电阻器制造技术

本发明专利技术提供一种具有与轴相关的电阻率的电阻材料。此种电阻材料在第一方向上具有电阻率，并在正交方向上具有不同的电阻率。此种电阻材料特别适合用作为嵌入印刷线路板的电阻器。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电阻材料的领域。特别是，本专利技术涉及适合用作电子装置中嵌入电阻器的电阻材料领域。
技术介绍
印刷电路板典型地包含大量安装于表面的电子装置，以及其它以作用层形式存在于印刷电路板中的零件。对此种印刷电路板中的装置及零件的要求受到常规的电路设计的限制。特别是，许多安装于表面的装置及此种刷电路板上的其它零件一般需与个别的电阻器耦接，以达到其所期望的功效。在现有技术中解决此项问题最普通的方法，是在该印刷电路板上使用单个的电阻器，作为附加的表面安装零件。该印刷电路板的设计需要另外提供贯穿孔，以提供该电阻器适当的内连结。有鉴于此，该电阻器需经内连结以结合表面装置或零件或形成于该印刷电路板中的作用零件或层。结果，增加该印刷电路板的复杂性，同时，该印刷电路板表面区域上可供其它装置使用的区域需减少，或需增加该印刷线路板的总面积，以容纳所需的包含电阻器的表面装置及零件。使用平面电阻器是一种解决的方法，其最好是形成于该印刷线路板的内层以取代如上述安装于表面的电阻器，同时释放出该印刷电路板的表面空间以供其它用途。例如，美国专利第4,808,967号(Rice等人)。公开了一种具有支撑层、附着于该支撑层的电阻材料以及附着于该电阻层的导电层。部分常规电阻器的问题在于，在第一方向所测量的电阻明显不同于正交于第一方向的第二方向所测量的电阻。在制造电子装置时(例如，印刷线路板)，若未考虑此点，该平面电阻可能会用于错误的方向。在这种情况下，实际上的电阻率可能与所期望的不同，因此，对该印刷线路板的效能产生不利的影响。在印刷线路板的制造中采用嵌入电阻器的技术障碍之一是这种电阻器技术受到所提供的数值范围的限制。除非使用大量弯曲的图案，嵌入电阻器材料的单层限制至数值的约三十，例如，50Ω至5,000Ω。为顾及上述范围的数值，需在印刷线路板的表面上配置非连续的电阻器，其可抵销部分来自嵌入该板中的电阻器，另一方面，使用第二层高电阻材料，其结果造成高成本材料消耗。因此，需要其电阻率与嵌入电阻器的方向相关的电阻材料。
技术实现思路
令人惊讶地发现，材料的片状电阻率可经由建造此种材料而明显地改变。此种经建造的电阻材料，在正交方向上具有不同的片状电阻率，因此，在电极形成电阻器的过程中，增加调整该种电阻材料的定向的可能性。一方面，本专利技术提供一种具有电阻材料及一对配置于该电阻材料相对两端的电极的电阻器，该电阻材料具有多种结构，其配置基本上平行于该对电极。另一方面，本专利技术提供一种具有电阻材料及一对配置于该电阻材料相对两端的电极的电阻器，该电阻材料具有多种结构，其配置基本上正交于该对电极。又一方面，本专利技术提供一种在第一方向具有第一电阻率且在第二方向具有第二电阻率的电阻材料，其中，该第二方向基本上正交于该第一方向，并且该第一电阻率大于或等于该第二电阻率的两倍。再一方面，本专利技术提供一种具有第一电阻材料层及配置于该第一电阻材料层的结构的电阻材料，该结构包括第二电阻材料，其中，该电阻材料在第一方向具有第一电阻率并且在第二方向具有第二电阻率，其中，该第二方向基本上正交于该第一方向。又另一方面，本专利技术提供一种包含电阻器的印刷线路板，该电阻器包含一对电极以及电阻材料，该电阻材料具有第一电阻材料层及配置于该第一电阻材料层的结构，该结构包含第二电阻材料，其中，该电阻材料在第一方向具有第一电阻率且在第二方向具有第二电阻率，其中，该第二方向基本上正交于该第一方向。优选，此种结构的配置基本上平行于或基本上正交于该对电极。再另一方面，本专利技术提供一种包含上述电阻器的电子装置。本专利技术亦提供一种包含上述印刷线路板的电子装置。还有一方面，本专利技术提供一种改变电阻材料层的电阻率的方法，其包括下列步骤在电阻率的方向上或正交于电阻率的方向上建造该电阻材料。附图说明图1示出具有平行于电阻率的方向的肋的电阻器。图2示出具有正交于电阻率的方向的肋的电阻器。图3示出具有平行于电阻率的方向的不连续的肋的电阻材料。具体实施例方式本说明书中，除非另有说明，下列缩写均表示下列意义℃＝摄氏度；°F＝华氏度；nm＝纳米；μm＝微＝微米；＝埃；Ω＝欧姆；Ω/＝欧姆/平方；M＝莫耳；wt％＝重量％；以及mil＝0.001英吋。“印刷线路板”及“印刷电路板”在本说明书种可交替使用。“基本上正交”是指该方向对另一方向基本成直角，亦即，90°±15°，优选为90°±10°，更优选为90°±5°以及特优选为90°±3°。除非另有提及，所有的量均为重量％，且所有比例均为重量比。所有数字范围皆为包含且为可组合，除非该数字范围明显限制至100％。本专利技术提供一种电阻材料，其在第一方向具有第一电阻率且在第二方向具有第二电阻率，其中，该第二方向基本上正交于该第一方向且该第一电阻率大于或等于该第二电阻率的两倍。本专利技术的电阻材料的电阻率与轴相关。因此，本专利技术的材料在X方向具有第一电阻率且在Y方向具有不同的电阻率，亦即，基本上与第一(或X)方向成直角的方向。通过建造该电阻材料可以实现此种电阻率的差异。“结构”一词是指配置于第一材料或基材的第二材料的肋状、条状、线状、棒状、列状等。因此，本专利技术亦提供一种电阻材料，其具有第一电阻材料层及配置于该第一电阻材料层的结构，该结构包含第二电阻材料，其中，该电阻材料在第一方向具有第一电阻率且在第二方向具有第二电阻率，其中，该第二方向基本上正交于该第一方向。该第一材料或基材是一电阻材料。多种电阻料适合用作为该第一材料。适合的电阻材料包含，但不限于导电材料及少量高电阻(介电)材料的混合物。少量的高电阻材料(例如，约0.1重量％至约20重量％)，大大地降低了该导电材料的导电特性。虽然贵金属是导体，业已发现使贵金属与相对少量的氧化物(例如，二氧化硅或氧化铝)一起沉积，经沉积的金属变成高电阻。因此，含有少量氧化物(例如，0.1％至5％的氧化物)的金属(例如，铂)，可适用为印刷电路板的电阻器。例如，铂尽管为一优异的导体，当其与0.1及约5重量％范围内的二氧化硅共沉积时，该电阻为共沉积的二氧化硅的量的函数。任何导体金属均适合，例如但不限于铂、铱、钌、镍、铜、银、金、铟、锡、铁、钼、钴、铅、钯等。适合的介电质包含但不限于金属氧化物或非金属氧化物，例如二氧化硅、氧化铝、氧化铬、二氧化钛、三氧化二铈、氧化锌、氧化锆、氧化磷、氧化铋、一般稀土金属氧化物、磷及其混合物。用作该第一材料的较佳电性电阻材料是镍基或铂基材料，亦即，分别以镍或铂为主要材料。适合的较佳电阻材料为镍-磷、镍-铬、镍-磷-钨、陶瓷、导电聚合物、导电油墨、以铂为主的材料，例如铂-铱、铂-钌及铂-铱-钌。相对于铂以100％计，以铂为主的较佳材料含有约自10至70莫耳％的铱、钌或其混合物，较佳为2莫耳％至50莫耳％。若单独使用钌(未使用铱)，相对于铂以100％计，其较佳系以约2及约10莫耳％之间使用。若单独使用铱(未使用钌)，相对于铂以100％计，其较佳是以20至约70莫耳％之间使用。根据本专利技术的电阻材料中该铱、钌或其混合物是以元素及氧化物两者形式存在。典型地，该铱、钌或其混合物为约50至约90莫耳％的金属元素，及约10至约50莫耳％的该铱、钌或其混合物的氧化物。该第一电阻材料层(基材)的厚度可为一广泛的范围。较佳者，该第一材料具有高达1mil的厚度。至于用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻器，具有电阻材料及一对配置于该电阻材料相对两端的电极，该电阻材料具有多种结构，其配置为基本上平行于或基本上正交于该对电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：DD申克，J谢麦纳尔，
申请(专利权)人：希普列公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]