CN115004324B - 电阻器 - Google Patents

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CN115004324B CN202080093553.XA CN202080093553A CN115004324B CN 115004324 B CN115004324 B CN 115004324B CN 202080093553 A CN202080093553 A CN 202080093553A CN 115004324 B CN115004324 B CN 115004324B
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Abstract

一种电阻器(1),具备电阻体(10)、和与电阻体(10)连接的一对电极(第一电极体(11)、第二电极体(12)),电阻体(10)的端面和电极(第一电极体(11)、第二电极体(12))的端面以对接的方式而被接合,电极(第一电极体(11)、第二电极体(12))包括主体部(21、31)和从主体部(21、31)起向安装面突出的脚部(22、32),电阻器(1)的长边的长度为3.2mm以下。

Description

电阻器
技术领域
本发明涉及一种电阻器。
背景技术
日本专利特开JP2002-57009A公开了在电阻体的下表面接合有一对电极的电阻器,以作为小型且适于大电流测定的电流检测用的电阻器。
发明内容
然而,伴随着汽车的电动化、自动驾驶化,在作为车载关联零件的电阻器中,要求兼顾小型化和低电阻化。但是,在日本专利特开JP2002-57009A所涉及的样式的电阻器中,电阻体的尺寸就这样为电阻器的尺寸,电阻值也较大地依存于电阻器的尺寸,因此,难以与能够由电阻器的尺寸预测出的电阻值相比而进一步设为低电阻。
因此,本发明的目的在于,提供一种能够一边实现小型化、一边实现在一般的电阻器中没有的进一步的低电阻的电阻器。
根据本发明的一个方式,电阻器具备电阻体、和与电阻体连接的一对电极,其中,电阻体的端面和电极的端面以对接的方式而被接合,电极包括主体部和从主体部起向安装面突出的脚部,电阻器的长度尺寸为3.2mm以下。
附图说明
图1为第一实施方式所涉及的电阻器的立体图。
图2为从向电路基板的安装面侧观察到第一实施方式所涉及的电阻器的立体图。
图3为第二实施方式的电阻器的侧视图。
图4为第三实施方式的电阻器的侧视图。
图5为第四实施方式的电阻器的立体图。
图6为第五实施方式的电阻器的侧视图。
图7为第六实施方式的电阻器的侧视图。
图8为第七实施方式的电阻器的侧视图。
图9为第八实施方式的电阻器的侧视图。
图10为第九实施方式的电阻器的侧视图。
图11为第十实施方式的电阻器的侧视图。
图12为第十一实施方式的电阻器的侧视图。
图13为说明本实施方式的电阻器的制造方法的示意图。
图14为从拉出方向F的上游侧观察到在图13所示的工序(c)中被使用的模具的主视图。
图15为图14的B-B线剖视图,且为对本实施方式的电阻器的制造方法中的加工形状的工序进行说明的示意图。
具体实施方式
[电阻器的说明]
<第一实施方式>
关于本发明的第一实施方式所涉及的电阻器,使用图1、图2进行详细说明。图1为第一实施方式所涉及的电阻器1的立体图。图2为从向电路基板的安装面侧观察到第一实施方式所涉及的电阻器1的立体图。
电阻器1具备电阻体10、第一电极体11(电极)、和第二电极体12(电极),并且,是第一电极体11、电阻体10和第二电极体12依次被接合而成的。电阻器1被安装于在图1中未被示出的电路基板等。例如,电阻器1被配置于在电路基板的焊盘图案上所形成的一对电极上。在本实施方式中,电阻器1被用作电流检测用电阻器(分流电阻器)。
另外,在本实施方式中,将第一电极体11和第二电极体12所排列的方向(电阻器1的长边方向)设为X方向(将第一电极体11侧设为+X方向,将第二电极体12侧设为-X方向),将电阻器1的宽度方向设为Y方向(将图1的纸面跟前侧设为+Y方向,将图1的纸面纵深侧设为-Y方向),将电阻器1的厚度方向设为Z方向(将朝向电路基板的方向设为-Z方向,将远离电路基板的方向设为+Z方向),并且,X方向、Y方向、Z方向设为彼此正交。另外,电阻器1的安装面是指,当将电阻器1安装于电路基板时、电阻器1与电路基板对置的面,并包括第一电极体11、电阻体10、第二电极体12的与电路基板对置的面。
在本实施方式中,电阻体10被形成为长方体(或者立方体)形状。
在本实施方式中,从高精度地检测大电流的观点出发,优选为,电阻体10是电阻率较小、且电阻温度系数(TCR)较小的电阻体材料。作为一示例,能够使用铜·锰·镍系合金、铜·锰·锡系合金、镍·铬系合金、铜·镍系合金等。
第一电极体11具备:主体部21,其与电阻体10接合;脚部22,其与主体部21一体形成并向电路基板侧延伸。另外,第二电极体12具备:主体部31,其与电阻体10接合;脚部32,其与主体部31一体形成并向电路基板侧延伸。
从确保稳定的检测精度的观点出发,优选为,第二电极体11(主体部21、脚部22)以及第二电极体12(主体部31、脚部32)是电传导性以及热传导性良好的导电性材料。作为一示例,能够使用铜、铜系合金等,以作为第一电极体11以及第二电极体12。在铜中,优选为,使用无氧铜(C1020)。第一电极体11和第二电极体12能够使用彼此相同的材料。
第一电极体11中的主体部21具有与电阻体10的+X方向的端面大致相同形状的端面,并在该端面以电阻体10的+X方向的端面对接的形态而接合。在主体部21与电阻体10的接合部13中,在电阻体10与主体部21的边界处没有台阶,是平坦的,电阻体10和主体部21平滑地连续。即,接合部13的表面以遍及电阻器10和主体部21的边界全周的方式而被形成为平坦(没有台阶的状态)。
第二电极体12中的主体部31具有与电阻体10的-X方向的端面大致相同形状的端面,并在该端面以电阻体10的-X方向的端面对接的形态而接合。在主体部31与电阻体10的接合部14中,在电阻体10与主体部31的边界处没有台阶,是平坦的,电阻体10和主体部31平滑地连续。即,接合部14的表面以遍及电阻器10和主体部31的边界全周的方式而被形成为平坦(没有台阶的状态)。
脚部22为,从电阻器1的安装面、即主体部21的与电路基板对置的面起朝向-Z方向延伸的部件。虽然脚部22与主体部21相比X方向的长度较短,但是脚部22的+X方向的侧面与主体部21的+X方向的侧面形成同一平面。
脚部32为,从电阻器1的安装面、即主体部31的与电路基板对置的面起朝向-Z方向延伸的部件。虽然脚部32与主体部31相比X方向的长度较短,但是脚部22的-X方向的侧面与主体部31的-X方向的侧面形成同一平面。
在本实施方式中,电阻体10与第一电极体11的接合部13中的接合面、以及电阻体10与第二电极体12的接合部14中的接合面分别彼此通过覆层接合(固相接合)而接合。即,接合面分别成为,电阻体10与第一电极体11的金属原子彼此扩散后的扩散接合面、电阻体10与第二电极体12的金属原子彼此扩散后的扩散接合面。
电阻器1通过以脚部22以及脚部32向电路基板侧突出的方式而被安装于电路基板上,从而在使电阻体10从电路基板上浮的状态下被安装于电路基板。
主体部21包括与脚部22的X方向的长度的量相比向-X方向侧突出的突出部211,突起部211与电阻体10接合。同样地,主体部31包括与脚部32的X方向的长度的量相比向+X方向侧突出的突出部311,突起部311与电阻体10接合。
当将电阻器1的长边方向(X方向)的长度(L、参照图1)设为一定时,能够任意地调节突出部211的X方向的长度(主体部21的长度L1、参照图1)、或者突出部311的X方向的长度(主体部31的X方向的长度L2、图1),从而将电阻体10的X方向的长度(L0、参照图1)调节为L0=L-(L1+L2)。因此,以不变更电阻器1的尺寸(L)的方式,另外,以不变更脚部22、32的形状的方式,而能够任意地调节电阻器1的电阻值。或者,即便以不变更电阻器1的尺寸(L)的方式而增大突出部211、311的突出量,也能够确保脚部22与脚部32的距离,因此,能够一边确保焊盘图案间距离,一边提高电阻器1的设计自由度。
此处,能够任意地设定电阻体10的长边方向(X方向)上的电阻体10的长度L0、第一电极体11的X方向的长度L1、和第二电极体12的X方向的长度L2的比。其中,从一边抑制TCR(电阻温度系数[ppm/℃])的增加、一边减小电阻值的观点出发,优选为,L1:L0:L2=1:2:1、或者1:2:1附近。
此外,从提高散热性并且减小电阻值的观点出发,优选为,电阻体10的长度L0相对于电阻器1的长度L(=L1+L0+L2)的比率为50%以下。
在本实施方式中,电阻器1在表面具有筋状凹凸15(参照图1的扩大图、图2的扩大图)。在本实施方式中,筋状凹凸15在电阻器1的除了与+Y方向对置的侧面、以及与-Y方向对置的侧面以外的侧面以沿着Y方向延伸而被形成。
由筋状凹凸15的凹部和凸部决定的表面粗糙度能够以算术平均粗糙度(Ra)而设为大约0.2~0.3μm。
在本实施方式中,从与高密度电路基板相适合的观点出发,X方向上的电阻器1的长度L能够设为3.2mm以下,Y方向上的电阻器1的长度(宽度)W能够设为1.6mm以下(产品规格3216尺寸)。由此,作为本实施方式的电阻器1的尺寸,也能够应用于产品规格2012尺寸(L:2.0mm、W:1.2mm)、产品规格1608尺寸(L:1.6mm、W:0.8mm)、产品规格1005尺寸(L:1.0mm、W:0.5mm)。从后述的制造方法中的处理性、例如成为电阻器1的基础的电阻器母材100(参照图15)的破断防止的观点出发,本实施方式的电阻器1的长度L能够设为上述产品规格1005尺寸以上的尺寸。
在本实施方式中,从实现小型且低电阻的观点出发,电阻器1的电阻值能够在上述任意尺寸中以成为2mΩ以下的方式进行调节,例如能够以成为0.5mΩ以下的方式进行调节。此处的低电阻是指,包括与从一般的电阻器(例如、上述日本专利特开2002-57009号公报的型号的电阻器)的尺寸被预计的电阻值相比较低的电阻值的概念。
在本实施方式中,电阻器1的在Y方向上延伸的缘边即角部分P均具有倒角形状。在本实施方式中,角部分P的曲率半径优选为R=0.1mm以下。
<第一实施方式的效果>
根据第一实施方式的电阻器1,电阻器1具备电阻体10、和与电阻体10连接的一对电极(第一电极体11、第二电极体12),电阻体10的端面和电极的端面(第一电极体11、第二电极体12)以对接的方式而被接合,电极(第一电极体11、第二电极体12)包括主体部21、31和从主体部21、31起向安装面突出的脚部22、32,电阻器1的长边的长度为3.2mm以下。
根据上述结构,由电阻体10和与电阻体10连接的一对电极(第一电极体11、第二电极体12)构成从主体部21、31起向安装面突出的脚部22、32。借此,能够在脚部22、32间实施从检测端子的引出,因此,能够实现小型的电阻器1。另外,是在电阻体10的两端接合有电极(第一电极体11、第二电极体12)的形态,电阻体10的(X方向的)尺寸小于电阻器1的(X方向的)尺寸。借此,能够实现与在电阻体10的下表面接合有一对电极的样式的电阻器相比低电阻的电阻器1。如上所述,成为能够一边实现小型化(长边尺寸3.2mm以下、3216尺寸以下)、一边实现在一般的电阻器中没有的进一步的低电阻(2mΩ以下)的电阻器1。
另外,若是通过例如电子束对电阻体和电极体进行焊接而被形成的电阻器的话,则需要在该尺寸中将由该焊接而产生的焊道的影响考虑到电阻值中。但是,关于本实施方式所涉及的电阻器1,如后所述,电阻体10和第一电极体11、以及电阻体10和第二电极体12分别能够通过扩散接合而接合,因此,即便这样设计成小型,也能够使电阻值等特性稳定。
在本实施方式中,电阻器1的安装面中的、电阻体10与主体部21、31的边界部位(接合部13、14)是平坦的。由于不具有由电子束等的焊接而产生的焊接焊道,因此,电阻体10与主体部21、31的边界是明确的,能够容易地实施好坏判断。另外,在使用电阻器1以作为分流电阻器的情况下,能够抑制因在电阻体10与主体部21、31的边界(接合部13、14)处产生台阶而产生的电流的检测精度的降低。此外,能够使电阻值、热特性的稳定性提高。
在本实施方式中,电阻体10和主体部21、31通过固相接合而被接合。借此,电阻体10和第一电极体11、以及电阻体10和第二电极体12彼此被牢固地接合,因此,能够获得良好的电特性。另外,在电阻器1中,在电阻体10与第一电极体11的接合、以及电阻体10与第二电极体12的接合中,未使用例如由电子束实施的焊接,因此,在接合部13、14中没有焊接焊道(凹凸形状的焊接痕迹)。因此,不会在对电阻器1的表面实施打线接合等的情况下对接合性进行损害。
在本实施方式中,主体部21、31具有与脚部22、32的长度(X方向)的量相比向电阻体侧突出的突出部211、311。借此,当将电阻器1的长边方向(X方向)的长度L设为一定时,能够任意地调节突出部211的X方向的长度L1(主体部21的X方向的长度)、或者突出部311的X方向的长度L2(主体部31的X方向的长度),从而将电阻体10的X方向的长度L0调节为L0=L-(L1+L2)。因此,能够以不变更脚部22、32的形状的方式而任意地调节电阻器1的电阻值。
在本实施方式中,电阻器1的电阻体以及电极(第一电极体11、第二电极体12)的排列方向(X方向)上的脚部22、32的安装面侧的端部成为倒角形状。
在一般的电阻器中,在未被倒角的角部分处,电流密度变大,产生被称为电迁移的现象,或者,同样地在角部分热应力集中,从而容易产生电阻器的缺损。另外,由于该电迁移施加了随着电路尺寸微小化而无法无视的影响,因此,电阻器越是小型、则越需要担心电迁移的显著化。
对此,电阻器1通过使角部分P被倒角,从而缓解了角部分P中的电流密度的偏移。借此,能够抑制电迁移的产生。另外,同样地,能够缓和热应力集中,因此,能够提高热循环耐久性。
在本实施方式中,将与电阻器1的电阻体10以及电极(第一电极体11、第二电极体12)的排列方向(X方向)以及电阻器1的安装方向垂直的方向(Z方向)设为宽度方向(Y方向),并在电阻体10的表面、以及/或者、电极(第一电极体11、第二电极体12)的表面上,形成有宽度方向(Y方向)延伸的筋状的凹凸面(筋状凹凸15)。借此,能够增大电阻器1的表面积而提高散热性,另外,在形成于电极(第一电极体11、第二电极体12)的情况下,能够提高将电阻器1固定于电路基板的焊料的接合强度。
在本实施方式中,电阻体10被形成为长方体(或者立方体)形状。当电阻体10为长方形(或者长方体)时,从被形成为与电阻体10的端面大致相同的形状、且与电阻体10的端面接合的第一电极体11以及第二电极体12起在电阻体10中流动的电流的路径成为直线性的,因此,能够使电阻值稳定。另外,在电阻器1中,电阻体10被接合在第一电极体11与第二电极体12之间,因此,能够将电阻体10的体积设为必要最小限度而调节电阻值。
<第二实施方式>
图3为第二实施方式的电阻器的侧视图。另外,在以后的实施方式以及变形例中,对于与第一实施方式共通的结构要素标注相同的编号,除了必要的情况之外,省略其说明。
在第二实施方式的电阻器1中,当例如将长边方向(X方向)的长度L设为一定时,长边方向(X方向)上的电阻体10的长度L0与第一电极体11的长度L1的比率(L0/L1)小于第一实施方式的电阻器1中的比率(L0/L1)。另外,电阻体10的长度L0与第二电极体12的长度L2的比率(L0/L2)小于第一实施方式的电阻器1中的比率(L0/L2)。此处,L0被形成为小于L1或者L2。
另外,当将电阻器1的Z方向的长度设为T(例如设为一定)时,电阻体10、主体部21以及主体部31的长度T1、与脚部22以及脚部32的长度T2的比率(T2/T1)小于第一实施方式的电阻器1的该比率。此外,脚部22的X方向的长度L11小于第一实施方式的电阻器1的脚部22的长度,脚部32的X方向的长度L21也被形成为小于第一实施方式的电阻器1的脚部32的X方向的长度。即,突出部211、311的X方向的长度与第一实施方式的突出部211、311的X方向的长度相比较大,即,较长。
通过设为上述结构,从而电阻体10中的供电流流通的方向(X方向)的长度变短,且以X方向作为法线的截面的截面积较大。借此,能够一边维持电阻器1整体的尺寸,一边确保电路基板与电阻体10的安装面的距离,从而能够实现电阻器1的低电阻化。另外,由于能够任意地设计脚部22、32、突出部211、311的X方向的长度,因此,能够提高安装有电阻器1的电路基板的设计的自由度。
与上述相同,在将电阻器1的长边方向(X方向)的长度L设为一定的情况下,突出部211的向X方向突出的长度(L1-L11)与电阻体10的X方向的长度L0相比较长,同样地,突出部31的向X方向突出的长度(L2-L21)与电阻体10的X方向的长度L0相比较大,即,较长。借此,电阻体10的X方向的长度较小,即,较短,因此,能够大幅地减小电阻器1的电阻值。
<第三实施方式>
图4为第三实施方式的电阻器1的侧视图。第三实施方式的电阻器1与第二实施方式的电阻器1相同,是使电阻体10、第一电极体11(主体部21、脚部22)、以及第二电极体12(主体部31、脚部32)的尺寸的比率变化而成的。
在第三实施方式的电阻器1中,当将电阻器1的Z方向的长度设为T(例如设为一定)时,上述比率(T2/T1)被设定为与第一实施方式的该比率相比较大。特别地,以脚部22、32的长度T2与突出部211、311的长度方向(Z方向)的长度T1相比较长的方式(以突出部211、311的Z方向的长度(高度方向的宽度)与脚部22、32的Z方向的长度相比较短的方式)而被设定。
另外,比率(L0/L1)以及比率(L0/L2)也被设定为分别高于第一实施方式的电阻器1的该比率。
借此,电阻体10的供电流流通的方向(X方向)的长度L0长于第一实施方式的电阻体10,且以X方向作为法线的截面的截面积也小于第一实施方式的电阻体10的该截面积。由此,能够将电阻器1的电阻值设计成高于第一实施方式的电阻器1。另外,脚部22、32的长度T2被设定成与第一实施方式以及第二实施方式相比较大,即,较高,因此,能够降低回流焊工序中的焊料向电阻体10的上爬。此外,由于能够由电阻体10、脚部22、脚部32形成较大的空间,因此,例如,能够以在该空间中配置电路基板上的配线的方式等,而提高电路基板的设计的自由度。特别地,通过将T2设定成大于T1,从而大幅地提高了焊料的上爬的抑制效果、以及电路设计的自由度。
<第四实施方式>
图5为第四实施方式的电阻器1的立体图。第四实施方式的电阻器1是使Y方向的长度长于第一实施方式至第三实施方式的电阻器1而成的,也能够使Y方向的长度W长于X方向的长度L。第四实施方式中的上述的比率(L0/L1)、比率(L0/L2)、比率(T2/T1)能够如第一实施方式至第三实施方式那样任意地进行设定。
在第四实施方式中,Y方向的长度较长,因此,电路基板中的安装面积较大。但是,由于电阻体10的Y方向的长度也较长,因此,能够相应地减小电阻器1的电阻值。另外,例如,能够在将上述的比率(L0/L1)、比率(L0/L2)、比率(T2/T1)设为一定的状态下任意地设定长度W,因此,能够增加产品的变化,从而能够根据电路基板而任意地设计。
<第五实施方式、第六实施方式>
图6为第五实施方式的电阻器1的侧视图。图7为第六实施方式的电阻器1的侧视图。
第五实施方式以及第六实施方式的电阻器1是预计了在第一电极体11以及第二电极体12上实施打线接合的情况而成的。在第一电极体11的主体部21的上表面(安装面的相反面、即+Z侧的面)形成有凸部23,也在第二电极体12的主体部31形成有凸部33。
如图6所示,第五实施方式的凸部23为在Y方向上延伸的部件,在+X方向的端部与主体部21形成同一平面,并在主体部21的上表面形成台阶。凸部33为在Y方向上延伸的部件,在-X方向的端部与主体部31形成同一平面,并在主体部31的上表面形成台阶。
凸部23的X方向的长度只要短于主体部21的X方向的长度即可,可以与脚部22的X方向的长度相同,也可以不同。同样地,凸部23的X方向的长度只要短于主体部31的X方向的长度即可,可以与脚部32的X方向的长度相同,也可以彼此不同。
另外,凸部23的Z方向的长度可以与脚部22的长度相同,也可以彼此不同,同样地,凸部33的Z方向的长度可以与脚部32的长度相同,也可以彼此不同。此外,凸部23以及凸部33的X方向的长度以及Z方向的长度可以相同,也可以彼此不同。
在第五实施方式中,能够进行打线接合的位置被限定为凸部23、33的上表面、或者主体部21、31的上表面且没有凸部23、33的部分。借此,能够限定打线接合的安装位置而降低产品偏差。另外,由于在上下表面具有凸部(凸部23、33、脚部22、32),因此,没有表面、背面的区分,无论在哪个面都能够进行安装。
如图7所示,第六实施方式的凸部23、33成为与图6所示的第五实施方式的凸部23、33同样的配置,但是,凸部23、33在从Y方向观察时呈三角形,三角形的顶点成为在Y方向上延伸的脊线。凸部23的三角形的底边的角且+X方向的角与主体部21的+X方向的上端部一致。凸部33的三角形的底边的角且-X方向的角与主体部31的-X方向的上端部一致。
因此,在第六实施方式中,禁止了相对于凸部23、33的打线接合。借此,能够与第五实施方式相比进一步限定打线接合的安装位置而降低产品偏差。
<第七实施方式>
图8为第七实施方式的电阻器1的侧视图。虽然第七实施方式的电阻器1的结构与第五实施方式的电阻器1共通,但是,在凸部23上形成狭缝231,在凸部33上形成狭缝331。
狭缝231具有从凸部23的上端向-Z方向具备预定的深度、并在Y方向上贯穿凸部23的槽形状。狭缝331具有从凸部33的上端向-Z方向具备预定的深度、并在Y方向上贯穿凸部33的槽形状。狭缝231的宽度以及深度能够任意地进行设定。
这样,在第七实施方式中,通过形成狭缝231、331,从而使凸部23、33的表面积扩大,进而能够发挥出作为散热器的功能。另外,由于在狭缝231、331中夹住例如散热板,因此,在该情况下,能够进一步提高散热性能。
<第八实施方式>
图9为第八实施方式的电阻器1的侧视图。第八实施方式的电阻器1为,在第一实施方式的电阻器1中,于电阻体10的上部形成有凸部101而成的。另外,凸部101也能够应用于其他实施方式的电阻器1中。
虽然凸部101的X方向的长度短于电阻体10的X方向的长度,但是,也可以为相同的宽度。
虽然是在电阻器1中电阻体10最发热的部分,但是,通过在该部分形成凸部101,从而能够提高散热性。另外,相对于凸部101,如图8所示设置多个狭缝,从而能够进一步提高散热性。另外,通过凸部101而在电阻器1的上表面形成台阶,台阶的下段为能够打线接合的位置,能够目视确认上段成为打线接合禁止的位置,因此,能够避免打线接合的安装位置的安装错误。
<第九实施方式、第十实施方式>
图10为第九实施方式的电阻器1的侧视图。图11为第十实施方式的电阻器1的侧视图。第九实施方式的电阻器1、第十实施方式的电阻器1为,例如在第一实施方式(也可以为其他的实施方式)的电阻器1中,于电阻体10的上部形成有凹部102、103而成的。
如图10所示,第九实施方式的凹部102具备在从Y方向观察时具有向下呈凸状的圆弧形状、且在Y方向上延伸的圆柱形的曲面。
如图11所示,第十实施方式的凹部103具有在从Y方向观察时呈矩形形状、且在Y方向上延伸的形状。
如第九实施方式、第十实施方式那样,通过形成凹部102、103,从而在电阻体10的电流所流动的方向(X方向)上,凹部102、103成为电流路径的瓶颈。通过这样减小以X方向作为法线的该瓶颈部分的截面积,从而能够将电阻器1的电阻值设定得较高。另外,电阻值的调节能够通过对电阻体使用了激光等的修剪而实施的,但是,通过预先形成凹部102、103而减轻修剪加工的负担。此外,通过如第九实施方式那样将凹部102设为曲面形状,从而能够降低电阻体10中的电迁移。
<第十一实施方式>
图12为第十一实施方式的电阻器1的侧视图。第十一实施方式的电阻器1在第一实施方式的电阻器1中,电阻体10整体具有波型形状。另外,波型形状也能够应用于其他实施方式的电阻器1中。另外,波型形状不仅被形成于电阻体10,也可以被形成至第一电极体11的一部分、第二电极体12的一部分为止。
波型形状是通过在电阻体10的安装面以及上表面(相反面)设置多个三角槽104而被形成的。
三角槽104为在电阻体10的安装面以及上表面相对于Z方向切成V字且在Y方向上延伸的槽,并且,以在X方向上大致等间隔地排列的方式而形成有多个。
被形成于电阻体10的安装面的三角槽104、和被形成于电阻体10的上表面的三角槽104以彼此偏移三角槽104的X方向的宽度的大致一半的宽度的形态而被配置。借此,在电阻体10上形成于Z方向上振幅的波型形状。
在第十一实施方式中,通过在电阻体10上形成这种波型形状,从而能够提高电阻体10中的散热特性。
[电阻器的制造方法的说明]
图13为说明本实施方式的电阻器1的制造方法的示意图。此处说明的制造方法也能够应用在第一实施方式至第十一实施方式中的任意一个实施方式中。
本实施方式的电阻器1的制造方法具备:准备材料的工序(a)、接合材料的工序(b)、加工形状的工序(c)、切断(个片化)为各个电阻器1的工序(d)、和使用激光而调节电阻器1的电阻值的工序(e)。
在准备材料的工序(a)中,准备成为电阻体10的母材的电阻体母材10A、作为第一电极体11的母材的电极体母材11A、和作为第二电极体12的母材的电极体母材12A。电阻体母材10A和电极体母材11A、12A为平面状的长条的线材。在本实施方式中,从电阻器1的尺寸、电阻值以及加工性的观点出发,优选为,作为电阻体母材10A(电阻体10)的材料而使用铜·锰·镍系合金、或者铜·锰·锡系合金,作为电极体母材11A、12A(第一电极体11、第二电极体12)的材料而使用无氧铜(C1020)。
在接合材料的工序(b)中,将电极体母材11A、电阻体母材10A和电极体母材12A依次重叠,并在重叠方向上施加压力而接合,从而形成电阻器母材100。
即,在工序(b)中,实施所谓异种金属材料间的覆层接合(固相接合)。被覆层接合的电极体母材11A与电阻体母材10A的接合面、以及电极体母材12A和电阻体母材10A的接合面成为双方的金属原子彼此扩散后的扩散接合面。
借此,不实施由一般的电子束进行的焊接,就能够将电阻体母材10A与电极体母材11A的接合面、以及电阻体母材10A与电极体母材12A的接合面彼此牢固地接合。另外,能够在电阻体母材10A(电阻体10)和电极体母材11A(第一电极体11)的接合面以及电阻体母材10A(电阻体10)与电极体母材12A(第二电极体12)的接合面,获得良好的电特性。
图14为从拉出方向F的上游侧观察到在图13所示的工序(c)中被使用的模具300的主视图。图15为图14的B-B线剖视图,且为对本实施方式的电阻器1的制造方法中的加工形状的工序进行说明的示意图。在本实施方式中,在工序(c)中,使用了模具300。在工序(c)中,使通过覆层接合而获得的电阻器母材100穿过模具300。当制造本实施方式的电阻器1时,作为一示例,能够使用图14所示的模具300。
在模具300上,形成有开口部301。开口部301具有:入口开口302,其被设定为能够供电阻器母材100插入的尺寸;出口开口303,其被设定为与电阻器母材100的外形尺寸相比较小的尺寸;插通部304,其从入口开口302朝向出口开口303而被形成为锥状。在本实施方式中,开口部301被形成为角部分被加工成倒角形状的矩形。
通过使电阻器母材100穿过这种形状的模具300,从而能够使电阻器母材100从全方向进行压缩变形。借此,电阻器母材100的截面形状成为模仿模具300(出口开口303)的外形的形状。
另外,在本实施方式中,在工序(c)中,当使电阻器母材100穿过模具300时,利用抓取件400而拉出电阻器母材100,从而应用拉出工法。
在工序(c)中,也可以实施准备使开口部301的形状不同的多个模具300、并使母材100分阶段地穿过上述多个模具300的拉出加工。
另外,在工序(c)中,通过变更模具300的开口部301的形状,从而能够制造出第一实施方式至第十一实施方式的电阻器1。
当制造电阻器1时,作为一示例,应用在开口部301(入口开口302、出口开口303)的一边中的一部分具有突出部300a的模具300,所述突出部300a呈朝向开口中央而突出成矩形的形状。在电阻器母材100上,通过被设置于矩形形状的出口开口303的突出形状而形成有在拉出方向F上连续的矩形槽105。
当将电阻器母材100个别地切断时,该矩形槽105构成由电阻体10、第一电极体11的主体部21和脚部22、以及第二电极体12的主体部31和脚部32围住的凹部。
返回至图13,在后续于工序(c)的工序(d)中,以成为被设计的Y方向的长度W的方式而从电阻器母材100中切出电阻器1。另外,在本实施方式中,在工序(d)中,优选为,从在电阻器母材100上形成有矩形槽105的面100a朝向相反面100b进行切断。借此,金属的毛变(Burr)被形成为从电阻器1的上表面朝向上方延伸的形状,不会在脚部22、23上产生向-Z方向(图1、图2)延伸的毛边(朝向安装基板而延伸的毛边)。借此,能够可靠地实施电阻器1向电路基板的安装。
通过经过以上的工序,从而能够由电阻器母材100获得单个的电阻器1。此外,在工序(e)中,通过激光照射而实施电阻体10的修剪,从而将电阻器1的电阻值设定为期望的电阻值。另外,图1、图2所示的角部分P被形成为模仿模具300的开口部301的形状,筋状凹凸15为,当电阻器母材100在与模具300的内壁(出口开口303)压接的状态下滑动时,在电阻器母材100的长度方向上所形成的筋状的滑动痕迹。
<本实施方式所涉及的电阻器1的制造方法的效果>
接着,对本实施方式的作用效果进行说明。
根据本实施方式所涉及的制造方法,将电极体母材11A、电阻体母材10A和电极体母材12A并列地重叠并施加压力,从而能够获得通过覆层接合(固相接合)而一体化的结构(即、并接覆层结构)的电阻器母材100(电阻器1)。借此,例如,不使用由电子束实施的焊接等,就能够提高电阻体母材10A(电阻体10)与电极体母材11A(第一电极体11)的接合强度、以及电阻体母材10A(电阻体10)与电极体母材12A(第二电极体12)的接合强度。
另外,根据本实施方式所涉及的制造方法,通过使电阻器母材100穿过模具300并从全方向进行压缩,从而能够对电阻器母材100的外形状进行成型。因此,在电阻器母材100被形成之后,仅通过工序(d),就能够制造出独立的电阻器1。因此,能够抑制因电阻器1的制造而产生的个体差。另外,除此之外,通过使电阻器母材100穿过模具300,从而能够进一步提高电阻体10与第一电极体11的接合强度、以及电阻体10与第二电极体12的接合强度。
作为从全方向对电阻器母材100进行压缩的方法,例如,若电阻器母材100为方形,则存在以下方法,即,通过从厚度方向(Z)对电阻器母材100进行加压的一对辊而施加第一级的压接,然后,通过从宽度方向(Y)进行加压的一对辊而施加第二级的压接的方法。
但是,虽然在该方法中,在第一级的压接工序中,电阻器母材100在厚度方向(Z)上被压缩,但是,在宽度方向(Y)上膨胀。另外,在后续的第二级的压接工序中,电阻器母材100在宽度方向(Y)上被压缩,但是,在厚度方向(Z)上膨胀。其结果是,尺寸精度降低,各个电阻器的偏差、和对电阻器的电力施加时的温度分布的偏差等变大。
与此相对,根据本实施方式所涉及的制造方法,通过实施使电阻器母材100穿过模具300的拉出工序,从而能够在长度方向(X)以及厚度方向(Z)上均匀地压缩电阻器母材100。
因此,与通过使用辊并反复进行从一方向的压缩和从另一方向的压缩而获得的电阻器母材相比,可认为,电阻器母材100形成有电有利的接合界面。因此,能够抑制作为完成件的电阻器1的特性差。
在本实施方式所涉及的制造方法中,分阶段地使用开口部301不同的多个模具300,并对电阻器母材100的尺寸以分阶段地变小的方式而进行压缩成型。借此,能够一边降低对电阻器母材100和模具300的负载,一边在长度方向X以及厚度方向Z上均匀地压缩电阻器母材100。借此,能够抑制作为完成件的电阻器1的特性的偏差。
另外,在本实施方式所涉及的制造方法中,在使电阻器母材100穿过模具300的工序(c)中,通过应用拉出工序,从而与压出工法相比,能够提高完成件的精度。通过使用该制造方法,从而能够实现作为电阻器1的特性的稳定化。
特别地,模具300的开口部301的至少出口开口303通过曲线而连续地被形成。借此,能够缓和电阻器母材100穿过开口时所承受的应力,从而能够降低对电阻器母材100和模具300的负载。借此,能够抑制作为完成件的电阻器1的特性的偏差。
除此之外,由于至少出口开口303通过曲线而连续地被形成,因此,穿过模具300而获得的电阻器1的角部分P(缘边)被倒角。借此,能够抑制在角部分P处、于电阻器1中所产生的电迁移。另外,能够提高电阻器1的热循环耐久性。
另外,根据本实施方式所涉及的制造方法,第一电极体11、电阻体10和第二电极体12彼此通过扩散接合(固相接合)而被接合,因此,没有由电子束等的焊接产生的焊接焊道。在由一般的电子束等的焊接实施的接合中,随着电阻器被小型化,焊接焊道有时会给电阻值特性带来无法无视的影响。但是,在通过本实施方式所涉及的制造方法而获得的电阻器1中,不需要担心这一点。
这样,本实施方式所涉及的制造方法使对电阻体母材10A以及电极体母材11A、12A进行覆层接合(固相接合)而获得的电阻器母材100穿过模具300从而进行成型。因此,即便不使用例如由电子束实施的焊接,也能够提高材料间的接合强度,能够确保较高的尺寸精度,因此,对于小型的电阻器1的制造是优选的。
当制造电阻器1时,在工序(d)中,优选为,通过刮刀(scrapper)等从在电阻器母材100上形成有矩形槽105的面100a朝向相反面100b进行切断。借此,能够使由切断产生的毛边不形成于作为安装面侧的电极的底面。此外,在第一电极体11以及第二电极体12的安装面侧,通过刮刀等而形成与所述的角部分P不同的倒角形状的角部分R。
另外,在本实施方式所涉及的制造方法中,也可以在加工形状的工序(c)的前段,包括将被覆层接合的电阻器母材100的尺寸调节为能够插通于模具300的尺寸的工序。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是,上述实施方式仅仅表示本发明的应用例的一部分,并不是将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构的意思。例如,虽然在本实施方式中,对使电阻器母材100穿过模具300而个片化后获得的电阻器1进行了说明,但是,也能够应用于以不穿过模具300的方式而将电阻体和电极体覆层接合所获得的电阻器、由冲压加工成型的电阻器。
本申请要求基于在2020年1月27日向日本专利局提出的日本特愿2020-011194的优先权,并通过参照的方式在本说明书中引入了该申请的全部内容。
符号说明
1 电阻器
10 电阻体
11 第一电极体
12 第二电极体
21 主体部
22 脚部
31 主体部
32 脚部

Claims (7)

1.一种电阻器,具备电阻体、和与所述电阻体连接的一对电极,其中,
所述电阻体的端面和所述电极的端面以对接的方式而被接合,
所述一对电极分别包括主体部和从所述主体部的安装面突出的脚部,
所述主体部具有向所述电阻体侧突出的突出部,
所述脚部分别具备在所述电阻体侧彼此对置的对置面,
所述对置面垂直于所述安装面,
所述电阻器的长度尺寸为3.2mm以下。
2.如权利要求1所述的电阻器,其中,
所述电阻器的安装面中的所述电阻体与所述主体部的边界部位是平坦的。
3.如权利要求1所述的电阻器,其中,
所述电阻体和所述主体部通过固相接合而被接合。
4.如权利要求1所述的电阻器,其中,
所述突出部所突出的长度与所述电阻体的长度相比较长。
5.如权利要求1所述的电阻器,其中,
所述突出部的高度方向的宽度与所述脚部的长度相比较短。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电阻器,其中,
所述电阻器的所述电阻体以及所述电极的排列方向上的所述脚部的所述安装面侧的缘边成为倒角形状。
7.如权利要求1至5中任一项所述的电阻器,其中,
将与所述电阻器的所述电阻体以及所述电极的排列方向以及所述电阻器的安装方向垂直的方向设为宽度方向,
在所述电阻体的表面形成有沿着所述宽度方向延伸的筋状的凹凸面。
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