电阻器制造技术

本发明专利技术提供一种电阻器，具有包括多层电阻材料的电阻材料部分的电阻器，其中各层电阻材料具有不同的薄膜电阻率（ｓｈｅｅｔ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）。该电阻器特别适合在制造印刷电路板时做为包埋式电阻器。本发明专利技术亦提供此电阻器的制法。（*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】
本专利技术涉及一种电阻材料的范畴。更特定而言，本专利技术是关于适于在电子装置中做为包埋电阻器的电阻材料范畴。在现有技术中该问题最常见的解决方案为在印刷电路板上，将单独电阻器以额外表面安装组件的方式使用。印刷电路板的设计尚需设置贯穿孔，以将电阻器适当地互相连接。在此方面，电阻器可在表面装置或组件之间或者在印刷电路板之上或之内形成的活性组件或层之间被互相连接。结果，印刷电路板的复杂性增加，同时印刷电路板上供其它装置用的表面积减少或者印刷电路板的总体尺寸需增加以容纳必须的表面装置及组件(包括电阻器)。其解决之道之一为使用平面电阻器，其较佳形成在印刷电路板的内层上以取代上述的表面安装电阻器，同时使印刷电路板的表面部分空出以供他用。举例言之，美国专利第4,808,967号(Rice et al.)揭示一种印刷电路板，其具有一支持层，一附着于该支持层上的电阻材料层及一附着于该电阻层上的导电层。某些现有的平面电阻器有一问题，即在第一方向测得的电阻可能与在垂直于该第一方向的第二方向测得的电阻略微不同。在制造电子装置诸如印刷电路板时若不小心，该平面电阻器可能以错误方位被使用。在此情况，实际的电阻率可能与期望者不同，而对于印刷电路板的效能产生不利的影响。在印刷电路板制造时采用包埋电阻器技术的缺点之一是该电阻器技术在其所提供的数值范围上有所限制。除非采用蛇形图形，单层包埋电阻器材料的电阻限于在约千位数值的范围内，例如50欧姆至5000欧姆。为了适用于该范围以上的值，必须在印刷电路板的表面上安置分立的电阻器，此将使电阻器被包埋在线路板中所获得的利益被部分抵消；又若使用第二片较高电阻率材料，将有增加材料成本的缺点。因此需要一种电阻材料，其电阻率视被包埋的电阻器的方位而定。本专利技术的目的为提供一种印刷电路板，其包括被包埋在介电材料中的电阻器，其中该电阻器包括具有第一电阻材料及第二电阻材料的电阻材料部份。电阻材料部份通常包括第一电阻材料及第二电阻材料各一层。本专利技术的另一目的为提供一种制造印刷电路板的方法，其包括将电阻器包埋在有机介电材料内的步骤，其中该电阻器包括具有第一电阻材料及第二电阻材料的电阻材料部份。本专利技术的又一目的为提供一电阻器，其具有包括第一电阻材料及第二电阻材料的电阻材料部分以及一对电极，各电极被配置在电阻材料部分的相对端。本专利技术的再一目的为提供一电子装置，其包括上述的电阻器及/或印刷电路板。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种电阻器，其包含具有第一电阻材料及第二电阻材料的电阻材料部份以及一对电极，各电极被配置在电阻材料部分的相对端。附图说明图1是说明本专利技术的多层电阻器的制造方法。术语「印刷电路板」与「印刷线路板」在整篇说明书中可交互使用。除非另有指示，所有量以重量％表示以及所有比率以重量计。所有数值范围包含上下限以及可以任何次序组合，不过此数值范围总加起来至多为100％。本专利技术提供一种电阻器，其具有包括2层或以上电阻材料层的电阻材料部份以及一对电极，各电极被配置在电阻材料的相对端。本专利技术电阻器的电阻材料部份通过提供第一电阻材料层及第二电阻材料层而制备。可以使用额外层的电阻材料，诸如3，4，5或多层。举例言之，要提供可具有2种不同电阻率的电阻器需要二层电阻材料，要提供可具有3种不同电阻率的电阻器需要三层电阻材料，依此类推。本专利技术电阻器的一特征为电阻材料部份中的各层电阻材料具有与其它电阻材料层不同的薄膜电阻率。薄膜电阻率无需特定的差异。不同电阻材料层的薄膜电阻率可无很大差异或可相差达10Ω/□或以上。第一与第二电阻材料层之间薄膜电阻率的特别适当差异为25Ω/□、50Ω/□、100Ω/□、250Ω/□、500Ω/□或以上。在另一具体实施例中，第一与第二电阻材料层之间薄膜电阻率的差异为10、20、25或50倍或以上。广泛种类的电阻材料适合供本专利技术使用，其包括但非限于导电性材料与少量高电阻性(介电性)材料的混合物。小量(例如约0.1wt％至约20wt％)的高电阻性材料会极大幅降低导电材料的导电性质。举例言之，铂虽为优良的导体，但当与0.1至约5wt％氧化硅掺杂在一起时，可作为电阻器，其电阻为共掺杂的氧化硅量的函数。任何导电材料均适用，诸如(但非限于)铂、铱、钌、镍、铜、银、金、铟、锡、铁、钼、钴、铅、钯及类似物。适当的介电材料非限定性地包括金属氧化物或类金属氧化物，诸如氧化硅、氧化铝、氧化铬、氧化钛、氧化铈、氧化锌、氧化锆、氧化磷、氧化铋、稀土金属的氧化物、磷以及其混合物。较佳的电阻材料为镍系或铂系，亦即主要材料分别为镍或铂。适当的较佳电阻材料为镍-磷、镍-铬、镍-磷-钨、陶瓷、导电聚合物、导电墨水、以及铂系材料诸如铂-铱、铂-钌及铂-铱-钌。较佳的铂系材料，以铂当做100％来计算，含有约10至70摩尔浓度％，较佳约2摩尔浓度％至50摩尔浓度％的铱、钌或其混合物。若钌被单独使用(未使用铱)，以铂当做100％来计算，钌较佳以约2至约10摩尔浓度％的量被使用。若铱被单独使用(未使用钌)，以铂当做100％来计算，铱较佳以约20至约70摩尔浓度％的量被使用。在依照本专利技术的电阻材料中，铱、钌或其混合物以元素形式及氧化物形式存在。铱、钌或其混合物通常包含约50至约90摩尔浓度％的元素金属以及约10至约50摩尔浓度％的铱、钌或其混合物的氧化物。各电阻材料层的厚度可在广范围内变化。各电阻材料层较佳具有至多1mil的厚度。就供包埋电阻器使用而言，各电阻材料层通常至少约40厚。一般而言，各电阻材料层的厚度为40至100,000(10micron)，以40至50,000为较佳，以100至20,000为更佳。虽然第一电阻材料层可能为自承性，但其通常太薄难以自承以及必须被沉积在自承性的基材上。电阻材料通常通过配置在导电材料基材诸如金属箔上而被支持。其它适当的导电材料为本领域技术人员所熟知。适当的金属箔非限定性地包括铜箔、镍箔、银箔、金箔及类似物以及其的合金。适用于本专利技术的导电金属箔可具有广范围的厚度。该导电金属箔通常具有0.0002至0.02英吋的公称厚度。金属箔厚度常以重量表示。举例言之，适当的铜箔，每平方呎具有0.125至14盎司的重量，较佳每平方呎具有0.25至6盎司的重量以及更佳每平方呎具有0.5至5盎司的重量。特别适当的铜箔为每平方呎具有3至5盎司的重量。适当的导电金属箔可以现有的电沉积技术制备以及可以从各种来源诸如Oak-Mitsui或Gould Electronics得到。导电材料基材尚可包括障壁层。该障壁层可在导电材料的第一面(亦即最接近电阻材料的面)，导电层的第二面或在导电层的两面上。障壁层为本领域技术人员所熟知。适当的障壁层非限定性地包括锌、铟、锡、镍、钴、铬、黄铜、青铜及类似物。该障壁层可通过浸镀、喷镀、化学蒸气沉积、燃烧化学蒸气沉积及受控蒙气化学蒸气沉积等方法而以电解或无电(化学)的方式沉积。该障壁层较佳通过浸镀以电解或无电方式沉积。施加保护用的障壁层之后，可将铬氧化物保护层以化学方法沉积在障壁层或导电材料上。最后可将硅烷施加在导电材料/障壁层/非必须的铬氧化物层的表面上，以进一步改善粘着性。适当的硅烷为美国专利5,885,436号所揭示(Ameen et al.)。电阻材料的各层可以各种方式诸如溶胶-凝胶沉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻器，其包含具有第一电阻材料及第二电阻材料的电阻材料部份以及一对电极，各电极被配置在电阻材料部分的相对端。

【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：J谢麦纳尔，DD申克，
申请(专利权)人：希普列公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]