DE112020006627T5

DE112020006627T5 - Herstellungsverfahren für einen widerstand und widerstand

Info

Publication number: DE112020006627T5
Application number: DE112020006627.4T
Authority: DE
Inventors: Yohei Tokiwa; Kohji Eto; Tomofumi Noguchi; Reina Kaneko
Original assignee: Koa Corp
Current assignee: Koa Corp
Priority date: 2020-01-27
Filing date: 2020-12-25
Publication date: 2022-12-01
Also published as: CN115004325A; JP2021118278A; US20230146171A1; WO2021153138A1

Abstract

Ein Herstellungsverfahren für einen Widerstand beinhaltet: einen Schritt des Bildens eines Widerstandsbasismaterials durch Stapeln eines Elektrodenmaterials, eines Widerstandsmaterials und eines Elektrodenmaterials in dieser Reihenfolge, und durch Bonden des Elektrodenmaterials, des Widerstandsmaterials und des Elektrodenmaterials durch Aufbringen von Druck in Stapelrichtung; einen Schritt des Führens des Widerstandsbasismaterials durch eine Matrize, wobei die Matrize mit einem Öffnungsabschnitt gebildet ist, der eine Abmessung hat, die kleiner als eine äußere Abmessung des Widerstandsbasismaterials ist; und einen Schritt des Erhaltens eines einzelnen Widerstands aus dem Widerstandsbasismaterial, das durch die Matrize geführt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für einen Widerstand sowie den Widerstand.
STAND DER TECHNIK
Es wurde ein Widerstand mit einem niedrigen Widerstandswert und einem Strompfad, der für eine Hochstrommessung geeignet ist, als ein Widerstand, der auf einer Substratplatte zu montieren ist, vorgeschlagen (siehe JP2002-57009A ).
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Da elektronische Vorrichtungen in den letzten Jahren hochgradig funktionalisiert wurden, gibt es eine zunehmende Nachfrage nach einer Montage mit hoher Dichte für Leiterplatten, auf denen elektronische Komponenten montiert werden sollen. Bei dem in JP2002-57009A beschriebenen Widerstand ist es jedoch schwierig, seine Größe weiter zu verringern, während die Maßgenauigkeit beibehalten wird, und daher bestand immer noch eine Möglichkeit für eine Verbesserung.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des oben beschriebenen Problems konzipiert, und eine Aufgabe davon ist es, die Größe eines Widerstands zu verringern, während eine Maßgenauigkeit sichergestellt wird.
Ein Herstellungsverfahren für einen Widerstand gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Herstellungsverfahren, das aufweist: einen Schritt des Bildens eines Widerstandsbasismaterials durch Stapeln eines Elektrodenmaterials, eines Widerstandsmaterials und eines Elektrodenmaterials in dieser Reihenfolge und durch Bonden des Elektrodenmaterials, des Widerstandsmaterials und des Elektrodenmaterials durch Aufbringen von Druck in Stapelrichtung; einen Schritt des Führens des Widerstandsbasismaterials durch eine Matrize, wobei die Matrize mit einem Öffnungsabschnitt gebildet ist, der eine Abmessung hat, die kleiner als eine äußere Abmessung des Widerstandsbasismaterials ist; und einen Schritt des Erhaltens eines einzelnen Widerstands aus dem Widerstandsbasismaterial, das durch die Matrize geführt wird.
Außerdem ist der Widerstand als ein Aspekt der vorliegenden Erfindung der Widerstand, der auf einer Leiterplatte zu montieren ist, und der Widerstand ist mit dem Widerstandsmaterial, einem ersten Elektrodenmaterial, das an eine erste Endfläche des Widerstandsmaterials gebondet ist, und ein zweites Elektrodenmaterial, das an eine zweite Endfläche des Widerstandsmaterials gebondet ist, versehen, wobei eine Fläche des Widerstands mit einem Streifenmuster mit Rillen und Graten gebildet ist, die sich in der Richtung erstrecken, die orthogonal zu der Verbindungsrichtung ist, in der das erste Elektrodenmaterial, das Widerstandsmaterial und das zweite Elektrodenmaterial angeordnet sind.
Gemäß diesen Aspekten ist es möglich, die Größe des Widerstands zu verringern, während die Maßgenauigkeit sichergestellt wird.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Widerstands gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung des Widerstands gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine perspektivische Ansicht des Widerstands gemäß der zweiten Ausführungsform, gesehen von der Seite einer Montagefläche für eine Leiterplatte.
4 ist eine Seitenansicht zur Erläuterung des Widerstands gemäß einer ersten Modifizierung der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Seitenansicht zur Erläuterung des Widerstands gemäß einer zweiten Modifizierung der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung des Widerstands gemäß einer dritten Modifizierung der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Schnittansicht zur Erläuterung eines Zustands, in dem der Widerstand gemäß der dritten Modifizierung auf der Leiterplatte montiert ist.
8 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens des Widerstands gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9A ist eine Vorderansicht einer Matrize, die in Schritt (c) verwendet wird, der in 8 gezeigt ist, gesehen von der stromaufwärtigen Seite in der Ziehrichtung F.
9B ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Schritts des Bearbeitens einer Form in dem Herstellungsverfahren für den Widerstand gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
10 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Schritts des Einstellens der Größe eines Widerstandsbasismaterials auf die Größe, die das Einsetzen in die Matrize erlaubt, bei dem Herstellungsverfahren für den Widerstand gemäß der vorliegenden Ausführungsform.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
[Erklärung des Widerstands]
<Erste Ausführungsform>
Ein Widerstand 1 einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Detail unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung einer Struktur des Widerstands 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Der Widerstand 1 ist mit einem Widerstandsmaterial 10, einem ersten Elektrodenmaterial 11 und einem zweiten Elektrodenmaterial 12 versehen, und wird durch Bonden des ersten Elektrodenmaterials 11, des Widerstandsmaterials 10 und des zweiten Elektrodenmaterials 12 in dieser Reihenfolge gebildet. Der Widerstand 1 ist auf einer Leiterplatte usw. montiert, die in 1 nicht gezeigt ist. Beispielsweise ist der Widerstand 1 auf einem Elektrodenpaar angeordnet, das auf einem Anschlussflächenmuster der Leiterplatte gebildet ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Widerstand 1 als ein Stromerfassungswiderstand (ein Shunt-Widerstand) verwendet.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Richtung, in der das erste Elektrodenmaterial 11 und das zweite Elektrodenmaterial 12 angeordnet sind (die Längsrichtung des Widerstands 1), als die X-Richtung bezeichnet (die Richtung zu dem ersten Elektrodenmaterial 11 wird als die +X-Richtung bezeichnet, und die Richtung zu dem zweiten Elektrodenmaterial 12 wird als die -X-Richtung bezeichnet). Die Breitenrichtung des Widerstands 1 wird als Y-Richtung bezeichnet (die Vorderseite in Bezug auf die Ebene von 1 wird als die +Y-Richtung bezeichnet, und die Rückseite in Bezug auf die Ebene von 1 als die -Y-Richtung bezeichnet), und die Dickenrichtung des Widerstands 1 wird als die Z-Richtung bezeichnet. Die X-Richtung, die Y-Richtung und die Z-Richtung sind orthogonal zueinander.
Für das Widerstandsmaterial 10 können je nach Anwendung Materialien mit niedrigen bis hohen Widerständen verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist es im Hinblick auf das Erfassen eines großen Stroms mit hoher Genauigkeit vorzuziehen, dass das Widerstandsmaterial 10 aus einem Widerstandskörpermaterial mit einem niedrigen spezifischen Widerstand und einem kleinen Widerstandstemperaturkoeffizienten (TCR) gebildet ist. Als Beispiele können eine Kupfer-Mangan-Nickel-Legierung, eine Kupfer-Mangan-Zinn-Legierung, eine NickelChrom-Legierung, eine Kupfer-Nickel-Legierung, und so weiter, verwendet werden.
Obwohl das Widerstandsmaterial 10 in der vorliegenden Ausführungsform so gebildet ist, dass es eine quadratische Form hat, kann die Form des Widerstandsmaterials 10 im Hinblick auf das Erreichen einer hochdichten Montage eine Trapezform sein.
Das erste Elektrodenmaterial 11 und das zweite Elektrodenmaterial 12 sind vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Material gebildet, das eine gute elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit hat, um eine stabile Erfassungsgenauigkeit sicherzustellen. Beispielsweise kann als erstes Elektrodenmaterial 11 und als zweites Elektrodenmaterial 12 Kupfer, eine Kupferlegierung usw. verwendet werden. Als Kupfer kann vorzugsweise sauerstofffreies Kupfer (C1020) verwendet werden. Für das erste Elektrodenmaterial 11 und das zweite Elektrodenmaterial 12 kann das gleiche Material verwendet werden.
Das erste Elektrodenmaterial 11 hat eine Endfläche mit im Wesentlichen derselben Form wie eine erste Endfläche des Widerstandsmaterials 10, und das erste Elektrodenmaterial 11 ist an dieser Endfläche an die erste Endfläche des Widerstandsmaterials 10 gebondet. Außerdem hat das zweite Elektrodenmaterial 12 eine Endfläche mit im Wesentlichen derselben Form wie eine zweite Endfläche des Widerstandsmaterials 10, die der ersten Endfläche gegenüberliegt, und das zweite Elektrodenmaterial 12 ist an dieser Endfläche an die zweite Endfläche des Widerstandsmaterials 10 gebondet.
In der vorliegenden Ausführungsform sind ein gebondeter bzw. verbundener Abschnitt 13 zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem ersten Elektrodenmaterial 11 und ein gebondeter bzw. verbundener Abschnitt 14 zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem zweiten Elektrodenmaterial 12 beide durch eine Plattieren (eine Festphasenverbindung) miteinander verbunden. Mit anderen Worten, verbundene Flächen an den Verbindungsabschnitten 13 und 14 sind jeweils diffusionsgebondete Flächen, in denen Metallatome von sowohl dem Widerstandsmaterial 10 als auch den jeweiligen Elektrodenmaterialien 11 und 12 aneinander diffundieren.
An dem Verbindungsabschnitt 13 zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem ersten Elektrodenmaterial 11 weist eine Grenze zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem ersten Elektrodenmaterial 11 keine Stufe auf und ist flach. Mit anderen Worten, das Widerstandsmaterial 10 und das erste Elektrodenmaterial 11 bilden eine glatte, durchgehende Fläche. In ähnlicher Weise hat auch an dem Verbindungsabschnitt 14 zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem zweiten Elektrodenmaterial 12 eine Grenze zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem zweiten Elektrodenmaterial 12 keine Stufe und ist flach, und somit bilden das Widerstandsmaterial 10 und das zweite Elektrodenmaterial 12 eine glatte, durchgehende Fläche. Mit anderen Worten, die Flächen der Verbindungsabschnitte 13 und 14 sind so gebildet, dass sie über den gesamten Umfang des Widerstands 1 flach sind (der Zustand, in dem die Stufe nicht gebildet ist).
Im Hinblick auf das Verringerns des Widerstandswert, während der TCR (der Widerstandstemperaturkoeffizient [ppm/°C]) sichergestellt wird, kann das Verhältnis einer Länge L0 des Widerstandsmaterials 10, der Länge L1 des ersten Elektrodenmaterials 11, und einer Länge L2 des zweiten Elektrodenmaterials 12 in der Längsrichtung des Widerstandsmaterials 10 willkürlich eingestellt werden, und als ein Beispiel kann das Verhältnis so eingestellt werden, dass es L1:L0:L2 = 1:2:1 ist.
Ferner kann im Hinblick auf das Verringern des Widerstandswerts das Verhältnis der Länge L0 des Widerstandsmaterials 10 relativ zu einer Länge L des Widerstands 1 (= L1 + L0 + L2) gleich oder kleiner als 50 % sein.
In der vorliegenden Ausführungsform weist der Widerstand 1 auf seiner Fläche ein Streifenmuster mit Rillen und Graten 15 auf. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Rillen und Grate 15 in dem Streifenmuster auf einer Montagefläche 16 des Widerstands 1 für die Leiterplatte und auf einer gegenüberliegenden Fläche 17 auf der gegenüberliegenden Seite der Montagefläche 16 gebildet. Außerdem sind die Rillen und Grate 15 in dem Streifenmuster so gebildet, dass sie sich über die Breitenrichtung Y erstrecken. Mit der Montagefläche 16 des Widerstands 1 ist eine gesamte, der Leiterplatte zugewandte Fläche des Widerstands 1 gemeint.
Außerdem sind die Rillen und Grate 15 in dem Streifenmuster jeweils so gebildet, dass sie sich über die Breitenrichtung Y auf einer gegenüberliegenden Fläche 11a auf der gegenüberliegenden Seite relativ zu der Verbindungsfläche zwischen dem ersten Elektrodenmaterial 11 und dem Widerstandsmaterial 10 und auf einer gegenüberliegenden Fläche 12a auf der gegenüberliegenden Seite relativ zu der Verbindungsfläche zwischen dem zweiten Elektrodenmaterial 12 und dem Widerstandsmaterial 10 erstrecken.
Die Flächenrauhigkeit, die durch die Rillenabschnitte und die Gratabschnitte des Streifenmusters mit Rillen und Graten 15 verursacht wird, kann ungefähr 0,2 bis 0,3 µm in Bezug auf die arithmetische durchschnittliche Rauhigkeit (Ra) betragen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann im Hinblick auf das Anpassen des Widerstands 1 an eine Leiterplatte mit hoher Dichte die Länge L des Widerstands 1 in der X-Richtung gleich oder kürzer als 3,2 mm sein, und kann eine Länge W des Widerstands 1 in Y-Richtung gleich oder kürzer als 1,6 mm sein (Produktstandardgröße 3126 oder kleiner). Außerdem kann im Hinblick auf das Erzielen einer Handhabungseigenschaft in einem Herstellungsverfahren, das nachstehend beschrieben wird, beispielsweise im Hinblick auf das Verhindern eines Versagens eines Widerstandsbasismaterials, das eine Basis des Widerstands 1 bildet, usw., die Länge L des Widerstands 1 in der X-Richtung gleich oder größer als 1,0 mm sein, und die Länge W des Widerstands 1 in der Y-Richtung kann gleich oder größer als 0,5 mm sein (Produktstandardgröße 1005 oder größer).
Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform im Hinblick auf das Erreichen des niedrigen Widerstands der Widerstandswert des Widerstands 1 so eingestellt, dass er gleich oder kleiner als 2 mO ist. In dem Obigen ist der niedrige Widerstand ein Konzept, das den Widerstandswert aufweist, der niedriger als der Widerstandswert allgemeiner Widerstände ist.
In der vorliegenden Ausführungsform haben alle Randseitenabschnitte P des Widerstands 1, die sich in der Y-Richtung erstrecken, abgeschrägte Formen. In der vorliegenden Ausführungsform wird im Hinblick auf ein Unterdrücken einer an den Randseitenabschnitten P verursachten Elektromigration und ein Verbessern einer Wärmezyklusfestigkeit bevorzugt, dass ein Krümmungsradius jedes Randseitenabschnitts P so eingestellt ist, dass er R = 0,1 mm oder weniger beträgt.
<Handlungen und Effekte>
Als nächstes werden Handlungen und Effekte in der ersten Ausführungsform beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform sind der Verbindungsabschnitt 13 zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem ersten Elektrodenmaterial 11 und der Verbindungsabschnitt 14 zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem zweiten Elektrodenmaterial 12 jeweils mit den diffusionsgebondeten Flächen gebildet, in denen Metallatome von sowohl dem Widerstandsmaterial 10 als auch den jeweiligen Elektrodenmaterialien 11 und 12 aneinander diffundieren. Bei einer solchen Konfiguration sind das Widerstandsmaterial 10 und das erste Elektrodenmaterial 11 fest aneinander verbunden, und sind das Widerstandsmaterial 10 und das zweite Elektrodenmaterial 12 fest aneinander verbunden, und daher können gute elektrische Eigenschaften erzielt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Widerstand 1 so gebildet, dass er eine quadratische Form hat. Wenn das Widerstandsmaterial 10 eine quadratische Form hat, sind das erste Elektrodenmaterial 11 und das zweite Elektrodenmaterial 12 jeweils so gebildet, dass sie im Wesentlichen die gleichen Formen wie die Endflächen des Widerstandsmaterials 10 haben und jeweils an die Endflächen des Widerstandsmaterials 10 gebondet sind, und ein Strompfad, der von dem ersten Elektrodenmaterial 11 und dem zweiten Elektrodenmaterial 12 durch das Widerstandsmaterial 10 verläuft, wird linear gebildet, und daher ist es möglich, den Widerstandswert zu stabilisieren. Da das Widerstandsmaterial 10 zwischen den Elektrodenmaterialien 11 und 12 gebondet ist, ist es außerdem bei dem Widerstand 1 möglich, den Widerstandswert einzustellen, während das Volumen des Widerstandsmaterials 10 auf das minimal erforderliche Volumen eingestellt wird.
Außerdem wird bei dem Widerstand 1 beispielsweise das Elektronenstrahlschweißen nicht für die Verbindung zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem ersten Elektrodenmaterial 11 und die Verbindung zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem zweiten Elektrodenmaterial 12 verwendet, und daher haben die Verbindungsabschnitte 13 und 14 keine Wülste (eine Schweißmarkierung mit einer unregelmäßigen Form). Daher wird eine Bondfähigkeit selbst in einem Fall nicht verschlechtert, in dem Drahtbonden usw. auf der Fläche des Widerstands 1 durchgeführt wird.
Außerdem sind in der vorliegenden Ausführungsform die Flächen der Verbindungsabschnitte 13 und 14 jeweils so gebildet, dass sie über den gesamten Umfang des Widerstands 1 flach sind. Somit wird zu dem Zeitpunkt, an dem der Widerstand 1 auf der Leiterplatte montiert werden soll usw., eine Fähigkeit, durch eine Düse angesaugt zu werden, für einen Vorgang des Aufnehmens des Widerstands 1 durch Ansaugen unter Verwendung der Düse erhöht. Daher wird die Bearbeitbarkeit beim Montieren des Widerstands 1 auf der Leiterplatte verbessert.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Rillen und Grate 15 in dem Streifenmuster so gebildet, dass sie sich über die Breitenrichtung Y auf der Montagefläche 16, der gegenüberliegenden Fläche 17 auf der gegenüberliegenden Seite der Montagefläche 16, der gegenüberliegenden Fläche 11a auf der gegenüberliegende Seite der Fläche des ersten Elektrodenmaterials 11, das an das Widerstandsmaterial 10 gebondet ist, und der gegenüberliegenden Fläche 12a auf der gegenüberliegenden Seite der Fläche des zweiten Elektrodenmaterials 12, das an das Widerstandsmaterial 10 gebondet ist, erstrecken. Daher ist eine gute Sichtbarkeit für die Anbringungsrichtung und Anbringungsorientierung für den Widerstand 1 für einen Bediener, der den Widerstand 1 während der Montage auf der Leiterplatte handhabt, gewährleistet.
Die Rillen und Grate 15 in dem Streifenmuster sind glatter als Unregelmäßigkeiten, die durch die Wülste gebildet werden, und es wird keine Verschlechterung der Verbindbarkeit während des Drahtbondens verursacht.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Länge L des Widerstands 1 in der Verbindungsrichtung (der X-Richtung) so gebildet, dass sie gleich oder kürzer als 3,2 mm ist, und die Länge W davon in der Y-Richtung ist so gebildet, dass sie gleich oder kürzer als 1,6 mm ist. Außerdem werden die Längen so eingestellt, dass der Widerstandswert des Widerstands 1 gleich oder kleiner als 2 mO ist.
Bei dieser Größe ist es, beispielsweise bei allgemeinen Widerständen, bei denen das Widerstandsmaterial mit dem Elektrodenmaterial verschweißt ist, im Hinblick auf die Sicherstellung der Maßgenauigkeit erforderlich, Einflüsse der durch das Elektronenstrahlschweißen verursachten Perlen zu berücksichtigen. Jedoch wird der Widerstand 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch Bonden des Widerstandsmaterials 10 an die Elektrodenmaterialien 11 und 12 durch Diffusionsbonden gebildet, und somit ist es möglich, den Widerstand 1 so zu konstruieren, dass er die kleine Größe und den niedrigen Widerstand, wie oben beschrieben, hat.
In der vorliegenden Ausführungsform haben die Randseitenabschnitte P des Widerstands 1 jeweils eine abgeschrägte Form. Im Allgemeinen neigen die Widerstände dazu, beschädigt zu werden aufgrund eines Auftretens eines als Elektromigration bezeichneten Phänomens, das verursacht wird, wenn eine Stromdichte in einem nicht abgeschrägten Eckabschnitt erhöht wird, oder aufgrund einer Konzentration thermischer Belastung auf einen solchen Eckabschnitt auf eine ähnliche Weise. Da die Elektromigration einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss hat, wenn die Schaltungsgröße verringert wird, bestand außerdem die Sorge, dass die Elektromigration umso ausgeprägter wird, je kleiner der Widerstand ist.
Im Gegensatz dazu wird bei dem Widerstand 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Abweichung der Stromdichte in den Randseitenabschnitten P verringert, da die Randseitenabschnitte P abgeschrägt sind. Somit ist es möglich, das Auftreten der Elektromigration zu unterdrücken. Außerdem ist es in ähnlicher Weise möglich, die Wärmezyklusfestigkeit zu verbessern, da die Konzentration der thermischen Spannung verringert werden kann.
Daher ist es bei dem Widerstand 1 möglich, die Größe des Widerstands zu verringern, während die Maßgenauigkeit sichergestellt wird. Somit kann der Widerstand 1 einen Bedarf der letzten Jahre nach einer hohen Dichte auf der Leiterplatte, auf der elektronische Komponenten montiert werden sollen, befriedigen. Da die Perlen nicht auf den Verbindungsabschnitten 13 und 14 zwischen den Elektrodenmaterialien 11 und 12 und dem Widerstandsmaterial 10 gebildet werden, ist es außerdem einfach, einen Abstand zwischen den Elektroden sicherzustellen, und somit ist es einfach, den Widerstandswert zu verringern. Daher kann der Widerstand 1 auch eine Nachfrage nach einer hohen elektrischen Leistung befriedigen.
<Zweite Ausführungsform>
2 ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Widerstands 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 3 ist eine perspektivische Ansicht des Widerstands 2 gemäß der zweiten Ausführungsform, gesehen von der Seite der Montagefläche für die Leiterplatte.
Der Widerstand 2 ist mit dem Widerstandsmaterial 10, einem ersten Elektrodenmaterial 21 und einem zweiten Elektrodenmaterial 22 versehen. Das Widerstandsmaterial 10, das erste Elektrodenmaterial 21 und das zweite Elektrodenmaterial 22 sind an Verbindungsabschnitten 23 und 24 miteinander plattiert. Der Widerstand 2 weist das erste Elektrodenmaterial 21 und das zweite Elektrodenmaterial 22 mit unterschiedlichen Formen gegenüber jenen in dem Widerstand 1 gemäß der ersten Ausführungsform auf.
Das erste Elektrodenmaterial 21 ist mit einem Hauptkörperabschnitt 31, der an das Widerstandsmaterial 10 gebondet ist, und einem verlängerten Abschnitt 32, der sich von dem Hauptkörperabschnitt 31 in der -Z-Richtung erstreckt, versehen. Außerdem ist das zweite Elektrodenmaterial 22 mit einem Hauptkörperabschnitt 41, der an das Widerstandsmaterial 10 gebondet ist, und einem verlängerten Abschnitt 42, der einstückig mit dem Hauptkörperabschnitt 41 gebildet ist und sich von dem Hauptkörperabschnitt 41 in der -Z-Richtung erstreckt, versehen.
Der Hauptkörperabschnitt 31 ist mit einem vorstehenden Abschnitt 311 versehen, der in Richtung des Widerstandsmaterials 10 vorsteht und der eine Endfläche mit im Wesentlichen der gleichen Form wie die erste Endfläche des Widerstandsmaterials 10 (auf der Seite der +X-Richtung) hat. In dem Hauptkörperabschnitt 31 ist der vorstehende Abschnitt 311 mit der Endfläche des Widerstandsmaterials 10 auf der Seite der +X-Richtung verbunden, so dass er daran angrenzt. An dem Verbindungsabschnitt 23 zwischen dem Hauptkörperabschnitt 31 und dem Widerstandsmaterial 10 weist die Grenze zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem vorstehenden Abschnitt 311 des Hauptkörperabschnitts 31 keine Stufe auf und ist flach, und so bilden das Widerstandsmaterial 10 und der Hauptkörperabschnitt 31 eine glatte, durchgehende Fläche. Mit anderen Worten, eine Fläche des Verbindungsabschnitts 23 ist so gebildet, dass sie über den gesamten Umfang der Grenze zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem Hauptkörperabschnitt 31 flach ist (der Zustand, in dem die Stufe nicht gebildet ist).
Der Hauptkörperabschnitt 41 des zweiten Elektrodenmaterials 22 ist ebenfalls auf ähnliche Weise wie der Hauptkörperabschnitt 31 gebildet. In dem Hauptkörperabschnitt 41 ist ein vorstehender Abschnitt 411 an die Endfläche des Widerstandsmaterials 10 auf der Seite der -X-Richtung gebondet, so dass er daran angrenzt.
Da der verlängerte Abschnitt 32, der sich in Z-Richtung erstreckt, auf dem Hauptkörperabschnitt 31 gebildet ist, ist es möglich, wenn der Widerstand 2 auf der Leiterplatte montiert werden soll, einen Beinabschnitt zu konfigurieren, an den der verlängerte Abschnitt 32 der Leiterplatte gebondet wird, indem der verlängerte Abschnitt 32 auf die Leiterplatte gerichtet wird. Der verlängerte Abschnitt 42 ist auch auf ähnliche Weise wie der verlängerte Abschnitt 32 gebildet.
Außerdem weisen in der vorliegenden Ausführungsform in dem Widerstand 2 eine Montagefläche 51 des Widerstands 2 für die Leiterplatte, eine gegenüberliegende Fläche 52 auf der gegenüberliegenden Seite der Montagefläche 51, eine gegenüberliegende Fläche 21a auf der gegenüberliegenden Seite der Fläche des ersten Elektrodenmaterials 21, das an das Widerstandsmaterial 10 gebondet ist, und eine gegenüberliegende Fläche 22a auf der gegenüberliegenden Seite der Fläche des zweiten Elektrodenmaterials 22, das an das Widerstandsmaterial 10 gebondet ist, jeweils Rillen und Grate 50 in einem Streifenmuster auf, die sich über die Y-Richtung, die orthogonal zu der X-Richtung ist, erstrecken. In dem Obigen ist mit der Montagefläche 51 eine gesamte Fläche, die der Leiterplatte zugewandt ist, gemeint, und die Montagefläche 51 weist nicht nur die Flächen der verlängerten Abschnitte 32 und 42 auf der Seite der Leiterplatte, sondern auch die Fläche des Widerstandsmaterials 10 der Seite der Leiterplatten auf.
<Handlungen und Effekte>
Als nächstes werden Handlungen und Effekte in der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Die Verbindungsflächen an dem Verbindungsabschnitt 23 sind jeweils die Diffusionsbindeflächen, in denen die Metallatome aus dem Widerstandsmaterial 10 und dem Elektrodenmaterial 21 aneinander diffundieren. Selbst wenn das Widerstandsmaterial 10 und das erste Elektrodenmaterial 21 nicht unter Verwendung des Elektronenstrahls verschweißt werden, sind sie daher fest miteinander verbunden. Außerdem gilt dasselbe für das Widerstandsmaterial 10 und das zweite Elektrodenmaterial 22. Somit ist es möglich, die guten elektrischen Eigenschaften des Widerstands 2 zu erhalten.
Außerdem werden mit dem Widerstand 2 die folgenden Effekte erzielt, zusätzlich zu der Sichtbarkeit, der Bindungsfähigkeit, der Fähigkeit, von der Düse angesaugt zu werden, der Unterdrückung der Elektromigration und der Wärmezyklusbeständigkeit, die als Effekte beschrieben wurden, die mit dem in 1 gezeigten Widerstand 1 erzielt werden.
Mit anderen Worten, da das erste Elektrodenmaterial 21 und das zweite Elektrodenmaterial 22 jeweils die verlängerten Abschnitte 32 und 42 aufweisen, können die verlängerten Abschnitte 32 und 42, wenn der Widerstand 2 auf der Leiterplatte montiert werden soll, jeweils die Schenkelabschnitte ausbilden. Wenn der Widerstand 2 auf der Leiterplatte montiert werden soll, besteht somit keine Notwendigkeit, eine Isolationskonfiguration zwischen der Leiterplatte und dem Widerstandsmaterial 10 vorzusehen, um einen Kontakt zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und der Leiterplatte zu vermeiden.
<Modifizierungen>
Als nächstes wird eine Modifizierung der zweiten Ausführungsform beschrieben.
(Erste Modifizierung)
4 ist eine Seitenansicht zur Erläuterung eines Widerstands 3 gemäß einer ersten Modifizierung der vorliegenden Ausführungsform.
Der Widerstand 3 ist mit einem ersten Elektrodenmaterial 61 und einem zweiten Elektrodenmaterial 62 versehen, die jeweils an das Widerstandsmaterial 10 gebondet sind. Das erste Elektrodenmaterial 61 ist mit einem Hauptkörperabschnitt 63, der an das Widerstandsmaterial 10 gebondet ist, und einem verlängerten Abschnitt 64, der einstückig mit dem Hauptkörperabschnitt 63 gebildet ist und sich von dem Hauptkörperabschnitt 63 in der -Z-Richtung erstreckt. versehen. Außerdem ist das zweite Elektrodenmaterial 62 mit einem Hauptkörperabschnitt 65, der an das Widerstandsmaterial 10 gebondet ist, und einem verlängerten Abschnitt 66, der einstückig mit dem Hauptkörperabschnitt 65 gebildet ist und sich von dem Hauptkörperabschnitt 65 in der -Z-Richtung erstreckt, versehen.
Der Hauptkörperabschnitt 63 ist mit einem vorstehenden Abschnitt 631 versehen, der in Richtung des Widerstandsmaterials 10 vorsteht und der eine Endfläche mit im Wesentlichen der gleichen Form wie die erste Endfläche des Widerstandsmaterials 10 (auf der Seite der +X-Richtung) hat. In dem Hauptkörperabschnitt 63 ist der vorstehende Abschnitt 631 mit der Endfläche des Widerstandsmaterials 10 auf der Seite der +X-Richtung verbunden, so dass er daran angrenzt. Außerdem ist der Hauptkörperabschnitt 65 mit einem vorstehenden Abschnitt 651 versehen, der in Richtung des Widerstandsmaterials 10 vorsteht und der eine Endfläche mit im Wesentlichen der gleichen Form wie die zweite Endfläche des Widerstandsmaterials 10 (auf der Seite der -X-Richtung) hat. In dem Hauptkörperabschnitt 65 ist der vorstehende Abschnitt 651 an die Endfläche des Widerstandsmaterials 10 auf der Seite der -X-Richtung gebondet, so dass er daran angrenzt.
Obwohl es in 4 nicht gezeigt wird, ist eine äußere Umfangsfläche des Widerstands 3 auch mit einem Streifenmuster mit den Rillen und Graten gebildet, die sich über die Y-Richtung erstrecken.
In der ersten Modifizierung ist die Länge L0 des Widerstandsmaterials 10 in der X-Richtung so gebildet, dass sie kürzer als die Länge L1 des ersten Elektrodenmaterials 61 und die Länge L2 des zweiten Elektrodenmaterials 62 ist.
Außerdem sind eine Länge dr des Widerstandsmaterials 10 in der Z-Richtung, die Länge dr des Hauptkörperabschnitts 63 des ersten Elektrodenmaterials 61, und die Länge dr des Hauptkörperabschnitts 65 des zweiten Elektrodenmaterials 62 in dem Widerstand 3 so gebildet, dass sie größer sind als die Länge dr des Widerstandsmaterials 10, die Länge dr des Hauptkörperabschnitts 31 des ersten Elektrodenmaterials 21, und die Länge dr des Hauptkörperabschnitts 41 des zweiten Elektrodenmaterials 22 in der Z-Richtung des Widerstands 2 der zweiten Ausführungsform.
Außerdem ist die Länge d1 der verlängerten Abschnitte 64 und 66 in der Z-Richtung so gebildet, dass sie kleiner ist, mit anderen Worten, kürzer ist als die Länge dr des Widerstandsmaterials 10, des Hauptkörperabschnitts 63 und des Hauptkörperabschnitts 65 des Widerstands 3.
Außerdem sind in der X-Richtung die Länge L11 des Hauptkörperabschnitts 63 des ersten Elektrodenmaterials 61 und eine Länge L21 des Hauptkörperabschnitts 65 des zweiten Elektrodenmaterials 62 so gebildet, dass sie kürzer als die Länge jedes Hauptkörperabschnitts 31, 41 des Widerstands 2 in der X-Richtung sind.
Durch eine solche Konfiguration ist es selbst in einem Fall, in dem die Länge L0 des Widerstandskörpers im Vergleich zu dem Fall in der zweiten Ausführungsform kürzer gemacht wird, weil das erste Elektrodenmaterial 61, das Widerstandsmaterial 10 und das zweite Elektrodenmaterial 62 in dieser Reihenfolge gestapelt sind, und da die Verbindungsflächen durch ein paralleles Binden gebildet werden, möglich, den Abstand zwischen den Elektroden sicherzustellen. Daher ist es möglich, den Widerstand 3 mit niedrigem Widerstandswert zu erreichen, während der Abstand zwischen der Leiterplatte und der Montagefläche des Widerstandsmaterials 10 sichergestellt wird. Außerdem ist es möglich, die Gestaltungsflexibilität der Leiterplatte, auf der der Widerstand 3 montiert werden soll, zu verbessern.
(Zweite Modifizierung)
5 ist eine Seitenansicht zur Erläuterung eines Widerstands 4 gemäß einer zweiten Modifizierung der vorliegenden Ausführungsform. Der Widerstand 4 ist mit einem ersten Elektrodenmaterial 71 und dem zweiten Elektrodenmaterial 22 versehen, die jeweils an das Widerstandsmaterial 10 gebondet sind. Das erste Elektrodenmaterial 71 ist mit einem Hauptkörperabschnitt 73, der an das Widerstandsmaterial 10 gebondet ist, und einem verlängerten Abschnitt 74 versehen. Außerdem ist ein zweites Elektrodenmaterial 72 mit einem Hauptkörperabschnitt 75, der an das Widerstandsmaterial 10 gebondet ist, und einem verlängerten Abschnitt 76 versehen.
Der Hauptkörperabschnitt 73 ist mit einem vorstehenden Abschnitt 731 versehen, der eine Endfläche mit im Wesentlichen der gleichen Form wie die erste Endfläche des Widerstandsmaterials 10 (die Seite der +X-Richtung) hat. In dem Hauptkörperabschnitt 73 ist der vorstehende Abschnitt 731 an die Endfläche des Widerstandsmaterials 10 gebondet, so dass er daran angrenzt. Außerdem ist der Hauptkörperabschnitt 75 mit einem vorstehenden Abschnitt 751 versehen, der eine Endfläche mit im Wesentlichen gleichen Form wie die zweite Endfläche des Widerstandsmaterials 10 (die Seite der -X-Richtung) hat, und der vorstehende Abschnitt 751 ist an die Endfläche des Widerstandsmaterials 10 gebondet, so dass er daran angrenzt.
Obwohl es in 5 nicht gezeigt wird, ist eine äußere Umfangsfläche des Widerstands 4 auch mit den Streifenmuster mit den Rillen und Graten gebildet, die sich über die Y-Richtung erstrecken.
Bei dem Widerstand 4 ist die Länge der verlängerten Abschnitte 74 und 76 in der Z-Richtung d1 so gebildet, dass sie größer als die Länge dr des Widerstandsmaterials 10 und die Länge dr des Hauptkörperabschnitts 73 des ersten Elektrodenmaterials 71 und die Länge dr des Hauptkörperabschnitts des zweiten Elektrodenmaterials 72 ist. Mit einer solchen Konfiguration ist es im Vergleich zu der ersten Modifizierung möglich, den Widerstand 4 mit dem niedrigen Widerstandswert zu erreichen, während der Spalt zwischen der Leiterplatte und der Montagefläche des Widerstandsmaterials 10 vergrößert wird. Außerdem ist es ähnlich wie bei der ersten Modifizierung möglich, eine Gestaltungsflexibilität der Leiterplatte, auf der der Widerstand 4 montiert werden soll, zu verbessern. Bei dieser Modifizierung ist es möglich, die Länge d1 der verlängerten Abschnitte 64 und 66 in der Z-Richtung zu bestimmen, indem eine TCR-Eigenschaft und eine Hochfrequenzeigenschaft des Widerstands 4 berücksichtigt werden.
(Dritte Modifizierung)
6 ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Widerstands 5 gemäß einer dritten Modifizierung der vorliegenden Ausführungsform. Außerdem zeigt 7 eine Schnittansicht zur Erläuterung eines Zustands, in dem der Widerstand 5 auf der Leiterplatte montiert ist.
Der Widerstand 5 ist mit einem ersten Elektrodenmaterial 81 und einem zweiten Elektrodenmaterial 82 versehen, die jeweils an das Widerstandsmaterial 10 gebondet sind. Das erste Elektrodenmaterial 81 ist mit einem Hauptkörperabschnitt 83, der an das Widerstandsmaterial 10 gebondet ist, und einem verlängerten Abschnitt 84 versehen. Außerdem ist das zweite Elektrodenmaterial 82 mit einem Hauptkörperabschnitt 85, der an das Widerstandsmaterial 10 gebondet ist, und einem verlängerten Abschnitt 86 versehen.
Der Hauptkörperabschnitt 83 ist mit einem vorstehenden Abschnitt 831 versehen, der an das Widerstandsmaterial 10 gebondet ist. Außerdem ist der Hauptkörperabschnitt 85 mit einem vorstehenden Abschnitt 851 versehen, der an das Widerstandsmaterial 10 gebondet ist.
Obwohl die Rillen und Grate mit Streifenmuster auch auf einer Außenumfangsfläche des Widerstands 5 gebildet sind, so dass sie sich über die Y-Richtung erstrecken, wird in 6 zur Vereinfachung der Beschreibung auf eine Darstellung davon verzichtet.
Bei dem Widerstand 5 gemäß dieser Modifizierung ist in der Z-Richtung die Länge d 1 des ersten Elektrodenmaterials 81 größer als die Länge d2 des zweiten Elektrodenmaterials 82 (d1 > d2).
Gemäß dieser Modifizierung ist es, wie in 7 gezeigt wird, in einem Fall, in dem ein weiterer Halbleiter 93 zwischen einem auf der Leiterplatte gebildeten Anschlussflächenmuster 91, 92 und dem verlängerten Abschnitt 86 des Widerstands 5 auf einer Seite zu montieren ist, möglich, den Widerstand 5 so zu konstruieren, dass die Länge d1 des ersten Elektrodenmaterials 81 größer als die Länge d2 des zweiten Elektrodenmaterials 82 in der Z-Richtung ist. Somit ist es möglich, die Dicke des Halbleiters 93 zu kompensieren, der zwischen dem Widerstand 5 und der Leiterplatte angeordnet ist, und es ist möglich, zuzulassen, dass der von der Leiterplatte vorstehende Teil des Widerstands 5 auf einen vorbestimmten Wert fällt. In dem Widerstand 5 kann ein anderer Halbleiter mit einer anderen Dicke als der Halbleiter 93 zwischen dem verlängerten Abschnitt 86 und der Leiterplatte angeordnet sein.
[Erläuterung des Herstellungsverfahrens für den Widerstand]
Als nächstes wird das Herstellungsverfahren der Widerstände 1 bis 5 gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen im Detail unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Da grundlegende Konfigurationen der Herstellungsverfahren der Widerstände 1 und 2 gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen und der Widerstände 3, 4 und 5 gemäß den Modifizierungen dieselben sind, wird nachstehend das Herstellungsverfahren für den Widerstand 2 beschrieben.
8 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Herstellungsverfahrens für den Widerstand 2 gemäß der zweiten Ausführungsform.
Das Herstellungsverfahren für den Widerstand 2 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst: Schritt (a) des Vorbereitens von Materialien; Schritt (b) des Bondens der Materialien; Schritt (c) des Verarbeitens der Form; Schritt (d) des Ausschneidens einzelner Widerstände; und Schritt (e) des Einstellens des Widerstandswerts des Widerstands unter Verwendung eines Lasers.
In Schritt (a) des Vorbereitens der Materialien werden das Widerstandsmaterial 10 und die Elektrodenmaterialien 21 und 22 vorbereitet. Das Widerstandsmaterial 10 und die Elektrodenmaterialien 21 und 22 sind jeweils ein langer Walzdraht mit einer flachen, rechteckigen Form. In der vorliegenden Ausführungsform wird es im Hinblick auf die Größe, den Widerstandswert und die Verarbeitbarkeit des Widerstands bevorzugt, eine Kupfer-Mangan-Nickel-Legierung und eine Kupfer-Mangan-Zinn-Legierung als Material des Widerstandsmaterial 10 zu verwenden und das sauerstofffreie Kupfer (C1020) als Material der Elektrodenmaterialien 21 und 22 zu verwenden.
In Schritt (b) des Bondens der Materialien werden das erste Elektrodenmaterial 21, das Widerstandsmaterial 10 und das zweite Elektrodenmaterial 22 in dieser Reihenfolge gestapelt, und die Materialien werden durch Aufbringen von Druck in der Stapelrichtung verbunden, wodurch das Widerstandsbasismaterial 100 gebildet wird.
Mit anderen Worten, in Schritt (b) wird ein sogenanntes Plattieren zwischen unterschiedlichen Metallmaterialien durchgeführt. Die gebondete Fläche zwischen dem ersten Elektrodenmaterial 21 und dem Widerstandsmaterial 10, die dem Plattieren unterzogen wird, und die gebondete Fläche zwischen dem zweiten Elektrodenmaterial 22 und dem Widerstandsmaterial 10, die dem Plattieren unterzogen wird, sind jeweils die diffusionsgebondete Fläche, in der Metallatome aus beiden Materialien aneinander diffundiert werden.
Somit ist es möglich, eine feste gegenseitige Bindung an der Verbindungsfläche zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem ersten Elektrodenmaterial 21 und an der Verbindungsfläche zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem zweiten Elektrodenmaterial 22 durchzuführen, ohne das übliche Elektronenstrahlschweißen durchzuführen. Außerdem wird eine gute elektrische Eigenschaft an der Verbindungsfläche zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem ersten Elektrodenmaterial 21 und an der Verbindungsfläche zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem zweiten Elektrodenmaterial 22 erhalten.
9A ist eine Vorderansicht einer Form bzw. einer Matrize 110, die in dem in 8 gezeigten Schritt (c) verwendet wird, von der stromaufwärtigen Seite in Ziehrichtung F gesehen. Außerdem ist 9B eine schematische Ansicht zur Erläuterung von Schritt (c) zum Bearbeiten der Form in dem Herstellungsverfahren für den Widerstand 2. In 9B ist die Matrize 110 in einer Schnittansicht entlang der Linie B-B in 9A gezeigt, und das Widerstandselement 100 ist in einer Seitenansicht gezeigt.
In Schritt (c) wird das durch das Plattieren erhaltene Widerstandsbasismaterial 100 durch die Matrize 110 geleitet. Wenn der Widerstand 2 hergestellt werden soll, ist es beispielsweise möglich, die in 9A gezeigte Matrize 110 zu verwenden.
Ein Öffnungsabschnitt 111 ist in der Matrize 110 gebildet. Der Öffnungsabschnitt 111 hat eine Einlassöffnung 112, die so eingestellt ist, dass sie eine Abmessung aufweist, die das Einführen des Widerstands 100 erlaubt, eine Auslassöffnung 113, die so eingestellt ist, dass sie eine Abmessung aufweist, die kleiner als die Außenabmessung des Widerstandsbasismaterials 100 ist, und einen Einführabschnitt 114, der so gebildet ist, dass er von der Einlassöffnung 112 zur Auslassöffnung 113 hin eine sich verjüngende Form aufweist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Öffnungsabschnitt 111 so gebildet, dass er eine rechteckige Form aufweist, in der Eckabschnitte bearbeitet werden, um die abgeschrägten Formen aufzuweisen.
Außerdem wird die Matrize 110 mit einer vorstehenden Form 110a, die in Richtung der Mitte der Öffnung auf einem Teil jeder Seite des Öffnungsabschnitts 111 vorsteht, aufgebracht.
Indem das Widerstandsbasismaterial 100 durch die Matrize 110 mit einer solchen Form geführt wird, ist es möglich, das Widerstandsbasismaterial 100 aus allen Richtungen komprimierend zu verformen, und eine Rille 101, die sich kontinuierlich in der Ziehrichtung F erstreckt, wird in dem Widerstandsbasismaterial 100 durch die vorstehende Form 110a gebildet.
Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform in Schritt (c), wenn das Widerstandsbasismaterial 100 durch die Matrize 110 geführt wird, ein Ziehverfahren angewendet, bei dem das Widerstandsbasismaterial 100 durch ein Haltewerkzeug 120 herausgezogen wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Rillen und Grate in einem Streifenmuster auf den Flächen des Widerstandsbasismaterials 100 als Gleitmarkierungen gebildet.
In Schritt (c) kann es möglich sein, anstatt eine Ziehverarbeitung zu verwenden, bei der das Formen durch einmaliges Durchführen des Ziehens abgeschlossen wird, eine Ziehverarbeitung zu verwenden, bei der eine Vielzahl von Matrizen, die jeweils die Öffnungsabschnitte 111 mit unterschiedlichen Größen aufweisen, vorbereitet werden, und das Widerstandsbasismaterial 100 aufeinanderfolgend durch die Vielzahl von Matrizen geführt wird.
Außerdem ist es in Schritt (c) durch Ändern der Form des Öffnungsabschnitts 111 der Matrize 110 möglich, beispielsweise den Widerstand 1 ohne den verlängerten Abschnitt, die Widerstände 3, 4 und 5, die jeweils als die Modifizierungen gezeigt sind, und so weiter, herzustellen.
Wenn der Widerstand 2 hergestellt werden soll, wird beispielsweise die Matrize 110, die die Form hat, die in Richtung der Mitte der Öffnung auf einem Teil einer Seite des Öffnungsabschnitts 111 vorsteht, aufgebracht. In dem Widerstandsbasismaterial 100 wird die Rille 101, die sich kontinuierlich in der Ziehrichtung F erstreckt, durch die vorstehende Form 110a gebildet, die in der Matrize 110 vorgesehen ist.
Wenn das Widerstandsbasismaterial 100 in getrennte Stücke geschnitten wird, bildet die Rille 101 einen vertieften Abschnitt, der von dem Widerstandsmaterial 10, dem Hauptkörperabschnitt 31 und dem verlängerten Abschnitt 32 des ersten Elektrodenmaterials 21 und dem Hauptkörperabschnitt 41 und dem verlängerten Abschnitt 42 des zweiten Elektrodenmaterials 22 umgeben ist.
In Schritt (d), der dem Schritt (c) folgt, wird der Widerstand aus dem Widerstandsbasismaterial 100 ausgeschnitten, um, wie vorgesehen, die Größe W in der Breitenrichtung zu erreichen. Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform in Schritt (d) bevorzugt, dass das Widerstandsbasismaterial 100 von einer Fläche 100a des Widerstandsbasismaterials 100, in der die Rille 101 gebildet ist, in Richtung zu einer gegenüberliegenden Fläche 100b geschnitten wird.
Schließlich wird in Schritt (e) der Widerstandswert nach Bedarf eingestellt, indem ein ausgeschnittener Abschnitt in einem vorbestimmten Abschnitt des Widerstandsmaterials 10 des Widerstands 2 unter Verwendung des Lasers gebildet wird.
Durch Befolgen der oben beschriebenen Schritte (a) bis (e) ist es möglich, ein einzelnes Stück des Widerstands 1 aus dem Widerstandsbasismaterial 100 zu erhalten.
<Handlungen und Effekte>
Als nächstes werden Handlungen und Effekte in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Bei dem Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden das erste Elektrodenmaterial 21, das Widerstandsmaterial 10 und das zweite Elektrodenmaterial 22 integriert, indem das Plattieren durchgeführt wird, indem diese gestapelt werden und Druck ausgeübt wird. Dadurch ist es beispielsweise möglich, eine Bindungsstärke zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und den jeweiligen Elektrodenmaterialien 21 und 22 zu erhöhen, ohne das Elektronenstrahlschweißen zu verwenden.
Außerdem ist es gemäß dem Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, durch Komprimieren des Widerstandsbasismaterials 100 aus allen Richtungen, indem es durch die Matrize 110 geführt wird, die äußere Form des Widerstandsbasismaterials 100 zu bilden, während die Maßgenauigkeit sichergestellt wird. Nachdem das Widerstandsbasismaterial 100 gebildet ist, ist es daher möglich, den einzelnen Widerstand 2 herzustellen, indem lediglich Schritt (d) durchgeführt wird, der in 8 gezeigt ist.
Daher ist es möglich, individuelle Unterschiede zu unterdrücken, die verursacht werden, wenn der Widerstand hergestellt wird, indem eine Vielzahl von Verarbeitungsschritten durchgeführt werden. Außerdem ist es in der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Verbindungsfestigkeit zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und den jeweiligen Elektrodenmaterialien 11 und 12 weiter zu erhöhen, indem das Widerstandsbasismaterial 100, das dem Plattieren unterzogen wurde, durch die Matrize 110 geführt wird, um es aus allen Richtungen zu komprimieren.
Als Verfahren zum Komprimieren des Widerstandsbasismaterials aus allen Richtungen gibt es, wenn das Widerstandsbasismaterial beispielsweise eine quadratische Form hat, ein Verfahren, bei dem das Widerstandsbasismaterial einem ersten Pressschweißen unter Verwendung eines Paars von Walzen unterzogen wird, die den Druck in der Dickenrichtung Z ausüben, und das Widerstandsbasismaterial danach einem zweiten Pressschweißen unterzogen wird, indem ein Paar Walzen verwendet wird, die den Druck in der Breitenrichtung (der Y-Richtung) ausüben.
Jedoch wird bei einem solchen Verfahren in dem ersten Pressschweißschritt, obwohl das Widerstandsbasismaterial in der Dickenrichtung Z komprimiert wird, das Widerstandsbasismaterial in der Breitenrichtung Y gedehnt. Außerdem wird in dem folgenden zweiten Pressschweißschritt, obwohl das Widerstandsbasismaterial in der Breitenrichtung Y komprimiert wird, das Widerstandsbasismaterial in der Dickenrichtung Z gedehnt. Wenn Herstellungsfehler, wie sie oben beschrieben werden, akkumuliert werden, wird die Maßgenauigkeit verschlechtert, und individuelle Schwankungen für den Widerstand, Schwankungen in einer Temperaturverteilung, wenn Strom an den Widerstand angelegt wird, und so weiter, werden erhöht.
Im Gegensatz dazu ist es gemäß dem Herstellungsverfahren in der vorliegenden Ausführungsform durch Durchführen des Ziehschritts, in dem das Widerstandsbasismaterial 100 durch die Matrize 110 geführt wird, möglich, das Widerstandsbasismaterial 100 in der Längsrichtung X und in der Dickenrichtung Z gleichmäßig zu komprimieren.
Daher wird, im Vergleich zu einem Widerstandsbasismaterial, das durch Wiederholen der Kompression aus einer Richtung und der Kompression aus der anderen Richtung unter Verwendung der Walzen erhalten wird, davon ausgegangen, dass eine elektrisch vorteilhafte Verbindungsschnittstelle in dem Widerstandsbasismaterial 100 gebildet wird. Daher ist es in diesem Fall möglich, eine Zuverlässigkeit der Eigenschaften des Widerstands 2 als Endprodukt zu gewährleisten.
Bei dem Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird insbesondere durch aufeinanderfolgendes Verwenden der Vielzahl von Matrizen 110, die jeweils die Öffnungsabschnitte 111 unterschiedlicher Art aufweisen, ein Kompressionsformen derart durchgeführt, dass die Größe des Widerstandsbasismaterials 100 in konsekutiver Weise verringert wird. Dadurch ist es möglich, das Widerstandsbasismaterial 100 in der Längsrichtung X und in der Dickenrichtung Z gleichmäßig zu komprimieren, während die Belastung auf das Widerstandsbasismaterial 100 und die Matrize 110 verringert wird. Daher ist es möglich, Unterschiede in den Eigenschaften des Widerstands 2 als das Endprodukt zu unterdrücken.
Außerdem ist es gemäß dem Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, in Schritt (c), in dem das Widerstandsbasismaterial 100 durch die Matrize 110 geführt wird, durch Anwenden des Ziehschritts die Genauigkeit des Endprodukts im Vergleich zu einem Extrusionsverfahren zu erhöhen. Durch die Verwendung dieses Herstellungsverfahrens ist es möglich, eine Stabilisierung der Eigenschaften als Widerstand 1 zu erreichen.
Insbesondere ist zumindest die Auslassöffnung 113 des Öffnungsabschnitts 111 der Matrize 110 mit kontinuierlichen Krümmungen gebildet. Mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, eine Spannung, die ausgeübt wird, während das Widerstandsbasismaterial 100 durch die Öffnung geführt wird, abzubauen, und somit ist es möglich, die Belastung auf das Widerstandsbasismaterial 100 und die Matrize 110 zu verringern. Daher ist es möglich, Unterschiede in den Eigenschaften des Widerstands 1 als das Endprodukt zu unterdrücken.
Da außerdem zumindest die Auslassöffnung 113 mit kontinuierlichen Krümmungen gebildet ist, ist der Eckabschnitt des Widerstands 1, der erhalten wird, indem er durch die Matrize 110 geführt wird, abgerundet. Somit ist es möglich, die in dem Widerstand 1 an dem Randseitenabschnitt P verursachte Elektromigration zu unterdrücken. Außerdem ist es möglich, die Wärmezyklusfestigkeit des Widerstands 1 zu erhöhen.
Da das erste Elektrodenmaterial 21, das Widerstandsmaterial 10 und das zweite Elektrodenmaterial 22 durch das Diffusionsbonden miteinander verbunden sind, werden gemäß dem Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform außerdem keine Schweißperlen gebildet. Bei dem herkömmlichen Bonden, die durch Schweißen durchgeführt wird, kann, wenn die Größe des Widerstands verringert wird, durch die Schweißperlen ein nicht vernachlässigbarer Einfluss auf den Widerstandswert ausgeübt werden. Für die Widerstände 1 bis 5, die durch das Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform erhalten werden, bestehen jedoch keine derartigen Bedenken.
Wie oben beschrieben, wird bei dem Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Widerstandsbasismaterial 100 durch Plattieren des Widerstandsmaterials 10 und der jeweiligen Elektrodenmaterialien 21 und 22 erhalten, und das Widerstandsbasismaterial 100 wird durch die Matrize 110 geleitet, um das Formen durchzuführen, und daher ist es beispielsweise möglich, die Verbindungsfestigkeit zwischen den Materialien zu erhöhen, ohne das Elektronenstrahlschweißen zu verwenden, und es ist möglich, eine hohe Maßgenauigkeit sicherzustellen. Somit ist das Herstellungsverfahren für die Herstellung der Widerstände 1 bis 5 mit geringer Größe geeignet.
Wenn der Widerstand 2 hergestellt werden soll, wird es in dem in 8 gezeigten Schritt (d) bevorzugt, dass das Widerstandsbasismaterial 100 von der Fläche 100a des Widerstandsbasismaterials 100, in der die Rille 101 gebildet ist, in Richtung der gegenüberliegenden Fläche 100b geschnitten wird. Dadurch ist es möglich, zu bewirken, dass der während des Schneidens gebildete Grat in einem Raum innerhalb einer Rille (einem ausgesparten Abschnitt) auf der Seite der Montagefläche aufgenommen wird.
Außerdem erfolgt bei dem Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform vor dem Durchführen des Schritts (c) zum Bearbeiten der Form ein Schritt zum Einstellen der Größe des Widerstandsbasismaterials 100, das dem Plattieren unterzogen wurde, auf die Größe, die es erlaubt, dass das Einsetzen davon in die Matrize 110 durchgeführt werden kann.
10 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Schritts zum Anpassen der Größe des Widerstandsbasismaterials 100, der vor Schritt (c) durchgeführt wird.
In diesem Schritt werden, als ein Beispiel, wie es in 10(a) gezeigt wird, um das Widerstandsbasismaterial 100, das durch den Schritt (b) des Bondens der Materialien erhalten wurde, in die Einlassöffnung 112 der Matrize 110 einführbar zu machen, beide Endabschnitte des Widerstandsbasismaterials 100 an den Richtung orthogonal zur Ziehrichtung F, mit anderen Worten, Abschnitten, die außerhalb der in 10(b) gezeigten gepunkteten Linien liegen, entlang der Ziehrichtung F abgeschnitten.
Als nächstes wird, wie in 10(c) gezeigt wird, das Widerstandsbasismaterial 100 in die Matrize 110 eingesetzt, nachdem es auf die Größe verarbeitet wurde, die an die Einlassöffnung 112 der Matrize 110 angepasst ist.
Wie oben beschrieben, ist es durch Hinzufügen des Schritts des Einstellens der Größe des Widerstandsbasismaterials 100 vor dem Schritt (c) des Bearbeitens der Form möglich, eine Abweichung der auf das Widerstandsbasismaterial 100 ausgeübten Druckspannung zu verhindern, die verursacht wird, wenn das Widerstandsbasismaterial 100 durch die Matrize 110 geleitet wird. Außerdem ist es somit möglich, Unterschiede in den Eigenschaften des Widerstands 1 als das Endprodukt zu unterdrücken.
[Andere Ausführungsformen]
Die oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen lediglich einen Teil von Anwendungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, und der technische Umfang der vorliegenden Erfindung soll nicht auf die spezifischen Konfigurationen der oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein.
Beispielsweise wird in 2 gezeigt, dass die Endflächen des Widerstands 2 in der Y-Richtung (die Endflächen der Elektrodenmaterialien 21 und 22 in der Y-Richtung) und die jeweiligen Verbindungsflächen zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und den jeweiligen Elektrodenmaterialien 21 und 22 sich in den Zeichnungen im Wesentlichen orthogonal miteinander schneiden. Außerdem wird gezeigt, dass die Seitenfläche des Widerstands 2 entlang der Y-Richtung (die gegenüberliegende Fläche 22a relativ zu der Verbindungsfläche zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und dem Elektrodenmaterial 21, 22) und die jeweiligen Verbindungsflächen zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und den Elektrodenmaterialien 21 und 22 parallel zueinander sind. Die Beziehungen zwischen den jeweiligen Flächen sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Außerdem werden die Verbindungsflächen zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und den jeweiligen Elektrodenmaterialien 11 und 22 in den FIGen. 2 und 3 mit geraden Linien gezeigt. Da jedoch die Verbindungsflächen zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und den jeweiligen Elektrodenmaterialien 11 und 22 die Diffusionsbindungsflächen sind, steht das Widerstandsmaterial 10 in einem mikroskopischen Maßstab nicht in engem Kontakt mit jedem der Elektrodenmaterialien 11, 11, 12 an einer flachen Endfläche.
Außerdem kann, in 2, die Fläche des Widerstandsmaterials 10 auf der Seite der Montagefläche 51 größer sein als die Fläche der gegenüberliegenden Fläche 52 auf der gegenüberliegenden Seite relativ zu der Montagefläche 51. Außerdem kann umgekehrt die Fläche des Widerstandsmaterials 10 auf die Seite der Montagefläche 51 kleiner sein als die Fläche der gegenüberliegenden Fläche 52 auf der gegenüberliegenden Seite relativ zu der Montagefläche 51. In der Seitenfläche des Widerstands 2 (mit anderen Worten, ein Querschnitt des Widerstandsbasismaterials 100) können die Verbindungsflächen zwischen dem Widerstandsmaterial 10 und den jeweiligen Elektrodenmaterialien 21 und 22 in Abhängigkeit von der Querschnittsform des Elektrodenmaterials oder des Widerstandskörpermaterials vor dem Plattieren variieren.
In der vorliegenden Ausführungsform kann als Material des Widerstandsmaterials 10, das auf die Widerstände 1 bis 5 aufgebracht wird, ein Widerstandsmaterial mit hohem Widerstandswert verwendet werden. Dadurch ist es möglich, die Größe des Widerstands zu verringern, während der Widerstandswert des Widerstands sichergestellt wird.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht eine Priorität basierend auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-011192 , eingereicht am 27. Januar 2020 beim japanischen Patentamt, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin eingeschlossen ist.
Bezugszeichenliste

1, 2, 3, 4, 5: Widerstand
10: Widerstandsmaterial
11, 21, 61, 71, 81: erstes Elektrodenmaterial
11a, 12a, 21a, 22a: gegenüberliegende Fläche
12, 22, 62, 72, 82: zweites Elektrodenmaterial
13, 14, 23, 24: Verbindungsabschnitt
15, 50: Streifenmuster aus Rillen und Graten
16, 51: Montagefläche
17, 52: gegenüberliegende Fläche
31, 41, 63, 65, 73, 75, 83, 85: Hauptkörperabschnitt
32, 42, 64, 66, 74, 76, 84, 86: verlängerter Abschnitt
91, 92: Flächenmuster
93: Halbleiter
100: Widerstandsbasismaterial
100a: Fläche
100b: gegenüberliegende Fläche
101: Rille
110: Matrize
110a: vorstehende Form
111: Öffnungsabschnitt
112: Einlassöffnung
113: Austrittsöffnung
114: Einführabschnitt
120: Haltewerkzeug
311, 411, 631, 651, 731, 751, 831, 851: vorstehender Abschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2002057009 A [0002, 0003]
JP 2020011192 [0113]

Claims

Herstellungsverfahren für einen Widerstand, umfassend: einen Schritt des Bildens eines Widerstandsbasismaterials durch Stapeln eines Elektrodenmaterials, eines Widerstandsmaterials und eines Elektrodenmaterials in dieser Reihenfolge und durch Bonden des Elektrodenmaterials, des Widerstandsmaterials und des Elektrodenmaterials durch Aufbringen von Druck in einer Stapelrichtung; einen Schritt des Führens des Widerstandsbasismaterials durch eine Matrize, wobei die Matrize mit einem Öffnungsabschnitt gebildet ist, der eine Abmessung hat, die kleiner als eine äußere Abmessung des Widerstandsbasismaterials ist; und einen Schritt des Erhaltens eines einzelnen Widerstands aus dem Widerstandsbasismaterial, das durch die Matrize geführt wird.
Herstellungsverfahren für den Widerstand nach Anspruch 1, wobei das Widerstandsbasismaterial durch eine andere Matrize geführt wird, wobei die andere Matrize mit einem Öffnungsabschnitt mit einer kleineren Abmessung als der Öffnungsabschnitt gebildet ist.
Herstellungsverfahren für den Widerstand nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Widerstandsbasismaterial unter Verwendung eines Ziehverfahrens durch die Matrize geführt wird.
Herstellungsverfahren für den Widerstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Öffnungsabschnitt eine rechteckige Form hat.
Herstellungsverfahren für den Widerstand nach Anspruch 4, wobei ein Teil einer Seite der rechteckigen Form des Öffnungsabschnitts eine in Richtung einer Mitte einer Öffnung vorstehende Form hat, die vorstehende Form eine Rille in dem Widerstandsbasismaterial bildet, und das Widerstandsbasismaterial von einer Seitenfläche des Widerstandsbasismaterials, in der die Rille gebildet ist, zu einer gegenüberliegenden Seitenfläche der einen Seitenfläche geschnitten ist.
Widerstand, der auf einer Leiterplatte montiert ist, wobei der Widerstand Folgendes umfasst: ein Widerstandsmaterial; ein erstes Elektrodenmaterial, das an eine erste Endfläche des Widerstandsmaterials gebondet ist; und ein zweites Elektrodenmaterial, das an eine zweite Endfläche des Widerstandsmaterials gebondet ist, wobei eine Fläche des Widerstands in einem Streifenmuster mit Rillen und Graten gebildet ist, die sich in einer Richtung orthogonal zu einer Verbindungsrichtung erstrecken, in der das erste Elektrodenmaterial, das Widerstandsmaterial und das zweite Elektrodenmaterial nebeneinander angeordnet sind.
Widerstand nach Anspruch 6, wobei das Widerstandsmaterial eine quadratische Form hat, eine Montagefläche für die Leiterplatte, eine relativ zu der Montagefläche gegenüberliegende Fläche, eine relativ zu einer Fläche des ersten Elektrodenmaterials gegenüberliegende Fläche, die mit dem Widerstandsmaterial verbunden ist, und eine relativ zu einer Fläche des zweiten Elektrodenmaterials gegenüberliegende Fläche, die mit dem Widerstandsmaterial verbunden ist, jeweils Rillen und Grate in einem Streifenmuster aufweisen, wobei sich die Rillen und Grate in dem Streifenmuster in der Richtung senkrecht zu der Verbindungsrichtung erstrecken.
Widerstand nach Anspruch 6 oder 7, wobei eine Länge des Widerstands in der Verbindungsrichtung gleich oder kürzer als 3,2 mm ist, und ein Widerstandswert des Widerstands gleich oder kleiner als 2 mO ist.