(57)【要約】      （修正有）【課題】既存の製造設備を活用しつつ、目標抵抗値をより高精度に調整することが可能な抵抗器およびその製造方法を提供する。【解決手段】抵抗器Ａ１は、厚さ方向において互いに反対側を向く表面１１および裏面を有する抵抗体１と、厚さ方向に対して直交する第１方向（方向Ｘ）において抵抗体１を挟んで配置され、かつ抵抗体１に導通する一対の電極４と、抵抗体１の一部を覆う保護膜５と、を備える。抵抗体１には、厚さ方向に貫通する第１溝（トリミング溝１５）が形成されている。抵抗体１の表面１１には、抵抗体１を貫通しない複数の第２溝（複数の溝１６）が形成されている。第１溝、および複数の第２溝が、ともにレーザにより形成されている。【選択図】図２
2020021948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向において互いに反対側を向く表面および第１裏面を有する抵抗体と、
前記厚さ方向に対して直交する第１方向において前記抵抗体を挟んで配置され、かつ前記抵抗体に導通する一対の電極と、
前記抵抗体の一部を覆う保護膜と、を備え、
前記抵抗体には、前記厚さ方向に貫通する第１溝が形成され、
前記抵抗体の前記表面には、前記抵抗体を貫通しない複数の第２溝が形成され、
前記第１溝、および前記複数の第２溝が、ともにレーザにより形成されていることを特徴とする、抵抗器。
【請求項２】
厚さ方向において互いに反対側を向く表面および第１裏面を有する抵抗体と、
前記厚さ方向に対して直交する第１方向において前記抵抗体を挟んで配置され、かつ前記抵抗体に導通する一対の電極と、
前記抵抗体の一部を覆う保護膜と、を備え、
前記抵抗体には、前記厚さ方向に貫通する第１レーザ痕が形成され、
前記抵抗体の前記表面には、前記抵抗体を貫通しない複数の第２レーザ痕が形成されていることを特徴とする、抵抗器。
【請求項３】
前記複数の第２溝の各々の幅は、前記第１溝の幅よりも相対的に狭い、請求項１に記載の抵抗器。
【請求項４】
前記第１溝は、前記厚さ方向および前記第１方向に対して直交する第２方向に延び、
前記第１方向において、前記複数の第２溝のいくつかが前記第１溝を挟んでいる、請求項３に記載の抵抗器。
【請求項５】
平面視において、前記複数の第２溝は、前記抵抗体の周縁よりも内方に位置する、請求項４に記載の抵抗器。
【請求項６】
前記複数の第２溝が延びる方向は、前記抵抗体を流れる電流の方向に対して直交する方向である、請求項３ないし５のいずれかに記載の抵抗器。
【請求項７】
前記保護膜の一部は、前記第１溝に入り込んでいる、請求項３ないし６のいずれかに記載の抵抗器。
【請求項８】
平面視において、前記一対の電極の各々は、前記複数の第２溝のいずれかに重なっている、請求項３ないし７のいずれかに記載の抵抗器。
【請求項９】
前記一対の電極の各々は、前記抵抗体および前記保護膜のそれぞれ一部ずつを覆っている、請求項１ないし８のいずれかに記載の抵抗器。
【請求項１０】
前記一対の電極の各々は、前記抵抗体に導通し、かつ前記保護膜の一部を覆う内部電極と、前記内部電極を覆う中間電極と、前記中間電極を覆う外部電極と、を有する、請求項９に記載の抵抗器。
【請求項１１】
前記内部電極は、Ｎｉ―Ｃｒ合金からなる、請求項１０に記載の抵抗器。
【請求項１２】
前記中間電極および前記外部電極は、めっき層からなる、請求項１０または１１に記載の抵抗器。
【請求項１３】
前記外部電極は、Ｓｎめっき層からなる、請求項１２に記載の抵抗器。
【請求項１４】
前記中間電極は、前記内部電極を覆う第１中間電極と、前記第１中間電極を覆う第２中間電極と、を有する、請求項１２または１３に記載の抵抗器。
【請求項１５】
前記第１中間電極は、Ｃｕめっき層からなり、
前記第２中間電極は、Ｎｉめっき層からなる、請求項１４に記載の抵抗器。
【請求項１６】
前記厚さ方向において互いに反対側を向く主面および第２裏面を有する基板をさらに備え、
前記抵抗体は、前記第１裏面と前記第２裏面とが互いに向き合った状態で前記基板に搭載されている、請求項１ないし１５のいずれかに記載の抵抗器。
【請求項１７】
複数の抵抗体領域が集合し、かつ互いに反対側を向く表面および搭載面を有するシート状抵抗体を用意する工程と、
前記複数の抵抗体領域を貫通するトリミング溝を、前記複数の抵抗体領域ごとに形成した後、前記複数の抵抗体領域の前記表面に、抵抗値を調整するための貫通しない複数の溝を、レーザトリミング装置により前記複数の抵抗体領域ごとに形成する工程と、
前記シート状抵抗体の前記表面において、前記複数の抵抗体領域の一部を覆う保護膜体を形成する工程と、
前記シート状抵抗体の前記表面において、前記保護膜体に覆われていない前記複数の抵抗体領域の露出部分に導電層を形成する工程と、
前記シート状抵抗体を個片に分割することで、前記複数の抵抗体領域の各々を挟んだ両側に、当該抵抗体領域と導通する一対の内部電極を形成する工程と、を備え、
前記複数の溝を形成する工程では、前記複数の溝は、前記複数の抵抗体領域ごとに設定された複数の区画ごとに形成され、
前記複数の抵抗体領域の各々において、前記複数の溝は、当該抵抗体領域の中央と、前記一対の内部電極のうち一方の内部電極との間に位置する前記複数の区画のいずれかの後、当該抵抗体領域の中央と、前記一対の内部電極のうち他方の内部電極との間に位置する前記複数の区画のいずれかの順に、かつ交互に形成され、
前記一対の内部電極から当該抵抗体領域の中央に向けて前記複数の溝が形成されることを特徴とする、抵抗器の製造方法。
【請求項１８】
前記導電層を形成する工程では、スパッタリング法、または印刷を用いた手法により、前記導電層が形成される、請求項１７に記載の抵抗器の製造方法。
【請求項１９】
前記個片に、前記一対の内部電極を覆う中間電極と、前記中間電極を覆う外部電極と、をそれぞれ形成する工程をさらに備える、請求項１７または１８に記載の抵抗器の製造方法。
【請求項２０】
前記中間電極と、前記外部電極と、をそれぞれ形成する工程では、めっきにより、前記中間電極と前記外部電極とがそれぞれ形成される、請求項１９に記載の抵抗器の製造方法。
【請求項２１】
前記シート状抵抗体の前記搭載面に、シート状基板を接着する工程をさらに備える、請求項１７ないし２０のいずれかに記載の抵抗器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器に使用される抵抗器およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電流検出用途に適する低抵抗値の抵抗器として、Ｃｕ―Ｎｉ合金やＮｉ―Ｃｒ合金などからなる金属板抵抗体を用いることで、ｍΩ単位の低抵抗値を実現した抵抗器が知られている。
【０００３】
このような抵抗器では、一対の電極により挟まれた金属板抵抗体の部分に、レーザトリミング装置を用いたレーザ加工などによってトリミング溝を形成して、目標抵抗値とするための調整が行われる。抵抗器については、製品のさらなる高度化の要求に伴い、抵抗値のさらなる精度向上が求められている。
【０００４】
たとえば特許文献１には、レーザ加工ではなく打ち抜き（パンチング）加工によって、金属板抵抗体の部分にトリミング溝を形成することで、抵抗器の目標抵抗値に調整する方法が開示されている。ただし、本方法では、トリミング溝となる打ち抜き孔の位置および形状は、金属抵抗板の集合体であるシート状の金属板に基づき決定されるため、個別の金属抵抗板に基づく高精度の抵抗値調整が困難である。また、打ち抜き孔を形成するための専用装置が別途必要となるため、当該装置を導入することにあたって、新たな製造設備にかかる投資や装置開発が発生するという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５４４８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は先述した事情に鑑み、既存の製造設備を活用しつつ、目標抵抗値をより高精度に調整することが可能な抵抗器およびその製造方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面によって提供される抵抗器は、互いに反対側を向く表面および搭載面を有する抵抗体と、前記抵抗体を挟んだ両側に配置され、かつ前記抵抗体と導通している一対の電極と、前記抵抗体の一部を覆う保護膜と、を備える抵抗器であって、前記抵抗体の前記表面に、前記抵抗体を貫通しない複数の溝が形成されていることを特徴としている。
【０００８】
本発明の実施において好ましくは、前記複数の溝の方向は、前記抵抗体を流れる電流の方向に対し直交する方向である。
【０００９】
本発明の実施において好ましくは、前記複数の溝の間隔は、５０〜１００μｍである。
【００１０】
本発明の実施において好ましくは、前記抵抗体の平面視形状は、サーペンタイン状である。
【００１１】
本発明の実施において好ましくは、前記抵抗体の厚さは、５０〜１５０μｍである。
【００１２】
本発明の実施において好ましくは、前記抵抗体は、Ｃｕと、Ｍｎと、Ｎｉと、を含む合金からなる。
【００１３】
本発明の実施において好ましくは、前記一対の電極は、前記抵抗体および前記保護膜のそれぞれ一部を覆っている。
【００１４】
本発明の実施において好ましくは、前記一対の電極は、前記抵抗体と導通し、かつ前記保護膜の一部を覆う内部電極と、前記内部電極を覆う中間電極と、前記中間電極を覆う外部電極と、を有する。
【００１５】
本発明の実施において好ましくは、前記内部電極は、Ｎｉ―Ｃｒ合金からなる。
【００１６】
本発明の実施において好ましくは、前記中間電極および前記外部電極は、めっき層からなる。
【００１７】
本発明の実施において好ましくは、前記外部電極は、Ｓｎめっき層からなる。
【００１８】
本発明の実施において好ましくは、前記中間電極は、前記内部電極を覆う第１中間電極と、前記第１中間電極を覆う第２中間電極と、を有する。
【００１９】
本発明の実施において好ましくは、前記第１中間電極は、Ｃｕめっき層からなる。
【００２０】
本発明の実施において好ましくは、前記第２中間電極は、Ｎｉめっき層からなる。
【００２１】
本発明の実施において好ましくは、前記保護膜は、熱硬化性樹脂からなる。
【００２２】
本発明の実施において好ましくは、前記保護膜は、ポリイミド樹脂からなる。
【００２３】
本発明の実施において好ましくは、互いに反対側を向く主面および搭載面を有する基板をさらに備え、前記抵抗体は、前記抵抗体の前記搭載面と前記基板の前記搭載面とが互いに向き合った状態で、前記基板に搭載されている。
【００２４】
本発明の実施において好ましくは、前記基板は、電気絶縁体である。
【００２５】
本発明の実施において好ましくは、前記基板は、アルミナからなる。
【００２６】
本発明の実施において好ましくは、前記基板は、ガラスエポキシ樹脂からなる。
【００２７】
本発明の実施において好ましくは、前記抵抗体は、前記基板内に埋設された状態で、前記基板に搭載されている。
【００２８】
本発明の実施において好ましくは、前記基板の前記搭載面と、前記抵抗体の前記搭載面と、の間に介在する接着層をさらに備える。
【００２９】
本発明の実施において好ましくは、前記接着層は、電気絶縁体である。
【００３０】
本発明の実施において好ましくは、前記接着層は、エポキシ樹脂を含む。
【００３１】
本発明の第２の側面によって提供される抵抗器の製造方法は、複数の抵抗体領域が集合し、かつ互いに反対側を向く表面および搭載面を有するシート状抵抗体を用意する工程と、前記複数の抵抗体領域の前記表面に、抵抗値を調整するための貫通しない複数の溝を、前記抵抗体領域ごとに形成する工程と、前記シート状抵抗体の前記表面において、前記複数の抵抗体領域の一部を覆う保護膜体を形成する工程と、前記シート状抵抗体の前記表面において、前記保護膜体に覆われていない前記複数の抵抗体領域の露出部分に導電層を形成する工程と、前記シート状抵抗体を、前記抵抗体領域ごとの個片に分割することで、前記抵抗体領域を挟んだ両側に、前記抵抗体領域と導通する一対の内部電極を形成する工程と、を備えることを特徴としている。
【００３２】
本発明の実施において好ましくは、前記複数の溝を形成する工程では、前記抵抗体領域を貫通するトリミング溝を、前記抵抗体領域ごとに形成する工程を含む。
【００３３】
本発明の実施において好ましくは、前記複数の溝を形成する工程では、前記複数の溝は、レーザトリミング装置により形成される。
【００３４】
本発明の実施において好ましくは、前記複数の溝を形成する工程では、前記複数の溝は、前記抵抗体領域ごとに設定された複数の区画ごとに形成される。
【００３５】
本発明の実施において好ましくは、前記複数の溝を形成する工程では、前記複数の溝は、前記抵抗体領域の外側に位置する前記区画から順に、前記抵抗体領域の内側に向かって形成される。
【００３６】
本発明の実施において好ましくは、前記複数の溝を形成する工程では、前記複数の溝は、前記抵抗体領域の中央と、前記一対の内部電極のうち一方の前記内部電極との間に位置する前記区画の後、前記抵抗体領域の中央と、前記一対の内部電極のうち他方の前記内部電極との間に位置する前記区画の順に、かつ交互に形成される。
【００３７】
本発明の実施において好ましくは、前記導電層を形成する工程では、蒸着、または印刷を用いた手法により、前記導電層が形成される。
【００３８】
本発明の実施において好ましくは、前記蒸着は、スパッタリング法である。
【００３９】
本発明の実施において好ましくは、前記個片に、前記一対の内部電極を覆う中間電極と、前記中間電極を覆う外部電極と、をそれぞれ形成する工程をさらに備える。
【００４０】
本発明の実施において好ましくは、前記中間電極と、前記外部電極と、をそれぞれ形成する工程では、めっきにより、前記中間電極と前記外部電極とがそれぞれ形成される。
【００４１】
本発明の実施において好ましくは、前記シート状抵抗体の前記搭載面に、シート状基板を接着する工程をさらに備える。
【００４２】
本発明の実施において好ましくは、前記シート状基板を接着する工程では、エポキシ樹脂からなる接着剤を塗布、またはガラスエポキシ樹脂からなる接着シートを、前記シート状抵抗体の前記搭載面に配置することにより、前記シート状基板が接着される。
【発明の効果】
【００４３】
本発明にかかる抵抗器においては、抵抗体の表面に、トリミング溝とは異なり、かつ抵抗体を貫通しない複数の溝が形成されている。複数の溝は、既存の製造設備によって形成することができる。したがって、本発明にかかる抵抗器およびその製造方法によれば、既存の製造設備を活用しつつ、抵抗器ごとに目標抵抗値を、より高精度に調整することが可能となる。
【００４４】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる抵抗器を示す平面図である。
【図２】図１の抵抗器を示す底面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１の抵抗器の抵抗体を模式的に示す要部拡大断面図である。
【図５】図１の抵抗器の製造方法にかかる工程を示す平面図である。
【図６】図１の抵抗器の製造方法にかかる工程を示す斜視図である。
【図７】図１の抵抗器の製造方法にかかる工程を示す平面図である。
【図８】抵抗体領域（図１の抵抗器の抵抗体）の製造方法を示す平面図である。
【図９】（ａ）〜（ｈ）は、図８の抵抗体領域の製造方法について、各製造段階に沿って示した平面図である。
【図１０】図１の抵抗器の製造状態を示す要部拡大断面図である。
【図１１】図１の抵抗器の製造方法にかかる工程を示す平面図である。
【図１２】図１の抵抗器の製造方法にかかる工程を示す平面図である。
【図１３】図１の抵抗器の製造方法にかかる工程を示す斜視図である。
【図１４】図１の抵抗器の製造方法にかかる工程を示す斜視図である。
【図１５】本発明の第２実施形態にかかる抵抗器を示す平面図である。
【図１６】図１５の抵抗器を示す底面図である。
【図１７】図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図１８】抵抗体領域（図１５の抵抗器の抵抗体）の製造方法を示す平面図である。
【図１９】本発明の第３実施形態にかかる抵抗器を示す平面図である。
【図２０】図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明にかかる抵抗器の実施形態について、添付図面に基づいて説明する。
【００４７】
〔第１実施形態〕
図１〜図４に基づき、本発明の第１実施形態にかかる抵抗器Ａ１について説明する。図１は、抵抗器Ａ１を示す平面図である。図２は、抵抗器Ａ１を示す底面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、抵抗器Ａ１の後述する抵抗体１を模式的に示す要部拡大断面図である。なお、図１は、理解の便宜上、後述する基板２および接着層３を省略している。また、図２は、理解の便宜上、後述する保護膜５を透視している。
【００４８】
これらの図に示す抵抗器Ａ１は、各種電子機器の回路基板に表面実装される形式のものである。本実施形態の抵抗器Ａ１は、抵抗体１、基板２、接着層３、電極４および保護膜５を備えている。本実施形態においては、抵抗器Ａ１は、平面視矩形状である。
【００４９】
抵抗体１は、電流を制限する、または電流を検出するなどの機能を果たす素子である。本実施形態においては、図４に示す抵抗体１の厚さｔは、５０〜１５０μｍである。また、本実施形態においては、抵抗体１の平面視形状は、図１および図２に示す方向Ｘを長辺とする矩形状である。抵抗体１は、たとえばＣｕと、Ｍｎと、Ｎｉとを含む合金（マンガニン）、ゼラニン、Ｃｕ−Ｎｉ合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金、またはＦｅ−Ｃｒ合金からなる。抵抗体１は、表面１１、搭載面１２、第１側面１３、第２側面１４、トリミング溝１５および複数の溝１６を有している。
【００５０】
表面１１は、図３に示す抵抗体１の下面であり、電極４および保護膜５に覆われた面である。搭載面１２は、図３に示す抵抗体１の上面であり、抵抗体１が基板２に搭載される際に利用される面である。表面１１と搭載面１２は、互いに反対側を向いている。また、搭載面１２は、基板２側を向いている。第１側面１３は、表面１１および搭載面１２に対し直交し、かつ抵抗体１の長辺方向（図１および図２に示す方向Ｘ）を向く一対の面である。第２側面１４は、表面１１および搭載面１２に対し直交し、かつ抵抗体１の短辺方向（図１および図２に示す方向Ｙ）を向く一対の面である。第１側面１３および第２側面１４は、表面１１と搭載面１２との間に位置している。また、第１側面１３と第２側面１４は、互いに直交している。
【００５１】
トリミング溝１５は、抵抗体１の厚さ方向に貫通している。トリミング溝１５により、抵抗体１の長辺方向の側面に開口部が形成される。本実施形態においては、抵抗体１に２本のトリミング溝１５が形成されている。
【００５２】
複数の溝１６は、抵抗体１の表面１１に形成され、かつ抵抗体１の厚さ方向に貫通していない。複数の溝１６の幅は、トリミング溝１５の幅よりも相対的に狭い。本実施形態においては、複数の溝１６の方向は、抵抗体１を流れる電流の方向（図１および図２に示す方向Ｘ）に対し直交する方向（図１および図２に示す方向Ｙ）である。また、本実施形態においては、図４に示す複数の溝１６の間隔Δｌは、５０〜１００μｍである。図１および図２に示すように、平面視において、電極４の領域の一部は、複数の溝１６の少なくともいずれかに重なっている。
【００５３】
基板２は、抵抗体１を搭載する部材である。基板２は、接着層３を介して抵抗体１と一体化することで、外力などに対する抵抗器Ａ１の補強や、抵抗体１を外部から保護する機能を果たす。本実施形態においては、基板２は、電気絶縁体である。また、抵抗器Ａ１の使用時において、抵抗体１より発生した熱を外部に放熱しやすくするため、基板２は、熱伝導率が高い材質であることが好ましい。したがって、本実施形態においては、基板２は、たとえばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）からなる。基板２は、主面２１および搭載面２２を有している。本実施形態においては、基板２は、平面視において抵抗体１と同一の矩形状である。
【００５４】
主面２１は、図３に示す基板２の上面であり、外部に露出した面である。搭載面２２は、図３に示す基板２の下面であり、抵抗体１が基板２に搭載される際に利用される面である。主面２１と搭載面２２は、互いに反対側を向いている。また、搭載面２２は、抵抗体１側を向いている。したがって、抵抗体１は、抵抗体１の搭載面１２と基板２の搭載面２２とが互いに向き合った状態で、基板２に搭載されている。
【００５５】
接着層３は、抵抗体１の搭載面１２と基板２の搭載面２２との間に介在する、抵抗体１を基板２に搭載するための接着剤からなる部材である。接着層３は、電気絶縁体である。本実施形態においては、接着層３は、たとえばエポキシ樹脂や、ガラス繊維布にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグであるガラスエポキシ樹脂からなる。また、本実施形態においては、接着層３は、基板２の搭載面２２をすべて覆っているが、搭載面２２の一部を覆うように接着層３を配置してもよい。
【００５６】
電極４は、抵抗体１と導通するとともに、抵抗器Ａ１と各種電子機器の回路基板の配線パターンとを相互接続するための、互いに離間した一対の部材である。電極４は、図１および図２に示す方向Ｘにおいて抵抗体１を挟んだ両側に配置されている。電極４は、内部電極４１、中間電極４２および外部電極４３を有している。
【００５７】
内部電極４１は、抵抗体１と導通し、かつ保護膜５の一部を覆う、互いに離間した一対の部位である。本実施形態においては、内部電極４１は、たとえばＮｉ―Ｃｒ合金からなる。内部電極４１は、抵抗体１の表面１１の一部を覆うことで、抵抗体１と導通している。
【００５８】
中間電極４２は、内部電極４１を覆う、互いに離間した一対の部位である。本実施形態においては、中間電極４２は、第１中間電極４２ａおよび第２中間電極４２ｂを有している。第１中間電極４２ａは、内部電極４１と、抵抗体１の第１側面１３と、抵抗体１の第２側面１４の一部とを覆う、互いに離間した一対の部位である。本実施形態においては、第１中間電極４２ａは、たとえばＣｕめっき層からなる。第２中間電極４２ｂは、第１中間電極４２ａを覆う、互いに離間した一対の部位である。本実施形態においては、第２中間電極４２ｂは、たとえばＮｉめっき層からなる。第２中間電極４２ｂは、電極４を熱や衝撃から保護する機能を果たす。
【００５９】
外部電極４３は、中間電極４２を覆う、互いに離間した一対の部位である。より具体的には、外部電極４３は、中間電極４２の第２中間電極４２ｂを覆っている。本実施形態においては、外部電極４３は、たとえばＳｎめっき層である。外部電極４３に半田が付着して、外部電極４３が半田と一体化することで、抵抗器Ａ１と各種電子機器の回路基板の配線パターンとが相互接続される。本実施形態においては、第２中間電極４２ｂはＮｉめっき層からなるため、第２中間電極４２ｂに半田を直接付着させることが困難である。したがって、Ｓｎめっき層からなる外部電極４３が必要となる。
【００６０】
保護膜５は、抵抗体１の表面１１の一部を覆い、抵抗体１を外部から保護する機能を果たす部材である。図３に示すとおり、保護膜５の一部は、抵抗体１の表面１１と内部電極４１との間に介在している。外部などからの影響によって抵抗体１の抵抗値が変動しないよう、保護膜５は、電気絶縁体である。また、抵抗器Ａ１の使用時において、保護膜５は抵抗体１から発生する熱の影響を顕著に受けるため、本実施形態においては、保護膜５は、熱硬化性樹脂からなる。さらに、当該熱を外部に放熱しやすくするため、保護膜５は、熱伝導率が比較的高い材質であることが好ましい。したがって、本実施形態においては、保護膜５は、たとえばポリイミド樹脂からなる。
【００６１】
次に、図５〜図１４に基づき、抵抗器Ａ１の製造方法について説明する。図５、図７、図１１および図１２は、抵抗器Ａ１の製造方法にかかる工程を示す平面図である。図８は、後述するシート状抵抗体８１の抵抗体領域８１１（抵抗器Ａ１の抵抗体１）の製造方法を示す平面図である。図９（ａ）〜（ｈ）は、図８の抵抗体領域８１１の製造方法について、各製造段階に沿って示した平面図である。図１０は、抵抗器Ａ１の製造状態を示す要部拡大断面図である。図６、図１３および図１４は、抵抗器Ａ１の製造方法にかかる工程を示す斜視図である。なお、図１３および図１４は、理解の便宜上、保護膜５を透視している。さらに、図１４は、理解の便宜上、抵抗体１の第２側面１４に沿った電極４の断面を示している。
【００６２】
最初に、図５に示すとおり、マンガニン、ゼラニンまたはＣｕ−Ｎｉ合金などからなるシート状抵抗体８１を用意する。シート状抵抗体８１は、複数の抵抗体領域８１１が集合したものである。抵抗体領域８１１は、図５に示す二点鎖線で囲まれた平面視矩形状の領域である。当該領域が、抵抗器Ａ１の抵抗体１となる領域である。シート状抵抗体８１は、表面８１２および搭載面８１３を有している。表面８１２と搭載面８１３は、互いに反対側を向いている。なお、図５は、シート状抵抗体８１の表面８１２を示している。
【００６３】
次いで、図６に示すとおり、シート状抵抗体８１の搭載面８１３に、シート状基板８２を接着する。シート状基板８２は、主面８２１および搭載面８２２を有している。主面８２１と搭載面８２２は、互いに反対側を向いている。シート状基板８２は、アルミナからなる。本実施形態においては、ガラスエポキシ樹脂からなる接着シート８３を、シート状抵抗体８１とシート状基板８２との間に挟み込んだ状態とした後、高圧真空プレスによってシート状基板８２が接着される。接着シート８３は、シート状抵抗体８１の搭載面８１３と、シート状基板８２の搭載面８２２とが互いに向き合った状態で挟み込まれる。なお、接着シート８３に代えて、流動性を有するエポキシ樹脂からなる接着剤を、シート状基板８２の搭載面８２２に塗布する方法によってもシート状基板８２を接着することができる。このとき、接着剤は、シート状抵抗体８１の搭載面８１３において、複数の抵抗体領域８１１の各々を部分的に覆うように塗布してもよい。
【００６４】
次いで、図７に示すとおり、一つの抵抗体領域８１１に対し２本である、抵抗体領域８１１を貫通するトリミング溝８１５を、複数の抵抗体領域８１１に形成する。トリミング溝８１５を形成した後、複数の抵抗体領域８１１の表面８１２に、抵抗値を調整するための抵抗体領域８１１を貫通しない複数の溝８１６を形成する。トリミング溝８１５および複数の溝８１６は、先述した抵抗体１のトリミング溝１５および複数の溝１６と同一である。本実施形態においては、トリミング溝８１５および複数の溝８１６は、ともにレーザトリミング装置（図示略）により形成される。トリミング溝８１５は、抵抗体領域８１１の長辺方向の側面のうち、一方の当該側面から他方の当該側面に向かって、抵抗体領域８１１を流れる電流の方向に対し直交するように形成される。このとき、抵抗体領域８１１の抵抗値は、目標抵抗値に対し概ね８５％以上となるようにする。したがって、トリミング溝８１５は、目標抵抗値に対し概ね８５％以上となるように２本以外の数の当該溝を形成してもよく、あるいは抵抗体領域８１１の抵抗値が、既に目標抵抗値に近い値であれば当該溝は形成しなくてもよい。
【００６５】
複数の抵抗体領域８１１にトリミング溝８１５を形成した後、引き続き、複数の抵抗体領域８１１の表面８１２に、複数の溝８１６を形成する。ここで、複数の溝８１６は、図８に示す抵抗体領域８１１の表面８１２に設定された複数の区画８１４（図８に示す破線で囲まれた領域）ごとに形成される。このとき、複数の溝８１６は、区画８１４ａ、８１４ｂ、８１４ｃ、・・・、８１４ｆ、８１４ｇの順に形成される。したがって、複数の溝８１６は、抵抗体領域８１１の外側に位置する区画８１４から順に、抵抗体領域８１１の内側に向かって形成される。また、複数の溝８１６は、抵抗体領域８１１の中央と、一対の内部電極４１（後述する導電層８４１により形成）のうち一方の内部電極４１との間に位置する区画８１４の後、抵抗体領域８１１の中央と、他方の内部電極４１との間に位置する区画８１４の順に、かつ交互に形成される。
【００６６】
複数の溝８１６の具体的な形成過程を図９に示す。図９（ａ）は、抵抗体領域８１１にトリミング溝８１５を形成したときを示す。図９（ｂ）は、抵抗体領域８１１の表面８１２の区画８１４ａに、複数の溝８１６を形成したときを示す。図９（ｃ）は、抵抗体領域８１１の表面８１２の区画８１４ｂに、複数の溝８１６を形成したときを示す。図９（ｄ）は、抵抗体領域８１１の表面８１２の区画８１４ｃに、複数の溝８１６を形成したときを示す。以下、図９（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）の順に示すとおり複数の溝８１６は形成され、最後に残った区画８１４ｇに複数の溝８１６を形成したとき、図９（ｈ）に示すとおりとなる。
【００６７】
複数の溝８１６の形成にあたっては、抵抗体領域８１１の長辺方向の両端に抵抗値測定用のプローブ（図示略）を当接した状態の下で形成される。本実施形態においては、複数の溝８１６は、区画８１４の各々を画像認識した上で、レーザトリミング装置より照射されるレーザによって形成される。したがって、当該レーザは、区画８１４ごとに正確に照射される。区画８１４に向かって照射されるレーザの波長は、できるだけ短波長（１μｍ未満）が好ましい。また、抵抗体領域８１１を貫通しないよう、レーザの出力は、０．７Ｗ〜１．０Ｗが好ましい。このとき、抵抗体領域８１１の抵抗値の上昇率が比較的低い場合は、同一位置をなぞるようにレーザを数回照射して、複数の溝８１６を形成する。また、本実施形態においては、複数の溝８１６は、図８に示す区画８１４ａ〜ｆでは等間隔で、かつ抵抗体領域８１１を流れる電流の方向に対し直交するように形成される。図８に示す、抵抗体領域８１１の中央に位置する区画８１４ｇは、抵抗値の最終調整区画であり、当該区画において抵抗体領域８１１の抵抗値が目標抵抗値となった時点で、複数の溝８１６の形成を終了する。
【００６８】
実際に複数の溝８１６を形成した後の、抵抗器Ａ１の製造状態を示す要部拡大断面図を図１０に示す。このときの抵抗体領域８１１の材質は、マンガニンである。複数の溝８１６に沿って、抵抗体領域８１１の表面８１２（図１２に示す抵抗体領域８１１の上面）に微小な突起（バリ）が形成される。
【００６９】
次いで、図１１に示すとおり、シート状抵抗体８１の表面８１２において、複数の抵抗体領域８１１を覆う保護膜体８５を形成する。このとき、抵抗体領域８１１の長辺方向の両端が露出するようにする。本実施形態においては、保護膜体８５は、抵抗体領域８１１の長辺を跨ぐように、抵抗体領域８１１の短辺に沿って延びる複数の帯状に形成される。ここで、保護膜５は、各々の抵抗体領域８１１ごとに分離された状態となるように形成してもよい。また、本実施形態においては、保護膜体８５は、流動性を有するポリイミド樹脂を、シルクスクリーンを用いて印刷し、硬化させることで形成される。なお、印刷を用いた手法の他、塗布によって形成してもよい。
【００７０】
次いで、図１２に示すとおり、シート状抵抗体８１の表面８１２において、保護膜体８５に覆われていない複数の抵抗体領域８１１の露出部分に、導電層８４１を形成する。このとき、当該露出部分に加え、保護膜体８５の一部が導電層８４１に覆われる。本実施形態においては、導電層８４１は、抵抗体領域８１１の長辺を跨ぐように、抵抗体領域８１１の短辺に沿って延びる複数の帯状に形成される。ここで、導電層８４１は、先述の保護膜体８５と同様に、各々の抵抗体領域８１１ごとに分離された状態となるように形成してもよい。導電層８４１は、蒸着、または印刷を用いた手法により形成される。本実施形態においては、スパッタリング法によりＮｉ―Ｃｒ合金を蒸着させることで、導電層８４１が形成される。
【００７１】
次いで、図１３に示すとおり、シート状抵抗体８１の抵抗体領域８１１を含む領域（図５に示す二点鎖線で囲まれた領域）を打ち抜き加工することで、複数の個片８７に分割する。このとき、抵抗体領域８１１は抵抗体１と同一となる。シート状抵抗体８１を複数の個片８７に分割することで、抵抗体領域８１１を挟んだ両側に、抵抗体領域８１１と導通する一対の内部電極４１が形成される。一対の内部電極４１は、先述の導電層８４１に該当する。また、基板２、接着層３および保護膜５は、それぞれ先述のシート状基板８２、接着シート８３および保護膜体８５に該当する。
【００７２】
次いで、図１４に示すとおり、個片８７に、一対の内部電極４１を覆う中間電極４２と、中間電極４２を覆う外部電極４３とをそれぞれ形成する。中間電極４２を形成する工程では、一対の内部電極４１を覆う第１中間電極４２ａを形成する工程と、第１中間電極４２ａを覆う第２中間電極４２ｂを形成する工程とを含む。このとき、抵抗体１の第１側面１３と、抵抗体１の第２側面１４の一部とが、第１中間電極４２ａに覆われる。本実施形態においては、第１中間電極４２ａはＣｕめっき、第２中間電極４２ｂはＮｉめっき、外部電極４３はＳｎめっき、によりそれぞれ形成される。当該工程により、抵抗体１と導通する一対の電極４が形成される。以上の工程を経ることにより、抵抗器Ａ１が製造される。
【００７３】
次に、抵抗器Ａ１の作用効果について説明する。
【００７４】
本実施形態によれば、抵抗器Ａ１の抵抗体１の表面１１に、トリミング溝１５とは異なる、抵抗体１を貫通しない複数の溝１６が形成されている。複数の溝１６の形成に使用されるレーザトリミング装置は、抵抗体領域８１１（抵抗体１）の表面８１２（表面１１）に設定された複数の区画８１４の各々を、画像認識した上でレーザを照射するため、抵抗体領域８１１の表面８１２に等間隔の複数の溝１６を効率的に形成することが可能である。したがって、既存の製造設備を構成するレーザトリミング装置を活用しつつ、抵抗器Ａ１ごとに目標抵抗値をより高精度に調整することが可能となる。
【００７５】
複数の溝１６の方向を、抵抗体１を流れる電流の方向に対し直交する方向とすることで、複数の溝１６の方向を、抵抗体１を流れる電流の方向と同一方向とすることよりも相対的に面積が狭い断面が抵抗体１に形成される。よって、複数の溝１６の形成に伴う、抵抗体１の抵抗値の上昇率が著しく低下することを回避できる。したがって、複数の溝１６の形成による抵抗器Ａ１の抵抗値調整の効率低下を防ぐことができる。
【００７６】
複数の溝１６を形成する工程では、抵抗体領域８１１の表面８１２に設定された区画８１４ごとに、複数の溝１６が形成される。また、複数の溝１６は、抵抗体領域８１１の外側に位置する区画８１４から順に、抵抗体領域８１１の内側に向かって形成される。さらに、複数の溝１６は、抵抗体領域８１１の中央と、一対の内部電極４１のうち一方の内部電極４１との間に位置する区画８１４の後、抵抗体領域８１１の中央と、他方の内部電極４１との間に位置する区画８１４の順に、かつ交互に形成される。当該順序により複数の溝１６を形成することで、レーザの照射に伴う抵抗体領域８１１の熱集中が低減される。したがって、複数の溝１６の形成に伴って発生する温度ドリフトに起因した、抵抗体１の抵抗値上昇が低減されるため、抵抗器Ａ１の抵抗値の精度低下を回避することができる。
【００７７】
内部電極４１が保護膜５の一部を覆う構成とすることで、電極４の表面積をより広く確保することができる。したがって、抵抗器Ａ１の使用時において、抵抗体１から発せられた熱が、より外部に放熱されやすくなる。
【００７８】
図１５〜図２０は、本発明の他の実施形態などを示している。なお、これらの図において、先述した抵抗器Ａ１と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００７９】
〔第２実施形態〕
図１５〜図１８に基づき、本発明の第２実施形態にかかる抵抗器Ａ２について説明する。図１５は、抵抗器Ａ２を示す平面図である。図１６は、抵抗器Ａ２を示す底面図である。図１７は、図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。図２０は、シート状抵抗体８１の抵抗体領域８１１（抵抗器Ａ２の抵抗体１）の製造方法を示す平面図である。なお、図１５は、理解の便宜上、基板２および接着層３を省略している。また、図１６は、理解の便宜上、保護膜５を透視している。本実施形態においては、抵抗器Ａ２は、平面視矩形状である。
【００８０】
本実施形態の抵抗器Ａ２は、基板２の材質と、抵抗体１の平面視形状および配置形態とが、先述した抵抗器Ａ１と異なる。本実施形態においては、基板２は、ガラスエポキシ樹脂からなる。図６に示す接着シート８３を除いたシート状抵抗体８１（抵抗体１）と、ガラスエポキシ樹脂からなるシート状基板８２（基板２）とを高圧真空プレスによって圧着させることで、図１７に示すとおり、抵抗体１が基板２内に埋設される。当該圧着にあたっては、シート状抵抗体８１の搭載面８１３と、シート状基板８２の搭載面８２２とが互いに向き合った状態で圧着される。当該圧着により、図１７に示すとおり、抵抗体１の表面１１と、基板２の搭載面２２との高さが略同一となるように、抵抗体１を基板２の搭載面２２に搭載することができる。したがって、抵抗器Ａ２は、接着層３を備えていない。
【００８１】
本実施形態においては、抵抗体１の平面視形状は、サーペンタイン状である。当該形状の抵抗体１は、シート状抵抗体８１を、打ち抜き加工やフォトリソグラフィなどにより形状加工することで形成される。
【００８２】
本実施形態においては、複数の溝８１６は、図１８に示す抵抗体領域８１１の表面８１２に設定された複数の区画８１４（図１８に示す破線で囲まれた領域）ごとに形成される。このとき、複数の溝８１６は、区画８１４ａ、８１４ｂ、８１４ｃ、・・・、８１４ｎ、８１４ｏの順に形成される。抵抗体領域８１１の中央に位置する区画８１４ｏは、抵抗値の最終調整区画であり、当該区画において抵抗体領域８１１の抵抗値が目標抵抗値となった時点で、複数の溝８１６の形成を終了する。なお、抵抗体領域８１１の抵抗値の上昇率に応じて、区画８１４ｃ、８１４ｄ、８１４ｇ、８１４ｈ、８１４ｋおよび８１４ｌにおける複数の溝８１６の形成を省略することができる。
【００８３】
本実施形態によっても、複数の溝１６によって抵抗体１の抵抗値を調整することで、既存の製造設備を活用しつつ、抵抗器Ａ２ごとに目標抵抗値をより高精度に調整することが可能となる。また、抵抗体１を、基板２内に埋設された状態で基板２の搭載面２２に搭載することで、抵抗器Ａ２の厚さを、抵抗器Ａ１よりも相対的に薄くすることができる。さらに、抵抗体１の平面視形状をサーペンタイン状とすることで、抵抗器Ａ２の抵抗値を、抵抗器Ａ１よりも相対的に高くすることができる。したがって、抵抗器Ａ２の薄型化を図りつつ、より高電力に対応することが可能となる。
【００８４】
〔第３実施形態〕
図１９および図２０に基づき、本発明の第３実施形態にかかる抵抗器Ａ３について説明する。図１９は、抵抗器Ａ３を示す平面図である。図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。なお、図１９は、理解の便宜上、保護膜５を省略している。本実施形態においては、抵抗器Ａ３は、平面視矩形状である。
【００８５】
本実施形態の抵抗器Ａ３は、抵抗体１、接着層３および保護膜５の配置形態と、電極４の構成とが、先述した抵抗器Ａ１およびＡ２と異なる。また、抵抗器Ａ３は、抵抗器Ａ１およびＡ２と異なり、基板２を備えず、新たに熱伝導部６を備えている。
【００８６】
本実施形態においては、抵抗体１の表面１１は、図２０に示す上方を向いている。なお、抵抗体１の平面視形状および複数の溝１６の形成方法は、抵抗器Ａ２と同一である。また、本実施形態においては、抵抗体１の搭載面１２と、電極４の第１中間電極４２ａとが、互いに向き合った状態で配置されている。接着層３は、抵抗体１の搭載面１２と第１中間電極４２ａとの間に介在している。保護膜５の表面は、図２０に示す上方を向いている。
【００８７】
内部電極４１は、抵抗体１と導通する、互いに離間した一対の部位である。本実施形態においては、内部電極４１は、抵抗体１の第１側面１３と、抵抗体１の表面１１および搭載面１２のそれぞれ一部とを覆っている。また、本実施形態においては、内部電極４１は、たとえばＣｕめっき層、またはＡｕめっき層からなる。
【００８８】
第１中間電極４２ａは、内部電極４１と導通する、互いに離間した一対の部位である。図２０に示す第１中間電極４２ａの上面と、接着層３および内部電極４１とが、それぞれ互いに接している。本実施形態においては、第１中間電極４２ａは、内部電極４１と導通する機能に加え、抵抗体１を支持する機能を果たす。また、本実施形態においては、第１中間電極４２ａは、たとえばＣｕからなる金属板から形成される。第１中間電極４２ａの大きさは、抵抗器Ａ１およびＡ２よりも大とされている。
【００８９】
第２中間電極４２ｂは、内部電極４１および第１中間電極４２ａと導通する、互いに離間した一対の部位である。本実施形態においては、第２中間電極４２ｂは、内部電極４１および第１中間電極４２ａを覆っている。第２中間電極４２ｂは、たとえばＮｉめっき層からなる。外部電極４３は、第２中間電極４２ｂを覆う、互いに離間した一対の部位である。外部電極４３は、たとえばＳｎめっき層からなる。
【００９０】
熱伝導部６は、図１９に示す方向Ｘにおいて、一対の電極４に挟まれた部材である。熱伝導部６は、抵抗器Ａ３の使用時において、抵抗体１から発生する熱を外部に放熱する機能を果たす。本実施形態においては、図２０に示す熱伝導部６の上面と、接着層３とが、互いに接している。また、図１９に示す方向Ｘを向く熱伝導部６の側面と、第１中間電極４２ａとが、互いに接している。よって、本実施形態においては、熱伝導部６は、電気絶縁体でなければならない。また、熱伝導部６は、熱に強く、かつ熱伝導率が比較的高い材質であることが好ましい。したがって、本実施形態においては、熱伝導部６は、たとえばポリイミド樹脂からなる。
【００９１】
本実施形態によっても、複数の溝１６によって抵抗体１の抵抗値を調整することで、既存の製造設備を活用しつつ、抵抗器Ａ３ごとに目標抵抗値をより高精度に調整することが可能となる。また、抵抗器Ａ３は、基板２が省略された構成であることから、コスト縮減が可能である。さらに、抵抗器Ａ３の電極４の大きさは、抵抗器Ａ１およびＡ２よりも相対的に大であり、かつ抵抗器Ａ３は熱伝導部６を備えている。したがって、抵抗器Ａ３の使用時において抵抗体１から発生する熱の放熱効果を、抵抗器Ａ１およびＡ２よりも相対的に大きくすることができる。
【００９２】
本発明にかかる抵抗器は、先述した実施形態などに限定されるものではない。本発明にかかる抵抗器の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００９３】
Ａ１，Ａ２，Ａ３：抵抗器
１：抵抗体
１１：表面
１２：搭載面
１３：第１側面
１４：第２側面
１５：トリミング溝
１６：溝
２：基板
２１：主面
２２：搭載面
３：接着層
４：電極
４１：内部電極
４２：中間電極
４２ａ：第１中間電極
４２ｂ：第２中間電極
４３：外部電極
５：保護膜
６：熱伝導部
８１：シート状抵抗体
８１１：抵抗体領域
８１２：表面
８１３：搭載面
８１４ａ〜ｏ：区画
８１５：トリミング溝
８１６：溝
８２：シート状基板
８２１：主面
８２２：搭載面
８３：接着シート
８４１：導電層
８５：保護膜体
８７：個片
Ｘ，Ｙ：方向
Δｌ：間隔
ｔ：厚さ
【図１】
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【図２】
2020021948.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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