JP2009021628A - 低抵抗抵抗器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、測定位置のずれ等に対しても高精度に抵抗値を保証できる低抵抗抵抗器を提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明の低抵抗抵抗器は、金属製の板状の抵抗体１１と、前記抵抗体１１の両端に配置され、前記抵抗体１１よりも大きな電気伝導率を有する金属で形成されるとともに、断面がＬ字状の金属製の端子１２，１３とからなり、前記抵抗体１１が前記端子１２，１３に第３の金属を介して電気的に接続されるようにしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、通電回路中の電流値を電圧値として検出するための電流検出用として用いられる低抵抗抵抗器（以下抵抗器と記述する）に関するものである。

以下、従来の抵抗器について、図面を参照しながら説明する。

図３（ａ）は従来の抵抗器の斜視図、図３（ｂ）は同抵抗器の断面図である。

図３（ａ），（ｂ）において、１は対向した両端２，３を有する直方体形のニッケル，クロム，アルミニウムおよび銅との合金からなる抵抗金属の一体構造の抵抗体である。この抵抗体１の両端２，３には、それらにはんだ等の導電材料をメッキ等でコーティングして得られた端子４，５を有する。６は抵抗体１の端子４，５を除いた中央部分で、この中央部分６は抵抗器を実装する際基板面から浮かすために、端子４，５に対して曲がっている。７は抵抗体１の中央部分６に設けられた絶縁材料である。

以上のように構成された従来の抵抗器について、以下にその製造方法を説明する。

図４は従来の抵抗器の製造方法を示す工程図である。

まず、図４（ａ）に示すように、所定の抵抗値を有するニッケル，クロム，アルミニウムおよび銅との合金からなる一体構造の直方体形の抵抗体１を形成する。

次に、図４（ｂ）に示すように、抵抗体１（本図では、図示せず）の全面にメッキによって導電材８をコーティングする。

次に、図４（ｃ）に示すように、導電材８を有する抵抗体１の中央部分６をワイヤブラシで剥ぎ取ることによってコーティングされた導電材８を除去し、抵抗体１の中央部分６を露出させる。

次に、図４（ｄ）に示すように、抵抗体１の側部に位置する端子４，５を抵抗体１の中央部分６に対して下方に折り曲げる。

最後に、図４（ｅ）に示すように、抵抗体１の中央部分６の周りを絶縁材料７の成形加工によって被覆することにより、従来の抵抗器を製造するものである。

しかしながら、上記従来の抵抗器は、抵抗金属を折り曲げて抵抗体１と端子４，５を一体構造とした抵抗器であって、抵抗体１はニッケル，クロム，アルミニウムおよび銅とからなる合金で構成されており、また端子４，５は抵抗体１の両端２，３の表面にはんだ等の導電材料をメッキ等でコーティングすることにより構成されているものである。

前記抵抗体１を構成しているニッケル，クロム，アルミニウムおよび銅とからなる合金の電気伝導率は銅，銀，金およびアルミニウム等の一般に導電性にすぐれている金属の電気伝導率に比べて小さいものである。上記端子４，５を構成する母材は、抵抗体１と同じ合金であるため、端子４，５を構成する母材の抵抗値は、一般に導電性にすぐれている金属に比べて電気伝導率が小さい分だけ大きくなるため、その抵抗値を小さくするために、上記端子４，５は抵抗体１の両端２，３の表面にはんだ等の導電材料をメッキ等でコーテ
ィングすることにより構成しているものである。

一般に抵抗値の大きい抵抗器の場合は、上記した従来の構成においては、抵抗体１の両端２，３の表面にはんだ等の導電材料をコーティングして端子４，５における抵抗値を小さくしているため、抵抗体１と端子４，５の抵抗値の差は非常に大きくなり、その結果、抵抗体１と端子４，５の合成抵抗としての抵抗器全体の抵抗値は、端子４，５部分の抵抗値を無視した抵抗体１のみの抵抗値で代表されるものである。

しかし、抵抗値が０．１Ω以下の抵抗器の場合には、抵抗器全体に占める端子４，５の抵抗値は無視できないものである。すなわち、通常高抵抗値の抵抗器の抵抗値を高精度に測定したい場合は、４探針法を用いて行えば問題はないが、抵抗値が０．１Ω以下の抵抗器の抵抗値を測定する場合には、たとえ４探針法を用いたとしても、端子４，５の抵抗値が抵抗器全体の抵抗値に影響するため、端子４，５の抵抗値が高くなるほど、端子４，５上のどこに触針するかで抵抗値が変動するものである。この場合、抵抗体１の抵抗値と端子４，５の抵抗値の比率をみて、抵抗器全体における端子４，５が占める抵抗値の比率が大きいほど、測定位置のずれによる抵抗値の変動は大きくなるものであり、したがって、従来の構成のもので測定値を高精度に再現させるためには、測定位置を規定する必要があった。しかしながら、測定位置を規定しても、その測定位置を再現することは非常に困難であるため、抵抗値の測定再現性が低いという課題を有していた。

なお、従来のこの種の抵抗器としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平６−２０８０２号公報

本発明は上記従来の課題を解決するもので、測定位置のずれ等に対しても高精度に抵抗値を保証できる抵抗器を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明の抵抗器は、金属製の板状の抵抗体と、前記抵抗体の両端に配置され、前記抵抗体よりも大きな電気伝導率を有する金属で形成されるとともに、断面がＬ字状の金属製の端子とからなり、前記抵抗体を前記端子に第３の金属を介して電気的に接続したものである。

上記構成によれば、端子を抵抗体の電気伝導率より大きい電気伝導率を有する材料で構成しているため、端子の抵抗値を抵抗体の抵抗値より小さくすることができ、これにより、抵抗器全体における端子が占める抵抗値の比率を小さくすることができるため、抵抗値測定端子の測定位置のずれ等による抵抗値の変動の影響は無視することができ、その結果、端子上の測定位置を厳格に規定しなくても、高精度に抵抗値の測定再現性を得ることができるため、測定位置のずれ等に対しても高精度に抵抗値を保証できる抵抗器を提供することができる。また、前記端子は断面がＬ字状に構成されているため、このＬ字状の内壁は抵抗体の両端に対して位置決め基準となり、これにより、端子と抵抗体の接続位置精度を向上させることができるため、抵抗値ばらつきも小さくなるものである。

以上のように本発明の抵抗器は、金属製の板状の抵抗体と、前記抵抗体の両端に配置され、前記抵抗体よりも大きな電気伝導率を有する金属で形成されるとともに、断面がＬ字状の金属製の端子とからなり、前記抵抗体が前記端子に第３の金属を介して電気的に接続されてなるものであり、この構成によれば、端子を抵抗体の電気伝導率より大きい電気伝導率を有する材料で構成しているため、端子の抵抗値を抵抗体の抵抗値より小さくするこ
とができ、これにより、抵抗器全体における端子が占める抵抗値の比率を小さくすることができるため、抵抗値測定端子の測定位置のずれ等による抵抗値の変動の影響は無視することができ、その結果、端子上の測定位置を厳格に規定しなくても、高精度に抵抗値の測定再現性を得ることができるため、測定位置のずれ等に対しても高精度に抵抗値を保証できる抵抗器を提供することができる。また、前記端子は断面がＬ字状に構成されているため、このＬ字状の内壁は抵抗体の両端に対して位置決め基準となり、これにより、端子と抵抗体の接続位置精度を向上させることができるため、抵抗値ばらつきも小さくなるという優れた効果を有するものである。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における抵抗器について、図面を参照しながら説明する。

図１（ａ）は本発明の実施の形態１における抵抗器の断面図、図１（ｂ）は同抵抗器の平面図である。

図１において、１１は板状あるいは帯状の銅ニッケル合金、ニッケルクロム合金、銅マンガンニッケル合金等からなる抵抗体である。１２，１３は断面がＬ字状であって、かつ抵抗体１１の両端に設けられるとともに電気的に接続された第１、第２の端子で、この第１、第２の端子１２，１３は前記抵抗体１１の下側に位置する部分の肉厚ｙが前記抵抗体１１の端面が当接する部分の肉厚ｘよりも厚く、かつ前記抵抗体１１の電気伝導率と同等または抵抗体１１の電気伝導率より大きい電気伝導率を有する銅，銀，金，アルミニウム，銅ニッケルあるいは銅亜鉛等の金属からなるものである。

以上のように構成された本発明の実施の形態１における抵抗器の製造方法は、まず、抵抗体１１の電気伝導率と同等または抵抗体１１の電気伝導率より大きい電気伝導率を有する銅，銀，金，アルミニウム，銅ニッケルあるいは銅亜鉛等の金属からなる板状あるいは帯状の金属体を、切削、鋳造、鍛造、プレス加工、引き抜き加工等をして、断面がＬ字状の第１、第２の端子１２，１３を形成する。

次に、銅ニッケル合金、ニッケルクロム合金あるいは銅マンガンニッケル合金等からなる板状あるいは帯状の金属体を、切断、打ち抜き加工およびプレス加工等をして、体積抵抗率、断面積および長さから求められる所望の抵抗値を有する板状の所定形状の抵抗体１１を形成する。

次に、抵抗体１１を第１、第２の端子１２，１３上に載置して接合する。そして、抵抗体１１と第１、第２の端子１２，１３の接合は、(1)抵抗体１１と第１、第２の端子１２，１３の間に、例えば銅，銀，金，錫，はんだ等からなる第３の導電性金属（図示せず）を挟んでろう接、(2)抵抗体１１と第１、第２の端子１２，１３に導電性ペーストを塗布して重ねた後、熱硬化等によって行うものである。

次に、フィルム状のエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂あるいはポリカルボジイミド樹脂等からなる保護膜（図示せず）を切断、打ち抜き加工およびプレス加工等をして所定形状に切り出した後、抵抗体１１の上下に置き、熱圧着あるいは超音波溶着して抵抗体１１の上面、下面および側面に保護膜（図示せず）を形成して、本発明の実施の形態１における抵抗器を製造するものである。

なお、本発明の実施の形態１における抵抗器の抵抗値を調整および修正するためには、所定箇所間の抵抗値を測定しながら、あるいは抵抗値を測定後加工量を算出した後に、レーザー、打ち抜き加工、ダイヤモンドホイールによるカット、研削あるいはエッチング等
により、抵抗体１１に貫通溝を形成したり、表面および／または側面の一部を切削しても構わないものである。この抵抗値調整および修正を行う時期は、抵抗体１１を得るのと同時でも良い。

以上のようにして製造した抵抗器において、電気伝導率が抵抗体１１より小さいものを第１、第２の端子１２，１３に使用した場合は、抵抗値測定において測定位置による抵抗値の変動が大きく使用に不都合であるため、使用する第１、第２の端子１２，１３は、電気伝導率が抵抗体１１と同等または抵抗体１１より大きいものとした。

上記のように本発明の実施の形態１においては、金属製の板状の抵抗体１１と、この抵抗体１１の両端に位置して抵抗体１１と電気的に接続され、かつ断面がＬ字状の金属製の第１、第２の端子１２，１３とを備えた構成としているため、前記第１、第２の端子１２，１３におけるＬ字状の内壁が抵抗体１１の両端に対して位置決め基準となり、これにより、第１、第２の端子１２，１３と抵抗体１１の接続位置精度を向上させることができるため、抵抗値ばらつきも小さくなるという効果を有するものである。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における抵抗器について、図面を参照しながら説明する。

図２は本発明の実施の形態２における抵抗器の断面図である。

図２において、１１は板状あるいは帯状の銅ニッケル合金、ニッケルクロム合金、銅マンガンニッケル合金等からなる抵抗体である。１４は抵抗体１１の上面に貼り付けたアルミナ、ガラス、ガラスエポキシあるいは紙フェノール等からなる絶縁シートである。１２，１３は断面がＬ字状であって、抵抗体１１の両端に設けられるとともに電気的に接続された第１、第２の端子で、この第１、第２の端子１２，１３は抵抗体１１の電気伝導率と同等または抵抗体１１の電気伝導率より大きい電気伝導率を有する銅，銀，金，アルミニウム，銅ニッケルあるいは銅亜鉛等の金属からなるものである。なお、前記絶縁シート１４は抵抗体１１の下面に貼り付けてもよい。

以上のように構成された本発明の実施の形態２における抵抗器の製造方法は本発明の実施の形態１に示したものと基本的には同様であるが、板状の所定形状の抵抗体１１を得た後に、分割、切断、打ち抜き加工およびプレス加工等によって抵抗体１１と同じ２次元寸法のアルミナ、ガラス、ガラスエポキシあるいは紙フェノール等からなる絶縁シート１４を得て、抵抗体１１と絶縁シート１４を貼り合わせるものである。

上記のように本発明の実施の形態２においては、金属製の板状の抵抗体１１と、この抵抗体１１の上面あるいは下面の少なくとも一面に貼り付けた絶縁シート１４と、前記抵抗体１１の両端に位置して抵抗体１１と電気的に接続され、かつ断面がＬ字状の金属製の第１、第２の端子１２，１３とを備えた構成としているため、前記絶縁シート１４によって抵抗体１１を支持あるいは補強することができ、これにより、機械的強度を向上させることができるとともに、変形による特性変化も防止できるものである。

なお、上記した本発明の実施の形態１，２における抵抗器においては、抵抗体１１と第１、第２の端子１２，１３の間に、例えば銅，銀，金，錫，はんだ等からなる第３の導電性金属（図示せず）を挟むようにしていたが、融点が５００℃以下の金属、例えば錫，錫鉛，錫銀，錫アンチモン，錫亜鉛，錫ビスマス，銀亜鉛，銀鉛，金錫，亜鉛等からなる第３の導電性金属を、第１、第２の端子１２，１３の全面にメッキ等によりコーティングするようにしてもよい。そして、この第３の導電性金属が全面にコーティングされた第１、第２の端子１２，１３は抵抗体１１の両端にセットした後、第３の導電性金属の融点以上
に保持された炉中に投入され、その後、取り出される。これにより、第１、第２の端子１２，１３は抵抗体１１の両端と第３の導電性金属を介して電気的に接続されるものである。

また、この第３の導電性金属は、抵抗体１１と第１、第２の端子１２，１３を電気的に接続する用途の他にその外周に存在するものはプリント基板上に抵抗器を実装する際の接続材となるものである。さらに、第３の導電性金属の融点を５００℃以下としたのは、より高融点の金属を端子のコーティングに使用した場合に発生する端子と抵抗体の接続時の端子あるいは抵抗体の酸化等による抵抗特性の劣化を防止するために、制限を設けたものである。

（ａ）本発明の実施の形態１における抵抗器の断面図、（ｂ）同抵抗器の平面図 本発明の実施の形態２における抵抗器の断面図 （ａ）従来の抵抗器の斜視図、（ｂ）同抵抗器の断面図 （ａ）〜（ｅ）同抵抗器の製造方法を示す工程図

符号の説明

１１ 抵抗体
１２ 第１の端子
１３ 第２の端子
１４ 絶縁シート

Claims (3)

1. 金属製の板状の抵抗体と、前記抵抗体の両端に配置され、前記抵抗体よりも大きな電気伝導率を有する金属で形成されるとともに、断面がＬ字状の金属製の端子とからなり、前記抵抗体が前記端子に第３の金属を介して電気的に接続されてなることを特徴とする低抵抗抵抗器。
2. 請求項１において、少なくとも前記抵抗体の表面の一部が絶縁層で覆われたことを特徴とする低抵抗抵抗器。
3. 金属製の板状の抵抗体と、前記抵抗体の上面あるいは下面の少なくとも一面に貼り付けた絶縁シートと、前記抵抗体の両端に配置され、前記抵抗体よりも大きな電気伝導率を有する金属で形成されるとともに、断面がＬ字状の金属製の端子とからなり、前記抵抗体が前記端子に第３の金属を介して電気的に接続されてなることを特徴とする低抵抗抵抗器。

Images