JP2011134880A - 素子封止型電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ケースの開口部に効率よく容易に覆い板を挿入して取り付けることができ、これによって製造が容易に行える素子封止型電子部品の製造方法を提供する。
【解決手段】ヒューズ抵抗器本体１１と、ヒューズ抵抗器本体１１を収納する筒状のケース３１と、ケース３１の開口部３３内に挿入される覆い板４１を覆い板４１の外周から突出する連結部１３３を介して保持してなる覆い板連結体１３０とを用意する。ケース３１内にヒューズ抵抗器本体１１を収納するとともに、ケース３１の開口部３３を覆い板連結体１３０の覆い板４１にて覆い、さらにケース３１の開口部３３内に覆い板４１の部分を押し込むことで覆い板４１周囲の連結部１３３を切断しながら覆い板４１をケース３１の開口部３３内に取り付ける。
【選択図】図９

Description

本発明は、ヒューズ抵抗器やサージアブソーバや固定抵抗器等の、素子を筒状のケース内に収納してなる構造の素子封止型電子部品の製造方法に関するものである。

従来例えば、定格動作時には一般の抵抗器と同等に作用し、異常電流が流れたときには抵抗皮膜の発熱により速やかに溶断して電気回路を保護するヒューズ抵抗器が実用化されている。この種のヒューズ抵抗器は、例えば特許文献１に示すように、両端にキャップ（１７）を取り付けた棒状の抵抗体（１３）の両キャップ（１７）にそれぞれ引き出しリード線（２１）を取り付けたものを筒状のケース（３１）内に収納し、ケース（１３）の両端の開口（３３）を樹脂材（５１）で封止してなる構造を有している。特に特許文献１のヒューズ抵抗器は、ケース（３１）の両端の開口（３３）内に仕切り板（４１）を押し込み、その際仕切り板（４１）の中央に設けた孔（４３）に引き出しリード線（２１）を貫通させることで抵抗体（１３）をケース（３１）内の中心位置に位置決めし、押し込んだ仕切り板（４１）とケース（３１）の開口（３３）の間の空間に樹脂材（５１）を充填する構成となっている。このヒューズ抵抗器によれば、樹脂材（５１）が仕切り板（４１）よりもケース（３１）内部に侵入せず、従ってヒューズ抵抗器の抵抗体（１３）表面やキャップ（１７）表面に樹脂材（５１）が付着せず、これらのことからその溶断、断線が確実で、溶断時間も一定にできる。

特開平８−８８１０７号公報

しかしながら上記特許文献１に示すヒューズ抵抗器においては、例えばその図４に示すように、個品化した仕切り板（４１）を１枚ずつケース（３１）内に挿入していたので、挿入作業が煩雑であった。特にヒューズ抵抗器が小型化されればされるほど、仕切り板（４１）やこれを挿入するケース（３１）の開口（３３）が小さくなり、この問題は大きくなる。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、ケースの開口部に効率よく容易に覆い板（仕切り板）を挿入して取り付けることができ、これによって製造が容易に行える素子封止型電子部品の製造方法を提供することにある。

本願請求項１に記載の発明は、電気的機能を有する素子と、前記素子を収納する筒状のケースと、前記ケースの開口部内に挿入される覆い板を覆い板の外周から突出する連結部を介して保持してなる覆い板連結体とを用意し、前記ケース内に素子を収納するとともに、前記ケースの開口部を前記覆い板連結体の覆い板にて覆い、さらに覆い板周囲の連結部を切断しながら覆い板をケースの開口部内に取り付けることを特徴とする素子封止型電子部品の製造方法にある。

本願請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の素子封止型電子部品の製造方法において、前記ケースの開口部内に挿入される突出部を有する覆い板連結体載置治具を用意し、前記覆い板連結体載置治具の突出部の表面に前記覆い板が当接するように覆い板連結体を設置し、前記覆い板の前記突出部が当接している反対側の表面にケースの開口部を配置することでケースの開口部を覆い板にて覆い、さらに前記突出部によって覆い板周囲の連結部を切断しながら覆い板をケースの開口部内に取り付けることを特徴とする素子封止型電子部品の製造方法にある。

本願請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の素子封止型電子部品の製造方法において、前記素子はその両端にリード線が接続されていて、両リード線は前記覆い板によってケース両端の開口部を覆った際に覆い板に設けた挿通孔を貫通してケースの外部に突出し、さらに前記ケースの開口部内に覆い板を取り付けた後に、前記ケースの開口部と覆い板の間に封止材を充填したことを特徴とする素子封止型電子部品の製造方法にある。

請求項１に記載の発明によれば、覆い板を予め個品化しておく必要がなく、覆い板連結体に連結した覆い板を直接ケースの開口部内に取り付けるので、ケースの開口部に効率よく容易に覆い板を挿入して取り付けることができ、これによって素子封止型電子部品の製造が容易に行える。さらに覆い板連結体に連結した覆い板をケースの開口部内に取り付ける際は、ケースの開口部の端辺を覆い板連結体の支持に用いることができるので、ヒューズ抵抗器の製造が容易に行える。

請求項２に記載の発明によれば、突出部を有する覆い板連結体載置治具を用いることで、ケースの開口部内にさらに効率よく容易に覆い板を取り付けることができ、これによって素子封止型電子部品の製造が容易に行える。

請求項３に記載の発明によれば、両端にリード線が接続された素子をケース内に挿入してケースの両端の開口部内に封止材を充填してなる素子封止型電子部品の製造が容易に行える。

ヒューズ抵抗器１の概略側断面図である。 ヒューズ抵抗器１の製造方法説明図である。 覆い板連結体１３０の一部を示す平面図である。 覆い板４１の部分を拡大して示す拡大平面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 連結部１３３とケース係止部４３−２とを連結した部分の拡大断面図である。 ヒューズ抵抗器１の製造方法説明図である。 ヒューズ抵抗器１の製造方法説明図である。 ヒューズ抵抗器１の製造方法説明図である。 ヒューズ抵抗器１の製造方法説明図である。 ヒューズ抵抗器１の製造方法説明図である。 ヒューズ抵抗器１の製造方法説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明を用いて製造したヒューズ抵抗器１の概略側断面図である。同図に示すようにヒューズ抵抗器１は、ヒューズ抵抗器本体（素子）１１を、ケース３１内に収納し、２枚の覆い板４１，４１をそれぞれケース３１の両端の開口部３３，３３からその内部に所定距離押し込み、押し込んだ覆い板４１，４１とケース３１の開口３３，３３の間の空間にそれぞれ封止材５１，５１を充填して内部を封止して構成されている。以下ヒューズ抵抗器１の製造方法を、各構成部材の説明とともに説明する。なお以下の説明において、「上」とは下記する覆い板連結体載置治具１００から覆い板連結体１３０側を見る方向をいい、「下」とはその反対方向をいうものとする。

図２，図７〜図１２はヒューズ抵抗器１の製造方法説明図、図３は覆い板連結体１３０の一部を示す平面図、図４は１つの覆い板４１の部分を拡大して示す拡大平面図、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。

ヒューズ抵抗器１を製造するには、例えば図８に示すように、覆い板連結体載置治具１００と、覆い板連結体１３０と、ヒューズ抵抗器本体１１と、ケース３１と、押え治具１７０とを用意する。

ここで覆い板連結体載置治具１００は金属製の治具であり、平面状の表面１０１から突出部１０３を突出して構成されている。突出部１０３は円形の突起からなり、下記するケース３１の開口部３３内に挿入される寸法に形成されている。つまり突出部１０３の外径は、開口部３３の内径よりも小さく構成されている。突出部１０３の中央には、上下方向（表面１０１に対して垂直な方向）に向かう直線状の長孔からなるリード線収納部１０５が設けられている。リード線収納部１０５は下記するヒューズ抵抗器本体１１のリード線２１を略ぴったり挿入できる内径寸法に形成されている。リード線収納部１０５の突出部１０３表面側の開口部分には、円錐状に広がるテーパ面１０７が設けられている。突出部１０３の表面１０１からの高さは、覆い板４１のケース３１内に収納される押し込み深さとほぼ同一である。言い換えれば、押し込み深さに応じて突出部１０３の高さを決めればよい。

図３に示すように覆い板連結体１３０は、帯状の金属板（例えばステンレス板）中に、等間隔に連続して複数の覆い板４１をプレス加工などの切断工程によって形成して構成されている。各覆い板４１はその周囲に形成された開口１３１内に配置され、覆い板４１の外周から突出する４本（複数本であるが単数でも良い）の連結部１３３を介して覆い板連結体１３０に保持されている。４本の連結部１３３は細帯状で等間隔（９０°間隔）に設けられている。図４に示すように覆い板４１はその外周から等間隔に複数本ずつ交互にケース係止部４３−１，４３−２を突出し、またその中心位置に円形の挿通孔４５を設けて構成されている。ケース係止部４３−１は、根元側の幅の太い基部４７と、先端側の幅の細い先端部４９とを有しており、その途中には図５に示すように下側（図４の紙面奥側、この覆い板４１をケース３１内に押し込む反対方向）に向けて屈曲する屈曲辺４８が設けられている。屈曲辺４８の位置は下記するケース３１の内径の位置よりも少し内側の位置となっている。一方ケース係止部４３−２は略矩形状に形成されており、その先端辺５１の位置は下記するケース３１の内径の位置とほぼ同一の位置となっている。そしてこれらケース係止部４３−２の内の４つのケース係止部４３−２の先端辺５１に前記連結部１３３が連結されている。連結部１３３とケース係止部４３−２が接続されている部分には、図４に点線で示すようにハーフカット溝１３５が形成されている。この付近の部分を切断部Ｃとする。図６は連結部１３３とケース係止部４３−２とを連結した部分の拡大断面図である。同図に示すようにハーフカット溝１３５は下面側（先端部４９を折り曲げた側）に形成されており、金属板の厚みが略半分になるように略くさび型の凹状に形成されている。なお図３に示す１３７は覆い板連結体送り孔である。

ヒューズ抵抗器本体１１は、セラミック製の円柱棒の外周側面に抵抗皮膜（ニッケル・リン合金皮膜や、銅・ニッケル・リン合金皮膜など）１５を無電解メッキした抵抗体１３を具備し、この抵抗体１３の両端に金属製のキャップ１７，１７を取り付け、両キャップ１７，１７の端面にそれぞれリード線２１，２１を溶接などによって取り付けて構成されている。

なお前記抵抗皮膜１５は、定格電力の時（例えば０．５Ｗの時）には一般の抵抗器と同等に作用し、異常電力（例えば定格電力の２０倍の電力１０Ｗ）が消費されたときにはそれ自体の発熱によってすみやかに（例えば６０秒以内に）溶断する材質、厚みに構成されている。

次にケース３１はアルミナなどのセラミックを円筒状に形成して構成されており、その両端に開口部３３，３３を有している。また樹脂材５１，５１はシリコン樹脂（シリコンをキシレン系の溶剤で溶かしてその中にフィラーとしてＳｉＯ₂の粉末を混入したもの）によって構成されている。

押え治具１７０は、金属製の治具であり、平面状の表面１７１に円形凹溝状のケースガイド部１７３を設けるとともに、ケースガイド部１７３の中央に上下方向（表面１７１に対して垂直な方向）に向かう直線状の長孔からなるリード線収納部１７５を設けて構成されている。ケースガイド部１７３は前記ケース３１の端部を挿入ガイドする寸法に形成されている。リード線収納部１７５はリード線２１を略ぴったり挿入できる内径寸法に形成されている。リード線収納部１７５の開口部分には、円錐状に広がるテーパ面１７７が設けられている。

ヒューズ抵抗器１を製造するには、まず図２，図７に示すように、覆い板連結体載置治具１００の上に覆い板連結体１３０を載置する。このとき覆い板連結体１３０の覆い板４１の部分を覆い板連結体載置治具１００の突出部１０３上に位置させ、リード線収納部１０５の真上に覆い板４１の挿通孔４５を位置させる。

次に覆い板４１の上からその挿通孔４５にヒューズ抵抗器本体１１の一方のリード線２１を挿入して覆い板連結体載置治具１００のリード線収納部１０５に挿入し、図７に示すように一方のキャップ１７の端面に覆い板４０の表面を当接させる。

そして図８に示すように、ヒューズ抵抗器本体１１の上からケース３１を被せることでケース３１内にヒューズ抵抗器本体１１を収納する（素子収納工程）。

このときケース３１の一方（下側）の開口部３３が覆い板連結体１３０の覆い板４１の部分によって覆われる。同時にケース３１の上端側の開口部３３上に押え治具１７０を載置して、押え治具１７０のケースガイド部１７３にケース３１の上端辺部分を挿入・ガイドし、もう一方のリード線２１を押え治具１７０のリード線収納部１７５に挿入した状態で、押え治具１７０を真下方向（覆い板連結体載置治具１００方向）に押圧してケース３１の開口部３３内に覆い板４１の部分を押し込むことで、図９に示すように、覆い板４１の周囲の連結部１３３（ハーフカット溝１３５の部分、即ち切断部Ｃの部分）を切断しながら覆い板４１をケース３１の開口部３３内に取り付ける（覆い板取付工程）。この例では連結部１３３にハーフカット溝１３５（図４参照）を設けているので、連結部１３３の切断が容易且つ所望の位置にて確実に行われる。このとき覆い板４１は突出部１０３の高さ寸法分だけ開口部３３からその内部に押し込まれる。またこのとき図４に示す各ケース係止部４３−１は屈曲辺４８の部分がさらに折れ曲がりながら、その先端がケース３１の内周壁に強く係止（弾接）される。同時に各ケース係止部４３−２の先端辺５１はケース３１の内周壁に当接または近接することで覆い板４１の挿通孔４５を正確にケース３１の中心位置に位置決めする。

次に押え治具１７０を上方に向けて取り外し、ヒューズ抵抗器本体１１及びこれを収納したケース３１を覆い板連結体載置治具１００及び覆い板連結体１３０から上方に引き抜く。次に図１０に示すように同一または別の覆い板連結体載置治具１００上に載置した同一又は別の覆い板連結体１３０の覆い板４０上に、上下を逆転した前記ヒューズ抵抗器本体１１及びこれを収納したケース３１を設置し、その際覆い板４１の挿通孔４５と覆い板連結体載置治具１００のリード線収納部１０５とにヒューズ抵抗器本体１１のもう一方のリード線２１を挿入し、もう一方のキャップ１７の端面に覆い板４１の表面を当接させる。これによってケース３１のもう一方の開口部３３が覆い板４０によって覆われる。

そして前記と同一の方法により、ケース３１の上端側の開口部３３上に押え治具１７０を載置して、押え治具１７０を真下方向に押圧してケース３１の下端側の開口部３３内に覆い板４１の部分を押し込むことで、図１１に示すように、覆い板４１の周囲の連結部１３３の部分を切断しながら覆い板４１をケース３１の開口部３３内に取り付ける（覆い板取付工程）。

そして覆い板連結体載置治具１００と覆い板連結体１３０と押え治具１７０とを取り外せば、図１２に示すような、ケース３１の両端の開口部３３内に覆い板４１を挿入して取り付けた構造になる。そして押し込んだ覆い板４１，４１とケース３１の開口部３３，３３の間の空間に封止材５１，５１を充填して内部を封止すれば、図１に示すヒューズ抵抗器１が完成する。

以上説明したように本発明によれば、ヒューズ抵抗器本体１１と、ヒューズ抵抗器本体１１を収納する筒状のケース３１と、ケース３１の開口部３３内に挿入される覆い板４１を覆い板４１の外周から突出する連結部１３３を介して保持してなる覆い板連結体１３０とを用意し、ケース３１内にヒューズ抵抗器本体１１を収納するとともに、ケース３１の開口部３３を覆い板連結体１３０の覆い板４１にて覆い、さらにケース３１の開口部３３内に覆い板４１の部分を押し込むことで覆い板４１周囲の連結部１３３の切断部Ｃを切断しながら覆い板４１をケース３１の開口部３３内に取り付けることでヒューズ抵抗器１を製造している。

このように構成することで、覆い板４１を予め個品化しておく必要がなく、覆い板連結体１３０に連結した覆い板４１を直接ケース３１の開口部３３内に押し込んで取り付けることができるので、ケース３１の開口部３３に効率よく容易に覆い板４１を挿入して取り付けることができ、これによってヒューズ抵抗器１の製造が容易に行える。さらに覆い板連結体１３０に連結した覆い板４１をケース３１の開口部３３内に押し込む際は、ケース３１の開口部３３の端辺を覆い板連結体１３０の支持（支点）に用いることができるので、ヒューズ抵抗器１の製造が容易に行える。

またこの実施形態においては、ケース３１の開口部３３内に挿入される突出部１０３を有する覆い板連結体載置治具１００を用意し、覆い板連結体載置治具１００の突出部１０３の表面に覆い板４１が当接するように覆い板連結体１３０を設置し、覆い板４１の突出部１０３が当接している反対側の表面にケース３１の開口部３３を配置することでケース３１の開口部３３を覆い板４１にて覆い、さらに突出部１０３をケース３１の開口部３３内に押し込むことで覆い板４１周囲の連結部１３３の切断部Ｃを切断しながら覆い板４１をケース３１の開口部３３内に取り付けるように構成している。

このように突出部１０３を有する覆い板連結体載置治具１３０を用いたので、ケース３１の開口部３３にさらに効率よく容易に覆い板４１を挿入して取り付けることができ、これによってヒューズ抵抗器１の製造が容易に行えるようになる。

さらにこの実施形態においては、ヒューズ抵抗器１はその両端にリード線２１が接続されていて、両リード線２１は覆い板４１によってケース３１両端の開口部３３を覆った際に覆い板４１に設けた挿通孔４５を貫通してケース３１の外部に突出し、さらにケース３１の開口部３３内に覆い板４１を取り付けた後に、ケース３１の開口部３３と覆い板４１の間に封止材５１を充填して構成されている。

このように構成することで両端にリード線５１が接続されたヒューズ抵抗器本体１１をケース３１内に挿入してケース３１の両端の開口部３３内に封止材５１を充填してなるヒューズ抵抗器１の製造が容易に行える。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記例では、本発明を適用する素子封止型電子部品としてヒューズ抵抗器本体１１を用いたが、本発明はこれに限定されず、サージアブソーバ（例えば、サージ吸収素子をガスを充填したケース〔ガラス管〕内に収容し、ケースの両端を封止電極で封止すると共に封止電極をサージ吸収素子の両端に取り付けた端子電極に当接して構成されているもの。サージ吸収素子は、例えば棒状の絶縁体の表面に導電性皮膜を形成し、その中央に導電性皮膜を分割する放電トリガーギャップを設け、さらに両端にキャップ状の端子電極を取り付けて構成されている。）や、固定抵抗器（例えば、前記抵抗皮膜１５としてそれ自身の発熱では溶断しないものなど）等の他の各種素子封止型電子部品にも同様に適用できる。

またケース３１は必ずしも円筒状でなくても良く、例えば四角筒等の多角筒でも、それ以外の各種形状であっても良い。また上記例ではケース３１の両開口部３３に覆い板４１を取り付ける例を示したが、一方の開口部のみに覆い板を取り付けても良い。また連結部１３３の数に種々の変更が可能であることは言うまでもない。

また上記例では連結部１３３の切断部Ｃにハーフカット溝１３５を設けることで、切断部Ｃの切断が容易に行えるようにしているが、切断部Ｃの切断が容易に行えるのであれば、ハーフカット溝１３５は必ずしも形成する必要はない。また厚みを薄くする上記ハーフカット溝１３５の代りに例えば連結部の幅をその他の部分よりも狭くすることでカットし易くしてなる切断部でも良い。また上記例では切断部Ｃを、ケース係止部４３−２の先端辺５１の部分、つまりケース３１の内周辺に対向する位置に設けたが、それ以外の部分（例えばケース３１の先端辺外側のケース３１から外方に突出する部分）に設けても良い。

また上記例では覆い板連結体載置治具１００に設けた突出部１０３によってケース３１内に覆い板４１を押し込んだが、覆い板連結体載置治具１００を用いないで、例えば棒状の押圧治具によってケース３１内に覆い板４１を押し込んでもよい。

１ ヒューズ抵抗器 （素子封止型電子部品）
１１ ヒューズ抵抗器本体（素子）
２１ リード線
３１ ケース
３３ 開口部
４１ 覆い板
４５ 挿通孔
５１ 封止材
１００ 覆い板連結体載置治具
１０３ 突出部
１３０ 覆い板連結体
１３３ 連結部

Claims (3)

1. 電気的機能を有する素子と、前記素子を収納する筒状のケースと、前記ケースの開口部内に挿入される覆い板を覆い板の外周から突出する連結部を介して保持してなる覆い板連結体とを用意し、
   前記ケース内に素子を収納するとともに、前記ケースの開口部を前記覆い板連結体の覆い板にて覆い、さらに覆い板周囲の連結部を切断しながら覆い板をケースの開口部内に取り付けることを特徴とする素子封止型電子部品の製造方法。
2. 請求項１に記載の素子封止型電子部品の製造方法において、
   前記ケースの開口部内に挿入される突出部を有する覆い板連結体載置治具を用意し、
   前記覆い板連結体載置治具の突出部の表面に前記覆い板が当接するように覆い板連結体を設置し、前記覆い板の前記突出部が当接している反対側の表面にケースの開口部を配置することでケースの開口部を覆い板にて覆い、
   さらに前記突出部によって覆い板周囲の連結部を切断しながら覆い板をケースの開口部内に取り付けることを特徴とする素子封止型電子部品の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の素子封止型電子部品の製造方法において、
   前記素子はその両端にリード線が接続されていて、両リード線は前記覆い板によってケース両端の開口部を覆った際に覆い板に設けた挿通孔を貫通してケースの外部に突出し、
   さらに前記ケースの開口部内に覆い板を取り付けた後に、前記ケースの開口部と覆い板の間に封止材を充填したことを特徴とする素子封止型電子部品の製造方法。

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