JPH05190377A - 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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- JPH05190377A JPH05190377A JP2342192A JP2342192A JPH05190377A JP H05190377 A JPH05190377 A JP H05190377A JP 2342192 A JP2342192 A JP 2342192A JP 2342192 A JP2342192 A JP 2342192A JP H05190377 A JPH05190377 A JP H05190377A
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- ceramic capacitor
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- resin
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 −５５℃〜１５０℃の温度範囲の大きい環境
下であっても絶縁抵抗及び耐電圧の初期値を維持できる
ようにする。 【構成】 誘電体材料Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −
ＳｒＴｉＯ3 系からなる焼結体の面に電極を配置し、電
極にリード線を設け、誘電体材料で構成した焼結体と電
極をモールド樹脂で被覆したセラミックコンデンサにお
いて、上記モールド樹脂に上記誘電体材料と同質の微粉
末を含有している。
下であっても絶縁抵抗及び耐電圧の初期値を維持できる
ようにする。 【構成】 誘電体材料Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −
ＳｒＴｉＯ3 系からなる焼結体の面に電極を配置し、電
極にリード線を設け、誘電体材料で構成した焼結体と電
極をモールド樹脂で被覆したセラミックコンデンサにお
いて、上記モールド樹脂に上記誘電体材料と同質の微粉
末を含有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は−５５℃〜１５０℃とい
う広い温度範囲で使用される高圧用のセラミックコンデ
ンサに関する。
う広い温度範囲で使用される高圧用のセラミックコンデ
ンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の高圧用セラミックコンデン
サを示す断面図である。高圧用セラミックコンデンサ
は、たとえばパルス電力回路（ＰＰＣ）、レーザ装置、
Ｘ線装置などの高圧電源回路に用いられている。
サを示す断面図である。高圧用セラミックコンデンサ
は、たとえばパルス電力回路（ＰＰＣ）、レーザ装置、
Ｘ線装置などの高圧電源回路に用いられている。
【０００３】図２に示す符号１は、誘電体材料から成る
セラミックコンデンサの本体である。この本体１に電極
２，３が形成されている。電極２，３には半田４，５に
よりリード線６，７が接続されている。
セラミックコンデンサの本体である。この本体１に電極
２，３が形成されている。電極２，３には半田４，５に
よりリード線６，７が接続されている。
【０００４】本体１、電極２，３および半田４，５全体
がモールド樹脂８により被覆されている。
がモールド樹脂８により被覆されている。
【０００５】このモールド樹脂８としては、フェノール
系樹脂やエポキシ系樹脂が使われている。フィラー材と
しては、通常、酸化鉄、アルミニウム、シリカ、炭酸カ
ルシウム、硅砂、チタン酸バリウム等の微粉末９が入れ
られている。
系樹脂やエポキシ系樹脂が使われている。フィラー材と
しては、通常、酸化鉄、アルミニウム、シリカ、炭酸カ
ルシウム、硅砂、チタン酸バリウム等の微粉末９が入れ
られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この高
圧用セラミックコンデンサが、−５５℃〜１５０℃とい
う広い温度範囲で使用されると、たとえセラミックコン
デンサ本体に誘電体損失ｔａｎδの初期値と温度係数が
小さいＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系
の焼結体を用いただけでは上記のような通常のフィラー
材では絶縁抵抗及び耐電圧が低下してしまう。
圧用セラミックコンデンサが、−５５℃〜１５０℃とい
う広い温度範囲で使用されると、たとえセラミックコン
デンサ本体に誘電体損失ｔａｎδの初期値と温度係数が
小さいＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系
の焼結体を用いただけでは上記のような通常のフィラー
材では絶縁抵抗及び耐電圧が低下してしまう。
【０００７】高圧用セラミックコンデンサの耐電圧不良
によって、主にセラミックコンデンサの本体１とモール
ド樹脂８との密着が失なわれ、両者の間にギャップが生
じる。したがって、絶縁抵抗が低下し低電圧で沿面放電
を開始し、絶縁破壊へとつながる。一般にモールド樹脂
８は、硬化時及び冷却時の収縮による応力と、セラミッ
クスと樹脂の熱膨張係数の差による熱応力とを発生す
る。
によって、主にセラミックコンデンサの本体１とモール
ド樹脂８との密着が失なわれ、両者の間にギャップが生
じる。したがって、絶縁抵抗が低下し低電圧で沿面放電
を開始し、絶縁破壊へとつながる。一般にモールド樹脂
８は、硬化時及び冷却時の収縮による応力と、セラミッ
クスと樹脂の熱膨張係数の差による熱応力とを発生す
る。
【０００８】これらを樹脂内部の残留応力（Ｐｔ）とし
て次のように表わすことができる。
て次のように表わすことができる。
【０００９】Ｐｔ＝Ｅｔ×Δα×（Ｔｔ−Ｔｇ） ここで、Ｅｔは樹脂の環境温度Ｔｔにおけるヤング率、
ΔαはＴｔにおけるセラミックスと樹脂との熱膨張係数
の差、そしてＴｇは樹脂の２次転移点である。
ΔαはＴｔにおけるセラミックスと樹脂との熱膨張係数
の差、そしてＴｇは樹脂の２次転移点である。
【００１０】そこで広い温度範囲での使用に耐えるよう
にするには、Ｐｔができるだけ小さくなるようにしなけ
ればならない。それにはフィラー材の種類及びその添加
量による効果によって、Δαを小さくしたり、Ｔｇを高
くする樹脂が必要である。
にするには、Ｐｔができるだけ小さくなるようにしなけ
ればならない。それにはフィラー材の種類及びその添加
量による効果によって、Δαを小さくしたり、Ｔｇを高
くする樹脂が必要である。
【００１１】本発明の目的は、−５５℃〜１５０℃の広
い温度範囲でも絶縁抵抗と耐電圧を維持することができ
るセラミックコンデンサを提供することである。
い温度範囲でも絶縁抵抗と耐電圧を維持することができ
るセラミックコンデンサを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明は、誘電体材料
Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系からな
る焼結体の面に電極を配置し、電極にリード線を設け、
誘電体材料で構成した焼結体と電極をモールド樹脂で被
覆したセラミックコンデンサにおいて、上記モールド樹
脂に上記誘電体材料と同質の微粉末を含有していること
を特徴とするセラミックコンデンサである。
Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系からな
る焼結体の面に電極を配置し、電極にリード線を設け、
誘電体材料で構成した焼結体と電極をモールド樹脂で被
覆したセラミックコンデンサにおいて、上記モールド樹
脂に上記誘電体材料と同質の微粉末を含有していること
を特徴とするセラミックコンデンサである。
【００１３】
【作用】この発明のセラミックコンデンサを、−５５℃
〜１５０℃の広い範囲で使用しても、絶縁抵抗および耐
電圧の初期値を維持する。
〜１５０℃の広い範囲で使用しても、絶縁抵抗および耐
電圧の初期値を維持する。
【００１４】
【実施例】セラミックコンデンサを被覆したモールド樹
脂の全量に対して誘電体材料と同質のＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系材料の微粉末を好ましく
は５〜８重量％添加する。微粉末が５重量％より少ない
と、絶縁抵抗と絶縁破壊電圧が小さくなるので好ましく
ない。また微粉末が８重量％より多いと、ヤング率が上
昇し、収縮応力が増して、破壊し易くなり好ましくな
い。
脂の全量に対して誘電体材料と同質のＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系材料の微粉末を好ましく
は５〜８重量％添加する。微粉末が５重量％より少ない
と、絶縁抵抗と絶縁破壊電圧が小さくなるので好ましく
ない。また微粉末が８重量％より多いと、ヤング率が上
昇し、収縮応力が増して、破壊し易くなり好ましくな
い。
【００１５】図１を参照する。
【００１６】図１はこの発明のセラミックコンデンサの
好適な実施例を示している。この実施例のセラミックコ
ンデンサはたとえば高圧用セラミックコンデンサであ
る。
好適な実施例を示している。この実施例のセラミックコ
ンデンサはたとえば高圧用セラミックコンデンサであ
る。
【００１７】高圧用セラミックコンデンサの本体２１
は、好ましくは誘電体損失ｔａｎδの初期値と温度係数
が小さいＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3
系の誘電体材料の焼結体から成る。
は、好ましくは誘電体損失ｔａｎδの初期値と温度係数
が小さいＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3
系の誘電体材料の焼結体から成る。
【００１８】この本体２１の相対向する面４０，４１に
電極２２，２３をそれぞれ形成する。この電極２２，２
３には半田２４，２５によりリード線２６，２７を接続
する。
電極２２，２３をそれぞれ形成する。この電極２２，２
３には半田２４，２５によりリード線２６，２７を接続
する。
【００１９】そしてこれら本体２１、電極２２，２３、
半田２４，２５は、好ましくはエポキシ系のモールド樹
脂２８で被覆されている。
半田２４，２５は、好ましくはエポキシ系のモールド樹
脂２８で被覆されている。
【００２０】セラミックコンデンサを被覆したモールド
樹脂の全量に対して誘電体材料と同質のＰｂ（Ｚｎ1/3
Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系材料の微粉末２９が、
５〜８重量％含まれている。このＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系の誘電体材料は本体１と同
じ材料である。微粉末２９が５重量％より少ないと、絶
縁抵抗と絶縁破壊電圧が小さくなるので好ましくない。
また微粉末２９が８重量％より多いと、ヤング率が上昇
し、収縮応力が増して、破壊し易くなり好ましくない。
樹脂の全量に対して誘電体材料と同質のＰｂ（Ｚｎ1/3
Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系材料の微粉末２９が、
５〜８重量％含まれている。このＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系の誘電体材料は本体１と同
じ材料である。微粉末２９が５重量％より少ないと、絶
縁抵抗と絶縁破壊電圧が小さくなるので好ましくない。
また微粉末２９が８重量％より多いと、ヤング率が上昇
し、収縮応力が増して、破壊し易くなり好ましくない。
【００２１】セラミックコンデンサの本体１の大きさを
例示すれば、たとえば直径が１２．５ｍｍで厚さが１
０．０ｍｍの円柱体である。またモールド樹脂２８の大
きさはたとえば直径が１５．０ｍｍで、厚さが２０．０
ｍｍである。
例示すれば、たとえば直径が１２．５ｍｍで厚さが１
０．０ｍｍの円柱体である。またモールド樹脂２８の大
きさはたとえば直径が１５．０ｍｍで、厚さが２０．０
ｍｍである。
【００２２】上述のようにして構成されたこの発明によ
る高圧用セラミックコンデンサと、比較のために作られ
た高圧用セラミックコンデンサについて冷熱サイクル試
験を実施した。この冷熱サイクル試験の各種測定結果を
表１に示す。
る高圧用セラミックコンデンサと、比較のために作られ
た高圧用セラミックコンデンサについて冷熱サイクル試
験を実施した。この冷熱サイクル試験の各種測定結果を
表１に示す。
【００２３】
【表１】 この発明のセラミックコンデンサの実施例はＮｏ．３で
示す。
示す。
【００２４】Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．４，Ｎｏ．５
は比較例である。
は比較例である。
【００２５】Ｎｏ．１の比較例のセラミックコンデンサ
では、モールド樹脂に対しフィラー材が無添加である。
では、モールド樹脂に対しフィラー材が無添加である。
【００２６】Ｎｏ．２の比較例のセラミックコンデンサ
では、セラミックコンデンサの本体と同じＰｂ（Ｚｎ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系から成る焼結体の
微粉末をモールド樹脂に４重量％添加している。
では、セラミックコンデンサの本体と同じＰｂ（Ｚｎ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系から成る焼結体の
微粉末をモールド樹脂に４重量％添加している。
【００２７】 Ｎｏ．４の比較例のセラミックコンデンサ
では、セラミックコンデンサの本体と同じＰｂ（Ｚｎ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系から成る焼結体の
微粉末をモールド樹脂に９重量％添加している。
では、セラミックコンデンサの本体と同じＰｂ（Ｚｎ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系から成る焼結体の
微粉末をモールド樹脂に９重量％添加している。
【００２８】Ｎｏ．５の比較例のセラミックコンデンサ
では、一般的にフィラー材として用いられるＢａＴｉＯ
3 の微粉末をモールド樹脂に添加している。
では、一般的にフィラー材として用いられるＢａＴｉＯ
3 の微粉末をモールド樹脂に添加している。
【００２９】Ｎｏ．３の本発明によるセラミックコンデ
ンサは、セラミックコンデンサを被覆したモールド樹脂
の全量に対して誘電体材料と同質のＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系材料の微粉末２９を５〜８
重量％添加したものである。なお５重量％、６重量％、
７重量％、８重量％それぞれの場合において、ほぼ同じ
試験データが得られた。Ｎｏ．１〜５のセラミックコン
デンサの本体は全てＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −Ｓ
ｒＴｉＯ3 系の誘電体材料の焼結体である。
ンサは、セラミックコンデンサを被覆したモールド樹脂
の全量に対して誘電体材料と同質のＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系材料の微粉末２９を５〜８
重量％添加したものである。なお５重量％、６重量％、
７重量％、８重量％それぞれの場合において、ほぼ同じ
試験データが得られた。Ｎｏ．１〜５のセラミックコン
デンサの本体は全てＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −Ｓ
ｒＴｉＯ3 系の誘電体材料の焼結体である。
【００３０】冷熱サイクル試験の条件は２層の恒温槽の
うち一方を−５５℃、他方を１５０℃にし、交互に１．
５時間ずつ保持する。この低温部と高温部での保持を夫
々１回終えた時点を１サイクルとして、全部で１０００
サイクル実施した。
うち一方を−５５℃、他方を１５０℃にし、交互に１．
５時間ずつ保持する。この低温部と高温部での保持を夫
々１回終えた時点を１サイクルとして、全部で１０００
サイクル実施した。
【００３１】表中のＣは静電容量〔ｐＦ〕、ｔａｎδは
誘電体損失〔％〕、ＩＲは絶縁抵抗〔Ωｃｍ〕である。
所定のサイクルである１０，２０，４０，８０，１６
０，３２０，６４０，１０００の各サイクル終了後３０
分に２５℃、ＡＣ１００ｋＨｚ、１ＶｒｍｓでＬＣＲメ
ータを用いて測定した。
誘電体損失〔％〕、ＩＲは絶縁抵抗〔Ωｃｍ〕である。
所定のサイクルである１０，２０，４０，８０，１６
０，３２０，６４０，１０００の各サイクル終了後３０
分に２５℃、ＡＣ１００ｋＨｚ、１ＶｒｍｓでＬＣＲメ
ータを用いて測定した。
【００３２】ＢＤＶは絶縁破壊電圧〔ｋＶ〕であり、各
サイクル終了後１時間にトランス油中にリード線を含め
たサンプル全体を浸漬させて、２５℃、昇圧速度２ｋＶ
／ｓｅｃで印加して測定した。
サイクル終了後１時間にトランス油中にリード線を含め
たサンプル全体を浸漬させて、２５℃、昇圧速度２ｋＶ
／ｓｅｃで印加して測定した。
【００３３】なお、表１中のＮｏ．１〜Ｎｏ．５の各特
性値は５個の平均値である。
性値は５個の平均値である。
【００３４】表１から明らかなように、Ｎｏ．３の本発
明によるセラミックコンデンサは、Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系から成る焼結体の微粉末を
フィラー材とし、それを適量添加することにより、Ｎ
ｏ．１のようにフィラー材を添加しないものと、Ｎｏ．
５のように一般的なフィラー材を添加するものに比べて
良好な結果を得た。
明によるセラミックコンデンサは、Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系から成る焼結体の微粉末を
フィラー材とし、それを適量添加することにより、Ｎ
ｏ．１のようにフィラー材を添加しないものと、Ｎｏ．
５のように一般的なフィラー材を添加するものに比べて
良好な結果を得た。
【００３５】つまり、Ｎｏ．３の本発明によるセラミッ
クコンデンサの実施例は、Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．
４，Ｎｏ．５の各比較例と比べて、絶縁抵抗ＩＲと絶縁
破壊電圧ＢＤＶが著しく初期値に近いものであり、しか
も静電容量Ｃと誘電体損失ｔａｎδも安定している。
クコンデンサの実施例は、Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．
４，Ｎｏ．５の各比較例と比べて、絶縁抵抗ＩＲと絶縁
破壊電圧ＢＤＶが著しく初期値に近いものであり、しか
も静電容量Ｃと誘電体損失ｔａｎδも安定している。
【００３６】一方、Ｎｏ．４の比較例のように、Ｐｂ
（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系から成る焼
結体の微粉末をフィラー材としても、微粉末を添加しす
ぎるとヤング率が上昇し、収縮応力が増し、破壊してし
まう。
（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＳｒＴｉＯ3 系から成る焼
結体の微粉末をフィラー材としても、微粉末を添加しす
ぎるとヤング率が上昇し、収縮応力が増し、破壊してし
まう。
【００３７】本発明によるセラミックコンデンサは−５
５℃〜１５０℃の広い温度範囲で使用されても、上述の
ような各電気特性が安定している。特に、絶縁抵抗と耐
電圧の初期値を維持していくという利点を有している。
５℃〜１５０℃の広い温度範囲で使用されても、上述の
ような各電気特性が安定している。特に、絶縁抵抗と耐
電圧の初期値を維持していくという利点を有している。
【００３８】ところで、この発明のモールド樹脂は、エ
ポキシ系に限らずたとえばフェノール系でもよい。
ポキシ系に限らずたとえばフェノール系でもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明のセラミックコンデンサによれば、誘電体材料の
焼結体と同質の微粉末を、モールド樹脂に対して添加し
たので、−５５℃〜１５０℃の温度範囲の大きい環境下
でも電気特性が安定しており、特に絶縁抵抗及び耐電圧
の初期値を維持することができる。
本発明のセラミックコンデンサによれば、誘電体材料の
焼結体と同質の微粉末を、モールド樹脂に対して添加し
たので、−５５℃〜１５０℃の温度範囲の大きい環境下
でも電気特性が安定しており、特に絶縁抵抗及び耐電圧
の初期値を維持することができる。
【図１】本発明のセラミックコンデンサの実施例を示す
断面図。
断面図。
【図２】従来の高圧用セラミックコンデンサを示す断面
図。
図。
１ 従来の高圧用セラミックコンデンサの本体 ２ 電極 ３ 電極 ４ 半田 ５ 半田 ６ リード線 ７ リード線 ８ モールド樹脂 ９ 微粉末 ２１ 本発明の高圧用セラミックコンデンサの本体 ２２ 電極 ２３ 電極 ２４ 半田 ２５ 半田 ２６ リード線 ２７ リード線 ２８ モールド樹脂 ２９ 微粉末 ４０ 面 ４１ 面 ◆
Claims (1)
- 【請求項１】 誘電体材料Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ
3 −ＳｒＴｉＯ3 系からなる焼結体の面に電極を配置
し、電極にリード線を設け、誘電体材料で構成した焼結
体と電極をモールド樹脂で被覆したセラミックコンデン
サにおいて、上記モールド樹脂に上記誘電体材料と同質
の微粉末を含有していることを特徴とするセラミックコ
ンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2342192A JPH05190377A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | セラミックコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2342192A JPH05190377A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | セラミックコンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05190377A true JPH05190377A (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=12110042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2342192A Pending JPH05190377A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | セラミックコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05190377A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010123865A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Murata Mfg Co Ltd | セラミック電子部品および部品内蔵基板 |
-
1992
- 1992-01-14 JP JP2342192A patent/JPH05190377A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010123865A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Murata Mfg Co Ltd | セラミック電子部品および部品内蔵基板 |
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