一种电阻为曲线形结构的全频段高精度衰减器的制作方法

1.本实用新型属于电子元器件领域，进一步来说涉及片式膜固定衰减器领域，具体来说，涉及一种电阻为曲线形结构的全频段高精度衰减器。


背景技术：

2.衰减器的电路结构如图1所示，由电阻r1、r2、r3组成π型或t型衰减网络，在电子系统中起着电平调节，阻抗匹配等作用。片式膜固定衰减器是衰减器的一个重要分支，具有设计灵活，性能稳定，装配方便，可靠性高，特征阻抗与衰减精度高等特点，广泛应用于汽车电子，工业互联、人机交付、5g通信等领域。
3.目前，片式膜固定衰减器的结构如图2、图3所示，采用方形的电阻结构在陶瓷基片上形成π型或t型衰减网络，再根据所需衰减量，调整r1，r2，r3电阻的阻值，通过方形电阻形成的传输矩阵使输入阻抗与信号源的输出阻抗匹配，该匹配只针对于低频情况下的输入阻抗与输出阻抗。所以该种电阻结构有着以下局限：
4.方形电阻结构的片式膜固定衰减器在高频下将产生寄生阻抗，使输入阻抗与信号源的输出阻抗不再匹配，很难避免寄生阻抗产生的影响，最终导致衰减精度下降，出现衰减量的漂移问题。
5.所以，市面上提供的20db片式厚膜固定衰减器在12.4ghz时衰减量漂移到17.5db，衰减精度差，如图10所示。
6.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

7.本实用新型所要解决的技术问题是：解决现有技术中方形电阻结构的片式膜固定衰减器在高频下易产生寄生阻抗，导致全频段下衰减精度差的问题。
8.本实用新型的发明构思是：采用曲线形电阻结构，通过曲线形电阻结构产生新的寄生阻抗，抵消原方形电阻结构在高频下的部分寄生阻抗。根据所需抵消寄生阻抗的大小设计曲线形电阻的曲线形单元个数（小数或整数），使曲线形结构电阻产生新的寄生阻抗增加，从而有效解决方形电阻结构的固定衰减器在全频段的衰减量漂移问题，同时也得到较好的驻波。
9.为此，本实用新型提供一种电阻为曲线形结构的全频段高精度衰减器，如图5-9所示。 包括，陶瓷基片1，表电极2，背电极4，过渡台阶金属层5，绝缘性包封层7，膜电阻r1、r2及r3。
10.所述表电极2、背电极4、过渡台阶金属层5、绝缘性包封层7、膜电阻r1、r2及r3制作在陶瓷基片1的上表面，背电极4制作在陶瓷基片1的上表面的背面。
11.所述表电极2包括第一表电极201、第二表电极202、第三表电极203。
12.所述背电极4包括第一背电极401、第二背电极402、第三背电极403。
13.所述第一表电极201、第二表电极202、第三表电极203的正下方分别为第一背电极
401、第二背电极402、第三背电极403，形成三组对应关系，每组的表电极与背电极通过内层端涂金属及外层电镀金属连接，形成片式固定衰减器的三个背面电极引出端。
14.所述r1、r2、r3中至少1个为曲线形电阻，其余为方形电阻。
15.所述r2的一端与第一表电极201连接，r2的另一端与第二表电极202连接；r1的一端与第一表电极201连接，r1的另一端与第三表电极203连接；r3的一端与第二表电极202连接，r3的另一端与第三表电极203连接。
16.所述方形电阻为方形，方形电阻的两端分别与两端的表电极连接。
17.所述曲线形电阻由规则的曲线形电阻单元组成，曲线形电阻的两端分别通过过渡台阶金属层与两端的表电极连接。曲线形电阻单元的数量为小数或整数，具体数量根据设计所需的寄生阻抗的大小进行确定。
18.所述绝缘性包封层7覆盖于膜电阻r1、r2、r3及部分表电极上面，对膜电阻r1、r2、r3进行保护。
19.本实用新型方案的技术效果：
20.能获得全频段衰减精度良好的固定衰减器。
21.可广泛应用于汽车电子，工业互联、人机交付、5g通信等技术领域。
附图说明
22.图1为衰减器电路结构示意图。
23.图2为现有衰减器表面结构示意图。
24.图3为现有衰减器背面结构示意图。
25.图4为s形电阻结构示意图。
26.图5为r2为s形电阻结构的衰减器表面结构示意图。
27.图6为r2为多个s形电阻结构的衰减器表面结构示意图。
28.图7为r1及r3为s形电阻结构的衰减器表面结构示意图。
29.图8为r1、r2、r3为s形电阻结构的衰减器表面结构示意图。
30.图9为印刷玻璃包封层后的衰减器表面结构示意图。
31.图10为方形电阻衰减器和s形电阻衰减器全频段衰减量测试结果示意图。
32.图中：1为陶瓷基片，2为表电极，201为第一表电极，202为第二表电极，203为第三表电极，3为方形电阻，4为背电极，401为第一背电极，402为第二背电极，403为第三背电极，5为过渡台阶金属层，6为s形电阻，7为绝缘性包封层，r1、r2、r3为膜电阻。
实施方式
33.如图2-9所示，所述一种电阻为曲线形结构的全频段高精度衰减器，以s形电阻结构的曲线形电阻结构为例，具体实施方式如下：
34.如图4所示，采用s形电阻结构的曲线形电阻结构，以及其搭接的端接金属台阶，通过s形电阻结构使电阻产生新的寄生阻抗，抵消部分原结构在高频下的寄生阻抗，根据所需抵消寄生阻抗的大小可改变电阻s形的个数，该结构能够有效解决固定衰减器在全频段的衰减量漂移问题，同时也得到较好的驻波。
35.所述s形的个数，根据需求设计为半个或多个s形。
36.所述s形电阻结构的两端与电极连接部分采用金属台阶端接。
37.实施例1：s形r2电阻结构
38.根据产品所需衰减量大小以及全频段的寄生阻抗大小，选择采用图5或图6所示的s形r2电阻结构，根据阻抗需求可调整s型结构的个数，附图5为半个s形，附图6为两个半s形，并在s形r2电阻与电极接触部分通过宽度比电阻宽的金属台阶连接，电极和s形电阻之间通过该金属台阶来端接。
39.实施例2：s形r1-r3电阻结构
40.根据产品所需衰减量大小以及全频段的寄生阻抗大小，选择采用附图7所示s形r1电阻和r3电阻结构，改变r1电阻和r3电阻在高频的阻抗大小，并在s形r1电阻和r3电阻与电极接触部分通过宽度比电阻宽的金属台阶连接，电极和s形电阻之间通过该金属台阶来端接。
41.实施例3：s形r1-r2-r3电阻结构
42.根据产品所需衰减量大小以及全频段的寄生阻抗大小，选择采用附图8所示s形r1电阻、r3电阻以及r2电阻结构，改变r1电阻、r3电阻以及r2电阻在高频的阻抗大小，并在r2电阻与电极接触部分通过宽度比电阻宽的金属台阶连接，电极和s形电阻之间通过该金属台阶来端接。
43.实施例4：具体制作案例
44.选择衰减量为20db的片式厚膜固定衰减器为例：
45.选择氧化铝陶瓷基片，在陶瓷基片表面两端印刷表电极1和背电极2。表电极图形带有电极与电阻连接位置的端接金属台阶，如图4所示。
46.所述表电极的印刷材质为银钯浆料。
47.将印刷完表背电极后的陶瓷基片烘干，对印刷完表背电极的陶瓷基片进行高温烧结。
48.在烧结后的陶瓷基片上印刷如图5所示的s型r2电阻层，电阻层的形状可为半s形也可为多个s形（也可选择改变r1电阻和r3电阻为s形，如图7所示，也可同时将r1电阻，r2电阻和r3电阻都改变为s形，如图8所示，并且形状都可选择半个s形或数个s形，进行综合设计以满足需求），在该实例中，采用半s形的r2电阻结构，如图5所示，通过该结构抵消部分在高频下产生的寄生阻抗，从而实现在全频段的高衰减精度，该电阻层搭接于陶瓷基片两端端接金属台阶之间。所述电阻层印刷材质为钌系浆料。
49.将印刷完电阻层后的陶瓷基片烘干，对印刷完电阻层的陶瓷基片进行高温烧结。
50.在烧结后的电阻层上印刷玻璃包封层，如图9所示，然后再高温烧结，确保玻璃包封层完全覆盖电阻层及部分表电极。
51.将烧结过带有玻璃包封层的产品进行端涂，涂覆材料为低温固化银浆涂层，经过低温固化后通过电镀。
52.最后获得产品经测试，在12.4ghz全频段下衰减精度为
±
0.3db，如图10所示，相较于国外同尺寸20db片式厚膜固定衰减器，通过使用本实用新型所提供的s形电阻结构，在衰减精度上有明显突破。
53.最后应说明的是：上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，本实用新型包括但不限于以上实施例，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。对于所属领域的普通
技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡符合本实用新型要求的实施方案均属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种电阻为曲线形结构的全频段高精度衰减器，其特征在于，包括：陶瓷基片，表电极，背电极，过渡台阶金属层，绝缘性包封层，膜电阻r1、r2及r3；所述表电极、背电极、过渡台阶金属层、绝缘性包封层、膜电阻r1、r2及r3制作在陶瓷基片的上表面，背电极制作在陶瓷基片的上表面的背面；所述表电极包括第一表电极、第二表电极、第三表电极；所述背电极包括第一背电极、第二背电极、第三背电极；所述第一表电极、第二表电极、第三表电极的正下方分别为第一背电极、第二背电极、第三背电极，形成三组对应关系，每组的表电极与背电极通过内层端涂金属及外层电镀金属连接，形成片式固定衰减器的三个背面电极引出端；所述r1、r2、r3中至少1个为曲线形电阻，其余为方形电阻；所述r2的一端与第一表电极连接，r2的另一端与第二表电极连接；r1的一端与第一表电极连接，r1的另一端与第三表电极连接；r3的一端与第二表电极连接，r3的另一端与第三表电极连接；所述方形电阻为方形，方形电阻的两端分别与两端的表电极连接；所述曲线形电阻由规则的曲线形电阻单元组成，曲线形电阻的两端分别通过过渡台阶金属层与两端的表电极连接；所述绝缘性包封层覆盖于膜电阻r1、r2、r3及部分表电极上面。2.如权利要求1所述的一种电阻为曲线形结构的全频段高精度衰减器，其特征在于：所述曲线形电阻单元的数量为小数或整数，具体数量根据设计所需的寄生阻抗的大小进行确定。3.如权利要求1所述的一种电阻为曲线形结构的全频段高精度衰减器，其特征在于：所述曲线形电阻结构为s形电阻结构，s形电阻结构的两端与电极连接部分通过宽度比电阻宽的金属台阶连接，所述s形的个数为半个s形或多个s形。4.如权利要求3所述的一种电阻为曲线形结构的全频段高精度衰减器，其特征在于：所述r2为s形电阻结构。5.如权利要求3所述的一种电阻为曲线形结构的全频段高精度衰减器，其特征在于：所述r1及r3为s形电阻结构。6.如权利要求1所述的一种电阻为曲线形结构的全频段高精度衰减器，其特征在于：所述r1、r2及r3为s形电阻结构。7.如权利要求1所述的一种电阻为曲线形结构的全频段高精度衰减器，其特征在于：所述陶瓷基片为氧化铝陶瓷基片。8.如权利要求1所述的一种电阻为曲线形结构的全频段高精度衰减器，其特征在于：所述表电极的印刷材质为银钯浆料，所述膜电阻的印刷材质为钌系浆料。9.如权利要求1所述的一种电阻为曲线形结构的全频段高精度衰减器，其特征在于：所述绝缘性包封层的印刷材质为玻璃浆料。10.如权利要求1所述的一种电阻为曲线形结构的全频段高精度衰减器，其特征在于：所述内层端涂金属层为低温固化银浆涂层。

技术总结
一种电阻为曲线形结构的全频段高精度衰减器，属于电子元器件领域。包括陶瓷基片、表电极、背电极、过渡台阶金属层、绝缘性包封层，膜电阻R1、R2及R3；表电极、背电极、过渡台阶金属层、绝缘性包封层及膜电阻制作在陶瓷基片的上表面，背电极制作在陶瓷基片的上表面的背面；表电极与背电极通过内层端涂金属及外层电镀金属连接；R1、R2、R3中至少1个为曲线形电阻，其余为方形电阻；方形电阻的两端分别与两端的表电极连接；曲线形电阻的两端分别通过过渡台阶金属层与两端的表电极连接；包封层覆盖于膜电阻及部分表电极上面。解决了现有衰减器在全频段下衰减精度差的问题。广泛应用于汽车电子、工业互联、人机交付、5G通信等技术领域。5G通信等技术领域。5G通信等技术领域。


技术研发人员：钱琳鸿 贺勇 李淼 陈昌禧
受保护的技术使用者：中国振华集团云科电子有限公司
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/8/17