JP2020061504A

JP2020061504A - 抵抗器

Info

Publication number: JP2020061504A
Application number: JP2018192994A
Authority: JP
Inventors: 健一田鹿; Kenichi Tajika
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2020-04-16

Abstract

【課題】本発明は、実装性が悪化するのを防止できる抵抗器を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の抵抗器は、金属で構成された抵抗体１１と、前記抵抗体１１の下面の両端部に設けられた一対の電極１２と、前記抵抗体１１の上面に設けられた第１の基板１３と、前記第１の基板１３の上面に設けられた放熱板１４と、前記抵抗体１１、前記一対の電極１２、前記第１の基板１３の両端部に下地層１９を介して設けられた一対の端面電極１５と、前記放熱板１４の上面に設けられた第２の基板１６とを備え、前記下地層１９は前記放熱板１４の下面に接し、前記放熱板１４、前記第２の基板１６の露出した両端面には接しない。【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器の電流値検出等に使用される高電力で低い抵抗値の抵抗器に関する。

従来のこの種の抵抗器は、図５に示すように、板状または箔状の金属で構成された抵抗体１と、この抵抗体１の第１の面の両端部に形成された一対の電極２と、抵抗体１の第２の面に接着用絶縁体３を介して貼付けされた熱伝導が良好な絶縁性の放熱板４とを備えていた。

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。

特開２０１４−６０４６３号公報

上記従来の抵抗器は、実装用基板との接続性を向上させるために抵抗体１、一対の電極２、接着用絶縁体３、放熱板４の両端面にめっきで一対の端面電極を形成しようとすると、接着用絶縁体３、放熱板４が非導電性であるため、まずスパッタをし、その後、スパッタ層を核としてめっきをして一対の端面電極を形成する必要があった。

しかし、スパッタをしようとしても、抵抗器の厚みが厚いとスパッタされた金属が届かない箇所が生じて、放熱板４の端面のスパッタ層の厚みが薄くなる場所が発生してしまう可能性があり、この場合、一対の端面電極に欠損が生じたり剥離したりし、実装性が悪化するという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、実装性を向上させることができる抵抗器を提供することを目的とするものである。

第１の態様に係る抵抗器は、金属で構成された抵抗体と、前記抵抗体の下面の両端部に設けられた一対の電極と、前記抵抗体の上面に設けられた第１の基板と、前記第１の基板の上面に設けられた放熱板と、前記抵抗体、前記一対の電極、前記第１の基板の両端部に下地層を介して設けられた一対の端面電極と、前記放熱板の上面に設けられた第２の基板とを備え、前記下地層は前記放熱板の下面に接し、前記放熱板、前記第２の基板の露出した両端面には接しない。

下地層を放熱板、第２の基板の端面まで伸ばさなくてもよいため、抵抗器の厚みが厚くてもスパッタされた下地層の金属が届かない箇所が生じる可能性を低減でき、これにより、端面の下地層の厚みが薄くなる場所が発生する可能性を低減でるため、実装性が悪化するのを防止できる。

本発明の一実施の形態における抵抗器の断面図同抵抗器の主要部の上面図同抵抗器の製造方法を示す断面図同抵抗器の製造方法を示す断面図従来の抵抗器の断面図

図１は本開示の一実施の形態における抵抗器の断面図である。

本開示の一実施の形態における抵抗器は、図１に示すように、金属で構成された抵抗体１１と、抵抗体１１の下面の両端部に形成された一対の電極１２と、抵抗体１１の上面に形成された第１の基板１３と、第１の基板１３の上面に形成された放熱板１４と、抵抗体１１の両端面に形成された一対の端面電極１５と、放熱板１４の上面に設けられた第２の基板１６とを備えている。

上記構成において、前記抵抗体１１は、板状または箔状のＣｕＭｎＮｉ（マンガニン）で構成されている。ＣｕＮｉ、ＣｕＭｎ、ＮｉＣｒ、ＣｕＮｉＳｎ等の他の金属材料でもよいが、低ＴＣＲのＣｕＭｎＮｉがより好ましい。

また、抵抗体１１はエッチング等により蛇行状に形成され、さらに１つまたは複数のトリミング溝（図示せず）が設けられ、これにより抵抗値が調整される。

さらに、前記一対の電極１２は、抵抗体１１の下面における両端部に形成されている。また、一対の電極１２は、Ｃｕを主成分とした金属材料を直接めっきして形成する。別体の金属板を抵抗体１１に溶接、クラッド接合したり、抵抗体１１に、スパッタ、印刷したりして形成してもよい。

そしてさらに、抵抗体１１の下面において、一対の電極１２間にエポキシ樹脂またはシリコン樹脂で構成された保護膜１７が設けられている。

また、前記第１の基板１３は、抵抗体１１の上面に直接接するように形成され、エポキシ樹脂にアルミナ粉末を混合させたもので構成された高熱伝導性樹脂基板である。

この第１の基板１３は、アルミナ粉末によって熱伝導性がよく、さらに絶縁性を有している。また、樹脂を含有しているため、プレスすることによって抵抗体１１、放熱板１４との接着性も良好になり、接着剤も不要となる。すなわち、この第１の基板１３を用いることによって、熱伝導性と接着性の両方を満たすことができる。

さらに、前記放熱板１４は、第１の基板１３の上面の両端部に直接形成され、隙間部１８を介して２つの放熱板１４ａ、１４ｂに分割されている。この放熱板１４は、Ｃｕなどの金属で構成されている。

なお、一方の放熱板１４ａは、一対の端面電極１５のうち一方に、他方の放熱板１４ｂは、一対の端面電極１５のうち他方に接続している。

放熱板１４は、Ｃｕなどの金属で構成された板を、第１の基板１３に貼り付けて形成する。また、放熱板１４に隙間部１８を形成することによって、放熱板１４に電流の経路ができないようにしている。隙間部１８は、上面視で抵抗体１１の中央部から外れた箇所に位置し、抵抗体１１のホットスポットを覆うようにして、放熱性を良くしている。

そして、一対の端面電極１５は、抵抗体１１、一対の電極１２、第１の基板１３の両端面に下地層１９を介して形成され、ニッケルめっき、すずめっきで構成されている。ここで、端面は、抵抗体１１に電流が流れる方向に対して互いに離れる方向（長手方向）に位置する面をいう。さらに、一対の端面電極１５は、一対の電極１２の下面にも一体的に形成されている。

そして、実装時には一対の端面電極１５の表面に実装用のはんだめっき（図示せず）が形成され、これにより、抵抗器を実装用基板（以下、図示せず）に実装する。

下地層１９は、抵抗体１１、一対の電極１２、第１の基板１３の両端面、一対の電極１２の下面に接し、銅やニクロムをスパッタすることによって設けられたスパッタ層である。

一対の端面電極１５、下地層１９は、放熱板１４の下面には形成されているが、放熱板１４の露出した（隙間部１８側の端面と対向している）端面には形成されていない。すなわち、放熱板１４の露出した端面、第２の基板１６の端面は、抵抗体１１、第１の基板１３の両端面から外方へ突出し、この突出寸法ｌは、一対の端面電極１５と下地層１９の厚みの合計寸法と略同一で、放熱板１４の露出した両端面と一対の端面電極１５は面一となっている。

前記第２の基板１６は、放熱板１４の上面に設けられ、実装用基板に使用される材料と同じガラスエポキシ（樹脂基板）で構成されている。第２の基板１６によって実装時の熱応力を低減できる。

この第２の基板１６の露出した両端面にも一対の端面電極１５、下地層１９が形成されていない。そして、第１の基板１３、第２の基板１６の厚みは、抵抗体１１、放熱板１４より厚くなっている。

図２は、一実施の形態における抵抗器の上面図であり、抵抗体１１、一対の電極１２、第１の基板１３、放熱板１４を透過して表している。第１の基板１３と第２の基板１６の幅は略等しく、放熱板１４の幅は第１の基板１３、第２の基板１６の幅より狭くなっている。第１の基板１３の長さは、第２の基板１６の長さより上記の突出寸法ｌの分だけ短くなっている。

ここで、図１は図２のＡ−Ａ線断面図である。

なお、第２の基板１６は、樹脂基板ではなく、セラミック、金属であってもよい。また、第２の基板１６の上面に、他の放熱板、他の基板を交互に形成してもよい。

また、本明細書では、実装用基板がある側を下方としている。

この抵抗器では、電流が印加されたときに抵抗体１１で発生する熱が、第１の基板１３を介して放熱板１４へ伝わり、放熱板１４へ伝わった熱が下地層１９、一対の端面電極１５を通って実装用基板に放熱され、さらに、一対の電極１２を通って実装用基板に放熱され、これにより、抵抗体１１の温度を低くすることができる。

次に、上記一実施の形態における抵抗器の製造方法について、図３、図４を参照しながら説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、シート状の抵抗体１１、第１の基板１３、放熱板１４
、第２の基板１６に一対の電極１２、保護膜１７が上記構造になるように形成された１つの抵抗器に対応する部分を、複数形成する。Ｘは隣接する抵抗器の境界面である。

次に、図３（ｂ）に示すように、隣接する２つの抵抗器の間の境界面Ｘの、抵抗体１１、一対の電極１２、第１の基板１３に、ダイシングにより第１溝２０を形成する。

次に、図４（ａ）に示すように、第１溝２０に露出した抵抗体１１、一対の電極１２、第１の基板１３の両端面と、一対の電極１２の下面（図４では上面）に下地層１９をスパッタによって形成する。

これにより、下地層１９が、放熱板１４の下面に接し、放熱板１４、第２の基板１６の露出した両端面とは接しないようにすることができる。

次に、図４（ｂ）に示すように、第１溝２０より幅が狭い第２溝２１を、上面視で第１溝２０と同じ箇所である境界面Ｘに形成する。第２溝２１は放熱板１４、第２の基板１６を貫通する。そして、複数の個片状の抵抗器に分割し、この後、めっきによって一対の端面電極１５を形成する。

なお、図３、図４では、説明を分かりやすくするために、抵抗器を２つとし、下面側を上方に表している。

一実施の形態における抵抗器においては、下地層（スパッタ層）１９を放熱板１４、第２の基板１６の両端面まで伸ばさなくてもよいため、抵抗器の全体の厚みより小さい寸法でスパッタすればよく、第２の基板１６の存在によって抵抗器全体の厚みが厚くなっても、スパッタされた下地層１９の金属が届かない箇所が生じる可能性を低減でき、これにより、下地層１９の厚みが薄くなってしまう可能性を低減でき、一対の端面電極１５に欠損が生じたり剥離したりして、実装性を向上させることができるという効果が得られる。

さらに、放熱板１４の下面に直接下地層１９を形成しているため、放熱板１４と下地層１９、一対の端面電極１５との接触面積を増やすことができ、実装用基板への放熱性がよくなる。

本発明に係る抵抗器は、実装性が悪化するのを防止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高電力で低い抵抗値の抵抗器等に適用することにより有用となる。

１１抵抗体
１２一対の電極
１３第１の基板
１４（１４ａ、１４ｂ）放熱板
１５一対の端面電極
１６第２の基板
１８隙間部
１９下地層

Claims

金属で構成された抵抗体と、前記抵抗体の下面の両端部に設けられた一対の電極と、前記抵抗体の上面に設けられた第１の基板と、前記第１の基板の上面に設けられた放熱板と、前記抵抗体、前記一対の電極、前記第１の基板の両端部に下地層を介して設けられた一対の端面電極と、前記放熱板の上面に設けられた第２の基板とを備え、前記下地層は前記放熱板の下面に接し、前記放熱板、および前記第２の基板の露出した両端面には接しない抵抗器。