JP2020136330A

JP2020136330A - 抵抗器

Info

Publication number: JP2020136330A
Application number: JP2019024075A
Authority: JP
Inventors: 田村　隆明; Takaaki Tamura; 隆明田村
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-02-14
Filing date: 2019-02-14
Publication date: 2020-08-31

Abstract

【課題】本発明は、放熱層の剥離を防止できる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】本発明の抵抗器は、金属で構成された抵抗体１１と、前記抵抗体１１の両端部に位置する一対の電極１２と、前記抵抗体１１の少なくとも一面１１ａを覆う放熱層１３とを備え、前記放熱層１３は金属繊維不織布で構成されている。また、前記抵抗体１１の一面１１ａと対向する他面１１ｂに前記一対の電極１２を設け、前記抵抗体１１の他面１１ｂの前記一対の電極１２間にも前記放熱層１３が設けられている。【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の金属板を抵抗体とした抵抗器に関する。

従来のこの種の抵抗器は、図６に示すように、板状の金属で構成された抵抗体１と、この抵抗体１の両端部に形成された一対の電極２と、抵抗体１にエポキシ樹脂などの絶縁性接着層３を介して形成された銅板からなる放熱層４を備えていた。

なお、この種の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２００９−２８９７７０号公報

上記従来の抵抗器は、抵抗体１と放熱層４との熱膨張率の違いによって、熱衝撃が生じると、放熱層４が抵抗体１から剥離する可能性があるという課題を有していた。

本開示は上記従来の課題を解決するもので、放熱層の剥離を防止できる抵抗器を提供することを目的とする。

第１の態様に係る抵抗器は、金属で構成された抵抗体と、前記抵抗体の両端部に位置する一対の電極と、前記抵抗体の少なくとも一面を覆う放熱層とを備え、前記放熱層は金属繊維不織布、金属織網、平編金属線のうち少なくとも１つで構成されている。

第２の態様に係る抵抗器は、第１の態様において、前記抵抗体の前記一面と対向する他面に前記一対の電極が設けられ、前記抵抗体の他面の前記一対の電極間に前記放熱層が設けられている。

第３の態様に係る抵抗器は、第１の態様において、前記放熱層は前記抵抗体の端面を覆っている。

第４の態様に係る抵抗器は、第１の態様において、前記放熱層は前記抵抗体の側面を覆っている。

以上のように本開示の抵抗器は、放熱層として金属繊維不織布を用いているため、熱衝撃による応力を緩和でき、これにより、放熱層が抵抗体から剥離するのを防止できる。

本開示の一実施の形態における抵抗器の断面図同抵抗器の他の例の断面図同抵抗器の他の例の下面図図３のＡ−Ａ線断面図図３のＢ−Ｂ線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チップ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の両端部に位置する一対の電極１２と、抵抗体１１の一面（上面）１１ａを覆う銅繊維不織布からなる放熱層１３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ＣｕＮｉ、ＣｕＭｎＮｉ、ＮｉＣｒ等の金属で構成されている。また、抵抗体１１にはパンチング等により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の両端部の一面と対向する他面（下面）１１ｂに形成され、抵抗体１１と電気的に接合されている。また、一対の電極１２は、Ｃｕを主成分とした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に金属材料を直接めっき、スパッタ、印刷したりして形成する。

そして、一対の電極１２の幅（一対の電極１２が並ぶ方向と直交する方向の寸法）は抵抗体１１の幅と略等しい。さらに、一対の電極１２の周囲の露出する面には、ニッケルめっき、すずめっきで構成されためっき層１４が形成される。めっき層１４によって実装用基板に抵抗器が実装される。

また、前記放熱層１３は、抵抗体１１の上面の略全面を覆うように板状に設けられ、銅繊維不織布にエポキシ樹脂を含有したもので構成されている。

ここで、銅繊維不織布は、複数の銅繊維を加熱することによって、銅繊維同士を絡み合わせるように結着したもので、多孔質構造となっている。この銅繊維不織布にエポキシ樹脂を含浸して絶縁性を備えたものを放熱層１３としている。

この放熱層１３は、抵抗体１１の上面１１ａに形成された接着層１５を介して抵抗体１１に貼り付けられている。接着層１５としてはエポキシ樹脂を使用できる。

さらに、抵抗体１１の下面１１ｂにおける一対の電極１２間にも、銅繊維不織布で構成された前記放熱層１３が設けられている。

また、放熱層１３は、大判の銅繊維不織布に樹脂を含浸し、個片化したものを抵抗体１１に貼り付ける。このとき、放熱層１３の上面や端面を覆うように保護膜（図示せず）を設けてもよい。さらに、大判の銅繊維不織布を個片化した後、個片状の銅繊維不織布に電着塗装あるいは樹脂を含浸して周囲を絶縁保護したものを抵抗体１１に貼り付けてもよい。

電着塗装とは、水に分散、溶解させた電着塗装用塗料（エポキシ樹脂)に、導電性を持つ被塗物（個片状の銅繊維不織布）を浸漬し、被塗物と電極の間に電圧を加え、電流を流すことにより被塗物の表面に均一な膜を形成させる塗装方法である。

なお、放熱層１３として、多孔質構造の銅織網あるいは平編銅線にエポキシ樹脂を含浸させたものを使用してもよい。銅織網は銅をメッシュ状に成型したもの、平編銅線は細い銅線を集合し、これを編組して平面状に成型したものである。

ここで、放熱層１３に用いる金属は銅ではなく銀などの他の導電性金属でもよい。

本一実施の形態における抵抗器においては、放熱層１３として金属繊維不織布を用いているため、熱衝撃による応力を緩和でき、これにより、放熱層１３が抵抗体１１から剥離するのを防止できるという効果が得られる。

すなわち、放熱層１３は多孔質構造によるフレキシビリティー性とクッション性を持っているため、熱衝撃の印加時に抵抗体１１との熱膨張率の違いによって発生する応力を吸収でき、これにより、放熱層１３が抵抗体１１から剥離するのを防止できる。

また、放熱層１３は多孔質構造であるため、銅板よりも大きな表面積を有し、これにより、銅が本来もつ熱伝導性と繊維間の空隙により高い熱伝導性が得られるため、抵抗体１１で発生した熱の放熱性が向上する。

さらに、放熱層１３の表面に凹凸があるため、表面積が増え、抵抗体１１で発生した熱の放熱性がより向上する。そして、放熱層１３の表面の凹凸によって、抵抗体１１との密着性が増える。

そしてさらに、抵抗体１１の上面１１ａ、下面１１ｂの両方に放熱層１３を設けているため、熱衝撃による応力をより緩和することができる。特に、抵抗体１１の下面１１ｂの放熱層１３が一対の電極１２に直接接しているため、抵抗体１１で発生した熱が伝わる放熱層１３を介して一対の電極１２に直接放熱させることができ、そして、一対の電極１２を介して実装用基板に効率的に放熱させることができる。

ここで、図２に示すように、放熱層１３は、さらに抵抗体１１の端面（一対の電極１２が並ぶ方向に露出する面）も覆うようにしてもよい。このとき、抵抗体１１の上面１１ａの放熱層１３と一体的に設ける。この構成により、さらなる放熱性の向上と、熱衝撃による応力緩和を図ることができる。

なお、この場合も、放熱層１３を一対の電極１２に直接接するようにすることができるため、より放熱性を向上させることができる。また、放熱層１３はフレキシビリティー性を有しているため、図２のように容易に折り曲げることが可能となる。

また、図３〜図５に示すように、抵抗体１１の上面１１ａの全面と、下面１１ｂの一対の電極１２間、抵抗体１１の端面だけでなく、抵抗体１１の側面（上面１１ａ、１１ｂと直交し、一対の電極１２が並ぶ方向と平行な面）も放熱層１３で覆うようにしてもよい。このとき、抵抗体１１の上面１１ａ、下面１１ｂ、端面、側面を覆う放熱層１３を一体的に形成する。この構成により、放熱性をさらに向上させることができる。

ここで、図３は下面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は図３のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図３〜図５では、めっき層１４を省略している。

さらに、図３〜図５では、抵抗体１１の上面１１ａの全面を放熱層１３で覆うようにしているが、抵抗体１１の上面１１ａを覆う放熱層１３の長さ（一対の電極１２が並ぶ方向と平行な寸法）と、抵抗体１１の側面を覆う放熱層１３の長さを、抵抗体１１の下面１１ｂの一対の電極１２間を覆う放熱層１３の長さと略等しくなるようにしてもよい。

放熱層１３を同じ長さで抵抗体１１の４面（上面１１ａ、下面１１ｂ、２つの側面）に形成することができるため、放熱層１３の形成が容易となる。

本開示に係る抵抗器は、放熱層の剥離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の金属板を抵抗体とした抵抗器等に適用することにより有用となるものである。

１１抵抗体
１１ａ抵抗体の一面（上面）
１１ｂ抵抗体の他面（下面）
１２一対の電極
１３放熱層

Claims

金属で構成された抵抗体と、前記抵抗体の両端部に位置する一対の電極と、前記抵抗体の少なくとも一面を覆う放熱層とを備え、前記放熱層は金属繊維不織布、金属織網、平編金属線のうち少なくとも１つで構成されている抵抗器。
前記抵抗体の前記一面と対向する他面に前記一対の電極が設けられ、前記抵抗体の他面の前記一対の電極間に前記放熱層が設けられている請求項１に記載の抵抗器。
前記放熱層は前記抵抗体の端面を覆っている請求項１に記載の抵抗器。
前記放熱層は前記抵抗体の側面を覆っている請求項１に記載の抵抗器。