金属板电阻器及其制造方法与流程

本公开涉及在以智能手机、平板电脑为代表的信息通信设备中，以通过测定一对电极间的电压来检测电流量为目的而使用的金属板电阻器。

背景技术：

如图16所示，以往的金属板电阻器由如下部分构成：由cuni所构成的金属板构成的电阻体1；形成于电阻体1的下表面且由cu构成的一对电极2a、2b；用于焊接性优化的镀层3；在电阻体1的下表面形成于一对电极2a、2b之间的第1保护膜4；以及形成于电阻体1的上表面的第2保护膜5。

另外，作为涉及本申请的发明的在先技术文献信息，例如已知专利文献1。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-311747号公报

技术实现要素：

在上述以往的结构中，由于电流仅在一对电极2a、2b以及电阻体1的一对电极2a、2b之间的下表面附近流动，因此无法降低电阻值，进而，在金属板电阻器整体的tcr(thermalcoefficientofresistance，电阻温度系数)中，由tcr大至4300×10⁶/℃的铜构成的一对电极2a、2b的tcr所贡献的比例大，因此，具有电阻值越低则tcr越大这样的课题。

本公开用于解决上述以往的课题，其目的在于，提供一种能够降低电阻值以及tcr的金属板电阻器。

为了解决上述课题，本公开所涉及的发明具备：一对电极，由与电阻体相比而电阻率低且tcr高的金属构成；以及内部电极，形成于电阻体的上表面，由具有比电阻体低的电阻率的金属构成内部电极。

在本公开的金属板电阻器中，通过内部电极，向上方(内部电极侧)的路径的电阻值下降，因此在上方侧能够流动更多的电流。由此，能够降低电阻值。此外，本公开的金属板电阻器若温度上升则一对电极的电阻值变高，因此在电阻体的上方流动的电流进一步增加。由此，测定的电阻值变低，因此能够得到tcr下降的效果。

附图说明

图1是本公开的一个实施方式中的金属板电阻器的剖视图。

图2是表示安装有上述金属板电阻器的状态的剖视图。

图3a是第1制造方法中的准备好的片状电阻体的俯视图。

图3b是图3a所涉及的片状电阻体的iiib-iiib剖视图。

图3c是第1制造方法中的形成有保护构件的片状电阻体的俯视图。

图3d是图3c所涉及的片状电阻体的iiid-iiid线剖视图。

图4a是在第1制造方法中的在保护构件的规定位置通过激光形成有孔部的片状电阻体的俯视图。

图4b是图4a所涉及的片状电阻体的ivb-ivb线剖视图。

图4c是第1制造方法中的在片状电阻体的上表面的规定位置形成有电极部，在片状电阻体的下表面的孔部的内部形成有内部电极部时的片状电阻体的俯视图。

图4d是图4c所涉及的片状电阻体的ivd-ivd线剖视图。

图5a是在第1制造方法中的通过冲压将树脂基板贴附在保护构件以及内部电极部的下表面时的片状电阻体的剖视图。

图5b是第1制造方法中的在多个电极部之间形成了保护膜的情况下的片状电阻体的俯视图。

图5c是图5b所涉及的片状电阻体的vc-vc线剖视图。

图5d是单片化后的金属板电阻器的剖视图。

图6是表示在本公开的金属板电阻器中相对于一对电极彼此的间隔的电阻体的厚度、与tcr的关系的图。

图7是表示在上述金属板电阻器中一对电极彼此的间隔与内部电极的长度之差、与tcr的关系的图。

图8是表示本公开的金属板电阻器的变形例的剖视图。

图9a是第2制造方法中的将金属构成为板状的片状电阻体的俯视图。

图9b是图9a所涉及的片状电阻体的ixb-ixb线剖视图。

图10a是第2制造方法中的贴附有树脂基板的片状电阻体的俯视图。

图10b是图10a所涉及的片状电阻体的xb-xb线剖视图。

图10c是第2制造方法中的将多个电极部形成为带状的片状电阻体的仰视图。

图10d是图10c所涉及的片状电阻体的xd-xd线剖视图。

图11a是第2制造方法中的将多个槽部形成为带状时的片状电阻体的仰视图。

图11b是图11a所涉及的片状电阻体的xib-xib线剖视图。

图11c是第2制造方法中的形成了保护膜时的片状电阻体的仰视图。

图11d是图11c所涉及的片状电阻体的xid-xid线剖视图。

图12a是第2制造方法中的刚刚在槽部的中心部切断之后的片状电阻体25的仰视图。

图12b是图12a所涉及的片状电阻体的xiib-xiib线剖视图。

图13a是第3制造方法中的在片状电阻体的上表面形成以一定间隔沿横向和纵向排列的多个内部电极部、在片状电阻体的下表面形成以一定间隔沿横向和纵向排列的多个电极部时的片状电阻体的俯视图。

图13b是图13a所涉及的片状电阻体的xiiib-xiiib线剖视图。

图13c是图13a所涉及的片状电阻体的xiiic-xiiic线剖视图。

图14a是第3制造方法中的形成了第1保护构件时的片状电阻体的俯视图。

图14b是图14a所涉及的片状电阻体的xivb-xivb线剖视图。

图14c是第3制造方法中的形成了多个电极部29和槽部36时的、从多个电极部29侧观察的片状电阻体25的仰视图。

图14d是图14c所涉及的片状电阻体的xivb-xivb线剖视图。

图15a是第3制造方法中的形成了第2保护构件时的片状电阻体的仰视图。

图15b是图15a所涉及的片状电阻体的xvb-xvb线剖视图。

图15c是第3制造方法中的刚刚分割为多个单片之后的片状电阻体的仰视图。

图15d是图15c所涉及的片状电阻体的xvd-xvd线剖视图。

图16是以往的金属板电阻器的剖视图。

具体实施方式

图1是本公开的一个实施方式中的金属板电阻器的剖视图。

如图1所示，一个实施方式中的金属板电阻器具备电阻体11、一对电极(电极12a以及电极12b)、第1保护膜13、内部电极14以及镀层15。电阻体11由具有在厚度方向上隔开间隔的上表面以及下表面的金属板构成。一对电极12a、12b形成于电阻体11的下表面的两端部。第1保护膜13覆盖一对电极12a、12b之间的电阻体11。内部电极14形成于电阻体11的上表面。镀层15形成于电阻体11的端面和一对电极12a、12b的下表面。另外，在此，端面是指在图1所示的电阻体11中以沿着x轴方向的向量为法线的面。

此外，一对电极12a、12b由与电阻体11相比而电阻率(比电阻)低且tcr高的金属构成。内部电极14由具有比电阻体11低的电阻率的金属构成。

在上述金属板电阻器的结构中，电阻体11由电阻率较高且tcr较低的金属，例如由镍铬合金、铜镍合金、锰铜镍合金等构成的金属构成。

该电阻体11由具有在厚度方向上隔开间隔的上下表面的金属板构成。另外，在调整电阻值的情况下，在电阻体11的下表面侧形成不贯通电阻体11的狭缝。由于在电阻体11的一对电极12a、12b之间的下表面侧流过较多电流，因此能够增大基于狭缝形成的电阻值上升率。因此，能够进行电阻值的微调整。

此外，一对电极12a、12b设置于电阻体11下表面的两端部，由与电阻体11相比而电阻率(比电阻)低且tcr高的铜、银等金属构成。这一对电极12a、12b由厚膜材料或者镀层构成。

进而，第1保护膜13设置为在一对电极12a、12b之间覆盖电阻体11，由环氧树脂等所构成的厚膜材料构成。

而且，内部电极14由具有比电阻体11低的电阻率的铜、银等金属构成。构成内部电极14的金属和构成一对电极12a、12b的金属优选为相同。

此外，该内部电极14设置在电阻体11的上表面的长度方向(一对电极12a、12b彼此对置的方向(x方向))中央部，通过印刷、镀覆或者利用包层的埋入等方法形成。进而，在长度方向(x方向)上对置的一对电极12a、12b之间的中心部与内部电极14的中心部在俯视时重叠。

进而，内部电极14的长度方向的长度在俯视时比一对电极12a、12b彼此的长度方向的间隔短，设为在俯视时一对电极12a、12b与内部电极14不重叠。此外，用由环氧树脂构成的第2保护膜16覆盖内部电极14的上表面以及从内部电极14露出的电阻体11的上表面。也可以由环氧树脂和树脂基板构成第2保护膜16。

镀层15一体地形成于电阻体11的端面和一对电极12a、12b的下表面。该镀层15由镍镀层、锡镀层构成，为了焊接性优化而设置。

另外，电阻体11也可以由合金、金属多层膜构成。

在此，图2表示本公开的一个实施方式中的金属板电阻器被安装于安装用基板21的状态。

镀层15经由安装用焊料23而与安装用基板21的焊盘22。此外，焊盘22位于一对电极12a、12b的下表面。电流从焊盘22通过安装用焊料23、镀层15、一对电极12a、12b流入电阻体11。电压测定在焊盘22的彼此在长度方向(x方向)上对置的位置22a进行测定。根据测定电压值和电阻值来检测电流值。

以下，参照附图，对本公开的一个实施方式中的金属板电阻器的制造方法进行说明。

另外，从生产的容易性出发，将上述图1、图2中说明的金属板电阻器上下颠倒进行说明。

(第1制造方法)

使用图3a～图5d，对本公开的金属板电阻器的制造方法(第1制造方法)进行说明。

首先，如图3a以及图3b所示，准备将由cumnni合金等构成的金属构成为板状的片状电阻体25，在该片状电阻体25上呈带状彼此平行地设置多个切口部26。切口部26通过蚀刻形成。

片状电阻体25具有在厚度方向上隔开间隔的一面和另一面。一面与另一面对置。

在此，图3a是所准备的片状电阻体25的俯视图，图3b是图3a所涉及的片状电阻体25的iiib-iiib线剖视图。

接下来，如图3c、图3d所示，在片状电阻体25的一面(下表面)和切口部26的内部同时形成保护构件27。保护构件27是由环氧类树脂构成的膜，使用通过真空热压而流动性增大的构件，形成于片状电阻体25的下表面，并且也填充于切口部26的内部。然后，使保护构件27固化。

另外，该保护构件27成为片状电阻体25的下表面的部分成为单片状时的金属板电阻器的第2保护膜16、和金属板电阻器的侧面的第3保护膜(以下相同，未图示)，第2保护膜16和第3保护膜形成为一体。

在此，图3c是形成有保护构件27的片状电阻体25的俯视图，图3d是图3c的iiid-iiid线剖视图。

接下来，如图4a以及图4b所示，在形成于片状电阻体25的下表面的保护构件27的规定位置通过激光形成孔部28。孔部28形成于未形成切口部26的位置、即切口部26与切口部26之间。

在此，图4a是在保护构件27的规定位置通过激光形成有孔部28的片状电阻体25的俯视图，图4b是图4a所涉及的片状电阻体25的ivb-ivb线剖视图。

接下来，如图4c、图4d所示，在片状电阻体25的另一面(上表面)的规定位置形成电极部29，在片状电阻体25的下表面的孔部28内部形成内部电极部30。

此时，在片状电阻体25的上表面贴附另外的防护层，在片状电阻体25的上表面进行镀覆。此时，在片状电阻体25的切口部26(用保护部件27填充)之间的部分将上述另外的防护层图案化为岛状之后，进行镀cu，除去上述另外的防护层。其结果是，在相邻的切口部26之间的部分以等间隔形成有由cu镀层构成的多个电极部29。

此外，同时在片状电阻体25的下表面的孔部28内部也形成由cu镀层构成的多个内部电极部30。另外，在成为单片状时的金属板电阻器中，电极部29成为一对电极12a、12b，内部电极部30成为内部电极14。

在通过镀cu形成多个电极部29之前，在切口部26的内部填充了保护构件27，因此镀覆液不浸入切口部26的内部，由此，即使增大多个电极部29的宽度，也不会在电极部29上形成多余的镀层。

在此，图4c是在片状电阻体25的上表面的规定位置形成有电极部29，在片状电阻体25的下表面的孔部28内部形成有内部电极部30时的片状电阻体25的俯视图。图4d是图4c所涉及的片状电阻体25的ivd-ivd线剖视图。

接下来，如图5a所示，在片状电阻体25的下表面，通过冲压将树脂基板31贴附在保护构件27以及内部电极部30的下表面。树脂基板31是由环氧树脂和玻璃构成的强度强的基板，由与安装用基板21相同的材料构成。通过树脂基板31，在之后的工序中操作变得容易。

之后，也可以根据需要形成狭缝，进行电阻值调整。

接下来，如图5b、图5c所示，在多个电极部29之间形成保护膜32。该保护膜32由环氧树脂构成，形成为覆盖多个电极部29之间和多个电极部29的上表面，在固化后，研磨至多个电极部29露出为止。另外，在成为单片状时的金属板电阻器中，保护膜32成为第1保护膜13。

在此，图5a是通过冲压将树脂基板31贴附在保护构件27以及内部电极部30的下表面时的片状电阻体的剖视图。图5b是在多个电极部29之间形成保护膜32的情况下的片状电阻体25的俯视图，图5c是图5b所涉及的片状电阻体25的vc-vc线剖视图。

接下来，切断切口部26的中央部以及多个电极部29的中央部而分割为单片状。

最后，从分割为单片状的金属板电阻器的一对电极12a、12b(电极部29)的上表面到电阻体11的端面进行镀ni、镀sn，形成镀层15，得到图5d所示的单片状的金属板电阻器。

另外，为了简化说明，在图3a～图5d中表示切口部26形成为12条、单片状的金属板电阻器形成为纵向5列、横向4列的片状的部分。

如图5d所示，通过在第2保护膜16(保护构件27)、内部电极14(内部电极部30)的上表面形成树脂基板31，能够抑制电阻体11的发热等引起的电阻体11的变形。

如上所述，在本公开的一个实施方式中的属板电阻器中，在电阻体11的上表面形成内部电极14，由具有比电阻体11低的电阻率的金属构成，因此，向上方(内部电极14侧)的路径的电阻值下降。由此，在电阻体11中，由于更多的电流在上方侧(内部电极14侧)流动，因此能得到能够降低电阻值的效果。

进而，当温度上升时，一对电极12a、12b的电阻值变高，因此，在电阻体11的上方流动的电流进一步增加，由此，所测定的电阻值变低，因此，能够降低tcr。

(金属板电阻器的特性)

以下，对本公开的金属电阻器的特性进行说明。

图6是表示相对于一对电极12a、12b的间隔在长度方向上的长度的电阻体11的厚度、与tcr的关系的图。

由图6可知，当电阻体11的厚度为一对电极12a、12b间隔的长度的0.4倍以上时，tcr小于100ppm/℃。这是因为，若电阻体11的厚度变厚，则沿着厚度方向流动的电流进一步增加，电阻值变得更低。另外，考虑到用户的期望、生产率等而规定上限值，但在金属板电阻器中通常为100ppm/℃。

因此，电阻体11的厚度优选为一对电极12a、12b的间隔在长度方向上的长度的0.4倍以上。

图7是表示长度方向上的一对电极12a、12b的间隔的长度与内部电极14的长度之差、与tcr的关系的图。

由图7可知，在内部电极14的长度成为一对电极12a、12b的间隔以下的长度、即俯视时内部电极14与一对电极12a、12b不重叠的情况下，tcr小于100ppm/℃。

这是由于，在俯视时一对电极12a、12b与内部电极14的距离变大时，从一对电极12a、12b朝向内部电极14的电流增加。因此，沿着厚度方向流动的电流进一步增加，如上所述，电阻值变得更低。另外，下限值由规定的电阻值决定。

(金属板电阻器的变形例)

作为金属板电阻器的变形例，如图8所示，可以将一对电极12a、12b从电阻体11的下表面一体地形成至端面。由此，能够使电阻体11中在上方侧(内部电极14侧)流动的电流更多，因此容易降低电阻值。

(第2制造方法)

另外，一个实施方式中的金属板电阻器的制造方法也可以通过以下的方法来形成。使用图9a～图12b对本公开的金属板电阻器的制造方法(第2制造方法)进行说明。

首先，如图9a、图9b所示，准备将具有在厚度方向上隔开间隔的一面和另一面且由cumnni合金等构成的金属构成为板状的片状电阻体25，在片状电阻体25的一面(上表面)按照以一定的间隔设置的方式带状地形成多个内部电极部30。

多个内部电极部30通过镀cu而形成，此外使用光刻法形成为带状。

在此，图9a是将金属构成为板状的片状电阻体25的俯视图，图9b是图9a所涉及的片状电阻体25的ixb-ixb线剖视图。

接下来，如图10a、图10b所示，贴附树脂基板31，使得覆盖片状电阻体25的上表面和多个内部电极部30。多个内部电极部30通过树脂基板31而不露出到外部。树脂基板31是由环氧树脂和玻璃构成的强度强的基板，由与安装用基板21相同的材料构成。

在此，图10a是贴附有树脂基板31的片状电阻体25的俯视图，图10b是图10a所涉及的片状电阻体25的xb-xb线剖视图。

接下来，如图10c、图10d所示，在片状电阻体25的另一面(下表面、即片状电阻体25的与贴附有树脂基板31的面相反侧的面)，按照以一定的间隔设置的方式带状地形成多个电极部29。该多个电极部29与多个内部电极部30大致平行地设置，但在俯视时不重叠。此外，电极部29位于相邻的内部电极部30彼此之间的中央部。另外，在此，俯视是指从片状电阻体25的上表面观察的状态。

在此，图10c是将多个电极部29形成为带状的片状电阻体25的仰视图(从电极部29侧观察的图)，图10d是图10c所涉及的片状电阻体25的xd-xd线剖视图。

另外，在成为单片时的金属板电阻器中，电极部29成为一对电极12a、12b，内部电极部30成为内部电极14，树脂基板31成为第2保护膜16。

接下来，如图11a、图11b所示，在片状电阻体25的下表面带状地形成多个槽部33，使得在俯视时与多个内部电极部30以及多个电极部29正交。

槽部33完全贯通片状电阻体25和多个电极部29的中心部，但在树脂基板31中仅形成到中途(不完全贯通树脂基板31)。槽部33通过切割而形成。由此，能够提高金属板电阻器的侧面方向的尺寸精度。

在此，图11a是将多个槽部33形成为带状时的片状电阻体25的仰视图，图11b是图11a所涉及的片状电阻体25的xib-xib线剖视图。

之后，也可以根据需要形成狭缝，进行电阻值调整。

接下来，如图11c、图11d所示，形成保护膜34，使得完全覆盖片状电阻体25的下表面和多个电极部29。此外，保护膜34由环氧树脂构成，而且也填充于槽部33内部。然后，使保护膜34固化，对保护膜34进行研磨而直至多个电极部29露出为止。

保护膜34是成为单片状时的金属板电阻器的第1保护膜13和金属板电阻器的侧面的第3保护膜，第1保护膜13和第3保护膜形成为一体。

在此，图11c是形成了保护膜34时的片状电阻体25的仰视图，图11d是图11c所涉及的片状电阻体25的xid-xid线剖视图。

接下来，如图12a，图12b所示，将片状电阻体25在多个电极部29的中央部35a和槽部33的中心部35b切断，分割为单片状。

在此，图12a是刚刚在多个电极部29的中央部35a和槽部33的中心部35b切断之后的片状电阻体25的仰视图，图12b是图12a所涉及的片状电阻体25的xiib-xiib线剖视图。

最后，从分割为单片状的金属板电阻器的一对电极12a、12b(电极部29)的上表面到电阻体11的端面进行镀ni、镀sn，形成镀层15。

(第3制造方法)

此外，一个实施方式中的金属板电阻器的制造方法也可以通过以下的方法来形成。使用图13a～图15d对本公开的金属板电阻器的制造方法(第3制造方法)进行说明。

首先，如图13a、图13b以及图13c所示，准备将具有在厚度方向上隔开间隔的一面和另一面且由cumnni合金等构成的金属构成为板状的片状电阻体25，在片状电阻体25的一面(上表面)形成以一定间隔沿横向和纵向排列的多个内部电极部30，在片状电阻体25的另一面(下表面)形成以一定间隔沿横向和纵向排列的多个电极部29。

此时，在俯视时多个内部电极部30与多个电极部29不重叠，并且如图13c所示，多个内部电极部30和多个电极部29从横向观察排成一列。

多个内部电极部30、多个电极部29通过镀cu而形成，此外使用光刻法形成为岛状。

另外，在成为单片状时的金属板电阻器中，电极部29成为一对电极12a、12b，内部电极部30成为内部电极14。

在此，图13a是在片状电阻体25的一面(上表面)形成以一定间隔沿横向和纵向排列的多个内部电极部30、在片状电阻体25的另一面(下表面)形成以一定间隔沿横向和纵向排列的多个电极部29时的片状电阻体25的俯视图。此外，图13b是图13a所涉及的片状电阻体25的xiiib-xiiib线剖视图，图13c是图13a所涉及的片状电阻体25的xiiic-xiiic线剖视图。

接下来，如图14a、图14b所示，形成第1保护构件(保护膜)27a，使得覆盖片状电阻体25的上表面和多个内部电极部30，然后，使第1保护构件27a固化。进而，贴附树脂基板(保护膜)31，使得覆盖第1保护构件27a。

第1保护构件27a是由环氧类树脂构成的膜，使用通过真空热压而流动性增大的构件，在成为单片状时的金属板电阻器中，成为第2保护膜16。树脂基板31是由环氧树脂和玻璃构成的强度高的基板，由与安装用基板21相同的材料构成。

在此，图14a是形成了第1保护构件27a时的片状电阻体25的俯视图，图14b是图14a所涉及的片状电阻体25的xivb-xivb线剖视图。

接下来，如图14c、图14d所示，从横向观察，在排成一列的多个电极部29与相邻的排成一列的多个电极部29之间形成槽部36。

槽部36完全贯通片状电阻体25和第1保护部件27a，但在树脂基板31中仅形成到中途(不完全贯通树脂基板31)。槽部36通过切割而形成。由此，能够提高金属板电阻器的侧面方向的尺寸精度。

在此，图14c是从形成了多个电极部29和槽部36时的多个电极部29侧观察的片状电阻体25的仰视图，图14d是图14c所涉及的片状电阻体25的xivd-xivd线剖视图。

之后，也可以根据需要形成狭缝，调整电阻值。

接下来，如图15a、图15b所示，形成第2保护构件(另一保护膜)27b，使得覆盖片状电阻体25的下表面和多个电极部29。

此外，第2保护构件27b是由环氧类树脂构成的膜，使用通过真空热压而流动性增大的构件，而且还填充于槽部36内部。然后，使第2保护构件27b固化，对第2保护构件27b进行研磨而直至多个电极部29露出为止。

第2保护构件27b是成为单片状时的金属板电阻器的第1保护膜13和金属板电阻器的侧面的第3保护膜，第1保护膜13和第3保护膜形成为一体。

在此，图15a是形成了第2保护构件(另一保护膜)27b时的片状电阻体25的仰视图，图15b是图15a的xvb-xvb线剖视图。

接下来，如图15c、图15d所示，在多个电极部29的中央部37a和槽部36的中心部37b切断片状电阻体25，分割成多个单片。

在此，图15c是刚刚分割为多个单片之后的片状电阻体25的仰视图，图15d是图15c所涉及的片状电阻体25的xvd-xvd线剖视图。

最后，从分割成单片状的金属板电阻器的一对电极12a、12b(电极部29)的上表面到电阻体11的端面进行镀ni、镀sn，形成镀层15。

产业上的可利用性

本公开所涉及的金属板电阻器具有能够降低电阻值以及tcr的效果，作为以智能手机、平板电脑为代表的信息通信设备的电流检测用途而使用的金属板电阻器等是有用的。

符号说明

11电阻体

12a、12b电极

13第1保护膜

14内部电极

15镀层

16第2保护膜

21安装用基板

22焊盘

23安装用焊料

25片状电阻体

26切口部

27保护构件

27a第1保护构件

27b第2保护构件

28孔部

29电极部

30内部电极部

31树脂基板

32、34保护膜

33、36槽部

35a、37a中央部

35b、37b中心部