(57)【要約】【課題】抵抗体の表面温度の上昇を抑制でき、しかも部品点数が少なく簡単に製造できるシャント抵抗器を提供する。【解決手段】抵抗体１の表面１ａを覆うように絶縁層３を形成する。２つの電極５，５は、抵抗体１の裏面１ｂに沿い且つ裏面１ｂに接続される接続部１１と、抵抗体１の側面に沿い且つ絶縁層３の表面に沿うように延びる放熱用延長部１３とをそれぞれ有するように形成する。２つの電極５，５は、放熱用延長部１３の端部が、トリミングのための間隙Ｇを間に形成するように絶縁層３上で対向させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面及び裏面を有する板状の金属製の抵抗体と、前記抵抗体に接続された２以上の金属製の電極とを備えてなるシャント抵抗器であって、
前記抵抗体の前記表面を覆う絶縁層を具備し、
少なくとも１つの前記電極が、前記抵抗体の前記裏面に沿い且つ前記裏面に接続される接続部と、前記抵抗体の側面に沿い且つ前記絶縁層の表面に沿うように延びる放熱用延長部とを有していることを特徴とするシャント抵抗器。
【請求項２】
表面及び裏面を有する板状の金属製の抵抗体と、前記抵抗体に接続された２つの金属製の電極とを備えてなるシャント抵抗器であって、
前記抵抗体の前記表面を覆う絶縁層を具備し、
２つの前記電極が、それぞれ前記抵抗体の前記裏面に沿い且つ前記裏面に接続される接続部と、前記抵抗体の側面に沿い且つ前記絶縁層の表面に沿うように延びる放熱用延長部とを有していることを特徴とするシャント抵抗器。
【請求項３】
表面及び裏面を有する板状の金属製の抵抗体と、前記抵抗体に接続された２つの金属製の電極とを備えてなるシャント抵抗器であって、
前記抵抗体の前記表面を覆う絶縁層を具備し、
２つの前記電極が、それぞれ前記抵抗体の前記裏面に沿い且つ前記裏面に接続される接続部と、前記抵抗体の側面に沿い且つ前記絶縁層の表面に沿うように延びる放熱用延長部とを有しており、
前記２つの電極の前記放熱用延長部の端部が、トリミングのための間隙を間に形成するように前記絶縁層上で対向していることを特徴とするシャント抵抗器。
【請求項４】
前記放熱用延長部と電気的に接続されることなく前記放熱用延長部を覆うカバーを更に備えている請求項１，２または３に記載のシャント抵抗器。
【請求項５】
前記カバーは、少なくとも前記電極の裏面を露出させるように設けられている請求項４に記載のシャント抵抗器。
【請求項６】
前記２つの電極の前記放熱用延長部を覆い且つ前記２つの電極の裏面を露出させる形状を有するカバーが更に備えられており、
前記カバーは少なくとも前記２つの電極の前記放熱用延長部に対して接着剤を用いて固定されている請求項２または３に記載のシャント抵抗器。
【請求項７】
前記２つの電極の前記接続部を露出させるように前記抵抗体の前記裏面を覆う絶縁被覆層を更に備えている請求項２または３に記載のシャント抵抗器。
【請求項８】
表面及び裏面を有する板状の金属製の抵抗体と、前記抵抗体に接続された一対の電極とを備えてなるシャント抵抗器の製造方法であって、
一対の電極形成用板状部を前記抵抗体の前記裏面の両端部に溶接により接続する接続工程と、
前記溶接の前または後において前記抵抗体の前記表面を絶縁層で覆う絶縁被覆工程と、
前記一対の電極形成用板状部を前記抵抗体の両端部の側面に沿い且つ前記絶縁層の表面に沿うように折り曲げる折り曲げ工程とからなるシャント抵抗器の製造方法。
【請求項９】
前記抵抗体の前記裏面に接続される前記一対の電極形成用板状部の表面部分には、前記抵抗体の対応する前記側面の外側に位置し、前記側面に隣接し且つ前記側面に沿って延びる溝が形成されており、
前記折り曲げ工程では、前記溝に沿って折り曲げを行う請求項８に記載のシャント抵抗器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発熱量の大きいシャント抵抗器及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
１Ｗや２Ｗのように比較的大きい電力を扱う抵抗器とをしてシャント抵抗器が知られている。例えば、特開２００１−９３７０１号公報に示されるシャント抵抗器では、板状の金属製の抵抗体の両端に２つの電極を備えた抵抗器本体をセラミックス製のケース内に配置している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−９３７０１号公報（第４頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなシャント抵抗器では、抵抗体の表面温度が上昇すると、シャント抵抗器の高周波特性の低下等が生じて、シャント抵抗器に電気的特性の影響が出るという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、抵抗体の表面温度の上昇を抑制でき、しかも部品点数が少なく簡単に製造できるシャント抵抗器を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、抵抗体の表面温度の上昇を抑制できるシャント抵抗器を少ない部品点数で簡単に量産できるシャント抵抗器の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明が改良の対象とするシャント抵抗器は、表面及び裏面を有する板状の金属製の抵抗体と、抵抗体に接続された２以上の金属製の電極とを備えている。本発明では、抵抗体の表面を覆う絶縁層を具備し、少なくとも１つの電極が、抵抗体の裏面に沿い且つ裏面に接続される接続部と、抵抗体の側面に沿い且つ絶縁層の表面に沿うように延びる放熱用延長部とを有している。本発明では、放熱用延長部により、抵抗体の熱を放熱して、抵抗体の表面温度が上昇するのを抑制することができる。そのため、高周波特性の低下等のように、シャント抵抗器の電気的特性に影響が出るのを防ぐことができる。特に本発明では、電極の一部により放熱用延長部を形成しているので、部品点数を増やしたり、作業手順を増やすことなく、抵抗体の表面温度の上昇を抑制できるシャント抵抗器を得ることができる。
【０００８】
電極の数、放熱用延長部を形成する電極の数及び放熱用延長部の大きさは任意であるが、電極の数が２つの場合には、２つの電極に放熱用延長部をそれぞれ形成し、２つの放熱用延長部の端部は、トリミングのための間隙を間に形成するように絶縁層上で対向させるのが好ましい。このようにすれば、２つの電極の放熱用延長部の端部の間の間隙からトリミングを形成して、抵抗体の抵抗値調整が容易に行える。トリミングは、グラインダーブレードによる切削やレーザ光線の照射等により形成することができる。
【０００９】
本発明のシャント抵抗器には、放熱用延長部と電気的に接続されることなく放熱用延長部を覆うカバーを更に備えるのが好ましい。このようにすれば、カバーによりシャント抵抗器の漏電を防ぐことができる。このようなカバーは、放熱用延長部の放熱効果を妨げにくいものを用いるのが好ましいのは勿論である。そして、カバーは、少なくとも電極の裏面を露出させるように設ければよい。具体的には、カバーは２つの電極の放熱用延長部を覆い且つ２つの電極の裏面を露出させる形状を有するように構成することができる。このようなカバーは少なくとも２つの電極の放熱用延長部に対して接着剤を用いて固定すればよい。
【００１０】
本発明のシャント抵抗器には、２つの電極の接続部を露出させるように抵抗体の裏面を覆う絶縁被覆層を更に備えるのが好ましい。このような絶縁被覆層を備えると、ランドパターンの上の半導体が溶融して広がったものが抵抗体と接触するのを防ぐことができる。
【００１１】
本発明のシャント抵抗器は、例えば、次のようにして製造する。まず、一対の電極形成用板状部を抵抗体の裏面の両端部に溶接により接続してから（接続工程）、溶接の前または後において抵抗体の表面を絶縁層で覆う（絶縁被覆工程）。次に、一対の電極形成用板状部を抵抗体の両端部の側面に沿い且つ絶縁層の表面に沿うように折り曲げる（折り曲げ工程）。この場合、抵抗体の裏面に接続される一対の電極形成用板状部の表面部分には、抵抗体の対応する側面の外側に位置し、側面に隣接し且つ側面に沿って延びる溝を形成するのが好ましい。このような溝を形成して、折り曲げ工程で、溝に沿って折り曲げを行えば、一対の電極形成用板状部を損傷することなく容易に折り曲げることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態のシャント抵抗器を詳細に説明する。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施の形態のシャント抵抗器の平面図及び右側面図であり、図２は、図１（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。各図に示すように、本例のシャント抵抗器は、抵抗体１と絶縁層３と抵抗体１に接続された２つの電極５，５とカバー７と絶縁被覆層９とを有している。抵抗体１は、表面１ａ及び裏面１ｂを有する矩形の板状を呈しており、銅合金により形成されている。本例の抵抗体１は１０ｍΩの抵抗値を有している。抵抗体１の表面１ａは、耐熱性の高いエポキシ系樹脂からなる厚み約０．０５ｍｍ以上の絶縁層３により覆われている。２つの電極５，５は、銅板にニッケルメッキが施されて形成されており、接続部１１と該接続部１１に一体に形成された放熱用延長部１３とをそれぞれ有するように折り曲げられて形成されている。２つの電極５，５のそれぞれの接続部１１，１１は、矩形の抵抗体１の対向する２辺の近傍において、抵抗体１の裏面１ｂに沿って該裏面１ｂに接続されている。本例では、図１の破線で示すように、抵抗体１の対向する２辺に沿って一列に並ぶ５つの位置Ｓ…において、スポット溶接により接続部１１，１１と抵抗体１の裏面１ｂとがそれぞれ接続されている。放熱用延長部１３は、絶縁層３の表面に沿って延びる放熱部１５と絶縁層３及び抵抗体１の一方の一対の側面に沿う側壁部１７とを形成するように折り曲げられている。２つの放熱部１５，１５は、それぞれの端部が間隙Ｇを間に形成するように絶縁層３上で対向して配置されている。これにより、２つの放熱部１５，１５は、絶縁層３を介して抵抗体１の表面１ａの大部分と対向することになる。間隙Ｇは、トリミング用のグラインダーブレードが通過し得る幅寸法を有しており、製造工程において、この間隙Ｇを介して抵抗体１にグラインダーブレードの切削によるトリミングが施される。なお、間隙Ｇ内には、カバー７を放熱用延長部１３に対して固定する後述する接着剤１８が充填されている。
【００１３】
カバー７は、横断面がコの字形状を有するように、カバー本体１９とカバー本体１９の対向する２辺の縁部から立ち上がる一対の側壁２１，２１とを有しており、ＬＰＣ液晶樹脂で一体に形成されている。カバー本体１９は、矩形状を有しており、放熱用延長部１３と電気的に接続されることなく、放熱用延長部１３と間隙Ｇ内の接着剤１８とを覆っている。また、カバー本体１９の裏面には、放熱部１５，１５の間隙Ｇ内に突出するように延びる横断面形状が三角の突出部１９ａが形成されている。一対の側壁２１，２１はそれぞれ矩形状を有しており、２つの放熱用延長部１３，１３並びに絶縁層３及び抵抗体１の他方の一対の側面を覆っている。このように、カバー７は、少なくとも接続部１１，１１の裏面を露出させる形状を有している。このカバー７は、放熱用延長部１３に対してエポキシ系の接着剤を用いて固定されている。
【００１４】
絶縁被覆層９は、耐熱性の高いエポキシ系樹脂からなる絶縁塗料が塗布されて形成されており、２つの接続部１１，１１を露出させて抵抗体１の裏面１ｂを覆う状態で、２つの接続部１１，１１と抵抗体１の裏面１ｂとの間の凹部を埋めるように形成されている。本例のシャント抵抗器では、放熱用延長部１３により、抵抗体１の熱を放熱して、抵抗体１の表面温度が上昇するのを抑制することができる。そのため、高周波特性の低下等のように、シャント抵抗器に電気的特性の影響が出るのを防ぐことができる。特に、本例のシャント抵抗器では、電極５の一部により放熱用延長部１３を形成しているので、部品点数を増やしたり、作業手順を増やすことなく、抵抗体１の表面温度の上昇を抑制できるシャント抵抗器を得ることができる。
【００１５】
本例のシャント抵抗器は次のようにして製造した。まず、図３（Ａ）に示すように、複数組の一対の電極形成用板状部１０１，１０１を備えた金属製のフープ部材１０２を用意する。このフープ部材１０２は、少なくとも連続するフレーム部１０３と、フレーム部１０３に複数組の一対の電極形成用板状部１０１，１０１を接続する複数組の一対の接続部１０４，１０４とを一体に具備している。フレーム部１０３は、一対の電極形成用板状部１０１，１０１を接続する主部１０３ａと、主部１０３ａと平行に延びる補助部１０３ｂと、主部１０３ａと補助部１０３ｂとを連結する連結部１０３ｃとを有している。そして、一対の電極形成用板状部１０１，１０１は、主部１０３ａと補助部１０３ｂと連結部１０３ｃとに囲まれた領域内に配置されている。また、一対の電極形成用板状部１０１，１０１の表面部分には、後の工程において折り曲げられる部分に溝１０１ａ…が形成されている。また、電極形成用板状部１０１及び主部１０３ａには、相互に間隙をあけて接近する突出部１０１ｂ，１０３ｄがそれぞれ形成されている。なお、本図では、金属製のフープ部材１０２の一部分（２組の一対の電極形成用板状部１０１，１０１）しか示されていないが、この金属製のフープ部材１０２には、一対の電極形成用板状部１０１，１０１が多数組形成されている。
【００１６】
次に、図３（Ｂ）に示すように、一対の電極形成用板状部１０１，１０１を電気的に絶縁した状態でフレーム部１０３に支持させる絶縁支持部１０５を突出部１０１ｂ，１０３ｄを覆うようにそれぞれ形成した。そして、図３（Ｃ）に示すように、抵抗体１を一対の電極形成用板状部１０１，１０１の対向する一対の端部間に跨るように配置した。そして、一対の端部と抵抗体１の裏面とをスポット溶接により接合した。
【００１７】
次に、図３（Ｄ）に示すように、抵抗体１の表面に絶縁塗料を塗布して絶縁層３を形成した。そして、図３（Ｅ）に示すように、一対の電極用板状部１０１，１０１を一対の接続部１０４，１０４から切り離した。そして、補助部１０３ｂをフレーム部１０３から除去した。その後、一対の電極形成用板状部１０１，１０１を抵抗体１の側面及び絶縁層３の表面に沿うように、溝１０１ａ，１０１ａに沿って折り曲げて、間隙Ｇを形成するように一対の電極形成用板状部１０１，１０１の端部を対向させた［図３（Ｆ）］。
【００１８】
次に、図３（Ｇ）に示すように、折り曲げた一対の電極形成用板状部１０１，１０１の一対の端部間に露出する絶縁層３の一部分の上から絶縁層３及び該絶縁層３の下方の抵抗体１にグラインダーブレードを用いて切削加工を施し、抵抗体１にトリミング溝１ｃを形成して抵抗値調整を行った。本例では、一対の電極形成用板状部１０１，１０１は、フレーム部１０３に対して絶縁支持部１０５を介して絶縁状態で支持されているので、抵抗器をフレーム部１０３に支持させた状態での抵抗値調整が可能になる。そして、突出部１０１ｂを切断して絶縁支持部１０５による一対の電極形成用板状部の支持を解除した。次に、カバー７を放熱用延長部１３に対して接着剤を用いて固定した後に、抵抗体１の裏面１ｂ上の所定位置に絶縁被覆層９を形成してシャント抵抗器を完成した。
【００１９】
次に本例のシャント抵抗器（実施例）と、放熱用延長部及び絶縁層を備えずその他は本例のシャント抵抗器と同じ構造のシャント抵抗器（比較例）とを作成して試験を行った。具体的には、図４に示すように、各シャント抵抗器Ｒを銅パターンＣ１及びＣ２を連結するように銅パターンＣ１及びＣ２に半田で接続し、種々の電力において通電した後の各シャント抵抗器の中央部Ｐの表面温度安定時における表面温度を測定した。表１はその測定結果を示している。
【００２０】
【表１】
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表１より、本例のシャント抵抗器は、比較例のシャント抵抗器に比べての中央部の表面温度を低くできるのが分かる。
【００２１】
なお、図１に示すシャント抵抗器では、２つの電極５，５にほぼ同じ長さの放熱用延長部１３をそれぞれ形成したが、２つの電極のそれぞれの放熱用延長部の長さ寸法は任意である。また、図５に示すように、２つの電極３５Ａ，３５Ｂの一方の電極３５Ｂにのみ抵抗体１及び絶縁層３のほぼ全体を覆う放熱用延長部４３を形成しても構わないのは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、放熱用延長部により、抵抗体の熱を放熱して、抵抗体の表面温度が上昇するのを抑制することができる。そのため、高周波特性の低下等のように、シャント抵抗器の電気的特性に影響が出るのを防ぐことができる。特に本発明では、電極の一部により放熱用延長部を形成しているので、部品点数を増やしたり、作業手順を増やすことなく、抵抗体の表面温度の上昇を抑制できるシャント抵抗器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施の形態のシャント抵抗器の平面図及び右側面図である。
【図２】図１（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｇ）は、図１に示すシャント抵抗器の製造方法を説明するための図である。
【図４】図１に示すシャント抵抗器の試験の態様を説明するための斜視図である。
【図５】本発明の他の実施の形態のシャント抵抗器の断面図である。
【符号の説明】
１  抵抗体
３  絶縁層
５  電極
７  カバー
９  絶縁被覆層
１１  接続部
１３  放熱用延長部
１０１  電極形成用板状部
１０２  フープ部材
１０３  フレーム部
１０５  絶縁支持部
Ｇ  間隙
【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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