JPS6120125B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、光硬化性の導電性塗料を用いて、電
気部品素体に形成された電極と該素体に被嵌され
る電極キヤツプを接合することにより、電気的、
機械的接合状態が安定し、かつ信頼性の高い電気
部品を効率的に提供し得るような電気部品の製造
方法に関するものである。 近年、各種電子機器を構成するプリント基板に
コンデンサや抵抗器等の電気部品をマウントする
のに、能率的作業を行なうため自動マウント化が
広く普及している。 そこで、このようなプリント基板に配設される
各種電気部品について自動マウント化への適合が
図られている。例えばチタン酸バリウム、チタン
酸ストロンチウム、酸化チタン等のセラミツクか
らなる円筒形セラミツク素体を誘電体として用
い、この円筒形セラミツク素体の内周面及び外周
面に対向電極となる導電性ペーストを所定部分に
被着後に焼成して形成してなる円筒形セラミツク
コンデンサの如きものにおいても、上述したよう
な自動マウント化を考慮して電極を形成した円筒
形セラミツク素体の両端部に金属（導電性）の電
極キヤツプを被嵌せしめることにより、機械的強
度が大きく、かつ、分配作業の円滑化を可動とし
たものが利用されている。 ところで、上述の如く機械的強度の極めて小さ
いセラミツク素体に電極キヤツプを被嵌する場合
に、下記に述べるような問題点を生じている。 まず、静電容量を大とするため上記セラミツク
素体の厚みを薄くするような場合、電極キヤツプ
を大きな圧入力でセラミツク素体に圧入嵌着する
と、素体自体を損傷してしまうおそれがある。そ
のためには、上記素体を損傷しないよう程度の小
さな圧入力でセラミツク素体に電極キヤツプを圧
入嵌着しなければならない。しかしこの場合、通
常、セラミツク素体および電極キヤツプの断面形
状を製造上の加工精度から互いに真円とすること
が困難なこと等から、嵌着した電極キヤツプとセ
ラミツク素体との間に空隙を生じ易く、セラミツ
ク素体上の電極と電極キヤツプとの電気的および
機械的結合が不安定になりやすい。 また、このようにして形成した円筒形セラミツ
クコンデンサは、電気的および機械的に保護する
ため、通常、熱硬化性の絶縁外装塗料を塗布して
なる保護被膜で外装して使用するのであるが、上
記の保護被膜を硬化するために加熱する工程にお
いてコンデンサ本体内部の空気が膨張するので上
記電極キヤツプとセラミツク素体間の空隙より空
気が流出して保護被膜にピンホールを生じ易く、
防湿性を保償し得ない。 さらに、上記のセラミツク素体上の電極と電極
キヤツプとの電気的および機械的結合を大とし
て、上述の如き欠点を除くのに半田を用いて電極
と電極キヤツプ間を接合するようにした場合、例
えば、電極をニツケル無電解メツキにより形成し
た場合には、半田付けを確実に行なうためにフラ
ツクス効果の強い活性化フラツクスを使用する
か、あるいは上記の電極にニツケル−銀、ニツケ
ル−銅、ニツケル−半田等の二重メツキを施さね
ばならず、上記の活性化フラツクスによつてコン
デンサの特性劣化を生じたり、あるいは、二重メ
ツキを施こすためにコストが高くなる等の難点が
ある。また、電極を形成するのに銀を用いた場合
には、半田結合の際に半田内へ銀拡散を生ずるこ
とから電極の厚みを２μｍ〜５μｍ程度と厚くし
なければならないし、この場合にも加熱による特
性劣化を避けられない。 さらにまた、上記の電極と電極キヤツプ間の電
気的および機械的結合を熱硬化性の導電性塗料を
用いて行なう場合には、加熱硬化時にセラミツク
素体内部の空気の膨張によつて上記の導電性塗料
の部分にピンホールを発生し易いので上記と同様
に耐湿性を保償し得ない。また、上記の導電性塗
料として常温硬化性のものを使用した場合には、
そのポツトライフが短かく、またその硬化時間が
非常に大なので実用的でない。 特に、円筒形セラミツクコンデンサに限らず、
中空状電気部品素体に、電気的および機械的結合
を大とするように大きな圧入力で電極キヤツプを
被嵌するような電気部品、例えばカーボン抵抗器
のキヤツプとカーボンの接合のような場合におい
ても上述のような問題が生ずる。 そこで、本発明者等は上記実情に鑑み、種々の
研究を重ね、光（主に紫外線）を照射することに
よつて硬化する、いわゆる光硬化性樹脂を用いる
方法を開発した。ところで、このような光硬化性
樹脂を導電性塗料として利用しようとする場合、
銀粉末等の導電性金属粉末を所定量混入する必要
がある。このような金属粉末を上記樹脂に混入し
た場合、この光硬化性樹脂は金属粉末の影響によ
つて不透明になつてしまい、光を通さなくなり、
光硬化が阻害され、光硬化性樹脂としての所期の
目的を達成できない。しかし、ある特定の条件の
もとで光硬化性樹脂と銀等の金属粉末とを混合す
れば、不透明でありながら光照射によつて硬化す
るとともに導電性を有する樹脂組成物が得られる
ことが実験の結果明らかになつた。 例えば、ポリエステル系光硬化性樹脂（商品名
サンユレジン(株)MO−８）……60％vol、 光硬化触媒（商品名サンユレジン(株)MH−５）
……２％vol、 銀粉末……38％vol の割合で混合し組成した光硬化型導電性塗料によ
れば、上述したような光硬化を行うことができ
る。 しかし、このような光硬化性樹脂、光硬化触媒
及び金属粉末のみを混合したものにあつては、金
属粉末によつて影になつた部分において光硬化触
媒の効果が充分発揮されず、光硬化にムラが生ず
る虞れがある。 また光硬化後の体積固有抵抗率についてもバラ
ツキが大きくなつてしまう欠点がある。 そこで、本発明は上述したような従来の問題点
を解決することを目的とし、電気部品素体に形成
した電極と上記素体に被嵌される電極キヤツプと
を電気的及び機械的に結合するため、少なくとも
金属粉末と非金属導電粉末を含有する光硬化性の
導電性塗料により接合せしめる工程を含むことに
より、光硬化のムラの発生を回避できるととも
に、体積固有抵抗率のバラツキも小さく、しかも
電気的、機械的接合状態が安定し、信頼性の高い
電気部品を効率的に提供し得るような方法を提案
するものである。 すなわち、本発明方法は中空状電気部品素体に
電極を形成した後、上記素体の開口部を塞ぐよう
に電極キヤツプを被嵌する工程と、上記素体に嵌
合される電極キヤツプと上記素体に形成された電
極とを少なくとも金属粉末と非金属導電粉末を含
有する光硬化性の導電性塗料により接合せしめる
工程とを有する電気部品の製造方法とを有するも
のである。 そして、上記工程中に用いられる導電性塗料
は、その組成が好ましくは光硬化性樹脂の体積含
有率を40〜70％volの範囲内とし、かつ非樹脂分
中に占める非金属導電粉末の体積含有率が80％
vol以下の範囲にあることが望ましい。 これは、光硬化性樹脂の上記含有率が40％vol
以下の場合にはバインダとなる樹脂量が少なく、
作業性が悪く実用的でない。また70％volを越え
ると導電性が劣化してしまう。 以下、本発明の具体的な実施例を電気部品であ
る円筒形セラミツクコンンデンサを製造する場合
について図面を参照しながら工程順に説明する。 まず、第１図Ａ及び第１図Ｂに示すように、チ
タン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化
チタン等のセラミツクからなる中空状電気部品素
体である円筒形のセラミツク素体１を形成し、こ
の円筒形セラミツク素体１の内周面２及び外周面
３に導電性ペイント、例えば銀（Ag）ペイント
を対向電極を形成し得るように所定の形状に塗布
し、所定の条件下で焼成を行ない第１及び第２の
電極４及び５からなる対向電極を形成する。ここ
で、上記の対向電極は、その一方（この実施例で
は第１の電極４）がセラミツク素体１の内周面２
から該素体１の一方の開口部８側の一端面８ａを
介して外周面３まで連設され、かつセラミツク素
体１の外周面３において他方の電極（この実施例
では第２の電極５）と接触しない充分な間隔ｌだ
け離隔して形成する。 次に、上述の如く形成した第１及び第２の電極
４，５に対応して、第２図に示すように外側面に
リード線６を有する、金属導電性の電極キヤツプ
７，７′を上記素体１の開口部８，８′を塞ぐよう
に上記セラミツク素体１を損傷しない程度の圧入
力をもつて圧入嵌着する。なお、各電極キヤツプ
７，７′は、セラミツク素体１の外周面３上の第
１及び第２の電極４及び５の各一部と露出するよ
うに嵌着する。この第１及び第２の電極４及び５
の露出部４ａ，５ａにおいて後述する導電性塗料
が塗布され上記電極キヤツプ７，７′との電気
的、機械的接合部となる。 さらに、第３図Ａ及び第３図Ｂに示すように、
上記各電極キヤツプ７，７′と第１及び第２の電
極４及び５とをセラミツク素材１の中空状内部１
０の気密性を保持して係合するように、上記電極
４及び５の露出部４ａ，５ｂにおいて少なくとも
銀等の金属粉末とカーボン等の非金属導電粉末を
含有する光硬化性の導電性塗料９を塗布し、光
（主に紫外線）の照射によつて、該導電性塗料９
を硬化せしめる。そして、円筒形セラミツク素材
１に被嵌した各電極キヤツプ７，７′と第１及び
第２の電極４及び５とは上記素体１の内部の気密
性を保持して電気的かつ機械的結合がなされる。 なお、上記導電性塗料９として、例えば第１の
例として、 ポリエステル系光硬化性樹脂（商品名サンユレ
ジン(株)MO−８）……39％vol、 増感剤である光硬化触媒（商品名サンレジン(株)
MH−５）……１％vol、 銀粉末……30％vol、 非金属導電粉末であるカーボン粉末……30％
vol の割合で混合組成した紫外線硬化性の導電性塗料
９を用い、2KWの紫外線ランプによる１分間の
紫外線照射を行えば上記導電性塗料は硬化し電極
キヤツプ７，７′と第１及び第２の電極４及び５
とを電気的かつ機械的に結合することができた。 あるいは、第２の例として、 ポリエステル系光硬化性樹脂（商品名サンユレ
ジン(株)MO−８）……68％Vol、 光硬化触媒（商品名サンユレジン(株)MH−５）
……２％vol、 銀粉末……５％vol、 カーボン粉末……25％vol の割合で混合組成した紫外線硬化性の導電性塗料
９を用いても2KWの紫外線ランプによる１分間
の紫外線照射により電気的、機械的結合を行うこ
とができた。 また、上記実施例における円筒形セラミツク素
体１への電極キヤツプ７，７′の被嵌工程と導電
性塗料９を塗布する工程の順序を逆にしたもので
もよい。 すなわち、第１及び第２の電極４及び５を形成
した円筒形セラミツク素体１の外周面所定位置
に、上述したと同様の紫外線硬化型の導電性塗料
９を塗布する。この導電性塗料９の塗布は、円筒
形セラミツク素体１の開口部８，８′を塞ぐよう
に電極キヤツプ７，７′を圧入嵌着した場合に、
第１及び第２の電極４及び５と上記各電極キヤツ
プ７，７′が接触する部分及び上記各電極７，
７′を嵌着した状態で上記接触部分に連続しかつ
該接触部分から外部に露出した第１及び第２の電
極４及び５の露出部４ａ，５ａに至る部分に行な
えばよい。 そして、このように予め導電性塗料９を塗布し
た円筒形セラミツク素体１の両端部から、それぞ
れ電極キヤツプ７，７′を上記セラミツク素体１
を損傷しない程度の圧入力をもつて圧入嵌着す
る。このとき、第１及び第２の電極４及び５の電
極キヤツプ７，７′の内周面７ａ，７a′と接触し
ない露出部分４ａ，５ａに塗布された導電性塗料
９は上記電極キヤツプ７，７′の端面と各電極
４，５とを接続し、さらに該塗料９は電極キヤツ
プ７，７′の内周面７ａ，７a′と各電極４，５と
の接触部分に塗布された塗料９と連続している。
ここで、前述したと同様に紫外線照射を行えば導
電性塗料９は硬化し、第４図に示すように第１及
び第２の電極４及び５と電極キヤツプ７，７′は
機械的かつ電気的に結合される。 なお、本発明方法に用いられる、第１の例に示
す如き組成で非金属導電粉末を混合した導電性塗
料Ａと非金属導電粉末を含まない光硬化型の導電
性塗料Ｂを、それぞれセラミツク基板上に塗布
し、2KWの紫外線ランプで１分間照射して硬化
せしめた後各サンプル毎にその導通抵抗を測定し
たところ、体積固有抵抗率は下記の表１に示す如
き結果を得た。 上記非金属導電粉末を含まない光硬化型の導電
塗料Ｂとしては、 ポリエステル系光硬化型樹脂（商品名：サンユ
レジン(株)MO−８）……60％vol 増感剤である光硬化触媒（商品名：サンユレジ
ン(株)MH−５）……２％vol 銀粉末……38％vol の割合で混合したものを用いた。

【表】 この表から明らかなように、カーボン等の非金
属導電粉末を混合したものであれば光硬化後の体
積固有抵抗率のバラツキは各サンプル毎極めて小
さく、安定したものとすることができる。また、
耐候性にすぐれ表面が酸化されにくくなり電気的
により安定したものとすることができる。 そして、光硬化性樹脂に光硬化接触及び銀粉末
等の金属粉末とに混合される非金属導電粉末とし
てはカーボンの他グラフアイト等の無機粉末であ
つてもよい。さらに、銀粉末等の金属粉末とカー
ボン等の非金属導電粉末の好しい混合比として
は、金属粉末15％volに対し非金属導電粉末85％
volから金属粉末75％volに対し非金属導電粉末25
％volの範囲の割合で光硬化性樹脂に混合すれば
充分な導電性も得られ上述のような目的が達成で
きる。 また、上述のように非金属導電粉末を混合する
ことによつて、光硬化性樹脂への金属粉末の混合
量を少なくすることができるので、特に銀粉末の
如き貴金属を使用する場合にはより安価な導電性
塗料を混合することが可能である。 このような金属粉末と非金属粉末を含有する光
硬化性の導電性塗料により各電極キヤツプと各電
極とを接合するため、電気的及び機械的結合を確
実かつ容易に行うことができるばかりか、円筒形
セラミツク素体内の気密性も良好であり、さらに
各電極は、ニツケルメツキの場合、0.2μｍの厚
味で銀メツキの場合0.5μｍ程度の厚味で充分で
あり、従来のものに比べて極めて薄い電極として
形成することができる。 上述した実施例は、リード線付の円筒形セラミ
ツクコンデンサを挙げて説明したが、本発明はリ
ードを必要としないフラツトボンドタイプのコン
デンサはもちろんのこと、円板形や角形のセラミ
ツクコンデンサ等へのリード線の接着、さらには
カーボン抵抗器のキヤツプとカーボンの接合する
ものにおいても適用できるものであり、広く電極
を形成した中空状の電気部品素体に電極キヤツプ
を被嵌する如くして形成される電気部品の製造に
適用できるものである。 上述のように本発明方法によれば、半田付けや
熱硬化等の熱処理を行なう行程を用いずに、各電
極と各電極キヤツプとの間の電気的および機械的
結合を光硬化性の導電性塗料を用いて行なうの
で、加熱による円筒セラミツク素体等中空状電気
部品素体内部の空気の膨張による気密性の劣化、
電気部品素体の破損、各電極等の酸化等のコンデ
ンサ等電気部品の電気的特性の劣化を伴なうこと
なく各種電気部品を製造することができる。ま
た、半田付けを行なわないのでフラツクスによる
コンデンサ等電気部品の特性劣化を伴なうことも
なく、また各電極を銀で形成しても半田内部への
銀拡散を生ずることがないので、銀の厚みを極め
て薄いものとすることができる。 さらに、本発明方法によれば、加熱工程におけ
る作業環境の悪化を伴なわずに常に良好な環境の
もとで、光の照射によつて短時間で樹脂の硬化が
できるので生産性も極めて良く、所期の目的を充
分達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本発明の一実施例を工程順
に示すものであり、第１図は円筒形セラミツク素
体に電極を形成した状態を示すものであり、第１
図Ａはその正面図であり、第１図Ｂは断面図であ
り、第２図は上記セラミツク素体に電極キヤツプ
を被嵌した状態の正面図であり、第３図は導電性
塗料により電極キヤツプと電極とを接合せしめた
状態を示すものであり、第３図Ａはその正面図で
あり、第３図Ｂは断面図である。第４図は本発明
の他の実施例によつて製造した円筒形セラミツク
コンデンサを示す断面図である。 １……円筒形セラミツク素体、４……第１の電
極、５……第２の電極、７，７′……電極キヤツ
プ、９……導電性塗料。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中空状電気部品素体の両端部近傍の少なくと
   も外周面に２つの電極を形成した後、上記素体の
   開口部を塞ぐようにそれぞれの電極上に電極キヤ
   ツプを被嵌する工程と、これら被嵌された各電極
   キヤツプの開放端部及びその近傍に金属粉末と炭
   素系の導電性粉末を混合して得られた粉末と光硬
   化性樹脂とを混合したものを含む光硬化性導電塗
   料を塗布する工程と、前記導電性塗料を光の照射
   により硬化することにより電極と電極キヤツプと
   を接合する工程とを有する電気部品の製造方法。