阅读说明：本技术 一种片式电阻器的制备方法及片式电阻器 (Chip resistor and preparation method thereof ) 是由 冯伟键 杨理强 林瑞芬 杨晓平 莫雪琼 于 2020-04-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种片式电阻器的制备方法及片式电阻器,该制备方法包括：将聚合纤维树脂膜的第一面与电阻体层的结合面进行膜层贴合；在所述电阻体层的形成面的中心区域形成保护层；所述形成面与所述结合面相背；及,在与所述中心区域错开的所述形成面上形成至少两个电极,以得到片式电阻器。由本发明制备方法制备的片式电阻器兼备更小型化和更低阻值的优点,满足快速发展的消费类电子、通讯行业等对优质片式电阻器(例如电流感测贴片电阻器)的需求。(The invention discloses a chip resistor and a preparation method thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: laminating the first surface of the polymer fiber resin film with the bonding surface of the resistor layer; forming a protective layer in a central region of a surface on which the resistor layer is formed; the forming surface is opposite to the combining surface; and forming at least two electrodes on the forming surface staggered with the central area to obtain the chip resistor. The chip resistor prepared by the preparation method has the advantages of smaller size and lower resistance, and meets the requirements of rapidly developing consumer electronics, communication industries and the like on high-quality chip resistors (such as current sensing chip resistors).)

一种片式电阻器的制备方法及片式电阻器

技术领域

本发明涉及电子元件技术领域，特别是涉及一种片式电阻器的制备方法及片式电阻器。

背景技术

近年来，随着通讯行业的飞速发展，对片式电阻器的需求日益增长。目前，市面上常见的片式低阻电阻器包括厚膜低阻电阻、合金低阻电阻和纯合金低阻电阻。其中，厚膜低阻电阻虽然易加工，易实现较高阻段，但是TCR(电阻温度系数)较高，且功率小、应用范围窄、不适合高精度电路；合金低阻电阻虽然TCR较低、功率较大，但是难以实现小型化和更低阻(1－3mΩ)；纯合金低阻电阻虽然具有TCR低、功率大，阻值低的优点，但却难实现小型化和薄型化。

上述三种类别的低阻电阻虽具备各自的优势，但想要实现更小型化及低阻值，因受自身结构与工艺条件的制约，均很难实现。因此，如何设计一种新型片式电阻器，以实现更小型化和更低阻值的效果，是一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种片式电阻器的制备方法及片式电阻器，可实现片式电阻器的更小型化和更低阻值等优点。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种片式电阻器的制备方法，包括：

将聚合纤维树脂膜的第一面与电阻体层的结合面进行膜层贴合；

在所述电阻体层的形成面的中心区域形成保护层；所述形成面与所述结合面相背；

及在与所述中心区域错开的所述形成面上形成至少两个电极，以得到片式电阻器。

在某一个实施例中，在所述在与所述中心区域错开的所述形成面上形成至少两个电极，以得到片式电阻器之前，所述方法还包括：

通过辊轴贴合方法，将感光干膜贴合在所述电阻体层的形成面上，再对贴有所述感光干膜的所述电阻体层依次进行曝光、显影和蚀刻操作，以使所述电阻体层图形化。

在某一个实施例中，在所述在与所述中心区域错开的所述形成面上形成至少两个电极，以得到片式电阻器之后，所述方法还包括：

采用半导体精密分切技术对所述片式电阻器进行分切，以得到单粒状的片式电阻器。

在某一个实施例中，在采用半导体精密分切技术对所述片式电阻器进行分切，以得到单粒状的片式电阻器之前，所述方法还包括：

采用预设的修阻方式对所述片式电阻器进行精密修阻；

在采用半导体精密分切技术对所述片式电阻器进行分切，以得到单粒状的片式电阻器之后，所述方法还包括：

通过滚镀方式在所述电极的表面以及所述电阻体层的侧面依次镀上镍层和锡层。

在某一个实施例中，所述将聚合纤维树脂膜的第一面与电阻体层的结合面进行膜层贴合，包括：

通过第一黏合层将所述聚合纤维树脂膜层的第一面与所述电阻体层的结合面进行膜层贴合；

在所述在所述电阻体层的形成面的中心区域形成保护层的步骤之前，所述方法还包括：

通过第二黏合层将所述聚合纤维树脂膜的第二面与导热层的内表面进行膜层贴合；所述第二面与所述第一面相背。

本发明还提供一种片式电阻器，包括：

聚合纤维树脂膜，包括第一面；

电阻体层，包括相背的结合面和形成面，所述结合面与所述第一面结合；

保护层，设置在所述形成面的中心区域上；和

至少两个电极，分别设置在与所述中心区域错开的所述形成面上。

在某一个实施例中，所述片式电阻器还包括第一黏合层，所述第一黏合层设置在所述结合面与所述第一面之间。

在某一个实施例中，所述电极包括铜电极，所述片式电阻器还包括镍层和锡层，所述铜电极的表面和所述电阻体层的侧面分别镀有所述镍层和所述锡层；所述电阻体层的侧面连接所述结合面和所述形成面。

在某一个实施例中，所述片式电阻器还包括导热层和第二黏合层，所述导热层包括内表面，所述聚合纤维树脂膜还包括与所述第一面相背的第二面，所述内表面通过所述第二黏合层设置在所述第二面上。

在某一个实施例中，所述导热层还包括与所述内表面相背的外表面以及连接所述内表面和所述外表面的导热侧面，所述保护层还设置在所述外表面和所述导热侧面上。

与现有技术相比，本发明实施例的片式电阻器的制备方法，通过薄型化设计，以厚度薄的聚合纤维树脂膜作为基材，将电阻体层的结合面与聚合纤维树脂膜的第一面结合，取代了传统厚度较厚的陶瓷基板，从而有效降低产品的总厚度，实现更薄厚度的片式电阻器。此外，薄聚合纤维树脂膜可搭配厚度较厚的电阻体层，容易实现更低阻值的片式电阻器。如此，由本发明制备方法制备的片式电阻器兼备更小型化和更低阻值的优点，满足快速发展的消费类电子、通讯行业等对优质片式电阻器(例如电流感测贴片电阻器)的需求。

附图说明

图1是本发明某一个实施例提供的片式电阻器制备方法的流程示意图；

图2是本发明某一个实施例提供的片式电阻器的结构示意图；

图3是本发明某一个实施例提供的片式电阻器的分切电阻分割槽切面图；

图4是本发明某一个实施例提供的片式电阻器的机械修阻切面图；

图5是本发明某一个实施例提供的片式电阻器的激光修阻切面图；

图6是本发明某一个实施例提供的含导热层的片式电阻器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的所获得所有其他是实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供的片式电阻器制备方法流程包括：

S01：将聚合纤维树脂膜10的第一面11与电阻体层20的结合面21进行膜层贴合；

S02：在电阻体层20的形成面22的中心区域形成保护层30；形成面与结合面相背；

S03：在与中心区域错开的形成面22上形成至少两个电极40，以得到片式电阻器100。

在本实施例中，聚合纤维树脂膜10包括玻璃纤维膜或聚酰亚胺薄膜。其中，由于玻璃纤维膜具有优良的耐高低温性和电气绝缘性，其厚度比陶瓷基板的厚度薄，适宜用作片式电阻器100的基材。聚酰亚胺薄膜又称PI膜(Polyimide Film)，具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性和耐介质性，其厚度比也陶瓷基板的厚度薄，也适宜用作片式电阻器100的基材。聚合纤维树脂膜材的厚度按产品实际设计选择，其厚度一般仅为0.05mm－0.15mm，而陶瓷基板的厚度一般为0.2mm－0.5mm，因此在电阻体层20厚度相同的情况下，本新型结构能够使产品总体厚度至少降低20％～30％。

电阻体层20也称为合金电阻膜材。电阻体层20有互为相背的结合面21和形成面22。在预设的真空环境下，将预裁切好的片状聚合纤维树脂膜10的第一面11与合金电阻膜材的结合面21紧密压合在一起，然后再将电阻体层20的形成面22的中心区域通过印刷或同等方式形成保护层30，最后通过挂镀等方式在与中心区域错开的形成面22上形成电极40。

综上，本发明实施例的片式电阻器100的制备方法，通过薄型化设计，以厚度薄的聚合纤维树脂膜10作为基材，将电阻体层20的结合面21与聚合纤维树脂膜10的第一面11结合，取代了传统厚度较厚的陶瓷基板，从而有效降低产品的总厚度，实现更薄厚度的片式电阻器100。此外，薄聚合纤维树脂膜10可搭配厚度较厚的电阻体层20，容易实现更低阻值的片式电阻器100。如此，由本发明制备方法制备的片式电阻器100兼备更小型化和更低阻值的优点，满足快速发展的消费类电子、通讯行业等对优质片式电阻器100(例如电流感测贴片电阻器)的需求。

在某一个实施例中，在步骤S03之前，即在与中心区域错开的形成面22上形成至少两个电极40，以得到片式电阻器100之前，制备方法还包括：

S04：通过辊轴贴合方法，将感光干膜贴合在电阻体层20的形成面22上，再对贴有感光干膜的电阻体层20依次进行曝光、显影和蚀刻操作，以使电阻体层20图形化。

在某一个实施例中，在步骤S03之后，即在与中心区域错开的形成面22上形成至少两个电极40，以得到片式电阻器100之后，制备方法还包括：

S05：采用半导体精密分切技术对片式电阻器100进行分切，以得到单粒状的片式电阻器100。

本实施例中，采用半导体精密分切技术(如晶圆分切技术)，将上述实施例中的多个片式电阻器100先后按分割槽X和分割槽Y进行分切，形成外形规矩、尺寸精度高的单粒状片式电阻器100，以实现超小型化。此外，采用半导体精密分切技术和采用聚合纤维树脂膜10作为基材，还避免采用陶瓷基板作为基材所产生的难分割情况，以及产品易形变、易断裂、易崩边角等不良情况。

在某一个实施例中，在步骤S05之前，即在采用半导体精密分切技术对片式电阻器100进行分切，以得到单粒状的片式电阻器100之前，制备方法还包括：

S06：采用预设的修阻方式对片式电阻器100进行精密修阻。

而在步骤S05之后，制备方法还包括：

S07：通过滚镀方式在电极40的表面以及电阻体层20的侧面依次镀上镍层60和锡层70。

在某一个实施例中，步骤S01将聚合纤维树脂膜10的第一面11与电阻体层20的结合面21进行膜层贴合，包括：

S08：通过第一黏合层50将聚合纤维树脂膜10的第一面11与电阻体层20的结合面21进行膜层贴合。

而在步骤S03之前，即在电阻体层20的形成面22的中心区域形成保护层30的步骤之前，制备方法还包括：

S09：通过第二黏合层90将聚合纤维树脂膜10的第二面12与导热层的内表面81进行膜层贴合；第二面12与第一面11相背。

在某一具体实施例中，请结合图2，下面将以实现0603－2mΩ－1/2W，厚度0.40±0.10mm的片状电阻器100为例，详细说明本发明整个制备工艺流程：

S011：聚合纤维树脂膜10与电阻体层20(即合金电阻膜材)的贴合。具体地，在预设的真空环境下，通过第一黏合层50，将预裁切好的片状聚合纤维树脂膜10与电阻体层20(即合金电阻膜材)通过压膜机紧密地压合在一起，并按设置温度、时间、压力对两层膜材进行低温固化，以达良好的粘合附着效果。其中，聚合纤维树脂膜10的厚度优先为0.10mm－0.15mm；合金电阻膜材的厚度优先为0.20mm－0.25mm；低温固化温度优先为150℃－200℃。

S012：电阻体图形化。具体地，通过辊轴贴合方法，将感光干膜贴合在电阻体层20(即合金电阻膜材)的形成面22，并依次通过曝光、显影、蚀刻，实现电阻体层20的图形化。

S013：铜电极成形。具体地，在电阻体层20的中部区域通过印刷或同等方式形成保护层30，并通过挂镀等方式在电阻体层20的左、右两端成形铜电极。

S014：精密修阻。具体地，在电阻体层20上通过机械修阻(如图4所示)或激光修阻(如图5所示)，达到产品预定的目标阻值及精度要求，如2mΩ，±1％精度。

S015：保护层30的二次覆盖。具体地，通过印刷或同等方式将修阻口完整致密包封起来。

S016：标记(阻值代码)。具体地，通过印刷或激光打标或喷码等方法，在聚合纤维树脂膜10的第二面12上形成可识别阻值的标记(如图2所示的标记层110)。

S017：分切粒状。具体地，通过采用半导体精密分切技术(如晶圆分切技术)，在片材上先后按分割槽X、分割槽Y(如图3所示)进行分切，形成外形规矩、尺寸精度高的单粒状的片式电阻器100。

S018：电镀镍层60－锡层70。具体地，通过滚镀方式，在铜电极的表面与电阻体层20的左、右两侧端依次镀上致密的镍层60－锡层70，使产品具备良好的可焊接特性。

为进一步提高产品的功率特性，本发明将提供另一具体实施例，请参阅如图6所示的片式电阻器100的结构示意图，此实施例是在上述具体实施例的基础上增加了导热层80，具体为贴合了“散热片”，从而可以提高片式电阻器100的性能：

S001：与上述具体实施例的S011相同。

S002：散热片的贴合。具体地，通过第二黏合层90，将散热片(如薄铜片、铝片等)与聚合纤维树脂膜10的第二面12紧密压合在一起，并按设置温度、时间、压力对两层膜材进行低温固化，以达良好的粘合附着效果。接着在散热片的表面(如图6中导热层的外表面82和侧面83)涂布一层致密的保护层30。

S003－S009：按上述具体实施例的“S012－S018”依次顺序，各对应步骤方法相同。

请参阅图2，本发明实施例提供一种片式电阻器100，其包括聚合纤维树脂膜10、电阻体层20、保护层30和至少两个电极40。

聚合纤维树脂膜10包括第一面11。电阻体层20包括相背的结合面21和形成面22，结合面21与第一面11结合。保护层30设置在形成面22的中心区域上。至少两个电极40分别设置在与中心区域错开的形成面22上。

本实施例中，电阻体层20也称为合金电阻膜材。在预设的真空环境下，将预裁切好的片状聚合纤维树脂膜10的第一面11与合金电阻膜材的结合面21紧密压合在一起，然后再将电阻体层20的形成面22的中心区域通过印刷或同等方式形成保护层30，最后通过挂镀等方式在与中心区域错开的形成面22上形成电极40。

其中，聚合纤维树脂膜10的厚度按产品实际设计选择，其厚度一般仅为0.05mm－0.15mm，而陶瓷基板的厚度一般为0.2mm－0.5mm，因此，在电阻体层20厚度相同的情况下，本新型结构使产品总体的厚度至少降低20％－30％。

综上，本发明实施例的片式电阻器100，通过薄型化设计，以厚度薄的聚合纤维树脂膜10作为基材，将电阻体层20设置在聚合纤维树脂膜10上，取代了传统厚度较厚的陶瓷基板，从而有效降低产品的总厚度，实现更薄厚度的片式电阻器100。此外，薄聚合纤维树脂膜10可搭配厚度较厚的电阻体层20，容易实现更低阻值的片式电阻器100。如此，本发明的片式电阻器100兼备更小型化和更低阻值的优点，满足快速发展的消费类电子、通讯行业等对优质片式电阻器100(例如电流感测贴片电阻器)的需求。

在某一个实施例中，保护层30为玻璃或环氧树脂。如此，以对电阻体层20进行防尘、电气隔绝等保护。

请参阅图2，在某一个实施例中，片式电阻器100还包括第一黏合层50，第一黏合层50设置在结合面21与第一面11之间。

在预设的真空环境下，通过第一黏合层50，将预裁切好的片状聚合纤维树脂膜10与电阻体层20通过压膜机紧密地压合在一起，并按预设的温度、时间、压力等参数对两层膜材进行低温固化，以达良好的粘合附着效果。如此，将第一黏合层50设置在结合面21与第一面11之间，聚合纤维树脂膜10与电阻体层20之间的结合更加可靠。

在某一个实施例中，聚合纤维树脂膜10包括玻璃纤维膜或聚酰亚胺薄膜(Polyimide Film，下称PI膜)。电极40包括铜电极。

由于玻璃纤维膜具有优良的耐高低温性和电气绝缘性，其厚度比陶瓷基板的厚度薄，适宜用作片式电阻器100的基材。由于PI膜具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性和耐介质性，其厚度比也陶瓷基板的厚度薄，也适宜用作片式电阻器100的基材。由于铜具有良好的导电性能，铜电极确保了片式电阻器100与其他部件良好的电连接。

请参阅图2，在某一个实施例中，至少两个电极40以保护层30为中轴对称，分别位于电阻体层20的两端。

至少两个电极40分别位于电阻体层20的两端，便于片式电阻器100与其他器件的电连接。

请参阅图2，在某一个实施例中，片式电阻器100还包括镍层60和锡层70，铜电极的表面和电阻体层20的侧面23分别镀有镍层60和锡层70。其中，电阻体层20的侧面23连接结合面21和形成面22。

通过滚镀方式，在铜电极的表面与电阻体层20的左、右两侧面分别镀上致密的镍层60和锡层70，使产品具备良好的可焊接特性。

请参阅图3，在某一个实施例中，采用半导体精密分切技术(如晶圆分切技术)，将上述实施例中的多个片式电阻器100先后按分割槽X和分割槽Y进行分切，形成外形规矩、尺寸精度高的单粒状片式电阻器100，以实现超小型化。此外，采用半导体精密分切技术和采用聚合纤维树脂膜10作为基材，还避免采用陶瓷基板作为基材所产生的难分割情况，以及产品易形变、易断裂、易崩边角等不良情况。

在某一个实施例中，对上述实施例中的片式电阻器100进行精密修阻。

具体地，在电阻体层20上通过机械修阻(如图4所示)或激光修阻(如图5所示)，达到产品预定的目标阻值及精度要求，如2mΩ，±1％精度。

在某一个实施例中，保护层30还用于通过印刷或同等方式将修阻口完整致密包封起来。

请参阅图6，在某一个实施例中，片式电阻器100还包括导热层80和第二黏合层90。导热层80包括内表面81，聚合纤维树脂膜10还包括与第一面11相背的第二面12，内表面81通过第二黏合层90设置在第二面12上。

根据实际应用的大功率需要，可通过在基材面压合上导热层80，如薄散热片，从而加快片式电阻器100在工作中热量的散发，进一步提升产品的功率水平。

本实施例中，在上述的聚合纤维树脂膜10与电阻体层20的贴合完成后，通过第二黏合层90，将导热层80的内表面81与聚合纤维树脂膜10的第二面12紧密压合在一起，并按预设的温度、时间、压力等参数对两层膜材进行低温固化，以达良好的粘合附着效果。如此，将第二黏合层90设置在内表面81与第二面12之间，导热层80与聚合纤维树脂膜10之间的结合更加可靠。

在某一个实施例中，导热层80包括薄铜片或铝片。薄铜片和铝片均具有良好的导热性能，能够较为快速地对电阻体层20导热。

当然，在其他实施例中，导热层80还可以为其他由散热性能优良的材质制成的器件，在此不作具体的限定。

请参阅图6，在某一个实施例中，导热层80还包括与内表面81相背的外表面82以及连接内表面81和外表面82的导热侧面83，保护层30还设置在外表面82和导热侧面83上。

在完成导热层80的贴装后，在导热层80的外表面82和导热侧面83涂布一层致密的保护层30，以对导热层80进行防尘、电气隔绝等保护。

在某一个实施例中，保护层30由防焊层代替。

请参阅图6，在某一个实施例中，片式电阻器100还包括标记层110，标记层110设置在保护层30上。

本实施例中，通过印刷或激光打标或喷码等方法，在保护层30的外表面形成可识别阻值的标记。

在一具体实施例中，本发明的产品主要为满足消费类电子、通讯行业等所设计的小型化、薄型化、超低阻的产品，与现有技术对比如下表格所示：

从上述对比可看出，相对于现有技术，本发明实施例提供的片式电阻器100的有益效果在于：

(1)可实现更薄厚度：以厚度薄的聚合纤维树脂膜10作为基材，取代传统厚度较厚的陶瓷基板，在电阻体层20厚度相同的情况下，产品总厚度约降薄20％－30％。

(2)可实现更小型化：小型化陶瓷基板因存在分割易崩碎、形变、孖片等不足，聚合纤维树脂膜10作为基材，适用于机械分切工艺，大大提高产品的尺寸精度。如上表所示，最小尺寸已可实现型号0201的片式电阻器100。

(3)可实现更低阻值：薄聚合纤维树脂膜10可搭配厚度较厚的电阻体层20(合金电阻膜材)，容易实现更低阻值。

(4)具备小型化大功率：在聚合纤维树脂膜10上方贴合上不同厚度的导热层80，可实现更高功率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。