JPS6023956Y2 - 円筒形磁器コンデンサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は円筒形磁器コンデンサに関し、更に詳細には、
金属キャップと磁器コンデンサ素子との結合部を改良し
た円筒形磁器コンデンサに関する。

円筒形磁器コンデンサを構成する円筒形磁器素体は、セ
ラミック粉末とバインダとの混練物を乾式又は湿式成形
し、焼成することによって作られるために、その直径に
バラツキを有する。

このバラツキは、焼結収縮、成形圧力歪、成形時の楕円
変形等に基づいて生じる。

焼結収縮が約２０％にも及び磁器素体の仕上り精度を金
属等の加工精度と同程度にすることは実際上不可能であ
る。

勿論、ラップ等で仕上げ精度を上げることは可能である
が、工程の増加によるコストアップ及び歩留りの低下が
生じて得策でない。

磁器素体に上述の如き直径のバラツキが生じれば、金属
キャップ嵌着タイプの円筒形磁器コンデンサを製造する
際に金属キャップの嵌着を良好に達成出来ないという不
都合が生じる。

この不都合を解決するため、第２図及び第３図に示すよ
うな金属キャップを使用して第１図に示す円筒形磁器コ
ンデンサを形成することが既に提案されている。

この磁器コンデンサは、円筒形磁器素体１に内側電極２
と外側電極３とを設けた磁器コンデンサ素子の両端に、
第２図及び第３図に示す金属キヤツプ４を夫々嵌着し、
半田５又は導電性接着材にて磁器コンデンサ素子と金属
キャップ４との境界部をシールすると共に左右の金属キ
ャップ４を内側電極２と外側電極３とに電気的に結合し
、リード線６を除いて防湿樹脂層７と外装樹脂層８とを
設けたものである。

金属キャップ４は第２図及び第３図に示す如くスリット
９とこれに隣接する突起１０とを有し、磁器コンデンサ
素子の外径が金属キャップ４の内径より大きい場合でも
、弾性的に変形して磁器コンデンサ素子に嵌着すること
が出来るように形成されている。

ところで、磁器コンデンサ素子に金属キャップ４を嵌着
して半田５又は導電性接着材にて金属キャップ４の電気
的結合及びシールを行うと、半田又は導電性接着材が金
属キャップ４と磁器コンデンサ素子との間隔から入り込
んで内側電極２と外側電極３との間に付着し、短絡不良
を起すことがあった。

上述の如き問題を解決するために、半田又は導電性接着
材を使用せずに金属キャップ４の突起１０をコンデンサ
電極に圧接させることによって電気的結合を遠戚し、光
硬化性樹脂にて金属キャップ４とコンデンサ素子との間
のシールを行うことがある。

このように光硬化性樹脂をシール材として使用すれば、
硬化のための加熱が不要となるので、コンデンサ素子の
内部の空気が膨張してシール不良を発生する恐れがなく
なる。

しかし、硬化後において、磁器コンデンサがヒートサイ
クルを受けると、はく離が生じてシール効果が低下し、
耐湿負荷試験等において絶縁不良を発生することがあっ
た。

そこで、本考案の目的は上述の如き欠陥を是正した円筒
形磁器コンデンサを提供することにある。

上記目的を遠戚するための本考案に係る円筒形磁器コン
デンサは、円筒形磁器素体の内周面と一端面と外周面の
一部とに互いに連続させて内側電極を設け、且つ前記素
体の外周面の一部に外側電極を設けた円筒形磁器コンデ
ンサ素子と、前記磁器コンデンサ素子に嵌着し且つ前記
内側電極及び前記外側電極に夫々電気的に結合した一対
の金属キャップと、少なくとも前記磁器コンデンサ素子
と前記一対の金属キャップとの境界領域に設けた柔軟性
を有する絶縁性合成樹脂シール層と、電気的接続部分を
除いて前記磁器コンデンサ素子及び前記一対の金属キャ
ップの外側を被覆した被覆絶縁層とを具備して構成され
ている。

上記本考案によれば、柔軟性を有する絶縁性合成樹脂に
てシールするので、完成したコンデンサのヒートサイク
ル試験を行っても、熱膨張係数の差によってはく離が生
じるような問題が発生せず、シールの信頼性を向上させ
ることが出来る。

また半田又は導電性接着材にてシールを行わないので、
シール材がコンデンサ素子の内部に進入したとしても、
短絡等の不良が発生しない。

以下図面を参照して本考案の１実施例蚕説明する。

本考案のｌ実施例に係わる金属キャップを具備した円筒
形磁器コンデンサは、第４図に示す円筒形磁器コンデン
サ素子１１に第５図〜第７図に示す金属キャップ１２を
嵌着して第８図に示す組立体とし、次にシール層１３を
第９図に示すように形成し、しかる後、第１０図に示す
ように被覆絶縁層１４．１５を設けることによって完成
される。

まず、第４図に示す磁器コンデンサ素子１１について説
明すると、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム
、酸化チタン等の磁器材料で形成された円筒形磁器素体
１６の内周面１７及び外周面１８に例えば公知の銀ペイ
ントを塗布腰焼付けることによって、厚さ１０μ汎程度
の内側電極１９と外側電極２０とを形成する。

この中空状円筒形磁器素体１６の幾何学的大きさを例示
すれば、その外径が１．７８ｍｍ、その長さが７１ｒｒ
ＩＩＬである。

尚電極１９及び２０の厚さが１０μであるので、電極１
９．２０を形成した磁器コンデンサ素子１１の外径は１
．８７７１７７１である。

第５図〜第７図に示す金属キャップ１２は、ＪＩＳＧ３
１４１ＳＰＣＣの冷間圧延鋼板をプレス加工して形成し
たものであり、開放端部２１を有する円筒部２２とリー
ド線２３が結合されている底部２４とから戊る。

尚円筒部２２にはその端部２１から底部２４に向って直
線的に切り込まれて４つのスリット２５が形成され、更
にスリット２５の相互間に突起２６が夫々形成されてい
る。

円筒部２２の内周面２２ａから内側に向って突出してい
る４つの突起２６は、この突起２６に接する内接円の直
径がコンデンサ素子１１の外径よりも僅かに小さくなる
ように形成されている。

またコンデンサ素子１１の挿入を容易にするために突起
２６が半球状若しくは台形状に形威されている。

この実施例では円筒部２２の内径が１．８５ｍｍであり
、略等間隔に内周面２２ａに配置された４つの突起２６
の内接円の直径１．７５ｍｍである。

従って突起２６の高さは０．０５ｍｍである。

また金属キャップ１２の厚さは０．１５ｍｍであるので
、その外径は２．１５簡である。

また金属キャップ１２の開放端部２１から底部２４まで
の深さは１．４ｍｍであり、その約２の深さまでスリッ
ト２５が形威されている。

突起２６の内接円の直径はコンデンサ素子１１の外径の
あ、９％〜９９．８％の範囲であることが好ましく、更
に９３．８％〜９９．４％であることがより好ましく、
約９６．６％であることが最も好ましい。

もし、突起２６の内接円が大き過ぎると、圧入時におけ
る素子と金属キャップ間のガタ及び抜けによる不良、工
程中のリードストレーナ−による金属キャップのはずれ
による不良、完成品における接触不良、及びｔａｎδの
不良等が発生し、突起２６の内接円が小さ過ぎると、圧
入時において金属キャップで素子を損傷させる不良、圧
入時におけるマイクロクラックの発生による不良、完成
品における容量Ｃ，ｔａｎδ、絶縁抵抗の不良等が多く
なる。

金属キャップ１２に形成されている突起２６の高さは、
１．８ｍｍの素体直径に対して０．０３〜０．０５ｒＩ
ｒ！ｎの範囲であることが好ましく、０．０３ｒＩｇｎ
であることが最も好ましい。

この実施例では突起２６の高さが０．０５ｍｍとなって
いるが、金属キャップ１２の突起２６を形成するための
型が摩耗するので、最初は０．０５７１ｒＩｎに設定し
、型の摩耗で突起２６の高さが０．０３ｒＩｒ！ｎ未満
になったときに、型を取替る。

円筒部２２に複数のスリット２５及び突起２６を形成す
れば、円筒部２２が僅かに弾性変形するようになる。

突起２６自身が弾性変形するように構成してもよいが、
プレス等で突起２６を形威した場合には、突起２６自身
は殆んど弾性変形せず、スリット２５の働きにより円筒
部２２が弾性変形する。

４つのスリット２５は第６図から明らかなように等間隔
に配置され且つ突起２６の位置よりも深く形威され、ス
リット２５の相互間の中央に突起２６が夫々設けられて
いるので、突起２６を外側に押圧すれば、スリット２５
の相互間の金属片は円筒部２２の径が大きくなる方向に
変形し、突起２６もこれに追従して変位する。

従って突起２６の変位は比較的円滑であり、コンデンサ
素子に対する金属キャップ１２の嵌着も円滑に遠戚でき
る。

尚第５図〜第１０図では省略されているが、第１１図に
示す如く金属キャップ１２に約１μの銅メッキ層２７及
び約４μの半田メッキ層２８が設けられている。

この半田メッキ層２８は鉛１０％二錫９０％の組成とな
るようにメッキにて形威されている。

第４図に示すコンデンサ素子１１に対する金属キャップ
１２の嵌着は、第８図に示す如くスリット２５よりも深
く素子を挿入するようになす。

この時、円筒部２２が弾性的に変形するので、金属キャ
ップ１２を容易且つ強固に嵌着することが出来る。

金属キャップ１２に素子１１を圧入すれば、突起２６が
電極１９，２０に食い込んだような状態となり、金属キ
ャップ１２と電極１９，２０との電気的接続がなされる
と共に、金属キャップ１２と素子１１との機械的結合も
強固に遠戚される。

しかし、磁器素体１６の径のバラツキ等によって充分な
結合が遠戚されない場合があるので、第８図に示すもの
に約３５０°Ｃ，３晰の加熱処理を施し、半田メッキ層
２８を溶解させて、金属キャップ１２の電気的及び機械
的結合をより強固にする。

またこの加熱処理によってコンデンサ素子１１の内部の
空気を排出する。

次にストレイナでリード線をまっすぐにし、引き続きシ
ール処理を施す。

即ち金属キャップ１２を嵌着したのみの状態では、素子
１１と金属キャップ１２との間に細隙が生じ、気密状態
にならないので、加熱処理によって内部の空気を排出し
た後に、磁器コンデンサ素子と金属キャップとの境界領
域に柔軟性を有する絶縁性合成樹脂シール層１３を第９
図に示す如く形成する。

勿論、スリット２５の上にもシール層１３を形威し、金
属キャップ１２の内部を気密状態とする。

スリット２５は嵌着する前には隙間として判断すること
が不可能な程度の幅の狭いものであるので、容易にシー
ルされる。

シール層１３の材料にはヒートサイクルに耐える性質、
密着性、耐湿性が要求され、この実施例では柔軟性を得
ることができるエポキシ系樹脂が（例えば住友調社製の
＃２８１）が使用されている。

柔軟性を得ることができるエポキシ系樹脂を塗布し、乾
燥すると第９図に示す如く突起２６によって生じていた
金属キャップ１２と電極１９，２０との間がシール層１
３で埋められて気密状態となる。

このようなシール層１３の形成が終了したら、例えばフ
ェノール樹脂による防湿性被覆絶縁層１４を形成する。

また粉体エポキシ樹脂を焼付けることによって外装用の
被覆絶縁層１５を形成する。

勿論、この時、リード線２３には被覆絶縁層１４．１５
を設けない。

上述から明らかなように、この実施例によれば半田又は
導電接着材の代りに柔軟性を有する絶縁合成樹脂を使用
してシール層１３を形成するので、シール材がコンデン
サ素子の内部に進入しても、電極間短絡等の問題が生じ
ない。

また柔軟性を有する樹脂でシールされているので、−６
５℃〜１３０°Ｃ程度のヒートサイクルに耐えることが
可能となり、信頼性の高いコンデンサを提供することが
出来る。

また金属キャップ１２に薄い半田メッキ層２８を設け、
シール層１３を形成する前に加熱処理を施して半田メッ
キ層２８によって電極に金属キャップ１２を結合してい
るので、両者の結合が一層強固になる。

またこの加熱処理に続いてシール層１３を形成している
ので、コンデンサ素子内の空気が排出された状態でシー
ル層を形成することが可能になり、シール層を良好に形
成することが出来る。

またシール層１３を形成する前にストレイナでリード線
をまっすぐにすることが出来るので、その後の工程での
不良の発生が抑えられる。

以上本考案の１実施例について述べたが、本考案は上述
の実施例に限定されるものではなく更に変形可能なもの
である。

例えば、電極１９．２０をメッキで形成してもよい。

また電極１９．２０に半メッキ層を設けてもよい。

またシール層１３を部分的に設けずに、コンデンサ素子
と金属キャップとの全周に設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の金属キャップ付円筒形磁器コンデンサの
断面図、第２図は第１図のコンデンサの金属キャップの
正面図、第３図は第２図の右側面図、第４図〜第１１図
は本考案の１実施例を示すものであって、第４図はコン
デンサ素子の断面図、第５図は金属キャップの正面図、
第６図は第５図のキャップの右側面図、第７図は第５図
のキャップの縦断面図、第８図はコンデンサ素子に金属
キャップを嵌着させた状態の断面図、第９図はシール後
の断面図、第１０図は完成したコンデンサの断面図、第
１１図は金属キャップの突出部の拡大断面図である。 尚図面に用いられている符号において、１１は磁器コン
デンサ素子、１２は金属キャップ、１３はシール層、１
４は被覆絶縁層、１５は被覆絶縁層、１６は磁器素体、
１７は内周面、１８は外周面、１９は内側電極、２０は
外側電極、２５はスリット、２６は突起、２８は半田メ
ッキ層である。

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）円筒形磁器素体の内周面と一端面と外周面の一部
   とに互いに連続させて内側電極を設け、且つ前記素体の
   外周面の一部に外側電極を設けた円筒形磁器コンデンサ
   素子と、 前記磁器コンデンサ素子に嵌着し且つ前記内側電極及び
   前記外側電極に夫々電気的に結合した一対の金属キャッ
   プと、 少なくとも前記磁器コンデンサ素子と前記一対の金属キ
   ャップとの境界領域に設けた柔軟性を有する絶縁性合成
   樹脂シール層と、 電気的接続部分を除いて前記磁器コンデンサ素子及び前
   記一対の金属キャップの外側を被覆した被覆絶縁層と を具備した円筒形磁器コンデンサ。
2. （２）前記金属キャップは内側に突出した複数の突起と
   スリットを有するものである実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の円筒形磁器コンデンサ。
3. （３）前記絶縁性合成樹脂シール層はエポキシ樹脂層で
   ある実用新案登録請求の範囲第１項又は第２項記載の円
   筒形磁器コンデンサ。
4. （４）前記被覆絶縁層は、防湿性樹脂層と柔軟性を有さ
   ないエポキシ樹脂層とを含むものである実用新案登録請
   求の範囲第１項又は第２項又は第３項記載の円筒形磁器
   コンデンサ。
5. （５）前記金属キャップは外周に薄い半田メッキ層を備
   えたものである実用新案登録請求の範囲第１項又は第２
   項又は第３項又は第４項記載の円筒形磁器コンデンサ。