CN102881387B - 运用压合胶贴合的微电阻产品及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种运用压合胶贴合的微电阻产品及其制造方法，运用压合胶贴合的微电阻产品包括电阻层、一对电极片、胶合层及金属片。电阻层具有第一表面及第二表面；一对电极片包括互相分离且覆盖部分该电阻层的该第二表面的第一电极片及第二电极片；胶合层位于电阻层的第一表面上，胶合层是以纤维结构为基底且添加含有无机填料的胶材，用于提供足够的加工支撑强度、附着性及散热性；金属片包括互相分离地位于胶合层上的第一金属片及第二金属片，用于增加微电阻产品的散热性，而提高其负载功率。

Description

运用压合胶贴合的微电阻产品及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种微电阻产品，特别涉及一种具有高散热性的微电阻产品。

背景技术

于电子装置中通常装设有为被动元件的一的电阻元件用以感测电路中的电流。此种用以感测电流的电阻元件通常必须具有低电阻值(resistance value)、低电阻温度系数(temperature coefficient of resistance，TCR)及高电阻值稳定性。然而，当电阻元件被使用在具有较大电流(功率)的产品上时，电阻元件表面的温度升高，往往使阻值产生明显变化，导致无法获得准确的电阻值。

为提升电阻元件的电阻值热稳定度，现有技术提供一种微电阻元件，通过将预先冲压成型的导热片与电阻原片以压合或黏着方式贴合，以增加微电阻元件的散热性，而提高其负载功率。

由于导热片与电阻原片以预先冲压成型成各自形状，再通过黏着层贴合。首先，冲压过程中，导热片与电阻原片可能会产生毛边或突刺，因而在压合过程中穿透黏着层使导热片和电阻原片相接触，而使微电阻元件产生短路问题。其次，在量产工艺中，大都以包含数百个单元的片材进行工艺加工，因此要将每个单元的导热片和电阻原片均可精确的对位贴合，将增加工艺对位时间、管控人力等。再者，已预先冲压成型的导热片与电阻原片具有许多缕空处，虽然有用黏着层贴合，但一般的黏着层大都为树脂材料，整体的加工支撑性较差，影响后续电镀、阻值修整等工艺良率，增加工艺困难度。

发明内容

本发明的一目的，在于提供一种微电阻产品，具有高散热性及充分的加工支撑性以增加工艺加工性。

为了达到上述目的，本发明一实施例的微电阻产品，包括电阻层、一对电极片、胶合层及金属片。电阻层具有第一表面及第二表面；一对电极片包括互相分离且覆盖部分电阻层的第二表面的第一电极片及第二电极片；胶合层位于电阻层的第一表面上，胶合层是以玻纤布为基底且添加含有无机填料的胶材；金属片包括第一金属片及第二金属片，第一金属片及第二金属片是互相分离地位于该胶合层上。

由于胶合层是以纤维结构为基底且添加含有无机填料的胶材，因此可提供足够的加工支撑强度、附着性及散热性。而且，位于胶合层上的第一金属片及第二金属片，可增加微电阻产品的散热性，而提高其负载功率。

为了达到上述目的，本发明一实施例的微电阻产品的制造方法可包括以下步骤：(a)贴合步骤：将金属片、胶合层及电阻层依序排列且压合制成一组合板体；(b)金属片图案化步骤：利用蚀刻工艺，将组合板体的金属片形成两片金属片于胶合层上；(c)电极片形成步骤：利用电镀方式将二电极片分别形成于该电阻层表面上的两侧；(d)金属片上保护层形成步骤：形成第一保护层于两片金属片上；(e)印刷步骤：于第一保护层的表面进行电阻值的数字印刷；(f)阻值修整步骤：调整微电阻产品的电阻值；(g)电阻层上保护层形成步骤：形成第二保护层于电阻层上；(h)切割步骤：按预定距离切割组合板体，得到至少一组合块体；及(i)外焊层形成步骤。

由于上述的制造方法是先利用贴合步骤，将金属片、胶合层及电阻层依序排列且压合制成一组合板体，之后再进行后续的加工。因此，可避免结构中各层间错位的情形。而且，胶合层是以纤维结构为基底且添加含有无机填料的胶材，因此可提供足够的加工支撑强度、附着性及散热性。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1本发明的一实施例的微电阻产品的剖视示意图；

图2本发明的一实施例的微电阻产品的俯视图；

图3本发明的一实施例的微电阻产品的电阻层的立体外观图；

图4本发明的一实施例的微电阻产品的胶合层的局部放大图；

图5本发明的一实施例的微电阻产品的制造方法流程图；及

图6A至图6J本发明的一实施例的微电阻产品的制造方法流程示意图。

其中，附图标记

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而所附的附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用于说明，并非用于限制本发明。

请参见图1至图2，分别为用以说明本发明一第一实施例的微电阻产品10的剖视示意图和俯视图。于本实施例中，微电阻产品10具有毫奥姆(milliohm)等级的相对低电阻值，用于感测电路的电流，其包括电阻层100、一对电极片120、胶合层130及金属片140。

于本实施例中，电阻层100具有相对的第一表面102、第二表面104，及多个贯穿第一表面102和第二表面104的通孔106，使形成一来回多次弯折的形状(请参见图3)，但并不以此为限，电阻层形状也可依产品阻值需要而有不同设计，其中，电阻层100的材料可为镍铜合金、镍铬合金、铁铬合金或铜锰合金等具有低电阻温度系数材料。一对电极片120包括互相分离的第一电极片122及第二电极片124，覆盖部分电阻层100的第二表面104，较佳地是形成于电阻层100的两侧边上以做为表面组装导通接点，其材质可为铜或铜合金，通过电镀等工艺形成于电阻层上。

请参见图2和图4，胶合层130位于电阻层100的第一表面102上，胶合层130是以纤维结构132为基底且添加含有无机填料134的胶材136，例如将含有无机导热粉末的胶材涂布于玻璃纤维布上而成，用于提供足够的加工支撑强度、附着性及散热性。胶合层130的胶材136材质可为环氧树脂或亚克力树脂，而胶合层130的无机填料134可为陶瓷粉末、钻石粉末、或氮化硼等绝缘且导热系数较佳材料。于本实施例中，胶合层130的纤维结构132是以玻璃纤维布为例进行说明，于其它实施例中，纤维结构132也可例如高性能聚酯纤维等组成，与无机填料混合于胶材中以硬化形成胶合层。

金属片140包括第一金属片142及第二金属片144，第一金属片142及第二金属片144互相分离地位于胶合层130上，用于增加微电阻产品10的散热性，而提高其负载功率。较佳地，金属片140在宽度方向(即第一方向Y)的长度小于电阻层100在宽度方向的长度，以降低金属片和电阻层短路的风险。为提高散热性，金属片140的材料可使用具有较高热传系数的铜或铜合金，在不使金属片和电阻层短路的前提下，金属片的形状或数量可依散热量、电阻值等需求设计，本发明于此并未加以限制。

为了避免金属片140受到环境污染或氧化，可进一步形成第一保护层150，覆盖于金属片140上。同理，第二保护层160覆盖于电阻层100的第二表面104未被第一电极片122及第二电极片124覆盖的区域上。第一保护层150及第二保护层160的材质可为环氧树脂或亚克力树脂。此实施例中，可形成一外焊层172、174，包覆第一电极片122及第二电极片124、第一金属片142及第二金属片144，用于与其它外部元件焊接。外焊层172、174可包含利用滚镀工艺形成的铜层、镍层及锡层。

请参见图5，图5本发明一实施例的微电阻产品的制造流程图。本实施例的微电阻产品10的制造方法可包括以下步骤：(a)贴合步骤300：将金属片、胶合层及电阻层依序排列且压合制成一组合板体；(b)金属片图案化步骤310：利用蚀刻工艺，将组合板体的金属片形成两片金属片于胶合层上；(c)电极片形成步骤320：利用电镀方式将二电极片分别形成于该电阻层表面上的两侧；(d)金属片上保护层形成步骤330：形成第一保护层于两片金属片上；(e)印刷步骤340：于第一保护层的表面进行电阻值的数字印刷；(f)阻值修整步骤350：调整微电阻产品的电阻值；(g)电阻层上保护层形成步骤360：形成第二保护层于电阻层上；(h)切割步骤370：按预定距离切割组合板体，得到至少一组合块体；及(i)外焊层形成步骤380：其是利用滚镀方式于组合块体的侧面形成外焊层。图6A至图6J本发明的一实施例的微电阻产品的流程示意图。配合图6A至图6J，详细说明如下。

(a)贴合步骤300，如图6A所示，将金属片140、胶合层130及电阻层100依序排列且压合制成一组合板体。其中电阻层100是由镍铜合金、镍铬合金、铁铬合金或铜锰合金所构成。胶合层130是将含有无机导热粉末的胶材涂布于玻璃纤维布上而成。金属片的材质是铜或铜合金。由于胶合层130是以玻璃纤维布为基底且添加含有无机导热粉末的胶材，因此可提供足够的加工支撑强度、附着性及散热性。

(b)金属片图案化步骤310，如图6B所示，例如利用蚀刻工艺，将组合板体的金属片140形成预定图案于胶合层130上。金属片140的材质可为铜或铜合金。在一些实施例中，可依照需求，图案化金属片140成各种形状的组合，进一步提供微电阻产品的散热性及防止翘曲。

(c)电极片形成步骤320，如图6C所示，例如利用电镀等方式将具有导电功能的一对电极片120，附着于电阻层100相对于金属片140的另一表面上的两侧。于本实施例中，一对电极片120的材质可为铜或铜合金。

(d)金属片上保护层形成步骤330，如图6D所示，形成第一保护层150于部分图案化金属片140上，并填充于图案化金属片140间的空隙，以避免电阻层受到环境污染或氧化。第一保护层150的材质可为环氧树脂或亚克力树脂。(e)印刷步骤340，如图6E所示，于第一保护层150的表面进行产品信息印刷，例如电阻值表示的数字152印刷。

(f)阻值修整步骤350，如图6F所示，利用激光修整等方式于电阻层100的第二表面104上形成狭缝108，去除部分的电阻层100的材料，用于调整电阻层100的电阻值。

(g)电阻层上保护层形成步骤360，如图6G所示，形成第二保护层160覆盖于电阻层100的第二表面104未被该对电极片120覆盖的区域上，以避免暴露出来的电阻层100受到环境污染或氧化。第二保护层160的材质为环氧树脂或亚克力树脂。第二保护层160可覆盖通孔106及狭缝108。

(h)切割步骤370，如图6H所示，将组合板体沿X线及Y线切割得到至少一组合块体(如图6I所示)。

(i)外焊层形成步骤380，如图6J所示，利用滚镀方式于组合块体的侧面形成外焊层172、174，藉以完成本实施例的微电阻产品。外焊层172、174可包含利用滚镀工艺形成的铜层、镍层及锡层。

由于本实施例的胶合层是以玻璃纤维布为基底且添加含有无机导热粉末的胶材，因此可提供足够的加工支撑强度、附着性及散热性。而且，位于胶合层上的第一金属片及第二金属片，可增加微电阻产品的散热性，而提高其负载功率。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种运用压合胶贴合的微电阻产品，其特征在于，包括：

一电阻层，具有一第一表面及一与该第一表面相反的第二表面；

一对电极片，包括互相分离且覆盖部分该电阻层的该第二表面的一第一电极片及一第二电极片；

一胶合层，位于该电阻层的该第一表面上，该胶合层是以纤维结构为基底且添加含有无机填料的胶材；及

一金属片，包括互相分离地位于该胶合层上的一第一金属片及一第二金属片，该金属片的宽度小于该电阻层的宽度。

2.根据权利要求1所述的运用压合胶贴合的微电阻产品，其特征在于，该电阻层为镍铜合金、镍铬合金、铁铬合金或铜锰合金。

3.根据权利要求1所述的运用压合胶贴合的微电阻产品，其特征在于，该胶合层的材质包含环氧树脂或亚克力树脂。

4.根据权利要求1所述的运用压合胶贴合的微电阻产品，其特征在于，该胶合层的无机填料为陶瓷粉末、钻石粉末、或氮化硼。

5.一种运用压合胶贴合的微电阻产品的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

将一金属片、一胶合层及一电阻层依序排列且压合制成一组合板体；

金属片利用蚀刻工艺，将该组合板体的该金属片形成不相连的两片金属片于胶合层上；及

利用电镀方式将二电极片分别形成于该电阻层表面上的两侧。

6.根据权利要求5所述的运用压合胶贴合的微电阻产品的制造方法，其特征在于，还包括提供具有一纤维结构、一无机填料及一胶材的该胶合层。

7.根据权利要求5所述的运用压合胶贴合的微电阻产品的制造方法，其特征在于，还包括形成一第一保护层于该两片金属片上。

8.根据权利要求5所述的运用压合胶贴合的微电阻产品的制造方法，其特征在于，还包括对该组合板体切割，得到至少一组合块体。

9.根据权利要求8所述的运用压合胶贴合的微电阻产品的制造方法，其特征在于，还包括利用滚镀方式于该组合块体的侧面形成一外焊层。