(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属で構成された抵抗体と、前記抵抗体の第１の面の両端部に形成された一対の電極と、前記抵抗体の第２の面に貼り付けられた放熱板とを備え、前記放熱板に第１の金属層を形成し、前記抵抗体、前記一対の電極および前記第１の金属層の表面それぞれに直接接続された導電層を形成した金属板抵抗器。
【請求項２】
前記放熱板の前記抵抗体が貼り付けされた面と異なる面に、前記第１の金属層、前記導電層のうち少なくとも一方に電気的に接続する第２の金属層を形成した請求項１に記載の金属板抵抗器。
【請求項３】
前記放熱板の前記抵抗体が貼り付けされた面に、前記第１の金属層および前記抵抗体に電気的に接続する第２の金属層を形成した請求項１に記載の金属板抵抗器。
【請求項４】
前記抵抗体と前記放熱板との間に下電極を形成し、前記下電極と前記第１の金属層を電気的に接続した請求項１に記載の金属板抵抗器。
【請求項５】
前記抵抗体の第１の面において前記一対の電極間に保護膜を形成し、前記保護膜にセラミック粉で構成されたフィラーを含有させた請求項１に記載の金属板抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器の電流値検出等に使用される高電力の金属板抵抗器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の金属板抵抗器は、図８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の一面の両端部に形成された一対の電極２と、この一対の電極２間に形成された保護膜３と、電極２を覆うように形成されためっき層４とを備え、抵抗体１の他の面に熱伝導が良好な放熱板５を貼り付けていた。
【０００３】
なお、この出願の発明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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８９７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の金属板抵抗器は、非常に大きな電力が印加された場合、抵抗体１での発熱が非常に大きくなるため、放熱板５だけでは発熱を吸収しきれなくなり、これにより、抵抗体１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課題を有していた。
【０００６】
本発明は上記従来の課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金属板抵抗器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、金属で構成された抵抗体と、前記抵抗体の第１の面の両端部に形成された一対の電極と、前記抵抗体の第２の面に貼り付けられた放熱板とを備え、前記放熱板に第１の金属層を形成し、前記抵抗体、前記一対の電極および前記第１の金属層の表面それぞれに直接接続された導電層を形成したもので、この構成によれば、抵抗体で発生した熱を、放熱板だけでなく、一対の電極、導電層、第１の金属層に逃がすことができ、かつこれらは金属で構成されているため、抵抗体の温度を下げることができ、これにより、長期信頼性を向上させることができるという作用効果が得られるものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明の金属板抵抗器は、放熱板に第１の金属層を形成し、抵抗体、一対の電極および第１の金属層の表面それぞれに電気的に接続された導電層を形成しているため、抵抗体で発生した熱を、放熱板だけでなく、一対の電極、導電層、第１の金属層に逃がすことができ、さらに、これらは金属で構成されているため、抵抗体の温度を下げることができ、これにより、長期信頼性を向上させることができるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における金属板抵抗器の断面図
【図２】本発明の実施の形態２における金属板抵抗器の断面図
【図３】同金属板抵抗器の他の例の断面図
【図４】同金属板抵抗器の他の例の断面図
【図５】本発明の実施の形態３における金属板抵抗器の断面図
【図６】同金属板抵抗器の他の例の断面図
【図７】本発明の実施の形態４における金属板抵抗器の断面図
【図８】従来の金属板抵抗器の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるチップ抵抗器の断面図である。
【００１１】
本発明の実施の形態１における抵抗器は、図１に示すように、金属で構成された抵抗体１１と、抵抗体１１の第１の面１１ａの両端部に形成された一対の電極１２と、抵抗体１１の第２の面１１ｂに貼り付けられた放熱板１３とを備えている。
【００１２】
また、放熱板１３に第１の金属層１４を形成し、抵抗体１１、一対の電極１２および第１の金属層１４の表面それぞれに電気的に接続された導電層１５を形成している。
【００１３】
上記構成において、前記抵抗体１１は、板状または箔状のＣｕＮｉ、ＣｕＭｎ、ＮｉＣｒ等の金属で構成されている。また、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）が設けられ、これにより抵抗値が調整される。なお、放熱板１３に凹部を設け、凹部に抵抗体１１を挿入するようにしてもよい。このようにすれば、抵抗体１１で発生した熱を放熱板１３により多く放熱させることができる。
【００１４】
さらに、前記一対の電極１２は、抵抗体１１の第１の面（裏面）１１ａにおける両端部に形成されている。また、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、クラッド接合したり、抵抗体１１に金属材料を直接めっき、スパッタ、印刷したりして形成する。
【００１５】
そしてさらに、抵抗体１１の第１の面１１ａにおいて、一対の電極１２間にエポキシ樹脂またはシリコン樹脂を塗布、乾燥して形成された保護膜１６が設けられている。
【００１６】
また、前記放熱板１３は、抵抗体１１の一対の電極１２が形成された第１の面と対向する第２の面（上面）に、５０μｍ以下の厚みの接着材（図示せず）を介して貼り付けられた板状の部材で、アルミナなどの熱伝導のよいセラミックで構成されている。なお、放熱板１３としては、熱伝導のよいＣｕ、Ａｌなどの金属でもよいが、絶縁性の観点からセラミックがより好ましい。さらに、放熱板１３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。
【００１７】
そして、前記第１の金属層１４は、放熱板１３の抵抗体１１が形成されていない長手方向に対向する両端面にそれぞれ設けられ、Ｃｕ、Ｎｉなどの金属をめっき、スパッタすることにより形成されている。なお、Ｃｕ、Ａｇなどの金属を含有する材料を印刷したり、金属で構成された金属板を貼り付けたりして第１の金属層１４を形成してもよい。
【００１８】
また、前記導電層１５は、抵抗体１１、第１の金属層１４、一対の電極１２の露出した表面を覆うように形成され、Ｃｕ、Ｎｉなどの金属をめっき、スパッタすることにより形成されている。したがって、抵抗体１１、第１の金属層１４、一対の電極１２は導電層１５を介して電気的に接続されている。なお、この導電層１５は実装用のはんだめっきの下地の役割も有しており、その表面には実装用のはんだめっきが形成される。
【００１９】
本発明の実施の形態１における金属板抵抗器においては、放熱板１３に第１の金属層１４を形成し、抵抗体１１、一対の電極１２および第１の金属層１４の表面それぞれに電気的に接続された導電層１５を形成しているため、抵抗体１１で発生した熱を、放熱板１３だけでなく、一対の電極１２、導電層１５、第１の金属層１４に逃がすことができ、さらに、これらは金属で構成されている。このため、抵抗体１１で発生した熱は放熱板１３および一対の電極１２、第１の金属層１４、導電層１５により多く伝わるため、熱容量が大きくなり、この結果、非常に大きな電力が印加された場合であっても、抵抗体１１のホットスポットの温度が上昇するのを抑えることができるため、長期信頼性を向上させることができるという効果が得られるものである。
【００２０】
すなわち、抵抗体１１に直接接続している一対の電極１２、第１の金属層１４、導電層１５は、熱伝導性の良好な金属で構成されているため、接着剤を介して放熱板１３へ放熱するよりも、効果的かつ早急に熱を伝達できる。
【００２２】
さらに、保護膜１６にはシリカ、アルミナなどのセラミック粉で構成されたフラーを混入させるのが好ましい。抵抗体１１で発生した熱を、保護膜１６にも逃がすことができるため、より抵抗体１１の温度を下げることができるためである。
【００２３】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２における金属板抵抗器の断面図である。なお、この本発明の実施の形態２においては、上記した本発明の実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する。
【００２４】
本発明の実施の形態２が上記した本発明の実施の形態１と相違する点は、図２に示すように、放熱板１３の抵抗体１１が貼り付けされた面と対向する面に、第１の金属層１４、導電層１５に電気的に接続する第２の金属層１７を形成した点である。
【００２５】
このとき、第２の金属層１７は、Ｃｕ、Ｎｉなどの金属をめっき、スパッタしたり、Ｃｕ、Ａｇなどの金属を含有する材料を印刷したり、金属で構成された金属板を貼り付けたりして形成する。
【００２６】
そして、第２の金属層１７に電流の経路ができないように、２つに分割されている。なお、第２の金属層１７は、第１の金属層１４、導電層１５のうちいずれか一方にみに接続するようにしてもよい。さらに、第２の金属層１７は、２つではなく３つ以上設けるようにしてもよい。
【００２７】
この構成によれば、抵抗体１１で発生した熱を、第２の金属層１７にも逃がすことができるため、より抵抗体１１の温度を下げることができる。
【００２８】
また、図３に示すように、第２の金属層１７を覆うように他の保護膜１８を形成してもよい。この他の保護膜１８についても、シリカ、アルミナなどのセラミック粉で構成されたフィラーを混入させるのが好ましい。
【００２９】
さらに、図４に示すように、第２の金属層１７は片側の第１の金属層１４、導電層１５のみに電気的に接続するようにしてもよい。
【００３０】
ここで、熱は上方に伝達する性質を持っているため、図２〜図４に示すように、実装した際に上方になる放熱板１３の上面に、熱が逃げる第２の金属層１７、他の保護膜１８を形成することは効果的である。
【００３１】
（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３における金属板抵抗器の断面図である。なお、この本発明の実施の形態３においては、上記した本発明の実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する。
【００３２】
本発明の実施の形態３が上記した本発明の実施の形態１、２と相違する点は、図５に示すように、放熱板１３の抵抗体１１が貼り付けされた面と同じ面に、第１の金属層１４に電気的に接続する第２の金属層１７を形成した点である。
【００３３】
このとき、抵抗体１１の第２の面１１ｂに形成された絶縁性の接着剤１９を介して第２の金属層１７と抵抗体１１を貼り付ける。なお、導電層１５と第２の金属層１７は第１の金属層１４を介して電気的に接続され、抵抗体１１と第２の金属層１７は第１の金属層１４、導電層１５を介して電気的に接続される。接着剤１９としては、エポキシ樹脂を使用でき、そして、乾燥させることによって、放熱板１３、第２の金属層１７と抵抗体１１とを貼り付ける。さらに、接着剤１９に熱伝導のよいアルミナやシリカの粉末を混合させることによって、抵抗体１１で発生した熱を効率的に放熱板１３に逃がすことができる。
【００３４】
また、第２の金属層１７は、第１の金属層１４と同時に一体的に設けるようにすれば、生産性が向上する。
【００３５】
上記の構成によれば、第２の金属層１７は抵抗体１１の近傍に位置するため、抵抗体１１で発生した熱を、第２の金属層１７へより多く逃がすことができ、これにより、抵抗体１１の温度をより下げることができる。
【００３６】
さらに、図６に示すように、他の金属層２０を、放熱板１３の抵抗体１１が貼り付けされた面と対向する面に形成してもよい。これにより、抵抗体１１で発生した熱をさらに多く逃がすことができる。
【００３７】
このとき、他の金属層２０は、第１の金属層１４、導電層１５と接続してもよいし、しなくてもよい。また、他の金属層２０と第２の金属層１７とで放熱板１３を挟み込むように形成しているため、他の金属層２０と第２の金属層１７とを同一材料、同一工法で形成すれば、他の金属層２０、第２の金属層１７と放熱板１３との間に生じる熱膨張率の違いによる応力を緩和することができ、これにより、クラックなどが生じるのを抑えることができる。
【００３８】
（実施の形態４）
図７は本発明の実施の形態４における金属板抵抗器の断面図である。なお、この本発明の実施の形態４においては、上記した本発明の実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する。
【００３９】
本発明の実施の形態４が上記した本発明の実施の形態１〜３と相違する点は、図７に示すように、抵抗体１１と放熱板１３との間に下電極２１を形成した点である。
【００４０】
このとき、下電極２１と第１の金属層１４とは電気的に接続されている。また、下電極２１は、Ｃｕを主成分とした別体の金属板を抵抗体１１に溶接したり、抵抗体１１、放熱板１３に金属材料を直接めっき、スパッタ、印刷したりして形成する。
【００４１】
この構成によれば、抵抗体１１で発生した熱を、第１の金属層１４に効率的に逃がすことができるため、より抵抗体１１の温度を下げることができる。なお、下電極２１と第１の金属層１４の電気的な接続は、導電層１５を介してするようにしてもよい。
【００４２】
さらに、上記した実施の形態１〜４においては、絶縁基板が放熱板１３に相当し、電極が第１、第２の金属層１４、１７、下電極２１に相当するチップ抵抗器をそのまま使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明に係る金属板抵抗器は、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抵抗器等に適用することにより有用となるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１１  抵抗体
１２  一対の電極
１３  放熱板
１４  第１の金属層
１５  導電層
１６  保護膜
１７  第２の金属層
２１  下電極
【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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