TWI447746B - 電流感測元件之製造方法 - Google Patents

Description

電流感測元件之製造方法

本發明關於一種製造感測元件之方法，尤指一種製造電流感測元件之方法。

隨著科技的發展，電子設備微小化已成趨勢，而電流感測元件，特別是晶片型電流感測元件之應用也越來越普及。由於電子設備要求輕薄短小乃為趨勢，因此電流感測元件在精準度與製造過程上之要求也越來越高，如何藉由快速的製造方式，生產出具有高效能且低成本之電流感測元件，則是一個重大的課題。

傳統電流感測元件之製造方式為在基板上貼附低溫度電阻係數之金屬板，再於該金屬板上以網版印刷之方式形成電流感測元件之線路圖案，接著對電流感測元件進行修阻，以獲得一精確的電阻值，最後再形成電極，使電流感測元件與外部電路連接。然而，由於網版印刷無法控制塗料溢流量，故精確度不佳。此外，由於基板與金屬板的熱膨脹係數不同，因此，在進行曝光時，基板與金屬板會產生彎曲。如此一來不但影響電流感測元件的精準度，更可能導致基板或金屬板之斷裂。

為了解決上述之問題，便有發明(例如TWI220164)提出利用將金屬板貼合至基板的兩面，以克服因基板與金屬之熱膨脹係數不同所導致的彎曲。然而此種雙面貼合的方法浪費人力資源及物料成本，因此大幅提升生產的成本。

因此，市面上需要一種製造電流感測元件之方法，其可在不需使用額外的金屬板貼合的前提下，解決金屬板與基板之熱膨脹係數不同所造成的彎曲。如此不但可製作出精準阻值的電流感測元件，更可降低製造上的成本。

為達成上述目的及功效，本發明採用一種新的技術手段及方法。

根據本發明之一實施例提供一種製造電流感測元件之方法，其包含：將一低電阻溫度係數之金屬板貼合至一基板之一第一表面上；蝕刻該金屬板，以在該金屬板上形成一或多個電流感測元件之線路圖案；及在該一或多個電流感測元件之二端形成電極。

為了使本發明的前述和其他目的、特徵和優點更易於理解，下文詳細描述伴有圖式的較佳實施例。

圖1顯示本發明之電流感測元件之製造方法之一實施例。首先，步驟S11將膠體塗覆於基板1的表面上(在一實施例中，此表面可稱為「第一表面」)。步驟S12則將低溫度電阻係數之金屬板3貼合於塗覆膠體之基板1表面上。步驟S13則進行蝕刻該金屬板，以在該金屬板上形成一或多個電流感測元件之線路圖案之步驟。最後再進行步驟S16以在電流感測元件之兩端形成電極7，使其可與外部電路連接。

在另一實施例中，在步驟S12中，在貼合金屬板3之後， 接著短暫烘烤該膠體，使其呈現未完全鍵結之黏稠狀，如此可暫時將金屬板3固定於該基板1之表面上，但卻未將金屬板3與該基板1完全固合。

在步驟S13之形成線路圖案之過程中，係先將光罩貼附於該金屬板3上，該光罩具有欲形成之電流感測元件之線路圖案，再對該光罩進行曝光，以對該電流感測元件之線路圖案形成遮蔽，接著完全烘烤該膠體直至該膠體完全固化，使該金屬板3與該基板1完全固合，最後在顯影後將不需要之部分蝕刻掉，以形成電流感測元件之線路圖案。由於先曝光再將金屬板與基板完全固合可使其彎曲現象於蝕刻步驟完成後消除，因此，可解決因金屬板及基板之熱膨脹係數不同所導致的彎曲現象。

在另一實施例中，該電極7之形成係先以濺鍍之方式在該一或多個電流感測元件之二端形成端電極種子層，接著再以滾鍍之方式在電流感測元件之兩端形成電極7。

在另一實施例中，可以衝壓、裁切或折條之方式將已形成電流感測元件之線路圖案的板材分割成單顆電流感測元件，如步驟S15所示。

在另一實施例中，本方法可在步驟S13之曝光步驟中，控制電流感測元件之線路的寬度，以得到所欲之電流感測元件的電阻值，而不需要額外的修阻步驟。

在另一實施例中，本方法亦可在蝕刻步驟結束後對電流感測元件進行修阻，已獲得更精確的電阻值。根據本案之一實施例，該修阻之步驟可使用研磨(例如砂輪、鑽石刀 等)的方式對電流感測元件進行修阻。相較於雷射修阻，以研磨之方式修阻可避免因雷射所產生的熱能而影響電流感測元件之精確度。

在另一實施例中，本方法可在步驟S15中，將光阻性塗料塗覆於蝕刻後之電流感測元件之線路圖案上，以形成保護層5。由於利用光阻型保護層可有效的控制保護層之形狀及大小，因此可避免因印刷時無法控制印刷液體之流量而造成電流感測元件之電阻值變化。

根據本案之另一實施例，本發明可在基板1之另一面(未與金屬板貼合之面。在一實施例中，此表面可稱為「第二表面」)形成電極9，如此可增加電流感測元件之電極之表面積，以利於與其他電路接合。如圖2所示，步驟S21先於該基板1之另一面印刷電極9，接著將該基板1之另一面之電極9與電流感測元件之兩端電極接合，如步驟S24所示。而該基板1與金屬板3貼合之表面所執行之步驟與圖1相同，在此不再贅述。

在另一實施例中，本方法可在步驟S22中，在該基板之另一面上標示商標、電阻值或相關圖案。

在另一實施例中，該金屬板的材質可為錳銅(Mn-Cu)合金或鎳銅(Ni-Cu)合金。

在另一實施例中，該基板為陶瓷基板或半導體基板。

在另一實施例中，其中該複數個電極之材質可為金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)或其合金。

雖然本發明之技術內容與特徵係如上所述，然於本發明 之技術領域具有通常知識者仍可在不悖離本發明之教導與揭露下進行許多變化與修改。因此，本發明之範疇並非限定於已揭露之實施例而係包含不悖離本發明之其他變化與修改，其係如下列申請專利範圍所涵蓋之範疇。

1‧‧‧基板

3‧‧‧金屬板

5‧‧‧保護層

7‧‧‧電極

9‧‧‧電極

圖1顯示本發明之一實施例中電流感測元件之製造方法。

圖2顯示本發明之另一實施例中電流感測元件之製造方法。

1‧‧‧基板

3‧‧‧金屬板

5‧‧‧保護層

7‧‧‧電極

Claims (13)

1. 一種製造電流感測元件之方法，其包含：將一低電阻溫度係數之金屬板僅貼合至一基板之一第一表面上；蝕刻該金屬板，以在該金屬板上形成一或多個電流感測元件之線路圖案；及在該一或多個電流感測元件之二端形成電極。
2. 如請求項1之方法，進一步包含以衝壓、折條或裁切之方式將該一或多個電流感測元件分成單顆電流感測元件。
3. 如請求項1之方法，進一步包含對該電流感測元件進行修阻，以得到更精確之電阻值，其中該修阻係利用研磨之方式對該電流感測元件進行修阻。
4. 如請求項1之方法，其中蝕刻該金屬板包含先在該金屬板貼合至該基板之該第一表面上的膠體暫時固化後再進行曝光之步驟。
5. 如請求項4之方法，更包含在該曝光步驟後，進行膠體完全固化及顯影之步驟。
6. 如請求項5之方法，其中在進行該曝光步驟時，可控制該一或多個電流感測元件之線路之寬度，進而調整該電流感測元件之電阻值。
7. 如請求項1-6任一項之方法，進一步包含在該金屬板上形成一保護層之步驟。
8. 如請求項1-6任一項之方法，進一步包含： 於該基板之一第二表面上形成複數個電極之步驟；及將該一或多個電流感測元件之該二端電極與該第二表面之該複數個電極連接之步驟。
9. 如請求項7之方法，其中該保護層由一光阻型塗料來形成。
10. 如請求項8之方法，進一步包含在該一或多個電流感測元件之二端形成電極之前，先在該一或多個電流感測元件之二端形成端電極種子層，其中該電極係以滾鍍之方式形成，且該端電極種子層係以濺鍍方式形成。
11. 如請求項1-6任一項之方法，其中該金屬板的材質可為錳銅(Mn-Cu)或鎳銅(Ni-Cu)合金。
12. 如請求項1-6任一項之方法，其中該基板為陶瓷基板或半導體基板。
13. 如請求項1-6任一項之方法，其中該複數個電極之材質為金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)或其合金。