專(zhuān)利名稱(chēng)：金屬板型電阻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬板型電阻結(jié)構(gòu)，系利用厚膜電鍍技術(shù)在基體兩端生成電極，以提供更大且穩(wěn)定的接觸面積提供更大之電流量通過(guò)，并使電阻值更低、散熱佳、不易發(fā)生由電阻精度失真所造成的誤差。
背景技術(shù)：
金屬板型電阻(Metal Strip Resistors)主要運(yùn)用于PC板上之表面黏著型(SMD)電阻，經(jīng)常于高電流、高功率的環(huán)境中使用，因此一般又稱(chēng)為電流檢出電阻器(Current Sensing Resistors)，而習(xí)式SMD電阻大多為基體端部以焊固的方式設(shè)置電極，其構(gòu)造可由下列圖式及敘述獲得了解。
請(qǐng)參閱圖1A所示為習(xí)式電阻立體分解圖，習(xí)式電阻91由一基體911及兩側(cè)所設(shè)的塊狀電極912通過(guò)高溫電焊組成(通常約2000℃以上)，其組合后有如圖1B所示；組合后于基體911表面涂布一層涂裝層913。
再如圖2A所示，為另一種習(xí)式電阻立體分解圖，電阻92由一基體921及兩側(cè)所設(shè)的板狀電極922藉高溫電焊組成，并于電焊后于基體921表面涂布一層涂裝層923，有如圖2B所示。之后，再將薄銅片電極922向下彎折成C型結(jié)構(gòu)，有如圖2C所示。藉此電阻92于實(shí)施時(shí)與PC板90產(chǎn)生較大的接觸面積及較佳的固定效果。
前述第一實(shí)施形態(tài)的問(wèn)題點(diǎn)在于當(dāng)電阻91實(shí)施于PC板上時(shí)，塊狀電極912與底端PC板90的接觸面過(guò)小，通過(guò)的電流量因而受到限制，且固定效果亦受到影響。
前述第二實(shí)施形態(tài)的問(wèn)題點(diǎn)在于板型電阻92兩端的薄銅片電極922體積仍小，彎折加工頗為不易，而且焊接點(diǎn)在邊緣頗不穩(wěn)定，其電流量與電阻還是受到一定程度的限制。
此外，也有如圖2D所示，電極922以高溫點(diǎn)焊方式與基體921熔接，唯其缺點(diǎn)除了有效接觸面難以精確掌握之外，冷縮熱脹時(shí)接觸效果改變會(huì)影響電阻值精確度。
另如圖3所示，為習(xí)式電阻之基體與電極的固定放大示意圖，習(xí)式以高溫焊接技術(shù)固定電極，在過(guò)程中常以錫膏93(或銀膏)做為媒介，但錫膏93本身易存有氣泡，因此在微觀下，可發(fā)現(xiàn)基體911(921)或電極912(922)接觸面間均會(huì)有小氣包或氣室形成，此容易產(chǎn)生氧化現(xiàn)象；再者，錫膏93(或銀膏)耐溫低、電阻高，會(huì)降低預(yù)期接觸面所能達(dá)到的通電效果。其次，電焊溫度極高，易造成基體911(921)或電極912(922)在電焊過(guò)程中變質(zhì)，尤其在焊接點(diǎn)附近，基體變質(zhì)會(huì)使電阻阻值誤差增加，精確度受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有高電流、低電阻、高功率的使用效果的金屬板型電阻結(jié)構(gòu)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下設(shè)計(jì)方案一種金屬板型電阻結(jié)構(gòu)，其特征在于其包括一基體，為電阻合金板塊；二分別固定于基體兩端并予以包夾的電極；及一固定在基體上的散熱片。
電極包夾于基體兩端的上下兩面、左右兩側(cè)及側(cè)端。
電極的底板長(zhǎng)度較頂板為長(zhǎng)。
散熱片為絕緣處理過(guò)的銅金屬。
散熱片為絕緣處理過(guò)的鋁金屬。
散熱片與基體間是藉由涂裝層黏接固定。
基體切割出有用以確定其阻值的切溝。
板型電阻的表面具有包封。
本實(shí)用新型的作用與效果本實(shí)用新型以厚膜電鍍方式在基體兩端產(chǎn)生電極，由于以低溫電鍍形成，所以基體及電極不易變質(zhì)，使兩者間的接觸面積加大；又電極為整體包覆于基體端部，較習(xí)式僅能以單面電焊與基體結(jié)合的面積增加2～4倍以上。電極與基體間呈無(wú)空隙密合狀態(tài)，不會(huì)產(chǎn)生小氣包或氣室，更無(wú)氧化作用，使兩者接觸面更為確實(shí)，藉此可使通過(guò)的電流量更高，產(chǎn)生更低的電阻值達(dá)0.0001Ω。
再者，電極與基體接觸面積大，能產(chǎn)生良好的散熱效果；又涂料具散熱效果外，更加上散熱片的設(shè)置，使得電阻散熱更快，使用時(shí)因溫度上升低，電阻精度不易失真，故有效降低誤差值，提高使用功率。


圖1A習(xí)式電阻(一)的立體分解圖。
圖1B習(xí)式電阻(一)的立體組合圖。
圖1C習(xí)式電阻(一)的剖視圖。
圖2A習(xí)式電阻(二)的立體分解圖。
圖2B習(xí)式電阻(二)的制造示意圖。
圖2C習(xí)式電阻(二)的實(shí)施示意圖。
圖2D習(xí)式電阻(三)的立體示意圖。
圖3習(xí)式電阻的基體與電極間的微觀示意圖。
圖4本實(shí)用新型電阻的制造流程示意圖。
圖5圖4的圖G的X～X全剖視圖。
圖6本實(shí)用新型另種電阻結(jié)構(gòu)全剖面圖。
圖7習(xí)式與本實(shí)用新型電阻的溫度比較圖。
圖8習(xí)式與本實(shí)用新型電阻溫度上升后的功率比較圖。
圖9習(xí)式無(wú)散熱片與本實(shí)用新型具有散熱片的功率比較圖。
具體實(shí)施方式
以下依據(jù)圖面所示的實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如后如圖4所示，為本實(shí)用新型電阻的制造流程示意圖，圖中揭示出金屬板型電阻10的制造過(guò)程為步驟一如圖A所示將電阻合金板軋呈板片狀的基體1；步驟二如圖B所示將板片狀的基體1以模具沖壓出等間距邊格11，并于中央產(chǎn)生定位孔12；步驟三如圖C所示將板片狀基體1兩側(cè)端以低溫厚膜電鍍(放電加工原理)形成電極2；步驟四如圖D所示將具有電極2的板片狀基體1沿著邊格11及定位孔12而等間距裁切成塊狀；步驟五如圖E所示將塊狀基體1切割出至少一條以上的切溝13，以確定其阻值，而切溝形成后經(jīng)由噴沙處理14去除毛邊及陵角或予以研磨處理；步驟六如圖F所示在塊狀基體1表面以涂料3涂布出涂裝層，并保留兩端電極2呈外露狀態(tài)，而涂料3系采高散熱、耐高溫之涂料；步驟七如圖G所示待涂料3呈半干固狀態(tài)時(shí)將散熱片4放置在涂料3上，并待涂料干固后即達(dá)到固定效果，而成為一金屬板型電阻10完成品。
待上述步驟完成后，如圖H所示，其完成品經(jīng)檢測(cè)無(wú)誤即可表面包封5(為習(xí)知技藝)以防水氣影響，之后封裝出貨，以提供產(chǎn)業(yè)使用。
前述步驟四(圖D)完成后的金屬板型電阻10即為本實(shí)用新型電阻的初步成型構(gòu)造，并已成為可實(shí)施的狀態(tài)，因此只要在塊狀基體1兩端以厚膜電鍍方式形成電極2或是由長(zhǎng)條狀基體1兩端以厚膜電鍍方式形成電極2并加以裁切成塊狀，皆應(yīng)涵屬于本實(shí)用新型范疇內(nèi)。
如圖5所示為上述圖G的X～X剖視圖，圖中揭示出電阻10結(jié)構(gòu)由一基體1兩端以厚膜電鍍出電極2，而在基層1表面(含上、下及左右兩側(cè))均勻涂布有涂裝層3，更在涂裝層3上固定已經(jīng)由絕緣處理的散熱片4。其中，電極2直接依附于基體1表面，因此基體1與電極2間成為無(wú)間隙、無(wú)氣包的連接。再者，由圖D中可發(fā)現(xiàn)電極2包覆于基體1兩端的上下兩面、左右兩面及側(cè)邊，在習(xí)式的電阻中，電極只能包覆基體兩端的側(cè)邊或是上面及側(cè)邊，不能包覆下邊及左右兩側(cè)，因此本實(shí)用新型以基體1與電極2接觸的面積會(huì)比習(xí)式單面接觸增加2～4倍，故習(xí)式電阻值只能為0.005Ω～0.5Ω，而本實(shí)用新型可制達(dá)精度0.0005Ω～0.5Ω電阻值，相對(duì)地能使功率提升。
又，本實(shí)用新型涂料3采高散熱、耐高溫、符合UL標(biāo)準(zhǔn)的的涂料，所以板型電阻10散熱良好，能有效的控制阻值誤差低于0.1％以下，使精密度提升。其次，電極2底板21呈平面狀，固定于PC板7上時(shí)能得到良好的接觸效果。
如圖6所示，為本實(shí)用新型另種電阻剖面實(shí)施例圖，本圖與圖5揭示的板形電阻10不同處在于兩端電極2的底板22長(zhǎng)度較長(zhǎng)，即底板22的長(zhǎng)度較頂板23為長(zhǎng)，所以與PC板的接觸面積會(huì)更大，如此能產(chǎn)生更良好的接觸效果。
如圖7所示，為習(xí)式與本實(shí)用新型電阻的溫度比較圖，圖中的斜線R1是表示習(xí)式電阻在100瓦特時(shí)溫度為155℃，又圖中的斜線R2為本實(shí)用新型電阻在100瓦特時(shí)溫度為120℃，顯見(jiàn)本實(shí)用新型在相同功率下所產(chǎn)生的溫度較習(xí)式為低。
如圖8所示，為習(xí)式與本實(shí)用新型電阻在溫度上升后的功率比較圖，圖中的斜線R3是表示習(xí)式電阻上升至100℃時(shí)的功率約為0.4瓦特，圖中的斜線R4是表示本實(shí)用新型電阻上升至100℃時(shí)的功率約為0.8瓦特，顯見(jiàn)本實(shí)用新型在溫度上升后的功率仍較習(xí)式為優(yōu)。
因此由前述圖7、圖8兩個(gè)圖表中可知，本實(shí)用新型基體1兩端電極2以厚膜電鍍的構(gòu)造比習(xí)式焊接電極的構(gòu)造在散熱及功率兩方面更為優(yōu)異。
又，如圖9所示，為習(xí)式無(wú)散熱片與本實(shí)用新型具有散熱片時(shí)的功率比較圖，圖中的曲線R5為習(xí)式在70℃時(shí)電阻功率值為100％，70℃之后功率值即漸漸下降。圖中的曲線R6為本實(shí)用新型以“鋁金屬”作為散熱片實(shí)施時(shí)，在70℃時(shí)的電阻功率值為140％，而70℃之后功率值才漸漸下降；又圖中的曲線R7為本實(shí)用新型以“銅金屬”為散熱片實(shí)施時(shí)，在70℃時(shí)的電阻功率值為170％，70℃之后功率值才漸漸下降。因此由上表可知，本實(shí)用新型電阻在固定了鋁質(zhì)或銅質(zhì)金屬散熱片后，其電阻功率值遠(yuǎn)比習(xí)式無(wú)散熱片為佳，而且銅散熱片又優(yōu)于鋁散熱片。
故，藉由本實(shí)用新型低溫厚膜電鍍?cè)诨w兩端形成電極的構(gòu)造，確實(shí)能使電極與基體接觸面積加大，使通過(guò)的電流量增加，產(chǎn)生更低的電阻值；又，基體上增設(shè)散熱板的設(shè)計(jì)，可使散熱效果更佳，不易造成電阻精度失真，能提升使用功率，由于結(jié)構(gòu)符合新穎及進(jìn)步，爰依法提出實(shí)用新型申請(qǐng)。
權(quán)利要求1.一種金屬板型電阻結(jié)構(gòu)，其特征在于其包括一基體，為電阻合金板塊；二分別固定于基體兩端并予以包夾的電極；及一固定在基體上的散熱片。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬板型電阻結(jié)構(gòu)，其特征在于電極包夾于基體兩端之上下兩面、左右兩側(cè)及側(cè)端。
3.如權(quán)利要求2所述的金屬板型電阻結(jié)構(gòu)，其特征在于電極的底板長(zhǎng)度較頂板為長(zhǎng)。
4.如權(quán)利要求1所述的金屬板型電阻結(jié)構(gòu)，其特征在于散熱片為絕緣處理過(guò)的銅金屬。
5.如權(quán)利要求1所述的金屬板型電阻結(jié)構(gòu)，其特征在于散熱片為絕緣處理過(guò)的鋁金屬。
6.如權(quán)利要求1所述的金屬板型電阻結(jié)構(gòu)，其特征在于散熱片與基體間是藉由涂裝層黏接固定。
7.如權(quán)利要求1所述的金屬板型電阻結(jié)構(gòu)，其特征在于基體切割出有用以確定其阻值的切溝。
8.如權(quán)利要求1所述的金屬板型電阻結(jié)構(gòu)，其特征在于板型電阻的表面具有包封。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種金屬板型電阻結(jié)構(gòu)，其包括一基體，為電阻合金板塊；二分別固定于基體兩端并予以包夾的電極；及一固定在基體上的散熱片。電極的底板長(zhǎng)度較頂板為長(zhǎng)，而散熱片為絕緣處理過(guò)的銅金屬或鋁金屬。本實(shí)用新型金屬板型電阻結(jié)構(gòu)，能使電極與基體接觸面積加大，以使通過(guò)的電流量更高，產(chǎn)生更低的電阻值達(dá)0.0001Ω，又散熱效果更佳，不易造成電阻精度失真及提升使用功率。
文檔編號(hào)H01C3/00GK2655394SQ200320101778
公開(kāi)日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2003年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月28日
發(fā)明者陳富強(qiáng), 林宜民 申請(qǐng)人:陳富強(qiáng), 林宜民