(57)【要約】【課題】高い設計の自由度を有しながら、抵抗値のばらつきが低減される抵抗素子を提供する。【解決手段】絶縁層１１ａ〜１１ｆは積層体を構成する。抵抗膜１２ａ〜１２ｃは絶縁層１１ｂ，１１ｄ，１１ｆ上に形成される。ソース用ビア導体１３ｂ〜１３ｅ，１４ｂ〜１４ｅおよび配線パターン１７ａ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｈは抵抗膜１２ａ〜１２ｃを並列接続させる。センス用ビア導体１５ｂ〜１５ｅ，１６ｂ〜１６ｅおよび配線パターン１７ｂ，１７ｃ，１７ｆ，１７ｇは、抵抗膜１２ａ〜１７ｃの間に形成され、隣の抵抗膜に接続される。ソース用ビア導体１３ｂ〜１３ｅ，１４ｂ〜１４ｅまたはセンス用ビア導体１５ｂ〜１５ｅ，１６ｂ〜１６ｅが抵抗膜１２ａ〜１２ｃに接続される位置は、各接続位置の間の抵抗値が所定の条件を満たすように、並んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層体を構成する複数の絶縁層と、
複数の前記絶縁層上に形成される抵抗膜と、
それぞれの前記抵抗膜を並列接続させる第１および第２のソース用導体と、
それぞれの前記抵抗膜の間に形成され、隣の前記抵抗膜に接続される第１および第２のセンス用導体とを備え、
前記第１のソース用導体、前記第１のセンス用導体、前記第２のセンス用導体および前記第２のソース用導体は、前記積層体の積層方向に見て、この順に配置され、
前記第１のソース用導体が接続される位置と前記第１のセンス用導体が接続される位置との間の前記抵抗膜による抵抗値をＲ１とし、前記第１のセンス用導体が接続される位置と前記第２のセンス用導体が接続される位置との間の前記抵抗膜による抵抗値をＲ２とし、前記第２のセンス用導体が接続される位置と前記第２のソース用導体が接続される位置との間の前記抵抗膜による抵抗値をＲ３として、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３はそれぞれの前記抵抗膜で等しい抵抗素子。
【請求項２】
前記抵抗膜を構成する第１の抵抗膜と第２の抵抗膜とは、異なる前記絶縁体層上に形成され、抵抗値Ｒ１は前記第１の抵抗膜と前記第２の抵抗膜とで異なる、請求項１に記載の抵抗素子。
【請求項３】
前記第１の抵抗膜と前記第２の抵抗膜とは積層方向に隣接し、
前記第１もしくは前記第２のソース用導体または前記第１もしくは前記第２のセンス用導体は、第１および第２のビア導体と配線パターンとを有し、
前記第１および前記第２のビア導体と前記配線パターンとは、前記第１の抵抗膜と前記第２の抵抗膜との間に形成され、
前記第１のビア導体の第１の端部は前記第１の抵抗膜に接続され、
前記第１のビア導体の第２の端部は、前記配線パターンにより前記第２のビア導体の第１の端部に接続され、
前記第２のビア導体の第２の端部は前記第２の抵抗膜に接続され、
前記第１のビア導体の位置は、前記積層体の積層方向に見て、前記第２のビア導体の位置と異なる、請求項２に記載の抵抗素子。
【請求項４】
前記抵抗膜と前記第１および前記第２のビア導体とはＮｉおよびＣｕを含み、
前記第１および前記第２のビア導体中のＮｉ成分の濃度は、前記第１の端部で比較的高く、前記第１の端部から前記第２の端部に向かって次第に低くなる傾斜構造を有している、請求項３に記載の抵抗素子。
【請求項５】
それぞれの前記抵抗膜の主面は矩形形状であり、
前記主面の第１の辺の長さはそれぞれの前記抵抗膜で等しく、
前記主面の第２の辺の長さは前記第１および前記第２の前記抵抗膜で異なる、請求項１ないし４のいずれかに記載の抵抗素子。
【請求項６】
それぞれの前記抵抗膜の主面は合同な矩形形状である、請求項１ないし４のいずれかに記載の抵抗素子。
【請求項７】
前記第１および前記第２のソース用導体ならびに前記第１および前記第２のセンス用導体が前記抵抗膜に接続される位置は、前記主面の長手方向に一直線に並び、前記主面の短手方向に平行な中心線に対して対称である、請求項５または６に記載の抵抗素子。
【請求項８】
前記第１および前記第２のソース用導体ならびに前記第１および前記第２のセンス用導体はそれぞれの前記抵抗膜の間に複数形成され、
前記第１のセンス用導体が前記抵抗膜に接続される位置は前記主面の短手方向に一直線に並び、
前記第２のセンス用導体が前記抵抗膜に接続される位置は前記主面の短手方向に一直線に並ぶ、請求項７に記載の抵抗素子。
【請求項９】
前記抵抗膜の一つが前記積層体の主面に形成される、請求項１ないし８のいずれかに記載の抵抗素子。
【請求項１０】
前記抵抗膜は両端に配線部を有し、
前記第１および前記第２のソース用導体は前記配線部に当接する、請求項１ないし９のいずれかに記載の抵抗素子。
【請求項１１】
前記第１および前記第２のセンス用導体が前記抵抗膜に当接する面積は、前記第１および前記第２のソース用導体が前記抵抗膜に当接する面積に比べて小さい、請求項１ないし１０のいずれかに記載の抵抗素子。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の抵抗素子を搭載する電流検出用モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体からなる抵抗素子およびそれを備える電流検出用モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
抵抗素子は、電流を検出するために用いられ、移動体通信端末等に内蔵される電源管理回路、電池残量検知回路等に実装される。このような抵抗素子では、低抵抗であること、抵抗値のばらつきが小さいこと、サイズが小さいこと等が要求される。
【０００３】
電流を検出するための抵抗素子として、例えば、図１４に示すものがある（特許文献１参照）。図１４は従来の抵抗素子１００を示す断面図である。抵抗素子１００は、絶縁層１１ａ，１１ｂ、抵抗膜１２、ソース用ビア導体１３，１４、センス用ビア導体１５，１６および外部電極１８ａ〜１８ｄを備える。絶縁層１１ａは絶縁層１１ｂ上に積層されている。絶縁層１１ａ上には外部電極１８ａ〜１８ｄが形成されている。絶縁層１１ａと絶縁層１１ｂとの間には抵抗膜１２が形成されている。外部電極１８ａはソース用ビア導体１３により、外部電極１８ｄはソース用ビア導体１４により、それぞれ抵抗膜１２に接続されている。外部電極１８ｂはセンス用ビア導体１５により、外部電極１８ｃはセンス用ビア導体１６により、それぞれ抵抗膜１２に接続されている。
【０００４】
抵抗素子１００を用いて以下のように電流を検出する。外部電極１８ａ，１８ｄを検出対象となる回路に接続し、外部電極１８ｂと外部電極１８ｃとの間の電圧を測定する。測定した電圧値と抵抗膜１２の抵抗値とから電流を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１４７１５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電流を検出するために用いる抵抗素子には、低い抵抗値が要求される。しかし、抵抗素子の抵抗値が従来に比べて低くなるように抵抗素子を構成する場合、抵抗素子を特別な構成としない限り、センス用ビア導体にも電流が流れる。そして、センス用ビア導体に用いられる材料は、通常、抵抗値のばらつきが大きい。このため、センス用ビア導体に含まれる抵抗成分が抵抗素子の抵抗値に影響することにより、抵抗素子の抵抗値のばらつきが大きくなるおそれがある。
【０００７】
一方、抵抗素子を実際に設計する際には、種々の条件を満たすように抵抗素子を設計する必要がある。このため、各抵抗膜の形状、ソース用ビア導体またはセンス用ビア導体の位置等をある程度自由に設計することができるように、抵抗素子の基本構成を定める必要がある。しかし、抵抗素子を上記の特別な構成とした場合、この設計の自由度が失われるおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、高い設計の自由度を有しながら、抵抗値のばらつきが低減される低抵抗の抵抗素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の抵抗素子は、絶縁層、抵抗膜、第１および第２のソース用導体ならびに第１および第２のセンス用導体を備える。複数の絶縁層は積層体を構成する。抵抗膜は複数の絶縁層上に形成される。第１および第２のソース用導体はそれぞれの抵抗膜を並列接続させる。第１および第２のセンス用導体は、それぞれの抵抗膜の間に形成され、隣の抵抗膜に接続される。第１のソース用導体、第１のセンス用導体、第２のセンス用導体および第２のソース用導体は、積層体の積層方向に見て、この順に配置される。第１のソース用導体が接続される位置と第１のセンス用導体が接続される位置との間の抵抗膜による抵抗値をＲ１とする。第１のセンス用導体が接続される位置と第２のセンス用導体が接続される位置との間の抵抗膜による抵抗値をＲ２とする。第２のセンス用導体が接続される位置と第２のソース用導体が接続される位置との間の抵抗膜による抵抗値をＲ３とする。Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３はそれぞれの抵抗膜で等しい。
【００１０】
この構成では、抵抗膜がソース用導体とセンス用導体とを介して並列接続されていることから、各抵抗膜が持つ抵抗値の逆数の和の逆数が抵抗素子の抵抗値となる。このため、抵抗素子の抵抗値を低くすることができる。また、抵抗値の比Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３が各抵抗膜で一定であるため、第１および第２のセンス用導体に電流がほとんど流れない。このため、第１および第２のセンス用導体に含まれる抵抗成分は、抵抗素子の抵抗特性にほとんど影響しない。この結果、抵抗素子の抵抗値のばらつきを低減することができる。また、抵抗値Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が上記の関係を有することを条件として、抵抗膜の形状等を自由に設計することができる。すなわち、高い設計の自由度を有しながら、抵抗値のばらつきが低減される低抵抗の抵抗素子を実現することができる。
【００１１】
（２）前記抵抗膜を構成する第１の抵抗膜と第２の抵抗膜とは、異なる前記絶縁体層上に形成される。抵抗値Ｒ１は第１の抵抗膜と第２の抵抗膜とで異なる。
【００１２】
（３）第１の抵抗膜と第２の抵抗膜とは積層方向に隣接する。第１もしくは第２のソース用導体または第１もしくは第２のセンス用導体は、第１および第２のビア導体と配線パターンとを有する。第１および第２のビア導体と配線パターンとは第１の抵抗膜と第２の抵抗膜との間に形成される。第１のビア導体の第１の端部は第１の抵抗膜に接続される。第１のビア導体の第２の端部は、配線パターンにより第２のビア導体の第１の端部に接続される。第２のビア導体の第２の端部は第２の抵抗膜に接続される。第１のビア導体の位置は、積層体の積層方向に見て、第２のビア導体の位置と異なる。
【００１３】
（４）抵抗膜と第１および第２のビア導体とはＮｉおよびＣｕを含む。第１および第２のビア導体中のＮｉ成分の濃度は、第１の端部で比較的高く、第１の端部から第２の端部に向かって次第に低くなる傾斜構造を有している。
この構成では、抵抗膜と第１および第２のビア導体とが狭い接続面積で接続されていても、強固な接続強度を得ることができる。
【００１４】
（５）それぞれの抵抗膜の主面は矩形形状である。前記主面の第１の辺の長さはそれぞれの抵抗膜で等しい。前記主面の第２の辺の長さは第１および第２の抵抗膜で異なる。
【００１５】
（６）それぞれの抵抗膜の主面は合同な矩形形状である。
【００１６】
（７）第１および第２のソース用導体ならびに第１および第２のセンス用導体が抵抗膜に接続される位置は、前記主面の長手方向に一直線に並び、前記主面の短手方向に平行な中心線に対して対称である。
【００１７】
（８）第１および第２のソース用導体ならびに第１および第２のセンス用導体はそれぞれの抵抗膜の間に複数形成される。第１のセンス用導体が抵抗膜に接続される位置は前記主面の短手方向に一直線に並ぶ。第２のセンス用導体が抵抗膜に接続される位置は前記主面の短手方向に一直線に並ぶ。
【００１８】
この構成では、第１および第２のソース用導体ならびに第１および第２のセンス用導体の抵抗成分が低減される。このため、抵抗膜と第１および第２のソース用導体ならびに第１および第２のセンス用導体との接続信頼性を向上させることができる。
【００１９】
（９）抵抗膜の一つが積層体の主面に形成される。
この構成では、積層体の主面に形成される抵抗膜の大きさをレーザトリミングで調整することができる。これにより、この抵抗膜の抵抗値を高精度で調整することができる。すなわち、抵抗素子を高精度で実現することができる。
【００２０】
（１０）抵抗膜は両端に配線部を有する。第１および第２のソース用導体は配線部に当接する。
この構成では、配線部とソース用導体との接続性が良い材料を配線部に用いる。また、低抵抗の材料を抵抗部に用いる。これにより、低抵抗の抵抗素子を実現しつつ、接続信頼性を向上させることができる。
【００２１】
（１１）第１および第２のセンス用導体が抵抗膜に当接する面積は、第１および第２のソース用導体が抵抗膜に当接する面積に比べて小さい。
この構成では、センス用導体が抵抗膜に接続される位置の精度が高くなる。また、センス用導体の抵抗値が大きくなる。このため、センス用導体に流れる電流は小さくなる。この結果、センス用導体に含まれる抵抗成分が抵抗素子の抵抗値に与える影響は小さくなる。これにより、抵抗素子の抵抗値のばらつきを低減することができる。また、ソース用導体の抵抗値は小さくなるため、低抵抗の抵抗素子を実現することができる。
【００２２】
（１２）本発明の電流検出用モジュールは本発明の抵抗素子を搭載する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、高い設計の自由度を有しながら、抵抗値のばらつきが低減される低抵抗の抵抗素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態に係る抵抗素子を示す分解平面図である。
【図２】第１の実施形態に係る抵抗素子を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る抵抗素子の要部を示す分解平面図である。
【図４】第１の実施形態に係る抵抗素子の等価回路図である。
【図５】第２の実施形態に係る抵抗素子の要部を示す分解平面図である。
【図６】第３の実施形態に係る抵抗素子の要部を示す分解平面図である。
【図７】第４の実施形態に係る抵抗素子の要部を示す分解平面図である。
【図８】第５の実施形態に係る抵抗素子の要部を示す分解平面図である。
【図９】図９（Ａ）は、第６の実施形態に係る抵抗素子の要部を示す分解平面図である。図９（Ｂ）は、抵抗膜とソース用ビア導体およびセンス用ビア導体との接続を示す要部断面図である。
【図１０】第７の実施形態に係る抵抗素子を示す分解図である。
【図１１】第７の実施形態に係る抵抗素子を示す断面図である。
【図１２】第８の実施形態に係る電流検出用モジュールを示す断面図である。
【図１３】第９の実施形態に係る抵抗素子の要部を示す分解平面図である。
【図１４】従来の抵抗素子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
《第１の実施形態》
本発明の第１の実施形態に係る抵抗素子１０について説明する。図１は抵抗素子１０を示す分解平面図である。図２は抵抗素子１０を示す断面図である。図３は抵抗素子１０の要部を示す分解平面図である。図１に示す抵抗素子１０は、絶縁層１１ａ〜１１ｆ、抵抗膜１２ａ〜１２ｃ、ソース用ビア導体１３ａ〜１３ｅ，１４ａ〜１４ｅ、センス用ビア導体１５ａ〜１５ｅ，１６ａ〜１６ｅ、配線パターン１７ａ〜１７ｈおよび外部電極１８ａ〜１８ｄを備える。
【００２６】
なお、ここで言う絶縁層には、例えば、ガラスエポキシ基板材料、ＢａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２を主成分とする低温焼成セラミックス等を使用しているが、これらの材料に限らず、目的を満足する材料を使用してもよい。同様に、抵抗膜には、Ｃｕを主成分とするＣｕ合金を使用しているが、目的を満足する材料を使用してもよい。
【００２７】
ソース用ビア導体１３ａ〜１３ｅ，１４ａ〜１４ｅは抵抗膜１２ａ〜１２ｃに電流を流すために用いられる。センス用ビア導体１５ａ〜１５ｅ，１６ａ〜１６ｅは抵抗膜１２ａ〜１２ｃに流れる電流を測定するために用いられる。
【００２８】
絶縁層１１ａ〜１１ｆは、この順に積層され、積層体を構成する。絶縁層１１ａは最上層となり、絶縁層１１ｆは最下層となる。絶縁層１１ａ上には外部電極１８ａ〜１８ｄが形成されている。絶縁層１１ｂ上には抵抗膜１２ａが形成されている。絶縁層１１ｃ上には配線パターン１７ａ〜１７ｄが形成され、各ビア導体間の電気的接続を行っている。絶縁層１１ｄ上には抵抗膜１２ｂが形成されている。絶縁層１１ｅ上には配線パターン１７ｅ〜１７ｈが形成され、各ビア導体間の電気的接続を行っている。絶縁層１１ｆ上には抵抗膜１２ｃが形成されている。
【００２９】
外部電極１８ａはソース用ビア導体１３ａにより抵抗膜１２ａに接続されている。抵抗膜１２ａはソース用ビア導体１３ｂにより配線パターン１７ａの第１の端部に接続されている。抵抗膜１２ａとソース用ビア導体１３ｂとが接続される位置は、平面視して、抵抗膜１２ａとソース用ビア導体１３ａとが接続される位置と同一である。以下、この位置を接続位置１３１ａとし、図３に示した。
【００３０】
配線パターン１７ａの第２の端部はソース用ビア導体１３ｃにより抵抗膜１２ｂに接続されている。抵抗膜１２ｂはソース用ビア導体１３ｄにより配線パターン１７ｅの第１の端部に接続されている。抵抗膜１２ｂとソース用ビア導体１３ｃとが接続される位置は、平面視して、抵抗膜１２ｂとソース用ビア導体１３ｄとが接続される位置と同一である。以下、この位置を接続位置１３１ｂとし、図３に示した。
【００３１】
配線パターン１７ｅの第２の端部はソース用ビア導体１３ｅにより抵抗膜１２ｃに接続されている。以下、抵抗膜１２ｃとソース用ビア導体１３ｅとが接続される位置を接続位置１３１ｃとし、図３に示した。
【００３２】
抵抗膜１２ａ〜１２ｃおよび外部電極１８ｄは、ソース用ビア導体１４ａ〜１４ｅおよび配線パターン１７ｄ，１７ｈにより、上記と同様に接続されている。すなわち、抵抗膜１２ａ〜１２ｃは並列接続されている。以下、ソース用ビア導体１４ａと抵抗膜１２ａとが接続される位置を接続位置１４１ａとする。ソース用ビア導体１４ｃと抵抗膜１２ｂとが接続される位置を接続位置１４１ｂとする。ソース用ビア導体１４ｅと抵抗膜１２ｃとが接続される位置を接続位置１４１ｃとする。なお、接続位置１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ，はいずれも図３に示されている。
【００３３】
抵抗膜１２ａ〜１２ｃおよび外部電極１８ｂは、センス用ビア導体１５ａ〜１５ｅおよび配線パターン１７ｂ，１７ｆにより、上記と同様に接続されている。以下、センス用ビア導体１５ａと抵抗膜１２ａとが接続される位置を接続位置１５１ａとする。センス用ビア導体１５ｃと抵抗膜１２ｂとが接続される位置を接続位置１５１ｂとする。センス用ビア導体１５ｅと抵抗膜１２ｃとが接続される位置を接続位置１５１ｃとする。なお、接続位置１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃ，はいずれも図３に示されている。
【００３４】
抵抗膜１２ａ〜１２ｃおよび外部電極１８ｃは、センス用ビア導体１６ａ〜１６ｅおよび配線パターン１７ｃ，１７ｇにより、上記と同様に接続されている。以下、センス用ビア導体１６ａと抵抗膜１２ａとが接続される位置を接続位置１６１ａとする。センス用ビア導体１６ｃと抵抗膜１２ｂとが接続される位置を接続位置１６１ｂとする。センス用ビア導体１６ｅと抵抗膜１２ｃとが接続される位置を接続位置１６１ｃとする。なお、接続位置１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃ，はいずれも図３に示されている。
【００３５】
ソース用ビア導体１３ｂ〜１３ｅおよび配線パターン１７ａ，１７ｅは本発明の第１のソース用導体を構成する。ソース用ビア導体１４ｂ〜１４ｅおよび配線パターン１７ｄ，１７ｈは本発明の第２のソース用導体を構成する。センス用ビア導体１５ｂ〜１５ｅおよび配線パターン１７ｂ，１７ｆは本発明の第１のセンス用導体を構成する。センス用ビア導体１６ｂ〜１６ｅおよび配線パターン１７ｃ，１７ｇは本発明の第２のセンス用導体を構成する。
【００３６】
抵抗膜１２ａは本発明の第１の抵抗膜に相当し、抵抗膜１２ｂは本発明の第２の抵抗膜に相当する。ソース用ビア導体１３ｂは本発明の第１のビア導体に相当し、ソース用ビア導体１３ｃは本発明の第２のビア導体に相当する。
【００３７】
ソース用ビア導体１３ｂの端部のうち抵抗膜１２ａに接続される端部は、本発明の「第１のビア導体の第１の端部」に相当する。ソース用ビア導体１３ｂの端部のうち配線パターン１７ａに接続される端部は、本発明の「第１のビア導体の第２の端部」に相当する。
【００３８】
ソース用ビア導体１３ｃの端部のうち配線パターン１７ａに接続される端部は、本発明の「第２のビア導体の第１の端部」に相当する。ソース用ビア導体１３ｃの端部のうち抵抗膜１２ｂに接続される端部は、本発明の「第２のビア導体の第２の端部」に相当する。
【００３９】
抵抗膜１２ａ〜１２ｃの主面は矩形形状である。以下、抵抗膜の主面の短手方向の長さを抵抗膜の幅と称し、抵抗膜の主面の長手方向の長さを抵抗膜の長さと称する。抵抗膜１２ａ〜１２ｃの幅は等しく、抵抗膜１２ａ〜１２ｃの長さはこの順に長くなっている。抵抗膜１２ａ〜１２ｃの幅は本発明の「第１の辺の長さ」に相当する。抵抗膜１２ａ〜１２ｃの長さは本発明の「第２の辺の長さ」に相当する。
【００４０】
図３に示すように、接続位置１３１ａ，１５１ａ，１６１ａ，１４１ａは、抵抗膜１２ａの主面の長手方向に一直線にこの順で並ぶとともに、抵抗膜１２ａの主面の短手方向に平行な中心線に対して対称に並んでいる。接続位置１３１ｂ，１５１ｂ，１６１ｂ，１４１ｂは抵抗膜１２ｂ上に同様に並んでいる。接続位置１３１ｃ，１５１ｃ，１６１ｃ，１４１ｃは抵抗膜１２ｃ上に同様に並んでいる。
【００４１】
接続位置１３１ａと接続位置１４１ａとの距離をａ１とし、接続位置１５１ａと接続位置１６１ａとの距離をｂ１とする。接続位置１３１ｂと接続位置１４１ｂとの距離をａ２とし、接続位置１５１ｂと接続位置１６１ｂとの距離をｂ２とする。接続位置１３１ｃと接続位置１４１ｃとの距離をａ３とし、接続位置１５１ｃと接続位置１６１ｃとの距離をｂ３とする。そうすると、ｂ１／ａ１＝ｂ２／ａ２＝ｂ３／ａ３の関係が成立している。すなわち、ソース用ビア導体間の距離に対するセンス用ビア導体間の距離の比は、各抵抗膜で等しくなっている。
【００４２】
図４は抵抗素子１０の等価回路図である。抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３はこの順で直列に接続されている。抵抗Ｒ２１〜Ｒ２３はこの順で直列に接続されている。抵抗Ｒ３１〜Ｒ３３はこの順で直列に接続されている。直列に接続されたこれらの抵抗は、抵抗Ｒ４１〜Ｒ４４を介してまたは直接に、接続されている。
【００４３】
抵抗Ｒ１１は接続位置１３１ａと接続位置１５１ａとの間の抵抗に起因する。抵抗Ｒ１２は接続位置１５１ａと接続位置１６１ａとの間の抵抗に起因する。抵抗Ｒ１３は接続位置１６１ａと接続位置１４１ａとの間の抵抗に起因する。抵抗Ｒ２１は接続位置１３１ｂと接続位置１５１ｂとの間の抵抗に起因する。抵抗Ｒ２２は接続位置１５１ｂと接続位置１６１ｂとの間の抵抗に起因する。抵抗Ｒ２３は接続位置１６１ｂと接続位置１４１ｂとの間の抵抗に起因する。抵抗Ｒ３１は接続位置１３１ｃと接続位置１５１ｃとの間の抵抗に起因する。抵抗Ｒ３２は接続位置１５１ｃと接続位置１６１ｃとの間の抵抗に起因する。抵抗Ｒ３３は接続位置１６１ｃと接続位置１４１ｃとの間の抵抗に起因する。抵抗Ｒ４１〜４４は、各センス用ビア導体に含まれる抵抗成分に起因する。なお、各ソース用ビア導体が持つ抵抗値は、各ソース用ビア導体に係る接続位置と各センス用ビア導体に係る接続位置との間の抵抗に織り込まれるほど、小さい。このため、各ソース用ビア導体に含まれる抵抗成分は、各センス用ビア導体が持つ抵抗値に影響しない。
【００４４】
ところで、導体の抵抗値はρＬ／Ａで表される。ここで、ρは導体の電気抵抗率であり、Ｌは導体の長さであり、Ａは導体の断面積である。このため、抵抗Ｒ１１の抵抗値は、接続位置１３１ａと接続位置１５１ａとの間の距離に比例し、抵抗膜１２ａの幅および厚さに反比例する。抵抗Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ２１〜Ｒ２３，Ｒ３１〜Ｒ３３の抵抗値も同様である。
【００４５】
上記のように、各抵抗膜上の各接続位置は、抵抗膜の主面の長手方向に一直線に並ぶとともに、抵抗膜の主面の短手方向に平行な中心線に対して対称に並んでいる。また、ｂ１／ａ１＝ｂ２／ａ２＝ｂ３／ａ３の関係が成立している。
また、抵抗膜１２ａは矩形状平板であり、抵抗膜１２ａの幅および厚さは位置によらず一定である。抵抗膜１２ｂ，１２ｃの幅および厚さも同様である。
【００４６】
このため、抵抗Ｒ１１の抵抗値をＲ１１と表し、他の抵抗の抵抗値も同様に表すと、Ｒ１１：Ｒ１２：Ｒ１３＝Ｒ２１：Ｒ２２：Ｒ２３＝Ｒ３１：Ｒ３２：Ｒ３３の関係が成立している。抵抗値Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ３１は本発明の抵抗値Ｒ１に相当する。抵抗値Ｒ１２，Ｒ２２，Ｒ３２は本発明の抵抗値Ｒ２に相当する。抵抗値Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ３３は本発明の抵抗値Ｒ３に相当する。
【００４７】
抵抗素子１０を用いて以下のように電流を検出する。測定対象の電流が抵抗膜１２ａ〜１２ｃに流れるように、外部電極１８ａ，１８ｄを用いて、測定対象の電流が流れる回路に抵抗素子１０を接続する。そして、外部電極１８ｂと外部電極１８ｃとの間の電圧を測定する。測定した電圧値と抵抗値Ｒ１２，Ｒ２２，Ｒ３２とから電流を検出する。
【００４８】
第１の実施形態によれば、抵抗素子１０は抵抗膜１２ａ〜１２ｃが並列に接続されている。これにより、抵抗素子の抵抗値は各抵抗膜の抵抗値の逆数の和の逆数となるため、抵抗素子の抵抗値を低くすることができる。
【００４９】
また、上記のように、Ｒ１１：Ｒ１２：Ｒ１３＝Ｒ２１：Ｒ２２：Ｒ２３＝Ｒ３１：Ｒ３２：Ｒ３３の関係が成立している。これにより、抵抗Ｒ４１〜Ｒ４４の端子間の電位差はほぼ０となり、抵抗Ｒ４１〜Ｒ４４には電流がほとんど流れない。このため、抵抗Ｒ４１〜Ｒ４４、すなわち、センス用ビア導体１５ｂ〜１５ｅ，１６ｂ〜１６ｅに含まれる抵抗成分は、抵抗素子１０の抵抗特性にほとんど影響しない。この結果、抵抗素子１０の抵抗値のばらつきを低減することができる。
【００５０】
また、抵抗値Ｒ１１〜Ｒ１３，Ｒ２１〜Ｒ２３，Ｒ３１〜Ｒ３３が上記の関係を有することを条件として、抵抗膜１２ａ〜１２ｃの形状等を自由に設計することができる。
すなわち、抵抗素子１０では、高い設計の自由度を有しながら、抵抗値のばらつきが低減される低抵抗の抵抗素子を実現することができる。
【００５１】
また、各抵抗膜、各ソース用ビア導体および各センス用ビア導体はＮｉおよびＣｕを含む。そして、ソース用ビア導体およびセンス用ビア導体中のＮｉ成分の濃度は、抵抗膜に接続されている第１の端部で比較的高く、第１の端部から第２の端部に向かって次第に低くなる傾斜構造を有している。この構成により、抵抗膜とソース用ビア導体またはセンス用ビア導体とが狭い接続面積で接続されていても、強固な接続強度を得ることができる。
【００５２】
また、各ソース用ビア導体および各センス用ビア導体を各抵抗膜に接続することにより、抵抗素子１０を４端子構造にしている。このため、抵抗膜に電流を流すための経路と抵抗膜に流れる電流を測定するための経路とが分離される。これにより、配線の引き回しが減るため、小型化を実現することができる。
【００５３】
また、各センス用ビア導体は各ソース用ビア導体に比べて細く形成されている。この構成では、センス用ビア導体が抵抗膜に接続される位置の精度が高くなる。また、センス用ビア導体の抵抗値は大きくなる。このため、センス用ビア導体には電流がより流れにくくなる。この結果、センス用ビア導体に含まれる抵抗成分が抵抗素子の抵抗値に与える影響は、小さくなる。これにより、抵抗素子の抵抗値のばらつきを低減することができる。また、ソース用ビア導体の抵抗値は小さくなるため、低抵抗の抵抗素子を実現することができる。
【００５４】
なお、並列に接続される抵抗膜は３つに限定されない。並列に接続される抵抗膜は、２つでもよいし、４つ以上でもよい。
【００５５】
《第２の実施形態》
本発明の第２の実施形態に係る抵抗素子２０について説明する。図５は抵抗素子２０の要部を示す分解平面図であり、接続位置は図３に準拠する形となっている。抵抗素子２０は、第１の実施形態に係る抵抗膜１２ａ〜１２ｃに代えて、抵抗膜２２ａ〜２２ｃを備える。
【００５６】
抵抗膜２２ａ〜２２ｃの長さは等しく、抵抗膜２２ａ〜２２ｃの幅はこの順に狭くなっている。抵抗膜２２ａ〜２２ｃの長さは本発明の「第１の辺の長さ」に相当する。抵抗膜２２ａ〜２２ｃの幅は本発明の「第２の辺の長さ」に相当する。
【００５７】
各ソース用ビア導体および各センス用ビア導体が各抵抗膜に接続される位置は、各接続位置の間の抵抗値が第１の実施形態と同様の条件を満たすように、並んでいる。その他の構成は第１の実施形態に係る構成と同様である。
【００５８】
なお、抵抗膜１２ａの幅は位置によらず一定であるので、抵抗値の比Ｒ１１：Ｒ１２：Ｒ１３は抵抗膜１２ａの幅に依存しない。抵抗値の比Ｒ２１：Ｒ２２：Ｒ２３，Ｒ３１：Ｒ３２：Ｒ３３についても同様である。このため、第１の実施形態と同様に、Ｒ１１：Ｒ１２：Ｒ１３＝Ｒ２１：Ｒ２２：Ｒ２３＝Ｒ３１：Ｒ３２：Ｒ３３の関係が成立している。
第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
《第３の実施形態》
本発明の第３の実施形態に係る抵抗素子３０について説明する。図６は抵抗素子３０の要部を示す分解平面図であり、接続位置は図３に準拠する形となっている。抵抗素子３０は、第１の実施形態に係る抵抗膜１２ａ〜１２ｃに代えて、抵抗膜３２ａ〜３２ｃを備える。抵抗膜３２ａ〜３２ｃの長さはこの順に長くなり、抵抗膜３２ａ〜３２ｃの幅はこの順に狭くなっている。その他の構成は第１の実施形態に係る構成と同様である。第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
《第４の実施形態》
本発明の第４の実施形態に係る抵抗素子４０について説明する。図７は抵抗素子４０の要部を示す分解平面図であり、接続位置は図３に準拠する形となっている。抵抗素子４０は、第１の実施形態に係る抵抗膜１２ａ〜１２ｃに代えて、抵抗膜４２ａ〜４２ｃを備える。抵抗膜４２ａ〜４２ｃの主面は合同な矩形形状となっている。
【００６１】
各ソース用ビア導体および各センス用ビア導体が各抵抗膜に接続される位置は、各接続位置の間の抵抗値が第１の実施形態と同様の条件を満たすように、並んでいる。その他の構成は第１の実施形態に係る構成と同様である。
第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
《第５の実施形態》
本発明の第５の実施形態に係る抵抗素子５０について説明する。図８は抵抗素子５０の要部を示す分解平面図である。抵抗素子５０は、第１の実施形態に係る抵抗素子１０に比べて、より多くのソース用ビア導体およびセンス用ビア導体を備える。接続位置１３１ａ〜１３１ｆ，１４１ａ〜１４１ｆは、各ソース用ビア導体が各抵抗膜に接続される位置を示している。接続位置１５１ａ〜１５１ｆ，１６１ａ〜１６１ｆは、各センス用ビア導体が各抵抗膜に接続される位置を示している。接続位置１３１ｇ，１３１ｈ，１４１ｇ，１４１ｈは、各ソース用ビア導体が各外部電極に接続される位置を示している。接続位置１５１ｇ，１５１ｈ，１６１ｇ，１６１ｈは、各センス用ビア導体が各外部電極に接続される位置を示している。各抵抗膜および各外部電極は、第１の実施形態と同様に、各ソース用ビア導体および各センス用ビア導体により接続されている。
【００６３】
接続位置１３１ａ，１３１ｄの組を第１の接続位置とし、接続位置１４１ａ，１４１ｄの組を第２の接続位置とし、接続位置１５１ａ，１５１ｄの組を第３の接続位置とし、接続位置１６１ａ，１６１ｄの組を第４の接続位置とする。そうすると、第１ないし第４の接続位置は抵抗膜１２ａの主面の長手方向に一直線にこの順で並んでいる。
【００６４】
第１の接続位置に含まれる接続位置１３１ａ，１３１ｄは抵抗膜１２ａの主面の短手方向に一直線に並んでいる。第２ないし第４の接続位置に含まれる各接続位置も、同様に、抵抗膜１２ａの主面の短手方向に一直線に並んでいる。
【００６５】
接続位置１３１ｂ〜１６１ｂ，１３１ｅ〜１６１ｅは抵抗膜１２ｂ上に同様に並んでいる。接続位置１３１ｃ〜１６１ｃ，１３１ｆ〜１６１ｆは抵抗膜１２ｃ上に同様に並んでいる。
【００６６】
なお、第１ないし第４の接続位置に含まれる各接続位置は、抵抗膜の主面の短手方向に３つ以上一直線に並んでもよい。また、第１または第２の接続位置に含まれる各接続位置（ソース用ビア導体に係る接続位置）は、第１ないし第４の接続位置の間の抵抗値が第１の実施形態と同様の条件を満たす限り、抵抗膜の主面の短手方向に延伸する屈曲線に沿って一列に並んでもよい。
【００６７】
第５の実施形態によれば、第１の実施形態に比べて、より多くのソース用ビア導体およびセンス用ビア導体を備える。これにより、センス用ビア導体およびセンス用ビア導体の抵抗成分が低減される。このため、抵抗膜とソース用ビア導体およびセンス用ビア導体との接続信頼性を向上させることができる。また、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
《第６の実施形態》
本発明の第６の実施形態に係る抵抗素子６０について説明する。図９（Ａ）は、抵抗素子６０の要部を示す分解平面図である。図９（Ｂ）は、抵抗膜とソース用ビア導体およびセンス用ビア導体との接続を示す要部断面図であり、接続位置は図３に準拠する形となっている。
【００６９】
抵抗素子６０は、第１の実施形態に係る抵抗膜１２ａ〜１２ｃに代えて、抵抗膜６２ａ〜６２ｃを備える。抵抗膜６２ａは抵抗部６２１ａおよび配線部６２２ａ，６２３ａを有する。配線部６２２ａ，６２３ａは抵抗部６２１ａの両端に接続されている。抵抗膜６２ｂ，６２ｃは抵抗膜６２ａと同様に構成されている。図９に示すように、各ソース用ビア導体は各配線部に当接している。各センス用ビア導体は各抵抗部に当接している。
【００７０】
抵抗素子６０においても、各接続位置の間の抵抗値が第１の実施形態と同様の条件を満たすように、各接続位置の間の距離、各配線部の抵抗値等が調整されている。その他の構成は第１の実施形態に係る構成と同様である。
【００７１】
第６の実施形態によれば、配線部とソース用ビア導体との接続性が良い材料を配線部に用いる。また、低抵抗の材料を抵抗部に用いる。これにより、低抵抗の抵抗素子を実現しつつ、接続信頼性を向上させることができる。また、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
《第７の実施形態》
本発明の第７の実施形態に係る抵抗素子７０について説明する。図１０は抵抗素子７０を示す分解図である。図１１は抵抗素子７０を示す断面図である。なお、図１０に示す２つの絶縁層１１ｄは、図１１に示すように、絶縁層１１ｄの上面側および下面側を表している。抵抗素子１０は、絶縁層１１ａ〜１１ｄ、抵抗膜７２ａ〜７２ｃ、ソース用ビア導体１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄ、センス用ビア導体１５ａ〜１５ｄ，１６ａ〜１６ｄ、配線パターン１７ａ〜１７ｄおよび外部電極１８ａ〜１８ｄを備える。
【００７３】
絶縁層１１ａ〜１１ｄはこの順に積層され、積層体を構成する。絶縁層１１ａは最上層となり、絶縁層１１ｄは最下層となる。絶縁層１１ａ上には外部電極１８ｂ，１８ｃが形成されている。絶縁層１１ｂ上には抵抗膜７２ａが形成されている。絶縁層１１ｃ上には抵抗膜７２ｂが形成されている。絶縁層１１ｄ上には配線パターン１７ａ〜１７ｄが形成されている。絶縁層１１ｄの下面には抵抗膜７２ｃおよび外部電極１８ａ，１８ｄが形成されている。
【００７４】
抵抗膜７２ａはソース用ビア導体１３ｂにより抵抗膜７２ｂ接続されている。抵抗膜７２ｂはソース用ビア導体１３ｃにより配線パターン１７ａに接続されている。抵抗膜７２ｂとソース用ビア導体１３ｂとが接続される位置は、平面視して、抵抗膜７２ｂとソース用ビア導体１３ｃとが接続される位置と同一である。配線パターン１７ａの第１の端部はソース用ビア導体１３ａにより外部電極１８ａに接続されている。配線パターン１７ａの第２の端部はソース用ビア導体１３ｄにより抵抗膜７２ｃに接続されている。抵抗膜７２ａ〜７２ｃおよび外部電極１８ｄは、ソース用ビア導体１４ａ〜１４ｄおよび配線パターン１７ｄにより、上記と同様に接続されている。
【００７５】
外部電極１８ｂはセンス用ビア導体１５ａにより抵抗膜７２ａに接続されている。抵抗膜７２ａはセンス用ビア導体１５ｂにより抵抗膜７２ｂに接続されている。抵抗膜７２ｂはセンス用ビア導体１５ｃにより配線パターン１７ｂの第１の端部に接続されている。抵抗膜７２ａとセンス用ビア導体１５ａとが接続される位置は、平面視して、抵抗膜７２ａとセンス用ビア導体１５ｂとが接続される位置と同一である。抵抗膜７２ｂとセンス用ビア導体１５ｂとが接続される位置は、平面視して、抵抗膜７２ｂとセンス用ビア導体１５ｃとが接続される位置と同一である。配線パターン１７ｂの第２の端部はセンス用ビア導体１５ｄにより抵抗膜７２ｃに接続されている。抵抗膜７２ａ〜７２ｃおよび外部電極１８ｃは、センス用ビア導体１６ａ〜１６ｄおよび配線パターン１７ｃにより、上記と同様に接続されている。
【００７６】
抵抗膜７２ａ，７２ｂの主面は合同な矩形形状である。抵抗膜７２ｃの主面は矩形形状であり、抵抗膜７２ｃの長さおよび幅は抵抗膜７２ａ，７２ｂに比べて短くなっている。各ソース用ビア導体および各センス用ビア導体が各抵抗膜に接続される位置は、各接続位置の間の抵抗値が第１の実施形態と同様の条件を満たすように、並んでいる。
【００７７】
第７の実施形態によれば、抵抗膜７２ｃが積層体の下面に露出している。このため、抵抗膜７２ｃの大きさをレーザトリミングで調整することができる。これにより、抵抗膜７２ｃの抵抗値を高精度で調整することができる。また、低抵抗の抵抗膜７２ａ，７２ｂと高抵抗の抵抗膜７２ｃとが並列に接続されている。このため、抵抗膜７２ａ，７２ｂが抵抗素子７０の抵抗値に主に寄与する。この結果、抵抗膜７２ｃの抵抗値を調整することにより、抵抗素子７０の抵抗値を微調整することができる。すなわち、抵抗素子を高精度で実現することができる。
【００７８】
また、抵抗膜７２ｃから積層体の外部に直接放熱されるため、抵抗素子７０の放熱性を向上させることができる。さらに、設計の自由度を利用して、抵抗膜７２ｃを小さく形成することにより、外部電極１８ａ，１８ｄを形成するための面積を確保することができる。
また、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７９】
《第８の実施形態》
本発明の第８の実施形態に係る電流検出用モジュール８１について説明する。図１２は電流検出用モジュール８１を示す断面図である。電流検出用モジュール８１は抵抗素子８０および電流検出用ＩＣ８９を備える。
【００８０】
抵抗素子８０の構成は、外部電極１８ａ，１８ｄおよびソース用ビア導体１３ａ，１４ａの配置を除いて、第１の実施形態に係る抵抗素子１０の構成と同様である。外部電極１８ａ，１８ｄは積層体の下面（絶縁層１１ｆの下面）に形成されている。外部電極１８ａはソース用ビア導体１３ａにより抵抗膜１２ｃに接続されている。外部電極１８ｄはソース用ビア導体１４ａにより抵抗膜１２ｃに接続されている。電流検出用ＩＣ８９は外部電極１８ｂ，１８ｃに接続されている。電流検出用ＩＣ８９は、外部電極１８ｂと外部電極１８ｃとの間の電圧を測定し、測定した電圧値と抵抗膜１２ａ〜１２ｃの抵抗値とから電流を検出する。
【００８１】
第８の実施形態によれば、外部電極１８ａ，１８ｄを所望の回路に接続することにより、その回路に流れる電流を検出することができる。また、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
《第９の実施形態》
本発明の第９の実施形態に係る抵抗素子９０について説明する。図１３は抵抗素子９０の要部を示す分解平面図である。抵抗素子９０は、第１の実施形態に係る抵抗膜１２ａ〜１２ｃに代えて、抵抗膜９２ａ〜９２ｃを備える。
【００８３】
抵抗膜９２ａ〜９２ｃの主面は略矩形形状である。抵抗膜９２ａ〜９２ｃの幅は、両端で広く、中央部で狭くなっている。抵抗膜９２ａ〜９２ｃの長さはこの順に長くなっている。抵抗膜９２ａ〜９２ｃの主面は、この主面の短手方向に平行な中心線に対して対称である。各ソース用ビア導体および各センス用ビア導体が各抵抗膜に接続される位置は、各接続位置の間の抵抗値が第１の実施形態と同様の条件を満たすように、並んでいる。その他の構成は第１の実施形態と同様である。なお、第５の実施形態のように、各ソース用ビア導体を多く形成してもよい。
【００８４】
第９の実施形態では、抵抗膜９２ａ〜９２ｃの中央部の幅を狭くすることで、抵抗膜９２ａ〜９２ｃが形成されている層のレイアウトの自由度を上げることができる。また、各センス用ビア導体が形成されている箇所で、抵抗膜９２ａ〜９２ｃの幅が広いので、各ソース用ビア導体のビア径を大きくすることができる。このため、各ソース用ビア導体の接続信頼性を向上させることができる。
また、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
なお、今回開示した上記の実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００８６】
Ｒ１１〜Ｒ１３，Ｒ２１〜Ｒ２３，Ｒ３１〜Ｒ３３，Ｒ４１〜Ｒ４４…抵抗
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０，１００…抵抗素子
１１ａ〜１１ｆ…絶縁層
１２，１２ａ〜１２ｃ，２２ａ〜２２ｃ，３２ａ〜３２ｃ，４２ａ〜４２ｃ，６２ａ〜６２ｃ，７２ａ〜７２ｃ，９２ａ〜９２ｃ…抵抗膜
１３，１３ａ〜１３ｅ，１４，１４ａ〜１４ｅ…ソース用ビア導体
１５，１５ａ〜１５ｅ，１６，１６ａ〜１６ｅ…センス用ビア導体
１７ａ〜１７ｈ…配線パターン
１８ａ〜１８ｄ…外部電極
８１…電流検出用モジュール
８９…電流検出用ＩＣ
１３１ａ〜１３１ｈ，１４１ａ〜１４１ｈ，１５１ａ〜１５１ｈ，１６１ａ〜１６１ｈ…接続位置
６２１ａ…抵抗部
６２２ａ，６２３ａ…配線部
【図１】
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【図２】
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【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】
2014207279.tif 000012
【図１１】
2014207279.tif 000013
【図１２】
2014207279.tif 000014
【図１３】
2014207279.tif 000015
【図１４】
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