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WO2018016550A1 - シャント抵抗器およびその実装方法 - Google Patents

シャント抵抗器およびその実装方法 Download PDF

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WO2018016550A1
WO2018016550A1 PCT/JP2017/026176 JP2017026176W WO2018016550A1 WO 2018016550 A1 WO2018016550 A1 WO 2018016550A1 JP 2017026176 W JP2017026176 W JP 2017026176W WO 2018016550 A1 WO2018016550 A1 WO 2018016550A1
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WO
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shunt resistor
mark
bonding wire
resistor
line segment
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PCT/JP2017/026176
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淳平 ▲高▼石
敬昌 林
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
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    • H01C13/00—Resistors not provided for elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C13/00—Resistors not provided for elsewhere
    • H01C13/02—Structural combinations of resistors

Definitions

  • the present disclosure relates to a shunt resistor used for current detection and a mounting method thereof.
  • the measurement of the current value using the shunt resistor is performed based on the resistance value of the resistor constituting the shunt resistor and the potential difference between both ends of the shunt resistor.
  • a bonding wire for taking out the electric potential is bonded to a metal band bonded so as to sandwich the resistor.
  • the bonding position of the bonding wire is preferably on the metal band and closer to the resistor. This is because the electrical resistance caused by the metal band may be superimposed as current noise to be detected.
  • the current flowing through the shunt resistor is likely to cause an induced current in the current path including the bonding wire.
  • the origin is determined based on an edge detected when imaging is performed so that the bonding surface of the bonding wire is viewed from the front. Then, on the assumption that the shunt resistor is placed along the x direction, two coordinates that are separated from the determined origin by a predetermined distance are determined as bonding positions. As a result, the bonding position can be corrected for the translational displacement of the shunt resistor.
  • the longitudinal direction of the shunt resistor is one direction defined by the coordinate system that the imaging apparatus has internally (for example, the x direction described in Patent Document 1). It is assumed that That is, correction can be made when the translational deviation occurs in the state where the longitudinal direction of the shunt resistor is along the x direction, but it cannot cope with the case where the shunt resistor is displaced in the rotational direction.
  • the shift in the rotational direction may cause a bonding abnormality such that the bonding wire is bonded to the resistor itself.
  • an object of the present disclosure is to provide a shunt resistor capable of correcting the bonding position even with respect to a shift in the rotation direction of the shunt resistor and a mounting method thereof.
  • a shunt resistor includes a pair of connection portions that are electrically connected to two electrodes, and a resistor, and extends from one connection portion to the other connection portion.
  • a cross-linking portion that cross-links between the connection portions of the two, and a mark.
  • the shunt resistor has a resistor whose resistivity is set in advance.
  • a bonding wire is connected to the shunt resistor. Further, the bonding wire detects the current value of the current flowing between the two electrodes by bridging the two electrodes and detecting a voltage drop due to the resistor. When one surface to which a bonding wire is connected is viewed from the front, a virtual line segment can be defined by the Mac.
  • a virtual line segment can be defined by detecting a mark from the image data of the photographed shunt resistor, and a virtual line segment fixed to the shunt resistor and a predetermined straight line can be defined.
  • the angle difference ⁇ can be detected, and the deviation in the rotational direction of the bonding wire connection position can be corrected according to the angle difference ⁇ .
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the shunt resistor in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a mark formation position and shape in the shunt resistor
  • FIG. 3 is a top view showing bonding coordinates when no deviation in the rotational direction occurs.
  • FIG. 4 is a top view showing bonding coordinates when a deviation in the rotation direction occurs.
  • FIG. 5 is a diagram showing mark formation positions and shapes in the second embodiment
  • FIG. 6 is a diagram showing mark formation positions and shapes in the second embodiment.
  • a local coordinate system fixed to the shunt resistor and a global coordinate system fixed to the imaging device for imaging the shunt resistor and calculating the connection position of the bonding wire are used.
  • the x direction, the y direction orthogonal to the x direction, and the z direction orthogonal to the xy plane defined by the x direction and the y direction are defined as directions. That is, the x direction, the y direction, and the z direction are linearly independent from each other.
  • the u direction, the v direction orthogonal to the u direction, and the w direction orthogonal to the uv plane defined by the u direction and the v direction are defined as directions. That is, the u direction, the v direction, and the w direction are linearly independent from each other.
  • the shunt resistor 100 has a surface along the uv plane and electrically connects two electrodes 200 arranged in the u direction to each other.
  • the shunt resistor 100 described here connects one first electrode 200a and the other second electrode 200b.
  • the electrode 200 is, for example, a land or a lead frame formed on a certain substrate, and its configuration is not limited.
  • the shunt resistor 100 includes a pair of connection portions 10 connected to the two electrodes 200 via a solder 300 as a conductive adhesive, and a bridge portion 20 that bridges the two connection portions 10. ing.
  • the bridging part 20 has a main part 21, an intermediate part 22, and a resistor 23.
  • the shunt resistor 100 is connected to a bonding wire 30 for detecting the current value of the current flowing through the resistor 23.
  • connection unit 10 has a first terminal 10a connected to the first electrode 200a and a second terminal 10b connected to the second electrode 200b.
  • the connecting portion 10 has a planar shape along the uv plane, and the surface of the connecting portion 10 that faces the electrode 200 is connected to the electrode 200 via the solder 300.
  • the main part 21 in the bridging part 20 is composed of a first main part 21a and a second main part 21b, both of which are plate-like members along the uv plane.
  • the resistor 23 formed along the uv plane is disposed so as to be sandwiched between the first main portion 21a and the second main portion 21b.
  • the 1st main part 21a, the resistor 23, and the 2nd main part 21b are joined along with the u direction in this order, and become the integral conductor as a whole.
  • the conductor in which the first main portion 21a, the resistor 23, and the second main portion 21b are integrated is extended in the u direction to electrically connect the first terminal 10a and the second terminal 10b.
  • the main portion 21, together with the resistor 23, is formed at a position higher than the connection portion 10 in the w direction.
  • the mediation part 22 in the bridging part 20 connects the connection part 10 and the main part 21 as shown in FIG.
  • the main part 21 and the connection part 10 are integrally formed via the mediation part 22.
  • the 1st main part 21a and the 1st terminal 10a are connected via the 1st mediation part 22a
  • the 2nd main part 21b and the 2nd terminal 10b are connected via the 2nd mediation part 22b.
  • the bridging portion 20 has a substantially trapezoidal shape that becomes an upper base and a leg portion.
  • a plate-shaped member in which the main portion 21 and the resistor 23 are integrally formed is an upper base, and a substantially trapezoidal shape having the mediating portion 22 as a leg portion is formed.
  • the main portion 21 and the mediation portion 22 in the bridging portion 20 are conductive portions made of metal such as copper, for example, and have a resistivity lower than that of the resistor 23.
  • the resistor 23 is made of, for example, CnMnSn or CuMnNi as a main component.
  • the bonding wire 30 is made of a generally known material such as aluminum.
  • the bonding wire 30 is connected to a sense electrode 400 for detecting the potential of the bonding wire 30.
  • the bonding wire 30 has a first wire 30a and a second wire 30b.
  • the first wire 30 a has one end bonded to the first main portion 21 a and the other end connected to the first sense electrode 400 a in the sense electrode 400.
  • the second wire 30 b has one end bonded to the second main portion 21 b and the other end connected to the second sense electrode 400 b of the sense electrode 400. That is, one end of the bonding wire 30 in the present embodiment is bonded to the main portion 21 corresponding to the upper base in the bridging portion 20 having a substantially trapezoidal shape.
  • the shunt resistor 100 has marks 40a and 40b that can be recognized by imaging.
  • the marks 40a and 40b in the present embodiment are dot-like holes.
  • the first mark 40a is formed on the first main portion 21a
  • the second mark 40b is formed on the second main portion 21b. That is, the marks 40 a and 40 b in the present embodiment are formed on the same surface as the surface to which the bonding wire 30 is connected, particularly on the bridging portion 20.
  • the marks 40a and 40b are formed so as to be recognized by imaging. Specifically, the recognition of the marks 40a and 40b is realized by detecting the contrast difference between the portion where the marks 40a and 40b are formed and the portion where the marks 40a and 40b are not formed as edges by the Canny method or the second-order differential method.
  • the cross-sectional shape of the hole part as the marks 40a and 40b is arbitrary, it is preferable not to produce a corner
  • two marks are formed as marks, and each can be recognized by imaging.
  • An imaging device (not shown) that images the shunt resistor 100 has a global coordinate system fixed to the imaging device, and determines the coordinates of the first mark 40a and the second mark 40b based on the captured image. Can do. Then, the imaging apparatus can define a line segment passing through two points of the first mark 40a and the second mark 40b. The virtual line segment defined by the first mark 40a and the second mark 40b corresponds to the virtual line segment.
  • the soldering process is a process of electrically connecting the shunt resistor 100 to the electrode 200 via the solder 300.
  • the first terminal 10 a of the shunt resistor 100 and the first electrode 200 a are welded with a solder 300 interposed therebetween.
  • the second terminal 10b of the shunt resistor 100 and the second electrode 200b are welded with the solder 300 interposed therebetween.
  • the u direction of the shunt resistor 100 is adjusted so as to coincide with the arrangement direction of the first electrode 200a and the second electrode 200b.
  • FIG. In FIG. 4 the degree of rotational deviation is greatly illustrated in consideration of simplicity of explanation.
  • the bonding process is a process of connecting the bonding wire 30 to the shunt resistor 100.
  • the bonding process includes an origin determination process, a virtual line segment detection process, a rotation angle difference determination process, a bonding coordinate determination process, and a wire connection process.
  • the imaging device is installed so that the x direction of the global coordinate system fixed to the imaging device matches the arrangement direction of the first electrode 200a and the second electrode 200b. That is, in the captured image, the first electrode 200a and the second electrode 200b are arranged along the x direction.
  • the origin determination process is first executed.
  • the imaging device images the welded shunt resistor 100 in a form including the marks 40a and 40b.
  • the imaging device detects edges caused by the marks 40a and 40b.
  • the edges of the first mark 40a and the second mark 40b are detected by calculating the contrast difference between the portion where the marks 40a and 40b are formed and the portion where the marks 40a and 40b are not formed by the Canny method or the second derivative method. This is done by detecting as
  • the imaging apparatus determines the coordinate where one of the two marks 40a and 40b is located as the origin in the global coordinate system. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, for example, the first mark 40a is set as the origin.
  • the virtual line segment detection step and the rotation angle difference determination step are executed in accordance with the program configuration.
  • the virtual line segment detection step and the rotation angle are detected.
  • the angle difference ⁇ obtained through the difference determination step is zero degrees, and the bonding position angle correction is not substantially performed. That is, in this example, both processes have no effective meaning, and details of these processes will be described later.
  • the imaging device determines a relatively fixed coordinate as a position for bonding the bonding wire 30 with respect to the determined origin. Specifically, for example, coordinates that are separated by a predetermined distance in the y direction with respect to the coordinates of the first mark 40a serving as the origin are set as bonding coordinates A 0 (x a0 , y a0 ) of the first wire 30a. . Further, the coordinates separated by a predetermined distance in the x direction and the y direction with respect to the coordinates of the first mark 40a serving as the origin are defined as bonding coordinates B 0 (x b0 , y b0 ) of the second wire 30b.
  • This coordinate is a coordinate set in advance as an appropriate position, and is uniquely determined under the condition that the shunt resistor 100 has no deviation in the rotational direction. Since the coordinates are based on the first mark 40a as the origin, even if the shunt resistor 100 is displaced in the translation direction, the bonding position does not deviate from the shunt resistor 100. That is, the translational shift is absorbed in the bonding coordinate determination process.
  • the bonding coordinates when the shunt resistor 100 is not displaced in the rotational direction may be generally indicated as (x 0 , y 0 ) with a subscript 0.
  • the bonder connects the bonding wire 30 to the shunt resistor 100 based on the bonding coordinate information determined by the imaging device. Specifically, the bonder connects the first wire to the bonding coordinate A 0 (x a0 , y a0 ), and connects the second wire 30 b to the bonding coordinate B 0 (x b0 , y b0 ). Thereby, the bonding process is completed.
  • the origin determination step is the same as that in the case where there is no deviation in the rotation direction.
  • the first mark 40a is set as the origin.
  • a virtual line segment detection step is executed.
  • the imaging apparatus detects a straight line passing through two different coordinates indicating the first mark 40a and the second mark 40b as a virtual line segment L.
  • the state in which the virtual line segment L is detected indicates, for example, a state in which a straight line equation of the virtual line segment L in the global coordinate system is determined.
  • FIG. 3 illustrates a virtual line L 0 when there is no deviation in the rotational direction to the shunt resistor 100.
  • a rotation angle difference determination step is executed.
  • the imaging apparatus calculates an angle difference ⁇ 1 between the virtual line segment L and the x direction in the global coordinate system.
  • a general method may be used such as obtaining an arc tangent of a straight line inclination of the virtual line segment L. I won't go into detail here. Note that one axis of the two-dimensional orthogonal coordinate system fixed to the imaging device that images the shunt resistor corresponds to the x direction in the present embodiment.
  • the angle difference ⁇ 0 when the shunt resistor 100 is not displaced in the rotational direction is an angle difference between the virtual line segment L 0 and the x direction, as shown in FIG.
  • This angle difference ⁇ 0 is uniquely determined if the formation positions of the two marks 40a and 40b are determined, and is stored in advance in the imaging device and used for correcting the deviation in the rotation direction.
  • ⁇ angular difference
  • the imaging apparatus calculates bonding coordinates when there is no shift in the rotation direction based on the coordinates of the origin. That is, the imaging apparatus calculates the bonding coordinates A 0 (x a0 , y a0 ) before rotation correction and the bonding coordinates B 0 (x b0 , y b0 ) before rotation correction.
  • the calculation of the coordinates before the rotation correction is the same as the calculation when there is no rotation direction deviation.
  • the coordinates A (x a , y a ) and B (x b , y b ) obtained by rotating the bonding coordinates A 0 and B 0 before the rotation correction by ⁇ around the origin are determined as the corrected coordinates.
  • the bonding wire 30 can be bonded at a position equivalent to the bonding position when there is no rotational direction deviation.
  • bonding is performed to a coordinate rotated by an angle difference ⁇ around the origin with respect to the bonding coordinates (x 0 , y 0 ) when the shunt resistor 100 has no rotational deviation.
  • the bonding coordinates (x, y) after correction and the bonding coordinates (x 0 , y 0 ) before correction need only satisfy the relationship of Equation 1.
  • the shunt resistor 100 has two marks 40a and 40b that can be detected by the imaging device. From these two points, a linear equation can be defined in the global coordinate system. That is, the shunt resistor 100 has marks 40a and 40b that can define the virtual line segment L. For this reason, the angle difference ⁇ , which is the angle of deviation of the shunt resistor 100 in the rotational direction, can be calculated. Then, the bonding coordinates of the bonding wire 30 can be corrected using the angle difference ⁇ .
  • the marks 40a and 40b in the present embodiment are formed on the main portion 21 of the bridging portion 20, which is the same surface as the surface to which the bonding wire 30 is bonded. For this reason, since the surface for calculating the angle difference ⁇ and the surface for wire bonding coincide with each other in the w direction, bonding errors due to parallax can be suppressed.
  • the two marks 40a and 40b are formed at positions sandwiching the resistor 23. Specifically, the first mark 40a is formed on the first main portion 21a, and the second mark 40b is formed on the second main portion 21b. For this reason, when the holes as the marks 40a and 40b are formed, the shock and stress applied to the shunt resistor 100 are not unevenly distributed, so that the deformation of the shunt resistor 100 related to the mark formation can be suppressed.
  • each band is formed by two long sides and short sides. The long side or the short side corresponds to the straight line portion.
  • a straight line along a side recognized as a long side is defined as a virtual line segment L.
  • one of the long side end points is defined as the origin 41a.
  • the mark is not limited to the dot shape as in the first embodiment or the above-described belt shape.
  • the mark 42 may have a cross shape.
  • the cross-shaped hole portion includes 12 straight portions as its outline.
  • a cross-shaped form is adopted as the mark 42, for example, a straight line along an arbitrary side is defined as a virtual line segment L. Further, one of the end points of the side passing through the virtual line segment L is defined as the origin 42a.
  • difference of the rotation direction of the shunt resistor 100 can be correct
  • two marks 40a and 40b are respectively formed on the first main portion 21a and the second main portion 21b with the resistor 23 in between is shown.
  • Two points 40a and 40b may be formed on the first main portion 21a, or both points may be formed on the second main portion 21b.
  • the marks 40 a, 40 b, 41, 42 are formed on the main portion 21 that is the same as the connection surface of the bonding wire 30 is shown, but the marks 40 a, 40 b, 41, 42 may be formed on the connection portion 10. Since the mediation unit 22 may be formed to be inclined in the z direction with respect to the imaging surface of the imaging device, the mediation unit 22 is not preferable as a formation surface of the marks 40a, 40b, 41, and 42. The formation of the marks 40a, 40b, 41, 42 is not hindered.
  • the marks 40a, 40b, 41, and 42 are formed as holes.
  • the holes do not necessarily have to be formed, and the protrusions project in the w direction and are convex. It may be drawn by laser printing or a resist film may be applied to form an edge side.

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Abstract

シャント抵抗器は、二つの電極（２００）に電気的にそれぞれ接続される一対の接続部（１０）と、抵抗体（２３）を含み、一方の接続部から他方の接続部へ延設され、一対の接続部の間を架橋する架橋部（２０）と、マック（４０ａ，４０ｂ，４１，４２）とを備える。また、シャント抵抗器は、予め抵抗率が設定された抵抗体（２３）を有する。シャント抵抗器に、ボンディングワイヤ（３０）が接続されるように構成される。さらに、ボンディングワイヤは、二つの電極の間を架橋して、抵抗体による電圧降下を検出することにより二つの電極の間に流れる電流の電流値を検出するように構成される。ボンディングワイヤが接続される一面を正面視した場合に、マックによって、仮想線分（Ｌ）が定義可能である。

Description

シャント抵抗器およびその実装方法 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１６年７月２１日に出願された日本特許出願番号２０１６－１４３３０２号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、電流検出に用いられるシャント抵抗器およびその実装方法に関する。
　シャント抵抗器を用いた電流値の測定は、シャント抵抗器を構成する抵抗体の抵抗値と、シャント抵抗器の両端の電位差とに基づいて行われる。電位を取り出すためのボンディングワイヤは、抵抗体を挟む形で接合された金属帯に接合される。ボンディングワイヤの接合位置は、金属帯上であって抵抗体により近い位置であることが好ましい。これは、金属帯に起因する電気抵抗が、検出すべき電流のノイズとして重畳する虞があるためである。また、シャント抵抗器を流れる電流により、ボンディングワイヤを含む電流経路に誘導電流を生じやすくなる虞があるためである。
　このため、シャント抵抗器には高いボンディング精度が求められる。特許文献１に記載のシャント抵抗器の実装方法では、ボンディングワイヤのボンディング面を正面視するように撮像した際に検出されるエッジに基づいて原点を決定する。そして、シャント抵抗器がｘ方向に沿って置かれていることを前提として、決定された原点から所定距離だけ離れた２つの座標をボンディング位置として決定する。これにより、シャント抵抗器の並進方向のずれについてはボンディング位置を補正することができる。
特開２０１６－２５３２８号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のシャント抵抗器およびその実装方法は、シャント抵抗器の長手方向が、撮像装置が内部的に有する座標系が規定する一方向（例えば特許文献１に記載のｘ方向）に沿っていることを前提としている。つまり、シャント抵抗器の長手方向がｘ方向に沿った状態で並進ずれをおこす場合には補正が可能であるが、シャント抵抗器が回転方向に位置ずれを生じた場合に対応することができない。回転方向のずれは、とくにボンディングワイヤが抵抗体自体に接合されてしまうようなボンディング異常の原因となる虞がある。
　そこで、本開示は、シャント抵抗器の回転方向のずれに対してもボンディング位置を補正可能なシャント抵抗器およびその実装方法を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係るシャント抵抗器は、二つの電極に電気的にそれぞれ接続される一対の接続部と、抵抗体を有し、一方の接続部から他方の接続部へ延設され、一対の接続部の間を架橋する架橋部と、マークを備える。また、シャント抵抗器は、予め抵抗率が設定された抵抗体を有する。シャント抵抗器に、ボンディングワイヤが接続されている。さらに、ボンディングワイヤは、二つの電極の間を架橋して、抵抗体による電圧降下を検出することにより二つの電極の間に流れる電流の電流値を検出する。ボンディングワイヤが接続される一面を正面視した場合に、マックによって、仮想線分が定義可能である。
　これによれば、撮影されたシャント抵抗器の画像データからマークを検出することで仮想線分を定義することができ、シャント抵抗器に固定された仮想線分と、予め規定された直線との角度差θを検出して、該角度差θに応じてボンディングワイヤの接続位置の回転方向のずれを補正することができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態におけるシャント抵抗器の概略構成を示す斜視図であり、 図２は、シャント抵抗器におけるマークの形成位置および形状を示す図であり、 図３は、回転方向のずれが生じない場合のボンディング座標を示す上面図であり、 図４は、回転方向のずれが生じる場合のボンディング座標を示す上面図であり、 図５は、第２実施形態におけるマークの形成位置および形状を示す図であり、及び、 図６は、第２実施形態におけるマークの形成位置および形状を示す図である。
　以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。
　なお、以下の説明において、シャント抵抗器に固定されたローカル座標系と、シャント抵抗器を撮像してボンディングワイヤの接続位置を算出するための撮像装置に固定されたグローバル座標系と、を用いる。
　グローバル座標系においては、方向として、ｘ方向と、ｘ方向に直交するｙ方向と、ｘ方向とｙ方向により規定されるｘｙ平面に直交するｚ方向と、を定義する。つまり、ｘ方向、ｙ方向、および、ｚ方向は互いに一次独立である。
　ローカル座標系においては、方向として、ｕ方向と、ｕ方向に直交するｖ方向と、ｕ方向とｖ方向により規定されるｕｖ平面に直交するｗ方向と、を定義する。つまり、ｕ方向、ｖ方向、および、ｗ方向は互いに一次独立である。
　なお、シャント抵抗器の実装において、ｚ方向とｗ方向とが著しく異なることは稀であるから、ｚ方向とｗ方向とは平行であるとして、以下記載する。
　（第１実施形態）
　最初に、図１および図２を参照して、本実施形態に係るシャント抵抗器の概略構成について説明する。
　図１に示すように、このシャント抵抗器１００は、ｕｖ平面に沿う面を有し、ｕ方向に並ぶ２つの電極２００を互いに電気的に接続する。ここで説明するシャント抵抗器１００は、一方の第１電極２００ａと他方の第２電極２００ｂとを接続している。なお、電極２００は、例えばある基板上に形成されたランドやリードフレームであり、その構成は限定されない。
　シャント抵抗器１００は、導電性接着材としてのはんだ３００を介して２つの電極２００それぞれに接続される一対の接続部１０と、２つの接続部１０の間を架橋する架橋部２０と、を備えている。架橋部２０は、主部２１と仲介部２２と抵抗体２３とを有している。そして、シャント抵抗器１００には、抵抗体２３に流れる電流の電流値を検出するためのボンディングワイヤ３０が接続される。
　接続部１０は、図１に示すように、第１電極２００ａに接続される第１端子１０ａと、第２電極２００ｂに接続される第２端子１０ｂとを有している。接続部１０は、ｕｖ平面の沿う面状であり、接続部１０における、電極２００に対向する面は、はんだ３００を介して電極２００に接続されている。
　架橋部２０における主部２１は、第１主部２１ａと第２主部２１ｂとにより構成され、いずれもｕｖ平面に沿う板状の部材である。そして、同じくｕｖ平面に沿って形成された抵抗体２３が第１主部２１ａと第２主部２１ｂとに挟まれるように配置されている。図１に示すように、第１主部２１ａ、抵抗体２３、第２主部２１ｂがこの順でｕ方向に並んで接合され、全体として一体的な導体となっている。そして、第１主部２１ａ、抵抗体２３、第２主部２１ｂが一体となった導体はｕ方向に延設されて第１端子１０ａと第２端子１０ｂとを電気的に接続している。主部２１は、抵抗体２３とともに、ｗ方向において接続部１０よりも高い位置に形成されている。
　架橋部２０における仲介部２２は、図１に示すように、接続部１０と主部２１とを繋いでいる。主部２１と接続部１０は仲介部２２を介して一体的に形成されている。具体的には、第１主部２１ａと第１端子１０ａは第１仲介部２２ａを介して接続され、第２主部２１ｂと第２端子１０ｂは第２仲介部２２ｂを介して接続されている。このシャント抵抗器１００をｖ方向から正面視した場合、架橋部２０は、上底および脚部となるような略台形を成している。具体的には、主部２１と抵抗体２３とが一体的に構成された板状の部材を上底とし、仲介部２２を脚部とする略台形を成している。
　なお、架橋部２０における主部２１および仲介部２２は、例えば銅などの金属から成る導電部であり、抵抗体２３よりも抵抗率が小さくされている。なお、抵抗体２３は、例えばＣｎＭｎＳｎやＣｕＭｎＮｉを主成分として形成されている。
　ボンディングワイヤ３０は、例えばアルミニウムなどの一般的に知られた材料から成る。ボンディングワイヤ３０は、ボンディングワイヤ３０の電位を検出するためのセンス電極４００に接続されている。ボンディングワイヤ３０は第１ワイヤ３０ａと第２ワイヤ３０ｂとを有している。図１に示すように、第１ワイヤ３０ａは、一端が第１主部２１ａにボンディングされ、他端がセンス電極４００のうち第１センス電極４００ａに接続されている。第２ワイヤ３０ｂは、一端が第２主部２１ｂにボンディングされて、他端がセンス電極４００のうち第２センス電極４００ｂに接続されている。すなわち、本実施形態におけるボンディングワイヤ３０は、その一端が、略台形を成す架橋部２０のうち、上底に相当する主部２１にボンディングされている。
　上記の構成に加えて、図２に示すように、シャント抵抗器１００は、撮像により認識可能なマーク４０ａ，４０ｂを有している。本実施形態におけるマーク４０ａ，４０ｂは点状の孔部である。第１マーク４０ａは第１主部２１ａに形成されており、第２マーク４０ｂは第２主部２１ｂに形成されている。すなわち、本実施形態におけるマーク４０ａ，４０ｂは、ボンディングワイヤ３０が接続される面と同一の面、特に架橋部２０に形成されている。
　ｗ方向に対して斜めに光を当てるようにすれば、マーク４０ａ，４０ｂによって架橋部２０に影を生じさせることができ、この影によってコントラストを強調することができる。つまり、マーク４０ａ，４０ｂは撮像により認識可能に形成されている。具体的には、マーク４０ａ，４０ｂの認識は、マーク４０ａ，４０ｂが形成された部分と、形成されていない部分とのコントラスト差をキャニー法や二次微分法によりエッジとして検出することによって実現される。なお、マーク４０ａ，４０ｂとしての孔部の断面形状は任意であるが、例えば図２に示すように、底部に角部が生じないようにすることが好ましい。換言すれば、孔部の底部は丸みを帯びるように形状することが好ましい。これは、角部により生じるエッジに起因するマーク位置の誤検出を防止するためである。
　本実施形態におけるマークは、第１マーク４０ａと第２マーク４０ｂの２点が形成され、それぞれが撮像により認識可能である。シャント抵抗器１００を撮像する図示しない撮像装置は、撮像装置に固定されたグローバル座標系を有しており、撮像された画像に基づいて第１マーク４０ａと第２マーク４０ｂの座標をそれぞれ定めることができる。そして、撮像装置は第１マーク４０ａおよび第２マーク４０ｂの２点を通る線分を定義できる。第１マーク４０ａおよび第２マーク４０ｂによって定義される仮想の線分が、仮想線分に相当する。
　次に、図３および図４を参照して、本実施形態にかかるシャント抵抗器１００の実装方法、とりわけシャント抵抗器１００の回転方向ずれに対する補正方法について説明する。
　まず、はんだ付け工程を実施する。はんだ付け工程は、電極２００にシャント抵抗器１００をはんだ３００を介して電気的に接続する工程である。図１に示すように、シャント抵抗器１００の第１端子１０ａと第１電極２００ａとをはんだ３００を挟んで溶着する。また、シャント抵抗器１００の第２端子１０ｂと第２電極２００ｂとをはんだ３００を挟んで溶着する。このとき、シャント抵抗器１００のｕ方向が、第１電極２００ａと第２電極２００ｂの並び方向に一致するように調整されるが、図４に示すように、回転ずれを生じることがある。なお、図４では、説明の簡便性を考慮して、回転ずれの程度を大きく図示している。
　次いで、ボンディング工程を実施する。ボンディング工程は、ボンディングワイヤ３０をシャント抵抗器１００に接続する工程である。ボンディング工程は、原点決定工程と、仮想線分検出工程と、回転角度差決定工程と、ボンディング座標決定工程と、ワイヤ接続工程と、を有している。
　まず、図３を参照して、シャント抵抗器１００に回転方向のずれが存在しない場合について説明する。
　撮像装置は、撮像装置に固定されたグローバル座標系のｘ方向が、第１電極２００ａと第２電極２００ｂの並び方向に一致するように設置されている。つまり、撮像された画像において、ｘ方向に沿って第１電極２００ａと第２電極２００ｂとが並んでいる。
　ボンディング工程では、最初に原点決定工程を実行する。撮像装置は、マーク４０ａ，４０ｂを含むかたちで、溶着されたシャント抵抗器１００を撮像する。撮像装置はマーク４０ａ，４０ｂに起因するエッジを検出する。第１マーク４０ａおよび第２マーク４０ｂのエッジの検出は、上述のように、マーク４０ａ，４０ｂが形成された部分と、形成されていない部分とのコントラスト差をキャニー法や二次微分法によりエッジとして検出することによって行われる。撮像装置は、２つのマーク４０ａ，４０ｂのうち、一方のマークが位置する座標を、グローバル座標系における原点に定める。本実施形態では、図３に示すように、例えば第１マーク４０ａを原点に定める。
　その後、プログラムの構成上、仮想線分検出工程および回転角度差決定工程を実行するが、本例のようにシャント抵抗器１００に回転方向のずれが全くないときには、仮想線分検出工程と回転角度差決定工程を経て得られる角度差θはゼロ度であり、ボンディング位置の角度補正は実質的に行われない。つまり、本例では両工程に実効的な意味がないので、これら工程の詳細は後述する。
　次いで、ボンディング座標決定工程を実行する。撮像装置は、決定された原点に対して、相対的に固定された座標をボンディングワイヤ３０をボンディングする位置として決定する。具体的には、例えば、原点となる第１マーク４０ａの座標に対して、ｙ方向に所定の距離だけ離れた座標を、第１ワイヤ３０ａのボンディング座標Ａ０（ｘａ０，ｙａ０）とする。また、原点となる第１マーク４０ａの座標に対して、ｘ方向およびｙ方向に所定の距離だけ離れた座標を、第２ワイヤ３０ｂのボンディング座標Ｂ０（ｘｂ０，ｙｂ０）とする。この座標は予め適切な位置として設定された座標であり、シャント抵抗器１００に回転方向のずれが全くない条件においては一意に決まる。この座標は、第１マーク４０ａを原点としているので、シャント抵抗器１００が並進方向にずれを生じても、ボンディング位置がシャント抵抗器１００に対してずれることはない。すなわち、並進方向のずれは、ボンディング座標決定工程において吸収される。以降、シャント抵抗器１００に回転方向のずれが全くないときのボンディング座標を、添字０を付して、一般的に（ｘ０，ｙ０）と示すことがある。
　次いで、ワイヤ接続工程を実行する。撮像装置により決定されたボンディング座標の情報に基づいて、ボンダがボンディングワイヤ３０をシャント抵抗器１００に接続する。具体的には、ボンダは、第１ワイヤをボンディング座標Ａ０（ｘａ０，ｙａ０）に接続し、第２ワイヤ３０ｂをボンディング座標Ｂ０（ｘｂ０，ｙｂ０）に接続する。これにより、ボンディング工程を終了する。
　次に、図３および図４を参照して、シャント抵抗器１００に回転方向のずれが存在する場合について説明する。
　最初に原点決定工程を実行する。原点決定工程については回転方向のずれがない場合と同一であり、例えば、図４に示すように、第１マーク４０ａを原点に定める。
　その後、仮想線分検出工程を実行する。撮像装置は、第１マーク４０ａと第２マーク４０ｂをそれぞれ示す２つの異なる座標を通る直線を、仮想線分Ｌとして検出する。仮想線分Ｌが検出された状態とは、例えば、グローバル座標系における仮想線分Ｌの直線の方程式が決定した状態を示している。なお、図３には、シャント抵抗器１００に回転方向のずれがない場合の仮想線分Ｌ０を図示している。
　次いで、回転角度差決定工程を実行する。撮像装置は、図４に示すように、仮想線分Ｌとグローバル座標系におけるｘ方向との角度差θ１を算出する。角度差θ１の算出については、仮想線分Ｌの直線の傾きの逆正接を求める等、一般的な方法を用いればよく。ここでは詳しい説明を割愛する。なお、シャント抵抗器を撮影する撮像装置に固定された二次元直交座標系の一軸、とは、本実施形態においてはｘ方向に相当する。
　ところで、シャント抵抗器１００に回転方向のずれがない場合の角度差θ０は、図３に示すように、仮想線分Ｌ０とｘ方向との角度差である。この角度差θ０は、２点のマーク４０ａ，４０ｂの形成位置が定まっていれば一意に決まるものであり、予め撮像装置に記憶されて回転方向のずれの補正に用いられる。
　すなわち、撮像装置は、θ０－θ１（＝θ）を演算して、シャント抵抗器１００の回転方向のずれの角度差θを決定する。前記シャント抵抗器に固定された前記仮想線分と予め規定された直線、とは、それぞれ仮想線分Ｌと仮想線分Ｌ０に相当し、その角度差がθである。
　次いで、ボンディング座標決定工程を実行する。まず、撮像装置は、原点の座標に基づいて、回転方向のずれが存在しない場合のボンディング座標を演算する。すなわち、撮像装置は、回転補正前のボンディング座標Ａ０（ｘａ０，ｙａ０）および回転補正前のボンディング座標Ｂ０（ｘｂ０，ｙｂ０）を演算する。回転補正前の座標の演算は、回転方向のずれが存在しない場合の演算と同一である。
　その後、回転補正前のボンディング座標Ａ０およびＢ０を、原点を中心としてθだけ回転した座標Ａ（ｘａ，ｙａ）およびＢ（ｘｂ，ｙｂ）を、補正後座標として決定する。これにより、シャント抵抗器１００が意図せず回転した状態で溶着された場合でも、回転方向のずれが存在しない場合のボンディング位置と同等の位置にボンディングワイヤ３０をボンディングすることができる。
　なお、上記した方法によらず、シャント抵抗器１００に回転方向のずれが全くないときのボンディング座標（ｘ０，ｙ０）に対して、原点を中心として角度差θだけ回転した座標にボンディングするように補正できればよく、補正後のボンディング座標（ｘ，ｙ）と、補正前のボンディング座標（ｘ０，ｙ０）が、数式１の関係を満たせば良い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　次に、本実施形態にかかるシャント抵抗器１００を採用することによる作用効果について説明する。
　シャント抵抗器１００は、撮像装置で検出可能な２点のマーク４０ａ，４０ｂを有している。そして、この２点から、グローバル座標系において直線の方程式を定義することができる。すなわち、シャント抵抗器１００は、仮想線分Ｌを定義可能なマーク４０ａ，４０ｂを有している。このため、シャント抵抗器１００の回転方向のずれの角度である角度差θを算出することができる。そして、この角度差θを用いて、ボンディングワイヤ３０のボンディング座標を補正することができる。
　また、本実施形態におけるマーク４０ａ，４０ｂは、ボンディングワイヤ３０がボンディングされる面と同一の面である、架橋部２０のうち主部２１に形成されている。このため、角度差θを演算する際の面と、ワイヤボンディングを行う面とがｗ方向で一致するので、視差によるボンディングミスを抑制することができる。
　さらに、２点のマーク４０ａ，４０ｂは、抵抗体２３を挟む位置に形成されている。具体的には、第１マーク４０ａは第１主部２１ａに形成され、第２マーク４０ｂは第２主部２１ｂに形成されている。このため、マーク４０ａ，４０ｂとしての孔部を穿つ際に、シャント抵抗器１００に加えられる衝撃や応力を偏在させることないので、シャント抵抗器１００のマーク形成に係る変形を抑制することができる。
　（第２実施形態）
　第１実施形態では、仮想線分Ｌの定義に、２つの点状のマーク４０ａ，４０ｂを用いる例について説明したが、マークは点状でなくても良い。例えば、図５に示すように、１つの帯状のマーク４１であっても良い。帯状とは、それぞれ２つの長辺と短辺とにより形成される。長辺または短辺が直線部に相当する。
　マーク４１として帯状の形態を採用する場合、例えば長辺として認識される辺に沿う直線を仮想線分Ｌとして定義する。また、長辺の端点のうち一方の点を原点４１ａとして定義する。これにより、第１実施形態と同様に、シャント抵抗器１００の回転方向のずれを補正してボンディングワイヤを接続することができる。
　なお、マークは第１実施形態のような点状、あるいは上記の帯状に限定されることはない。例えば図６に示すように、マーク４２は十字状であっても良い。十字状の孔部では、その輪郭として、１２本の直線部を含んでいる。マーク４２として十字状の形態を採用する場合、例えば任意の辺沿う直線を仮想線分Ｌとして定義する。また、仮想線分Ｌを通る辺の端点のうち一方の点を原点４２ａとして定義する。これにより、第１実施形態と同様に、シャント抵抗器１００の回転方向のずれを補正してボンディングワイヤを接続することができる。
　（その他の実施形態）
　以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
　上記した第１実施形態では、２点のマーク４０ａ，４０ｂが、抵抗体２３を挟んで、それぞれ第１主部２１ａと第２主部２１ｂに形成される例を示したが、２点のマーク４０ａ，４０ｂが２点とも第１主部２１ａに形成されても良いし、２点とも第２主部２１ｂに形成されても良い。
　また、上記した各実施形態では、マーク４０ａ，４０ｂ，４１，４２がボンディングワイヤ３０の接続面と同一の主部２１に形成される例を示したが、接続部１０に形成されても良い。仲介部２２は、撮像装置の撮像面に対してｚ方向に傾斜して形成されることがあるため、マーク４０ａ，４０ｂ，４１，４２の形成面としては好ましいとは言えないものの、仲介部２２にマーク４０ａ，４０ｂ，４１，４２が形成されることは妨げない。
　また、上記した各実施形態では、マーク４０ａ，４０ｂ，４１，４２を孔部として形成する例について説明したが、必ずしも孔が穿たれている必要はなく、ｗ方向に突起して凸状に形成されていても良いし、レーザによる印字によって描画されても良いし、レジスト膜を塗布してエッジ辺を形成しても良い。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (10)

  1. 　二つの電極（２００）に電気的にそれぞれ接続される一対の接続部（１０）と、
    　抵抗体（２３）を有し、一方の前記接続部から他方の前記接続部へ延設され、前記一対の接続部の間を架橋する架橋部（２０）と、
    　マーク（４０ａ，４０ｂ，４１，４２）と、を備えたシャント抵抗器であって、
    　前記抵抗体は、予め抵抗率が設定されており、
    　前記シャント抵抗器は、ボンディングワイヤ（３０）が接続されるように構成され、
    　前記ボンディングワイヤは、前記二つの電極の間を架橋して、前記抵抗体による電圧降下を検出することにより前記二つの電極の間に流れる電流の電流値を検出するように構成され、
    　前記ボンディングワイヤが接続される一面を正面視した場合に、前記マークによって、仮想線分（Ｌ）が定義可能であるシャント抵抗器。
  2. 　前記マークは、前記ボンディングワイヤの接続位置を補正するために設けられている請求項１に記載のシャント抵抗器
  3. 　前記マークは前記ボンディングワイヤが接続される面と同一の面に形成される請求項２に記載のシャント抵抗器。
  4. 　前記ボンディングワイヤは前記架橋部にボンディングされ、前記マークは前記架橋部に形成される請求項３に記載のシャント抵抗器。
  5. 　前記マーク（４０ａ，４０ｂ）は点状であり、撮影時に少なくとも２点が検出可能にされ、前記少なくとも２点を結ぶ直線により前記仮想線分が定義される請求項１～４のいずれか１項に記載のシャント抵抗器。
  6. 　前記仮想線分を定義する前記少なくとも２点の前記マークは、前記抵抗体を挟む位置に形成される請求項５に記載のシャント抵抗器。
  7. 　前記マーク（４１，４２）は直線部を含む形状をなし、前記直線部に沿うエッジにより前記仮想線分が定義される請求項１～４のいずれか１項に記載のシャント抵抗器。
  8. 　前記マーク（４１）は帯状であり、前記直線部としての帯の長手方向に沿うエッジにより前記仮想線分が定義される請求項７に記載のシャント抵抗器。
  9. 　前記マークは孔部である請求項１～８のいずれか１項に記載のシャント抵抗器。
  10. 　シャント抵抗器に固定された仮想線分（Ｌ）と、予め規定された直線との角度差（θ）を検出することと、
    　前記角度差（θ）に応じてボンディングワイヤ（３０）の接続位置を補正すること、を備え、
    　前記シャント抵抗器は、
    　　前記二つの電極に電気的に接続される一対の接続部（１０）と、
    　　抵抗体（２３）を含み、一方の前記接続部から他方の前記接続部へ延設され、前記一対の接続部の間を架橋する架橋部（２０）と、
    　　マーク（４０ａ，４０ｂ，４１，４２）と、を有し、
    　前記抵抗体は、予め抵抗率が設定されており、
    　前記シャント抵抗器は、前記ボンディングワイヤが接続されるように構成され、
    　前記ボンディングワイヤは、前記二つの電極の間を架橋して、前記抵抗体による電圧降下を検出することにより前記二つの電極の間に流れる電流の電流値を検出するように構成され、
    　前記ボンディングワイヤが接続される一面を正面視した場合に、前記マークによって、前記仮想線分が定義可能であるシャント抵抗器の実装方法。
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