CN110998757A - 电阻器的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种电阻器的制造方法，在对电阻体金属的两端接合电极用金属的电流检测用电阻器中不会在接合部分的附近产生焊接痕。准备电极用金属(11a、13a)和电阻体金属(12a)，将所述电极用金属(11a)、所述电阻体金属(12a)以及所述电极用金属(13a)进行重叠，并从重叠的方向施加压力而形成一体化的电阻器基材(14b)，针对所述电阻器基材(14b)从与所述重叠的方向正交的方向施加压力而形成为薄板状，从形成为所述薄板状的电阻器基材(14c)得到单独的电阻器(15)。在电阻器基材(14b)的形成中优选使用热压焊加工法。

Description

电阻器的制造方法
技术领域
本发明涉及对电阻体金属的两端接合了电极用金属的电流检测用电阻器的制造方法。
背景技术
近年来，关于在电子设备等中使用的电流检测用电阻器，在电阻体中流过的电流呈现大电流化，与此相伴地，电阻体中的发热量也增大，根据散热的观点，使铜等电极用金属对接到电阻体金属的两端并通过激光束焊接或者电子束焊接等进行焊接而成的结构处于增加的倾向(参照日本特开2009-71123号公报)。
但是，在上述电流检测用电阻器中，如果通过焊接来接合电阻体金属和电极用金属，则在接合部分附近的金属材料表面形成被称为焊道的凹凸形状的焊接痕。然而，在电流检测用电阻器中进行如下处理：通过对电阻体金属和电极用金属的接合面附近的电极侧实施导线键合，并检测在电阻体两端产生的电压，从而检测在电阻体中流过的电流。
但是，如果在接合部分附近形成焊道(凹凸形状的焊接痕)，则需要将导线键合设为尽可能与接合部分接近的部位，所以存在由于焊道(凹凸形状的焊接痕)而使导线键合的键合性降低这样的问题。即，电流检测用电阻器的接合部分附近的电极表面优选为是平坦的。
另外，为了接合电阻体金属和电极用金属，还知晓将电阻体金属和电极用金属进行重叠并施加热和/或压力来进行压焊加工(包覆加工)这样的方法(参照日本特开2002-57009号公报)。但是，上述方法虽然在将电阻体金属和电极用金属进行重叠而以宽阔的面进行接合时良好，但是为了形成接合而需要施加较大的压力，在使较小的面彼此对接来进行接合时并不适合。
发明内容
本发明是基于上述的情形而作出的，其目的在于提供一种在对电阻体金属的两端接合电极用金属的电流检测用电阻器中不会在接合部分的附近产生焊接痕的电阻器的制造方法。
本发明的电阻器的制造方法的特征在于，准备电极用金属和电阻体金属，将所述电极用金属、所述电阻体金属以及所述电极用金属进行重叠，并从重叠的方向施加压力而形成一体化的电阻器基材，针对所述电阻器基材从与所述重叠的方向正交的方向施加压力而形成为薄板状，从形成为所述薄板状的电阻器基材得到单独的电阻器。
根据本发明，在电极用金属和电阻体金属的接合中不使用激光束焊接或者电子束焊接等焊接。并且，通过对电极用金属和电阻体金属实施压焊加工，从而形成牢固的接合，形成电流检测用电阻器。因此，不会在接合部分附近形成焊道(凹凸形状的焊接痕)，导线键合的键合性降低这样的课题得到解决。
附图说明
图1是本发明的初始材料的说明图。
图2是本发明的第1压焊加工的说明图。
图3是本发明的第2压焊加工的说明图。
图4是从平坦化的电阻器基材得到单独的电阻器的说明图。
图5是所得到的电阻器的图，左图为俯视图，右图为沿着长边方向中心线的剖面图。
图6A是变形实施例的电阻器的图，左图为俯视图，右图为沿着长边方向中心线的剖面图。
图6B是其它变形实施例的电阻器的图，左图为俯视图，右图为沿着长边方向中心线的剖面图。
图7A是对表面的整个面实施了镀敷的变形实施例的电阻器的图，左图为俯视图，右图为沿着长边方向中心线的剖面图。
图7B是对表面的整个面实施了镀敷的其它变形实施例的电阻器的图，左图为俯视图，右图为沿着长边方向中心线的剖面图。
图8A是仅对表面的电极部分实施了镀敷的变形实施例的电阻器的图，左图为俯视图，右图为沿着长边方向中心线的剖面图。
图8B是仅对表面的电极部分实施了镀敷的其它变形实施例的电阻器的图，左图为俯视图，右图为沿着长边方向中心线的剖面图。
具体实施方式
以下，参照图1至图8B，说明本发明的实施方式。此外，在各图中，对相同或者相当的部件或者要素附加同一符号进行说明。
图1示出本发明的初始材料的准备阶段。即，准备电极用金属11a、13a和电阻体金属12a。电极用金属11a、13a优选为电气导电性以及热导电性良好的铜材。电阻体金属12a优选为电阻率小并且电阻温度系数(TCR)小的铜·锰·镍系合金、镍·铬系合金、铜·镍系合金等电阻合金材料。
为了能够连续生产，电极用金属11a、13a和电阻体金属12a优选使用长尺寸的材料。在电极用金属11a、13a的优选的剖面尺寸例子中，宽度为0.5～5.0mm程度，高度(厚度)为0.2～3.0mm程度。在电阻体金属12a的优选的剖面尺寸例子中，宽度为0.5～5.0mm程度，高度(厚度)为0.5～5.0mm程度。
图2示出将电极用金属11a、电阻体金属12a以及电极用金属13a进行重叠并从重叠的方向施加压力P而通过压焊加工来形成一体化的电阻器基材14b的阶段。在压焊加工中，有施加750～850℃程度的热和压力的热压焊加工、以及在常温下仅施加压力的冷压焊加工。但是，对材料进行加热并压缩的热压焊加工由于能够在低的压力下形成良好的接合，因此是优选的。
通过上述热压焊加工，形成由压缩后的电极用金属11b、电阻体金属12b以及电极用金属13b构成的电阻器基材14b，在电极用金属11b、13b和电阻体金属12b的界面中形成相互的原子扩散的牢固的扩散接合。并且，在上下方向(重叠的方向)上被压缩0～40％程度，得到电阻器基材14b的高度为0.5～11mm程度，向横向(与重叠的方向正交的方向)膨胀0～40％程度，得到电阻器基材14b的宽度为0.5～7mm程度。
图3示出针对电阻器基材14b从与所述重叠的方向正交的方向施加压力而平坦化，形成成为薄板状的电阻器基材14c的阶段。薄板状是指相比于其前阶段的电阻器基材14b而其厚度变薄的状态。在该阶段的加工中，在常温下，经过多个辊之间而将电阻器基材14b轧制为作为电阻器的最终厚度的0.2～3mm程度。能够控制轧制的方向，关于电阻器基材14c的高度，能够几乎不改变电阻器基材14b的高度而在电阻器基材14c的长边方向上进行轧制，将电阻器基材14c的宽度(厚度)调整为电阻器的最终厚度。
在该阶段中，电极用金属11b、13b和电阻体金属12b被压缩成作为最终的电阻器尺寸的电极用金属11c、13c和电阻体金属12c的厚度。
图4示出从平坦化的电阻器基材14c得到作为最终产品的单独的电阻器15的阶段。能够从电阻器基材14c通过冲压进行冲裁从而得到单独的电阻器15。并且，单独的电阻器15的厚度如上所述是由电阻器基材14c的厚度决定的，所以由冲压的冲裁尺寸决定单独的电阻器15的长度以及宽度。
冲压的冲裁位置是固定的，优选为使长尺寸的电阻器基材14c沿着移动方向(箭头F)进行移动并且针对单独的电阻器15的每个划区进行冲裁。由此，通过与上述的“将电极用金属、电阻体金属以及电极用金属进行重叠并从重叠的方向施加压力而形成一体化的电阻器基材的第1压焊工序”以及“针对电阻器基材从与所述重叠的方向正交的方向施加压力而平坦化，形成平坦化的电阻器基材的第2压焊工序”一起，准备长尺寸的电极用金属11a、13a和电阻体金属12a，从而能够实现流水式的电阻器15的连续生产。
图5示出所得到的电阻器15的构造例。对压缩后的电阻体金属12c的两端，通过压焊加工而固定有压缩后的电极用金属11c、13c。接合面S是双方的原子相互扩散的扩散接合面，由此电阻体金属12c和电极用金属11c、13c被牢固地固定，得到良好的电气特性。并且，由于未使用焊接，所以电极面成为平滑的面。
例如，在希望测定400～500A的电流的情况下，如果将电阻值设为0.1mΩ，则外形尺寸为10mm(L)×10mm(W)×0.5mm(H)、且电阻体长度为1.5mm(L12)是适当的。
另外，在希望测定200～300A的电流的情况下，如果将电阻值设为0.2mΩ，则外形尺寸为10mm(L)×10mm(W)×0.25mm(H)、且电阻体长度为1.5mm(L12)是适当的。
图6A以及6B示出本发明的变形实施例，示出电阻体金属12c和电极用金属11c、13c的接合面S被加工为成为比各个金属的厚度宽阔的接合面的形状的例子。
即，在图5所示的实施例中，接合面S由各个金属的厚度(剖面)形成，但在图6A中，曲柄状地形成接合面，在图6B中，倾斜状地形成接合面，成为比由各个金属的厚度(剖面)形成的接合面宽阔的面S。由此，接合面的接合强度提高，即使从电阻器的纵横的方向施加压力，也能够良好地保持接合状态。
图7A以及7B示出本发明的其它变形实施例，示出在安装时对电极部分实施用于表示键合位置的加工的例子。根据本发明，电阻器15的表面的平坦性高，所以特别是在表面形成镀层16的情况下等，电阻体12c和电极11c、13c的边界变得难以识别。
因此，优选为设置表示键合位置的标志M。作为标志M的形成方法，如图7A所示通过穿孔来形成凹陷形状或者如图7B所示按照芯片形状形成一部分突出部等，从而能够形成键合位置的记号(标志M)。此外，在镀层16的形成中，在图4所示的冲裁工序的前阶段，在电阻器基材14c的一个面通过电解镀敷法、非电解镀敷法等覆膜形成法而形成Ni-P、Ni-P-W等合金膜。在本例子中，示出仅形成于进行导线键合的面的例子，但也可以在其它面形成镀层。
图8A以及图8B示出图7A以及图7B的又一其它变形实施例。即，是仅在电极部分11c、13c形成镀层16而在电阻体部分12c未形成镀层16的例子。在本例子中的镀层16的形成中，预先对电阻体12c设置掩模，在利用上述方法形成镀层16之后去除掩模，从而能够仅在电极部分11c、13c形成镀层16。在这些例子中，也如图8A所示通过穿孔来形成凹陷形状或者如图8B所示按照芯片形状形成一部分突出部等，设置键合位置的记号(标志M)，从而使电阻器15的安装变得容易。
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，显然可以在其技术思想的范围内通过各种不同的方式来实施。
产业上的可利用性
本发明特别是适用于高精度地检测大电流的电流检测用电阻器。

Claims (4)

1.一种电阻器的制造方法，其中，
准备电极用金属和电阻体金属，
将所述电极用金属、所述电阻体金属以及所述电极用金属进行重叠，并从重叠的方向施加压力而形成一体化的电阻器基材，
针对所述电阻器基材从与所述重叠的方向正交的方向施加压力而形成为薄板状，
从形成为所述薄板状的电阻器基材得到单独的电阻器。
2.根据权利要求1所述的电阻器的制造方法，其中，
在所述电阻器基材的形成中使用热压焊加工法。
3.根据权利要求1或者2所述的电阻器的制造方法，其中，
所述电阻体金属和所述电极用金属的接合面被加工为成为比各个金属的厚度宽阔的接合面的形状。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电阻器的制造方法，其中，
还对电极部分实施用于表示键合位置的加工。
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