DE3639392A1

DE3639392A1 - Keramische elektronikbauelemente

Info

Publication number: DE3639392A1
Application number: DE19863639392
Authority: DE
Inventors: Toshikazu Kato; Koichi Nitta
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1985-11-29
Filing date: 1986-11-18
Publication date: 1987-06-04
Also published as: US4746895A; GB2183926A; JPS62128514A; GB2183926B; GB8627564D0; FR2591022B1; FR2591022A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektronische Bauelemente aus keramischem Material und insbesondere ein im wesentlichen längliches keramisches Elektronikbauteil, wie zum Beispiel einen Kondensator oder einen Widerstand der Bauart, bei der an jedem Ende eine Metallkappe be festigt ist.

Keramische Elektronikbauteile von im wesentlichen länglicher Formgebung zum Beispiel zylindrische keramische Elektonik bauteile, an deren entgegengesetzten Enden je eine Metall kappe befestigt ist, werden seit langem benutzt und sind im Stand der Technik gut bekannt. Fig. 1 zeigt als Bei spiel einen bekannten Widerstand mit einem im wesentlichen zylindrischen keramischen Körper 1, auf dessen Umfangs fläche eine Widerstandsschicht 2 aufgebracht ist, und an dessen entgegengesetzten Enden Metallkappen 3 und 4 be festigt sind. Die so befestigten Metallkappen 3 und 4 sind elektrisch mit den entgegengesetzten Enden der Wider standsschicht 2 über entsprechende Anschlußelektroden (nicht dargestellt) verbunden; die Anordnung ist rund herum mit einem Harzüberzug 5 abgedeckt, der nur die Widerstandsschicht 2 von der Außenseite abschirmt, während die Metallkappen 3 und 4 im wesentlichen zu der Außenseite hin freiliegen. Die Metallkappen 3 und 4 dienen als An schlüsse für den zylindrischen Chipwiderstand, und über die Metallkappen 3 und 4 kann ein elektrischer Widerstand erhalten werden.

Bei der Herstellung des zylindrischen Widerstandes der Bauart gemäß Fig. 1 wird, um ein mögliches Absplittern oder -brechen, das an der Umfangskante an jedem Ende des keramischen Körpers 1 auftreten kann, die Umfangskante 1 a an jedem Ende des keramischen Körpers 1, wie in Fig. 2 dargestellt ist, mit einem vorgegebenen Radius R ₁ abgerundet. In gleicher Weise sind die inneren Kanten 3 a und 4 a in jeder der Metallkappen 3 und 4 auf einen vorgegeben Radius R ₂ abgerundet. Entsprechend dem Stand der Technik ist der Krümmungsradius R ₁ der Umfangskante 1 a an jedem Ende des keramischen Körpers 1 kleiner als der Krümmungsradius R ₂ an der inneren Kante 3 a bzw. 4 a jeder Metallkappe 3 bzw. 4, obwohl in Fig. 2 und auch in Fig. 3 nur ein Ende des kera mischen Körpers 1 und seine Metallkappe 3 dargestellt ist.

Wenn die Metallkappe 3 bzw. 4 an dem entsprechenden Ende des Keramikkörpers 1 befestigt wird oder ist, und wenn die Metallkappe 3 durch Anwendung einer äußeren Druckkraft A ₁, die im wesentlichen axial zu dem keramischen Körper 1 wirkt, in Richtung auf den keramischen Körper 1 geschoben wird, wird die Umfangskante 1 a des Endes des Keramikkörpers 1 in Kontakt mit einer Innenwandung der befestigten Metallkappe 3 gebracht, so daß, da der Krümmungsradius R ₁ kleiner ist als der Krümmungsradius R ₂, ein zylindrischer Wandungsbereich der Metallkappe 3 radial nach außen übersteht wie es durch den Pfeil A ₂ ange deutet ist und am besten aus Fig. 3 zu ersehen ist. Auf grund dessen tritt bei dem bekannten Widerstand das Pro blem auf, das eine oder beide Metallkappen 3 und 4 nicht fest an den entsprechenden Enden des Keramikkörpers 1 an gebracht werden können, und sie deshalb leicht von ihm getrennt werden können.

Es ist dementsprechend eine wesentliche Aufgabe der vor liegenden Erfindung ein verbessertes keramisches Elek tronikbauelement mit einem im wesentlichen länglichen Keramikkörper zu schaffen, dessen Enden mit fest ange brachten Endkappen versehen sind.

Zu diesem Zweck ist die vorliegende Erfindung dadurch charakterisiert, daß der Krümmungsradius an der Umfangs kante an jedem Ende des Keramikkörpers größer ausgeführt ist, als der an der Innenkante jeder Endkappe. Dieses Merk mal ermöglicht es jeden möglichen Kontakt der abge rundeten Umfangskanten an den entgegengesetzten Enden des keramischen Körpers mit den Innenwandungen der ent sprechenden Endkappen zu vermeiden, und so das mögliche Überstehen der Umfangsbereiche jeder der Endkappen zu verhindern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht, da kein Kontakt zwischen den abgerundeten Kanten der Enden des Keramik körpers und den inneren Wandungen der entsprechenden End kappen auftritt, keine Möglichkeit, daß während der Be festigung jeder Endkappe die Endkappe an ihrer Öffnung nach außen gebogen wird, und deshalb kann jede Endkappe fest an den zugeordneten Enden des im wesentlichen länglichen Keramikkörpers befestigt werden. Entsprechend der vorliegenden Erfindung besteht weiterhin keine Möglichkeit, daß eine oder beide Endkappen von dem Keramikkörper während der Handhabung des keramischen Elektronikbauelementes gelöst werden kann. Des weiteren kann das keramische Elektronikbauelement gemäß der vor liegenden Erfindung mit den geplanten Abmessungen ge fertigt werden.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeich nungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung des bekannten Keramikwiderstandes,

Fig. 2 eine vergrößerte Längsschnittdarstellung eines Endbereiches des Keramikwiderstandes gemäß Fig. 1, vor der Befestigung der Metallkappe,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, wobei die Metallkappe befestigt dargestellt ist,

Fig. 4 bis 6 in Fig. 1 bis 3 entsprechenden Darstellungen einen Keramikwiderstand gemäß einer ersten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung,

Fig. 7 in einer der Fig. 3 entsprechenden Darstellung eine modi fizierte Version der Ausführungsform gemäß den Fig. 4 bis 6, und

Fig. 8 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines im wesentlichen länglichen Chipkondensators ge mäß der vorliegenden Erfindung.

In den beigefügten Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen.

Bezugnehmend auf die Fig. 4 bis 6, und am besten zu erkennen in Fig. 5, ist jedes Ende des massiven zylindri schen Keramikkörpers 1, dessen Umfangsfläche mit einer Widerstandsschicht 2 belegt ist, mit einer abgerundeten Umfangskante 1 a versehen, die einen vorgegebenen Krüm mungsradius R ₁₁ aufweist. Andererseits ist jede der Metallkappen 3 bzw. 4, die an den entsprechenden Enden des zylindrischen Keramikkörpers 1 befestigt werden können, mit einer abgerundeten Innenkante 3 a bzw. 4 a versehen, die einen vorgegebenen Krümmungsradius R ₁₂ aufweist. Der Krümmungsradius R ₁₁ ist, gemäß der vorliegenden Er findung, größer ausgewählt, als der Krümmungsradius R ₁₂, d. h. R ₁₁ < R ₁₂.

Es ist einsichtig, und am besten aus Fig. 6 zu ersehen, daß durch diese Gestaltung bei der Befestigung der Metall kappe 3 bzw. 4 am Ende des Keramikkörpers 1 durch die Anwendung einer externen Druckkraft A ₃, die in axialer Richtung des Keramikkörpers 1 wirkt, kein Kontakt zwischen der abgerundeten Kante 1 a und der entsprechenden abge rundeten Innenkante 3 a bzw. 4 a auftritt, sondern daß auf grund der ausgewählten Relation R ₁₁ < R ₁₂ eine Lücke g ₀ zwischen ihnen ausgebildet wird. Aufgrund dessen führt die fortgesetzte Anwendung der externen Druckkraft A ₃ nicht zu einer radialen Aufweitung des Umfangsbereichs der Metall kappe 3 bzw. 4, wie es bei dem bekannten Widerstand, der in den Fig. 1 bis 3 dargestellt und mit Bezug auf die Figuren beschrieben wurde, auftritt.

Auf diese Weise ist es klar, daß die Metallkappe 3 bzw. 4 gemäß der vorliegenden Erfindung fest an dem entsprech enden Ende des Keramikkörpers 1 befestigt werden kann.

Die dauerhaftere Befestigung der Metallkappe 3 bzw. 4 an dem entsprechenden Ende des Keramikkörpers 1 kann vor teilhaft erreicht werden, wenn, wie am besten in Fig. 7 dargestellt, der Umfangsbereich der Metallkappe 3 bzw. 4 mit einem ringförmigen Vorsprung 3 b, der sich radial in die entsprechende Metallkappe 3 bzw. 4 erstreckt, versehen ist.

Zur Verwendung des Chipwiderstandes kann die Verdrahtung direkt an die Metallkappen 3 und 4 angelötet werden. Alternativ, wie in Fig. 7 dargestellt, kann jede Metall kappe 3 bzw. 4 einen Anschlußdraht 6 aufweisen, der an den mittleren Bereich der Endwandung der Metallkappe 3 bzw. 4 angelötet ist, so daß der Anschlußdraht 6 mit externen Schaltungen verbunden werden kann.

Die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf einen im wesentlichen zylindrischen Chipkondensator wird im fol genden mit Bezug auf Fig. 8 beschrieben.

Der in Fig. 8 dargestellte Chipkondensator weist einen röhrenförmigen Keramikkörper 13 auf, dessen innere und äußere Umfangsfläche mit inneren bzw. äußeren Elektroden schichten 11 und 12 belegt ist, und an dessen entge gengesetzten Enden Metallkappen 14 und 15 befestigt sind. Die inneren und die äußeren Elektrodenschichten 11 bzw.12 sind von einander durch eine Lücke g ₁, die auf einem Bereich der äußeren Umfangsfläche in der Nähe des einen Endes des Keramikkörpers 13 ausgebildet ist, und durch eine weitere Lücke g ₂, die an einer Endfläche am anderen Ende des Keramikkörpers 13 so ausgebildet ist, daß sie sich zum Teil auf seine innere Umfangsfläche an diesem Ende erstreckt, getrennt. Die innere und die äußere Elektrodenschicht 11 bzw. 12 stehen einander gegenüber, wobei sich der Keramikkörper 13 zwischen ihnen befindet, und eine statische Kapazität kann über die Metallkappen 14 und 15 erhalten werden. Wie im Fall des Chipwiderstandes im vorigen Ausführungsbeispiel sind die Elektrodenschichten 11 und 12 und die Metallkappen 14 und 15 von einem Harzüberzug 16 bedeckt, wobei ein Teil der Metallkappen 14 und 15 nach außen hin freiliegt.

Auch bei dem in Fig. 8 dargestellten und mit Bezug auf diese Figur beschriebenen Chipkondensator ist die äußere Umfangskante 13 a an jedem Ende des Keramikkörpers 13 ab gerundet, und hat einen Krümmungsradius R ₁₂ und anderer seits sind Innenkanten 14 a bzw. 15 a der Metallkappen 14 und 15 abgerundet und haben einen Krümmungsradius R ₂₂, wobei der Krümmungsradius R ₂₁ größer ausgewählt ist als der Krümmungsradius R ₂₂, d. h. R ₂₁ < R ₂₂. Aufgrund dessen zeigt der in Fig. 8 dargestellte Chipkondensator die gleichen Vorteile wie der in den Fig. 4 bis 6 dargestellte Chipwiderstand.

Obwohl in der Beschreibung als Beispiel auf einen Wider stand und auf einen Kondensator Bezug genommen wurde, kann die vorliegende Erfindung auf jedes andere elektro nische Bauelement bei dem keramisches Material verwendet wird, angewendet werden.

Claims

1. Keramisches Elektonikbauelement mit einem im wesent lichen länglichen Keramikkörper und an jedem Ende des Keramikkörpers befestigten Metallkappen, wobei jedes Ende des Keramikkörpers eine mit einem ersten Krümmungsradius abgerundete Umfangskante und jede Metallkappe eine mit einem vorgegebenen zweiten Krümmungsradius abgerundete Innenkante aufweist, dadurch gekenn zeichnet, daß der erste Krümmungsradius größer als der zweite Krümmungsradius ist.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Keramikkörper ein massiver, im wesentlichen zylindrischer Keramikkörper ist.

3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Keramikkörper ein röhrenför miger Keramikkörper ist und die Umfangskante die äußere Umfangskante ist.