JP3376623B2 - 電子部品 - Google Patents

電子部品

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JP3376623B2
JP3376623B2 JP04721793A JP4721793A JP3376623B2 JP 3376623 B2 JP3376623 B2 JP 3376623B2 JP 04721793 A JP04721793 A JP 04721793A JP 4721793 A JP4721793 A JP 4721793A JP 3376623 B2 JP3376623 B2 JP 3376623B2
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敏彦 橘▲高▼
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康信 米田
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は電子部品に関する。具体
的にいうと、ケース内に電子部品本体をパッケージした
電子部品に関する。 【0002】 【従来の技術とその問題点】電子部品には、セラミック
フィルター、セラミックコンデンサ、抵抗ネットワーク
あるいはICなど多種多様なものが存在し、これらの電
子部品の外観を大きくみると電子部品本体と外部端子等
とから構成されている。また、これらの電子部品は、そ
の用途や設計上の問題からプラスチック製や金属製等の
ケースによってパッケージされ、外部端子の引き出し部
が樹脂等により封止されている。従来、これらの電子部
品においては、外部端子間で絶縁性を保つ必要があるた
め、外部端子はケースの絶縁性を有する部分から外部へ
引き出され、かつ、絶縁性を有する樹脂等によりシール
されていた。 【0003】しかしながら、従来、電子部品のシール用
に用いられてきたエポキシ系等の絶縁性樹脂では、電子
部品の外部端子を通して外部から電子部品本体へ侵入し
てくるサージやノイズを防ぐことができなかった。ま
た、電子部品の種類によっては圧電部品のように電子部
品本体自身から温度変化等によって電荷を発生し、電子
部品本体に高電圧がかかってしまうことがあった。これ
らのノイズや高電圧負荷等は、電子部品本体の劣化を加
速させたり、電子部品の特性を変化させてしまうといっ
た問題があった。 【0004】例えば、圧電セラミックスからなる電子部
品本体をプラスチック製のケース内にパッケージしたセ
ラミックフィルターの場合を考える。図2に示すものは
代表的なセラミックフィルター1の構造を示す一部破断
した斜視図である。このセラミックフィルター1は、図
3(a)に示すように両面に電極3を配設した複数枚の
圧電セラミックス板2を外部端子4及び内部接続用の端
子5によって所定の回路構成(例えば、ラダー型フィル
ター)となるように接続して電子部品本体6を構成し、
この電子部品本体6を下面開口したケース本体7内に納
め、ケース本体7の下面開口を底蓋8によって塞ぐと共
に外部端子4を底蓋8に貫通させて外部へ引き出し、底
蓋8の外部端子4を引き出している部分をそれぞれ樹脂
(図示せず)によってシールしている。なお、上記圧電
セラミックス板2には、一般に、PbTiO3−PbZ
rO3セラミックスなどが広く用いられている。 【0005】このようなセラミックフィルター1をハン
ダ付けする場合のように、圧電セラミックス板2がいっ
たん高温状態〔図3(a)〕に加熱されてから室温に戻
された場合〔図3(b)〕には、圧電セラミックス板2
の表面に焦電電荷9が発生する。この焦電電荷9は、図
3(b)に示すように、圧電セラミックス板2の分極方
向Pと反対方向の電場Epを生じさせるので、この電場
Epによって圧電セラミックス板2における自発分極の
配向度が変化し、セラミックフィルター1の共振周波数
及び反共振周波数が変化してしまうという欠点があっ
た。これを防ぐためには絶縁抵抗の小さい圧電セラミッ
クス板2を用いなければならず、圧電材料の選択の余地
が少なくなってしまうという難点があった。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の従来例
の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、電子部品の外部端子等を通して外部から侵入し
てくるサージやノイズ、あるいは焦電電荷等によって発
生する高電圧負荷による電子部品の特性変化や劣化を防
止することにある。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明の電子部品は、電
子部品本体をプラスチックケースや金属ケース等のケー
スに収納した電子部品において、外部端子が挿通されて
いるケースの通孔をバリスタ機能を有する樹脂材料によ
ってシールしたことを特徴としている。 【0008】 【作用】本発明の電子部品は、外部端子が挿通されたケ
ースの通孔をバリスタ機能を有する樹脂材料でシールし
ているので、電子部品の外部端子にバリスタ素子を接続
したのと同様な効果を奏する。 【0009】つまり、電子部品の外部端子から侵入した
ノイズやサージをバリスタ機能を有するシール用の樹脂
材料によって吸収し、電子部品本体にノイズやサージが
流入するのを防止することができる。また、内部の圧電
セラミックスに焦電電荷等が生じて高電圧が発生して
も、当該電圧がバリスタ機能を有する樹脂材料のバリス
タ電圧に達した場合には、バリスタ機能を有する樹脂の
抵抗が急激に減少するので、焦電電荷による電界を打ち
消すように外部端子に電流が流れ、内部の電子部品本体
に高電圧負荷が加わるのを防止することができる。 【0010】一方、このシール用の樹脂は、高電圧等が
加わっていない場合には、絶縁性(高抵抗)を保ってい
るので、ケースの本来の機能を損うことがない。 【0011】 【実施例】本発明の一実施例によるセラミックフィルタ
ー11の構造を図1に示す。ケース12は下面開口した
プラスチック製のケース本体13及び底蓋14からな
り、ケース12内には電子部品本体15が納められてい
る。電子部品本体15は、両面に電極が形成された圧電
セラミックス板16と外部端子17及び内部接続用の端
子18とを交互に重ね、ラダー型フィルター等の所望の
回路が構成されたものである。外部端子17は底蓋14
の通孔19から外部へ引き出されており、外部端子17
を引き出している底蓋14の通孔19はバリスタ機能を
有するシール用樹脂材料20によってシールされてい
る。しかも、このシール用樹脂材料20によって外部端
子17間を電気的に接続している。 【0012】バリスタ機能を有するシール用樹脂材料2
0は、例えば、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂にZn
O系やSrTiO3系、SiC系等のバリスタ粉末を混
練し分散させたものである。 【0013】このようなバリスタ機能を備えたシール用
樹脂材料20によって例えば外部端子17同士を接続す
るようにシールすれば、電子部品本体15の外部端子1
7間にバリスタ素子を接続しているのと同様な効果を得
ることができるので、セラミックフィルター11の外部
端子17を介して外部から侵入するノイズやサージをシ
ール用樹脂材料20で吸収し、電子部品本体15をノイ
ズやサージから保護することができる。 【0014】また、電子部品本体15から発生する電荷
やそれによる高電圧の負荷を防ぐことができる。例え
ば、図1に示したようなセラミックフィルター11の場
合、外部端子17間はバリスタ機能を有するシール用樹
脂材料20により接続されているが、通常の状態ではシ
ール用樹脂材料20が絶縁性を保持している。しかし、
ハンダ付け等による熱衝撃で圧電セラミックス板16の
表面に焦電電荷が発生すると、焦電電荷による電圧がシ
ール用樹脂材料20のバリスタ電圧に達したとき、シー
ル用樹脂材料20(つまり、バリスタ粉末)の抵抗が急
減し、焦電電荷による電界を打ち消すようにシール用樹
脂材料20や外部端子17等を通じて電荷の移動が生じ
るので、焦電電荷による自発分極の減極を防ぐことがで
きる。 【0015】このように電子部品のシール用樹脂材料に
バリスタ機能を有する樹脂材料を用いることにより、シ
ール用樹脂材料の本来の目的である電子部品のシールを
行なわせると同時に、電子部品本体へのノイズや電圧等
の負荷による電子部品本体の特性の変化を防ぐことがで
きる。しかも、電子部品に個別のバリスタ素子を接続す
る場合のように電子部品の外形が大きくなることもな
く、コストも安価にすることができる。 【0016】具体的実施例 以下、本発明の具体的な実施例として、ZnO系バリス
タ粉末を熱硬化性エポキシ系樹脂に分散させたシール用
樹脂材料の製造方法を説明する。さらに、この実施例に
よるシール用樹脂材料を用いてシールしたセラミックフ
ィルターと、従来例によるシール用樹脂材料を用いてシ
ールしたセラミックフィルターを製作し、実施例と従来
例の各セラミックフィルターにおける共振及び反共振周
波数の変化を計測した。 【0017】まず、本発明の実施例について説明する。
バリスタ機能を有するセラミックス粉末としては、9
9.9%以上の純度を有するZnOにSb23、Mn
2、CoOを添加して原料とし、いわゆる固相法によ
り製造されたZnO系バリスタを使用した。この場合、
原料粉末の焼成は1000℃〜1100℃で行なった。
ただし、焼成の際、原料粉末は粉末のまま焼成し、その
後粉砕し、一定粒径以下のものにふるい分けした。この
粉末を原料のバリスタ粉末とした。 【0018】また、基材樹脂となる熱硬化性樹脂とし
て、熱硬化温度が107℃のエポキシ系樹脂を使用し
た。 【0019】ついで、バリスタ粉末を80重量部、エポ
キシ系樹脂を20重量部の割合で混合し、硬化剤として
ケトン系溶剤を添加し、さらに充填材としてシリカを添
加し、攪拌羽根により簡単な混合を行なってシール用樹
脂材料を得た。その後、このシール用樹脂材料をロール
により混練を行なった。 【0020】電子部品本体に用いられている圧電セラミ
ックス板は、 (Pb0.99La0.01)(Ti0.50Zr0.50)O3+0.2
wt%Cr23 からなり、表面にAgペーストの焼付け等による電極パ
ターンが形成されており、また、分極処理が施されてい
る。この圧電セラミックス板と外部端子及び内部接続用
の端子を交互に配置して電子部品本体(ラダー型フィル
ター)を構成した。 【0021】この電子部品本体の外部端子を底蓋の通孔
に挿通させ、電子部品本体を下面開口したケース本体内
に納めると共にケース本体の下面開口を底蓋によって閉
じ、セラミックフィルターを製作した。ついで、底蓋の
外部端子を引き出している通孔に上記シール用樹脂材料
を塗布した。このとき、外部端子同士がバリスタ機能を
有するシール用樹脂材料により接続されるようにシール
を施した。この後、120℃の温度槽内でシール用樹脂
材料を硬化させた。 【0022】従来例 一方、従来例としてバリスタ粉末を含まないエポキシ樹
脂100重量部のシール用樹脂材料を用意し、実施例と
同じ電子部品本体を同一のケースに納めたセラミックフ
ィルターの外部端子を引き出している通孔を実施例と同
一条件でシールした。 【0023】計測結果 このようにして作製した実施例のセラミックフィルター
と従来例のセラミックフィルターを250℃の温度槽に
3分間入れて加熱処理を行ない、温度槽から取り出した
後、2時間室温に放置した。このときの加熱前後におけ
る共振周波数の変化量ΔFrおよび反共振周波数の変化
量ΔFaを実施例及び従来例についてそれぞれ調べた。
この計測結果を表1に示す。 【0024】 【表1】 【0025】表1から分かるように、本実施例によれ
ば、従来例と比較して、セラミックフィルターの共振・
反共振周波数の周波数の変化量ΔFrおよびΔFaをいず
れも非常に小さくすることができた。 【0026】なお、上記実施例ではセラミックフィルタ
ーに適用した場合を示したが、本発明は、シール用樹脂
材料によるシールを施した電子部品全てに用いることが
できる。例えば、セラミックコンデンサに用いた場合に
は、バリスタ機能を有するシール用樹脂材料でシールす
ることにより、耐圧以上の電圧をもつノイズが発生して
も、内部のコンデンサ本体を保護することができる。他
のさまざまな種類の電子部品についても、バリスタ機能
を有するシール用樹脂材料を用いることで電子部品本体
をサージやノイズから保護できることはもちろんであ
る。また、外部端子の引き出し部分をシールしているシ
ール用樹脂材料によって外部端子間を電気的に接続する
のでなく、シール用樹脂材料をアース部分等に接触させ
るようにしておいてもサージ等を防止することができ
る。 【0027】 【発明の効果】本発明によれば、プラスチック製や金属
製のケースに電子部品本体を収納した電子部品におい
て、バリスタ機能を有するシール用の樹脂材料によって
外部端子の引き出し部分をシールすることにより、電子
部品本来の機能とバリスタの機能を兼ね備えた多機能の
電子部品を得ることができる。 【0028】従って、電子部品の外部端子等を介して外
部から侵入してくるノイズやサージをシール用の樹脂材
料で吸収し、電子部品をノイズやサージから保護するこ
とができる。また、電子部品本体から発生する焦電電荷
等の電荷やそれによる高電圧の負荷をシール用の樹脂材
料を介して除去することができる。 【0029】従って、電子部品の寿命を飛躍的に延ばす
ことができる。また、これらノイズ等の負荷による電子
部品本体の特性の変化や劣化を防止することができる。
さらに、バリスタ機能を有するシール用の樹脂材料によ
って電子部品本体をノイズや高電圧負荷等から保護する
ことができるので、電子部品本体に用いる材料の選択の
幅を広げることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例によるセラミックフィルター
を示す断面図である。 【図2】従来例のセラミックフィルターを示す一部破断
した斜視図である。 【図3】(a)(b)は圧電セラミックス板に焦電電荷
が発生するメカニズムを示す説明図である。 【符号の説明】 11 セラミックフィルター 12 ケース 13 ケース本体 14 底蓋 16 圧電セラミックス板 17 外部端子 19 通孔 20 シール用樹脂材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 康信 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社 村田製作所内 (56)参考文献 特開 昭51−100298(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01C 1/02 H01C 7/10 H03H 9/02

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 電子部品本体をプラスチックケースや金
    属ケース等のケースに収納した電子部品において、 外部端子が挿通されているケースの通孔をバリスタ機能
    を有する樹脂材料によってシールしたことを特徴とする
    電子部品。
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