铝端电极芯片电阻器的制造方法技术

一种铝端电极芯片电阻器的制造方法，当应用于较高电阻值芯片电阻，组件结构不变但铝端电极必须是高固含量(高铝金属与高玻璃含量)；当多孔性铝端电极应用于较低电阻值芯片电阻，可藉由保护层与电阻层尺寸不同改变电流导通路径为侧面端电极导通电阻层。藉此，本发明专利技术以多孔性铝端电极取代原先银端电极，以大幅降低芯片电阻器端电极材料成本，或是维持原先芯片电阻结构，即保护层与电阻层尺寸相同或保护层较大的结构，藉由芯片电阻器在电镀端电极制程时，让电镀镍渗透进入并填满原先多孔性铝电极的孔洞，形成铝镍共存低电阻端电极，此类高固含量铝端电极或低固含量铝镍端电极皆可完全克服原先芯片电阻硫化问题，提升芯片电阻器抗硫化能力。

【技术实现步骤摘要】
铝端电极芯片电阻器的制造方法
本专利技术有关于一种铝端电极芯片电阻器的制造方法，尤指一种既可提升芯片电阻器抗硫化能力，亦可大幅降低芯片电阻器端电极材料成本的方法。
技术介绍
芯片电阻器的电阻值主要是靠电阻层材料与几何结构来决定，再透过正面金属端电极导通后，经由电镀镍与锡连接到印刷电路板(PrintedCircuitBoard,PCB)使用。基本上，芯片电阻器的端电极可以分成三部分，分别为正面端电极、侧面端电极与背面端电极，其中侧面端电极与背面端电极只是利用来供后制程电镀镍与锡晶种层使用，而正面端电极除了用来供后制程电镀镍与锡晶种层使用之外，在其架构上也必需负责连接电阻层导通的路径，即连接电阻层与电镀镍锡后焊接于PCB板，如美国US6,153,256号专利案、中国台湾第I423271及350071号专利案；当然，也有使用背面端银电极连接电阻层的技术，如中国台湾第I294129号专利案，其原理与上述以正面端电极连接电阻层相同。而为了与电阻层形成奥姆接触，因此正面端电极的导电率必须远低于电阻层电阻率才可形成奥姆接触，否则会造成寄生电阻影响电阻器最后电阻值。为了符合芯片电阻端电极的功能与材料成本考虑，目前芯片电阻器的端电极材料是以银导体为主，然而芯片电阻端电极银金属有一严重缺点，其容易与应用环境中的硫起反应生成硫化银，特别是在高温、高湿度与高硫浓度的环境，如汽车电子的应用下反应特别激烈、特别严重，其芯片电阻硫化现象如图7b所示。而硫化银的生成将影响芯片电阻器的电性特性与可靠度。目前主要制作抗硫化车用芯片电阻器，是将银端电极添加高含量(5mol％以上)的钯形成银钯合金来降低与硫反应形成硫化银的反应活性，如美国US5,966,067专利案、中国台湾第I429609及I395232号专利案。然而，如此一来端电极材料成本将大幅升高，且随着硫化环境愈恶劣，形成硫化银还是有一定的风险。另，当铝端电极应用于较高电阻值芯片电阻(>1Ω)，组件结构不变，然而不同于原先银端电极制作应用于芯片电阻器，铝端电极制作应用于芯片电阻器时因铝电极容易表面氧化问题导致有额外杂散电阻产生，这对于制作芯片电阻器在两倍半额定电压下进行过负载测试(shorttimeoverload)时，容易发生因冲击制造履端电极时产生的杂散电阻，造成芯片电阻器在过负载测试后电阻值偏移太大(±2％)失效问题。故，一般无法符合使用者于实际使用时所需。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服已知技术所遭遇的上述问题，提供一种铝端电极芯片电阻器的制造方法，以高固含量铝端电极取代原先银端电极应用于大于1Ω以上的芯片电阻器，及以多孔性铝端电极取代原先银端电极应用于小于1Ω以下的芯片电阻器，除了可大幅降低芯片电阻器端电极材料成本，亦可完全克服原先芯片电阻硫化问题，而能有效应用于车用、基地台、及LED灯上，以提升芯片电阻器抗硫化能力。本专利技术的次要目的在于，提供一种新芯片电阻器端电极材料与新端电极结构，以低成本铝端电极取代目前高单价的银端电极，用大量玻璃添加于厚膜铝膏，一方面使铝膏在烧结时可以藉由大量玻璃添加附着于金属铝颗粒表面避免金属铝颗粒过度氧化发生，另一方面藉由大量玻璃添加来填充原先厚膜铝膏烧结时的残留孔洞，让大量玻璃添加的铝膏烧结厚铝电极致密性大幅提升。藉此，利用铝端电极制作的芯片电阻器其过负载测试与银端电极制作的芯片电阻器一样可以完全符合芯片电阻器在过负载测试后电阻值偏移(±2％)规格，甚至越优于规格(±0.1％)。本专利技术的另一目的在于，将多孔性铝端电极应用于较低电阻值芯片电阻(<1Ω)，经由新结构藉由保护层与电阻层尺寸不同改变电流导通路径，从原先透过印刷正面端电极导通电阻层路径改变成以侧面端电极导通电阻层新路径的方法；或是维持原先芯片电阻结构，换句话说保护层与电阻层尺寸相同或保护层较大的结构，藉由芯片电阻器在电镀端电极制程时，让电镀镍渗透进入原先多孔铝电极的空洞内，以电镀镍填满空洞，形成铝镍共存低电阻端电极，让电镀镍镀在低电阻的电阻层，形成电阻层连接铝端电极的新的导电通路。为达以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种铝端电极芯片电阻器的制造方法，该方法包括以下步骤：(A)铝端电极印刷及烧结：取一基板，先在该基板背面印刷形成二相间隔而互不连接的背面铝端电极，再于该基板正面印刷形成二相间隔而互不连接的正面铝端电极，之后将该基板送入烧结炉中进行600-900℃高温烧结作业，使该背面铝端电极与该正面铝端电极能够与该基板进行熔结；(B)电阻层印刷及烧结：于该基板上二相间隔的正面铝端电极之间印刷形成一电阻层，该电阻层的两端部延伸至该等正面铝端电极上，使得该电阻层的两端部系搭接于该等正面铝端电极相间隔面的端部上，之后再将该基板送入烧结炉中进行600-900℃高温烧结作业，使该电阻层能够与该基板进行熔结；(C)保护层印刷与烧结：于完成烧结的电阻层上印刷形成一保护层，该保护层的尺寸大于或等于该电阻层，之后再将该基板送入烧结炉中进行450-700℃高温烧结作业，使该保护层能够覆盖该电阻层并进行熔结；(D)激光切割：将该基板送入激光切割装置，利用激光光于该内保护层上对该电阻层进行切割作业，于该电阻层之上切出所需形状的调节槽以修整该电阻层的电阻值；(E)字码层印刷：于该保护层上印刷有代表该芯片电阻的辨识字码；(F)折条：将呈片状的基板送至滚压装置，利用滚压分割方式，使该基板分裂成为条状；(G)端电极侧导印刷：将折成条状的基板两侧面印刷上导电材质，以形成二侧面端电极，该等侧面端电极覆盖该等正面铝端电极与该等背面铝端电极，之后再将完成端电极侧导印刷的条状基板送入烧结炉中进行150-250℃烧结，使该侧导印刷后的侧面端电极可与该正面铝端电极及该背面铝端电极进行熔结，使该基板同一侧边的该等正面铝端电极与该等背面铝端电极相互连接导通；(H)折粒：完成侧面端电极烧结的条状基板再次利用滚压装置进行分割，将呈条状的基板压折，使相连的芯片电阻分成多数独立且具有二正面铝端电极、二背面铝端电极、二侧面端电极、一电阻层及一保护层的粒状体；以及(I)电镀：将形成为粒状的芯片电阻送至电镀槽进行电镀镍与锡作业，电镀镍用来保护该正面铝端电极，电镀锡为将芯片电阻器焊接于PCB；以上制作的芯片电阻器的铝端电极可以使用于抗硫化的芯片电阻器，如应用于车用、基地台、及LED灯。于本专利技术第一实施例中，该正面铝端电极为高固含量(含高金属铝含量与高玻璃含量)的铝电极，应用于大于1Ω的高电阻芯片电阻器。于本专利技术第一实施例中，该正面铝端电极总固含量大于70wt％，金属铝固含量>64wt％，玻璃固含量>6wt％，使其在2.5额定电压过负载测试后，△R/R可控制在规格内的±2％。于本专利技术第一实施例中，该正面铝端电极其总固含量大于74wt％，金属铝固含量>64wt％，玻璃固含量>10wt％，使其在2.5额定电压过负载测试后，△R/R可控制在远低于规格的±0.1％。于本专利技术第一实施例中，该正面铝端电极为低固含量的多孔性铝电极，应用于小于1Ω的低电阻芯片电阻器。于本专利技术第一实施例中，该正面铝端电极的金属铝固含量<44wt％；玻璃固含量>6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝端电极芯片电阻器的制造方法，其特征在于，该方法步骤如下：(A)铝端电极印刷及烧结：取一基板，先于该基板背面印刷形成二相间隔而互不连接的背面铝端电极，再于该基板正面印刷形成二相间隔而互不连接的正面铝端电极，之后将该基板送入烧结炉中进行600‑900℃高温烧结作业，使该背面铝端电极与该正面铝端电极能够与该基板进行熔结；(B)电阻层印刷及烧结：于该基板上二相间隔的正面铝端电极之间印刷形成一电阻层，该电阻层的两端部延伸至该等正面铝端电极上，使得该电阻层的两端部搭接于该等正面铝端电极相间隔面的端部上，之后再将该基板送入烧结炉中进行600‑900℃高温烧结作业，使该电阻层能够与该基板进行熔结；(C)保护层印刷与烧结：于完成烧结的电阻层上印刷形成一保护层，该保护层的尺寸大于或等于该电阻层，之后再将该基板送入烧结炉中进行450‑700℃高温烧结作业，使该保护层能够覆盖该电阻层并进行熔结；(D)激光切割：将该基板送入激光切割装置，利用激光于该保护层上对该电阻层进行切割作业，于该电阻层之上切出所需形状的调节槽以修整该电阻层的电阻值；(E)字码层印刷：于该保护层上印刷有代表该芯片电阻的辨识字码；(F)折条：将呈片状的基板送至滚压装置，利用滚压分割方式，使该基板分裂成为条状；(G)端电极侧导印刷：将折成条状的基板两侧面印刷上导电材质，以形成二侧面端电极，该等侧面端电极覆盖该等正面铝端电极与该等背面铝端电极，之后再将完成端电极侧导印刷的条状基板送入烧结炉中进行150‑250℃烧结，使该侧导印刷后的侧面端电极与该正面铝端电极及该背面铝端电极进行熔结，使该基板同一侧边的该等正面铝端电极与该等背面铝端电极相互连接导通；(H)折粒：完成侧面端电极烧结的条状基板再次利用滚压装置进行分割，将呈条状的基板压折，使相连的芯片电阻分成数个独立且具有二正面铝端电极、二背面铝端电极、二侧面端电极、一电阻层、及一保护层的粒状体；以及(I)电镀：将形成为粒状的芯片电阻送至电镀槽进行电镀镍与锡作业，电镀镍用来保护该正面铝端电极，电镀锡为将芯片电阻器焊接于PCB；以上制作的芯片电阻器的铝端电极能使用于抗硫化的芯片电阻器。...

【技术特征摘要】
1.一种铝端电极芯片电阻器的制造方法，其特征在于，该方法步骤如下：(A)铝端电极印刷及烧结：取一基板，先于该基板背面印刷形成二相间隔而互不连接的背面铝端电极，再于该基板正面印刷形成二相间隔而互不连接的正面铝端电极，之后将该基板送入烧结炉中进行600-900℃高温烧结作业，使该背面铝端电极与该正面铝端电极能够与该基板进行熔结；(B)电阻层印刷及烧结：于该基板上二相间隔的正面铝端电极之间印刷形成一电阻层，该电阻层的两端部延伸至该等正面铝端电极上，使得该电阻层的两端部搭接于该等正面铝端电极相间隔面的端部上，之后再将该基板送入烧结炉中进行600-900℃高温烧结作业，使该电阻层能够与该基板进行熔结；(C)保护层印刷与烧结：于完成烧结的电阻层上印刷形成一保护层，该保护层的尺寸大于或等于该电阻层，之后再将该基板送入烧结炉中进行450-700℃高温烧结作业，使该保护层能够覆盖该电阻层并进行熔结；(D)激光切割：将该基板送入激光切割装置，利用激光于该保护层上对该电阻层进行切割作业，于该电阻层之上切出所需形状的调节槽以修整该电阻层的电阻值；(E)字码层印刷：于该保护层上印刷有代表该芯片电阻的辨识字码；(F)折条：将呈片状的基板送至滚压装置，利用滚压分割方式，使该基板分裂成为条状；(G)端电极侧导印刷：将折成条状的基板两侧面印刷上导电材质，以形成二侧面端电极，该等侧面端电极覆盖该等正面铝端电极与该等背面铝端电极，之后再将完成端电极侧导印刷的条状基板送入烧结炉中进行150-250℃烧结，使该侧导印刷后的侧面端电极与该正面铝端电极及该背面铝端电极进行熔结，使该基板同一侧边的该等正面铝端电极与该等背面铝端电极相互连接导通；(H)折粒：完成侧面端电极烧结的条状基板再次利用滚压装置进行分割，将呈条状的基板压折，使相连的芯片电阻分成数个独立且具有二正面铝端电极、二背面铝端电极、二侧面端电极、一电阻层、及一保护层的粒状体；以及(I)电镀：将形成为粒状的芯片电阻送至电镀槽进行电镀镍与锡作业，电镀镍用来保护该正面铝端电极，电镀锡为将芯片电阻器焊接于PCB；以上制作的芯片电阻器的铝端电极能使用于抗硫化的芯片电阻器。2.如权利要求1所述的铝端电极芯片电阻器的制造方法，其特征在于，所述正面铝端电极为高固含量即含高金属铝含量与高玻璃含量的铝电极，应用于大于1Ω的高电阻芯片电阻器。3.如权利要求2所述的铝端电极芯片电阻器的制造方法，其特征在于，所述正面铝端电极的总固含量大于70wt％，金属铝固含量>64wt％，玻璃固含量>6wt％，使其在2.5额定电压过负载测试后，△R/R控制在规格的±2％内。4.如权利要求2所述的铝端电极芯片电阻器的制造方法，其特征在于，所述正面铝端电极的总固含量大于74wt％，金属铝固含量>64wt％，玻璃固含量>10wt％，使其在2.5额定电压过负载测试后，△R/R控制在远低于规格的±0.1％。5.如权利要求1所述的铝端电极芯片电阻器的制造方法，其特征在于，所述正面铝端电极为低固含量的多孔性铝电极，应用于小于1Ω的低电阻芯片电阻器。6.如权利要求5所述的铝端电极芯片电阻器的制造方法，其特征在于，所述正面铝端电极的金属铝固含量<44wt％；玻璃固含量>6w...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文熙，
申请(专利权)人：李文熙，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71