JP2002208501A

JP2002208501A - 抵抗器、その抵抗器を用いる電子部品及びそれらの使用方法

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Publication number: JP2002208501A
Application number: JP2001063955A
Authority: JP
Inventors: Keiji Nakamura; 圭史仲村
Original assignee: Koa Corp
Current assignee: Koa Corp
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2002-07-26
Anticipated expiration: 2021-03-07
Also published as: JP3670593B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電流測定に適した抵抗器およびその使用方法
を提供する。またさらに、上記抵抗器を用いる電子部品
およびその使用方法を提供する。【解決手段】抵抗器１００は、１１０に示す貴金属合
金等から製造される抵抗体および１２１と１２２に示す
高伝導性の接合用電極、１４１と１４２に示すボンディ
ング電極から構成され、接合用電極の厚さｔ_Ｅと抵抗体
の厚さｔ_Ｒの比は、ｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＞０．１に制御されてい
る。またボンディング電極１４１、１４２の横幅の１／
２より外側端部１４３、１４４には、電圧測定用のワイ
ヤを接続するのに適した位置が形成されている。このた
め抵抗器１００は、電流を精度よく測定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抵抗器、および抵
抗器の使用方法に関し、例えば、高電流検出に適する低
抵抗素子部とその低抵抗素子部は導電率の高い金属導体
を有する抵抗器およびその使用方法に関する。

【０００２】本発明は、さらに上記抵抗器を用いる電子
部品およびその使用方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】大電流の検出用にミリオーム程度の極め
て抵抗値が小さい抵抗器を用いることは良く知られてい
る。この抵抗器を用いた大電流Ｉ（Ａ）の検出では、既
知の低い抵抗値を有し、抵抗値の変動が少ない抵抗器Ｒ
（Ω）に、高電流Ｉ（Ａ）を流した時の抵抗器の両端に
おける電圧降下Ｖ（Ｖ）を測定し、Ｉ＝Ｖ／Ｒを用いて
電流値Ｉ（Ａ）を算出する。

【０００４】電流検出用の抵抗器の一例を図１２に示
す。電流検出用の低抵抗器１０００は、金属製の抵抗部
１４００および２つの電極部１１００から構成されてい
る。抵抗部１４００は、例えば、Ｃｕ−Ｎｉ合金（例え
ば、ＣＮ４９Ｒ）などの金属合金が用いられる。電極１
１００には、はんだ付け性を考慮してはんだ１２００が
施されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、抵抗器を用
いて電流を精度よく測定するためには、電流を流したと
きの電流変化に対する抵抗値変化を小さくして電圧
（Ｖ）−電流（Ｉ）特性を良くする必要がある。また抵
抗器を精度良く使用するには、抵抗器の最適な電極の位
置に４端子構造を形成し、電圧を測定する必要がある。
すなわち、抵抗体の上下面に電極を形成し、ワイヤボン
ディングで上面より電圧測定をすることにより４端子構
造を形成する。

【０００６】しかしながら、抵抗器を基板の電流印加用
のパターンと接続する時の抵抗器の電極膜厚及び抵抗体
膜厚が電圧測定に及ぼす影響に関する知見がなかったた
め電流測定に適した構造を有する抵抗器を製造できなか
った。また抵抗器を用いて上記電圧測定用のボンディン
グ用のワイヤを抵抗器と接続する際に、抵抗器のどの位
置にワイヤを接続するのが電圧測定に最適であるのか不
明であった。

【０００７】そのため、抵抗器の最適な位置にワイヤを
接続して電圧測定が行われておらず抵抗器を最適な状態
で使用することができなかった。

【０００８】本発明は、上述の従来技術の問題点を解決
するためになされたものであり、その目的は、電流測定
に適した抵抗器、およびその使用方法を提供することで
ある。

【０００９】またさらに本発明の目的は、上述の従来技
術の問題点を解決するためになされた上述の電流測定に
適した抵抗器を用いる電子部品およびその使用方法を提
供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る一実施形態の抵抗器は、以下の構成を有
する。すなわち、略板状の抵抗用合金からなる抵抗体
と、高導電率の金属からなる少なくとも二つの第一の電
極と、金属からなる少なくとも二つの第二の電極とを有
し、前記第一の電極は、前記抵抗体の第一の面かつ前記
抵抗体の両端部に、前記第二の電極は、前記第一の面に
対向する第二の面かつ前記抵抗体の両端部に、前記第一
および第二の電極が前記抵抗体を挟むように配置され、
前記第一の電極の厚さは、前記抵抗体の厚さの１／１０
より大きいことを特徴とする。

【００１１】また例えば、前記第一の電極の表面には溶
融はんだ材または鉛フリー溶融はんだ材が被覆されてい
ることを特徴とする。

【００１２】また例えば、前記抵抗体には、電圧測定用
のワイヤを接続すべき位置が形成されていることを特徴
とする。

【００１３】また例えば、前記第一の電極に用いる電極
材料の比抵抗が、前記抵抗体に用いる抵抗体材料の比抵
抗に対して１／１５０より大きく１／２より小さいこと
を特徴とする。

【００１４】また例えば、前記抵抗体材料は、Ｆｅ−Ｃ
ｒ系合金、Ｃｕ−Ｎｉ系合金、Ｎｉ−Ｃｒ系合金、６元
系合金、７元系合金、８元系合金、９元系合金、Ｐｄ−
Ｐｔ系合金、Ａｕ−Ａｇ合金、Ａｕ−Ｐｔ−Ａｇ合金か
ら選ばれることを特徴とする。また例えば、前記抵抗
体は、その厚みを研磨加工、レーザ加工、サンドブラス
ト加工またはエッチング加工のいずれかの加工により所
定の抵抗値を有するように調整されていることを特徴と
する。

【００１５】上記目的を達成するための本発明に係る一
実施形態の抵抗器は、以下の構成を有する。すなわち、
高導電率の金属によりなる互いに分離した少なくとも２
つの電極と、前記電極に電気的かつ機械的に結合された
略板状の抵抗用合金からなる抵抗体とを有し、前記電極
の厚みは、前記抵抗体の厚さの１／１０より大きいこと
を特徴とする。

【００１６】上記目的を達成するための本発明に係る一
実施形態の抵抗器の使用方法は、以下の構成を有する。
すなわち、請求項１乃至請求項５に記載の抵抗器の使用
方法であって、前記第二の電極上でかつ前記第二の電極
の電流の向きに沿う長さの１／２よりも外側に電圧測定
用のワイヤを接続して使用することを特徴とする。

【００１７】上記目的を達成するための本発明に係る一
実施形態の抵抗器の使用方法は、以下の構成を有する。
すなわち、請求項６乃至請求項９に記載の抵抗器の使用
方法であって、前記電極が前記抵抗体の第一の面でかつ
前記抵抗体の両端部に配置され、前記抵抗体の第一の面
に対向する第二の面でかつ前記電極の電流の向きに沿う
長さの１／２よりも外側に電圧測定用のワイヤを接続し
て使用することを特徴とする。

【００１８】上記目的を達成するための本発明に係る一
実施形態の電子部品は、以下の構成を有する。すなわ
ち、略板状の抵抗体用合金からなる抵抗体であって、前
記抵抗体の第一の面および両端部近傍に少なくとも二つ
の第一の電極、並びに前記第一の面に対向する第二の面
および両端部近傍に少なくとも二つの第二の電極を有す
る前記抵抗体と、前記抵抗体の前記第二の電極に接続さ
れる少なくとも二つの第一の基板電極、および前記抵抗
体の前記第一の電極に金属ワイヤを介して接続される少
なくとも二つの第二の基板電極を有する絶縁基板とを有
し、前記抵抗体の前記第二の電極は、高導電率の金属に
より前記抵抗体の厚さの１／１０以上に形成されている
ことを特徴とする。

【００１９】また例えば、前記第一の電極の表面には溶
融はんだ材または鉛フリー溶融はんだ材が被覆され、前
記溶融はんだ材または鉛フリー溶融はんだ材を介して前
記第一の電極が前記絶縁基板と接続されていることを特
徴とする。

【００２０】また例えば、前記第一の電極と前記金属ワ
イヤとは、前記抵抗体を流れる電流の向きに沿う、前記
第一の電極の長さの１／２より外側で接続されているこ
とを特徴とする。

【００２１】また例えば、前記第一の電極に用いる電極
材料の比抵抗が、前記抵抗体に用いる抵抗体材料の比抵
抗に対して１／１５０より大きく１／２より小さいこと
を特徴とする。

【００２２】また例えば、前記抵抗体材料は、Ｆｅ−Ｃ
ｒ系合金、Ｃｕ−Ｎｉ系合金、Ｎｉ−Ｃｒ系合金、６元
系合金、７元系合金、８元系合金、９元系合金、Ｐｄ−
Ｐｔ系合金、Ａｕ−Ａｇ合金、Ａｕ−Ｐｔ−Ａｇ合金か
ら選ばれることを特徴とする。また例えば、前記抵抗
体は、その厚みを研磨加工、レーザ加工、サンドブラス
ト加工またはエッチング加工のいずれかの加工により所
定の抵抗値を有するように調整されていることを特徴と
する。

【００２３】上記目的を達成するための本発明に係る一
実施形態の電子部品は、以下の構成を有する。すなわ
ち、略板状の抵抗体用合金からなる抵抗体であって、前
記抵抗体の第一の面および両端部近傍に少なくとも二つ
の電極を有する前記抵抗体と、前記抵抗体の前記電極に
接続される少なくとも二つの第一の基板電極、および、
前記抵抗体の前記第一の面に対向する第二の面かつ両端
部近傍に金属ワイヤを介して接続される少なくとも二つ
の第二の基板電極を有する絶縁基板とを有し、前記抵抗
体の前記電極は、高導電率の金属により前記抵抗体の厚
さの１／１０以上に形成されていることを特徴とする。

【００２４】上記目的を達成するための本発明に係る一
実施形態の電子部品の使用方法は、以下の構成を有す
る。すなわち、請求項１３から請求項１７の何れかに記
載された電子部品の使用方法であって、前記少なくとも
二つの第一の基板電極を介して流れる電流の測定に、前
記少なくとも二つの第二の基板電極が利用されることを
特徴とする。

【００２５】上記目的を達成するための本発明に係る一
実施形態の電子部品の使用方法は、以下の構成を有す
る。すなわち、請求項１８から請求項２２の何れかに記
載された電子部品の使用方法であって、前記少なくとも
二つの第一の基板電極を介して流れる電流の測定に、前
記少なくとも二つの第二の基板電極が利用されることを
特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の好適な実施の形態である抵抗器および使用方法につい
て詳細に説明する。

【００２７】なお、本実施の形態に記載されている電流
の検出用にミリオーム程度の極めて抵抗値が小さい抵抗
器の抵抗体として用いられる合金組成は、一例であり、
特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれ
らのみに限定する趣旨のものではなく、製造する抵抗器
の必要特性や仕様に応じて決定されるものである。

【００２８】［第１の実施の形態］まず、第１の実施の
形態の抵抗器について、その構造および特性を以下に説
明する。

【００２９】［第１の抵抗器の構造］図１に、基板１５
０の導体パターン上にはんだ付けされた第１の実施の形
態である抵抗器１００を示す。

【００３０】抵抗器１００は、１１０の金属製の抵抗
体、接続端子である電極１２１と１２２、およびボンデ
ィング電極１４１と１４２から構成されている。抵抗器
１００は、１つの直方体形状を有する抵抗体１１０に２
つの直方体形状の電極１２１と１２２および２つの直方
体形状のボンディング電極１４１と１４２を図１に示す
ように接合した構造である。

【００３１】抵抗器１００を用いた電圧測定において
は、基板１５０の導体パターンと電極１２１と１２２と
が接続され、ボンディング電極１４１と１４２には、ボ
ンディング用のワイヤが例えばボンディング等によりそ
れぞれ接続されてボンディング電極１４１と１４２間の
電圧降下が測定される。なお各ボンディング電極１４１
と１４２では、各ボンディング電極１４１と１４２の横
幅に対して図１に示すように１／２より外側の位置であ
る１４３と１４４にワイヤを接続するのに適した位置が
形成されている。

【００３２】抵抗体１１０の厚さ（ｔ_Ｒ）は、例えば約
５０〜２０００μｍであり、各電極１２１、１２２の厚
さ（ｔ_Ｅ）は、約１０〜５００μｍであり、電極１２０
の厚みと抵抗体１１０の厚みの比はｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＞１／１
０に設計されている。また各ボンディング電極１４１、
１４２の厚さは、約１０〜１００μｍであり、各電極１
２１、１２２の表面には、約２〜１０μｍのはんだ膜
（例えば、溶融はんだ膜）が形成されている。

【００３３】抵抗器１００は、放熱しやすいように設計
されており、プリント配線板などに実装する際の基板１
５０としては、例えばアルミニウム基板などの金属基板
が用いられ、その基板１５０もヒートシンクなどに接続
された構造となっている。

【００３４】すなわち、高電流を測定したときに抵抗器
１００に発生する熱は、基板１５０方向に伝達されるた
めに、抵抗器１００と基板１５０との接合面が重要であ
り、抵抗器１００は、基板１５０との接合面である電極
１２１、１２２に熱伝導の良い銅の厚板を用い、接合面
積を大きく取ることを特徴としている。

【００３５】また、高電流を測定するときの電流は、基
板１５０のパターンより抵抗器１００の一方の電極１２
１を介して抵抗体１１０に流れ、さらに抵抗体１１０か
ら他の１つの電極１２２へと流れる。また、ボンディン
グ電極１４１と１４２を基板１５０のパターンにアルミ
ニウムワイヤなどによりワイヤボンディングによって接
続し、高電流を流したときのパターン間、すなわち抵抗
器１００の両端における電圧降下を測定する。なおボン
ディング電極１４１と１４２は、抵抗値精度を向上させ
る目的で抵抗体１１０に接合されている。このため図１
の構造を有する抵抗器１００は、大電流での使用が可能
である。

【００３６】抵抗体１１０用材料としては、例えば、Ｃ
ｕ−Ｎｉ合金（ＣＮ４９Ｒなど）や図２に示す各種金属
合金および各種貴金属合金が用いられ、仕様に応じて決
定される比抵抗、ＴＣＲ、抵抗値変化などの各種特性に
適合する金属合金や貴金属合金などが図２より適宜選択
されて使用される。また図２以外にも、例えば、マンガ
ン・銅・ニッケル合金などを使用しても良い。

【００３７】また、図２に示すように、比抵抗が約２〜
約７μΩ・ｃｍを有する貴金属合金を使用する場合に
は、極めて低い電気抵抗を有する抵抗体１１０が得られ
る。例えば、これらの貴金属合金を抵抗体１１０として
使用する場合には、図１に示す構造の抵抗器１００の抵
抗値は、約０．０４〜０．１５ｍΩとなる。

【００３８】また電極１２１および１２２の材料として
は、電気抵抗が抵抗体１１０に比べて小さい銅材料など
（例えば、比抵抗１．６μΩ・ｃｍ程度）が用いられ、
抵抗体１１０と電極１２１あるい抵抗体１１０と電極１
２２とはクラッド接合により接合される。

【００３９】なお電極１２１および１２２用に用いられ
る電極材料および抵抗体１１０用に用いられる抵抗体材
料とは、それらの材料の比抵抗の比が、次式に示す、電
極材料の比抵抗／抵抗体材料の比抵抗＝１／１５０〜１
／２の条件を満たす比抵抗を有する材料を用いて作製さ
れるのがより好ましい。

【００４０】ボンディング電極１４１と１４２の材料と
しては、ニッケル材料（例えば、６．８μΩｃｍ程
度）、アルミニウム材料（例えば、２．６μΩｃｍ程
度）または金材料（例えば、２．０μΩｃｍ程度）など
が用いられる。２つの電極１２１および１２２の電極面
は、高電流を測定する際に発生する熱を放熱しやすくす
るため、基板１５０方向に熱が伝達されやすいように電
極面積を広くとるように設計されており、熱伝導性の良
い金属（例えば銅など）を用い、接合面積を大きく取る
ことを特徴としている。

【００４１】また電極１２１および１２２の表面には、
基板の導体パターンへのはんだ付け性を向上するため
に、例えば、溶融はんだ材（Ｓｎ：Ｐｂ＝９：１）また
は鉛フリー溶融はんだ材の膜１３１および１３２が形成
されている。溶融はんだ材を用いることにより銅材の電
極１２１または１２２と基板の導体パターンとの間に拡
散層が形成されるため、電極の接合強度が向上しさらに
電気的信頼性もまた向上する。

【００４２】なお、抵抗器１００の特徴は、抵抗体１１
０が平板からなる単純構造となっており、従来の電流検
出用低抵抗器１０００に見られるような切り込み１３０
０が無い点である。

【００４３】すなわち、抵抗器１００では、抵抗体１１
０の平板の厚み（図１の抵抗器１００の上面の電極側、
下面の電極側に露出している抵抗体１１０の厚み）を変
化させることにより抵抗値を調整する。抵抗体１１０の
厚みを調整する方法としては、例えば、研磨加工、レー
ザ加工、サンドブラスト加工あるいはエッチング加工な
どがあり、上記方法を用いて抵抗器１００が所定の抵抗
値となるように抵抗体１１０の厚みを調整する。なお抵
抗体５１０の厚みを調整する場合には、抵抗体５１０の
上面、下面のいずれか一方またはその両面を上記説明し
た加工方法で加工してもよい。

【００４４】上記のように抵抗器１００では、抵抗体１
１０中に切り込みがないため、電流を流したときの電流
経路が安定し、切り込みがある場合の抵抗値変化を１／
数１０〜１／２００程度に低減できる。

【００４５】また、抵抗体１１０に約２〜７μΩ・ｃｍ
の極めて低い電気抵抗を有する貴金属合金を使用する
と、抵抗器１００の抵抗値は、約０．０４〜０．１５ｍ
Ωとなるため、高電流の測定に適した抵抗器が得られ
る。

【００４６】［抵抗器を用いた電圧の測定］図３（ａ）
および図３（ｂ）に作製した抵抗器１００の各部の寸法
及び抵抗器１００を用いて電圧測定を行う際のワイヤの
接続位置を示す。抵抗器１００の抵抗体１１０と基板と
接合する電極の厚さｔ_Ｅは、ｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＞１／１０とな
っている。

【００４７】図３において、Ｌ_ｗ１、Ｌ_ｗ２は、左右の
ボンディング電極１４１、１４２の横方向の幅であり、
ボンディング電極１４１、１４２中に記載した番号１〜
１８は、ボンディング電極１４１、１４２に対して電圧
測定用のワイヤを接続する位置を示している。また
Ｌ_１、Ｌ_２は、上記１〜１８の各ボンディング電極の外
側端部からの距離である。

【００４８】なお作製した比較用抵抗器の構造は、抵抗
器１００の基板と接合する電極の厚さｔ_Ｅのみが異なる
だけであり（すなわちｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＜１／１０に設計）、
他の寸法は抵抗器１００と全て同じである。

【００４９】図３（ａ）に例示したＬ_１、Ｌ_２の位置
は、それぞれ左右のボンディング電極の中央部に電圧測
定時のワイヤを接続する位置を示しており、Ｌ_１／Ｌ
_ｗ１＝０．５、Ｌ_２／Ｌ_ｗ２＝０．５である。

【００５０】また、図３（ａ）の（１）〜（４）は、そ
れぞれボンディング電極１４１、１４２に電圧測定時の
ワイヤを接続する位置の組み合わせを示している。すな
わち、（１）は、ボンディング電極１４１、１４２の電
圧測定時のワイヤの接続位置が、Ｌ_１／Ｌ_ｗ１＞０．
５、Ｌ_２／Ｌ_ｗ２＞０．５の条件を満たす場合のワイヤ
の接続位置の組み合わせを示している。

【００５１】同様に（２）は、Ｌ_１／Ｌ_ｗ１＜０．５、
Ｌ_２／Ｌ_ｗ２＞０．５の条件を満たす位置にワイヤを接
続する組み合わせを示しており、（３）は、Ｌ_１／Ｌ
_ｗ１＞０．５、Ｌ_２／Ｌ_ｗ２＜０．５の条件を満たす位
置にワイヤを接続する組み合わせを示しており、（４）
は、Ｌ_１／Ｌ_ｗ１＜０．５、Ｌ_２／Ｌ_ｗ２＜０．５の条
件を満たす位置にワイヤを接続する組み合わせを示して
いる。

【００５２】図４に、図３（ａ）および図３（ｂ）で示
した抵抗器１００による電圧測定結果を比較用抵抗器を
用いた電圧測定結果と合わせて示す。

【００５３】図４の測定条件（１）〜（４）は、図３に
示した測定条件（１）〜（４）に対応する。なお、抵抗
器１００等を用いて測定された電圧Ｖは、次式に示す電
圧の変動値ΔＶ（基準電圧Ｖ_０に対する測定電圧）を用
いて整理して表示した。

【００５４】ΔＶ＝（Ｖ_０−Ｖ）／Ｖ_０×１００（％）また図４では、測定条件（１）〜（４）における電圧の
変動値（ΔＶ）を基板に接合する接合電極の厚さ
（ｔ_Ｅ）と抵抗体の厚さ（ｔ_Ｒ）の比がｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＞１
／１０の場合とｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ≦１／１０の場合に分けて表
示した。

【００５５】［抵抗器１００の場合］まず、第１の実施
形態の抵抗器１００（ｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＞１／１０）の場合に
おいて、ワイヤを接続する位置が電圧の変動値ΔＶに及
ぼす影響について説明する。

【００５６】図４より、条件（１）〜（４）の４条件を
比較すると、条件（４）（Ｌ_１／Ｌ _ｗ１＜０．５、Ｌ_２
／Ｌ_ｗ２＜０．５）は、電圧変動（ΔＶ）が±０．１％
と最も小さく最適条件である。すなわち、電圧測定用ワ
イヤをボンディング電極１４１、１４２に接続する場
合、左右ボンディング電極１４１、１４２の横幅に対し
てワイヤを電極の外側端部からどちらも１／２より外側
の電極表面部の位置に接続するのが電圧変動を最小にす
る。

【００５７】上記条件（４）以外の測定結果は、以下の
通りである。すなわち、条件（１）の場合（Ｌ_１／Ｌ
_ｗ１＞０．５、Ｌ_２／Ｌ_ｗ２＞０．５）は、電圧変動
（ΔＶ）が±５〜１０％と最も大きく、安定した電圧測
定に適さない条件である。すなわち、電圧測定用ワイヤ
をボンディング電極１４１、１４２に接続する場合、左
右ボンディング電極１４１、１４２の横幅に対してワイ
ヤを電極の外側端部からどちらも１／２より大きい電極
の内側表面部の位置に接続すると電圧変動が最大とな
る。

【００５８】また、条件（２）または条件（３）の場合
（２つのワイヤのうち一方のワイヤを電極の外側端部か
ら１／２より小さいすなわち外側の電極表面位置に、他
方のワイヤを電極の外側端部から１／２より大きいすな
わち内側の電極表面位置に接続する）は、電圧変動（Δ
Ｖ）は±３〜５％であり、条件（１）と条件（４）の中
間の条件である。

【００５９】［比較用抵抗器の場合］次に、比較用抵抗
器（ｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＜１／１０）において、ワイヤを接続す
る位置が電圧変動ΔＶに及ぼす影響について説明する。

【００６０】図４より、条件（１）〜（４）の４条件を
比較すると、電圧変動ΔＶは、条件（１）〜（４）の全
ての条件で±１０％以上となり、抵抗器１００で得られ
た電圧変動ΔＶに比べて大きい。

【００６１】また条件（１）〜（４）とワイヤの左右ボ
ンディング電極に接続する位置を変化させても電圧変動
ΔＶが変化しないことから、比較用抵抗器電圧測定時に
おいては、ワイヤを左右ボンディング電極に接続する位
置の影響を受けない。

【００６２】［抵抗器と比較用抵抗器との比較］上記抵
抗器１００および比較用抵抗器の結果より、電圧の変動
ΔＶを低く抑え精度良く電圧を測定するためには、抵抗
体および接続電極が、電極材料の比抵抗／抵抗体材料の
比抵抗＝１／１５０〜１／２の条件を満たす材料を用い
て作製され、抵抗器の構造として、接合電極の厚さ（ｔ
_Ｅ）と抵抗体の厚さ（ｔ_Ｒ）の比がｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＞１／１
０の条件を満たす必要（抵抗器１００の構造）がある。

【００６３】さらに、上記条件を満たす抵抗器１００を
用いて電圧を測定する場合には、条件（４）に示す条
件、すなわちＬ_１／Ｌ_ｗ１＜０．５、Ｌ_２／Ｌ_ｗ２＜
０．５の条件を満たすボンディング電極１４１、１４２
の位置にワイヤを接続する（電極の横幅に対するワイヤ
の接続位置を電極端部からどちらも１／２より外側の位
置）と、電圧変動（ΔＶ）を例えば±０．１％以内の最
小変動に抑えることができる。

【００６４】この理由について、図５および図６を用い
て説明する。

【００６５】図５は、基板１５１、１５２上に載置され
た抵抗器１００を用いて電圧を測定する場合（ｔ_Ｅ／ｔ
_Ｒ＞１／１０）を示しており、図６は、基板１５１０、
１５２０上に載置された比較用抵抗器を用いて電圧を測
定する場合（ｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＜１／１０）を示している。

【００６６】図５または図６で抵抗器を用いて電流Ｉ
（Ａ）を検出する場合、抵抗器Ｒ（Ω）に、高電流Ｉ
（Ａ）を流した時の抵抗器の両端における電圧降下Ｖ
（Ｖ）を測定し、Ｉ＝Ｖ／Ｒを用いて電流値Ｉ（Ａ）を
算出する。

【００６７】すなわち、例えば図５または図６に示すよ
うに基板のパターン１５１と接合電極１２１および基板
のパターン１５２と接合電極１２２とを接続し、パター
ン１５２からパターン１５１に電流を流しながらボンデ
ィング電極１４１、１４２間の電圧を測定する。また図
５または図６には、抵抗体１１０中を通過する電流Ｉの
流れも合わせて示している。

【００６８】なお、ボンディング電極１４１、１４２間
の電圧を正確に測定するためには、ボンディング電極１
４１、１４２間に電流が殆ど流れない条件で測定するの
が望ましく、ボンディング電極１４１、１４２間に電流
が流れると電圧測定に誤差を生じることになる。

【００６９】まず、図５の抵抗器１００を用いて電圧を
測定する場合の抵抗体１１０中を通過する電流Ｉの流れ
について説明する。抵抗器１００では接合電極の厚さ
（ｔ_Ｅ）はｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＞１／１０となるように、すなわ
ち抵抗体１１０に対して比較的厚くなるように設計され
ている。そのため、接合電極の導体抵抗は低くなること
から抵抗体１１０中を通過する電流Ｉは、接合電極１２
２、１２１間の最短距離（図５中で太く記載した最短経
路）をほとんどの電流が流れ、残りの電流が図中のその
他の経路を流れることになる。

【００７０】また図５に示すように、最短経路以外の経
路にも電流は流れるが、最短経路より遠くなる経路ほど
流れる電流は少なくなる。このため、抵抗器１００は、
電圧測定時にボンディング電極１４２とボンディング電
極１４１間に流れる電流を少なく抑えることができるの
で正確な電圧測定ができる。

【００７１】またさらに、図５に示す電圧測定時のボン
ディング電極１４２に対する抵抗体１１０を流れる電流
の影響を比較すると、ボンディング電極１４２中の斜線
部で示した外側（電極部分１４３）の方が内側（電極部
分１４５）に比べて抵抗体１１０中を流れる電流Ｉの影
響を受けにくくなる。同様なことは、ボンディング電極
１４１についてもいえる。すなわち、ボンディング電極
１４１中の斜線部で示した外側（電極部分１４４）の方
が内側（電極部分１４６）に比べて抵抗体１１０中を流
れる電流Ｉの影響を受けにくくなる。

【００７２】このことから、図５において、精度良く電
圧を測定するには、抵抗体１１０を流れる電流経路から
離れた位置にワイヤを接続して電圧を測定すればよいこ
とがわかる。すなわちワイヤを接続する位置は、ボンデ
ィング電極１４２の外側（電極部分１４３）とボンディ
ング電極１４１の外側（電極部分１４４）が最適の位置
であり、一方、逆にボンディング電極１４２の内側（電
極部分１４５）とボンディング電極１４１の内側（電極
部分１４６）が最悪の位置であることがわかる。上記説
明したことが図４で抵抗器１００を用いて条件（１）〜
（４）の４条件で異なる電圧変動を示した理由である。

【００７３】次に、図６の比較抵抗器を用いて電圧を測
定する場合の抵抗体１１００中を通過する電流Ｉの流れ
について説明する。比較抵抗器では接合電極の厚さ（ｔ
_Ｅ）はｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＜１／１０となるように設計されてい
る。そのため、接合電極の導体抵抗は高くなることから
抵抗体１１１０中を通過する電流Ｉは、接合電極１２２
０、１２１０間の最短距離（図６中で太く記載した最短
経路）を流れる電流が図５に比べ減少し、図６中の最短
経路以外の経路を流れる電流が増加する。

【００７４】また図６に示すように、最短経路以外に流
れる電流は最短経路より遠くなる経路ほど減少するが、
図５に比べかなり多くなる。このため、比較抵抗器を用
いて電圧測定を行う場合には、ボンディング電極１４１
０とボンディング電極１４２０間に流れる電流を少なく
抑えることが難しくなるので電圧変動が大きくなり正確
な電圧測定ができ難くなる。

【００７５】またさらに、図６に示す電圧測定時のボン
ディング電極１４１０に対する抵抗体１１００を流れる
電流の影響を比較すると、ボンディング電極１４２０中
の斜線部で示した外側（電極部分１４３０）と内側（電
極部分１４５０）における抵抗体１１０中を流れる電流
Ｉの影響に大差がない。同様なことは、ボンディング電
極１４１０でもいえ、ボンディング電極１４１０中の斜
線部で示した外側（電極部分１４４０）と内側（電極部
分１４６０）との抵抗体１１００中を流れる電流Ｉの影
響に大差がない。

【００７６】このことから、比較抵抗器では電圧測定時
に抵抗体１１００中を流れる電流Ｉの影響を大きく受け
るため精度良く電圧を測定することが難しくなる。ま
た、図６よりボンディング電極１４１０、１４２０にお
いて、外側（電極部分１４３０、１４４０）と内側（電
極部分１４５０、１４６０）では抵抗体１１００中を流
れる電流Ｉの影響に大差がないため、ボンディング電極
１４１０、１４２０のどの位置を用いても精度良く電圧
を測定することが難しくなる。上記説明したことが図４
で比較抵抗器を用いて条件（１）〜（４）の４条件すべ
てで、±１０％以上の誤差を含む電圧変動を示した理由
である。

【００７７】以上説明したように、上述構造の抵抗器を
製造する際には、電極材料の比抵抗／抵抗体材料の比抵
抗＝１／１５０〜１／２の条件を満たす比抵抗を有する
材料を用いて抵抗体および電極を作製し、抵抗体と接続
電極の厚さの比を１／１０以上とすると精度良く電圧を
測定できる抵抗器を製造することができ、この抵抗器を
用いて電圧を測定する場合には、ワイヤを接続する位置
をボンディング電極の中心部より外側を用いて接続する
ことにより、さらに精度良く電圧を測定できる。

【００７８】［第２の実施の形態］次に、第２の実施の
形態の抵抗器について、その構造および特性を以下に説
明する。

【００７９】［第２の抵抗器の構造］図７に、基板５５
０の導体パターン上にはんだ付けされた第２の実施の形
態である抵抗器５００を示す。抵抗器５００は、５１０
の金属製の抵抗体、接続端子である電極５２１と５２２
から構成されている。

【００８０】抵抗器５００を用いた電圧測定において
は、基板５５０の導体パターンと電極５２１と５２２と
が接続され、抵抗体上の図７に示す５４２と５４３位置
にワイヤが例えばワイヤボンディング等によりそれぞれ
接続され、５４２と５４３間の電圧降下が測定される。
なお図７に例を示す５４２と５４３の幅は、電極５２１
と５２２の横幅の１／２であり、ワイヤを接続するのに
適した位置として形成されたものである。

【００８１】抵抗器５００は、１つの直方体形状を有す
る抵抗体５１０に２つの直方体形状の電極５２１を図７
に示すように接合した構造である。抵抗体５１０の厚さ
（ｔ _Ｒ）は、例えば約５０〜２０００μｍであり、各電
極５２１、５２２の厚さ（ｔ _Ｅ）は、例えば約１０〜５
００μｍであり、電極５２１、５２２の厚みと抵抗体５
１０の厚みの比はｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＞１／１０に設計されてい
る。また、各電極の表面には、約２〜１０μｍの溶融は
んだ膜５３１、５３２が形成されている。

【００８２】抵抗器５００は、放熱しやすいように設計
されており、プリント配線板などに実装する際の基板５
５０としては、例えばアルミニウム基板やガラスエポキ
シ基板、メタルコア基板（アルミニウムなどの金属上に
窒化ホウ素などの絶縁接着層を介してＣｕパターンが貼
り付けられている放熱性を考慮した基板）、ＤＢＣ基板
（ダイレクトボンディングカッパー基板で、アルミナや
窒化アルミの高放熱性の基材に接着層を介さず直接銅パ
ターンをダイレクトに貼り付けた基板）などが用いら
れ、その基板５５０もヒートシンクなどに接続された構
造となっている。

【００８３】すなわち、高電流を測定したときに抵抗器
５００に発生する熱は、基板５５０方向に伝達されるた
めに、抵抗器５００と基板５５０との接合面が重要であ
り、抵抗器５００は、基板５５０との接合面である電極
５２１、５２２に熱伝導の良い銅の厚板を用い、接合面
積を大きく取ることを特徴としている。

【００８４】また、高電流を測定するときの電流は、基
板５５０のパターンより抵抗器５００の一方の電極５２
１を介して抵抗体５１０に流れ、さらに抵抗体５１０か
ら他の１つの電極５２２へと流れる。また、抵抗体５１
０上の５４２や５４３に示した位置と基板５５０の所定
パターンとをアルミニウムワイヤなどによりワイヤボン
ディングすることによって接続し、高電流を流したとき
のパターン間、すなわち抵抗器５００の両端における電
圧降下を測定する。このため図８の構造を有する抵抗器
５００は、大電流での使用が可能である。

【００８５】なお上記説明ではワイヤボンディングで接
続する例を示したが、ワイヤボンディングなしでも基板
ランドパターンより電圧測定用ランドパターンを取り出
して電圧降下を測定することも可能である。

【００８６】抵抗体５１０用材料としては、例えば、Ｃ
ｕ−Ｎｉ合金（ＣＮ４９Ｒなど）や図４に示す各種金属
合金および各種貴金属合金が用いられ、仕様に応じて決
定される比抵抗、ＴＣＲ、抵抗値変化などの各種特性に
適合する金属合金や貴金属合金などが図４より適宜選択
されて使用される。また図４以外にも、例えば、マンガ
ン・銅・ニッケル合金などを使用しても良い。

【００８７】また、図４に示すように、貴金属合金を使
用する場合には、約２〜約７μΩ・ｃｍと極めて低い電
気抵抗を有する抵抗体１１０が得られ、例えば、これら
の貴金属合金を抵抗体５１０として使用する場合には、
図８に示す構造の抵抗器５００の抵抗値は、約０．０４
〜０．１５ｍΩとなる。

【００８８】また電極５２１および５２２の材料として
は、電気抵抗が抵抗体５１０に比べて小さい銅材料（例
えば、１．６μΩ・ｃｍ程度）が用いられ、抵抗体５１
０と電極５２１あるい抵抗体５１０と電極５２２とはク
ラッド接合により接合される。

【００８９】なお電極５２１および５２２用に用いられ
る電極材料および抵抗体５１０用に用いられる抵抗体材
料とは、それらの材料の比抵抗の比が次式に示す、電極
材料の比抵抗／抵抗体材料の比抵抗＝１／１５０〜１／
２の条件を満たす比抵抗を有する材料を用いて作製され
るのがより好ましい。

【００９０】２つの電極５２１および５２２の電極面
は、高電流を測定する際に発生する熱を放熱しやすくす
るため、基板５５０方向に熱が伝達されやすいように電
極面積を広くとるように設計されており、熱伝導性の良
い銅の厚板を用い、接合面積を大きく取ることを特徴と
している。

【００９１】また電極５２１および５２２の表面には、
基板の導体パターンへのはんだ付け性を向上するため
に、例えば、溶融はんだ材（Ｓｎ：Ｐｂ＝９：１）また
は鉛フリー溶融はんだ材の膜５３１および５３２が形成
されている。溶融はんだ材を用いることにより銅材の電
極５２１または５２２と基板の導体パターンとの間に拡
散層が形成されるため、電極の接合強度が向上しさらに
電気的信頼性もまた向上する。

【００９２】なお、抵抗器５００の特徴は、抵抗体５１
０が平板からなる単純構造となっており、従来の図１２
におけるシャント抵抗器１０００に見られるような切り
込み１３００が無い点である。

【００９３】すなわち、抵抗器５００では、抵抗体５１
０の平板の厚み（図７の抵抗器５００の上面および下面
の電極側に露出している抵抗体５１０の厚み）を変化さ
せることにより抵抗値を調整する。抵抗体５１０の厚み
を調整する方法としては、例えば、研磨加工、レーザ加
工、サンドブラスト加工あるいはエッチング加工などが
あり、上記方法を用いて抵抗器５００が所定の抵抗値と
なるように抵抗体５１０の厚みを調整する。なお抵抗体
５１０の厚みを調整する場合には、抵抗体５１０の上
面、下面のいずれか一方またはその両面を上記説明した
加工方法で加工してもよい。

【００９４】上記のように抵抗器５００では、抵抗体５
１０中に切り込みがないため、電流を流したときの電流
経路が安定し、切り込みがある場合の抵抗値変化（ΔＲ
／Ｒ）を１／数１０〜１／２００程度に低減できる。

【００９５】また、抵抗体５１０に約２〜７μΩ・ｃｍ
の極めて低い電気抵抗を有する貴金属合金を使用する
と、抵抗器５００の抵抗値は、約０．０４〜０．１５ｍ
Ωとなるため、高電流の測定に適した抵抗器が得られ
る。

【００９６】［抵抗器を用いた電圧の測定］図８（ａ）
および図８（ｂ）に上記の製造方法で作製した抵抗器５
００の各部の寸法及び抵抗器５００を用いて電圧測定を
行う際のワイヤの接続位置を示す。抵抗器５００の抵抗
体５１０と基板と接合する電極の厚さｔ_Ｅは、ｔ_Ｅ／ｔ
_Ｒ＞１／１０となっている。

【００９７】図８（ａ）および図８（ｂ）において、Ｌ
_ｗ１、Ｌ_ｗ２は、接合電極電極５２２、５２１と同じ横
幅であり、抵抗体５１０の左側表面部５４２および右側
表面部５４３に記載した番号１〜１８を付した位置は、
電圧測定時にワイヤを接続する位置を示している。すな
わち、Ｌ_１は、抵抗体５１０の左外側端部からの距離で
あり、Ｌ_２は、抵抗体５１０の右外側端部からの距離で
ある。

【００９８】なお作製した比較用抵抗器の構造は、抵抗
器５００の基板と接合する電極の厚さｔ_Ｅのみが異なる
だけであり（すなわちｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＜１／１０に設計）、
他の寸法は抵抗器５００と全て同じである。

【００９９】図８（ａ）に例示したＬ_１、Ｌ_２の位置
は、それぞれ電圧測定時のワイヤを抵抗体５１０の表面
に接続する位置を示しており、Ｌ_１／Ｌ_ｗ１＝０．５、
Ｌ_２／Ｌ_ｗ２＝０．５である。

【０１００】また、図８（ａ）の（１）〜（４）は、そ
れぞれ抵抗体５１０の表面に電圧測定時のワイヤを接続
する位置の組み合わせを示している。すなわち、（１）
は、ワイヤの接続位置が、Ｌ_１／Ｌ_ｗ１＞０．５、Ｌ_２
／Ｌ_ｗ２＞０．５の条件を満たす場合のワイヤの接続位
置の組み合わせを示している。

【０１０１】同様に（２）は、Ｌ_１／Ｌ_ｗ１＞０．５、
Ｌ_２／Ｌ_ｗ２＜０．５の条件を満たす位置にワイヤを接
続する組み合わせを示しており、（３）は、Ｌ_１／Ｌ
_ｗ１＜０．５、Ｌ_２／Ｌ_ｗ２＞０．５の条件を満たす位
置にワイヤを接続する組み合わせを示しており、（４）
は、Ｌ_１／Ｌ_ｗ１＜０．５、Ｌ_２／Ｌ_ｗ２＜０．５の条
件を満たす位置にワイヤを接続する組み合わせを示して
いる。

【０１０２】図９に、図８（ａ）および図８（ｂ）で示
した抵抗器５００による電圧測定結果を比較用抵抗器を
用いた電圧測定結果と合わせて示す。

【０１０３】図９の測定条件（１）〜（４）は、図８に
示した測定条件（１）〜（４）に対応する。なお、抵抗
器５００等を用いて測定された電圧Ｖは、次式に示す電
圧の変動値ΔＶ（基準電圧Ｖ_０に対する測定電圧）を用
いて整理して表示した。

【０１０４】ΔＶ＝（Ｖ_０−Ｖ）／Ｖ_０×１００（％）また図９では、測定条件（１）〜（４）における電圧の
変動値（ΔＶ）を基板に接合する接合電極の厚さ
（ｔ_Ｅ）と抵抗体の厚さ（ｔ_Ｒ）の比がｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＞１
／１０の場合とｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ≦１／１０の場合に分けて表
示した。

【０１０５】［抵抗器５００の場合］まず、第２の実施
形態の抵抗器５００（ｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＞１／１０）の場合に
おいて、ワイヤを接続する位置が電圧の変動値ΔＶに及
ぼす影響について説明する。

【０１０６】図９より、条件（１）〜（４）の４条件を
比較すると、条件（４）（Ｌ_１／Ｌ _ｗ１＜０．５、Ｌ_２
／Ｌ_ｗ２＜０．５）は、電圧変動（ΔＶ）が±０．１％
以内と最も小さく最適条件である。すなわち、電圧測定
用ワイヤを抵抗体５１０の表面部に接続する際に、図８
の５４２および５４３（外側端部から１／２より小とな
る抵抗体表面部）の位置に接続すると電圧変動を最小に
することができる。

【０１０７】上記条件（４）以外の測定結果は、以下の
通りである。すなわち、条件（１）の場合（Ｌ_１／Ｌ
_ｗ１＞０．５、Ｌ_２／Ｌ_ｗ２＞０．５）は、電圧変動
（ΔＶ）が±５〜１０％と最も大きく、安定した電圧測
定に適さない条件である。すなわち、電圧測定用ワイヤ
を抵抗体５１０の表面部に接続する際に、図８の５４４
および５４６（外側端部から１／２より大となる抵抗体
表面部）の位置に接続すると電圧変動が最大となる。
また、条件（２）または条件（３）の場合（２つのワイ
ヤのうち一方のワイヤを抵抗体５１０の外側端部から１
／２より小さい位置すなわち外側の位置に、他方のワイ
ヤを抵抗体５１０の外側端部から１／２より大きい位置
すなわち内側の位置に接続する）は、電圧変動（ΔＶ）
は±３〜５％であり、条件（１）と条件（４）の中間の
条件である。

【０１０８】［比較用抵抗器の場合］次に、比較用抵抗
器（ｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＜１／１０）において、ワイヤを接続す
る位置が電圧変動ΔＶに及ぼす影響について説明する。

【０１０９】図９より、条件（１）〜（４）の４条件を
比較すると、電圧変動ΔＶは、条件（１）〜（４）の全
ての条件で±１０％以上となり、抵抗器５００で得られ
た電圧変動ΔＶに比べて大きい。

【０１１０】また条件（１）〜（４）とワイヤの接続位
置を変化させても電圧変動ΔＶが変化しないことから、
比較用抵抗器を用いた電圧測定時においては、ワイヤを
接続する位置の影響を受けない。

【０１１１】［抵抗器と比較用抵抗器との比較］上記抵
抗器５００および比較用抵抗器の結果より、電圧の変動
ΔＶを低く抑え精度良く電圧を測定するためには、抵抗
器の構造として、接合電極の厚さ（ｔ_Ｅ）と抵抗体の厚
さ（ｔ_Ｒ）の比がｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＞１／１０の条件を満たす
必要（抵抗器１００の構造）がある。

【０１１２】さらに、上記条件を満たす抵抗器５００を
用いて電圧を測定する場合には、条件（４）に示す条
件、すなわちＬ_１／Ｌ_ｗ１＜０．５、Ｌ_２／Ｌ_ｗ２＜
０．５の条件を満たす５４２、５４３の抵抗体の位置に
ワイヤを接続する（電極の横幅に対するワイヤの接続位
置を電極端部からどちらも１／２より外側の位置）と、
電圧変動（ΔＶ）を例えば±０．１％以内の最小変動に
抑えることができる。

【０１１３】この理由について、図１０および図１１を
用いて説明する。

【０１１４】図１０は、基板のパターン５５１、５５２
上に載置された抵抗器５００を用いて電圧を測定する場
合（ｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＞１／１０）を示しており、図１１は、
基板のパターン１５５１、１５５２上に載置された比較
用抵抗器を用いて電圧を測定する場合（ｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＜１
／１０）を示している。図１０または図１１で抵抗器を
用いて電流Ｉ（Ａ）を検出する場合、抵抗器Ｒ（Ω）
に、高電流Ｉ（Ａ）を流した時の抵抗器の両端における
電圧降下Ｖ（Ｖ）を測定し、Ｉ＝Ｖ／Ｒを用いて電流値
Ｉ（Ａ）を算出する。

【０１１５】すなわち、例えば図１０でいえば、基板の
パターン５５２と接合電極５２２および基板のパターン
５５１と接合電極５２１とを接続し、パターン５５２か
らパターン５５１に電流を流しながら例えば抵抗体表面
部の５４２と５４３間の電圧を測定する。また図１１で
いえば基板のパターン１５５２と接合電極１５２２およ
び基板のパターン１５５１と接合電極１５２１とを接続
し、パターン１５５２からパターン１５５１に電流を流
しながら例えば抵抗体表面部の１５４２と１５４３間の
電圧を測定する。また図１０または図１１には、抵抗体
５１０または１５１０中を通過する電流Ｉの流れも合わ
せて示している。

【０１１６】なお、例えば抵抗体表面部５４２と５４３
間の電圧を正確に測定するためには、抵抗体表面部の５
４２と５４３間に電流が殆ど流れない条件で測定するの
が望ましく電流が流れると電圧測定に誤差を生じること
になる。

【０１１７】まず、図１０の抵抗器５００を用いて電圧
を測定する場合の抵抗体５１０中を通過する電流Ｉの流
れについて説明する。抵抗器５００では接合電極の厚さ
（ｔ _Ｅ）はｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＞１／１０となるように、すなわ
ち抵抗体５１０に対して比較的厚くなるように設計され
ている。そのため、接合電極の導体抵抗は低くなること
から抵抗体５１０中を通過する電流Ｉは、接合電極５２
１、５２２の最短距離（図１０中で太く記載した最短経
路）をほとんどの電流が流れ、残りの電流が図中の他の
経路を流れることになる。

【０１１８】また図１０に示すように、最短経路以外の
経路に流れる電流は、最短経路より遠くなる経路ほど流
れる電流が少なくなる。このため例えば抵抗体表面部５
４２と５４３間における抵抗器５００の電圧を正確に測
定するためには、抵抗体表面部５４２と５４３間に電流
が殆ど流れない条件で電圧を測定するほど正確な電圧測
定ができる。

【０１１９】また、図１０に示す電圧測定時のワイヤの
接続位置５４２と５４４における抵抗体５１０を流れる
電流の影響を比較すると、５４２の方が５４４に比べて
抵抗体５１０中を流れる電流Ｉの影響を受けにくくな
る。同様なことは、ワイヤの接続位置５４３と５４６に
ついてもいえる。すなわち、５４３の方が５４６に比べ
て抵抗体５１０中を流れる電流Ｉの影響を受けにくくな
る。

【０１２０】このことから、図１０において、精度良く
電圧を測定するには、抵抗体５１０を流れる電流経路か
ら離れた位置にワイヤを接続して電圧を測定すればよい
ことがわかる。すなわちワイヤを接続する位置は、５４
２と５４３の組み合わせが最適の位置であり、一方、逆
に５４４と５４６の組み合わせが最悪の位置であること
がわかる。上記説明したことが図９で抵抗器５００を用
いて条件（１）〜（４）の４条件で異なる電圧変動を示
した理由である。

【０１２１】なお抵抗器５００における図９に示した測
定結果は、抵抗器１００における図４に示した測定結果
とほぼ同じである。このことは、電圧測定においては抵
抗器１００のようにボンディング電極を使用しても抵抗
器５００のようにボンディング電極を使用しなくても両
者の測定結果に変化を生じないことを示している。この
理由は、電圧測定時の電圧変動は、抵抗体内部を通過す
る電流経路に依存するためである。すなわち抵抗器１０
０と抵抗器５００における電流経路および最短経路は図
５と図１０に示すように全く同じである。また電圧測定
用にワイヤを接続する位置が両者で同じであれば、電圧
測定時に電圧変動の原因となる電流分布は同じである。
そのため、図３と図８に示すようワイヤを接続する位置
が同一の（１）〜（４）の条件では、ボンディング電極
を使用しても使用しなくても電圧測定時の電圧変動に差
がない結果が得られたものである。

【０１２２】次に、図１１の比較抵抗器を用いて電圧を
測定する場合の抵抗体１５１０中を通過する電流Ｉの流
れについて説明する。比較抵抗器では接合電極の厚さは
ｔ_Ｅ／ｔ_Ｒ＜１／１０となるように設計されている。そ
のため、接合電極の導体抵抗は高くなることから抵抗体
１５１０中を通過する電流Ｉは、接合電極１５２２、１
５２１の最短距離（図１１中で太く記載した最短経路）
を流れる電流が図１０に比べ減少し、図１１中の最短経
路以外の経路を流れる電流が増加する。

【０１２３】また図１１に示すように、最短経路以外に
流れる電流は最短経路より遠くなる経路ほど減少する
が、図１０に比べかなり多くなる。このため、比較抵抗
器を用いて電圧測定を行う際に測定部に流れる電流を少
なく抑えることが難しくなるので電圧変動が大きくなり
正確な電圧測定ができ難くなる。

【０１２４】また、図１１に示す電圧測定時の抵抗体の
表面部１５４２、１５４４を流れる電流の影響を比較す
ると、１５４２と１５４４中を流れる電流Ｉの影響に大
差がない。同様なことは、抵抗体の表面部１５４３、１
５４６でもいえ、抵抗体の表面部１５４３、１５４６を
流れる電流Ｉの影響に大差がない。

【０１２５】このことから、比較抵抗器では電圧測定時
に抵抗体１５１０中を流れる電流Ｉの影響を大きく受け
るため精度良く電圧を測定することが難しくし、ワイヤ
接続部の位置を変えても精度良く電圧を測定することが
できない。上記説明したことが図９で比較抵抗器を用い
て条件（１）〜（４）の４条件すべてで、±１０％以上
の誤差を含む電圧変動を示した理由である。

【０１２６】以上、第１の実施の形態および第２の実施
の形態で説明したように、上述構造の抵抗器を製造する
際には、抵抗体と接続電極の厚さの比を１／１０以上と
すると精度良く電圧を測定できる抵抗器を製造すること
ができる。

【０１２７】また、第１の実施の形態で示した抵抗器を
用いて電圧を測定する場合には、電圧測定用のワイヤを
接続する位置をボンディング電極の中心部より外側、す
なわち電極の電流の向きに沿う長さの１／２よりも外側
に電圧測定用のワイヤを接続して使用することにより、
さらに精度良く電圧を測定できる。

【０１２８】また、第２の実施の形態で示した抵抗器を
用いて電圧を測定する場合には、電圧測定用のワイヤを
抵抗体に接続する位置を、図７に示す５４２および５４
３の位置（すなわち、抵抗体の両端部に電極５２１、５
２２が配置された第１面に対向する抵抗体の第二の面で
かつ電極の電流の向きに沿う長さの１／２よりも外側の
位置）に、電圧測定用のワイヤを接続して使用すること
により、さらに精度良く電圧を測定できる。

【０１２９】［第３の実施の形態］第１の実施の形態お
よび第２の実施の形態では、抵抗器およびその抵抗器を
用いた使用方法について説明した。しかしながら、上記
抵抗器を電圧測定用部品として使用する場合には、ユー
ザは、例えば、第１の実施の形態および第２の実施の形
態で説明したように、上記の抵抗器を電圧測定用のワイ
ヤを用いて接続する必要があり、ユーザにとっては、こ
の電圧測定用のワイヤの接続が手間となる場合がある。

【０１３０】このように、ユーザにとって電圧測定用の
ワイヤ接続が億劫な場合には、例えば、上記説明した抵
抗器を予め専用基板の最適な位置に電圧測定用ワイヤを
用いて接続し、電圧測定用の電子部品としてモジュール
化したものをユーザに提供することも可能である。

【０１３１】この電子部品が提供されるとユーザは、ワ
イヤボンディングなどの作業の手間を省くことができる
ため、さらに容易に電圧測定を実施可能である。

【０１３２】そこで、以下に図面を参照して、第３の実
施の形態および第４の実施の形態では、第１の実施の形
態および第２の実施の形態で説明した抵抗器を用いて作
製した電圧測定用の電子部品およびそれらの使用方法に
ついて詳細に説明する。

【０１３３】まず、第３の実施の形態の電子部品につい
て、その構造および特性を以下に説明する。

【０１３４】［電流検出用電子部品の構造］図１３に、
電流検出用の電子部品２００の構造を示す。電子部品２
００は、抵抗器１００を専用基板１８０上に搭載してモ
ジュール化したものであり、ユーザによる抵抗器１００
を用いる電流検出をより容易に実行できるように考案さ
れたものである。

【０１３５】すなわち、基板１８０には、電極１２１、
１２２よりも高い比抵抗を有する絶縁体１８３上に、銅
材料などからなる複数の配線用パターン１６１、１６
２、１７１、１７２が形成されている。また、抵抗器１
００の電極１２１、１２２は、それぞれの対向する位置
にある各配線パターン１６１、１６２に直接載置され、
またボンディング電極１４１と１４２は、電圧測定用の
ワイヤ１８１、１８２を介して基板１８０の各配線パタ
ーン１７１、１７２と接続されている。

【０１３６】また各ボンディング電極１４１と１４２上
におけるワイヤ１８１、１８２の接続位置は、各ボンデ
ィング電極１４１と１４２の横幅に対して図１３に示す
ように１／２より外側の位置、すなわち電流の向きに沿
う電極長さの１／２より外側であるワイヤ接続に適した
位置１４３と１４４に形成されている。

【０１３７】したがって、ユーザは、電子部品２００を
用いることにより抵抗器１００に電圧測定用のワイヤ１
８１、１８２をボンディング接続する手間を省くことが
できる。また電子部品２００は、小型でスペースをとら
ない構造となっているため、ユーザは、この電子部品２
００を、例えば図１に示す基板１５０の任意の位置に取
り付けることも可能である。また図１３において、抵抗
値１００のすべてとワイヤ１８１、１８２のすべてと配
線パターン１６１、１６２、１７１、１７２の各一部と
をモールド樹脂成形してもよい。

【０１３８】［第４の実施の形態］［電流検出用電子部品の構造］次に、第４の実施の形態
の電子部品について、その構造および特性を以下に説明
する。図１４に、電流検出用の電子部品６００の構造を
示す。電子部品６００は、図７に示す抵抗器５００を専
用基板５８０上に搭載してモジュール化したものであ
り、ユーザによる抵抗器５００を用いる電流検出をより
容易に実行できるように考案されたものである。

【０１３９】すなわち、基板５８０には、電極５２１、
５２２よりも高い比抵抗を有する絶縁体５８３上に、銅
材料などからなる複数の配線用パターン５６１、５６
２、５７１、５７２が形成されている。また、抵抗器５
００の電極５２１、５２２は、それぞれの対向する位置
にある各配線パターン５６１、５６２と直接接続されて
おり、さらに抵抗体の５４２と５４３の位置において、
電圧測定用のワイヤ５８１、５８２を介して基板５８０
の各配線パターン５７１、５７２と接続されている。

【０１４０】なお図１４における抵抗体５１０にワイヤ
を接続する５４２と５４３の位置は、抵抗体の両端部に
電極５２１、５２２が配置された第１面に対向する抵抗
体の第二の面でかつ電極の電流の向きに沿う長さの１／
２よりも外側の位置であり、この５４２と５４３の位置
で電圧測定用のワイヤ５８１、５８２を接続することに
より、さらに精度良く電圧を測定できる。

【０１４１】したがって、ユーザは、電子部品６００を
用いることにより、抵抗器５００に電圧測定用のワイヤ
をボンディング接続する手間を省くことができる。また
電子部品６００は小型でスペースをとらない構造となっ
ているため、ユーザは、この電子部品６００を例えば、
図７に示す基板５５０の任意の位置に取り付けることも
可能である。

【０１４２】また図１４において、抵抗器５００のすべ
てとワイヤ５８１、５８２のすべてと配線パターン５６
１、５６２、５７１、５７２の各一部とをモールド樹脂
成形または他の方法にてモジュール化、集積化してもよ
い。

【０１４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により電流
測定に適した抵抗器およびその使用方法を提供すること
ができる。

【０１４４】またさらに、本発明により上記の電流測定
に適した抵抗器を用いる電子部品およびその使用方法を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態である抵抗器の概略構
造図である。

【図２】抵抗体の種類を示す図である。

【図３】本発明の第一の実施形態である抵抗器の寸法お
よびワイヤ接続位置を示した図である。

【図４】本発明の第一の実施形態である抵抗器へのワイ
ヤ接続位置および接合電極厚さ／抵抗体の厚さによる電
圧変動値を比較した図である。

【図５】接合電極厚さ／抵抗体の厚さが電流の流れに及
ぼす影響を説明した図である。

【図６】接合電極厚さ／抵抗体の厚さが電流の流れに及
ぼす影響を説明した図である。

【図７】本発明の第二の実施形態である抵抗器の概略構
造図である。

【図８】抵抗器の寸法およびワイヤ接続位置を示した図
である。

【図９】抵抗器へのワイヤ接続位置および接合電極厚さ
／抵抗体の厚さによる電圧変動値を比較した図である。

【図１０】接合電極厚さ／抵抗体の厚さが電流の流れに
及ぼす影響を説明した図である。

【図１１】接合電極厚さ／抵抗体の厚さが電流の流れに
及ぼす影響を説明した図である。

【図１２】従来のシャント抵抗器の概略構造図である。

【図１３】本発明の第三の実施形態である電流測定用電
子部品の概略構造図である。

【図１４】本発明の第四の実施形態である電流測定用電
子部品の概略構造図である。

【符号の説明】

１００抵抗器１１０抵抗体１２１接合用電極１２２接合用電極１３１溶融はんだ材１３２溶融はんだ材１４１ボンディング電極１４２ボンディング電極１４３電圧測定用ワイヤの接続に適した位置１４４電圧測定用ワイヤの接続に適した位置２００電子部品１６１配線用パターン１６２配線用パターン１７１配線用パターン１７２配線用パターン１８０基板１８１電圧測定用ワイヤ１８２電圧測定用ワイヤ１８３絶縁体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】略板状の抵抗用合金からなる抵抗体と、高導電率の金属からなる少なくとも二つの第一の電極
と、金属からなる少なくとも二つの第二の電極とを有し、前記第一の電極は、前記抵抗体の第一の面かつ前記抵抗
体の両端部に、前記第二の電極は、前記第一の面に対向
する第二の面かつ前記抵抗体の両端部に、前記第一およ
び第二の電極が前記抵抗体を挟むように配置され、前記
第一の電極の厚さは、前記抵抗体の厚さの１／１０より
大きいことを特徴とする抵抗器。
【請求項２】前記第一の電極の表面には溶融はんだ材ま
たは鉛フリー溶融はんだ材が被覆されていることを特徴
とする請求項１に記載の抵抗器。
【請求項３】前記抵抗体には、電圧測定用のワイヤを接
続すべき位置が形成されていることを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の抵抗器。
【請求項４】前記第一の電極に用いる電極材料の比抵抗
が、前記抵抗体に用いる抵抗体材料の比抵抗に対して１
／１５０より大きく１／２より小さいことを特徴とする
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の抵抗器。
【請求項５】前記抵抗体材料は、Ｆｅ−Ｃｒ系合金、Ｃ
ｕ−Ｎｉ系合金、Ｎｉ−Ｃｒ系合金、６元系合金、７元
系合金、８元系合金、９元系合金、Ｐｄ−Ｐｔ系合金、
Ａｕ−Ａｇ合金、Ａｕ−Ｐｔ−Ａｇ合金から選ばれるこ
とを特徴とする請求項４に記載の抵抗器。
【請求項６】前記抵抗体は、その厚みを研磨加工、レー
ザ加工、サンドブラスト加工またはエッチング加工のい
ずれかの加工により所定の抵抗値を有するように調整さ
れていることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載
の抵抗器。
【請求項７】高導電率の金属によりなる互いに分離した
少なくとも２つの電極と、前記電極に電気的かつ機械的に結合された略板状の抵抗
用合金からなる抵抗体とを有し、前記電極の厚みは、前記抵抗体の厚さの１／１０より大
きいことを特徴とする抵抗器。
【請求項８】前記電極の表面には溶融はんだ材または鉛
フリー溶融はんだ材が被覆されていることを特徴とする
請求項７に記載の抵抗器。
【請求項９】前記抵抗体には、電圧測定用のワイヤを接
続すべき位置が形成されていることを特徴とする請求項
７または請求項８に記載の抵抗器。
【請求項１０】前記電極に用いる電極材料の比抵抗が、
前記抵抗体に用いる抵抗体材料の比抵抗に対して１／１
５０より大きく、１／２より小さいことを特徴とする請
求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の抵抗器。
【請求項１１】前記抵抗体材料は、Ｆｅ−Ｃｒ系合金、
Ｃｕ−Ｎｉ系合金、Ｎｉ−Ｃｒ系合金、６元系合金、７
元系合金、８元系合金、９元系合金、Ｐｄ−Ｐｔ系合
金、Ａｕ−Ａｇ合金、Ａｕ−Ｐｔ−Ａｇ合金から選ばれ
ることを特徴とする請求項１０に記載の抵抗器。
【請求項１２】前記抵抗体は、その厚みを研磨加工、レ
ーザ加工、サンドブラスト加工またはエッチング加工の
いずれかの加工により所定の抵抗値を有するように調整
されていることを特徴とする請求項７乃至請求項１１に
記載の抵抗器。
【請求項１３】請求項１乃至請求項６に記載の抵抗器の
使用方法であって、前記第二の電極上でかつ前記第二の電極の電流の向きに
沿う長さの１／２よりも外側に電圧測定用のワイヤを接
続して使用することを特徴とする抵抗器の使用方法。
【請求項１４】請求項７乃至請求項１２に記載の抵抗器
の使用方法であって、前記電極が前記抵抗体の第一の面でかつ前記抵抗体の両
端部に配置され、前記抵抗体の第一の面に対向する第二
の面でかつ前記電極の電流の向きに沿う長さの１／２よ
りも外側に電圧測定用のワイヤを接続して使用すること
を特徴とする抵抗器の使用方法。
【請求項１５】略板状の抵抗体用合金からなる抵抗体で
あって、前記抵抗体の第一の面および両端部近傍に少な
くとも二つの第一の電極、並びに前記第一の面に対向す
る第二の面および両端部近傍に少なくとも二つの第二の
電極を有する前記抵抗体と、前記抵抗体の前記第二の電極に接続される少なくとも二
つの第一の基板電極、および前記抵抗体の前記第一の電
極に金属ワイヤを介して接続される少なくとも二つの第
二の基板電極を有する絶縁基板とを有し、前記抵抗体の前記第二の電極は、高導電率の金属により
前記抵抗体の厚さの１／１０以上に形成されていること
を特徴とする電子部品。
【請求項１６】前記第一の電極の表面には溶融はんだ材
または鉛フリー溶融はんだ材が被覆され、前記溶融はん
だ材または鉛フリー溶融はんだ材を介して前記第一の電
極が前記絶縁基板と接続されていることを特徴とする請
求項１５に記載の電子部品。
【請求項１７】前記第一の電極と前記金属ワイヤとは、
前記抵抗体を流れる電流の向きに沿う、前記第一の電極
の長さの１／２より外側で接続されていることを特徴と
する請求項１５または請求項１６に記載の電子部品。
【請求項１８】前記第一の電極に用いる電極材料の比抵
抗が、前記抵抗体に用いる抵抗体材料の比抵抗に対して
１／１５０より大きく１／２より小さいことを特徴とす
る請求項１５乃至請求項１７のいずれか１項に記載の電
子部品。
【請求項１９】前記抵抗体材料は、Ｆｅ−Ｃｒ系合金、
Ｃｕ−Ｎｉ系合金、Ｎｉ−Ｃｒ系合金、６元系合金、７
元系合金、８元系合金、９元系合金、Ｐｄ−Ｐｔ系合
金、Ａｕ−Ａｇ合金、Ａｕ−Ｐｔ−Ａｇ合金から選ばれ
ることを特徴とする請求項１８に記載の電子部品。
【請求項２０】前記抵抗体は、その厚みを研磨加工、レ
ーザ加工、サンドブラスト加工またはエッチング加工の
いずれかの加工により所定の抵抗値を有するように調整
されていることを特徴とする請求項１５乃至請求項１９
に記載の電子部品。
【請求項２１】略板状の抵抗体用合金からなる抵抗体で
あって、前記抵抗体の第一の面および両端部近傍に少な
くとも二つの電極を有する前記抵抗体と、前記抵抗体の前記電極に接続される少なくとも二つの第
一の基板電極、および、前記抵抗体の前記第一の面に対
向する第二の面かつ両端部近傍に金属ワイヤを介して接
続される少なくとも二つの第二の基板電極を有する絶縁
基板とを有し、前記抵抗体の前記電極は、高導電率の金属により前記抵
抗体の厚さの１／１０以上に形成されていることを特徴
とする電子部品。
【請求項２２】前記抵抗体と前記金属ワイヤとは、前記
抵抗体を流れる電流の向きに沿う、前記電極の長さの１
／２より外側で接続されていることを特徴とする請求項
２１に記載された電子部品。
【請求項２３】前記電極の表面には溶融はんだ材または
鉛フリー溶融はんだ材が被覆され、前記溶融はんだ材ま
たは鉛フリー溶融はんだ材を介して前記電極が前記絶縁
基板と接続されていることを特徴とする請求項２１に記
載の電子部品。
【請求項２４】前記抵抗体の電極に用いる材料の比抵抗
は、前記抵抗体用合金の比抵抗の１／１５０から１／２
の範囲であることを特徴とする請求項２１乃至請求項２
３のいずれか１項に記載の電子部品。
【請求項２５】前記抵抗体用合金は、Ｆｅ−Ｃｒ系合
金、Ｃｕ−Ｎｉ系合金、Ｎｉ−Ｃｒ系合金、６元系合
金、７元系合金、８元系合金、９元系合金、Ｐｄ−Ｐｔ
系合金、Ａｕ−Ａｇ合金、Ａｕ−Ｐｔ−Ａｇ合金から選
ばれることを特徴とする請求項２１に記載の電子部品。
【請求項２６】前記抵抗体は、その厚みを研磨加工、レ
ーザ加工、サンドブラスト加工またはエッチング加工の
いずれかの加工により所定の抵抗値を有するように調整
されていることを特徴とする請求項２１乃至請求項２５
に記載の電子部品。
【請求項２７】請求項１５から請求項２０の何れかに記
載された電子部品の使用方法であって、前記少なくとも二つの第一の基板電極を介して流れる電
流の測定に、前記少なくとも二つの第二の基板電極が利
用されることを特徴とする使用方法。
【請求項２８】請求項２１から請求項２６の何れかに記
載された電子部品の使用方法であって、前記少なくとも二つの第一の基板電極を介して流れる電
流の測定に、前記少なくとも二つの第二の基板電極が利
用されることを特徴とする使用方法。