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WO2020095733A1 - 抵抗器 - Google Patents

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Publication number
WO2020095733A1
WO2020095733A1 PCT/JP2019/042044 JP2019042044W WO2020095733A1 WO 2020095733 A1 WO2020095733 A1 WO 2020095733A1 JP 2019042044 W JP2019042044 W JP 2019042044W WO 2020095733 A1 WO2020095733 A1 WO 2020095733A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resistor
island portion
heat dissipation
pair
electrodes
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/042044
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
泰治 木下
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 JP2020555967A priority Critical patent/JPWO2020095733A1/ja
Publication of WO2020095733A1 publication Critical patent/WO2020095733A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C13/00—Resistors not provided for elsewhere

Definitions

  • the present disclosure relates to a resistor including a high-power metal plate used as a resistor for detecting a current value of various electronic devices.
  • a conventional resistor of this type has a resistor 1 made of a plate-shaped metal, a pair of electrodes 2 formed at both ends of the resistor 1, and a resistor 1
  • the heat dissipation layer 3 formed was provided.
  • the heat dissipation layer 3 was a metal plate formed via an insulating layer 4 such as an epoxy resin or an adhesive.
  • Patent Document 1 is known.
  • the heat conductivity of the insulating layer 4 is low, so the heat generated in the resistor 1 cannot be efficiently released to the heat dissipation layer 3. As a result, the temperature of the surface of the resistor 1 becomes high, which causes a problem that long-term reliability deteriorates.
  • the present disclosure solves the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a resistor capable of improving long-term reliability.
  • the resistor according to the first aspect of the present disclosure includes a resistor made of metal, and a pair of electrodes located at both ends of the resistor. And it has an island part which is located on the same plane as the resistor and is made of metal, and the island part is connected to the heat dissipation terminal.
  • the through conductor made of a metal having high thermal conductivity connects the resistor and the heat sink, a large amount of heat generated by the resistor can be released to the heat sink. As a result, heat can be dispersed, so that the temperature of the surface of the resistor can be lowered, and as a result, long-term reliability can be improved.
  • Sectional drawing of the resistor in 1st Embodiment of this indication Top view of the main part of the resistor Sectional view of another example of the same resistor Sectional drawing of the other example of the same resistor.
  • Top view of another example of the main part of the same resistor Top view of still another example of the main part of the same resistor Sectional drawing of the resistor in 2nd Embodiment of this indication.
  • Top view of the main part of the resistor Top view of another example of the main part of the same resistor Sectional view of another example of the same resistor Sectional drawing of the other example of the same resistor. Sectional drawing of the resistor in 3rd Embodiment of this indication.
  • FIG. 1 is a sectional view of a resistor 100 according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a top view of a main part of the resistor 100.
  • the horizontal direction of the paper (direction from the left side to the right of the paper) is the x-axis
  • the vertical direction of the paper is the y-axis
  • the direction perpendicular to the plane of the paper is the z axis.
  • the resistor 100 includes a resistor 11 made of metal, and a pair of electrodes 12 located at both ends of the lower surface of the resistor 11.
  • the insulating layer 13 is provided on the upper surface of the resistor 11, and the heat dissipation plate 14 is provided on the upper surface of the insulating layer 13 so as to cover at least a part of the resistor 11.
  • the through conductor 15 made of metal is provided on the insulating layer 13, and the upper surface of the resistor 11 and the heat dissipation plate 14 are connected via the through conductor 15.
  • the resistor 11 is made of plate-shaped CuNi.
  • the resistor 11 may be provided with one or more trimming grooves (not shown) by punching or the like to adjust the resistance value.
  • the size of the resistor 11 is 1.6 mm in length, 3.2 mm in width, and 0.7 mm in thickness.
  • the resistor 11 is not limited to a plate shape and may be a foil shape.
  • a metal such as CuMn or NiCr may be used as the material of the resistor 11.
  • the thickness of the resistor 11 can take a value of 0.5 mm to 0.58 mm.
  • the pair of electrodes 12 are formed on both ends of the lower surface of the resistor 11.
  • the thickness of the pair of electrodes 12 is 0.05 mm.
  • the pair of electrodes 12 is formed by welding or clad-bonding a separate metal plate containing Cu as a main component to the resistor 11.
  • the pair of electrodes 12 may be formed by directly plating, sputtering or printing a metal material on the resistor 11.
  • the distance W17a between the opposite ends of the pair of electrodes 12 is 2.2 mm.
  • each of the pair of electrodes 12 is 1.4 mm in length (y direction) and 0.5 mm in width (x direction).
  • the pair of electrodes 12 is provided at the center of the resistor 11 in the vertical direction (y direction).
  • a plating layer 16 made of nickel plating is formed on the exposed surfaces around the pair of electrodes 12 and both end surfaces of the resistor 11 (the surfaces exposed in the current flow direction).
  • the plating layer 16 may be formed by tin plating instead of nickel plating.
  • the thickness of the plating layer 16 is several ⁇ m.
  • the insulating layer 13 is a resin substrate made of glass epoxy and is bonded to the upper surface of the resistor 11.
  • the glass epoxy is a resin containing glass in an epoxy resin.
  • the insulating layer 13 may contain alumina powder or the like to improve heat dissipation.
  • a resin substrate other than glass epoxy may be used as the insulating layer 13.
  • the layer thickness of the insulating layer 13 is 0.06 mm.
  • One heat radiating plate 14 is provided on the upper surface of the insulating layer 13 and is made of plate-shaped copper.
  • the heat radiating plate 14 and the resistor 11 are separated by a constant distance of about 0.1 mm so as not to be directly electrically connected except the through conductor 15.
  • the heat sink 14 covers a part of the resistor 11.
  • the heat radiating plate 14 preferably covers 2 ⁇ 3 or more of the area of the resistor 11, and more preferably covers almost the entire surface of the resistor 11.
  • the thickness of the heat dissipation plate 14 is 0.07 mm.
  • a protective film 17 made of epoxy resin is formed so as to cover the heat dissipation plate 14.
  • the protective film 17 covers the entire surface of the heat dissipation plate 14, the resistor 11 not covered by the heat dissipation plate 14, and a part of the insulating layer 13. Thereby, the heat dissipation plate 14 is not exposed to the outside, and the insulation between the heat dissipation plate 14 and the pair of electrodes 12 and the plating layer 16 can be maintained.
  • the protective film 17 has a thickness of 0.2 mm.
  • the thickness of the protective film 17 can take a value of 0.19 mm to 0.26 mm.
  • another protective film 17a may be provided between the pair of electrodes 12 on the lower surface of the resistor 11.
  • the other protective film 17a is made of an epoxy resin and has a film thickness of 0.1 mm.
  • FIG. 2 is a top view without the protective film 17.
  • the heat dissipation plate 14 also has a role as a support plate so that the resistor 11 is not deformed even when bending stress is applied.
  • the through conductor 15 is formed by providing through holes in the insulating layer 13 and the heat dissipation plate 14 and filling the through holes with copper paste.
  • the through conductor 15 is directly connected to the upper surface of the resistor 11 and the heat dissipation plate 14. Therefore, the resistor 11 and the heat sink 14 are electrically and thermally connected to each other through the penetrating conductor 15.
  • the through conductor 15 is connected to the hot spot in the central portion of the resistor 11.
  • the width W15 of the through conductor 15 on the upper surface of the heat dissipation plate 14 is 0.20 mm.
  • the width of the through conductor 15 is widest on the upper surface of the heat dissipation plate 14 and becomes narrower toward the insulating layer 13. This is to prevent current from flowing through the through conductor 15.
  • the depth (length in the z-axis direction) of the penetrating conductor 15 is 0.13 mm.
  • Table 1 summarizes the materials and layer thicknesses of the layers that make up the resistor 100 described above.
  • the resistance of the resistor 100 described above was measured, it was 100 m ⁇ , and it was possible to obtain a desired resistance value for the resistor 100.
  • the through conductor 15 may be formed only on the insulating layer 13, and the upper surface of the resistor 11 and the lower surface of the heat dissipation plate 14 may be connected to each other. Further, the number of penetrating conductors 15 may be two or more instead of one. When the number of electrodes is two or more, they are provided at positions where they become equipotential when a voltage is applied between the pair of electrodes 12.
  • connection area with the resistor 11 is widened by lengthening it in a direction substantially orthogonal to the current flow direction (x-axis direction).
  • the through conductor 15 may be made of a metal having a high thermal conductivity such as silver other than copper.
  • the resistor 100 is connected to the land 19 formed on the mounting board 18 via the mounting solder 20. At this time, the mounting solder 20 is connected to the plating layer 16. The heat sink 14 is not connected to the mounting solder 20.
  • the direction in which the mounting substrate 18 is located with respect to the resistor is referred to as the lower side in this specification.
  • the land 19 is made of copper
  • the mounting solder 20 is made of a metal whose main component is tin.
  • the heat dissipation plate 14 is not limited to one, and a plurality of heat dissipation plates 14 may be formed as shown in FIG.
  • the through-hole conductors 15 are connected to the plurality of heat-dissipating plates 14 so that the protective film 17 is buried between the through-hole conductors 15 adjacent to each other, and the heat-dissipating plates 14 are not connected to each other.
  • another heat radiating plate 14a may be further formed on the upper layer of the heat radiating plate 14. If the other heat dissipation plate 14a is connected to the mounting solder 20, the heat absorbed by the other heat dissipation plate 14a can be released to the mounting board 18 via the mounting solder 20. At this time, a part of the other heat dissipation plate 14a faces the heat dissipation plate 14 with the other insulating layer 13a interposed therebetween.
  • the through conductor 15 made of copper having a high thermal conductivity connects the resistor 11 and the heat dissipation plate 14, so that the heat generated in the resistor 11 is radiated. Since more heat can be released to the plate 14 and heat can be dispersed, the temperature of the surface of the resistor 11 can be lowered, and as a result, long-term reliability can be improved. can get.
  • the resistor 11 may be formed with an island portion 21 and a connecting portion 22 that connects the resistor body 11 and the island portion 21.
  • the resistor 11 island portion 21, connection portion 22
  • the pair of electrodes 12 are shown for simplicity of description.
  • the horizontal direction of the paper (the direction from the left side to the right of the paper) is the x-axis
  • the vertical direction of the paper is the y-axis.
  • the direction perpendicular to the plane of the paper is the z axis.
  • the island portions 21 are provided at the upper and lower ends in FIG. 5, and are provided near the center in FIG.
  • the size of the island portion 21 is 0.5 mm in length (y direction) and 1.4 mm in width (x direction) respectively, and in the case of FIG. 6, 1.0 mm in length (y direction) and width ( x direction) 1.4 mm.
  • the width W22 of the connecting portion 22 is 0.16 mm in the case of FIG. 5 and 0.08 mm in the case of FIG.
  • the width of the slit 23 is 0.05 mm.
  • the resistor 11 and the island portion 21 are electrically connected in a direction substantially orthogonal to the direction in which the current flows near the connection portion 22. Further, as shown in FIG. 5, if there is only one connecting portion 22 for one island portion 21, almost no current will flow through the island portion 21. In FIG. 6, there are two connection portions 22 for one island portion 21. However, since the connection portions 22 are arranged at locations having the same potential, almost no current flows through the island portion 21.
  • the island portion 21 is preferably formed near the hot spot in the central portion of the resistor 11.
  • two L-shaped slits 23 are formed so as to face one side surface of the central portion of the resistor 11, and an island portion 21 and a connection portion 22 are provided.
  • two U-shaped slits 23 are formed in the central portion of the resistor 11 so as to face each other, and an island portion 21 and a connecting portion 22 are provided.
  • the island portion 21 and the through conductor 15 are connected inside the island portion 21, and the island portion 21 and the heat sink 14 are connected.
  • the island portion 21 is connected to the resistor 11, a large amount of heat generated in the resistor 11 can be released to the heat dissipation plate 14 via the island portion 21 and the through conductor 15. Further, since almost no current flows through the island portion 21, even if the number of the through conductors 15 connected to the island portion 21 is two or more, the influence on the electrical characteristics is small.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the resistor 200 according to the second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 8 is a top view of the main part of the resistor 200.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG.
  • the horizontal direction of the paper (the direction from the left side of the paper to the right) is the x-axis
  • the vertical direction of the paper is the y-axis
  • the direction perpendicular to the plane of the paper is the z axis.
  • the resistor 200 includes a resistor 24 made of metal and a pair of electrodes 25 located at both ends of the lower surface of the resistor 24. And an insulating layer 26 provided on the upper surface of the resistor 24.
  • the resistor 24 is provided with the narrow portion 27, and the island portion 28 which is not electrically connected to the resistor 24 and is made of metal is arranged adjacent to the narrow portion 27. There is.
  • the resistor 24 is made of plate-shaped CuNi.
  • the size of the resistor 24 is 1.6 mm in length, 3.2 mm in width, and 0.7 mm in thickness.
  • the resistor 24 is not limited to a plate shape and may be a foil shape.
  • a metal such as CuMn or NiCr may be used as the material of the resistor 24.
  • the thickness of the resistor 24 can take a value of 0.5 mm to 0.58 mm.
  • a groove 29 is provided at the center of the side surface of the resistor 24 by punching, laser irradiation, etching or the like.
  • the groove portion 29 forms the narrow portion 27, and at the same time, the groove portion 29 provides the island portion 28 separated from the resistor 24.
  • the groove portion 29 is located between the island portion 28 and the narrow portion 27, and the island portion 28 and the narrow portion 27 are separated by the width of the groove portion 29.
  • the island portion 28 and the resistor 24 are not electrically connected by the groove portion 29.
  • the island portion 28 is formed via a groove portion 29 at a location adjacent to the narrow portion 27 which is a hot spot in the central portion of the resistor 24.
  • the island portion 28 can be easily formed at a position adjacent to the narrow width portion 27 only by forming the groove portion 29 by performing punching, laser irradiation, etching or the like on the resistor 24.
  • a square-shaped groove portion 29 is formed in the central portion of the resistor 24, and an island portion 28 is provided. Further, as shown in FIG. 9, the island portion 28 may be formed by forming U-shaped groove portions 29 on both side surfaces of the central portion of the resistor 24.
  • the size of the island portion 28 is 0.6 mm in length (y direction) and 0.7 mm in width (x direction, W28) in both cases of FIG. 8 and FIG.
  • the width of the groove 29 is 0.05 mm.
  • the width W27 of the narrow portion 27 is 0.5 mm in the case of FIG. 8 and 0.6 mm in the case of FIG.
  • the pair of electrodes 25 are formed on both ends of the lower surface of the resistor 24.
  • the pair of electrodes 25 is formed by welding a separate metal plate containing Cu as a main component to the resistor 24 and clad bonding.
  • the pair of electrodes 25 may be formed by directly plating, sputtering, or printing a metal material on the resistor 24.
  • the distance between the opposite ends of the pair of electrodes 25 is 2.2 mm.
  • the size of each of the pair of electrodes 25 is 1.4 mm in length (y direction) and 0.5 mm in width (x direction).
  • the pair of electrodes 25 are provided at the center of the resistor 24 in the vertical direction (y direction).
  • a plating layer 30 made of nickel plating is formed on the exposed surfaces around the pair of electrodes 25 and both end surfaces of the resistor 24 (the surfaces exposed in the current flow direction).
  • the plating layer 30 may be formed by tin plating instead of nickel plating.
  • the thickness of the plating layer 30 is several ⁇ m.
  • the insulating layer 26 is a resin substrate made of glass epoxy and is bonded to the upper surface of the resistor 24. Alumina powder or the like may be contained in the insulating layer 26 to improve heat dissipation. Further, as the insulating layer 26, a resin substrate other than glass epoxy, for example, a substrate made of epoxy may be used. The layer thickness of the insulating layer 26 is 0.06 mm. 8 and 9, the insulating layer 26 is omitted and only the resistor 24 (island portion 28, groove portion 29) and the pair of electrodes 25 are shown for the sake of simplicity.
  • another protective film 31 may be provided between the pair of electrodes 25 on the lower surface of the resistor 24.
  • the thickness of the other protective film 31 is 0.2 mm.
  • the thickness of the other protective film 31 can take a value of 0.19 mm to 0.26 mm.
  • the resistor 200 is connected to the land 33 formed on the mounting substrate 32 via the mounting solder 34. At this time, the mounting solder 34 is connected to the plating layer 30.
  • the direction in which the mounting substrate 32 is located with respect to the resistor is referred to as the lower side in this specification.
  • the island portion 28 made of a metal having high thermal conductivity is adjacent to the narrow portion 27, which is a hot spot of the resistor 24, via the groove portion 29.
  • the heat generated in the resistor 24 can be easily dissipated to the island portion 28, whereby the heat can be dispersed. Therefore, the temperature of the surface of the resistor 24 can be lowered, and as a result, long-term reliability can be improved.
  • the narrow groove portion 29 is formed between the island portion 28 and the narrow portion 27, and since the narrow portion 27 has a high temperature at a hot spot, the heat of the resistor 24 (narrow portion 27) is generated by the island. It is easy to reach the part 28.
  • the island portion 28 may be connected to a heat sink 35 provided separately.
  • the heat dissipation plate 35 is provided on the upper surface of the insulating layer 26 and is made of plate-shaped copper.
  • the heat dissipation plate 35 and the resistor 24 are electrically and thermally connected to each other via a through conductor 36.
  • the heat radiating plate 35 covers a part of the resistor 24, preferably 2/3 or more of the area of the resistor 24, and more preferably substantially the entire surface of the resistor 24.
  • a protective film 37 made of epoxy resin is formed so as to cover the heat sink 35.
  • the protective film 37 covers the entire surface of the heat dissipation plate 35, the resistor 24 not covered by the heat dissipation plate 35, and a part of the insulating layer 26. As a result, the heat dissipation plate 35 is not exposed to the outside, and insulation between the heat dissipation plate 35 and the pair of electrodes 25, the plating layer 30, and the mounting solder 34 can be ensured.
  • the protective film 37 has a thickness of 0.2 mm. The thickness of the protective film 37 can take a value of 0.19 mm to 0.26 mm.
  • the heat dissipation plate 35 also has a role as a support plate so that the resistor 24 is not deformed even when bending stress is applied.
  • the through conductor 36 is formed by providing through holes in the insulating layer 26 and the heat dissipation plate 35 and filling the through holes with copper paste.
  • the through conductor 36 is directly connected to the island portion 28 and the heat dissipation plate 35. Therefore, the island portion 28 and the heat dissipation plate 35 are electrically and thermally connected to each other through the penetrating conductor 36.
  • the through conductor 36 may be formed only on the insulating layer 26 so that the upper surface of the island portion 28 and the lower surface of the heat dissipation plate 35 are connected to each other. Further, the number of through conductors 36 may be two or more instead of one. Furthermore, the through conductor 36 should have a large connection area with the resistor 24.
  • the through conductor 36 may be made of a metal having a high thermal conductivity such as silver other than copper.
  • two or more heat sinks 35 may be formed. At this time, one heat dissipation plate 35 is not electrically connected to both the pair of electrodes 25. By connecting one heat dissipation plate 35 to one of the pair of electrodes 25, heat dissipation is improved.
  • FIG. 11 shows that two heat sinks 35 are formed. The ends of the two heat dissipation plates 35 are exposed and are not in contact with each other. Further, the two heat radiation plates 35 are connected to each other by separate island portions 28 and through conductors 36.
  • the heat dissipation plate 35 By connecting the heat dissipation plate 35 to the mounting solder 34, the heat absorbed by the heat dissipation plate 35 can be released to the mounting board 32 via the mounting solder 34.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the resistor 300 according to the third embodiment of the present disclosure
  • FIG. 13 is a top view of the main part of the resistor.
  • FIG. 12 is a sectional view taken along the line XII-XII in FIG.
  • the horizontal direction of the paper (direction from the left side of the paper to the right) is the x-axis
  • the vertical direction of the paper is the y-axis.
  • the direction perpendicular to the plane of the paper is the z axis.
  • a resistor As shown in FIGS. 12 and 13, a resistor according to an embodiment of the present disclosure includes a resistor 38 made of metal, a pair of electrodes 39 located at both ends of the lower surface of the resistor 38, and a resistor.
  • the protective film 40 is provided on the upper surface of the body 38.
  • the resistor 38 is provided with the narrow portion 41, and the island portion 42 which is not electrically connected to the resistor 38 and is made of metal is arranged at a position adjacent to the narrow portion 41. There is.
  • an island portion 42 is formed on the same surface of the resistor 38 and the protective film 40, and the island portion 42 is connected to the heat dissipation terminal 43.
  • the resistor 38 is made of plate-shaped CuNi.
  • the size of the resistor 38 is 1.6 mm in length, 3.2 mm in width, and 0.7 mm in thickness.
  • the resistor 38 is not limited to the plate shape and may be a foil shape.
  • a metal such as CuMn or NiCr may be used as the material of the resistor 38.
  • the thickness of the resistor 38 can take a value of 0.5 mm to 0.58 mm.
  • a groove 44 is provided at the center of the side surface of the resistor 38 by punching, laser irradiation, etching or the like.
  • a narrow portion 41 is formed in the resistor 38 by the groove 44, and at the same time, an independent island portion 42 separated from the resistor 38 by the groove 44 is provided.
  • the groove portion 44 is located between the island portion 42 and the narrow portion 41, the island portion 42 and the narrow portion 41 are adjacent to each other via the groove portion 44, and are apart from each other by the width dimension of the groove portion 44.
  • the island 42 and the resistor 38 are not electrically connected by the groove 44.
  • the island portion 42 is formed via a groove portion 44 at a location adjacent to the narrow portion 41 which is a hot spot in the central portion of the resistor 38.
  • the island portion 42 can be easily formed at a position adjacent to the narrow width portion 41 only by forming the groove portion 44 by performing punching, laser irradiation, etching or the like on the resistor 38.
  • a square-shaped groove portion 44 is formed in the central portion of the resistor 38, and the island portion 42 is provided. Further, as shown in FIG. 14, the island portion 42 may be formed by forming U-shaped groove portions 44 on both side surfaces of the central portion of the resistor 38.
  • the horizontal direction of the paper (the direction from the left side of the paper to the right) is the x-axis
  • the vertical direction of the paper is the y-axis
  • the direction perpendicular to the plane of the paper is the z axis.
  • the size of the island portion 42 is 0.6 mm in length (y direction) and 0.7 mm in width (x direction, W42) both in the case of FIG. 13 and the case of FIG.
  • the width of the groove portion 44 is 0.05 mm. Further, the width W41 of the narrow portion 41 is 0.5 mm in the case of FIG. 13 and 1.0 mm in the case of FIG.
  • the pair of electrodes 39 are connected to both ends of the lower surface of the resistor 38.
  • the pair of electrodes 39 is formed by welding or clad-bonding a separate metal plate containing Cu as a main component to the resistor 38.
  • the pair of electrodes 39 may be formed by directly plating, sputtering, or printing a metal material on the resistor 38.
  • the distance between the opposite ends of the pair of electrodes 39 is 2.2 mm.
  • the size of each of the pair of electrodes 39 is 1.4 mm in length (y direction) and 0.5 mm in width (x direction).
  • the pair of electrodes 39 is provided at the center of the resistor 38 in the vertical direction (y direction).
  • a plating layer 45a formed by nickel plating is formed on the exposed surfaces around the pair of electrodes 39 and both end surfaces of the resistor 38 (the surfaces exposed in the current flow direction).
  • the plating layer 45a may be formed by tin plating instead of nickel plating.
  • the thickness of the plating layer 45a is several ⁇ m.
  • the protective film 40 is an insulating substrate made of glass epoxy and is adhered to the upper surface of the resistor 38.
  • the protective film 40 may contain alumina powder or the like to improve heat dissipation.
  • a resin substrate other than glass epoxy for example, an epoxy substrate may be used.
  • the protective film 40 is omitted and only the resistor 38 (island portion 42, groove portion 44), the pair of electrodes 39, and the heat dissipation terminal 43 are shown for simplicity of description.
  • the width of the protective layer 40 (resistor) and the width of the resistor 38 are equal.
  • the width means a dimension in a direction orthogonal to a direction connecting the pair of electrodes 39.
  • the heat dissipation terminal 43 is formed by welding or clad bonding a separate metal plate containing Cu as a main component to the lower surface of the island portion 42 in the lower surface direction of the resistor 38.
  • the heat dissipation terminal 43 may be formed by directly plating, sputtering, or printing a metal material on the resistor 38.
  • the size of the heat dissipation terminal 43 is 0.5 mm in the vertical direction (y direction) and 0.6 mm in the horizontal direction (x direction).
  • a plating layer 45b made of nickel plating is formed on the exposed surface around the heat dissipation terminal 43.
  • the plating layer 45b may be formed by tin plating instead of nickel plating.
  • the thickness of the plating layer 45b is several ⁇ m.
  • the heat dissipation terminal 43 is not directly electrically connected to the resistor 38 and the pair of electrodes 39. Further, the heat dissipation terminal 43 and the pair of electrodes 39 are arranged on an axis passing through the center of the resistor 300 (an axis parallel to the z axis in FIGS. 13 and 14) so that the resistor 300 is located at the same position even if the resistor 300 is rotated 180 degrees. It is located at a location that is rotationally symmetrical with respect to it, so that mounting is easy.
  • the insulating layer 46 is provided at a location where the resistor 38, the pair of electrodes 39 on the lower surface of the island portion 42, and the heat dissipation terminal 43 are not formed.
  • this resistor is connected to the lands 48a and 48b formed on the mounting board 47 via the mounting solder 49.
  • the mounting solder 49 is connected to the plating layers 45a and 45b.
  • the direction in which the mounting substrate 47 is located with respect to the resistor is referred to as the lower side in this specification.
  • the pair of electrodes 39 and the heat dissipation terminal 43 are both provided on the lower surface of the resistor 38, and since the heat dissipation terminal 43 is located on the mounting substrate 47 side of the resistor 38, it is mounted on the heat dissipation terminal 43.
  • the distance to the substrate 47 is short.
  • the land 48a connected to the pair of electrodes 39 and the land 48b connected to the heat dissipation terminal 43 are prevented from being directly electrically connected.
  • the island portion 42 made of a metal having a high thermal conductivity is adjacent to the narrow portion 41, which is a hot spot of the resistor 38, via the groove portion 44, and therefore the resistance is high.
  • the heat generated in the body 38 can be easily released to the island portion 42.
  • the narrow groove portion 44 is formed between the island portion 42 and the narrow portion 41, and since the narrow portion 41 has a high temperature in a hot spot, the heat of the resistor 38 (narrow portion 41) is generated by the island. It is easy to reach the part 42.
  • the island portion 42 and the heat dissipation terminal 43 function as a heat radiator, and the distance between the heat dissipation terminal 43 and the mounting substrate 47 is short, the heat generated by the resistor 38 is transmitted through the island portion 42 and the heat dissipation terminal 43.
  • the mounting substrate 47 can effectively dissipate the heat, and the heat can be dispersed. Therefore, the temperature of the surface of the resistor 38 can be lowered, and as a result, the long-term reliability can be improved. The effect that can be obtained is obtained.
  • the island portion 42 may be electrically connected to the resistor 38 (narrow width portion 41) via the connection portion 50.
  • the horizontal direction of the paper surface (the direction from the left side to the right side of the paper surface) is the x-axis
  • the vertical direction of the paper surface (the direction from the bottom to the top of the paper surface) is the y-axis.
  • the direction perpendicular to the plane of the paper is the z axis.
  • the island portion 42 is connected to the resistor 38 by the connecting portion 50 made of a metal material having a high thermal conductivity, the heat generated in the resistor 38 is transferred via the island portion 42 and the heat dissipation terminal 43. A large amount can be released to the mounting substrate 47.
  • the resistor 38 and the island portion 42 are electrically connected to each other through the connecting portion 50 in a direction substantially orthogonal to the direction of current flow. As a result, almost no current flows through the island portion 42, so that the electrical characteristics are not significantly affected.
  • the width of the protective layer 40 (resistor 300) and the width of the resistor 38 are equal, but as shown in FIG. May be narrower than the width of the protective film 40.
  • the horizontal direction of the paper (direction from the left side of the paper to the right) is the x-axis
  • the vertical direction of the paper is the y-axis
  • the direction perpendicular to the plane of the paper is the z axis.
  • the island portion 42 and the heat dissipation terminal 43 have the same surface as the side surface of the protective film 40, and from the side surface of the protective film 40 (the surface which is orthogonal to the current flowing direction and is parallel to the line connecting the pair of electrodes 39).
  • the exposed resistor 38 and the pair of electrodes 39 are covered with an insulating layer 46 so as not to be exposed from the side surface of the protective film 40.
  • the layer thickness, material and size of each layer are not limited to the above, but can be changed as appropriate depending on the value of the resistance of the resistors 100 to 300.
  • the size of the resistor 100 is 1.6 mm in length and 3.2 mm in width, but the size is not limited to this, and it may be 2.5 mm in length and 5.0 mm in width.
  • the resistor according to the present disclosure has an effect of being able to improve long-term reliability, and in particular, a resistor using a high-power metal plate used for current value detection of various electronic devices as a resistor. It is useful when applied to etc.

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Abstract

本開示は、長期信頼性を向上させることができる抵抗器を提供することを目的とするものである。本開示の抵抗器は、金属で構成された抵抗体（１１）と、抵抗体（１１）の一面の両端部に位置する一対の電極（１２）と、抵抗体（１１）の一面と対向する他面に位置する絶縁層（１３）と、絶縁層（１３）に抵抗体（１１）の少なくとも一部を覆うように設けられた放熱板（１４）とを備える。絶縁層（１３）に設けられ金属で構成された貫通導体（１５）が、抵抗体（１１）の他面と放熱板（１４）とを接続している。

Description

抵抗器
　本開示は、各種電子機器の電流値検出等に使用される高電力の金属板を抵抗体とした抵抗器に関する。
　従来のこの種の抵抗器は、図１８に示すように、板状の金属で構成された抵抗体１と、この抵抗体１の両端部に形成された一対の電極２と、抵抗体１に形成された放熱層３を備えていた。
　放熱層３は、エポキシ樹脂や接着剤などの絶縁層４を介して形成された金属板としていた。
　なお、本開示に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００９－２８９７７０号公報
　上記従来の抵抗器は、絶縁層４の熱伝導性が低いため、抵抗体１で発生した熱を放熱層３に効率的に逃がすことができない。これにより、抵抗体１の表面の温度が高い状態となるため、長期信頼性が悪化するという問題を有していた。
　本開示は上記従来の問題を解決するもので、長期信頼性を向上させることができる抵抗器を提供することを目的とする。
　本開示の第１の態様に係る抵抗器は、金属で構成された抵抗体と、抵抗体の両端部に位置する一対の電極とを備える。そして、抵抗体と同一面に位置し金属で構成された島部を有し、島部が放熱端子と接続されている。
　以上のように本開示の抵抗器は、熱伝導率が高い金属で構成された貫通導体が抵抗体と放熱板とを接続しているため、抵抗体で発生した熱を放熱板に多く逃がすことができ、これにより、熱を分散させることができるため、抵抗体の表面の温度を低くすることができ、この結果、長期信頼性を向上させることができる。
本開示の第１の実施形態における抵抗器の断面図 同抵抗器の主要部の上面図 同抵抗器の他の例の断面図 同抵抗器のさらに他の例の断面図 同抵抗器の主要部の他の例の上面図 同抵抗器の主要部のさらに他の例の上面図 本開示の第２の実施形態における抵抗器の断面図 同抵抗器の主要部の上面図 同抵抗器の主要部の他の例の上面図 同抵抗器の他の例の断面図 同抵抗器のさらに他の例の断面図 本開示の第３の実施形態における抵抗器の断面図 同抵抗器の主要部の上面図 同抵抗器の主要部の他の例の上面図 同抵抗器の主要部のさらに他の例の上面図 同抵抗器の主要部のさらに他の例の上面図 同抵抗器の主要部のさらに他の例の上面図 従来の抵抗器の断面図
　本開示の実施の形態について以下に述べる。なお、以下に述べる構成は一例であって、本開示にかかる技術範囲は、以下に述べる構成に限定されるものではない。
　（第１の実施形態）
　図１は本開示の第１の実施形態における抵抗器１００の断面図、図２は抵抗器１００の主要部の上面図である。なお、図２において紙面の横方向（紙面の左側から右側へ向かう方向）をｘ軸とし、紙面の縦方向（紙面の下から上へ向かう方向）をｙ軸とする。また、紙面に垂直な方向をｚ軸とする。
　本開示の第１の実施形態における抵抗器１００は、図１、図２に示すように、金属で構成された抵抗体１１と、抵抗体１１の下面の両端部に位置する一対の電極１２と、抵抗体１１の上面に設けられた絶縁層１３と、絶縁層１３の上面に抵抗体１１の少なくとも一部を覆うように設けられた放熱板１４とを備えている。
　また、絶縁層１３に金属で構成された貫通導体１５が設けられ、この貫通導体１５を介して抵抗体１１の上面と放熱板１４とが接続されている。
　上記構成において、抵抗体１１は、板状のＣｕＮｉで構成されている。なお、抵抗体１１にはパンチング等により１つまたは複数のトリミング溝（図示せず）を設け、抵抗値を調整してもよい。抵抗体１１の大きさは、縦１．６ｍｍ、横３．２ｍｍ、厚さ０．７ｍｍである。なお、抵抗体１１としては、板状に限らず、箔状であってもよい。また、抵抗体１１の材料としては、ＣｕＮｉ以外にＣｕＭｎ、ＮｉＣｒ等の金属を用いてもよい。なお、抵抗体１１の厚さは、０．５ｍｍ～０．５８ｍｍの値をとることができる。
　一対の電極１２は、抵抗体１１の下面の両端部に形成されている。一対の電極１２の厚さは、０．０５ｍｍである。一対の電極１２は、Ｃｕを主成分とした別体の金属板を抵抗体１１に溶接またはクラッド接合することにより形成される。また、一対の電極１２は、抵抗体１１に金属材料を直接めっき、スパッタまたは印刷することにより形成されてもよい。一対の電極１２の向かい合う端部間の距離Ｗ１７ａは、２．２ｍｍである。
　一対の電極１２のそれぞれの大きさは、縦（ｙ方向）１．４ｍｍ、横（ｘ方向）０．５ｍｍである。一対の電極１２は、抵抗体１１の縦方向（ｙ方向）の中央に設けられる。
　そして、一対の電極１２の周囲の露出する面および抵抗体１１の両端面（電流の流れる方向において露出した面）には、ニッケルめっきで構成されためっき層１６が形成される。なお、めっき層１６は、ニッケルめっき以外に錫めっきにて構成してもよい。めっき層１６の厚さは、数μｍである。
　絶縁層１３は、ガラスエポキシよりなる樹脂基板であり、抵抗体１１の上面に接着されている。ガラスエポキシとは、エポキシ樹脂にガラスを含有させた樹脂のことである。なお、この絶縁層１３にアルミナ粉末等を含有させて、放熱性を向上させてもよい。また、絶縁層１３として、ガラスエポキシ以外の樹脂基板を用いてもよい。絶縁層１３の層厚は、０．０６ｍｍである。
　放熱板１４は、絶縁層１３の上面に１つ設けられ、板状の銅で構成されている。放熱板１４と抵抗体１１とは貫通導体１５を除いて直接電気的に接続されないように０．１ｍｍ程度の一定の距離をおいて離れている。なお、図２において、放熱板１４の縁から絶縁層１３の縁までの距離は、ｘ方向ではＸ１３＝０．３５ｍｍであり、ｙ方向ではＹ１３＝０．１７ｍｍである。
　放熱板１４は、抵抗体１１の一部を覆う。放熱板１４は、好ましくは抵抗体１１の面積の２／３以上を覆い、より好ましくは、抵抗体１１のほぼ全面を覆う。放熱板１４の厚さは、０．０７ｍｍである。
　そして、放熱板１４を覆うように、エポキシ樹脂で構成された保護膜１７が形成されている。保護膜１７は、放熱板１４の全面と放熱板１４で覆われていない抵抗体１１、絶縁層１３の一部分を覆う。これにより、放熱板１４が外部に露出せず、放熱板１４と一対の電極１２、およびめっき層１６との絶縁性も保持できる。保護膜１７の厚さは、０．２ｍｍである。なお、保護膜１７の厚さとしては、０．１９ｍｍ～０．２６ｍｍの値を取ることができる。
　また、抵抗体１１の下面の一対の電極１２間に他の保護膜１７ａを設けてもよい。他の保護膜１７ａはエポキシ樹脂により形成されており、その膜厚は０．１ｍｍである。
　なお、図２は保護膜１７を除いた上面図となっている。
　ここで、放熱板１４は支持板としての役割も有しており、抵抗体１１に曲げ応力などが加わっても変形しないようにしている。
　貫通導体１５は、絶縁層１３および放熱板１４に貫通孔を設け、この貫通孔に銅ペーストを充填して形成される。貫通導体１５は抵抗体１１の上面および放熱板１４と直接接続されている。よって、この貫通導体１５を介して抵抗体１１と放熱板１４とが電気的、熱的に接続される。また、この貫通導体１５は、抵抗体１１の中央部分のホットスポットに接続される。貫通導体１５の放熱板１４上面における幅Ｗ１５は、０．２０ｍｍである。なお、本実施形態では、貫通導体１５の幅は、放熱板１４上面において最も広く、絶縁層１３に至るにつれて狭くなっている。これは、貫通導体１５に電流が流れないようにするためである。なお、貫通導体１５の深さ（ｚ軸方向の長さ）は、０．１３ｍｍである。
　上で述べた抵抗器１００を構成する各層の材料や層厚等をまとめると、表１のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上で述べた抵抗器１００の抵抗を測定すると、１００ｍΩであり、抵抗器１００として所望の抵抗値を得ることができた。
　なお、貫通導体１５は、絶縁層１３のみに形成し、抵抗体１１の上面と放熱板１４の下面とを接続するようにしてもよい。また、貫通導体１５は、１つではなく２つ以上としてもよい。２つ以上とする場合は、一対の電極１２間に電圧を負荷したときに等電位となる位置に設けるようにする。
　また、図２に示すように、電流が流れる方向（ｘ軸方向）に対してほぼ直交する方向に長くして抵抗体１１との接続面積を広くする。
　なお、貫通導体１５は銅以外の例えば銀等の熱伝導率の高い金属で構成してもよい。
　そして、この抵抗器１００は、実装用基板１８に形成されたランド１９と実装用はんだ２０を介して接続される。このとき、実装用はんだ２０をめっき層１６に接続させる。放熱板１４は実装用はんだ２０とは接続されない。ここで、抵抗器に対して実装用基板１８がある方向を、本明細書では下方としている。なお、ランド１９は、銅よりなり、実装用はんだ２０は、主成分を錫とする金属よりなる。
　なお、放熱板１４は１つではなく、図３に示すように、複数形成してもよい。この場合、複数の放熱板１４にそれぞれ貫通導体１５を接続し、隣接する貫通導体１５との間に保護膜１７が埋まるようにして、放熱板１４同士を接続しない。
　さらに、図４に示すように、放熱板１４の上層に、さらに、他の放熱板１４ａを形成してもよい。この他の放熱板１４ａを、実装用はんだ２０と接続すれば、他の放熱板１４ａで吸収した熱を実装用はんだ２０を介して実装用基板１８に逃がすこともできる。このとき、他の放熱板１４ａは、他の絶縁層１３ａを介してその一部が放熱板１４と対向している。
　第１の実施形態における抵抗器１００においては、熱伝導率が高い銅で構成された貫通導体１５が抵抗体１１と放熱板１４とを接続しているため、抵抗体１１で発生した熱を放熱板１４により多く逃がすことができ、これにより、熱を分散させることができるため、抵抗体１１の表面の温度を低くすることができ、この結果、長期信頼性を向上させることができるという効果が得られる。
　さらに、図５、図６に示すように、抵抗体１１に、島部２１と、抵抗体１１とこの島部２１を接続する接続部２２とを形成してもよい。なお、図５、図６では、説明を簡単にするために、抵抗体１１（島部２１、接続部２２）、一対の電極１２のみを示す。なお、図５、図６において紙面の横方向（紙面の左側から右側へ向かう方向）をｘ軸とし、紙面の縦方向（紙面の下から上へ向かう方向）をｙ軸とする。また、紙面に垂直な方向をｚ軸とする。
　抵抗体１１において、島部２１は、図５では上下両端に設けられており、図６では中央付近に設けられている。島部２１の大きさは、図５の場合ではそれぞれ縦（ｙ方向）０．５ｍｍ、横（ｘ方向）１．４ｍｍであり、図６の場合では縦（ｙ方向）１．０ｍｍ、横（ｘ方向）１．４ｍｍである。また、接続部２２の幅Ｗ２２は、図５の場合０．１６ｍｍであり、図６の場合０．０８ｍｍである。また、スリット２３の幅は、０．０５ｍｍである。
　電流が接続部２２付近に流れる方向と略直交する方向に抵抗体１１と島部２１とが電気的に接続されている。また、図５に示すように１つの島部２１に対する接続部２２を１箇所とすれば、島部２１には電流がほとんど流れない。図６では、１つの島部２１に対する接続部２２が２箇所となっているが、それぞれ等電位となる場所に配置しているため、島部２１には電流がほとんど流れない。
　この島部２１は、抵抗体１１の中央部のホットスポット近傍に形成するのが好ましい。
　ここで、図５では、抵抗体１１の中央部の一側面に２つのＬ字状のスリット２３を向かい合うように形成し、島部２１、接続部２２を設けている。図６では、抵抗体１１の中央部に２つのコ字状のスリット２３を向かい合うように形成して、島部２１、接続部２２を設けている。
　そして、島部２１の内部において島部２１と上記貫通導体１５とが接続し、島部２１と放熱板１４とが接続される。
　島部２１は抵抗体１１と接続しているため、島部２１および貫通導体１５を介して抵抗体１１で発生した熱を放熱板１４に多く逃がすことができる。また、島部２１には電流がほとんど流れないため、島部２１と接続される貫通導体１５を２つ以上としても電気特性に与える影響は少ない。
　（第２の実施形態）
　図７は本開示の第２の実施形態における抵抗器２００の断面図、図８は抵抗器２００の主要部の上面図である。なお、図７は、図８のVII－VII線断面図である。なお、図８において紙面の横方向（紙面の左側から右側へ向かう方向）をｘ軸とし、紙面の縦方向（紙面の下から上へ向かう方向）をｙ軸とする。また、紙面に垂直な方向をｚ軸とする。
　本開示の第２の実施の形態における抵抗器２００は、図７、図８に示すように、金属で構成された抵抗体２４と、抵抗体２４の下面の両端部に位置する一対の電極２５と、抵抗体２４の上面に設けられた絶縁層２６とを備えている。
　また、抵抗体２４には幅狭部２７が設けられ、さらに、抵抗体２４と電気的に接続せず、かつ金属で構成された島部２８が幅狭部２７に隣接する位置に配置されている。
　上記構成において、抵抗体２４は、板状のＣｕＮｉで構成されている。抵抗体２４の大きさは、縦１．６ｍｍ、横３．２ｍｍ、厚さ０．７ｍｍである。なお、抵抗体２４としては、板状に限らず、箔状であってもよい。また、抵抗体２４の材料としては、ＣｕＮｉ以外にＣｕＭｎ、ＮｉＣｒ等の金属を用いてもよい。なお、抵抗体２４の厚さは、０．５ｍｍ～０．５８ｍｍの値をとることができる。
　また、抵抗体２４の側面の中央部にはパンチング、レーザ照射、またはエッチング等により溝部２９が設けられている。この溝部２９によって幅狭部２７が形成され、そして同時に、溝部２９によって抵抗体２４から切り離された島部２８が設けられる。
　よって、島部２８と幅狭部２７との間に溝部２９が位置し、溝部２９の幅の分だけ島部２８と幅狭部２７とが離れている。そして、島部２８と抵抗体２４とは、溝部２９によって電気的に接続されない。
　さらに、この島部２８は、抵抗体２４の中央部のホットスポットである幅狭部２７に隣接する箇所に溝部２９を介して形成される。
　また、抵抗体２４にパンチング、レーザ照射またはエッチング等を行って溝部２９を形成するだけで、容易に幅狭部２７に隣接する箇所に島部２８を形成することができる。
　ここで、図８では、抵抗体２４の中央部にロ字状の溝部２９を形成して、島部２８を設けている。また、図９のように、抵抗体２４の中央部の両側面にコ字状の溝部２９を形成して島部２８を形成してもよい。
　島部２８の大きさは、図８の場合および図９の場合のどちらも、縦（ｙ方向）０．６ｍｍ、横（ｘ方向、Ｗ２８）０．７ｍｍである。溝部２９の幅は、０．０５ｍｍである。また、幅狭部２７の幅Ｗ２７は、図８の場合は０．５ｍｍであり、図９の場合は０．６ｍｍである。
　さらに、一対の電極２５は、抵抗体２４の下面の両端部に形成されている。また、一対の電極２５は、Ｃｕを主成分とした別体の金属板を抵抗体２４に溶接、クラッド接合することにより形成される。また、一対の電極２５は、抵抗体２４に金属材料を直接めっき、スパッタ、または印刷することにより形成されてもよい。一対の電極２５の向かい合う端部間の距離は、２．２ｍｍである。一対の電極２５のそれぞれの大きさは、縦（ｙ方向）１．４ｍｍ、横（ｘ方向）０．５ｍｍである。一対の電極２５は、抵抗体２４の縦方向（ｙ方向）の中央に設けられる。
　そして、一対の電極２５の周囲の露出する面および抵抗体２４の両端面（電流の流れる方向において露出した面）には、ニッケルめっきで構成されためっき層３０が形成される。なお、めっき層３０は、ニッケルめっき以外に錫めっきにて構成してもよい。めっき層３０の厚さは、数μｍである。
　絶縁層２６は、ガラスエポキシよりなる樹脂基板であり、抵抗体２４の上面に接着されている。この絶縁層２６にアルミナ粉末等を含有させて、放熱性を向上させてもよい。また、絶縁層２６として、ガラスエポキシ以外の樹脂基板、例えばエポキシよりなる基板を用いてもよい。絶縁層２６の層厚は、０．０６ｍｍである。なお、図８、図９では、説明を簡単にするために、絶縁層２６を省略し、抵抗体２４（島部２８、溝部２９）、一対の電極２５のみを示す。
　この絶縁層２６に抵抗体２４を貼り付けた後に、抵抗体２４の側面の中央部にパンチング、レーザ照射、またはエッチング等をして溝部２９を形成し、島部２８が脱落するのを防ぐ。
　また、抵抗体２４の下面の一対の電極２５間に他の保護膜３１を設けてもよい。他の保護膜３１の厚さは、０．２ｍｍである。なお、他の保護膜３１の厚さとしては、０．１９ｍｍ～０．２６ｍｍの値を取ることができる。
　そして、この抵抗器２００は、実装用基板３２に形成されたランド３３と実装用はんだ３４を介して接続される。このとき、実装用はんだ３４をめっき層３０に接続させる。ここで、抵抗器に対して実装用基板３２がある方向を、本明細書では下方としている。
　第２の実施形態における抵抗器２００においては、熱伝導率が高い金属で構成された島部２８が抵抗体２４のホットスポットとなる幅狭部２７と溝部２９を介して隣接しているため、抵抗体２４で発生した熱を島部２８に容易に逃がすことができ、これにより、熱を分散させることができる。そのため、抵抗体２４の表面の温度を低くすることができ、この結果、長期信頼性を向上させることができるという効果が得られる。
　すなわち、島部２８と幅狭部２７との間には狭い溝部２９のみが形成され、さらに幅狭部２７はホットスポットで高温であるため、抵抗体２４（幅狭部２７）の熱が島部２８に伝わり易い。
　また、図１０に示すように、島部２８は別途設けられた放熱板３５と接続してもよい。
　このとき、放熱板３５は、絶縁層２６の上面に設けられ、板状の銅で構成されている。放熱板３５と抵抗体２４とは貫通導体３６を介して電気的、熱的に接続されている。
　この放熱板３５は、抵抗体２４の一部、好ましくは抵抗体２４の面積の２／３以上を覆い、より好ましくは、抵抗体２４の略全面を覆う。
　そして、放熱板３５を覆うように、エポキシ樹脂で構成された保護膜３７が形成されている。保護膜３７は、放熱板３５全面と放熱板３５で覆われていない抵抗体２４、絶縁層２６の一部分を覆う。これにより、放熱板３５が外部に露出せず、放熱板３５と一対の電極２５、めっき層３０、実装用はんだ３４との絶縁性も確保できる。保護膜３７の厚さは、０．２ｍｍである。なお、保護膜３７の厚さとしては、０．１９ｍｍ～０．２６ｍｍの値を取ることができる。
　ここで、放熱板３５は支持板としての役割も有しており、抵抗体２４に曲げ応力などが加わっても変形しないようにしている。
　貫通導体３６は、絶縁層２６および放熱板３５に貫通孔を設け、この貫通孔に銅ペーストを充填して形成される。貫通導体３６は島部２８および放熱板３５と直接接続されている。よって、この貫通導体３６を介して島部２８と放熱板３５とが電気的、熱的に接続される。
　なお、貫通導体３６は、絶縁層２６のみに形成し、島部２８の上面と放熱板３５の下面とを接続するようにしてもよい。また、貫通導体３６は、１つではなく２つ以上としてもよい。さらに、貫通導体３６は、抵抗体２４との接続面積を広くしたほうがよい。そして、貫通導体３６は銅以外の例えば銀等の熱伝導率の高い金属で構成してもよい。
　このように、島部２８と放熱板３５を接続することによって、抵抗体２４で発生した熱を、島部２８および貫通導体３６を介して放熱板３５に多く逃がすことができる。また、島部２８には電流が流れないため、放熱板３５、貫通導体３６を接続しても電気特性への影響が無い。
　さらに、放熱板３５を２つ以上形成してもよい。このとき、１つの放熱板３５は、一対の電極２５の両方に電気的に接続しない。１つの放熱板３５を、一対の電極２５の一方に接続することによって放熱性が向上する。
　図１１に、放熱板３５が２つ形成されているものを示す。この２つの放熱板３５は、その端部が露出し、かつ互いに接していない。また、２つの放熱板３５はそれぞれ、別々の島部２８と貫通導体３６で接続する。
　この放熱板３５を、実装用はんだ３４と接続すれば、放熱板３５で吸収した熱を実装用はんだ３４を介して実装用基板３２に逃がすことができる。
　（第３の実施形態）
　図１２は本開示の第３の実施形態における抵抗器３００の断面図、図１３は同抵抗器の主要部の上面図である。なお、図１２は、図１３のＸII－ＸII線断面図である。なお、図１３において紙面の横方向（紙面の左側から右側へ向かう方向）をｘ軸とし、紙面の縦方向（紙面の下から上へ向かう方向）をｙ軸とする。また、紙面に垂直な方向をｚ軸とする。
　本開示の一実施の形態における抵抗器は、図１２、図１３に示すように、金属で構成された抵抗体３８と、抵抗体３８の下面の両端部に位置する一対の電極３９と、抵抗体３８の上面に設けられた保護膜４０とを備えている。
　また、抵抗体３８には幅狭部４１が設けられ、さらに、抵抗体３８と電気的に接続せず、かつ金属で構成された島部４２が幅狭部４１に隣接する位置に配置されている。
　さらに、抵抗体３８と保護膜４０の同一面に島部４２が形成され、島部４２が放熱端子４３と接続されている。
　上記構成において、抵抗体３８は、板状のＣｕＮｉで構成されている。抵抗体３８の大きさは、縦１．６ｍｍ、横３．２ｍｍ、厚さ０．７ｍｍである。なお、抵抗体３８としては、板状に限らず、箔状であってもよい。また、抵抗体３８の材料としては、ＣｕＮｉ以外にＣｕＭｎ、ＮｉＣｒ等の金属を用いてもよい。なお、抵抗体３８の厚さは、０．５ｍｍ～０．５８ｍｍの値をとることができる。
　また、抵抗体３８の側面の中央部にはパンチング、レーザ照射、またはエッチング等により溝部４４が設けられている。この溝部４４によって抵抗体３８に幅狭部４１が形成され、そして同時に、溝部４４によって抵抗体３８から切り離され独立した島部４２が設けられる。
　よって、島部４２と幅狭部４１との間に溝部４４が位置し、溝部４４を介して島部４２と幅狭部４１とが隣接し、かつ溝部４４の幅の寸法だけ離れている。そして、島部４２と抵抗体３８とは、溝部４４によって電気的に接続されない。
　さらに、この島部４２は、抵抗体３８の中央部のホットスポットである幅狭部４１に隣接する箇所に溝部４４を介して形成される。
　また、抵抗体３８にパンチング、レーザ照射、またはエッチング等を行って溝部４４を形成するだけで、容易に幅狭部４１に隣接する箇所に島部４２を形成することができる。
　ここで、図１３では、抵抗体３８の中央部にロ字状の溝部４４を形成して、島部４２を設けている。また、図１４のように、抵抗体３８の中央部の両側面にコ字状の溝部４４を形成して島部４２を形成してもよい。なお、図１４において紙面の横方向（紙面の左側から右側へ向かう方向）をｘ軸とし、紙面の縦方向（紙面の下から上へ向かう方向）をｙ軸とする。また、紙面に垂直な方向をｚ軸とする。
　島部４２の大きさは、図１３の場合および図１４の場合のどちらも、縦（ｙ方向）０．６ｍｍ、横（ｘ方向、Ｗ４２）０．７ｍｍである。溝部４４の幅は、０．０５ｍｍである。また、幅狭部４１の幅Ｗ４１は、図１３の場合は０．５ｍｍであり、図１４の場合は１．０ｍｍである。
　さらに、一対の電極３９は、抵抗体３８の下面の両端部に接続されている。また、一対の電極３９は、Ｃｕを主成分とした別体の金属板を抵抗体３８に溶接、またはクラッド接合することにより形成される。また、一対の電極３９は、抵抗体３８に金属材料を直接めっき、スパッタ、印刷することにより形成されてもよい。一対の電極３９の向かい合う端部間の距離は、２．２ｍｍである。一対の電極３９の各々の大きさは、縦（ｙ方向）１．４ｍｍ、横（ｘ方向）０．５ｍｍである。一対の電極３９は、抵抗体３８の縦方向（ｙ方向）の中央に設けられる。
　そして、一対の電極３９の周囲の露出する面および抵抗体３８の両端面（電流の流れる方向において露出した面）には、ニッケルめっきで構成されためっき層４５ａが形成される。なお、めっき層４５ａは、ニッケルめっき以外に錫めっきにて構成してもよい。めっき層４５ａの厚さは、数μｍである。
　保護膜４０は、ガラスエポキシよりなる絶縁性の基板であり、抵抗体３８の上面に接着されている。なお、この保護膜４０にアルミナ粉末等を含有させて、放熱性を向上させてもよい。また、保護膜４０として、ガラスエポキシ以外の樹脂基板、例えばエポキシ基板を用いてもよい。
　なお、図１３、図１４では、説明を簡単にするために、保護膜４０を省略し、抵抗体３８（島部４２、溝部４４）、一対の電極３９、放熱端子４３のみを示す。
　この保護膜４０に抵抗体３８を貼り付けた後に、抵抗体３８の側面の中央部にパンチング、レーザ照射、またはエッチング等をして溝部４４を形成し、島部４２が脱落するのを防ぐ。そして、保護層４０（抵抗器）の幅と抵抗体３８の幅が等しい。ここで、幅とは一対の電極３９間を結ぶ方向と直交する方向における寸法をいう。
　放熱端子４３は、抵抗体３８の下面方向において、Ｃｕを主成分とした別体の金属板を島部４２の下面に溶接、またはクラッド接合することにより形成される。また、放熱端子４３は、抵抗体３８に金属材料を直接めっき、スパッタ、または印刷することにより形成されてもよい。放熱端子４３の大きさは、縦（ｙ方向）０．５ｍｍ、横（ｘ方向）０．６ｍｍである。
　そして、放熱端子４３の周囲の露出する面には、ニッケルめっきで構成されためっき層４５ｂが形成される。なお、めっき層４５ｂは、ニッケルめっき以外に錫めっきにて構成してもよい。めっき層４５ｂの厚さは、数μｍである。
　この放熱端子４３は、抵抗体３８、一対の電極３９と直接電気的に接続されない。さらに、放熱端子４３および一対の電極３９は抵抗器３００が１８０度回転しても同じ位置に来るように抵抗器３００の中心を通る軸（図１３、図１４においてｚ軸に平行な軸）に対し回転対称となる箇所に位置し、実装が容易になるようにしている。
　なお、抵抗体３８、島部４２の下面の一対の電極３９、放熱端子４３が形成されていない箇所に絶縁層４６が設けられている。
　そして、この抵抗器は、実装用基板４７に形成されたランド４８ａ、４８ｂと実装用はんだ４９を介して接続される。このとき、実装用はんだ４９をめっき層４５ａ、４５ｂに接続させる。ここで、抵抗器に対して実装用基板４７がある方向を、本明細書では下方としている。
　このとき、一対の電極３９と放熱端子４３はともに抵抗体３８の下面に設けられ、また、放熱端子４３は、抵抗体３８の実装用基板４７側に位置しているため、放熱端子４３と実装用基板４７との距離は近い。そして、一対の電極３９に接続されるランド４８ａと放熱端子４３に接続されるランド４８ｂは電気的に直接接続されないようにする。
　本一実施の形態における抵抗器においては、熱伝導率が高い金属で構成された島部４２が抵抗体３８のホットスポットとなる幅狭部４１と溝部４４を介して隣接しているため、抵抗体３８で発生した熱を島部４２に容易に逃がすことができる。
　すなわち、島部４２と幅狭部４１との間には狭い溝部４４のみが形成され、さらに幅狭部４１はホットスポットで高温であるため、抵抗体３８（幅狭部４１）の熱が島部４２に伝わり易い。
　さらに、島部４２と放熱端子４３が放熱体として機能し、この放熱端子４３と実装用基板４７との距離が近いため、抵抗体３８で発生した熱を島部４２、放熱端子４３を介して実装用基板４７により効果的に逃がすことができ、これにより、熱を分散させることができるため、抵抗体３８の表面の温度を低くすることができ、この結果、長期信頼性を向上させることができるという効果が得られる。
　また、抵抗体３８の上面に放熱板を形成する必要がないため、薄型化も可能となる。
　なお、図１５、図１６に示すように、島部４２が抵抗体３８（幅狭部４１）と接続部５０を介して電気的に接続するようにしてもよい。なお、図１５、図１６において紙面の横方向（紙面の左側から右側へ向かう方向）をｘ軸とし、紙面の縦方向（紙面の下から上へ向かう方向）をｙ軸とする。また、紙面に垂直な方向をｚ軸とする。
　このとき、島部４２は抵抗体３８と熱伝導率が高い金属材料で構成される接続部５０で接続しているため、島部４２および放熱端子４３を介して抵抗体３８で発生した熱を実装用基板４７に多く逃がすことができる。
　一つの島部４２に接続部５０を１か所だけ設けた場合、一対の電極３９間に電気を流しても島部４２にはあまり電気が流れないため、電気特性や温度特性などの製品特性に大きな影響を与えない。２か所以上の接続部５０を設ける場合、その全てを等電位となる位置に設ければ、島部４２には電気が流れないため、電気特性に大きな影響を与えない。
　さらに、電流が流れる方向と略直交する方向に接続部５０を介して抵抗体３８と島部４２とを電気的に接続する。これにより、島部４２には電流がほとんど流れないため、電気特性に大きな影響を与えないで済む。
　また、上記の第３の実施の形態における抵抗器３００では、保護層４０（抵抗器３００）の幅と抵抗体３８の幅が等しいとしているが、図１７に示すように、抵抗体３８の幅を保護膜４０の幅より狭くしてもよい。なお、図１７において紙面の横方向（紙面の左側から右側へ向かう方向）をｘ軸とし、紙面の縦方向（紙面の下から上へ向かう方向）をｙ軸とする。また、紙面に垂直な方向をｚ軸とする。
　このとき、島部４２、放熱端子４３は保護膜４０の側面と同一面を有し、保護膜４０の側面（電流の流れる方向と直交し一対の電極３９間を結ぶ線と平行な面）から露出し、抵抗体３８、一対の電極３９は保護膜４０の側面から露出しないように絶縁層４６で被覆する。
　この構成により、放熱端子４３に形成するめっき層４５ｂや実装用はんだ４９が抵抗体３８、一対の電極３９に接触してショートが発生するのを抑制できる。
　上記第１～第３の実施形態において、各層の層厚や材料や大きさは上記に限らず、抵抗器１００～３００の抵抗をどの値にするかによって適宜変更することができる。例えば、第１の実施形態において抵抗器１００の大きさを縦１．６ｍｍ、横３．２ｍｍとしたが、それに限らず、例えば縦２．５ｍｍ、横５．０ｍｍとすることも可能である。
　本開示に係る抵抗器は、長期信頼性を向上させることができるという効果を有するものであり、特に各種電子機器の電流値検出等に使用される高電力の金属板を抵抗体とした抵抗器等に適用することにより有用となるものである。
　１１、２４、３８　抵抗体
　１２、２５、３９　一対の電極
　１３、２６、４６　絶縁層
　１３ａ　他の絶縁層
　１４、３５　放熱板
　１４ａ　他の放熱板
　１５、３６　貫通導体
　１６、３０、４５ａ、４５ｂ　めっき層
　１７、３７、４０　保護膜
　１７ａ、３１　他の保護膜
　１８、３２、４７　実装用基板
　１９、３３、４８ａ、４８ｂ　ランド
　２０、３４、４９　実装用はんだ
　２１、２８、４２　島部
　２２、５０　接続部
　２３　スリット
　２７、４１　幅狭部
　２９、４４　溝部
　４３　放熱端子
　１００、２００、３００　抵抗器

Claims (11)

  1. 　金属で構成された抵抗体と、前記抵抗体の両端部に位置する一対の電極とを備え、前記抵抗体と同一面に位置し金属で構成された島部を有し、前記島部が放熱端子と接続されている抵抗器。
  2. 　前記放熱端子が実装用基板のランドと接続されている請求項１に記載の抵抗器。
  3. 　前記放熱端子は回転対称となる箇所に位置している請求項１に記載の抵抗器。
  4. 　前記抵抗体は他の部分より幅が狭い幅狭部を有し、前記島部が前記幅狭部に隣接する位置に配置されている請求項１に記載の抵抗器。
  5. 　前記島部が前記抵抗体と接続部を介して電気的に接続している請求項１に記載の抵抗器。
  6. 　電流が流れる方向と略直交する方向に前記接続部を介して前記抵抗体と前記島部とが電気的に接続されている請求項５に記載の抵抗器。
  7. 　前記抵抗体の上面を覆う保護層を有し、前記抵抗体は前記保護層よりも幅が狭く、前記島部は前記保護層の側面と同一面を有している請求項１に記載の抵抗器。
  8. 　前記島部は前記抵抗体と電気的に接続していない請求項１に記載の抵抗器。
  9. 　前記島部は放熱板と接続されている請求項１に記載の抵抗器。
  10. 　金属で構成された抵抗体と、前記抵抗体の両端部に位置する一対の電極と、前記抵抗体の一面に位置する絶縁層と、前記絶縁層に設けられた放熱板とを備え、前記絶縁層に設けられ金属で構成された貫通導体が、前記抵抗体の一面と前記放熱板とを接続している抵抗器。
  11. 　前記抵抗体と同一面に位置し金属で構成された島部をさらに有し、前記島部と前記貫通導体が接続している請求項１０に記載の抵抗器。
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