JP2003229304A - 電子部品、可変抵抗器およびその製造方法 - Google Patents
電子部品、可変抵抗器およびその製造方法Info
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Abstract
フェニレンサルファイドや液晶ポリマーからなる樹脂部
材を備えた電子部品、可変抵抗器およびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 可変抵抗器21は、基板8と、固定側端
子9,10と、可変側端子11と、摺動子12と、抵抗
体13とで構成されている。基板8は、ポリフェニレン
サルファイド(以下、PPSと記す)樹脂や液晶ポリマ
ー(以下、LCPと記す)樹脂からなる。PPS樹脂基
板8やLCP樹脂基板8は、抵抗体13の配設前の工
程、あるいは、配設後の工程のいずれかの工程で、熱処
理、いわゆるアニール処理が行なわれる。PPS樹脂基
板8の場合、アニール処理は、250℃より高くかつ2
75℃以下の温度で行なわれる。LCP樹脂基板8の場
合、アニール処理は、260℃以上340℃以下の温度
で行なわれる。
Description
抗器およびその製造方法に関する。
子や可変側端子をインサートモールドした基板と、基板
上に設けた円弧状の抵抗体と、抵抗体上を摺動する摺動
接点を有した摺動子とで構成されている。ここに、基板
は、通常、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂
からなる。PPS樹脂は、高温耐熱性に優れ、安価だか
らである。
をプリント基板等にはんだ付けする際、最近は、環境問
題から、鉛を含有しないはんだ(鉛フリーはんだ)の使
用が進んでいる。このため、はんだ付け温度が、従来の
約230℃(Sn−Pbはんだの場合)から約240℃
〜260℃に上昇してきている。
0℃〜260℃の高温でリフローはんだ付けすると、図
4に示すように、基板1の軟化および摺動接点7の接点
圧によって、摺動接点7と接している膜状の抵抗体6の
下部の基板部分1aが凹み、それに倣って摺動接点7と
接している抵抗体6の部分6aも凹んでしまうことがあ
った。このような状態になると、抵抗体6の電気導通性
の劣化あるいは摺動接点7との接触抵抗の増大により摺
動雑音が大きくなってしまい、電気特性上要求される摺
動雑音許容範囲(例えば公称抵抗値の3%以下)を満足
できない。具体的には、従来の可変抵抗器において、ピ
ーク温度260℃のリフローはんだ付け(2回リフロ
ー)後の抵抗体6表面の凹み深さは28μmであり、摺
動雑音は3.3%である。
けしても、軟化しにくいポリフェニレンサルファイドや
液晶ポリマーからなる樹脂部材を備えた電子部品、可変
抵抗器およびその製造方法を提供することにある。
成するため、本発明に係る電子部品は、電気機能素子
と、ポリフェニレンサルファイドや液晶ポリマーからな
る樹脂部材とを備えた電子部品であって、樹脂部材がポ
リフェニレンサルファイドからなる場合は、250℃よ
り高くかつ275℃以下の温度でアニール処理する。ま
た、樹脂部材が液晶ポリマーからなる場合は、260℃
以上340℃以下の温度でアニール処理する。
ェニレンサルファイドや液晶ポリマーからなる樹脂部材
と、樹脂部材の表面に設けられた抵抗体と、抵抗体上を
摺動する摺動接点を有する摺動子とを備え、樹脂部材が
ポリフェニレンサルファイドからなる場合は、250℃
より高くかつ275℃以下の温度でアニール処理する。
また、樹脂部材が液晶ポリマーからなる場合は、260
℃以上340℃以下の温度でアニール処理する。
脂部材を250℃より高くかつ275℃以下の温度でア
ニール処理すると、ポリフェニレンサルファイド樹脂の
結晶化度が高くなり、ポリフェニレンサルファイドの一
部架橋反応によって3次元構造が形成される。従って、
ポリフェニレンサルファイド樹脂部材の高温耐熱性が向
上する。
260℃以上340℃以下の温度でアニール処理する
と、液晶ポリマー樹脂の結晶化度が高くなり、液晶ポリ
マー樹脂の結晶構造が成形時の六方晶から斜方晶に転移
する。従って、液晶ポリマー樹脂部材の高温耐熱性が向
上する。
の高温でリフローはんだ付けしても、ポリフェニレンサ
ルファイドや液晶ポリマーからなる樹脂部材が軟化しに
くく、摺動接点と接している抵抗体も凹みにくい。この
とき、ポリフェニレンサルファイドや液晶ポリマーから
なる樹脂部材のアニール処理と、抵抗体の焼成とを同時
に行えば、生産性が良くなる。
変抵抗器およびその製造方法の実施形態について添付図
面を参照して説明する。
抵抗器21の平面図であり、図2はその垂直断面図であ
る。可変抵抗器21は、基板8と、該基板8に設けられ
た固定側端子9,10と、可変側端子11と、摺動子1
2と、抵抗体13とで構成されている。
10及び可変側端子11がインサートモールドされてい
る。基板8の上面には、固定側端子9,10の一端部9
a,10aが露出している。また、固定側端子9,10
及び可変側端子11のプリント基板等への半田付け部で
ある他端部は基板8の端面から突出し、基板8の端面か
ら底面の一部に跨って折り曲げられている。
は、導電性の良好な金属、例えば、銅合金からなり、他
端部の表面には下層にニッケルまたはニッケル合金(例
えばNi−Co合金)のめっき、および上層に金めっき
の表面処理が施されている。
された貫通穴8a内に位置する部分には、摺動子12と
係合させてかしめることにより摺動子12を基板8上に
回転可能に保持するためのはとめ部11aが形成されて
いる。基板8の上面には、図3に示すように、固定側端
子9,10の一端部9a,10aを覆うように、カーボ
ンからなる円弧状の膜状抵抗体13が塗付され、焼き付
けられている。なお、図3は可変側端子11のはとめ部
11aをかしめる前の図である。
とにより、可変抵抗器21が形成される。すなわち、可
変抵抗器21は、可変側端子11のはとめ部11aをか
しめることにより、摺動子12を基板8上に回転可能に
取付けられているものである。この可変抵抗器21は、
摺動子12の頭部に形成した十字形状のドライバ溝15
にドライバの先を挿入して、摺動子12を回転させ、摺
動接点14を抵抗体13上の所定の位置に摺動させるこ
とにより、抵抗値の調整が行われる。
ァイド(以下、PPSと記す)樹脂からなる。PPS樹
脂基板8は、抵抗体13の配設前の工程、あるいは、配
設後の工程のいずれかの工程で、熱処理、いわゆるアニ
ール処理が行なわれる。アニール処理は、250℃より
高くかつ275℃以下の温度で、好ましくは、酸素が存
在する雰囲気中で行なわれる。抵抗体13の配設後にア
ニール処理を行なう場合、抵抗体13の焼成温度条件が
PPS樹脂基板8のアニール処理温度の範囲内にあれ
ば、抵抗体13の焼成と同時にPPS樹脂基板8のアニ
ール処理を行なってもよい。抵抗体13の焼成温度条件
がPPS樹脂基板8のアニール処理温度の範囲外であれ
ば、抵抗体13の焼成工程とは独立した工程でPPS樹
脂基板8のアニール処理を行なう。
℃より高くかつ275℃以下の温度でアニール処理する
ことにより、PPS樹脂には次の(A)〜(C)に示す
反応が並行して起きる。このうち、(A)の酸化反応と
(B)の熱硬化反応が、主たる架橋反応であり、PPS
樹脂の3次元構造を形成させる。
り高くかつ275℃以下の温度でアニール処理すること
により、PPS樹脂基板8の素材であるPPS樹脂の結
晶化度を高めることができ、PPS樹脂の一部架橋反応
によって3次元構造を形成させることができるので、P
PS樹脂基板8の耐熱性を向上させることができる。
とアニール時間を種々変化させたときの、ピーク温度2
60℃のリフローはんだ付け(2回リフロー)後の抵抗
体13表面の凹み深さを測定した結果を示す表である。
表2は、摺動雑音を測定した結果を示す表である。表1
や表2より、例えば、275℃の温度で15分間のアニ
ール処理を行った場合、抵抗体13表面の凹み深さは8
μmに抑えられ、それに伴い摺動雑音は0.6%まで改
善できたことがわかる。また、表1および表2に示すよ
うに、アニール温度が高いほど短いアニール処理時間で
効果が現れる。従って、製造コスト面からは、最も高温
である275℃の温度で15分間のアニール処理が好ま
しい。
図3に示した第1実施形態の可変抵抗器21において、
基板8の材料として、PPS樹脂の代わりに液晶ポリマ
ー樹脂を用いた可変抵抗器について説明する。従って、
第2実施形態の可変抵抗器の構造は、図1〜図3に示し
た可変抵抗器21と同様であり、その詳細な説明は省略
する。
配設前の工程、あるいは、配設後の工程のいずれかの工
程で、熱処理、いわゆるアニール処理が行なわれる。ア
ニール処理は、260℃以上340℃以下の温度で行な
われる。抵抗体13の配設後にアニール処理を行なう場
合、抵抗体13の焼成温度条件が液晶ポリマー樹脂基板
8のアニール処理温度の範囲内にあれば、抵抗体13の
焼成と同時に液晶ポリマー樹脂基板8のアニール処理を
行なってもよい。抵抗体13の焼成温度条件が液晶ポリ
マー樹脂基板8のアニール処理温度の範囲外であれば、
抵抗体13の焼成工程とは独立した工程で液晶ポリマー
樹脂基板8のアニール処理を行なう。
260℃以上340℃以下の温度でアニール処理するこ
とにより、液晶ポリマー樹脂基板8の素材である液晶ポ
リマー樹脂の結晶化度を高めることができ、液晶ポリマ
ー樹脂の結晶構造を成形時の六方晶から斜方晶に転移さ
せることができるので、液晶ポリマー樹脂基板8の耐熱
性を向上させることができる。
も分子の絡み合いが少なく、溶融粘度のせん断速度依存
性が大きいため、薄肉流動性に優れているという特長が
ある。さらに、耐熱性もPPS樹脂より高く、PPS樹
脂の融点が約280℃であるのに対して、液晶ポリマー
樹脂のI型では350℃以上のものもある。電子部品の
プリント基板へのはんだ付け方法が、はんだコテによる
場合、コテ先温度は350℃以上になるが、液晶ポリマ
ー樹脂部材の場合には、外観上変化が見られなかった。
ニール温度とアニール時間を種々変化させたときの、ピ
ーク温度260℃のリフローはんだ付け(2回リフロ
ー)後の抵抗体13表面の凹み深さを測定した結果を示
す表である。表3−2は、摺動雑音を測定した結果を示
す表である。なお、液晶ポリマー樹脂には、ポリプラス
チックス株式会社製の「S−135」(商品名)を使用
した。表3−1や表3−2より、例えば、285℃の温
度で30分間のアニール処理を行った場合、抵抗体13
表面の凹み深さは14μmに抑えられ、それに伴い摺動
雑音は0.6%まで改善できたことがわかる。また、表
3−1および表3−2に示すように、アニール温度が高
いほど短いアニール処理時間で効果が現れる。従って、
製造コスト面からは、285℃の温度で30分間のアニ
ール処理が好ましい。
施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で
種々に変更することができる。特に、前記実施形態は、
電子部品として、可変抵抗器を例にして説明したが、半
固定可変抵抗器などであってもよい。
によれば、ポリフェニレンサルファイドや液晶ポリマー
からなる樹脂部材の高温耐熱性を向上させることができ
る。可変抵抗器の場合は、240℃〜260℃の高温で
リフローはんだ付けしても、ポリフェニレンサルファイ
ドや液晶ポリマーからなる樹脂部材が軟化しにくく、摺
動接点と接している抵抗体も凹みにくい。この結果、摺
動雑音の小さい可変抵抗器を得ることができる。
面図。
面図。
断面図。
Claims (12)
- 【請求項1】 電気機能素子と、ポリフェニレンサルフ
ァイドからなる樹脂部材とを備えた電子部品において、 前記ポリフェニレンサルファイドからなる樹脂部材を、
250℃より高くかつ275℃以下の温度でアニール処
理したことを特徴とする電子部品。 - 【請求項2】 ポリフェニレンサルファイドからなる樹
脂部材と、 前記樹脂部材の表面に設けられた抵抗体と、 前記抵抗体上を摺動する摺動接点を有する摺動子とを備
え、 前記ポリフェニレンサルファイドからなる樹脂部材を、
250℃より高くかつ275℃以下の温度でアニール処
理したこと、 を特徴とする可変抵抗器。 - 【請求項3】 250℃より高くかつ275℃以下の温
度で、前記ポリフェニレンサルファイドからなる樹脂部
材をアニール処理するとともに、前記抵抗体を焼成した
ことを特徴とする請求項2に記載の可変抵抗器。 - 【請求項4】 電気機能素子と、液晶ポリマーからなる
樹脂部材とを備えた電子部品において、 前記液晶ポリマーからなる樹脂部材を、260℃以上3
40℃以下の温度でアニール処理したことを特徴とする
電子部品。 - 【請求項5】 液晶ポリマーからなる樹脂部材と、 前記樹脂部材の表面に設けられた抵抗体と、 前記抵抗体上を摺動する摺動接点を有する摺動子とを備
え、 前記液晶ポリマーからなる樹脂部材を、260℃以上3
40℃以下の温度でアニール処理したこと、 を特徴とする可変抵抗器。 - 【請求項6】 260℃以上340℃以下の温度で、前
記液晶ポリマーからなる樹脂部材をアニール処理すると
ともに、前記抵抗体を焼成したことを特徴とする請求項
5に記載の可変抵抗器。 - 【請求項7】 ポリフェニレンサルファイドからなる樹
脂部材を、250℃より高くかつ275℃以下の温度で
アニール処理する工程を備えたことを特徴とする電子部
品の製造方法。 - 【請求項8】 ポリフェニレンサルファイドからなる樹
脂部材の表面に抵抗体を設ける工程と、 前記ポリフェニレンサルファイドからなる樹脂部材を、
250℃より高くかつ275℃以下の温度でアニール処
理する工程と、 を備えたことを特徴とする可変抵抗器の製造方法。 - 【請求項9】 前記ポリフェニレンサルファイドからな
る樹脂部材の表面に抵抗体を塗布した後、前記ポリフェ
ニレンサルファイドからなる樹脂部材を250℃より高
くかつ275℃以下の温度でアニール処理すると同時
に、前記抵抗体を焼成することを特徴とする請求項8に
記載の可変抵抗器の製造方法。 - 【請求項10】 液晶ポリマーからなる樹脂部材を、2
60℃以上340℃以下の温度でアニール処理する工程
を備えたことを特徴とする電子部品の製造方法。 - 【請求項11】 液晶ポリマーからなる樹脂部材の表面
に抵抗体を設ける工程と、 前記液晶ポリマーからなる樹脂部材を、260℃以上3
40℃以下の温度でアニール処理する工程と、 を備えたことを特徴とする可変抵抗器の製造方法。 - 【請求項12】 前記液晶ポリマーからなる樹脂部材の
表面に抵抗体を塗布した後、前記液晶ポリマーからなる
樹脂部材を260℃以上340℃以下の温度でアニール
処理すると同時に、前記抵抗体を焼成することを特徴と
する請求項11に記載の可変抵抗器の製造方法。
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---|---|---|---|
JP2002277711A JP4096676B2 (ja) | 2001-11-30 | 2002-09-24 | 可変抵抗器およびその製造方法 |
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---|---|---|---|
JP2001366965 | 2001-11-30 | ||
JP2001-366965 | 2001-11-30 | ||
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- 2002-09-24 JP JP2002277711A patent/JP4096676B2/ja not_active Expired - Lifetime
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