JPH05101902A - フイルム型の電力用抵抗器組立体 - Google Patents
フイルム型の電力用抵抗器組立体Info
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- JPH05101902A JPH05101902A JP4090618A JP9061892A JPH05101902A JP H05101902 A JPH05101902 A JP H05101902A JP 4090618 A JP4090618 A JP 4090618A JP 9061892 A JP9061892 A JP 9061892A JP H05101902 A JPH05101902 A JP H05101902A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C1/00—Details
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C1/00—Details
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- H01C1/084—Cooling, heating or ventilating arrangements using self-cooling, e.g. fins, heat sinks
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- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Surface Heating Bodies (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い電力定格と比較的製造コストが安い、フ
ィルム型の抵抗器を提供すること。 【構成】 抵抗器の構造強度は主としてフィルムを被覆
した基板とヒートシンクの両方を覆う成形本体から得て
いる。前記基板が高い熱伝導関係で結合された前記ヒー
トシンクは、露出した比較的広い裏面を有している。
ィルム型の抵抗器を提供すること。 【構成】 抵抗器の構造強度は主としてフィルムを被覆
した基板とヒートシンクの両方を覆う成形本体から得て
いる。前記基板が高い熱伝導関係で結合された前記ヒー
トシンクは、露出した比較的広い裏面を有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフィルム型の電力用抵抗
器組立体に関する。
器組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】本出願
人により、ヒートシンクとして利用出来るだけでなく、
抵抗器の構造支持構成要素として利用出来る比較的厚い
銅板を有する電力用抵抗器が、数年来製造されている。
このヒートシンク基板の一部には、ボルトによって基台
に搭載するための孔があけられている。残りの部分は先
に述べた部分に比べて窪んでおり、該部分に結合された
セラミック基板を有している。前記基板の前記ヒートシ
ンクから離れた側には抵抗フィルムが設けられている。
このフィルムは、金属被覆されたトレース(traces)又は
ハンダによって終端リード線(termination leads)に接
続されている。基板、リード線端部及びヒートシンク基
板の一部が、ヒートシンク基板の裏面とヒートシンク基
板のボルト孔領域全体が露出するような仕方でシリコン
成形物中に包み込むように保護されている。ヒートシン
クの裏面は平たく下方の基台と接触している。
人により、ヒートシンクとして利用出来るだけでなく、
抵抗器の構造支持構成要素として利用出来る比較的厚い
銅板を有する電力用抵抗器が、数年来製造されている。
このヒートシンク基板の一部には、ボルトによって基台
に搭載するための孔があけられている。残りの部分は先
に述べた部分に比べて窪んでおり、該部分に結合された
セラミック基板を有している。前記基板の前記ヒートシ
ンクから離れた側には抵抗フィルムが設けられている。
このフィルムは、金属被覆されたトレース(traces)又は
ハンダによって終端リード線(termination leads)に接
続されている。基板、リード線端部及びヒートシンク基
板の一部が、ヒートシンク基板の裏面とヒートシンク基
板のボルト孔領域全体が露出するような仕方でシリコン
成形物中に包み込むように保護されている。ヒートシン
クの裏面は平たく下方の基台と接触している。
【０００３】今回、上述した抵抗器よりも非常に高電力
定格の電力用抵抗器が、少ないコストで且つ比較的厚い
金属を組合せた上述の抵抗器の強度と同程度の強度では
ないが非常に広範囲の応用に適する強度をもって製造で
きることが発見された。
定格の電力用抵抗器が、少ないコストで且つ比較的厚い
金属を組合せた上述の抵抗器の強度と同程度の強度では
ないが非常に広範囲の応用に適する強度をもって製造で
きることが発見された。
【０００４】本抵抗器の電力定格は前文で述べた従来の
抵抗器の定格の少なくとも二倍であり、その上、本抵抗
器全体の面積（底面）は従来の抵抗器全体の面積よりも
１４％程度しか大きくない。銅の使用量が少なく、組み
立ての困難性が少ないため、本抵抗器の価格は低い。
抵抗器の定格の少なくとも二倍であり、その上、本抵抗
器全体の面積（底面）は従来の抵抗器全体の面積よりも
１４％程度しか大きくない。銅の使用量が少なく、組み
立ての困難性が少ないため、本抵抗器の価格は低い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の抵抗器は、機械
的強度がほとんどなく、効果的な熱伝導のため基台に容
易かつ直接的に係合することが可能な、比較的薄い銅ヒ
ートシンクを備えている。最良の態様では、ヒートシン
クは長方形で、窪んでいない。セラミック基板がヒート
シンクの一方の側面の大部分の領域に搭載されている。
セラミック基板の裏面は効果的な熱伝導関係でヒートシ
ンクの表面に接合されている。抵抗フィルムは前記基板
の表面に設けられている。
的強度がほとんどなく、効果的な熱伝導のため基台に容
易かつ直接的に係合することが可能な、比較的薄い銅ヒ
ートシンクを備えている。最良の態様では、ヒートシン
クは長方形で、窪んでいない。セラミック基板がヒート
シンクの一方の側面の大部分の領域に搭載されている。
セラミック基板の裏面は効果的な熱伝導関係でヒートシ
ンクの表面に接合されている。抵抗フィルムは前記基板
の表面に設けられている。
【０００６】基板及びフィルムの全体と、裏面を除くヒ
ートシンクの全部分は合成樹脂体内にモールドされてい
る。基板の一部分、すなわちその内側部分もまた樹脂内
にモールドされているリード線から離れた領域には合成
樹脂とヒートシンクとを貫通する取付け孔がある。
ートシンクの全部分は合成樹脂体内にモールドされてい
る。基板の一部分、すなわちその内側部分もまた樹脂内
にモールドされているリード線から離れた領域には合成
樹脂とヒートシンクとを貫通する取付け孔がある。
【０００７】先に指摘したように前記ヒートシンクの厚
さはかなり薄く、機械的にあまり強度を有していない。
基本的な機械的強度は前記合成樹脂によって与えられて
おり、樹脂の一部はヒートシンクを支持するだけでな
く、同様にかなり薄いセラミック基板も支持している。
さはかなり薄く、機械的にあまり強度を有していない。
基本的な機械的強度は前記合成樹脂によって与えられて
おり、樹脂の一部はヒートシンクを支持するだけでな
く、同様にかなり薄いセラミック基板も支持している。
【０００８】前記抵抗フィルムと前記ヒートシンクとの
間には特定或いは分離した絶縁層が介在されていない、
すなわち抵抗器の基板部分は前記フィルムと前記ヒート
シンクとの間で電気絶縁体である。前記基板は前記ヒー
トシンクにそれらの間の熱伝導性のために効果的に結合
されている。
間には特定或いは分離した絶縁層が介在されていない、
すなわち抵抗器の基板部分は前記フィルムと前記ヒート
シンクとの間で電気絶縁体である。前記基板は前記ヒー
トシンクにそれらの間の熱伝導性のために効果的に結合
されている。
【０００９】前記ヒートシンクと基板は共にかなり薄い
ので、それらのもつ強度はそれと結合している合成樹脂
を効果的な保護関係と補強関係に維持するのに使われ
る。それ故、最良の態様では、ヒートシンクと基板は同
じ幅を有し、合成樹脂はヒートシンク、基板の端縁とそ
れらの間の結合領域と係合し結合する。
ので、それらのもつ強度はそれと結合している合成樹脂
を効果的な保護関係と補強関係に維持するのに使われ
る。それ故、最良の態様では、ヒートシンクと基板は同
じ幅を有し、合成樹脂はヒートシンク、基板の端縁とそ
れらの間の結合領域と係合し結合する。
【００１０】
【実施例】抵抗器組立体は金属製ヒートシンク１１に結
合された基板１０を含んでいる。金属被覆されたトレー
ス１２と抵抗フィルム１３は基板１０のヒートシンク１
１から離れた側に設けられている。被覆１４はトレース
１２と抵抗フィルム１３の上、すなわち基板１０のヒー
トシンク１１と離れた側の大部分の領域に設けられてい
る。リード線又はピン１５はトレース１９にハンダ付け
されている。合成樹脂製の本体１７は前記リード線１５
の外側部分とヒートシンク１１の裏面とを除いて上述し
た全ての構成要素の回りにモールドされている。ヒート
シンクの裏面は下側の基台に平たく係合出来るように露
出している。
合された基板１０を含んでいる。金属被覆されたトレー
ス１２と抵抗フィルム１３は基板１０のヒートシンク１
１から離れた側に設けられている。被覆１４はトレース
１２と抵抗フィルム１３の上、すなわち基板１０のヒー
トシンク１１と離れた側の大部分の領域に設けられてい
る。リード線又はピン１５はトレース１９にハンダ付け
されている。合成樹脂製の本体１７は前記リード線１５
の外側部分とヒートシンク１１の裏面とを除いて上述し
た全ての構成要素の回りにモールドされている。ヒート
シンクの裏面は下側の基台に平たく係合出来るように露
出している。
【００１１】各種構成要素は非常に広い概念の用語で表
現されているが、本抵抗器を高定格と比較的安い製造コ
ストとしている相互関係と要因をここで説明する。
現されているが、本抵抗器を高定格と比較的安い製造コ
ストとしている相互関係と要因をここで説明する。
【００１２】基板１０は長方形状又は四角形状の平らな
セラミックで、平行な表面と裏面を有し、薄いが傷を付
けなければ強度がある。それは良好な電気絶縁体で、比
較的熱伝導性が良い。好ましいセラミックは酸化アルミ
ニウムである。これほど好ましくはないが、他のセラミ
ックとしては酸化ベリリウムと窒化アルミニウムがあ
る。基板１０は実質上の破壊の危険なく取り扱うには十
分に厚く、以下に説明するように本抵抗器組立体の完全
性と強度を増加するのに十分厚い。それは良好な熱伝導
性能を有するのに十分薄い。好ましい厚さは約100分の3
インチ、例えば0.0762cm(0.030インチ)である。
セラミックで、平行な表面と裏面を有し、薄いが傷を付
けなければ強度がある。それは良好な電気絶縁体で、比
較的熱伝導性が良い。好ましいセラミックは酸化アルミ
ニウムである。これほど好ましくはないが、他のセラミ
ックとしては酸化ベリリウムと窒化アルミニウムがあ
る。基板１０は実質上の破壊の危険なく取り扱うには十
分に厚く、以下に説明するように本抵抗器組立体の完全
性と強度を増加するのに十分厚い。それは良好な熱伝導
性能を有するのに十分薄い。好ましい厚さは約100分の3
インチ、例えば0.0762cm(0.030インチ)である。
【００１３】図４を参照すると、基板１０の表面には、
パッド１９に接続される二つの細長いトレース１８から
なる金属被覆トレース１２がスクリーン印刷されてい
る。図示するように、各細長のパッド組立体は略Ｌ字状
で、互いに相手側に向かって延び、間隙２１で互いに離
れている。図示するように、前記細長のパッド組立体の
外縁は基板１０の端縁に対して平行で、該端縁から内側
に短い距離あけられている。
パッド１９に接続される二つの細長いトレース１８から
なる金属被覆トレース１２がスクリーン印刷されてい
る。図示するように、各細長のパッド組立体は略Ｌ字状
で、互いに相手側に向かって延び、間隙２１で互いに離
れている。図示するように、前記細長のパッド組立体の
外縁は基板１０の端縁に対して平行で、該端縁から内側
に短い距離あけられている。
【００１４】次の図５を参照すると、抵抗フィルム１３
が、前記基板１０の同じ側にスクリーン印刷によってそ
の側縁部分が終端細線（トレース）１８の内側縁部分に
重なり合って接触して設けられている。施した抵抗フィ
ルム１３は例えば実質上四角形である。抵抗フィルム１
３のパッド１９に最も接近した縁部は間隙２３において
該パッド１９と間隔が空けられている。抵抗フィルム１
３の間隙２３から離れた側の縁部は基板１０の対応する
縁部から内側に間隔が空けられており、該間隔は終端細
線１８の縁部と基板１０の縁部との間の間隔よりもいく
らか広い。
が、前記基板１０の同じ側にスクリーン印刷によってそ
の側縁部分が終端細線（トレース）１８の内側縁部分に
重なり合って接触して設けられている。施した抵抗フィ
ルム１３は例えば実質上四角形である。抵抗フィルム１
３のパッド１９に最も接近した縁部は間隙２３において
該パッド１９と間隔が空けられている。抵抗フィルム１
３の間隙２３から離れた側の縁部は基板１０の対応する
縁部から内側に間隔が空けられており、該間隔は終端細
線１８の縁部と基板１０の縁部との間の間隔よりもいく
らか広い。
【００１５】図６に示すように、被覆１４、好ましくは
溶融ガラス層（重ね塗り層）が前記抵抗フィルム１３上
に設けられている。抵抗フィルム１３の間隙２３の近傍
の縁部に沿って重ね塗り層１４が抵抗フィルム１３を越
えて延びており、間隙２１及び２３の縁部で細長い領域
を占有している。図６の右側に示すように、重ね塗り層
は、また基板の間隙２１及び２３から離れた側の縁部に
沿って設けられている。
溶融ガラス層（重ね塗り層）が前記抵抗フィルム１３上
に設けられている。抵抗フィルム１３の間隙２３の近傍
の縁部に沿って重ね塗り層１４が抵抗フィルム１３を越
えて延びており、間隙２１及び２３の縁部で細長い領域
を占有している。図６の右側に示すように、重ね塗り層
は、また基板の間隙２１及び２３から離れた側の縁部に
沿って設けられている。
【００１６】終端細線パッド組立体は、説明したよう
に、例えばスクリーン印刷によって塗布され、次いで焼
成されたパラジウム−銀の金属被覆である。その後、抵
抗フィルム１３がスクリーン印刷によって設けられる。
この抵抗フィルム１３は、好ましくはガラスマトリック
スの複合金属酸化物から構成された厚いフィルムであ
る。抵抗フィルム１３を施した後、温度８００°Cより
も高い温度で焼成される。重ね塗り層１４は比較的低融
点のガラスフリットで、上述の領域にスクリーン印刷さ
れ、次いで温度約５００°Cで焼成される。前記抵抗フ
ィルム１３と前記重ね塗り層１４の焼成温度の相違は該
重ね塗り層が該抵抗フィルムに影響を与えないようにす
ることを意味する。重ね塗り層１４は成形本体１７が抵
抗フィルム１３に悪影響を及ぼさないように保護する。
に、例えばスクリーン印刷によって塗布され、次いで焼
成されたパラジウム−銀の金属被覆である。その後、抵
抗フィルム１３がスクリーン印刷によって設けられる。
この抵抗フィルム１３は、好ましくはガラスマトリック
スの複合金属酸化物から構成された厚いフィルムであ
る。抵抗フィルム１３を施した後、温度８００°Cより
も高い温度で焼成される。重ね塗り層１４は比較的低融
点のガラスフリットで、上述の領域にスクリーン印刷さ
れ、次いで温度約５００°Cで焼成される。前記抵抗フ
ィルム１３と前記重ね塗り層１４の焼成温度の相違は該
重ね塗り層が該抵抗フィルムに影響を与えないようにす
ることを意味する。重ね塗り層１４は成形本体１７が抵
抗フィルム１３に悪影響を及ぼさないように保護する。
【００１７】次にヒートシンク１１を説明すると、この
ヒートシンク１１は（平行な表面と裏面をもつ）銅板で
あり、錆を防ぐためにニッケルメッキをすることが好ま
しい。ヒートシンク１１は長方形状で、長く延び、以下
に理由を説明するが、基板１０と実質上同じ幅を有して
いる。ヒートシンク１１の長さは基板１０の長さよりも
十分長い。好ましくは、基板１０の長さはヒートシンク
１１の長さの約３分の２である。
ヒートシンク１１は（平行な表面と裏面をもつ）銅板で
あり、錆を防ぐためにニッケルメッキをすることが好ま
しい。ヒートシンク１１は長方形状で、長く延び、以下
に理由を説明するが、基板１０と実質上同じ幅を有して
いる。ヒートシンク１１の長さは基板１０の長さよりも
十分長い。好ましくは、基板１０の長さはヒートシンク
１１の長さの約３分の２である。
【００１８】ヒートシンク１１の厚さは、抵抗器から発
生する多量の熱を長手方向に伝達するのに十分である。
一方、ヒートシンクはセラミックから基台に熱を非常に
容易に伝達するのに十分薄く、それ故、ヒートシンクは
それほど構造強度を有していない。しかし、ヒートシン
クがセラミック基板に結合されたとき、このヒートシン
クとセラミック基板の組立体は成形本体１７の強度と相
俟って十分な強度を有するようになる。
生する多量の熱を長手方向に伝達するのに十分である。
一方、ヒートシンクはセラミックから基台に熱を非常に
容易に伝達するのに十分薄く、それ故、ヒートシンクは
それほど構造強度を有していない。しかし、ヒートシン
クがセラミック基板に結合されたとき、このヒートシン
クとセラミック基板の組立体は成形本体１７の強度と相
俟って十分な強度を有するようになる。
【００１９】ヒートシンク１１は十分厚いので、ヒート
シンクがそのほぼ右側３分の１の箇所に配置されたピン
（図示せず）によって本体１７の枠内に押し込まれたと
きにヒートシンクの裏面全体は平らな状態で平坦な底枠
表面と係合する。このようなヒートシンク裏面は単一平
面の状態にあり、その真下には合成樹脂が存在しない。
シンクがそのほぼ右側３分の１の箇所に配置されたピン
（図示せず）によって本体１７の枠内に押し込まれたと
きにヒートシンクの裏面全体は平らな状態で平坦な底枠
表面と係合する。このようなヒートシンク裏面は単一平
面の状態にあり、その真下には合成樹脂が存在しない。
【００２０】モールドピンは図１及び図３に示すように
切欠２４を形成するもので、該切欠２４にはヒートシン
ク１１の一部が露出している（図１）。
切欠２４を形成するもので、該切欠２４にはヒートシン
ク１１の一部が露出している（図１）。
【００２１】ヒートシンク１１の好ましい厚さは約0.07
62cm(100分の3インチ)、好ましくは0.08128cm（0.032イ
ンチ)である。ヒートシンクの長さは1.27cm(2分の1イン
チ)、すなわち1.37cm(0.540インチ)である。ヒートシンク
１１と基板１０の幅は約0.846cm(3分の1インチ)、すなわ
ち0.838cm(0.330インチ)である。
62cm(100分の3インチ)、好ましくは0.08128cm（0.032イ
ンチ)である。ヒートシンクの長さは1.27cm(2分の1イン
チ)、すなわち1.37cm(0.540インチ)である。ヒートシンク
１１と基板１０の幅は約0.846cm(3分の1インチ)、すなわ
ち0.838cm(0.330インチ)である。
【００２２】基板１０とヒートシンク１１の隣り合う面
は抵抗器を真空中で使用した時でもそれらの間の熱伝導
が極限に達するように接合されている。この接合はまた
組立体の強度を補強する。接合を実施する好ましい仕方
は図７中２５に示すように基板１０の背面又は裏面全体
にスクリーン印刷で金属被覆（好ましくはパラジウム−
銀の金属被覆）することである。基板は次いで焼成され
る。（基板裏面の金属被覆層は、終端細線１８とパッド
１９を施して焼成する前後の何れかに施されて焼成され
る。焼成は好ましくは基板の表面の金属被覆と裏面の金
属被覆に分けて行われる。抵抗フィルムと重ね塗り層を
施して焼成する前に全ての金属被覆を施して焼成す
る。）上で指摘したように、ヒートシンク１１はニッケ
ルメッキされている。このニッケルメッキはヒートシン
ク１１の表面及び裏面の両方に行われる。ニッケルメッ
キ層は図７の２６に示されている。
は抵抗器を真空中で使用した時でもそれらの間の熱伝導
が極限に達するように接合されている。この接合はまた
組立体の強度を補強する。接合を実施する好ましい仕方
は図７中２５に示すように基板１０の背面又は裏面全体
にスクリーン印刷で金属被覆（好ましくはパラジウム−
銀の金属被覆）することである。基板は次いで焼成され
る。（基板裏面の金属被覆層は、終端細線１８とパッド
１９を施して焼成する前後の何れかに施されて焼成され
る。焼成は好ましくは基板の表面の金属被覆と裏面の金
属被覆に分けて行われる。抵抗フィルムと重ね塗り層を
施して焼成する前に全ての金属被覆を施して焼成す
る。）上で指摘したように、ヒートシンク１１はニッケ
ルメッキされている。このニッケルメッキはヒートシン
ク１１の表面及び裏面の両方に行われる。ニッケルメッ
キ層は図７の２６に示されている。
【００２３】ハンダ層２７は基板１０の裏面の金属被覆
層２５全領域にスクリーン印刷される。次いで、基板１
０はヒートシンク１１上に正確に位置決めされるので、
終端細線１８はヒートシンク１１の側縁に対して平行に
なり、ヒートシンクの端縁と区別される。ヒートシンク
１１の一端縁は基板１０のパッド１９に最も接近した一
端縁（図６の左側）と一致するようにされている。ヒー
トシンク１１の側縁と基板１０の側縁はそれぞれ一致す
るようにされている。基板１０は次いでヒートシンク１
１に固定され、そしてハンダ層２７を溶融し、結合を実
施するために焼かれる。
層２５全領域にスクリーン印刷される。次いで、基板１
０はヒートシンク１１上に正確に位置決めされるので、
終端細線１８はヒートシンク１１の側縁に対して平行に
なり、ヒートシンクの端縁と区別される。ヒートシンク
１１の一端縁は基板１０のパッド１９に最も接近した一
端縁（図６の左側）と一致するようにされている。ヒー
トシンク１１の側縁と基板１０の側縁はそれぞれ一致す
るようにされている。基板１０は次いでヒートシンク１
１に固定され、そしてハンダ層２７を溶融し、結合を実
施するために焼かれる。
【００２４】ハンダ２７は好ましくは錫96.5％、銀3.5％
が使用される。
が使用される。
【００２５】リード線又はピン１５もまた図２、３に示
すように基板の上側にしっかり固定されている。各リー
ド線１５の内端は数字２８が付され、パッド１９に固定
されるようにしてある。この内端２８は比較的広い部分
に接続され、次いで回路基板の孔内に挿入されてハンダ
付けされるようになされた狭い部分にショルダー部で接
続される。
すように基板の上側にしっかり固定されている。各リー
ド線１５の内端は数字２８が付され、パッド１９に固定
されるようにしてある。この内端２８は比較的広い部分
に接続され、次いで回路基板の孔内に挿入されてハンダ
付けされるようになされた狭い部分にショルダー部で接
続される。
【００２６】パッド１９は上述したハンダでスクリーン
印刷され、次いでリード線１５の内端２８はその上に配
置されて固定される。次いでこれらの組立体はハンダを
溶融してハンダ付け操作が完了するように焼かれる。リ
ード線のパッド１９への接続はヒートシンクを基板に結
合するのと同時に、あるいは別個に行ってもよい。
印刷され、次いでリード線１５の内端２８はその上に配
置されて固定される。次いでこれらの組立体はハンダを
溶融してハンダ付け操作が完了するように焼かれる。リ
ード線のパッド１９への接続はヒートシンクを基板に結
合するのと同時に、あるいは別個に行ってもよい。
【００２７】基板１０、ヒートシンク１１、結合層及び
リード線が上述したように製造され、接続され、合成樹
脂の本体１７はヒートシンク１１の裏面を除いてこれら
の全ての側部の回りに成形される。図２に示すように、
成形本体１７の上面３１はヒートシンク１１の裏面と平
行である。図１乃至３に示すように、成形本体１７は略
垂直な側面３２、３３と端面３５、３６を有している。
しかし、側面及び端面３５と３６は図２に示すように斜
面になっている。成形本体１７の裏面は平らで、ヒート
シンク１１の裏面と同一面をなしている。
リード線が上述したように製造され、接続され、合成樹
脂の本体１７はヒートシンク１１の裏面を除いてこれら
の全ての側部の回りに成形される。図２に示すように、
成形本体１７の上面３１はヒートシンク１１の裏面と平
行である。図１乃至３に示すように、成形本体１７は略
垂直な側面３２、３３と端面３５、３６を有している。
しかし、側面及び端面３５と３６は図２に示すように斜
面になっている。成形本体１７の裏面は平らで、ヒート
シンク１１の裏面と同一面をなしている。
【００２８】側面３２、３３はそれぞれ基板及びヒート
シンクの縁部から外側に十分距離をおいて配置され、端
面３５、３６はそれぞれヒートシンクの端部（抵抗器の
外端で）及びヒートシンクと基板との組立体の端部（そ
れらの内端で）から外側に十分距離をおいて配置されて
いる。
シンクの縁部から外側に十分距離をおいて配置され、端
面３５、３６はそれぞれヒートシンクの端部（抵抗器の
外端で）及びヒートシンクと基板との組立体の端部（そ
れらの内端で）から外側に十分距離をおいて配置されて
いる。
【００２９】成形本体１７は長方形で長く延び、基板−
ヒートシンクの組立体の軸と平行な軸を有している。本
例では、本体の長さは約3分の2インチ、すなわち1.62cm
(0.64インチ)で、本体の幅は約10分の4インチ、すなわち
0.9414cm(約0.410インチ)である。本体１７の厚さ、すな
わちヒートシンクの裏面から表面３１までの厚さは約8
分の1インチ、すなわち0.317cm(0.125インチ)である。
ヒートシンクの組立体の軸と平行な軸を有している。本
例では、本体の長さは約3分の2インチ、すなわち1.62cm
(0.64インチ)で、本体の幅は約10分の4インチ、すなわち
0.9414cm(約0.410インチ)である。本体１７の厚さ、すな
わちヒートシンクの裏面から表面３１までの厚さは約8
分の1インチ、すなわち0.317cm(0.125インチ)である。
【００３０】本体１７は硬質エポキシ樹脂(rigid epox
y)から形成されている。本体は高熱伝導性の硬質エポキ
シ樹脂から形成可能であるが、このことは大多数の応用
では必ずしも必要としない。膨大な量の熱が抵抗フィル
ム１３から下方向に基板１０及びヒートシンク１１を通
って基台内に通過する。大部分の熱は図２及び３におい
て右側に向かって流れ、基板の真下ではないヒートシン
ク１１の領域内に流れる。
y)から形成されている。本体は高熱伝導性の硬質エポキ
シ樹脂から形成可能であるが、このことは大多数の応用
では必ずしも必要としない。膨大な量の熱が抵抗フィル
ム１３から下方向に基板１０及びヒートシンク１１を通
って基台内に通過する。大部分の熱は図２及び３におい
て右側に向かって流れ、基板の真下ではないヒートシン
ク１１の領域内に流れる。
【００３１】実質的に円筒状の孔３８が、合成樹脂本体
１７の基板から外れた部分の略中央に設けられている。
この孔３８は、ヒートシンク１１のリード線から離れた
側の縁部の中央の切欠３９の直径よりも小さい直径（例
えば0.317cm(0.125インチ)）を有している。切欠３９は
略Ｕ字型の側面を有し（図３）、その円形の“底部”は
孔３８と同軸である。
１７の基板から外れた部分の略中央に設けられている。
この孔３８は、ヒートシンク１１のリード線から離れた
側の縁部の中央の切欠３９の直径よりも小さい直径（例
えば0.317cm(0.125インチ)）を有している。切欠３９は
略Ｕ字型の側面を有し（図３）、その円形の“底部”は
孔３８と同軸である。
【００３２】ヒートシンク１１は比較的大きな領域を有
し、基板１０が位置する箇所では窪んでいない。すなわ
ちこのことは高電力定格を生ぜしめる要因の一つであ
る。
し、基板１０が位置する箇所では窪んでいない。すなわ
ちこのことは高電力定格を生ぜしめる要因の一つであ
る。
【００３３】成形本体１７、基板１０及びヒートシンク
１１は、厚く高価な金属ヒートシンクを使用することな
く十分な強度を組立体が有するように合体する。凹まし
たり、厚いヒートシンクを使用したり或いはヒートシン
クをえぐったりする必要がない理由の一つは、上述した
ように基板１０とヒートシンク１１の外縁が実質的に同
一面関係にあることである。基板とヒートシンク間の結
合の外縁におけるこれらの縁部、小さな空間及びざらざ
らした領域は、合成樹脂本体１７に対して幾分ざらざら
した把持領域をつくり、その結果ヒートシンク１１及び
基板１０は合成樹脂本体１７から離れようとすることは
ない。
１１は、厚く高価な金属ヒートシンクを使用することな
く十分な強度を組立体が有するように合体する。凹まし
たり、厚いヒートシンクを使用したり或いはヒートシン
クをえぐったりする必要がない理由の一つは、上述した
ように基板１０とヒートシンク１１の外縁が実質的に同
一面関係にあることである。基板とヒートシンク間の結
合の外縁におけるこれらの縁部、小さな空間及びざらざ
らした領域は、合成樹脂本体１７に対して幾分ざらざら
した把持領域をつくり、その結果ヒートシンク１１及び
基板１０は合成樹脂本体１７から離れようとすることは
ない。
【００３４】さほど好ましくない実施例では、基板１０
はヒートシンク１１よりもいくらか幅が広く、その結
果、ヒートシンク１１の側縁（これらの側縁はリード線
或いはピンに対して平行である）は基板１０の縁部に関
してアンダーカットになっている。
はヒートシンク１１よりもいくらか幅が広く、その結
果、ヒートシンク１１の側縁（これらの側縁はリード線
或いはピンに対して平行である）は基板１０の縁部に関
してアンダーカットになっている。
【００３５】本抵抗器は孔３８上に座金を置いて基台に
搭載され、該孔３８にボルトを挿入して通して固定され
る。ボルトによって基板１０及びその上の抵抗フィルム
から外側の領域（右側）に大きな圧力を生じるが、基板
の真下のヒートシンクの下側にも相当の圧力があり、該
領域の基台に効果的な熱伝導を生じさせる。少量のサー
マルグリース(thermal grease)をヒートシンク１１と基
台との間に使用することが好ましい。
搭載され、該孔３８にボルトを挿入して通して固定され
る。ボルトによって基板１０及びその上の抵抗フィルム
から外側の領域（右側）に大きな圧力を生じるが、基板
の真下のヒートシンクの下側にも相当の圧力があり、該
領域の基台に効果的な熱伝導を生じさせる。少量のサー
マルグリース(thermal grease)をヒートシンク１１と基
台との間に使用することが好ましい。
【００３６】抵抗フィルム１３の適正な抵抗値は適宜方
法よって調整されることが指摘される。図３に示すよう
に、細い溝４３を抵抗フィルム１３にピン１５に対して
直角となるようにレーザカットすることが好ましい。こ
のような細い溝の長さは所望の抵抗値が得られるまで増
加させる。
法よって調整されることが指摘される。図３に示すよう
に、細い溝４３を抵抗フィルム１３にピン１５に対して
直角となるようにレーザカットすることが好ましい。こ
のような細い溝の長さは所望の抵抗値が得られるまで増
加させる。
【００３７】以上の詳細な説明は図面と例示によっての
み明確に理解されるべきもので、この発明の精神と範囲
は請求の範囲によって制限される。
み明確に理解されるべきもので、この発明の精神と範囲
は請求の範囲によって制限される。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来技術の比較的厚い金属と合体した抵抗器の強度と同程
度の強度ではないが、低コストで、非常に広範囲の応用
に適する強度をもった抵抗器を製造することが出来る。
また、電力定格が従来技術の抵抗器の定格の二倍であ
り、その上、抵抗器全体の面積（裏面）が従来技術の抵
抗器全体の面積よりも１４％程度しか大きくない。更
に、銅の使用量が少なく、組み立てが簡単で、廉価であ
る。
来技術の比較的厚い金属と合体した抵抗器の強度と同程
度の強度ではないが、低コストで、非常に広範囲の応用
に適する強度をもった抵抗器を製造することが出来る。
また、電力定格が従来技術の抵抗器の定格の二倍であ
り、その上、抵抗器全体の面積（裏面）が従来技術の抵
抗器全体の面積よりも１４％程度しか大きくない。更
に、銅の使用量が少なく、組み立てが簡単で、廉価であ
る。
【図１】本発明の抵抗器の具体例を示す等角透視図であ
る。
る。
【図２】図１の抵抗器の図３の２−２線に沿う縦断面図
で、同尺度ではないが各種積層が示されている。
で、同尺度ではないが各種積層が示されている。
【図３】図２の３−３線の水平断面図である。
【図４】終端トレースとパッドを有した基板の平面図で
ある。
ある。
【図５】抵抗フィルムを示す図４に対応する図である。
【図６】重ね塗りされた図４及び図５に対応する図であ
る。
る。
【図７】同尺度ではなく、基板とヒートシンクとの間の
結合層を示す拡大部分水平断面図である。
結合層を示す拡大部分水平断面図である。
１０ 基板 １１ ヒートシンク １２、１９ トレース １３ 抵抗フィルム １４ 被覆（重ね塗り層） １５ リード線又はピン、終端ピン １７ 合成樹脂の成形本体 ３８ 孔 ３９ 切欠
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年５月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デーヴイツド・エル・マーテイン アメリカ合衆国カリフオルニア州90631， ラ・アブラ，ノース・マリアン・ストリー ト 241
Claims (20)
- 【請求項１】 フィルム型の電力用抵抗器組立体にし
て、 (a) 実質的に平行な表面及び裏面を有する細長の平坦
な金属ヒートシンクと、 (b) 実質的に平行な表面及び裏面を有する平坦なセラ
ミック基板であって、基板裏面を、ヒートシンク表面の
一端部と中間部分に平行にし接近させ、そして基板裏面
の少なくとも大部分をヒートシンク表面に重ね合わせ
て、基板を予め設定した位置に置いたときに、ヒートシ
ンク表面の他端部と該他端部に隣接した部分が基板裏面
の下側から外側に延びるように、前記基板が前記ヒート
シンクのサイズと関連したサイズを有し、且つ比較的高
比率で前記ヒートシンクへの熱伝達を行うように十分薄
い基板と、 (c) 前記基板が前記の予め設定された位置に置かれた
とき、前記基板の裏面と前記ヒートシンクの表面との間
に効果的な高い熱伝導結合をもたらし、それによって前
記基板を前記位置に保持し、前記ヒートシンクと高い熱
伝導関係を維持する手段と、 (d) 前記基板の表面に設けられた抵抗フィルムと、 (e) 前記抵抗フィルムと間隔をあけた箇所に接続さ
れ、電気回路に接続するために前記基板から延びる終端
ピン又はリード線と、 (f) 前記基板、前記終端ピン又はリード線の内側部分
及び前記ヒートシンクの少なくとも実質的に表面全体と
を包んで保護する合成樹脂の成形本体とを具備してな
り、 前記ヒートシンクの裏面は、基台の表面に平らに係合し
て搭載されるように露出し、 前記成形本体は厚いために前記組立体に構造強度を提供
すると共に前記抵抗フィルムの環境保護を提供すること
を特徴とするフィルム型の電力用抵抗器組立体。 - 【請求項２】 前記ヒートシンクは、長方形で、大きな
切欠がないことを特徴とする請求項１記載のフィルム型
の電力用抵抗器組立体。 - 【請求項３】 前記ヒートシンクの前記基板裏面の下に
位置しない部分には据え付けボルトを通して受け入れる
孔があり、前記合成樹脂の成形本体には該孔と重なって
該据え付けボルトを通して受け入れる孔があることを特
徴とする請求項１記載のフィルム型の電力用抵抗器組立
体。 - 【請求項４】 前記ヒートシンクは、前記合成樹脂の成
形本体との組み合わさった場合を除いて大きな構造強度
を有しない程に十分薄く、前記基板裏面の下側に位置す
るヒートシンク部分から前記基板裏面の下側に位置しな
い部分に向かって前記基板に沿って十分な熱を伝達する
程に十分厚いことを特徴とする請求項１記載のフィルム
型の電力用抵抗器組立体。 - 【請求項５】 前記ヒートシンクの厚さは、0.0762cm(1
00分の3インチ)であることを特徴とする請求項１記載の
フィルム型の電力用抵抗器組立体。 - 【請求項６】 前記基板の厚さは、0.0762cm(100分の3
インチ)であることを特徴とする請求項５記載のフィル
ム型の電力用抵抗器組立体。 - 【請求項７】 前記成形本体は、前記ヒートシンク全体
を包むように保護するに十分な幅と厚さの側部分と端部
分とを有することを特徴とする請求項１記載のフィルム
型の電力用抵抗器組立体。 - 【請求項８】 前記基板は、前記ヒートシンクと該ヒー
トシンクと基板との間の結合と共同して前記成形本体が
基板とヒートシンクとを組立関係で保持するのを助ける
ような関係で基板の外端部分が、基板の下側に位置する
前記ヒートシンクの端部領域と関連を有することを特徴
とする請求項１記載のフィルム型の電力用抵抗器組立
体。 - 【請求項９】 前記基板の最外端面は、前記ヒートシン
クの少なくとも実質的中間部分において、このような部
分のヒートシンクの最外端面と同一平面であり、基板の
該最外端面とヒートシンクの最外端面は、該端面におい
て前記成形本体の領域と共同して成形本体とヒートシン
ク及び基板との組合を保持するのを助けることを特徴と
する請求項８記載のフィルム型の電力用抵抗器組立体。 - 【請求項１０】 フィルム型の電力用抵抗器組立体にし
て、 (a) 薄いが、成形本体内の２分の１の領域の中央に下
方向の圧力が作用したときに、該半分の領域と他の半分
の領域が成形本体空間内の底壁をそれと平らに係合する
ように押さえ付けるのに十分厚い、平坦な金属ヒートシ
ンクと、 (b) 前記ヒートシンク表面の大部分上にこれに隣接し
て搭載された平坦なセラミック基板と、 (c) 前記基板の裏面と前記ヒートシンクの表面との間
の効果的な高い熱伝導結合をもたらす手段と、 (d) 前記基板の表面に設けられた終端トレース及びそ
れぞれ終端トレースに接続されたパッドと、 (e) 前記基板の表面に設けられ、前記終端トレース間
に拡がる抵抗フィルムと、 (f) 前記パッドとそれぞれ接続され、前記基板から外
側に延びる終端ピンと、 (g) 前記ヒートシンクの裏面と前記終端ピンの外側部
分を除いて上述した要素の全ての部分の周囲をモールド
する硬質合成樹脂の成形本体と、 とを具備し、 前記硬質合成樹脂の成形本体は、前記ヒートシンク、基
板及び結合手段と組合わされて抵抗器を剛体にするのに
十分な実質的な厚さを有していることを特徴とするフィ
ルム型の電力用抵抗器組立体。 - 【請求項１１】 前記抵抗フィルム上に、前記合成樹脂
の成形本体と抵抗フィルムとの間に、障壁材料の被覆を
施してなることを特徴とする請求項１０記載のフィルム
型の電力用抵抗器組立体。 - 【請求項１２】 前記基板の裏面と前記ヒートシンクの
表面との間に絶縁体が設けられていないことを特徴とす
る請求項１０記載のフィルム型の電力用抵抗器組立体。 - 【請求項１３】 前記ヒートシンクは長方形で、長く延
び、実質的に窪んでおらず、前記基板がヒートシンクの
中央部分と一端部分と結合されていることを特徴とする
請求項１０記載のフィルム型の電力用抵抗器組立体。 - 【請求項１４】 前記ヒートシンクの他端部分にはそこ
に貫通するボルト孔があり、前記合成樹脂の成形本体に
は該ボルト孔と重なって貫通するボルト孔があることを
特徴とする請求項１３記載のフィルム型の電力用抵抗器
組立体。 - 【請求項１５】 前記基板は、正方形又は長方形で、前
記ヒートシンクに、基板の３個の縁部がヒートシンクの
３個の縁部と接近し、平行な関係で結合されていること
を特徴とする請求項１４記載のフィルム型の電力用抵抗
器組立体。 - 【請求項１６】 前記基板は前記ヒートシンクの約３分
の２を覆うことを特徴とする請求項１０記載のフィルム
型の電力用抵抗器組立体。 - 【請求項１７】 前記基板は約0.846cm(3分の1インチ)
の長さと、約0.846cm(3分の1インチ)の幅及び0.0762cm
(100分の3インチ)の厚さを有することを特徴とする請求
項１０記載のフィルム型の電力用抵抗器組立体。 - 【請求項１８】 前記ヒートシンクは約1.27cm(2分の1
インチ)の長さと、約0.846cm(3分の1インチ)の幅及び0.
0762cm(100分の3インチ)の厚さを有することを特徴とす
る請求項１０記載のフィルム型の電力用抵抗器組立体。 - 【請求項１９】 前記成形本体は約1.693cm(3分の2イン
チ)の長さと、約1.016cm(10分の4インチ)の幅及び0.317
5cm(8分の1インチ)の厚さを有することを特徴とする請
求項１７記載のフィルム型の電力用抵抗器組立体。 - 【請求項２０】 前記成形本体はエポキシ樹脂で、前記
ヒートシンクは銅で、前記基板は酸化アルミニウムであ
ることを特徴とする請求項１０記載のフィルム型の電力
用抵抗器組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US68330291A | 1991-04-10 | 1991-04-10 | |
| US683302 | 1991-04-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05101902A true JPH05101902A (ja) | 1993-04-23 |
| JPH0760761B2 JPH0760761B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=24743439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4090618A Expired - Lifetime JPH0760761B2 (ja) | 1991-04-10 | 1992-04-10 | フィルム型の電力用抵抗器組立体 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5291178A (ja) |
| EP (1) | EP0508615B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0760761B2 (ja) |
| AT (1) | ATE154990T1 (ja) |
| DE (1) | DE69220601T2 (ja) |
| DK (1) | DK0508615T3 (ja) |
| ES (1) | ES2103341T3 (ja) |
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| JP2019149543A (ja) * | 2018-01-23 | 2019-09-05 | バイオトロニック エスエー アンド カンパニー カーゲーＢＩＯＴＲＯＮＩＫ ＳＥ ＆ Ｃｏ． ＫＧ | 特に医療インプラント用の抵抗器 |
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