WO2019117127A1 - 抵抗器の製造方法及び抵抗器 - Google Patents

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conductive layer
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heat conductive
heat
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阿部　裕一
唐澤　誠治
道雄 窪田
洋二 五味
宏一 簑輪
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Koa株式会社
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    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/003—Thick film resistors

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a resistor and a resistor.
  • Patent Document 1 discloses an invention related to a resistor and a method of manufacturing the same.
  • the resistor shown in Patent Document 1 includes a resistor, both sides of the resistor, an electrode plate bent on the lower surface side of the resistor, and an electrically nonconductive member positioned between the resistor and the electrode plate. And a filler material.
  • the filler bonds between the resistor and the electrode plate. Further, in the resistor of Patent Document 1, heat is propagated from the resistor to the electrode plate through the filler to secure heat dissipation.
  • the uncured and unsolidified filler is disposed on the surface of the resistor, the electrode plate is bent and brought into contact with the filler, and then the filler is cured and solidified.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and in particular, to provide a method of manufacturing a resistor and a resistor capable of suppressing variation in the thickness of the heat conduction layer interposed between the resistor and the electrode plate. To aim.
  • a step of forming an uncured first heat conductive layer on the surface of a resistor a step of curing the first heat conductive layer, a step of forming the first heat conductive layer on the surface
  • the resistor according to the present invention is a resistor, and an electrode plate disposed on both sides of the resistor and bent to the lower surface side of the resistor, and a curing interposed between the resistor and the electrode plate. And a plurality of thermally conductive layers.
  • the method of manufacturing the resistor of the present invention it is possible to suppress the variation in the thickness of the heat conduction layer between the resistor and the electrode plate, as compared with the conventional method. For this reason, it is possible to manufacture a resistor having a small variation in heat dissipation and adhesive strength.
  • FIG. 1A is a plan view showing a manufacturing process of the resistor of this embodiment
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of FIG. 1A taken along line AA and viewed in the arrow direction
  • 2A is a plan view showing the next manufacturing process of FIG. 1A
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of FIG. 2A taken along the line B-B and viewed in the arrow direction
  • 3A is a cross-sectional view showing the next manufacturing process of FIG. 2A
  • FIG. 3B is a cross-sectional view showing the next manufacturing process of FIG. 2B
  • FIG. 4A is a plan view showing the next manufacturing step of FIGS.
  • FIG. 4B is a perspective view of the resistor intermediate cut out in the step of FIG. 4A. It is a perspective view which shows the next manufacturing process of FIG. 4B.
  • 6A is a perspective view showing the next manufacturing process of FIG. 5
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of FIG. 6A cut in the thickness direction along line CC and viewed from the arrow direction
  • FIG. 3C is a cross-sectional view formed using the resistor intermediate shown in FIG. 3B
  • 7A is a perspective view showing the next manufacturing process of FIG. 6A
  • FIG. 7B is a cross-sectional view showing the next manufacturing process of FIG. 6B
  • FIG. 7C is a cross section showing the next manufacturing process of FIG. FIG.
  • FIG. 8A is a perspective view showing the next manufacturing process of FIG. 7A
  • FIG. 8B is a cross-sectional view showing the next manufacturing process of FIG. 7B
  • FIG. 8C is a cross section showing the next manufacturing process of FIG. FIG. It is a graph which shows the DSC curve and the DDSC curve of a polyimide epoxy resin. It is a graph which shows the DSC curve of a polyimide epoxy resin when temperature is fixed to 170 degreeC.
  • the resistor 2 and the several electrode plate 3 are prepared.
  • the resistor 2 and the electrode plate 3 have a flat plate shape or a strip shape.
  • the resistor 2 and the electrode plate 3 are both formed in a band shape.
  • the electrode plate 3 is joined to both sides of the resistor 2 by, for example, laser welding to obtain a joined body 1.
  • laser welding is an example and can use the existing joining method.
  • the junction body 1 which joins the resistor 2 and the electrode plate 3 can be formed in strip shape. By winding such a joined body 1 in a roll and arranging it on a production line, the subsequent manufacturing process can be automatically processed to mass-produce the resistor of this embodiment.
  • the thicknesses of the resistor 2 and the electrode plate 3 are not limited.
  • the resistor 2 can be formed to have a thickness of about several tens of ⁇ m to several hundreds of ⁇ m.
  • the resistor 2 and the electrode plate 3 may have substantially the same thickness or may have different thicknesses.
  • the materials of the resistor 2 and the electrode plate 3 are not limited, and existing materials can be used.
  • a metal resistance material such as copper-nickel, nickel-chromium, a configuration in which a metal film is formed on the surface of an insulating base, a conductive ceramic base or the like can be used.
  • the electrode plate 3 for example, copper, silver, nickel, chromium or the like, a composite material thereof or the like can be used.
  • the end face of the resistor 2 and the end face of the electrode plate 3 may be butted and joined.
  • the surfaces of the electrode plate 3 may be partially overlapped and joined.
  • the resistor 2 and the electrode plate 3 may be integrally formed. That is, the resistor 2 and the electrode plate 3 may be made of the same material and formed of a single metal resistance plate. Alternatively, the electrode plate 3 may be formed on the surface of the metal resistance plate by plating or the like a low-resistance metal material in a region to be the electrode plate 3 of the metal resistance plate.
  • the uncured first heat conduction layer 4 is formed on the surface of the resistor 2.
  • the first heat conductive layer 4 is preferably an electrically insulating thermosetting resin having a high thermal conductivity.
  • a thermosetting resin such as epoxy or polyimide can be used.
  • the uncured first heat conductive layer 4 is in the form of a film or paste. If it is a film, an uncured thermally conductive resin film is bonded to the surface of the resistor 2. In the case of a paste, an uncured thermally conductive resin paste is applied or printed on the surface of the resistor 2. Alternatively, the first thermally conductive layer 4 may be formed using an inkjet method.
  • the thickness of the first heat conduction layer 4 is not limited, but the thickness is determined in consideration of the heat conductivity of the finished product resistor and the reliable adhesion between the resistor and the electrode plate. Can be decided arbitrarily.
  • the thickness of the first heat conduction layer 4 is preferably about 20 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • non-hardened refers to the thing in the state which is not fully hardened. More specifically, it refers to a state in which the curing reaction is hardly progressing, having a fluidity similar to that at the beginning of the formation, or in the case of a purchased product in a shipping state and not completely cured.
  • “Curing (full curing)” refers to a state in which fluidity is lost due to the promotion of polymerization by linking molecules.
  • a pretreatment temporary pressure bonding
  • heating for example, several minutes or less
  • the first heat conduction layer 4 is adhered to the resistor 2 (temporarily crimped). Is still in the "uncured" state.
  • the first heat conductive layer 4 When a heat conductive resin film is used for the first heat conductive layer 4, the first heat conductive layer 4 is in an uncured and solidified state. "Solidification” is a solidified state.
  • the first heat conductive layer 4 when a heat conductive resin paste is used for the first heat conductive layer 4, the first heat conductive layer 4 is in an uncured and unsolidified state.
  • Unsolidified includes so-called slurry and ink in a state where part or all of the solid component is dispersed in the solvent.
  • the first heat conduction layer 4 may be formed only on the surface of the resistor 2.
  • the surface of the electrode plate 3 from the surface of the resistor 2 The first heat conduction layer 4 may be formed over the entire area of the substrate.
  • the first heat conduction layer 4 may be formed from the surface of the resistor 2 to a part of the surface of the electrode plate 3.
  • the electrode plate 3 is bend
  • the formation of the first heat conduction layer 4 can be facilitated by forming the first heat conduction layer 4 not only on the surface of the resistor 2 but also on the surface of the electrode plate 3 .
  • the first thermally conductive layer 4 when a thermally conductive resin film is used for the first thermally conductive layer 4, in FIG. 2C, positioning of the thermally conductive resin film with respect to the resistor 2 is not necessary, and the size including the resistor 2 and the electrode plate 3
  • the heat conductive resin film of the above may be attached to the surfaces of the resistor 2 and the electrode plate 3.
  • the first heat conductive layer 4 is a heat conductive resin paste
  • the first heat conductive layer 4 may be applied to the entire surface of the resistor 2 and the electrode plate 3.
  • the manufacturing process can be facilitated.
  • the uncured first heat conductive layer 4 is heat treated to be completely cured.
  • the first heat conductive layer 4 is a heat conductive resin paste
  • solidification and curing are promoted.
  • Whether or not the film is completely cured can be determined by the degree of curing, the viscosity, the heat treatment conditions, and the like.
  • the degree of curing for example, the degree of curing calculated from the calorific value when measured using a differential scanning calorimeter can be used.
  • Complete curing refers to, for example, a state in which the degree of curing is 70% or more, or generally referred to as C-stage.
  • the first thermally conductive layer 4 can be used as the surface of the resistor 2 or the resistor 2 and the electrode plate before the electrode plate 3 is bent in a later step.
  • a heat conduction layer in a state in which the film thickness does not change can be secured on the surface 3.
  • the heat treatment conditions for completely curing the first heat conductive layer 4 are not limited, for example, an applied temperature of about 150 ° C. to 250 ° C. to the first heat conductive layer 4 is 0.5 hours to It is preferable to apply for about 2 hours.
  • the application temperature and application time required for curing depend on the material of the first heat conduction layer 4. For example, if the first heat conduction layer 4 is a purchased item, the application temperature and application time specified by the manufacturer The curing conditions are defined in accordance with. For example, in the resin of the experiment described later, the application temperature can be appropriately adjusted to about 160 ° C. to 200 ° C., and the application time can be about 70 minutes to 30 minutes (the application time is lengthened as the application temperature decreases).
  • the uncured second heat conductive layer 5 is laminated on the surface of the first heat conductive layer 4.
  • the uncured second heat conductive layer 5 is laminated on the surface of the first heat conductive layer 4.
  • the second heat conductive layer 5 may be made of the same material as the first heat conductive layer 4 or may be made of a different material. Further, the second heat conductive layer 5 may be a heat conductive resin film or a heat conductive resin paste. Therefore, when the second heat conductive layer 5 is a heat conductive resin film, the second heat conductive layer 5 is in a state of being solidified without being cured. On the other hand, when the second thermally conductive layer 5 is a thermally conductive resin paste, the second thermally conductive layer 5 is in an uncured and unsolidified state.
  • a thermally conductive resin film can be used for the first thermally conductive layer 4, and a thermally conductive resin film or a thermally conductive resin paste can be used for the second thermally conductive layer 5.
  • a thermally conductive resin film for the first thermally conductive layer 4 and the second thermally conductive layer 5 is preferable because the productivity of the resistor can be improved.
  • the total thickness of the first heat conduction layer 4 and the second heat conduction layer 5 in the process described later is such that the distance between the resistor 2 and the electrode plate 3 is within a predetermined range after the electrode plate 3 is bent. Adjusted properly to fit.
  • the above-described pretreatment is performed to fix the second thermally conductive layer 5 to the first thermally conductive layer 4.
  • the resistor intermediate 10 is cut out from the bonded body 1 having the completely cured first heat conductive layer 4 and the uncured second heat conductive layer 5.
  • a perspective view of the cut out resistor intermediate 10 is shown in FIG. 4B.
  • a plurality of resistor intermediates 10 can be cut out continuously by a press along the longitudinal direction while feeding the strip-like joined body 1 shown in FIG. 4A in the longitudinal direction. Thereby, many resistor intermediate bodies 10 can be formed in a short time, and mass production can be achieved.
  • the resistor intermediate 10 is configured to include a resistor 2 having a rectangular outer shape and an electrode plate 3 having a rectangular outer shape on both sides thereof.
  • the external shape of the resistor intermediate body 10 shown to FIG. 4B is an example to the last.
  • the outer shape of the resistor intermediate 10 may have a shape other than that shown in FIG. 4B.
  • a plurality of notches 6 are inserted in the resistor 2 to form the resistor 2 in a meander pattern.
  • the length, position, and number of the notches 6 can be appropriately adjusted so that the resistor 2 has a predetermined resistance value.
  • the process of FIG. 5 is performed as needed.
  • the electrode plate 3 is bend
  • the electrode plate 3 is bent downward.
  • 6B and 6C show a cross section of the resistor 11, but the notch 6 appearing in the resistor 2 in FIGS. 6B and 6C is not shown.
  • about the dimensional ratio of the thickness of the resistance body 2, the electrode plate 3, and the heat conductive layer 4, and length although it differs in FIG. 3A and FIG. 3B and FIG. 6B and FIG. Yes, it is the same thing as things.
  • FIGS. 6A and 6B the bent electrode plate 3 is opposed to the lower side of the resistor 2 via the first heat conductive layer 4 and the second heat conductive layer 5.
  • FIG. 6B shows a configuration in which the electrode plate 3 is bent using a resistor intermediate body in which the first heat conductive layer 4 and the second heat conductive layer 5 are stacked on the surface of the resistor 2. Therefore, the first heat conduction layer 4 and the second heat conduction layer 5 are interposed one by one between the resistor 2 and the bent electrode plate 3.
  • FIG. 6C shows an electrode using the resistor intermediate body in which the first heat conductive layer 4 and the second heat conductive layer 5 are stacked from the surface of the resistor 2 to the surface of the electrode plate 3. It is the composition which bent board 3. Therefore, two layers of the first heat conduction layer 4 and the second heat conduction layer 5 are interposed between the resistor 2 and the bent electrode plate 3.
  • the first heat conduction layer 4 and the second heat conduction layer 5 are stacked one by one in the central portion of the resistor 2 where the electrode plate 3 does not face each other.
  • the second heat conductive layer 5 Since the second heat conductive layer 5 is in an uncured state, the second heat conductive layer 5 is completely cured by heat treatment.
  • the "full cure” is described above, so please refer to that.
  • the second heat conductive layer 5 it is preferable to completely cure the second heat conductive layer 5 while applying a pressure in the direction of the resistor 2 to the bent electrode plate 3. That is, in FIG. 6B, heat treatment is performed while applying pressure in a state where the bent electrode plate 3 is in contact with the second heat conduction layer 5, and the second heat conduction layer 5 is cured.
  • FIG. 6C the first thermally conductive layer 4 and the second thermally conductive layer 5 positioned on the lower surface of the resistor 2 are disposed on the inner side of the bent electrode plate 3. Heat treatment is performed while pressure is applied in the overlapping state to completely cure the second heat conduction layer 5.
  • the resistor 2 and the electrode plate 3 can be securely bonded and fixed via the first heat conductive layer 4 and the second heat conductive layer 5.
  • the protective layer 7 is molded on the surface of the resistor 2.
  • the protective layer 7 is preferably formed of a material that is excellent in heat resistance and electrical insulation.
  • the material of the protective layer 7 is not limited, the protective layer 7 can be molded using a resin, glass, an inorganic material or the like.
  • the protective layer 7 covers the surface of the resistor 2 and the bottom protective layer 7b fills the space between the electrode plate 3 bent on the lower surface side of the resistor 2. And is configured.
  • the bottom protective layer 7b and the electrode plate 3 form substantially the same bottom. 7B shows the next process of FIG. 6B
  • FIG. 7C shows the next process of FIG. 6C.
  • marking etc. can be given to the surface of a surface protection layer.
  • the surface of the electrode plate 3 is plated.
  • the material of the plating layer 8 is not limited, the plating layer 8 can be formed of, for example, a Cu plating layer or a Ni plating layer.
  • the plated layer 8 serves to widen the contact area to the surface of the base on which the resistor 11 is placed and to suppress the solder corrosion of the electrode plate 3 when the resistor 11 is soldered to the surface of the base.
  • 8B shows the next process of FIG. 7B
  • FIG. 8C shows the next process of FIG. 7C. The plating process is performed as needed.
  • the resistor 11 manufactured through the above manufacturing steps is disposed on both sides of the resistor 2 and the resistor 2 as shown in FIG. 8B and FIG. 8C, and the electrode plate bent on the lower surface side of the resistor 2 And a plurality of hardened heat conducting layers 4 and 5 interposed between the resistor 2 and the electrode plate 3.
  • the total thickness of the plurality of heat conduction layers 4 and 5 interposed between the resistor 2 and the electrode plate 3 is about 50 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • appropriately adjusting the thickness of each of the heat conductive layers 4 and 5 so as to obtain the total thickness of this degree appropriately improving the heat dissipation from the resistor 2 to the electrode plate 3 through the heat conductive layers 4 and 5 Can. That is, in the present embodiment, by providing the plurality of heat conduction layers 4 and 5, the thickness between the resistor 2 and the electrode plate 3 can be made more uniform than in the case where the heat conduction layer is a single layer, and heat dissipation Can be suppressed, and the resistor 11 excellent in heat dissipation can be obtained.
  • the adhesion between the resistor 2 and the electrode plate 3 can be improved, and the electrode plate 3 is peeled off from the heat conduction layer It is possible to appropriately suppress problems such as cracks or the like in the heat conduction layer.
  • the uncured second thermally conductive layer 5 is formed so as to overlap the first thermally conductive layer, and then the electrode plate 3 is formed. Is characteristic to the manufacturing process of curing the second heat conduction layer 5 by bending the
  • the variation in the thickness of the heat conductive layers 4 and 5 between the resistor 2 and the electrode plate 3 can be suppressed as compared with the prior art. That is, when the electrode plate 3 is bent and subjected to heat treatment, the first heat conduction layer 4 of the heat conduction layer is already hardened and the film thickness fluctuation hardly occurs. At this time, although the second heat conduction layer 5 is not cured, the second heat conduction layer 5 only bears a part of the thickness between the resistor 2 and the electrode plate 3. The variation in the thickness of the heat conductive layer due to the fluidity of the above can be made smaller than the uncured state of the entire heat conductive layer located between the resistor 2 and the electrode plate 3.
  • the thickness between the resistor 2 and the electrode plate 3 can be made more uniform. It is possible to suppress variations in heat dissipation, and to manufacture the resistor 11 excellent in heat dissipation. Further, by making the thickness between the resistor 2 and the electrode plate 3 more uniform, it is possible to suppress the formation of a void or the like between the resistor 2 and the electrode plate 3 and improve the adhesive strength.
  • first heat conductive layer 4 and the second heat conductive layer 5 it is preferable to use a non-cured and solidified one, specifically, a heat conductive resin film.
  • both the first heat conductive layer 4 and the second heat conductive layer 5 are uncured and not solidified, specifically, if a heat conductive resin paste is used, the space between the resistor 2 and the electrode plate 3 Variation in thickness is likely to occur. That is, in the case of using a thermally conductive resin paste, the thickness tends to vary primarily in the coated state.
  • the first heat conductive layer 4 is formed of a heat conductive resin film, and the thickness between the resistor 2 and the electrode plate 3 is adjusted to be within a predetermined range.
  • a thermally conductive resin paste is used for the second thermally conductive layer 5, and the thermally conductive resin paste for bonding the electrode plate 3 is thinly formed. Thereby, the thickness can be easily contained within a predetermined range while suppressing the variation in thickness between the resistor 2 and the electrode plate 3, and the electrode plate 3 can be reliably bonded. .
  • the curing start temperature was 150 ° C.
  • the curing end temperature was 220 ° C.
  • the combustion reaction started.
  • the applied temperature is in the range of 160 ° C. to 220 ° C.
  • the curing conditions are 170 ° C. for 60 minutes, considering the temperature range of FIG. 9, 70 minutes at 160 ° C., 60 minutes at 170 ° C., 50 minutes at 180 ° C., 40 minutes at 190 ° C., 30 minutes at 200 ° C. The degree is considered to correspond to the curing conditions.
  • the resistor of the present invention is excellent in heat dissipation and can realize low profile. Moreover, surface mounting is possible and mounting to various circuit boards is possible.

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Abstract

特に、抵抗体と電極板間に介在する熱伝導層の厚みのばらつきを抑制できる抵抗器の製造方法及び抵抗器を提供することを目的とする。本発明における抵抗器（１１）の製造方法は、抵抗体の表面に、未硬化の第１熱伝導層を形成する工程、前記第１熱伝導層を硬化させる工程、前記第１熱伝導層の表面に、未硬化の第２熱伝導層を積層する工程、前記抵抗体の両側に配置された電極板を折り曲げ、前記第２熱伝導層を硬化させ、前記抵抗体と前記電極板の間を、前記第１熱伝導層及び前記第２熱伝導層を介して接着する工程、を有することを特徴とする。

Description

抵抗器の製造方法及び抵抗器
　この発明は、抵抗器の製造方法及び抵抗器に関する。
　特許文献１には、抵抗器及びその製造方法に関する発明が開示されている。特許文献１に示す抵抗器は、抵抗体と、抵抗体の両側に位置し、抵抗体の下面側に折り曲げられた電極板と、抵抗体と電極板との間に位置する電気的に非伝導性の充填材と、を有して構成される。
　充填材は、抵抗体と電極板との間を接着する。また、特許文献１の抵抗器では、熱が、充填材を介して抵抗体から電極板に向けて伝播し、放熱性を確保している。
特許第４８０６４２１号公報
　ところで、特許文献１では、抵抗体の表面に、未硬化で未固化の充填材を配置し、電極板を折り曲げて、充填材に接触させた後、充填材を硬化及び固化している。
　すなわち、特許文献１では、電極板を折り曲げて充填材に接触させた状態では、充填材は未硬化である。このため、充填材の流動性が高く、抵抗体と電極板間の充填材の厚みにばらつきが生じやすい。よって、特許文献１の抵抗器では、放熱性や接着強度に、ばらつきが生じやすい問題があった。
　そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、特に、抵抗体と電極板間に介在する熱伝導層の厚みのばらつきを抑制できる抵抗器の製造方法及び抵抗器を提供することを目的とする。
　本発明の抵抗器の製造方法は、抵抗体の表面に、未硬化の第１熱伝導層を形成する工程、前記第１熱伝導層を硬化させる工程、前記第１熱伝導層の表面に、未硬化の第２熱伝導層を積層する工程、前記抵抗体の両側に配置された電極板を折り曲げ、前記第２熱伝導層を硬化させ、前記抵抗体と電極板の間を、前記第１熱伝導層及び前記第２熱伝導層を介して接着する工程、を有することを特徴とする。
　また、本発明の抵抗器は、抵抗体と、前記抵抗体の両側に配置され、前記抵抗体の下面側に折り曲げられた電極板と、前記抵抗体と前記電極板との間に介在する硬化された複数の熱伝導層と、を有することを特徴とする。
　本発明の抵抗器の製造方法によれば、従来に比べて、抵抗体と電極板間の熱伝導層の厚みのばらつきを抑制することができる。このため、放熱性や接着強度のばらつきが小さい抵抗器を製造することができる。
図１Ａは、本実施形態の抵抗器の製造工程を示す平面図であり、図１Ｂは、図１ＡをＡ－Ａ線に沿って切断し矢印方向から見た断面図である。 図２Ａは、図１Ａの次の製造工程を示す平面図であり、図２Ｂは、図２ＡをＢ－Ｂ線に沿って切断し矢印方向から見た断面図であり、図２Ｃは、図２Ｂとは異なる構造の断面図である。 図３Ａは、図２Ａの次の製造工程を示す断面図であり、図３Ｂは、図２Ｂの次の製造工程を示す断面図である。 図４Ａは、図３Ａ及び図３Ｂの次の製造工程を示す平面図であり、図４Ｂは、図４Ａの工程にて切り抜かれた抵抗器中間体の斜視図である。 図４Ｂの次の製造工程を示す斜視図である。 図６Ａは、図５の次の製造工程を示す斜視図であり、図６Ｂは、図６ＡをＣ－Ｃ線に沿って厚み方向に切断し矢印方向から見た断面図であり、図６Ｃは、図３Ｂに示す抵抗器中間体を用いて形成された断面図である。 図７Ａは、図６Ａの次の製造工程を示す斜視図であり、図７Ｂは、図６Ｂの次の製造工程を示す断面図であり、図７Ｃは、図６Ｃの次の製造工程を示す断面図である。 図８Ａは、図７Ａの次の製造工程を示す斜視図であり、図８Ｂは、図７Ｂの次の製造工程を示す断面図であり、図８Ｃは、図７Ｃの次の製造工程を示す断面図である。 ポリイミド・エポキシ樹脂のＤＳＣ曲線及びＤＤＳＣ曲線を示すグラフである。 温度を１７０℃に固定したときの、ポリイミド・エポキシ樹脂のＤＳＣ曲線を示すグラフである。
　以下、本発明の一実施形態（以下、「実施形態」と略記する。）について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
（抵抗器の製造方法）
　本実施形態の抵抗器の製造方法に関し、図面を用いながら以下、製造工程順に説明する。
　図１Ａ及び、図１Ｂに示す工程では、抵抗体２と、複数の電極板３とを用意する。抵抗体２及び電極板３は、平板状や帯状である。図１Ａに示す実施形態では、抵抗体２及び電極板３は、共に帯状で形成されている。
　図１Ａ及び、図１Ｂに示す工程では、抵抗体２の両側に電極板３を、例えば、レーザ溶接にて接合し接合体１を得る。なお、レーザ溶接は、一例であり、既存の接合方法を用いることができる。図１Ａに示すように、抵抗体２及び電極板３を接合してなる接合体１を帯状に形成することができる。このような接合体１を、ロール状に巻回し、生産ライン上に配置することで、以後の製造工程を自動処理して、本実施形態の抵抗器の製造を量産化することができる。
　本実施形態では、抵抗体２及び電極板３の厚みを限定するものではないが、例えば、抵抗体２を、数十μｍ～数百μｍ程度の厚みで形成することができる。また、抵抗体２と電極板３は、ほぼ同じ厚みであってもよいし、厚みが異なっていてもよい。
　また、本実施形態では、抵抗体２及び電極板３の材質を限定するものでなく、既存の材質を用いることができる。例えば、抵抗体２には、銅－ニッケル、ニッケル－クロム等の金属抵抗材料や、絶縁基体の表面に金属皮膜を形成した構成、導電性セラミックス基体等を用いることができる。また、電極板３には、例えば、銅、銀、ニッケル、クロム等や、その複合材等を用いることができる。
　また、抵抗体２の両側に電極板３を接合する際、図１Ｂに示すように、抵抗体２の端面と、電極板３の端面とを突き合わせて接合してもよいし、抵抗体２と電極板３の表面同士を一部重ねて接合してもよい。
　また、抵抗体２と電極板３とを一体形成してもよい。すなわち、抵抗体２と電極板３とを同じ材質として一枚の金属抵抗板で構成してもよい。或いは、金属抵抗板の電極板３となる領域に、低抵抗の金属材料をメッキ等して、金属抵抗板の表面に電極板３を構成してもよい。
　次に、図２Ａ及び、図２Ｂに示す工程では、抵抗体２の表面に、未硬化の第１熱伝導層４を形成する。第１熱伝導層４は、熱伝導率が高い電気的絶縁性の熱硬化性樹脂であることが好ましい。第１熱伝導層４には、例えば、エポキシやポリイミド等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
　未硬化の第１熱伝導層４は、フィルム状或いはペースト状である。フィルムであれば、未硬化の熱伝導性樹脂フィルムを抵抗体２の表面に貼り合せる。また、ペーストであれば、未硬化の熱伝導性樹脂ペーストを抵抗体２の表面に塗布や印刷する。或いは、インクジェット法を用いて第１熱伝導層４を形成してもよい。
　本実施形態では、第１熱伝導層４の厚みを限定するものではないが、厚みは、完成品としての抵抗器の熱伝導性及び、抵抗体－電極板間の確実な固着化を考慮して任意に決めることができる。特に、本実施形態では、抵抗体と電極板間に挟まれる熱伝導層は２層以上となるため、層数も考慮して、第１熱伝導層４の厚みを調節することが好ましい。例えば、第１熱伝導層４の厚みは、２０μｍ～２００μｍ程度であることが好ましい。
　ここで、「未硬化」とは、完全硬化していない状態のものを指す。より具体的には、硬化反応がほとんど進行しておらず、形成当初と同程度の流動性を有する状態や、購入品であれば出荷状態であって、完全硬化していない状態を指す。「硬化（完全硬化）」とは、分子同士の連結による高分子化の促進により、流動性を失った状態を指す。例えば、第１熱伝導層４が、熱伝導性樹脂フィルムであるとき、図２Ｂに示すように、抵抗体２上に第１熱伝導層４を配置した後、前処理（仮圧着）を行うが、前処理した後の状態は、「未硬化」の状態であると定義される。すなわち、前処理では、短時間（例えば、数分程度）の加熱（印加温度以下）を行い、第１熱伝導層４を抵抗体２に接着（仮圧着）するが、この前処理における加熱後の状態は、依然として「未硬化」の状態である。
　また、第１熱伝導層４に、熱伝導性樹脂フィルムを用いた場合、第１熱伝導層４は、未硬化且つ固化した状態である。「固化」とは固体化した状態である。
　一方、第１熱伝導層４に、熱伝導性樹脂ペーストを用いた場合、第１熱伝導層４は、未硬化で未固化の状態である。「未固化」とは、固体成分の一部、或いは全部が溶媒に分散した状態で、いわゆるスラリーやインクを含む。
　本実施形態では、図２Ｂのように、抵抗体２の表面にのみ第１熱伝導層４を形成してもよいが、図２Ｃに示すように、抵抗体２の表面から電極板３の表面の全域にかけて第１熱伝導層４を形成してもよい。或いは、図示していないが、抵抗体２の表面から電極板３の表面の一部にかけて第１熱伝導層４を形成してもよい。又は、後述する製造工程で、電極板３を折り曲げるが、折り曲げ部以外の部分に第１熱伝導層４を形成することも出来る。すなわち、第１熱伝導層４を、抵抗体２と電極板３との境界位置を除いて、抵抗体２、及び電極板３の各表面に３分割して設けることも可能である。
　図２Ｃに示すように、抵抗体２の表面のみならず、電極板３の表面にも第１熱伝導層４を形成することで、第１熱伝導層４の形成を容易化することができる。例えば、第１熱伝導層４に、熱伝導性樹脂フィルムを用いた場合、図２Ｃでは、抵抗体２に対する熱伝導性樹脂フィルムの位置決めが必要なく、抵抗体２及び電極板３を含む大きさの熱伝導性樹脂フィルムを、抵抗体２及び電極板３の表面に貼り合せればよい。或いは、第１熱伝導層４を熱伝導性樹脂ペーストとした場合、第１熱伝導層４を、抵抗体２及び電極板３の表面全域に塗布等すればよい。このように、抵抗体２の表面のみならず、電極板３の表面にも第１熱伝導層４を形成することで、製造工程を容易化することができる。
　次に、未硬化の第１熱伝導層４を加熱処理して完全に硬化させる。このとき、第１熱伝導層４が熱伝導性樹脂ペーストであれば固化及び硬化が促進される。完全硬化したか否かは、硬化度、粘度、熱処理条件等で判断することができる。硬化度は、例えば、示差走査熱量計を用いて測定したときの発熱量から算出される硬化度を用いることができる。完全硬化は、例えば、硬化度が７０％以上、或いは、一般的にＣステージと呼ばれる状態を指す。
　このように、未硬化の第１熱伝導層４を硬化させることで、後工程で電極板３を折り曲げる前に、第１熱伝導層４を抵抗体２の表面、或いは抵抗体２及び電極板３の表面に、膜厚変動しない状態の熱伝導層を確保することができる。
　第１熱伝導層４を完全硬化させるための熱処理条件を限定するものではないが、例えば、第１熱伝導層４に対して、１５０℃～２５０℃程度の印加温度を、０．５時間～２時間程度施すことが好ましい。なお、硬化に必要な印加温度及び印加時間は、第１熱伝導層４の材質にもよるため、例えば、第１熱伝導層４が購入品であれば、メーカで規定した印加温度及び印加時間に準じて、硬化条件を規定する。例えば、後述する実験の樹脂では、印加温度を、１６０℃から２００℃程度とし、印加時間を７０分から３０分程度（印加温度が低いほど印加時間を長くする）として、適宜調節することができる。
　本実施形態では、図２Ｂの次に、図３Ａに示すように、第１熱伝導層４の表面に、未硬化の第２熱伝導層５を積層する。或いは、図２Ｃの次に、図３Ｂに示すように、第１熱伝導層４の表面に、未硬化の第２熱伝導層５を積層する。
　本実施形態では、第２熱伝導層５には、第１熱伝導層４と同じ材質のものを用いてもよいし、異なる材質のものを用いてもよい。また、第２熱伝導層５は、熱伝導性樹脂フィルムであってもよいし、熱伝導性樹脂ペーストであってもよい。よって、第２熱伝導層５が、熱伝導性樹脂フィルムであるとき、第２熱伝導層５は、未硬化で固化した状態である。一方、第２熱伝導層５が、熱伝導性樹脂ペーストであるとき、第２熱伝導層５は、未硬化且つ未固化の状態である。
　一例であるが、第１熱伝導層４には、熱伝導性樹脂フィルムを用い、第２熱伝導層５には、熱伝導性樹脂フィルム、或いは熱伝導性樹脂ペーストを用いることができる。例えば、第１熱伝導層４と第２熱伝導層５とに同じ熱伝導性樹脂フィルムを用いることが、抵抗器の生産性を向上させることができ好適である。
　第１熱伝導層４と第２熱伝導層５とを重ねたときの合計厚みは、後述する工程で、電極板３を折り曲げた後、抵抗体２と電極板３間の間隔を所定範囲に収めるために、適切に調整される。
　第２熱伝導層５に熱伝導性樹脂フィルムを用いる場合、上記した前処理を施して、第２熱伝導層５を、第１熱伝導層４に固着する。
　完全硬化した第１熱伝導層４と、未硬化の第２熱伝導層５を有する接合体１から図４Ａに示すように、抵抗器中間体１０を切り抜く。切り抜かれた抵抗器中間体１０の斜視図を図４Ｂに示す。
　図４Ａに示す帯状の接合体１を長手方向に送り出しながら、長手方向に沿って、複数の抵抗器中間体１０を連続的にプレス機にて切り抜くことができる。これにより、抵抗器中間体１０を短時間の間に多く形成でき、量産化を図ることができる。
　抵抗器中間体１０は、外形が矩形状の抵抗体２と、その両側に外形が矩形状の電極板３とを有して構成される。なお、図４Ｂに示す抵抗器中間体１０の外形は、あくまでも一例である。抵抗器中間体１０の外形は、図４Ｂ以外の形状であってもよい。
　次に、図５では、抵抗調整のために、抵抗体２に複数の切欠き６を入れて、抵抗体２をミアンダパターンに形成する。切欠き６の長さ、位置、本数に関しては、抵抗体２が所定の抵抗値となるように適宜調節することができる。図５の工程は、必要に応じて行われる。
　次に、図６Ａに示すように、電極板３を抵抗体２の第１熱伝導層４及び第２熱伝導層５が積層された側に折り曲げる。図６Ａでは、抵抗体２の下面側に第１熱伝導層４及び第２熱伝導層５が形成されているので、電極板３を下方に折り曲げている。なお、図６Ｂ及び図６Ｃは、抵抗器１１の断面を示しているが、図６Ｂ及び図６Ｃの抵抗体２に現れる切欠き６は不図示とした。また、抵抗体２、電極板３及び熱伝導層４の厚み、長さの寸法比について、図３Ａ及び図３Ｂと、図６Ｂ及び図６Ｃでは異なるが、互いに誇張して図示しているだけであり、物としては同じものである。
　図６Ａ及び図６Ｂに示すように、折り曲げられた電極板３は、抵抗体２の下方で、第１熱伝導層４及び第２熱伝導層５を介して対向する。図６Ｂは、図３Ａのように、抵抗体２の表面に第１熱伝導層４及び第２熱伝導層５を積層した抵抗器中間体を用いて、電極板３を折り曲げた構成である。したがって、抵抗体２と、折り曲げられた電極板３との間には、第１熱伝導層４と第２熱伝導層５とが一層ずつ介在する。
　一方、図６Ｃは、図３Ｂに示すように、抵抗体２の表面から電極板３の表面にかけて第１熱伝導層４及び第２熱伝導層５を積層した抵抗器中間体を用いて、電極板３を折り曲げた構成である。したがって、抵抗体２と、折り曲げられた電極板３との間には、第１熱伝導層４と第２熱伝導層５とが二層ずつ介在する。図６Ｃでは、電極板３が対向しない抵抗体２の中央部分では、第１熱伝導層４と第２熱伝導層５とが一層ずつ積層されている。
　第２熱伝導層５は未硬化の状態であるため、加熱処理して、第２熱伝導層５を完全に硬化させる。「完全硬化」については、上述したので、そちらを参照されたい。
　本実施形態では、折り曲げた電極板３に抵抗体２方向への圧力を加えながら、第２熱伝導層５を完全に硬化させることが好ましい。すなわち、図６Ｂでは、折り曲げた電極板３を第２熱伝導層５に接触させた状態で圧力を加えつつ、加熱処理して、第２熱伝導層５を硬化させる。図６Ｃでは、折り曲げた電極板３の内側に位置する第１熱伝導層４及び第２熱伝導層５を、抵抗体２の下面に位置する第１熱伝導層４及び第２熱伝導層５と重ねた状態で圧力を加えつつ、加熱処理して、第２熱伝導層５を完全に硬化させる。これにより、抵抗体２と電極板３との間を確実に、第１熱伝導層４及び第２熱伝導層５を介して接着固定することができる。
　続いて、図７Ａの工程では、抵抗体２の表面に保護層７をモールド成形する。保護層７は、耐熱性及び電気的絶縁性に優れる材質で形成されることが好ましい。保護層７の材質を限定するものではないが、樹脂、ガラス、無機材等を用いて保護層７をモールド成形することができる。図７Ｂや図７Ｃに示すように、保護層７は、抵抗体２の表面を覆う表面保護層７ａと、抵抗体２の下面側で折り曲げられた電極板３間の空間を埋める底面保護層７ｂと、を有して構成される。図７Ｂ及び図７Ｃに示すように、底面保護層７ｂと電極板３とはほぼ同一底面を形成している。なお、図７Ｂは、図６Ｂの次の工程を示し、図７Ｃは、図６Ｃの次の工程を示す。
　なお、表面保護層の表面には、捺印等を施すことができる。
　次に、図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、電極板３の表面にメッキを施す。メッキ層８の材質を限定するものではないが、メッキ層８を、例えば、Ｃｕメッキ層やＮｉメッキ層で形成することができる。メッキ層８は、抵抗器１１を設置する基材表面への接触面積を広げ、また基材表面に抵抗器１１を半田付けした際の電極板３の半田食われを抑制する役割を担う。なお、図８Ｂは、図７Ｂの次の工程を示し、図８Ｃは、図７Ｃの次の工程を示す。メッキ工程は必要に応じて行われる。
（抵抗器）
　以上の製造工程を経て製造された抵抗器１１は、図８Ｂや図８Ｃに示すように、抵抗体２と、抵抗体２の両側に配置され、抵抗体２の下面側に折り曲げられた電極板３と、抵抗体２と電極板３との間に介在する硬化された複数の熱伝導層４、５と、を有することを特徴とする。
　抵抗体２と電極板３との間に介在する複数の熱伝導層４、５の合計厚さは、５０μｍ～１５０μｍ程度である。この程度の合計厚みとなるよう各熱伝導層４、５の厚みを調節することで、抵抗体２から熱伝導層４、５を介して電極板３へ伝導する放熱性を適切に向上させることができる。すなわち、本実施形態では、複数の熱伝導層４、５を有することで、熱伝導層を一層とするよりも、抵抗体２と電極板３との間の厚みをより均一化でき、放熱性のばらつきを抑制でき、放熱性に優れた抵抗器１１とすることができる。また、複数の熱伝導層４、５の合計厚さを上記範囲に調節することで、抵抗体２と電極板３間の密着性を向上させることができ、電極板３が熱伝導層から剥離したり、或いは熱伝導層にクラックが生じる等の不具合を適切に抑制することができる。
　本実施形態の抵抗器の製造方法では、第１熱伝導層４を完全硬化させた後、未硬化の第２熱伝導層５を第１熱伝導層に重ねて形成し、その後、電極板３を折り曲げて第２熱伝導層５を硬化させる製造プロセスに特徴的部分がある。
　このような製造プロセスを経ることで、抵抗体２と電極板３間の熱伝導層４、５の厚みのばらつきを従来に比べて抑制することができる。すなわち、電極板３を折り曲げて加熱処理した際には、熱伝導層のうち、第１熱伝導層４は既に硬化しており膜厚変動を生じにくい。このとき、第２熱伝導層５は未硬化であるが、第２熱伝導層５は、抵抗体２と電極板３間の厚みの一部を担うだけであるため、第２熱伝導層５の流動性に伴う、熱伝導層の厚みのばらつきは、抵抗体２と電極板３間に位置する熱伝導層全体が未硬化の状態より小さくすることができる。
　以上のように、本実施形態では、抵抗体２と電極板３間の熱伝導層の厚みのばらつきを抑制することができることで、抵抗体２と電極板３間の厚みをより均一化でき、放熱性のばらつきを抑制でき、放熱性に優れた抵抗器１１を製造することができる。また、抵抗体２と電極板３間の厚みをより均一化できることで、抵抗体２と電極板３間に空隙等が生じるのを抑制でき、接着強度を向上させることができる。
　また、第１熱伝導層４及び第２熱伝導層５の少なくともいずれか一方には、未硬化で固化した状態のもの、具体的には、熱伝導性樹脂フィルムを用いることが好ましい。
　第１熱伝導層４及び第２熱伝導層５の双方に、未硬化で未固化のもの、具体的には、熱伝導性樹脂ペーストを用いると、抵抗体２と電極板３との間の厚みに、ばらつきが生じやすくなる。すなわち、熱伝導性樹脂ペーストを用いた場合、塗布した状態で、そもそも厚みにばらつきが生じやすい。このため、第１熱伝導層４及び第２熱伝導層５の少なくともいずれか一方に、未硬化で固化した状態の熱伝導性樹脂フィルムを用いることで、抵抗体２と電極板３との間の厚みのばらつきをより効果的に抑制することができる。第１熱伝導層４及び第２熱伝導層５の双方に、熱伝導性樹脂フィルムを用いることで、抵抗体２と電極板３との間の厚みをより均一になるよう調節することができる。
　また、例えば、第１熱伝導層４を、熱伝導性樹脂フィルムで形成して、抵抗体２と電極板３との間の厚みが所定範囲内となるように調節する。一方、第２熱伝導層５には、熱伝導性樹脂ペーストを用い、電極板３の接着用としての熱伝導性樹脂ペーストを薄く形成する。これにより、抵抗体２と電極板３との間の厚みのばらつきを抑制しつつ、厚みを所定範囲内に容易に収めることができ、且つ、電極板３を確実に接着することが可能になる。
　図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃの工程では、折り曲げた電極板３に圧力を加えながら第２熱伝導層５を硬化させることが好適である。これにより、電極板３を確実に接着することができる。
　以下、本発明の効果を明確に行った実施例をもとに本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
　実験では、以下の樹脂を用い、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）により、熱分析を行った。
［樹脂］
　ポリイミド・エポキシ樹脂
［示差走査型熱量計］
　株式会社リガク製のＤＳＣ８２３１
　まず実験では、昇温速度を１０℃／ｍｉｎとしたときに得られるＤＳＣ曲線及びＤＤＳＣ曲線を得た。
　図９に示すように、硬化開始温度は、１５０℃で、硬化終了温度が２２０℃で、２３０℃以降は燃焼反応に移行することがわかった。
　この実験結果により、印加温度は、１６０℃～２２０℃の範囲であるとした。
　次に、１７０℃で固定して、保持時間による硬化開始温度と、硬化終了温度とをＤＳＣ曲線から求めた。そのときの実験結果が図１０に示されている。
　図１０に示すように、硬化開始が約４２分後、硬化終了が約６１分後であることがわかった。
　上記の実験結果より、上記樹脂を用いたときの硬化条件は、１７０℃で６０分程度であることがわかった。ちなみに、この硬化条件は樹脂のメーカが推奨する硬化条件とも一致した。
　硬化条件が１７０℃で６０分であるため、図９の温度範囲で考えると、１６０℃で７０分、１７０℃で６０分、１８０℃で５０分、１９０℃で４０分、２００℃で３０分程度が硬化条件に該当するものと考えられる。
　本発明の抵抗器は、放熱性に優れ、且つ低背化を実現できる。また、面実装が可能であり、様々な回路基板への実装が可能である。
　本出願は、２０１７年１２月１２日出願の特願２０１７－２３７８２０に基づく。この内容は全てここに含めておく。
 
 
 

Claims (5)

  1. 　抵抗体の表面に、未硬化の第１熱伝導層を形成する工程、
    　前記第１熱伝導層を硬化させる工程、
    　前記第１熱伝導層の表面に、未硬化の第２熱伝導層を積層する工程、
    　前記抵抗体の両側に配置された電極板を折り曲げ、前記第２熱伝導層を硬化させ、前記抵抗体と前記電極板の間を、前記第１熱伝導層及び前記第２熱伝導層を介して接着する工程、
    　を有することを特徴とする抵抗器の製造方法。
  2. 　前記第１熱伝導層及び前記第２熱伝導層の少なくともいずれか一方には、未硬化で固化した状態のものを用いることを特徴とする請求項１に記載の抵抗器の製造方法。
  3. 　前記第１熱伝導層及び前記第２熱伝導層の少なくともいずれか一方は、熱伝導性樹脂フィルムであることを特徴とする請求項２に記載の抵抗器の製造方法。
  4. 　折り曲げた前記電極板に圧力を加えながら前記第２熱伝導層を硬化させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の抵抗器の製造方法。
  5. 　抵抗体と、
    　前記抵抗体の両側に配置され、前記抵抗体の下面側に折り曲げられた電極板と、
    　前記抵抗体と前記電極板との間に介在する硬化された複数の熱伝導層と、を有することを特徴とする抵抗器。
     
     
     
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