CN106463220A - 电流检测用电阻器 - Google Patents

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Abstract

提供能够同时实现作为跨接器的功能和作为低电阻值的电阻器的功能的电流检测用电阻器。具备由金属材料构成的电阻体(11)、由导电率高于该电阻体的金属材料构成的一对电极(12、13)，是将所述电阻体和所述电极接合而构成的金属板电阻器(10)，所述一对电极由第1电极(12)和长于该第1电极的第2电极(13)构成，在该第2电极中形成狭缝(14)，使该第2电极的一部分成为用于检测电压的端子(15)。狭缝(14)的终端未到达电阻体(11)。第1电极(12)和第2电极(13)具备接触到布线图案的安装部(D)，电阻体(11)设置于第1电极(12)的安装部(D)的附近。

Description

电流检测用电阻器
技术领域
本发明涉及电流检测用电阻器，特别涉及具备由金属材料构成的电阻体的金属板电阻器。
背景技术
在各种电气设备中，使用有电流检测用的电阻器。特别是，金属板电阻器在由电阻温度系数小的金属材料构成的电阻体的两端处具备高导电率金属的电极，可以得到低的电阻值、并且电阻温度系数小且热扩散性优良、能够高精度地检测出高电流，所以广泛地用于各种电流检测用途(参照例如日本特开2001-291601号公报)。
根据电气设备的小型化等的需求，期望在各种布线构造中能够应用上述金属板电阻器。例如，通过具备作为所谓的跨接器的功能，能够跨过其他布线、电子零件进行安装，则能够确保基板设计的自由度。
另一方面，例如，在由Cu等构成的一对电极之间介有电阻体的构造的电流检测用电阻器中，为了想要实现1mΩ以下等低的电阻值，无法使电极之间的距离过于宽(即使电阻体变长)。因此，为了同时实现作为上述跨接器的功能和作为低电阻值的电阻器的功能，需要延长电极自身。
但是，一般用作电极材料的Cu的电阻温度特性是约4000ppm/℃，越是低电阻值的电阻器，越受到电极材料的电阻温度特性的影响，所以产生无法确保电流检测精度这样的问题。
发明内容
本发明是根据上述事情而完成的，其目的在于提供一种能够同时实现作为跨接器的功能和作为低电阻值的电阻器的功能的电流检测用电阻器。
本发明的电流检测用电阻器具备由金属材料构成的电阻体、由导电率高于该电阻体的金属材料构成的一对电极，该电流检测用电阻器是将所述电阻体和所述电极接合而构成的金属板电阻器，所述一对电极由第1电极和长于该第1电极的第2电极构成，在该第2电极形成狭缝，使该第2电极的一部分成为用于检测电压的端子。
由此，能够缩短电阻体的长度，而成为低电阻值的电阻器，并且在第2电极中形成狭缝，使该第2电极的一部分成为用于检测电压的端子，从而能够排除电极材料的高的电阻温度系数的影响，进行高精度的电流检测。同时，通过具备长的第2电极，能够同时实现能够跨过其他布线、电子零件而安装的跨接器功能。
附图说明
图1A是本发明的第1实施例的电阻器的立体图。
图1B(a)是上述电阻器的平面图，(b)是正面图，(c)是右侧面图。
图2是示出上述电阻器的制造工序的图。
图3A是示出上述电阻器的安装图案例的立体图。
图3B是示出上述电阻器的其他安装图案例的立体图。
图4A是本发明的第2实施例的电阻器的立体图。
图4B(a)是上述电阻器的平面图，(b)是正面图，(c)是右侧面图。
图5A是本发明的第3实施例的电阻器的立体图。
图5B(a)是上述电阻器的平面图，(b)是正面图，(c)是右侧面图。
图6A是本发明的第4实施例的电阻器的立体图。
图6B(a)是上述电阻器的平面图，(b)是正面图，(c)是右侧面图。
图6C是本发明的第5实施例的电阻器的立体图。
图6D(a)是上述电阻器的平面图，(b)是正面图，(c)是右侧面图。
图7A是本发明的第6实施例的电阻器的立体图。
图7B(a)是上述电阻器的平面图，(b)是正面图，(c)是右侧面图。
具体实施方式
以下，参照图1A至图7B，说明本发明的实施方式。此外，在各图中，对同一或者相当的部件或者要素附加同一符号来说明。
图1A-1B示出本发明的第1实施例的电流检测用电阻器。该电阻器具备由金属材料构成的电阻体11、由导电率比该电阻体更高的金属材料构成的一对电极12、13，该电阻器是将电阻体11和电极12、13接合而构成的金属板电阻器。电阻体11由Cu-Ni系、Cu-Mn-Ni系、Ni-Cr系、Fe-Cr系等金属材料构成，这些材料具有低的固有电阻值并且电阻温度系数(TCR)低，由此能够提供低的电阻值并且更低的电阻温度系数的金属板电阻器。
在电阻体11的电流所流过的方向的两端处，具备由比Cu等的电阻体更高导电率的金属材料构成的一对电极12、13。电阻体11和电极12、13是使各自的端面对上而接合的。第1电极12以及第2电极13都具备弯曲部C，第2电极13具备长于第1电极12、且跨过布线层或者其他零件的作为跨接器的功能。
然而，Cu的电阻温度特性是约4000ppm/℃，越是低电阻值的电阻器，越受到电极材料的电阻温度特性的影响的情形如前所述。因此，一对电极由第1电极12、和长于该第1电极的第2电极13构成，在该第2电极13中形成狭缝14，使该第2电极13的一部分成为用于检测电压的端子15。
狭缝14的终端未到达电阻体11。电阻体11与狭缝14的终端的间隔优选成为0.1-1mm左右。由此，能够缩短电阻体的长度，而成为低电阻值的电阻器，并且在第2电极13中形成狭缝14，使该第2电极13的一部分成为用于检测电压的端子15，从而在端子15不流过电流而能够检测出电阻体附近的电压，能够排除电极材料的高的电阻温度系数的影响，进行高精度的电流检测。即，能够同时实现跨接器功能和高精度电流检测功能。
第1电极12和第2电极13具备接触到布线图案(参照图3A、3B)的由镀锡层等构成的安装部D，电阻体11设置于第1电极12的安装部D的附近。电阻体11靠近一方的电极12，所以电阻体11的发热能够经由安装部D向安装基板侧散热。由此，能够成为热扩散性优良的电流检测用电阻器。
图2示出该电阻器的制造工序。首先，如(a)所示，具备由Cu-Ni系等金属材料构成的带状电阻材21、和由Cu等高导电率金属材料构成的带状电极材料22、23。然后，如(b)所示，使各自的端面对上，利用电子波束焊接、激光波束焊接等焊接。由此，得到在带状的电阻材21的两侧接合了电极材料22、23的电阻器原材料。
接下来，如(c)所示，利用切割装置等形成用于单片化的狭缝24。狭缝24未到达的部分成为共同地保持单片化部分的连结部25。利用狭缝24被单片化的电阻材21和电极材料23之后成为电阻体11和第2电极13。然后，如(d)所示，通过一次成形，形成弯曲部C。通过冲压、辊加工等形成弯曲部C。
接下来，如(e)所示，利用切割装置等形成用于形成检测端子的狭缝14。由此，在第2电极13部分中形成用于检测电压的端子15。然后，如(f)所示，通过二次成形，利用冲压、辊加工等，形成弯曲部C。然后，如(g)所示，通过从连结部25切断，得到单片化的电阻器10。在电阻器10的电极安装面上，形成由镀锡层等构成的安装部D。
图3A示出安装基板中的布线图案例。该例子是在电流检测用途中使用电阻器10的情况。在电流所流过的布线图案31中具备固定电阻器10的第1电极12的区域(land)31a，在布线图案32中具备固定电阻器10的第2电极13的区域32a。因此，电阻体11的发热从在附近所配置的电极12经由区域31a向安装基板散热。
在检测电压的布线图案33中，具备固定电压检测端子15的区域33a，另一方的检测电压的布线图案34与布线图案31连接。检测对象的电流从布线图案31通过电极12、电阻体11、电极13流入到布线图案32。利用未图示的电压检测装置，经由布线图案33、34，检测由该电流产生在电阻体11的两端处的电压。
图3B也示出安装基板中的布线图案例。该例子是将电阻器10还用作跨越其他零件35的上方的跨接器用途的情况。即使为了跨过其他零件35等而延长电极13，由于具备用狭缝14所分离的电压检测端子15，所以能够在作为跨接器而发挥功能的同时还进行高精度的电流检测。此外，能够避开其他零件35的上方而配置作为发热部分的电阻体11，所以向其他零件35的电阻体11的发热的影响被抑制。
图4A-4B示出本发明的第2实施例的电阻器10A。在该实施例中，是通过使第2电极13折回不易受到电感的影响的构造。在该情况下，一方的电极13变长，但通过将狭缝14配置至电阻体11的附近，如上所述也能够进行高精度的电流检测。
另外，优选在电阻体11和第2电极13的间隔部分36中，填充热传导性良好的树脂。由此，能够使电阻体11的发热，不仅从第1电极12侧而且还从第2电极13侧以及电压检测端子15侧释放到安装基板。另外，电阻体11通过发热在上下方向上伸缩，所以还有不易产生向电极12、13的焊锡接合部产生应力这样的优点。
图5A-5B示出本发明的第3实施例的电阻器10B。在该实施例中，成为在第1电极12的端部中，将电阻体11和第2电极13的端部重叠接合的构造。即，由将第1电极12、电阻体11、以及第2电极13所重叠的部分形成一个阶梯，由第2电极13的弯曲部C形成另一个阶梯，使其具有跨过布线、其他零件的跨接器功能。
由此，能够缩短电阻体11的电流所流过的方向的长度(能够设成电阻体11的厚度)、并且能够增大与电流所流过的方向垂直的面的面积，所以能够实现例如100μΩ以下等更低的电阻值。另外，通过狭缝14延伸到电阻体11的附近，能够进行高精度的电流检测的情形与上述各实施例相同。进而，电阻体11配置于电极12的上表面，所以向安装基板的热扩散性也良好。
图6A-6B示出本发明的第4实施例的电阻器10C。该实施例是未设置由弯曲部等产生的阶梯，而做成平板状的例子。狭缝14与上述各实施例同样地，形成于第2电极13，使该第2电极的一部分成为用于检测电压的端子15。
图6C-6D示出本发明的第5实施例的电阻器10D。该实施例也是未设置由弯曲部等产生的阶梯，而做成平板状的例子。在该例子中，狭缝14从第2电极13的侧面延伸到内方并折弯，其终端延伸到电阻体11的附近。由此，能够由电压检测端子15检测电阻体11的附近的电压的同时，将第2电极13的面积取得较大。
图7A-7B示出本发明的第1实施例的电阻器10的变形例10E。该实施例是在第1电极12中也设置狭缝14a，在第1电极12中设置了电压检测端子15a的例子。由此，在第1电极12侧也能够排除Cu的高的电阻温度系数的影响，能够进行精度更高的电压检测。
以上说明了本发明的一个实施方式，但本发明不限于上述实施方式，当然能够在其技术的思想的范围内以各种不同的方式实施。
产业上的可利用性
本发明适用于一并具备高精度的电流检测功能和跨接器功能的电流检测用电阻器，特别适用于金属板电阻器。

Claims (3)

1.一种电流检测用电阻器，其特征在于：
该电流检测用电阻器具备由金属材料构成的电阻体、由导电率高于该电阻体的金属材料构成的一对电极，该电流检测用电阻器是将所述电阻体和所述电极接合而构成的金属板电阻器，
所述一对电极由第1电极和长于该第1电极的第2电极构成，在该第2电极形成狭缝，使该第2电极的一部分成为用于检测电压的端子。
2.根据权利要求1所述的电流检测用电阻器，其特征在于：所述狭缝的终端未到达所述电阻体。
3.根据权利要求1所述的电流检测用电阻器，其特征在于：所述第1电极和所述第2电极具备接触到布线图案的安装部，所述电阻体设置于所述第1电极的安装部的附近。
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