JP2816848B2 - Manufacturing method of carbon film fixed resistor - Google Patents
Manufacturing method of carbon film fixed resistorInfo
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Description
この発明は、表面に炭素皮膜を施した磁器棒の両端に
電極部を形成した炭素皮膜固定抵抗器の製造方法に関す
る。The present invention relates to a method for manufacturing a carbon film fixed resistor in which electrodes are formed at both ends of a porcelain rod having a carbon film on the surface.
第１図に示す一般的な炭素皮膜固定抵抗器ａは、円柱
状の磁器棒ｂの表面に抵抗体としての炭素皮膜ｃを有
し、この磁器棒ｂの両端部にリードｄが接続された電極
キャップｅを嵌着した基本構成を備え、さらにその本体
部の表面に樹脂塗装ｆを施すことにより、周囲環境に対
する信頼性を担保している。そして、上記の炭素皮膜固
定抵抗器ａは、次の手順で製造される。 すなわち、 所定の大きさに成形された円柱状の磁器棒の表面
に、真空蒸着等によって所定の厚みの炭素皮膜を形成す
る。 リードを接続した電極キャップを上記磁器棒の両端
部に嵌着する。 磁器棒表面の炭素皮膜をカットすることにより、抵
抗値を調整する。 リードの一部を含み、両電極キャップないし磁器棒
の露出面をエポシキ樹脂塗料等により塗装する。 さらに本体部表面に抵抗値を示すカラーマークを塗
装する。A general carbon film fixed resistor a shown in FIG. 1 has a carbon film c as a resistor on the surface of a cylindrical porcelain rod b, and leads d are connected to both ends of the porcelain rod b. It has a basic structure in which an electrode cap e is fitted, and further has a resin coating f on the surface of its main body to ensure reliability in the surrounding environment. The carbon film fixed resistor a is manufactured in the following procedure. That is, a carbon film having a predetermined thickness is formed on the surface of a cylindrical porcelain rod formed into a predetermined size by vacuum deposition or the like. Electrode caps to which leads are connected are fitted to both ends of the porcelain bar. The resistance value is adjusted by cutting the carbon film on the surface of the porcelain bar. The exposed surfaces of both electrode caps or porcelain bars, including a part of the leads, are painted with epoxy resin paint or the like. Further, a color mark indicating the resistance value is painted on the surface of the main body.
ところで、最近のメカトロニクスの進展、および、劣
悪な環境で動作する機械機具の電子制御の進展に伴な
い、このような炭素皮膜固定抵抗器を回路の一部に備え
る電子制御装置が、高温、高湿度のきわめて劣悪な環境
において設置される場合が増加している。 上述のように、従前の炭素皮膜固定抵抗器において
は、樹脂塗装によって炭素皮膜が覆われており、一応の
信頼性の担保がなされているのではあるが、高温・高湿
度状態に置かれた場合には、比較的短期間のうちに大き
な抵抗値変化が生じることが問題となってきている。 このような抵抗値変化は、通電状態において、炭素皮
膜が、樹脂塗装を透過してまたは塗膜のすきまから炭素
皮膜に至った水蒸気と高温下で接触していわゆる陽極酸
化を起こし、次式のごとく、二酸化炭素と水素となって
周囲空気中に散逸してしまうからであることが判ってい
る。 Ｃ＋2H2O→CO2＋2H2 上記の陽極酸化を抑制するには、次の２点を考慮すれ
ばよい。第一は、水蒸気の炭素皮膜への侵入をより確実
に防止すること、第二は、炭素皮膜における原子間結合
の不安定な炭素原子と水蒸気との接触機会を低減するこ
と、である。 上記の第一の点についての改善は、リードと塗装との
すきまからの水蒸気の侵入を防止することはきわめて困
難であること、および、塗装が樹脂であることから、塗
膜を厚くしても、熱変化にともなう樹脂・収縮が大きく
なり、塗装のすきまからの水蒸気の侵入を防止するには
かえって都合が悪いこと、などの理由により、現実的で
はない。 ところで、従来のこの種の抵抗器の製造方法において
は、炭素皮膜をカットする抵抗値調整の直後に塗装を行
っている。すなわち、炭素皮膜の一部を外的なエネルギ
によって削り取ったために皮膜の表面の一部の原子間結
合が分離されたまま、塗装を行っている。そのため、炭
素皮膜のうちの抵抗値調整のためにカットされた部分
は、他の部分に対して原子間結合度が弱く、この部から
陽極酸化が進行していると考えられる。 この発明は、上記の知見に基づいて考えられたもので
あって、簡単な構成により、高温・高湿度下においての
いわゆる陽極酸化を抑制でき、信頼性をさらに高めるこ
とができる新たな炭素皮膜固定抵抗器の製造方法を提供
することをその目的とする。By the way, with the recent development of mechatronics and the advance of electronic control of machinery and equipment operating in a poor environment, an electronic control device equipped with such a carbon film fixed resistor in a part of a circuit has been developed at a high temperature and a high temperature. It is increasingly installed in environments with extremely poor humidity. As described above, in the conventional carbon film fixed resistor, the carbon film was covered with resin coating, and although the reliability was somewhat assured, it was placed in a high temperature and high humidity state In such a case, there is a problem that a large change in the resistance value occurs in a relatively short period of time. Such a change in the resistance value causes, in an energized state, the so-called anodic oxidation when the carbon film permeates through the resin coating or comes into contact with water vapor that has reached the carbon film from the gap of the coating film at a high temperature. As a result, it has been found that carbon dioxide and hydrogen are dissipated into the surrounding air. C + 2H 2 O → CO 2 + 2H 2 In order to suppress the above anodic oxidation, the following two points may be considered. The first is to more reliably prevent the penetration of water vapor into the carbon film, and the second is to reduce the chance of contact between water and carbon atoms having unstable interatomic bonds in the carbon film. The improvement of the first point is that it is extremely difficult to prevent the intrusion of water vapor from the gap between the lead and the coating, and since the coating is made of resin, even if the coating film is thickened. However, the resin and shrinkage due to the heat change become large, which is rather inconvenient for preventing the invasion of water vapor from the gap of the coating. By the way, in the conventional method of manufacturing this type of resistor, the coating is performed immediately after the resistance value adjustment for cutting the carbon film. That is, since a part of the carbon film is scraped off by external energy, the coating is performed while the interatomic bonds on a part of the surface of the film are separated. Therefore, the portion of the carbon film cut for adjusting the resistance value has a lower degree of interatomic bonding than the other portions, and it is considered that anodic oxidation proceeds from this portion. The present invention has been conceived based on the above-described findings, and has a simple structure, which can suppress so-called anodic oxidation under high temperature and high humidity, and further improve the reliability of a new carbon film fixing. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a resistor.
【課題を解決するための手段】 上記の課題を解決するため、この発明では、次の技術
的手段を講じている。 すなわち、本願発明に係る炭素皮膜固定抵抗器の製造
方法は、磁器棒の表面に炭素皮膜を形成する第一のステ
ップ、磁器棒の両端に電極キャップを嵌着する第二のス
テップ、炭素皮膜の一部をカッティングすることにより
抵抗値を調整する第三のステップ、電極キャップないし
炭素皮膜の表面を樹脂塗装する第四のステップを含む炭
素皮膜固定抵抗器の製造方法において、上記第三のステ
ップと第四のステップとの間に、炭素皮膜全体を100℃
ないし200℃で10時間以上加熱して炭素皮膜全体の収縮
度を高める熱エージングのステップを付加したことを特
徴とする。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention employs the following technical means. That is, the method for manufacturing a carbon film fixed resistor according to the present invention includes a first step of forming a carbon film on the surface of a porcelain bar, a second step of fitting electrode caps at both ends of the porcelain bar, The third step of adjusting the resistance value by cutting a part, the method of manufacturing a carbon film fixed resistor including a fourth step of resin coating the surface of the electrode cap or carbon film, the third step and During the fourth step, the entire carbon coating is
A heat aging step for increasing the degree of shrinkage of the entire carbon film by heating at 200 to 200 ° C. for 10 hours or more is added.
すなわち、従来において磁器棒表面の炭素皮膜をカッ
ティングする抵抗値調整の直後に樹脂塗装を行っていた
のに対し、本願発明では、上記カッティングの後、炭素
皮膜全体に熱エージングを行い、その後樹脂塗装を行っ
ている点が異なる。 熱エージングにより、とくにカッティング部において
結合の弱められた炭素原子はこのときに炭酸ガス等とな
って分離し、皮膜を構成する炭素は、原子間結合の強い
状態となって残るとともに、不純物が蒸発させられる。
そして、炭素皮膜全体にわたり、その収縮度が高められ
る。 したがって、上記のようにして熱エージングを施した
後に樹脂塗装を行った炭素皮膜固定抵抗器においては、
高温、高湿度において使用しても、いわゆる陽極酸化の
進行が抑制され、信頼性がさらに向上する。That is, while the conventional resin coating was performed immediately after the resistance value adjustment for cutting the carbon coating on the surface of the porcelain bar, in the present invention, after the above cutting, the entire carbon coating was thermally aged, and then the resin coating was performed. Is different. Due to thermal aging, carbon atoms whose bonds have been weakened, especially at the cutting part, are separated as carbon dioxide gas at this time, and the carbon constituting the film remains in a state of strong interatomic bonds and evaporates impurities. Let me do.
Then, the degree of shrinkage is increased over the entire carbon film. Therefore, in the carbon film fixed resistor coated with resin after heat aging as described above,
Even when used at high temperature and high humidity, the progress of so-called anodization is suppressed, and the reliability is further improved.
以下、本願発明の実施例を図面を参照して具体的に説
明する。 磁器棒ｂの表面に形成される炭素皮膜ｃは、1000℃、
10-3torrの条件下で、真空蒸着により形成される。電極
キャップｅは、通常、鉄母材に銅メッキおよび錫メッキ
を施してあり、上記炭素皮膜ｃが表面に形成された磁器
棒ｂの両端部に嵌着される。 次いで、抵抗値調節のため、上記炭素皮膜ｃが所定の
パターンでカッティングされる。このカッティングは、
たとえば、レーザにより行われる。 こうして炭素皮膜ｃにカッティングが施された中間品
は、次に、熱エージング処理される。これは、100℃な
いし200℃に加熱された空気中に、上記炭素皮膜が露出
した中間品を10時間以上曝すことにより行う。 そして、最後に、従前と同様に、電極キャップｅない
し上記炭素皮膜ｃを樹脂塗装ｆで覆う。 《評価》 磁器棒の大きさが径1mm、長さ2mmであって、ほぼ同一
の抵抗皮膜カッティングにより抵抗値を1MΩとした炭素
皮膜固定抵抗器サンプルを、従来製造法による場合と、
本願発明製造法による場合とで作成し、次の条件におい
て耐候性試験を行った。なお、本願発明製造法によるサ
ンプル作成における熱エージングは、125℃、24時間と
した。 耐候性試験条件 ２気圧蒸気・加圧槽内装填１時間、電圧印加処理１時
間を１サイクルとし、これを５サイクル行う。 結果 上記の試験後の抵抗値変化率の平均ｘは、次のとおり
となった。なお、ここで、抵抗値変化率ｘとは、抵抗値
変化量の初期抵抗値に対する百分率である。 従来方法・・・・・＝1.27％ 本願発明方法・・・＝0.65％ 以上のことから、本願発明によれば、従来に比して、
少くともほぼ２倍の耐湿度信頼性の向上が期待できる。 もちろん、この発明の範囲は上述の実施例に限定され
るものではなく、とくに、熱エージングの条件は特許請
求の範囲に規定した範囲内で種々変更可能である。Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. The carbon film c formed on the surface of the porcelain bar b is 1000 ° C.
It is formed by vacuum evaporation under the condition of 10 -3 torr. The electrode cap e is usually formed by plating copper and tin on an iron base material, and is fitted to both ends of the porcelain bar b having the carbon film c formed on the surface. Next, the carbon film c is cut in a predetermined pattern to adjust the resistance value. This cutting is
For example, it is performed by a laser. The intermediate product having been subjected to the cutting of the carbon film c is then subjected to a heat aging treatment. This is performed by exposing the intermediate product with the exposed carbon coating to air heated to 100 ° C. to 200 ° C. for 10 hours or more. Finally, as before, the electrode cap e or the carbon film c is covered with a resin coating f. 《Evaluation》 The size of the porcelain rod is 1 mm in diameter and 2 mm in length.
The samples were prepared according to the method of the present invention and subjected to a weather resistance test under the following conditions. The heat aging in the preparation of the sample by the production method of the present invention was performed at 125 ° C. for 24 hours. Weather resistance test conditions Two cycles of 1 atmosphere of 2 atmosphere steam / pressurized tank and 1 hour of voltage application treatment are performed for 5 cycles. Results The average x of the rate of change in resistance after the above test was as follows. Here, the resistance value change rate x is a percentage of the resistance value change amount to the initial resistance value. Conventional method: 1.27% Method of the present invention: 0.65% From the above, according to the present invention,
At least almost twice the improvement of the humidity resistance reliability can be expected. Of course, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and in particular, the conditions for heat aging can be variously changed within the scope defined in the claims.
第１図は本願発明の製造方法およびこの方法によって製
造された炭素皮膜固定抵抗器の構造を説明するための模
式的断面図である。 ａ……炭素皮膜固定抵抗器、ｂ……磁器棒、ｃ……炭素
皮膜、ｄ……リード、ｅ……キャップ、ｆ……樹脂塗
装。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the manufacturing method of the present invention and the structure of a carbon film fixed resistor manufactured by the method. a: carbon film fixed resistor, b: porcelain rod, c: carbon film, d: lead, e: cap, f: resin coating.
Claims (1)
ステップ、磁器棒の両端に電極キャップを嵌着する第二
のステップ、炭素皮膜の一部をカッティングすることに
より抵抗値を調整する第三のステップ、電極キャップな
いし炭素皮膜の表面を樹脂塗装する第四のステップを含
む炭素皮膜固定抵抗器の製造方法において、上記第三の
ステップと第四のステップとの間に、炭素皮膜全体を10
0℃ないし200℃で10時間以上加熱して炭素皮膜全体の収
縮度を高める熱エージングのステップを付加したことを
特徴とする、炭素皮膜固定抵抗器の製造方法。1. A first step of forming a carbon film on the surface of a porcelain bar, a second step of fitting electrode caps on both ends of the porcelain bar, and adjusting a resistance value by cutting a part of the carbon film. A third step, a method of manufacturing a carbon film fixed resistor including a fourth step of coating the surface of the electrode cap or the carbon film with a resin, wherein the carbon film is provided between the third step and the fourth step. 10 whole
A method for manufacturing a carbon film fixed resistor, characterized by adding a heat aging step of increasing the degree of shrinkage of the entire carbon film by heating at 0 ° C. to 200 ° C. for 10 hours or more.
Priority Applications (1)
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| JP63225889A JP2816848B2 (en) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | Manufacturing method of carbon film fixed resistor |
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| JPH0273601A JPH0273601A (en) | 1990-03-13 |
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-
1988
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