(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023082556
(43)【公開日】2023-06-14
(54)【発明の名称】抵抗材料およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
H01C 17/30 20060101AFI20230607BHJP
H01C 17/00 20060101ALI20230607BHJP
H01C 7/00 20060101ALI20230607BHJP
H01C 13/00 20060101ALI20230607BHJP
【ＦＩ】
H01C17/30
H01C17/00 100
H01C7/00 500
H01C13/00 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021196407
(22)【出願日】2021-12-02
(71)【出願人】
【識別番号】000105350
【氏名又は名称】ＫＯＡ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002572
【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】松原 周平
(72)【発明者】
【氏名】粂田 賢孝
(72)【発明者】
【氏名】溝上 利文
(72)【発明者】
【氏名】仲村 圭史
【テーマコード（参考）】
5E032
5E033
【Ｆターム（参考）】
5E032BA23
5E032BB01
5E032CA02
5E032CC06
5E033AA42
5E033BC01
5E033BG08
5E033BH01
(57)【要約】
【課題】抵抗材料およびその製造方法において、高温でのプレス工程を不要とする。
【解決手段】抵抗材料の製造方法において、前記抵抗材料は、絶縁粉と、前記絶縁粉を囲む三次元網目状の金属体とを含み、前記製造方法は、前記絶縁粉に金属膜を被覆して、金属被覆粉を作製する工程と、前記金属被覆粉と、導電性を有する金属粉とを混合して、混合粉体を得る工程と、前記混合粉体を、前記金属膜の融点および前記金属粉の融点よりも低い温度にて焼結する工程と、を有する。
【選択図】図２
【解決手段】抵抗材料の製造方法において、前記抵抗材料は、絶縁粉と、前記絶縁粉を囲む三次元網目状の金属体とを含み、前記製造方法は、前記絶縁粉に金属膜を被覆して、金属被覆粉を作製する工程と、前記金属被覆粉と、導電性を有する金属粉とを混合して、混合粉体を得る工程と、前記混合粉体を、前記金属膜の融点および前記金属粉の融点よりも低い温度にて焼結する工程と、を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
抵抗材料の製造方法であって、
前記抵抗材料は、絶縁粉と、前記絶縁粉を囲む三次元網目状の金属体とを含み、
前記製造方法は、
前記絶縁粉に金属膜を被覆して、金属被覆粉を作製する工程と、
前記金属被覆粉と、導電性を有する金属粉とを混合して、混合粉体を得る工程と、
前記混合粉体を、前記金属膜の融点および前記金属粉の融点よりも低い温度にて焼結する工程と、
を有する、方法。
前記抵抗材料は、絶縁粉と、前記絶縁粉を囲む三次元網目状の金属体とを含み、
前記製造方法は、
前記絶縁粉に金属膜を被覆して、金属被覆粉を作製する工程と、
前記金属被覆粉と、導電性を有する金属粉とを混合して、混合粉体を得る工程と、
前記混合粉体を、前記金属膜の融点および前記金属粉の融点よりも低い温度にて焼結する工程と、
を有する、方法。
【請求項2】
請求項１に記載の方法であって、
前記絶縁粉と前記金属粉との割合は、体積比で７：３から２：８の範囲内である、方法。
前記絶縁粉と前記金属粉との割合は、体積比で７：３から２：８の範囲内である、方法。
【請求項3】
請求項１または２に記載の方法であって、
前記金属体は、ニクロム、銅マンガン、及び銅ニッケルからなる群から選択される少なくとも一つを含む、方法。
前記金属体は、ニクロム、銅マンガン、及び銅ニッケルからなる群から選択される少なくとも一つを含む、方法。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか一項に記載の方法であって、
前記絶縁粉は、アルミナ、窒化アルミ、窒化ケイ素、及びジルコニアからなる群から選択される少なくとも一つにより形成されている、方法。
前記絶縁粉は、アルミナ、窒化アルミ、窒化ケイ素、及びジルコニアからなる群から選択される少なくとも一つにより形成されている、方法。
【請求項5】
請求項１～４のいずれか一項に記載の方法であって、
前記金属膜は、ニッケルまたはニッケル合金により形成されている、方法。
前記金属膜は、ニッケルまたはニッケル合金により形成されている、方法。
【請求項6】
請求項１～５のいずれか一項に記載の方法であって、
前記抵抗材料の抵抗温度係数が１００ｐｐｍ／℃以下である、方法。
前記抵抗材料の抵抗温度係数が１００ｐｐｍ／℃以下である、方法。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか一項に記載の方法であって、
前記抵抗材料の比抵抗は、１６０μΩ・ｃｍ以上２４０００μΩ・ｃｍ以下である、方法。
前記抵抗材料の比抵抗は、１６０μΩ・ｃｍ以上２４０００μΩ・ｃｍ以下である、方法。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか一項に記載の方法であって、
前記抵抗材料の相対密度が７０％以上である、方法。
前記抵抗材料の相対密度が７０％以上である、方法。
【請求項9】
請求項１～８のいずれか一項に記載の方法によって製造された抵抗材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、抵抗材料およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
抵抗材料の構成例が、特許文献１に記載される。特許文献１では、抵抗体の上下方向に電極を形成して、プリント基板パターン上に製品下面の電極を実装し、上面電極からワイヤーボンディングにて電流を導通させる構造が記載されている。この様な構造はプリント基板上に効率良く抵抗器の発熱を逃がすことができるため、パワーモジュールなどの高電力で使用される用途にはメリットがある。
【0003】
この構造を実現するためには、抵抗体の比抵抗を高くする必要がある。特許文献２には、ニクロムのマトリクス中にアルミナがフィラーとして分散されている抵抗体を作ることで、比抵抗の高い抵抗体を得る方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１８－１７０４７８号公報
【特許文献2】特開２０２０－０３５８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来の技術では、抵抗材料の製造過程で、高温でのプレス工程が必要であるという課題があった。
【0006】
たとえばニクロム等の抵抗合金とアルミナとを用いる場合には、これらの間の濡れ性が悪く、これらの混合焼結体を得るためには、圧力のエネルギーが必要である。このため、外部から圧力を加えて焼結性を補助することで、高密度の焼結体を得る方法であるＨＰ（ホットプレス）法で作製されている。
【0007】
ＨＰ法では、プレスによる加圧を行いながら高温で加熱する必要があり、装置が特殊かつ複雑であるため、高コストとなる。
【0008】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、抵抗材料およびその製造方法において、高温でのプレス工程を不要とするもの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】
【0009】
本発明に係る、抵抗材料の製造方法の一例において、
前記抵抗材料は、絶縁粉と、前記絶縁粉を囲む三次元網目状の金属体とを含み、
前記製造方法は、
前記絶縁粉に金属膜を被覆して、金属被覆粉を作製する工程と、
前記金属被覆粉と、導電性を有する金属粉とを混合して、混合粉体を得る工程と、
前記混合粉体を、前記金属膜の融点および前記金属粉の融点よりも低い温度にて焼結する工程と、
を有する。
一例において、前記絶縁粉と前記金属粉との割合は、体積比で７：３から２：８の範囲内である。
一例において、前記金属体は、ニクロム、銅マンガン、及び銅ニッケルからなる群から選択される少なくとも一つを含む。
一例において、前記絶縁粉は、アルミナ、窒化アルミ、窒化ケイ素、及びジルコニアからなる群から選択される少なくとも一つにより形成されている。
一例において、前記金属膜は、ニッケルまたはニッケル合金により形成されている。
一例において、前記抵抗材料の抵抗温度係数が１００ｐｐｍ／℃以下である。
一例において、前記抵抗材料の比抵抗は、１６０μΩ・ｃｍ以上２４０００μΩ・ｃｍ以下である。
一例において、前記抵抗材料の相対密度が７０％以上である。
前記抵抗材料は、絶縁粉と、前記絶縁粉を囲む三次元網目状の金属体とを含み、
前記製造方法は、
前記絶縁粉に金属膜を被覆して、金属被覆粉を作製する工程と、
前記金属被覆粉と、導電性を有する金属粉とを混合して、混合粉体を得る工程と、
前記混合粉体を、前記金属膜の融点および前記金属粉の融点よりも低い温度にて焼結する工程と、
を有する。
一例において、前記絶縁粉と前記金属粉との割合は、体積比で７：３から２：８の範囲内である。
一例において、前記金属体は、ニクロム、銅マンガン、及び銅ニッケルからなる群から選択される少なくとも一つを含む。
一例において、前記絶縁粉は、アルミナ、窒化アルミ、窒化ケイ素、及びジルコニアからなる群から選択される少なくとも一つにより形成されている。
一例において、前記金属膜は、ニッケルまたはニッケル合金により形成されている。
一例において、前記抵抗材料の抵抗温度係数が１００ｐｐｍ／℃以下である。
一例において、前記抵抗材料の比抵抗は、１６０μΩ・ｃｍ以上２４０００μΩ・ｃｍ以下である。
一例において、前記抵抗材料の相対密度が７０％以上である。
【0010】
本発明に係る抵抗材料の一例は、上述の方法のいずれかによって製造される。
【発明の効果】
【0011】
本発明に係る抵抗材料およびその製造方法によれば、高温でのプレス工程が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施形態１に係る抵抗器の構成例を示す斜視図。
【図2】実施形態１に係る抵抗材料の製造方法の例を示す図。
【図3】被覆前の絶縁粉の写真。
【図4】めっきにより絶縁粉に金属膜を被覆した後の金属被覆粉の写真。
【図6】ＮｉＰ合金に含まれるＰの濃度とＮｉＰ合金の融点との関係を示すグラフ。
【図7】Ｐ濃度が高い場合において、１２００℃で焼結を行った結果を示す写真。
【図8】Ｐ濃度が適切な場合において、１２００℃で焼結を行った結果を示す写真。
【図9】Ｎｉ－０．１７Ｐ－Ｗ合金に含まれるＷの濃度と、Ｎｉ－０．１７Ｐ－Ｗ合金の融点との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係る抵抗器１０の構成例を示す斜視図である。抵抗器１０は、抵抗体１１と、抵抗体１１を挟む二つの電極（電極１２及び電極１３）と、を備える。抵抗器１０は、たとえば電流検出用の抵抗器であり、またはシャント抵抗器である。図１の例では抵抗体１１は円板状に形成されるが、形状は任意に設計可能である。
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係る抵抗器１０の構成例を示す斜視図である。抵抗器１０は、抵抗体１１と、抵抗体１１を挟む二つの電極（電極１２及び電極１３）と、を備える。抵抗器１０は、たとえば電流検出用の抵抗器であり、またはシャント抵抗器である。図１の例では抵抗体１１は円板状に形成されるが、形状は任意に設計可能である。
【0014】
抵抗体１１は、少なくとも一部が抵抗材料から構成され、とくに本実施形態では全体が抵抗材料から構成される。抵抗材料は、絶縁粉と、絶縁粉を囲む三次元網目状の金属体とを含む。このような抵抗材料は、たとえば以下の製造方法によって製造することができる。
【0015】
図２に、本実施形態に係る抵抗材料の製造方法の例を示す。本製造方法は、絶縁粉に導電性の金属膜を被覆して、金属被覆粉を作製する工程（ステップＳ１）を含む。
【0016】
絶縁粉は、セラミックス材料を用いると、絶縁性および耐熱性の点から好適である。また、絶縁粉は、アルミナ（酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３））、窒化アルミ（窒化アルミニウム（ＡｌＮ））、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）及びジルコニア（ＺｒＯ２）からなる群から選択される少なくとも一つにより形成されると、耐熱性が高く、加工時に付加される高温においても、安定しているため、好適である。たとえば、粒径が０．１μｍ以上１０μｍ以下の範囲内である絶縁粉を用いることができる。
【0017】
【0018】
図３は、被覆前（めっき前）の絶縁粉の写真であり、この例ではアルミナが用いられている。
【0019】
図４は、めっきにより絶縁粉に金属膜を被覆した後の金属被覆粉の写真である。図４の例ではＮｉによるめっきが用いられており、膜厚は０．２６μｍである。この例では無電解めっきによって被覆を行ったが、他の方法を用いてもよく、たとえば、メカノフュージョン、金属アルコキシドの加水分解法、電解めっき、等の方法を用いてもよい。
【0020】
めっきが厚くなると、抵抗材料の抵抗温度係数（ＴＣＲ：Temperature Coefficient of Resistance）が大きくなる。めっきの厚さが１μｍを超えると、たとえばＴＣＲが従来品の３倍程度となる可能性があるため、めっきの厚さは１μｍ以下とすることが好ましい。また、めっきの厚さが０．０１μｍより薄いと適切にめっきができない場合があるため、めっきの厚さは０．０１μｍ以上とすることが好ましい。以上より、めっきの厚さはたとえば０．０１μｍ～１μｍとすることが好ましい。
【0021】
図５はこの金属被覆粉の断面写真である。
【0022】
本製造方法は、このような金属被覆粉と、導電性を有する金属粉とを混合して、混合粉体を得る工程（ステップＳ２）を含む。金属粉は、たとえば、ニクロム、銅マンガン、及び銅ニッケルからなる群から選択される少なくとも一つとすると、抵抗材料として適切な抵抗値を得ることができる。
【0023】
なお、本明細書にいうニクロムは、Ｎｉ－Ｃｒ系合金であるか、又はこれを主成分とする合金であり、銅マンガンは、Ｃｕ－Ｍｎ系合金であるか、又はこれを主成分とする合金であり、銅ニッケルは、Ｃｕ－Ｎｉ系合金であるか、又はこれを主成分とする合金である。マンガニン（登録商標）またはゼラニン（登録商標）を用いてもよい。マンガニンは、Ｃｕ－Ｍｎ－Ｎｉ系合金であるか、またはこれを主成分とする合金であり、ゼラニンは、Ｃｕ－Ｍｎ－Ｓｎ系合金であるか、またはこれを主成分とする合金である。
【0024】
ここで、ステップＳ１において絶縁粉に金属膜が被覆されているので、金属粉との濡れ性が改善される。とくに、アルミナに金属膜をニッケルまたはニッケル合金により形成すると、ニクロム粉との濡れ性が改善される。
【0025】
絶縁粉（めっき部分を含まず）と金属粉との体積比は、７：３から２：８の範囲内とすることができる。すなわち、絶縁粉（めっき部分を含まず）と金属粉との体積比は、金属粉が３０ｖｏｌ％～８０ｖｏｌ％となるようにすることができる。金属粉の割合が３０ｖｏｌ％未満になると、抵抗材料に電流経路が確保できなくなる可能性があり、抵抗材料としての機能が低下する。一方、金属粉の割合が８０ｖｏｌ％を超えると、抵抗材料の比抵抗が金属粉材料単体の比抵抗とほぼ同じ値まで低下してしまい、用途に適合しない可能性がある。
【0026】
金属粉粒子のアスペクト比（すなわち長辺と短辺との比）は任意の値とすることができるが、たとえば１～２の範囲内である。また、金属粉粒子の粒径は任意の値とすることができるが、たとえば０．５μｍ以上２０μｍ以下の範囲内である。
【0027】
また、本製造方法は、この混合粉体を、型などによって所定の形に成形する工程（ステップ３）と、金属被覆粉の金属膜の融点および金属粉の融点よりも低い温度にて焼結する工程（ステップＳ４）と、を含む。この焼結する工程（ステップＳ４）において、絶縁粉を被覆している金属膜と、金属粉とにより、絶縁粉を囲む三次元網目状の金属体が形成される。金属体は、金属粉の材料（たとえば、ニクロム、銅マンガン、及び銅ニッケルからなる群から選択される少なくとも一つ）を含む。
【0028】
ここで、無電解めっきによるＮｉめっきではＰ（リン）が含まれるが、Ｐ濃度が高いと融点が下がり焼結時に融解しやすくなるため、Ｐ濃度を低くするのが好適である。
【0029】
図６は、ＮｉＰ合金に含まれるＰの濃度と、ＮｉＰ合金の融点との関係を示すグラフである。このグラフは、統合型熱力学計算ソフトウェアであるＴｈｅｒｍｏ－Ｃａｌｃを用いて作成した。
【0030】
Ｐ濃度が０．１８ｗｔ％の場合には、合金の融点が１１１４℃である。また、Ｐ濃度が０．１９ｗｔ％の場合には、合金の融点が８８５℃である。ここで、ニクロム粉とアルミナ粉を用いる場合に、抵抗材料として好適な比抵抗を得るためのニクロム粉の割合範囲、すなわち３０ｖｏｌ％～８０ｖｏｌ％の範囲では、焼結温度を１０００℃～１３００℃とすると好適である。この焼結温度を考慮すると、Ｐ濃度は０．１８ｗｔ％以下とすることが好適である。このため、Ｎｉめっきには、０～０．１８ｗｔ％のＰを含有させると好適である（Ｐを含有しない場合を含む）。
【0031】
図７は、Ｐ濃度が高い（０．１９ｗｔ％以上）場合において、１２００℃で焼結を行った結果を示す写真である。この例では、Ｐ濃度を６．６ｗｔ％とし、膜厚を０．８４μｍとした。焼結温度よりも融点が低いため、焼結時にＮｉが溶けて染み出し、焼結体表面に球状となって現れ、好ましくない。
【0032】
図８は、Ｐ濃度が適切な場合において、１２００℃で焼結を行った結果を示す写真である。図８（ａ）は円板の軸方向から撮影した写真であり、図８（ｂ）は円板の径方向から撮影した写真である。この例では、Ｐ濃度を０．１ｗｔ％とし、膜厚を０．２６μｍとした。焼結温度よりも融点が高いため、焼結時にＮｉの溶けだしがない。
【0033】
抵抗材料として好適な比抵抗を得るために、ＮｉめっきにはＷ（タングステン）を含んでもよい。Ｐ濃度と同様に、Ｗ濃度が高いと融点が下がり焼結時に融解しやすくなるため、Ｗ濃度を低くするのが好適である。
【0034】
図９は、Ｎｉ－０．１７Ｐ－Ｗ合金（Ｐ濃度が０．１７ｗｔ％である）に含まれるＷの濃度と、Ｎｉ－０．１７Ｐ－Ｗ合金の融点との関係を示すグラフである。このグラフもＴｈｅｒｍｏ－Ｃａｌｃを用いて作成した。Ｗ濃度が１．４ｗｔ％以下の場合には、合金の融点は１１００℃以上である。このため、Ｎｉめっきには、０～１．４ｗｔ％のＷを含有させると好適である（Ｗを含有しない場合を含む）。
【0035】
焼結条件は、たとえば次のようにすることができる。
・雰囲気：２０Ｐａ以下
・プレス圧：なし（従来技術では、３．０ｋＮ～３．９ｋＮで加圧したＨＰ法を用いる場合があるが、本実施形態ではプレスを行わない）
・焼成温度：１０００～１３００℃
・保持時間：３０～１８０分
・雰囲気：２０Ｐａ以下
・プレス圧：なし（従来技術では、３．０ｋＮ～３．９ｋＮで加圧したＨＰ法を用いる場合があるが、本実施形態ではプレスを行わない）
・焼成温度：１０００～１３００℃
・保持時間：３０～１８０分
【0036】
上述のように、本実施形態に係る抵抗材料によれば、絶縁粉（たとえばアルミナ）に、金属膜を被覆する（たとえばＮｉめっきを施す）ことにより、金属粉（たとえばニクロム）との濡れ性が改善される。
【0037】
たとえば、比較例として、アルミナ粉体（Ｎｉめっきなし）とニクロム粉体とを１２００℃でプレスの加圧無しに焼結した場合、得られる焼結体の相対密度はたとえば６０％と低い。これは、アルミナとニクロムの濡れ性が悪く、焼結体内部に空隙が生まれるためである。このため、相対密度を高めるために高温でのプレス工程が必要となる。
【0038】
これに対して、本実施形態のようにＮｉめっき皮膜を施したアルミナ粉体を用いると、ニクロムとの濡れ性が改善し、抵抗材料の相対密度は７０％以上（たとえば７４％）に向上する。したがって、抵抗材料の製造過程において、高温でのプレス工程は不要となる。このため、たとえばＨＰ法で用いるような装置が不要となり、コストが低減される。
【0039】
なお、「相対密度」とは、たとえば、物質が隙間なく充填された場合の密度に対する、実際の密度の比をいう。一例として、焼結体に空隙がまったく存在しない場合には、焼結体の相対密度は１００％となる。
【0040】
また、本実施形態によれば、抵抗体として十分な性能を得ることができる。たとえば、比抵抗が１６０μΩ・ｃｍ以上２４，０００μΩ・ｃｍ以下であり、ＴＣＲが１００ｐｐｍ／℃以下であるような抵抗材料を得ることが可能である。とくに、比抵抗を１６０μΩ・ｃｍ以上２４，０００μΩ・ｃｍ以下とすると、抵抗体の用途に適合した抵抗値を得ることができる。また、ＴＣＲを１００ｐｐｍ／℃以下とすると、電流値の検出精度低下を抑制することが可能となる。
【0041】
なお、抵抗材料の具体的な用途については、特許文献１、特許文献２、その他の公知技術、等に基づき、当業者が適宜決定することができる。たとえば、図１のシャント抵抗器は、大電流を測定する用途に用いることができる。
【0042】
［実験例］
本実施形態における抵抗材料に基づく供試体を作製し、各種測定を行って抵抗材料として抵抗特性の評価を行った。以下、供試体の作製方法及びその評価について説明する。
本実施形態における抵抗材料に基づく供試体を作製し、各種測定を行って抵抗材料として抵抗特性の評価を行った。以下、供試体の作製方法及びその評価について説明する。
【0043】
抵抗材料を作製するための絶縁粉としてアルミナの粉末（ＤＡＷ－０７：デンカ株式会社製）を用いた。また、三次元網目状の金属体を作製するための金属粉として、ニクロムの粉末（ニクロムをマトマイズ法で生成した粒径（Ｄ５０）５．８μｍの粉末）を用いた。
【0044】
＜混合・造粒＞
まず、上述した双方の粉末を、体積比で５：５となるよう秤量し、乳鉢と乳棒を用いて、それぞれの粉末を造粒した。
まず、上述した双方の粉末を、体積比で５：５となるよう秤量し、乳鉢と乳棒を用いて、それぞれの粉末を造粒した。
【0045】
造粒したそれぞれの粉末の平均粒径は下記のとおりである。
・アルミナ粉：平均粒径８．２μｍ
・ニクロム粉：平均粒径５．８μｍ
・アルミナ粉：平均粒径８．２μｍ
・ニクロム粉：平均粒径５．８μｍ
【0046】
＜めっき＞
無電解めっきによって絶縁粉にＮｉ－Ｐ－Ｗめっきを施した。
・組成：Ｎｉ（９９．８ｗｔ％）、Ｐ（０．１ｗｔ％）、Ｗ（０．１ｗｔ％）
・平均膜厚：０．２６μｍ
無電解めっきによって絶縁粉にＮｉ－Ｐ－Ｗめっきを施した。
・組成：Ｎｉ（９９．８ｗｔ％）、Ｐ（０．１ｗｔ％）、Ｗ（０．１ｗｔ％）
・平均膜厚：０．２６μｍ
【0047】
＜混合・焼結＞
本実験例では、それぞれの粉末を混合し、金型で直径φ１５ｍｍに成形した。そして、カーボン製ダイス内の混合粉体を、Ｎｉ－Ｐ－Ｗめっき膜およびニクロム粉の融点よりも低い所定の温度まで加熱し、焼結した。これによって、絶縁粉を被覆しているＮｉ－Ｐ－Ｗめっきと、金属粉とにより、絶縁粉を囲む三次元網目状の金属体が形成される。焼結した供試体は、直径１５ｍｍ、厚さ１．８ｍｍの円板状の焼結体である。
本実験例では、それぞれの粉末を混合し、金型で直径φ１５ｍｍに成形した。そして、カーボン製ダイス内の混合粉体を、Ｎｉ－Ｐ－Ｗめっき膜およびニクロム粉の融点よりも低い所定の温度まで加熱し、焼結した。これによって、絶縁粉を被覆しているＮｉ－Ｐ－Ｗめっきと、金属粉とにより、絶縁粉を囲む三次元網目状の金属体が形成される。焼結した供試体は、直径１５ｍｍ、厚さ１．８ｍｍの円板状の焼結体である。
【0048】
本実験例での焼結条件は下記のとおりである。
・雰囲気：２０Ｐａ以下
・焼結温度：１２００℃
・保持時間：１２０分
・雰囲気：２０Ｐａ以下
・焼結温度：１２００℃
・保持時間：１２０分
【0049】
［評価方法］
上述のようにして得られた供試体について、以下の評価試験を行った。
上述のようにして得られた供試体について、以下の評価試験を行った。
【0050】
＜焼結前の金属粉の形状＞
・金属粉のアスペクト比の算出
走査電子顕微鏡（ＪＳＭ－７０００Ｆ：日本電子株式会社製）を用いて、１，８００倍でニクロム粉の粒子（ニクロム粒子）を撮像し、撮像したニクロム粒子のアスペクト比を算出した。
・金属粉のアスペクト比の算出
走査電子顕微鏡（ＪＳＭ－７０００Ｆ：日本電子株式会社製）を用いて、１，８００倍でニクロム粉の粒子（ニクロム粒子）を撮像し、撮像したニクロム粒子のアスペクト比を算出した。
【0051】
ニクロム粒子のアスペクト比は、撮像したＳＥＭ画像内のニクロム粒子の中から、任意に２０個を選択し、選択したニクロム粒子ごとに長辺の長さを短辺の長さで除して求める。
【0052】
＜抵抗特性＞
・比抵抗の算出
供試体の温度が２５℃であるときの供試体の抵抗値を測定し、この抵抗値に基づいて比抵抗を算出した。
・比抵抗の算出
供試体の温度が２５℃であるときの供試体の抵抗値を測定し、この抵抗値に基づいて比抵抗を算出した。
【0053】
比抵抗（μΩ・ｃｍ）＝抵抗値（μΩ）×面積（ｃｍ２）／厚さ（ｃｍ）
ここで、面積は０．７５π（ｃｍ２）であり、厚さは０．１８（ｃｍ）である。本実験例による供試体では、比抵抗は６２０μΩ・ｃｍとなった。
ここで、面積は０．７５π（ｃｍ２）であり、厚さは０．１８（ｃｍ）である。本実験例による供試体では、比抵抗は６２０μΩ・ｃｍとなった。
【0054】
・抵抗温度係数の測定
抵抗温度係数（ＴＣＲ）とは、供試体の温度変化による抵抗値の変化の割合を表すものである。シャント抵抗器においては、抵抗温度係数の絶対値が小さくなるほど、電流の検出誤差が小さくなる傾向を有する。抵抗温度係数は、下記式により表される。
抵抗温度係数（ＴＣＲ）とは、供試体の温度変化による抵抗値の変化の割合を表すものである。シャント抵抗器においては、抵抗温度係数の絶対値が小さくなるほど、電流の検出誤差が小さくなる傾向を有する。抵抗温度係数は、下記式により表される。
【0055】
抵抗温度係数（ｐｐｍ／℃）＝
［｛（Ｒ－Ｒａ）／Ｒａ｝／（Ｔ－Ｔａ）］×１，０００，０００
ここで、Ｔａは基準温度であり、Ｒａは基準温度における抵抗値であり、Ｔは試験温度であり、Ｒは試験温度における抵抗値である。本実験例による供試体では、基準温度２５℃且つ試験温度１５５℃におけるＴＣＲは３２ｐｐｍ／℃となった。
［｛（Ｒ－Ｒａ）／Ｒａ｝／（Ｔ－Ｔａ）］×１，０００，０００
ここで、Ｔａは基準温度であり、Ｒａは基準温度における抵抗値であり、Ｔは試験温度であり、Ｒは試験温度における抵抗値である。本実験例による供試体では、基準温度２５℃且つ試験温度１５５℃におけるＴＣＲは３２ｐｐｍ／℃となった。
【符号の説明】
【0056】
１０ 抵抗器
１１ 抵抗体
１２ 電極
１３ 電極
１１ 抵抗体
１２ 電極
１３ 電極
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
