CN205196097U - 一种微型片式电子元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微型片式电子元件，包括绝缘基板、正面电极、背面电极；贯穿正面及背面的导通孔，且导通孔内设有导电的埋孔材料并与正面电极及背面电极均形成电连接；这样不需要电镀便可使正面、背面电极实现电连接，且不影响电子元件其他方面的性能，还能够使电子元件体积做到更小、更薄，不但减小了工艺难度、节省了成本，还减少了电镀对环境的污染。

Description

一种微型片式电子元件

技术领域

本实用新型属于电子元件领域，具体涉及一种片式外形的、体积微小的电子元件。

背景技术

随着电子产品小型化的发展趋势，对应用于其上的电子元器件也相应的提出了更高的小型及超薄的要求。其中应用很广泛的表面贴装式的电子元件，通常采用绝缘基板上印刷线路的方式来制造。一般这种工艺需要在绝缘基板的两端的正反面分别印刷金属电极，称为正面电极和背面电极，为了使各端的正面电极和背面电极分别形成电连接，通常有两种方法，一种是在两端端面上溅射或涂银，再进行滚镀、挂镀形成金属侧面连接电极，如中国专利02149220.4；二是在正面和背面电极上打孔，在孔壁上化学镀一层金属，再进行挂镀，才能连接正面和背面电极，如中国专利200810092353.3。这两种方式都需要给电子元件增加电镀的工艺步骤，不但增加了工艺难度和成本，还对环境造成污染。

故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

实用新型内容

现有技术中通常采用电镀的方式连接电子元件的正面电极和背面电极，工艺难度高，成本高，还会对环境造成污染。本实用新型提供了一种环保的微型片式电子元件，不需要电镀便可使正面、背面电极实现电连接，且不影响电子元件其他方面的性能，还能够使电子元件体积做到更小、更薄。

为实现上述目的，本实用新型可采用如下技术方案：

一种微型片式电子元件，包括绝缘基板、位于绝缘基板正面的正面电极、位于绝缘基板背面的背面电极；所述绝缘基板上设有至少一个贯穿绝缘基板正面及背面的导通孔，该导通孔在正面的开口与正面电极至少部分重合，该导通孔在背面的开口与背面电极至少部分重合，该导通孔内设有导电的埋孔材料，该埋孔材料与正面电极及背面电极均形成电连接。

本实用新型的环保的微型片式电子元件，在正面和背面电极之间打孔，通过埋孔印刷技术在导通孔中填充埋孔材料，以达到连接正面和背面电极的效果，这样不需要电镀便可使正面、背面电极实现电连接，且不影响电子元件其他方面的性能，还能够使电子元件体积做到更小、更薄，不但减小了工艺难度、节省了成本，还减少了电镀对环境的污染。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例中整块绝缘基板的示意图。

图2为本实用新型第一实施例中在整块绝缘基板上打孔的示意图。

图3为本实用新型第一实施例中打孔后每个电子元件单元的示意图。

图4为本实用新型第一实施例中每个电子元件单元正面埋孔的示意图。

图5为本实用新型第一实施例中每个电子元件单元正面埋孔剖面的示意图。

图6为本实用新型第一实施例中每个电子元件单元印刷正面电极的示意图。

图7为本实用新型第一实施例中每个电子元件单元正面形成线路的示意图。

图8为本实用新型第一实施例中每个电子元件单元正面形成保护层的示意图。

图9为本实用新型第一实施例中每个电子元件单元翻转到背面的示意图。

图10为本实用新型第一实施例中每个电子元件单元背面埋孔的示意图。

图11为本实用新型第一实施例中每个电子元件单元背面埋孔剖面的示意图。

图12为本实用新型第一实施例中每个电子元件单元印刷背面电极的示意图。

图13为本实用新型第一实施例中整块绝缘基板纵向分割成条的示意图。

图14为本实用新型第一实施例中整条绝缘基板横向分割成单颗电子元件的示意图。

图15为本实用新型第一实施例中埋孔材料粘度合适时的状态示意图。

图16为本实用新型第一实施例中埋孔材料粘度过大时的状态示意图。

图17为本实用新型第一实施例中埋孔材料粘度过小时的状态示意图。

图18为本实用新型第三实施例中电子元件的剖面示意图。

其中，附图中各标号代表：1-绝缘基板，2-导通孔，3-埋孔材料，4-正面电极，5-元件功能线路，6-保护层，7-背面电极，21-第一导通孔，22-第二导通孔，31-正面第一埋孔材料，32-正面第二埋孔材料，41-第一正面电极，42-第二正面电极，43-正面里层电极，44-正面外层电极，33-背面第三埋孔材料，34-背面第四埋孔材料，71-第一背面电极，72-第二背面电极，73-背面里层电极，74-背面外层电极。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

第一实施例：

结合图1至图12所示，本实施例是一种微型片式熔断器，包含绝缘基板1、正面电极4、背面电极7、位于绝缘基板1正面并电连接两个正面电极4的元件功能线路5(本实施例中元件功能线路是熔丝)以及保护层6，其中绝缘基板1的正面设有两个正面电极4并分别位于绝缘基板1正面的两端，对应该两个正面电极4在绝缘基板1背面同样设有两个背面电极7且分贝位于绝缘基板4背面的两端。位于同一端的正面电极4与背面电极7之间设置所述导通孔2。熔丝5设置在绝缘基板1正面、两端正面电极4之间，并且与两端正面电极形成电连接，保护层6包裹元件熔丝5，在绝缘基板1上印刷正面电极和背面电极的两端设置有导通孔2，通过印刷技术在导通孔2中填满埋孔材料，使各端的正面电极和背面电极分别形成电连接。

其制造过程如下：

如图1所示，在一整块陶瓷基板上刻出纵横的槽，划分出来的每个格子是一个熔断器单元，刻槽的一面称为正面，另外一面称为背面。如图2所示，在每个熔断器单元的两端打出通孔2，并在整个背面(即导通孔底部)贴一层高温胶带。如图3所示，是上述一整块陶瓷基板上的其中一个熔断器单元，有基板1、第一导通孔21和第二导通孔22，其中导通孔21和22为相同直径，且不接触熔断器单元的基板边缘，基板底部贴有高温胶带。如图4所示，在基板正面每个导通孔的地方印刷埋孔材料，本实施例中使用锡银铜(Sn60％,Ag35％,Cu5％)浆料，以代替成本较高的银浆料，第一导通孔21中埋入的为正面第一埋孔材料31，第二导通孔22中埋入的为正面第二埋孔材料32，干燥、烧结。具体印刷过程为，用制作好的丝网遮盖其余部分，露出导通孔部分网孔，丝网印版一端上倒入埋孔材料浆料，用刮头在丝网印版上的浆料部位施加一定压力，同时朝丝网印版另一端移动，浆料在移动中被刮板从网孔中挤压到导通孔中。视情况重复印刷动作，本实施例中来回印刷三次。本实施例在导通孔中印刷埋孔材料，不需要新增其他设备，利用现有的印刷正面电极的印刷设备即可达到填孔的效果。

如图5所示为正面埋孔后，导通孔22的剖面图，22中埋孔材料32能够填充基板厚度一半或超过一半的深度，由于通孔底部贴有高温胶带，所以埋孔材料不会流出基板范围外。如图6所示，在每个熔断器单元的两端印刷正面电极4，本实施例中印刷一层银浆料，再印刷一层锡银铜浆料，这样能达到较好的导电性及可焊性。并干燥、烧结，本实施例中电极的宽度大于导通孔的直径，电极完全覆盖导通孔。第一正面电极41覆盖第一导通孔21在正面的开口，第二正面电极42覆盖第二导通孔22在正面的开口，烧结后第一正面电极41与正面第一埋孔材料31形成电连接，第二正面电极42与正面第二埋孔材料32形成电连接。

如图7所示，在正面电极41和42之间印刷熔丝图案5，本实施例中使用银浆料印刷熔丝图案，干燥、烧结，线路5与41和42接触并形成电连接。如图8所示，在正面电极41和42之间印刷保护层6，干燥、烧结，保护层6覆盖熔丝5的图案，不覆盖电极4。

如图9所示，将整块陶瓷基板翻转到背面，原先贴在背面的高温胶带在850-900℃烧结的高温环境中已被清除，如有残胶可以视情况增加清洗步骤。如图10所示，在背面每个导通孔的地方印刷埋孔材料，导通孔21中埋入的为背面第三埋孔材料33，导通孔22中埋入的为背面第四埋孔材料34，干燥、烧结。如图11所示为背面埋孔后，导通孔21的剖面图，背面第三埋孔材料33与正面第一埋孔材料31充分接触，填满整个导通孔21内，烧结过后31与33形成良好的电连接。同样的，背面第四埋孔材料34填充的与正面第二埋孔材料32充分接触，充满整个导通孔22内，34与32形成良好的电连接。如图12所示，在每个熔断器单元的两端印刷背面电极7，本实施例中是印刷一层银浆料，再印刷一层锡银铜浆料，干燥、烧结，电极的宽度大于导通孔的直径，电极完全覆盖导通孔。第一背面电极71覆盖第一导通孔21在背面的开口，第二背面电极72覆盖第二导通孔22在背面的开口。烧结过后，第一正面电极41通过导通孔21内的埋孔材料31和33，与第一背面电极71形成了良好的电连接，同样的，42通过导通孔22中的32和34与72形成电连接。如图13所示，按照图1中刻的槽，整块绝缘基板纵向分割成条，如图14所示，整条的绝缘基板横向分割成单颗电子元件。如上所述，不需要电镀，只需要印刷技术，便可实现两端正面电极和背面电极的电连接。

事实上，两面印刷埋孔的状态并不完全是图11中的规则状态，印刷埋孔的效果与孔径、孔深、埋孔材料的粘度和成分、以及印刷速度、次数和网版网目大小等有关，如图15所示，箭头方向为正面，当埋孔材料粘度合适的时候，呈粘稠状态，如左图所示，正面印刷入导通孔中的埋孔材料，由于重力作用缓慢向下流动，多次印刷后能够填充超过孔深一半的距离，本实施例中来回印刷三次可达到左图中的效果。由于底部贴有高温胶带，形成一定的真空度，所以埋孔材料不会无限制的往下流动，到一定程度便停止，即使再印刷几次也只能达到固定的高度，烧结固化后便能留在通孔内接触正面电极的地方。如右图所示，翻转到背面第二次印刷入埋孔材料，便能填满整个导通孔。图16所示为埋孔材料粘度过大、或者导通孔过深的情况，箭头方向为正面，如左图所示，正面印刷入导通孔中的埋孔材料过于粘稠无法向下移动，不能够填充超过孔深一半的距离，如右图所示，翻转到背面第二次印刷入埋孔材料，不能填满整个导通孔，便不能达到本实用新型中连接正面和背面电极的效果。如图17所示，当埋孔材料粘度小的时候，由于底部贴有高温胶带，正面印刷埋孔材料入导通孔的时候，会向下流动沉积在底部，但是通过多次印刷依然可以填满整个导通孔，甚至不需要背面再次印刷便可达到本实用新型中连接正面和背面电极的效果，但如果埋孔材料粘度过小，会从底部粘合的高温胶带缝隙中漏出，造成埋孔材料和正面电极之间产生缝隙，影响最终的导通效果，所以在实际生产中需要选择适宜的孔径、孔深、埋孔材料的粘度和成分、以及印刷速度、次数和网版网目大小。本实施例中最终产品单颗熔断器的长宽高为6.4mmx3.25mmx0.75mm，正面电极和背面电极的宽度为1mm，导通孔为圆孔，直径为0.5mm，导通孔圆心与正面和背面电极的中心重合，导通孔孔深为0.75mm，埋孔材料为锡银铜(Sn60％,Ag35％,Cu5％)，粘度为30000cP，印刷速度为3-8cm/S，网版网目为100目，正面印刷3次，背面印刷2次。

第二实施例：

本实施例是一种微型片式熔断器，结构与第一实施例相同，制造方法上在整块基板上打了导通孔以后，先在基板正面贴上高温胶带，在背面印刷埋孔材料、印刷背电极，之后再翻转整块基板，在正面印刷埋孔材料、印刷正面电极、印刷熔丝以及保护层，最后进行纵向分割和横向分割，依然可以形成同样效果的单颗熔断器元件。

第三实施例：

本实施例是一种合金板精密电阻，如图18所示，包括绝缘基板1、两端的导通孔2、位于绝缘基板正面两端的两个正面电极4(包括覆盖于绝缘基板正面上的内正面电极层43及覆盖在内正面电极上的外正面电极层44)、位于绝缘基板背面两端的两个背面电极7(包括覆盖于绝缘基板背面上的内背面电极层及覆盖在内背面电极层73上的外背面电极层74)、位于两个正面电极4之间并电连接该两个正面电极4的合金电阻片5、覆盖合金电阻片5的保护层6。位于同一端的正面电极与背面电极之间设置导通孔2。该两端导通孔2中填满埋孔材料3，连接各端的正面和背面电极。所述合金电阻片5同时电连接内正面电极层43与外正面电极层44。其制造过程如下：

在PCB基板每个电阻元件单元的两端制作出导通孔2，正面贴上高温胶带，背面印刷埋孔材料3，此时埋孔材料3填充导通孔2深度的一半或一半以上，接着印刷两端里层背面电极73，在两端里层背面电极73上再印刷一层电极74，并干燥、烧结，74的材料能够与73良好融合，并可达到良好的可焊性。翻转基板，正面印刷埋孔材料3，此时埋孔材料3填满整个导通孔2，印刷两端里层正面电极43，以上每一步均干燥、烧结，此时两端里层正面电极43通过导通孔2中的埋孔材料3分别与两端里层背面电极73形成了电连接。通过点胶的方式将合金电阻片5贴合在两个里层正面电极43之间，合金电阻片5与两端43有一定距离的重合，但不完全覆盖43，在43上面印刷相同材料的两端外层正面电极44，并干燥、烧结,43与44良好的融合在一起并包裹合金电阻片5的两端，实现正面电极与合金电阻片的良好电连接。对合金电阻片5进行镭射调阻。在合金电阻片上方印刷保护层6，干燥、烧结，保护层6完全覆盖合金电阻片5，不完全覆盖两端正面电极44。最后将整块PCB基板分割成为单颗的电阻产品。

Claims (10)

1.一种微型片式电子元件，包括绝缘基板、位于绝缘基板正面的正面电极、位于绝缘基板背面的背面电极；其特征在于：所述绝缘基板上设有至少一个贯穿绝缘基板正面及背面的导通孔，该导通孔在正面的开口与正面电极至少部分重合，该导通孔在背面的开口与背面电极至少部分重合，该导通孔内设有导电的埋孔材料，该埋孔材料与正面电极及背面电极均形成电连接。

2.根据权利要求1所述的微型片式电子元件，其特征在于：所述导通孔在正面的开口完全被正面电极覆盖，导通孔在背面的开口完全被背面电极覆盖。

3.根据权利要求2所述的微型片式电子元件，其特征在于：所述导通孔为圆孔，该圆孔的直径小于正面电极和背面电极的宽度。

4.根据权利要求3所述的微型片式电子元件，其特征在于：所述导通孔中的埋孔材料与所述正面电极和所述背面电极采用相同材料。

5.根据权利要求4所述的微型片式电子元件，其特征在于：所述埋孔材料使用锡银铜浆料。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的微型片式电子元件，其特征在于：该微型片式电子元件为微型片式熔断器，其中绝缘基板的正面设有两个正面电极并分别位于绝缘基板正面的两端，对应该两个正面电极在绝缘基板背面同样设有两个背面电极且分别位于绝缘基板背面的两端，位于同一端的正面电极与背面电极之间设置所述导通孔；绝缘基板的正面还设有电连接两个正面电极的元件功能线路。

7.根据权利要求6所述的微型片式电子元件，其特征在于：所述元件功能线路为熔丝，绝缘基板上还设有包裹熔丝的保护层。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的微型片式电子元件，其特征在于：该微型片式电子元件为合金板精密电阻，其中绝缘基板的正面设有两个正面电极并分别位于绝缘基板正面的两端，对应所述两个正面电极在绝缘基板背面同样设有两个背面电极且分别位于绝缘基板背面的两端，位于同一端的正面电极与背面电极之间设置所述导通孔；所述两个正面电极之间还具有电连接该两个正面电极的电阻片。

9.根据权利要求8所述的微型片式电子元件，其特征在于：还设有包裹电阻片的保护层。

10.根据权利要求9所述的微型片式电子元件，其特征在于：所述正面电极包括覆盖于绝缘基板正面上的内正面电极层及覆盖在内正面电极上的外正面电极层，所述电阻片同时电连接内正面电极层与外正面电极层；所述背面电极包括覆盖于绝缘基板背面上的内背面电极层及覆盖在内背面电极层上的外背面电极层。