用于分流电阻器的电阻合金、电阻合金向分流电阻器的应用及使用电阻合金的分流电阻器的制作方法

本发明涉及用于分流电阻器的电阻合金、电阻合金向分流电阻器的应用以及使用电阻合金的分流电阻器。

背景技术：

1、作为用于电流检测等且包括电极以及电阻体的分流电阻器用的电阻合金，有铜-锰系合金(铜-锰-镍合金等)、铜-镍系合金、镍-铬系合金、铁-铬系合金等。为了得到高检测精度，分流电阻器的电阻合金大多使用电阻温度系数(以下也称为“tcr”)低、相对于铜为小的热电动势的铜-锰系合金。作为通常的铜-锰系合金(铜-锰-镍系合金)，存在具有29μω·cm的电阻率的铜-锰-锡系合金。

2、设想使用该电阻合金设计小型且低电阻的分流电阻器。在该情况下，为了低电阻化，需要加厚板厚，如果这样做，则冲压加工等加工性降低。另一方面，如果为了低电阻化而减小电极间距离，则作为分流电阻器整体，电极部分的tcr的贡献变大。即，作为分流电阻器整体的tcr(产品tcr)增加。

3、设想使用具有低电阻值的电阻材料例如电阻率为20μω·cm的铜-镍系合金设计小型且低电阻的分流电阻器。在该情况下，电阻合金所具有的tcr大，产品tcr也变大。此外，对铜热电动势也大，因此作为分流电阻器的电阻合金，用途、使用条件受到限定。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本专利公开公报特开2007-329421号

7、专利文献2：国际公开公报wo 2016/111109号

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题

2、近年来，存在将电流检测用电阻器用于例如1000a等大电流的检测的要求。为了与此对应，分流电阻器的电阻值如100μω、50μω、25μω、10μω那样正在低电阻化。

3、在使用上述电阻合金构成分流电阻器(电流检测用电阻器)的情况下，将铜的电极与电阻体的两端焊接。铜具有高到约4000ppm/k(25～100℃)的tcr。在使分流电阻器小型化或低电阻化的情况下，这样的铜电极的tcr有助于分流电阻器的电阻值的比例增加。因此，作为分流电阻器的tcr增加，电流检测的精度恶化。

4、在上述专利文献1中公开了利用电阻器的形状来调整tcr的技术。但是，存在由于对电极的加工而使电阻器的实际电阻增加这样的问题。另外，存在使电阻器小型化的情况下的加工以及调整困难等问题。

5、另外，在使分流电阻器低电阻化且小型化的情况下，也存在电阻器的tcr变大、检测精度降低这样的问题。另外，也需要确保电流检测装置的可靠性。

6、此外，存在由于产品规格而使分流电阻器的厚度以及宽度被固定的情况，有可能产生以下这样的问题。

7、图10是在分流电阻器中变更了电极间距离的情况下的立体图。此处，以电阻体相对于电极端被抬起的抬起结构为例进行说明。图10的(a)是表示在分流电阻器x1中将与布线121a、121b连接的电极1115a、115b间的距离(电极间距离＝电阻体111的长度)l103缩短的分流电阻器的一个构成例的立体图。图10的(b)是表示在分流电阻器x2中将与布线121a、121b连接的电极115a、115b间的电极间距离(电阻体111的长度)l113加长的分流电阻器的一个构成例的立体图。另外，l101、l102、l111、l112是与在各个分流电阻器中能够变更的宽度对应的宽度。

8、以下参照图10的(a)、(b)进行说明。图10的(a)、图10的(b)在以下的本发明的实施方式中也用于说明。

9、1)在使分流电阻器的电极的尺寸一定的情况下，为了减小分流电阻器的电阻值，需要加厚电阻体的厚度。但是，如果电阻体的板厚变厚，则在进行冲压加工(冲裁)等的情况下，存在切断部分塌边或无法保持漂亮的形状这样的问题。

10、2)与图10的(b)所示的分流电阻器的结构即电极间距离l113较长(抬起部分的电极宽度l111、l112相对地短)的结构相比，如图10的(a)所示，相对地加长电极中的抬起部分的电极宽度l101、l102并缩短电极间距离l103(使电阻体111的长度变短)，由此能够减小分流电阻器x1的电阻值。因此，能够实现电阻值低的分流电阻器。但是，由于电极115a、115b的长度相对于电阻体111的长度相对地变大，所以因作为电极材料的铜的tcr的影响，分流电阻器x1的tcr变高。即，在图10中，图10的(a)的结构与图10的(b)的结构相比，如箭头部分所示，铜电极115a、115b相对于电阻体111相对地变大，因此存在tcr变高这样的问题。

11、另外，如图10的(a)所示，如果电阻体111的长度l103变短，则电阻体111与电极115a、115b的焊接变难。因此，分流电阻器x1的低电阻化存在极限。即，由于焊接需要一定宽度的余裕，所以如果使电阻体111的长度变得过短，则导致实际电阻体部分变小。例如，如果想要利用电子束焊接等将电阻体与电极焊接，则需要考虑焊接痕迹的宽度。因此，缩短电阻体的长度的工序存在加工尺寸的极限。

12、3)作为减小分流电阻器的电阻值的其他方法，可以考虑降低构成电阻体的电阻体合金的电阻率。

13、例如，作为tcr变低且电阻率变小的电阻体合金，有cu-7mn-2.3sn合金。电阻率为29μω·cm，不能说足够低。作为电阻率为20μω·cm的电阻合金，有cu-ni系合金，但是tcr的性能约为330ppm·k，并不优异。另外，针对铜的热电动势变大，对电流检测的精度的影响大。

14、专利文献2公开了如下的电阻合金：由含有cu、6.20质量％以上7.40质量％以下的mn以及0.15质量％以上1.5质量％以下的si的cu合金构成，25℃～150℃的tcr的绝对值为15ppm/k以下。

15、由此，能够在较宽的温度范围内减小tcr的绝对值。但是，专利文献2虽然公开了达成低的tcr，但是未公开也降低电阻率、对铜热电动势。关于这一点将在后面描述。

16、本发明的目的在于在分流电阻器等电流检测用的电阻器中维持低的tcr并且达成低的电阻率、达成小的对铜热电动势。

17、另外，本发明的目的在于提供用于这样的分流电阻器的电阻合金。

18、用于解决技术问题的技术方案

19、根据本发明的一个观点，提供一种电阻合金，其是用于电流检测用的分流电阻器的铜-锰系的电阻合金，锰为4.5～5.5质量％，硅为0.05～0.30质量％，铁为0.10～0.30质量％，剩余由铜构成，电阻率为15～25μω。

20、在上述电阻合金中，其特征在于，tcr在100×10-6/k以下(0～100×10-6的范围)。

21、另外，在上述任一个所记载的电阻合金中，其特征在于，对铜热电动势在±1μv/k以内。

22、由此，例如能够减小由铜电极形成的分流电阻器的tcr的值，并且能够降低tcr、对铜热电动势。

23、另外，本发明是上述任一个所记载的电阻合金向用于电流检测装置的分流电阻器的电阻体的应用。

24、另外，本发明是一种分流电阻器，其是包括电阻体以及电极的电流检测用的分流电阻器，所述电阻体由电阻合金形成，所述电阻合金中的锰为4.5～5.5质量％，硅为0.05～0.30质量％，铁为0.10～0.30质量％，剩余由铜构成，电阻率为15～25μω。

25、另外，本发明是电流检测用的分流电阻器，其包括电阻体以及电极，所述电阻体由电阻合金形成，所述电阻合金中的锰为4.5～5.5质量％，硅为0.05～0.30质量％，铁为0.10～0.30质量％，剩余由铜构成，电阻率为15～25μω。

26、本说明书包括成为本发明的优先权基础的日本专利申请号2020-145278号的公开内容。

27、发明效果

28、如果使用本发明的电阻合金，则能够减小用于电流检测装置的分流电阻器的tcr并且能够达成低的电阻率、能够达成小的对铜热电动势。

29、另外，如果使用本发明的电阻合金，则能够确保分流电阻器的电流检测的可靠性。