CN111465999B - 电阻器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供尤其能够抑制介于电阻体与电极板之间的热传导层厚度变动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，具有：用于在电阻体的表面上形成未固化的热传导层的工序；用于使所述热传导层半固化的工序；以及用于将配置在所述电阻体两侧的电极板折弯，并使所述热传导层进一步固化，通过所述热传导层将所述电阻体与电极板之间粘合的工序。

Description

电阻器的制造方法

技术领域

本发明涉及一种电阻器的制造方法。

背景技术

专利文献1公开了涉及电阻器及其制造方法的发明。专利文献1所示的电阻器由电阻体、位于电阻体的两侧且向电阻体的下表面侧折弯的电极板和位于电阻体与电极板之间的电气非导电性的填充料构成。

填充料将电阻体与电极板之间粘合。而且，在专利文献1的电阻器中，热会自电阻体经由填充料而朝向电极板传导，从而确保散热性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4806421号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1中，在电阻体的表面上配置有未固化且未固体化的填充料，在将电极板折弯而与填充料接触之后，使填充料固化和固体化。

即，在专利文献1中，在将电极板折弯而与填充料接触的状态下，填充料并未固化。为此，填充料的流动性较高，在电阻体与电极板之间的填充料厚度上容易产生变动。因此，专利文献1的电阻器存在容易在散热性和粘合强度上产生变动的问题。

因此，本发明正是鉴于上述问题而作出的发明，其目的在于提供一种尤其能够抑制介于电阻体与电极板之间的热传导层厚度变动的电阻器的制造方法。

用于解决课题的方法

本发明的电阻器的制造方法的特征在于，具有：用于在电阻体的表面上形成未固化的热传导层的工序；用于使所述热传导层半固化的工序；以及用于将配置在所述电阻体两侧的电极板折弯，并使所述热传导层进一步固化，通过所述热传导层将所述电阻体与电极板之间粘合的工序。

发明效果

同现有的方法相比，本发明的电阻器的制造方法能够抑制电阻体与电极板之间的热传导层的厚度变动。因而能够制造散热性和粘合强度的变动较小的电阻器。

附图说明

图1的图1A为用于表示本实施方式的电阻器的制造工序的俯视图，图1B为沿A-A线剖切图1A并自箭头方向观察的剖面图。

图2的图2A为用于表示图1A的下一制造工序的俯视图，图2B为沿B-B线剖切图2A并自箭头方向观察的剖面图，图2C为与图2B不同构造的剖面图。

图3的图3A为用于表示图2A和图2B的下一制造工序的俯视图，图3B为用于表示在图3A的工序中被切下的电阻器中间体的立体图。

图4为用于表示图3B的下一制造工序的立体图。

图5的图5A为用于表示图4的下一制造工序的立体图，图5B为沿C-C线且朝向厚度方向剖切图5A并自箭头方向观察的剖面图，图5C为使用图2B所示的层叠构造的电阻器中间体而形成的剖面图。

图6的图6A为用于表示图5A的下一制造工序的立体图，图6B为用于表示图5B的下一制造工序的剖面图，图6C为用于表示图5C的下一制造工序的剖面图。

图7的图7A为用于表示图6A的下一制造工序的立体图，图7B为用于表示图6B的下一制造工序的剖面图，图7C为用于表示图6C的下一制造工序的剖面图。

图8为用于表示聚酰亚胺-环氧树脂的DSC曲线和DDSC曲线的曲线图。

图9为用于表示将温度固定为170℃时的聚酰亚胺-环氧树脂的DSC曲线的曲线图。

具体实施方式

下面，对本发明一实施方式(以下略记为“实施方式”)进行详细说明。此外，本发明并不限于以下的实施方式，可以在其要点范围内通过各种变形而进行实施。

(电阻器的制造方法)

下面，利用附图并按照制造工序顺序对本实施方式的电阻器的制造方法进行说明。

在图1A和图1B所示的工序中准备电阻体2和多个电极板3。电阻体2和电极板3为平板状或带状。在图1A所示的实施方式中，电阻体2和电极板3均以带状形成。

在图1A和图1B所示的工序中，例如利用激光焊接使电极板3与电阻体2的两侧接合而获得接合体1。此外，激光焊接为一示例，可以利用现有的接合方法。如图1A所示，可以使由电阻体2和电极板3接合而成的接合体1形成为带状。将这种接合体1回卷成卷筒状并配置在生产线上，就能够自动处理以后的制造工序而使本实施方式的电阻器的制造量产化。

尽管在本实施方式中并不限定电阻体2和电极板3的厚度，但例如能够以数十μm～数百μm程度的厚度形成电阻体2。而且，电阻体2和电极板3既可以为大致相同的厚度，也可以厚度不同。

并且，在本实施方式中并不限定电阻体2和电极板3的材质，可以使用现有的材质。例如，可以将铜-镍、镍-铬等金属电阻材料、在绝缘基体的表面上形成有金属表膜的构成和导电性陶瓷基体等用于电阻体2。而且，例如可以将铜、银、镍、铬等及其复合材料等用于电极板3。

而且，如图1B所示，当将电极板3与电阻体2的两侧接合时，既可以使电阻体2的端面与电极板3的端面面对面接合，也可以使电阻体2与电极板3的表面之间一部分重叠接合。

此外，电阻体2与电极板3也可以一体形成。即，电阻体2和电极板3也可以为相同材质且由一枚金属电阻板构成。或者，也可以通过在金属电阻板中成为电极板3的区域上电镀低电阻的金属材料等，在金属电阻板的表面上构成电极板3。

接着，在图2A和图2B所示的工序中，在电阻体2的表面上形成未固化的热传导层4。优选，热传导层4为热传导率高的电绝缘性的热固性树脂。例如，可以将环氧树脂或聚酰亚胺等热固性树脂用于热传导层4。

未固化的热传导层4为薄膜状或膏状。若为薄膜，则将未固化的热传导性树脂薄膜贴合在电阻体2的表面上。而且，若为膏，则将未固化的热传导性树脂膏涂覆或印刷在电阻体2的表面上。或者也可以使用喷射法形成热传导层4。

尽管在本实施方式中并不限定热传导层4的厚度，但考虑作为最终产品的电阻器的热传导性和电阻体-电极板之间可靠的粘合性而可以任意决定厚度。例如，优选，热传导层4的厚度为10μm～200μm程度。

这里，“未固化”是指未完全固化的状态。更为具体而言，是指固化反应几乎未进行且具有与形成当初相同程度的流动性的状态和若为购入产品则是指出厂状态且未完全固化的状态。“固化(完全固化)”是指因分子之间连结而促进高分子化导致失去流动性的状态。例如，如图2B所示，当热传导层4为热传导性树脂薄膜时，尽管在将热传导层4配置在电阻体2上之后进行预处理(预压)，但在这种情况下，预处理之后的状态被定义为“未固化”的状态。即，尽管在预处理中进行了短时间(例如数分钟程度)的加热(外加温度以下)，使热传导层4与电阻体2粘合(预压)，但该预处理中的加热后的状态仍然为“未固化”的状态。

而且，当将热传导性树脂薄膜用于热传导层4时，热传导层4为未固化且已经固体化的状态。“固体化”为已经固体化的状态。

而当将热传导性树脂膏用于热传导层4时，热传导层4为未固化且未固体化的状态。“未固体化”是指固体成分的一部分或全部分散在溶剂中的状态，包括所谓浆料和油墨。

在本实施方式中，如图2B所示，尽管可以仅在电阻体2的表面上形成热传导层4，但也可以如图2C所示，在从电阻体2表面开始直到电极板3表面的整个区域上形成热传导层4。或者，尽管未图示，也可以在从电阻体2表面开始直到电极板3表面的一部分上形成热传导层4。或者，尽管在后述的制造工序中会折弯电极板3，但也可以在折弯部以外的部分上形成热传导层4。即，除去电阻体2与电极板3之间的分界位置以外，也可以将热传导层4进行三分割而设置在电阻体2和电极板3的各表面上。

如图2C所示，由于不仅在电阻体2的表面而且在电极板3的表面上也形成热传导层4，因而能够容易形成热传导层4。例如，当将热传导性树脂薄膜用于热传导层4时，在图2C中，无需相对于电阻体2而对热传导性树脂薄膜进行定位，而只要将包含电阻体2和电极板3大小的热传导性树脂薄膜与电阻体2和电极板3的表面贴合即可。或者，当热传导层4为热传导性树脂膏时，只要将热传导层4涂覆在电阻体2和电极板3的表面整个区域上即可。这样，由于不仅在电阻体2的表面而且在电极板3的表面上也形成热传导层4，因而能够使制造工序容易化。

接着，加热处理未固化的热传导层4而使其半固化。这里，“半固化”是指“未固化”与“完全固化”之间的固化状态。可以根据固化度、粘度和热处理条件等判断是否半固化。固化度例如可以使用根据利用示差扫描量热仪测定时的发热量而计算出的固化度。由于半固化为留有进一步固化的余地且固化比前一状态(未固化的状态和用于半固化的加热处理前的状态)推进的状态，因而，例如当利用固化度进行判断时，只要固化度高于前一状态，就包含于半固化。尽管并非限定，但若示出一示例，半固化则是指固化度为5％～70％的状态或者一般被称为B-阶段的状态。而且，可以根据固化度、热处理条件等判断是否已经“完全固化”。固化度例如可以使用根据利用示差扫描量热仪测定时的发热量而计算出的固化度。完全固化是指固化度为70％以上或者一般被称为C-阶段的状态。

这样，通过使未固化的热传导层4半固化，能够降低热传导层4的流动性。

尽管在本实施方式中并不限定用于使热传导层4半固化的热处理条件，但例如优选对热传导层4施加5分钟～60分钟程度、100℃～250℃程度的外加温度。例如，相对于完全固化的条件，将外加温度维持原样，将外加时间设定为完全固化时的外加时间的10％～50％程度。此外，由于固化所需要的外加温度和外加时间也取决于热传导层4的材质，因而例如若热传导层4为购入产品，则按照厂家规定的外加温度和外加时间而进行热处理。

如图3A所示，从具有已经半固化的热传导层4的接合体1上切下电阻器中间体10。被切下的电阻器中间体10的立体图表示在图3B中。

可以一边沿长度方向送出图3A所示的带状接合体1，一边沿长度方向利用压力机连续切下多个电阻器中间体10。由此能够在短时间内形成多个电阻器中间体10，从而能够实现批量生产。

电阻器中间体10由外形为矩形的电阻体2和在其两侧外形为矩形的电极板3构成。此外，图3B所示的电阻器中间体10的外形只是一示例。电阻器中间体10的外形也可以为图3B以外的形状。

接着，在图4中，为了调整电阻而在电阻体2中引入多个切口6，使电阻体2形成为弯曲图案。可以适当地调节切口6的长度、位置和条数，以使电阻体2成为规定的电阻值。可以根据需要而进行图4的工序。

接着，如图5A所示，朝向电阻体2的层叠有热传导层4一侧折弯电极板3。在图5A中，由于在电阻体2的下表面侧形成有热传导层4，因而朝向下方折弯电极板3。此外，尽管图5B和图5C均表示图5A的电阻器11的剖面，但未图示出现在图5B和图5C的电阻体2上的切口6。而且，尽管电阻体2、电极板3和热传导层4的厚度、长度的尺寸比在图2A、2B和5B、5C中有所不同，但仅是相互放大图示，物品则为相同的物品。

如图5A和图5B所示，被折弯的电极板3在电阻体2的下方隔着热传导层4对置。如图2B所示，图5B为使用在电阻体2的表面上形成有热传导层4的电阻器中间体10并折弯电极板3的构成。因此，在电阻体2与被折弯的电极板3之间夹持有一层热传导层4。

另一方面，如图2C所示，图5C则为使用从电阻体2的表面开始直到电极板3的表面形成有热传导层4的电阻器中间体10并折弯电极板3的构成。因此，在电阻体2与被折弯的电极板3之间夹持有两层热传导层4。在图5C中，在电极板3不对置的电阻体2的中央部分形成有一层热传导层4。

由于热传导层4为半固化的状态，因而通过加热处理而使热传导层4完全固化。因为上面已经阐述过“完全固化”，请参见所述内容。

这里，尽管并不限定用于使热传导层4完全固化的热处理条件，但例如优选对热传导层4施加0.5小时～2小时程度、150℃～250℃程度的加热温度。此外，由于固化所需要的外加温度和外加时间也取决于热传导层4的材质，因而例如若热传导层4为购入产品，则按照厂家规定的温度和时间而规定固化条件。例如，对于后述实验的树脂，可以将外加温度适当调节为160℃至200℃程度，将外加时间适当调节为70分钟至30分钟程度(外加温度越低则外加时间越长)。

在本实施方式中，优选，一边向折弯的电极板3施加朝向电阻体2方向的压力，一边使热传导层4完全固化。即，在图5B中，在使折弯的电极板3与热传导层4接触的状态下一边施加压力，一边通过加热处理而使热传导层4固化。在图5C中，在使位于折弯的电极板3内侧的热传导层4与位于电阻体2下表面的热传导层4叠加的状态下一边施加压力，一边通过加热处理而使热传导层4完全固化。由此，能够通过热传导层4而可靠地将电阻体2与电极板3之间粘合固定。

接下来，在图6A的工序中，在电阻体2的表面上模具成型有保护层7。优选，保护层7由具有优良耐热性和电绝缘性的材质形成。尽管并不限定保护层7的材质，但可以使用树脂、玻璃和无机材料等模具成型保护层7。如图6B和6C所示，保护层7由用于覆盖电阻体2表面的表面保护层7a和用于在电阻体2的下表面侧填充折弯的电极板3之间空间的底面保护层7b构成。如图6B和图6C所示，底面保护层7b和电极板3形成大致相同的底面。此外，图6B表示图5B的下一工序，图6C表示图5C的下一工序。

此外，可以在表面保护层7a的表面上盖上印章等。

接着，如图7A、7B和图7C所示，在电极板3的表面上实施电镀。尽管并不限定电镀层8的材质，但例如可以由镀铜层或镀镍层形成电镀层8。电镀层8起到如下作用，用于抑制在朝向设置电阻器11的基材表面扩展接触面积且将电阻器11焊接在基材表面上时电极板3的焊料溶蚀。此外，图7B表示图6B的下一工序，图7C表示图6C的下一工序。可以根据需要而进行电镀工序。

(电阻器)

如7B和图7C所示，经由以上制造工序制造的电阻器11的特征在于，具有电阻体2、配置在电阻体2两侧且朝向电阻体2的下表面侧折弯的电极板3和介于电阻体2与电极板3之间并被固化的多个热传导层4。

介于电阻体2与电极板3之间的热传导层4(在图7C中为两层的合计厚度)为50μm～150μm程度。这样通过调节热传导层4的厚度，能够适当地提高自电阻体2经由热传导层4朝向电极板3传导的散热性。而且，由于将热传导层4的厚度调节为上述范围，能够使电阻体2与电极板3之间的粘合性提高，因而能够适当地抑制电极板3自热传导层4剥离或在热传导层4上产生裂纹等不良状况。

在本实施方式的电阻器11的制造方法中，制造过程中有如下特征部分，在使热传导层4半固化之后，折弯电极板3并使热传导层4固化。

相较于现有技术，经过这种制造过程能够抑制电阻体2与电极板3之间的热传导层4的厚度变动。即，在将电极板3折弯并进行加热处理时，热传导层4并非未固化且为未完全固化的半固化状态。因而能够一边使电极板3与热传导层4粘合，一边使伴随着热传导层4的流动性的热传导层4的厚度变动小于位于电阻体2与电极板3之间的热传导层整体为未固化的状态。

如上所述，由于本实施方式能够抑制电阻体2与电极板3之间的热传导层4的厚度变动，因而能够使电阻体2与电极板3之间的厚度更为均匀，能够抑制散热性的变动，从而能够制造具有优良散热性的电阻器11。而且，由于能够使电阻体2与电极板3之间的厚度更为均匀，因而能够抑制在电阻体2与电极板3之间产生空隙等，从而能够提高粘合强度。

而且，优选将未固化且已经固体化状态的热传导层，具体而言，优选将热传导性树脂薄膜用于热传导层4。

当将未固化且未固体化的热传导层，具体而言，当将热传导性树脂膏用于热传导层4时，在涂覆的状态下容易在厚度上产生变动。因此，通过将未固化且已经固体化状态的热传导性树脂薄膜用于热传导层4，能够将电阻体2与电极板3之间的厚度调节为更为均匀。

在图5A、图5B和图5C的工序中，优选，一边向折弯的电极板3施加压力，一边使热传导层4固化。这样能够可靠地将电极板3粘合。

实施例

下面，基于明确产生本发明效果的实施例而对本发明进行更为详细的说明。此外，以下的实施例并非限定本发明。

在实验中使用以下的树脂，并利用示差扫描量热仪(DSC)进行了热分析。

[树脂]

聚酰亚胺-环氧树脂

[示差扫描量热仪]

株式会社理学制造的DSC8231

首先，在实验中获得在升温速度为10℃/min时取得的DSC曲线和DDSC曲线。

如图8所示可知，固化开始温度为150℃、固化结束温度为220℃，230℃以后则进入燃烧反应。

根据该实验结果，将外加温度设定为160℃～220℃的范围。

接着，在170℃固定并根据DSC曲线求出依据保持时间的固化开始温度和固化结束温度。将该时的实验结果表示在图9中。

如图9所示可知，约42分钟后固化开始，约61分钟后固化结束。

根据上述的实验结果可知，使用上述树脂时的固化条件为170℃60分钟程度。顺便一说，该固化条件也与树脂厂家所推荐的固化条件一致。

由于固化条件为170℃60分钟，若考虑图8的温度范围，则可以认为160℃70分钟、170℃60分钟、180℃50分钟、190℃40分钟、200℃30分钟程度符合固化条件。

此外，可以认为只要将半固化条件的温度设定为与上述相同，外加时间为10％～50％程度即可。因此，当外加170℃的温度时，外加时间为6分钟～30分钟程度。

产业上利用的可能性

本发明的电阻器具有优良的散热性且能够实现低轮廓。而且能够表面贴装，因而能够向各种电路基板进行贴装。

本申请基于2017年12月12日申请的日本特愿2017-237821。其内容全部包含于此。

Claims (2)

1.一种电阻器的制造方法，其特征在于，具有：

用于在电阻体的表面上形成未固化且已经固体化状态的作为热传导层的热传导性树脂薄膜的工序；

用于使所述热传导性树脂薄膜半固化的工序；以及

用于将配置在所述电阻体两侧的电极板折弯，并在与所述热传导性树脂薄膜接触状态使所述热传导性树脂薄膜进一步固化，通过所述热传导性树脂薄膜将所述电阻体与电极板之间粘合的工序。

2.根据权利要求1所述的电阻器的制造方法，其特征在于，

一边向折弯的所述电极板施加压力，一边使所述热传导性树脂薄膜固化。

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