JPS5850406B2 - 可変超小型キャパシタの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はキャパシタに関する。

ざらに詳しくは可変超小型キャパシタの製造方法に関す
る。

可変電子トリマーキャパシタは電子回路を微調するため
に使用される。

電子回路の形状が小さくなるに伴い、より小さい超小型
電子トリマーキャパシタが例えば電子腕時計などに要求
される。

従来技術による可変小型電子トリマーキャパシタの例に
おいてはロータは、そのうちの１つは導電インクのスク
リーン印刷によって金属化されているグリーンセラミッ
クテープを積み重ねる手段により構成される。

次にこの積層は加圧されダイカットされ、非常に高温で
焼成される。

焼成後ロータは誘電体の厚みを調節し、平滑な平面を得
るために研磨されねばならない。

焼成の結果としてセラミック／電極／誘電体サンドウィ
ッチが歪んで、研磨工程において、誘電体を平らに研磨
する前に電極が露出してしまうことがある。

露出した電極はキャパシタを短絡するのでこれらの部品
は廃棄される。

また誘電体の出来上り厚さは部品ごとによってもまたあ
る単一部品内でも一定ではない。

従って本発明の目的は改良された可変超小型キヤパシク
の製造方法を提供することである。

本発明の別の目的は誘電体の厚さが部品間でも単一部品
内でも一定である可変超小型キャパシタを製造する方法
を提供することである。

本発明のさらに別の目的は可変超小型キャパシタの改良
された、さらに効率的な製造方法を提供することである
。

本発明の利点は改良されたより信頼性のある超小型電子
トリマーキャパシタが安価で製造されることである。

本発明の別の利点はピース部品を除去してほぼ同形（同
形を含む）のローター非導電性基板とステーター非導電
性基板とを使用することである。

本発明の別の利点はローターを平滑に研磨した後でロー
ター電極を付けるので、ローター電極が常に平行で平ら
であることである。

本発明のさらに別の利点は誘電体の厚さをブレーティン
グ厚によって制御できるので、従来技術において小型電
子トリマーキャパシタを製造するとき最も費用がか＼す
、歩留りの悪い操作であった誘電体の厚さを補正するた
めの研磨が不用となることである。

本発明のさらに別の利点はプレーティング工程が比較的
低温で実施されるのでローター基板は歪みを受けず、平
坦さは保存されることである。

本発明の別の利点はローター基板の金属化はこの基板の
中央開孔の内側にまで伸びるので、それによってリベッ
トの電気接触を確実にし、製造工程を省略できることで
ある。

本発明のさらに別の利点は装置全体の厚さを精密な公差
に制御できるので、保持スプリングに対する要求を簡単
にできることである。

これらおよび他の目的および利点は、たとえば、一端に
調節ヘッドを他端に緊結装置を持つシャフトにより２個
のセラミック円板を可動状能に保持して可変超小型キャ
パシタをつくることによって得られる。

この２個のセラミック円板即ち一方はロータ基板に他方
はステータ基板に使用される円板は本質的に同じである
。

ロータ電極はセラミツクローク円板を焼威し、研磨した
後付けられる。

ステータはセラミックステータ基板の平坦な一面に一対
の成型された金属片を付けて形成される。

金属片の外面を平坦に機械研磨してステーク電極とリー
ドを得る。

ロータはステータセラミック円板をそこに電極を付けず
に焼威し、セラミック円板の片側を平らに研磨し、この
研磨した面に金属層を形成して電極を形成して得られる
。

薄い金属層を形成する好ましい技術の１つはイオンブレ
ーティングによる付着技術である。

付着した金属層はロータ基板の中央開孔の側壁にまで伸
びてシャフトと積極的に電気接触を作るのが好ましい。

次に誘電体材料の薄い層を円板の上部に付着するが電極
側だけを被覆し中央にある開孔内には伸ばさない。

上に述べた超小型キャパシタの製造方法およびそれによ
る製造物品の特徴は同じセラミック円板をステータおよ
びロータの形成に使用できることである。

本発明の別の特徴は金属ステーク−電極を例えばセメン
トによってステーターセラミック円板に付は次に平坦に
研磨することである。

さらに本発明の特徴はロータセラミック円板をメッキす
る前に平坦に研磨しそれによってメッキ後に薄く研磨す
ることを除いたことである。

さらに本発明の特徴はロータ電極をメッキしてからこの
電極の上に誘電体を被覆するので均一な厚さの被覆が得
られ所望のローターステータ適合特性を得るためにさら
に研磨する必要がないことである。

本発明の特徴はさらにシャフトリベットが通る孔を自動
的に含めてロータ電極の金属化をすることである。

本発明の特徴および利点はさらに添付図面と参照し詳細
な説明および特許請求の範囲を読むことによって明らか
となろう。

さて図面を参照する。

共通の参照番号を使用している図面を参照すれば本発明
による可変超小型キャパシターの実施例が図示しである
。

可変キャパシタは２個の円柱状セラミック基板１０およ
び１３を有している。

それらは円板形をしていて直径は約０．５３３４ｃｒｆ
Ｌ（２１０ミル）、厚さ約０．１５２４〜０．１７７８
ｃｍ（６０〜７０ミル）でほとんど同じである。

基板１０および１３は各々その中央にリベット部材１８
を受ける開孔を有している ロータ基板１０は電極１１
と誘電体フィルム１２を有している。

ロータ次のようにして形成される。

セラミックロータ基板１０を焼成し、その一面を平坦に
研磨する。

次に金属例えばニッケル、又は銅の約０．００００２５
４〜０．００２５４ｃｆｎ（０，０１〜１ミル）の薄い
層を研磨した面に付着して半円形電極１１を形成する。

本発明の好ましい実施例では、金属が基板の中央開孔１
５の側壁にまで付着するようにイオンブレーティングを
用いて金属電極を形成する。

イオンブレーティングは例えば１９７３年７月発行リサ
ーす／デベロプメント２４巻７号の４３〜４４ページ、
４６ページに記載されている。

電極を形成した後は電極は平坦で均一である。

基板はすでに研磨前に焼威しであるので、ローター基板
は平坦で変形してないし、電極も均一のままである。

次に高誘電定数の材料例えばチタン酸バリウムの薄い層
を円板１０の頂部に厚さ約０．０００２５４ｃｍから０
．００１２７ｃｆＩｌ（０，１〜０．５ミル）に付着す
る。

この場合電極面だけを被覆し中心にある開孔１５までは
被覆しない。

容量はこうして付着する誘電体材料の厚さを制御するこ
とによって約１〜２ピコフアラツドから７５ピコフアラ
ツドまで変えられ、出来上りキャパシタはそのレンジで
２０〜２５ピコフアラツドにわたって直線的に変えられ
る。

こうしてリベットのヘッドを調節することによってロー
ターの位置をステーターと相対的に調節することによっ
て５−３０ピコフアラツド、２５−５０ピコフアラツド
、３５−６０ピコフアラツド、５０−７５ピコフアラツ
ド等の範囲にわたって変化できる。

ローター誘電体１２とステーク電極１４の間の界面は誘
電定数が約２．５の潤滑油で潤滑して総容量を増加する
。

この潤滑油も誘電体であることは自明であろう。

ステータは本質的にセラミック円板１０と同じセラミッ
ク円板１３を使用し、その上に半円形金属電極１４を付
けて形成する。

電極１４は金属例えばスズメッキした銅、ブリリアント
銅、リン青銅または他の容易にハンダ付けができる金属
から成り、ターミナル部材１９を有している。

電極１４はステータ基板１３に接着セメント例えばエポ
キシセメントによって付けられる。

次に側基板は第１図、第２図に示したように金属スプリ
ングワッシャ１７およびロータの位置をステーターと相
対的に制御調節しそれによって上に示したように容量を
変化させるための手段を与える調整ヘッドを有する金属
リベット１８とによって合体せられる。

リベットはロータ基板１０の開孔１５に形成された金属
化部に圧接され、それによってロータ基板を支持するが
しかしステータ基板１３の開孔内では可動である。

ターミナル部材１６はセラミック円板１１および１３と
ともにサンドウィッチされ、スプリングワッシャおよび
リベットしたがって電極１１と接触を形成しロータ用外
部端子を得る。

ロータ誘電体１２とステーク電極１４の間の界面は誘電
定数が約２５の潤滑油で潤滑し総容量を高める。

本発明の性質、精神から離れることなしに上記した詳細
において多くの変更、変形が行えることは明らかである
ので、本発明は添付した特許請求の範囲に述べたのを除
いて前記詳細に限定されるものではない。

典型的な本発明の態様としては、以下のものがある。

（１）比較的高い誘電定数を有する潤滑油をステータ電
極とロータの誘電体層との間に与えること。

（２）基板がセラミック材料であること。

（３）金属ロータ電極が厚さ約０．００００２５４ｃｆ
ｒＬと０．００２５４Ｃｒｒｔ（０，０１〜１ミル）の
間に付着されること。

（４）金属ロータ電極はその金属のイオンブレーティン
グによって付着されること。

（５）誘電体材料を厚さ約０．０００２５４ｃＩｎから
０．００１２７ｃｒＩｌ（０，１〜０．５ミル）に形成
すること。

（６）シャフトの調節ヘッドと反対側にサンドウィッチ
した基板をバイアスするためにスプリングワッシャーを
付けること。

（７）誘電体材料をその誘電体材料のイオンブレーティ
ングによって付着すること。

【図面の簡単な説明】

第１図は完成したトリマーキャパシクーの断面図である
。 第２図は本発明による可変超小型キャパシターの実施例
の破断断面図である。 第３図はローター基板の平面図である。 第４図はステーク−基板の平面図である。 符号の説明、１０・・・・・・セラミックロータ基板、
１１・・・・・・ロータ電極、１２・・・・・・ロータ
誘電体、１３・・・・・・セラミックステータ基板、１
４・・・・・・ステーク電極、１５・・・・・・開孔、
１６・・・・・・ターミナル部材、１７・・・・・・ス
プリングワッシャー、１８・・・・・・リベット、１９
・・・・・・ターミナル部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （イ）各々が中央開孔を有するほぼ同形の２個の円
   板形弁導電性基板を用意する工程と、（ロ）一方の基板
   を焼成する工程と、 （／→、前記一方の基板の１主表面を平らに研磨する工
   程と、 に）前記一方の基板の前記１主表面の一部にそこから中
   央開孔内に延びる金属ロータ電極を付着する工程と、 （イ）前記一方の基板の前記主表面に誘電体材料の層を
   形成して、完全に前記付着した金属ロータ電極および前
   記主表面の残りの部分を被覆する工程と、 （ハ）他方の基板の１主表面に、電気的接続のため前記
   主表面を越えて延びる端子部材を有する金属ステーター
   電極を付ける工程と、 （ト）前記２個の基板を重ねて前記誘電体材料の層と前
   記ステーター電極との間に界面を形成する工程と、 （丙 その一端に調節ヘッドを有する軸部材を前記両基
   板の中央開口に挿入し、この軸部材が前記金属ロータ電
   極との電気的接続のため、前記一方の基板の中央開孔内
   に延びている金属ロータ電極と電気的および機械的接触
   を形成し、前記他方の基板の開孔内では自由に可動にす
   る工程とを有する可変超小型キャパシタの製造方法。