(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗体と、一対の電極と、前記抵抗体に絶縁層を介して接着された金属板材と、前記電極間における前記抵抗体を被覆する第１の保護膜と、前記金属板材を被覆する第２の保護膜と、を備えた抵抗器の製造方法であって、
前記第２の保護膜に前記金属板材の一部を露出する孔または溝を形成し、
前記孔または溝から露出した前記金属板材に接触しない程度の径としたダミーボールと、抵抗器と、を混合して電解メッキすることを特徴とする抵抗器の製造方法。
【請求項２】
さらに、前記孔または溝の前記金属板材が露出した面にメッキ層が形成されているか否かによって抵抗器を選別することを特徴とする請求項１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、抵抗器に係り、特に抵抗体の発熱を抑えるための金属板材を備えた、電流測定用に回路に挿入して用いる電流検出用等の抵抗器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回路に流れる電流値を検出するための電流検出用抵抗器として、低い抵抗値を有する金属板抵抗器が用いられている。係る金属板抵抗器は、一例として、ＣｕＮｉ系合金等の抵抗合金よりなる平板状の抵抗体の一面の両端部に、Ｃｕ等の高導電率金属よりなる平板状の電極をクラッディング（圧延および熱処理による圧接）等により接合したものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、アルミナ等の絶縁性基板上にＮｉＣｒ系合金等の抵抗合金箔（金属箔）を接着し、抵抗体として用いた金属箔抵抗器が古くから知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−５７００９号公報
【特許文献２】特開２００２−１５１３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの抵抗器では、被検出電流が大きくなると、発熱が抵抗体の中央部に集中して発生し、抵抗値の変動など特性の変化をもたらし、定格電流の制限ともなっている。このため、小型・コンパクト化したサイズで電流容量を大きくするため、冷却用に金属板材を抵抗体に沿って配置し、絶縁を図るため金属板材を絶縁樹脂（保護膜）で封止する構成が考えられる。しかしながら、何らかの原因で金属板材が保護膜から露出し、金属板材の絶縁が不十分になると、例えば、抵抗器を実装基板にハンダ接合によって装着する時に、ハンダが金属板材に付着することによって抵抗値が変化する等の不良が生じる可能性がある。このため、金属板材の絶縁が不十分な製品は不良品として選別する必要がある。
【０００５】
本発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、放熱用の金属板材を備えた抵抗器において、金属板材が絶縁されているか否かの検査に好適な抵抗器およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の抵抗器の製造方法は、抵抗体と、一対の電極と、前記抵抗体に絶縁層を介して接着された金属板材と、前記電極間における前記抵抗体を被覆する第１の保護膜と、前記金属板材を被覆する第２の保護膜と、を備えた抵抗器の製造方法であって、前記第２の保護膜に前記金属板材の一部を露出する孔または溝を形成し、前記孔または溝から露出した前記金属板材に接触しない程度の径としたダミーボールと、抵抗器と、を混合して電解メッキすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の抵抗器によれば、電極に電解メッキによりメッキ層を形成すると、金属板材が保護膜から露出していた場合、その露出部分にダミーボールが接触しメッキ電流が流れるため、金属板材の露出部分にメッキ層が形成されると同時に、孔または溝内の金属板材の露出部分にもメッキ層が形成される。しかしながら、金属板材が保護膜から露出していない場合は、ダミーボールは孔または溝内の金属板材に接触しないので、メッキ電流が流れず、メッキ層は形成されない。従って、孔または溝内にメッキされたか否かを判別することで、金属板材が保護膜から露出しているか否か、即ち金属板材の絶縁不良を検知することができる。従来は、かかる確認をするため、少なくとも製品の両側面、両端面、上面を検査する必要があったが、本発明により、孔または溝内のメッキ層の有無のみを判別すればよく、煩わしい作業工程を大幅に簡素化することができる。
【０００９】
また、本発明の抵抗器の製造方法によれば、金属板材が保護膜から露出しているか否かの検査を簡単且つ確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の抵抗器およびその製造方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、各図中、同一または相当する部材または要素には、同一の符号を付して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態の抵抗器を示す。この抵抗器は、金属箔からなる抵抗体１１と、抵抗体１１の下面両端部に接合した金属箔からなる一対の電極１２，１３を備える。抵抗体１１は、厚さが０．１ｍｍ程度以下の極めて薄いＮｉＣｒ系合金の箔である。一対の電極１２，１３は、厚さが０．１ｍｍ程度以下の極めて薄いＣｕの箔であり、表面には下地にＮｉメッキ層、上地にハンダまたはＳｎメッキ層が設けられ、電極１２，１３の下面が実装基板にハンダ接合により固定される。
【００１２】
抵抗体１１の上面には、絶縁層１５を介して金属板材１６が接着により固定されている。絶縁層１５は、厚さ８０μｍ程度の高熱伝導性と高絶縁耐圧性を有するエポキシ系接着剤が硬化して形成された層であり、厚さ０．２ｍｍ程度の比較的厚いＣｕの板からなる金属板材１６を抵抗体１１の上面に接着固定している。抵抗体１１の一対の電極１２，１３間部分（抵抗体の露出面）は、絶縁樹脂材からなる第１の保護膜１７により被覆されており、金属板材１６は、絶縁樹脂材からなる第２の保護膜１８により被覆されている。
【００１３】
従って、抵抗器の上面は第２の保護膜１８により被覆され、金属板材１６が完全に封止されているので、実装時にハンダ材が抵抗器の側面或いは上面に及んでも金属板材１６による電極端子間のショート或いは絶縁不良を防止できる。また、抵抗器の底面側は、絶縁樹脂材による保護膜１７により被覆され、一対の電極１２，１３間が封止されているので、実装時にハンダ材が抵抗体１１に接触することを防止できる。
【００１４】
ここで、金属箔からなる抵抗体１１が極めて薄く、それ自体では形状を保持できないので、ある程度の厚さ、すなわち、剛性を有する金属板材１６が抵抗体１１の形状を保持する支持基体としての役割を果たしている。また、金属板材１６は、放熱体（ヒートシンク）としての役割を果たし、抵抗体１１で発生する熱を吸収し、金属板材１６の内部に拡散し、大気側および実装基板側に放熱し、抵抗体１１の温度上昇を低減し、且つ、抵抗体１１表面における温度集中の偏りを均一化する役割を果たしている。Ｃｕは、熱膨張係数が抵抗体のＮｉＣｒ等の抵抗合金材料に近く、且つ熱伝導性も良好で保護膜内に装着した冷却体として用いるのに好適であるが、Ａｌ等の金属板材を用いるようにしてもよい。
【００１５】
金属板材１６を被覆する保護膜１８には、金属板材１６の一部が露出する貫通孔１９を備える。この孔１９は、電極のメッキに際して使用されるダミーボール（金属球）が金属板材の露出面に接触しない程度の直径（幅）および深さを有する。
【００１６】
電極１２，１３の表面には、メッキ層が形成される。この際、電解メッキ槽におけるバレル内で抵抗器とダミーボールが混合され、電極１２，１３の表面にダミーボールが接触して電流が流れることで、メッキ層が形成される。一方、金属板材１６は保護膜１８で被覆されているが、貫通孔１９が存在しており、メッキ液は孔１９から金属板材１６の露出部分に接触している。しかし前述のごとく、孔１９の直径（若しくは幅）及び深さは、ダミーボールが金属板材１６の露出面に接触しない程度としているため（換言すれば、使用するダミーボールの径を、孔１９内に侵入せず、孔１９内に露出した金属板材１９に接触できない程度のものとすることで）、金属板材１６には電流が流れず、従って、孔１９内に金属板材１６が露出していても、孔１９を除く全てが保護膜１８で覆われている限り、金属板材１６にはメッキ層は形成されない。
【００１７】
図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は金属板材１６が保護膜１８により、孔１９以外は完全に被覆された状態を示す。この状態では、（ａ）に示す抵抗器にメッキ処理を行っても、（ｂ）に示すように電極１２，１３にメッキ層が形成されるが、（ｃ）に示すように孔１９内にメッキ層は形成されない。一方、図２（ｄ）に示すように、金属板材１６が保護膜１８の側面等から露出してしまう場合が、保護膜のコーティング不良や、大判の基板から個片のチップ抵抗器に分割するためのダイシング時の位置ズレ等により起こり得る。この場合、メッキ処理を施すと、（ｅ）に示すように、金属板材１６の露出面１６ａにもダミーボールが接触するので、電流が流れ、露出面１６ａにメッキ層が形成されると同時に、（ｆ）に示すようにメッキ液に曝された孔１９内にもメッキ層が形成される。
【００１８】
次に、孔１９の意義について説明する。上述したように、金属板材１６が保護膜１８から露出した状態で出荷されてしまうと、実装基板への装着時に電極端子間のショート或いは絶縁不良が生じる可能性があるので、製造工程の段階で選別工程を設け、金属板材１６が保護膜１８から露出した製品を排除する必要がある。
【００１９】
本発明では、かかる選別工程において、孔１９内の金属板材面にメッキ層が形成されたか否かを判別することで、金属板材１６の保護膜１８から露出した部分の有無を検知することができるようにしたものである。孔１９内におけるメッキ層の有無の判別は、目視による検査で行ってもよいが、ＣＣＤカメラ等での画像を用いた色識別装置等で行うこともできる。
【００２０】
なお、抵抗体１１が保護膜１７から露出することも同じ理由により考えられる。抵抗体１１は金属板材１６とは絶縁されているので、孔１９内のメッキ有無で抵抗体１１の露出の有無を判定することはできない。しかしながら、金属板材１６が、抵抗体１１の幅と等しいか、抵抗体１１の幅よりも大きく、金属板材１６が抵抗体１１の電極間部分（抵抗路部分）を完全に覆っていれば、抵抗体１１が保護膜１７から露出する場合は、金属板材１６も保護膜１８から露出していると考えられる。かかる構成とすれば、孔１９内のメッキの有無を判別することで、抵抗体１１が保護膜１７から露出する不良品の流出をも防止することができる。
【００２１】
次に、孔１９の好ましいサイズについて、図３を参照して検討する。ダミーボール２０の半径をｒとし、孔１９の直径を２Ｃ（半径をＣ）とし、孔１９の深さ（保護膜の厚さ）をＢとすると、ｒ＜Ｃであると、ダミーボール２０は金属板材１６に接触する。従って、ｒ＞Ｃであることが必要である。また、ｒ＞Ｃであっても、Ｂ＜ｂである場合には、図示するようにダミーボール２０は金属板材１６に接触する。従って、ダミーボール２０が金属板材１６に接触しない条件としては、
ｒ＞Ｃ、且つ、Ｂ＞ｂ
である。
【００２２】
ここで、
ａ＝（ｒ２−Ｃ２）１／２、であり、
ｂ＝ｒ−ａ、であるので、
Ｂ＞ｒ−（ｒ２−Ｃ２）１／２、となる。
通常、ダミーボール２０は直径が１００μｍ程度あり、孔１９の直径（２Ｃ）を２０μｍ程度に設定することで、ｒ＞＞Ｃであり、ｂが略ゼロとなり、保護膜１８の膜厚を５０μｍ程度に設定することで、メッキに際してダミーボール２０が金属板材１６に接触しない十分なサイズの孔とすることができる。
【００２３】
上記実施形態では、第２の保護膜１８に金属板材１６の一部を露出する、メッキに際してダミーボールが金属板材１６に接触しない程度の孔１９を設ける例について説明したが、図４（ａ）に示すように、孔１９に代えて溝２１を形成するようにしてもよい。レーザビーム照射によるマーキング装置で、幅２０μｍ程度の金属板材１６の一部を露出する溝を形成でき、メーカー、製品の型式、抵抗値等の特性、その他必要な識別をするための文字、図形からなる表示と兼ねたものとすることができる。この溝２１の幅および深さを、前述同様、ダミーボールが金属板材１６の露出面に接触しない程度にしておけば、金属板材１６が保護膜から露出していない場合には、溝内の金属板材面にメッキ層が形成されず（図４（ｂ）参照）、金属板材が保護膜から露出している場合には、溝内の金属板材面にメッキ層が形成され（図４（ｃ）参照）、不良品を選別できる。
【００２４】
次に、上記抵抗器の製造方法の一例について、図５を参照して説明する。まず、図５（ａ）に示すように、金属箔からなる電極材料１２ｍと、抵抗体材料１１ｍとをクラッディング接合した接合材のシート１４を準備する。ここで、電極材料は、厚さが０．１ｍｍ程度以下の極めて薄いＣｕの箔であり、抵抗体材料は、厚さが０．１ｍｍ程度以下の極めて薄いＮｉＣｒ系合金の箔であり、シートの寸法は例えば５００ｍｍ×２００ｍｍ程度のものを用いる。なお、接合材は、電極材料および抵抗体材料ともに、厚さが数十μｍから数百μｍの範囲で任意に調整が可能である。そして、接合材のシート１４を、エッチング加工、プレス加工、または放電加工により、所定の形状にパターニングする。
【００２５】
次に、図５（ｂ）に示すように、金属箔よりも厚い板材である金属板材料１６ｍに、絶縁性接着材を塗布し、パターニングした接合材１４の抵抗体材料側の面を固定し、真空熱プレス法等により加温硬化することで、接合材１４と金属板材料１６ｍを接合した絶縁層１５を形成する。
【００２６】
次に、図５（ｃ）に示すように、金属板材料１６ｍをフォトリソグラフィによりパターニングして、エッチングすることで所定の形状の金属板材１６を形成する。そして、電極材料１１をフォトリソグラフィによりパターニングして、エッチングすることで、所定の形状の一対の電極１２，１３を形成すると共に、一対の電極１２，１３間で抵抗体材料１１ｍの面を露出させ、抵抗体（抵抗路）１１を形成する。
【００２７】
次に、図５（ｄ）に示すように、一対の電極１２，１３間の抵抗体１１を被覆するエポキシ樹脂等からなる第１の保護膜１７をスクリーン印刷等により形成する。さらに、抵抗器上面側において、金属板材１６を被覆するエポキシ樹脂等からなる第２の保護膜１８をスクリーン印刷等により全面に形成する。そして、レーザビーム照射等で、保護膜１８に金属板材１６の一部を露出する、メッキに際してダミーボールが金属板材に接触しない程度の、孔１９または溝２１を形成する。
【００２８】
次に、マーキング切断線に沿ってダイシングすることで、個々の抵抗器が得られる。そして、図５（ｆ）に示すように、電極１２，１３にＮｉメッキとＳｎメッキの表面処理を行う。そして、最終検査を経て、製品が完成する。最終検査では、孔１９または溝２１にメッキが形成されているか否かの検査を行い、金属板材１６が保護膜１８から露出している不良品を排除する選別工程を実施する。
【００２９】
上記製造工程によれば、金属板材１６が保護膜１８から露出している不良品を排除する選別工程が簡単になり、上記不良品の流出を防止できる。
【００３０】
なお、上記実施形態の説明では、金属箔抵抗器の例について説明したが、抵抗体の冷却用に金属板材を保護膜で封止した構成を備えた各種の抵抗器について、本発明の趣旨を適用することができる。また、抵抗器に限らず、発熱する要素があり、該要素を絶縁層を介して被覆する冷却用の金属板材を配置し、該金属板材を保護膜により封止し、電極端子にメッキ層を備える各種の電子部品についても、本発明の趣旨を同様に適用することができる。
【００３１】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態の抵抗器を示す、（ａ）は内部を破線で示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢＢ線に沿った断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は金属板材が保護膜から露出していない状態の上記抵抗器の斜視図であり、（ｃ）は孔内部にメッキ層が存在しないことを示す図であり、（ｄ）（ｅ）は金属板材が保護膜から露出した状態の上記抵抗器の斜視図であり、（ｆ）は孔内部にメッキ層が形成されたことを示す図である。
【図３】保護膜に金属板材の一部を露出するメッキに際して、ダミーボールが金属板材に接触しない程度の孔のサイズ検討のための図である。
【図４】（ａ）は保護膜に設けた金属板材の一部を露出する溝の例を示す図であり、（ｂ）（ｃ）はその拡大図である。
【図５】本発明の抵抗器の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１１  抵抗体
１１ｍ  抵抗体材料
１２，１３  電極
１２ｍ  電極材料
１４  接合材シート
１５  絶縁層
１６  金属板材
１６ｍ  金属板材料
１７  第１の保護膜
１８  第２の保護膜
１９  貫通孔
２０  ダミーボール
２１  貫通溝
【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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