CN110660551B - 一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法，采用以下步骤：（1）在设定尺寸的合金板上采用微影黄光工艺制作包含多个与电阻形状相匹配的图像的阵列区域；（2）对图像阵列区域进行刻蚀至合金板的厚度与目标电阻阻值相适应即为合金阻体线路；（3）在合金阻体的正面和背面结合微影黄光工艺和电镀法依次制作正电极和背电极；（4）在非电极区域制作绝缘保护膜，并在绝缘保护膜上制作激光码；（5）将阵列区域中的电阻切割下来；（6）在电阻中对应电极区域的表面依次沉积多层金属膜。本发明的制作方法通过微影黄光制程工艺得到精密的合金阻体线路且制作的产品在小尺寸的同时具备高精度、高功率特点，且方法简单高效。
Description
技术领域
本发明属于电子元器件电阻器领域，具体涉及一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法。
背景技术
随着科技的进步，时代的发展及人们对各类电子产品的要求不断提升，性能可靠、工艺稳定及能适用于工作各种环境的电阻器也应电子产品的特殊需求呈现多样化的发展趋势，其中市场对高精度高功率电阻器的需求也不断发展，尤其是市场对小型化高功率高精度电阻器的需求，促使电阻器生产厂家能够研制出小型化高功率电阻器，可广泛应用于汽车、电池、充电器、开关电源等产品当中的小型化高功率高精度电阻。
面对终端应用设备的尺寸日益小型化的发展趋势，普通的合金贴片电阻在结构设计上无法摆脱陶瓷基板骨架的约束，使得电阻产品的尺寸较大、精度低、散热能力远不如金属极易产生内应力引起贝壳状破裂的破裂模式，且采用质地脆且坚硬（通常弯折性小于3mm）的陶瓷基板为载体抗冲击能力差易弯折断裂导致整个电路系统失效，又合金贴片电阻的产品电性能受温度影响大甚至在超过150℃时产品失效功率低易烧毁。合金贴片电阻通常需要调整合金箔片的厚度提高功率，但是现有的工艺无法蚀刻干净导致产品精度分布不稳定、良率降低、可靠性低、电性能不稳定，且需要反复校正来完成多次涂布成型在产品质量及装配工艺方面要求较高，以及需采用银等贵金属作电极导致整体生产成本偏高。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法，包括（1）在合金板上采用微影黄光工艺制作包含多个与电阻形状相匹配的图像的阵列区域；（2）对图像阵列区域进行刻蚀至合金板的厚度与目标电阻阻值相适应即为合金阻体线路；（3）在合金阻体的正面和背面结合微影黄光工艺和电镀法依次制作正电极和背电极；（4）在非电极区域制作绝缘保护膜，并在绝缘保护膜上制作激光码；（5）将阵列区域中的电阻切割下来；（6）在电阻中对应电极区域的表面依次沉积多层金属膜。
作为本发明的进一步改进，在合金板的两面依次先覆盖感光膜，之后在掩光模板的遮蔽下曝光，经显影后，在合金板表面形成与金属电阻形状相适应的哑铃型图案的阵列，其它区域用感光膜遮蔽。
作为优选，所述的步骤（1）中所制作的图像包括与所制作电阻整体形状相匹配的图像以及设置在电阻内部电阻线路的图像。
作为优选，步骤（1）中所使用的感光膜为正性树脂感光膜。
作为优选，步骤（2）中采用化学刻蚀法对合金板进行蚀刻获得设定厚度的电阻层。
作为优选，包括制作防焊保护层，所述的防焊保护层位于合金板的上下表面，以保护蚀刻形成的精密线路不被损坏影响阻体精度。
作为优选，所述的步骤（3）具体包括以下步骤：
在合金板上的正面或背面整面覆盖感光膜，将电极制作区域经曝光显影后显露精密的合金阻体线路；之后采用微影黄光工艺及电镀的方法沉积正、背电极层；完成电极的制作后采用蚀刻液去除其它区域的感光膜。
作为优选，在制作步骤（4）之前还包括采用激光镭射或机械打磨法在所制作电阻的表面制作切调阻线，对合金阻体的阻值及精度修正，位于成品的中间边缘部位，对电性能的影响可降至最低。
作为优选，步骤（5）中包括采用机械切割或激光雕刻的方式将所述合金板上阵列中的电阻分别切割成粒。
作为优选，步骤（6）中包括采用电镀的方式在电极区域的表面沉积不同材质的金属膜。
本发明的有益效果：
1、采用微影黄光制程工艺，制作的合金电阻尺寸更加小型化、线路精密、精度高且分布稳定(允许偏差范围在±0.5%～±1%)，同时有效解决因金属厚度增加导致蚀刻不干净产品良率降低的问题；
2、以合金材料为载体和电阻阻体，具备良好的柔韧性和抗冲击能力，具有超低阻值、高功率、高可靠性、稳定的超低电阻温度系数、负荷寿命能力更佳、高温环境下产品不失效、散热能力强可极大的减少电极带来的温度电阻效应；
3、相较传统的贴片电阻需反复校正对位印刷、成型方式复杂该封装方法更为简单高效；
4、未使用银等贵金属作电极，制作成本降低，同时也满足了客户应用端对小型化高精度高功率电阻器的应用需求。
附图说明
图1是本发明实施例中完成步骤A后的结构示意图；
图2是本发明实施例中完成步骤B后的结构示意图；
图3是本发明实施例中完成步骤D后的结构示意图；
图4是本发明实施例中完成步骤E后的结构示意图；
图5是本发明实施例中完成步骤F后的结构示意图；
图6是本发明实施例中完成步骤G后的结构示意图；
图7是本发明实施例中完成步骤H后的结构示意图；
图8是本发明实施例中完成步骤I后的结构示意图；
图9是本发明实施例中完成步骤K后的结构示意图；
图10是本发明实施例中完成步骤M后的结构示意图；
图11是本发明实施例中完成步骤N后的结构示意图；
图12是本发明实施例中完成步骤O后的结构示意图；
图13是本发明实施例中完成步骤Q后的结构示意图；
图14是本发明实施例中完成步骤R后的结构示意图；
图15是本发明实施例中完成步骤S后的结构示意图；
图16是本发明所制作的切割完成后的单个电阻的结构示意图；
其中：01-合金板，02-第一金属阻体，03-绝缘保护层，04-第二金属阻体，05-激光码，06-铜层，07-镍层，08-锡层， 09-感光膜，10-树脂保护层，11-正面电极，12-背面电极，13-切调阻线。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图16所示的本发明所制作的一种哑铃型结构的合金板金属电阻，包括上下对称设置在两侧的第一金属阻体02，和设置在中间与两侧第一金属阻体02，垂直连接的第二金属阻体04，所述的第一金属阻体02或所述的第二金属阻体04，包括合金板01，布置在合金板01中的电阻线路，在第一金属阻体02的上下表面分别设置了正面电极11和背面电极12，贴附在电极层表面的防焊保护体，同时所述的第一金属阻体02的外层依次包裹至少一层金属薄膜层，所述的第二金属阻体04的外层包覆一层绝缘保护层03。
还包括设置在第二金属阻体04或所述的防焊保护体表面的切调阻线13对合金阻体的阻值及精度修正，位于成品的中间边缘部位，对电性能的影响可降至最低。
其中，制作所述的金属薄膜层的材质包括铜、镍或锡中的任一种或几种。
还包括设置在绝缘保护层表面的激光码05，用于标示电阻型号及/或阻值。
所述的第一金属电阻02的厚度等于所述的第二金属电阻04的厚度。
本发明所提供的一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法，按如下步骤实现：
A、如图1所示，按产品设计将合金材料机械裁剪成设定尺寸的合金板01；
B、如图2所示，在所述合金板01背面覆盖一层与所述合金板背面尺寸相当的正性感光膜09；
C、在所述合金板正面覆盖一层与所述合金板正面尺寸相当的感光膜09；
D、如图3所示，通过微影黄光工艺将设计的电阻体图形阵列转移到所述覆盖感光膜的合金板01正面，电阻体透明区域进行曝光处理，以使需要保留图形的感光膜交联固化；
E、如图4所示，对所述经过曝光处理的合金板进行显影处理，以使未曝光区域的感光膜被溶解去除；
F、如图5所示，对所述合金板经过显影处理的区域通过酸性制程发生蚀刻反应得到设定尺寸的多个电阻体图形；
G、如图6所示，对所述经过蚀刻处理的合金板背面覆盖一层与所述合金板背面尺寸相当的树脂保护层10；
H、如图7所示，在所述经过蚀刻处理的合金板正面再次覆盖一层完全覆盖住合金板正面的负性感光膜；
首先，在所述合金板正面蚀刻的单颗图形分别设定曝光区域进行一定能量的紫外光曝光处理；再对剩下的区域进行显影处理以除去该区域的感光膜；如图8所示，采用电镀方式在所述单颗图形曝光区域的两端进行沉积，增厚铜线路即为镀上正面电极11；
I、对经过步骤A～H处理的合金板正面喷涂一层防焊保护体；
J、移除所述覆盖在合金板背面的树脂保护层10；
K、在所述取下保护层的合金板背面再次覆盖一层完全覆盖住合金板背面的负性感光膜；
首先，在所述合金板背面蚀刻的单颗图形分别设定曝光区域进行一定能量的紫外光曝光处理；再对剩下的区域进行显影处理以除去该区域的感光膜；如图9所示，采用电镀方式在所述单颗图形曝光区域的两端进行沉积，即为镀上背面电极12；
L、对经过步骤K处理的合金板背面喷涂一层防焊保护体，用于对电阻体的精密线路进行保护；
M、如图10所示，通过对步骤A～H处理的合金板上得到具有初步阻值上下对称双面结构的第一金属电阻02进行激光镭射阻值修正，以达到设定的阻值及精度；
N、如图11所示，采用喷涂的方式在所述多颗合金阻体中间第二金属电阻04的外表面包覆一层绝缘保护层；
O、如图12所示，在所述绝缘保护层上表面激光打标一层激光码05；
P、采用机械切割的方式将所述合金板上的多颗合金阻体分别切割成颗粒；
Q、如图13所示，采用滚镀方式在合金阻体的外表面两端正面电极、背面电极覆盖一层金属铜06；
R、如图14所示，在所述铜层的表面采用滚镀方式形成一层金属镍07；
S、如图15所示，在所述镍层的表面采用滚镀方式形成一层金属锡08。
综上所述，本发明所提供一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法，采用微影黄光制程工艺，制作的合金电阻尺寸小、线路精密、精度高且分布稳定(允许偏差范围在±0.5%～±1%)，合理选用具备一定柔韧性的合金材料，制备的产品具有超低阻值、高功率、高可靠性、稳定的超低电阻温度系数、负荷寿命能力更佳、高温环境下产品不失效、散热能力强可极大的减少电极带来的温度电阻效应，又相较传统的贴片电阻需反复校正对位印刷、成型方式复杂该电阻的封装方法更为简单高效，同时有效解决因金属厚度增加导致蚀刻不干净产品良率降低的问题，且未使用银等贵金属作电极，制作成本降低，同时也满足了客户应用端对小型化高精度高功率电阻器的应用需求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法，其特征在于，采用以下步骤：
(1)在合金板上采用微影黄光工艺制作包含多个与电阻形状相匹配的图像的阵列区域，所制作的图像包括与所制作电阻整体形状相匹配的图像以及设置在电阻内部电阻线路的图像；
(2)对图像阵列区域进行刻蚀至合金板的厚度与目标电阻阻值相适应获得合金阻体线路；
(3)在合金阻体的正面和背面结合微影黄光工艺和电镀法依次制作具有电极线路结构的正面电极和背面电极；其中，所述微影黄光工艺制作过程中采用的是负性树脂感光膜；
(4)在非电极区域制作绝缘保护膜，并在绝缘保护膜上制作激光码；
(5)将阵列区域中的电阻切割下来；
(6)在电阻中对应电极区域的表面依次沉积多层金属膜。
2.根据权利要求1所述的一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法，其特征在于：步骤(1)中包括在合金板的两面依次先覆盖感光膜，之后在掩光模板的遮蔽下曝光，经显影后，在合金板表面形成与金属电阻形状相适应的哑铃型图案的阵列，其它区域用感光膜遮蔽。
3.根据权利要求1所述的一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法，其特征在于：步骤(1)中所使用的感光膜为正性树脂感光膜。
4.根据权利要求1所述的一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法，其特征在于：步骤(2)中采用化学刻蚀法对合金板进行蚀刻获得设定厚度的电阻层。
5.根据权利要求4所述的一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法，其特征在于：步骤(3)还包括在完成所述的正面电极或背面电极的制作后制作覆盖电极表面的防焊保护层。
6.根据权利要求1所述的一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法，其特征在于：所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
在合金板上的正面或背面整面覆盖感光膜，将电极制作区域经曝光显影后显露合金阻体线路；之后采用微影黄光工艺及电镀的方法沉积正、背电极层；完成电极的制作后采用蚀刻液去除其它区域的感光膜。
7.根据权利要求1所述的一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法，其特征在于：在制作步骤(4)之前还包括采用激光镭射或机械打磨法在所制作电阻的表面制作切调阻线修正阻值及精度。
8.根据权利要求1所述的一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法，其特征在于：步骤(5)中包括采用机械切割或激光雕刻的方式将所述合金板上阵列中的电阻分别切割成粒。
9.根据权利要求1所述的一种制作用于电子产品的合金板金属电阻的方法，其特征在于：步骤(6)中包括采用电镀的方式在电极区域的表面沉积不同材质的金属膜。
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