專利名稱：負溫度系數(shù)感測組件的結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種負溫度系數(shù)感測組件的結(jié)構(gòu)及其制造方法，特別是指可由激光修整 上電極層的位置來調(diào)整負溫度系數(shù)感測組件的感測電阻值。
背景技術(shù)：
熱敏電阻(Thermistor, Thermal Resistor的縮寫)，是一種高溫度系數(shù)的電阻體， 就其電阻系數(shù)的大小而言，系屬于半導(dǎo)體；而依其電阻值隨溫度變化的情形，主要可將 其分為負溫度系數(shù)(NTC, Negative Temperature Coefficient)熱敏電阻及正溫度系數(shù) (PTC, Positive Temperature Coefficierrt)熱敏電阻兩種。
負溫度系數(shù)電阻(Negative Temperature Coefficient of Resistivity, NTC)， 具有低溫時電阻值較高，高溫時電阻值較低的特性，利用其電阻對溫度相當(dāng)敏感的特性， 負溫度系數(shù)電阻可被制作成各類測溫組件、線路電阻補償組件、風(fēng)速計、液位計、濕度 計或過電流抑制組件。其特性包括:
電阻-溫度特性在一定的功率下，NTC的電阻值，可以隨溫度的上升而下降，由于 其溫度系數(shù)非常大，所以可以檢知微小的溫度變化，因此被廣泛應(yīng)用在溫度的量測、控 制與補償。
電流-電壓特性當(dāng)通入的電流小，幾乎不使組件本身發(fā)熱時，電阻值是一定值。當(dāng)
電流增加，NTC熱敏電阻產(chǎn)生的焦耳熱使組件本身的溫度上升(self-heating),并與環(huán)境 進行熱交換。此電流-電壓特性的典型應(yīng)用為液位傳感器，其基本原理是利用NTC熱敏電 阻在液體和空氣中的熱散失差異；如前所述，NTC熱敏電阻通以電流后產(chǎn)生焦耳熱而升溫， 其熱量傳導(dǎo)至周圍介質(zhì)，平衡溫度將隨介質(zhì)種類而不同。利用此現(xiàn)象可檢知NTC熱敏電阻 在液體中或空氣中，以適時啟動警示燈。
電流-時間特性NTC熱敏電阻的另一個重要參數(shù)是時間，亦即使NTC熱敏電阻從某一 電阻值改變到另一電阻值所需的時間。當(dāng)開始加電壓于NTC熱敏電阻時是定電阻、定電流 的狀態(tài)，而在自熱區(qū)域(self-heating)則電阻下降、電流增加。而其改變速率則和加于 NTC熱敏電阻上的功率和組件本身的Thermal Mass、形狀/結(jié)構(gòu)及環(huán)境狀況等因素有關(guān)。 此一電流-時間特性可用于抑制突波電流，又不至于對電路的總電流造成太大的影響。因 此被廣泛應(yīng)用于OA機器的交換式電源供應(yīng)器中，以抑制電源開啟時，引發(fā)的突波電流， 如此可以防止熔絲的熔斷與保護電子線路及其它電子組件，以提高OA機器的可靠度。隨著以微電腦為主體的微電子快速普及，顯示器被大量應(yīng)用，并拜科技發(fā)展及制程 技術(shù)進步所賜，NTC元/組件的應(yīng)用領(lǐng)域亦不斷被拓展，市場需求與產(chǎn)品應(yīng)用范圍更涵蓋 電子、信息、通訊、家電、汽車、生醫(yī)、航天等相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
更由于電子產(chǎn)品朝向「輕、薄、短、小」的方向發(fā)展，因而表面黏著型負溫度系數(shù) 熱敏電阻(SMD NTCR)成為此類產(chǎn)品另一發(fā)展趨勢，其主要用途為供應(yīng)主機板、NB及手機 等產(chǎn)品使用。
但，隨著負溫度系數(shù)熱敏電阻的應(yīng)用范圍日漸廣泛，更精密的質(zhì)量要求相對提高， 例如要求將電阻變化控制在正或負l百分比范圍內(nèi)。傳統(tǒng)上，SMD型負溫度系數(shù)熱敏電阻， 存在誤差大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在于提供一種負溫度系數(shù)感測組件的結(jié)構(gòu)，系指負溫度系數(shù)感測組 件內(nèi)部，至少設(shè)有一作為調(diào)整感測電阻值的縫隙。
本發(fā)明的次一目的在于提供一種負溫度系數(shù)感測組件的結(jié)構(gòu)，其設(shè)于負溫度系數(shù)感 測組件內(nèi)部的縫隙，系經(jīng)激光修整制程所形成。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種負溫度系數(shù)感測組件的結(jié)構(gòu)，藉由改變縫隙的位置， 感測面積得跟著改變，而調(diào)整電阻感測值。
本發(fā)明是采用以下技術(shù)手段實現(xiàn)的
一種負溫度系數(shù)感測組件的結(jié)構(gòu)，包括 一氧化鋁基板； 一組設(shè)于基板背面兩側(cè)的 導(dǎo)電電極； 一設(shè)于基板正面一端的下電極層； 一設(shè)于下電極層和部份基板上方的電阻層; 一設(shè)于電阻層上方，位于基板另一端的上電極層； 一保護層，包覆部份上電極層、電阻 層和部份下電極層；以及兩端電極，系被覆于基板的兩側(cè)面；其特征在于所述的上電 極層，其和下電極層之間彼此上、下相對的部份，至少設(shè)有一道縱向貫穿其間的縫隙。
前述的上電極層和下電極層，均具有中央向一側(cè)延伸的延伸部，而所述的縫隙系形 成于上電極層的延伸部的一位置上。
前述的形成于上電極層的延伸部的一位置上的縫隙，藉由改變該縫隙的位置得用以 調(diào)整電阻感測值。
前述的保護層，系使用環(huán)氧樹脂(Epoxy)。
前述的上電極層和下電極層，系以銀膏被覆所形成。
一種負溫度系數(shù)感測組件的制造方法，其制造步驟包括制備一氧化鋁基板； 在基板的背面，靠近兩端位置以銀膏被覆導(dǎo)電電極；在基板的正面以銀膏制作下電
極層，下電極層設(shè)于靠近基板一端的位置，下電極層的中央向一側(cè)延伸形成側(cè)T狀；
下電極層的上方以電阻膏被覆一電阻層，部份電阻層覆蓋到下電極層的中間延伸部
份，部份電阻層被覆到基板的表面；在電阻層的上方，以銀膏被覆一上電極層，上電極層的位置和下電極層的位置左、右相對，上電極層的中央亦向一側(cè)延伸的側(cè)T狀，上電極 層的延伸部份和下電極的延伸部份，彼此隔著電阻層，上、下相對；
激光修整，縱向切割一道貫穿上電極層的中心延伸部份的縫隙；以環(huán)氧樹脂(Epoxy) 被覆部份上電極層的上方做保護層，并包覆電阻層和部份下電極層及填入上電極層間的 縫隙；以鎳鉻合金在基板的兩側(cè)制作端電極；將每一塊狀單元沿著切割線剝離；
再于每一塊狀單元外部外部被覆鎳層和錫層；制成單顆負溫度系數(shù)感測組件。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯的優(yōu)勢和有益效果
本發(fā)明一種負溫度系數(shù)感測組件的結(jié)構(gòu)，設(shè)有一作為調(diào)整感測電阻值的縫隙。 其設(shè)于負溫度系數(shù)感測組件內(nèi)部的縫隙，經(jīng)激光修整制程所形成。改變縫隙的位置， 感測面積得跟著改變，而調(diào)整電阻感測值。以鎳鉻合金制作端電極；將每一塊狀單元剝 離；再于每一塊狀單元外部被覆鎳層和錫層，與PC板構(gòu)成良好的黏著。


圖1A為本發(fā)明的負溫度系數(shù)感測組件的制造方法的第一道程序平面圖； 圖1B為圖1A的剖面圖2A為本發(fā)明的負溫度系數(shù)感測組件的制造方法的第二道程序平面圖2B為圖2A的剖面圖3A為本發(fā)明的負溫度系數(shù)感測組件的制造方法的第三道程序平面圖； 圖3B為圖3A的剖面圖4A為本發(fā)明的負溫度系數(shù)感測組件的制造方法的第四道程序平面圖4B為圖4A的剖面圖5A為本發(fā)明的負溫度系數(shù)感測組件的制造方法的第五道程序平面圖5B為圖5A的剖面圖6A為本發(fā)明的負溫度系數(shù)感測組件的制造方法的第六道程序平面圖6B為圖6A的剖面圖7A為本發(fā)明的負溫度系數(shù)感測組件的制造方法的第七道程序平面圖7B為圖7A的剖面圖8A為本發(fā)明的負溫度系數(shù)感測組件的制造方法的第八道程序平面圖8B為圖8A的剖面圖9A為本發(fā)明的負溫度系數(shù)感測組件的制造方法的第九道程序平面圖9B為圖9A的剖面圖10A為本發(fā)明的負溫度系數(shù)感測組件的制造方法的第十道程序平面圖10B為圖10A的剖面圖ll為表示本發(fā)明的負溫度系數(shù)感測組件的結(jié)構(gòu)的局部立體圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例加以說明
本發(fā)明的負溫度系數(shù)感測組件的結(jié)構(gòu)，系依下列制造步驟所制得，包括請參閱圖 1A、圖1B所示，制備一氧化鋁基板ll;在基板ll的背面，請參閱圖2A、圖2B所示，靠近 兩側(cè)端位置以銀膏被覆導(dǎo)電電極12;
請參閱如圖3A、圖3B所示，在基板11的正面以銀膏制作下電極層13，下電極層13設(shè) 于靠近基板一側(cè)的位置，下電極層13的中央向一側(cè)延伸形成側(cè)T狀；
請參閱圖4A、圖4B所示，在下電極層13的上方以電阻膏被覆一層電阻層14，部份電 阻層14覆蓋到下電極層13的中間延伸部份131，部份電阻層14被覆到基板11的表面；
請參閱圖5A、圖5B所示，在電阻層14的上方，以銀膏被覆一層上電極層15，上電極 層15的位置和下電極層13的位置左、右相對，上電極層15中央也是向一側(cè)延伸形成側(cè)T 狀，上電極層15的延伸部份151和下電極的延伸部份131，彼此隔著電阻層14，上、下相 對；請參閱圖6A、圖6B所示，激光修整，縱向切割一道貫穿上電極層15的中心延伸部份 151的縫隙16;
請參閱圖7A、圖7B所示，以環(huán)氧樹脂(Epoxy)被覆在部份上電極層15的上方做保護層 17，并包覆電阻層14和部份下電極層13，并填入上電極層15之間的縫隙16;請參閱圖8A、 圖8B所示，以鎳鉻合金在基板的兩側(cè)制作端電極18;
請參閱圖9A、圖9B所示，將每一塊狀單元20，沿著切割線19剝離；
請參閱圖10A、圖10B所示，再于每一塊狀單元外部被覆鎳層和錫層，與PC板構(gòu)成良 好的黏著，進而制成單顆負溫度系數(shù)感測組件3。
請參照圖ll所示，由上述步驟所制得的負溫度系數(shù)感測組件，依電阻公式I^P *L/A， 其中，P是常數(shù)，L是上電極層和下電極層之間的距離，A是縫隙到下電極層末端的表面 積BxC。因此，欲調(diào)整負溫度系數(shù)感測組件的感測電阻值時，只要經(jīng)由調(diào)整縫隙于上電 極層151的所在位置即可達成。
最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方 案；因此，盡管本說明書參照上述的各個實施例對本發(fā)明己進行了詳細的說明，但是， 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換；而一切不脫
離發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1. 一種負溫度系數(shù)感測組件的結(jié)構(gòu)，其特征在于包括一氧化鋁基板； 一組設(shè)于基板背面兩側(cè)的導(dǎo)電電極； 一設(shè)于基板正面一端的下電極 層； 一設(shè)于下電極層和部份基板上方的電阻層； 一設(shè)于電阻層上方，位于基板另一端的 上電極層； 一保護層，包覆部份上電極層、電阻層和部份下電極層；以及兩端電極，系被覆于基板的兩側(cè)面；其特征在于所述的上電極層，其和下電極層 之間彼此上、下相對的部份，系至少設(shè)有一道縱向貫穿其間的縫隙。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負溫度系數(shù)感測組件的結(jié)構(gòu)，其中所述的上電極層和下電極 層，均具有中央向一側(cè)延伸的延伸部，而所述的縫隙系形成于上電極層的延伸部的一位 置上。
3. 如申請專利范圍第1項的負溫度系數(shù)感測組件的結(jié)構(gòu)，其中所述形成于上電極層的 延伸部的一位置上的縫隙，由改變該縫隙的位置得用以調(diào)整電阻感測值。
4. 如申請專利范圍第1項的負溫度系數(shù)感測組件的結(jié)構(gòu)，其中所述的保護層，系使用 環(huán)氧樹脂(Epoxy)。
5. 如申請專利范圍第1項的負溫度系數(shù)感測組件的結(jié)構(gòu)，其中所述的上電極層和下電 極層，系以銀膏被覆所形成。
6. —種負溫度系數(shù)感測組件的制造方法，其制造步驟包括 制備一氧化鋁基板；在基板的背面，靠近兩端位置以銀膏被覆導(dǎo)電電極；在基板的正面以銀膏制作下電極層，下電極層設(shè)于靠近基板一端的位置，下電極層 的中央向 一側(cè)延伸形成側(cè)T狀；下電極層的上方以電阻膏被覆一電阻層，部份電阻層覆蓋到下電極層的中間延伸部 份，部份電阻層被覆到基板的表面；在電阻層的上方，以銀膏被覆一上電極層，上電極層的位置和下電極層的位置左、 右相對，上電極層的中央亦向一側(cè)延伸的側(cè)T狀，上電極層的延伸部份和下電極的延 伸部份，彼此隔著電阻層，上、下相對；激光修整，縱向切割一道貫穿上電極層的中心延伸部份的縫隙；以環(huán)氧樹脂(Epoxy)被覆部份上電極層的上方做保護層，并包覆電阻層和部份下電極層及填入上電極層間的縫隙； 以鎳鉻合金在基板的兩側(cè)制作端電極； 將每一塊狀單元沿著切割線剝離； 再于每一塊狀單元外部外部被覆鎳層和錫層；制成單顆負溫度系數(shù)感測組件。
全文摘要
一種負溫度系數(shù)感測組件的結(jié)構(gòu)及其制造方法，其制造步驟包括準(zhǔn)備氧化鋁基板；在基板背面以銀膏被覆導(dǎo)電電極；在基板正面以銀膏制作下電極；在下電極上方以電阻膏被覆一層電阻層；在電阻層上方以銀膏被覆一層上電極；以激光修整制程，縱向切割一道貫穿上電極層的縫隙；以環(huán)氧樹脂(Epoxy)被覆上電極、電阻層和下電極做保護層；以鎳鉻合金制作端電極；將每一塊狀單元剝離；再于每一塊狀單元外部被覆鎳層和錫層，與PC板構(gòu)成良好的黏著。
文檔編號G01K7/16GK101311690SQ200710107879
公開日2008年11月26日 申請日期2007年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日
發(fā)明者莊弘毅, 曾亮瑞, 江財寶, 蔡承琪 申請人:大毅科技股份有限公司