(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅を９０重量％以上含有する合金板体からなる抵抗金属板の一方の面又は両面に、銅−銀二元の共晶合金からなるロウ材により、電極としての銅板を水素雰囲気炉内でピーク温度８５０℃でロウ付けし、
表面から酸化膜を除去した後に、前記銅板の表面の全域にスズめっき膜を形成することにより集合複層板体を形成し、
当該集合複層板体を所望の幅で短冊状に切断して短冊状複層板体を形成し、
当該短冊状複層板体のスズめっき膜が形成された一方の面又は両面から、短辺方向のほぼ中央を所定幅で長辺方向に切削し、スズめっき膜、銅板、ロウ材、及び抵抗金属板とロウ材との少なくとも拡散層を除去して凹部を一方の面又は両面に形成し、
当該凹部の底面に保護膜を形成した後に、前記短冊状複層板体を所望の幅で切断してチップ状の抵抗器を製造することを特徴とする抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器の製造方法。
【請求項２】
ポリアミドイミド樹脂を含有する材料により、前記凹部の底面に保護膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーターやスイッチングレギュレータの制御回路に通電したときの電流を検出するシャント抵抗器等の電子部品では、合金からなる板状の金属抵抗体の両端に電極層が形成された金属板チップ抵抗器が従来から使用されており、その抵抗値は比較的低く、数ｍΩから１Ω程度に設定されている。このような金属板チップ抵抗器に対して、抵抗温度係数及び電流特性を安定させ、インダクタンス値を低く抑え、電流検出を高精度化したいという要望があり、これに応えるチップ抵抗器の製造方法が特許文献１に記載されている。
【０００３】
すなわち、特許文献１には、金属抵抗体の両端部に銅などの高導電性材料の薄片を圧着又は融着により固定して電極を形成し、金属抵抗体の側面を長手方向に沿って削り落とすか、又は金属抵抗体の上下面を厚み方向に削り落とし、その削り加工の寸法を調整することにより抵抗値を調整し、金属抵抗体の露出面に保護膜を設ける低抵抗器の製造方法が記載されている。
この低抵抗器の製造方法では、金属抵抗体の側面又は上下面を削り落としながら抵抗値を調整する工程に時間が掛かりすぎて生産性が低下するという問題があり、また銅などの高導電性材料の薄片を金属抵抗体に圧着又は融着するための具体的な方法についての記載も無く、特許文献１の方法を実際の生産現場に導入することは困難である。
【０００４】
また特許文献２には、セラミックス基板の表面にマンガニン、コンスタンタンなどの銅合金からなるシート状抵抗体を重ね合わせると共に、裏面に銅板を重ね合わせて、銀ロウ等を用いた活性化金属法により一体に接合し、シート状抵抗体抵抗体の両端に電流、電圧検出用のボンディング電極部を設けたシャント抵抗素子が記載されている。
しかしながら、セラミックス基板とシート状抵抗体（抵抗金属板）とを活性金属を含むロウ材で接合する場合、そのロウ材が高価であり、接合時間が掛かりすぎて生産性が低下するという課題がある。
【特許文献１】特開２００３−１１５４０１号公報
【特許文献２】特開平１１−９７２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであり、その目的は、検知する電流値が比較的高く、例えば５Ａ以上である場合には、抵抗値が１ｍΩ未満の抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器が必要であるため、高い信頼性を有する１ｍΩ未満の低抵抗チップ抵抗器を煩雑な工程を経ることなく製造可能にする方法を提供することにある。
【０００６】
また本発明の別の目的は、検知する電流値が比較的高く、例えば、５Ａ以上である場合には抵抗値が１ｍΩ未満の抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器が必要であるため、煩雑な工程を経ることなく製造可能である１ｍΩ未満の低抵抗の抵抗金属板チップ抵抗器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、以下に記載する（１）乃至（５）の手段により、上記課題が解決される。
【０００８】
（１）本発明では、銅を９０重量％以上含有する合金板体からなる抵抗金属板の一方の面又は両面に、銅−銀二元の共晶合金からなるロウ材により、電極としての銅板を水素雰囲気炉内でピーク温度８５０℃でロウ付けし、表面から酸化膜を除去した後に、前記銅板の表面の全域にスズめっき膜を形成することにより集合複層板体を形成し、当該集合複層板体を所望の幅で短冊状に切断して短冊状複層板体を形成し、当該短冊状複層板体のスズめっき膜が形成された一方の面又は両面から、短辺方向のほぼ中央を所定幅で長辺方向に切削し、スズめっき膜、銅板、ロウ材、及び抵抗金属板とロウ材との少なくとも拡散層を除去して凹部を一方の面又は両面に形成し、当該凹部の底面に保護膜を形成した後に、前記短冊状複層板体を所望の幅で切断してチップ状の抵抗器を製造することを特徴とする抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器の製造方法が提供される。
【００１１】
（２）本発明では、ポリアミドイミド樹脂含有する材料により、前記凹部の底面に保護膜を形成することを特徴とする前記（１）に記載の抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器の製造方法が提供される。
【００１３】
なお、短冊状の複層板体のスズめっき膜が形成された一方の面又は両面から、短辺方向のほぼ中央を所定幅で長辺方向に切削し、スズめっき膜、銅板、ロウ材、及び抵抗金属板とロウ材との少なくとも拡散層を除去して凹部を一方の面又は両面に形成する工程では、凹部の切削深さは、例えば、サンプリングした短冊状の複層板体に対して、顕微鏡等を用いて断面を目視等で計測することにより、抵抗金属板とロウ材との拡散層を確実に除去できる深さに設定する。したがって、この工程では、拡散層に加えて抵抗金属板も若干の厚さが切削される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、銅を９０重量％以上含有する合金板体からなる抵抗金属板の一方の面又は両面に、銅−銀二元の共晶合金からなるロウ材により、電極としての銅板を水素雰囲気炉内でピーク温度８５０℃でロウ付けし、銅板の表面の全域にスズめっき膜を形成してなる短冊状の複層板体に対して、スズめっき膜が形成された片面又は両面から、短辺のほぼ中央を所定幅で長辺方向に切削することにより、スズめっき膜、銅板、ロウ材、及び抵抗金属板とロウ材との拡散層を一括して片面又は両面から除去して凹部を形成し、凹部の底面に保護膜を形成した後に、短冊状複層板体を所望の幅で切断してチップ状の抵抗器を製造するので、個々のチップ状の抵抗器に対して削り落とし工程を実施する必要がなく、高い信頼性を有する１ｍΩ未満の低抵抗チップ抵抗器を効率的に製造することが可能になった。
【００１５】
本発明では、抵抗金属板として、銅を９０重量％以上含有する合金を使用するため、この片面又は両面にロウ付けされる銅板との間で、膨張係数にそれほど相違が生じず、ロウ付け工程における高温処理後にも反りが発生せず、反りによる加工精度の低下を防止することができる。
【００１６】
本発明では、銅−銀二元合金からなるロウ材により、抵抗金属板と銅板とをロウ付けするので、抵抗金属板と銅板とをオーミック接触(オーム性接触又はOhmic contact)することが可能になる。
【００１７】
本発明では、ポリアミドイミド樹脂を含有する材料により、凹部の底面に保護膜を形成するので、抵抗金属板との耐環境性を考慮した特性が保証できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は一実施形態の抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器１０の斜視図であり、図２は異なる実施形態の抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器３０の斜視図である。
図１の抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器１０は、抵抗金属板１１の一方の面にロウ材１２により電極としての銅板１３をロウ付けし、銅板１３の上にスズめっき膜１４を形成し、ほぼ中央部からスズめっき膜１４、銅板１３、ロウ材１２、及びロウ材１２と抵抗金属板１１との拡散層を除去して凹部１５を形成し、この凹部１５の底面に保護膜１６を形成したものである。
【００１９】
また図２の抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器３０は、抵抗金属板３１の両面にロウ材３２，３２により銅板３３，３３をロウ付けし、両方の銅板３３，３３の上にスズめっき膜３４，３４を形成し、両面のほぼ中央部からスズめっき膜３４，３４、銅板３３，３３、ロウ材３２，３２、及びロウ材３２，３２と抵抗金属板３１との少なくとも拡散層を除去して凹部３５，３５を両面に形成し、両方の凹部３５，３５の底面に保護膜３６，３６が形成されたものである。
【００２０】
ここで、前記抵抗金属板１１，３１は、銅を９０重量％以上含有する合金の板体を使用可能であり、このような合金としては、例えば、ＣｕとＮｉとを含有する合金、ＣｕとＭｎとＳｎとを含有する合金、ＣｕとＭｎとＳｎとＧｅとを含有する合金などを挙げることができる。また前記ロウ材１２，３２は、銅−銀二元の共晶合金からなるロウ材、例えば、ＪＩＳ.Ｚ.３２６１においてＢＡｇ−８と規定された銀ロウを使用することができる。ＢＡｇ−８はＡｇを７２％、Ｃｕを２８％含有し、溶融温度は固相線及び液相線がともに７８０℃の銀ロウである。前記保護膜１６，３６は、シリコーンカップリング剤又はシリカを含有する無機−有機複合材料であるポリアミドイミドから形成することができる。
【００２１】
次に、図１の抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器１０の製造方法について、図１及び図３を参照して説明する。
例えば、長さ１３ｍｍ、幅６．３ｍｍの抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器１０を製造する場合には、最初に、銅を９０重量％以上含有する合金板体からなる抵抗金属板１１の片面に、銅−銀二元の共晶合金からなるロウ材１２を用いて、銅板１３を水素雰囲気炉内でピーク温度８５０℃でロウ付けする。
ここで、抵抗金属板１１は例えば厚さ０．５ｍｍの合金板体を使用し、ロウ材１２は例えば厚さ０．０５ｍｍのＢＡｇ−８を使用し、銅板１３は例えば厚さ０．２ｍｍの無酸素銅板を使用し、これらは全て縦５００ｍｍ程度、横２００ｍｍ程度のものを使用する。
抵抗金属板１１として銅を９０重量％以上含有する合金板体を使用し、電極としての銅板１３に無酸素銅板を使用することにより、これら抵抗金属板１１と銅板１３は、膨張係数がほぼ同じになり、ロウ付けしたときの反りの発生を防止できる。逆に、銅含有率が９０％未満の合金を使用した場合、例えば、マンガニン（Ｃｕ８５％、Ｍｎ１２％、Ｎｉ２％、Ｆｅ１％）の合金板に電極としての銅板をロウ付けした場合には、反りが大きくなってしまうため、本発明では、銅含有率が９０％以上の合金板体を使用することが好ましい。
また銅−銀二元の共晶合金からなるロウ材１２を使用したため、抵抗金属板１１と銅板１３とはオーミック接触し、電極としての銅板１３付近の電気抵抗を極めて低く抑えることが可能になる。
【００２２】
抵抗金属板１１の片面に銅板１３をロウ付けした後、水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウムを主成分とする溶液によりアルカリ脱脂を行って金属表面に付着した油脂分を除去し、次いで、希硫酸の水溶液中に浸漬して酸化膜を除去する。酸化膜の除去後、銅板１３の全面に電気めっき法により厚さほぼ５μｍのスズめっき膜１４を形成する。
以上のような工程を実施することにより、図３（ａ）に示したように、抵抗金属板１１の片面にロウ材１２で銅板１３が接合され、この銅板１３の上にスズめっき膜１４が形成された集合複層板体２０が形成される。集合複層板体２０は、例えば、縦５００ｍｍ程度、横２００ｍｍ程度、厚さ１．０ｍｍ程度に形成される。
【００２３】
次に、集合複層板体２０を図３（ａ）の点線２１で示したように所定の幅Ｗ１で短冊状に切断して短冊状複層板体２２を形成する〈図３（ｂ）〉。この短冊状複層板体２２の切断幅Ｗ１（短辺の長さＷ１）は、製造しようとする抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器１０の長さとなる部位であるため、ここでは１３ｍｍに設定され、また長辺の長さは例えば５００ｍｍ程度になる。
【００２４】
次に、短冊状複層板体２２の短辺方向のほぼ中央を図３（ｃ）に示したように幅Ｗ２、例えば幅４ｍｍで長辺方向に削る。この削り加工では、スズめっき膜１４が形成された片面から、スズめっき膜１４、銅板１３、ロウ材１２、及びロウ材１２と抵抗金属板１１との拡散層までを除去して凹部１５を形成する。
なお、ロウ材１２と抵抗金属板１１との拡散層２３は、図３（ｄ）に示したように、スズめっき膜１４の表面からほぼｄ１＝０．３ｍｍ程度の深さまで削り落し、凹部１５における抵抗金属板１１をほぼｄ２＝０．４６ｍｍ程度の厚さにし、拡散層２３を確実に除去する。
【００２５】
図３（ｃ）に示したように、短冊状複層板体２２の片面、短辺方向のほぼ中央に長辺方向に延長する凹部１５を形成したら、この凹部１５の底面、すなわち、抵抗金属板１１の露出している面に、図３（ｅ）に示したように保護膜１６を形成する。保護膜１６はシリコーンカップリング剤又はシリカを含有する無機−有機複合材料であるポリアミドイミドにより形成する。保護膜１６を形成した後、短冊状複層板体２２を図３（ｅ）の二点鎖線２４で示したように所定長さ（ここでは６．３ｍｍ）で切断すると、抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器１０が完成する。
以上のような工程を実施することにより、抵抗値が１．０ｍΩ未満で高い信頼性を有する抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器１０の製造が可能になる。
【００２６】
次に、図２及び図４を参照して抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器３０の製造方法について説明する。
例えば、長さ１３ｍｍ、幅６．３ｍｍの抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器３０を製造する場合には、最初に、銅を９０重量％以上含有する合金板体からなる抵抗金属板３１の両面に、銅−銀二元の共晶合金からなるロウ材３２，３２により、銅板３３，３３を水素雰囲気炉内でピーク温度８５０℃でロウ付けする。
ここで、抵抗金属板３１は例えば厚さ０．５ｍｍの合金板体を使用し、ロウ材３２は例えば厚さ０．０５ｍｍのＢＡｇ−８を使用し、銅板３３は例えば厚さ０．２ｍｍの無酸素銅板を使用し、これらは全て縦５００ｍｍ程度、横２００ｍｍ程度のものを使用することができる。
【００２７】
次に、水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウムを主成分とする溶液によりアルカリ脱脂を行って金属表面に付着した油脂分を除去し、希硫酸の水溶液中に浸漬して酸化膜を除去する。この後に、抵抗金属板３１の両面に固着された銅板３３，３３の全面に、電気めっき法により厚さほぼ５μｍのスズめっき膜３４,３４をそれぞれ形成する。
以上のような工程を経て、図４（ａ）に示しように、抵抗金属板３１の両面にロウ材３２，３２で銅板３３，３３が接合され、これら銅板３３，３３の上にそれぞれスズめっき膜３４,３４が形成された集合複層板体４０が形成される。この集合複層板体４０は、例えば、縦５００ｍｍ程度、横２００ｍｍ程度、厚さ１．０ｍｍ程度に形成される。
【００２８】
次に、集合複層板体４０を図４（ａ）の点線４１で示したように所定の幅Ｗ３で短冊状に切断して短冊状複層板体４２を形成する〈図４（ｂ）〉。この短冊状複層板体４２の切断幅Ｗ３（短辺の長さＷ３）は、製造しようとする抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器３０の長さとなる部位であるため、ここでは１３ｍｍに設定され、また長辺の長さは例えば５００ｍｍ程度になる。
【００２９】
次に、短冊状複層板体４２の両面から短辺方向のほぼ中央を、図４（ｃ）に示したように幅Ｗ４、例えば幅４ｍｍで長辺方向にそれぞれ削る。この短冊状複層板体４２の両面の削り加工では、スズめっき膜３４，３４が形成された両面から、スズめっき膜３４，３４、銅板３３，３３、ロウ材３２，３２、及びロウ材３２，３２と抵抗金属板３１との拡散層４４までを除去して凹部３５，３５を形成する。
なお、ロウ材３２と抵抗金属板３１との拡散層４３は、図４（ｄ）に示したように、スズめっき膜３４，３４の両面からほぼｄ３＝０．３ｍｍ程度の深さまで削り落とし、凹部３５，３５における抵抗金属板３１をほぼｄ４＝０．４ｍｍ程度の厚さにし、拡散層４４を確実に除去する。
【００３０】
図４（ｃ）に示したように、短冊状複層板体４２の両面の短辺方向のほぼ中央に長辺方向に延長する凹部３５，３５を形成したら、凹部３５，３５のそれぞれ底面、すなわち、抵抗金属板３１の露出している両面に、ポリアミドイミド等により保護膜３６，３６を形成する。保護膜３６を形成した後、短冊状複層板体４２を図４（ｅ）の二点鎖線４５で示したように所定長さ（ここでは６．３ｍｍ）で切断すると、抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器３０が完成する。以上のような工程により、抵抗値が１．０ｍΩ未満で高い信頼性を有する抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器３０の製造が可能になる。
【００３１】
次に、図５は、本発明による抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器１０と比較例との各温度における抵抗温度係数（ＴＣＲ）のグラフであり、図５の凡例に併記した抵抗値は室温２５℃における抵抗値である。
ここで、サンプルＡは、ロウ材としてＢＣｕＰ−３を使用し、ｄ２＝０．３９ｍｍの厚さに形成された抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器であり、室温２５℃において０．６１ｍΩを示した。ＢＣｕＰ−３はＪＩＳ．Ｚ．３２６４に規定されたロウ材であり、りん（Ｐ）を６％、銀（Ａｇ）を５％、銅（Ｃｕ）を８９％含有する。
サンプルＢは、ロウ材としてＢＡｇ−８を使用し、ｄ２＝０．４１ｍｍの厚さに形成された抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器であり、室温２５℃において０．５６ｍΩを示した。ＢＡｇ−８はＪＩＳ．Ｚ．３２６１に規定されたロウ材であり、銀（Ａｇ）を７２％、銅（Ｃｕ）を２８％含有する。
サンプルＣは、ロウ材としてＰ−Ｃｕ系のものを使用し、ｄ２＝０．３９ｍｍの厚さに形成された抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器であり、室温２５℃において０．６８ｍΩを示した。Ｐ−Ｃｕ系のロウ材は、主にりん（Ｐ）及び銅（Ｃｕ）のみを含有するものである。
サンプルＡ，Ｃはｄ２＝０．３９ｍｍ、サンプルＢはｄ２＝０．４１ｍｍであり、これらの厚さはほぼ同じであるため、これらサンプルＡ，Ｂ，ＣのＴＣＲ及び抵抗値をそのまま比較すると、ロウ材として銅−銀二元合金からなるＢＡｇ−８を使用したサンプルＢの抵抗値が室温２５℃では最も低く、ＴＣＲも概ね小さくなることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態の斜視図である。
【図２】図１とは異なる実施形態の斜視図である。
【図３】図１の抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器を製造する各工程を示した図である。
【図４】図２の抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器を製造する各工程を示した図である。
【図５】本発明による抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器の各温度における抵抗温度係数のグラフであり、凡例に併記した抵抗値は室温２５℃における抵抗値である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器
１１  抵抗金属板
１２  ロウ材
１３  銅板
１４  スズめっき膜
１５  凹部
１６  保護膜
２０  集合複層板体
２２  短冊状複層板体
２３  拡散層
３０  抵抗金属板低抵抗チップ抵抗器
３１  抵抗金属板
３２  ロウ材
３３  銅板
３４  スズめっき膜
３５  凹部
３６  保護膜
４０  集合複層板体
４２  短冊状複層板体
４３  拡散層
【図１】
0004537465.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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