[发明专利]抗硫化芯片电阻器及其制造方法

说明书

本申请为分案申请，其原申请是2009年9月29日进入中国国家阶段、国际申请日为2008年2月21日的国际专利申请PCT/US2008/054557，该原申请的中国国家申请号是200880010666.8，发明名称为“抗硫化芯片电阻器及其制造方法”。

对相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.§119要求享有2007年3月1日提交的临时申请No.60/892,503的优先权，在此通过引用将其全文并入。

背景技术

本发明涉及芯片电阻器，尤其是抗硫化的芯片电阻器。

大部分厚膜芯片电阻器和一些薄膜电阻器中的端电极是由银基陶瓷制成的。金属银具有若干有利的属性，包括高电导率以及当在空气中烧制银基陶瓷时对氧化的极好免疫性。令人遗憾的是金属银也有其不足。一种这样的不足就是金属银对硫和硫的化合物相当敏感。而且，银形成不导电的硫化银，导致银基电阻器端子中开路。所述故障机制被称为硫化现象或硫化。

图2中给出了现有技术中不抗硫的厚膜芯片电阻器。它由隔离衬底1、银基上端电极2、银基下端电极3、电阻元件4、任选的保护层5、外保护层6、电镀镍层7和电镀精整层(通常为锡)8构成。每个上电极2被以下邻接层覆盖：(a)外保护涂层6(玻璃或聚合物)以及(b)电镀镍层7和精整层8。问题是一侧的非金属涂层6和另一侧的电金属镀层6、7彼此的粘结较差。这在它们之间产生小间隙，导致周围的空气渗入银电极2的表面。如果周围的空气包括硫的化合物，一段时间之后将破坏银电极。这就是为什么商品芯片电阻器常常在汽车和工业应用中出故障的原因。

使用了两种已知方法来防止硫化现象。一种方法涉及到用另一种耐硫的贵金属(金、银钯合金等)替换或包覆银。第二种方法是防止银基端子与周围的空气接触(密封端子)。

第一种方法的缺点包括：耐硫贵金属非常昂贵，耐硫贵金属相对于金属银来说电导率更低，以及非银端子与设计用于银端子的厚膜电阻器油墨可能不兼容。

根据现有技术的第二种方法(例如参见美国专利7,098,768，在此通过引用将其全文并入)由增加两层构成，即增加辅助上电极9(图3)和最上外涂层6’。辅助上电极9完全覆盖每个银基上端电极2并与外保护涂层6部分交迭。最上外涂层6’覆盖电阻器的中间部分并与辅助上电极9交迭。

在这种配置中，辅助上电极应当既可电镀(导电的)又耐硫。这种材料的范例包括具有碳填料或贱金属填料的基于聚合物的厚膜油墨或具有贱金属填料的烧结型厚膜油墨。使用辅助上电极的缺点包括：具有碳或贱金属填料的基于聚合物的材料电导率低且可镀性差，当把烧结型油墨用于辅助上电极时可能有电阻偏移，当在难以在端子中彼此交迭的多层之间保持位置关系的小尺寸电阻器(1mm长和更小)中实施时存在问题，以及电阻器厚度增大。

需要的是一种抗硫化的改进的芯片电阻器。

发明内容

因此，本发明的主要目的、特征、方面或优势是在解决芯片型电阻器的硫化现象方面对现有技术做出改进。

本发明的另一目的、特征或优点是提供一种芯片电阻器，这种芯片电阻器抗硫化，不需要额外的保护层，额外的保护层会增加芯片电阻器的厚度，使之超过标准(非抗硫化)芯片电阻器的厚度。

本发明的又一目的、特征或优点是适用于所有尺寸的芯片电阻器的配置或设计，所有尺寸的芯片电阻器包括最小的芯片电阻器，例如，其中引入确保与相邻层有交迭的额外保护层会存在潜在的问题。

本发明的再一目的、特征或优点是提供一种芯片电阻器，其没有与现有技术中现有的额外防护层相关的局限，例如是(a)导电的，(b)非银的，(c)适于在低温下沉积。满足这种要求的材料(例如基于聚合物的碳墨)可镀性有限。

于是，本发明的又一目的、特征或优点是提供一种端子具有良好可镀性的抗硫化芯片电阻器。

参考本申请的其他部分，本发明的其他目的、特征、方面和优点将变得更加明显。通过以下说明书和权利要求可以明了本发明的这些目的、特征、方面或优点中的一个或多个。

根据本发明的一个方面，一种芯片电阻器包括位于安装在绝缘衬底上的电阻元件的相对侧上的上方易硫化端电极以及所述电阻元件上方的不导电外保护涂层。至少有一个覆盖所述绝缘衬底相对外露面和顶部易硫化端电极的一部分的导电金属镀层，所述金属镀层通过预施加的金属化层粘着到所述易硫化端电极和不导电外保护涂层的相邻边缘。