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WO2015129161A1 - チップ抵抗器 - Google Patents

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WO2015129161A1
WO2015129161A1 PCT/JP2015/000439 JP2015000439W WO2015129161A1 WO 2015129161 A1 WO2015129161 A1 WO 2015129161A1 JP 2015000439 W JP2015000439 W JP 2015000439W WO 2015129161 A1 WO2015129161 A1 WO 2015129161A1
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WO
WIPO (PCT)
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resistor
heat
heat sink
plate
chip resistor
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2015/000439
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English (en)
French (fr)
Inventor
伊藤　政昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to US15/107,079 priority Critical patent/US10319501B2/en
Priority to JP2016505015A priority patent/JP6439149B2/ja
Priority to CN201580003399.1A priority patent/CN105849827A/zh
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/08—Cooling, heating or ventilating arrangements
    • H01C1/084—Cooling, heating or ventilating arrangements using self-cooling, e.g. fins, heat sinks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/20—Modifications of basic electric elements for use in electric measuring instruments; Structural combinations of such elements with such instruments
    • G01R1/203—Resistors used for electric measuring, e.g. decade resistors standards, resistors for comparators, series resistors, shunts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01C1/00—Details
    • H01C1/02—Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure
    • H01C1/028—Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure the resistive element being embedded in insulation with outer enclosing sheath
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • 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
    • H01C7/06—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 including means to minimise changes in resistance with changes in temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors

Definitions

  • the present invention relates to a chip resistor for high power used for detecting a current value of various electronic devices.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a conventional chip resistor.
  • This chip resistor has a resistor 1 made of a plate-like metal, a pair of electrodes 4, a protective film 3, and a heat sink 5.
  • Each of the electrodes 4 includes a conductor portion 4A and a plating layer 4B formed so as to cover the conductor portion 4A.
  • the electrodes 4 are formed at both ends of the first surface of the resistor 1.
  • the protective film 3 is formed between the pair of electrodes 4.
  • the heat sink 5 is formed of an epoxy resin, has the same planar shape as the resistor 1, and is attached to the second surface of the resistor 1 (for example, Patent Document 1).
  • the first chip resistor of the present invention has a resistor, a pair of electrodes, and a plurality of heat sinks.
  • the resistor is made of a plate-like metal, and the pair of electrodes are formed at both ends of the first surface of the resistor.
  • the plurality of heat sinks are fixed to the second surface of the resistor and are disposed with a gap therebetween.
  • the second chip resistor of the present invention has a resistor, a pair of electrodes, and a heat sink.
  • the resistor is made of a plate-like metal and has a trimming groove.
  • the pair of electrodes are formed at both ends of the first surface of the resistor.
  • the heat sink is fixed to the second surface of the resistor and covers at least a portion where the trimming groove is formed.
  • the chip resistor of the present invention has long-term reliability.
  • the top view of the chip resistor in Embodiment 1 of this invention Plan view of the resistor of the chip resistor shown in FIG. 1A Plan view of the heat sink of the chip resistor shown in FIG. 1A Sectional view of the chip resistor shown in FIG. 1A Sectional drawing of the other chip resistor in Embodiment 1 of this invention Sectional drawing of the further another chip resistor in Embodiment 1 of this invention Sectional drawing of the chip resistor in Embodiment 2 of this invention Sectional drawing of the other chip resistor in Embodiment 2 of this invention Sectional drawing of the further another chip resistor in Embodiment 2 of this invention Sectional drawing of the further another chip resistor in Embodiment 2 of this invention Sectional drawing of the further another chip resistor in Embodiment 2 of this invention Sectional drawing of the further another chip resistor in Embodiment 2 of this invention Sectional drawing of the further another chip resistor in Embodiment 2 of this invention Sectional drawing of the further another chip resistor in Embodiment 2 of this invention Sectional drawing
  • FIG. 1A is a plan view of the chip resistor according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIGS. 1B and 1C are plan views of the resistor 10 and the plurality of heat radiating plates 13 of the chip resistor, respectively.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the chip resistor taken along line 2-2.
  • This chip resistor has a resistor 10, a pair of electrodes 20, and a plurality of heat sinks 13.
  • the resistor 10 is made of a plate-like metal, and the pair of electrodes 20 are formed at both ends of the first surface of the resistor 10.
  • the plurality of heat sinks 13 are fixed to the second surface of the resistor 10 and are disposed with a gap 14 therebetween.
  • the resistor 10 is made of a plate-like metal such as CuNi, CuMn, or NiCr.
  • the resistor 10 is provided with one or a plurality of trimming grooves 10A by punching or the like. The resistance value of the resistor 10 is adjusted by forming the trimming groove 10A.
  • Each of the pair of electrodes 20 includes a metal plate 11 and a plating layer 15.
  • the metal plate 11 has Cu as a main component and is welded to the resistor 10.
  • the mounting plating layer 15 is formed around the metal plate 11.
  • the plating layer 15 is composed of nickel plating, tin plating, or the like.
  • the pair of electrodes 20 includes a first electrode 20A and a second electrode 20B.
  • Each of the heat sinks 13 is a plate-like member and is made of a ceramic having good thermal conductivity such as alumina.
  • the heat sink 13 is affixed to the second surface of the resistor 10 via the adhesive layer 16A.
  • the heat sink 13 may be formed with metals, such as copper and aluminum with good heat conductivity, a ceramic is more preferable from an insulating viewpoint.
  • the plurality of heat sinks 13 include a first heat sink 13A closest to the first electrode 20A and a second heat sink 13B closest to the second electrode 20B.
  • 13 A of 1st heat sinks and 13B of 2nd heat sinks are arrange
  • the longitudinal direction of the gap 14 between the first heat radiating plate 13A and the second heat radiating plate 13B is a direction orthogonal to the direction in which the first electrode 20A and the second electrode 20B face each other.
  • the trimming groove 10A and the gap 14 overlap in plan view.
  • FIGS. 1A to 2 only the first heat radiating plate 13A and the second heat radiating plate 13B are shown as the plurality of heat radiating plates 13, but other heat radiating plates may be arranged. That is, three or more heat sinks 13 may be provided instead of two.
  • the adhesive layer 16A is formed by applying an epoxy adhesive to the heat sink 13 and / or the resistor 10 and drying it.
  • the heat radiating plate 13 and the resistor 10 are attached by an adhesive layer 16A. Furthermore, the heat generated in the resistor 10 can be efficiently released to the heat radiating plate 13 by mixing the adhesive layer 16 ⁇ / b> A with a heat conductive alumina or silica powder.
  • the adhesive layer 16 ⁇ / b> A may be applied to the resistor 10 and a single heat sink may be bonded to the entire surface of the resistor 10, and then the heat sink may be divided into a plurality of heat sinks 13 to form the gaps 14. .
  • this method is not preferable because the resistor 10 may be damaged when the gap 14 is formed.
  • an epoxy resin or a silicon resin is applied and dried so as to cover a part of the pair of electrodes 20 and the upper surface of the radiator plate 13 and the side surfaces of the resistor 10 and the radiator plate 13 to form the protective film 17.
  • the protective film 17 is mixed with linear silica powder to improve heat conduction.
  • FIG. 1A the resistor 10 and the heat sink 13 are shown by broken lines through the protective film 17.
  • the heat sink 13 made of metal or ceramic is fixed to the resistor 10. Therefore, the heat generated in the resistor 10 can be diffused not only to the pair of electrodes 20 but also to the heat sink 13. Since the heat generated in the resistor 10 is transmitted to the heat radiating plate 13 and the protective film 17, the heat capacity is increased. As a result, an increase in the temperature of the hot spot of the resistor 10 can be suppressed, so that long-term reliability can be improved.
  • a plurality of heat sinks 13 are arranged with gaps 14 therebetween. Therefore, even if the coefficient of thermal expansion between the resistor 10 and the heat radiating plate 13 is different, the stress generated between the resistor 10 and the heat radiating plate 13 can be relaxed. As a result, it is possible to suppress the occurrence of cracks between the resistor 10 and the heat radiating plate 13.
  • the resistor 10 is pulled by the heat sink 13 due to the heat generated by the resistor 10, and the direction along the surface where the resistor and the heat sink are in contact with each other.
  • the force that stretches the resistor to the outside works.
  • the heat sink has the same planar shape as that of the resistor as in the conventional configuration, this force acts greatly, so that a large stress is generated between the resistor 10 and the heat sink 13.
  • the plurality of heat sinks 13 are arranged at predetermined intervals. Therefore, the resistor 10 is subjected to a force that extends not only to the outside in the direction along the surface where the resistor 10 and the heat radiating plate 13 are in contact, but also to the inside direction in which the gap 14 is located. Therefore, the force in the direction in which the resistor is extended is reduced, and the stress generated between the resistor 10 and the heat sink 13 is reduced. Thus, it is very effective to arrange a plurality of heat sinks 13 and use the gap 14 between the heat sinks 13 as a stress relief part.
  • the thermal conductivity of the second heat radiating plate 13B is higher than the thermal conductivity of the first heat radiating plate 13A. Is preferably lowered.
  • the heat conduction of the first heat radiating plate 13A is higher than the heat conductivity of the second heat radiating plate 13B. It is preferable to reduce the rate. That is, it is preferable that the second heat radiating plate 13B has a thermal conductivity different from that of the first heat radiating plate 13A.
  • the first heat radiating plate 13A and the second heat radiating plate 13B may be formed of alumina having different purity. .
  • the surface of the heat radiating plate 13 facing the resistor 10 is roughened by sandblasting or the like.
  • the adhesion between the heat sink 13 and the resistor 10 is improved. Therefore, the heat generated in the resistor 10 is easily transmitted by the heat radiating plate 13, and the temperature rise of the resistor 10 can be further suppressed.
  • the surface of the heat radiating plate 13 opposite to the resistor 10 is roughened, the surface area is increased, so that the heat dissipation is increased.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of another chip resistor in the present embodiment.
  • the heat sink 13 includes a ceramic plate 23 and a metal layer 13F.
  • the ceramic plate 23 has a first surface attached to the second surface of the resistor 10 and a second surface opposite to the first surface, and the metal layer 13F is formed on the second surface of the ceramic plate 23. Is formed. If the ceramic plate 23 is used, the heat dissipation of the heat radiating plate 13 is further enhanced, and the heat radiating from the metal layer 13F to the protective film 17 is also improved. Therefore, the temperature rise of the resistor 10 can be further suppressed.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of still another chip resistor in the present embodiment.
  • the heat sink 13C is also disposed on the first surface of the resistor 10 on which the pair of electrodes 20 are formed. As a result, heat is also radiated from the first surface of the resistor 10, so that the temperature rise of the resistor 10 can be further suppressed.
  • the longitudinal direction of the gap 14 coincides with the direction orthogonal to the direction in which the pair of electrodes 20 face each other.
  • the longitudinal direction of the gap 14 may be inclined with respect to the direction in which the pair of electrodes 20 face each other, or may be parallel. Thereby, the intensity
  • the gap 14 is fitted in a zigzag shape, that is, the two heat sinks 13 are shaped like comb teeth in which protruding portions and recessed portions are alternately formed facing each other. You may do it.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the chip resistor according to Embodiment 2 of the present invention.
  • This embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of heat radiating plates are stacked.
  • the upper heat dissipation plate 13 ⁇ / b> D is laminated on each of the two heat dissipation plates 13 via the adhesive layer 16 ⁇ / b> B.
  • the configuration of the adhesive layer 16B is the same as that of the adhesive layer 16A.
  • the upper layer heat sink 13D stacked on the first heat sink 13A is a third heat sink
  • the upper layer heat sink 13D stacked on the second heat sink 13B is a fourth heat sink.
  • the number of heat sinks 13 and upper layer heat sinks 13D can be changed according to the rated or guaranteed applied current value, so that the temperature rise of the resistor 10 can be controlled, and products having arbitrary ratings can be easily obtained. Can be manufactured.
  • the protective film 17 may be unnecessary.
  • the heat radiation plate 13 and the upper layer heat radiation plate 13D have two layers, but a plurality of upper layer heat radiation plates 13D may be stacked to have three or more layers.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of another chip resistor in the present embodiment.
  • the high heat conducting members 18 are provided on both end surfaces of the heat sink 13, the upper heat sink 13 ⁇ / b> D, and the resistor 10 so that the heat sink 13, the upper heat sink 13 ⁇ / b> D, and the pair of electrodes 20 are thermally coupled. Is arranged.
  • the high thermal conductive member 18 is made of a metal such as Cu or Ag having a good thermal conductivity. Moreover, you may connect the high heat conductive member 18 to some of these instead of the laminated heat sink 13 and upper layer heat sink 13D. That is, the first electrode 20A is thermally coupled to the first heat radiating plate 13A, and the second electrode 20B is thermally coupled to the second heat radiating plate 13B.
  • the heat generated in the resistor 10 is also transmitted to the pair of electrodes 20 via the heat radiating plate 13 and the high thermal conductive member 18. Therefore, it is possible to suppress an increase in the temperature of the hot spot of the resistor 10, and the long-term reliability is further improved.
  • the upper layer heat radiation plates 13 ⁇ / b> D may be arranged in contact with each other without the gap 14.
  • the upper layer heat dissipation plate 13D stacked on the first heat dissipation plate 13A is a first upper layer heat dissipation plate
  • the upper layer heat dissipation plate 13D stacked on the second heat dissipation plate 13B is a second upper layer thermally coupled to the first upper layer heat dissipation plate. It is a heat sink.
  • one upper layer heat radiation plate 13 ⁇ / b> E may be stacked on the plurality of heat radiation plates 13.
  • the heat sink 13 When the heat sink 13 is made of metal, the distance between the heat sink 13 located in the lowermost layer and the resistor 10 may be short and may cause a short circuit. Therefore, it is necessary to provide a gap 14 between the heat sinks 13. On the other hand, since the upper layer heat sink 13D and the resistor 10 are separated to some extent, it is not necessary to provide the gap 14 between the upper layer heat sinks 13D. Further, by using the upper layer heat dissipation plate 13E, the heat dissipation and strength of the chip resistor are improved.
  • a gap 14 is provided only between the heat radiation plates 13 and a plurality of upper layer heat radiation plates 13E are provided depending on the heat dissipation, strength, and possibility of short circuit. Good.
  • the upper layer heat sink 13E may be used only in the uppermost layer, and the gap 14 may be provided between the heat sinks 13 or between the upper layer heat sinks 13D.
  • the upper layer heat sink 13E may be formed so that the outermost periphery is inside the outermost periphery of the entire plurality of heat sinks 13 with the gaps 14 provided therebetween in plan view. Further, when an upper layer heat sink 13D having a gap 14 between them is laminated on the heat sink 13, and further an upper layer heat sink 13E is further laminated thereon, a plurality of heat sinks having a gap 14 between them. You may form the upper layer heat sink 13E so that the outermost periphery may become inside rather than the outermost periphery of 13 whole. As described above, it is preferable to provide at least one upper layer heat dissipation plate 13D or 13E laminated on the plurality of heat dissipation plates 13.
  • a high heat conductive member 18 that thermally couples each of the pair of electrodes 20 to the heat sink 13 may be formed.
  • the high thermal conductive member 18 thermally couples the upper layer heat radiation plate 13 ⁇ / b> E, the heat radiation plate 13, and the electrode 20, but only the heat radiation plate 13 and the electrode 20 may be thermally coupled.
  • the gap 14 between the radiator plates 13 may not be formed on the center line of the resistor 10.
  • the lengths of the first heat radiating plate 13S close to the first electrode 20A and the second heat radiating plate 13L close to the second electrode 20B in the direction in which the heat radiating plates 13 are arranged may be different.
  • the gap 14 between the first heat radiating plate 13 ⁇ / b> S and the second heat radiating plate 13 ⁇ / b> L may be formed at a position away from the center line of the resistor 10.
  • the Peltier effect Even if a temperature difference occurs between the second electrode 20B and the first electrode 20A, the temperature difference between the electrodes 20 can be suppressed.
  • the dimensions are set so that the protruding portion and the recessed portion that protrude toward the opposing heat sink 13 alternate between the upper heat sink 13D and the lower heat sink 13. To do.
  • the upper radiator plate 13E is provided.
  • the first radiator plate 13S is used instead of the first radiator plate 13A and the second radiator plate 13B.
  • the second heat radiating plate 13L may be used.
  • FIG. 3 are a plan view and a cross-sectional view taken along line 12-12 of the chip resistor according to the third embodiment of the present invention, respectively.
  • the present embodiment is different from the first embodiment in that one heat radiating plate 13 is disposed only at a location where the trimming groove 10A is formed. That is, this chip resistor has a resistor 10, a pair of electrodes 20 formed at both ends of the first surface of the resistor 10, and a heat radiating plate 13.
  • the resistor 10 is made of a plate-like metal and has a trimming groove 10A.
  • the heat radiating plate 13 is fixed to the second surface of the resistor 10 and covers at least a portion where the trimming groove 10A is formed.
  • the edge part of the heat sink 13 is substantially corresponded with the outer periphery of the part in which 10 A of trimming grooves were formed in planar view.
  • the chip resistor according to the present invention has high long-term reliability. Therefore, it is particularly useful as a high-power chip resistor used for detecting the current value of various electronic devices.
  • resistor 10A trimming groove 11 metal plates 13, 13C heat sinks 13A, 13S first heat sinks 13B, 13L second heat sinks 13D, 13E upper heat sink 13F metal layer 14 gap 15 plating layers 16A, 16B adhesive layer 17 protective film 18 High thermal conductivity member 20 Electrode 20A First electrode 20B Second electrode 23 Ceramic plate

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Abstract

　チップ抵抗器は、抵抗体と、一対の電極と、複数の放熱板とを有する。抵抗体は板状の金属で構成され、一対の電極は抵抗体の第１面の両端部に形成されている。複数の放熱板は抵抗体の第２面に固定され、かつ互いに隙間を介して配置されている。

Description

チップ抵抗器
　本発明は、各種電子機器の電流値検出等に使用される高電力用のチップ抵抗器に関する。
　図１３は従来のチップ抵抗器の断面図である。このチップ抵抗器は、板状の金属で構成された抵抗体１と、一対の電極４と、保護膜３と、放熱板５とを有する。電極４はそれぞれ、導体部４Ａと、導体部４Ａを覆うように形成されためっき層４Ｂとを有する。電極４は抵抗体１の第１面の両端部に形成されている。保護膜３は一対の電極４間に形成されている。放熱板５はエポキシ樹脂で形成され、抵抗体１と同じ平面形状を有し、抵抗体１の第２面に貼り付けられている（例えば、特許文献１）。
特開２００６－３３２４１３号公報
　本発明の第１のチップ抵抗器は、抵抗体と、一対の電極と、複数の放熱板とを有する。抵抗体は板状の金属で構成され、一対の電極は抵抗体の第１面の両端部に形成されている。複数の放熱板は抵抗体の第２面に固定され、かつ互いに隙間を介して配置されている。
　本発明の第２のチップ抵抗器は、抵抗体と、一対の電極と、放熱板とを有する。抵抗体は板状の金属で構成され、トリミング溝が形成されている。一対の電極は抵抗体の第１面の両端部に形成されている。放熱板は抵抗体の第２面に固定され、少なくともトリミング溝が形成された箇所を覆っている。
　以上のいずれかの構成により、本発明のチップ抵抗器は長期信頼性を有する。
本発明の実施の形態１におけるチップ抵抗器の平面図 図１Ａに示すチップ抵抗器の抵抗体の平面図 図１Ａに示すチップ抵抗器の放熱板の平面図 図１Ａに示すチップ抵抗器の断面図 本発明の実施の形態１における他のチップ抵抗器の断面図 本発明の実施の形態１におけるさらに他のチップ抵抗器の断面図 本発明の実施の形態２におけるチップ抵抗器の断面図 本発明の実施の形態２における他のチップ抵抗器の断面図 本発明の実施の形態２におけるさらに他のチップ抵抗器の断面図 本発明の実施の形態２におけるさらに他のチップ抵抗器の断面図 本発明の実施の形態２におけるさらに他のチップ抵抗器の断面図 本発明の実施の形態２におけるさらに他のチップ抵抗器の断面図 本発明の実施の形態３におけるチップ抵抗器の平面図 図１１に示すチップ抵抗器の断面図 従来のチップ抵抗器の断面図
　本発明の実施の形態の説明に先立ち、図１３を参照して説明した従来のチップ抵抗器における課題を説明する。このチップ抵抗器が小型である場合、２０ｍΩ～５０ｍΩ程度の比較的高い抵抗値を得るためには、抵抗体１を薄くする必要がある。しかしながら抵抗体１が薄いと、抵抗体１の発熱が大きくなる。特に、大電力用に使用される場合、抵抗体１の温度が非常に高くなる。抵抗体１の熱膨張率は放熱板５と熱膨張率と異なるため、長期間使用すると抵抗体１と放熱板５との間に応力が生じてこれらの間にクラックが生じる場合がある。その結果、長期信頼性が低下する。
　以下、長期信頼性を向上可能な本発明の実施の形態によるチップ抵抗器について図面を参照しながら説明する。なお、各実施の形態において、先行する実施の形態と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する場合がある。
　（実施の形態１）
　図１Ａは本発明の実施の形態１におけるチップ抵抗器の平面図、図１Ｂ、図１Ｃはそれぞれ、このチップ抵抗器の抵抗体１０と複数の放熱板１３との平面図である。図２はこのチップ抵抗器の２－２線における断面図である。
　このチップ抵抗器は、抵抗体１０と、一対の電極２０と、複数の放熱板１３とを有する。抵抗体１０は板状の金属で構成され、一対の電極２０は抵抗体１０の第１面の両端部に形成されている。複数の放熱板１３は抵抗体１０の第２面に固定され、かつ互いに隙間１４を介して配置されている。
　抵抗体１０は、板状のＣｕＮｉ、ＣｕＭｎ、ＮｉＣｒ等の金属で構成されている。また、抵抗体１０にパンチング等により１つまたは複数のトリミング溝１０Ａが設けられている。抵抗体１０の抵抗値は、トリミング溝１０Ａを形成することにより調整されている。
　一対の電極２０はそれぞれ、金属板１１とめっき層１５とを有する。金属板１１は、Ｃｕを主成分とし、抵抗体１０に溶接されている。そして、実装用のめっき層１５は金属板１１の周囲に形成されている。めっき層１５は、ニッケルめっき、すずめっき等で構成されている。一対の電極２０は第１電極２０Ａと第２電極２０Ｂで構成されている。
　放熱板１３はそれぞれ、板状の部材で、アルミナなどの熱伝導のよいセラミックで構成されている。放熱板１３は接着層１６Ａを介して抵抗体１０の第２面に貼り付けられている。なお、放熱板１３は、熱伝導のよい銅、アルミニウムなどの金属で形成してもよいが、絶縁性の観点からセラミックがより好ましい。
　複数の放熱板１３は、第１電極２０Ａに最も近い第１放熱板１３Ａと、第２電極２０Ｂに最も近い第２放熱板１３Ｂとを含む。第１放熱板１３Ａと第２放熱板１３Ｂは、所定の間隔をあけて配置されている。さらに、第１放熱板１３Ａと第２放熱板１３Ｂの間の隙間１４の長手方向は、第１電極２０Ａと第２電極２０Ｂとが向かい合う方向と直交する方向となっている。図１Ａに示す例では、トリミング溝１０Ａと隙間１４とが平面視で重なっている。
　なお図１Ａ～図２では、複数の放熱板１３として第１放熱板１３Ａと第２放熱板１３Ｂのみが示されているが、それ以外に放熱板が配置されていてもよい。すなわち、放熱板１３は、２つではなく３つ以上設けるようにしてもよい。
　接着層１６Ａは、エポキシ接着剤を放熱板１３および／または抵抗体１０に塗布し、乾燥させることによって形成する。放熱板１３と抵抗体１０とは接着層１６Ａにより貼り付けられる。さらに、接着層１６Ａに熱伝導のよいアルミナやシリカの粉末を混合させることによって、抵抗体１０で発生した熱を効率的に放熱板１３に逃がすことができる。
　エポキシ接着剤を抵抗体１０の全面に塗布した後、複数の放熱板１３が抵抗体１０の所定箇所に配置され接着される。なお、複数の放熱板１３にそれぞれ接着層１６Ａを塗布した後、抵抗体１０の所定箇所に配置、接着してもよい。なお、抵抗体１０に接着層１６Ａを塗布し、一枚の放熱板を抵抗体１０全面に接着した後、この放熱板を複数の放熱板１３に分割して、隙間１４を形成することもできる。しかしながらこの方法では、隙間１４の形成時に抵抗体１０を傷つける可能性があるため、好ましくない。
　さらに、一対の電極２０の一部と放熱板１３の上面、および抵抗体１０と放熱板１３の側面を覆うように、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂を塗布、乾燥し、保護膜１７を形成する。保護膜１７には線状のシリカ粉が混入されており、熱伝導が向上されている。なお図１Ａでは保護膜１７を透過させて抵抗体１０と放熱板１３とを破線で示している。
　本実施の形態におけるチップ抵抗器においては、金属またはセラミックで構成された放熱板１３が抵抗体１０に固定されている。そのため、抵抗体１０で発生した熱を一対の電極２０だけでなく、放熱板１３にも拡散させることができる。抵抗体１０で発生した熱は放熱板１３および保護膜１７に伝わるため、熱容量が大きくなる。この結果、抵抗体１０のホットスポットの温度が上昇するのを抑えることができるため、長期信頼性を向上させることができる。
　また、複数の放熱板１３が互いに隙間１４を介して配置されている。そのため、抵抗体１０と放熱板１３との熱膨張率が違っていても、抵抗体１０と放熱板１３との間に生じる応力を緩和することができる。その結果、抵抗体１０と放熱板１３との間にクラックなどが生じるのを抑えることができる。
　例えば、放熱板１３の熱膨張率が抵抗体１０の熱膨張率より大きいと、抵抗体１０の発熱によって抵抗体１０が放熱板１３に引っ張られ、抵抗体と放熱板が接する面に沿う方向の外側へ抵抗体が伸ばされる力が働く。従来の構成のように放熱板が抵抗体と同じ平面形状を有する場合、この力が大きく働くため、抵抗体１０と放熱板１３との間で大きな応力が発生する。
　これに対し、本実施の形態では、複数の放熱板１３が互いに所定の間隔をあけて配置されている。そのため、抵抗体１０には、抵抗体１０と放熱板１３が接する面に沿う方向の外側へだけでなく、隙間１４が位置する内側の方向にも伸ばされる力が働く。したがって、抵抗体が伸ばされる方向への力が小さくなり、抵抗体１０と放熱板１３との間で発生する応力が小さくなる。このように、複数の放熱板１３を配置し、放熱板１３間の隙間１４を応力の逃がし部とすることは非常に有効である。
　さらに、第１電極２０Ａを電流が流入する＋側とし、第２電極２０Ｂを電流が流出する－側とする場合、第１放熱板１３Ａの熱伝導率よりも第２放熱板１３Ｂの熱伝導率を低くすることが好ましい。逆に、第２電極２０Ｂを電流が流入する＋側とし、第１電極２０Ａを電流が流出する－側とする場合、第２放熱板１３Ｂの熱伝導率よりも第１放熱板１３Ａの熱伝導率を低くすることが好ましい。すなわち、第２放熱板１３Ｂは第１放熱板１３Ａとは異なる熱伝導率を有することが好ましい。このようにすれば、ペルチェ効果により＋側の電極と－側の電極とで温度差が生じても、一対の電極２０間の温度差を抑制できる。そのため、一方の電極が高温になることによるめっき層１５の長期的な劣化を抑えることができる。
　アルミナ純度が高いと熱伝導率は高くなる。したがって、熱伝導率を第１放熱板１３Ａと第２放熱板１３Ｂとで異なるようにするには、例えば、純度の異なるアルミナで第１放熱板１３Ａと第２放熱板１３Ｂとを形成すればよい。
　また、放熱板１３の抵抗体１０に対向する面をサンドブラスト等によって粗面化処理することが好ましい。この処理により、放熱板１３と抵抗体１０との密着性が良くなる。そのため、抵抗体１０で発生した熱が放熱板１３により伝わり易くなり、抵抗体１０の温度上昇をより抑えることができる。一方、放熱板１３の抵抗体１０と反対側の表面を粗面化処理すれば、表面積が広くなるため、放熱性が大きくなる。
　次に図３を参照しながら放熱板１３の好ましい構造について説明する。図３は本実施の形態における他のチップ抵抗器の断面図である。このチップ抵抗器では、放熱板１３は、セラミック板２３と金属層１３Ｆとを有する。セラミック板２３は、抵抗体１０の第２面に貼り付けられた第１面と、この第１面の反対側の第２面とを有し、金属層１３Ｆはセラミック板２３の第２面に形成されている。セラミック板２３を使用すれば、さらに放熱板１３の放熱性が高まるとともに、金属層１３Ｆから保護膜１７への放熱も向上する。そのため、抵抗体１０の温度上昇をさらに抑えることができる。
　次に図４を参照しながらさらに放熱板を追加する構造について説明する。図４は本実施の形態におけるさらに他のチップ抵抗器の断面図である。このチップ抵抗器では、抵抗体１０の一対の電極２０が形成された第１面にも放熱板１３Ｃが配置されている。これにより抵抗体１０の第１面からも放熱されるので、抵抗体１０の温度上昇をさらに抑えることができる。
　なお、以上の説明では、隙間１４の長手方向が一対の電極２０同士が向かい合う方向と直交する方向と一致している。しかしながらこの構成に限定されず、隙間１４の長手方向が一対の電極２０同士が向かい合う方向に対して斜めになる方向、あるいは平行となっていてもよい。これにより、抵抗体１０のたわみ応力に対する強度を向上させることができる。
　また、隙間１４をジグザク状、すなわち、２つの放熱板１３の形状を、対向する放熱板１３に向かって突出する部分と凹んだ部分が交互に形成された櫛歯状として、互いに嵌合し合うようにしてもよい。
　（実施の形態２）
　図５は本発明の実施の形態２におけるチップ抵抗器の断面図である。本実施の形態が実施の形態１と相違する点は、放熱板が複数積層されている点である。図５に示す構成では、２つの放熱板１３それぞれに、接着層１６Ｂを介して、上層放熱板１３Ｄが積層されている。なお、接着層１６Ｂの構成は接着層１６Ａと同様である。第１放熱板１３Ａに積層された上層放熱板１３Ｄは第３放熱板、第２放熱板１３Ｂに積層された上層放熱板１３Ｄは第４放熱板である。
　この構成により、定格または保証印加電流値に応じて、放熱板１３および上層放熱板１３Ｄの枚数を変更することができるため、抵抗体１０の温度上昇をコントロールでき、任意の定格を有する製品を容易に製造できる。
　また、放熱板１３および上層放熱板１３Ｄの厚みを厚くしたり、上層放熱板１３Ｄを複数積層したりすることによって放熱を大きくすれば、保護膜１７が不要となる場合がある。
　なお、図５では放熱板１３と上層放熱板１３Ｄとで２層としているが、複数の上層放熱板１３Ｄを積層して３層以上としてもよい。
　次に、上層放熱板１３Ｄを用いる場合のさらに好ましい構造について図６を参照しながら説明する。図６は本実施の形態における他のチップ抵抗器の断面図である。
　この構成では、放熱板１３と、上層放熱板１３Ｄと、一対の電極２０とが熱的に結合するように、放熱板１３、上層放熱板１３Ｄおよび抵抗体１０の両端面に高熱伝導部材１８が配置されている。高熱伝導部材１８は、熱伝導率の良好なＣｕ、Ａｇなどの金属で形成されている。また、積層された放熱板１３、上層放熱板１３Ｄの全てではなく、これらの一部に高熱伝導部材１８を接続してもよい。すなわち、第１電極２０Ａは、第１放熱板１３Ａと熱的に結合され、第２電極２０Ｂは第２放熱板１３Ｂと熱的に結合されている。
　この構成により、抵抗体１０で発生した熱は放熱板１３と高熱伝導部材１８とを介して一対の電極２０にも伝わる。そのため、抵抗体１０のホットスポットの温度が上昇するのを抑えることができ、長期信頼性がより向上する。
　さらに、図７に示すように、上層放熱板１３Ｄ同士を、隙間１４を介さずに接して配置してもよい。第１放熱板１３Ａに積層された上層放熱板１３Ｄは第１上層放熱板であり、第２放熱板１３Ｂに積層された上層放熱板１３Ｄは第１上層放熱板と熱的に結合した第２上層放熱板である。あるいは、図８に示すように、１枚の上層放熱板１３Ｅを複数の放熱板１３に積層してもよい。
　放熱板１３を金属で形成した場合、最下層に位置する放熱板１３と抵抗体１０との距離が短くてショートする可能性がある。そのため、放熱板１３同士の間には隙間１４を設ける必要がある。一方、上層放熱板１３Ｄと抵抗体１０とはある程度離れているため、上層放熱板１３Ｄ同士の間に隙間１４を設けなくてもよい。そしてさらに上層放熱板１３Ｅを用いることによって、チップ抵抗器の放熱性と強度が向上する。
　そして、上層放熱板１３Ｄを２層以上とした場合、放熱性、強度、ショートの可能性に応じて、放熱板１３同士の間にのみ隙間１４を設け、上層放熱板１３Ｅを複数層設けてもよい。また、最上層にのみ上層放熱板１３Ｅを用い、放熱板１３同士の間や上層放熱板１３Ｄ同士の間に隙間１４を設けてもよい。さらに、上層放熱板１３Ｅを、発熱が大きい箇所付近、強度が弱い箇所付近のみに形成してもよい。また、平面視において、間に隙間１４を設けた複数の放熱板１３全体の最外周よりも最外周が内側になるように上層放熱板１３Ｅを形成してもよい。また、放熱板１３の上に、間に隙間１４を設けた上層放熱板１３Ｄを積層し、さらにその上に上層放熱板１３Ｅを積層した場合には、間に隙間１４を設けた複数の放熱板１３全体の最外周よりも最外周が内側になるように上層放熱板１３Ｅを形成してもよい。以上のように、複数の放熱板１３に積層された少なくとも１つの上層放熱板１３Ｄまたは１３Ｅを設けることが好ましい。
　さらに、図９に示すように、上層放熱板１３Ｅを用いた場合でも、一対の電極２０のそれぞれを放熱板１３と熱的に結合させる高熱伝導部材１８を形成してもよい。なお図９では高熱伝導部材１８は上層放熱板１３Ｅと放熱板１３と電極２０とを熱的に結合させているが、放熱板１３と電極２０のみを熱的に結合させてもよい。
　また、図１０に示すように、放熱板１３同士の隙間１４を抵抗体１０の中心線に形成しなくてもよい。すなわち、第１電極２０Ａに近い第１放熱板１３Ｓと第２電極２０Ｂに近い第２放熱板１３Ｌの、放熱板１３が配列された方向における長さを異ならせてもよい。言い換えると、第１放熱板１３Ｓと第２放熱板１３Ｌの間の隙間１４は、抵抗体１０の中心線から外れた位置に形成されてもよい。
　電流が流入する＋側の第２電極２０Ｂに近い第２放熱板１３Ｌの長さより、電流が流出する－側の第１電極２０Ａに近い第１放熱板１３Ｓの長さを短くすれば、ペルチェ効果により第２電極２０Ｂと第１電極２０Ａとで温度差が生じても、電極２０間の温度差を抑制できる。
　なお、隙間１４をジグザク状にする場合、対向する放熱板１３に向かって突出する部分と凹んだ部分とが、上層放熱板１３Ｄとその下層の放熱板１３とで交互になるように寸法を設定する。
　なお、図１０では上層放熱板１３Ｅを設けているが、図４のように上層放熱板１３Ｅを設けない構成において、第１放熱板１３Ａ、第２放熱板１３Ｂに代えて、第１放熱板１３Ｓ、第２放熱板１３Ｌを用いてもよい。
　（実施の形態３）
　図１１、図１２はそれぞれ、本発明の実施の形態３におけるチップ抵抗器の平面図と１２－１２線における断面図である。本実施の形態が実施の形態１と相違する点は、トリミング溝１０Ａが形成された箇所のみに１枚の放熱板１３を配置している点である。すなわち、このチップ抵抗器は、抵抗体１０と、抵抗体１０の第１面の両端部に形成された一対の電極２０と、放熱板１３とを有する。抵抗体１０は、板状の金属で構成され、トリミング溝１０Ａが形成されている。放熱板１３は抵抗体１０の第２面に固定され、少なくともトリミング溝１０Ａが形成された箇所を覆っている。そして、放熱板１３の端部は、平面視において、トリミング溝１０Ａが形成された部分の外周と実質的に一致している。
　この構成により、トリミング溝１０Ａが形成されたホットスポットで発生する熱を効果的に放熱板１３に伝導させることができる。そのため、材料コストを削減したうえで、抵抗体１０の温度上昇を抑えることができる。
　本発明に係るチップ抵抗器は、高い長期信頼性を有する。そのため、特に各種電子機器の電流値検出等に使用される高電力用のチップ抵抗器として有用である。
１０　　抵抗体
１０Ａ　　トリミング溝
１１　　金属板
１３，１３Ｃ　　放熱板
１３Ａ，１３Ｓ　　第１放熱板
１３Ｂ，１３Ｌ　　第２放熱板
１３Ｄ，１３Ｅ　　上層放熱板
１３Ｆ　　金属層
１４　　隙間
１５　　めっき層
１６Ａ，１６Ｂ　　接着層
１７　　保護膜
１８　　高熱伝導部材
２０　　電極
２０Ａ　　第１電極
２０Ｂ　　第２電極
２３　　セラミック板

Claims (9)

  1. 板状の金属で構成された抵抗体と、
    前記抵抗体の第１面の両端部に形成された第１電極と第２電極と、
    前記抵抗体の第２面に固定された複数の放熱板と、を備え、
    前記複数の放熱板は、前記第１電極に最も近い第１放熱板と、前記第２電極に最も近い第２放熱板とを含み、
    前記複数の放熱板は互いに隙間を介して配置されている、
    チップ抵抗器。
  2. 前記第２放熱板は前記第１放熱板とは異なる熱伝導率を有する、
    請求項１に記載のチップ抵抗器。
  3. 前記第1放熱板および前記第２放熱板に積層された上層放熱板をさらに備えた、
    請求項１に記載のチップ抵抗器。
  4. 前記第１放熱板に積層された第１上層放熱板と、前記第２放熱板に積層され、前記第１上層放熱板と熱的に結合した第２上層放熱板とをさらに備えた、
    請求項１に記載のチップ抵抗器。
  5. 前記第１電極は前記第１放熱板と熱的に結合され、前記第２電極は前記第２放熱板と熱的に結合されている、
    請求項１に記載のチップ抵抗器。
  6. 前記第１放熱板と前記第２放熱板の間の隙間は、前記抵抗体の中心線から外れた位置に形成されている、
    請求項１に記載のチップ抵抗器。
  7. 前記複数の放熱板の表面は粗面化されている、
    請求項１に記載のチップ抵抗器。
  8. 前記複数の放熱板のそれぞれは、
    前記抵抗体の前記第２面に貼り付けられた第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有するセラミック板と、
    前記セラミック板の前記第２面に形成された金属層と、を有する、
    請求項１に記載のチップ抵抗器。
  9. 板状の金属で構成され、トリミング溝が形成された抵抗体と、
    前記抵抗体の第１面の両端部に形成された一対の電極と、
    前記抵抗体の第２面に固定され、少なくとも前記トリミング溝が形成された箇所を覆う放熱板と、を備え、
    前記放熱板の端部は、平面視において、前記トリミング溝が形成された部分の外周と実質的に一致している、
    チップ抵抗器。
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