(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗器において、
第１の端子部と第２の対向端子部と、
前記第１の端子部と第２の対向端子部間に配置された少なくとも４つの抵抗体セグメントからなる自立型抵抗体と、
２つの前記抵抗体セグメントを分離する少なくとも１つの分離用導電ストリップと、
前記第１の端子部と第２の対向端子部間に設けられ、かつ、少なくとも２つの抵抗体セグメントを分離する少なくとも１つのオープンエリアと、
を備え、
前記少なくとも４つの抵抗体セグメントに分離することにより前記抵抗器中の熱拡散を促進するように構成されている
ことを特徴とする抵抗器。
【請求項２】
前記第１の端子部は第１の外側金属ストリップから形成され、前記自立型抵抗体は中間ストリップから形成され、前記第２の対向端子部は第２の対向外側金属ストリップから形成されており、これら３つのストリップは互いに連結されている
ことを特徴とする請求項１に記載の抵抗器。
【請求項３】
前記中間ストリップは導電性材料で被覆された抵抗性材料を備え、導電性材料の一部は、エッチングにより除去されている
ことを特徴とする請求項２に記載の抵抗器。
【請求項４】
伝熱性の電気絶縁性材料で前記自立型抵抗体に接合されることによって、前記自立型抵抗体と短絡することなく機械的に接続されたヒートシンクタブと、
前記自立型抵抗体をケーシングするモールド成形体
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の抵抗器。
【請求項５】
前記自立型抵抗体は金属ストリップ型の抵抗体であることを特徴とする請求項１に記載の抵抗器。
【請求項６】
抵抗器の製造方法において、
第１の端子部と第２の対向端子部、および第１の端子部と第２の対向端子部間に配置された自立型抵抗体を提供する連結型金属ストリップを形成する形成ステップであって、前記第１の端子部は第１の外側金属ストリップから形成され、前記自立型抵抗体は中間ストリップから形成され、前記第２の対向端子部は第２の対向外側金属ストリップから形成されており、これら３つのストリップを互いに連結して前記連結型金属ストリップを形成する形成ステップと、
前記第１の端子部と第２の対向端子部間に配置された前記自立型抵抗体を少なくとも４つの抵抗体セグメントに分離する分離ステップであって、２つの前記抵抗体セグメントを分離する少なくとも１つの分離用導電ストリップを設けると共に、前記第１の端子部と第２の対向端子部間に少なくとも１つのオープンエリアを設け、少なくとも２つの抵抗体セグメントを分離することによって、前記少なくとも４つの抵抗体セグメントに分離する分離ステップ
を備え、
前記少なくとも４つの抵抗体セグメントに分離することにより前記抵抗器中の熱拡散を促進することを特徴とする抵抗器の製造方法。
【請求項７】
前記自立型抵抗体を伝熱性の電気絶縁性材料でヒートシンクタブに接合する接合ステップを備え、この接合ステップによって、ヒートシンクタブと前記自立型抵抗体を短絡させることなく機械的に接続する
ことを特徴とする請求項６に記載の抵抗器の製造方法。
【請求項８】
前記自立型抵抗体に少なくとも２つの端子を接続するステップを備えたことを特徴とする請求項６に記載の抵抗器の製造方法。
【請求項９】
前記自立型抵抗体をモールド成形体の内部にケーシングするステップを備えたことを特徴とする請求項６に記載の抵抗器の製造方法。
【請求項１０】
抵抗器において、
第１の端子部と第２の対向端子部と、
前記第１の端子部と第２の対向端子部間に配置された自立型抵抗体であって、少なくとも４つの分離した抵抗体セグメントからなる前記自立型抵抗体と、
２つの前記抵抗体セグメントを分離する少なくとも一つの分離用導電ストリップと、
前記第１の端子部と第２の対向端子部の間に設けられ、少なくとも２つの抵抗体セグメントを分離するオープンエリアと、
を備え、
前記第１の端子部と第２の対向端子部、および前記自立型抵抗体は、隣接する導電性材料ストリップと抵抗性材料ストリップにより自立型抵抗器構成で形成されている
ことを特徴とする抵抗器。
【請求項１１】
前記分離した抵抗体セグメントの各々は、電流の流れを操作するように構成されたトリミングパターンを有しており、少なくとも１つのトリミングパターンは、終端に孔が形成された少なくとも１つのスロットを有する
ことを特徴とする請求項１０に記載の抵抗器。
【請求項１２】
抵抗器において、
第１の端子部と第２の対向端子部と、
前記第１の端子部と第２の対向端子部間に配置された少なくとも４つの自立型抵抗体であって、トリミングパターンを有する自立型抵抗体と、
２つの前記抵抗体セグメントを分離する少なくとも一つの分離用導電ストリップと、
前記第１の端子部と第２の対向端子部の間に設けられ、少なくとも２つの抵抗体セグメントを分離するオープンエリアと、
を備え、
前記第１の端子部と第２の対向端子部、および前記自立型抵抗体は、隣接する導電性材料ストリップと抵抗性材料ストリップにより自立型抵抗器構成で形成され、
前記トリミングパターンは、終端に孔が形成された少なくとも１つのスロットを有することを特徴とする抵抗器。
【請求項１３】
抵抗器の製造方法において、
第１の端子部と第２の対向端子部、および第１の端子部と第２の対向端子部間に配置された自立型抵抗体を提供する連結型金属ストリップを形成する形成ステップであって、前記第１の端子部は第１の外側金属ストリップから形成され、前記自立型抵抗体は中間ストリップから形成され、前記第２の対向端子部は第２の対向外側金属ストリップから形成されており、これら３つのストリップを互いに連結して前記連結型金属ストリップを形成する形成ステップと、
前記第１の端子部と第２の対向端子部間に配置された前記自立型抵抗体を少なくとも４つの抵抗体セグメントに分離する分離ステップであって、２つの前記抵抗体セグメントを分離する少なくとも１つの分離用導電ストリップを設けると共に、前記第１の端子部と第２の対向端子部間に少なくとも１つのオープンエリアを設け、少なくとも２つの抵抗体セグメントを分離することによって、前記少なくとも４つの抵抗体セグメントに分離する分離ステップと、
前記抵抗器中の熱拡散を促進するような電流経路を形成するために、前記抵抗体セグメントの１つ以上をトリミングするトリミングステップと、
を備えたことを特徴とする抵抗器の製造方法。
【請求項１４】
前記４つの抵抗体セグメントが、前記第１の端子部と第２の対向端子部間に直列かつ並列状に配置されたことを特徴とする請求項１、１０、１２いずれか一項記載の抵抗器。
【請求項１５】
前記４つの抵抗体セグメントが、前記第１の端子部と第２の対向端子部間に直列かつ並列状に配置されたことを特徴とする請求項６又は１３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、全体として、自立型素子を有する電力抵抗器に関する。自立型抵抗器の有する抵抗体は、基板の支持なしで自立するのに十分な厚みを持つ材料により形成されている。より特別には、排他的ではないが、本発明は、電力抵抗器の定格電力の最大化に関する。また、本発明は、抵抗器の抵抗体中の熱拡散による性能向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
また、本発明は、電力抵抗器の定格電力（ワット数）の最大化と抵抗器の物理的な寸法の最小化の両立に関する。この両立への挑戦は、セラミック基板上の抵抗体を、パワーＩＣパッケージの金属タブに対して電気的に短絡させることなく接合可能とする皮膜抵抗器技術を対象として行われてきた。このようなアプローチは、ＩＣパッケージの金属ヒートシンクタブと抵抗体との間に相互間の電気絶縁を与える電気絶縁基板を持たない金属ストリップ型抵抗器を対象としていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この課題の未解決は、電子産業において、金属ストリップ型抵抗器の超低抵抗値（Ω値）、パルス電力処理、低ＴＣＲ、低熱ＥＭＦ、負荷寿命安定化、高パワー密度ＩＣ型パッケージにおける低ＴＣＲ等の目的達成の支障となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つの態様によれば、電力抵抗器が提供される。この電力抵抗器は、第１の端子部と第２の対向端子部、および、この第１の端子部と第２の対向端子部間に配置された複数の抵抗体セグメントからなる抵抗体を有する。２つの前記抵抗体セグメントを分離する少なくとも１つの分離用導電ストリップが設けられると共に、前記第１の端子部と第２の対向端子部間に少なくとも１つのオープンエリアが設けられ、少なくとも２つの抵抗体セグメントを分離している。前記抵抗体セグメントの前記分離は、電力抵抗器中の熱拡散を促進する。本発明の別の態様によれば、電力抵抗器またはその他の電子部品を伝熱性の電気絶縁性材料でヒートシンクタブに接合することで、このヒートシンクタブと電子部品を短絡させることなく熱伝導関係で機械的に接続することによって、当該電力抵抗器またはその他の電子部品をパッケージングしてもよい。この電力抵抗器またはその他の電子部品は、端子を接続した後にこの端子付きの部品をケーシングするモールド成形体を形成してパッケージングしてもよい。
【０００５】
電力抵抗器の製造方法は、第１の端子部と第２の対向端子部を提供する連結型金属ストリップとこの第１の端子部と第２の対向端子部間に配置された抵抗体を形成するステップを有する。この形成ステップにおいて、第１の端子部は第１の外側金属ストリップから形成され、抵抗体は中間ストリップから形成され、第２の対向端子部は第２の対向外側金属ストリップから形成されており、これら３つのストリップは互いに連結されて連結型金属ストリップを形成している。この方法においては、次に、２つの前記抵抗体セグメントを分離する少なくとも１つの分離用導電ストリップを設けると共に、前記第１の端子部と第２の対向端子部間に少なくとも１つのオープンエリアを設け、少なくとも２つの抵抗体セグメントを分離することによって、前記抵抗体を前記第１の端子部と第２の対向端子部間の複数の抵抗体セグメントに分離するステップを有する。前記複数の抵抗体セグメントの前記分離は、電力抵抗器中の熱拡散を促進する。
【０００６】
電子部品の形成方法は、電子素子を提供するステップ、この電気素子を伝熱性の電気絶縁性材料でヒートシンクタブに接合することで、このヒートシンクタブと電子素子を短絡させることなく機械的に接続するようにして電子素子をヒートシンクタブに接合するステップ、少なくとも２つの端子を前記電子素子に接続するステップ、および、前記電子素子をモールド成形体内にケーシングするステップを有する。
【０００７】
別の態様によれば、電力抵抗器は、第１の端子部と第２の対向端子部と、この第１の端子部と第２の対向端子部間に配置された抵抗体を有しており、この抵抗体は、複数の分離型抵抗体セグメントを有する。第１の端子部と第２の対向端子部と抵抗体は、隣接する導電性材料ストリップと抵抗性材料ストリップにより自立型金属ストリップ抵抗器構成で形成される。前記分離型抵抗体セグメントを、１つ以上の導電ストリップと１つ以上のオープンエリアによって分離して、熱拡散用の１つ以上のホットスポットを生成してもよい。抵抗体セグメントの各々に、自身のトリミングパターンを持たせることによって、電流の流れを操作して各セグメント内に１つ以上のホットスポットを生成してもよい。
【０００８】
さらに別の態様によれば、電力抵抗器は、第１の端子部と第２の対向端子部と、この第１の端子部と第２の対向端子部間に配置された抵抗体を有しており、この抵抗体は、トリミングパターンを有する。第１の端子部と第２の対向端子部と抵抗体は、導電性材料と抵抗性材料の隣接するストリップにより自立型抵抗器構成で形成される。前記トリミングパターンは、終端に孔が形成された少なくとも１つのスロットを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】オープンスペースによって分離された２つのセグメントを持つ自立型抵抗器の１つの実施形態を示す図である。
【図２】分離用導電ストリップによって分離された２つのセグメントを持つ自立型抵抗器の１つの実施形態を示す図である。
【図３】金属ストリップを用いて形成された４つのセグメントを持つ自立型抵抗器の１つの実施形態を示す図である。
【図４】金属ストリップを用いて形成された６つのセグメントを持つ自立型抵抗器の１つの実施形態を示す図である。
【図５】金属ストリップを用いて形成された８つのセグメントを持つ自立型抵抗器の１つの実施形態を示す図である。
【図６】金属ストリップを用いて形成された自立型抵抗器の形成方法の１つの実施形態を示す図である。
【図７】本発明の１つの実施形態において用いる抵抗体を示す斜視図である。
【図８】本発明の１つの実施形態において用いる別の抵抗体を示す斜視図である。
【図９】本発明の１つの実施形態によってヒートシンクタブに接合された抵抗体を示す平面図である。
【図１０】本発明の１つの実施形態によって接続された端子と共にヒートシンクタブに接合された抵抗体を示す平面図である。
【図１１】本発明の１つの実施形態によってモールド成形後、キャリアストリップを除去する前の状態の電子部品を示す斜視図である。
【図１２】本発明の１つの実施形態による電子部品を示す底面図である。
【図１３】２つの端子を持つ本発明の電子部品を示す斜視図である。
【図１４】４つの端子を持つ本発明の電子部品を示す斜視図である。
【図１５】電流の流れを操作してホットスポットの数を増大させるトリミングパターンの１つの形態を有する抵抗体を示す平面図である。
【図１６】電流の流れを操作してホットスポットの数を増大させる別のトリミングパターンを有する抵抗体を示す平面図である。
【図１７】電流の流れを操作してホットスポットの数を増大させる別のトリミングパターンを有する抵抗体を示す平面図である。
【図１８】局所化したホットスポットを拡大させる孔をスロットの終端に設けた別のトリミングパターンを有する抵抗体を示す平面図である。
【図１９】図１８に示す抵抗体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図３は、分離した金属ストリップからなる自立型抵抗器１０の１つの実施形態を示している。この抵抗器１０は、抵抗器１０の対向端子部を形成する第１導電ストリップ１２と対向第２導電ストリップ１４を有する。第１導電ストリップ１２と対向第２導電ストリップ１４の間には、オープンエリア１６Ａが示されている。分離用導電ストリップ１８Ａ，１８Ｂもまた示されている。オープンエリア１６Ａと分離用導電ストリップ１８Ａ，１８Ｂは、抵抗器１０の抵抗体を、４つのセグメント２０，２２，２４，２６に分離している。４つのセグメント２０，２２，２４，２６の各々には、スロット２８が形成されており、抵抗率を調整すると共に、蛇行した電流経路を形成している。
【００１１】
図３に示す構成によれば、顕著な効果が得られる。特に、セグメント化したことにより、抵抗体における熱拡散部分が拡大するため、どのスポットにおいてもピーク温度を低下させることができる。特に、分離用導電ストリップ１８Ａ，１８Ｂがなくかつオープンエリアもない非セグメント型の抵抗体と比較すると、抵抗器１０の通常では未活用のエリア内への電流のルーティングにより、より多くの熱を拡散させることができる。このルーティングは、抵抗体セグメント２０，２２，２４，２６の使用によって実現される。このようなセグメント化とルーティングのためには、全てのセグメントにおいて電力が等しく消費されることが必要である。
【００１２】
抵抗体セグメントは同じ寸法であり、図３に示す横列４２Ａ，４２Ｂと縦列４１Ａ，４１Ｂ等の、横列と縦列を形成するものとみなすことができる。図３に示す実施形態においては、計４つのセグメントが存在しており、第１横列４２Ａを第２横列４２Ｂから隔離するオープンエリア１６Ａによって形成された２横列と２縦列で編成されている。分離用導電ストリップ１８Ａ，１８Ｂは、抵抗体セグメントを縦列に分離している。
【００１３】
図３に示す特定の構成は、分離用導電ストリップとオープンエリアを用いて抵抗体をセグメント化することにより、どのスポットにおいてもピーク温度を低下させるようにした多数の実施形態の単なる１つである。セグメントの総数、セグメントの相対的な寸法、セグメントの相対的な配列、セグメントの幾何学形状、等については、多様な変形例が考えられる。電流の流れを操作してホットスポットの数を増大させるために用いるトリミングの幾何学形状、角度、配置、などについても、多様な変形例が考えられる。ホットスポットとは、抵抗器のうち、他の領域よりも高い温度が測定される領域である。
【００１４】
図４は、別の実施形態を示しており、６つの抵抗体セグメント２０，２２，２４，２６，３０，３２が示され、２横列４２Ａ，４２Ｂと３縦列４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃで編成されている。図４の実施形態は、抵抗体をさらに分離するために、分離用導電ストリップ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄを有する。
【００１５】
図５は、別の実施形態を示しており、８つの抵抗体セグメント２０，２２，２４，２６，３４，３６，３８，４０が示され、２縦列４１Ａ，４１Ｂと４横列４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄとで編成されている。図５の実施形態においては、抵抗体を分離するために３つのオープンエリア１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが設けられている。また、一直線上に配置された分離用導電ストリップ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄが示されている。
【００１６】
以上のような実施形態において、製造と設計の容易化および説明の簡略化の観点から、抵抗体セグメントの寸法が相対的に維持されれば、抵抗体セグメントの画定に関する対称レベルは維持されるものとする。しかし、最終的に製造される抵抗体の所望の特性に応じて、そのような対称性が必ずしも必要でない場合もある。しかし、抵抗体のセグメント化により多数の異なるホットスポットを生成することにより、抵抗体における熱拡散部分が拡大するため、どのスポットにおいてもピーク温度を低下させることができる。
【００１７】
図６は、本発明による金属ストリップ型の電力抵抗器の製造方法の１つの実施形態を示している。ＥＶＡＮＯＨＭ抵抗性合金、またはその他の種類の抵抗体の抵抗性合金を形成するために、ニッケルやクロムを含む各種の合金が使用可能であるが、これらに限定されない。抵抗性合金にはローリングにより銅被覆が施され、生成されたバイメタル材料がリール上に巻回される。ステップ４４においては、連結型の金属ストリップを形成する。ステップ４６においては、銅または他の材料を除去する。この除去は、エッチング、研削加工、スカイビング、またはその他の除去処理によって実施可能である。エッチングの場合には、例えば、化学的または電気化学的手段により、分離用導電ストリップを形成するための適量の銅被覆を残すようにして、抵抗体セグメントから銅被覆を除去する。次に、ステップ４８として示すようにパンチ加工が施され、オープンエリアを形成すると共に、個別の抵抗体に単体化する。ステップ４９においては、スロットの形成により、各抵抗体セグメントの抵抗が変更または調整される。この方法は、電力抵抗器のリール間製造を可能にする。
【００１８】
本発明の別の態様は、パッケージングに関するものであり、特に、パッケージ内にモールドされた完全なヒートシンクを有するか、あるいは、ヒートシンクを露出させたまま抵抗器アセンブリを薄いコーティングでカプセル化してなるパワーＩＣパッケージ中の電力抵抗器に関する。金属ストリップ型の抵抗器に関しては、抵抗体をセグメント化する必要がない構成においても、電力抵抗器全体で熱拡散を行うために、抵抗体を上記のようにセグメント化してもよい。パワーＩＣパッケージは、図１〜図５の抵抗器およびその他の構成の抵抗器を含め、開示された抵抗器のいずれかを素子として含む。
【００１９】
パッケージングは、前述のセグメント化した抵抗体、または、他の種類の抵抗体に応じて用いることができ、例えば、米国特許第５６０４４７７号に記載されている抵抗体に対して用いることができる。１つの実施形態においては、３つの材料ストリップを互いにエッジ間で連結することによって、電気抵抗性材料で形成された中央ストリップとその両端部に形成された端子部エリアを有する表面実装型の抵抗器が形成される。このような抵抗器は、出願人により商品名「ＷＳＬ」で提供されている。図７は、本発明によりそのような抵抗器をパッケージングした１つの実施形態を示している。図７において、抵抗器５０は、中央ストリップによって形成された抵抗体５２と、導電ストリップによって形成された対向端子部５４，５６を有する。抵抗体５２には、抵抗調整用のスロット５８が形成されている。
【００２０】
米国特許第７１９０２５２号には、別の種類の抵抗体が記載されている。１つの実施形態において、抵抗器は、抵抗体の下部に折り重ねられた端子部を有しており、抵抗体と端子部の間には、伝熱性の電気絶縁性フィラーが挟まれ接合される。このような抵抗器は、出願人により商品名「ＷＳＨ」で提供されている。この構成によれば、抵抗器の非タブ側の大型の端子部により、熱拡散を促進できるため、ホットスポットの温度を低下させることができるという効果が得られる。図８は、本発明によりそのような抵抗器をパッケージングした１つの実施形態を示している。図８において、抵抗器６０は、抵抗体６２とこの抵抗体６２の下部に折り重ねられた端子部６４，６６を有する。抵抗体６２に形成されたスロット６８が示されている。
【００２１】
図７と図８の抵抗器は、標準化部品パッケージにおいて使用可能である。標準化部品パッケージは、電子産業において、供給業者間の差異を最小化し、ＰＣＢ設計段階における異なるパッケージ設計の数を最小化するために利用されている。これらの例としては、例えば、ＴＯ−１２６、ＴＯ−２２０、ＴＯ−２４７、ＴＯ−２６３等が挙げられる。図１３に示す部品は、ＴＯ−２２０型のパッケージである。パワーＩＣパッケージは、ヒートシンクタブと、端子またはリード、およびモールド成形体から構成される。このパッケージの内部には、この部品の電気特性が能動であるか受動であるかを決定する素子が内蔵されている。図１〜図５、図７、図８の抵抗器は、そのような素子の例である。パッケージの内部にはまた、素子と端子との間の電気的接続部および素子とヒートシンクタブとの間の熱的接続部が形成されている。
【００２２】
図９において、ヒートシンクタブ７２が示されている。素子７０は、例えば前述したような抵抗体であり、ヒートシンクタブ７２の第１サイド７５に接合されている。素子７０は、端子部エリア７１，７３を有する。接合は、ヒートシンクタブ７２と素子７０の両方に、ダウコーニング（Dow Corning）社のシルガード（Sylgard）等の接着促進剤を塗布することによって実施可能である。次に、伝熱性の電気絶縁性材料がヒートシンクタブ７２に塗布される。この材料は、ペースト状あるいは液体状であり、エラストマー材料（ダウコーニング社のＱ１−４０１０）に、窒化ホウ素粉末（ＣＯＭＢＡＴ等の窒化ホウ素工業用粉末、ＰＨＰＰ３２５等級）およびアルミナセラミック球などの伝熱性・電気絶縁性を有する固体粒子を充填して構成されている。アルミナ球は、０．００１〜０．００５の径を有しており、その第１の目的は、抵抗体とヒートシンクタブの間を空けて接触しないようにすることで、両者間の電気的短絡を防止することである。このアルミナ球はまた、素子７０とヒートシンクタブ７２の間の距離を最小化するために十分に小さいので、素子７０からタブ７２への伝熱速度を最適化することができる。記載した材料だけでなく、本発明においては、素子７０とヒートシンクタブ７２の間の伝熱速度を最大化し、かつ、非導電性の接合部を生成するという同じ目的を達成できる材料であれば、異なる組成を有する他の材料を代わりに使用することも考えられる。接合にあたって、素子７０とタブ７２は接合方向にプレスされ、次に、接合時に最適な伝熱関係となるような圧力の下で加熱される。これらの材料と接合方法は、ヒートシンクタブ７２に箔素子を含む他の種類の素子を接合する場合にも適用可能である。この方法により、セラミック上の膜状または箔状の素子を、その膜側または箔側をヒートシンクタブに向けて接合できるため、この発熱素子をヒートシンクタブに直接的に熱結合でき、基板を非ヒートシンク側の熱拡散器として使用できる。このような接合時の方向付けにより、セラミック経由でヒートシンクタブ７２に向かう場合の距離に対して、伝熱経路の長さを短縮できる。いずれの場合においても、端子を覆う被覆材をヒートシンクタブから離れた端子に取り付けて電気的な短絡を回避するためには、チップ型抵抗器タイプの素子が望ましい。
【００２３】
次に、図１０に示すように、端子７４，７６が抵抗体７０にはんだ付けされる。端子７４，７６は、銅合金などの導電性材料からなり、端子間隔を設定するキャリアストリップ７８によって互いに接続されている。キャリアストリップ７８は、その後、除去され廃棄される。端子７４，７６は、抵抗体７０上の端子部と位置合わせされる。はんだペーストが端子７４，７６と抵抗体７０の端子部エリア７１，７３に塗布され、次に、加熱はんだリフローにより端子７４，７６と抵抗体が機械的および電気的に接続される。端子を接続するこのステップ全体は、端子を抵抗体の端子部の一部として一体的に設けることにより、省略可能である。端子は、抵抗性材料に予め溶接した銅端子材料をパンチ加工して形成してもよい。この代替的手法は、溶接ストリップ材料の使用量を増大させるため、材料コストを増加させる。その一方で、この代替的手法は、製造工数を低減し、はんだを不要とする。この場合、部品の処理温度は、はんだリフロー温度を超える温度まで上昇させることが可能となり、内部のはんだ接合部をなくすことにより、部品の信頼性を向上できる。抵抗体７０をタブ７２に取り付けるステップと、端子７４，７６を抵抗体７０に取り付けるステップは、部品の性能に影響を与えることなく逆順で行うことができる。
【００２４】
次に、保護コーティング（図示せず）が抵抗体７０と端子アセンブリに施され、モールド成形される部分をカバーする。このコーティングは、抵抗体７０に対するモールド化合物の付着によって生じるストレスから抵抗体７０を保護する。このサブアセンブリは、次に、モールドキャビティ内に配置され、その後、キャビティ内はエポキシモールド化合物で充填される。このモールドキャビティは、ヒートシンクタブの非抵抗体側７７（図１２参照）が、モールドキャビティと接触してモールド成形されず、モールド成形体の背面側に露出するように構成されている。図１１は、このように形成されたモールド成形体８０を示している。これにより、伝熱用の外部ヒートシンクやシャーシに取り付け可能な接合面が得られる。
【００２５】
別のモールド成形方法においては、サブアセンブリの抵抗体側（７５）にコンフォーマルコーティングを施して、ヒートシンクタブ７２の非抵抗体側（反対側７７）を外部ヒートシンクとの接合用として露出状態で残す。本発明のこの方法を実行した場合、機械的強度を犠牲にするが、製造コストを低下させることができる。モールド成形後は、バリ取り加工を行って、モールド成形体８０、端子７４，７６、およびヒートシンクタブ７２のエッジから余分なモールド化合物を除去する。
【００２６】
作製した部品には、次に、製品種別に関連した情報のマーキングがレーザまたはインクマーカによって施される。キャリアストリップ７８は、せん断加工によって除去され、その結果、図１３に示すような部品が得られる。この部品が抵抗器である場合には、各抵抗器の抵抗試験が行われ、その後、出荷用のパッケージングが施される。
【００２７】
上記の実施形態は、２つの端子を用いるものである。しかし、最良のＴＣＲや抵抗値許容差が要求される応用において、ケルビン測定用の接続が求められる場合等には、図１４に示すように、４つの端子７４，７６，８４，８６を用いてもよい。
【００２８】
なお、この種のパッケージングは、電力抵抗器だけでなく、電子素子の一部に抵抗体を含む必要のないほかの種類の電子部品にも使用可能である。前述のパッケージングは、パッケージ内にモールドされた完全なヒートシンクが必要な場合に有用である。しかし、前述したように、モールド成形を省略し、ヒートシンクを露出させたまま抵抗器アセンブリを薄いコーティングでカプセル化してもよい。
【００２９】
また、このパッケージングは、膜型の抵抗器よりも金属ストリップ型の抵抗器に使用される。この点は重要である。なぜなら、膜型の抵抗器は、膜層を機械的に支持するためのセラミック基板を使用するからである。この基板は、電気的絶縁性を持ち、膜型素子がＩＣパッケージの金属ヒートシンクタブと熱拡散目的で接合される場合に、膜型素子をヒートシンクタブから電気的に絶縁するために使用される。
【００３０】
金属ストリップ型の抵抗器は、セラミック基板を持たないため、その機械的強度は、金属辺の相対的な厚さにより得られる。その結果、金属ストリップ型の抵抗器と金属ヒートシンクを、電気的に短絡させることなく熱的に結合させるために、どのように両者を接合するべきかという課題が生じる。１つの解法は、金属ストリップ型の抵抗体を基板に接合して、次に、基板の反対側を金属ヒートシンクタブに接続することである。しかし、この方法では、抵抗体から金属ヒートシンクタブへの伝熱エネルギーが不十分となる。したがって、基板を用いずに十分な伝熱を実現できる上記実施形態の方法により、金属ストリップ型の抵抗器技術において、単体で１Ｗ〜５Ｗの抵抗体を用いて２０Ｗ〜５０Ｗの定格電力を有するパワーＩＣ型のパッケージを容易に実現できる。セラミックの不使用はまた、抵抗体とヒートシンクタブとの間の伝熱経路を短縮するため、抵抗体動作温度を低下させることができる。この方法により、ハイパワーパッケージにおいて、膜型抵抗器に比べて性能上の利点を有する金属ストリップ型抵抗器を提供できる。具体的な利点は、低抵抗値化、パルス電力処理の改善、ＴＣＲの改善、負荷寿命安定化の改善、などである。
【００３１】
上記のように、本発明は、抵抗器の通常では未活用のエリア内への電流のルーティングを提供する。そのための追加的な手法として、電流の流れを操作するためのトリミングパターンを用いる。図１〜図５、図７、図８は、抵抗体のエッジから内部に伸びるスロットによって形成された、蛇行する電流経路を示している。しかし、このようなトリミングパターンは、単なる一例であり、便宜上図示されたものにすぎない。本発明の別の態様として、例えば、図１５、図１６、図１７に示すようなトリミングパターンも可能である。角度や幾何学形状が異なるパターンが示されている。このようなレーザトリミングパターンは、電流集中を回避するために、あるいは、電流を制御またはルーティングするために使用される。また、抵抗体はセグメント化されているため、個々の抵抗体セグメントに、他の抵抗体セグメントのいずれのトリミングパターンから独立した、固有のトリミングパターンを与えてもよい。
【００３２】
本発明の別の態様によって、図１８と図１９は、別のトリミングパターンを有する抵抗体５２を示しており、このパターンにおいては、局所化したホットスポットを拡大するために、スロット５８の終端に孔９０が形成されている。この孔９０は、電流経路に鋭角部分を与えない限り、いかなる形状であってもよい。この構成によれば、１つの作用として、熱拡散エリアを拡大することができるため、ホットスポットの温度の最小化、および、抵抗体における高温エリアと低温エリア間の温度差の最小化が促進される。したがって、この方法によれば、電流もまた同様に操作可能である。
【００３３】
なお、本発明は、上述した各実施形態を含め、多種多様な変形例を包含するものである。
【符号の説明】
【００３４】
１０…抵抗器
１２…第１導電ストリップ
１４…対向第２導電ストリップ
１６Ａ…オープンエリア
１８Ａ，１８Ｂ…分離用導電ストリップ
２０，２２，２４，２６…セグメント
２８…スロット
４１Ａ，４１Ｂ…縦列
４２Ａ，４２Ｂ…横列
【図１】
0005665542.tif 000002
【図２】
0005665542.tif 000003
【図３】
0005665542.tif 000004
【図４】
0005665542.tif 000005
【図５】
0005665542.tif 000006
【図６】
0005665542.tif 000007
【図７】
0005665542.tif 000008
【図８】
0005665542.tif 000009
【図９】
0005665542.tif 000010
【図１０】
0005665542.tif 000011
【図１１】
0005665542.tif 000012
【図１２】
0005665542.tif 000013
【図１３】
0005665542.tif 000014
【図１４】
0005665542.tif 000015
【図１５】
0005665542.tif 000016
【図１６】
0005665542.tif 000017
【図１７】
0005665542.tif 000018
【図１８】
0005665542.tif 000019
【図１９】
0005665542.tif 000020