JPS6032341B2 - 円筒形磁器コンデンサの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は円筒形磁器コンデンサ素子の製造方法に関し、
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の製造方法に関
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
ラミック粉末とバィンダとの混線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。

このバラッキは、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
磁器秦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、工程の示増加による
コストアップ及び歩蟹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ッキが生じれば、金属キ
ャップ隊着タイプの円筒形磁器コンデンサを製造する際
に金属キャップの鉄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図に示す金属キャップ４を夫々敵着し、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
薮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フ４を鉄着
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達成し、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良とな
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
雛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 日の
・は 、 した円筒形磁器コンデンサの製造方法を提供することに
ある。

上記目的を達成するための本発明は、円筒形磁器秦体と
、前記素体の内周面、一端面、及び外周面の一部に連続
的に設けられた内側電極と、前記素体の外周面に設けら
れた外側電極とから成る磁器コンデンサ素子を形成する
工程と、少なくとも前記磁器コンデンサ素子に結合され
る部分に半田メッキ層を有する金属キャップを用意し、
前記磁気コンデンサ素子の両端部に前記金属キャップを
夫々鉄着する工程と、前記金属キャップを鉄着した前記
磁器コンデンサ素子を前記半田メッキ層が溶融する温度
に加熱する工程と、少なくとも前記磁器コンデンサ素子
と前記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を形成する工程と、少なくとも前記
絶縁性合成樹脂シール層の上に被覆絶縁層を設ける工程
と、を有する円筒形磁器コソデンサの製造方法に係わる
ものである。

上記発明によれば、予め半田メッキ層を形成した金属キ
ャップをコンデンサ素子に鉄着し、半田メッキを溶融さ
せる。

このため、金属キャップとコソデンサ素子との良好な電
気的及び機械的結合が得られる。また、半田によってシ
ール層を形成せずに、柔軟性を有する絶縁性合成樹脂に
よってシール層を形成するので、ヒートサイクルに強い
コンデンサを提供することが出来る。またシール層は絶
縁物であるので、シールする樹脂が内部に進入しても電
極間短絡等が発生しない。また、半田メッキ層を有する
金属キャップを使用する事と、柔軟性を有する絶縁性合
成樹脂シール層を形成する事との組み合せにより、従来
の半田又は導電性塗料で金属キャップをシールする方法
において生じた欠点が解決される。以下図面を参照して
本発明の１実施例を説明する。

本発明の１実施例に係わる キャツフ スした円筒形
磁器コンデンサは、第４図に示す円筒形磁器コソデンサ
素子１１に第５図〜第７図に示す金属キャップ１２を鉄
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
ントを塗布し、暁付けることによって、厚さ１０仏凧程
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１．７８肋、その長さが７肌である。尚電
極１９及び２０の厚さが１０仏であるので、電極１９，
２０を形成した磁器コンデンサ素子１１の外径は１．８
肋である。第５図〜第７図に示す金属キャップ１２は、
ＪＩＳＧ３１４１ＳＰＣＣ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とりード線２３が結合されている底部２４とから成
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
状に形成されている。この実施例では円筒部２２の内径
が１．８５伽であり、略等間隔に内周面２２ａに配置さ
れた４つの突起２６の内接円の直径が１．７５職である
。

従って突起２６の高さは０．０５柳である。また金属キ
ャップ１２の厚さは０．１５側であるので、その外径は
２．１５側である。また金属キャップ１２の開放端部２
１から底部２４までの深さは１．４側であり、その約曇
の深さまでスリット２５が形成されている。突起２６の
内接円の直径はコンデンサ素子１１の外径の８８．９％
〜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
円か大さ過ぎると、圧入時における素子を金属キャップ
間のガタ及び抜けによる不良、工程中のＩＪードストレ
ーナーによる金属キャップのはずれによる不良、完成品
における薮３触不良、及びねｎ６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、
ねｎ６、絶縁抵抗の不良等が多くな３る。金属キャップ
１２に形成されている突起２６の高さは、１．８柳の素
体直径に対して０．０３〜０．０５柵の範囲であること
が好ましく、０．０３側であることが最も好ましい。

子円筒部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を形成し
た場合には、突起２６自身は殆んど弾性変化せず、スリ
ット２５の働きｌこより円筒部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成され、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ｏ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の俵着も円滑に達成出
来る。尚第５図〜第１０図では省略されているが、第１
１図に示す如く金属キャップ１２に約１仏の銅〆ッキ層
２７及び約４仏の半田メッキ層２８が設けられている。

この半田メッキ層２８は鉛１０％：錫９０％の組成とな
るようにメッキにて形成されている。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の鉄着は、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が適性的に変形するので、金属キャ
ップ１２を容易且つ強固に鉄着することが出来る。金属
キャップ１２に素子１’を圧入すれば、突起２６が電極
１９，２川こ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
に達成される。しかし、磁器素体１６の蚤のバラッキ等
によって充分な結合が達成されない場合があるので、第
８図に示すものに約３５０ｑ０、３町秒の加熱処理を施
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１ １の内部の空気の一
部又は全部を排出する。次にストレイナでリード線をま
つすぐにし、引き続きシール処理を施す。即ち金属キャ
ップ１２を接着したのみの状態では、素子１１と金属キ
ャップ１２との間に紬隙が生じ、気密状態にならないの
で、加熱処理によって内部の空気の一部又は全部を排出
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を形成し、金属キャップ１２の内部を気密
状態とする。スリット２５は鉄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
の実施例では住友スリーエム株式会社製の＃２８１のェ
ポキシ系樹脂が使用されている。この＃２８１の樹脂を
磁器コンヂンサ素子と金属キャップとの境界領域に塗布
し、約１５び０、３び分程度の熱処理を施せば、柔軟性
を有する絶縁性合成樹脂シール層１３が得られる。ェポ
キシ系樹脂を塗布し、しかる後乾燥することによってシ
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。

また粉体ェポキシ樹脂を暁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２
３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、一６
５００〜１３００○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。

また加熱処理でコンデンサ素子内の空気の一部又は全部
を排出した状態でシール層Ｉ３を形成するので、シール
層１３を良好に形成することが出来る。またシール層１
３を形成する前にストレィナでリード線をまつすぐにす
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。

以上本発明の１実施例について述べたが、本発明は上述
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に半田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１図は
本発明の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
ップを鉄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は磁器秦体、
１７は内周面、１８は外周面、１９は内側電極、２川ま
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。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第１１図 第９図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒形磁器素体と、前記素体の内周面、一端面、及
   び外周面の一部に連続的に設けられた内側電極と、前記
   素体の外周面に設けられた外側電極とから成る磁器コン
   デンサ素子を形成する工程と、 少なくとも前記磁器コ
   ンデンサ素子に結合される部分に半田メツキ層を有する
   金属キヤツプを用意し、前記磁器コンデンサ素子の両端
   部に前記金属キヤツプを夫々嵌着する工程と、 前記金
   属キヤツプを嵌着した前記磁器コンデンサ素子を前記半
   田メツキ層が溶融する温度に加熱する工程と、 少なく
   とも前記磁器コンデンサ素子と前記金属キヤツプとの境
   界領域に柔軟性を有する絶縁性合成樹脂シール層を形成
   する工程と、 少なくとも前記絶縁性合成樹脂シール層
   の上に被覆絶縁層を設ける工程とを有する円筒形磁器コ
   ンデンサの製造方法。 ２ 前記金属キヤツプは内側に突出した複数の突起と弾
   性変形させるためのスリツトとを有するものである特許
   請求の範囲第１項記載の円筒形磁器コンデンサの製造方
   法。 ３ 前記シール層は柔軟性を有するエポキシ系樹脂層で
   ある特許請求の範囲第１項又は第２項記載の円筒形磁器
   コンデンサの製造方法。 ４ 前記被覆絶縁層は、フエノール樹脂層と、この層の
   上に形成されたエポキシ樹脂層とを含むものである特許
   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
   器コンデンサの製造方法。