(57)【要約】【構成】本発明は抵抗器および抵抗器の製造方法に関する。この抵抗器は抵抗素子、および複数の上部放熱素子を有する。複数の放熱素子については、誘電体によって電気的に相互に絶縁し、かつ複数の放熱素子それぞれと抵抗素子の表面との間に設けられた接着材によって抵抗素子に熱的に結合する。抵抗素子の底面に電極層を設ける。半田可能な層が抵抗器の側面を形成し、放熱素子、抵抗器および電極層を熱的に結合するのに役立つ。【選択図】図３Ａ
2021502709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面、底面、第１側部、およびこれに対向する第２端部を有する抵抗素子；および
接着剤によって前記抵抗要素の前記上面に熱的に結合した、前記抵抗素子の前記第１側部に隣接する第１放熱素子および前記抵抗素子の前記第２側部に隣接する第２放熱素子であって、前記第１放熱素子と前記第２放熱素子との間に隙間を設け、そして各放熱素子が第１高さを持つ内側部分、および高さが前記内側部分の高さより低い外側部分を有し、前記外側部分の少なくとも一部が前記抵抗素子に向かって延在する第１放熱素子および第２放熱素子；
前記抵抗素子の前記第１側部に隣接し、前記抵抗素子の前記底面にそって位置する第１電極層；
前記抵抗素子の前記第２側部に隣接し、前記抵抗素子の前記底面にそって位置する第２電極層；
前記第１放熱素子および前記第２放熱素子の上面を覆い、かつ前記第１放熱素子と前記第２放熱素子との間の前記隙間を埋める誘電体；および
少なくとも前記抵抗素子の前記底面、および前記第１および第２電極層の底面の一部に成膜した誘電体を有することを特徴とする抵抗器。
【請求項２】
さらに、前記抵抗器の第１側部を被覆し、かつ前記第１放熱素子、前記抵抗素子、および前記第１電極層に接触する第１の半田可能な層、および
前記抵抗器の第２側部を被覆し、かつ前記第２放熱素子、前記抵抗素子、および前記第２電極層に接触する第２の半田可能な層を有する請求項１に記載の抵抗器。
【請求項３】
前記第１の半田可能な層が、前記第１放熱素子の前記上面の少なくとも一部かつ前記第１電極層の底面の少なくとも一部を被覆する請求項２に記載の抵抗器。
【請求項４】
前記第２の半田可能な層が、前記第２放熱素子の前記上面の少なくとも一部かつ前記第２電極層の底面の少なくとも一部を被覆する請求項３に記載の抵抗器。
【請求項５】
前記接着剤が、前記第１放熱素子および第２放熱素子と、前記抵抗素子との間にのみ位置する請求項１に記載の抵抗器。
【請求項６】
前記第１放熱素子および前記第２放熱素子それぞれが、前記放熱素子の上隅部および外隅部にスエージを有する請求項１に記載の抵抗器。
【請求項７】
前記スエージが前記放熱素子それぞれに段差を形成し、前記放熱素子の前記外側部分が第１高さを有し、そして前記放熱素子の内側部分が前記第１高さよりも大きい第２高さを有する請求項６に記載の抵抗器。
【請求項８】
前記第１放熱素子および前記第２放熱素子それぞれが段差部分、角度付き部分または円形部分を有する請求項１に記載の抵抗器。
【請求項９】
前記抵抗素子が銅−ニッケル−マンガン（ＣｕＮｉＭｎ）、銅−マンガン−スズ（ＣｕＭｎＳｎ）、銅−ニッケル（ＣｕＮｉ）、ニッケル−クロム−アルミニウム（ＮｉＣｒＡｌ）またはニッケル−クロム（ＮｉＣｒ）を有する請求項１に記載の抵抗器。
【請求項１０】
前記抵抗素子の厚さが約０．００１インチ〜約０．０１５インチである請求項１に記載の抵抗器。
【請求項１１】
接着剤を使用して導体を抵抗素子に積層し、
前記導体をマスキングし、かつパターニングしてこの導体を複数の放熱素子に分割し、
前記抵抗素子の底面に誘電体をメッキし、そして
少なくとも前記複数の放熱素子に誘電体を成膜して、これら複数の放熱素子を電気的に相互分離することを特徴とする抵抗器の製造方法。
【請求項１２】
さらに、放熱素子、前記抵抗素子、および電極層に接触している第１の半田可能な層を前記抵抗器の第１側部にメッキする工程、および
放熱素子、前記抵抗素子、および電極層に接触している第２の半田可能な層を前記抵抗器の第２側部にメッキする工程を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の半田可能な層が、放熱素子の上面の少なくとも一部、および電極層の底面の少なくとも一部を被覆する請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の半田可能な層が、放熱素子の上面の少なくとも一部、および電極層の底面の少なくとも一部を被覆する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１放熱素子および第２放熱素子と、前記抵抗素子との間にのみ前記接着剤が位置する請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記放熱素子それぞれが、これらの上隅部および外側隅部にスエージを有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記放熱素子の外側部分が第１の高さもった状態で前記スエージが前記放熱素子各々内に段差を形成し、前記放熱素子の内側部分が第１の高さ以上の第２の高さを有する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記放熱素子それぞれが段差付き、角度付きまたは円形の部分を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記抵抗素子の厚さが約０．００１インチ〜約０．０１５インチである請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
抵抗素子；
この抵抗素子の上面に接着剤によって結合した誘電体によって相互に電気的に絶縁した第１および第２の放熱素子；
前記抵抗素子の底面に設けた第１電極層；
前記抵抗素子の底面に設けた第２電極層；および
抵抗器の上部および側部の一部を構成する第１および第２の半田可能な層を有する抵抗器であって、接着材および半田可能な層によって前記抵抗素子に前記の第１および第２の放熱素子を熱的に結合したことを特徴とする抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、２０１７年１１月１０日を出願日とする米国仮出願第６２／５８４，５０５号および２０１８年１１月５日を出願日とする米国仮出願第１６／１８１，００６号の優先権を主張とする出願であり、これら出願の内容を援用するものである。
【技術分野】
【０００２】
本発明は電子部品に、特に抵抗器および抵抗器の製造に関する。
【背景技術】
【０００３】
抵抗器は回路に使用され、電気エネルギーを熱に変換することによって電気抵抗を与える受動的な部品であり、この熱は放熱される。抵抗器は電流制限、分圧、電流レベルの検出、信号レベルの調節や能動素子のバイアスなどの多くの目的のために電気回路で使用することができる。高電力抵抗器の場合、自動車の制御などの用途に必要であり、このような抵抗器は高ワット数の電力を放散することが必要である。これら抵抗器が比較的高い抵抗値をもつことが要求される場合、きわめて薄く、かつフルパワー負荷の下で長期間抵抗値を維持できる抵抗素子を支える必要がある。
【発明の概要】
【０００４】
以下、抵抗器および抵抗器の製造方法を説明する。
【０００５】
一つの実施態様に係る抵抗器は抵抗素子、および放熱素子を形成する複数の分離された導体素子を有する。これら複数の導体素子については、誘電体によって相互に電気的に絶縁することができ、また複数の導体素子それぞれと抵抗素子の表面との間に設けられた接着材によって抵抗素子に熱的に結合する。複数の導体素子については、半田付け可能な端子によって抵抗素子に熱的に結合してもよい。
【０００６】
本発明の別な実施態様に係る抵抗器は上面、底面、第１側面、および第１側面に対向する第２側面を有する抵抗素子を有する。第１導体素子および第２導体素子については、接着剤によって抵抗素子の上面に接合する。第１導体素子および第２導体素子は放熱素子として機能する。第１導体素子と第２導体素子との間には隙間を設ける。第１導体素子および第２導体素子の位置については、抵抗素子の上面において接着剤の一部が露出するように設定する。第１導電層は抵抗素子の底部にそって位置し、そして第２導電層は抵抗素子の底部にそって位置する。誘電体が第１導体素子および第２導体素子の上面を被覆し、かつ第１導体素子と第２導体素子との間の隙間を埋める。誘電体を抵抗器の外面に成膜する。この誘電体についは抵抗器の上面および底面の両者に成膜することができる。
【０００７】
本発明は抵抗器の製造方法にも関する。この方法は接着剤を使用して、導体を抵抗素子に積層する工程、抵抗素子の底部に電極層をメッキする工程、導体をマスキングし、かつパターニングして、導体を放熱素子に分割する工程、抵抗器の上面および底面に誘導体を成膜する工程、および抵抗器の側部に半田可能な層をメッキする工程を有する。一つの実施態様では、例えば化学的エッチングなどを使用して抵抗素子をパターニングし、例えばレーザーなどを使用して薄肉化して、目標の抵抗値を実現することができる。
【０００８】
別な実施態様に係る抵抗器は接着剤によって第１放熱素子および第２放熱素子に結合した抵抗素子を有し、第１放熱素子および第２放熱素子を誘電体によって相互に電気的に絶縁する。抵抗素子の底面に電極を設ける。少なくとも第１放熱素子、第２放熱素子および抵抗素子に抵抗器の第１および第２の半田可能な部品を設けることができる。電流をほとんど受け取らずかつこれが流れない状態で、第１および第２放熱素子が、抵抗器が発生する熱の大部分を受け取る。電極に装置電流の大部分が流れることになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本発明を詳しく説明する。
【００１０】
【図１Ａ】図１Ａは、抵抗器の一実施例を示す横断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、回路基板上の抵抗器の一実施例を示す横断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、回路基板に実装した抵抗器の一実施例を示す横断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、各放熱素子の上隅部にスエージ面または段差面を備えた抵抗器の一実施例を示す横断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、各放熱素子の上隅部にスエージ面または段差面を備えた抵抗器の一実施例を示す横断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、回路基板に実装され、各放熱素子の上隅部にスエージ面または段差面を備えた抵抗器を示す横断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、各放熱素子の上隅部にスエージ面または段差面を備えた抵抗器の一実施例を示す横断面図であり、各放熱素子の一部が抵抗素子により近接した状態を示すものである。
【図２Ｅ】図２Ｅは、回路基板に実装され、各放熱素子の上隅部にスエージ面または段差面を備えた抵抗器を示す横断面図であり、各放熱素子の一部が抵抗素子により近接した状態を示すものである。
【図２Ｆ】図２Ｆは、図２Ａおよび図２Ｄに示した抵抗器の実施例を示す上面図である。
【図２Ｇ】図２Ｇは、図２Ａおよび図２Ｄに示した抵抗器の実施例を示す側面図である。
【図２Ｈ】図２Ｈは、図２Ａおよび図２Ｄに示した抵抗器の実施例を示す底面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、抵抗素子の方に折曲げられた放熱素子の外部を示す抵抗器の一例の横断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、回路基板に実装された抵抗素子の方に折り曲げられた放熱素子の外部を示す抵抗器の一実施例の横断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、抵抗器の一実施例を示す上面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、抵抗器の一部の拡大図を含む図４Ａの抵抗器を示す側面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、抵抗器の一部の拡大図を含む図４Ａの抵抗器を示す底面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、図４Ａの抵抗器を示す等測投影図であり、内部部品または内層を示すために一部を切り欠いた図である。
【図５Ａ】図５Ａは、抵抗器の上面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、抵抗器の一部の拡大図を含む図５Ａの抵抗器を示す側面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、抵抗器の一部の拡大図を含む図５Ａの抵抗器を示す底面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、図５Ａの抵抗器を示す等測投影図であり、内部部品または内層を示すために一部を切り欠いた図である。
【図６Ａ】図６Ａは、抵抗器を示す上面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、抵抗器の一部の拡大図を含む図６Ａの抵抗器を示す側面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、抵抗器の一部の拡大図を含む図６Ａの抵抗器を示す底面図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、図６Ａの抵抗器を示す等測投影図であり、内部部品または内層を示すために一部を切り欠いた図である。
【図７】図７は、製造方法の一実施例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の説明では例示のみを目的とし、限定を意図しないいくつかの用語を使用する。「右」、「左」、「上部」、および「底部」などは、参照する添付図面における方向を示すものである。特許請求の範囲および対応する明細書における単数表現は、特に断らない限り、複数表現を含意するものである。これら用語などは、具体的に説明するものの一つかそれ以上を意味する。「Ａ、ＢまたはＣ」などの前にある「少なくとも一つ」については、Ａ、ＢまたはＣの個々を意味する場合もあり、またこれらの組み合わせを意味する場合もある。
【００１２】
図１Ａは、例示的な抵抗器１００を示す横断面図である。図１に示す抵抗器１００は抵抗器１００の幅全体に位置し、以下詳しく説明するように、第１の半田可能な端子１６０ａと第２の半田可能な端子１６０ｂとの間に設けられる抵抗素子１２０を有する。例示目的で図１Ａの相対位置において、抵抗素子は上面１２２および底面１２４を有する。抵抗素子１２０としては、箔抵抗器が好ましい。抵抗素子については、制限するものではないが、銅、銅合金、ニッケル、アルミニウムまたはマンガンやこれらを組み合わせたものから形成することができる。さらに、抵抗素子は銅−ニッケル−マンガン合金（ＣｕＮｉＭｎ）、銅−マンガン−スズ合金（ＣｕＭｎＳｎ）、銅−ニッケル合金（ＣｕＮｉ）、ニッケル−クロム−アルミニウム合金（ＮｉＣｒＡｌ）やニッケル−クロム合金（ＮｉＣｒ）、あるいは箔抵抗器として使用可能な、当業者にとっては公知な他の合金から形成してもよい。図１Ａに示すように、抵抗素子１２０は幅“Ｗ”を有する。また、図１Ａに示すように、抵抗素子１２０は高さまたは厚さ“Ｈ”を有する。対向方向にある抵抗素子１２０の外側面又は表面は全体として平面でもよく、あるいは実質的に平坦であってもよい。
【００１３】
図１Ａに示すように、第１放熱素子１１０ａおよび第２放熱素子１１０ｂは抵抗素子１２０の対向側端部に隣接し、好ましくは第１放熱素子１１０ａと第２放熱素子１１０ｂとの間に隙間１９０を設ける。放熱素子１１０ａおよび１１０ｂは伝熱材からなり、好ましくはＣ１１０銅またはＣ１０２銅などの銅製である。アルミニウムなどの他の伝熱特性を示す他の金属も放熱素子に使用することができ、当業者ならば、放熱素子１１０ａおよび１１０ｂとして使用可能な金属についても知悉しているはずである。第１放熱素子１１０ａおよび第２放熱素子１１０ｂは、少なくとも一部が抵抗素子１２０の外側縁部（または外側面）まで延在している。
【００１４】
放熱素子１１０ａおよび１１０ｂは接着材１３０を介して抵抗素子１２０に積層、接着、接合あるいは装着することができる。接着材としては、制限するわけではないが、例示すると、ＤＵＰＯＮＴ（登録商標）、ＰＹＲＡＬＵＸ（登録商標）、ＢＯＮＤ  ＰＬＹ（登録商標）やその他のアクリル、エポキシ、ポリイミドあるいはアルミナ充填樹脂接着剤を挙げることができ、形態はシート状でもよく、あるいは液状でもよい。さらに、接着材１３０としては、電気絶縁性かつ伝熱性を備えた材質で構成することも可能である。接着材１３０は、抵抗素子１２０の上面１２２の幅「Ｗ」にそって延設してもよい。
【００１５】
放熱素子１１０ａおよび１１０ｂについては、抵抗器を印刷回路板（ＰＣＢ）などの回路板に実装したさいに、図１Ｃに見られるように、抵抗器の上部に位置し、かつ回路板から離間するように設定する。
【００１６】
図１Ａに示すように、第１電極層１５０ａおよび第２電極層１５０ｂ（導電層と呼ぶこともある）については、少なくとも抵抗素子１２０の底面１２４の対向端部にある部分にそって設ける。電極層１５０ａおよび１５０ｂは対向外縁部を有し、これら縁部については、抵抗素子１２０の対向外側縁部（または外側面）に整合しているのが好ましい。第１電極層１５０ａおよび第２電極層１５０ｂについては、抵抗素子１２０の底面１２４にメッキするのが好ましい。好適な実施態様では、電極層として銅を使用することもできるが、当業者によく知られているように、メッキ可能で伝熱性の高い金属ならば任意のものを使用することができる。
【００１７】
抵抗素子１２０、そして放熱素子１１０ａおよび１１０ｂの外側縁部（外側面）が半田可能な表面を形成し、これら表面が、端子メッキとしても知られている半田可能な端子１６０ａおよび１６０ｂを受け取る。抵抗素子１２０、そして放熱素子１１０ａおよび１１０ｂについても平面状の外側面、平坦な外側面または平滑な外側面を形成するのが好ましく、これによって抵抗素子１２０、そして放熱素子１１０ａおよび１１０ｂの外側縁部がそれぞれ整合する。本明細書では、“平坦”は“全体として平坦”を意味し、“平滑”は“正常な製造トレランス内”にあることを意味する。なお、外側面については、抵抗器を形成するのに使われるプロセスに基づいて、幾分あるいは多少円形でもよく、弓形でもよく、湾曲していてもよく、あるいは波形でもよいが、いずれも“平坦”状と考えることができる。
【００１８】
半田可能な端子１６０ａおよび１６０ｂについては、以下に図１Ｂを参照して詳しく説明するように、抵抗器１００の側端部１６５ａおよび１６５ｂに個別に取り付け、抵抗器１００を回路基板に半田付けしてもよい。図１Ａに示すように、半田可能な端子１６０ａおよび１６０ｂについては、電極層１５０ａおよび１５０ｂの底面１５２ａおよび１５２ｂにそって少なくとも部分的に延在する部分を有するのが好ましい。図１Ａに示すように、半田可能な端子１６０ａおよび１６０ｂについては、放熱素子１１０ａおよび１１０ｂの上面１１５ａおよび１１５ｂにそって少なくとも部分的に延在する部分を有するのが好ましい。さらに、図１Ｂに示すように、かつ本明細書で説明するように、抵抗素子の印刷回路基板（ＰＣＢ）への最近接側に１５０ａおよび１５０ｂなどの導電層を使用すると、半田リフロー時に強靭な半田ジョイントを形成し、かつ抵抗器をＰＣＢパッドにセンタリングするさいに役立つ。
【００１９】
図１Ｂは、回路基板１７０に実装した例示的な抵抗器１００を示す図である。図１Ｂに示す実施例では、半田可能な端子１６０ａおよび１６０ｂと回路基板１７０上の対応する半田パッド１７５ａおよび１７５ｂとの間に半田接続部１８０ａおよび１８０ｂを使用して、印刷回路基板（ＰＣＢ）１７０に抵抗器１００を実装する。
【００２０】
放熱素子１１０ａおよび１１０ｂは、接着剤１３０によって抵抗素子１２０に結合する。なお、これらの放熱素子１１０ａおよび１１０ｂについては、抵抗素子１２０に熱的におよび／または機械的におよび／または電気的に結合／接続でき、あるいはその他の手段で接着、接合または実装することができる。特に、半田可能な端子１６０ａおよび１６０ｂは抵抗素子１２０と放熱素子１１０ａおよび１１０ｂとの間を熱的にかつ電気的に接続する。抵抗素子１２０と放熱素子１１０ａおよび１１０ｂそれぞれの側端部との間を熱的に、電気的におよび／または機械的に結合／接続すると、放熱素子１１０ａおよび１１０ｂを抵抗器１１０の構造材として、また熱スプレッダーとして使用することが可能になる。放熱素子１１０ａおよび１１０ｂを抵抗器１００の構造材として使用すると、抵抗素子１２０を自立式抵抗素子よりも薄くでき、抵抗器１００の抵抗値を約０．０１５インチ〜約０．００１インチの箔厚を使用して、約１ｍΩ〜２０Ωにすることができる。抵抗素子１２０の支持体になるだけでなく、放熱素子１１０ａおよび１１０ｂは熱スプレッダーとして効率よく使用すると、抵抗器１００が効果的に放熱を行う結果、熱スプレッダーを使用しない抵抗器よりも定格電力が高くなる。例えば、２５１２サイズの金属ストリップ抵抗器の一般的な定格電力は１Ｗである。本明細書に記載する実施態様を使用すると、２５１２サイズの金属ストリップ抵抗器の定格電力を３Ｗにすることができる。
【００２１】
さらに、図１Ａ〜図１Ｃに示す抵抗器１００を使用すると、熱膨張係数（ＴＣＥ）による抵抗器の故障リスクが小さくなるか、なくなる。
【００２２】
図１Ｃにおいて、誘電体被覆１４０をドットシェーディングで示す。なお、この誘電体被覆１４０は抵抗器１００の外面の選択された部分か、あるいは全面に適用することができる。この誘電体１４０については、被覆処理などによって抵抗器１００の表面に形成することができる。誘電体１４０は空間または隙間を埋め、構成部品を互いに電気的に絶縁する。図１Ｃに示すように、第１誘電体１４０ａを抵抗器の上部に形成する。この第１誘電体１４０ａについては、半田可能な端子１６０ａと１６０ｂとの部分間に延在し、放熱素子１１０ａおよび１１０ｂの露出した上面１１５ａおよび１１５ｂを被覆するのが好ましい。第１誘電体１４０ａも放熱素子１１０ａと１１０ｂとの間の隙間１９０を埋め、これらを分離し、隙間１９０に面する接着剤１３０の露出部分を覆う。第２誘電体１４０ｂについては、半田可能な端子１６０ａおよび１６０ｂの部分間にある抵抗素子１２０の底面にそって形成し、電極層１５０ａおよび１５０ｂの露出部分および抵抗素子１２０の底面１２４を覆う。
【００２３】
モデリングに基づくと、抵抗器１００の使用時に発生する熱の約２０％〜約５０％が放熱素子１１０ａおよび１１０ｂに流れ、これによって放熱が起きる。モデリングに基づくと、放熱素子１１０ａおよび１１０ｂは抵抗器１００に流れる電流を全く含まないか、あるいはほとんど含まず、また放熱素子１１０ａおよび１１０ｂに流れる電流は使用時にはゼロかゼロに近くなると考えられる。電流のすべてが、あるいはほぼすべてが電極層１５０ａおよび１５０ｂに、そして抵抗素子１２０に流れることが期待できる。
【００２４】
図２Ａは、別な実施態様に係る例示的な抵抗器２００の横断面図である。この実施態様では、抵抗器２００はその上隅部にスエージ２０９ａおよび２０９ｂを有する。ここで、スエージは段差、２つの異なる高さをもつ部分、くぼみ、溝、リッジやその他の形状の部分または成形部からなるものとする。一例では、スエージ２０９ａおよび２０９ｂは放熱素子２１０ａおよび２１０ｂの上隅部および外側隅部における段差である。放熱素子２１０ａおよび２１０ｂを覆う半田可能な素子２６０ａおよび２６０ｂも上隅部および外側隅部に対応するスエージを有する。スエージを有する半田可能な素子２６０ａおよび２６０ｂの部分が、以下に詳しく説明するように、抵抗素子２２０により近接することになる。
【００２５】
これらスエージ２０９ａおよび２０９ｂが放熱素子２１０ａおよび２１０ｂに、誘電体２４０ａの上部よりも低い位置にあることが好ましい同じレベルまたは平面にそって延伸し又は整合する内側の上面２１５ａおよび２１５ｂを形成するするとともに、最も内側の上面より低い位置にある同じレベルまたは平面にそって延伸し又は整合する低い外側上面２１６ａおよび２１６ｂを形成する。図示のように、スエージ２０９ａおよび２０９ｂを有する放熱素子２１０ａおよび２１０ｂを使用するため、内側上面２１５ａおよび２１５ｂの高さが下側の外側上面２１６ａおよび２１６ｂの高さ以上になる。スエージ２０９ａおよび２０９ｂが、放熱素子２１０ａおよび２１０ｂに２９１ａおよび２９１ｂで示す全長を与えるとともに、スエージ２０９ａ、２０９ｂ部分の開始部までの長さ２９２ａおよび２９２ｂを与える。
【００２６】
スエージ２０９ａおよび２０９ｂが、放熱素子２１０ａおよび２１０ｂに図２ＢにＳＨ１で示す高さを有する外側部分を形成するとともに、ＳＨ２で示す高さを有する内側部分を形成することになる。好ましい実施態様では、ＳＨ２はＳＨ１よりも高い。放熱素子２１０ａおよび２１０ｂの全高さＳＨ２については、例えば、抵抗素子２２０の高さＨ１よりも平均して２倍以上にすることができる。
【００２７】
なお、スエージ２０９ａおよび２０９ｂは形状において１つかそれ以上のバリエーションを取ることができ、放熱素子２１０ａおよび２１０ｂに段差付きか、角度付きか、あるいは円形の上部を形成することになる。本実施態様では、放熱素子２１０ａおよび２１０ｂを覆う半田可能な素子２６０ａおよび２６０ｂは対応する形状を取ることができる。
【００２８】
図２Ｂに示す抵抗器２００は抵抗素子２２０を有し、この素子２２０については、例えば抵抗器２００の少なくとも長さおよび幅部分にそって抵抗器２００の領域全体に位置するのが好ましい。この抵抗素子は上面２２２および底面２２４を有する。抵抗素子２２０としては、箔抵抗器が好ましい。抵抗素子については、制限するものではないが、銅、銅合金、ニッケル、アルミニウムまたはマンガンやこれらを組み合わせたものから形成することができる。さらに、抵抗素子は銅−ニッケル−マンガン合金（ＣｕＮｉＭｎ）、銅−マンガン−スズ合金（ＣｕＭｎＳｎ）、銅−ニッケル合金（ＣｕＮｉ）、ニッケル−クロム−アルミニウム合金（ＮｉＣｒＡｌ）やニッケル−クロム合金（ＮｉＣｒ）、あるいは箔抵抗器として使用可能な、当業者にとっては公知な他の合金から形成してもよい。図２Ｂに示すように、抵抗素子２２０は幅“Ｗ２”を有する。また、図２Ｂに示すように、抵抗素子２２０は高さまたは厚さ“Ｈ１”を有する。対向方向にある抵抗素子２２０の外側面または表面は全体として平面でもよく、あるいは実質的に平坦であってもよい。
【００２９】
第１の半田可能な端子２６０ａおよび第２の半田可能な端子２６０ｂは、抵抗器の対向側端部を覆う。これらについては、半田可能な端子１６０ａおよび１６０ｂに関して説明したのと同じ方法で形成することができる。半田可能な端子２６０ａおよび２６０ｂは、電極２５０ａおよび２５０ｂから抵抗器の側部にそって、かつ放熱素子２１０ａ、２１０ｂの内側上面２１５ａおよび２１５ｂの少なくとも一部にそって延設する。
【００３０】
第１放熱素子２１０ａおよび第２放熱素子２１０ｂは抵抗素子２２０の対向側端部に隣接し、好ましくは第１放熱素子２１０ａと第２放熱素子２１０ｂとの間には隙間２９０を設ける。放熱素子２１０ａおよび２１０ｂは伝熱性材料からなり、好ましくはＣ１１０銅またはＣ１０２銅などの銅製である。アルミニウムなどの他の伝熱特性を示す他の金属も導体素子に使用することができ、当業者ならば、導体素子として使用可能な金属についても知悉しているはずである。第１放熱素子２１０ａおよび第２放熱素子２１０ｂは、抵抗素子２２０の外側縁部（または外側面）まで延在している。放熱素子２１０ａ、２１０ｂの最も外側の側縁部（側面）および抵抗素子２２０の外側縁部（または外側面）は整合し、抵抗器の平坦な外側面を形成する。
【００３１】
放熱素子２１０ａおよび２１０ｂは接着材２３０を介して抵抗素子２２０に積層、接着、接合あるいは装着することができる。接着材としては、制限するわけではないが、例示すると、ＤＵＰＯＮＴ（登録商標）、ＰＹＲＡＬＵＸ（登録商標）、ＢＯＮＤ  ＰＬＹ（登録商標）やその他のアクリル、エポキシ、ポリイミドあるいはアルミナ充填樹脂接着剤を挙げることができ、形態はシート状でもよく、あるいは液状でもよい。さらに、接着材２３０としては、電気絶縁性かつ伝熱性を備えた材質で構成することも可能である。接着材２３０は、抵抗素子２２０の上面２２２の幅“Ｗ２”全体にそって延設するのが好ましい。
【００３２】
図２Ｃは、抵抗器を回路基板２７０に装着したさいに、放熱素子２１０ａおよび２１０ｂが抵抗器の上に位置し、かつ回路基板２７０から離間するように放熱素子２１０ａおよび２１０ｂを配設することができることを示す図である。
【００３３】
第１電極層２５０ａおよび第２電極層２５０ｂ（導電層と呼ぶこともある）については、少なくとも抵抗素子２２０の底面２２４の対向端部にある部分にそって設ける。電極層２５０ａおよび２５０ｂは対向外縁部を有し、これら縁部については、抵抗素子２２０の対向外側縁部（または外側面）に整合しているのが好ましい。第１電極層２５０ａおよび第２電極層２５０ｂについては、抵抗素子２２０の底面２２４にメッキするのが好ましい。好適な実施態様では、電極層に銅を使用することもできるが、当業者によく知られているように、メッキ可能で伝熱性の高い金属ならば任意のものを使用することができる。
【００３４】
抵抗素子２２０、そして放熱素子２１０ａおよび２１０ｂの外側縁部（または外側面）が半田可能な表面を形成し、これら表面が、端子メッキとしても知られている半田可能な端子２６０ａおよび２６０ｂを受け取る。外側面（または外側面）の半田可能な端子２６０ａおよび２６０ｂのスエージ２０９ａおよび２０９ｂの下にある部分については、平面状の外側面、平坦な外側面または平滑な外側面を形成するのが好ましい。本明細書では、“平坦”は“全体として平坦”を意味し、“平滑”は“正常な製造トレランス内”にある“全体として平滑”を意味する。なお、半田可能な端子２６０ａおよび２６０ｂの外側面については、抵抗器の形成方法に基づいて幾分あるいは多少円形でもよく、弓形でもよく、湾曲していてもよく、あるいは波形でもよいが、いずれも“平坦”状と考えることができる。
【００３５】
図２Ｃに示すように、半田可能な端子２６０ａおよび２６０ｂについては、抵抗器２００の側端部２６５ａおよび２６５ｂに個別に取り付け、抵抗器２００を回路基板２７０に半田付けしてもよい。半田可能な端子２６０ａおよび２６０ｂについては、電極層２５０ａおよび２５０ｂの底面２５２ａおよび２５２ｂにそって少なくとも部分的に延在する部分を有するのが好ましい。半田可能な端子２６０ａおよび２６０ｂについては、放熱素子２１０ａおよび２１０ｂの上面２１５ａおよび２１５ｂにそって少なくとも部分的に延在する部分を有するのが好ましい。
【００３６】
図２Ｃに示すように、抵抗素子の回路基板（ＰＣＢ）２７０への最近接側に２５０ａおよび２５０ｂなどの電極層を使用すると、半田リフロー時に強靭な半田ジョイントを形成し、かつ抵抗器２００をＰＣＢパッドにセンタリングするさいに役立つ。半田可能な端子２６０ａおよび２６０ｂと回路基板２７０上の対応する半田パッド２７５ａおよび２７５ｂとの間に半田接続部２８０ａおよび２８０ｂを使用して、回路基板２７０に抵抗器２００を実装する。
【００３７】
放熱素子２１０ａおよび２１０ｂは、接着剤２３０によって抵抗素子２２０に結合する。なお、これらの放熱素子２１０ａおよび２１０ｂについては、抵抗素子２２０に熱的におよび／または機械的におよび／または電気的に結合／接続でき、あるいはその他の手段で接着、接合または実装することができる。さらに、半田可能な端子２６０ａおよび２６０ｂが抵抗素子２２０と放熱素子２１０ａおよび２１０ｂとの間を熱的に接続する。
【００３８】
抵抗器２００については、図示のように、抵抗器２００の外面の一部か、あるいは露出面に被覆などによって適用することができる。誘電体被覆１４０ａおよび１４０ｂを有するのが好ましい。誘電体２４０ａおよび２４０ｂは空間または隙間を埋め、構成部品を互いに電気的に絶縁する。第１誘電体２４０ａは抵抗器の上部に形成する。この第１誘電体２４０ａについては、半田可能な端子２６０ａと２６０ｂとの部分間に延在し、放熱素子２１０ａおよび２１０ｂの露出した上面２１５ａおよび２１５ｂを被覆するのが好ましい。第１誘電体２４０ａも放熱素子２１０ａと２１０ｂとの間の隙間２９０を埋め、これらを分離し、隙間２９０に面する接着剤２３０の露出部分を覆う。第２誘電体２４０ｂについては、抵抗素子２２０の底面２２４にそって半田可能な端子２６０ａおよび２６０ｂ部分間に延設し、電極層２５０ａおよび２５０ｂの露出部分を覆う。抵抗器を実装するさい、第２誘電体２４０ｂと回路基板２７０との間に隙間２７１を設けることができる。
【００３９】
図２Ｄは、放熱素子２１０ａおよび２１０ｂそれぞれの一部を抵抗素子２２０により近接させた一実施態様における例示的な抵抗器２００を示す横断面図である。スエージ２０９ａおよび２０９ｂについては、放熱素子２１０ａおよび２１０ｂの一部を圧縮するか、あるいはその他の手段でこれら部分を抵抗素子２２０に向けてプレスし、各放熱素子の少なくとも一部が抵抗素子２２０に向かって延設（延設部）することによって形成することができる。接着剤層２３０についても、所定領域２０１内で圧縮することができる。圧縮力は、ダイ／パンチの結果であり、このダイ／パンチによって上面２１５ａおよび２１５ｂから下に放熱素子２１０ａおよび２１０ｂをプレスし、スエージ２０９ａおよび２０９ｂを形成する。本実施例では、スエージ２０９ａおよび２０９ｂの下にある接着剤層２３０の高さＡＨ２が接着剤層の残りの部分の高さＡＨ１よりも低くなるように、スエージ２０９ａおよび２０９ｂの下にある領域２０１において接着剤層２３０を圧縮するか、あるいはより薄く形成することができる。放熱素子２１０ａおよび２１０ｂの一部を抵抗素子２２０に向けて延設すると、放熱素子２１０ａ、２１０ｂと抵抗素子２２０とがより近接し（すなわちＡＨ２）、抵抗素子から放熱素子２１０ａおよび２１０ｂへの伝熱が促進する。
【００４０】
図２Ｅは、回路基板２７０に取り付けられた抵抗素子２２０により近接配置した放熱素子２１０ａ、２１０ｂのそれぞれの部分を有する抵抗器を示す図である。図２Ｅに示す構造は、図２Ｃを参照して説明した構成部品と同様な構成部品で構成することができるため、上記の説明を参照することができる。
【００４１】
図２Ｆは、図２Ａおよび図２Ｄに示す抵抗器の実施例を示す上面図で、抵抗器の内部を示す部分は想像線で示す。
【００４２】
図２Ｇは、図２Ａおよび図２Ｄに示す抵抗器の実施例を示す側面図で、抵抗器の内部を示す部分は想像線で示す。
【００４３】
図２Ｈは、図２Ａおよび図２Ｄに示す抵抗器の実施例を示す底面図で、抵抗器の内部を示す部分は想像線で示す。
【００４４】
抵抗素子２２０と放熱素子２１０ａおよび２１０ｂそれぞれの側端部とを熱的に、電気的に、および／または機械的に結合／接続しているため、放熱素子２１０ａおよび２１０ｂを抵抗器２００の構造材として、また熱スプレッダーとして使用することが可能になる。
【００４５】
図３Ａは、本発明の別な実施態様に従って構成した例示的な抵抗器３００を示す横断面図である。抵抗器３００は抵抗素子３２０を有し、この素子３２０については、例えば抵抗器３００の少なくとも長さおよび幅部分にそって抵抗器３００の領域全体に位置するのが好ましい。この抵抗素子３２０は上面３２２および底面３２４を有する。抵抗素子３２０としては、箔抵抗器が好ましい。さらに、抵抗素子は制限するわけではないが、銅、銅合金、ニッケル合金、アルミ合金、マンガン合金、あるいはこれらの組み合わせから形成することができる。さらに、抵抗素子は銅−ニッケル−マンガン合金（ＣｕＮｉＭｎ）、銅−マンガン−スズ合金（ＣｕＭｎＳｎ）、銅−ニッケル合金（ＣｕＮｉ）、ニッケル−クロム−アルミニウム合金（ＮｉＣｒＡｌ）やニッケル−クロム合金（ＮｉＣｒ）、あるいは箔抵抗器として使用可能な、当業者にとっては公知な他の合金から形成してもよい。抵抗素子３２０は幅“Ｗ３”を有する。また、抵抗素子３２０は高さまたは厚さ“Ｈ２”を有する。対向方向にある抵抗素子３２０の外側面又は表面は全体として平面でもよく、あるいは実質的に平坦であってもよい。
【００４６】
第１放熱素子３１０ａおよび第２放熱素子３１０ｂは抵抗素子３２０の対向側端部に隣接し、好ましくは第１放熱素子３１０ａと第２放熱素子３１０ｂとの間には隙間３９０を設ける。放熱素子３１０ａおよび３１０ｂは伝熱材からなり、好ましくはＣ１１０銅またはＣ１０２銅などの銅製である。アルミニウムなどの他の伝熱特性を示す他の金属も放熱素子に使用することができ、当業者ならば、導体素子として使用可能な金属についても知悉しているはずである。
【００４７】
放熱素子３１０ａおよび３１０ｂは接着材３３０を介して抵抗素子３２０に積層、接着、接合あるいは装着することができる。接着材としては、制限するわけではないが、例示すると、ＤＵＰＯＮＴ（登録商標）、ＰＹＲＡＬＵＸ（登録商標）、ＢＯＮＤ  ＰＬＹ（登録商標）やその他のアクリル、エポキシ、ポリイミドあるいはアルミナ充填樹脂接着剤を挙げることができ、形態はシート状でもよく、あるいは液状でもよい。さらに、接着材３３０としては、電気絶縁性かつ伝熱性を備えた材質で構成することも可能である。接着材３３０は、抵抗素子３２０の上面３２２の幅“Ｗ３”全体にそって延設してもよい。
【００４８】
第１電極層３５０ａおよび第２電極層３５０ｂ（導電層と呼ぶこともある）については、少なくとも抵抗素子３２０の底面３２４の対向端部にある部分にそって設ける。電極層３５０ａおよび３５０ｂは対向外縁部を有し、これら縁部については、抵抗素子３２０の対向外側縁部（または外側面）に整合しているのが好ましい。第１電極層３５０ａおよび第２電極層３５０ｂについては、抵抗素子３２０の底面３２４にメッキするのが好ましい。好適な実施態様では、電極層に銅を使用することもできる。なお、当業者によく知られているように、メッキ可能で伝熱性の高い金属ならば任意のものを使用することができる。
【００４９】
図示のように、抵抗器３００の誘電体被覆３４０ａおよび３４０ｂについては、抵抗器３００の一部の外面か、あるいは露出面に（被覆などによって）適用することができる。誘電体３４０ａおよび３４０ｂは空間または隙間を埋め、構成部品を互いに電気的に絶縁する。第１誘電体３４０ａは抵抗器３００の上部に形成する。この第１誘電体３４０ａは放熱素子３１０ａおよび３１０ｂの上面３１５ａおよび３１５ｂを覆う。第１誘電体３４０ａも放熱素子３１０ａと３１０ｂとの間の隙間３９０を埋め、これらを分離し、隙間３９０に面する接着層３３０の露出部分を覆う。第２誘電体３４０ｂについては、抵抗素子３２０の底面３２４に形成し、電極層３５０ａおよび３５０ｂの部分を覆う。
【００５０】
図３Ａに示すように、放熱素子３１０ａおよび３１０ｂそれぞれの一部については、抵抗素子３２０により近接させることができる。スエージ３０９ａおよび３０９ｂについては、放熱素子３１０ａおよび３１０ｂの一部を圧縮するか、あるいはその他の手段でこれらの部分を抵抗素子３２０に向けてプレスすることによって形成することができる。接着剤層３３０についても、所定領域３０１内で圧縮することができる。圧縮力は、ダイ／パンチの結果であり、このダイ／パンチによって上面３１５ａおよび３１５ｂから下に放熱素子３１０ａおよび３１０ｂをプレスし、スエージ３０９ａおよび３０９ｂを形成する。本実施例では、スエージ２０９ａおよび２０９ｂの下にある領域３０１において接着剤層３３０を薄くし、放熱素子３１０ａおよび３１０ｂにそって下に折り曲げることができる。
【００５１】
各放熱素子は少なくとも延設部分３０２などの部分を有し、この部分は、場合に応じて、抵抗素子３２０に向けて、あるいはこれに隣接して、あるいはこれの周囲に延設する。第１放熱素子３１０ａの延設部分３０２については、プレスするかあるいはその他の手段によって接着層３３０の外側縁部（または外側面）にそって延設することができる。一つの実施態様では、第１放熱素子３１０ａの延設部分３０２および第２放熱素子３１０ｂの延設部分３０２を抵抗素子３２０に対して延設することができる。放熱素子３１０ａ、３１０ｂの延設部分３０２の外側縁部（側面）および抵抗素子３２０の外側縁部（または外側面）については、整合させることができ、従って抵抗器３００の外側面を形成することになる。
【００５２】
接着層３３０および放熱素子３１０ａおよび３１０ｂの底部については、折り曲げ領域３０１内において抵抗素子３２０に下向きに湾曲させることができる。拡大図に示すように、放熱素子３１０ａおよび３１０ｂの底縁部、そして接着層３３０の外縁部は丸くすることができる。
【００５３】
本開示では、スエージとは段差、くぼみ、溝、リッジまたはその他の形状の成形体を指すものとする。一つの実施例では、スエージ３０９ａおよび３０９ｂは、放熱素子３１０ａおよび３１０ｂの上隅部および外隅部における段差と考えることもできる。
【００５４】
これらスエージ３０９ａおよび３０９ｂが放熱素子３１０ａおよび３１０ｂに、誘電体３４０ａの上部よりも低い位置にあることが好ましい同じレベルまたは平面にそって延伸し又は整合する内側の上面３１５ａおよび３１５ｂを形成するとともに、最上位にある内側上面より低い位置にある同じレベルまたは平面にそって延伸し又は整合する低い外側上面３１６ａおよび３１６ｂを形成する。図示のように、スエージ３０９ａおよび３０９ｂを有する放熱素子３１０ａおよび３１０ｂを使用するため、内側上面３１５ａおよび３１５ｂの高さが下側の外側上面３１６ａおよび３１６ｂの高さ以上になる。スエージ３０９ａおよび３０９ｂはさらに、放熱素子３１０ａおよび３１０ｂに３９１ａおよび３９１ｂで示す全長を与えるとともに、３９２ａおよび３９２ｂで示す、スエージ３０９ａ、３０９ｂ部分の開始部までの長さ３９１ａおよび３９１ｂを与える。
【００５５】
スエージ３０９ａおよび３０９ｂが、放熱素子３１０ａおよび３１０ｂに、ＳＨ３で示す高さを有する外側部を形成するとともに、ＳＨ４で示す高さを有する内側部を形成することになる。好ましい実施態様では、ＳＨ４＞ＳＨ３である。放熱素子３１０ａおよび３１０ｂの全高さＳＨ４については、例えば、抵抗素子３２０の高さＨ２よりも平均して２倍にすることができる。
【００５６】
なお、スエージ３０９ａおよび３０９ｂは形状において１つかそれ以上のバリエーションを取ることができ、放熱素子３１０ａおよび３１０ｂに段差付きか、角度付きか、あるいは円形の上部を形成することになる。
【００５７】
第１の半田可能な端子３６０ａおよび第２の半田可能な端子３０６ｂについては、半田可能な端子１６０ａ、１６０ｂおよび２６０ａ、２６０ｂに関して説明したのと同じ方法で抵抗器３００の対向側端部に形成することができる。これら半田可能な端子３６０ａ、３６０ｂについては電極３５０ａ、３５０ｂから抵抗器の側部にそって、そして放熱素子３１０ａ、３１０ｂの内側上面３１５ａおよび３１５ｂの少なくとも一部にそって延設する。第１誘電体３４０ａについては、抵抗器３００の上面において半田可能な端子３６０ａと３６０ｂとの間に延設し、そして第２誘電体３４０ｂについては、抵抗素子３２０の底面３２４にそって半田可能な端子３６０ａおよび３６０ｂ部分間に延設するのが好ましい。
【００５８】
抵抗素子３２０および放熱素子３１０ａ、３１０ｂの外側縁部（または外側面）が半田可能な表面を形成し、これら表面に端子メッキとしても知られている半田可能な端子３６０ａおよび３６０ｂを受け取る。半田可能な端子３６０ａおよび３６０ｂのスエージ３０９ａおよび３０９ｂの下にある外側縁部（または外側面）の部分は、平面状の、あるいは平坦な、または平滑な外側面を形成する。本明細書では、「平坦」は「全体として平坦」を意味し、「平滑」は「全体として平滑」を意味し、「全体として平滑」は「正常な製造トレランス内」にあることを意味する。なお、半田可能な端子３６０ａおよび３６０ｂの外側面については、抵抗器の形成方法に基づいてスエージ３０９ａおよび３０９ｂの下において幾分あるいは多少円形でもよく、弓形でもよく、湾曲していてもよく、あるいは波形でもよいが、いずれも「平坦」状と考えることができる。接着層３３０および放熱素子３１０ａおよび３１０ｂを圧縮すると、放熱素子３１０ａ、３１０ｂおよび抵抗素子３２０が湾曲領域３０１内でより近接することができる。このため、半田可能な端子３１０ａ、３１０ｂの放熱素子３１０ａ、３１０ｂおよび抵抗素子３２０への接着が加速する。
【００５９】
放熱素子３１０ａおよび３１０ｂを覆う半田可能な端子３６０ａおよび３６０ｂが、上隅部および外隅部内に対応するスエージを有することになる。このように、スエージを有する半田可能な素子３６０ａおよび３６０ｂが抵抗素子３２０により近接する。
【００６０】
半田可能な端子３６０ａおよび３６０ｂについては、放熱素子３１０ａおよび３１０ｂの上面３１５ａおよび３１５ｂにそって部分的に延在する部分を有することが好ましい。
【００６１】
上述したように、接着層３３０を圧縮し、折り曲げると、放熱素子３１０ａ、３１０ｂおよび抵抗素子３２０が相互により近接する。半田可能な端子３６０ａおよび３６０ｂは、接着材３３０を架橋できる。
【００６２】
図３Ｂは、抵抗器を回路基板３７０（ＰＣＢ３７０）に取り付けるさいに、放熱素子３１０ａおよび３１０ｂが抵抗器の上部に位置し、かつ回路基板３７０から離間するように放熱素子３１０ａおよび３１０ｂを設けた状態を示す図である。抵抗器を実装すると、第２誘電体３４０ｂと回路基板３７０との間に隙間３７１が生じる。
【００６３】
半田可能な端子３６０ａおよび３６０ｂについては、抵抗器３００の側端部に個別に取り付け、抵抗器３００を回路基板３７０に半田付けしてもよい。半田可能な端子３６０ａおよび３６０ｂについては、電極層３５０ａおよび３５０ｂの底面３５２ａおよび３５２ｂにそって少なくとも部分的に延在する部分を有するのが好ましい。
【００６４】
回路基板３７０への最近接側に電極層３５０ａおよび３５０ｂを使用すると、半田リフロー時に強靭なジョイントを形成し、かつ抵抗器３００をＰＣＢパッド３７５ａおよび３７５ｂにセンタリングするさいに役立つ。半田可能な端子３６０ａ、３６０ｂと回路基板１７０上の対応する半田パッド３７５ａ、３７５ｂとの間に半田接続部３８０ａおよび３８０ｂを使用して、印刷回路基板３７０に抵抗器３００を実装する。
【００６５】
放熱素子３１０ａおよび３１０ｂは、接着剤３３０によって抵抗素子３２０に結合する。なお、これらの放熱素子３１０ａおよび３１０ｂについては、抵抗素子３２０に熱的におよび／または機械的におよび／または電気的に結合／接続でき、あるいはその他の手段で接着、接合または実装することができる。半田可能な端子３６０ａおよび３６０ｂは、抵抗素子３２０と放熱素子３１０ａ、３１０ｂとの間を熱的にかつ電気的に接続する。抵抗素子３２０と放熱素子３１０ａ、３１０ｂそれぞれの側端部との間を熱的に、電気的におよび／または機械的に結合／接続すると、放熱素子３１０ａおよび３１０ｂを抵抗器３００の構造材として、また熱スプレッダーとして使用することが可能になる。
【００６６】
放熱素子２１０ａおよび２１０ｂを抵抗器２００の構造材として使用し、かつ放熱素子３１０ａおよび３１０ｂを抵抗器３００の構造材として使用すると、抵抗素子２２０および３２０を自立式抵抗素子よりも薄くでき、抵抗器２００および３００の抵抗値を、約０．０１５インチ〜約０．００１インチの箔厚を使用して、約１ｍΩ〜３０Ωにすることができる。抵抗素子２２０および３２０の支持体になるだけでなく、放熱素子２１０ａ、２１０ｂおよび３１０ａ、３１０ｂを熱スプレッダーとして効率よく使用すると、抵抗器２００および３００が効果的に放熱を行う結果、熱スプレッダーを使用しない抵抗器よりも定格電力が高くなる。例えば、２５１２サイズの金属ストリップ抵抗器の一般的な定格電力は１Ｗである。本明細書に記載する実施態様を使用すると、２５１２サイズの金属ストリップ抵抗器の定格電力を３Ｗにすることができる。
【００６７】
さらに、抵抗器２００および３００を使用すると、熱膨張係数（ＴＣＥ）による抵抗器の故障リスクが小さくなるか、これがなくなる。
【００６８】
モデリングに基づくと、抵抗器２００および３００の使用時に発生する熱の約２０％〜約５０％が放熱素子２１０ａ、２１０ｂ、３１０ａおよび３１０ｂに流れ、これによって放熱が起きる。モデリングに基づくと、放熱素子２１０ａ、２１０ｂ、３１０ａおよび３１０ｂは抵抗器２００および３００に流れる電流れを全く含まないか、あるいはほとんど含まず、また放熱素子２１０ａ、２１０ｂ、３１０ａおよび３１０ｂに流れる電流は使用時にはゼロかゼロに近くなると考えられる。電流のすべてが、あるいはほぼすべてが電極層２５０ａ、２５０ｂ、３５０ａおよび３５０ｂに、そして抵抗素子２２０および３２０に流れることが期待できる。
【００６９】
図４Ａは、例示を目的として各層を部分的に透視化した、抵抗器４００を示す上面図である。抵抗器４００はスエージ４０９を有することができ、その全体構成は図２Ａ〜図２Ｈまたは図３Ａ〜図３Ｂを参照して説明した構成と同様である。抵抗器４００は抵抗器２００または抵抗器３００と同様であるため、抵抗器２００または抵抗３００の説明を援用するものとする。図４Ａは抵抗器４００を示す透視化上面図であり、（上記放熱素子２１０ａ、２１０ｂまたは３１０ａ、３１０ｂと同様な）放熱素子４１０、（上記抵抗素子２２０または３２０と同様な）抵抗素子４２０および（上記誘電体２４０ａ、２４０ｂまたは３４０ａ、３４０ｂと同様な）誘電体４４０を示す図である。抵抗素子４２０はほぼ均質な表面積をもつ。図４Ａから見て取れるように、放熱素子４１０の幅は抵抗素子４２０の幅よりほぼ２〜４％程度広い。
【００７０】
図４Ｂは、例示を目的として各層を部分的に透視化した、抵抗器４００を示す側面図である。抵抗器４００の上隅部の拡大図４０１に示すように、放熱素子４１０は半田可能な素子４６０に覆われてもよい。スエージ４０９については、放熱素子４１０および対応する半田可能な素子４６０の上隅部および外隅部に設けることができる。
【００７１】
図４Ｃは、例示を目的として各層を部分的に透視化した、抵抗器４００を示す底面図である。抵抗器４００の拡大図４０２に、抵抗素子４２０、放熱素子４１０、導体素子４１０の外部を覆う誘電体４４０および抵抗素子４２０を示す抵抗器４００の中央部分を詳細に示す。
【００７２】
図４Ｄは、例示を目的とする切欠き部を有する、抵抗器４００の等測投影図である。抵抗素子４２０の上面に形成した（接着材２３０または３３０と同様な）接着材４３０によって放熱素子４１０と抵抗素子４２０とを熱的に接着することができる。（電極２５０ａ、２５０ｂまたは３５０ａ、３５０ｂと同様な）電極層４５０は、図示のように、抵抗素子４２０の下面に取り付けることができる。
【００７３】
図５Ａは、例示を目的として各層を部分的に透視化した、抵抗器５００の上面図である。抵抗器５００はスエージ５０９を有することができ、全体的な構成は図２Ａ〜図２Ｈまたは図３Ａおよび図３Ｂを参照して説明した通りである。抵抗器５００は抵抗器２００または抵抗器３００と同様であるため、抵抗器２００または抵抗器３００の説明を援用するものとする。図５Ａは、抵抗器５００の透視化上面図であり、（上記放熱素子２１０ａ、２１０ｂまたは３１０ａ、３１０ｂと同様な）放熱素子５１０、（上記抵抗素子２２０または３２０と同様な）抵抗素子５２０および（上記誘電体２４０ａ、２４０ｂまたは３４０ａ、３４０ｂと同様な）誘電体５４０を示す図である。
【００７４】
抵抗素子５２０の較正については、例えば、目的の厚さまで薄くするか、あるいは抵抗器５００の目標抵抗値などに基づいて特定位置にある抵抗素子５２０に切れ目を入れることによって電流路に操作を加えればよい。パターニングについては、化学的エッチングおよび／またはレーザーエッチングを行えばよい。放熱素子５１０それぞれの下に２本の溝５０４が形成するように、抵抗素子５２０をエッチングすればよい。誘電体５４０がこれら溝５０４を埋める。図５Ａから見て取れるように、放熱素子５１０の幅は抵抗素子５２０の幅よりも２〜４％程大きい。
【００７５】
図５Ｂは、例示を目的として各層を部分的に透視化した、抵抗器５００の側面図である。抵抗器５００の上隅部を示す拡大図５０１に示すように、半田可能な素子５６０によって放熱素子５１０を覆うことができる。スエージ５０９については、放熱素子５１０および対応する半田可能な素子５６０の上隅部および外隅部に設けることができる。
【００７６】
図５Ｃは、例示を目的として各層を部分的に透視化した、抵抗器５００の底面図である。拡大図５０２は、抵抗器５００の中央部分を詳細に示す図であり、抵抗素子５２０、放熱素子５１０、および導体素子５１０および抵抗素子５２０の外側部分を覆う誘電体５４０を示す。
【００７７】
図５Ｄは、例示を目的とする切欠き部を有する、抵抗器５００の等測投影図である。抵抗素子５２０の上面に形成した（接着材２３０または３３０と同様な）接着材５３０によって放熱素子５１０と抵抗素子５２０とを熱的に接着することができる。（電極２５０ａ、２５０ｂまたは３５０ａ、３５０ｂと同様な）電極層５５０は、図示のように、抵抗素子５２０の下面に取り付けることができる。
【００７８】
図６Ａは、例示を目的として各層を部分的に透視化した、抵抗器６００を示す上面図である。抵抗器６００はスエージ６０９を有することができ、その全体構成は図２Ａ〜図２Ｈまたは図３Ａ〜図３Ｂを参照して説明した構成と同様である。抵抗器６００は抵抗器２００または抵抗器３００と同様であるため、抵抗器２００または抵抗３００の説明を援用するものとする。図６Ａは抵抗器６００を示す透視化上面図であり、（上記放熱素子２１０ａ、２１０ｂまたは３１０ａ、３１０ｂと同様な）放熱素子６１０、（上記抵抗素子２２０または３２０と同様な）抵抗素子６２０および（上記誘電体２４０ａ、２４０ｂまたは３４０ａ、３４０ｂと同様な）誘電体６４０を示す図である。
【００７９】
抵抗素子６２０の較正については、例えば、目的の厚さまで薄くするか、あるいは抵抗器６００の目標抵抗値などに基づいて特定位置にある抵抗素子６２０に切れ目を入れることによって電流路に操作を加えればよい。パターニングについては、化学的エッチングおよび／またはレーザーエッチングを行えばよい。放熱素子６１０それぞれの下に２本の溝５０４が形成するように、抵抗素子６２０をエッチングすればよい。誘電体６４０がこれら溝６０４を埋める。図６Ａから見て取れるように、放熱素子６１０の幅は抵抗素子６２０の幅よりも２〜４％程大きい。
【００８０】
図６Ｂは、例示を目的として各層を部分的に透視化した、抵抗器６００の側面図である。抵抗器６００の上隅部を示す拡大図６０１に示すように、半田可能な素子６６０によって放熱素子６１０を覆うことができる。スエージ６０９については、放熱素子６１０および対応する半田可能な素子６６０の上隅部および外隅部に設けることができる。
【００８１】
図６Ｃは、例示を目的として各層を部分的に透視化した、抵抗器６００の底面図である。  拡大図６０２は、抵抗器６００の中央部分を詳細に示す図であり、抵抗素子６２０、放熱素子６１０、および導体素子６１０および抵抗素子６２０の外側部分を覆う誘電体６４０を示す。
【００８２】
図６Ｄは、例示を目的とする切欠き部を有する、抵抗器６００の等測投影図である。抵抗素子６２０の上面に形成した（接着材２３０または３３０と同様な）接着材６３０によって放熱素子６１０と抵抗素子６２０とを熱的に接着することができる。（電極２５０ａ、２５０ｂまたは３５０ａ、３５０ｂと同様な）電極層６５０は、図示のように、抵抗素子６２０の下面に取り付けることができる。
【００８３】
図７は、本発明の抵抗器を製造する例示的な方法を示すフローダイアグラムである。例えば、抵抗器２００を使用して、図７に示す方法の実施例を説明することにする。この方法実施例では、放熱素子を形成することになる導電層（複数の場合もある）および抵抗素子２２０を、例えば清掃して目的のシートサイズに切断してもよい（７０５）。接着材を使用して、導電層（複数の場合もある）および抵抗素子２２０を積層する（７１０）。公知メッキ方法を使用して、電極層を抵抗素子２２０の底面の一部にメッキする（７１５）。導電層をマスク処理し、かつパターニングし、導体を個別の放熱素子に分割する。一実施態様では、例えば化学的エッチングなどを使用して抵抗素子をパターニングし、および／またはレーザーなどを使用して薄肉化して、目標の抵抗値を得る。抵抗器２００の上下面に誘電体を成膜、被覆または適用して（７２０）、放熱素子を形成する複数の導電層を相互絶縁する。図２Ａ〜図２Ｈおよび図３Ａ〜図３Ｂを参照して説明した適宜行う工程において、放熱素子の一部を圧縮して（７２５）、スエージを形成する。圧縮力によって、接着層が放熱素子の一部を圧縮し（７２５）、スエージを形成する。この圧縮によって接着層が圧縮し、および／または接着層および放熱素子の底部が縁部において抵抗素子に向かって下向きに折曲がる。
【００８４】
一つかそれ以上の導電層を有する抵抗素子（放熱素子）には半田可能な層または端子をメッキ（７３０）し、抵抗素子を複数の導電層を電気的に結合することができる（放熱素子）。
【００８５】
本明細書で説明してきた実施態様のいずれにおいても、接着材はシンギュレーション時に切断することができるため、二次的なレーザー処理においてＫａｐｔｏｎなどの接着材を除去する必要がなく、抵抗素子をメッキ前に露出させることが可能になる。
【００８６】
本発明の特徴および要素を実施態様で具体的な組み合わせにおいて説明してきたが、各特徴は単独で使用することができ、実施態様の他の特徴および要素を本発明の特徴および要素と各種の形で併用してもよく、あるいは併用しなくてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１００、２００、３００、４００、５００、６００：抵抗器
１１０ａ、２１０ａ、３１０ａ：第１放熱素子
１１０ｂ、２１０ｂ、３１０ｂ：第２放熱素子
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０：抵抗素子
１２２、２２２、３２２、１１５ａ、１１５ｂ、２１５ａ、２１５ｂ、２１６ａ、２１６ｂ、３１５ａ、３１５ｂ、３１６ａ、３１６ｂ：上面
１２４、２２４、３２４、１５２ａ、１５２ｂ、２５２ａ、２５２ｂ、３５２ａ、３５２ｂ：底面
１３０、２３０、３３０、４３０、６３０：接着材、接着剤
１４０、３４０、４４０、５４０、６４０：誘電体
１４０ａ、２４０ａ、３４０ａ：第１誘電体
１４０ｂ、２４０ｂ、３４０ｂ：第２誘電体
１５０ａ、２５０ａ、３５０ａ：第１電極層
１５０ｂ、２５０ｂ、３５０ｂ：第２電極層
１６０ａ、２６０ａ、３６０ａ：第１の半田可能な端子
１６０ｂ、２６０ｂ、３６０ｂ：第２の半田可能な端子
１６５ａ、１６５ｂ、２６５ａ、２６５ｂ：側端部
１７０、２７０、３７０：回路基板
１７５ａ、１７５ｂ、２７５ａ、２７５ｂ、３７５ａ、３７５ｂ：半田パッド
１８０ａ、１８０ｂ、２８０ａ、２８０ｂ、３８０ａ、３８０ｂ：半田接続部
１９０、２７１、２９０、３７１、３９０：隙間
２０１、３０１：領域
２０９ａ、２０９ｂ、３０９ａ、３０９ｂ、４０９、５０９、６０９：スエージ
４１０、５１０、６１０：放熱素子
２６０ａ、２６０ｂ、４６０、５６０、６６０：半田可能な素子
２９２ａ、２９２ｂ、３９１ａ、３９１ｂ：長さ
３０２：延設部分
４０１、４０２、６０１：拡大図
４５０、５５０、６５０：電極層
５０４：溝
ＡＨ１、ＡＨ２、Ｈ１、Ｈ２、ＳＨ１、ＳＨ２、ＳＨ３、ＳＨ４：高さ
Ｗ、Ｗ２、Ｗ３：幅
【図１Ａ】
2021502709.tif 000003
【図１Ｂ】
2021502709.tif 000004
【図１Ｃ】
2021502709.tif 000005
【図２Ａ】
2021502709.tif 000006
【図２Ｂ】
2021502709.tif 000007
【図２Ｃ】
2021502709.tif 000008
【図２Ｄ】
2021502709.tif 000009
【図２Ｅ】
2021502709.tif 000010
【図２Ｆ】
2021502709.tif 000011
【図２Ｇ】
2021502709.tif 000012
【図２Ｈ】
2021502709.tif 000013
【図３Ａ】
2021502709.tif 000014
【図３Ｂ】
2021502709.tif 000015
【図４Ａ】
2021502709.tif 000016
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2021502709.tif 000021
【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
2021502709.tif 000023
【図６Ａ】
2021502709.tif 000024
【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年9月29日(2020.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面、底面、第１側部、およびこれに対向する第２側部を有する抵抗素子；および
前記抵抗素子の前記第１側部に隣接する第１放熱素子および前記抵抗素子の前記第２側部に隣接する第２放熱素子を有し、これら第１放熱素子と第２放熱素子との間に隙間を設け、各放熱素子が第１高さを有する内側部分、および少なくとも一部がこの内側部分の第１高さよりも低い第２高さを有する外側部分を有し；
各放熱素子の各外側部分の底面の少なくとも一部が、各放熱素子の各内側部分の底面よりも前記抵抗素子に近く位置し；
接着剤によって各放熱素子の前記外側部分の前記底面の少なくとも一部を前記抵抗素子の前記上側部分に接着するとともに熱的に結合し、かつ各放熱素子の前記内側部分の前記底面の少なくとも一部を前記抵抗素子の前記上面に接着するとともに熱的に結合し；
前記抵抗素子の前記底面にそって、第１電極層を前記抵抗素子の前記第１側部に隣接配置し；
前記抵抗素子の前記底面にそって、第２電極層を前記抵抗素子の前記第２側部に隣接配置し；
誘電体によって前記第１放熱素子および前記第２放熱素子の上面を被覆するとともに、前記第１放熱素子と前記第２放熱素子との間の前記隙間を充填し；そして
少なくとも前記抵抗素子の前記底面、および前記第１電極層の底面および前記第２電極層の底面の一部に誘電体を成膜することを特徴とする抵抗器。
【請求項２】
さらに、前記抵抗器の第１側部を被覆し、かつ前記第１放熱素子、前記抵抗素子、および前記第１電極層に熱的に、あるいは電気的に接触する第１の半田可能な層；および
前記抵抗器の第２側部を被覆し、かつ前記第２放熱素子、前記抵抗素子、および前記第２電極層に熱的に、あるいは電気的に接触する第２の半田可能な層を有する請求項１に記載の抵抗器。
【請求項３】
前記第１の半田可能な層が、前記第１放熱素子の前記内側部分の上面の少なくとも一部かつ前記第１電極層の前記底面の少なくとも一部を被覆する請求項２に記載の抵抗器。
【請求項４】
前記第２の半田可能な層が、前記第２放熱素子の前記内側部分の上面の少なくとも一部かつ前記第２電極層の前記底面の少なくとも一部を被覆する請求項３に記載の抵抗器。
【請求項５】
前記接着剤が、前記第１放熱素子および第２放熱素子と、前記抵抗素子との間にのみ位置する請求項１に記載の抵抗器。
【請求項６】
前記第１放熱素子および前記第２放熱素子の少なくとも一部のそれぞれが、前記放熱素子のそれぞれが上隅部および外隅部にスエージを有し、これらスエージが前記放熱素子のそれぞれの少なくとも一部に段差を形成する請求項１に記載の抵抗器。
【請求項７】
各放熱素子の前記外側部分の前記底面が湾曲部分を有する請求項１に記載の抵抗器。
【請求項８】
前記抵抗素子の前記第１側部に隣接する領域において前記第１放熱素子の外側部分をプレスするとともに、前記抵抗素子の前記第２側部に隣接する領域において前記第２放熱素子の外側部分をプレスする請求項１に記載の抵抗器。
【請求項９】
前記抵抗素子の前記第１側部に隣接する領域において前記接着剤を圧縮するとともに、前記抵抗素子の前記第２側部に隣接する領域において前記接着剤を圧縮する請求項１に記載の抵抗器。
【請求項１０】
前記抵抗素子の前記第１側部が円形で、かつ前記抵抗素子の前記第２側部が円形である請求項１に記載の抵抗器。
【請求項１１】
接着剤を使用して導体を抵抗素子に積層し；
前記導体をマスキングし、かつパターニングしてこの導体を複数の放熱素子に分割し;
前記抵抗素子の底面に電極層をメッキし；
各放熱素子を、第１高さを有する内側部分、および少なくとも一部がこの第１高さよりも低い第２高さを有する外側部分に形成し；
各放熱素子の各外側部分の底面の少なくとも一部が、各放熱素子の各内側部分の底面よりも前記抵抗素子に近く位置するように各放熱素子を形成し；
前記電極層の間において前記抵抗要素の前記底面に誘電体を成膜して、前記電極層を少なくとも部分的に被覆し；そして
前記複数の放熱素子の少なくとも一部に誘電体を成膜し、前記複数の放熱素子を電気的に相互から絶縁することを特徴とする抵抗器の製造方法。
【請求項１２】
さらに、前記複数の放熱素子のうちの第１放熱素子、前記抵抗素子、および第１電極層に熱的に、あるいは電気的に接触している第１の半田可能な層を前記抵抗器の第１側部にメッキする工程；および
前記複数の放熱素子のうちの第２放熱素子、前記抵抗素子、および第２電極層に熱的に、あるいは電気的に接触している第２の半田可能な層を前記抵抗器の第２側部にメッキする工程を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の半田可能な層が、前記第１放熱素子の内側部分の上面の少なくとも一部、および第１電極層の底面の少なくとも一部を被覆する請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の半田可能な層が、第２放熱素子の内側部分の上面の少なくとも一部、および前記第２電極層の底面の少なくとも一部を被覆する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
各放熱素子の前記外側部分の前記底面が湾曲部分を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記放熱素子の少なくとも一部のそれぞれが、前記放熱素子の上隅部および外隅部にスエージを有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記スエージが前記放熱素子のそれぞれの少なくとも一部に段差を形成する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記抵抗素子の第１側部に隣接する領域において前記複数の放熱素子のうちの第１放熱素子の外側部分をプレスし、前記抵抗素子の第２側部に隣接する領域において前記複数の放熱素子のうちの第２放熱素子の外側部分をプレスする請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記抵抗素子の第１側部に隣接する領域において前記接着剤を圧縮し、かつ前記抵抗素子の第２側部に隣接する領域において前記接着剤を圧縮する請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
抵抗素子；および
誘電体によって相互から電気的に絶縁するとともに、接着剤によってこの抵抗素子の上面に結合した第１放熱素子および第２放熱素子を有し、各放熱素子がこの放熱素子の上隅部および外隅部の少なくとも一部にスエージを有し、このスエージが第１高さを有する各放熱素子の第１部分および第２高さを有する各放熱素子の第２部分になり、この第２高さは前記第１高さより低く、各放熱素子の前記第２部分の底面の少なくとも一部が前記抵抗素子に向かって延在し、前記接着剤が各放熱素子の前記第１部分および第２部分の底面と抵抗器の上面との間に位置する部分を有し、この接着剤が各放熱素子の前記第１部分および第２部分を前記抵抗器の前記上面に結合し；
前記抵抗素子の底面に第１電極層を設層し；
前記抵抗素子の底面に第２電極層を設層し；そして
第１の半田可能な層および第２の半田可能な層がそれぞれ前記第１電極層および前記第２電極層を有する前記抵抗器の底部の少なくとも一部にそって、前記抵抗器の少なくとも第１外側部の一部および少なくとも第２外側部の一部にそって、かつ前記抵抗器の上面の少なくとも一部にそって延在し、この第１の半田可能な層が前記第１放熱素子、前記接着剤、前記抵抗素子、および前記第１電極層と熱的に、あるいは電気的に連絡し、そしてこの第２の半田可能な層が前記抵抗器の第２側部を被覆するとともに、前記第２放熱素子、前記抵抗素子、前記接着剤、および前記第２電極層と熱的に、あるいは電気的に連絡し；
各放熱素子の前記第１部分および第２部分を前記接着剤および半田可能な層によって前記抵抗素子に熱的に結合することを特徴とする抵抗器。
【国際調査報告】
2021502709.tif 000029