專利名稱：粘結(jié)電阻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粘結(jié)(セメント)電阻器，其彎曲由金屬板構(gòu)成的電阻體，將其配置在把一面作為開(kāi)放面的箱體狀的陶瓷殼體內(nèi)，將粘結(jié)材料填充在所述殼體內(nèi)，密封所述電阻體。
背景技術(shù)：
作為小型、高電容量的電流檢測(cè)用電阻器，已知有上述粘結(jié)電阻器(例如專利文獻(xiàn)1)。對(duì)于上述粘結(jié)電阻器，由于使用銅鎳合金等金屬電阻材料作為電阻體、彎曲由上述材料組成的金屬板并將其配置在箱體狀的陶瓷殼體內(nèi)、用粘結(jié)材料填充、密封，故具有阻燃性，且容易得到電阻值為數(shù)十mΩ左右以下的低電阻值、TCR也良好，因此，可以作為小型、高電容量的電流檢測(cè)用電阻器使用。
但是，電阻器的散熱問(wèn)題對(duì)小型、高電容量的電阻器是很重要的問(wèn)題，以往提出了各種方案(例如專利文獻(xiàn)2)。
日本特開(kāi)平11-251103號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本專利第3358844號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容可是，在上述粘結(jié)電阻器中還要求高電能化、小型化、高性能化、高可靠性化。
本發(fā)明正是鑒于上述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種通過(guò)改善散熱性而可獲得更小型化、高電能化的粘結(jié)電阻器。
為了解決上述課題，在本發(fā)明提供一種粘結(jié)電阻器，其將彎曲金屬板而形成的電阻體以電極部分露出的方式配置在箱體狀的殼體內(nèi)，并將粘結(jié)材料填充在所述殼體內(nèi)，其特征在于，將彎曲金屬板而形成的散熱體以發(fā)熱電極部分露出的方式配置在所述殼體內(nèi)，且使所述電阻體和所述散熱體互不接觸地配置成交叉狀。
根據(jù)上述本發(fā)明，由于在箱體狀的陶瓷殼體的內(nèi)部將由金屬板形成的散熱體不與所述電阻體互相接觸地配置成交叉狀，故可以把電阻體發(fā)出的熱通過(guò)散熱體有效地向安裝基板側(cè)放出。而且，由于由金屬板形成的散熱體具有從殼體的開(kāi)放面露出一部分、并通過(guò)進(jìn)一步彎曲而沿所述開(kāi)放面延伸的散熱電極部分，因此，安裝面增加，加強(qiáng)了安裝時(shí)與安裝基板的粘接。


圖1表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的粘結(jié)電阻器，(a)是局部剖的主視圖，(b)是側(cè)視圖。
圖2是圖1的分解立體圖，(a)表示電阻體的形狀，(b)表示散熱體的形狀，(c)表示陶瓷殼體的形狀。
圖3(a)是陶瓷殼體的局部剖的主視圖，(b)是陶瓷殼體的局部剖的側(cè)視圖，(c)是陶瓷殼體的局部剖的仰視圖。剖面分別表示中央附近。
圖4是表示交叉部附近的電阻體和散熱體的配置例的立體圖。
圖5是表示圖4的變型例的立體圖。
圖6是表示安裝狀態(tài)的殼體內(nèi)部溫度分布的模擬結(jié)果的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在各圖中對(duì)具有相同作用或功能的部件或要素賦予相同符號(hào)，并省略重復(fù)的說(shuō)明。
圖1表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的粘結(jié)電阻器。由金屬板構(gòu)成的電阻體10和由金屬板構(gòu)成的散熱體20，接合固定在把一面作為開(kāi)放面31的箱體狀的陶瓷殼體30中。在殼體30中填充粘結(jié)材料40，電阻體10和散熱體20的配置在殼體內(nèi)的部分用上述粘結(jié)材料密封。在安裝時(shí)殼體的開(kāi)放面31側(cè)位于安裝基板側(cè)(下側(cè))，殼體的底面32側(cè)位于上側(cè)。電阻體10的從殼體露出的平面部分13形成電極，由焊接等連接固定在安裝基板的配線圖案上，形成所謂面安裝型的電阻器。
在此，電阻體10是如圖2(a)所示那樣彎曲例如銅鎳合金等金屬電阻材料的薄板而形成的。即，電阻體10包括中央部分11，其在箱體狀的殼體30內(nèi)部、與開(kāi)放面31平行延伸；垂直部分12，通過(guò)彎曲以從所述殼體的開(kāi)放面31露出一部分；平面部分13，通過(guò)進(jìn)一步彎曲以沿所述開(kāi)放面延伸；垂直部分14，通過(guò)進(jìn)一步彎曲以沿所述殼體的外壁面延伸。在此，垂直部分12、平面部分13、垂直部分14相對(duì)于中央部分11左右對(duì)稱地形成。另外，通過(guò)在電阻體10的中央部分11設(shè)置窄幅部，可以確保足夠的間隔，以使散熱體20和電阻體10不接觸。平面部分13和垂直部分14構(gòu)成電極部分，在安裝時(shí)電阻體的平面部分13通過(guò)焊接等與安裝基板的接合圖案接合，形成電阻器的電極。
散熱體20是如圖2(b)所示那樣彎曲導(dǎo)熱性好(如銅)的薄板而形成的。即由金屬板構(gòu)成的散熱體20包括中央部分21，在箱體狀的殼體30內(nèi)部、與開(kāi)放面31平行延伸；垂直部分22，通過(guò)彎曲以從所述殼體的開(kāi)放面露出一部分；平面部分23，通過(guò)進(jìn)一步彎曲以沿所述開(kāi)放面31和殼體上面35延伸；垂直部分24，通過(guò)進(jìn)一步彎曲以沿所述殼體的外壁面36延伸。垂直部分22、平面部分23、垂直部分24相對(duì)于中央部分21左右對(duì)稱地形成。另外，平面部分23和垂直部分24構(gòu)成散熱電極部分，在安裝時(shí)散熱體的平面部分23通過(guò)焊接等與安裝基板的接合圖案接合，形成散熱電極。
陶瓷殼體30如圖2(c)和圖3所示，是把一面作成開(kāi)放面31、在底面32閉塞的、具有外壁面34、36的箱體狀陶瓷殼體。為了使殼體30的導(dǎo)熱性好，例如使用含96％左右的氧化鋁的材料成形。在殼體30的內(nèi)面中央部，在內(nèi)壁面上具有凹部37，在底面具有凹部38，分別在凹部37中收容散熱體的垂直部分22，在凹部38中收容散熱體的中央部分21。因此，在狹小的殼體30的內(nèi)部能具有足夠間隙地配置，使電阻體10和散熱體20不相互接觸。另外，凹部37、38可以作為對(duì)散熱體20定位的機(jī)構(gòu)發(fā)揮功能。電阻體的平面部分13卡止在殼體的外壁面34的上面33上，散熱體的平面部分23卡止在殼體的外壁面36的上面35上。
在粘結(jié)材料40中使用包括氧化鋁粉末和二氧化硅粉末的糊狀的絕緣密封材料，使用分配器將其填充在配置了電阻體10和散熱體20的殼體內(nèi)部，通過(guò)加溫硬化形成密封體。粘結(jié)材料40填充至殼體的開(kāi)放面31，形成方形的電阻器。
如圖4所示，散熱體20的中央部分21與電阻體10的中央部分11互不接觸，配置成交叉狀，其間用粘結(jié)材料填充。另外，也可以在散熱體20的中央部分21與電阻體10的中央部分11之間以插入的方式配置粘結(jié)材料以外的絕緣材料42，使兩者互不接觸。在該例中，如圖5(a)所示，用コ字形的絕緣材料42包圍電阻體的中央部分11，如圖5(b)所示，在與散熱體的中央部分21之間配置絕緣材料42。作為絕緣材料42，優(yōu)選使用例如與殼體30一樣含有高比例氧化鋁的導(dǎo)熱好的材料。
圖6是表示安裝上述粘結(jié)電阻器時(shí)對(duì)于溫度上升的模擬結(jié)果。如上所述，在安裝時(shí)殼體30的開(kāi)放面31側(cè)成為面向安裝基板的下面，底面32側(cè)成為上面。對(duì)于安裝狀態(tài)的電阻器，在導(dǎo)熱性良好的鋁基板的接合圖案51上，將電阻體的平面部分13作為電極加以連接固定，并將散熱體的平面部分23作為散熱電極加以連接固定。當(dāng)在電阻體10中流過(guò)電流時(shí)，電阻體10發(fā)熱，特別是中央部分11的發(fā)熱顯著。由于電阻體10的平面部分13作為電極連接在安裝基板的接合圖案51上，故一部分熱借助電阻體10流向安裝基板，而另一部分熱穿過(guò)粘結(jié)材料和殼體外壁面散發(fā)到大氣中。
在此，由于存在散熱體20，其平面部分23作為散熱電極連接在安裝基板的接合圖案上，故而可以在安裝基板側(cè)有效地使電阻體10的發(fā)熱放出。特別是電阻體的中央部分11的上面?zhèn)?圖中用A表示)是由發(fā)熱而導(dǎo)致溫度上升最急劇的部分，通過(guò)在此接近地交叉配置散熱體的中央部分21，可以有效地用散熱體20吸收電阻體的中央部分11的發(fā)熱，抑制該部分的溫度上升。圖中黑色的深色部分表示溫度上升高的部分，黑色的淺色部分表示溫度上升低的部分。作為一個(gè)示例，在15W產(chǎn)品的模擬結(jié)果中，通過(guò)設(shè)置散熱體20，可以將圖中A部分的溫度上升抑制到不設(shè)置該散熱體20時(shí)四分之一左右。并且，通過(guò)設(shè)置散熱體20，即使在溫度上升最高的圖中B部分，以安裝基板的溫度為基準(zhǔn)，也可以抑制為100-120℃左右的升溫。
如上所述，由于電阻體的中央部分11的上面?zhèn)?圖中用A表示)是由發(fā)熱而導(dǎo)致溫度上升最急劇的部分，因此，在電阻體的中央部分11和散熱體的中央部分21互不接觸地交叉狀配置的交叉部，優(yōu)選電阻體10的中央部分11配置在殼體30的開(kāi)放面31側(cè)(下側(cè))，散熱體20的中央部分21配置在殼體30的底面32側(cè)(上側(cè))。由此可以有效地抑制電阻器的溫度上升。
上述模擬試驗(yàn)用的電阻器，長(zhǎng)為19mm、寬8mm、高6.5mm左右，電阻值的范圍8-50mΩ左右，TCR為±100ppm/℃左右。散熱體20使用厚0.3mm、寬5.5mm左右的銅板。可由上述模擬確認(rèn)，通過(guò)配置上述散熱體20，特別是具有5-15W左右的電容量的粘結(jié)電阻器可以在小型、高電能化、高可靠性化方面收到顯著的效果。
在上述實(shí)施方式中，對(duì)用銅板作為散熱體的示例進(jìn)行了說(shuō)明，但優(yōu)選事先在銅板上鍍Ni、鍍Sn。在抑制銅氧化的同時(shí)，可以使散熱電極部分與安裝基板的焊接接合性良好。
至此，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但很顯然本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，在其技術(shù)思想的范圍內(nèi)可以用各種不同的方式實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種粘結(jié)電阻器，其將彎曲金屬板而形成的電阻體以電極部分露出的方式配置在箱體狀的殼體內(nèi)，并將粘結(jié)材料填充在所述殼體內(nèi)，其特征在于，將彎曲金屬板而形成的散熱體以發(fā)熱電極部分露出的方式配置在所述殼體內(nèi)，且使所述電阻體和所述散熱體互不接觸地配置成交叉狀。
2.如權(quán)利要求1所述的粘結(jié)電阻器，其特征在于，在所述電阻體和所述散熱體交叉的部分，所述電阻體配置在所述殼體的開(kāi)放面?zhèn)?，所述散熱體配置在所述殼體的底面?zhèn)取?br> 3.如權(quán)利要求1所述的粘結(jié)電阻器，其特征在于，在所述殼體的內(nèi)部設(shè)有用于收容所述散熱體的凹部。
4.如權(quán)利要求1所述的粘結(jié)電阻器，其特征在于，在所述殼體內(nèi)配置有絕緣部件，以用于使所述電阻體和所述散熱體不接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的粘結(jié)電阻器，其特征在于，在所述電阻體的中央部分設(shè)有窄幅部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過(guò)改善散熱性而可進(jìn)一步小型化、高電能化的粘結(jié)電阻器。該電阻器將彎曲金屬板而形成的電阻體(10)以電極部分露出的方式配置在箱體狀的殼體(30)內(nèi)，把粘結(jié)材料(40)填充在殼體(30)內(nèi)；其中，將彎曲金屬板而形成的散熱體(20)以發(fā)熱電極部分(23、24)露出的方式配置在所述殼體(30)內(nèi)，且使電阻體(10)和散熱體(20)互不接觸地配置成交叉狀。
文檔編號(hào)H01C17/00GK101071664SQ200710101168
公開(kāi)日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者高木克己, 平澤浩一 申請(qǐng)人:興亞株式會(huì)社