212，令每一個電阻塊體212具有至少一個自該電阻塊體212的相對兩側邊向該電阻塊體212的內部延伸的電阻塊穿槽201。具體地說，該電阻形成步驟53是以遮罩(圖未 示)配合蝕刻製程將該半成品20蝕刻成該等電阻塊體212。詳細地說，於本例中，是以該等板體穿槽200為基準，沿著如圖8所示之切割線L的兩側蝕刻該半成品20(見圖8)，以形成矩形的該等電阻塊體212，並使得該等電阻塊體212具有三個正投影部分重疊的電阻塊穿槽201。

參閱圖10，該電極形成步驟54是於該等電阻塊體212平行於該等電阻塊穿槽201的相對兩側邊，以電鍍方式分別形成覆蓋該電阻塊體212的表面並與該軟性支撐層211相連接的一第一電極部31及一第二電極部32。

詳細地說，於電鍍該第一電極部31與該第二電極部32前，需先對該電阻塊體212的中間段延伸至該軟性支撐層211的表面不須電鍍的部分以一隔離層213作隔離，之後再利用電鍍形成覆蓋該電阻塊體212，且平行該等電阻塊穿槽201的相對兩側邊的表面，及延伸至該軟性支撐層21的側面的該第一電極部31與該第二電極部32。

更詳細地說，配合地參閱圖4，該電極形成步驟54是先以電鍍方式於該等電阻塊體212平行於該等電阻塊穿槽201的相對兩側邊分別形成覆蓋該電阻塊體212的表面並與該軟性支撐層211相連接的該第一電極塊221與該第二電極塊222後，再以電鍍方式形成分別覆蓋該第一電極塊221與該第二電極塊222表面且也與該軟性支撐層211相連接的該等第一外焊層223與該等第二外焊層224，而得到該第一電極部31與該第二電極部32。

接著，進行該修阻步驟55，以雷射燒蝕或刀輪 研磨該微阻抗電阻的電阻塊體212的表面，進行阻值的修正，以令該微阻抗電阻達到所需的預定電阻值。

參閱圖10、圖11，於該修阻步驟55後進行該覆蓋單元形成步驟56及該取得步驟57。該覆蓋單元形成步驟56是利用熱壓接合的方式於該軟性支撐層211反向於該電阻塊體212的表面形成該具有熱傳導特性的散熱層231，及以塗佈的方式於該第一電極部31與該第二電極部32間形成覆蓋該隔離層213的該保護層232。該散熱層231可用以將流經該電阻塊體212的電流所產生的熱導離該微阻抗電阻，而使該微阻抗電阻能於長期使用以承受溫度變化；該保護層232則可用於保護該電阻塊體212經雷射或刀輪研磨過之表面。該取得步驟57能以雷射光束、刀輪，或切刀等方式對應該等電阻塊體212切穿該軟性支撐層211，即可得到多個微阻抗電阻(圖11以單一個微阻抗電阻為例作說明)。具體地說，本發明該取得步驟57是將雷射光束對準該第一電極部31與該第二電極部32連接於該軟性支撐層211的邊緣進行切割，使該軟性支撐層211能與該第一電極部31與該第二電極部32均勻的貼齊。

要說明的是，前述該修阻步驟55的目的是在於調整該微阻抗電阻整體的電阻值，因此，該修阻步驟55並非必須，可視實際製程或阻值精度的需求，而執行或不執行。當不須要調整阻值精度時，即可執行該覆蓋單元形成步驟56。此外，該覆蓋單元形成步驟56也可視實際需求而執行或不執行，或是僅擇一形成該散熱層231及該保護層 232。當不須修阻或是不須形成該覆蓋單元時，則可直接實施該取得步驟57，即可完成該微阻抗電阻的製作。

綜上所述，本發明微阻抗電阻的製作方法及其製品，藉由準質性佳的雷射光束λ₁於該板體2上定義該等板體穿槽200，以降低製程的誤差而使該電阻塊體212品質一致，且透過該軟性支撐層211接合該電阻塊體212，使該軟性支撐層211能緊貼於該電阻塊體212，而不易因溫度變化產生的熱脹冷縮造成彼此分離；另外，還能透過形成於該電阻塊體212相對兩側邊而與該軟性支撐層211相連接的該第一電極部31與該第二電極部32，使該電阻塊體212與該軟性支撐層211具有較佳的結合，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

51‧‧‧本體定義步驟

52‧‧‧接合步驟

53‧‧‧電阻形成步驟

54‧‧‧電極形成步驟

55‧‧‧修阻步驟

56‧‧‧覆蓋單元形成步驟

57‧‧‧取得步驟

Claims (10)

1. 一種微阻抗電阻的製作方法，包含：一本體定義步驟，準備一由導電材料構成的板體，並以一雷射光束於該板體上形成多個板體穿槽，製得一半成品；一接合步驟，將該半成品接合於一軟性支撐層上；一電阻形成步驟，將該軟性支撐層上的該半成品分割形成多個彼此間隔的電阻塊體，令每一個電阻塊體具有至少一個自該電阻塊體的相對兩側邊向該電阻塊體的內部延伸的電阻塊穿槽；一電極形成步驟，於該等電阻塊體平行於該等電阻塊穿槽的相對兩側邊分別形成覆蓋該電阻塊體的表面並與該軟性支撐層相連接的一第一電極部及一第二電極部；及一取得步驟，對應該等電阻塊體切穿該軟性支撐層，製得多個微阻抗電阻。
2. 如請求項1所述的微阻抗電阻的製作方法，其中，於該接合步驟中，該半成品以熱固壓合於該軟性支撐層上，且該軟性支撐層是由一選自下列構成之群組的材料所製成：聚醯亞胺及聚對苯二甲酸乙二酯。
3. 如請求項1所述的微阻抗電阻的製作方法，其中，於該電阻形成步驟中，該半成品以蝕刻方式形成該等電阻塊體，且該等電阻塊穿槽正投影部分重疊。
4. 如請求項1所述的微阻抗電阻的製作方法，其中，該電 極形成步驟是以電鍍方式形成該第一電極部與該第二電極部。
5. 如請求項4所述的微阻抗電阻的製作方法，其中，該電極形成步驟是先以電鍍方式於該等電阻塊體平行於該等板體穿槽的相對兩側邊分別形成覆蓋該電阻塊體的表面並與該軟性支撐層相連接的一第一電極塊與一第二電極塊後，再以電鍍方式形成分別覆蓋該第一電極塊與該第二電極塊表面且與該軟性支撐層相連接的一第一外焊層與一第二外焊層，而得到該第一電極部與該第二電極部。
6. 如請求項1所述的微阻抗電阻的製作方法，還包含一實施於該電極形成步驟後的修阻步驟，以雷射切割或刀輪研磨方式於該電阻塊體相反於該軟性支撐層的表面進行修阻，令該微阻抗電阻具有一預定電阻值。
7. 如請求項6所述的微阻抗電阻的製作方法，還包含一實施於該修阻步驟後的覆蓋單元形成步驟，於該第一電極部與該第二電極部間形成一覆蓋該電阻本體的保護層。
8. 如請求項7所述的微阻抗電阻的製作方法，其中，該覆蓋單元形成步驟還包括一接合於該軟性支撐層上的散熱層。
9. 一種微阻抗電阻，包含：一電阻本體，包括一電阻塊體，及一設置於該電阻塊體的表面的軟性支撐層，該電阻塊體具有至少一個自該電阻塊體的相對兩側邊向該電阻塊體的內部延伸的 電阻塊穿槽；一電極單元，包括一第一電極塊、一第二電極塊、一第一外焊層，及一第二外焊層，該第一電極塊與該第二電極塊分別位於該電阻塊體平行該等電阻塊穿槽的相對兩側邊，且覆蓋該電阻塊體的表面並與該軟性支撐層相連接，該第一外焊層與該第二外焊層分別覆蓋該第一電極塊與該第二電極塊，且與該軟性支撐層相連接。
10. 如請求項9所述的微阻抗電阻，還包含一覆蓋單元，該覆蓋單元包括一設置於該軟性支撐層上的散熱層、一設置於該電阻塊體相反該軟性支撐層的表面的隔離層，及一設置於該第一外焊層與該第二外焊層間且覆蓋該隔離層的表面的保護層。