特許 6398749 抵抗器及び抵抗器の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6398749

(24)【登録日】2018年9月14日

(45)【発行日】2018年10月3日

(54)【発明の名称】抵抗器及び抵抗器の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01C 1/084 20060101AFI20180920BHJP

   H01C 1/142 20060101ALI20180920BHJP

   H01C 17/02 20060101ALI20180920BHJP

   H01C 17/28 20060101ALI20180920BHJP

【ＦＩ】

   H01C1/084

   H01C1/142

   H01C17/02

   H01C17/28

【請求項の数】11

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2015-14405(P2015-14405)

(22)【出願日】2015年1月28日

(65)【公開番号】特開2016-139732(P2016-139732A)

(43)【公開日】2016年8月4日

【審査請求日】2017年9月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】長瀬 敏之

(72)【発明者】

【氏名】駒崎 雅人

【審査官】 小林 大介

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００２−５０３０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２４７７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７３６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２００２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８７８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０９５６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０９５６２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｃ １／０８４

Ｈ０１Ｃ １／１４２

Ｈ０１Ｃ １７／０２

Ｈ０１Ｃ １７／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セラミックス基板の一方の面に形成された抵抗体及び金属電極を含むチップ抵抗体と、前記金属電極に電気的に接続された金属端子と、前記セラミックス基板の他方の面側に形成されたＡｌ部材と、を備え、
前記セラミックス基板と前記Ａｌ部材とが、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材によって接合され、
前記金属電極と前記金属端子とがはんだによって接合され、
前記Ａｌ部材は、前記セラミックス基板側の面に対向する対向面の湾曲の度合いが、−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲であり、
前記セラミックス基板の厚みは０．３ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲であり、
前記Ａｌ部材の厚みは２．０ｍｍ以上、１０．０ｍｍ以下の範囲であり、
前記金属電極の厚みは２μｍ以上、３μｍ以下の範囲であることを特徴とする抵抗器。

【請求項2】

前記Ａｌ部材は、純度が９９．９８ｍａｓｓ％以上のＡｌからなる緩衝層とヒートシンクとの積層体であり、該緩衝層と前記セラミックス基板の他方の面がＡｌ−Ｓｉ系のろう材によって接合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】

前記緩衝層の厚みが０．４ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項２に記載の抵抗器。

【請求項4】

前記チップ抵抗体、前記金属電極、および前記金属端子は、少なくともその一部が絶縁性の封止樹脂によって覆われ、該封止樹脂は、熱膨張係数が８ｐｐｍ／℃以上、２０ｐｐｍ／℃以下の範囲の樹脂であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一項記載の抵抗器。

【請求項5】

前記抵抗体は、Ｔａ−ＳｉまたはＲｕＯ_２からなることを特徴とする請求項１ないし４いずれか一項記載の抵抗器。

【請求項6】

前記金属電極は、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ，Ａｇのうちのいずれかからなることを特徴とする請求項１ないし５いずれか一項記載の抵抗器。

【請求項7】

請求項１ないし６いずれか一項に記載された抵抗器を製造する抵抗器の製造方法であって、
前記セラミックス基板と前記Ａｌ部材との間に、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材を配し、これらを積層方向に沿って加圧しつつ加熱して、前記セラミックス基板と前記Ａｌ部材とを前記ろう材によって接合して接合体を形成する接合工程と、
前記Ａｌ部材の湾曲を矯正する湾曲矯正工程と、
前記金属電極と前記金属端子とを接合する端子接合工程と、を備え、
前記セラミックス基板の厚みは０．３ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲であり、
前記Ａｌ部材の厚みは２．０ｍｍ以上、１０．０ｍｍ以下の範囲であり、
前記金属電極の厚みは２μｍ以上、３μｍ以下の範囲であることを特徴とする抵抗器の製造方法。

【請求項8】

前記湾曲矯正工程は、前記接合体の前記Ａｌ部材側に所定の曲率をもつ矯正治具を当接させ、前記セラミックス基板側から前記接合体を押圧する、冷間矯正を行う工程であることを特徴とする請求項７記載の抵抗器の製造方法。

【請求項9】

前記湾曲矯正工程は、前記Ａｌ部材側および前記セラミックス基板側にそれぞれ配した平坦な矯正治具で前記接合体を挟持し、少なくとも０℃以下に冷却してから室温に戻す、加圧冷却矯正を行う工程であることを特徴とする請求項７記載の抵抗器の製造方法。

【請求項10】

前記湾曲矯正工程は、前記接合工程に先だって、前記Ａｌ部材側に所定の曲率をもつ矯正治具を配する工程であることを特徴とする請求項７記載の抵抗器の製造方法。

【請求項11】

前記チップ抵抗体の周囲を取り囲むように型枠を配置し、軟化させた封止樹脂を前記型枠の内部に充填する封止樹脂形成工程を、更に備えたことを特徴とする請求項７ないし１０いずれか一項記載の抵抗器の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、セラミックス基板の一方の面に形成された抵抗体及び金属電極を有するチップ抵抗体と、金属電極に接合された金属端子と、Ａｌ又はＡｌ合金からなるＡｌ部材とを備えた抵抗器、及びこの抵抗器の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

電子回路部品の一例として、セラミックス基板の一方の面に形成された抵抗体と、この抵抗体に接合された金属端子と、を備えた抵抗器が広く使用されている。抵抗器は、印加された電流値に応じてジュール熱が生じ、抵抗器が発熱する。抵抗器で生じた熱を効率的に放散するために、例えば、放熱板（ヒートシンク）を備えたものが提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、絶縁層を備えたシリコン基板と、Ａｌからなる放熱板（ヒートシンク）とをはんだ接合した抵抗器が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０８−３０６８６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

セラミックスからなる基板と、Ａｌからなる放熱板とを接合した場合、互いの材料の膨張率や熱伝導率の差によって湾曲が生じやすい。特に、セラミックスよりも剛性の低いＡｌからなる放熱板は、大きな湾曲を生じる場合がある。このような湾曲は、基板と放熱板とを接合した後に、基板と放熱板との接合体を押圧することで軽減することができる。
しかしながら、従来の接合方法、例えば特許文献１のように、基板と放熱板とをはんだによって接合している場合、後工程で押圧によって湾曲を矯正すると、はんだからクラックが生じやすく、基板と放熱板とが剥離する懸念があった。

【0006】

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、セラミックス基板とＡｌ部材とが湾曲することなく接合され、かつ、接合部分に損傷がない抵抗器、及びこの抵抗器の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の抵抗器は、セラミックス基板の一方の面に形成された抵抗体及び金属電極を含むチップ抵抗体と、前記金属電極に電気的に接続された金属端子と、前記セラミックス基板の他方の面側に形成されたＡｌ部材と、を備え、前記セラミックス基板と前記Ａｌ部材とが、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材によって接合され、前記金属電極と前記金属端子とがはんだによって接合され、前記Ａｌ部材は、前記セラミックス基板側の面に対向する対向面の湾曲の度合いが、−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲であり、前記セラミックス基板の厚みは０．３ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲であり、前記Ａｌ部材の厚みは２．０ｍｍ以上、１０．０ｍｍ以下の範囲であり、前記金属電極の厚みは２μｍ以上、３μｍ以下の範囲であることを特徴とする。

【0008】

なお、本発明の抵抗器において、湾曲の度合いとは、前記対向面の平坦性を示すものであり、最小二乗面における最高点と最低点との差分として表される。そして、前記対向面の中心領域が周縁領域よりも外側に向けて突出した状態をプラス数値、前記対向面の周縁領域が中心領域よりも外側に向けて突出した状態をマイナス数値としている。なお、こうした前記対向面の反りは、面広がり方向に沿った対向面の任意の断面が、必ずしも対称形となるような反り形状となるものに限定されるものでは無く、対向面の断面が非対称形となるような反り形状であっても、その反り量が平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲であればよい。

【0009】

本発明の抵抗器によれば、Ａｌ部材の対向面の反り量が、平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲となるように形成されることによって、Ａｌ部材の湾曲によるセラミックス基板との接合面に過剰な湾曲応力が生じることを抑制し、セラミックス基板の剥離や、セラミックス基板の変形を防止することができる。
また、Ａｌ部材の対向面に更に別な部材を接合する際にも、Ａｌ部材と、別な部材との密着性を確保することができる。
また、セラミックス基板の厚みを０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内にすることによって、セラミックス基板の強度と、抵抗器全体の薄厚化とを両立することができる。
また、Ａｌ部材の厚みを２．０ｍｍ以上、１０．０ｍｍ以下の範囲内とすることで、充分な熱容量を確保できると共に抵抗器全体の薄厚化も図ることができる。

【0010】

前記Ａｌ部材は、純度が９９．９８ｍａｓｓ％以上のＡｌからなる緩衝層とヒートシンクとの積層体であり、該緩衝層と前記セラミックス基板の他方の面がＡｌ−Ｓｉ系のろう材によって接合されていることを特徴とする。
Ａｌ部材を純度が９９．９８ｍａｓｓ％以上のＡｌからなる緩衝層とヒートシンクとの積層体から構成することによって、チップ抵抗体で発生した熱を効率的にヒートシンクに伝搬させ、熱を速やかに放散することができる。また、緩衝層を純度９９．９８ｍａｓｓ％以上の高純度Ａｌによって形成することで、変形抵抗が小さくなり、冷熱サイクルが負荷された際にセラミックス基板に発生する熱応力をこの緩衝層によって吸収でき、セラミックス基板に熱応力が加わって割れが発生することを抑制することが可能になる。

【0011】

本発明は、前記緩衝層の厚みが０．４ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下の範囲であることを特徴とする。
緩衝層の厚みが０．４ｍｍ未満であると、熱応力による変形を充分に緩衝できない懸念がある。また、緩衝層の厚みが２．５ｍｍを超えると、熱を効率的にＡｌ部材に伝搬させることが難しくなる懸念がある。

【0012】

本発明は、前記チップ抵抗体、前記金属電極、および前記金属端子は、少なくともその一部が絶縁性の封止樹脂によって覆われ、該封止樹脂は、熱膨張係数が８ｐｐｍ／℃以上、２０ｐｐｍ／℃以下の範囲の樹脂であることを特徴とする。
この場合、チップ抵抗体および金属端子が絶縁性の封止樹脂によってモールドされるので、電流リークを防止でき、抵抗器の高耐圧性を実現できる。また、封止樹脂として熱膨張係数（線膨張率）が８ｐｐｍ／℃以上、２０ｐｐｍ／℃以下の範囲内の樹脂を用いることによって、抵抗体の発熱に伴う封止樹脂の熱膨張による体積変化を最小に抑えることができる。これによって、封止樹脂に覆われたチップ抵抗体や金属端子に対して過剰な応力が加わることで接合部分がダメージを受け、導通不良等の不具合を起こすことを防止できる。

【0013】

前記抵抗体は、Ｔａ−ＳｉまたはＲｕＯ_２を用いて形成することを特徴とする。
前記金属電極は、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ，Ａｇのうちのいずれかを用いて形成することを特徴とする。

【0014】

本発明の抵抗器の製造方法は、前記各項記載の抵抗器を製造する抵抗器の製造方法であって、前記セラミックス基板と前記Ａｌ部材との間に、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材を配し、これらを積層方向に沿って加圧しつつ加熱して、前記セラミックス基板と前記Ａｌ部材とを前記ろう材によって接合して接合体を形成する接合工程と、前記Ａｌ部材の湾曲を矯正する湾曲矯正工程と、前記金属電極と前記金属端子とを接合する端子接合工程と、を備え、
前記セラミックス基板の厚みは０．３ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲であり、前記Ａｌ部材の厚みは２．０ｍｍ以上、１０．０ｍｍ以下の範囲であり、前記金属電極の厚みは２μｍ以上、３μｍ以下の範囲であることを特徴とする。

【0015】

本発明の抵抗器の製造方法によれば、矯正工程によって、Ａｌ部材の対向面の湾曲の度合いが、平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲となるように形成することができる。これにより、Ａｌ部材の湾曲によるセラミックス基板との接合面に過剰な湾曲応力が生じることを抑制し、セラミックス基板の剥離や、セラミックス基板の変形を防止することができる。
また、Ａｌ部材の対向面に更に別な部材を接合する際にも、Ａｌ部材と、別な部材との密着性を確保することが可能になる。

【0016】

前記湾曲矯正工程は、前記接合体の前記Ａｌ部材側に所定の曲率をもつ矯正治具を当接させ、前記セラミックス基板側から前記接合体を押圧する、冷間矯正を行う工程であることを特徴とする。
これによって、Ａｌ部材の対向面の湾曲の度合いが、平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲にすることが可能になる。

【0017】

前記湾曲矯正工程は、前記Ａｌ部材側および前記セラミックス基板側にそれぞれ配した平坦な矯正治具で前記接合体を挟持し、少なくとも０℃以下に冷却してから室温に戻す、加圧冷却矯正を行う工程であることを特徴とする。
これによって、Ａｌ部材の対向面の湾曲の度合いが、平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲にすることが可能になる。

【0018】

前記湾曲矯正工程は、前記接合工程に先だって、前記Ａｌ部材側に所定の曲率をもつ矯正治具を配する工程であることを特徴とする。
これによって、Ａｌ部材の対向面の湾曲の度合いが、平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲にすることが可能になる。

【0019】

前記チップ抵抗体の周囲を取り囲むように型枠を配置し、軟化させた封止樹脂を前記型枠の内部に充填する封止樹脂形成工程を、更に備えたことを特徴とする。
この場合、チップ抵抗体および金属端子が絶縁性の封止樹脂によってモールドされるので、電流リークを防止でき、高耐圧性を備えた抵抗器を製造することができる。また、チップ抵抗体および金属端子を封止樹脂で覆うことによって、チップ抵抗体や金属端子に対して過剰な応力が加わることで接合部分がダメージを受け、導通不良等の不具合を起こすことを防止した抵抗器を製造することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、耐熱性に優れるとともに、製造時における抵抗体や接合部の劣化を抑制することができる抵抗器及びこの抵抗器の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第一実施形態に係る抵抗器の断面図である。

【図2】本発明の第二実施形態に係る抵抗器の断面図である。

【図3】本発明の第三実施形態に係る抵抗器の断面図である。

【図4】本発明の第一実施形態に係る抵抗器の製造方法の断面図である。

【図5】本発明の第一実施形態に係る抵抗器の製造方法の断面図である。

【図6】本発明の第一実施形態に係る抵抗器の製造方法のフローチャートである。

【図7】本発明の第二実施形態に係る抵抗器の製造方法の断面図である。

【図8】本発明の第三実施形態に係る抵抗器の製造方法の断面図である。

【図9】本発明の第四実施形態に係る抵抗器の製造方法の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照して、本発明の抵抗器及びこの抵抗器の製造方法について説明する。なお、以下に示す各実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

【0023】

（抵抗器：第一実施形態）
本発明の抵抗器の第一実施形態について、添付した図１を参照して説明する。
図１は、第一実施形態の抵抗器の積層方向に沿った断面を示す断面図である。第一実施形態に係る抵抗器１０は、セラミックス基板１１と、このセラミックス基板１１の一方の面１１ａに重ねて形成されたチップ抵抗体１６と、を備えている。このチップ抵抗体１６は、抵抗体１２及びこの抵抗体１２に電圧を印加するための金属電極１３ａ，１３ｂとを有している。また、金属電極１３ａ，１３ｂのそれぞれに重ねて、金属端子１４ａ，１４ｂが配置されている。金属電極１３ａと金属端子１４ａとの間、および金属電極１３ｂと金属端子１４ｂとは、それぞれ、はんだによって接合されている。

【0024】

さらに、チップ抵抗体１６の周囲には、チップ抵抗体１６に対して離間するように取り囲む型枠１９が配置されている。そして、この型枠１９の内部には、封止樹脂２１が充填されている。こうした封止樹脂２１は、チップ抵抗体１６や金属端子１４ａ，１４ｂの一部を覆うように形成されている。

【0025】

セラミックス基板１１の他方の面１１ｂには、Ａｌ部材であるヒートシンク（Ａｌ部材）２３が重ねて配されている。
こうしたセラミックス基板１１とヒートシンク２３との接合構造は後ほど詳述する。
このヒートシンク２３の周縁付近には、複数のネジ穴２４，２４が形成されている。

【0026】

ヒートシンク２３がセラミックス基板１１と接合される接合面の反対面には、更に冷却器２５が取り付けられていることが好ましい。冷却器２５は、ヒートシンク２３のネジ穴２４，２４を貫通するネジ２６，２６によって、ヒートシンク２３に締結されている。なお、冷却器２５とヒートシンク２３との間には、更に、高伝熱性のグリス層２７が形成されていることが好ましい。

【0027】

セラミックス基板１１は、抵抗体１２及び金属電極１３と、導電性のヒートシンク２３との電気的接続を防止するものである。セラミックス基板１１は、絶縁性、および耐熱性に優れたＳｉ_３Ｎ_４（窒化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、Ａｌ_２Ｏ_３（アルミナ）等のセラミックスで構成されている。本実施形態においては、絶縁性の高いＡｌＮで構成されている。また、ＡｌＮからなるセラミックス基板１１の厚さは、例えば、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内であればよく、本実施形態では、０．６３５ｍｍに設定されている。

【0028】

こうしたセラミックス基板１１の厚さは、０．３ｍｍ未満であるとセラミックス基板１１に加わる応力に対する強度を充分に確保できなくなる懸念がある。また、セラミックス基板１１の厚さが１．０ｍｍを超えると、抵抗器１０全体の厚みが増加し、薄厚化が難しくなる懸念がある。よって、セラミックス基板１１の厚さを、例えば、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内にすることによって、セラミックス基板１１の強度と、抵抗器１０全体の薄厚化とを両立できる。

【0029】

抵抗体１２は、抵抗器１０に電流が流れた際の電気抵抗として機能させるためのものであり、構成材料の一例として、Ｔａ−Ｓｉ系薄膜抵抗体やＲｕＯ_２厚膜抵抗体が挙げられる。抵抗体１２は、本実施形態においては、Ｔａ−Ｓｉ系薄膜抵抗体によって構成され、厚さが例えば０．５μｍとされている。

【0030】

金属電極１３ａ，１３ｂは、抵抗体１２に設けられた電極であり、本実施形態においては、Ｃｕによって構成されている。また、金属電極１３ａ，１３ｂの厚さは、例えば２μｍ以上３μｍ以下とされており、本実施形態においては、１．６μｍとされている。なお、本実施形態において、金属電極１３ａ，１３ｂを構成するＣｕは、純ＣｕやＣｕ合金を含むものとする。また、金属電極１３ａ，１３ｂは、Ｃｕに限定されるものでは無く、例えば、Ａｌ，Ａｇなど、高導電率の各種金属を採用することができる。

【0031】

金属端子１４ａ，１４ｂは、外形が略Ｌ字型に屈曲された電気端子であり、その一端側がはんだによって金属電極１３ａ，１３ｂの表面に接合されている。これにより、金属端子１４ａ，１４ｂは、金属電極１３ａ，１３ｂに対して電気的に接続されている。また、金属電極１３ａ，１３ｂのそれぞれの他端側は、封止樹脂２１から突出して外部に露出されている。こうした金属端子１４ａ，１４ｂは、本実施形態においては、金属電極１３と同様にＣｕによって構成されている。また、金属端子１４の厚さは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とされており、本実施形態においては、０．３ｍｍとされている。

【0032】

金属端子１４ａ，１４ｂと金属電極１３ａ，１３ｂとを接合するはんだとしては、例えば、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｉｎ系、若しくはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のはんだが挙げられる。

【0033】

抵抗器１０は、この金属端子１４ａ，１４ｂを介して外部の電子回路等に接続される。金属端子１４ａは、抵抗器１０の一方の極性の端子とされ、また、金属端子１４ｂは、抵抗器１０の他方の極性の端子とされる。

【0034】

型枠１９は、例えば、耐熱性の樹脂板から構成されている。そして、この型枠１９の内側を埋める封止樹脂２１は、例えば、３０℃〜１２０℃の温度範囲における熱膨張係数（線膨張率）が８ｐｐｍ／℃〜２０ｐｐｍ／℃の範囲の絶縁性樹脂が用いられる。こうした熱膨張係数を持つ絶縁性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂にＳｉＯ_２フィラーを入れたものなどを挙げることができる。この場合、封止樹脂２１はＳｉＯ_２フィラーが７２％〜８４％、エポキシ樹脂が１６％〜２８％の組成とすることが望ましい。

【0035】

封止樹脂２１として、３０℃〜１２０℃の温度範囲における熱膨張係数が８ｐｐｍ／℃〜２０ｐｐｍ／℃の範囲の絶縁性樹脂を用いることによって、抵抗体１２の発熱に伴う封止樹脂２１の熱膨張による体積変化を最小に抑えることができる。そして、封止樹脂２１に覆われたチップ抵抗体１６や金属端子１４ａ，１４ｂに対して過剰な応力が加わることで接合部分がダメージを受け、導通不良等の不具合を起こすことを防止できる。

【0036】

ヒートシンク（Ａｌ部材）２３と、セラミックス基板１１の他方の面１１ｂは、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材によって接合されている。Ａｌ−Ｓｉ系のろう材は、融点が６００〜６３０℃程度である。こうしたＡｌ−Ｓｉ系のろう材によってヒートシンク２３とセラミックス基板１１とを接合することで、耐熱性と接合時の熱劣化を同時に防止することができる。

【0037】

例えば、従来のように、ヒートシンクとセラミックス基板とを、はんだを用いて接合した場合、はんだの融点が低い（２００〜２５０℃程度）ために、抵抗体１２が高温になった場合、ヒートシンクとセラミックス基板とが剥離してしまう懸念がある。また、はんだは温度変化による膨張、収縮が比較的大きいためにクラックが生じやすく、ヒートシンクとセラミックス基板とが剥離する懸念があった。

【0038】

よって、本実施形態のように、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１とを、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材によって接合することによって、はんだ接合と比較して耐熱性が大幅に高められ、かつ、温度変化によるヒートシンクとセラミックス基板との接合部分のクラックの発生や、ヒートシンクとセラミックス基板との剥離を確実に防止することが可能になる。

【0039】

ヒートシンク（Ａｌ部材）２３は、抵抗体１２から発生する熱を逃がすためのものであり、熱伝導性が良好なＡｌ又はＡｌ合金から形成されている。本実施形態においては、ヒートシンク２３は、Ａ６０６３合金（Ａｌ合金）で構成されている。

【0040】

ヒートシンク２３は、積層方向に沿った厚みが、例えば２．０ｍｍ以上、１０．０ｍｍ以下の範囲に形成されることが好ましい。ヒートシンク２３の厚みが２．０ｍｍ未満であると、ヒートシンク２３に応力が加わった際に、ヒートシンク２３が変形する懸念がある。また、熱容量が小さすぎるため、抵抗体１２から発生する熱を充分に吸収、放熱できない懸念がある。一方、ヒートシンク２３の厚みが１０．０ｍｍを超えると、ヒートシンク２３の厚みによって抵抗器１０全体の薄厚化も図ることが困難となり、また、抵抗器１０全体の重量が大きくなり過ぎるという懸念がある。

【0041】

このヒートシンク（Ａｌ部材）２３は、セラミックス基板１１側の面２３ａに対向する対向面２３ｂの湾曲の度合いが、−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲となるように形成されている。

【0042】

ここで、対向面２３ｂの湾曲の度合いは、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの平坦性を示すものであり、最小二乗面における最高点と最低点との差分として表される。そして、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの中心領域が周縁領域よりも外側に向けて突出した状態をプラス数値、対向面２３ｂの周縁領域が中心領域よりも外側に向けて突出した状態をマイナス数値としている。なお、こうしたヒートシンク２３の対向面２３ｂの反りは、面広がり方向に沿った対向面の任意の断面が、必ずしも対称形となるような反り形状となるものに限定されるものでは無く、対向面の断面が非対称形となるような反り形状であっても、その反り量が平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲であればよい。

【0043】

ヒートシンク２３の対向面２３ｂの反り量が、平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲となるように形成されることによって、ヒートシンク（Ａｌ部材）２３の湾曲によるセラミックス基板１１の剥離や、セラミックス基板１１の変形を防止することができる。

【0044】

ヒートシンク２３の対向面２３ｂ、即ち冷却器２５と接する面は、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１との接合によって、僅かに湾曲することがある。これは、ヒートシンク２３を構成するＡｌの熱膨張率が、セラミックス基板１１の熱膨張率よりも大きいためである。これにより、高温で接合した後に室温程度まで冷却されると、ヒートシンク２３の対向面２３ｂ（冷却器２５と接する面）が、中央領域を頂部としてセラミックス基板１１と反対の方向に向かって突出するように湾曲する。

【0045】

こうしたヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲の度合いを、−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲に収めることによって、ヒートシンク２３に更に冷却器２５を設ける場合であっても、ヒートシンク２３と冷却器２５との密着性を確保することができる。また、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１との接合面に過剰な湾曲応力が生じることを抑制し、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１とが剥離することを防止できる。

【0046】

なお、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの反り量が、平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲となるように制御する具体的な方法は、抵抗器の製造方法において詳述する。

【0047】

冷却器２５は、ヒートシンク２３を冷却するものであり、ヒートシンク２３自体の放熱機能と共に、ヒートシンク２３の温度上昇を防止する。冷却器２５は、例えば、空冷式や水冷式の冷却器であればよい。冷却器２５は、ヒートシンク２３に形成されたネジ穴２４，２４を貫通するネジ２６，２６によって、ヒートシンク２３に締結される。

【0048】

また、冷却器２５とヒートシンク２３との間には、更に、高伝熱性のグリス層２７が形成されていることが好ましい。グリス層２７は、冷却器２５とヒートシンク２３との密着性を高め、ヒートシンク２３の熱を冷却器２５に向けて円滑に伝搬させる。グリス層２７を構成するグリスは、熱伝導性に優れ、かつ耐熱性に優れた高耐熱グリスが用いられる。

【0049】

（抵抗器：第二実施形態）
図２は、本発明の抵抗器の第二実施形態を示す断面図である。
なお、以下の説明において、第一実施形態の抵抗器と同一の構成に関しては同一の符号を付与し、その詳細な説明は略す。
この第二実施形態の抵抗器３０では、純度が９９．９８ｍａｓｓ％以上のＡｌからなる緩衝層２９と、ヒートシンク２３との積層体からＡｌ部材を構成している。即ち、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１の他方の面１１ｂ側との間に、純度が９９．９８ｍａｓｓ％以上のＡｌからなる緩衝層２９が形成されている。ヒートシンク２３およびセラミックス基板１１は、この緩衝層２９に対して、それぞれＡｌ−Ｓｉ系のろう材によって接合されている。

【0050】

緩衝層２９は、例えば、純度が９９．９８ｍａｓｓ％以上の高純度Ａｌからなる薄板状の部材である。この緩衝層２９の厚みは、例えば、０．４ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下であればよい。こうした緩衝層２９をセラミックス基板１１の他方の面１１ｂとヒートシンク２３との間に形成することによって、チップ抵抗体１６で発生した熱を効率的にヒートシンク２３に伝搬させ、熱を速やかに放散することができる。

【0051】

また、緩衝層２９を純度９９．９８ｍａｓｓ％以上の高純度Ａｌで形成することによって、変形抵抗が小さくなり、冷熱サイクルが負荷された際にセラミックス基板１１に発生する熱応力をこの緩衝層２９によって吸収でき、セラミックス基板１１に熱応力が加わって割れが発生することを抑制できる。

【0052】

なお、こうした緩衝層２９は、チップ抵抗体１６とセラミックス基板１１の一方の面１１ａ側との間に形成することも好ましい。

【0053】

本実施形態のように、純度が９９．９８ｍａｓｓ％以上のＡｌからなる緩衝層２９と、ヒートシンク２３との積層体からＡｌ部材を構成した場合においても、ヒートシンク２３は、その対向面２３ｂの湾曲の度合いが−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲に収まるように形成されている。これによって、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１との接合面に過剰な湾曲応力が生じることを抑制し、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１とが剥離することを防止できる。

【0054】

（抵抗器：第三実施形態）
図３は、本発明の抵抗器の第三実施形態を示す断面図である。
なお、以下の説明において、第一実施形態の抵抗器と同一の構成に関しては同一の符号を付与し、その詳細な説明は略す。
この第三実施形態の抵抗器４０では、チップ抵抗体４６は、抵抗体４２及びこの抵抗体４２に電圧を印加するための金属電極１３ａ，１３ｂとを有している。そして、本実施形態では、抵抗体４２として、ＲｕＯ_２系厚膜抵抗体を用いている。

【0055】

ＲｕＯ_２系厚膜抵抗体からなる抵抗体４２の厚さは、例えば５μｍ以上１０μｍ以下であればよく、本実施形態では７μｍとされている。こうしたＲｕＯ_２系厚膜抵抗体を用いた抵抗体４２の形成は、例えば、セラミックス基板１１の一方の面１１ａに、厚膜印刷法を用いてＲｕＯ_２ペーストを印刷、乾燥し、その後焼成することでＲｕＯ_２からなる抵抗体１２が得られる。
本実施形態では、抵抗体４２は、セラミックス基板１１の一方の面１１ａと、金属電極１３ａ，１３ｂの上面側の一部を覆うように形成されている。

【0056】

本実施形態のように、抵抗体４２として、ＲｕＯ_２系厚膜抵抗体を用いた場合においても、ヒートシンク２３は、その対向面２３ｂの湾曲の度合いが−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲に収まるように形成されている。これによって、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１との接合面に過剰な湾曲応力が生じることを抑制し、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１とが剥離することを防止できる。

【0057】

（抵抗器の製造方法：第一実施形態）
次に、第一実施形態に係る抵抗器１０の製造方法について、図４、図５、図６を参照して説明する。
図４、図５は、第一実施形態の抵抗器の製造方法を段階的に示した断面図である。また、図６は、第一実施形態の抵抗器の製造方法における各工程を示したフローチャートである。

【0058】

例えば、厚みが０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のＡｌＮからなるセラミックス基板１１を用意する。図４（ａ）に示すように、セラミックス基板１１の一方の面１１ａに、例えばスパッタリング法を用いて、厚みが０．５μｍ程度のＴａ−Ｓｉ系薄膜からなる抵抗体１２を形成する（抵抗体形成工程：Ｓ０１）。

【0059】

次に、図４（ｂ）に示すように、抵抗体１２の所定の位置に、例えばスパッタリング法やめっき法を用いて、例えば厚みが２〜３μｍ程度のＣｕからなる金属電極１３ａ，１３ｂを形成する（金属電極形成工程：Ｓ０２）。これによって、セラミックス基板１１の一方の面１１ａにチップ抵抗体１６が形成される。なお、Ｃｕの下層に予めＣｒからなる下地層を形成して、抵抗体１２と金属電極１３ａ，１３ｂとの密着性を高める構成にすることも好ましい。

【0060】

そして、図４（ｃ）に示すように、セラミックス基板１１の他方の面１１ｂに、ヒートシンク２３を接合する（接合工程：Ｓ０３）。
セラミックス基板１１の他方の面１１ｂとヒートシンク２３との接合にあたっては、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材箔をセラミックス基板１１の他方の面１１ｂとヒートシンク２３との間に挟み込む。そして、真空加熱炉においては、例えば積層方向に０．５ｋｇｆ／ｃｍ^２以上１０ｋｇｆ／ｃｍ^２以下の加圧力を負荷し、真空加熱炉の加熱温度を６４０℃以上６５０℃以下に設定し、１０分以上６０分以下保持する。これによって、セラミックス基板１１の他方の面１１ｂとヒートシンク２３との間に配したＡｌ−Ｓｉ系のろう材箔が溶融し、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材によってセラミックス基板１１とヒートシンク２３とが接合される。これによって、セラミックス基板１１とヒートシンク２３とからなる接合体３１が得られる。

【0061】

セラミックス基板１１とヒートシンク２３とは、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材によって接合されているので、例えば、はんだによる接合と比較して、大幅に耐熱性が高められ、かつ、接合時に８００℃といった高温を必要としないので、既に形成されている抵抗体１２が熱劣化を引き起こすことも防止できる。また、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材は、はんだのように温度変化による膨張、収縮が少ないため、温度変化によってセラミックス基板１１とヒートシンク２３との接合部分にクラックが生じたり、互いに剥離することを確実に防止できる。

【0062】

ヒートシンク２３とセラミックス基板１１とを接合して、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材が溶融温度から室温まで冷却されると、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１との熱膨張率差によって、ヒートシンク２３のセラミックス基板１１側の面２３ａに対する対向面２３ｂが、その中央領域を頂部としてセラミックス基板１１と反対の方向に向かって突出するように湾曲することがある。これは、ヒートシンク２３を構成するＡｌと、セラミックス基板１１を構成するセラミックスとの熱膨張係数の差や、厚みの差に起因するものである。

【0063】

ヒートシンク２３の対向面２３ｂ（冷却器２５と接する面）の湾曲の度合いを、−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲に収めることによって、後工程でヒートシンク２３に冷却器２５を設ける際に、ヒートシンク２３と冷却器２５との密着性を確保することができる。また、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１との接合部に過剰な湾曲応力が生じることを抑制する。こうしたヒートシンク２３の対向面２３ｂ（冷却器２５と接する面）の湾曲の度合いを、−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲にするために、ヒートシンク２３の湾曲の度合いを矯正する湾曲矯正工程（Ｓ４）を行う。

【0064】

湾曲矯正工程（Ｓ４）では、まず、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲状態を測定、ないし確認する。即ち、対向面２３ｂの中心領域が周縁領域よりも外側に向けて突出した状態である下凸型湾曲であるか、対向面２３ｂの周縁領域が中心領域よりも外側に向けて突出した上凸型湾曲であるかを確認する。

【0065】

また、対向面２３ｂの湾曲の度合いが平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲から外れているかを確認する。その結果、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲の度合いが上述した範囲を外れている場合、次に述べる湾曲状態の矯正を行う。なお、こうした湾曲状態の確認は、多数の抵抗器１０を製造する際に、湾曲方向や湾曲の度合いが予め分かっている、ないし予測できる場合には、特に行わなくてもよい。

【0066】

ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲矯正を行う場合には、図８（ａ）に記載の冶具３７を用いる。ヒートシンク２３の対向面２３ｂ側に、所定の曲率で湾曲した矯正面３２ａを備えた下部加圧板３２を当接させる。下部加圧板３２は、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲方向と反対の矯正面３２ａを持つ下部加圧板３２を用いる。例えば、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲状態が、下凸型湾曲である場合には、上凸型湾曲面からなる矯正面３２ａを持つ下部加圧板３２を用いる。また、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲状態が、上凸型湾曲である場合には、下凸型湾曲面からなる矯正面３２ａを持つ下部加圧板３２を用いる。矯正治具３２の矯正面３２ａの曲率は、例えば、２０００ｍｍ〜３０００ｍｍ程度となるように形成されている。

【0067】

そして、ヒートシンク２３の対向面２３ｂに下部加圧板３２を当接させ、また金属電極１３ａ，１３ｂに上部加圧板３３を当接させて、加圧バネ３８によって例えば、０．５ｋｇ／ｃｍ²〜５ｋｇ／ｃｍ²程度の荷重を印加し、室温環境で冷間矯正を行う。これによって、ヒートシンク２３の対向面２３ｂは、この対向面２３ｂと逆の形状の湾曲面からなる矯正面３２ａが押し付けられ、湾曲の度合いが緩和され、平坦な面に近い形状に矯正される。こうして得られた矯正後のヒートシンク２３の対向面２３ｂは、湾曲の度合いが平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲に収められる。

【0068】

また、ヒートシンク２３の対向面２３ｂは、１つの下部加圧板３２で矯正する以外にも、複数の下部加圧板３２で段階的に湾曲の度合いを矯正することもできる。即ち、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲の度合いが非常に大きい場合、１つの下部加圧板３２で一度に矯正を行うと、ヒートシンク２３の対向面２３ｂに皺やヒビが生じる懸念がある。このため、段階的に湾曲の度合いが変化した複数の下部加圧板３２を用いて、複数回に分けて冷間矯正を行い、ヒートシンク２３の対向面２３ｂを段階的に平坦面に近づけていく方法を採用することもできる。

【0069】

このようにしてヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲の度合いが、平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲になるように矯正される。

【0070】

次に、図５（ａ）に示すように、金属電極１３ａ，１３ｂのそれぞれに、はんだによって金属端子１４ａ，１４ｂを接合する（端子接合工程：Ｓ０５）。金属端子１４ａ，１４ｂは、例えば、厚みが０．３ｍｍ程度のＣｕからなる板材を断面略Ｌ字状に屈曲させたものであればよい。また、金属電極１３ａ，１３と金属端子１４ａ，１４ｂとを接合するはんだとしては、例えば、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｉｎ系、若しくはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のはんだが挙げられる。これによって、金属電極１３ａ，１３ｂと金属端子１４ａ，１４ｂとが電気的に接続される。

【0071】

次に、図５（ｂ）に示すように、セラミックス基板１１の一方の面１１ａに、チップ抵抗体１６の周囲を取り囲むように型枠１９を配置する。そして、この型枠１９の内部に軟化させた絶縁性樹脂を充填し、チップ抵抗体１６および金属端子１４ａ，１４ｂの一部を封止する封止樹脂２１を形成する（封止樹脂形成工程：Ｓ０６）。

【0072】

次に、図５（ｃ）に示すように、ヒートシンク２３の下面に耐熱グリスからなるグリス層２７を形成してから、ヒートシンク２３にネジ２６，２６を用いて冷却器２５を取り付ける（冷却器取付工程：Ｓ０７）。
以上の工程を経て、第一実施形態に係る抵抗器１０を製造することができる。

【0073】

以上のような構成とされた本実施形態に係る抵抗器１０とその製造方法によれば、ヒートシンク（Ａｌ部材）２３の対向面２３ｂの湾曲の度合いを平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲にすることによって、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１との接合面に過剰な湾曲応力が生じることを抑制し、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１とが剥離することを確実に防止できる。

【0074】

また、ヒートシンク２３に冷却器２５を設ける際に、ヒートシンク２３と冷却器２５との密着性を確保することができる。特に、本実施形態では、ヒートシンク２３の周縁付近に複数のネジ穴２４，２４が形成され、このネジ穴２４，２４を貫通するネジ２６，２６によって、ヒートシンク２３と冷却器２５とが締結されているので、ヒートシンク２３と冷却器２５との密着性を向上させることができる。また、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１との接合面に過剰な湾曲応力が生じることを抑制できる。

【0075】

また、セラミックス基板１１とヒートシンク２３とを、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材を用いて接合しているので、抵抗体１２が発熱して高温となっても、例えば従来のように、はんだを用いて接合した場合と比較して、接合強度を十分に維持することができ耐熱性に優れる。また一方で、従来のように、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系ろう材を用いて接合した場合と比較して、接合温度を低くすることができるので、接合時における抵抗体１２の熱劣化を確実に防止することが可能になる。そして、セラミックス基板１１及び抵抗体１２の熱負荷を低減することができるとともに、製造工程を簡略化し、製造コストを低減することができる。

【0076】

また、セラミックス基板１１の厚さを０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とすることによって、抵抗体１２の発熱回数が多くてもセラミックス基板１１に割れが発生することを抑制できる。
さらに、Ｃｕからなる金属端子１４ａ，１４ｂの厚さを０．１ｍｍ以上とすることで、端子としての強度を十分に確保するとともに比較的大きな電流を流すことができる。また、金属端子１４ａ，１４ｂの厚さを０．３ｍｍ以下とすることで、抵抗体１２の発熱回数が多くてもセラミックス基板１１に割れが発生することを抑制できる。

【0077】

また、封止樹脂２１として、熱膨張係数（線膨張率）が８ｐｐｍ／℃〜２０ｐｐｍ／℃の範囲の絶縁性樹脂を用いることによって、抵抗体１２の発熱に伴う封止樹脂２１の熱膨張による体積変化を最小に抑えることができる。こうした構成により、封止樹脂２１に覆われたチップ抵抗体１６や金属端子１４ａ，１４ｂに対して過剰な応力が加わることで接合部分がダメージを受け、導通不良等の不具合を起こすことを防止できる。

【0078】

（抵抗器の製造方法：第二実施形態）
図７は、本発明の抵抗器の製造方法の第二実施形態を示す断面図である。
なお、以下の説明において、第一実施形態の抵抗器の製造方法と同一の構成に関しては同一の符号を付与し、その詳細な説明は略す。
本実施形態の抵抗器の製造方法では、湾曲矯正工程として加圧冷却矯正を行う。
図７（ａ）に示す湾曲矯正工程では、まず、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲状態が対向面２３ｂの中心領域が周縁領域よりも外側に向けて突出した状態である下凸型湾曲であるか、対向面２３ｂの周縁領域が中心領域よりも外側に向けて突出した上凸型湾曲であるかを確認する。

【0079】

そして、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲矯正を行う場合には、接合体３１のヒートシンク２３の対向面２３ｂ側、およびセラミックス基板１１側（金属電極１３ａ，１３ｂ）に、それぞれ表面が平坦面を成す矯正治具３４ａ，３４ｂを当接させる。そして、接合体３１が所定の荷重、例えば０．５ｋｇ／ｃｍ²〜５ｋｇ／ｃｍ^２程度の荷重で挟持されるように、矯正治具３４ａと矯正治具３４ｂとを締結ネジ３５で締め付ける。

【0080】

そして、この矯正治具３４ａ，３４ｂで挟持された接合体３１を、例えば冷却装置Ｃに導入して−４０℃まで冷却し、その状態で１０分間保持した後、室温に戻す。これによって、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲の度合いが緩和され、平坦な面に近い形状に矯正される。

【0081】

こうして得られた矯正後のヒートシンク２３の対向面２３ｂは、湾曲の度合いが平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲に収められる。

【0082】

以上のような湾曲矯正工程に用いる矯正治具３４ａ，３４ｂは、硬度の高い金属やセラミックスから構成されている。例えば、本実施形態では、ＳＵＳから構成されている。

【0083】

（抵抗器の製造方法：第三実施形態）
図８は、本発明の抵抗器の製造方法の第三実施形態を示す断面図である。
なお、以下の説明において、第一実施形態の抵抗器の製造方法と同一の構成に関しては同一の符号を付与し、その詳細な説明は略す。
本実施形態の抵抗器の製造方法では、接合時加圧矯正として、湾曲矯正工程を接合工程と同時に行う。
図８（ａ）に示す接合工程、湾曲矯正工程では、まず、矯正治具３７を用いて、セラミックス基板１１の他方の面１１ｂとヒートシンク２３との間にＡｌ−Ｓｉ系のろう材箔を挟み込むとともに、ヒートシンク２３の対向面２３ｂ側に、所定の曲率で湾曲した矯正面３２ａを備えた下部加圧板３２を当接させ、また金属電極１３ａ，１３ｂに上部加圧板３３を当接させる。下部加圧板３２の矯正面３２ａの曲率は、例えば、２０００ｍｍ〜３０００ｍｍ程度となるように形成されている。そして、矯正治具３７を加圧バネ３８によって加圧する。

【0084】

そして、真空加熱炉に矯正治具で挟持されたセラミックス基板１１、ヒートシンク２３を導入し、真空加熱炉の加熱温度を６４０℃以上６５０℃以下に設定し、１０分以上６０分以下保持する。これによって、セラミックス基板１１の他方の面１１ｂとヒートシンク２３との間に配したＡｌ−Ｓｉ系のろう材箔が溶融し、ろう材によってセラミックス基板１１とヒートシンク２３とが接合される。

【0085】

また、同時に、この接合時に生じたヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲が、矯正面３２ａを備えた下部加圧板３２によって矯正され、矯正後のヒートシンク２３の対向面２３ｂは、湾曲の度合いが平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲に収められる。

【0086】

（抵抗器の製造方法：第四実施形態）
図９は、本発明の抵抗器の製造方法の第四実施形態を示す断面図である。
なお、以下の説明において、第一実施形態の抵抗器の製造方法と同一の構成に関しては同一の符号を付与し、その詳細な説明は略す。
図３に示すような、ＲｕＯ_２系厚膜抵抗体からなる抵抗体４２を備えた抵抗器４０を製造する際には、例えば、厚みが０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のＡｌＮからなるセラミックス基板１１を用意する。そして、図９（ａ）に示すように、セラミックス基板１１の一方の面１１ａの所定位置に、例えば厚膜印刷法を用いてＡｇ−Ｐｄペーストを印刷、乾燥し、その後焼成し、例えば厚みが７〜１３μｍ程度のＡｇ−Ｐｄ厚膜からなる金属電極１３ａ，１３ｂを形成する（金属電極形成工程）。

【0087】

次に、図９（ｂ）に示すように、セラミックス基板１１の一方の面１１ａ、および金属電極１３ａ，１３ｂに接するように、例えば厚みが７μｍ程度のＲｕＯ_２系厚膜抵抗体からなる抵抗体４２を形成する（抵抗体形成工程）。ＲｕＯ_２系厚膜抵抗体からなる抵抗体４２の形成方法は、例えば、セラミックス基板１１の一方の面１１ａに、厚膜印刷法を用いてＲｕＯ_２ペーストを印刷、乾燥し、その後焼成する方法が挙げられる。

【0088】

そして、図９（ｃ）に示すように、セラミックス基板１１の他方の面１１ｂに、ヒートシンク２３を接合する（接合工程）。セラミックス基板１１の他方の面１１ｂとヒートシンク２３との接合にあたっては、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材箔をセラミックス基板１１の他方の面１１ｂとヒートシンク２３との間に挟み込む。そして、真空加熱炉においては、例えば積層方向に０．５ｋｇｆ／ｃｍ^２以上１０ｋｇｆ／ｃｍ^２以下の加圧力を負荷し、真空加熱炉の加熱温度を６４０℃以上６５０℃以下に設定し、１０分以上６０分以下保持する。これによって、セラミックス基板１１の他方の面１１ｂとヒートシンク２３との間に配したＡｌ−Ｓｉ系のろう材箔が溶融し、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材によってセラミックス基板１１とヒートシンク２３とが接合される。これによって、セラミックス基板１１とヒートシンク２３とからなる接合体３１が得られる。

【0089】

ヒートシンク２３とセラミックス基板１１とを接合して、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材が溶融温度から室温まで冷却されると、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１との熱膨張率差によって、ヒートシンク２３のセラミックス基板１１側の面２３ａに対する対向面２３ｂが、その中央領域を頂部としてセラミックス基板１１と反対の方向に向かって突出するように湾曲することがある。これは、ヒートシンク２３を構成するＡｌと、セラミックス基板１１を構成するセラミックスとの熱膨張係数の差や、厚みの差に起因するものである。

【0090】

ヒートシンク２３の対向面２３ｂ（冷却器２５と接する面）の湾曲の度合いを、−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲に収めることによって、後工程でヒートシンク２３に冷却器２５を設ける際に、ヒートシンク２３と冷却器２５との密着性を確保することができる。また、ヒートシンク２３とセラミックス基板１１との接合部に過剰な湾曲応力が生じることを抑制する。こうしたヒートシンク２３の対向面２３ｂ（冷却器２５と接する面）の湾曲の度合いを、−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲にするために、ヒートシンク２３の湾曲の度合いを矯正する湾曲矯正工程を行う。

【0091】

湾曲矯正工程では、まず、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲状態を測定、ないし確認する。即ち、対向面２３ｂの中心領域が周縁領域よりも外側に向けて突出した状態である下凸型湾曲であるか、対向面２３ｂの周縁領域が中心領域よりも外側に向けて突出した上凸型湾曲であるかを確認する。

【0092】

また、対向面２３ｂの湾曲の度合いが平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲から外れているかを確認する。その結果、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲の度合いが上述した範囲を外れている場合、次に述べる湾曲状態の矯正を行う。なお、こうした湾曲状態の確認は、多数の抵抗器４０を製造する際に、湾曲方向や湾曲の度合いが予め分かっている、ないし予測できる場合には、特に行わなくてもよい。

【0093】

ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲矯正を行う場合には、図９（ｄ）に示すように冶具３７を用いて、ヒートシンク２３の対向面２３ｂ側に、所定の曲率で湾曲した矯正面３２ａを備えた下部加圧板３２を当接させる。下部加圧板３２は、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲方向と反対の矯正面３２ａを持つ下部加圧板３２を用いる。例えば、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲状態が、下凸型湾曲である場合には、上凸型湾曲面からなる矯正面３２ａを持つ下部加圧板３２を用いる。また、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲状態が、上凸型湾曲である場合には、下凸型湾曲面からなる矯正面３２ａを持つ下部加圧板３２を用いる。矯正治具３２の矯正面３２ａの曲率は、例えば、２０００ｍｍ〜３０００ｍｍ程度となるように形成されている。

【0094】

そして、ヒートシンク２３の対向面２３ｂに下部加圧板３２を当接させ、また抵抗体４２に上部加圧板３３を当接させて、加圧バネ３８によって例えば、０．５ｋｇ／ｃｍ²〜５ｋｇ／ｃｍ²程度の荷重を印加し、室温環境で冷間矯正を行う。これによって、ヒートシンク２３の対向面２３ｂは、この対向面２３ｂと逆の形状の湾曲面からなる矯正面３２ａが押し付けられ、湾曲の度合いが緩和され、平坦な面に近い形状に矯正される。こうして得られた矯正後のヒートシンク２３の対向面２３ｂは、湾曲の度合いが平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲に収められる。

【0095】

また、ヒートシンク２３の対向面２３ｂは、１つの下部加圧板３２で矯正する以外にも、複数の下部加圧板３２で段階的に湾曲の度合いを矯正することもできる。即ち、ヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲の度合いが非常に大きい場合、１つの下部加圧板３２で一度に矯正を行うと、ヒートシンク２３の対向面２３ｂに皺やヒビが生じる懸念がある。このため、段階的に湾曲の度合いが変化した複数の下部加圧板３２を用いて、複数回に分けて冷間矯正を行い、ヒートシンク２３の対向面２３ｂを段階的に平坦面に近づけていく方法を採用することもできる。

【0096】

このようにしてヒートシンク２３の対向面２３ｂの湾曲の度合いが、平坦面に対して−３０μｍ／５０ｍｍ以上、７００μｍ／５０ｍｍ以下の範囲になるように矯正される。

【0097】

この後、金属電極１３ａ，１３ｂのそれぞれに、はんだによって金属端子１４ａ，１４ｂを接合し、セラミックス基板１１の一方の面１１ａに型枠１９を配置した後、封止樹脂２１を形成し、更にヒートシンク２３に冷却器２５を取り付けることによって、図３に示すような、ＲｕＯ_２系厚膜抵抗体からなる抵抗体４２を備えた抵抗器４０を製造することができる。

【実施例】

【0098】

以下に、本発明の効果を確認すべく行った確認実験の結果について説明する。
（本発明例１〜５）
ＡｌＮからなるセラミックス基板（１５ｍｍ×１１ｍｍ×０．６３５ｍｍｔ）の一方の面に、スパッタリング法を用いてＴａ−Ｓｉ系の抵抗体（１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．５μｍ）を形成した。次いで抵抗体の上の両端にＣｕをスパッタリング法で形成した後、めっき法で１．６μｍの厚さのＣｕ電極（２ｍｍ×１０ｍｍ）を形成した。次いで、セラミックス基板の他方の面には、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材箔を介して、Ａｌ合金（Ａ１０５０）からなるヒートシンク（２０ｍｍ×１３ｍｍ×３ｍｍｔ）を積層し、積層方向に３ｋｇｆ／ｃｍ^２に加圧力を付加し、真空雰囲気において、６４５℃で３０分保持して、セラミックス基板とヒートシンクとをＡｌ−Ｓｉ系ろう材によって接合した。そして、ヒートシンクの対向面を、抵抗器の製造方法における第一実施形態で示した矯正工程である冷間矯正によって、所定の湾曲度合（反り量）に矯正した。即ち、本発明例１の反り量は−３０μｍ、本発明例２は０μｍ（平坦面）、本発明例３は１００μｍ、本発明例４は３５０μｍ、本発明例５は７００μｍとした。そして、Ｃｕ電極上にＳｎ−Ａｇはんだを用いて、Ｃｕ端子を接合した。

【0099】

（本発明例６）
ＡｌＮからなるセラミックス基板（１５ｍｍ×１１ｍｍ×０．６３５ｍｍｔ）の一方の面に、スパッタリング法を用いてＴａ−Ｓｉ系の抵抗体（１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．５μｍ）を形成した。次いで抵抗体の上の両端にＣｕをスパッタリング法で形成した後、めっき法で１．６μｍの厚さのＣｕ電極（２ｍｍ×１０ｍｍ）を形成した。次いで、セラミックス基板の他方の面には、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材箔を介して、Ａｌ合金（Ａ１０５０）からなるヒートシンク（２０ｍｍ×１３ｍｍ×３ｍｍｔ）を積層し、積層方向に３ｋｇｆ／ｃｍ^２に加圧力を付加し、真空雰囲気において、６４５℃で３０分保持して、セラミックス基板とヒートシンクとをＡｌ−Ｓｉ系ろう材によって接合した。そして、ヒートシンクの対向面を、抵抗器の製造方法における第二実施形態で示した矯正工程である加圧冷却矯正によって、所定の湾曲度合（反り量）に矯正した。即ち、本発明例６の反り量は１００μｍとした。そして、Ｃｕ電極上にＳｎ−Ａｇはんだを用いて、Ｃｕ端子を接合した。

【0100】

（本発明例７）
ＡｌＮからなるセラミックス基板（１５ｍｍ×１１ｍｍ×０．６３５ｍｍｔ）の一方の面に、スパッタリング法を用いてＴａ−Ｓｉ系の抵抗体（１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．５μｍ）を形成した。次いで抵抗体の上の両端にＣｕをスパッタリング法で形成した後、めっき法で１．６μｍの厚さのＣｕ電極（２ｍｍ×１０ｍｍ）を形成した。次いで、セラミックス基板の他方の面には、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材箔を介して、Ａｌ合金（Ａ１０５０）からなるヒートシンク（２０ｍｍ×１３ｍｍ×３ｍｍｔ）を積層した。積層方向に３ｋｇｆ／ｃｍ^２に加圧力を付加し、真空雰囲気において、６４５℃で３０分保持して、セラミックス基板とヒートシンクとをＡｌ−Ｓｉ系ろう材によって接合した。この接合時に、ヒートシンクの対向面を、抵抗器の製造方法における第三実施形態で示した矯正工程である接合時加圧矯正によって、接合と同時に所定の湾曲度合（反り量）に矯正した。本発明例７の反り量は１００μｍとした。そして、Ｃｕ電極上にＳｎ−Ａｇはんだを用いて、Ｃｕ端子を接合した。

【0101】

（比較例１、２）
ＡｌＮからなるセラミックス基板（１５ｍｍ×１１ｍｍ×０．６３５ｍｍｔ）の一方の面に、スパッタリング法を用いてＴａ−Ｓｉ系の抵抗体（１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．５μｍ）を形成した。次いで抵抗体の上の両端にＣｕをスパッタリング法で形成した後、めっき法で１．６μｍの厚さのＣｕ電極（２ｍｍ×１０ｍｍ）を形成した。次いで、セラミックス基板の他方の面には、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材箔を介して、Ａｌ合金（Ａ１０５０）からなるヒートシンク（２０ｍｍ×１３ｍｍ×３ｍｍｔ）を積層し、積層方向に３ｋｇｆ／ｃｍ^２に加圧力を付加し、真空雰囲気において、６４５℃で３０分保持して、セラミックス基板とヒートシンクとをＡｌ−Ｓｉ系ろう材によって接合した。そして、ヒートシンクの対向面を、抵抗器の製造方法における第一実施形態で示した矯正工程である冷間矯正によって、所定の湾曲度合（反り量）に矯正した。即ち、比較例１の反り量は８００μｍ、比較例２は−６０μｍとした。そして、Ｃｕ電極上にＳｎ−Ａｇはんだを用いて、Ｃｕ端子を接合した。

【0102】

（比較例３）
ＡｌＮからなるセラミックス基板（１５ｍｍ×１１ｍｍ×０．６３５ｍｍｔ）の一方の面に、スパッタリング法を用いてＴａ−Ｓｉ系の抵抗体（１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．５μｍ）を形成した。次いで抵抗体の上の両端にＣｕをスパッタリング法で形成した後、めっき法で１．６μｍの厚さのＣｕ電極（２ｍｍ×１０ｍｍ）を形成した。さらにセラミックスの他方の面にもＣｕをスパッタリング法で形成した後、めっき法で１．６μｍの厚さのＣｕ層（１０ｍｍ×１０ｍｍ）を形成した。次いで、セラミックス基板の他方の面には、Ｓｎ−Ａｇ系のはんだを介して、Ａｌ合金（Ａ１０５０）からなるヒートシンク（２０ｍｍ×１３ｍｍ×３ｍｍｔ）を接合した。なお、はんだによる接合後に矯正工程は行わなかった。ヒートシンクの対向面の反り量は−６０μｍとした。そして、Ｃｕ電極上にＳｎ−Ａｇはんだを用いて、Ｃｕ端子を接合した。

【0103】

（比較例４）
ＡｌＮからなるセラミックス基板（１５ｍｍ×１１ｍｍ×０．６３５ｍｍｔ）の一方の面に、スパッタリング法を用いてＴａ−Ｓｉ系の抵抗体（１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．５μｍ）を形成した。次いで抵抗体の上の両端にＣｕをスパッタリング法で形成した後、めっき法で１．６μｍの厚さのＣｕ電極（２ｍｍ×１０ｍｍ）を形成した。さらにセラミックスの他方の面にもＣｕをスパッタリング法で形成した後、めっき法で１．６μｍの厚さのＣｕ層（１０ｍｍ×１０ｍｍ）を形成した。次いで、セラミックス基板の他方の面には、Ｓｎ−Ａｇ系のはんだを介して、Ａｌ合金（Ａ１０５０）からなるヒートシンク（２０ｍｍ×１３ｍｍ×３ｍｍｔ）を接合した。そして、ヒートシンクの対向面を、抵抗器の製造方法における第一実施形態で示した矯正工程である冷間矯正によって湾曲を矯正した。そして、Ｃｕ電極上にＳｎ−Ａｇはんだを用いて、Ｃｕ端子を接合した。

【0104】

（比較例５）
ＡｌＮからなるセラミックス基板（１５ｍｍ×１１ｍｍ×０．６３５ｍｍｔ）の一方の面に、スパッタリング法を用いてＴａ−Ｓｉ系の抵抗体（１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．５μｍ）を形成した。次いで抵抗体の上の両端にＣｕをスパッタリング法で形成した後、めっき法で１．６μｍの厚さのＣｕ電極（２ｍｍ×１０ｍｍ）を形成した。さらにセラミックスの他方の面にもＣｕをスパッタリング法で形成した後、めっき法で１．６μｍの厚さのＣｕ層（１０ｍｍ×１０ｍｍ）を形成した。次いで、セラミックス基板の他方の面には、Ｓｎ−Ａｇ系のはんだを介して、Ａｌ合金（Ａ１０５０）からなるヒートシンク（２０ｍｍ×１３ｍｍ×３ｍｍｔ）を接合した。そして、ヒートシンクの対向面を、抵抗器の製造方法における第二実施形態で示した矯正工程である加圧冷却矯正によって湾曲を矯正した。そして、Ｃｕ電極上にＳｎ−Ａｇはんだを用いて、Ｃｕ端子を接合した。

【0105】

（比較例６）
ＡｌＮからなるセラミックス基板（１５ｍｍ×１１ｍｍ×０．６３５ｍｍｔ）の一方の面に、スパッタリング法を用いてＴａ−Ｓｉ系の抵抗体（１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．５μｍ）を形成した。次いで抵抗体の上の両端にＣｕをスパッタリング法で形成した後、めっき法で１．６μｍの厚さのＣｕ電極（２ｍｍ×１０ｍｍ）を形成した。さらにセラミックスの他方の面にもＣｕをスパッタリング法で形成した後、めっき法で１．６μｍの厚さのＣｕ層（１０ｍｍ×１０ｍｍ）を形成した。次いで、セラミックス基板の他方の面とＡｌ合金（Ａ１０５０）からなるヒートシンク（２０ｍｍ×１３ｍｍ×３ｍｍｔ）とをＳｎ−Ａｇ系のはんだによって接合した。この接合時に、ヒートシンクの対向面を、抵抗器の製造方法における第三実施形態で示した矯正工程である接合時加圧矯正によって湾曲を矯正した。そして、Ｃｕ電極上にＳｎ−Ａｇはんだを用いて、Ｃｕ端子を接合した。

【0106】

以上の本発明例１〜７、比較例１〜６について、冷熱サイクル試験、高温放置試験、通電試験をそれぞれ行った。
冷熱サイクル試験は、それぞれのサンプルを−４０℃〜１２５℃の間で冷熱サイクルを繰り返し行った。繰り返し回数は３０００サイクルとした。そして、試験後に、セラミックス基板とヒートシンクとの接合部分のクラックや剥がれの状況及びセラミックス基板の割れを観察した。
高温放置試験は、それぞれのサンプルを１２５℃で１０００時間放置し、セラミックス基板とヒートシンクとの接合部分のクラックや剥がれの状況を観察した。
通電試験は、それぞれのサンプルのＣｕ端子間に、２００Ｗで５分間の通電を行い、通電状況を確認した。

【0107】

こうしたそれぞれのサンプルについて行った冷熱サイクル試験、高温放置試験、および通電試験の結果を表１に示す。なお、以下の表１において、冷熱サイクル試験では、クラックや剥がれや割れが生じたものは×、接合状態に変化が無かったものは○と表記した。また、高温放置試験では、クラックや剥がれが生じたものは×、接合状態に変化が無かったものは○と表記した。また、通電試験では、電流が流れたものを○、導通しないものを×と表記した。

【0108】

【表1】

【0109】

表１に示すように、本発明例１−７では、冷熱サイクル試験、高温放置試験、および通電試験の何れにおいても、良好な結果が得られた。

【0110】

一方、比較例１は、冷熱サイクル試験後にセラミックス基板に割れが生じていた。
また、従来の比較例２および比較例３は、通電試験において、端子間に導通不良が生じた。これら比較例２および比較例３は、湾曲度合いが−６０μｍと大きく、放熱が円滑に行われなくなるために金属電極と金属端子とを接合しているはんだが溶融し、金属電極と金属端子とが電気的に断線したためである。また、比較例３では、冷熱サイクル試験において、セラミックス基板とヒートシンクとの間で、接合面積の５０％以上が剥がれる結果となった。また、高温放置試験において、セラミックス基板とヒートシンクとの間で、接合強度が３０％以上低下した。また、通電試験において、端子間に導通不良が生じた。

【0111】

比較例４では、冷間矯正後に既にはんだにクラックが生じていたため、冷熱サイクル試験、高温放置試験、および通電試験の何れも行うことができなかった。

【0112】

比較例５では、加圧冷却矯正後に素子をハンダ付けすると、ヒートシンクの反りが加圧冷却矯正を行う前の状態まで戻ったため、冷熱サイクル試験、高温放置試験、および通電試験の何れも行うことができなかった。

【0113】

比較例６では、接合時加圧矯正を行った際に、加圧力によってはんだがセラミックス基板とヒートシンクとの間から流出してしまい、接合自体ができなかった。

【0114】

以上の結果から、本願発明によれば、セラミックス基板とＡｌ部材とを大きく湾曲することなく接合でき、かつ、接合部分に損傷がない抵抗器を製造可能なことが確認された。

【符号の説明】

【0115】

１０ 抵抗器
１１ セラミックス基板
１２ 抵抗体
１３ａ，１３ｂ 金属電極
１４ａ，１４ｂ 金属端子
２３ ヒートシンク（Ａｌ部材）
２９ 緩衝層
３２ 矯正治具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】