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1、(10)申请公布号 CN 103165252 A (43)申请公布日 2013.06.19 CN 103165252 A *CN103165252A* (21)申请号 201210097888.6 (22)申请日 2012.04.05 10-2011-0137250 2011.12.19 KR H01C 7/18(2006.01) H01C 17/065(2006.01) (71)申请人 三星电机株式会社 地址 韩国京畿道 (72)发明人 朴章皓 金荣基 徐起元 尹长锡 韩镇万 金成焌 (74)专利代理机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人 王浩然 王凤桐 (54) 发明名称。
2、 片式电阻器及其制造方法 (57) 摘要 本发明提供一种片式电阻器, 该片式电阻器 包括陶瓷基板 ; 形成在所述陶瓷基板上并且包括 第一导电金属和第一玻璃的第一电阻层 ; 以及形 成在所述第一电阻层上包括第二导电金属和第二 玻璃并且具有低于所述第一电阻层的玻璃含量的 第二电阻层 ; 从而得到相对低的电阻和相对小的 电阻温度系数 (TCR)。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 9 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书9页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103165252 A CN 1031。
3、65252 A *CN103165252A* 1/3 页 2 1. 一种片式电阻器, 该片式电阻器包括 : 陶瓷基板 ; 形成在所述陶瓷基板上并且包括第一导电金属和第一玻璃的第一电阻层 ; 以及 形成在所述第一电阻层上包括第二导电金属和第二玻璃并且具有低于所述第一电阻 层的玻璃含量的第二电阻层。 2. 根据权利要求 1 所述的片式电阻器, 其中, 所述第二电阻层包括两层或更多层。 3. 根据权利要求 1 所述的片式电阻器, 其中, 所述第一导电金属包括铜 - 镍合金。 4. 根据权利要求 3 所述的片式电阻器, 其中, 所述第一导电金属和第二导电金属中的 镍的含量范围为 18-70 重量。 5。
4、. 根据权利要求 1 所述的片式电阻器, 其中, 所述第二导电金属包括铜 - 镍合金。 6. 根据权利要求 5 所述的片式电阻器, 其中, 所述第一导电金属和第二导电金属中的 镍的含量范围为 18-70 重量。 7. 根据权利要求 1 所述的片式电阻器, 其中, 所述第一导电金属和第二导电金属具有 相同组成的铜 - 镍合金。 8. 根据权利要求 1 所述的片式电阻器, 其中, 基于 100 重量份的所述第一导电金属, 所 述第一电阻层的所述第一玻璃的含量范围为 3-40 重量份。 9. 根据权利要求 1 所述的片式电阻器, 其中, 所述第一电阻层的厚度范围为 5-40m。 10. 根据权利要求。
5、 1 所述的片式电阻器, 其中, 所述第二电阻层的厚度范围为 10-70m。 11. 根据权利要求 1 所述的片式电阻器, 其中, 所述第一电阻层和第二电阻层的总厚度 等于 110m 或小于 110m。 12. 根据权利要求 1 所述的片式电阻器, 其中, 所述陶瓷基板为氧化铝基板。 13. 一种片式电阻器, 该片式电阻器包括 : 陶瓷基板 ; 形成在所述陶瓷基板上并且包括第一导电金属和玻璃的第一电阻层 ; 以及 形成在所述第一电阻层上包括第二导电金属并且不包括玻璃的第二电阻层。 14. 根据权利要求 13 所述的片式电阻器, 其中, 所述第二电阻层包括两层或更多层。 15. 根据权利要求 1。
6、3 所述的片式电阻器, 其中, 所述第一导电金属包括铜 - 镍合金。 16. 根据权利要求 15 所述的片式电阻器, 其中, 所述第一导电金属和第二导电金属中 的镍的含量范围为 18-70 重量。 17. 根据权利要求 13 所述的片式电阻器, 其中, 所述第二导电金属包括铜 - 镍合金。 18. 根据权利要求 17 所述的片式电阻器, 其中, 所述第一导电金属和第二导电金属中 的镍的含量范围为 18-70 重量。 19. 根据权利要求 13 所述的片式电阻器, 其中, 所述第一导电金属和第二导电金属具 有相同组成的铜 - 镍合金。 20. 根据权利要求 13 所述的片式电阻器, 其中, 基于。
7、 100 重量份的所述第一导电金属, 所述第一电阻层的所述玻璃的含量范围为 3-40 重量份。 21. 根据权利要求 13 所述的片式电阻器, 其中, 所述第一电阻层的厚度范围为 5-40m。 权 利 要 求 书 CN 103165252 A 2 2/3 页 3 22. 根据权利要求 13 所述的片式电阻器, 其中, 所述第二电阻层的厚度范围为 10-70m。 23. 根据权利要求 13 所述的片式电阻器, 其中, 所述第一电阻层和第二电阻层的总厚 度等于 110m 或小于 110m。 24. 根据权利要求 13 所述的片式电阻器, 其中, 所述陶瓷基板为氧化铝基板。 25. 一种制造片式电阻。
8、器的方法, 该方法包括 : 在陶瓷基板上使用包括第一导电金属和第一玻璃的第一导电浆料形成第一电阻层 ; 以 及 在所述第一电阻层上使用包括第二导电金属和第二玻璃的第二导电浆料形成第二电 阻层 ; 所述第二导电浆料的玻璃含量低于所述第一导电浆料。 26. 根据权利要求 25 所述的方法, 其中, 所述陶瓷基板为氧化铝基板。 27. 根据权利要求 25 所述的方法, 其中, 所述第一导电金属包括铜和镍。 28. 根据权利要求 27 所述的方法, 其中, 镍的平均粒径为铜的平均粒径的一半或更小。 29. 根据权利要求 27 所述的方法, 其中, 所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的 含量范围为 1。
9、8-70 重量。 30. 根据权利要求 25 所述的方法, 其中, 所述第二导电金属包括铜和镍。 31. 根据权利要求 30 所述的方法, 其中, 镍的平均粒径为铜的平均粒径的一半或更小。 32. 根据权利要求 30 所述的方法, 其中, 所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的 含量范围为 18-70 重量。 33. 根据权利要求 25 所述的方法, 其中, 所述第一导电金属和第二导电金属具有相同 组成的铜 - 镍合金。 34. 根据权利要求 25 所述的方法, 其中, 基于 100 重量份的所述第一导电金属, 所述第 一玻璃的含量范围为 3-40 重量份。 35. 根据权利要求 25 所述的。
10、方法, 其中, 所述第一电阻层和第二电阻层通过印刷方法 形成。 36. 根据权利要求 25 所述的方法, 其中, 所述第二导电金属的平均粒径大于所述第一 导电金属的平均粒径。 37. 根据权利要求 25 所述的方法, 其中, 该方法还包括 : 在形成所述第二电阻层后, 烧 结所述第二电阻层。 38. 根据权利要求 37 所述的方法, 其中, 所述烧结在氧化气氛和还原气氛下相继进行。 39. 根据权利要求 38 所述的方法, 其中, 所述还原气氛为氢气气氛。 40. 一种制造片式电阻器的方法, 该方法包括 : 在陶瓷基板上使用包括第一导电金属和玻璃的第一导电浆料形成第一电阻层 ; 以及 在所述第。
11、一电阻层上使用包括第二导电金属并且不包括玻璃的第二导电浆料形成第 二电阻层。 41. 根据权利要求 40 所述的方法, 其中, 所述陶瓷基板为氧化铝基板。 42. 根据权利要求 40 所述的方法, 其中, 所述第一导电金属包括铜和镍。 43. 根据权利要求 42 所述的方法, 其中, 镍的粉末粒子的平均粒径为铜的粉末粒子的 平均粒径的一半或更小。 权 利 要 求 书 CN 103165252 A 3 3/3 页 4 44. 根据权利要求 42 所述的方法, 其中, 所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的 含量范围为 18-70 重量。 45. 根据权利要求 40 所述的方法, 其中, 所述第二。
12、导电金属包括铜和镍。 46. 根据权利要求 45 所述的方法, 其中, 镍的粉末粒子的平均粒径为铜的粉末粒子的 平均粒径的一半或更小。 47. 根据权利要求 45 所述的方法, 其中, 所述第一导电金属和第二导电金属的镍的含 量范围为 18-70 重量。 48. 根据权利要求 40 所述的方法, 其中, 所述第一导电金属和第二导电金属具有相同 组成的铜 - 镍合金。 49. 根据权利要求 40 所述的方法, 其中, 所述第一电阻层和第二电阻层通过印刷方法 形成。 50. 根据权利要求 40 所述的方法, 其中, 所述第二导电金属的平均粒径大于所述第一 导电金属的平均粒径。 51. 根据权利要求。
13、 40 所述的方法, 其中, 该方法还包括 : 在形成所述第二电阻层后, 烧 结所述第二电阻层。 52. 根据权利要求 51 所述的方法, 其中, 所述烧结在氧化气氛和还原气氛下相继进行。 53. 根据权利要求 52 所述的方法, 其中, 所述还原气氛为氢气气氛。 权 利 要 求 书 CN 103165252 A 4 1/9 页 5 片式电阻器及其制造方法 0001 相关申请的交叉引用 0002 本申请要求 2011 年 12 月 19 日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请申请号为 10-2011-0137250 的优先权, 该专利申请的内容引入本申请中以作参考。 技术领域 0003 本发明涉。
14、及一种片式电阻器及其制造方法。 背景技术 0004 根据相关技术, 具有 50m 到 1 低电阻范围的电阻器通过厚膜方法制造。电阻 器电极由银 (Ag)- 钯 (Pd) 浆料 (paste) 形成以及侧电极部分由银浆料形成。 0005 通过改变所述电阻器电极和所述侧电极部分的特征尺寸 (pattern size) 和调节 所述电阻器电极中的银 - 钯浆料中的钯的含量, 来调节电阻温度系数 (TCR)。 0006 在弥散型金属方法 (plate-type metal method) 中, 通过使用具有 50m 以下的 低电阻和 500ppm/K 以下的电阻温度系数 TCR 的箔型 (foil-t。
15、ype) 金属材料或弥散型金属 材料调节电阻以及加工电阻器的尺寸和形状。 0007 然而, 因为所述弥散型金属方法根据需要的电阻范围和所述弥散型金属材料的 尺寸需要金属板和模具, 当生产各种类型的产品时制造成本增加, 并且与厚膜方法相比很 难大量生产片式电阻器, 并且在片式电阻器中由于大量使用原材料并且原材料的单位成本 高, 导致材料费用高。 0008 另外, 随着银 - 钯浆料中钯的含量增加, 电阻增加, 但是电阻温度系数 TCR 可能降 低。当使用这种方法时, 得到 50m 以下的低电阻和 500ppm/K 以下的电阻温度系数 TCR 存 在限制。 发明内容 0009 本发明一方面提供一种。
16、具有相对较低电阻和相对较小电阻温度系数 (TCR) 的片 式电阻器, 及其制备方法。 0010 根据本发明的一方面, 提供一种片式电阻器, 该片式电阻器包括 : 陶瓷基板 ; 形成 在所述陶瓷基板上并且包括第一导电金属和第一玻璃的第一电阻层 ; 以及形成在所述第一 电阻层上包括第二导电金属和第二玻璃并且具有低于所述第一电阻层的玻璃含量的第二 电阻层。 0011 所述第二电阻层可以包括两层或更多层。 0012 所述第一导电金属可以包括铜 (Cu)- 镍 (Ni) 合金。 0013 所述第二导电金属可以包括铜 - 镍合金。 0014 所述第一导电金属和第二导电金属可以具有相同组成的铜 - 镍合金。。
17、 0015 所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的含量范围可以为 18-70 重量。 0016 基于 100 重量份的所述第一导电金属, 所述第一电阻层的所述第一玻璃的含量范 说 明 书 CN 103165252 A 5 2/9 页 6 围可以为 3-40 重量份。 0017 所述第一电阻层的厚度范围可以为 5-40m。 0018 所述第二电阻层的厚度范围可以为 10-70m。 0019 所述第一电阻层和第二电阻层的总厚度可以等于 110m 或小于 110m。 0020 所述陶瓷基板可以为氧化铝基板。 0021 根据本发明的另一方面, 提供一种片式电阻器, 该片式电阻器包括 : 0022 陶瓷。
18、基板 ; 形成在所述陶瓷基板上并且包括第一导电金属和玻璃的第一电阻层 ; 以及形成在所述第一电阻层上包括第二导电金属并且不包括玻璃的第二电阻层。 0023 所述第二电阻层可以包括两层或更多层。 0024 所述第一导电金属可以包括铜 - 镍合金。 0025 所述第二导电金属可以包括铜 - 镍合金。 0026 所述第一导电金属和第二导电金属可以具有相同组成的铜 - 镍合金。 0027 所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的含量范围可以为 18-70 重量。 0028 基于 100 重量份的所述第一导电金属, 所述第一电阻层的所述玻璃的含量范围可 以为 3-40 重量份。 0029 所述第一电阻层的。
19、厚度范围可以为 5-40m。 0030 所述第二电阻层的厚度范围可以为 10-70m。 0031 所述第一电阻层和第二电阻层的总厚度可以等于 110m 或小于 110m。 0032 所述陶瓷基板可以为氧化铝基板。 0033 根据本发明的另一方面, 提供一种制造片式电阻器的方法, 该方法包括 : 在陶瓷基 板上使用包括第一导电金属和第一玻璃的第一导电浆料形成第一电阻层 ; 以及在所述第一 电阻层上使用包括第二导电金属和第二玻璃的第二导电浆料形成第二电阻层 ; 其中, 所述 第二导电浆料的玻璃含量小于所述第一导电浆料。 0034 所述陶瓷基板可以为氧化铝基板。 0035 所述第一导电金属可以包括铜。
20、和镍。 0036 所述第二导电金属可以包括铜和镍。 0037 镍的平均粒径可以为铜的平均粒径的一半或更小。 0038 所述第一导电金属和第二导电金属可以具有相同组成的铜 - 镍合金。 0039 所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的含量范围可以为 18-70 重量。 0040 基于100重量份的所述第一导电金属, 所述第一玻璃的含量范围可以为3-40重量 份。 0041 所述第一电阻层和第二电阻层可以通过印刷方法形成。 0042 所述第二导电金属的平均粒径可以大于所述第一导电金属的平均粒径。 0043 本发明的方法可以进一步包括, 在形成所述第二电阻层后, 烧结所述第二电阻层。 0044 所述。
21、烧结可以在氧化气氛和还原气氛下相继进行。 0045 所述还原气氛可以为氢气气氛。 0046 根据本发明的另一方面, 提供一种制造片式电阻器的方法, 该方法包括 : 在陶瓷基 板上使用包括第一导电金属和玻璃的第一导电浆料形成第一电阻层 ; 以及在所述第一电阻 层上使用包括第二导电金属并且不包括玻璃的第二导电浆料形成第二电阻层。 说 明 书 CN 103165252 A 6 3/9 页 7 0047 所述陶瓷基板可以为氧化铝基板。 0048 所述第一导电金属可以包括铜和镍。 0049 所述第二导电金属可以包括铜和镍。 0050 镍的粉末粒子的平均粒径可以为铜的粉末粒子的平均粒径的一半或更小。 00。
22、51 所述第一导电金属和第二导电金属可以具有相同组成的铜 - 镍合金。 0052 所述第一导电金属和第二导电金属中的镍的含量范围可以为 18-70 重量。 0053 所述第一电阻层和第二电阻层可以通过印刷方法形成。 0054 所述第二导电金属的平均粒径可以大于所述第一导电金属的平均粒径。 0055 本发明的方法可以进一步包括 : 在形成所述第二电阻层后, 烧结所述第二电阻层。 0056 所述烧结可以在氧化气氛和还原气氛下相继进行。 0057 所述还原气氛可以为氢气气氛。 附图说明 0058 从下面结合附图的详细描述中, 将更清楚理解本发明的上述和其他方面、 特征和 其他优点, 其中 : 005。
23、9 图 1 为根据本发明的实施方式的片式电阻器的剖视图 ; 0060 图 2 为根据本发明的实施方式, 显示片式电阻器关于镍含量的测量的电阻温度系 数 (TCR) 和方块电阻 (sheet resistance) 的图 ; 以及 0061 图 3 为根据本发明的实施方式, 显示片式电阻器关于玻璃含量的测量的电阻温度 系数和方块电阻的图。 具体实施方式 0062 参照附图将详细描述本发明的实施方式。 0063 本发明的实施方式可以以很多不同形式修改并且本发明的范围不限于在此说明 的实施方式。 0064 而是, 提供这些实施方式以致完全和彻底公开本发明, 并将为本领域技术人员充 分传达本发明的概念。
24、。 0065 在附图中, 为了清楚可以放大形状和尺寸, 并且相同的参考数字自始至终将用于 指定相同或相近的部件。 0066 图 1 为根据本发明的实施方式的片式电阻器的剖视图。 0067 参见图 1, 根据本发明的实施方式的片式电阻器可以包括陶瓷基板 10 ; 以及形成 在所述陶瓷基板 10 上的电阻层 20。 0068 所述陶瓷基板 10 可以涉及陶瓷材料形成的电绝缘基板。所述陶瓷基板 10 可以是 氧化铝基板但是不局限于氧化铝基板。 0069 所述陶瓷基板 10 没有特别限制只要所述陶瓷基板 10 可以具有极好的绝缘性能, 极好的导热系数以及与电阻单元极好的粘附性能即可。 0070 下部的。
25、电极 41 和电极 42 可以形成在所述陶瓷基板 10 的下面部分。外电路可以 与所述下部的电极 41 和电极 42 连接。 0071 所述电阻层 20 可以包括第一电阻层 21 和第二电阻层 22。 说 明 书 CN 103165252 A 7 4/9 页 8 0072 所述第一电阻层21可以形成在所述陶瓷基板10上并且可以包括第一导电金属和 第一玻璃。 0073 所述第一导电金属可以包括铜 (Cu)- 镍 (Ni) 合金。 0074 所述第一导电金属可以包括选自金 (Au)、 银 (Ag)、 铜 (Cu)、 镍 (Ni)、 锡 (Sn)、 钯 (Pd) 以及它们的合金组成的组中的至少一种。。
26、然而, 贵金属例如金、 银、 钯等等比较贵而 铜 - 镍合金相对便宜。 0075 所述第一导电金属和第二导电金属每个具有镍的含量范围可以为 18-70 重量。 0076 为了使用铜-镍合金形成集成型电阻器(integration-type resistor), 铜-镍合 金中镍的适当含量范围可以为 18-70 重量。 0077 表 1 显示主要金属的电阻温度系数 (TCR) 和电阻系数。电阻温度系数 TCR 指的是 电阻值根据温度的变化率。通常, 电阻温度系数 TCR 可以通过电阻值在温度范围为 -55、 室温和 125的变化率计算。 0078 表 1 0079 0080 镍粉末和铜粉末由于它。
27、们与氧气良好的反应可以容易氧化。特别的, 当镍粉末和 铜粉末在 300以上暴露于空气中时, 所述镍粉末和铜粉末可以与空气中的氧气反应并且 可以被氧化, 从而降低镍和铜合金的烧结性并且增加镍和铜的电阻。 0081 所述第一电阻层 21 可以包括第一玻璃。通过添加所述第一玻璃到所述第一电阻 层 21, 可以增加所述第一电阻层 21 和所述陶瓷基板 10 之间的粘附力。 0082 所述第一电阻层 21 可以形成在所述陶瓷基板 10 上。所述第一电阻层 21 可以由 金属形成, 以及所述陶瓷基板 10 可以由陶瓷形成。因为金属和陶瓷是不同的材料, 所述金 属和所述陶瓷之间的粘附力可能相对较低。 008。
28、3 通过添加为一种陶瓷的玻璃到金属中, 可以减轻金属和陶瓷之间的材料差异, 从 而增加金属和陶瓷之间的粘附力并且增加抵抗外部冲击的耐用性。 0084 另外, 通过添加所述第一玻璃到所述第一电阻层 21, 可以降低所述第一电阻层 21 的电阻温度系数TCR。 因为所述玻璃是一种陶瓷, 玻璃与金属相比可以具有相对低的电阻温 度系数TCR。 通过添加差不多含量的所述第一玻璃到所述第一电阻层21可以降低所述第一 电阻层 21 的电阻温度系数 TCR。 0085 简言之, 通过添加所述第一玻璃到所述第一电阻层 21, 可以改善所述第一电阻层 21 的机械可靠性和所述片式电阻器的电阻温度系数 TCR 性能。
29、。 0086 基于100重量份的所述第一导电金属, 所述第一玻璃的含量范围可以为3-40重量 说 明 书 CN 103165252 A 8 5/9 页 9 份, 并且例如, 基于 100 重量份的所述第一导电金属, 所述第一玻璃的含量范围可以为 5-10 重量份。 0087 当所述第一玻璃的含量小于3重量份时, 因为所述第一电阻层21和所述陶瓷基板 10 之间的粘附力可能相对较低, 所述第一电阻层 21 由于外部冲击等可能从所述陶瓷基板 10剥离, 并且所述第一电阻层21的电气性能(electrical properties)可能降低。 当所述 第一玻璃的含量大于 40 重量份时, 由于添加的。
30、第一玻璃可能增加所述第一电阻层 21 的电 阻。 0088 所述第一电阻层 21 的厚度范围可以为 5-40m。 0089 当所述第一电阻层 21 的厚度小于 5m 时, 在所述第一电阻层 21 和所述陶瓷基板 10 之间粘附力增加的效果和所述第一电阻层 21 的电阻温度系数 TCR 降低的效果可能相对 较小。 0090 当所述第一电阻层 21 的厚度大于或等于 40m 时, 可能降低印刷精确度。另外, 因为含在所述第一电阻层 21 中的有机组分例如有机溶剂等可能没有去除, 当烧制所述第 一电阻层 21 时, 可能增加所述第一电阻层 21 的电阻。另外, 因为所述第一电阻层 21 相对 太厚,。
31、 可能不能进行修边工艺 (trimming process)。 0091 所述第二电阻层22可以形成在所述第一电阻层21上并且可以包括第二导电金属 和第二玻璃。所述第二电阻层 22 可以具有低于所述第一电阻层 21 的玻璃含量的玻璃。或 者, 所述第二电阻层 22 可以不包括玻璃。 0092 可能考虑到增加与所述第一电阻层 21 的粘附力并且降低电阻系数的效果设计所 述第二电阻层 22。 0093 所述第二导电金属可以包括铜 - 镍合金并且可以与所述第一导电金属具有相同 组成, 从而增加所述第二电阻层 22 和所述第一电阻层 21 之间的粘附力。 0094 所述第二电阻层22可以不包括玻璃或者。
32、可以包括低于所述第一电阻层21的玻璃 含量的玻璃。通过降低电绝缘体玻璃的含量, 可以相对降低所述第二电阻层 22 的电阻系 数。 0095 另外, 通过增加所述第二电阻层22的厚度, 可以降低所述第二电阻层22的电阻系 数。所述第二电阻层 22 的厚度可以通过反复印刷导电浆料或反复形成所述第二电阻层 22 增加以致具有镍粉末粒子的平均粒径和铜粉末粒子的平均粒径大于所述第一电阻层 21 中 的情况。 0096 可以形成具有两层或更多层的所述第二电阻层22。 通过形成具有两层或更多层的 所述第二电阻层 22, 可以进一步增加所述第二电阻层 22 的厚度并且可以降低所述第二电 阻层 22 的电阻。例。
33、如, 可以形成具有两层的所述第二电阻层 22。因此, 在这样情况下, 所述 电阻层 20 可以包括三层。 0097 形成具有两层或更多层的所述第二电阻层 22 并且所述两层或更多层具有相同的 组成时, 因为所述两层或更多层在经过烧结后相互结合在一起, 可能不容易从所述两层或 更多层中区别彼此。 然而, 当所述两层或更多层具有不同的组成或具有不同的玻璃含量时, 可以通过映射方法 (mapping method) 使用电子探针 X 射线微区分析仪 (EPMA) 等从所述两 层或更多层中区别彼此。 0098 所述第二电阻层 22 可以比所述第一电阻层 21 更厚。 说 明 书 CN 10316525。
34、2 A 9 6/9 页 10 0099 所述第一电阻层21可以是形成以增加与所述陶瓷基板10的粘附力以及降低电阻 温度系数 TCR 的层。另外, 因为所述第一电阻层 21 包括玻璃, 所述第一电阻层 21 可以具有 相对较高的电阻。所述第二电阻层 22 可以是形成以降低所述片式电阻器的电阻并且可以 不包括玻璃或者可以包括相对非常小量玻璃的层。与所述陶瓷基板 10 的粘附和电阻温度 系数 TCR 方面不会出现任何的缺陷, 所述第二电阻层 22 可以形成的比所述第一电阻层 21 更厚以降低所述片式电阻器的电阻。 0100 所述第二电阻层22的厚度范围可以为10-70m。 所述第一电阻层21和第二电。
35、阻 层 22 的总厚度烧制之后可以等于 110m 或小于 110m。 0101 当所述第一电阻层 21 和第二电阻层 22 的总厚度烧制之后大于 110m 时, 因为所 述陶瓷基板 10 过度弯曲, 所述陶瓷基板 10 可能在加工过程中受损, 从而严重降低加工性 能。 0102 随着所述第一电阻层 21 和第二电阻层 22 的总厚度增加, 当金属烧制时由于发生 收缩所述陶瓷基板 10 可能弯曲。这是因为主要含有金属的所述第一电阻层 21 和第二电阻 层 22 的收缩度大于所述陶瓷基板 10 的收缩度。 0103 电阻层保护部分 30 可以形成在所述电阻层 20 上。所述电阻层保护部分 30 可。
36、以 通过丝网印刷硼硅酸盐玻璃, 然后在高温下烧制所述硼硅酸盐玻璃形成。 0104 可以形成导电层 50 以围绕 (surround) 所述陶瓷基板 10 和所述电阻层 20。所述 导电层 50 可以为镀层 (plating layer), 特别的, 通过电镀方法形成镀镍层 (Ni plating layer)。 0105 根据本发明的另一个实施方式, 制造片式电阻器的方法可以包括在所述陶瓷基板 10 上形成所述第一电阻层 21, 以及在所述第一电阻层 21 上形成所述第二电阻层 22。 0106 所述陶瓷基板 10 可以为氧化铝基板。 0107 所述第一电阻层 21 可以由含有第一玻璃的第一导。
37、电浆料形成。所述第二电阻层 22 可以形成在所述第一电阻层 21 上并且可以由含有第二玻璃的第二导电浆料形成。所述 第一电阻层 21 和第二电阻层 22 可以通过印刷方法形成。 0108 或者, 所述第二电阻层 22 可以不含有玻璃。 0109 所述第一导电浆料和第二导电浆料可以含有铜和镍并且可以具有相同的铜 - 镍 组成。 0110 镍粉末粒子的平均粒径可以为铜粉末粒子的平均粒径的一半或更小。 0111 当所述第一导电金属为铜-镍合金时, 随着镍的含量的增加, 电阻温度系数TCR降 低。然而, 当镍的含量过大时, 因为铜和镍之间的烧结反应可能进行的不顺畅, 可能增加电 阻温度系数 TCR。 。
38、0112 这是因为镍的烧结温度高于铜的烧结温度。为了解决这个缺陷, 镍粉末粒子的平 均粒径等于1m或小于1m并且使用的镍粉末粒子的平均粒径可以为铜粉末粒子的平均 粒径的一半或更小, 从而防止由于镍增加烧结温度以及增加烧结密度。 0113 含在所述第二导电浆料中的铜粒子和镍粒子的平均粒径可以更大, 例如, 可以比 含在所述第一导电浆料中的铜粒子和镍粒子的平均粒径分别大两倍。 0114 随着用于所述第二电阻层 22 的导电金属的平均粒径增加, 可以降低印刷过程的 次数。 说 明 书 CN 103165252 A 10 7/9 页 11 0115 本发明的方法可以进一步包括形成所述第二电阻层 22 。
39、后, 烧结所述第二电阻层 22。 0116 所述第一电阻层 21 和所述第二电阻层 22 可以在不同温度烧结。即, 所述第一电 阻层 21 和所述第二电阻层 22 可以分开烧制。这是因为所述第一电阻层 21 包括玻璃以及 所述第二电阻层 22 不包括玻璃或仅包括相对非常小量的玻璃。 0117 当所述第二电阻层 22 包括两层或更多层时, 因为所述两层或更多层具有相似的 组分或相同的组分, 所述两层或更多层可以在相同条件下烧结。 即, 所述两层或更多层可以 同时烧制。然而, 所述两层或更多层每个具有 50m 以上的厚度时, 所述两层或更多层可以 分开烧制。 0118 当所述两层或更多层同时烧制时。
40、, 可以得到相对较高的生产率。 然而, 可能降低所 述电阻层 20 的密度并且可能增加所述电阻层 20 的电阻。 0119 所述第二电阻层 22 的烧结可以在氧化气氛和还原气氛下相继进行。所述还原气 氛可以为氢气气氛。 0120 仅仅在氮气气氛中, 当烧结镍 - 铜浆料时, 可能不能充分增加所述陶瓷基板 10 和 所述电阻层 20 之间的粘附力, 镍 - 铜粉末可能不能充分的防止被氧化, 并且镍 - 铜粉末可 能不能充分熔合。 0121 通过使用氮气控制整个气氛。在这种情况下, 可能需要氧气气氛提供氧气以粘附 去 - 粘合剂 (de-binder)、 玻璃和金属到彼此, 以及可能需要还原气氛以。
41、烧结金属和致密所 述电阻层 20。 0122 特别的, 关于镍, 因为使用细小的粒子以及在相对高温下进行加工, 可能很容易发 生氧化。通过使用氢气等形成还原气氛, 从而增加镍 - 铜的密度并防止氧化。 0123 所述电阻层保护部分 30 可以形成在所述第二电阻层 22 上。可以形成所述导电层 50 以围绕所述电阻层 20 和所述陶瓷基板 10。 0124 所述陶瓷基板 10、 所述第一电阻层 21 和第二电阻层 22、 所述电阻层保护部分 30、 所述导电层 50 等等, 根据本发明的另一个实施方式与上述根据本发明的实施方式的那些 相同。 0125 以下, 本发明将关于实施方式和对比实施方式进。
42、行详细描述。 0126 制备根据本发明的实施方式的片式电阻器如下所示。 0127 制备用于形成所述第一电阻层 21 的所述第一导电浆料如下所示。 0128 首先, 制备具有0.5m平均粒径的铜粉末和具有0.18m平均粒径的镍粉末作为 导电金属。 0129 混合所述铜粉末和镍粉末以便具有 55 45 的铜和镍的重量比, 以及添加玻璃到 所得材料中以致以 100 重量份的所述导电金属 ( 铜和镍的总含量 ) 为基准, 含有 5 重量份 的玻璃。 0130 添加有机溶剂和粘合剂到所得材料中然后将所得材料进行球磨研磨以制备所述 第一导电浆料。 0131 制备用于形成所述第二电阻层 22 的所述第二导电。
43、浆料的方法与形成所述第一导 电浆料的方法相同, 除了所述第二导电浆料不含有玻璃以及使用具有 2.5m 平均粒径的 铜粉末和具有 0.4m 平均粒径的镍粉末。 说 明 书 CN 103165252 A 11 8/9 页 12 0132 然后, 在氧化铝基板上印刷所述第一导电浆料以形成所述第一电阻层 21 然后在 900的温度下烧结所述第一电阻层 21。 0133 然后, 在所述第一电阻层 21 上印刷所述第二导电浆料。这种印刷操作重复两次以 形成所述第二电阻层 22。然后, 在 950的温度下烧结所述第二电阻层 22。形成的所述第 二电阻层 22 具有两层。 0134 然后, 在所述第二电阻层 。
44、22 上印刷硼硅酸盐玻璃浆料, 然后烧结以形成所述电阻 层保护部分 30。 0135 然后, 通过电镀方法形成镀镍层以围绕所述氧化铝基板和所述第一电阻层 21 和 第二电阻层 22。 0136 测量通过上述方法制备的所述片式电阻器的电阻温度系数 TCR 和方块电阻。 0137 图 2 为根据本发明的实施方式, 显示形成在铝基板上包括铜 - 镍合金的电阻层的 片式电阻器的电阻温度系数 TCR 性能和方块电阻的图。当镍的含量从 0 到 100 重量变化 时测量所述电阻温度系数 TCR 性能和方块电阻。 0138 参见图 2, 可以确认当镍的含量为 45 重量时, 电阻温度系数 TCR 具有相对最小。
45、 值。 0139 图 3 为根据本发明的实施方式, 显示片式电阻器关于玻璃的含量的电阻温度系数 TCR 和方块电阻的图。在这种情况下, 所述镍的含量为 45 重量。 0140 参见图 3, 可以确认随着玻璃含量的增加, 所述电阻温度系数 TCR 降低且所述方块 电阻增加。 0141 表2显示所述电阻层20的厚度、 电阻和电阻温度系数TCR, 测量随着印刷过程的次 数改变。 0142 表 2 0143 0144 如表 2 所示, 可以确认随着印刷过程次数的增加, 电阻降低以及电阻温度系数 TCR 增加。 0145 如前所述, 根据本发明的实施方式, 可以得到具有相对低电阻和相对小电阻温度 系数 。
46、TCR 的片式电阻器。 0146 本文中使用的术语仅仅用于描述具体实施方式的目的, 并没有打算限定本发明的 概念。如本文中使用的单数形式的 “a” 、“an” 和 “the” 是指也包括复数形式, 除非文中清楚 表明的除外。 0147 当术语 “包含 (comprises)” 或 “包含 (comprising)” 用于本说明书中时将进一 步理解列举存在的规定特征、 数词、 步骤、 操作、 元素或组分, 但是不排除存在或添加其他特 征、 数词、 步骤、 操作、 元素、 组分或它们分类中的一种或多种。 说 明 书 CN 103165252 A 12 9/9 页 13 0148 本发明没有限于上述实施方式和附图, 本发明在权利要求和它们的对等词中定 义。 0149 没有背离附随的权利要求定义的本发明的精神和范围做出的替换、 修改和各种变 形对于本领域技术人员来说都是显而易见的, 并且也能属于本发明的范围。 说 明 书 CN 103165252 A 13 1/2 页 14 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103165252 A 14 2/2 页 15 图 3 说 明 书 附 图 CN 103165252 A 15 。