WO2021153138A1

WO2021153138A1 - 抵抗器の製造方法及び抵抗器

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Publication number: WO2021153138A1
Application number: PCT/JP2020/048953
Authority: WO
Inventors: 陽平常盤; 航児江藤; 智史野口; 玲那金子
Original assignee: Koa株式会社
Priority date: 2020-01-27
Filing date: 2020-12-25
Publication date: 2021-08-05
Also published as: JP2021118278A; US20230146171A1; CN115004325A; DE112020006627T5

Abstract

抵抗器の製造方法は、電極材と抵抗材と電極材とを、この順で重ね、重ね方向に圧力を加えて接合することにより抵抗器母材を形成し、抵抗器母材の外形寸法よりも小さい寸法の開口部が形成されたダイスに抵抗器母材を通し、ダイスに通された抵抗器母材から個別の抵抗器を得る。

Description

抵抗器の製造方法及び抵抗器

　本発明は、抵抗器の製造方法及び抵抗器に関する。

　基板上に実装される抵抗器において、低抵抗で高電流測定に適した電流経路を有する抵抗器が提案されている（ＪＰ２００２－５７００９Ａ参照）。

　近年、電子機器の高機能化に伴い、電子部品を実装するための回路基板に対して、高密度実装の要求が高まっている。しかし、ＪＰ２００２－５７００９Ａに記載された抵抗器では、寸法精度を維持しつつ、更に小型にすることが難しく、依然として改善の余地が残されていた。

　本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、寸法精度を確保しつつ、抵抗器を小型にすることを目的とする。

　本発明の一態様としての抵抗器の製造方法は、電極材と抵抗材と電極材とを、この順で重ね、重ね方向に圧力を加えて接合することにより抵抗器母材を形成し、前記抵抗器母材の外形寸法よりも小さい寸法の開口部が形成されたダイスに前記抵抗器母材を通し、前記ダイスに通された前記抵抗器母材から個別の抵抗器を得る、という製造方法である。

　また、本発明の一態様としての抵抗器は、回路基板に実装される抵抗器であって、抵抗材と、前記抵抗材の一方の端面に接合された第一電極材と、前記抵抗材の他方の端面に接合された第二電極材と、を備え、前記抵抗器の表面には、前記第一電極材と前記抵抗材と前記第二電極材とが連なる接合方向に対して直交する方向に延びる筋状の凹凸を有する、抵抗器である。

　これらの態様によれば、寸法精度を確保しつつ、抵抗器を小型にすることができる。

図１は、本発明の第一実施形態に係る抵抗器を説明する斜視図である。図２は、本発明の第二実施形態に係る抵抗器を説明する斜視図である。図３は、第二実施形態に係る抵抗器を回路基板への実装面側からみた斜視図である。図４は、本発明の変形例１に係る抵抗器を説明する側面図である。図５は、本発明の変形例２に係る抵抗器を説明する側面図である。図６は、本発明の変形例３に係る抵抗器を説明する斜視図である。図７は、変形例３に係る抵抗器が回路基板に実装された状態を説明する断面図である。図８は、本発明の実施形態に係る抵抗器の製造方法を説明する模式図である。図９Ａは、図８に示す工程（ｃ）に用いられるダイスを引き抜き方向Ｆの上流側からみた正面図である。図９Ｂは、本実施形態に係る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。図１０は、本実施形態に係る抵抗器の製造方法において、抵抗器母材のサイズをダイスに挿通可能なサイズに調整する工程を説明する模式図である。

　［抵抗器の説明］
　＜第一実施形態＞
　本発明の第一実施形態に係る抵抗器１について、図１を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る抵抗器１の構造を説明する斜視図である。

　抵抗器１は、抵抗材１０と、第一電極材１１と、第二電極材１２とを備え、第一電極材１１、抵抗材１０、及び第二電極材１２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、第一電極材１１と第二電極材１２が並ぶ方向（抵抗器１の長手方向）をＸ方向（第一電極材１１側を＋Ｘ方向、第二電極材１２側を－Ｘ方向）とする。そして、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方向とし、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに直交するものとする。

　抵抗材１０は、用途に合わせて低抵抗から高抵抗の材料を用いることが可能である。本実施形態において、抵抗材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。

　本実施形態においては、抵抗材１０は、高密度実装の観点から、方形に形成されているが、抵抗材１０の形状は台形状であってもよい。

　第一電極材１１及び第二電極材１２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、第一電極材１１及び第二電極材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。第一電極材１１と第二電極材１２とは、互いに同一のものを使用できる。

　第一電極材１１は、抵抗材１０の一方の端面と略同形状の端面を有し、この端面において抵抗材１０の一方の端面に接合されている。また、第二電極材１２は、抵抗材１０の一方の端面と向かい合う他方の端面に対して略同形状の端面を有し、この端面において抵抗材１０の他方の端面に接合されている。

　本実施形態において、抵抗材１０と第一電極材１１との接合部１３、及び抵抗材１０と第二電極材１２との接合部１４は、互いにクラッド接合（固相接合）により接合している。すなわち、接合部１３，１４における接合面の各々は、抵抗材１０と電極材１１，１２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。

　抵抗材１０と第一電極材１１との接合部１３では、抵抗材１０と第一電極材１１との境界に段差がなく平坦である。換言すれば、抵抗材１０と第一電極材１１とは、滑らかに連続している。抵抗材１０と第二電極材１２との接合部１４においても同様に、抵抗材１０と第二電極材１２との境界に段差がなく平坦であり、抵抗材１０と第二電極材１２とは、滑らかに連続している。すなわち、接合部１３，１４の表面は、抵抗器１の全周に亘って平坦（段差がない状態）に形成されている。

　ＴＣＲ（抵抗温度係数［ｐｐｍ／℃］）を確保しつつ、抵抗値を小さくする観点から、抵抗材１０の長さ方向における抵抗材１０の長さＬ０と、第一電極材１１の長さＬ１と、第二電極材１２の長さＬ２の比は、任意に設定することができ、一例として、Ｌ１：Ｌ０：Ｌ２＝１：２：１とすることができる。

　更に、抵抗値を小さくする観点から、抵抗器１の長さＬ（＝Ｌ１＋Ｌ０＋Ｌ２）に対する抵抗材１０の長さＬ０の比率は、５０％以下とすることができる。

　本実施形態において、抵抗器１は、表面に、筋状凹凸１５を有する。本実施形態においては、筋状凹凸１５は、抵抗器１における回路基板への実装面１６と、実装面１６の反対面１７とに形成されている。また、筋状凹凸１５は、幅方向Ｙに亘って形成されている。ここで、抵抗器１の実装面１６とは、抵抗器１において回路基板に対向する面全体を意味する。

　また、筋状凹凸１５は、第一電極材１１と抵抗材１０との接合面に対する反対面１１ａと、第二電極材１２と抵抗材１０との接合面に対する反対面１２ａとの各々に、幅方向Ｙに亘って形成されている。

　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Ｗが１．６ｍｍ以下（製品規格３１２６サイズ以下）とすることができる。また、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の破断防止等の観点から、Ｘ方向における抵抗器１の長さＬは１．０ｍｍ以上、Ｙ方向における抵抗器１の長さＷは０．５ｍｍ以上（製品規格１００５サイズ以上）とすることができる。

　また、本実施形態においては、抵抗器１の抵抗値は、低抵抗を実現する観点から、２ｍΩ以下となるように調整されている。ここでの低抵抗とは、一般的な抵抗器の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、縁辺部分Ｐに生じるエレクトロマイグレーションの抑制とヒートサイクル耐性向上の観点から、縁辺部分Ｐの曲率半径は、Ｒ＝０．１ｍｍ以下であることが好ましい。

　＜作用効果＞
　次に、第一実施形態における作用効果について説明する。

　本実施形態において、抵抗材１０と第一電極材１１との接合部１３、及び抵抗材１０と第二電極材１２との接合部１４の各々には、抵抗材１０と電極材１１，１２双方の金属原子が互いに拡散した拡散接合面が形成されている。これにより、抵抗材１０と第一電極材１１、及び抵抗材１０と第二電極材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。

　本実施形態において、抵抗器１は、方形に形成されている。抵抗材１０が方形であると、抵抗材１０の端面と略同形状に形成され、抵抗材１０の端面に接合された第一電極材１１及び第二電極材１２から抵抗材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させることができる。また、抵抗器１では、抵抗材１０が電極材１１，１２の間に接合されているため、抵抗材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。

　また、抵抗器１では、抵抗材１０と第一電極材１１との接合、及び抵抗材１０と第二電極材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。

　また、本実施形態において、接合部１３，１４の表面は、抵抗器１の全周に亘ってフラットに形成されている。このため、抵抗器１を回路基板へ実装する際などに、ノズルを用いて抵抗器１を吸着しながら拾い上げる作業において、ノズルへの吸着性が高められる。したがって、抵抗器１を回路基板へ実装する際の作業性が向上する。

　本実施形態において、筋状凹凸１５は、実装面１６と、実装面１６の反対面１７と、第一電極材１１における抵抗材１０と接合された面の反対面１１ａと、第二電極材１２における抵抗材１０と接合された面の反対面１２ａとに、幅方向Ｙに亘って形成されている。このため、抵抗器１を扱う作業者にとっては、回路基板への実装の際に、抵抗器１の取付方向や取付姿勢の視認性がよい。

　なお、この筋状凹凸１５は、ビードによる凹凸よりも滑らかであり、ワイヤーボンディングにおけるボンディング性を損なうものではない。

　本実施形態において、抵抗器１の接合方向（Ｘ方向）における長さＬは、３．２ｍｍ以下であり、Ｙ方向における長さＷは、１．６ｍｍ以下になるように形成される。また、抵抗器１の抵抗値が２ｍΩ以下になるように調整される。

　このサイズでは、抵抗材と電極材とを溶接する一般的な抵抗器であれば、寸法精度を確保する観点から、例えば、電子ビームによる溶接で生じ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、抵抗材１０と電極材１１，１２とが拡散接合により接合されているため、このように小型で、かつ低抵抗に設計できる。

　本実施形態において、抵抗器１の縁辺部分Ｐは、面取り形状になっている。一般的な抵抗器では、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、本実施形態に係る抵抗器１は、縁辺部分Ｐが面取りされていることにより、縁辺部分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。

　したがって、抵抗器１によれば、寸法精度を確保しつつ、抵抗器を小型にすることができる。これにより、抵抗器１は、近年の電子部品を実装するための回路基板に対する高密度要求に応えることができる。また、これに加えて、電極材１１，１２と抵抗材１０の接合部１３，１４にビードがないことから、電極間距離が確保しやすいため、抵抗値を小さくすることが容易である。したがって、抵抗器１は、高電力要求にも応えることができる。

　＜第二実施形態＞
　図２は、本発明の第二実施形態に係る抵抗器２を説明する斜視図であり、図３は、第二実施形態に係る抵抗器２を回路基板への実装面側からみた斜視図である。

　抵抗器２は、抵抗材１０と、第一電極材２１と、第二電極材２２とを備える。抵抗材１０、第一電極材２１、及び第二電極材２２は、接合部２３，２４において互いにクラッド接合されている。抵抗器２は、第一実施形態に係る抵抗器１とは形状の異なる第一電極材２１及び第二電極材２２を有する。

　第一電極材２１は、抵抗材１０に接合する胴体部３１と、胴体部３１から－Ｚ方向に延びる延長部３２とを備える。また、第二電極材２２は、抵抗材１０に接合する胴体部４１と、胴体部４１と一体に形成され、胴体部４１から－Ｚ方向に延びる延長部４２とを備える。

　胴体部３１は、抵抗材１０に向けて突出し、抵抗材１０の一方（＋Ｘ方向）の端面と略同形状の端面を有する突出部３１１を備える。胴体部３１は、この突出部３１１において、抵抗材１０の＋Ｘ方向の端面と突き合わされた態様で接合されている。胴体部３１と抵抗材１０との接合部２３では、抵抗材１０と胴体部３１の突出部３１１との境界に段差がなく平坦であり、抵抗材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２３の表面は、抵抗材１０と胴体部３１との境界の全周に亘って平坦（段差が無い状態）に形成されている。

　第二電極材２２における胴体部４１もまた、胴体部３１と同様に構成されている。胴体部４１は、突出部４１１において、抵抗材１０の－Ｘ方向の端面と突き合わされた態様で接合されている。

　胴体部３１には、Ｚ方向に延びる延長部３２が形成されているため、抵抗器２を回路基板に実装する際には、延長部３２を回路基板側に向けることにより、延長部３２が回路基板と接合するための脚部を構成することができる。延長部４２も延長部３２と同様に構成されている。

　また、本実施形態においては、抵抗器２は、抵抗器２における回路基板への実装面５１と、実装面５１の反対面５２と、第一電極材２１における抵抗材１０と接合された面の反対面２１ａと、第二電極材２２における抵抗材１０と接合された面の反対面２２ａの各々に、Ｘ方向に直交するＹ方向に亘って筋状凹凸５０を有する。ここで、実装面５１とは、回路基板に対向する面全体を意味し、延長部３２，４２の回路基板側の面だけでなく、抵抗材１０の回路基板側の面も含む。

　＜作用効果＞
　次に、第二実施形態における作用効果について説明する。

　接合部２３における接合面の各々は、抵抗材１０と電極材２１の金属原子が互いに拡散した拡散接合面となっている。このため、抵抗材１０と第一電極材２１との間が電子ビームによって溶接されていなくとも、互いに強固に接合されている。また、抵抗材１０と第二電極材２２との間も同様である。これにより、抵抗器２は、良好な電気的特性が得られる。

　また、抵抗器２では、図１に示した抵抗器１による効果として説明した、視認性、ボンディング性、ノズル吸着性、エレクトロマイグレーションの抑制及びヒートサイクル耐性に加えて、以下の効果を奏する。

　すなわち、第一電極材２１及び第二電極材２２が延長部３２，４２を有することにより、抵抗器２が回路基板へ実装される際に、延長部３２，４２が脚部を構成できる。これにより、抵抗器２が回路基板へ実装される際、抵抗材１０と回路基板とが接触しないように回路基板と抵抗材１０との間に絶縁のための構成を設ける必要がない。

　＜変形例＞
　続いて、第二実施形態の変形例について説明する。

　（変形例１）
　図４は、本実施形態の変形例１に係る抵抗器３を説明する側面図である。

　抵抗器３は、抵抗材１０に接合する第一電極材６１と第二電極材６２とを備える。第一電極材６１は、抵抗材１０に接合する胴体部６３と、胴体部６３と一体に形成されて、胴体部６３から－Ｚ方向に延びる延長部６４とを備える。また、第二電極材６２は、抵抗材１０に接合する胴体部６５と、胴体部６５と一体に形成され、胴体部６５から－Ｚ方向に延びる延長部６６とを備える。

　胴体部６３は、抵抗材１０に向けて突出し、抵抗材１０の一方（＋Ｘ方向）の端面と略同形状の端面を有する突出部６３１を備える。胴体部６３は、この突出部６３１において、
抵抗材１０の＋Ｘ方向の端面と突き合わされた態様で接合されている。また、胴体部６５は、抵抗材１０に向けて突出し、抵抗材１０の一方（－Ｘ方向）の端面と略同形状の端面を有する突出部６５１を備える。胴体部６５は、この突出部６５１において、
抵抗材１０の－Ｘ方向の端面と突き合わされた態様で接合されている。

　なお、図４には現れていないが、抵抗器３の外周面にも、Ｙ方向に亘って筋状凹凸が形成されている。

　変形例１においては、Ｘ方向における抵抗材１０の長さＬ０が、第一電極材６１の長さＬ１及び第二電極材６２の長さＬ２よりも小さくなるように形成されている。

　また、抵抗器３における抵抗材１０のＺ方向の長さｄｒ、第一電極材６１の胴体部６３の長さｄｒ、及び第二電極材６２の胴体部６５の長さｄｒは、第二実施形態の抵抗器２のＺ方向における抵抗材１０の長さｄｒ、第一電極材２１の胴体部３１の長さｄｒ、及び第二電極材２２の胴体部４１の長さｄｒよりも大きく形成されている。

　また、延長部６４，６６のＺ方向の長さｄｌは、抵抗器３における抵抗材１０、胴体部６３及び胴体部６５の長さｄｒよりも小さく、つまり短く形成されている。

　また、Ｘ方向において、第一電極材６１の胴体部６３の長さＬ１１と第二電極材６２の胴体部６５の長さＬ２１とが、Ｘ方向における抵抗器２の胴体部３１，４１各々の長さよりも短く形成されている。

　このような構成にすることにより、第二実施形態に比べ抵抗体の長さＬ０を短くした場合でも、第一電極材６１と抵抗材１０と第二電極材６２とがこの順で重ねられ、並接接合による接合面を有していることから、電極間距離を確保できる。このため、回路基板と抵抗材１０の実装面との距離を確保しつつ、抵抗器３の低抵抗化を実現できる。また、抵抗器３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。

　（変形例２）
　図５は、本実施形態の変形例２に係る抵抗器４を説明する側面図である。抵抗器４は、抵抗材１０に接合する第一電極材７１と第二電極材２２とを備える。第一電極材７１は、抵抗材１０に接合する胴体部７３と延長部７４とを備える。また、第二電極材７２は、抵抗材１０に接合する胴体部７５と延長部７６とを備える。

　胴体部７３は、抵抗材１０の一方（＋Ｘ方向）の端面と略同形状の端面を有する突出部７３１を備える。胴体部７３は、この突出部７３１において、抵抗材１０の端面と突き合わされた態様で接合されている。また、胴体部７５は、抵抗材１０の他方（－Ｘ方向）の端面と略同形状の端面を有する突出部７５１を備え、この突出部７５１において、抵抗材１０の端面と突き合わされた態様で接合されている。

　なお、図５には現れていないが、抵抗器４の外周面にも、Ｙ方向に亘って筋状凹凸が形成されている。

　抵抗器４は、延長部７４，７６のＺ方向の長さｄｌが、抵抗材１０の長さｄｒ、第一電極材７１の胴体部７３の長さｄｒ及び第二電極材７２の胴体部の長さｄｒよりも大きく形成されている。これにより、変形例１に比べて、回路基板と抵抗材１０の実装面との間隔を広げつつ、抵抗器４の低抵抗化を実現できる。また、変形例１と同様に、抵抗器４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。本変形例においては、Ｚ方向における延長部６４，６６の長さｄｌは、抵抗器４のＴＣＲ特性や高周波特性を考慮して決定することができる。

　（変形例３）
　図６は、本実施形態の変形例３に係る抵抗器５を説明する斜視図である。また、図７は、抵抗器５が回路基板に実装された状態を説明する断面図である。

　抵抗器５は、抵抗材１０に接合する第一電極材８１と第二電極材８２とを備える。第一電極材８１は、抵抗材１０に接合する胴体部８３と延長部８４とを備える。また、第二電極材８２は、抵抗材１０に接合する胴体部８５と延長部８６とを備える。

　胴体部８３は、抵抗材１０に接合する突出部８３１を備える。また、胴体部８５は、抵抗材１０に接合する突出部８５１を備える。

　なお、抵抗器５の外周面にもＹ方向に亘って筋状凹凸が形成されているが、説明の都合上、図６では省略されている。

　本変形例に係る抵抗器５では、Ｚ方向において、第一電極材８１の長さｄ１が第二電極材８２の長さｄ２よりも大きい（ｄ１＞ｄ２）。

　本変形例によれば、図７に示すように、回路基板に形成されるランドパターン９１，９２と抵抗器５の一方の延長部８６との間に別の半導体９３を実装する際、Ｚ方向における第一電極材８１の長さｄ１を第二電極材８２の長さｄ２よりも大きくする設計が可能である。これにより、抵抗器５と回路基板との間に介在する半導体９３の厚さを吸収することができ、回路基板からの抵抗器５の突出量を規定値に納めることができる。なお、抵抗器５においては、延長部８６と回路基板との間に、半導体９３とは異なる厚さの別の半導体が介在してもよい。

　［抵抗器の製造方法の説明］
　次に、上述した実施形態に係る抵抗器１～５の製造方法について、図８を用いて詳細に説明する。上述した実施形態に係る抵抗器１，２、また変形例に係る抵抗器３，４，５の製造方法の基本構成は同じであるため、以下では、抵抗器２の製造方法について説明する。

　図８は、第二実施形態に係る抵抗器２の製造方法を説明する模式図である。

　第二実施形態に係る抵抗器２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、個々の抵抗器に切断する工程（ｄ）と、レーザを用いて抵抗器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、抵抗材１０と電極材２１、２２を準備する。抵抗材１０と電極材２１、２２は平角状の長尺の線材である。本実施形態では、抵抗器のサイズ、抵抗値及び加工性の観点から、抵抗材１０の材料として銅・マンガン・ニッケル系合金、銅・マンガン・スズ系合金を使用し、電極材２１、２２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、第一電極材２１と抵抗材１０と第二電極材２２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が行われる。クラッド接合された第一電極材２１と抵抗材１０との接合面、及び第二電極材２２と抵抗材１０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、抵抗材１０と第一電極材２１との接合面と、抵抗材１０と第二電極材２２との接合面とを、互いに強固に接合することができる。また、抵抗材１０と第一電極材２１との接合面及び抵抗材１０と第二電極材２２との接合面において、良好な電気的特性が得られる。

　図９Ａは、図８に示す工程（ｃ）に用いられるダイス１１０を引き抜き方向Ｆの上流側からみた正面図である。また、図９Ｂは、抵抗器２の製造方法における形状を加工する工程（ｃ）を説明する模式図である。図９Ｂにおいて、ダイス１１０は、図９ＡのＢ－Ｂ線における断面図で示されており、抵抗器部材１００は、側面図で示されている。

　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１１０に通過させる。抵抗器２を製造するにあたっては、一例として、図９Ａに示すダイス１１０を用いることができる。

　ダイス１１０には、開口部１１１が形成されている。開口部１１１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１１２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１１３と、入口開口１１２から出口開口１１３に向けてテーパ状に形成された挿通部１１４とを有する。本実施形態においては、開口部１１１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。

　また、開口部１１１のいずれかの辺における一部に、開口中央に向けて突出した突出形状１１０ａを有するダイス１１０を適用する。

　このような形状のダイス１１０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とともに、抵抗器母材１００には、突出形状１１０ａにより、引き抜き方向Ｆに連続する溝１０１が形成される。

　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１１０に通過させる際、抵抗器母材１００をつかみ具１２０によって引き抜く、引き抜き工法が適用される。この際、筋状凹凸が抵抗器母材１００の表面に摺動痕として形成される。

　工程（ｃ）では、一回の引き抜きで成形が完了する引き抜き加工に代えて、開口部１１１のサイズを異ならせた複数のダイスを用意して、これら複数のダイス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１１０の開口部１１１の形状を変更することにより、例えば、延長部を備えていない抵抗器１や、変形例として示す抵抗器３，４，５などを製造することができる。

　抵抗器２を製造するにあたっては、一例として、開口部１１１の一の辺における一部に、開口中央に向けて突出した形状を有するダイス１１０を適用する。抵抗器母材１００には、ダイス１１０に設けられた突出形状１１０ａにより、引き抜き方向Ｆに連続する溝１０１が形成される。

　抵抗器母材１００を個々に切断した際に、この溝１０１は、抵抗材１０と第一電極材２１の胴体部３１と延長部３２、第二電極材２２の胴体部４１と延長部４２によって囲まれる凹部を構成する。

　工程（ｃ）に続く工程（ｄ）では、設計された幅方向のサイズＷになるように、抵抗器母材１００から抵抗器を切り出す。また、本実施形態では、工程（ｄ）において、抵抗器母材１００に溝１０１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。

　最後に、工程（ｅ）において、抵抗器２の抵抗材１０の所定部分に、必要に応じてレーザを用いて欠損部分を形成することにより、抵抗値を調整する。

　以上の工程（ａ）～（ｅ）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。

　＜作用効果＞
　次に、本実施形態における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、第一電極材２１と抵抗材１０と第二電極材２２とを重ねて圧力を加えて、クラッド接合により一体化する。これにより、例えば、電子ビームによる溶接を用いること無く、抵抗材１０と電極材２１、２２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１１０に通して全方向から圧縮することにより、寸法精度を確保しつつ、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、図８に示した工程（ｄ）を経るだけで個別の抵抗器２を製造できる。

　したがって、複数の加工工程を経ることによって抵抗器を製造した場合に生じる個体差を抑えることができる。また、これに加えて、本実施形態では、クラッド接合した抵抗器母材１００をダイス１１０に通して全方向から圧縮することにより、抵抗材１０と電極材１１，１２との接合強度を更に高めることができる。

　抵抗器母材を全方向から圧縮する方法としては、例えば、抵抗器母材が方形であれば、抵抗器母材を厚み方向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方向）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。このように製造誤差が蓄積することにより、寸法精度が低下し、個々の抵抗器の特性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１１０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２の特性の信頼性を確保することができる。

　本実施形態に係る製造方法では、特に、開口部１１１の異なる複数のダイス１１０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及びダイス１１０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２の特性差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１１０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１１０の開口部１１１の、少なくとも出口開口１１３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１１０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の特性差を抑えることができる。

　これに加え、少なくとも出口開口１１３は曲線により連続して形成されているので、ダイス１１０を通過して得られた抵抗器１の角部分はラウンドされることになる。これにより、縁辺部分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、第一電極材２１と抵抗材１０と第二電極材２２とが互いに拡散接合により接合されているため、溶接ビードがない。従来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１～５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、抵抗材１０及び電極材２１，２２をクラッド接合して得られる抵抗器母材１００をダイス１１０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できるとともに、高い寸法精度を確保することができる。それゆえ、小型の抵抗器１～５の製造に好適である。

　抵抗器２を製造するにあたって、図８に示した工程（ｄ）では、抵抗器母材１００において溝１０１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、切断によって生じるバリを、実装面側の溝（凹部）の空間に収めることができる。

　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１１０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。

　図１０は、工程（ｃ）の前段に行われる抵抗器母材１００のサイズを調整する工程を説明する模式図である。

　この工程では、一例として、材料を接合する工程（ｂ）を経て得られた抵抗器母材１００を、図１０（ａ）に示すように、ダイス１１０の入口開口１１２に挿入可能にするため、抵抗器母材１００の、引き抜き方向Ｆに直交する方向における両端部、すなわち、図１０（ｂ）に示す点線部分よりも外側部分を引き抜き方向Ｆに沿って切断する。

　続いて、図１０（ｃ）に示すように、抵抗器母材１００をダイス１１０の入口開口１１２に適合するサイズに加工し、ダイス１１０に挿入する。

　このように、形状を加工する工程（ｃ）の前段に抵抗器母材１００のサイズを調整する工程を追加することにより、ダイス１１０を通過させることによって生じる抵抗器母材１００への圧縮応力の偏りを防止することができる。また、これにより、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。

　［その他の実施形態］
　上述の本発明の実施形態は、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、図２において、抵抗器２のＹ方向の端面（電極材２１，２２のＹ方向の端面）と、抵抗材１０と電極材２１，２２との接合面は、図面では略直交に表されている。また、抵抗器２のＹ方向に沿った側面（抵抗材１０と電極材２１，２２との接合面の反対面２２ａ）と、抵抗材１０と電極材２１，２２との接合面とは略平行に表されている。しかし、各面の関係は、この限りではない。

　また、抵抗材１０と電極材１１，２２との接合面は、図２及び図３では直線で表されている。しかし、抵抗材１０と電極材１１，２２との接合面は、拡散接合面となっているため、微視的には、抵抗材１０と電極材１１，１１、１２双方が平滑な端面同士で密着しているものではない。

　また、図２において、実装面５１側の抵抗材１０の面積が実装面５１に対する反対面５２の面積よりも大きくてもよい。また、これとは反対に、実装面５１側の抵抗材１０の面積が実装面５１に対する反対面５２の面積よりも小さくてもよい。抵抗器２の側面（すなわち、抵抗器母材１００の断面）において、抵抗材１０と電極材２１、２２との接合面は、クラッド接合前の電極材料或いは抵抗体材料の断面形状によって異なる。

　本実施形態においては、抵抗器１～５に適用する抵抗材１０の材料として、高抵抗の抵抗材料を用いてもよい。これにより、抵抗器の抵抗値を確保しつつ、抵抗器を小型化することが可能である。

　本願は、２０２０年１月２７日に日本国特許庁に出願された特願２０２０－０１１１９２に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

　１，２，３，４，５　　抵抗器
　１０　　抵抗材
　１１，２１，６１，７１，８１　　第一電極材
　１１ａ，１２ａ，２１ａ，２２ａ　　反対面
　１２，２２，６２，７２，８２　　第二電極材
　１３，１４，２３，２４　　接合部
　１５，５０　　筋状凹凸
　１６，５１　　実装面
　１７，５２　　反対面
　３１，４１，６３，６５，７３，７５，８３，８５　　胴体部
　３２，４２，６４，６６，７４，７６，８４，８６　　延長部
　９１，９２　　ランドパターン
　９３　　半導体
　１００　　抵抗器母材
　１００ａ　　面
　１００ｂ　　反対面
　１０１　　溝
　１１０　　ダイス
　１１０ａ　　突出形状
　１１１　　開口部
　１１２　　入口開口
　１１３　　出口開口
　１１４　　挿通部
　１２０　　つかみ具
　３１１，４１１，６３１，６５１，７３１，７５１，８３１，８５１　　突出部

Claims

　電極材と抵抗材と電極材とを、この順で重ね、重ね方向に圧力を加えて接合することにより抵抗器母材を形成し、
　前記抵抗器母材の外形寸法よりも小さい寸法の開口部が形成されたダイスに前記抵抗器母材を通し、
　前記ダイスに通された前記抵抗器母材から個別の抵抗器を得る、
抵抗器の製造方法。
　請求項１に記載の抵抗器の製造方法であって、
　前記抵抗器母材を、前記開口部よりも小さい寸法の開口部が形成された別のダイスに通す、
抵抗器の製造方法。
　請求項１または２に記載の抵抗器の製造方法であって、
　引き抜き工法を用いて前記抵抗器母材を前記ダイスに通す、
抵抗器の製造方法。
　請求項１から３のいずれか１項に記載の抵抗器の製造方法であって、
　前記開口部が矩形である、
抵抗器の製造方法。
　請求項４に記載の抵抗器の製造方法であって、
　前記開口部は、前記矩形の一の辺における一部が開口中央に向けて突出した形状であり、
　前記突出した形状により前記抵抗器母材に溝が形成され、
　前記溝が形成された前記抵抗器母材の一の面側から該一の面の反対面側に向けて、前記抵抗器母材を切断する、
抵抗器の製造方法。
　回路基板に実装される抵抗器であって、
　抵抗材と、
　前記抵抗材の一方の端面に接合された第一電極材と、
　前記抵抗材の他方の端面に接合された第二電極材と、を備え、
　前記抵抗器の表面には、前記第一電極材と前記抵抗材と前記第二電極材とが連なる接合方向に対して直交する方向に延びる筋状の凹凸を有する、
抵抗器。
　請求項６に記載の抵抗器であって、
　前記抵抗材が方形であり、
　前記回路基板への実装面と、前記実装面の反対面と、前記第一電極材において前記抵抗材と接合された面の反対面と、前記第二電極材において前記抵抗材と接合された面の反対面とに、前記接合方向に直交する方向に延びる筋状の凹凸を有する、
抵抗器。
　請求項６または７に記載の抵抗器であって、
　前記抵抗器の前記接合方向における長さが３．２ｍｍ以下であり、前記抵抗器の抵抗値が２ｍΩ以下である、
抵抗器。