CN116313342B - 一种局部塑封的抗氧化大功率合金电阻及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种局部塑封的大功率合金电阻的制备方法，包括如下步骤：将电极带材与合金带材进行焊接，得到料带；对料带进行冲切，使所述料带上形成多个合金电阻体；对整个料带进行塑封操作，使得所述合金电阻体的外表面全部覆盖有塑封材料；去除合金电阻体上的电极对应后续焊接的区域上的塑封材料；将合金电阻体从料带上分离，形成所述局部塑封的大功率合金电阻；将局部塑封的大功率合金电阻进行滚镀镍锡。本发明的局部塑封的大功率合金电阻的制备方法，采用料带焊接、冲切、塑封之后在分粒、塑封，制备方便，摆脱了对模具的依赖；产品整体塑封，且产品的端头和焊接区域电镀镍锡实现在产品回流焊的过程中抗氧化性能。

Description

一种局部塑封的抗氧化大功率合金电阻及其制备方法

技术领域

本发明属于合金电阻技术领域，具体涉及一种局部塑封的抗氧化大功率(至少7W)合金电阻的制备方法以及采用该制备方法制备得到的抗氧化大功率合金电阻。

背景技术

大功率合金电阻是相对于传统塑封电阻具有高功率、低阻值精度的优点，鉴于其为纯合金材料，现有技术中并没有针对大功率合金电阻进行塑封的产品和工艺，这种结构缺点是客户端无法进行波峰焊，且焊接过程中爬锡会对阻值以及温漂造成一定影响。然而传统塑封电阻的塑封，对模具的依赖性较大，针对不同产品设备调试繁琐且耗电量大，另传统大功率合金电阻为冲压弯折成拱形，鉴于铜的电阻温度系数远远大于合金的电阻温度系数，因此铜在拱桥的占比大大增加了产品的温度系数。

现有的大功率合金电阻产品，产品在短试过负载的时候，产品的发热温度达到500～700℃，现有的塑封材料无法满足此测试条件的需求，因此目前大功率分流器都是采用在表面形成一层钝化层的方式来解决使用前的抗氧化问题。

如申请号为CN109102973A的发明专利申请公开了一种电阻器及电阻器的制造方法，但是其只有电阻本体下方的位置采用喷涂、印刷、辊涂或者其他类似涂层材料通用的方法来涂敷漆料或环氧树脂，不仅涂覆面积界限不清晰，喷涂面积精度难控制，进而影响产品阻值，尤其对阻值敏感的低阻值电阻产品。且其制备得到的产品抗氧化层在回流焊的过程中会裂解，产品从而失去保护效果。

发明内容

鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种局部塑封的抗氧化大功率合金电阻，实现对大功率合金电阻的充分保护。

为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种局部塑封的大功率合金电阻的制备方法，包括如下步骤：

将电极带材与合金带材进行焊接，得到料带；

对料带进行冲切，使所述料带上形成多个合金电阻体；

对整个料带进行塑封操作，使得所述合金电阻体的外表面全部覆盖有塑封材料；

去除合金电阻体上的电极对应后续焊接的区域上的塑封材料；

将合金电阻体从料带上分离，形成所述局部塑封的大功率合金电阻；

将局部塑封的大功率合金电阻进行滚镀镍锡，使得合金电阻的两端端面和焊接区域形成镀层。

根据本发明的一些优选实施方面，焊接时，所述电极带材和合金带材的长度延伸方向相同，所述焊接为采用电子束焊接的方式将电极带材焊接在合金带材宽度方向上的侧面。

根据本发明的一些优选实施方面，所述电极带材用于形成大功率合金电阻的电极，所述合金带材用于形成大功率合金电阻的电阻主体；所述电极带材的厚度大于所述合金带材的厚度。

根据本发明的一些优选实施方面，所述料带厚度方向上的一面，所述电极带材与合金带材齐平；所述料带厚度方向的另一面，所述电极带材的表面高于合金带材的表面，以形成焊接区。

根据本发明的一些优选实施方面，所述塑封为将整个料带浸泡在塑封材料中或者向整个料带上喷覆塑封材料，并进行烘干固化，以使整个料带完全塑封。将料带产品浸泡于耐高温聚酰亚胺材料，方法简单易操作，且成本低。

根据本发明的一些优选实施方面，所述去除为采用激光镭射的方式将所述焊接区上的塑封材料去除。采用镭射激光可选择性去除电极聚合物实现低成本高效率、高良率的塑封产品。

根据本发明的一些优选实施方面，所述塑封材料为聚酰亚胺材料，优选为耐高温聚酰亚胺材料，其热分解温度为500～600℃。

根据本发明的一些优选实施方面，所述电极的宽度大于所述电阻主体的宽度。

根据本发明的一些优选实施方面，所述大功率合金电阻的工作功率大于等于7W，相同规格产品的功率高于传统塑封电阻。

根据本发明的一些优选实施方面，所述分离为沿着所述料带的厚度方向进行纵向切割以形成单个的桥状局部塑封电阻。

本发明还提供了一种如上所述的制备方法制备得到的局部塑封的大功率合金电阻。

由于采用了以上的技术方案，相较于现有技术，本发明的有益之处在于：本发明的局部塑封的大功率合金电阻的制备方法，采用料带焊接、冲切、塑封之后在分粒、塑封，制备方便，摆脱了对模具的依赖；产品整体塑封，且产品的端头和焊接区域电镀镍锡实现在产品回流焊的过程中抗氧化性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的局部塑封的抗氧化大功率合金电阻的截面结构示意图；

图2为本发明实施例中的局部塑封的抗氧化大功率合金电阻的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例中制备抗氧化大功率合金电阻时的料带结构示意图

附图中，1：局部塑封的抗氧化大功率合金电阻；2：带材；3：合金电阻体；4：间隔区域；5：连接处；8：塑封材料；9：电阻主体；10：电极；11：镀Ni层；12：镀Sn层。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1大功率合金电阻

如图1-3所示，本实施例中的局部塑封的大功率合金电阻1，包括电阻主体9、位于电阻主体9两侧的电极10以及覆盖在合金电阻局部表面上的塑封材料8、覆盖在剩余表面上的镍锡层11、12，电极10通过电子束焊接在电阻主体9长度方向的两侧。电极10的宽度大于电阻主体9的宽度，此处的宽度方向指的是大功率合金电阻1的宽度方向。

电极10的厚度大于电阻主体9，具体的，大功率合金电阻1厚度方向的一面，电极10与电阻主体9齐平；大功率合金电阻1厚度方向的另一面，电极10的表面高于电阻主体9的表面并向外延伸。

本实施例中的大功率合金电阻1除去长度方向的两个端面以及电极10用于后续焊接的部位(焊接区域)的剩余表面覆盖有塑封材料8，而其余表面覆盖有镀镍层11和镀锡层12，能够有效实现在产品回流焊的过程中抗氧化性能。

本实施例中局部塑封的大功率合金电阻1，具有高功率、高阻值精度、低温漂、可波峰焊、制造成本低等优势。

实施例2制备方法

本实施例提供了一种基于实施例1中的局部塑封的大功率合金电阻1的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1、制备料带

依据所需阻值，选用合适的合金带材以及合适的电极带材，合金带材通常为Mn-Cu合金等；电极带材为电阻率小的紫铜材料。采用电子束焊接的方式将电极带材与合金带材进行焊接，得到电极+合金+电极的拱形料带。料带的中间为电极+合金+电极，两侧为与电极相连的带材2。

焊接时，电极带材和合金带材的长度延伸方向相同，两条电极带材焊接在合金带材宽度方向上的侧面。其中，电极带材的厚度大于合金带材的厚度，电极带材用于形成大功率合金电阻1的电极10，合金带材用于形成大功率合金电阻1的电阻主体9。最终形成的电极10的宽度大于电阻主体9的宽度。

料带厚度方向上的一面，电极带材与合金带材齐平；料带厚度方向的另一面，电极带材的表面高于合金带材的表面，以形成焊接区域。

步骤2、冲切

根据所需阻值预定尺寸对料带进行冲切，使得料带上形成多个合金电阻体3，每个电阻合金体的两端电极10末端连接处5连接在带材2上形成料带。多个合金电阻体3沿料带的长度方向依次排列，相邻合金电阻体3之间具有冲切形成的间隔区域4。

步骤3、塑封

对整个料带进行塑封操作，将整个料带浸泡在塑封材料8中或者向整个料带上喷覆塑封材料8，并进行烘干固化，以使整个料带完全塑封，使得合金电阻体3的外表面全部覆盖有塑封材料8。

塑封材料8为耐高温聚酰亚胺材料，其拉伸强度为250-500MPa，热分解温度为500～600℃，热膨胀系数为1×10^-6/℃，且发烟率极低，高温燃烧后的残炭率在50％以上。

步骤4、镭射

采用激光镭射的方式去除合金电阻体3上的焊接区(即电极10的底部)对应的塑封材料8，露出紫铜基材，方便后续与焊盘进行焊接。激光镭射的精度能够控制在±0.2mm。

步骤5、分粒

将塑封后的料带上的电极10和带材2之间的连接位置5进行分粒，沿着料带的厚度方向进行纵向切割，将合金电阻体3从料带上分离，形成局部塑封的大功率合金电阻1，其工作功率大于等于7W。

得到的局部塑封的大功率合金电阻1具有电阻主体9和两个焊接电极10，该大功率合金电阻1除了电极10底部的表面(焊接区域)以及长度方向的两个端面没有塑封层之外，剩余的地方均有塑封层。

步骤6、电镀

将产品进行滚镀镍锡，使得产品的两个端面和焊接区域形成镀镍锡层11、12，得到了局部塑封抗氧化的大功率合金电阻1。即得到的大功率合金电阻1的两个端面和电极的焊接区域具有镀镍层11和外层的镀锡层12，其余部分的表面均具有塑封层8。

采用上述方法制得的产品电性能如下所示：功率为7～9w，阻值精度为0.5％，短时过负载测试为5倍额定功率。

本申请的局部塑封的大功率合金电阻的制备方法，改变传统大功率合金电阻冲压折弯工艺，选择电极厚度大于合金厚度的材料直接焊接为拱形材料，大大降低了铜在拱桥的占比进而降低了产品电阻温度系数。另外，对大功率合金电阻进行选择性的塑封，降低制造成本，塑封产品规格多样化。最后将铜暴露位置进行电镀，起到了较优的抗氧化效果，进而制备得到的局部塑封的大功率合金电阻，既包含高功率特性、低电阻温度系数、又避免了焊接过程中爬锡到电阻主体部位导致对阻值和温漂的影响，且能够进行波峰焊工艺焊接。与现有技术相比，本申请采用阶梯焊接方式实现低温漂产品；将产品浸泡耐高温聚酰亚胺材料，方法简单易操作，且成本低。采用精准控制的(±0.2mm)镭射激光可选择性去除电极聚合物实现低成本高效率、高良率的塑封产品；适用的产品尺寸可选择的灵活性较大，不依赖模具；电阻主体的耐高温聚酰亚胺材料可实现产品耐高功率性能；电阻端头和焊接区域电镀镍锡实现在产品回流焊的过程中抗氧化性能；产品整体塑封+电镀实现较好的抗氧化性能。

本发明的方法制得的上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种局部塑封的抗氧化大功率合金电阻的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将电极带材与合金带材进行焊接，得到料带；

对料带进行冲切，使所述料带上形成多个合金电阻体；

对整个料带进行塑封操作，使得所述合金电阻体的外表面全部覆盖有塑封材料；

去除合金电阻体上的电极对应后续焊接区域上的塑封材料；

将合金电阻体从料带上分离，形成局部塑封的大功率合金电阻；

将所述局部塑封的大功率合金电阻进行镀锡，使得焊接区域和合金电阻的两端端面形成电镀层，进而形成局部塑封的抗氧化大功率合金电阻；

所述塑封为将整个料带浸泡在塑封材料中或者向整个料带上喷覆塑封材料，并进行烘干固化，以使整个料带完全塑封；

所述去除为采用激光镭射的方式将所述焊接区上的塑封材料去除；

所述大功率合金电阻的工作功率大于等于7W；

所述大功率合金电阻除去长度方向的两个端面以及电极用于后续焊接的部位的剩余表面覆盖有塑封材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，焊接时，所述电极带材和合金带材的长度延伸方向相同，所述焊接为采用电子束焊接的方式将电极带材焊接在合金带材宽度方向上的侧面。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电极带材用于形成大功率合金电阻的电极，所述合金带材用于形成大功率合金电阻的电阻主体；所述电极带材的厚度大于所述合金带材的厚度。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述料带厚度方向上的一面，所述电极带材与合金带材齐平；所述料带厚度方向的另一面，所述电极带材的表面高于合金带材的表面，以形成焊接区。

5.一种根据权利要求1-4任意一项所述的制备方法制备得到的局部塑封的大功率合金电阻。