JP3237477B2 - セラミックコンデンサ - Google Patents
セラミックコンデンサInfo
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- JP3237477B2 JP3237477B2 JP20382295A JP20382295A JP3237477B2 JP 3237477 B2 JP3237477 B2 JP 3237477B2 JP 20382295 A JP20382295 A JP 20382295A JP 20382295 A JP20382295 A JP 20382295A JP 3237477 B2 JP3237477 B2 JP 3237477B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ヒートショック性を
改善した特に高圧用のセラミックコンデンサに関する。
改善した特に高圧用のセラミックコンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、遮断器、開閉器、レーザ用や電
源用等に用いられている従来の高圧セラミックコンデン
サは、図４（Ａ）に示すように、円柱形に形成された誘
電体セラミック１の両端面に銀ペースト等を焼き付けて
電極２、２を設け、この電極２、２に金属端子３、３を
導電性接着剤等の接合材４を用いて固定した後、金属端
子３、３の端面を残して全体をエポキシ樹脂等の外装部
材５で覆った構造になっている。
源用等に用いられている従来の高圧セラミックコンデン
サは、図４（Ａ）に示すように、円柱形に形成された誘
電体セラミック１の両端面に銀ペースト等を焼き付けて
電極２、２を設け、この電極２、２に金属端子３、３を
導電性接着剤等の接合材４を用いて固定した後、金属端
子３、３の端面を残して全体をエポキシ樹脂等の外装部
材５で覆った構造になっている。
【０００３】上記金属端子３、３は、導電性を加味して
真鍮等の銅系の金属が用いられ、また接合材４には導電
性接着剤の他に半田等が用いられる。
真鍮等の銅系の金属が用いられ、また接合材４には導電
性接着剤の他に半田等が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、銅系の金属
端子３の線膨張係数は、表１に示すように、誘電体セラ
ミック１の２〜４倍と大きく、コンデンサにヒートショ
ックが加えられた時、特に低温時に線膨張係数差による
金属端子の応力によって、図４（Ｂ）の如くセラミック
１にクラック６が発生する。即ち、金属端子３の線膨張
係数が大きいため、温度の低下と共にセラミック１より
大きく収縮しようとし、その応力がセラミック１に加わ
って、セラミック１にクラック６が生じることになる。
端子３の線膨張係数は、表１に示すように、誘電体セラ
ミック１の２〜４倍と大きく、コンデンサにヒートショ
ックが加えられた時、特に低温時に線膨張係数差による
金属端子の応力によって、図４（Ｂ）の如くセラミック
１にクラック６が発生する。即ち、金属端子３の線膨張
係数が大きいため、温度の低下と共にセラミック１より
大きく収縮しようとし、その応力がセラミック１に加わ
って、セラミック１にクラック６が生じることになる。
【０００５】
【表１】
【０００６】上記のようなクラックの発生を防止する対
策として、金属端子を線膨張係数の小さいものに変え
て、セラミックに対する応力を小さくするという方法が
あるが、線膨張係数の小さい金属は、概して導電性が低
く、コンデンサの損失が大きくなってしまい、性能が低
下してしまう。しかも銅系の金属に比べ値段が高く、コ
ンデンサのコストアップにつながってしまう。
策として、金属端子を線膨張係数の小さいものに変え
て、セラミックに対する応力を小さくするという方法が
あるが、線膨張係数の小さい金属は、概して導電性が低
く、コンデンサの損失が大きくなってしまい、性能が低
下してしまう。しかも銅系の金属に比べ値段が高く、コ
ンデンサのコストアップにつながってしまう。
【０００７】そこで、この発明の課題は、金属端子とセ
ラミックの接合部分で線膨張係数の差を吸収するように
し、ヒートショック性を改善したセラミックコンデンサ
を提供することにある。
ラミックの接合部分で線膨張係数の差を吸収するように
し、ヒートショック性を改善したセラミックコンデンサ
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、この発明は、金属端子を、線膨張係数が金属
端子より小さくセラミックに近い有孔金属板を介在させ
て接合させた構成を採用したものである。尚、この有孔
金属板は例えばチタンで形成することができる。
するため、この発明は、金属端子を、線膨張係数が金属
端子より小さくセラミックに近い有孔金属板を介在させ
て接合させた構成を採用したものである。尚、この有孔
金属板は例えばチタンで形成することができる。
【０００９】
【作用】電極と金属端子の間に介在させた有孔金属板は
線膨張係数が金属端子より小さく、セラミックに近いた
め、ヒートショック時の金属端子の収縮応力を有孔金属
板が吸収し、セラミックに応力が作用するのを緩和し、
セラミックのクラック発生を防止する。
線膨張係数が金属端子より小さく、セラミックに近いた
め、ヒートショック時の金属端子の収縮応力を有孔金属
板が吸収し、セラミックに応力が作用するのを緩和し、
セラミックのクラック発生を防止する。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面の図１乃
至図３に基づいて説明する。
至図３に基づいて説明する。
【００１１】図１と図２に示すように、セラミックコン
デンサは、誘電体セラミック１の両端面に設けた電極
２、２に導電性の接合材４を用いて金属端子３、３を固
定するのであるが、電極２、２と金属端子３、３の間に
有孔金属板１１を介在させ、セラミック１の外側を両金
属端子３、３の端面を残してエポキシ樹脂系の外装樹脂
５でモールドした構造になっている。
デンサは、誘電体セラミック１の両端面に設けた電極
２、２に導電性の接合材４を用いて金属端子３、３を固
定するのであるが、電極２、２と金属端子３、３の間に
有孔金属板１１を介在させ、セラミック１の外側を両金
属端子３、３の端面を残してエポキシ樹脂系の外装樹脂
５でモールドした構造になっている。
【００１２】上記誘電体セラミック１は、ＳｒＴｉＯ3
を主成分とした粉末原料を円柱状に成形焼成し、このセ
ラミック１の両端面に設けた電極２、２は銀ペーストを
印刷して焼付けることによって形成され、この電極２、
２上に設ける接合材４は導電性のエポキシ樹脂系接着剤
を印刷して形成される。
を主成分とした粉末原料を円柱状に成形焼成し、このセ
ラミック１の両端面に設けた電極２、２は銀ペーストを
印刷して焼付けることによって形成され、この電極２、
２上に設ける接合材４は導電性のエポキシ樹脂系接着剤
を印刷して形成される。
【００１３】前記有孔金属板１１は、その線膨張係数が
金属端子３より小さく、誘電体セラミック１に近い材質
を用い、接合材４上に置いた状態でその上に金属端子３
を載せ、加熱硬化させることにより、有孔金属板１１の
孔１２を埋める接合材４が電極２上に金属端子３を固定
することになる。
金属端子３より小さく、誘電体セラミック１に近い材質
を用い、接合材４上に置いた状態でその上に金属端子３
を載せ、加熱硬化させることにより、有孔金属板１１の
孔１２を埋める接合材４が電極２上に金属端子３を固定
することになる。
【００１４】上記有孔金属板１１は、図３（Ａ）の場
合、１ｍｍ角の四角い孔１２を多数並べて設けたが、孔
１２は図３（Ｂ）のように円形孔のほか、多角形や不定
形の何れの形状でも同様の効果が得られ、図３（Ｃ）は
有孔金属板１１として金網で形成した例を示している。
合、１ｍｍ角の四角い孔１２を多数並べて設けたが、孔
１２は図３（Ｂ）のように円形孔のほか、多角形や不定
形の何れの形状でも同様の効果が得られ、図３（Ｃ）は
有孔金属板１１として金網で形成した例を示している。
【００１５】この有孔金属板１１の材質は、例えばチタ
ンＴＲ２８Ｃを用いるが、真鍮に比べセラミック１に与
える応力が小さくなるような材質の金属を用いればクラ
ック発生の防止効果が得られる。特に、線膨張係数がセ
ラミックのそれに近く、弾性率が小さいものがより好ま
しい。なお、金属板１１として孔を有さないものを用い
ることは、応力緩和効果が劣化するとともに、金属板１
１と電極２との導電性も劣化する恐れがあるため好まし
くない。
ンＴＲ２８Ｃを用いるが、真鍮に比べセラミック１に与
える応力が小さくなるような材質の金属を用いればクラ
ック発生の防止効果が得られる。特に、線膨張係数がセ
ラミックのそれに近く、弾性率が小さいものがより好ま
しい。なお、金属板１１として孔を有さないものを用い
ることは、応力緩和効果が劣化するとともに、金属板１
１と電極２との導電性も劣化する恐れがあるため好まし
くない。
【００１６】例えば、ＳＵＳ６３１等の析出硬化系ステ
ンレス、ＳＵＳ４３０等のフェライト系ステンレス、Ｓ
ＵＳ４１０Ｓ等のマルテンサイト系ステンレス、パーマ
ロイ等の鉄−ニッケル合金は、線膨張係数が小さいので
応力緩和効果が得られる。
ンレス、ＳＵＳ４３０等のフェライト系ステンレス、Ｓ
ＵＳ４１０Ｓ等のマルテンサイト系ステンレス、パーマ
ロイ等の鉄−ニッケル合金は、線膨張係数が小さいので
応力緩和効果が得られる。
【００１７】次に、有孔金属板１１を用いたこの発明の
セラミックコンデンサと、有孔金属板を用いていない従
来のセラミックコンデンサを用いて行なったヒートショ
ック試験の結果を表２に示す。表中Ｇはクラックの発生
なしを示し、ＮＧはクラック発生と発生の割合を示す。
セラミックコンデンサと、有孔金属板を用いていない従
来のセラミックコンデンサを用いて行なったヒートショ
ック試験の結果を表２に示す。表中Ｇはクラックの発生
なしを示し、ＮＧはクラック発生と発生の割合を示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】表２から明らかなように、従来品では３０
０サイクルでクラックが発生したのに対し、本発明の実
施例では１０００サイクルまでクラックは発生しなかっ
た。
０サイクルでクラックが発生したのに対し、本発明の実
施例では１０００サイクルまでクラックは発生しなかっ
た。
【００２０】表３は、有孔金属板１１として用いるチタ
ンと、セラミック及び金属端子を形成する真鍮の線膨張
係数と剛性であるヤング率の材料定数を示している。
ンと、セラミック及び金属端子を形成する真鍮の線膨張
係数と剛性であるヤング率の材料定数を示している。
【００２１】
【表３】
【００２２】この発明のセラミックコンデンサは、真鍮
に比べ線膨張係数がセラミックに近いチタン製の有孔金
属板１１を真鍮製の金属端子３とセラミック１の間に挿
入しているので、コンデンサのヒートショック時におい
て、低温時の金属端子３の収縮応力を有孔金属板１１が
吸収し、セラミック１に収縮応力が作用するのを緩和
し、これによってセラミックコンデンサのヒートショッ
ク性が改善される。
に比べ線膨張係数がセラミックに近いチタン製の有孔金
属板１１を真鍮製の金属端子３とセラミック１の間に挿
入しているので、コンデンサのヒートショック時におい
て、低温時の金属端子３の収縮応力を有孔金属板１１が
吸収し、セラミック１に収縮応力が作用するのを緩和
し、これによってセラミックコンデンサのヒートショッ
ク性が改善される。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、この発明によると、金属
端子とセラミックの間に、線膨張係数が金属端子より小
さくセラミックに近い有孔金属板を介在させたので、セ
ラミックコンデンサのヒートショック時の低温時におけ
る金属端子の収縮応力を有孔金属板が吸収し、該収縮応
力がセラミックに作用するのを緩衝し、セラミックにク
ラックが発生するのを防止してセラミックコンデンサの
ヒートショック性を改善することができる。
端子とセラミックの間に、線膨張係数が金属端子より小
さくセラミックに近い有孔金属板を介在させたので、セ
ラミックコンデンサのヒートショック時の低温時におけ
る金属端子の収縮応力を有孔金属板が吸収し、該収縮応
力がセラミックに作用するのを緩衝し、セラミックにク
ラックが発生するのを防止してセラミックコンデンサの
ヒートショック性を改善することができる。
【００２４】また、有孔金属板を用いても導電性等従来
の性能を損なうことなく、かつ、コストアップを最小限
に抑えたままヒートショック性を改善できる。
の性能を損なうことなく、かつ、コストアップを最小限
に抑えたままヒートショック性を改善できる。
【図１】この発明に係るセラミックコンデンサの分解斜
視図。
視図。
【図２】同上の縦断正面図。
【図３】（Ａ）乃至（Ｃ）は有孔金属板の異なった例を
示す平面図。
示す平面図。
【図４】（Ａ）は従来のセラミックコンデンサを示す縦
断正面図、（Ｂ）は同上のクラック発生を示す説明図。
断正面図、（Ｂ）は同上のクラック発生を示す説明図。
１ 誘電体セラミック ２ 電極 ３ 金属端子 ４ 接合材 ５ 外装部材 １１ 有孔金属板 １２ 孔
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−124254（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−45180（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−121722（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−96028（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−114532（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−25221（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 4/12
Claims (2)
- 【請求項１】 誘電体セラミックの両端面に形成した電
極に導電性の接合材を用いて金属端子を電気的に固定
し、金属端子の端面を残して全体を外装部材で覆ったセ
ラミックコンデンサにおいて、前記金属端子は、線膨張
係数が金属端子より小さくセラミックに近い有孔金属板
を介在させて接合されていることを特徴とするセラミッ
クコンデンサ。 - 【請求項２】 有孔金属板がチタンで形成されている請
求項１記載のセラミックコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20382295A JP3237477B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | セラミックコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20382295A JP3237477B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | セラミックコンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0935987A JPH0935987A (ja) | 1997-02-07 |
| JP3237477B2 true JP3237477B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=16480295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20382295A Expired - Fee Related JP3237477B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | セラミックコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237477B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3206735B2 (ja) * | 1998-01-29 | 2001-09-10 | ティーディーケイ株式会社 | セラミックコンデンサ |
| JP5716078B2 (ja) * | 2013-12-04 | 2015-05-13 | 太陽誘電株式会社 | セラミックコンデンサ |
| JP5876177B2 (ja) * | 2015-03-16 | 2016-03-02 | 太陽誘電株式会社 | セラミックコンデンサ |
-
1995
- 1995-07-17 JP JP20382295A patent/JP3237477B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0935987A (ja) | 1997-02-07 |
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