CN101728037A - 具有导热层结构的晶片电阻 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有导热层结构的晶片电阻，特指一种通过绝缘基板及其上、下方设置的导热层、导电层，且由二端电极包覆连接该绝缘基板、导热层及导电层的晶片电阻，该以铜箔、金属薄膜或合金箔为材料的导热层设有一刻蚀的隔离槽缝，另，该以合金为材料的导电层具特定宽度以符合所需的阻抗大小值。本发明的晶片电阻内部结构元件精简，工艺简单成本耗费较低；导电层专职导电，有效增进电路效能的整体表现；导热层设计，提升散热率，增加电阻性能与寿命。

Description

具有导热层结构的晶片电阻

技术领域

本发明有关一种具有导热层结构的晶片电阻，特指一种通过绝缘基板及其上、下方设置的导热层、导电层，且由二端电极包覆连接该绝缘基板、导热层及导电层的晶片电阻，该以铜箔、金属薄膜或合金箔为材料的导热层设有一刻蚀的隔离槽缝，另外，该以合金为材料的导电层具特定宽度以符合所需的阻抗大小值。

背景技术

现有技术的晶片电阻，是利用导电层的设计，以达到导电的单一效果，但其在散热的效能表现上多所不足，故具有创新及改善的空间。

图1显示一现有技术的晶片电阻整体结构剖视图，为中国台湾公告第200523955号“表面粘合金属箔晶片电阻器的制造方法”一案中所揭露的技术，其中载明：该表面粘合金属箔晶片电阻器的制造方法，首先提供一绝缘基板A，再在这绝缘基板A上形成作为端电极C之用的导体层图形，然后在这上贴合具特定电阻系数的金属箔，接着把利用抗蚀剂以将电子线路图形涂布在金属箔上，然后再以化学刻蚀方式将电子线路成型，接着将抗蚀剂去除，然后，利用激光或类似方法将该金属箔电阻层B切割出激光切割线B1或其他方式的处理，以达先前所预定的电阻值。接着，进行其他后续步骤而完成金属箔晶片电阻器的工艺。

图2显示另一现有技术的晶片电阻整体结构剖视图，为中国台湾公告第I220164号“新颖的电流感测元件及其制造方法”一案中所揭露的技术，其中载明：一种新颖的电流感测元件及其制造方法：主要以镍铜合金或锰铜合金或镍铬合金等低温度电阻系数(TCR)合金的薄膜D1，作为基板D表层，通过热压贴合方式，紧密附着于陶瓷、氧化铝、氮化铝或氧化铍(BeO)薄板D2上、下表面上，而形成的发明基板；其次，利用掩膜刻蚀，在基板表层上形成电流感测器的布局图案；再在感测器单元的两侧电极E部分利用电镀，在底面形成覆晶F，并将正面的电极G镀厚；然后以激光修整，得到具有精确阻值的感测器图形；又在感测器图形上被覆一保护层H；并与切条，以溅镀法被覆端面电极E，G；最后进行切粒、滚镀，而得微小的晶片型电流感测元件。

现有技术的晶片电阻的缺点如下：

1.电阻内部结构复杂，工艺时间及设备成本耗费较大。

2.仅依靠导电层散热，散热效果随宽度改变致不稳定。

3.无导热层设计致散热不佳，易影响电阻寿命与性能。

综上所述，前述所提及关于现有技术的的晶片电阻，尽管能够达成在提供电路特定阻抗上所具备的基本要求，但在简化结构及提升散热效率上的性能，皆存在诸多缺点与不足的情况下，无法发挥更具体的产业应用性。

由于现有技术的的晶片电阻，存在上述的缺失与不足，基于产业进步的未来趋势前提下，实在有必要提出具体的改善方案，以符合产业进步所需，更进一步提供业界更多的技术性选择。

发明内容

本发明以解决现有技术的晶片电阻在简化结构及提升散热效率等方面不足的缺点，以及在实用化技术等方面受到限制的问题，一方面在达成简化结构及提升散热效率为目的，另一方面在于将导电与导热分工处理，增加电路效能与散热性能，以达成所应具备的基本功能外，并使其兼具产业应用性的实际发展与竞争要求。

为了达成上述目的及功能，其具体采行的技术手段及方案包括：

一种具有导热层结构的晶片电阻，该晶片电阻包含：

一绝缘基板，以一具绝缘特性的材料为基底的板片。

一导热层，为一设置于绝缘基板上方的金属层，该导热层刻蚀一隔离槽缝。

一导电层，为一设置于绝缘基板下方且具特定宽度的金属层。

二端电极，为一包覆于该绝缘基板及导热层二侧且连接导电层二侧呈U型槽体的金属镀覆外壳。

前述该导热层的材料为铜箔、金属薄膜或合金箔等的任一种。

前述该导电层的材料为合金材料。

前述该导电层的特定宽度由阻抗大小决定。

本发明的具体优点在于：

1.电阻内部结构元件精简，工艺简单成本耗费较低。

2.导电层专职导电，有效增进电路效能的整体表现。

3.导热层设计，提升散热率，增加电阻性能与寿命。

有关本发明为达到发明目的所运用的技术手段及其构造，再配合附图所示的实施例，进行详细说明。

附图说明

图1显示一现有技术的晶片电阻整体结构剖视图；

图2显示另一现有技术的晶片电阻整体结构剖视图；

图3显示本发明一实施例整体结构正面立体图；

图4显示本发明一实施例整体结构背面立体图；

图5显示本发明一实施例整体结构局部剖视立体图；

图6显示本发明一实施例整体结构正面平面视图；

图7显示本发明一实施例装置结构背面平面视图；

图8显示本发明一实施例结构散热路径示意图。

附图标号：

1                晶片电阻

11               绝缘基板

12a              导热层

12b              导热层

121              隔离槽缝

13               导电层

14a              端电极

14b              端电极

2                焊接承座

3                印刷电路板

4                散热方向

A                绝缘基板

B                金属箔电阻层

B1               激光切割线

C                端电极

D                基板

D1               薄膜

D2               薄板

E                两侧电极

F                覆晶

G                电极

H                保护层

具体实施方式

图3显示本发明一实施例整体结构正面立体图，而图6显示本发明一实施例整体结构正面平面视图。如图所示，其中，一种具有导热层结构的晶片电阻，该晶片电阻1包含：

一绝缘基板11，以一具绝缘特性的材料为基底的板片，作为晶片电阻1内部绝缘之用。

一导热层12a、12b，为一设置于绝缘基板11上方的金属层，该导热层12a、12b刻蚀一隔离槽缝121；该导热层12a、12b的材料为铜箔、金属薄膜或合金箔等的任一种，而该隔离槽缝121的断路绝缘作用，使得具金属材质的导热层12a、12b不具有传统导电的效用，纯粹作为热量传导散逸之用。

一导电层13(如图4、图5或图7所示)，为一设置于绝缘基板11下方(即背面)且具特定宽度的金属层，该特定宽度由阻抗大小决定，当导电层13的厚度为一定时，宽度的大小决定导电通路的面积，阻抗值的大小与导电层13的宽度成反比，即较宽的导电层13拥有较小的阻抗值，而较窄的导电层13则拥有较大的阻抗值，阻抗值大小可由导电层13的宽度加以设计及控制；另，该导电层13的材料为合金材料。

二端电极14a、14b，为一包覆于该绝缘基板11及导热层12a、12b二侧且连接导电层13(如图4、图5或图7所示)二侧的终端金属外壳，该端电极具有镀锡或镍等的镀覆层；即在结构上，绝缘基板11及导热层12a、12b包覆于端电极14a、14b的U型槽体的金属外壳内，而导电层13的二侧则与该端电极14a、14b的U型槽体的金属外壳作接触连接；该二端电极14a、14b在电路本质上作为该晶片电阻1的二极。

图4显示本发明一实施例整体结构背面立体图，而图7显示本发明一实施例装置结构背面平面视图。如图所示，其中，晶片电阻1的导电层13为一设置于绝缘基板11下方且具特定宽度的金属层，导电层13的二侧与该端电极14a、14b的U型槽体的金属外壳作接触连接，在电性连接上为导通的状态；而设置于绝缘基板11上方(即正面)的导热层12a、12b(如图3、图6或图7所示)，因刻蚀的隔离槽缝121而产生断路绝缘作用，在内部多层结构的分工上，导热层12a、12b与导电层13分别作为传热与导电之用；另，绝缘基板11则隔离导热层12a、12b与导电层13两者为独立的二区域，彼此间为绝缘状态。

图5显示本发明一实施例整体结构局部剖视立体图，如图所示，其中，晶片电阻1的结构层，由上而下依序是具隔离槽缝121的导热层12a、12b、绝缘基板11及导电层13，该具隔离槽缝121的导热层12及绝缘基板11包覆于二侧端电极14a、14b的U型槽体的金属外壳内，导电层13本身与二侧的端电极14a、14b接触，导电层13也可制成包覆于端电极14a、14b内。

在整个晶片电阻1的主体结构的工艺上，导热层12a、12b可与导电层13同时形成，再对导热层12a、12b进行刻蚀以产生一隔离槽缝121，也可以分别形成。

图8显示本发明一实施例装置结构散热路径示意图，如图所示，其中，由于晶片电阻1具有电阻发热的运作特性，故必须将多余的热量予以散逸，以防止过多的热量蓄积造成晶片电阻1的工作性能降低，或甚至因高温而烧毁，在散热的机制上采用主动式的散热设计。

晶片电阻1的导电层13在导电的同时由于阻抗作用而产生热量，该热量有极小比例自导电层13直接散至空气中，但因为空气热对流效果远不如固体的高热传导率所具有的散热效果，故热量会自下方的高温区(即指导电层13)将热量经由绝缘基板11分两侧传递至被隔离槽缝121分为两区域的导热层12a、12b的低温区，再传递至二侧端镀覆金属的电极14a、14b最后传递至空气中，或由焊接承座2传递至大面积的印刷电路板3(即PCB)，有效将热量散逸排除。故本发明具有良好导热效果，及使同尺寸的电阻器能提升使用功率。

综合上述，本发明针对晶片电阻的应用技术，特指一种通过绝缘基板及其上、下方设置的导热层、导电层，且由二端电极包覆连接该绝缘基板、导热层及导电层的晶片电阻，该以铜箔、金属薄膜或合金箔为材料的导热层设有一刻蚀的隔离槽缝，另，该以合金为材料的导电层具特定宽度以符合所需的阻抗大小值，作一最佳的改良与设计，为本发明对于晶片电阻所作最具体的改良。

本发明在晶片电阻的应用技术上，确实有具体且突破性的精进，于是依法提出发明专利的申请；但是上述说明的所有内容，仅涵盖本发明的较佳实施例，凡依本发明的技术手段及设计概念或方案等所延伸的任何变化，皆应落入本发明的专利范围，特在此注明。

Claims (4)

1.一种具有导热层结构的晶片电阻，其特征在于，所述晶片电阻包含：

一绝缘基板，以一具绝缘特性的材料为基底的板片；

一导热层，为一设置于绝缘基板上方的金属层，所述导热层刻蚀一隔离槽缝；

一导电层，为一设置于绝缘基板下方且具特定宽度的金属层；

二端电极，为一包覆于所述绝缘基板及导热层二侧且连接导电层二侧呈U型槽体的金属镀覆外壳。

2.如权利要求1所述的具有导热层结构的晶片电阻，其特征在于，导热层的材料为铜箔、金属薄膜或合金箔的任一种。

3.如权利要求1所述的具有导热层结构的晶片电阻，其特征在于，导电层的材料为合金材料。

4.如权利要求1所述的具有导热层结构的晶片电阻，其特征在于，导电层的特定宽度由阻抗大小决定。

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