WO2009005108A1

WO2009005108A1 - 抵抗器

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Publication number: WO2009005108A1
Application number: PCT/JP2008/062029
Authority: WO
Inventors: Koichi Hirasawa; Hitoshi Amemiya; Atsunori Hayashi
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Current assignee: Koa Corp
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2008-06-26
Publication date: 2009-01-08
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Abstract

抵抗器は、抵抗体として用いられる金属板材からなる抵抗板（１１）と、該抵抗板と離間し、且つ、該抵抗板と交差するように配置された金属製の板材からなる放熱板（１５）と、抵抗板と放熱板との交差部分を内包したモールド樹脂体（１９）と、モールド樹脂体から延出した抵抗板の両端部をモールド樹脂体の端面および底面に沿って折り曲げることで構成した抵抗板の端子部（１１ａ）と、モールド樹脂体から延出した放熱板の両端部を、モールド樹脂体の端面および底面に沿って折り曲げることで構成した放熱板の端子部（１５ａ）とを備える。従って、樹脂封止の表面実装が可能な金属板抵抗器を、サイズを殆ど変えることなく、電力容量を格段に増加させることができ、且つ信頼性を向上させることができる。

Description

明細書抵抗器技術分野

本発明は、表面実装が可能な樹脂封止の抵抗器に係り、特にその放熱構造に関する。背景技術

印刷配線基板等に搭載する表実装が可能な電子部品については、従来から各種の放熱構造が、米国特許第 7 1 4 8 5 5 4号公報、特開平 2 - 3 0 9 6 0 2号公報、特開平 8 - 1 8 1 0 0 1号公報、特開平 5— 2 1 7 7 1 3号公報、特開平 1 1— 2 5 1 1 0 3号公報等により提案されている。

米国特許第 7 1 4 8 5 5 4号公報および特開平 2— 3 0 9 6 0 2号公報には、角形チップ抵抗器等のセラミック基板の裏面中央部に抵抗器の電極とは離隔して配置した放熱用の電極を設け、該放熱用の電極を印刷配線基板等の実装基板に設けた冷却用の導電体パターンに固定し、熱放散を図ることが提案されている。しかしながら、放熱用の電極をセラミック基板の裏面に配置するため、発熱する抵抗体からの放熱経路が放熱用電極のある下面への一方向となってしまい、放熱の効率が良くないことに問題があると思われる。

また、特開平 8 - 1 8 1 00 1号公報および特開平 5 - 2 1 7 7 1 3 号公報には、チップ抵抗器において、抵抗体（抵抗膜）をセラミック材料等からなる抵抗支持体中にサンドウイツチ状に埋設し、放熱特性を向上させることが提案されている。しかしながら、その製造工程が複雑になると思われる。また、特開平 1 1一 2 5 1 1 0 3号公報に提案されたものは、絶縁体からなるケースに抵抗体を配置し、セメント状の絶縁材料で封止し、放熱特性を向上させたものである。

さらにこの分野の先行技術として、特開平 0 6— 2 7 5 4 0 3号公報、特開平 1 1— 2 5 1 1 0 1号公報、特開 2 00 2— 2 9 0 0 9 0号公報、実願平 0 3— 0 2 8 9 7 0号（実開平 0 4— 1 2 3 5 0 2号）のマイク口フィルム、特開平 0 3— 2 3 8 8 5 2号公報、特開昭 6 1— 1 9 9 6 5 0号公報、実願平 0 1— 0 2 8 0 8 4号（実開平 0 2— 1 1 8 9 0 1 号）のマイクロフィルム等が知られている。発明の開示

表面実装が可能な樹脂封止の抵抗器においても、例外ではなく、抵抗器全体を小型 ' コンパクト化しつつ、その放熱性を改良し、電力容量を大きくすることが要請されている。また、一般に抵抗器とこれを実装する印刷配線基板等とは、熱膨張係数が大きく異なり、抵抗器のはんだによる固定部にクラックが入り、抵抗値の安定性を損なう場合があり、抵抗器の印刷配線基板等の実装基板への固着性の向上が望まれている。本発明は上述した事情に基づいてなされたもので、表面実装が可能な樹脂封止の抵抗器全体の小型 · コンパクト化した構造を維持しつつ、電力容量を向上させることができると共に、印刷配線基板等の実装基板への固着性を向上させることができる、放熱性を改良した抵抗器を提供することを目的とする。

本発明の抵抗器は、抵抗体として用いられる金属板材からなる抵抗板と、該抵抗板と離間し、且つ、抵抗板と交差するように配置された金属製の板材からなる放熱板と、抵抗板と放熱板との交差部分を内包したモールド榭脂体と、モールド樹脂体から延出した抵抗板の両端部をモールド樹脂体の端面および底面に沿って折り曲げることで構成した抵抗板の端子部と、モールド樹脂体から延出した放熱板の両端部を、モールド樹脂体の端面および底面に沿って折り曲げることで構成した放熱板の端子部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、金属板材からなる抵抗板の、特にその上部側に発生する発熱を、抵抗板と離間し、且つ、抵抗板と交差するように配置した金属製の板材からなる放熱板で効率的に吸収することができる。その上で、モールド樹脂体の端面および底面に沿って折り曲げて配置した部分から実装基板に設けた冷却体に伝熱することができる仕組みになっている。また、抵抗器の中央部分に配置した放熱板のモールド樹脂体底面に配置した部分をはんだ付けにより実装基板の冷却用パッドに固定することで、抵抗器の中央部分を強固に実装基板に固定することができる。これにより、抵抗体および抵抗器の温度上昇を低下させ、抵抗器の電力容量を増加させることができ、さらに、自己発熱による温度上昇が小さいので通電時の抵抗体の抵抗温度係数に起因する抵抗値変化を小さくでき、また抵抗器の中央部分を実装基板に固定することができるため、抵抗器の実装基板への固着性が向上する。従って、樹脂封止の表面実装が可能な抵抗器を、サイズを殆ど変えることなく、電力容量を格段に增加させることができ、且つ信頼性を向上させることができる。図面の簡単な説明

図 1 Aは、本発明の一実施形態の抵抗器の上面図であり、図 1 Bはその側面図であり、図 1 Cおよび図 1 Dはそれぞれ図 1 Bの C C線に沿つた断面図である。

図 2は、上記抵抗器の実測した温度上昇のデータ例を示すグラフである。

図 3は、上記抵抗器の実装状態を示す断面図である。

図 4 Aは、従来例の抵抗器の上面図とその温度分布のシミュレーション結果を示すグラフであり、図 4 Bは本発明の抵抗器の上面図とその温度分布のシミユレーション結果を示すグラフである。

図 5 Aは、金属板材からなる抵抗板を用いた電流検出用抵抗器の構成例を示す斜視図であり、図 5 Bは、厚膜抵抗体を用いた電流検出用抵抗器の構成例を示す斜視図である。

図 6 Aは、本発明の第 2実施形態の抵抗器を示す上面図であり、図 6 Bは、その側面図であり、図 6 Cは、その底面図であり、図 6 Dは、その端面の図である。

図 7 A— 7 Gは、それぞれ上記抵抗器の製造工程を示す斜視図である。図 8 A— 8 Gは、それぞれ本発明の第 3実施形態の抵抗器の製造工程を示す斜視図である。

図 9 Aは、本発明の第 4実施形態の抵抗器の上面側を上として示すモールド樹脂体内部を透視した斜視図であり、図 9 Bはその底面側を上として示す斜視図である。

図 1 0 A— 1 0 Eは、それぞれ本発明の第 4実施形態の抵抗器の製造工程の前半を示す斜視図であり、図 1 0 Fは図 1 0 Eの上面図であり、図 1 0 Gは図 1 0 Eの側面図である。

図 1 1 A— 1 1 Dおよぴ図 1 1 F _ 1 1 Gは、それぞれ本発明の第 4 実施形態の抵抗器の製造工程の後半を示す斜視図であり、図 1 1 Eはモールド型内部を示す断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、各図中、同一または相当する部材または要素には、同一の符号を付して説明する。

図 1 A— 1 Dは、本発明の第 1実施形態の抵抗器を示す。この抵抗器は、 C u · N i系合金等の抵抗体として用いられる金属板材からなる抵抗板 1 1の一部を樹脂封止した電流検出用の金属板抵抗器である。抵抗板 1 1 のモールド樹脂体に包含された部分が実質的に抵抗体として機能する部分であり、モールド樹脂体 1 2の両端面から延出した部分が端子部 1 1 a となり、両端子 1 1 aはモールド樹脂体 1 2の長手方向端面および底面に沿って折り曲げられている。そして、抵抗板 1 1 の端子部 1 1 aはモールド樹脂体の底面の部分において、その表面にはんだ層 1 4を備え、印刷配線基板等へのはんだ接合性を良好なものとしている。モールド樹脂体 1 2の長手方向中央部外周面には、抵抗板 1 1を取り囲むように、その上面、側面、底面に沿って、。 11箔または〇 11板等の熱導電性の良好な金属の板材からなる放熱板 1 5が配置されている。放熱板 1 5は、モールド樹脂体 1 2の底面に配置された部分において、その表面にはんだ層 1 6を備え、印刷配線基板等の実装基板に備えた冷却用パッド（導電層）とはんだによる接続が可能となっている。従って、放熱板 1 5をモールド樹脂体 1 2に接着等により密着させることで、抵抗板（特に抵抗体として機能する部分） 1 1で生じる発熱を放熱板 1 5 で吸収し、実装基板に設けた冷却用パッド（冷却体）に効率的に伝熱される。このため、抵抗体の温度上昇は抑制され、抵抗器の電力容量を高めることができる。特に、抵抗板 1 1の電流印加による発熱は抵抗器の中央部の上部側で最も大きく、放熱板 1 5はこの部分を取り囲むように設けているので、効率的に抵抗板（特に抵抗体として機能する部分） 1 1の発熱を除去することが可能である。

なお、放熱板 1 5は、図 1 Cに示す例では、モールド樹脂体 1 2の長手方向中央部外周面を完全に一周しているが、図 1 Dに示すように、モールド樹脂体 1 2の底面では離間するように、はんだ層 1 6 a， 1 6 b を分離して配置するようにしてもよい。また、放熱板 1 5を離間させる個所は底面に限ったものではなく、設計上や製造上の都合により、また、放熱効果を低下させない範囲において、外周面のいずれに有してもよい力モールド樹脂体 1 2の底面で離間させることが好ましい。

放熱板 1 5をモールド樹脂体 1 2の外周を一周させるには、 C u箔テープを接着剤で接着する、帯状の C u板をモールド樹脂体 1 2にフォーミング加工して接着固定する、予めリング状に加工した C u箔を嵌め込む等の方法がある。なお、はんだ層は図示のように部分的に設けるのではなく、モールド樹脂体 1 2から露出する部分の全表面、即ち、抵抗板 1 1 の端子部 1 1 aと放熱板 1 5の全面に設けるようにしてもよい。図 2は、上記のモールド樹脂体に C u箔を巻いた抵抗器による実測した温度上昇のデータを示す。この例では、温度上昇の最も高い抵抗器中央部表面と温度上昇の最も低い端子部とを計測している。本発明の抵抗器では、抵抗器中央部表面の温度上昇が、同じ電力を加えた従来例と比較して約半分に抑えられる。定格電力は温度上昇によって殆ど決まることから、本発明によって抵抗器の定格電力を少なくとも倍まで上げる事が可能である。

図 3は、本発明の抵抗器を配線基板に実装した状態の一例を示す。実装する印刷配線基板 2 1には、抵抗器の電極用パッド 2 2 , 2 3の他に、冷却用パッド 2 4を備えている。冷却用パッド 2 4はサーマルビア 2 5 を介して印刷配線基板 2 1の裏面側のベタグランド層またはベタ電源層 2 6に連通している。従って、抵抗板 1 1の端子部 1 1. aをはんだ接合により電極用パッド 2 2 , 2 3に固定するとともに、放熱板 1 5をはんだ層 1 6を介してはんだ接合により冷却用パッド 2 4に固定すれば、放熱板 1 5の熱をサーマルビア 2 5を通してベタグランド層やべタ電源層 2 6に伝導する事が出来ると共に、抵抗器を印刷配線基板 2 1に強固に固定することができる。なお、ベタグランド層またはベタ電源層などの冷却体は、実装する基板の内部に設けても良い。また、放熱板 1 5 を冷却用パッド 2 4にはんだ接合により固定する例について説明した力熱伝導性の良い導電性または絶縁性の接着剤により接合して固定してもよく、また冷却用パッド 2 4等も熱伝導性の良い絶縁材料によって形成してもよい。

図 4 Aと図 4 Bは、放熱板を備えない従来の抵抗器（図 4 A下側に示す）と、本発明のモールド樹脂体に C u箔を卷いた抵抗器（図 4 B下側に示す）との温度分布のシミュレーション結果を示す。図 4 Aに示すように、従来例の抵抗器では、モールド樹脂体の表面温度および抵抗体の温度は電流の印加によりかなり上昇する。これに対して、図 4 Bに示すように、本発明の抵抗器では、同一電流の印加に対してモールド樹脂体表面温度のみならず抵抗体自体の温度上昇も大幅に低下する事が分かる。従来例と本発明の抵抗器のシミュレーションモデルの違いは、放熱板 1 5が有るか無いかだけであり、上述のサーマルビア 2 5を備えた印刷配線基板 2 1 (図 3参照）に実装したと仮定している。これにより、放熱板を備えることで略同一サイズの抵抗器で定格電力を倍増できる。また、抵抗体自体の自己発熱による温度上昇が大幅に低下するので、通電時の抵抗体の抵抗温度係数に起因する抵抗値変化が大幅に低減し、通電時の抵抗値変動を小さくできる。

また、抵抗器を印刷配線基板に強固に固定することができるため、印刷配線基板への抵抗器の固着性を向上させることができる。すなわち、抵抗器の両端子部に加え、放熱板の端子により抵抗器の中央部を印刷配線基板に固定することで、抵抗器とこれを実装する印刷配線基板との熱膨張係数の相違によるはんだ接合部におけるクラックの発生を防止し、抵抗値の安定性を損なうという問題を回避することができる。また、振動に対する接合強度を高めることができる。

なお、抵抗体およびその端子部として、一体の抵抗板 1 1を用いた電流検出用の金属板抵抗器の例について説明したが、図 5 Aに示すように、モールド樹脂体 1 2の内部に抵抗合金からなる抵抗板 1 1 (抵抗体）を配置し、その両端部に C u板等の端子用金属板 1 1 aをモールド樹脂体 1 2の内部で接続し、この端子用金属板 1 1 aをモールド樹脂体 1 2の端面から延出し、モールド樹脂体 1 2に沿って底面に折り曲げて端子部を形成してもよい。この構造の抵抗器においても、図 1 A— 1 Dに示したようなモールド樹脂体 1 2の抵抗体部分を外周から取り囲む放熱板 1 5を設けることで、同様に効率的な冷却効果が得られる。

また、図 5 Bに示す厚膜抵抗体を用いた樹脂封止の電流検出用抵抗器についても、同様に放熱板 1 5を適用でき、同様に冷却効果および実装基板への固着効果を得ることができる。厚膜の抵抗体を用いた樹脂封止の電流検出用抵抗器は、セラミックス基板 1 3 aに厚膜抵抗体用のぺーストを印刷して厚膜抵抗体 1 3 bを形成し、その両端の電極部分 1 3 c に端子用金属板 1 1 aを固定したものである。端子用金属板 1 1 aの固定は溶接等で行う。モールド樹脂体 1 2から延出した端子用金属板 1 1 aは、モールド樹脂体 1 2の端面および底面に沿って折り曲げて形成される。厚膜抵抗体を用いたこの構成は、金属板抵抗器と比較して抵抗値の高い領域の電流検出に好適なものである。

図 6 A— 6 Dは、本発明の第 2実施形態の抵抗器を示す。第 2実施形態の抵抗器は、放熱板 1 5の一部をモールド樹脂体 1 2， 1 2 aの内部に埋め込むように配置する点を特徴としている。すなわち、放熱板 1 5 がモールド樹脂体の内部に入り込み、抵抗板 1 1に僅かに離間した上側位置で抵抗板 1 1に対して交差するように平行平板状に配置されている。抵抗板 1 1 と、その周囲を取り囲む角形のモールド樹脂体 1 2と、該モールド樹脂体 1 2の端面から延出し、モールド樹脂体 1 2の端面および底面に沿って折り曲げて配置した端子部 1 1 aを有することは第 1実施形態と同じである。

放熱板 1 5は、抵抗器の両端子部 1 1 aを結ぶ線方向、すなわち抵抗器本体部分の長手方向に交差する方向で配置される。ここで、モールド樹脂体 1 2 , 1 2 aに埋め込まれた放熱板 1 5の一部は、抵抗体 1 1の長手方向に沿って延びる端子部よりも幅広の幅広部 1 5 eを備えている。さらに放熱板 1 5は、モールド樹脂体 1 2 , 1 2 aの間の側面から延出し、モールド樹脂体 1 2の側面および底面に沿って折り曲げて配置され、底面の表面にはんだ層等を備えた放熱板の端子部 1 5 aを構成している。

図 6 Cの底面図に示すように、抵抗器の底面では、長手方向両端部に抵抗板 1 1の端子部 1 1 aが配置され、中央部に放熱板 1 5の端子部 1 5 aが配置され、これらの表面にははんだ層を備え、図 3に示すような実装基板に表面実装が可能となっている。抵抗器中央部の放熱板 1 5の端子部 1 5 aを実装基板に設けた冷却用パッド 2 4 (図 3参照）にはんだにより固定することで、良好な放熱性と実装基板への固着性が得られることは、上述したとおりである。モールド樹脂体 1 2の底面には抵抗板の端子部 1 1 a と放熱板の端子部 1 5 a との間に凸部 1 2 dを備え、放熱板の一対の端子部 1 5 a， 1 5 a間に凹部 1 2 gを備えている。凸部 1 2 dは、端子部 1 1 a と端子部 1 5 a との間を仕切る壁となり、実装時のはんだ接合に際して両者が導通することを抑制する。また、凹部 1 2 gは、実装時のんだ接合に際して、過剰なはんだを流し込むことができる。

なお、本発明の第 2実施形態の抵抗器として、抵抗板を用いた例について説明したが、図 5 Aに示す抵抗板とこの両端に接続した金属端子板を用いた樹脂封止の電流検出用抵抗器、および図 5 Bに示す厚膜抵抗体を用いた樹脂封止の電流検出用抵抗器についても、図 6 A— 6 Dと同様なモールド樹脂体に埋め込んだ放熱板の構造を採用することが可能である。

次に、この抵抗器の製造方法について、図 7 A— 7 Gを参照して説明する。まず、図 7 Aに示すように、 C u · N i系合金等の抵抗合金からなる抵抗板をプレス等により加工し、図示するような形状の抵抗板 1 1 からなる帯状の金属抵抗板材料 3 1を準備する。この帯状の材料 3 1は、自動機による送り加工のための送り孔 3 1 aを備え、自動加工に対応した構造となっている。

次に、図 7 Bに示すように、抵抗板 1 1 (特に抵抗体として機能する部分）を取り囲むように、モールド樹脂体 1 2を 1次モールデイングにより形成する。次に、図 7 Cに示すように、 C u等の熱伝導性の良好な金属板をプレスまたはエッチング等により加工し、放熱板 1 5を備えた帯状の材料を準備し、放熱板 1 5を抵抗板 1 1に対して交差するようにモールド樹脂体 1 2上に載置する。すなわち、放熱板 1 5には端子部よりも幅広の幅広部 1 5 eが形成されていて、この幅広部 1 5 eを 1次モ一ルド樹脂体 1 2の上面に載置する。

次に、図 7 Dに示すように、放熱板 1 5を覆うように、 2次モールデイングにより追加のモールド樹脂体 1 2 aを形成する。そして、図 7 E に示すように、抵抗板 1 1および放熱板 1 5についてそれぞれ端子カツトを行い、図 7 Fに示すようにモールド樹脂体 1 2 aから延出した各端子部の曲げ加工（フォーミング）を行い、抵抗板の端子部 1 1 aおよび放熱板の端子部 1 5 aをそれぞれ形成する。さらに、図 7 Gに示すように必要に応じてめっき加工を行い、放熱板 1 5が抵抗板 1 1の周囲を取り囲み、表面実装が可能な端子部 1 1 a , 1 5 aを備えた金属板抵抗器が完成する。なお、図 7 Gは、図 7 Fとは逆に金属板抵抗器の底面側を上面とした斜視図である。

以上の工程によれば、モールド樹脂体 1 2 , 1 2 aの内部において、抵抗板 1 1 と放熱板め幅広部 1 5 e とは、樹脂層を介して互いに接触せず、僅かな距離を隔てて、互いに交差して平行平板状に配置されている。放熱板 1 5は、モールド樹脂体の側面から延出し、モールド樹脂体の側面および底面に沿って折り曲げて配置したので、表面実装が可能な端子部 1 5 aを形成することができる。特に、端子カツトは、抵抗板と放熱板とを同様に行え、また端子の曲げ加工も同様に行えるので、通常の金属板抵抗器の製造工程に 2次モールディング等の僅かな工程を付加するのみで製造が可能であり、コストおよびサイズの上昇を抑えつつ、電力容量を大幅に増加し、且つ抵抗器の実装基板への固着性を向上することができる。また、モールド樹脂体 1 2 aの上面には、第 1実施形態と異なり放熱板が無いので、マーキング等にその表面を利用することがでさる。

次に、本発明の第 3実施形態の抵抗器について、図 8 A— 8 Gを参照して説明する。この抵抗器は、金属皮膜抵抗器、酸化金属皮膜抵抗器、金属卷線抵抗器、メタルグレーズ抵抗器、セラミック抵抗器等の丸棒タイブのリード付き抵抗器を含む各種の抵抗器に関して、抵抗体を角形のモールド樹脂体に封止し、モールド樹脂体内部の抵抗体の上側に放熱板の一部（上面）を配置し、放熱板と抵抗板の端子部とを面実装可能にモ一ルド樹脂体の側面、端面、底面に沿って折り曲げて配置したものである。

その製造工程の一例は、まず、図 8 Aに示すように、抵抗器本体 3 3 aにリード端子 3 3 bを備えた丸棒タイプのリード付き抵抗器 3 3を準備する。次に、図 8 Bに示すように、 1次モールディングを行い、抵抗器本体 3 3 aの周囲を取り囲む角形のモールド樹脂体 3 4を形成し、抵抗器本体 3 3 aを樹脂封止する。そして、図 8 Cに示すように、 C u 等の熱伝導性の良好な金属板をプレスまたはェツチング等により加工した放熱板 1 8を、その幅広部 1 8 eが抵抗器本体 3 3 a の直上部を力バーするようにモールド樹脂体 3 4の上面に載置する。次に、図 8 Dに示すように、 2次モールディングを行い、追加のモールド樹脂体 3 4 a をモールド樹脂体 3 4上に形成し、放熱板 1 8の一部を樹脂封止する。これにより、モールド樹脂体内部において、放熱板 1 8と抵抗器本体 3 3 a とは互いに接触せず、交差状に配置した放熱板 1 8がモールド樹脂体 3 4， 3 4 a内に埋め込まれる。次に、図 8 Eに示すように、リード端子 3 3 bをプレス等により潰し、扁平なリード端子 3 3 cを形成する。なお、予め扁平な端子用金属板からなるリード端子 3 3 cを準備し、これをモールド樹脂体内部で丸棒タイブのリード端子に接続するようにしてもよい。そして、図 8 Fに示すように、各端子をモールド樹脂体 3 4の側面または端面および底面に沿つて折り曲げる。すなわち、放熱板 1 8がモールド樹脂体の側面から延出し、モールド樹脂体の側面および底面に沿って折り曲げられ、その端子部 1 8 aが形成される。また、リード端子 3 3 c力、モールド樹脂体の端面から延出し、モールド樹脂体の端面および底面に沿って折り曲げられ、その端子部 3 3 dが形成される。

次に、図 8 Gに示すように、はんだめつきを含む端子めつきを行い、面実装が可能な樹脂封止の抵抗器が完成する。なお、図示のものは抵抗器の実装面（裏面）側を上面として表示したもので、放熱板の端子部 1

8 aは裏面中央付近まで延びていても良いし、結合してもよい。

これにより、例えば丸棒タイプの抵抗器でも、樹脂封止し、表面実装が可能となるとともに、抵抗体の周囲を取り囲む放熱板により、電力容量を向上でき、且つ実装基板への固着性を向上できる。

なお、以上の実施形態の変形例として、モールド樹脂体の側面から延出した放熱板を上方に折り曲げ、大気中に熱放散を行うようにすることも可能である。

図 9 A— 9 Bは、本発明の第 4実施形態の抵抗器を示す。図 9 Aは第 4実施形態の抵抗器の上面側を上として示 ,すモールド樹脂体内部を透視した斜視図であり、図 9 Bは第 4実施形態の抵抗器の裏面（実装面）側を上として示す斜視図である。この抵抗器は、上述の第 2実施形態の抵抗器と基本的な構成は同一であるが、モールド樹脂体 1 9の構成が異なる。第 4実施形態におけるモールド榭脂体 1 9は、抵抗体 1 1と放熱板 1 5の交差部分を内包しており、 1次モールド樹脂体 1 9 a と、 1次モールド樹脂体 1 9 aの周囲を被覆する 2次モールド樹脂体 1 9 e (図

9 Aでは点線で示す）とにより構成されている。 1次モールド樹脂体 1 9 aには、上下に突出した円柱状の突出部 1 9 cと、抵抗体が露出した開口部 1 9 bを備えている。

図 9 Aに示すように、金属板材からなる抵抗板 1 1の一部、即ち抵抗体として機能する部分の上下面に、開口部 1 9 bを除き 1次モールド樹脂体 1 9 aが形成されている。 1次モールド榭脂体 1 9 aはその周囲 4 力所に上下に延びる円柱状の突出部 1 9 cを備える。抵抗板 1 1の側面は露出しているが、突出部 1 9 cにより、抵抗板 1 1の上下の 1次モールド樹脂体 1 9 aがー体に連結された構造になっている。開口部 1 9 b からは抵抗板 1 1が露出しており、また、抵抗板 1 1に形成されたスリット 1 1 cが露出している。なお、スリット 1 1 c内には 1次モールド樹脂体 1 9 aの樹脂材料が充填されている。抵抗板 1 1の裏面側にも同様に開口部 1 9 bが形成されている。 1次モールド樹脂体 1 9 aの上面に幅広部 1 5 e を備えた金属製の板材からなる放熱板 1 5の一部が配置され、 1次モールド樹脂体 1 9 a と放熱板 1 5 とが 2次モールド樹脂体 1 9 eにより封止され、直方体状のモールド樹脂体 1 9が形成されている。抵抗板 1 1の両端は 2次モールド樹脂体 1 9 eの端面から延出しており、また、放熱板 1 5の両端は 2次モールド樹脂体 1 9 eの側面から延出しており、それぞれ 2次モールド樹脂体 1 9 eの外郭形状に沿つて底面側（実装面側）に折り曲げることにより、抵抗体の端子部 1 1 a，放熱板の端子部 1 5 aが構成されている。

1次モールド樹脂体 1 9 a と 2次モールド樹脂体 1 9 e とは、同質の樹脂材料により形成されることが好ましい。これにより、 1次モールド樹脂体 1 9 a と 2次モールド樹脂体 1 9 e とを一体のモールド樹脂体として形成できる。突出部 1 9 c と開口部 1 9 bを備えた 1次モールド樹脂体 1 9 aは表面積が大きく、 2次モールド榭脂体 1 9 eに対して大きな接合面積が得られる。このため、 1次モールド樹脂体 1 9 a と 2次モールド樹脂体 1 9 e との結合を強固なものとすることができる。第 4 実施形態では、突出部 1 9 cの上下の端面は 2次モールド樹脂体 1 9 e から露出しているが、それ以外は 1次モールド樹脂体 1 9 aの全面を 2 次モールド樹脂体 1 9 eが覆っている。突出部 1 9 cの高さは、 1次モールド樹脂体 1 9 a の表面を覆って形成される 2次モールド樹脂体 1 9 eの厚みに相当する高さである。また、突出部 1 9 cの高さは、実装面側（放熱板の無い側）のほうが低く、上面側（放熱板のある側）はそれよりも高い。このため、抵抗板 1 1の実質的に抵抗体として機能する部分を実装面側に近く配置することができるため放熱性が向上し、一方、上面側には放熱板を配置するための厚みを確保できる。なお、 2次モーノレド榭脂体 1 9 eが 1次モールド樹脂体 1 9 a の周囲全体を覆っていなくても、例えば、 1次モールド樹脂体の上面の放熱板 1 5と 1次モールド樹脂体 1 9 aの側面までを 2次モールド脂体 1 9 eで覆い、 1次モールド樹脂体 1 9 aの底面側には及ばないような構造にしてもよい。一例として、抵抗器のサイズは、 1 1 隱（長さ） X 7 mm (幅） X 2 . 5 mm (高さ）であり、抵抗板 1 1の幅は 5 mm程度であり、厚さは 0 . 2 ram 程度であり、放熱板 1 '5の幅は端子部で 3 mra 程度であり、幅広部 1 5 eで 5 ram 程度であり、厚さは 0 . 2 mm 程度である。 1次モールド樹脂体の厚さは 0 . 5 匪程度であり、従って、抵抗板 1 1の中央部（即ち、抵抗体として機能する部分）において、放熱板 1 5の幅広部 1 5 eが 1 次モールド樹脂体厚さ 0 . 5 隱程度の間隔で離間してその上側に平行平板状に配置され、これにより抵抗板 1 1で発生する熱を効率的に吸収し、端子部 1 5 aを介して実装基板側に効率的に放熱することができる。図 9 Bは第 4実施形態の抵抗器を裏面（実装面) 側を上として示す斜視図である。端子部 l l a ， 1 5 aはモールド樹脂体の端面および底面に沿って折り曲げて配置されている。抵抗板の端子部 1 1 a と放熱板の端子部 1 5 a との間に、凸部 1 9 dを設けている。端子部 1 1 a ， 1 1 a間に端子部 1 5 a , 1 5 aが配置されるため、実装パターンやはんだの量によっては、端子部 1 1 a と端子部 1 5 a とが導通してしまう恐れがある。凸部 1 9 dは、端子部 1 1 a と端子部 1 5 aとの間を仕切る壁となり、両者が導通することを抑制する。また、放熱板の一対の端子部 1 5 a , 1 5 aの間には、過剰なはんだが流れ込むことができる凹部 1 9 gが形成されている。

なお、本発明の第 4実施形態の抵抗器として、金属板材からなる抵抗板を用いた例について説明したが、図 5 Aに示す金属抵抗板とこの両端に接続した金属端子板を用いた樹脂封止の電流検出用抵抗器、 .および図 5 Bに示す厚膜抵抗体を用いた樹脂封止の電流検出用抵抗器についても、同様に本実施形態のモールド樹脂体 1 9の適用が可能である。

次に、この抵抗器の製造方法について、図 1 0 A— 1 0 Gおよび図 1 1 A— 1 1 Gを参照して説明する。なお、実際の製造方法は抵抗板 1 1 および放熱板 1 5は長尺のフープ材から製造され、以下で説明するモールド等も複数個が同時にモールドされるが、説明の都合上、抵抗器 1個分に相当する部分においてのみ図示する。

まず、図 1 0 Aに示す 1次モールド用の上金型 4 1と図 1 0 Bに示す 1次モールド用の下金型 4 2とを準備する。これらの金型には、抵抗板 1 1に当接し、挟み込むための凸部 4 3 , 4 4と、 1次モールド樹脂体 1 9 aを形成するための凹部 4 5， 4 6とを備えている。凹部 4 5， 4 6には、円柱状の突出部.1 9 cを形成するための上部が半円形で下部が円形の凹部 4 7 , 4 8が含まれる。また、下金型 4 2には抵抗板 1 1を挿入するための溝 4 9と抵抗板 1 1の送り穴 3 1 a と嵌合する凸部 5 0とが設けられている。

次に、図 1 0 Cに示すように、抵抗板 1 1を下金型 4 2の溝 4 9にセットし、抵抗板の送り穴 3 1 aを凸部 5 0に嵌着して位置決めし、上金型 4 1を被せ、樹脂を注入する。この時、抵抗板 1 1の電流迂回路形成のためのスリット 1 1 cがある部分の周辺を上金型 4 1及び下金型 4 2の凸部 4 3 , 4 4で挟み込むように固定する。抵抗板 1 1は薄く、特にスリット 1 1 cがある部分は樹脂注入の圧力により変形し易いが、凸部 4 3， 4 4で挟み込むように固定することで、抵抗板 1 1の変形を防止し、所定位置に抵抗板 1 1を封止した 1次モールド樹脂体 1 9 aを形成することができる。図 1 0 Dは、 1次モールド樹脂体 1 9 aを形成し、上金型 4 1を除いた状態を示している。

図 1 0 Eは、抵抗板 1 1に 1次モールド樹脂体 1 9 aを形成した段階を示す斜視図であり、図 1 0 Fはその平面図であり、図 1 0 Gはその側面図である。抵抗板 1 1は C u · N i系合金等の抵抗合金からなる長尺の帯状材料であり、送り穴 3 l aを備える。これにより、自動化した生産ラインで量産が可能である。 1次モールド樹脂体 1 9 aは、上金型 4 1及び下金型 4 2の凸部 4 .3 , 4 4で挾み込まれて形成された開口 1 9 bを備え、開口 1 9 bには抵抗板 1 1が露出している。図 1 0 Fにおいて、スリット 1 1 cは、開口部 1 9 bから露出している部分は実線で、 1次モールド樹脂体 1 9 aに覆われている部分は点線で示している。開口 1 9 bはスリット 1 1 cの周辺に形成されており、これは即ち、上金型 4 1及び下金型 4 2の凸部 4 3 , 4 4でスリット 1 1 cの周辺を挟んだことを示している。

また、 1次モールド樹脂体 1 9 aは抵抗板 1 1、特にスリット 1 1 c が形成され抵抗体として機能する部分の周囲を囲うように枠状に形成されている。これは 2次モールドする際に、抵抗体 1 1が変形することを防止するためである。そして、上金型 4 1 ,下金型 4 2に形成された、上部が半円形で下部が円形の凹部 4 7 , 4 8により、円柱状の突出部 1 9 c力 1次モールド樹脂体 1 9 aの一部として形成される。円柱状の突出部 1 9 cは、 1次モールド樹脂体 1 9 aの箱体部分 1 9 f から上下方向に延びている円柱状部分と箱体部分の側面に配置された半割の円柱状部分とから形成されている。

次に、図 1 1 Aに示す 2次モールド用の上金型 5 1 と、図 1 1 Bに示す 2次モールド用の下金型 5 2とを準備する。上金型 5 1 と下金型 5 2 には 2次モールド樹脂体 1 9 eを形成するための凹部 5 3 , 5 4がそれぞれ形成されている。下金型 5 2には、帯状の抵抗板 1 1をセットするための溝 5 5 と抵抗板 1 1の送り穴 3 1 a と嵌合する凸部 5 6 とが設けられ、さらにリードフレームからなる放熱板材料をセットするための溝 5 7とリードフレームの送り穴と嵌合する凸部 5 8とを備えている。そして、図 1 1 Cに示すように、 1次モールド樹脂体 1 9 aを形成した抵抗板 1 1を溝 5 5にセットし、抵抗板 1 1の送り穴 3 1 aを凸部 5 6に嵌合し、抵抗板 1 1を位置決めする。さらに、図 1 1 Dに示すように、銅板からなる放熱板材料（リードフレーム） 6 0を溝 5 7にセットし、リードフレームの送り穴 6 1を凸部 5 8に嵌合してリードフレームを位置決めする。放熱板の幅広部 1 5 eは、抵抗体 1 1のスリット 1 1 cが形成された個所の上方に、抵抗体 1 1 とは離間させて位置している。また、放熱性を安定させるため、放熱板 1 5と抵抗体との間、即ち抵抗板 1 1 と放熱板 1 5が交差する間の部分には 1次モールド樹脂体 1 9 aが介在している。また、放熱板 1 5、特に幅広部 1 5 eは、配置位置を安定化するため、突出部 1 9 cの間に配置する。そして、上金型 5 1 を被せ樹脂を注入し、 2次モールドを行う。

この時、図 1 1 Eに示すように、 1次モールド樹脂体 1 9 aに形成された突出部 1 9 cの上端が上金型 5 1の凹部 5 3内の上面（底面） 5 1 sに接触し、突出部 1 9 cの下端が下金型 5 2の凹部 5 4内の下面（底面） 5 2 sに接触する。これにより、 1次モールド樹脂体 1 9 aの位置が上下金型 5 1 , 5 2の内部で固定され、樹脂注入の圧力が加わっても 1次モールド樹脂体 1 9 aの位置ずれや変形を抑制でき、モールド樹脂体 1 9の内部における抵抗板 1 1および放熱板 1 5 の構造上のバラッキを低減できる。

図 1 1 Fは、金型 5 1， 5 2を除き、 2次モールド終了後のモールド樹脂体 1 9を取り出した状態を示す。 2次モールド樹脂体 1 9 eにより 1次モールド樹脂体 1 9 aに放熱板が固着される。図示するように、モ一ルド樹脂体 1 9の側面（端面）から抵抗板 1 1および放熱板 1 5が延出し、これを切断線 Fに沿ってリードカットする。そして、モールド樹脂体 1 9の側面（端面）および底面に沿って折り曲げ、メツキ処理をすることで、図 1 1 Gに示すように、この実施形態の抵抗器が完成する。これにより、金属板材からなる抵抗板と金属製の板材からなる放熱板とがモールド樹脂体内部で交差するように離間して配置され、抵抗板と放熱板との端子部がそれぞれモールド樹脂体の端面および底面に沿つて折り曲げることで構成された抵抗器を、経済的に且つ良好な生産性で製造することができる。

これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。産業上の利用可能性

本発明は、表面実装が可能な樹脂封止の電流検出用抵抗器に好適に用いることができる。従来の構造に放熱板を内包するとともにその端子部を形成することで、僅かな寸法の増加により電力容量を格段に増加し、且つ信頼性を高めることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 抵抗体として用いられる金属板材からなる抵抗板と、

該抵抗板と離間し、且つ、前記抵抗板と交差するように配置された金属製の板材からなる放熱板と、

前記抵抗板と前記放熱板との交差部分を内包したモールド樹脂体と、前記モールド樹脂体から延出した前記抵抗板の両端部を前記モールド樹脂体の端面および底面に沿って折り曲げることで構成した抵抗板の端子部と、

前記モールド樹脂体から延出した前記放熱板の両端部を、前記モールド樹脂体の端面および底面に沿って折り曲げることで構成した放熱板の端子部と、

を備えた抵抗器。

2 . 前記モールド樹脂体は、前記抵抗板を覆う 1次モールド樹脂体と、該 1次モールド樹脂体に前記放熱板を固着する 2次モールド樹脂体とにより構成されている、請求項 1に記載の抵抗器。

3 . 前記 2次モールド樹脂体は、前記 1次モールド樹脂体の周囲を覆つている、請求項 2に記載の抵抗器。

4 . 前記 1次モールド樹脂体は、前記 2次モールド樹脂体の厚みに相当する高さの突出部を備えている、請求項 2に記載の抵抗器。

5 . 前記突出部は前記 1次モールド樹脂体の上下に形成されている、請求項 4に記載の抵抗器。

6 . 前記放熱板は、複数の前記突出部の間に配置される、請求項 4に記載の抵抗器。

7 . 前記 1次モールド樹脂体は、前記抵抗板の一部が露出するように枠状に形成されており、

前記抵抗板の露出部分には 2次モールド樹脂体が充填されている、請求項 2に記載の抵抗器。

8 . 前記抵抗板の露出部分には、前記抵抗板に形成されたスリットの少なくとも一部が露出している、請求項 7に記載の抵抗器。

9 . 前記抵抗板と前記放熱板とが交差する間の個所には、前記 1次モ一ルド樹脂体が形成されている、請求項 7に記載の抵抗器。

1 0 . 前記モールド樹脂体の実装基板側となる面であって、前記抵抗板の端子部と前記放熱板の端子部との間には、前記モールド樹脂体が盛り上がった凸部が設けられている、請求項 1に記載の抵抗器。

1 1 . 前記モールド樹脂体の実装基板側となる面であって、一対の前記放熱板の端子部の間には、凹部が設けられている、請求項 1に記載の抵抗器。

1 2 . 前記モールド樹脂体に埋め込まれた前記放熱板の一部には、前記抵抗板の長手方向に沿って延びる幅広部が形成されている、請求項 1に記載の抵抗器。

1 3 . 抵抗板を取り囲むとともに、抵抗板の端子部が延出するようにモ一ルディングによる 1次モールド樹脂体を形成し、

放熱板を前記抵抗板の中央部において交差するように前記 1次モールド樹脂体の上面に載置し、

前記放熱板を覆うとともに、該放熱板の端子部が延出するように、モ一ルディングにより 2次モールド樹脂体を形成し、

前記抵抗板の端子部と、前記放熱板の端子部とを、前記モールド樹脂体に沿って底面に折り曲げる加工を行う、抵抗器の製造方法。

1 4 . 前記 1次モールド榭脂体を形成するための 1次金型は、該金型の一部が前記抵抗板に当接する形状である、請求項 1 3に記載の抵抗器の製造方法。

1 5 . 前記 1次モールド樹脂体の上下に複数の突出部が形成され、 2次モールド樹脂体を形成するための 2次金型内に前記 1次モールド樹脂体を納めたときに、前記突出部が前記金型の内面に当接する、請求項 1

3に記載の抵抗器の製造方法。

1 6 . 前記放熱板には、端子部よりも幅広の幅広部が形成されていて、該幅広部を前記 1次モールド樹脂体の上面に載置する、請求項 1 3に記載の抵抗器の製造方法。