无感电阻及制造无感电阻的方法

摘要

本发明提供一种无感电阻及制造无感电阻的方法。无感电阻包括磁棒、导电层、顺向切割痕以及逆向切割痕。磁棒具有第一端及第二端，并在第一端及第二端之间设定切割中心。导电层包覆在磁棒的第一端及第二端之间。顺向切割痕设置于导电层上，并位于第一端及切割中心之间。逆向切割痕设置于导电层上，并位于第二端及切割中心之间。其中顺向切割痕及逆向切割痕用来抵消无感电阻的电感效应。

权利要求

1.一种无感电阻，包括：

一磁棒，具有一第一端及一第二端，并在该第一端及该第二端之间设定一切割中心；

一导电层，包覆在该磁棒的该第一端及该第二端之间；

一顺向切割痕，设置于该导电层上，并位于该第一端及该切割中心之间；以及一逆向切割痕，设置于该导电层上，并位于该第二端及该切割中心之间，其中该顺向切割痕及该逆向切割痕用来以抵消该无感电阻的电感效应。

2.如权利要求1所述的无感电阻，其特征在于，该切割中心位于该第一端及该第二端的中央。

3.如权利要求1所述的无感电阻，其特征在于，该顺向切割痕是在该导电层上以一顺向切割方式切割所得；该逆向切割痕是在该导电层上以一逆向切割方式切割所得。

4.如权利要求1所述的无感电阻，其特征在于，该顺向切割痕的圈数与该逆向切割痕的圈数相同。

5.一种制造无感电阻的方法，该方法包括以下步骤：提供一磁棒，其中该磁棒具有一第一端及一第二端；

包覆一导电层于该磁棒上；

设定一切割中心，该切割中心位于该第一端及该第二端的中央；

从该第一端向该切割中心进行一顺向切割，用以在该导电层上产生一顺向切割痕；以及从该第二端向该切割中心进行一逆向切割，用以在该导电层上产生一逆向切割痕。

6.如权利要求5所述的制造无感电阻的方法，其特征在于，该顺向切割痕的范围位于该第一端及该切割中心之间；该逆向切割痕的范围位于该第二端及该切割中心之间。

说明书

无感电阻及制造无感电阻的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种无感电阻及制造无感电阻的方法，特别涉及一种具有顺向及逆向切割的无感电阻及制造无感电阻的方法。

背景技术

[0002] 电阻为电子装置或电路板上常见的基本应用元件之一，主要用来调节或分配电路上的电流或电压。在传统的功率型电阻上，不论是使用钻石刀片切割或是使用激光刻划阻抗值，在切割或刻划阻值的过程，将会因刻划圈数多少在电子的回路上，电流通过电阻的导电层造成电流的旋转效应。这部份将会依据弗来明右手定理，在电流旋转的中心产生电感效应，此电感效将在开机时会有噪音产生，或者在音响的喇叭上产生不应有的杂音。

[0003] 一般而言，电阻所产生的随时间变化的电压v(t)与随时间变化的电流i(t)，在电感值为L的元件上所呈现的方程式可以用微分方程来表示：

[0004]

[0005] 因此当有正弦的交流电穿过此电阻时，将随之产生正弦电压。此时电压的幅度与电流的幅度(IP)及电流的频率(f)的乘积成正比。而电阻的电流与电压的关系可由以下的方程式所表示：

[0006] i(t)＝IPsin(2πft)

[0007]

[0008] v(t)＝2πfLIPcos(2πft)

[0009] 在此情况下，电阻的电流与电压的相位相差90度，即电流落后电压。这样就会产生噪音。

[0010] 因此在现有技术中，已经发明了无感电阻及其制造方法，以解决上述的问题。现有的技术中的无感电阻的制造方法包括无感绕线、无感切割、转印图形(Print)、激光雕刻等。但上述的现有技术都有其技术的瓶颈。其中无感绕线技术无法完成高精密误差值及高阻抗值电阻的生产。而无感切割技术，电阻切割不超过1/2圈，有材料耗损过高的缺点，在同批材料中可用率仅20％至30％。转印图形的生产技术瓶颈则是无法制作小尺寸的产品，以及在转印完成后须逐一的修正或刻划所需的阻值及误差值，在量产及成本上是一大的问题。激光雕刻是将材料的阻抗值先初步的区分，再取接近成品阻抗值的材料进行径向刻痕，以获取精密度高的阻抗值。但当材料初始值偏离成品阻抗值比较大时，所需要的刻划时间将大幅度的上升，此技术在量产上将是一大困难。

[0011] 有鉴于此，因此有必要发明出一种新的无感电阻及其制造方法，以解决先前技术的缺陷。

发明内容

[0012] 本发明的主要目的是提供一种无感电阻，其利用顺向切割痕及逆向切割痕以抵消电感效应。

[0013] 本发明之另一主要目的是提供一种制造无感电阻的方法。

[0014] 为达到上述的目的，本发明的无感电阻包括磁棒、导电层、顺向切割痕及逆向切割痕。磁棒具有第一端及第二端，并在第一端及第二端之间设定切割中心。导电层包覆在磁棒的第一端及第二端之间。顺向切割痕设置于导电层上，并位于第一端及切割中心之间。逆向切割痕设置于导电层上，并位于第二端及切割中心之间。其中顺向切割痕及逆向切割痕用来抵消无感电阻的电感效应。

[0015] 在本发明的一个实施方案中，该切割中心位于该第一端及该第二端的中央。

[0016] 在本发明的一个实施方案中，该磁棒根据中心平均误差值来调整该切割中心的位置。

[0017] 在本发明的一个实施方案中，该顺向切割痕是在该导电层上以一顺向切割方式切割所得；该逆向切割痕是在该导电层上以一逆向切割方式切割所得。

[0018] 在本发明的一个实施方案中，该顺向切割痕的圈数与该逆向切割痕的圈数相同。

[0019] 在本发明的一个实施方案中，该磁棒根据最大误差率选取该磁棒的材料。

[0020] 本发明的制造无感电阻的方法包括以下步骤：提供磁棒，将导电层包覆于磁棒上，其中磁棒具有第一端及第二端；设定出磁棒的切割中心；从第一端向切割中心进行顺向切割，以在导电层上产生一顺向切割痕；以及从第二端向切割中心进行逆向切割，以在导电层上产生一逆向切割痕。

[0021] 优选地，在设定切割中心步骤中包括以下步骤：

[0022] 根据一中心平均误差率计算式进行计算出一中心平均误差值，以调整该切割中心的位置；

[0023] 该中心平均误差率计算式为

[0024] 其中σmean为该中心平均误差值，r1为该无感电阻材料的初始阻值的最大值，r0为该无感电阻材料初始阻值的最小值，R为该无感电阻的一成品阻值。

[0025] 优选地，该顺向切割痕的范围位于该第一端及该切割中心之间；该逆向切割痕的范围位于该第二端及该切割中心之间。

[0026] 优选地，在提供磁棒步骤中包括以下步骤：

[0027] 根据一最大误差率计算式以选取该磁棒材料；

[0028] 该最大误差率计算式为

[0029] 其中σmax系为一最大误差率，r1为该无感电阻的一材料初阻值的最大值，r0为该无感电阻的一材料初阻值的最小值，R为该无感电阻的一成品阻值。

[0030] 本发明所述的无感电阻在其上切割出的顺向切割痕及逆向切割痕，使电流分别通过该顺向切割痕及该逆向切割痕时所产生的电感相互抵消，从而在其整体上无电感产生。另外，本发明提供的制备无感电阻的方法，通过计算推导出精确的切割中心及确定所采用的磁棒材料，再在该电阻上进行切割。本发明提供的制备方法可制备高阻值的电阻，并提高了制备的精确度，降低了材料消耗，又采用不同的电阻材料进行制备，克服现有技术中的制备方法的不足。

附图说明

[0031] 图1为本发明中磁棒的外观示意图。

[0032] 图2为本发明中包覆导电层的磁棒之外观示意图。

[0033] 图3为本发明中无感电阻的外观示意图。

[0034] 图4为本发明中制造无感电阻方法的步骤流程图。

[0035] 【主要组件符号说明】

[0036] 无感电阻1

[0037] 磁棒10

[0038] 导电层10a

[0039] 第一端11

[0040] 第二端12

[0041] 切割中心13

[0042] 金属导线14

[0043] 顺向切割痕21

[0044] 逆向切割痕22

具体实施方式

[0045] 为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合附图，作如下详细说明。

[0046] 请先一并参考图1到图3关于本发明无感电阻的相关示意图，其中，图1是本发明中磁棒的外观示意图，图2是本发明中包覆导电层的磁棒的外观示意图，图3是本发明中无感电阻的外观示意图。

[0047] 本发明的无感电阻1是一种皮模型电阻。无感电阻1具有一磁棒10、导电层10a、顺向切割痕21及逆向切割痕22。如图1所示，磁棒10上有第一端11以及第二端12。其中第一端11及第二端12是通过胶合或焊接的方式设置压帽，并各自连接一金属导线14用来电性连接外部的电子元件(图中未显示)。

[0048] 接着即如图2所示，在磁棒10上包覆导电层10a，用以产生阻值。并且如图3所示，磁棒10上还设定有一切割中心13，切割中心13实质上位于第一端11及第二端12的中心位置。

[0049] 无感电阻1上还有顺向切割痕21及逆向切割痕22。顺向切割痕21及逆向切割痕22是使用机器进行切割的切割痕，但本发明并不以此方式为限。顺向切割痕21是从磁棒10的第一端11开始，采用顺向切割的方式，即顺时针切割的方式，向切割中心13切割导电层10a。使得导电层10a上具有顺向切割痕21。另一方面，逆向切割痕22是从磁棒10的第二端12开始，采用逆向切割的方式，即逆时针切割的方式，向切割中心13切割导电层10a。使得导电层10a上也具有逆向切割痕22。其中顺向切割痕21位于第一端11至切割中心13之间，逆向切割痕22位于第二端12至切割中心13之间，并且顺向切割痕21的圈数与逆向切割痕22的圈数相同。

[0050] 在上述的结构中，无感电阻1将生成50％的顺向流通电流与50％的逆向流通电流。而依据佛来明右手定理，相反方向之电流所产生之电感会互相抵消。因此当电流流经无感电阻1时，由于顺向切割痕21的圈数与逆向切割痕22的圈数相同，因此产生的电感会互相抵消，而不会产生电感效应。

[0051] 需注意的是，在制造高精密度的无感电阻1时，上述切割中心13可利用中心平均误差率的计算式计算出中心平均误差值，以得到较精确的位置。其中，中心平均误差率之计算式为：

[0052]

[0053] 其中σmean为中心平均误差值，r1为不同的无感电阻1材料的初始阻值的最大值，r0为不同的无感电阻1材料的初始阻值的最小值，R为无感电阻1的成品阻值。

[0054] 若无感电阻1的阻值为10K欧姆，则无感电阻1的切割中心13处的阻值应为5K欧姆。但不同的无感电阻1可能因材料或制造过程的关系，使得阻值有所误差。因此，本实施例先将具有最小材料初始阻值的无感电阻1试切割后，所得的阻值，例如5K欧姆，代入中心平均误差率的计算式，以计算出中心平均误差值。接着判断中心平均误差值是否超出预估的设定值。若超出，则代表必须重新调整切割中心13的位置。

[0055] 不同的磁棒10所具有的阻值可能因材料或制造过程的关系，而产生差异，因此本发明还可利用最大误差率的计算式进行评估。其中最大误差率的计算式为：

[0056]

[0057] 其中，σmax为最大误差率，r1为不同的无感电阻1的材料初始阻值的最大值，r0为不同的无感电阻1的材料初始阻值的最小值，R为无感电阻1的成品阻值。

[0058] 将具有不同磁棒10的材料初始阻值代入上述的计算式，即可得知在此切割后，不同的磁棒10可能会具有多少的误差值。若误差值太大，则必需再重新筛选磁棒10。因此，利用上述的计算式即可选取出不同材料的磁棒10，使其阻值在切割后，误差不超过一设定的误差上限，例如正负1％之间。如此一来，通过上述的中心平均误差率及最大误差率的计算，即可制造出具有最高精密度的无感电阻1。

[0059] 并且，依据无感电阻1的材料到成品的切割倍率及初期分类的要求，可概略计算出无感电阻1阻值的误差值。即将分类误差除以切割倍率，再乘上误差函数，即可得知无感电阻1阻值的误差百分比。例如，假设分类误差，即上述的最大误差率为0.05。切割倍率，即成品阻值除以材料平均初始阻值为400。而误差函数则设定为10。因此无感电阻1的阻值的误差值即为0.15％。这样，即可确定无感电阻1阻值符合需求，可提升无感电阻1的产品良率，提高客户的购买意愿。

[0060] 接下来请参考图4关于本发明制造无感电阻之方法的步骤流程图。

[0061] 此处需要注意的是，以下虽然以具有无感电阻1为例说明本发明所述制造无感电阻的方法，但本发明所述制造无感电阻的方法并不以使用在无感电阻1为限，任何具有类似前述结构的无感电阻皆可适用于本发明制造无感电阻的方法。

[0062] 首先进行步骤401：提供一磁棒，包覆一导电层于该磁棒上。

[0063] 如图1及图2所示，首先提供一磁棒10，并将磁棒10包覆于导电层10a内，使得磁棒10具有阻值。由于将导电层10a包覆磁棒10的制作过程为一般公知的皮模型电阻的制造方式，且已经被熟悉此项技术人员所广泛的使用，故在此不再赘述其详细的制造过程。

[0064] 其次，进行步骤402：设定出磁棒的切割中心。

[0065] 如图3所示，接着设定出磁棒10的切割中心13。切割中心13实质上位于第一端11及第二端12的中心位置。

[0066] 需要注意的是，为了能生产出高精密度的无感电阻1，上述的步骤401及步骤402可以通过中心平均误差率及最大误差率的计算选出合适的磁棒10及调整出切割中心13的精确位置。

[0067] 在设定出切割中心后，接着进行步骤403：从该第一端向该切割中心进行顺向切割。

[0068] 接着从磁棒10的第一端11向切割中心13进行顺向切割，即采用顺时针方向切割的方式切割导电层10a。这样，即可在导电层10a上得到顺向切割痕21。该顺向切割痕21的切割范围位于第一端11到切割中心13之间。

[0069] 最后进行步骤404：从该磁棒上的第二端向该切割中心进行逆向切割。

[0070] 接着从磁棒10的第二端12向切割中心13进行逆向切割，即采用逆时针方向的切割方式，切割导电层10a。这样，即可在导电层10a上得到逆向切割痕22。此逆向切割痕22的切割范围位于第二端12到切割中心13之间。

[0071] 其中，顺时针方向切割痕21及逆时针方向切割痕22倾斜呈一特定角度，其特定角度随切割时的轴向而改变，本发明并不限定其角度。并需注意的是，上述的顺时针方向切割痕21及逆时针方向切割痕22并不须完全对称，但顺时针方向切割痕21及逆时针方向切割痕22在导电层10a上所切割出的圈数必须相同，才能抵销在无感电阻1上所生成的电感效应。

[0072] 通过进行上述的顺时针方向切割及逆时针方向切割，即可制成无感电阻1，并使其在导电层10a上不会产生电感效应。

[0073] 此处需注意的是，本发明所记述的制造无感电阻的方法并不以上述的步骤次序为限，只要能达成本发明的目的，上述之步骤次序也可加以改变。

[0074] 综上所述，本发明无论就目的、手段及功效，均显示其迥异于已知的技术特征，恳请贵审查委员明察，早日赐准专利，俾嘉惠社会，实感德便。惟应注意的是，上述诸多实施例仅系为了便于说明而举例而已，本发明所主张之权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。