一种精密电流感测元件制造技术

本实用新型专利技术属于精密电流感测元件领域，具体涉及一种具有散热层的多层结构精密电流感测元件。所说多层结构精密电流感测元件，包括电阻体、散热片、电极、绝缘导热胶层、导通孔和保护层。该精密电流感测元件包含至少一层电阻体与两层散热片，散热片中间设有一个绝缘狭缝。金属层与金属层之间设有一绝缘导热胶层，产品两边设有电极，电极与电阻体及散热片均形成连接，电极上设有一个导通孔，导通孔与电阻体及散热片均形成连接。该制造方法把厚的电阻体分解成若干个薄的电阻体，先在薄的电阻体上进行修阻，再把合金片并联；每个电阻体都至少有一块散热片来帮助散热，大大提升产品的散热特性，本实用新型专利技术的外层可以覆盖一层保护层。实用性强。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于精密电流感测元件领域，具体涉及一种用于过流保护的精密电流感测元件的结构。
技术介绍
众所周知，电阻的大小与三个因素有关，导体电阻率，导体的长度及导体的横截面积。在导体材料固定的前提下，导体的电阻率就不变。要电阻变大可以增加导体的长度或降低导体的横截面积。要提升导体的耐电流能力，有降低电阻，或者电阻不变但导体长度和横截面积成比例增加，或者提高散热效果三个方式，现有的高功率电流感测电阻大多为单电阻合金片设计，没有增设任何散热层，要降低电阻，合金片就要加厚，所以电性能的提升只能单纯依靠改变电阻的长度或横截面积两个手段，因此还有一定创新及改善的空间。因此，如美国专利US2010/0060409A1所述，如果要增加产品的耐电流能力，则要降低电阻，增加横截面积，而电子元件日渐向轻薄短小转变的今天，横截面积变大就意味着厚度增加，而随着合金片厚度的增加，给生产带来了极高的难度，对设备也提出了极高的要求。效率降低，良率下降，成本急剧上升。如文献CN201117381Y所述，电阻层是依靠黏胶层附着在陶瓷基板上，提升功率的手法只能是通过不断的叠加单层产品，降低电阻，而叠加合金片的同时也伴随着陶瓷片的增加，以这样方式，产品厚度急剧增加，不同层的陶瓷片的重叠也是个很大的问题，而且多层陶瓷的压合，更容易导致陶瓷片破裂，降低产品性能。受产品厚度的影响，产品无法向小型化发展，在产品日渐小型化的今天，显然也是不理想的工艺。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种精密电流感测元件结构及制造方法，该方法不论在阻值精准度、产品性能、产品良率及制造方法简易性各方面都很突出，符合产业化需求。本技术所述的精密电流感测元件，包括电阻体、端电极和保护层，该精密电流感测元件外层为上下各一层散热片，散热片上设有至少一条绝缘狭缝；至少有一层保护层，设于上散热片或下散热片上；在上、下散热片之间设有至少一层电阻体；电阻体与散热片间、相邻电阻体间通过绝缘导热胶层连接，所述该精密电流感测元件设有左右两个电极， 每个电极设有上焊接电极，端电极和下焊接电极；端电极与散热片和电阻体都形成电连接； 所述元件上，在散热片绝缘狭缝的两侧设有至少两个导通孔，与散热片和电阻体都形成电连接。上述方案中，所述上、下散热片之间，还可以是电阻体与内置散热片交替设置并通过绝缘导热胶层连接，内置散热片与外层的散热片一样，设有至少一条绝缘狭缝和同样的导通孔。本技术所述的元件的复合多层结构，可以是将做好图形和处理好的各个单层(包括散热片和电阻体)通过绝缘导热胶压合而成；也可以是先做好内层单元，再将一个或多个内层单元与外层通过绝缘导热胶压合而成。当元件中没有内置散热片时可采用下述步骤制备(a)制备内层，是把两个电阻合金及一个绝缘导热胶层叠层粘合，形成三明治结构，中间为绝缘导热胶层；再通过蚀刻或镭射的方式，在电阻合金上形成阵列的电阻体图形；(b)修阻，是在完成图形的电阻体上进行修阻，使电阻体的电阻达到目标阻值；(c)制备复合多层板，在导热金属上形成阵列的散热片图形；所述的复合多层板先由至少一个内层，两层导热金属和绝缘导热胶进行叠层粘合，两层导热金属叠层时位于元件的上下两个面，形成上、下散热片，经机械加工的方式开槽及钻孔，再经过化学镀、电镀或物理气相沉积的方式在对开槽及钻孔部位进行金属化，至此，完成品的可见部分都被金属化；(d)外层线路成型，是采用蚀刻或镭射的方式在符合多层板的两面形成散热片的绝缘狭缝以及精密电流感测元件阵列的分割线；(e)保护层覆盖，是在精密电流感测元件的至少一个面形成保护层；(f)形成电极，是将覆盖好保护层的阵列的精密电流感测元件基板进行表面处理，在露出的金属表面先形成一层镍层，再形成焊接电极。(g)分割成型，是将阵列的精密电流感测元件基板进行切割制成单个精密电流感测元件。当元件中有内置散热片时可采用下述步骤制备(a)制备内层，是把一个电阻合金，一个导热金属及一个绝缘导热胶叠层粘合， 形成三明治结构，中间为绝缘导热胶层；再通过蚀刻或镭射的方式，在电阻合金上形成阵列的电阻体的图形，在导热金属上形成阵列的散热片图形；(b)修阻，是在完成图形的电阻体上进行修阻，使电阻体的电阻达到目标阻值；(c)制备复合多层板，所述的复合多层板先由一个或多个修阻完成的内层和黏胶层进行叠层压合，叠层时最上层和最下层为散热片；经机械加工的方式开槽及钻孔，再经过化学镀、电镀或物理气相沉积的方式在对开槽及钻孔部位进行金属化，至此，完成品的可见部分都被金属化；(d)外层线路成型，是采用蚀刻或镭射的方式在符合多层板的两面形成散热片的绝缘狭缝以及精密电流感测元件阵列的分割线；(e)保护层覆盖，是在精密电流感测元件的至少一个面形成保护层；(f)形成电极，是将覆盖好保护层的阵列的精密电流感测元件基板进行表面处理，在露出的金属表面先形成一层镍层，再形成焊接电极；(g)分割成型，是将阵列的精密电流感测元件基板进行切割制成单个精密电流感测元件。总的来说，本技术提供的一种精密电流感测元件的制造方法，包含下列步骤 先把一片状的导热金属和一片状电阻合金通过绝缘导热胶先进行压合预成型，然后在片状导热金属和片状电阻合金上采用蚀刻或镭射的方式形成图形，在片状导热金属上形成阵列的绝缘狭缝和散热片阵列分割标记线，在片状电阻合金上形成阵列的电阻图形和电阻体阵列分割标记线，电阻图形的形状由电阻值的大小决定；电阻体图形蚀刻出来的电阻值具有一特定的公差范围，需要采用镭射进行修阻，把电阻提升到目标值范围内，达到电阻值高精准度的要求；然后把制作完成的内层再与绝缘导热胶进行叠层压合，压合完成后采用机械方式进行开槽和钻孔，然后通过化学镀或物理气相沉积的方式对开槽及钻孔的部位进行金属化，在此阶段完成的金属化需要通过电镀方式进行加厚，达到高性能的要求；经过金属化的板材，所有的可见部分都被金属化，外层线路需要再次成型，形成绝缘狭缝和散热片阵列分割标记线，然后选择一个面进行保护层覆盖，再通过电镀形成镍电极和焊接电极，然后再进行切割，形成单颗的精密电流感测元件。本技术的优点在于1.该工艺利用现有的工艺技术，采用至少两个电阻层并联的工艺，电阻值调整实现工艺简单，不需要额外增加设备及相关投入，即可达成降低产品电阻，提升产品耐电流能力的目的。2.该工艺利用现有的工艺技术，采用独特的导通孔设计工艺，在合金电阻已经下降到极限的情况下可以通过调节通孔的距离实现电阻的变化3.该结构层间设有绝缘导热胶，每块合金片的热量都可快速传导到散热片上。4.该结构的底层电极不论电阻值大小，都可以实现大面积散热，使电阻的热量能够迅速导向基板，提升产品性能。5.该结构变化灵活，可以实现尺寸多元化。6.该结构工艺简单，材料利用率高，成本降低。附图说明图1，图2为现有的电流感测元件示意图。图3和图4为本技术的精密电流感测元件立体剖面图。图5为本技术的精密电流感测元件在图4(A_A)的剖面图。图6为本技术的精密电流感测元件在图4(B-B)的剖面图。图疒图15为本技术的实施例示意图。附图标号说明Cl上散热片C2第1电阻体C3第2电阻体C4下散热片C5绝缘导热胶层C6上焊接电极C7导通孔C8端电极C9绝缘狭缝ClO保护层Cll导通孔金属化层C12端面金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精密电流感测元件，包括电阻体、端电极和保护层，其特征在于该精密电流感测元件外层为上下各一层散热片，散热片上设有至少一条绝缘狭缝；至少有一层保护层，设于上散热片或下散热片上；在上、下散热片之间设有至少一层电阻体； 电阻体与散热片间、相邻电阻体间通过绝缘导热胶层连接，所述该精密电流感测元件设有左右两个电极，每个电极设有上焊接电极(C6)，端电极(C8)和下焊接电极(C14)；端电极 (C8)与散热片和电阻体都形成电连接；所述元件上，在散热片绝缘狭缝的两侧设有至少两个导通孔，与散热片和电阻体都形成电连接。2.根据权利要求1所述的精密电流感测元件，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐彬，杨漫雪，南式荣，
申请(专利权)人：南京萨特科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：