JPH0883969A - 電流検出用表面実装型抵抗素子およびその実装基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】基板への実装時に際して接合半田の這い上がり
に左右されることなく、電流検出用の抵抗値を定値管理
できるようにした電流検出用表面実装型抵抗素子，およ
びその実装基板を提供する。 【構成】実装基板２に外付けする逆Ｕ字形の電流検出用
表面実装型抵抗素子１に対し、両端の立ち上がり脚部に
切り込み深さが半田４の這い上がり４ａより大に設定し
たスリット１ｂを形成し、該スリットを境に端子部を回
路電流の通電端子部１ｃと検出端子部１ｄとに分割する
とともに、前記抵抗素子を搭載する実装基板において
は、基板上に形成した抵抗素子搭載部分の導体パターン
３を、回路電流を流す通電パターン３ａと検出パターン
３ｂとに分割した上で、通電パターン，検出パターンに
それぞれ抵抗素子の通電端子部，検出端子部を半田付け
し、回路電流に比例した抵抗素子の電圧降下を検出端子
を通じて検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パワートランジスタデ
バイスなどを対象として、そのデバイス内部に組み込ん
だ電流検出用表面実装型抵抗素子，およびその実装基板
の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】頭記したパワートランジスタデバイスな
どでは、その主回路電流を検出してトランジスタを制御
することが行われており、その電流検出手段としてトラ
ンジスタとともに同じ基板上に電流検出用の表面実装型
抵抗素子を実装したものが一般に採用されている。

【０００３】図３はかかる電流検出用表面実装型抵抗素
子の従来構造を示すものであり、図において、１は抵抗
素子、２は実装基板、３は実装基板２に形成した電流通
電用の導体パターンである。ここで、抵抗素子１は例え
ば銅−マンガンを抵抗材料として作られたもので、その
外形形状は逆Ｕ字形をなし、かつその両端脚部に形成し
た端子部１ａを前記導体パターン３の半田付けランドに
載置し、リフローソルダリング法などにより半田付け
（半田を符号４で示す）して実装基板２に表面実装され
る。

【０００４】かかる構成で、抵抗素子１に主回路電流を
流すと、抵抗素子の両端端子間には電流Ｉに比例した電
圧降下Ｖ（Ｖ＝ＩＲ，但しＲは抵抗素子１の抵抗値）が
発生するので、この抵抗素子１の端子間電圧を検出する
ことにより、主回路電流の検出が行えることは周知の通
りである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した構
成では電流検出精度の面で次記のような問題点がある。
すなわち、抵抗素子１の端子部１ａを実装基板２の導体
パターン３に半田付け実装すると、その半田付け部には
半田フィレットが形成され、特に逆Ｕ字形になる抵抗素
子１の立ち上がり部の壁面には符号４ａで示すような半
田の這い上がりが生じる。このために、回路電流は抵抗
素子１の抵抗材料よりも固有抵抗が小さい半田の這い上
がり部４ａにバイパスして通流するようになり、しかも
半田這い上がり高さは半田量，濡れ性など条件により一
定しないために、抵抗素子１の実効抵抗値（端子間の抵
抗値）にバラツキが生じ、このことが電流検出精度にも
影響を及ぼすようになる。

【０００６】また、抵抗素子１の材料である銅−マンガ
ンは製造条件などによりその固有抵抗にバラツキがあ
り、このことも電流検出精度を低下させる原因になる。
本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、その
目的は前記課題を解決し、基板への実装に際して接合半
田の這い上がりに左右されることなく、かつ必要に応じ
て抵抗値を簡単に補正して電流検出に関与する抵抗値を
バラツキなく定値管理できるようにした電流検出用表面
実装型抵抗素子，およびその実装基板を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の表面実装型抵抗素子は次記のように構成す
るものとする。すなわち、抵抗素子の形状が逆Ｕ字形で
その両端に半田付け用の端子部を形成したものにおい
て、前記端子部含めて両端の立ち上がり脚部に長手方向
に沿った切込スリットを形成し、該スリットを分岐溝と
してその両側に回路電流の通電端子部と検出端子部とを
分岐形成する。そして、前記スリットの切込み深さを、
端子部に形成される半田フィレットの這い上がり高さよ
りも大に設定する。

【０００８】また、前記抵抗素子材料に起因する抵抗値
バラツキを補正する手段として、切込スリットの一部を
跨いで端子部の分岐点近傍箇所に通電端子部と検出端子
部との間を橋絡するトリミング可能な抵抗値補正用のブ
リッジ部を形成して実施することができる。一方、前記
構成の抵抗素子を取付ける本発明の実装基板は、基板上
に形成した抵抗素子搭載部分の導体パターンを、回路電
流を流す通電パターンと、その側方に形成した検出パタ
ーンとに分割し、かつ通電パターン，検出パターンのラ
ンドにそれぞれ抵抗素子の通電端子部，検出端子部を半
田付けするように構成するものとする。

【０００９】

【作用】上記の構成において、回路電流は実装基板上の
通電パターンに半田付けされた通電端子部を通じて抵抗
素子に流れ、電流の通電に伴って発生した電圧降下が検
出端子部と半田付けされた検出パターンを通じて電圧の
形で検出される。ここで、通電端子部と検出端子部との
間を、半田付け実装の際に形成される半田フィレットの
這い上がり高さよりも寸法の長い切込スリットで互いに
分離しておくことにより、電流検出に直接関与する検出
端子間の抵抗値は半田の這い上がりに関係なく一定とな
る。したがって、抵抗素子の両端脚部に形成した前記ス
リットの切込み深さを適正な寸法に設定して製作すれ
ば、実装時における半田の這い上がりの影響を受けるこ
とがない。また、実装後に行う試験であらかじめスリッ
トの一部に形成しておいたブリッジ部を切断してトリミ
ングすることにより、抵抗素子自身の材料に起因する抵
抗値のバラツキを簡単に補正できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１，図２、および
図４，図５に基づいて説明する。なお、実施例の図中で
図３に対応する同一部材には同じ符号が付してある。ま
ず、図１（ａ）〜（ｃ）に本発明の実施例による抵抗素
子１，および抵抗素子１を組み込む実装基板２の導体パ
ターン３を示す。すなわち、外形形状が逆Ｕ字形を呈し
た抵抗素子１には半田付け端子部を含めて両端の立ち上
がり脚部に長手方向に伸びた切込スリット１ｂが形成さ
れており、該スリット１ｂを分岐溝として抵抗素子の両
端には、回路電流の流れる幅の広い通電端子部１ｃと、
電流通電に伴う電圧降下分を検出する幅の狭い検出端子
部１ｄが分岐形成されている。一方、実装基板２に形成
した導体パターン３は、主回路電流が通流する通電パタ
ーン３ａと、その側方に並置形成した検出パターン３ｂ
とに分割されており、抵抗素子１の実装時には通電パタ
ーン３ａ，検出パターン３ｂにそれぞれ抵抗素子１の通
電端子部１ｃ，検出端子部１ｄを重ね合わせて半田付け
される。この場合に、前記スリット１ｂの切込み深さＨ
（図１（ｃ）の展開図参照）は、実装時の半田付けによ
り端子部１ｃ，１ｄの半田付け部に形成される半田フィ
レットとしての半田４の這い上がり部４ａ（図１（ｂ）
参照）がスリット１ｂの長さ領域内に収まるように設定
して抵抗素子を製作する。

【００１１】かかる構成による電流検出用抵抗素子の等
価回路を図２に示す。この図で明らかなように、抵抗素
子１に通電端子１ｃを通じて回路電流Ｉが流れると、そ
の電流Ｉに比例した電圧降下Ｖ（Ｖ＝ＩＲ）が検出端子
１ｄの両端から検出されることになる。この場合にスリ
ット１ｂの切込み深さＨを前記のように設定すれば、抵
抗材料の固有抵抗をρ，スリットとスリットとの間の長
さをＬ，該部分の断面積をＡとして電流の検出に関与す
る検出端子１ｄ間の抵抗値ＲはＲ＝ρＬ／Ａとして表さ
れ、前記した半田４の這い上がり部４ａに左右されるこ
となく一定となる。これにより、抵抗素子１の電流検出
に関与する領域の抵抗値Ｒを設計通りに精度よく管理す
ることができる。

【００１２】また、実装基板２の抵抗素子搭載部に形成
した導体パターン３を、前記のように回路電流が通流す
る通電パターン３ａと、電圧端子としての役目を果たす
検出パターン３ｂとに分割しておくことで、前記した電
流検出機能を損なわずに回路電流を、該電流に比例して
抵抗素子に生じた電圧降下の形で検出できる。次に、本
発明の請求項３に対応する応用実施例を図４，図５に示
す。この実施例においては、抵抗素子１に対する抵抗値
のバラツキ補正手段として、通電端子部１ｃと検出端子
部１ｄとが二手に枝分かれする分岐点の近傍箇所に、切
込スリット１ｂの一部を跨いで端子部１ｃと１ｄの間を
橋絡する細条のブリッジ部１ｅが形成されている。な
お、このブリッジ部１ｅは抵抗素子１，およびその切込
スリット１ｂをプレス加工などで打ち抜く際に、スリッ
トの一部を切り残して形成する。

【００１３】かかる構成により、抵抗素子１を実装基板
２に半田付けした後に行う抵抗値測定試験結果を基に、
必要に応じてブリッジ部１ｅを切断してトリミングする
ことにより、抵抗素子１の実効抵抗値を微調整して電流
検出に関与する部分の抵抗値のバラツキを簡単に補正す
ることができる。図５は図４の変形実施例を示すもので
あり、先記したブリッジ部１ｅが切込スリット１ｂから
はみ出して抵抗素子１の外側へ膨出すようにプレスなど
で押し出し成形されている。かかる構成により、抵抗素
子１を基板２に実装した状態でも、ブリッジ部１ｅを工
具で簡単に切断することができる。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の構成によれ
ば、基板に実装した状態で回路電流の検出に直接関与す
る抵抗素子の抵抗値を、実装時の半田付けに伴う半田の
這い上がり条件，および抵抗素子材料のバラツキに左右
されることなく、当初設計した通りの精度に定値管理し
た状態で実使用することができ、これにより従来の抵抗
素子と比べて電流検出精度のバラツキがなく，信頼性の
高い電流検出用表面実装型抵抗素子を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の構成図であり、（ａ）は実装前
の抵抗素子と実装基板の斜視図、（ｂ）は実装基板に抵
抗素子を半田付けした組立状態の断面図、（ｃ）は抵抗
素子の展開図

【図２】図１における抵抗素子の等価回路図

【図３】従来の構成図であり、（ａ）は実装前の抵抗素
子と実装基板の斜視図、（ｂ）は実装基板に抵抗素子を
半田付けした組立状態の断面図

【図４】本発明の応用実施例の構成図であり、（ａ）は
抵抗素子の外観斜視図、（ｂ）は抵抗素子の展開図

【図５】図４の変形実施例を示す要部の拡大斜視図

【符号の説明】

１ 抵抗素子 １ｂ 切込スリット １ｃ 通電端子部 １ｄ 検出端子部 １ｅ ブリッジ部 ２ 実装基板 ３ 導体パターン ３ａ 通電パターン ３ｂ 検出パターン ４ 半田 ４ａ 半田フィレットの這い上がり部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板の導体パターンに外付けする電流検出
   用表面実装型抵抗素子であり、抵抗素子の形状が逆Ｕ字
   形でその両端に半田付け用の端子部を形成したものにお
   いて、前記端子部含めて両端の立ち上がり脚部に長手方
   向に沿った切込スリットを形成し、該スリットを分岐溝
   としてその両側に回路電流の通電端子部と検出端子部と
   を分岐形成したことを特徴とする電流検出用表面実装型
   抵抗素子。
2. 【請求項２】請求項１記載の表面実装型抵抗素子におい
   て、スリットの切込み深さを、端子部に形成される半田
   フィレットの這い上がり高さよりも大に設定したことを
   特徴とする電流検出用表面実装型抵抗素子。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の表面実装型抵抗素
   子において、切込スリットの一部を跨いで端子部の分岐
   点近傍箇所に通電端子部と検出端子部との間を橋絡する
   トリミング可能な抵抗値補正用のブリッジ部を形成した
   ことを特徴とする電流検出用表面実装型抵抗素子。
4. 【請求項４】請求項１記載の表面実装型抵抗素子を搭載
   する実装基板において、基板上に形成した抵抗素子搭載
   部分の導体パターンを、回路電流を流す通電パターン
   と、その側方に形成した検出パターンとに分割し、かつ
   通電パターン，検出パターンのランドにそれぞれ抵抗素
   子の通電端子部，検出端子部を半田付けするようにした
   ことを特徴とする電流検出用表面実装型抵抗素子の実装
   基板。