JP2021118279A - 抵抗器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を実現しつつ従来にはないさらなる低抵抗を実現可能な抵抗器を提供する。【解決手段】抵抗体１０と、抵抗体１０に接続された一対の電極（第１電極体１１、第２電極体１２）と、を備えた抵抗器１であって、抵抗体１０の端面と、電極（第１電極体１１、第２電極体１２）の端面とが、突き合わせて接合される。電極（第１電極体１１、第２電極体１２）は、胴体部２１，３１と胴体部２１，３１から実装面に突出した脚部２２，３２と、を含む。抵抗器１の長さ寸法は、３．２ｍｍ以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、抵抗器に関する。

特許文献１は、小型で大電流測定に適した電流検出用の抵抗器として、抵抗体の下面に一対の電極を接合した抵抗器を開示している。

特開２００２−５７００９号公報

ところで、自動車の電動化、自動運転化に伴い、車載関連部品としての抵抗器には、小型化と低抵抗化の両立が求められている。しかし、特許文献１に係るタイプの抵抗器では、抵抗体の寸法がそのまま抵抗器の寸法であり、抵抗値も抵抗器の寸法に大きく依存するため、抵抗器の寸法から予測できる抵抗値よりもさらに低抵抗にすることは困難であった。

そこで本発明は、小型化を実現しつつ従来にはないさらなる低抵抗を実現可能な抵抗器を提供することを目的とする。

本発明の１つの態様によれば、抵抗体と、抵抗体に接続された一対の電極と、を備えた抵抗器であって、抵抗体の端面と、電極の端面とが、突き合わせて接合され、電極は、胴体部と胴体部から実装面に突出した脚部と、を含み、抵抗器の長さ寸法は、３．２ｍｍ以下である。

本発明の１つの態様によれば、抵抗体と抵抗体に接続された一対の電極により胴体部から実装面に突出した脚部が構成されるので小型の抵抗器が実現できる。また、抵抗体の両端に電極が接合された形態であり、抵抗体の寸法は抵抗器の寸法よりも小さくなるので、抵抗体の下面に一対の電極を接合したタイプの抵抗器よりも低抵抗な抵抗器を実現できる。以上より、小型化（３．２ｍｍ以下）を実現しつつ従来にはないさらなる低抵抗（２ｍΩ以下）を実現可能な抵抗器となる。

図１は、第１実施形態に係る抵抗器の斜視図である。 図２は、第１実施形態に係る抵抗器を回路基板への実装面側から見た斜視図である。 図３は、第２実施形態の抵抗器の側面図である。 図４は、第３実施形態の抵抗器の側面図である。 図５は、第４実施形態の抵抗器の斜視図である。 図６は、第５実施形態の抵抗器の側面図である。 図７は、第６実施形態の抵抗器の側面図である。 図８は、第７実施形態の抵抗器の側面図である。 図９は、第８実施形態の抵抗器の側面図である。 図１０は、第９実施形態の抵抗器の側面図である。 図１１は、第１０実施形態の抵抗器の側面図である。 図１２は、第１１実施形態の抵抗器の側面図である。 図１３は、本実施形態の抵抗器の製造方法を説明する模式図である。 図１４は、図１３に示す工程（ｃ）に用いられるダイスを引き抜き方向Ｆの上流側から見た正面図である。 図１５は、図１４のＢ−Ｂ線断面図であって、本実施形態の抵抗器の製造方法における形状を加工する工程を説明する模式図である。

［抵抗器の説明］
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る抵抗器１について、図１、図２を用いて詳細に説明する。図１は、第１実施形態に係る抵抗器１の斜視図である。図２は、第１実施形態に係る抵抗器１を回路基板への実装面側から見た斜視図である。

抵抗器１は、抵抗体１０と、第１電極体１１（電極）と、第２電極体１２（電極）とを備え、第１電極体１１と抵抗体１０と第２電極体１２とが、この順に接合されたものである。抵抗器１は、図１には示されていない回路基板等に実装される。例えば、抵抗器１は、回路基板のランドパターン上に形成された一対の電極の上に配置される。本実施形態では、抵抗器１は、電流検出用抵抗器（シャント抵抗器）として用いられる。

なお、本実施形態では、第１電極体１１と第２電極体１２が並ぶ方向（抵抗器１の長手方向）をＸ方向（第１電極体１１側を＋Ｘ方向、第２電極体１２側を−Ｘ方向）とし、抵抗器１の幅方向をＹ方向（図１の紙面手前側を＋Ｙ方向、図１の紙面奥側を−Ｙ方向）とし、抵抗器１の厚み方向をＺ方向（回路基板に向かう方向を−Ｚ方向、回路基板から離れる方向を＋Ｚ方向）とし、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに直交するものとする。また、抵抗器１の実装面とは、回路基板に抵抗器１を実装する際に抵抗器１が回路基板に対向する面を意味し、第１電極体１１、抵抗体１０、第２電極体１２の回路基板に対向する面を含む。

本実施形態においては、抵抗体１０は、直方体（または立方体）形状に形成されている。

本実施形態において、抵抗体１０は、大電流を精度よく検出する観点から、比抵抗が小さく、且つ抵抗温度係数（ＴＣＲ）が小さい抵抗体材料であることが好ましい。一例として、銅・マンガン・ニッケル系合金、銅・マンガン・スズ系合金、ニッケル・クロム系合金、銅・ニッケル系合金等を使用することができる。

第１電極体１１は、抵抗体１０に接合する胴体部２１と、胴体部２１と一体に形成され回路基板側に延びる脚部２２とを備える。また、第２電極体１２は、抵抗体１０に接合する胴体部３１と、胴体部３１と一体に形成され回路基板側に延びる脚部３２と、を備える。

第１電極体１１（胴体部２１、脚部２２）及び第２電極体１２（胴体部３１、脚部３２）は、安定した検出精度を確保する観点から、電気伝導性及び熱伝導性の良好な導電性材料であることが好ましい。一例として、第１電極体１１及び第２電極体１２として、銅、銅系合金等を使用することができる。銅の中では、無酸素銅（Ｃ１０２０）を使用することが好ましい。第１電極体１１と第２電極体１２とは、互いに同一のものを使用できる。

第１電極体１１における胴体部２１は、抵抗体１０の＋Ｘ方向の端面と略同形状の端面を有し、この端面において抵抗体１０の＋Ｘ方向の端面と突き合わされた態様で接合している。胴体部２１と抵抗体１０との接合部１３では、抵抗体１０と胴体部２１との境界に段差がなく平坦であり、抵抗体１０と胴体部２１とは滑らかに連続している。すなわち、接合部１３の表面は、抵抗体１０と胴体部２１との境界全周に亘って平坦（段差がない状態）に形成されている。

第２電極体１２における胴体部３１は、抵抗体１０の−Ｘ方向の端面と略同形状の端面を有し、この端面において抵抗体１０の−Ｘ方向の端面と突き合わされた態様で接合している。胴体部３１と抵抗体１０との接合部１４では、抵抗体１０と胴体部３１との境界に段差がなく平坦であり、抵抗体１０と胴体部３１とは滑らかに連続している。すなわち、接合部１４の表面は、抵抗体１０と胴体部３１との境界全周に亘って平坦（段差がない状態）に形成されている。

脚部２２は、抵抗器１の実装面、即ち胴体部２１の回路基板に対向する面から−Ｚ方向に向けて延出した部材である。脚部２２は、胴体部２１よりもＸ方向の長さが短くなっているが、＋Ｘ方向の側面は胴体部２１の＋Ｘ方向の側面と同一平面を形成している。

脚部３２は、抵抗器１の実装面、即ち胴体部３１の回路基板に対向する面から−Ｚ方向に向けて延出した部材である。脚部３２は、胴体部３１よりもＸ方向の長さが短くなっているが、−Ｘ方向の側面は胴体部３１の−Ｘ方向の側面と同一平面を形成している。

本実施形態において、抵抗体１０と第１電極体１１との接合部１３における接合面、及び抵抗体１０と第２電極体１２との接合部１４における接合面の各々は、互いにクラッド接合（固相接合）にて接合している。すなわち、接合面の各々は、抵抗体１０と第１電極体１１の金属原子が互いに拡散した拡散接合面、抵抗体１０と第２電極体１２の金属原子が互いに拡散した拡散接合面、となっている。

抵抗器１は、脚部２２及び脚部３２が回路基板側に突出するように回路基板上に実装されることにより、抵抗体１０を回路基板から浮かせた状態で回路基板に実装される。

胴体部２１は、脚部２２のＸ方向の長さ分よりも−Ｘ方向側に突出した突出部２１１を含み、突出部２１１が抵抗体１０に接合している。同様に、胴体部３１は、脚部３２のＸ方向の長さ分よりも＋Ｘ方向側に突出した突出部３１１を含み、突出部３１１が抵抗体１０に接合している。

抵抗器１の長手方向（Ｘ方向）の長さ（Ｌ、図１参照）を一定としたとき、突出部２１１のＸ方向の長さ（胴体部２１の長さＬ１、図１参照）、又は突出部３１１のＸ方向の長さ（胴体部３１のＸ方向の長さＬ２、図１）を任意に調整し、抵抗体１０のＸ方向の長さ（Ｌ０、図１参照）をＬ０＝Ｌ−（Ｌ１＋Ｌ２）として調整することができる。したがって、抵抗器１の寸法（Ｌ）を変更することなく、また脚部２２，３２の形状を変更することなく、抵抗器１の抵抗値を任意に調整することができる。または、抵抗器１の寸法（Ｌ）を変更することなく、突出部２１１，３１１の突出量を大きくしても、脚部２２と脚部３２との距離を確保することができるため、ランドパターン間距離を確保しつつ、抵抗器１の設計自由度を高くすることができる。

ここで、抵抗体１０の長手方向（Ｘ方向）における抵抗体１０の長さＬ０と、第１電極体１１のＸ方向の長さＬ１と、第２電極体１２のＸ方向の長さＬ２の比は、任意に設定することができる。ただし、ＴＣＲ（抵抗温度係数［ｐｐｍ／℃］）の増加を抑制しつつ、抵抗値を小さくする観点から、Ｌ１：Ｌ０：Ｌ２＝１：２：１、若しくは１：２：１近傍であることが好ましい。

更に、放熱性を高めるとともに、抵抗値を小さくする観点から、抵抗器１の長さＬ（＝Ｌ１＋Ｌ０＋Ｌ２）に対する抵抗体１０の長さＬ０の比率は、５０％以下であることが好ましい。

本実施形態において、抵抗器１は、表面に、筋状凹凸１５（図１の拡大図、図２の拡大図参照）を有する。本実施形態においては、筋状凹凸１５は、抵抗器１の＋Ｙ方向に対向する側面、及び−Ｙ方向に対向する側面以外の側面においてＹ方向に沿って延びるように形成されている。

筋状凹凸１５の凹部と凸部による表面粗さは、算術平均粗さ（Ｒａ）で約０．２〜０．３μｍとすることができる。

本実施形態においては、高密度回路基板に適合させる観点から、Ｘ方向における抵抗器１の長さＬが、３．２ｍｍ以下、Ｙ方向における抵抗器１の長さ（幅）Ｗが１．６ｍｍ以下（製品規格３２１６サイズ）とすることができる。よって、本実施形態の抵抗器１のサイズとしては、製品規格２０１２サイズ（Ｌ：２，０ｍｍ、Ｗ：１．２ｍｍ）、製品規格１６０８サイズ（Ｌ：１．６ｍｍ，Ｗ：０．８ｍｍ）、製品規格１００５サイズ（Ｌ：１．０ｍｍ、Ｗ：０．５ｍｍ）にも適用可能である。本実施形態の抵抗器１の長さＬは、後述する製造方法における取り扱い性、例えば抵抗器１の基となる抵抗器母材１００（図１５参照）の破断防止の観点から、上記の製品規格１００５サイズ以上のサイズとすることができる。

本実施形態においては、抵抗器１の抵抗値は、小型且つ低抵抗を実現する観点から上記のいずれのサイズにおいても２ｍΩ以下となるように調整可能であり、例えば０．５ｍΩ以下となるように調整可能である。ここでの低抵抗とは、一般的な抵抗器（例えば、上記の特開２００２−５７００９号公報のタイプの抵抗器）の寸法から想定される抵抗値よりも低い抵抗値を含む概念である。

本実施形態において、抵抗器１のＹ方向に延びる縁辺である角部分Ｐは、いずれも面取り形状を有している。本実施形態では、角部分Ｐの曲率半径は、Ｒ＝０．１ｍｍ以下であることが好ましい。

＜第１実施形態の効果＞
第１実施形態の抵抗器１によれば、抵抗体１０と、抵抗体１０に接続された一対の電極（第１電極体１１、第２電極体１２）と、を備えた抵抗器１であって、抵抗体１０の端面と、電極の端面（第１電極体１１、第２電極体１２）とが、突き合わせて接合され、電極（第１電極体１１、第２電極体１２）は、胴体部２１，３１と胴体部２１，３１から実装面に突出した脚部２２，３２と、を含み、抵抗器１の長辺の長さは、３．２ｍｍ以下である。

上記構成により、抵抗体１０と抵抗体１０に接続された一対の電極（第１電極体１１、第２電極体１２）により胴体部２１，３１から実装面に突出した脚部２２，３２が構成され、検出端子からの引き出しが脚部２２，３２間で行えるため、小型の抵抗器１が実現できる。また、抵抗体１０の両端に電極（第１電極体１１、第２電極体１２）が接合された形態であり、抵抗体１０の（Ｘ方向の）寸法は抵抗器１の（Ｘ方向の）寸法よりも小さくなるので、抵抗体１０の下面に一対の電極を接合したタイプの抵抗器よりも低抵抗な抵抗器１を実現できる。以上より、小型化（長辺寸法３．２ｍｍ以下、３２１６サイズ以下）を実現しつつ従来にはないさらなる低抵抗（２ｍΩ以下）を実現可能な抵抗器１となる。

なお、抵抗体と電極体とを例えば電子ビームにより溶接して形成された抵抗器であれば、このサイズでは抵抗値に当該溶接によるビードの影響を考慮する必要があるが、本実施形態に係る抵抗器１は、後述のように、抵抗体１０と第１電極体１１、及び抵抗体１０と第２電極体１２とがそれぞれ拡散接合により接合可能であるため、このように小型に設計しても抵抗値等の特性を安定させることができる。

本実施形態において、抵抗器１の実装面のうち、抵抗体１０と胴体部２１，３１との境界部位（接合部１３，１４）は平坦である。電子ビームなどの溶接による溶接ビードを有していないことにより、抵抗体１０と胴体部２１，３１との境界が明確になり、良否判断を容易に行うことができる。また、抵抗器１をシャント抵抗器として用いた場合、抵抗体１０と胴体部２１，３１との境界（接合部１３，１４）で段差が生じることにより発生する電流の検出精度の低下を抑制できる。さらに、抵抗値、熱特性の安定性を向上させることができる。

本実施形態において、抵抗体１０と胴体部２１，３１とは固相接合により接合されている。これにより、抵抗体１０と第１電極体１１、及び抵抗体１０と第２電極体１２とが互いに強固に接合されるため、良好な電気的特性が得られる。また、抵抗器１では、抵抗体１０と第１電極体１１、及び抵抗体１０と第２電極体１２との接合には例えば電子ビームによる溶接が用いられていないため、接合部１３，１４には溶接ビード（凹凸形状の溶接痕）がない。したがって、抵抗器１の表面にワイヤーボンディング等を施す場合にボンディング性を損なうことがない。

本実施形態において、胴体部２１，３１は、脚部２２，３２の長さ（Ｘ方向）分よりも抵抗体側に突出した突出部２１１，３１１を有する。これにより、抵抗器１の長手方向（Ｘ方向）の長さＬを一定としたとき、突出部２１１のＸ方向の長さＬ１（胴体部２１のＸ方向の長さ）、又は突出部３１１のＸ方向の長さＬ２（胴体部３１のＸ方向の長さ）を任意に調整し、抵抗体１０のＸ方向の長さＬ０をＬ０＝Ｌ−（Ｌ１＋Ｌ２）として調整することができる。したがって、脚部２２，３２の形状を変更することなく、抵抗器１の抵抗値を任意に調整することができる。

本実施形態において、抵抗器１の抵抗体１０及び電極（第１電極体１１、第２電極体１２）の並び方向（Ｘ方向）における脚部２２，３２の実装面側の端部は、面取り形状となっている。

従来の抵抗器では、面取りされていない角部分において電流密度が大となり、エレクトロマイグレーションと呼ばれる現象が発生したり、同様にして角部分に熱応力が集中したりすることにより、抵抗器の欠損が発生しやすくなっていた。また、このエレクトロマイグレーションは、回路サイズが微小化するにつれて無視できない影響を及ぼすため、抵抗器が小型になるほど、エレクトロマイグレーションが顕著化することが懸念されていた。

これに対して、抵抗器１は、角部分Ｐが面取りされていることにより、角部分Ｐにおける電流密度の偏りが緩和される。これにより、エレクトロマイグレーションの発生を抑制することができる。また、同様にして、熱応力集中が緩和できるため、ヒートサイクル耐性を向上することができる。

本実施形態において、抵抗器１の抵抗体１０及び電極（第１電極体１１、第２電極体１２）の並び方向（Ｘ方向）及び抵抗器１の実装方向に垂直な方向（Ｚ方向）を幅方向（Ｙ方向）とし、抵抗体１０の表面、及び／又は、電極（第１電極体１１、第２電極体１２）の表面には幅方向（Ｙ方向）に沿って延びる筋状の凹凸面（筋状凹凸１５）が形成されている。これにより、抵抗器１の表面積を大きくして放熱性を高めることができ、また電極（第１電極体１１、第２電極体１２）に形成した場合は抵抗器１を回路基板に固定する半田の接合強度を高めることができる。

本実施形態において、抵抗体１０は、直方体（または立方体）に形成されている。抵抗体１０が直方体（または直方体）であると、抵抗体１０の端面と略同形状に形成され、抵抗体１０の端面に接合された第１電極体１１及び第２電極体１２から抵抗体１０を流れる電流の経路が直線的になるため抵抗値を安定にすることができる。また、抵抗器１では、抵抗体１０が第１電極体１１と第２電極体１２の間に接合されているため、抵抗体１０の体積を必要最小限にして抵抗値を調整することが可能である。

＜第２実施形態＞
図３は、第２実施形態の抵抗器１の側面図である。なお、以後の実施形態及び変形例において、第１実施形態と共通する構成要素には同一の番号を付し、必要な場合を除いてその説明を省略する。

第２実施形態の抵抗器１は、例えば長手方向（Ｘ方向）の長さＬを一定としたとき、長手方向（Ｘ方向）における抵抗体１０の長さＬ０と第１電極体１１の長さＬ１との比率（Ｌ０／Ｌ１）が第１実施形態の抵抗器１における比率（Ｌ０／Ｌ１）よりも小さくなっており、また抵抗体１０の長さＬ０と第２電極体１２の長さＬ２との比率（Ｌ０／Ｌ２）が第１実施形態の抵抗器１における比率（Ｌ０／Ｌ２）よりも小さくなっており、ここでは、Ｌ０がＬ１またはＬ２よりも小さくなるように形成されている。

また、抵抗器１のＺ方向の長さをＴ（例えば一定とする）とすると、抵抗体１０、胴体部２１及び胴体部３１の長さＴ１と、脚部２２及び脚部３２の長さＴ２の比率（Ｔ２／Ｔ１）が第１実施形態の抵抗器１の当該比率よりも小さくなっている。さらに、脚部２２のＸ方向の長さＬ１１は、第１実施形態の抵抗器１の脚部２２の長さよりも小さくなっており、脚部３２のＸ方向の長さＬ２１も、第１実施形態の抵抗器１の脚部３２のＸ方向の長さよりも小さく形成されている。すなわち、突出部２１１，３１１のＸ方向の長さが第１実施形態の突出部２１１，３１１のＸ方向の長さよりも大きく、つまり長くなっている。

このような構成にすることにより、抵抗体１０における電流が流通する方向（Ｘ方向）の長さが短くなり、且つＸ方向を法線とする断面の断面積が大きくなるので、抵抗器１全体の寸法を維持しつつ、回路基板と抵抗体１０の実装面と距離を確保し、抵抗器１の低抵抗化を実現できる。また、脚部２２，３２や突出部２１１,３１１のＸ方向の長さを任意に設計できるので、抵抗器１が実装される回路基板の設計の自由度を向上させることができる。

上記と同様に、抵抗器１の長手方向（Ｘ方向）の長さＬを一定とした場合において、突出部２１１のＸ方向に突出する長さ（Ｌ１−Ｌ１１）が、抵抗体１０のＸ方向の長さＬ０よりも長く、同様に突出部３１１のＸ方向に突出する長さ（Ｌ２−Ｌ２１）が、抵抗体１０のＸ方向の長さＬ０よりも大きく、つまり長くなっている。これにより、抵抗体１０のＸ方向の長さが小さく、つまり短くなるので、抵抗器１の抵抗値を大幅に小さくすることができる。

＜第３実施形態＞
図４は、第３実施形態の抵抗器１の側面図である。第３実施形態の抵抗器１は、第２実施形態の抵抗器１と同様に、抵抗体１０、第１電極体１１（胴体部２１、脚部２２）、及び第２電極体１２（胴体部３１、脚部３２）の寸法の比率を変化させたものである。

第３実施形態の抵抗器１において、抵抗器１のＺ方向の長さをＴ（例えば一定とする）とすると、上記の比率（Ｔ２／Ｔ１）が第１実施形態の当該比率よりも大きくなるように設定されており、特に脚部２２，３２の長さＴ２が突出部２１１，３１１の長さ方向（Ｚ方向）の長さＴ１よりも大きくなるように（突出部２１１，３１１のＺ方向の長さ（高さ方向の幅）は、脚部２２，３２のＺ方向の長さよりも短くなるように）設定されている。

また、比率（Ｌ０／Ｌ１）及び比率（Ｌ０／Ｌ２）も第１実施形態の抵抗器１の当該比率よりもそれぞれ高くなるように設定されている。

これにより、抵抗体１０の電流が流通する方向（Ｘ方向）の長さＬ０が第１実施形態の抵抗体１０よりも長くなり、且つＸ方向を法線とする断面の断面積も第１実施形態の抵抗体１０の当該断面積よりも小さくなるので抵抗器１の抵抗値を第１実施形態の抵抗器１よりも高く設計することができる。また、脚部２２，３２の長さＴ２が第１実施形態、及び第２実施形態よりも大きく、つまり高く設定されているので、リフロー工程における半田の抵抗体１０への這い上がりを低減できる。さらに、抵抗体１０、脚部２２、脚部３２により大きな空間を形成できるので、例えば、当該空間に回路基板上の配線を配置する等、回路基板の設計の自由度を向上させることができる。特に、Ｔ２をＴ１よりも大きく設定することで、半田の這い上がりの抑制の効果、及び回路設計の自由度が大幅に向上する。

＜第４実施形態＞
図５は、第４実施形態の抵抗器１の斜視図である。第４実施形態の抵抗器１は、Ｙ方向の長さを第１実施形態乃至第３実施形態の抵抗器１よりも長くしたものであり、Ｙ方向の長さＷをＸ方向の長さＬよりも長くすることもできる。第４実施形態における上記の比率（Ｌ０／Ｌ１）、比率（Ｌ０／Ｌ２）、比率（Ｔ２／Ｔ１）は第１実施形態乃至第３実施形態のように任意に設定可能である。

第４実施形態では、Ｙ方向の長さが長くなるので、回路基板における実装面積は大きくなる。しかし、抵抗体１０のＹ方向の長さも長くなるので、その分、抵抗器１の抵抗値を小さくすることができる。また、例えば、前記の比率（Ｌ０／Ｌ１）、比率（Ｌ０／Ｌ２）、比率（Ｔ２／Ｔ１）を一定にしたまま長さＷを任意に設定できるので製品のバリエーションを増やすことができ、回路基板に応じて任意に設計することがきる。

＜第５実施形態、第６実施形態＞
図６は、第５実施形態の抵抗器１の側面図である。図７は、第６実施形態の抵抗器１の側面図である。

第５実施形態及び第６実施形態の抵抗器１は、第１電極体１１及び第２電極体１２の上にワイヤーボンディングを行うことを想定したものであり、第１電極体１１の胴体部２１の上面（実装面の反対面であって、＋Ｚ側の面）に凸部２３が形成され、第２電極体１２の胴体部３１にも凸部３３が形成されている。

図６に示すように、第５実施形態の凸部２３は、Ｙ方向に延びる部材であって、＋Ｘ方向の端部で胴体部２１と同一平面を形成し、胴体部２１の上面で段差を形成している。凸部３３は、Ｙ方向に延びる部材であって、−Ｘ方向の端部で胴体部３１と同一平面を形成し、胴体部３１の上面で段差を形成している。

凸部２３のＸ方向の長さは、胴体部２１のＸ方向の長さよりも短ければよく、脚部２２のＸ方向の長さと同じでも異なってもよい。同様に、凸部２３のＸ方向の長さは、胴体部３１のＸ方向の長さよりも短ければよく、脚部３２のＸ方向の長さと同じでも互いに異なってもよい。

また、凸部２３のＺ方向の長さは、脚部２２の長さと同じであっても互いに異なってもよく、同様に、凸部２３のＺ方向の長さは、脚部３２の長さと同じであっても互いに異なってもよい。さらに、凸部２３及び凸部３３については、Ｘ方向の長さ及びＺ方向の長さは、同じであっても互いに異なってもよい。

第５実施形態では、ワイヤーボンディング可能な位置が、凸部２３，３３の上面、または胴体部２１，３１の上面であって凸部２３，３３がない部分に限定される。これにより、ワイヤーボンディングの取り付け位置を限定して製品ばらつきを低減できる。また、上下面に凸部（凸部２３，３３、脚部２２，３２）を有するので、表面、裏面の区分がなく、どちらでも実装が可能である。

図７に示すように、第６実施形態の凸部２３，３３は、図６に示した第５実施形態の凸部２３，３３と同様の配置となるが、凸部２３，３３はＹ方向から見て三角形状となっており、三角形の頂点がＹ方向に延びる稜線となっている。凸部２３の三角形の底辺の角であって＋Ｘ方向の角は、胴体部２１の＋Ｘ方向の上端部と一致している。凸部３３の三角形の底辺の角であって−Ｘ方向の角は、胴体部３１の−Ｘ方向の上端部と一致している。

したがって、第６実施形態では、凸部２３，３３に対するワイヤーボンディングが禁止される。これにより、ワイヤーボンディングの取り付け位置を第５実施形態よりもさらに限定して製品ばらつきを低減できる。

＜第７実施形態＞
図８は、第７実施形態の抵抗器１の側面図である。第７実施形態の抵抗器１は第５実施形態の抵抗器１と構成が共通するが、凸部２３にスリット２３１が形成され、凸部３３にスリット３３１が形成されている。

スリット２３１は、凸部２３の上端から−Ｚ方向に所定の深さを備え、Ｙ方向に凸部２３を貫通する溝形状を有している。スリット３３１は、凸部３３の上端から−Ｚ方向に所定の深さを備え、Ｙ方向に凸部３３を貫通する溝形状を有している。スリット２３１の幅及び深さは任意に設定可能である。

このように第７実施形態では、スリット２３１，３３１を形成することにより、凸部２３，３３の表面積が拡大し、ヒートシンクとしての機能を発揮することができる。またスリット２３１，３３１には例えば放熱板を挟み込むことができるので、この場合には放熱性能をさらに高めることができる。

＜第８実施形態＞
図９は、第８実施形態の抵抗器１の側面図である。第８実施形態の抵抗器１は、第１実施形態の抵抗器１において、抵抗体１０の上部に凸部１０１が形成されたものである。なお、凸部１０１は、他の実施形態の抵抗器１にも適用可能である。

凸部１０１のＸ方向の長さは、抵抗体１０のＸ方向の長さよりも短くなっているが、同じ幅であってもよい。

抵抗器１において抵抗体１０が最も発熱する部分であるが、当該部分に凸部１０１を形成することにより放熱性を高めることができる。また凸部１０１に対して、図８のようにスリットを多数設けることで放熱性をさらに高めることができる。また、凸部１０１により抵抗器１の上面には段差が形成され、段差の下段がワイヤーボンディング可能な位置で、上段がワイヤーボンディング禁止となる位置が視認できるので、ワイヤーボンディングの取り付け位置の取り付けミスを回避できる。

＜第９実施形態、第１０実施形態＞
図１０は、第９実施形態の抵抗器１の側面図である。図１１は、第１０実施形態の抵抗器１の側面図である。第９実施形態の抵抗器１、第１０実施形態の抵抗器１は、例えば第１実施形態（他の実施形態でもよい）の抵抗器１において、抵抗体１０の上部に凹部１０２，１０３を形成したものである。

図１０に示すように、第９実施形態の凹部１０２は、Ｙ方向から見て下に凸な円弧形状を有しＹ方向に延びるシリンドリカルな曲面を有している。

図１１に示すように、第１０実施形態の凹部０１３は、Ｙ方向から見て矩形形状を有しＹ方向に延びる形状を有している。

第９実施形態、第１０実施形態のように、凹部１０２，１０３を形成することで、抵抗体１０の電流が流れる方向（Ｘ方向）において凹部１０２，１０３が電流経路のボトルネックとなる。このようにＸ方向を法線とした当該ボトルネック部分の断面積を小さくすることで抵抗器１の抵抗値を高く設定することができる。また、抵抗値の調整は抵抗体１０をレーザ等を用いたトリミングにより行うことができるが、凹部１０２，１０３を予め形成することで、トリミング加工の負担を軽減できる。さらに、第９実施形態のように凹部１０２を曲面形状とすることにより、抵抗体１０中のエレクトロマイグレーションを低減できる。

＜第１１実施形態＞
図１２は、第１１実施形態の抵抗器１の側面図である。第１１実施形態の抵抗器１は、第１実施形態の抵抗器１において、抵抗体１０全体が波型形状を有している。なお、波型形状は他の実施形態の抵抗器１にも適用可能である。また、波型形状は、抵抗体１０のみならず第１電極体１１の一部、第２電極体１２の一部にまで形成されてもよい。

波型形状は、抵抗体１０の実装面及び上面（反対面）において三角溝１０４を複数設けることで形成される。

三角溝１０４は、抵抗体１０の実装面及び上面においてＺ方向に対してＶ字に切り込まれ且つＹ方向に延びる溝であり、Ｘ方向に略等間隔で並ぶように複数形成されている。

抵抗体１０の実装面に形成された三角溝１０４と、抵抗体１０の上面に形成された三角溝１０４は、三角溝１０４のＸ方向の幅の略半分の幅だけ互いにずれた態様で配置されている。これにより、抵抗体１０には、Ｚ方向に振幅する波型形状が形成される。

第１１実施形態では、抵抗体１０にこのような波型形状を形成することにより、抵抗体１０における放熱特性を向上させることができる。

［抵抗器の製造方法の説明］
図１３は、本実施形態の抵抗器１の製造方法を説明する模式図である。ここで説明する製造方法は、第１実施形態乃至第１１実施形態のいずれの実施形態でも適用可能である。

本実施形態の抵抗器１の製造方法は、材料を準備する工程（ａ）と、材料を接合する工程（ｂ）と、形状を加工する工程（ｃ）と、個々の抵抗器１に切断（個片化）する工程（ｄ）と、レーザを用いて抵抗器１の抵抗値を調整する工程（ｅ）とを備える。

材料を準備する工程（ａ）では、抵抗体１０の母材となる抵抗体母材１０Ａと、第１電極体１１の母材である電極体母材１１Ａと、第２電極体１２の母材である電極体母材１２Ａを準備する。抵抗体母材１０Ａと、電極体母材１１Ａ，１２Ａは平角状の長尺の線材である。本実施形態では、抵抗器１のサイズ、抵抗値及び加工性の観点から、抵抗体母材１０Ａ（抵抗体１０）の材料として銅・マンガン・スズ系合金、または銅・マンガン・ニッケル合金を使用し、電極体母材１１Ａ，１２Ａ（第１電極体１１、第２電極体１２）の材料として無酸素銅（Ｃ１０２０）を使用することが好ましい。

材料を接合する工程（ｂ）では、電極体母材１１Ａと抵抗体母材１０Ａと電極体母材１２Ａとを、この順で重ね、重ね方向に圧力を加えて接合して抵抗器母材１００を形成する。

すなわち、工程（ｂ）では、いわゆる異種金属材料間におけるクラッド接合（固相接合）が行われる。クラッド接合された電極体母材１１Ａと抵抗体母材１０Ａとの接合面、及び電極体母材１２Ａと抵抗体母材１０Ａとの接合面は、双方の金属原子が互いに拡散した拡散接合面となっている。

これにより、従来のような、電子ビームによる溶接を行うことなく、抵抗体母材１０Ａと電極体母材１１Ａとの接合面、及び抵抗体母材１０Ａと電極体母材１２Ａとの接合面を互いに強固に接合することができる。また、抵抗体母材１０Ａ（抵抗体１０）と電極体母材１１Ａ（第１電極体１１）との接合面及び抵抗体母材１０Ａ（抵抗体１０）と電極体母材１２Ａ（第２電極体１２）との接合面において、良好な電気的特性が得られる。

図１４は、図１３に示す工程（ｃ）に用いられるダイス３００を引き抜き方向Ｆの上流側から見た正面図である。図１５は、図１４のＢ−Ｂ線断面図であって、本実施形態の抵抗器１の製造方法における形状を加工する工程を説明する模式図である。本実施形態では、工程（ｃ）において、ダイス３００が用いられる。工程（ｃ）では、クラッド接合によって得られた抵抗器母材１００をダイス３００に通過させる。本実施形態の抵抗器１を製造するにあたっては、一例として、図１４に示すダイス３００を用いることができる。

ダイス３００には、開口部３０１が形成されている。開口部３０１は、抵抗器母材１００が挿入可能な寸法に設定された入口開口３０２と、抵抗器母材１００の外形寸法よりも小さい寸法に設定された出口開口３０３と、入口開口３０２から出口開口３０３に向けてテーパ状に形成された挿通部３０４とを有する。本実施形態においては、開口部３０１は、角部分が面取り形状に加工された矩形に形成されている。

このような形状のダイス３００に抵抗器母材１００を通過させることにより、抵抗器母材１００を全方向から圧縮変形させることができる。これにより抵抗器母材１００の断面形状はダイス３００（出口開口３０３）の外形に倣った形状となる。

また、本実施形態では、工程（ｃ）において、抵抗器母材１００をダイス３００に通過させる際、抵抗器母材１００をつかみ具４００によって引き抜く、引き抜き工法が適用される。

工程（ｃ）では、開口部３０１のサイズを異ならせた複数のダイス３００を用意して、これら複数のダイス３００を段階的に通過させる引き抜き加工を施してもよい。

また、工程（ｃ）では、ダイス３００の開口部３０１の形状を変更することにより、第１実施形態乃至第１１実施形態の抵抗器１を製造することができる。

抵抗器１を製造するにあたっては、一例として、開口部３０１（入口開口３０２、出口開口３０３）の一の辺における一部に、開口中央に向けて矩形に突出した形状の突出部３００ａを有するダイス３００を適用する。抵抗器母材１００には、矩形形状の出口開口３０３に設けられた突出形状により、引き抜き方向Ｆに連続する矩形溝１０５が形成される。

抵抗器母材１００を個々に切断した際に、この矩形溝１０５は、抵抗体１０と第１電極体１１の胴体部２１と脚部２２、第２電極体１２の胴体部３１と脚部３２によって囲まれる凹部を構成する。

図１３に戻り、工程（ｃ）に続く工程（ｄ）では、設計されたＹ方向の長さＷになるように、抵抗器母材１００から抵抗器１を切り出す。また、本実施形態では、工程（ｄ）において、抵抗器母材１００において矩形溝１０５が形成された面１００ａから反対面１００ｂに向けて切断することが好ましい。これにより、金属のバリ（Ｂｕｒｒ）は抵抗器１の上面から上方に向けて延びる形に形成され、脚部２２，３２において−Ｚ方向（図１、図２）に延びるバリ（実装基板に向けて延びるバリ）が発生することはない。これにより、抵抗器１の回路基板への実装を確実に行うことができる。

以上の工程を経ることにより、抵抗器母材１００から個片の抵抗器１を得ることができる。さらに、工程（ｅ）では、レーザ照射により抵抗体１０のトリミングを行って抵抗器１の抵抗値を所望の抵抗値に設定する。なお、図１、２に示す、角部分Ｐはダイス３００の開口部３０１の形状に倣って形成され、筋状凹凸１５は抵抗器母材１００がダイス３００の内壁（出口開口３０３）に圧接した状態で摺動するときに抵抗器母材１００の長さ方向に形成される筋状の摺動痕である。

＜本実施形態に係る抵抗器１の製造方法の効果＞
次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態に係る製造方法によれば、電極体母材１１Ａと抵抗体母材１０Ａと電極体母材１２Ａとを並列に重ねて圧力を加えて、クラッド接合（固相接合）により一体化した構造（すなわち並接クラッド構造）の抵抗器母材１００（抵抗器１）が得られる。これにより、例えば、電子ビームによる溶接等を用いること無く、抵抗体母材１０Ａ（抵抗体１０）と電極体母材１１Ａ（第１電極体１１）の接合強度、及び抵抗体母材１０Ａ（抵抗体１０）と電極体母材１２Ａ（第２電極体１２）の接合強度を高めることができる。

また、本実施形態に係る製造方法によれば、抵抗器母材１００をダイス３００に通して全方向から圧縮することにより、抵抗器母材１００の外形状を成型することができる。このため、抵抗器母材１００が形成された後は、工程（ｄ）を経るだけで個別の抵抗器１を製造できる。したがって、抵抗器１の製造によって生じる個体差を抑えることができる。また、これに加えて、抵抗器母材１００をダイス３００に通すことにより、抵抗体１０と第１電極体１１との接合強度、及び抵抗体１０と第２電極体１２との接合強度を更に高めることができる。

抵抗器母材１００を全方向から圧縮する方法としては、例えば、抵抗器母材１００が方形であれば、抵抗器母材１００を厚み方向（Ｚ）から加圧する一対のローラによって第一段の圧接を施して、その後、幅方向（Ｙ）から加圧する一対のローラによって第二段の圧接を施す方法がある。

しかし、この方法では、第一段の圧接工程において、抵抗器母材１００は、厚み方向（Ｚ）に圧縮されるものの、幅方向（Ｙ）には膨張してしまう。また、続く第二段の圧接工程において、抵抗器母材１００は、幅方向（Ｙ）に圧縮されるものの、厚み方向（Ｚ）には膨張してしまう。この結果、寸法精度が低下し、個々の抵抗器のばらつきや抵抗器への電力印加時の温度分布のばらつき等が大きくなってしまう。

これに対して、本発明に係る製造方法によれば、抵抗器母材１００をダイス３００に通過させる引き抜き工程を行うことにより、抵抗器母材１００を長さ方向（Ｘ）及び厚み方向（Ｚ）に一様に圧縮できる。

このため、ローラを用いて一方向からの圧縮と他方向からの圧縮とを繰り返すことで得られた抵抗器母材に比べて、抵抗器母材１００は、電気的に有利な接合界面が形成されると考えられる。したがって、完成品としての抵抗器１の特性差を抑えることができる。

本発明に係る製造方法では、特に、開口部３０１の異なる複数のダイス３００を段階的に用いて、抵抗器母材１００のサイズを段階的に小さくなるように圧縮成型することにより、抵抗器母材１００やダイス３００への負荷を低減しつつ、抵抗器母材１００を長さ方向Ｘ及び厚み方向Ｚに一様に圧縮できる。これにより、完成品としての抵抗器１の特性のバラツキを抑えることができる。

また、本実施形態に係る製造方法では、抵抗器母材１００をダイス３００に通す工程（ｃ）において、引き抜き工程が適用されることにより、押し出し工法に比べて完成品の精度が高められる。この製造方法を用いることにより、抵抗器１としての特性の安定化を実現できる。

特に、ダイス３００の開口部３０１の、少なくとも出口開口３０３は曲線により連続して形成されている。これにより、抵抗器母材１００が開口を通過する際にかかる応力を緩和することができ、抵抗器母材１００やダイス３００への負荷を低減することができる。これにより、完成品としての抵抗器１の特性のバラツキを抑えることができる。

これに加え、少なくとも出口開口３０３は曲線により連続して形成されているので、ダイス３００を通過して得られた抵抗器１の角部分Ｐ（縁辺）は面取りされることになる。これにより、角部分Ｐにおいて抵抗器１に生じるエレクトロマイグレーションを抑制することができる。また、抵抗器１のヒートサイクル耐性を高めることができる。

また、本実施形態に係る製造方法によれば、第１電極体１１と抵抗体１０と第２電極体１２とが互いに拡散接合（固相接合）により接合されているため、電子ビームなどの溶接による溶接ビードがない。従来の電子ビームなどの溶接による接合では、抵抗器が小型化されるにつれて溶接ビードが抵抗値特性に無視できない影響を与えることがあった。しかし、本実施形態に係る製造方法によって得られた抵抗器１には、その懸念がない。

このように、本実施形態に係る製造方法は、抵抗体母材１０Ａ及び電極体母材１１Ａ，１２Ａをクラッド接合（固相接合）して得られる抵抗器母材１００をダイス３００に通して成型するため、例えば電子ビームによる溶接を用いなくとも材料間の接合強度を高めることが可能であり、高い寸法精度を確保することができるため、小型の抵抗器１の製造に好適である。

抵抗器１を製造するにあたって、工程（ｄ）では、抵抗器母材１００において矩形溝１０５が形成された面１００ａから反対面１００ｂに向けてスクラップなどにより切断することが好ましい。これにより、切断によって生じるバリを、実装面側である電極の底面に形成させないようにすることができるとともに、第１電極体１１及び第２電極体１２の実装面側には、スクラップなどにより、前記の角部分Ｐとは異なる面取り形状の角部分Ｒを形成することができる。

また、本実施形態に係る製造方法において、形状を加工する工程（ｃ）の前段に、クラッド接合された抵抗器母材１００のサイズをダイス３００に挿通可能なサイズに調整する工程が含まれていてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。例えば、本実施形態では抵抗器母材１００をダイス３００に通して個片化した抵抗器１について説明したが、ダイス３００を通すことなく抵抗体と電極体とをクラッド接合した抵抗器や、プレス加工により成型された抵抗器にも適用できる。

１ 抵抗器
１０ 抵抗体
１１ 第１電極体
１２ 第２電極体
２１ 胴体部
２２ 脚部
３１ 胴体部
３２ 脚部

Claims (8)

1. 抵抗体と、前記抵抗体に接続された一対の電極と、を備えた抵抗器であって、
   前記抵抗体の端面と、前記電極の端面とが、突き合わせて接合され、
   前記電極は、胴体部と前記胴体部から実装面に突出した脚部と、を含み、
   前記抵抗器の長さ寸法は、３．２ｍｍ以下である抵抗器。
2. 請求項１に記載の抵抗器であって、
   前記抵抗器の実装面のうち、前記抵抗体と前記胴体部との境界部位は平坦である抵抗器。
3. 請求項１または２に記載の抵抗器であって、
   前記抵抗体と前記胴体部とは固相接合により接合されている抵抗器。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の抵抗器であって、
   前記胴体部は、前記抵抗体側に突出した突出部を有する抵抗器。
5. 請求項４に記載の抵抗器であって、
   前記突出部の突出する長さは、前記抵抗体の長さよりも長い抵抗器。
6. 請求項４に記載の抵抗器であって、
   前記突出部の高さ方向の幅は、前記脚部の長さよりも短い抵抗器。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の抵抗器であって、
   前記抵抗器の前記抵抗体及び前記電極の並び方向における前記脚部の前記実装面側の縁辺は、面取り形状となっている抵抗器。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の抵抗器であって、
   前記抵抗器の前記抵抗体及び前記電極の並び方向及び前記抵抗器の実装方向に垂直な方向を幅方向とし、
   前記抵抗体の表面には前記幅方向に沿って延びる筋状の凹凸面が形成されている抵抗器。

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