一种直插型精密网络电阻器的制造方法及电阻器与流程

本发明涉及电子元件制造技术领域，尤其涉及一种直插型精密网络电阻器的制造方法及电阻器。

背景技术：

目前，众多高精度仪表中选用的电阻器都是由若干个精密电阻器选配焊接组装而成的精密网络电阻器。此类精密网络电阻器是按照不同的电路结构焊接接通的，密封工艺形成单列直插型封装，而组装多个精密电阻器往往会损失精密电阻器的部分性能，因此一般采用精度高一等级的精密电阻器进行筛选匹配，造成精密网络电阻器封装尺寸较大、生产效率较低、成本较高。

技术实现要素：

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种直插型精密网络电阻器的制造方法及电阻器，能够提供一种小封装尺寸、低电阻温度系数、高电阻精度和高匹配精度的直插型精密网络电阻器

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明一实施例提供一种直插型精密网络电阻器的制造方法，包括：

采用厚膜印刷技术，分别在绝缘基板的上表面和下表面涂布导体浆料，烧结形成第一导体层和第二导体层；

采用薄膜真空溅射技术，在所述第一导体层上依次形成电阻层和钝化层，并对所述电阻层和所述钝化层进行热处理；

采用激光冷烧蚀和匹配调阻技术，将所述电阻层的阻值调至目标范围内，并在所述钝化层外依次形成第一保护层和第二保护层；

通过引线连通所述第一导体层和所述第二导体层，得到基体，并在所述基体外形成包封层，得到直插型精密网络电阻器。

进一步地，所述采用薄膜真空溅射技术，在所述第一导体层上依次形成电阻层和钝化层，并对所述电阻层和所述钝化层进行热处理，具体为：

在所述第一导体层上的所述电阻层以外区域印刷一层掩膜后，采用薄膜真空溅射技术，在所述第一导体层上形成电阻层，在所述电阻层上形成钝化层；

在对所述电阻层和所述钝化层进行热处理后，去除所述掩膜。

进一步地，所述在所述钝化层外依次形成第一保护层和第二保护层，具体为：

采用丝网印刷技术，在所述钝化层外形成所述第一保护层，在所述第一保护层外形成所述第二保护层。

进一步地，所述引线与所述第一导体层、所述引线与所述第二导体层的连接方式均为焊接。

进一步地，所述绝缘基板为陶瓷基板；其中，所述陶瓷基板包括氧化铝陶瓷。

进一步地，所述导体浆料是由银、钯、银钯合金、银钯铂合金、金中的任一种材料制备得到。

进一步地，所述电阻层的材料为镍、铬、硅和铝化合物中任一种或多种组合。

进一步地，所述第一保护层的材料为聚酰亚胺，所述第二保护层的材料为环氧树脂。

进一步地，所述引线的材料为镀锡铜或镀锡铁。

第二方面，本发明一实施例提供一种直插型精密网络电阻器，所述直插型精密网络电阻器是根据如上所述的直插型精密网络电阻器的制造方法制造得到的。

本发明的实施例，具有如下有益效果：

(1)实现超低的电阻温度系数和电阻之间同向温度漂移特性：采用薄膜真空溅射技术，在第一导体层上形成一均匀致密的电阻层，再经过热处理形成稳定的电阻层，可达到最高±5ppm/℃的超低电阻温度系数；而薄膜溅射沉积的电阻层，通过高精度高倍率的激光修阻，可用同种电阻材料在同一绝缘基板上生成相差两个数量级的电阻；且基于薄膜溅射沉积电阻温度漂移的同向特性，可达到最高±5ppm/℃内电阻间的超低温度漂移；

(2)实现电阻阻值高精度和阻值高匹配精度：采用激光冷烧蚀技术，通过光斑宽度小于10um的冷激光刻蚀进行修阻，可达到±0.005％的超高电阻精度，并通过匹配调阻技术，可达到±0.01％的电阻间的超高匹配精度；

(3)实现小封装尺寸、高生产效率和低生产成本：无需选用多个精度高一等级的精密电阻器进行筛选匹配并焊接组装，有利于缩小封装尺寸、提高生产效率和降低生产成本。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的一种直插型精密网络电阻器的制造方法的流程示意图；

图2为本发明第一实施例中的第一导体层和第二导体层在绝缘基板上的结构示意图；

图3为本发明第一实施例中的电阻层在绝缘基板上的结构示意图；

图4为本发明第一实施例中的钝化层在绝缘基板上的结构示意图；

图5为本发明第一实施例中的第一保护层在绝缘基板上的结构示意图；

图6为本发明第一实施例中的第二保护层在绝缘基板上的结构示意图；

图7为本发明第一实施例中的引线在绝缘基板上的结构示意图；

图8为本发明第一实施例中的包封层在绝缘基板上的结构示意图。

其中，说明书附图中的附图标记如下：

1：绝缘基板；21：第一导体层；22：第二导体层；3：电阻层；4：钝化层；5：第一保护层；6：第二保护层；7：引线；8：包封层。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，文中的步骤编号，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。

请参阅图1-8。

如图1所示，第一实施例提供一种直插型精密网络电阻器的制造方法，包括步骤s1～s4：

s1、采用厚膜印刷技术，分别在绝缘基板1的上表面和下表面涂布导体浆料，烧结形成第一导体层21和第二导体层22。

s2、采用薄膜真空溅射技术，在第一导体层21上依次形成电阻层3和钝化层4，并对电阻层3和钝化层4进行热处理。

s3、采用激光冷烧蚀和匹配调阻技术，将电阻层3的阻值调至目标范围内，并在钝化层4外依次形成第一保护层5和第二保护层6。

s4、通过引线7连通第一导体层21和第二导体层22，得到基体，并在基体外形成包封层8，得到直插型精密网络电阻器。

如图2-8所示，作为示例性地，在步骤s1中，按照预设的电路结构，选取对应的绝缘基板1，采用厚膜印刷技术，分别在绝缘基板1的上表面和下表面涂布导体浆料，烧结形成第一导体层21和第二导体层22。第一导体层21和第二导体层22在绝缘基板1上的结构示意图如图2所示。

在步骤s2中，按照预设的目标阻值及电阻温度系数要求，选取对应的电阻靶材，采用薄膜真空溅射技术在第一导体层21上溅射形成30nm～500nm厚的电阻层3，并在电阻层3上溅射形成钝化层4，再对电阻层3和钝化层4进行250℃～450℃热处理，形成稳定的电阻层3。电阻层3在绝缘基板1上的结构示意图如图3所示，钝化层4在绝缘基板1上的结构示意图如图4所示。

其中，采用薄膜真空溅射技术，在第一导体层21上形成一均匀致密的电阻层3，再经过热处理形成稳定的电阻层3，可达到最高±5ppm/℃的超低电阻温度系数；且基于薄膜溅射沉积电阻温度漂移的同向特性，可达到最高±5ppm/℃内电阻间的超低温度漂移。

在电阻层3上溅射形成钝化层4，可利用钝化层4遮盖电阻层3，相当于一重保护电阻层3，有利于提高电阻层3防潮、抗磨、抗氧化的性能。

在步骤s3中，采用激光冷烧蚀和匹配调阻技术，将电阻层3的阻值调至目标范围内，调整电阻层3的阻值在目标值的精度要求范围内，并在钝化层4外依次形成第一保护层5和第二保护层6，即在钝化层4外形成第一保护层5，在第一保护层5外形成第二保护层6，再经过150℃～250℃热处理固化第一保护层5和第二保护层6。第一保护层5在绝缘基板1上的结构示意图如图5所示，第二保护层6在绝缘基板1上的结构示意图如图6所示。

其中，采用激光冷烧蚀技术，通过光斑宽度小于10um的冷激光刻蚀进行修阻，可达到±0.005％的超高电阻精度，并通过匹配调阻技术，可达到±0.01％的电阻间的超高匹配精度。

在钝化层4外形成第一保护层5，在第一保护层5外形成第二保护层6，可利用第一保护层5遮盖钝化层4和电阻层3的裸露表面，相当于二重保护电阻层3，利用第二保护层6遮盖第一保护层5的裸露表面，相当于三重保护电阻层3，有利于进一步提高电阻层3防潮、抗磨、抗氧化的性能。

在步骤s4中，将步骤s3得到的产品分割为粒状，并在第一导体层21和第二导体层22上安装引线7，通过焊接炉焊接引线7，通过引线7连通第一导体层21和第二导体层22，得到基体，并通过包封炉在基体外涂封环氧树脂形成包封层8，在包封层8上激光打标形成阻值代号或字码，通过切脚机按照预设长度切割引线7成单粒状，经过tcr(-55℃～125℃)测试得到直插型精密网络电阻器。引线7在绝缘基板1上的结构示意图如图7所示，包封层8在绝缘基板1上的结构示意图如图8所示。

在优选的实施例当中，所述采用薄膜真空溅射技术，在第一导体层21上依次形成电阻层3和钝化层4，并对电阻层3和所述钝化层4进行热处理，具体为：在第一导体层21上的电阻层3以外区域印刷一层掩膜后，采用薄膜真空溅射技术，在第一导体层21上形成电阻层3，在电阻层3上形成钝化层4；在对电阻层3和钝化层4进行热处理后，去除掩膜。

本实施例通过在第一导体层21上的电阻层3以外区域印刷一层掩膜，利用掩膜遮盖不形成电阻层3的区域，能够避免在第一导体层21上的电阻层3以外区域形成电阻层3，通过在对电阻层3和钝化层4进行热处理后清洗去除掩膜，能够避免误去除电阻层3和钝化层4。

在优选的实施例当中，所述在钝化层4外依次形成第一保护层5和第二保护层6，具体为：采用丝网印刷技术，在钝化层4外形成第一保护层5，在第一保护层5外形成第二保护层6。

本实施例采用丝网印刷技术在钝化层4外依次印刷形成第一保护层5和第二保护层6，能够保证第一保护层5精准遮盖钝化层4和电阻层3的裸露表面，第二保护层6精准遮盖第一保护层5的裸露表面。

在优选的实施例当中，引线7与第一导体层21、引线7与第二导体层22的连接方式均为焊接。

本实施例通过在第一导体层21和第二导体层22上焊接引线7，能够保证引线7牢固连接第一导体层21和第二导体层22。

在优选的实施例当中，绝缘基板1为陶瓷基板；其中，陶瓷基板包括氧化铝陶瓷。

需要说明的是，氧化铝陶瓷的纯度一般为96～99.6％。

在优选的实施例当中，导体浆料是由银、钯、银钯合金、银钯铂合金、金中的任一种材料制备得到。

在优选的实施例当中，电阻层3的材料为镍、铬、硅和铝化合物中任一种或多种组合。

在优选的实施例当中，第一保护层5的材料为聚酰亚胺，所述第二保护层6的材料为环氧树脂。

在优选的实施例当中，引线7的材料为镀锡铜或镀锡铁。

作为示例性地，采用第一实施例所述的直插型精密网络电阻器的制造方法制造的直插型精密网络电阻器，与采用传统方法制造的直插型精密网络电阻器的对比结果如表1所示。

表1

显然，采用第一实施例所述的直插型精密网络电阻器的制造方法可以实现提供一种小封装尺寸、低电阻温度系数、高电阻精度和高匹配精度的直插型精密网络电阻器

第二实施例提供一种直插型精密网络电阻器，直插型精密网络电阻器是根据如第一实施例所述的直插型精密网络电阻器的制造方法制造得到的，且能达到与之相同的有益效果。

综上所述，实施本发明的实施例，具有如下有益效果：

(1)实现超低的电阻温度系数和电阻之间同向温度漂移特性：采用薄膜真空溅射技术，在第一导体层21上形成一均匀致密的电阻层3，再经过热处理形成稳定的电阻层3，可达到最高±5ppm/℃的超低电阻温度系数；而薄膜溅射沉积的电阻层3，通过高精度高倍率的激光修阻，可用同种电阻材料在同一绝缘基板1上生成相差两个数量级的电阻；且基于薄膜溅射沉积电阻温度漂移的同向特性，可达到最高±5ppm/℃内电阻间的超低温度漂移；

(2)实现电阻阻值高精度和阻值高匹配精度：采用激光冷烧蚀技术，通过光斑宽度小于10um的冷激光刻蚀进行修阻，可达到±0.005％的超高电阻精度，并通过匹配调阻技术，可达到±0.01％的电阻间的超高匹配精度；

(3)实现小封装尺寸、高生产效率和低生产成本：无需选用多个精度高一等级的精密电阻器进行筛选匹配并焊接组装，有利于缩小封装尺寸、提高生产效率和降低生产成本。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。