微型低电压低阻值电流感测器制造技术

一种微型低电压低阻值电流感测器，其具有感测器本体以及设于感测器本体两端的电极；其特征在于：感测器本体是由下列所构成：一中间基层，设于中间基层上、下侧的散热胶片，位于上层散热胶片之上的电阻层，位于下层散热胶片表面上的散热层所压合成的基板，以及被覆于基板的电阻层表面与散热层表面的保护层。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电流感测器的新构造，特别是指一种微型低电压低阻值电流感测器的新构造。习见的电流感测器重要的有下列数种A.金属箔型电流感测器(Metal Foil Current detector)其构造如图2A所示，走由金属端子201、202，被夹设于其间的合金板203，以及被覆于合金板203上的树脂保护膜204所构成，该种金属箔型电流感测器的厚度可作得很厚，故其阻值(resistant value)可作得很低。依公式R＝Rs·l/w，Rs＝片电阻Ω/2，l＝电阻器长度，w＝电阻器宽度，当厚度较厚时，其Rs值就比较低，故可得到比较低的电阻。此种金属箔型电流感测器有下列缺点1.金属都有其柔软性，当需要比较高的阻值时，金属片的厚度就要比较薄，金属片越薄，其操作性就越差，制造的合格率也就越低，故其阻值适用范围只能在1-10mΩ之间。2，金属越薄，需要比较厚的树脂来作支撑，但树脂愈厚，其热传导就比较差，故只能限制使用在低压的产品。3.阻值修整只能用机械式的修整方法，其准确性较差。B.插件型电流感测器其构成如图2B所示，包括有基板211，形成于其上的金属箔212，以及与金属箔212相接的端子体导线213、214，其端子体导线213、214形成插销，以便与电路板插接，目前此种插件型电流感测器的制造方法是，利用旋转涂布的方式将环氧树脂涂布在基板上，再将金属箔粘在基板上面压合后，利用微影工艺，将金属片蚀刻成所需的线路，然后再利用蚀刻方式和激光修整方式修整阻值，故其精确度高。但是，此种插件型电流感测器有下列缺点1.由于插件型电流感测器的特点是用来插接于电路板上，故需要一些额外的工时作端子体导线的连接，在制造成本的考虑上，是比较差的。2.因需要端子导线，而端子体导线会产生电阻，其将限制其产品无法使用于低微欧姆的产品。3.无SMD(表面黏贴)结构，客户在使用时，需用人工来插件，会增加加工成本。4.无散热机构，只能限制于低功率的产品上。C.薄膜低阻型电流感测器如图2C所示，薄膜低阻型电流感测器的制作是在氧化铝的基板221上利用蒸镀或溅镀的技术将金属或金属的合金镀在氧化铝的基板上，作为电阻层222，再利用激光的修整技术，将薄膜修整到准确值，然后用溅镀或蒸镀技术形成电极223，再被覆保护膜224。由于电阻层222利用激光修整，故准确性较高。但是，此种薄膜低阻型电流感测器也有下列缺点1.薄膜电阻，因制造上的特性是采用真空工艺，在电阻膜的成长速率方面，比其他方法低，一般所能用的电阻范围就只能限制在10微欧姆以上的产品。2.由于成长速率慢，制造成本也会比较高。3.在散热方面，因没有热散机构，故只能限制在低压的产品。D.厚膜型电流感测器如图2D所示，厚膜电流感测器的电阻层232，其制作是利用印刷、烧结的方式来制作，故在制造成本上是比较具有竞争性，然而，厚膜型电流感测器也有下列缺点1.由于厚膜工艺的电阻胶是由金属或金属的氧化物与玻璃作键结，金属或金属氧化物本身，并无接合能力，故其电阻值要作得很低，实在不容易，其产品的适用范围在10微欧姆以上。2.厚膜型电流感测器虽然可以用激光修整的方式来调整其阻值，但因材料本身玻璃接合的特性，在激光修整后比较容易产生微裂(Micro crack)，故只能限制使用在低电压的产品。3.在散热与低阻机构方面，也无此设计，故只能限制在低电压的产品。E.高温共烧陶磁(MLCC)与低温共烧陶磁制成式的电流感测器此种电流感测器的工艺有些类似厚膜式电流感测器，唯一不一样的是采取高温(850℃以上)共烧结的方式，将陶磁材料242与电阻层241共同烧结，再形成电极243、244，因为所使用的材料不同，故其优缺点与厚膜工艺类似，但因电阻体与基材是一起作烧结的，故无法用激光来修整阻值，在阻值的准确性是所有产品中最差的。有鉴于习见的电流感测器有上述缺点，本技术设计人针对该些缺点研究改进之道，经长时研究终有本技术产生。依本技术的此种微型低电压低阻值电流感测器，其可依所使用的功率，设计不同形状的散热机构于基板背面，再利用电铸技术，将散热机构加高，增加散热效果，此为本技术的次一目的。依本技术的此种微型低电压低阻值电流感测器，其基板的使用有很大的弹性，可依不同使用功率来决定使用何种基板，此为本技术的再一目的。依本技术的此种微型低电压低阻值电流感测器，其具有激光修整的设计，使其阻值能更精准，此为本技术的一目的。依本技术的此种微型低电压低阻值电流感测器，其具有SMD(表面粘着)设计，使用上更为方便，此为本技术的又一目的。依本技术的此种微型低电压低阻值电流感测器，其电阻可依不同的需求，使用不同厚度的片材来符合不同客户的需求，在生产上有很大的弹性，此为本技术的更一目的。依本技术的微型低电压低阻值电流感测器，其可使用印刷电路板的压合工艺来制造，可大量生产，降低生产成本，此为本技术的另又一目的。为实现上述目的，本技术的基本方案是一种微型低电压低阻值电流感测器，其具有感测器本体以及设于感测器本体两端的电极；其特征在于感测器本体是由下列所构成一中间基层，设于中间基层上、下侧的散热胶片，位于上层散热胶片之上的电阻层，位于下层散热胶片表面上的散热层所压合成的基板，以及被覆于基板的电阻层表面与散热层表面的保护层。至于本技术的详细构造、应用原理、作用与功效，则参照下列依附图所作的说明即可得到完全的了解。附图说明图1为电流感测器应用电路的一例。图2A为习见金属箔型电流感测器的示意图。图2B为习见插件型电流感测器的示意图。图2C为习见薄膜低阻型电流感测器的示意图。图2D为习见厚膜型电流感测器的示意图。图2E为高低温共烧陶磁工艺式电流感测器的示意图。图3本技术电流感测器的立体示意图。如图3所示，本技术的此种电流感测器，主要是由感测器本体1以及设于感测器本体两端的电极2所构成，其中，感测器本体1包括有多层板体，最中央的板体为中间基层10，中间基层10较佳的是以铝的氧化物或铝的氮化物或金属板体所构成，中间基层10的上、下侧为散热胶片11、12，位于上侧的散热胶片11，其表面上贴附电阻层13，位于下侧的散热胶片12表面上，则贴附散热层14；散热胶片11、12的材料为FRP胶或高传热胶，散热层14较佳的为铜，电阻层13则为金属箔片，在金属箔片的电阻层13上，可被覆局部/或全部保护层15，散热层14的表面上，则被覆一保护层16，此保护层可依不同功率的需求来改变，可全部或局部被覆，而保护层15、16较佳的为树脂材料构成。感测器本体两侧端的电极部2先形成一电铸铜17、18，再利用溅镀法形成三面电极20，最后再于其上电镀铜、镍、锡铅。上述本技术的电流感测器，其基板背面具有散热机构，散热效果可增加，其利用微机电的电铸技术将电极加厚的结果，将可减少从电极所带来的电阻，其感测器本体以五个板体构成，利用PC板的压合工艺即可获得，不但可大量生产，更可降低生产成本。从上所述可知，本技术的此种微型低电压低阻值电流感测器确实具有减少电极电阻，增加散热功能的效果，而该等功效确实可以改进习见电极电阻较大，散热不佳的弊病并且，其未见诸公开使用。需陈明的是，以上所述是本技术较佳具体的实施例，若依本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型低电压低阻值电流感测器，其具有感测器本体以及设于感测器本体两端的电极；其特征在于感测器本体是由下列所构成一中间基层，设于中间基层上、下侧的散热胶片，位于上层散热胶片之上的电阻层，位于下层散热胶片表面上的散热层所压合成的基板，以及被覆于基板的电阻层表面与散热层表面的保护层。2.如权利要求1所述的微型低电压低阻值电流感测器，其特征在于感测器本体两侧端的电极部在电极端形成有一电铸铜、其上具有利用溅镀法形成的三面电极，且其上滚镀有铜、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钟雄，
申请(专利权)人：乾坤科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：