JP2018537851A - 表面実装抵抗器および製造方法 - Google Patents

表面実装抵抗器および製造方法 Download PDF

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Abstract

【構成】抵抗器および抵抗器の製造方法に関する。抵抗器は抵抗素子、および複数の導電素子を有する。複数の導電素子を誘電体によって電気的に相互に分離（絶縁）し、複数の導電素子それぞれと抵抗素子の表面との間に設けた接着材によって抵抗素子に熱的に結合する。導電層および半田付け適性をもつ層によって複数の導電素子を抵抗素子に結合する。
【選択図】図１Ａ

Description

関連出願
本発明は２０１５年１０月３０日を出願日とする米国特許出願第１４/９２８，８９３号の優先権を主張する出願である。この米国特許出願の全内容については、本明細書に援用するものとする。
本発明は電子部品分野、より具体的に抵抗器および抵抗器の製造分野に関する。
抵抗器は、電気エネルギーを熱に変換することによって電気抵抗を確保するために回路に使用される受動素子（ｐａｓｓｉｖｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）である。なお、この熱は放散する。抵抗器の場合、電流制限、分圧、電流レベルの検出、信号レベルの調節、能動要素のバイアス化などの多くの目的を対象とする電気回路に使用することができる。高電力抵抗器の場合、自動車制御装置などの用途において必要とされるもので、このような抵抗器は高ワット数の電力を放散することが必要な場合がある。また、これら抵抗器が比較的に高い抵抗値をもつ必要がある場合、きわめて薄い抵抗素子を支持する必要がある上に、長期間にわたってフルパワー負荷の下で抵抗器の抵抗値を維持できなければならない。
以下、本発明の抵抗器および抵抗器の製造方法について説明する。
本発明の一実施態様に従って構成した抵抗器は、抵抗素子および複数の分離された導電素子（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ）を有する。これら複数の導電素子は誘電体によって相互に電気的に絶縁することができ、各導電素子と抵抗素子の表面との間に設層した接着材によって抵抗素子に熱的に結合することができる。これら複数の導電素子については、導電層および半田付け適性をもつ層（ｓｏｌｄｅｒａｂｌｅ ｌａｙｅｒｓ）によって抵抗素子に電気的に結合してもよい。
本発明の別な実施態様は、上面、底面、第１側面、および第１側面に対向する第２側面を有する抵抗素子を有する抵抗器を提供するものである。第１導電素子および第２導電素子については、接着材によって抵抗素子の上面に接合する。第１導電素子と第２導電素子との間には間隙（ｇａｐ）が存在する。第１導電素子と第２導電素子については、抵抗素子の第１側面および第２側面に隣接する抵抗素子の上面の部分が露出するように位置決めする。第１導電層が、第１側面に隣接する抵抗素子の上面の露出部分を被覆し、接着材および第１導電素子に接触し、そして第２導電層が、第２側面に隣接する抵抗素子の上面の露出部分を被覆し、接着材および第２導電素子に接触する。また、第３導電層が、抵抗素子の第１側面に隣接する抵抗素子の底部分にそって位置し、そして第４導電層が、抵抗素子の第２側面に隣接する抵抗素子の底部分にそって位置する。誘電体が第１導電素子および第２導電素子の上面を被覆し、かつ第１導電素子と第２導電素子との間にある間隙を充填する。抵抗器の外面に誘電体を設層するが、この設層については抵抗器の上下面の両面に行ってもよい。
本発明は、抵抗器の製造方法を提供するものでもある。この方法は、以下の工程を有する。即ち、接着材を使用して抵抗素子に導体を積層する工程、導体をマスキングし、パターニングし、導体を複数の導電素子に分割する工程、接着材の一部を抵抗素子から選択的に除去する工程、一つかそれ以上の導電層を抵抗素子にメッキし、抵抗素子を複数の導電素子に電気的に結合する工程、および誘電体を少なくとも複数の導電素子に設層し、複数の導電素子を電気的に相互に分離（絶縁）する工程を有する。
本発明の別な態様は抵抗素子、および接着材によって抵抗素子に熱的に結合した誘電体によって電気的に相互に絶縁した第１導電素子および第２導電素子を有する抵抗器を提供するものである。第１導電層については、抵抗素子の第１側面および第１導電素子の側面に直接接触するように設け、そして第２導電層については、抵抗素子の第２側面および第２導電素子の側面に直接接触するように設ける。第１および第２の半田付け適性をもつ層が、抵抗器の側方側を形成する。
実施例を示す添付図面を参照して以下の説明を読めば本発明をより詳しく理解できるはずである。
本発明に従って構成した抵抗器の一実施態様を示す横断面図である。 回路基板に実装した図１Ａの抵抗器を示す図である。 図１Ａの抵抗器を製造する方法の例示的な実施例を示す流れ図である。 本発明に従って構成した抵抗器の一実施態様を示す横断面図である。 図３の抵抗器を製造する例示的な方法を示す流れ図である。 本発明に従って構成した抵抗器の一実施態様を示す横断面図である。 図５の抵抗器を製造する例示的な方法を示す流れ図である。
以下の説明においていくつかの用語を使用するが、便宜のためであって、いずれも制限を意図するものではない。“右”、“左”、“上部”および“底部/下部”は参照先の添付図面における方向を示す。また、特許請求の範囲および対応する明細書の記載部分で使用する参照部分の単数表現は、特に断らない限り、複数表現を含むものとする。さらに、参照部材だけでなく、これら部材の誘導部材や同等な部材を包摂するものである。“Ａ、Ｂ、またはＣ”などの二つ以上の部材の前に付けた“少なくとも一つ”の表現は、個々の部材Ａ、ＢまたはＣだけでなく、これらの任意の組み合わせを意味する。
図１Ａは、本発明の一実施態様に従って構成した例示的な抵抗器１００（図１Ａでは１００Ａ、そして図１Ｂでは１００Ｂ）を示す図である。以下詳しく説明するように、図１に示した抵抗器１００Ａは、この抵抗器全体にわたって設けられ、かつ第１の半田付け適性をもつ層１６０ａと第２の半田付け適性をもつ層１６０ｂとの間に設けられる抵抗素子１２０を有する。説明のために図１Ａに示した方向/向きにおいて、抵抗素子は上面１２２および底面/下面１２４を有する。抵抗素子１２０については、金属箔抵抗器が好ましい。限定するわけではないが、抵抗素子は銅、銅合金、ニッケル合金、アルミニウム合金やマンガン合金、あるいはこれらの組み合わせた合金から形成することができる。また、抵抗素子は銅/ニッケル/マンガン（ＣｕＮｉＭｎ）合金、ニッケル/クロム/アルミ（ＮｉＣｒＡｌ）合金やニッケル/クロム（ＮｉＣｒ）合金、あるいは当業者にとって金属箔抵抗器として知られている他の合金からも形成することができる。図１Ａにおいて抵抗素子１２０の幅は“ｗ”で示す。さらに、抵抗素子１２０は高さ即ち厚みを有し、図１Ａでは高さ“Ｈ”で示す。
図１Ａに示すように、第１導電素子１１０ａおよび第２導電素子１１０ｂについては、抵抗素子１２０の両側端に隣接して設け、第１導電素子１１０ａと第２導電素子１１０ｂとの間に間隙１９０を設けるのが好ましい。導電素子１１０ａおよび１１０ｂについては、例えばＣ１１０銅やＣ１０２銅などの銅で構成するのが好ましいが、例えばアルミなどの高い伝熱性をもつ他の金属も導電素子に使用することができ、当業者ならば、導電素子として使用可能な金属について知悉しているはずである。第１導電素子１１０ａおよび第２導電素子１１０ｂについては、抵抗素子１２０の外側縁部（あるいは外側面）に対して途中まで延在し、抵抗素子１２０の縁部に隣接して空隙（ｓｐａｃｅｓ）“ｓ”および“ｓ´”を残すのが好ましい。抵抗素子１２０の上面１２２の露出部分は、抵抗素子１２０の側縁部に隣接する空隙“ｓ”および“ｓ´”のそれぞれに臨む、即ち面している。
導電素子１１０ａおよび１１０ｂについては、接着材１３０によって抵抗素子１２０に積層してもよく、あるいはその他の手段で接着、接合または取り付けてもよく、この接着材としては、限定するわけではないが、ＤＵＰＯＮＴ（登録商標）やＰＹＲＡＬＵＸ（登録商標）などの接着材やその他のアクリル系接着材、エポキシ系接着材あるいはポリイミド系接着材をシート形態や液体形態で使用することができる。図１Ａに示すように、接着材１３０については、第１導電素子１１０ａの側縁部から第２導電素子１１０ｂの対向する測縁部まで抵抗素子の中心部分にそってのみ延在するのが好ましい。第１導電素子１１０ａ、第２導電素子１１０ｂおよび接着材１３０については、抵抗素子１２０の上面１２２に隣接する幅“ｗ´”にそって延在する。
第１導電層１５０ａおよび第２導電層１５０ｃについては、抵抗素子１２０の上面１２２に隣接し、かつ導電素子１１０ａおよび１１０ｂの外側縁部（あるいは外側面）にそって存在する空隙“ｓ”および“ｓ´”内に設け、これらに電気的に接続する。第１導電層１５０ａおよび第２導電層１５０ｃについては、抵抗素子の上面１２２に対して導電素子１１０ａおよび１１０ｂの外側縁部（あるいは外側面）にそってメッキするのが好ましい。好適な実施態様では、導電層には銅を使用することができるが、当業者ならば理解できるように、任意のメッキ可能で、導電度の高い金属も使用可能である。
図１Ａに示すように、さらに抵抗素子１２０の底面１２４の少なくとも一部にそって、かつ対向する側端部に隣接して第３導電層１５０ｂおよび第４導電層１５０ｄを設ける。導電層１５０ｂおよび１５０ｄは対向する外縁部を有し、これら外縁部については、抵抗素子１２０の対向する外側縁部（あるいは外側面）、および第１導電層１５０ａおよび第２導電層１５０ｃの対向する外側縁部（あるいは外側面）に対して位置合わせするのが好ましい。第３導電層１５０ｂおよび第４導電層１５０ｄについては、抵抗素子１２０の底面１２４にメッキするのが好ましい。
抵抗素子１２０の位置合わせした外側縁部（あるいは外側面）および導電層１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄの外側縁部（あるいは外側面）が、半田付け適性をもつ表面を形成し、これら表面が半田付け適性をもつ層を受け取る。半田付け適性をもつ層１６０ａおよび１６０ｂについては、抵抗器１００Ａの側方端部１６５ａおよび１６５ｂに個別に取り付けるため、図１Ｂを参照して以下に詳しく説明するように、抵抗器１００Ａを回路基板に半田付けすることが可能になる。図１Ａに示すように、半田付け適性をもつ層１６０ａおよび１６０ｂについては、導電層１５０ｂおよび１５０ｄの底面１５２ｂおよび１５２ｄに少なくとも部分的にそって延在する部分を有するのが好ましい。図１Ａに示すように、半田付け適性をもつ層１６０ａおよび１６０ｂについては、導電層１５０ａおよび１５０ｃの上面１５２ａおよび１５２ｃにそって延在し、かつまた導電素子１１０ａおよび１１０ｂの上面にそって少なくとも部分的に延在する部分を有するのが好ましい。
例えばコーティングなどによって抵抗器１００の表面に誘電体１４０を設層することができる。この誘電体１４０は、空隙または間隙を充填し、これらを相互に電気的に分離（絶縁）することができる。図１Ａに示すように、第１誘電体１４０ａは抵抗器の上部に設層する。この第１誘電体１４０ａについては、半田付け適性をもつ層１６０ａおよび１６０ｂの部分間に延在するのが好ましく、またこれら層は導電素子１１０ａおよび１１０ｂの露出上面を被覆する。第１誘電体１４０ａも導電素子１１０ａと１１０ｂとの間の間隙１９０を充填し、間隙１９０に臨む接着材１３０の露出部分を被覆する。第２誘電体１４０ｂについては、抵抗素子１２０の底面にそって、かつ半田付け適性をもつ層１６０ａと１６０ｂとの間に設層し、導電層１５０ｂおよび１５０ｄの露出部分および抵抗素子１２０の底面１２４を被覆する。
図１Ｂは、回路基板１７０に実装された例示的な抵抗器１００Ｂを示す図である。抵抗器１１０Ｂは抵抗器１００Ａと同じであり、図１Ｂにおいても同じ部品は同じ参照符号で示す。図１Ｂに示す実施例では、半田付け適性をもつ層１６０ａと１６０ｂとの間に半田接続１８０ａおよび１８０ｂを使用し、かつ回路基板１７０に半田パッド１７５ａおよび１７５ｂを使用して、抵抗器１００Ｂを回路基板１７０に実装する。
導電素子１１０ａおよび１１０ｂについては、接着材１３０によって抵抗素子１２０に結合し、そして導電層１５０ａおよび１５０ｃを介してその側方端部または表面、あるいは外側端部または表面において抵抗素子に結合する。なお、導電素子１１０ａおよび１１０ｂについては、抵抗素子１２０に熱的におよび／または機械的におよび／または電気的に結合/接続するか、あるいはその他の手段によって接着、接合または取り付けてもよく、あるいは導電層１５０ａおよび１５０ｃに熱的におよび／または機械的におよび／または電気的に結合/接続するか、あるいはその他の手段によって接着、接合または取り付けてもよい。留意すべき点は、導電層１５０ａおよび１５０ｃが、抵抗器１００Ｂを実装したときに、回路基板１７０から最も遠い抵抗素子の表面１２２から抵抗素子１２０と導電素子１１０ａおよび１１０ｂとの間を電気的に接続する点である。抵抗素子１２０と各導電素子１１０ａおよび１１０ｂの側方端部との間を熱的に、電気的におよび／または機械的に結合/接続すると、導電素子１１０ａおよび１１０ｂを抵抗素子１２０の支持体として、同時にヒートスプレッダーとして利用できる。導電素子１１０ａおよび１１０ｂを抵抗素子１２０の支持体として使用する場合には、抵抗素子１２０を自立式抵抗素子よりも薄く構成できるため、約０．０１５インチ〜約０．００１インチの金属箔を使用して抵抗器１００Ｂの抵抗値を１ｍΩ〜２０Ωにすることができる。抵抗素子１２０の支持体として使用できるだけなく、導電素子１１０ａおよび１１０ｂは、ヒートスプレッダーとして効率高く使用でき、ヒートスプレッダーを使用しない抵抗器と比較した場合、抵抗器１００Ｂのパワーの放散をより強くできる。例えば、２５１２サイズの金属ストリップ抵抗器の場合、代表的な電力定格は１Ｗである。本発明の実施態様を使用した場合、２５１２サイズの金属ストリップ抵抗器の電力定格を３Ｗにすることができる。
さらに、回路基板１７０から最も遠い抵抗素子の表面において抵抗素子１２０と導電素子１１０ａおよび１１０ｂとを電気的に接続すると、抵抗素子と導電素子との接続が、抵抗器１００と回路基板１７０との間の半田付け点に暴露されることがなくなり、熱膨張係数（ＴＣＥ）のために抵抗器が故障する恐れが小さくなるか、なくなる。さらに、ＰＣＢに最も近い抵抗素子の側に１５０ｂや１５０ｄなどの導電層を使用すると、半田付け点強度をより強くでき、抵抗器を半田リフロー時にＰＣＢパッドの中心に設けることができる。
上記以外の抵抗器設計およびこれら抵抗器の製造の実施例を図２〜図６を参照して以下に説明する。これら添付図面には、抵抗器１００Ａおよび１００Ｂと全体的に同じ設計目標を実現することができる異なる設計を示す。なお、当業者ならば、他の抵抗器設計および製造方法が本発明の範囲内で実施できることは理解できるはずである。
図２は、図１の抵抗器を製造する方法の例示的な実施例２００を示す流れ図である。図２に示す例示的な方法では、導電層および抵抗素子１２０から汚染を洗浄除去し（２０５）、例えば所望のシートサイズに切断する（２１０）。接着剤１３０を使用して導電層および抵抗素子１２０を積層する（２１５）。目的に応じて、抵抗素子１２０および導電層をマスキングし（２２０）、パターン化する（２２５）。例示的な抵抗器１００の場合、導電層をマスキングし、パターン化すると、例えば、導電層を分離し、導電素子１１０ａおよび１１０ｂを形成することができる。接着材１３０の少なくとも一部を抵抗素子１２０の表面１２２から選択的に除去することができるため（２３０）、例えば導電層１５０ａおよび１５０ｃのための空隙を形成でき、抵抗素子１２０と導電素子１１０ａおよび１１０ｂとを電気的に接続することができる。
導電素子１１０ａ、１１０ｂおよび抵抗素子１２０については、目的に応じてマスキングし、メッキパターンを形成し、次にメッキを行えばよい（２３５）。このメッキは、例えば導電層１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃおよび１５０ｄの一つかそれ以上を設層するために使用することができる。メッキ終了後は、マスクを取り外し、抵抗素子を校正すればよい（２４０）。この校正については、例えば抵抗金属箔を目的の厚みまで薄くするか、あるいは、例えば抵抗器のターゲット抵抗値に基づいて、特定の位置の抵抗金属箔に切れ目を入れて電流路を形成することによって実施することができる。抵抗器１００の上面および／または底面に誘電体１４０を設層する。この誘電体１４０については、例えばコーティングなどによって導電素子１１０ａおよび１１０ｂの露出上面に設層するのが好ましい（２４５）。誘電体１４０ａが、導電素子１１０ａと１００ｂとの間に空隙がある場合にはこれを充填し、これら素子を電気的に相互に分離（絶縁）する。この方法によって形成したプレートを次に個々のピースに単体化すると、個々の抵抗器１００を形成することができる（２５０）。次に、例えばメッキなどによって、半田付け適性をもつ層１６０ａおよび１６０ｂを個々の抵抗器１００の側方縁部１６５ａおよび１６５ｂに取り付けるか、形成すればよい（２５５）。
図３は、本発明の一実施態様に従って構成した別な例示的な抵抗器３００を示す図である。抵抗器１００と同様に、図３に示す抵抗器３００は、以下に詳しく説明するように、抵抗器全体に位置し、かつ半田付け適性をもつ第１層３６０ａと第２層３６０ｂとの間に位置する抵抗素子３２０を有する。例示を目的として図３に示す向きにおいて、抵抗素子３２０は上面３２２および底面３２４を有する。抵抗素子については、金属箔抵抗器が好ましい。抵抗素子３２０は幅をもち、図３において“ｗ”で示す。さらに、抵抗素子３２０は高さ即ち厚みを有し、図３において高さ“Ｈ”で示す。抵抗素子３２０の上面３２２の露出部分は、抵抗素子３２０の側縁部に隣接する空隙“ｓ”および“ｓ´”それぞれに臨んでいる。
図３に示すように、第１導電素子３１０ａおよび第２導電素子３１０ｂは、抵抗素子３２０の側端部に隣接し、第１導電素子３１０ａと第２導電素子３１０ｂとの間に間隙３９０を設けるのが好ましい。導電素子３１０ａおよび３１０ｂについては、銅から構成するのが好ましい。
導電素子３１０ａおよび３１０ｂについては、接着材３３０によって抵抗素子３２０に積層するか、あるいは他の手段によって抵抗素子３２０に接合または取り付ければよい。図３に示すように、接着材３３０については、抵抗素子の中心部分にそってのみ延設し、抵抗素子３２０の上面に隣接する幅“ｗ”にそって延設するのが好ましい。
導電素子３１０ａおよび３１０ｂについては、それぞれが抵抗素子３２０の上面３２２の一部にそって間隙３９０の外縁部から接着材３３０のそれぞれの外縁部まで延在し、かつそれぞれが抵抗素子３２０に向かって外向きかつ下向き角度を有する部分をもつように構成する。なお、この角度部分は空隙“ｓ”および“ｓ´”内に位置し、抵抗素子３２０の上面３２２に直接接触する。導電素子３１０ａおよび３１０ｂの角度付き部分については、領域“ｓ”内において導電素子３１０ａおよび３１０ｂと抵抗素子３２０の表面３２２とが電気的に、熱的にかつ機械的に密接に接触するように、また領域“ｓ´”内において導電素子３１０ａおよび３１０ｂと抵抗素子３２０の表面３２２とが電気的に、熱的にかつ機械的に密接に接触するように位置決めしかつ配置するのが好ましい。導電素子３１０ａおよび３１０ｂの上部３１２ａおよび３１２ｂの形状については、変更でき、即ちほとんど目につかない段差から、円形縁部などの円形や数度〜９０度未満の傾斜をもつ角度の範囲内で変更できるが、これら領域が上記のように密接な接触を担保する限りにおいてである。
図３に示すように、第１導電層３５０ａおよび第２導電層３５０ｂについては、抵抗素子３２０の底面３２４に沿う対向側端部にそって設ける。導電層３５０ａおよび３５０ｂは対向外縁部を有し、これら縁部については、抵抗素子３２０の対向外縁部に、かつ導電素子３１０ａおよび３１０ｂの対向外縁部に位置を合わせるのが好ましい。また第１導電層３５０ａおよび第２導電層３５０ｂについては、抵抗素子３２０の底面３２４にメッキするのが好ましい。
抵抗素子３２０の外側縁部（あるいは外側面）、導電素子３１０ａおよび３１０ｂの外側面、および導電層３５０ａおよび３５０ｂの外側縁部（あるいは外側面）が半田付け適性をもつ層を受け取る半田付け適性をもつ表面を形成する。半田付け適性を持つ層３６０ａおよび３６０ｂについては、抵抗器３００の側方端部３６５ａおよび３６５ｂに取り付けることができるため、抵抗器３００を回路基板に半田付けすることができる。図３に示すように、半田付け適性をもつ層３６０ａおよび３６０ｂについては、導電層３１０ａおよび３１０ｂの成形上部３１２ａおよび３１２ｂに沿って延在し、導電素子３１０ａおよび３１０ｂの上面にそって少なくとも部分的に延在し、かつ導電層３５０ａおよび３５０ｂの底面にそって少なくとも部分的に延在する部分を有することが好ましい。
例えばコーティングなどによって抵抗器３００の表面に誘電体３４０を設層することができる。この誘電体３４０は、空隙または間隙を充填し、これらを相互に電気的に分離（絶縁）する。図３に示すように、第１誘電体３４０ａは抵抗器３００の上部に設層する。この第１誘電体３４０ａについては、半田付け適性をもつ層３６０ａおよび３６０ｂの部分間に延在するのが好ましく、またこれら層は導電素子３１０ａおよび３１０ｂの露出上面を被覆する。第１誘電体３４０ａも導電素子３１０ａと３１０ｂとの間の間隙３９０を充填し、間隙３９０に臨む接着材３３０の露出部分を被覆する。第２誘電体３４０ｂについては、抵抗素子３２０の底面にそって、かつ半田付け適性をもつ層３６０ａと３６０ｂとの部分間に設層し、導電層３５０ａおよび３５０ｄの露出部分および抵抗素子３２０の底面３２４を被覆する。
図４は、抵抗器３００を製造する例示的な方法４００を示す流れ図である。図４に示す例示的な方法では、導電層および抵抗素子３２０から汚染を洗浄除去し（４０５）、例えば所望のシートサイズに切断する（４１０）。接着剤３３０を使用して導電層および抵抗素子３２０を積層する（４１５）。目的に応じて、抵抗素子３２０および導電層をマスキングし（４２０）、パターン化する（４２５）。例示的な抵抗器３００の場合、導電層をマスキングし、パターン化すると、例えば、導電層を分離し、導電素子３１０ａおよび３１０ｂを形成することができる。接着材３３０の少なくとも一部を抵抗素子３２０の表面３２２から選択的に除去することができるため（４３０）、例えば導電層３５０ａおよび３５０ｃのための空隙を形成でき、導電素子３１０ａおよび３１０ｂを直接接続することができる。
導電素子３１０ａ、３１０ｂおよび抵抗素子３２０については、目的に応じてマスキングし、メッキパターンを形成し、次にメッキを行えばよい（４３５）。このメッキは、例えば導電層３５０ａおよび３５０ｂの一つかそれ以上を抵抗素子３２０の表面３２４に設層するために使用することができる。メッキ終了後は、マスクを取り外し、抵抗素子を校正すればよい（４４０）。この校正については、例えば抵抗金属箔を目的の厚みまで薄くするか、あるいは例えば抵抗器のターゲット抵抗値に基づいて特定の位置の抵抗金属箔に切れ目を入れて電流路を形成することによって実施することができる。次に、導電素子３１０ａおよび３１０ｂをスエージングし、接着材３３０の選択的除去によって露出している抵抗素子３２０の表面３２２の部分を被覆すればよい（４４５）。
誘電体３４０については、例えばコーティングなどによって抵抗素子３２０の底面３２４および/または導電素子３１０ａおよび３１０ｂに設層すればよい（４５０）。この誘電体３４０ａは、導電素子３１０ａと３１０ｂとの間に空隙があればこれを充填し、これら素子を電気的に相互に分離（絶縁）する。この方法によって形成したプレートを次に個々のピースに単体化すると、個々の抵抗器３００を形成することができる（４５５）。次に、メッキなどによって、半田付け適性をもつ層３６０ａおよび３６０ｂを個々の抵抗器３００の側方縁部３６５ａおよび３６５ｂに取り付けるか、形成すればよい（４６０）。
図５は、本発明の一実施態様に従って構成した別な例示的な抵抗器５００を示す図である。抵抗器１００および３００と同様に、図５に示す抵抗器５００は、以下に詳しく説明するように、抵抗器全体に位置し、かつ半田付け適性をもつ第１層５６０ａと第２層５６０ｂとの間に位置する抵抗素子５２０を有する。例示を目的として図５に示す向きにおいて、抵抗素子は上面５２２および底面５２４を有する。抵抗素子５２０については、金属箔抵抗器が好ましい。抵抗素子５２０は幅をもち、図５において“ｗ´”で示す。さらに、抵抗素子５２０は高さ即ち厚みを有し、図５において高さ“Ｈ”で示す。抵抗素子５２０の露出側は、図５において抵抗素子５２０の側縁部に隣接する空隙“ｓ”および“ｓ´”それぞれに臨んでいる。
図５に示すように、第１導電素子５１０ａおよび第２導電素子５１０ｂについては、抵抗素子５２０に隣接配置し、そして第１導電素子５１０ａおよび第２導電素子５１０ｂとの間に間隙５９０を設けるのが好ましい。導電素子５１０ａおよび５１０ｂについては銅で構成するのが好ましく、また第１導電素子５１０ａおよび第２導電素子５１０ｂについては、抵抗素子５２０の外側縁部に位置合わせするのが好ましい。
導電素子５１０ａおよび５１０ｂについては、接着材５３０によって抵抗素子５２０に積層してもよく、あるいはその他の手段で接合または取り付けてもよい。図５に示すように、接着材５３０については、抵抗素子５２０の全上面５２２にそって延在しておくのが好ましい。抵抗素子５２０および接着材５３０は幅を有し、“ｗ´”で示す。
第１導電層５５０ａおよび第２導電層５５０ｂについては、抵抗素子５２０、接着材５３０および導電素子５１０ａおよび５１０ｂそれぞれの外縁部（または外側面）にそって空隙“ｓ”および“ｓ´”内に設け、これらを電気的に接続する。第１導電層５５０ａおよび第２導電層５５０ｂについては、抵抗素子５２０の底面５２４に抵抗素子５２０および導電素子５１０ａおよび５１０ｂの外縁部にそってメッキするのが好ましい。
抵抗素子５２０、接着材５３０および導電層５５０ａおよび５５０ｂの位置を合わせた外側縁部（または外側面）が、半田付け適性をもつ層を受け取る半田付け適性をもつ表面を形成する。半田付け適性をもつ層５６０ａおよび５６０ｂについては、抵抗器５００の側方端部５６５ａおよび５６５ｂに個別に取り付け、抵抗器５００を回路基板に半田付けしてもよい。図５に示すように、半田付け適性をもつ層５６０ａおよび５６０ｂについては、導電層５５０ａおよび５５０ｂの底面にそって少なくとも部分的に延在し、かつ導電層５５０ａおよび５５０ｂおよび導電素子５１０ａおよび５１０ｂの上面にそって少なくとも延在する部分を有するのが好ましい。
例えばコーティングなどによって、抵抗器５００の表面に誘電体５４０を設層することができる。誘電体５４０は空隙または間隙を充填し、これらを電気的に相互に分離（絶縁）する。図５に示すように、抵抗器の上部に第１誘電体５４０ａを設層する。この第１誘電体５４０ａについては、半田付け適性をもつ層５６０ａと５６０ｂの一部の間に延在し、かつ導電素子５１０ａおよび５１０ｂの露出上面を被覆するのが好ましい。第１誘電体５４０ａも導電素子５１０ａと５１０ｂとの間の間隙５９０を充填し、この間隙５９０に臨む接着材５３０の露出部分を被覆する。抵抗素子５２０の底面にそって半田付け適性をもつ層５６０ａおよび５６０ｂの一部の間に第２誘電体５４０ｂを設層し、導電層５５０ａおよび５５０ｂの露出部分、および抵抗素子５２０の底面５２４を被覆する。
図６は、抵抗器５００を製造する例示的な方法を示す流れ図である。図６に示す例示的な方法では、導電層および抵抗素子５２０から汚染を洗浄除去し（６０５）、例えば所望のシートサイズに切断する（６１０）。接着剤５３０を使用して導電層および抵抗素子５２０を積層する（６１５）。目的に応じて、抵抗素子５２０および導電層をマスキングし（６２０）、パターン化する（６２５）。例示的な抵抗器５００の場合、導電層をマスキングし、パターン化すると、例えば、導電層を分離し、導電層５１０ａおよび５１０ｂを形成することができる。
導電素子５１０ａ、５１０ｂおよび抵抗素子５２０については、目的に応じてマスキングし、メッキパターンを形成し、次にメッキを行えばよい（６３０）。このメッキは、例えば導電層５５０ａおよび５５０ｂの一つかそれ以上を設層するために使用することができる。メッキ終了後は、マスクを取り外し、抵抗素子を校正すればよい（６３５）。この校正については、例えば抵抗金属箔を目的の厚みまで薄くするか、あるいは例えば抵抗器のターゲット抵抗値に基づいて特定の位置の抵抗金属箔に切れ目を入れて電流路を形成することによって実施することができる。誘電体５４０については、（コーティングなどによって）抵抗素子５２０および導電素子５１０ａおよび５１０ｂのうちの一つか両者に設層すればよい（６４０）。この誘電体５４０ａは、導電素子５１０ａと５１０ｂとの間に空隙があればこれを充填し、これら素子を電気的に相互に分離（絶縁）する。この方法によって形成したプレートを次に個々のピースに単体化すると、個々の抵抗器５００を形成することができる（６４５）。次に、例えばメッキなどによって、半田付け適性をもつ層５６０ａおよび５６０ｂを個々の抵抗器５００の側方縁部５６５ａおよび５６５ｂに取り付けるか、形成すればよい（６５０）。図５および図６に示す実施態様では、単体化中に接着材５３０をせん断することができるため、二次的なレージング操作（ｌａｓｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）においてＫａｐｔｏｎ（登録商標）などの接着材を除去する必要がなくなり、メッキ前に抵抗素子を露出することができる。
本発明の特徴や素子について、例示的な実施態様において特定の組み合わせで記載したが、各特徴は例示的な実施態様における他の特徴および素子を使用せずに単独で使用することができ、また本発明の他の特徴および素子と併用することも可能である。
１００、１００Ａ、１００Ｂ、３００、５００：抵抗器
１１０ａ、３１０ａ、５１０ａ：第１導電素子、導電素子
１１０ｂ、３１０ｂ、５１０ｂ：第２導電素子、導電素子
１２０、３１０、３２０、５２０：抵抗素子
１２２、３２２：上面、表面
１２４：底面、下面
１３０、３３０、５３０：接着材
１４０、３４０、５４０：誘電体
１４０ａ、３４０ａ：第１誘電体、誘電体
１４０ｂ：第２誘電体
１５０ａ、３５０ａ、５５０ａ：第１導電層、導電層
１５０ｂ：第３導電層、導電層
１５０ｃ、３５０ｂ、５５０ｂ：第２導電層、導電層
１５０ｄ：第４導電層、導電層
１５２ａ、１５２ｃ、５２２：上面
１５２ｂ、１５２ｄ、５２４：底面
１６０ａ、１６０ｂ：層
１６５ａ、１６５ｂ、３６５ａ、３６５ｂ、５６５ａ、５６５ｂ：側方端部
１７０：回路基板
１７５ａ、１７５ｂ：半田パッド
１８０ａ、１８０ｂ：半田接続
１９０、３９０、５９０：間隙
２００：実施例
３１２ａ、３１２ｂ：上部
３２４：底面、表面
３６０ａ、５６０ａ：第１層、層
３６０ｂ、５６０ｂ：第２層、層
４００：方法
５４０ａ：第１誘電体
ｗ、ｗ´：幅
Ｈ：高さ
ｓ、ｓ´：空隙

Claims (20)

  1. 抵抗器であって、
    上面、底面、第１側面およびこの第１側面に対向する第２側面を有する抵抗素子；
    接着材によって前記抵抗素子の前記上面に接合した第１導電素子および第２導電素子であって、前記第１導電素子と前記第２導電素子との間に間隙を設け、かつ前記抵抗素子の前記第１側面および前記第２側面に隣接して前記抵抗素子の前記上面の一部が露出するように前記第１導電素子および前記第２導電素子を位置決めした第１導電素子および第２導電素子；
    前記第１側面に隣接し、かつ前記第１導電素子に接触する抵抗素子の前記上面の前記露出部分を被覆する第１導電層；
    前記第２側面に隣接し、かつ前記第２導電素子に接触する抵抗素子の前記上面の前記露出部分を被覆する第２導電層；
    前記抵抗素子の底部にそって、かつ前記抵抗素子の第１側部に隣接して位置決めした第３導電層；
    前記抵抗素子の底部にそって、かつ前記抵抗素子の第２側部に隣接して位置決めした第４導電層；
    前記第１導電素子および前記第２導電素子の上面を被覆し、かつ前記第１導電層および前記第２導電層の間の前記間隙を充填する誘電体；および
    前記抵抗器の表面に設層した誘電体を有することを特徴とする抵抗器。
  2. さらに、前記抵抗器の第１側部を被覆し、前記第１導電層、前記抵抗素子および前記第３導電層と接触する半田付け適性をもつ第１層、および
    前記抵抗器の第２側部を被覆し、前記第２導電層、前記抵抗素子および前記第４導電層と接触する半田付け適性をもつ第２層を有する請求項１に記載の抵抗器。
  3. 半田付け適性をもつ前記第１層が前記第１導電素子の前記上面の少なくとも一部、および前記第３導電層の底面の少なくとも一部を被覆する請求項２に記載の抵抗器。
  4. 半田付け適性をもつ前記第２層が前記第２導電素子の前記上面の少なくとも一部、および前記第４導電層の底面の少なくとも一部を被覆する請求項３に記載の抵抗器。
  5. 接着材によって、前記第１導電素子および前記第２導電素子を前記抵抗素子に接合した請求項１に記載の抵抗器。
  6. 前記第１/第２導電素子と前記抵抗素子との間にのみ前記接着材を設けた請求項５に記載の抵抗器。
  7. 前記抵抗素子の前記第１側面に隣接して前記接着材の少なくとも一部を設け、前記第１導電層が前記接着材の一部に接触し、前記抵抗素子を前記第１導電素子に接続する請求項５に記載の抵抗器。
  8. 前記抵抗素子の前記第２側面に隣接して前記接着材の少なくとも一部を設け、前記第２１導電層が前記接着材の一部に接触し、前記抵抗素子を前記第２導電素子に接続する請求項７に記載の抵抗器。
  9. 前記第１導電層および前記第２導電層それぞれが上部を有し、この上部が段差、角度、あるいは円形形状を有する請求項１に記載の抵抗器。
  10. 第１誘電体が前記抵抗器の前記上部の少なくとも一部を被覆し、かつ第２誘電体が前記抵抗器の前記底部の少なくとも一部を被覆する請求項１に記載の抵抗器。
  11. 前記第１導電層および前記第３導電層を単層の導電層として形成した請求項１に記載の抵抗器。
  12. 前記第２導電層および前記第４導電層を単層の導電層として形成した請求項１１に記載の抵抗器。
  13. 前記抵抗素子を銅/ニッケル/マンガン（ＣｕＮｉＭｎ）、ニッケル/クロム/アルミニウム（ＮｉＣｒＡｌ）、あるいはニッケル/クロム（ＮｉＣｒ）から構成した請求項１に記載の抵抗器。
  14. 前記抵抗素子の厚みが約０．００１インチ〜約０．０１５インチである請求項１に記載の抵抗器。
  15. 前記導電素子を銅またはアルミニウムから構成した請求項１に記載の抵抗器。
  16. 接着材を使用して導体を抵抗素子に積層する工程；
    前記導体をマスキングし、パターン化して前記導体を複数の導電素子に分割する工程；
    前記接着材の一部を前記抵抗素子から選択的に除去する工程；
    前記抵抗素子に一つかそれ以上の導電層をメッキして、前記抵抗素子を前記複数の導電素子に電気的に結合する工程；および
    少なくとも前記複数の導電素子に誘電体を設層して、前記複数の導電素子を相互に電気的に分離（絶縁）する工程を有することを特徴とする抵抗器の製造方法。
  17. さらに、前記抵抗素子の底面に一つかそれ以上の導電層をメッキによって付加する工程を有する請求項１６に記載の製造方法。
  18. さらに、前記抵抗器の前記側面に半田付け適性をもつ層をメッキする工程を有する請求項１６に記載の製造方法。
  19. 前記半田付け適性をもつ層が、前記抵抗素子、前記導電素子、前記導電層、および前記接着材に接触する請求項１８に記載の製造方法。
  20. 抵抗素子；
    誘電体によって相互に電気的に絶縁され、接着材によって前記抵抗素子に熱的に接合された第１/第２導電素子；
    前記抵抗素子の第１側面および前記第１導電素子の第１側面に直接接触するように設けた第１導電層；
    前記抵抗素子の第２側面および前記第２導電素子の第２側面に直接接触するように設けた第２導電層；および
    前記抵抗器の側方側部を形成する半田付け適性をもつ第１/第２層を有することを特徴とする抵抗器。
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