芯片保险丝与其制作方法技术

本发明专利技术提供一种芯片保险丝结构与其制作方法，该芯片保险丝结构具有曲线狭带，可以对瞬间增加的大量电流有更灵敏更迅速的反应。此外，该芯片保险丝结构可以进一步形成第一切割道、第二切割道与至少第三切割道，用以改善芯片保险丝的对位误差与印刷边缘不整的问题，调整需要的过电流状况与芯片保险丝的电阻值，以符合各种设计需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种保险丝(fuse)结构与其制作方法，特别是有关于一 种具有弯曲电路与调整线径余宽，以控制具有耐电流程度功能的芯片 保险丝(chip fuse)与其制作方法。
技术介绍
芯片保险丝(Chipfuse)为电阻的一种形式，它不但具有微电阻的功 能，同时兼具有保险丝的功用，可以在瞬间承受过大的电流时，通过 其产生的大量热量，使芯片保险丝发生熔断而切断电路，进而保护电 子产品免于因瞬间且大量的不正常电流造成的损害。一般制造芯片保险丝(Chip fuse)的方式有三种， 一为低温共烧陶瓷 (LTCC)封装方式，二为薄膜真空成膜方式，三为厚膜印刷方式。图1A 至图1B展示了已知的以低温共烧陶瓷封装方式制作芯片保险丝的流程 与结构。首先，参照图1A,在一软性陶瓷基板上(Green Tape)lO上印 刷上一对电极12a与12b，电极12a与12b分别印刷于陶瓷基板上的两 侧区域且彼此分离。接着，参照图1B,在电极12a与12b之间的陶瓷 基板IO上印刷一电阻层15，用以电性连接电极12a与12b。然后，将 两片或多片软性陶瓷板(GreenTape)相叠，经压合后切割成粒，再经850 C高温烧结成型后端电极，利用沾银制程来制作电极，此种制程的优 点是材料全部用陶瓷材料，当保险丝熔段时，比较不会产生火花冒烟， 但缺点是芯片保险丝结构与制作方法以印刷方式制作电阻层，但是在 印刷时往往会有些许的对位误差，导致制作出来的每一芯片保险丝的 电阻値有所差异而不一致，影响产品品质。此一低温共烧陶瓷封装方式，在印刷电阻层时，往往会有印刷边缘不整的情形产生，而使得电阻层的边缘有凹陷或是凸出的现象，进 而导致发生整个芯片保险丝的耐电流不稳的情况影响芯片保险丝的品质。图2A至图2C展示了已知的以薄膜真空成膜方式制作芯片保险丝 的流程与结构。首先，参照图2A，利用印刷或旋转涂布的方式在氧化 铝基板10上覆盖一层耐高温的绝热层(图中未示)，此种绝热层常用的 材料为聚乙醯胺或硅橡胶等比较高溶点的聚合物材料，然后，参照图 2B，以溅镀或蒸镀的方式在此绝热层上镀电阻层15，常用的材料为铜 或锡，再利用曝光显影技术形成电极12a与12b。然后，再用电镀技术 将电极加厚形成电极13a与13b，并以激光切割形成一相对的凹槽18a 与18b而形成一狭带，如图2C所示。接着，再盖上比较高溶点的材料 当保护层，经常使用的材料为聚乙醯胺或是硅橡胶，最后经激光切割 成粒，再利用低温沾银制程做成电极，即完成薄膜型芯片保险丝。此 种芯片型保险丝的优点因所有的制程都用IC的曝光显影技术，故电阻 层的线宽与线距可以控制的很精准，故保险丝在过电流溶断的品质上 可以做的很好。此一制程与结构仍然具有一些缺点，例如因制程多用 微影制程，成本上很难有竞争性，另外由于绝热材料与保护层材料都 是使用比较高一点的聚合物材料，虽然溶点比较高，但如果使用比较 大电流的情况下当保险丝熔断后在基板表面还是会有发烟烧焦碳化而 变黑的风脸，另一方面在端电极的成型方式因受限于绝热层与保护层 材料的因素，端电极银胶只能选择比较低温干燥型，故附着性与信赖 性多少会受到一些影响。图2A至图3E展示了已知的以厚膜印刷型方式制作芯片保险丝的 流程与结构。首先，参照图2A，在一氧化铝陶瓷基板10上印刷一层 玻璃层(图中未示)当绝热层，然后在此绝热层上印刷上一电阻材料14 当保险丝元件。接着，参照图3B，经由一高温烧结使电阻材料14形成 一电阻层16，此电阻层16常用的材料为银或银钯合金。然后，参照图 3C，在保险丝两侧再印刷一对电极12a与12b，而此电极12a与12b分别印刷于陶瓷基板10上的两侧区域且彼此分离，并且通过电阻层16 彼此电性连接。接着，参照图3D，以激光切割形成一相对的凹槽18a 与18b而形成一狭带17。最后，参照图3E，覆盖一保护层20于电阻 层16与部分电极12a与12b，以及部分绝热层庵上，此种制层的优点 是价格便宜不用投资购买IC制程等的黄光设备，而其安全性是介于 LTCC制程与薄膜制程之间，因其保护层材料主要是以玻璃为主，其玻 璃的熔点约400'C-90(TC远大于20(TC-40(TC的Polymer产品，略小于 600-120(TC的LTCC产品。此种产品的缺点是芯片保险丝结构与制作方法以印刷方式制作电 阻层，但是在印刷时往往会有些许的对位误差，导致制作出来的每一 芯片保险丝的电阻値有所差异而不一致，影响产品品质而使得产品熔 断的稳定性变得比较差。如图4A 图4G即为已知的点型保险丝结构图， 此种结构是反应比较快的保险丝结构图，当瞬间承受过大的电流时， 中间部分因电阻比较高，电流比较不易通过，故会产生的大量热量使 保险丝很容易熔断，但此种结构在产品尺寸越做越小的情况下受限于 印刷机精度的关系，保险丝熔断地区的线宽，线距与厚度的控制都会 受到影响，针对此缺点，目前已利用厚膜电阻的激光技术，来克服此 种对位误差所产生保险丝熔断品质不佳的问题。图4A 4G为一已知的 激光切断结构图，然而激光因设备的关系大都只能切X-Y方向，因此， 对于曲线虽然也能切，但效率上就会降很多。随着电子产品日趋复杂与精密，因此需要对突然瞬间增加的大量 电流可以有更灵敏更迅速反应的芯片保险丝，以保护电子产品不会因 此而受到损坏，而具有弯曲甚至曲线狭带的芯片保险丝显然为一较佳 的选择。
技术实现思路
鉴于上述的问题，本专利技术之一目的为提供一芯片保险丝结构与其 制作方法，其对瞬间增加的大量电流可以更灵敏够迅速反应而能更有效的保护电子产品免于过电流的损害。本专利技术的另一目的为提供一具有弯曲甚至曲线狭带的芯片保险丝 与其制作方法，其可以改善对瞬间增加的大量电流的灵敏度与反应速 度。本专利技术的另一目的为本专利技术提供一种芯片保险丝结构与其制作方 法，可以改善因印刷的对位误差导致每一芯片保险丝的电阻値有所差 异的问题，提升芯片保险丝的品质。本专利技术的另一目的为本专利技术提供一种芯片保险丝结构与其制作方 法，可以改善因印刷边缘不整而产生耐电流不稳定的问题，进而提升 芯片保险丝的品质。本专利技术的另一目的为本专利技术提供一种芯片保险丝结构与其制作方 法，可以制作各种不同耐电流状况以及不同电阻值的需求的芯片保险丝阻结构，而不需要各种不同大小印刷网板或罩幕(mask)来应付各种需 求，进而件减少成本。根据上述目的，本专利技术提供一种芯片保险丝结构与其制作方法， 其包含一基底、 一成对电极、 一芯片保险丝层、以及数个切割道，包 括第一、第二、以及第三切割道。成对电极彼此分离且分别设置于基 底的一表面的两侧，而电阻层设置于该基底上该成对电极之间，且电 性连接成对电极内的各电极，第一切割道与第二切割道分别设置于电 阻层相对应的两侧，而形成一弯曲的狭带于电阻层上，以及至少一第 三切割道设置于电阻层，用以调整该芯片保险丝的阻値。其通过形成 多个切割道来解决已知技术的问题，其中以第一切割道来修整印刷对 位误差与改善印刷边缘不整的问题，并且通过调整第一切割道与第二 切割道之间的宽度，来调整需要的过电流状况，以及形成至少一第三 切割道来调整所霈的电阻值。因此，利用上述本专利技术的芯片保险丝结构与其制作方法，可以改 善印刷对位误差与改善印刷边缘不整的问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片保险丝，包含：一基底；一成对电极，该成对电极彼此分离且分别设置于该基底的两侧；一电阻层设置于该基底上该成对电极之间，且电性连接该成对电极内的各电极；　一第一切割道设置于该熔断电阻层的一侧；一第二切割道设置于该电阻层的另一侧，且该第一切割道与第二切割道形成一曲线狭带于该电阻层；以及至少一第三切割道设置于该电阻层，用以调整该电阻的阻値。

【技术特征摘要】
1. 一种芯片保险丝，包含一基底；一成对电极，该成对电极彼此分离且分别设置于该基底的两侧；一电阻层设置于该基底上该成对电极之间，且电性连接该成对电极内的各电极；一第一切割道设置于该熔断电阻层的一侧；一第二切割道设置于该电阻层的另一侧，且该第一切割道与第二切割道形成一曲线狭带于该电阻层；以及至少一第三切割道设置于该电阻层，用以调整该电阻的阻値。2. 如权利要求l所述的芯片保险丝，其中该电阻层的一侧更包含 一凸出部分，以及一凹陷部分位于该电阻层相对于的该凸出部分一侧。3. 如权利要求2所述的芯片保险丝，其中该第一切割道以平行该 第一切割道所在的该电阻层的一侧的方向切割进该凸出部分，而将该 凸出部分切割为不相连的两部分，其中该不相连的两部分彼此间的大 小比例依对位误差的程度决定。4. 如权利要求2所述的芯片保险丝，其中该第二切割道更包含一 垂直切割道与一平行切割道，该垂直切割道与该平行切割道彼此相连 形成一L形的第二切割道。5. 如权利要求4所述的芯片保险丝，其中该垂直切割道以该垂直 该第二切割道所在的该电阻层的一侧方向，由该凹陷部分切割进该电 阻层。6. 如权利要求4所述的芯片保险丝，其中该平行切割道以该平行 该第二切割道所在的该电阻层的一侧方向，切割形成于该电阻层上。7. 如权利要求6所述的芯片保险丝，其中该第一切割道与该第二 切割道间距离小于该第二第二切割道与该第一切割道所在的该电阻层 的一側的最短距离，而使该曲线狭带成为一两端较宽而中间较窄的狭 带。8. 如权利要求7所述的芯片保险丝，其中该第三切割道设置于该 电阻层与该第二切割道位于该电阻层的同一侧。9. 一种制作芯片保险丝的方法，包含 提供一基底；形成一玻璃底层于该基底上并覆盖该基底； 形成一电阻层于该玻璃底层上；形成一成对电极覆盖至少部分该电阻层，该成对电极的电极分别 设置于该芯片保险丝的两侧；形成一第一切割道于该电阻层的一侧，且该第一切割道裸露出该基底；形成一第二切割道于该电阻层的另一侧，且该第二切割道裸露出 该基底，该第一第一切割道与第二切割道形成一弯曲电路于该电阻层 上;以及形成至少一第三切割道设置于该电阻层，用以调整该芯片保险丝 的阻値。10. 如权利要求9...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钟雄，
申请(专利权)人：乾坤科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]