JP7470899B2 - 抵抗器およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本開示は、各種電子機器に使用される抵抗器およびその製造方法に関する。
図３と図４はそれぞれ従来の抵抗器５００の上面図と断面図である。抵抗器５００は、板状の金属で構成された抵抗体１と、抵抗体１の下面の両端部に形成された一対の電極２と、抵抗体１の上面と一対の電極２間の領域の抵抗体１の下面とを被覆する保護膜４を備える。抵抗値を調整するために２つのトリミング溝３ａ、３ｂが抵抗体１に形成されている。図３では保護膜４を省いている。
また、２つのトリミング溝３ａ、３ｂは、抵抗体１の互いに対向する側面１ａ、１ｂにそれぞれ形成されている。トリミング溝３ａ、３ｂの先端部５０３ａ、５０３ｂが対向していない、これにより、電流が蛇行しながら抵抗体１に流れる。
抵抗器５００に類似の従来の抵抗器は、例えば、特許文献１にお開示されている。
抵抗器は、互いに反対側の第１と第２の側面とを有する抵抗体と、抵抗体の両端部に接続された一対の電極とを備える。抵抗体には、第１の側面から第１の先端部まで延びる第１のトリミング溝と、第２の側面から第１の先端部に対向する第２の先端部まで延びる第２のトリミング溝とが形成されている。第１のトリミング溝の長さは第２のトリミング溝の長さより大きい。
この抵抗器は、抵抗値の精度を向上させることができる。
図１は実施の形態における抵抗器１００の上面図である。図２は図１に示す抵抗器１００の線ＩＩ－ＩＩにおける断面図である。
抵抗器１００は、金属で構成された抵抗体１１と、抵抗体１１の下面１１ｄの両端部１１ｐ、１１ｑにそれぞれ接続された一対の電極１２ａ、１２ｂと、抵抗体１１を被覆する保護膜１５とを備えている。なお、図１では保護膜１５を省略している。電極１２ａ、１２ｂは、抵抗体１１の幅より広い幅を有する。抵抗体１１にはトリミング溝１３、１４が形成されている。保護膜１５は、抵抗体１１の上面１１ｃと、一対の電極１２ａ、１２ｂの間での抵抗体１１の下面１１ｄとを被覆する。抵抗体１１は、上面１１ｃと、下面１１ｄと、上面１１ｃと下面１１ｄとに繋がる側面１１ａと、側面１１ａの反対側で上面１１ｃと下面１１ｄとに繋がる側面１１ｂと、上面１１ｃと下面１１ｄとに繋がる側面１１ｅと、側面１１ｅの反対側で上面１１ｃと下面１１ｄとに繋がる側面１１ｆとを有する板状を有する。
トリミング溝１３、１４は抵抗体１１の側面１１ａ、１１ｂにそれぞれ形成されている。トリミング溝１３、１４の先端部１３ａ、１４ａは互いに対向している。
抵抗体１１は、ニクロム、銅ニッケル、マンガニン等からなる金属板で構成されている。また、抵抗体１１は上面視にて矩形状を有する。
抵抗体１１には抵抗値を調整するために、トリミング溝１３、１４は抵抗体１１を貫通するようにレーザ照射や打ち抜きによって形成されている。
一対の電極１２ａ、１２ｂは、抵抗体１１とは別体の導電体で形成され、抵抗体１１より導電性の高いＣｕ等の金属で構成されている。さらに、一対の電極１２ａ、１２ｂは抵抗体１１の長手方向ＤＸに配列された両端部１１ｐ、１１ｑにおいて下面１１ｄに、溶接、クラッド、印刷等の方法で接続されている。電流は、電極１２ａ、１２ｂ間で抵抗体１１を長手方向ＤＸに流れる。抵抗体１１の側面１１ａ、１１ｂは方向ＤＹで互いに反対側に位置する。
また、長手方向ＤＸに直角に交差する方向ＤＹにおいて一対の電極１２ａ、１２ｂの長さは抵抗体１１の長さより大きく、上面視で一対の電極１２ａ、１２ｂの上面の一部は、方向ＤＹに突出するように抵抗体１１から露出している。
一対の電極１２ａ、１２ｂには電気めっきまたは、ディップにてすずめっき層が施されており、これにより、抵抗器１００は実装用基板に実装される。
保護膜１５は、エポキシ樹脂またはシリコン等で構成され、抵抗体１１の上面１１ｃと、一対の電極１２ａ、１２ｂ間での抵抗体１１の下面１１ｄとを被覆する。保護膜１５は、抵抗体１１の側面１１ａ、１１ｂをさらに被覆してもよい。
トリミング溝１３は抵抗体１１の側面１１ａに形成され、トリミング溝１４は抵抗体１１の側面１１ｂに形成される。トリミング溝１３、１４は、抵抗体１１の長手方向ＤＸにおける中心部に配置される。
トリミング溝１３の先端部１３ａと、トリミング溝１４の先端部１４ａとは方向ＤＹで互いに対向している。すなわち、トリミング溝１３、１４の先端部１３ａ、１４ｂは方向ＤＹから見て同じ箇所に位置している。
トリミング溝１３は側面１１ａから先端部１３ａまで方向ＤＹに沿った方向ＤＹ１に延びる。トリミング溝１４は、抵抗体１１の側面１１ｂから先端部１４ａまで方向ＤＹ１の反対の方向ＤＹ２に延びる。トリミング溝１３の方向ＤＹ１（ＤＹ）の長さはトリミング溝１４の方向ＤＹ２（ＤＹ）の長さより大きい。
トリミング溝１３の先端部１３ａとトリミング溝１４の先端部１４ａとはトリミング溝１３が延びる方向ＤＹ１で互いに対向する。トリミング溝１３の先端部１３ａとトリミング溝１４の先端部１４ａとはトリミング溝１４が延びる方向ＤＹ２で互いに対向する。トリミング溝１３とトリミング溝１４とは方向ＤＹ（ＤＹ１、ＤＹ２）に延びる一直線ＬＸに沿って延びる。
トリミング溝１３、１４の方向ＤＹでの長さＬ１３、Ｌ１４は、ともに抵抗体１１の長手方向ＤＸと直交する方向ＤＹにおける長さの半分以下である。さらに、トリミング溝１３の方向ＤＹ１（ＤＹ）での長さＬ１３はトリミング溝１４の方向ＤＹ２（ＤＹ）での長さＬ１４より大きい、トリミング溝１３の長手方向ＤＸでの幅Ｗ１３はトリミング溝１４の長手方向ＤＸでの幅Ｗ１４より広くなっている。
トリミング溝１３、１４は以下の方法で形成できる。まず一対の電極１２ａ、１２ｂ間の抵抗体１１の抵抗値を測定する。その後、所定の関係式によりトリミング溝１３の長さＬ１３を決定してトリミング溝１３を形成して抵抗値の粗調整をする（抵抗値粗調整工程）。その際、幅Ｗ１３を所定の値に固定しておいて、長さＬ１３は所望の抵抗値より少し大きい抵抗値が得られるように関係式で決定する。その後、抵抗値を測定することとトリミング溝１４を形成して長さＬ１４を少しずつ大きくすることとを交互に繰り返して抵抗値を微調整する（抵抗値微調整工程）。関係式は、例えば、幅Ｗ１３を上記所定の値に固定しておいて、抵抗器１００の製造前に、抵抗器１００のサンプルで抵抗値とトリミング溝１３の長さＬ１３とを測定して導き出す。関係式はシミュレーションによっても導き出すことができる。
ただし、抵抗値粗調整工程と抵抗値微調整工程とは、ほぼ同時に実施しても良く、また、抵抗値微調整工程の後、抵抗値粗調整工程を実施しても良い。
抵抗器１００が実装された実装用基板は抵抗器１００の下方に位置する。
実施の形態における抵抗器１００において、トリミング溝１３の長さをトリミング溝１４の長さより大きくしているので、実装用基板に抵抗器１００が実装された状態で一対の電極１２ａ、１２ｂの片方からもう一方に電流が流れる際に、トリミング溝１４の周囲での電流密度は、トリミング溝１３の先端部１３ａの周囲での電流密度より低くなる。これにより、トリミング溝１４を形成する時のトリミング溝の長さの変化に対する抵抗体１１の抵抗値の変化量が小さくなり、抵抗値の精度を向上させることができる。
図３と図４に示す従来の抵抗器５００は、トリミング溝３ａ、３ｂの長さが増加するのに従って、トリミング溝３ａ、３ｂの先端部５０３ａ、５０３ｂに電流がより集中して電流密度が高くなる。トリミング溝３ａ、３ｂの長さが大きくなるとトリミング溝３ａ、３ｂの長さの変化に対する抵抗値の変化量が大きくなり、これにより、抵抗値の精度が悪化する。
実施の形態における抵抗器１００では、前述のように、抵抗値の精度を向上させることができる。
すなわち、抵抗体１１においてトリミング溝１３の先端部１３ａの周囲の電流密度は高く、トリミング溝１３の長さを大きくすると抵抗値の変化量が大きくなり、抵抗値の粗調整ができる。トリミング溝１４を形成する抵抗体１１の側面１１ｂ付近の電流密度は、側面１１ｂがトリミング溝１３の先端部１３ａから離れているので、トリミング溝１３の先端部１３ａよりは低く、トリミング溝１４の長さを増加させても抵抗値の変化量が小さく、抵抗値の微調整ができる。
また、トリミング溝１４の幅をトリミング溝１３の幅をより狭くしているため、トリミング溝１４の位置がずれても、トリミング溝１４の長さに対する抵抗値の変化量を安定させることができる。
実施の形態において、「上面」「下面」「下方」等の方向を示す用語は、抵抗体１１や電極１２ａ、１２ｂ等の抵抗器１００の構成部材の相対的な位置関係でのみ決まる相対的な方向を示し、鉛直方向等の絶対的な方向を示すものではない。
本開示に係る抵抗器およびその製造方法は、抵抗値精度が悪化するのを抑制することができ、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有用である。
１１ 抵抗体
１２ａ，１２ｂ 電極
１３ トリミング溝（第１のトリミング溝）
１４ トリミング溝（第２のトリミング溝）
１２ａ，１２ｂ 電極
１３ トリミング溝（第１のトリミング溝）
１４ トリミング溝（第２のトリミング溝）
Claims (1)
- 上面と、下面と、前記上面と前記下面とに繋がる第１の側面と、前記第１の側面の反対側で前記上面と前記下面とに繋がる第２の側面とを有する抵抗体を準備するステップと、前記抵抗体の前記第１の側面から前記抵抗体に第１の先端部まで第１のトリミング溝を形成するステップと、前記抵抗体の前記第２の側面から前記抵抗体に前記第１の先端部と抵抗体の短手方向から見て略同じ箇所に位置する第２の先端部まで第２のトリミング溝を形成するステップと、を含み、前記第１のトリミング溝と前記第２のトリミング溝とは略一直線上に位置するとともに、前記第１のトリミング溝の長さは前記第２のトリミング溝の長さより大きく、前記第１のトリミング溝の幅は前記第２のトリミング溝の幅より広い、抵抗器の製造方法。
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