JP2009043958A - Chip type metal plate resistor, and manufacturing method thereof - Google Patents
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本発明は、各種電子機器の電流値検出等に使用されるチップ型金属板抵抗器およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a chip-type metal plate resistor used for detecting a current value of various electronic devices and a manufacturing method thereof.
従来のこの種のチップ型金属板抵抗器は、金属板で構成された抵抗体と、この抵抗体の両端部に設けられ、かつその表面にめっき層が形成された一対の電極とを備えた構成としていた。また、前記抵抗体と一対の電極の接合は、抵抗体と一対の電極を加熱し、めっき層を溶融させることにより行っていた。 A conventional chip-type metal plate resistor of this type includes a resistor composed of a metal plate and a pair of electrodes provided on both ends of the resistor and having a plating layer formed on the surface thereof. Was configured. Further, the resistor and the pair of electrodes are joined by heating the resistor and the pair of electrodes to melt the plating layer.
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
上記した従来のチップ型金属板抵抗器においては、抵抗体と電極とをめっき層を介して接続しているため、抵抗体と電極との間にめっき層が介在することによる接触抵抗が生じ、これにより、抵抗値が安定しないという課題を有していた。 In the above-described conventional chip-type metal plate resistor, since the resistor and the electrode are connected via the plating layer, contact resistance occurs due to the plating layer interposed between the resistor and the electrode, This has a problem that the resistance value is not stable.
本発明は上記従来の課題を解決するもので、抵抗値を安定化させることができるチップ型金属板抵抗器およびその製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a chip-type metal plate resistor capable of stabilizing a resistance value and a manufacturing method thereof.
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項1に記載の発明は、CuまたはNiを主成分とする金属板で構成された抵抗体と、この抵抗体の両端部に設けられた一対の電極と、この電極の表面に設けられためっき層とを備え、前記めっき層、抵抗体および電極を窒素雰囲気中で熱処理することによって前記抵抗体と電極を接合したもので、この構成によれば、抵抗体と電極との間に、めっき層と電極が拡散した金属層が構成されるため、抵抗体と電極との間に接触抵抗が生じることはほとんどなく、また抵抗体と電極の接合強度も高くなり、これにより、抵抗値を安定化させることができるという作用効果が得られるものである。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a resistor composed of a metal plate mainly composed of Cu or Ni, a pair of electrodes provided at both ends of the resistor, and a surface of the electrode. The resistor and the electrode are joined by heat-treating the plating layer, the resistor, and the electrode in a nitrogen atmosphere. According to this configuration, the resistor and the electrode are connected to each other. In addition, since a metal layer in which the plating layer and the electrode are diffused is configured, there is almost no contact resistance between the resistor and the electrode, and the bonding strength between the resistor and the electrode is increased. The effect that the value can be stabilized is obtained.
本発明の請求項2に記載の発明は、特に、めっき層をCu、Sn、Ag、Znの少なくとも1つの金属で構成したもので、この構成によれば、めっき層と電極が拡散した金属層を構成し易いという作用効果が得られるものである。 According to the second aspect of the present invention, the plating layer is composed of at least one metal of Cu, Sn, Ag, and Zn. According to this configuration, the metal layer in which the plating layer and the electrode are diffused is used. The effect that it is easy to construct is obtained.
本発明の請求項3に記載の発明は、一対の電極の表面にめっき層を形成する工程と、CuまたはNiを主成分とする金属板で構成された抵抗体の両端部に前記一対の電極を形成する工程と、窒素雰囲気中において600℃〜1000℃の温度で前記めっき層、抵抗体および電極を加熱する工程とを備えたもので、この製造方法によれば、抵抗体と電極との間に、めっき層と電極が拡散した金属層を形成できるため、抵抗体と電極との間に接触抵抗が生じることはほとんどなく抵抗体と電極の接合強度も高くなり、これにより、抵抗値を安定化させることができるという作用効果が得られるものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a process for forming a plating layer on the surfaces of a pair of electrodes, and the pair of electrodes at both ends of a resistor composed of a metal plate mainly composed of Cu or Ni. And a step of heating the plating layer, the resistor and the electrode at a temperature of 600 ° C. to 1000 ° C. in a nitrogen atmosphere. According to this manufacturing method, the resistor and the electrode Since a metal layer in which the plating layer and the electrode are diffused can be formed between them, there is almost no contact resistance between the resistor and the electrode, and the bonding strength between the resistor and the electrode is increased. The effect that it can be stabilized is obtained.
以上のように本発明のチップ型金属板抵抗器は、めっき層、抵抗体および電極を窒素雰囲気中で熱処理することによって抵抗体と電極を接合しているため、抵抗体と電極との間に、めっき層と電極が拡散して形成された金属層を構成することができ、これにより、抵抗体と電極との間に接触抵抗が生じることはほとんどなくなり、抵抗体と電極の接合強度も高くなるため、抵抗値を安定化させることができるという優れた効果を奏するものである。 As described above, the chip-type metal plate resistor of the present invention joins the resistor and the electrode by heat-treating the plating layer, the resistor and the electrode in a nitrogen atmosphere. Therefore, a metal layer formed by diffusing the plating layer and the electrode can be formed, so that contact resistance is hardly generated between the resistor and the electrode, and the bonding strength between the resistor and the electrode is high. Therefore, the excellent effect that the resistance value can be stabilized is exhibited.
以下、本発明の一実施の形態におけるチップ型金属板抵抗器について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a chip-type metal plate resistor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施の形態におけるチップ型金属板抵抗器の断面図、図2は同チップ型金属板抵抗器の保護膜を除いた状態の斜視図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a chip-type metal plate resistor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the chip-type metal plate resistor with a protective film removed.
本発明の一実施の形態におけるチップ型金属板抵抗器は、図1、図2に示すように、CuまたはNiを主成分とする金属板で構成された抵抗体1と、この抵抗体1の両端部に設けられた一対の電極2と、この電極2の表面に設けられためっき層3とを備えており、そして前記めっき層3、抵抗体1および電極2を窒素雰囲気中で熱処理することによって抵抗体1と電極2を接合しているものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, a chip-type metal plate resistor according to an embodiment of the present invention includes a resistor 1 composed of a metal plate mainly composed of Cu or Ni, and the resistor 1. A pair of
上記構成において、前記抵抗体1は、銅ニッケル、ニッケルクロム、銅マンガンニッケル等からなるCuまたはNiを主成分とする金属板で構成され、その長さは0.4〜15mm、幅は0.15〜10mm、厚みは50〜1000μmとなっている。また、この抵抗体1の下面および上面の一対の電極2が形成されていない箇所と、抵抗体1の側面にはエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の絶縁材からなる保護膜4が形成され、さらに、抵抗体1には抵抗値調整用の切欠き(図示せず)が形成されているものである。
In the above configuration, the resistor 1 is made of a metal plate mainly composed of Cu or Ni made of copper nickel, nickel chromium, copper manganese nickel, etc., and has a length of 0.4 to 15 mm and a width of 0.1 mm. The thickness is 15 to 10 mm, and the thickness is 50 to 1000 μm. Further, a protective film 4 made of an insulating material such as epoxy resin or polyimide resin is formed on the lower surface and upper surface of the resistor 1 where the pair of
また、前記一対の電極2は、抵抗体1とは別体のCuからなる金属で構成されているもので、その長さは抵抗体1の長さの1/10〜1/3となっている。そしてまた、この一対の電極2は断面コ字状に構成されているもので、このコ字状の電極2の凹部に抵抗体1の両端部を嵌め込むように設けられている。
The pair of
さらに、前記一対の電極2の全面にはSnからなるめっき層3が形成されているもので、これにより、チップ型金属板抵抗器は基板に実装されるものである。なお、このめっき層3はSnに限定されるものではなく、Cu、Ag、Ni、Znで構成してもよい。また、電極2の表面にNiからなる下地めっきを形成し、さらにその表面にSn等のめっき層3を形成してもよい。
Further, the
そして、前記抵抗体1と電極2との間には、めっき層3と電極2が拡散して形成された金属層5が形成されるもので、この金属層5は、電極2を構成するCuと、めっき層3を構成するSn等が拡散して混在した部分であり、0.1〜1μmの厚みとなっている。
A metal layer 5 formed by diffusing the
次に、本発明の一実施の形態におけるチップ型金属板抵抗器の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the chip type metal plate resistor in one embodiment of the present invention will be described.
まず、銅ニッケル、ニッケルクロム、銅マンガンニッケル等からなる金属板に切断加工等を施すことにより、板状の抵抗体1を形成するとともに、抵抗体1とは別体のCuからなる金属に打ち抜き加工、プレス加工等を施すことにより、コ字状の一対の電極2を形成する。その後、電極2の全面に電解めっきを施すことにより、Snからなるめっき層3を形成する。
First, a plate-like resistor 1 is formed by cutting a metal plate made of copper nickel, nickel chrome, copper manganese nickel, etc., and punched into a metal made of Cu separate from the resistor 1 A pair of
次に、図1、図2に示すように、抵抗体1の両端部をコ字状の電極2の凹部に嵌め込む。
Next, as shown in FIGS. 1 and 2, both ends of the resistor 1 are fitted into the recesses of the
次に、上記のように構成された抵抗体1、電極2およびめっき層3を、窒素雰囲気中において600℃〜1000℃の温度で加熱して熱処理する。この場合、窒素雰囲気というのは、抵抗体1、電極2、めっき層3を酸化させない雰囲気を示し、例えば、雰囲気が窒素やグリーンガスの場合が考えられる。
Next, the resistor 1, the
また、熱処理における加熱温度を600℃以上としたのは、図3に示すように、抵抗体1と電極2との接合強度を30N以上とすることができるからである。この場合、一般的には、30N以上の接合強度が要求されるものである。なお、図3において、抵抗体1の材料はニッケルクロム、電極2の材料はCu、めっき層3の材料はSnをそれぞれ使用した。さらに、加熱温度を1000℃以下としたのは、1000℃を超えると電極2を構成するCuの融点に近くなって、電極2の形状が安定しないためである。
The reason why the heating temperature in the heat treatment is set to 600 ° C. or more is that, as shown in FIG. 3, the bonding strength between the resistor 1 and the
このように、抵抗体1、電極2およびめっき層3を、窒素雰囲気中において600℃〜1000℃の温度で加熱すれば、抵抗体1と電極2との間に、めっき層3および電極2をそれぞれ構成する金属が拡散して金属層5を形成することができる。
Thus, if the resistor 1, the
次に、抵抗値調整のためにレーザで抵抗体1に切欠き(図示せず)を形成する。 Next, a notch (not shown) is formed in the resistor 1 with a laser for adjusting the resistance value.
そして最後に、抵抗体1の下面および上面における電極2が形成されていない箇所と抵抗体1の側面に保護膜4を形成する。
Finally, the protective film 4 is formed on the lower surface and upper surface of the resistor 1 where the
上記した本発明の一実施の形態におけるチップ型金属板抵抗器においては、めっき層3、抵抗体1および電極2を窒素雰囲気中で熱処理することによって抵抗体1と電極2を接合しているため、抵抗体1と電極2との間に、めっき層3と電極2が拡散して形成された金属層5を構成することができ、これにより、抵抗体1と電極2との間に接触抵抗が生じることはほとんどなくなり、抵抗体と電極の接合強度も高くなるため、抵抗値を安定化させることができるという効果が得られるものである。
In the above-described chip-type metal plate resistor according to one embodiment of the present invention, the resistor 1 and the
すなわち、一対の電極2における実装基板と接する位置の抵抗値はチップ型金属板抵抗器の抵抗値となるが、抵抗体1と電極2との間にめっき層が介在すれば、抵抗体1とめっき層との間、電極2とめっき層との間に接触抵抗が生じてしまうため、所望の抵抗値が得られない可能性があり、特に10mΩ以下の低い抵抗値を確保しようとするとこの接触抵抗は無視できない。これに対し、本発明の一実施の形態においては、抵抗体1と電極2との間にめっき層をそのまま介在させずに、抵抗体1とめっき層3とは600℃以上の高温による熱処理によって強固に接着し、そして電極2とめっき層3とはこれらの金属が拡散した金属層5により接合しているため、接触抵抗が生じることはほとんどなく、その結果、抵抗体1と電極2の接合強度も高くなる。
That is, the resistance value of the pair of
さらに、抵抗体1や電極2に高い圧力を加える必要はないため、抵抗体1、電極2の形状を変形等させることなく、抵抗体1と電極2を強固に接合できる。
Furthermore, since it is not necessary to apply high pressure to the resistor 1 and the
また、電極2の表面の全面に形成されためっき層3は、チップ型金属板抵抗器を実装基板に実装可能にする機能だけでなく、上述したように接触抵抗の発生の抑制も可能にする機能の両方を備えている。
In addition, the
なお、上記本発明の一実施の形態においては、抵抗体1の両端部をコ字状の電極2の凹部に嵌め込むものについて説明したが、図4に示すように平板状の電極2をU字状に折り曲げて、このU字状の電極2で抵抗体1の両端を包み込むように構成したものであってもよく、また、抵抗体1の両端部の下面のみに一対の電極2を設けたものであってもよいものである。
In the above-described embodiment of the present invention, the case where both ends of the resistor 1 are fitted into the recesses of the
本発明に係るチップ型金属板抵抗器は、抵抗値を安定化させることができるという効果を有するものであり、特に各種電子機器の電流値検出等に使用されるチップ型金属板抵抗器およびその製造方法等に適用することにより有用となるものである。 The chip-type metal plate resistor according to the present invention has an effect that the resistance value can be stabilized, and in particular, the chip-type metal plate resistor used for detecting the current value of various electronic devices and the like It becomes useful when applied to a manufacturing method or the like.
1 抵抗体
2 一対の電極
3 めっき層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Resistor 2 A pair of
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