JPH1154357A - 保安機能付き電子部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品に過電圧が流れたり、電子部品自体
が劣化して熱暴走を生じたりしても、発煙や発火、汚損
を生じない電子部品を提供する。 【解決手段】 電子部品素子の一方の外部電極にガラス
層、絶縁性セラミック層又はこれらの複合層を介して固
定したコ字状、又は箱状の一部に切り欠き部を設けた構
成からなる外部端子と前記外部電極との間にヒューズを
接続し、他方の外部電極にコ字状、又は箱状の外部端子
を接続した。また、前記一方の外部端子が予めその内面
にガラス層、絶縁性セラミック層又はこれらの複合層を
形成してあることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックコンデ
ンサやセラミックバリスタ等の電子部品及びその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子回路基板に表面実装される電子部品
には、例えばセラミックコンデンサ、セラミックバリス
タなどがある。これらの電子部品には、積層形、１枚の
板状のもの、又は板状のものを複数枚重ね合わせて使用
するものなどがあり、これらを回路基板に実装するため
に、板状の側面に形成された外部電極に金属製のキャッ
プを嵌め込み、このキャップの下部を回路基板にはんだ
付けする構成からなるものがある。図４に従来使用され
ているキャップ付きセラミックコンデンサの構成を示
す。すなわち、２個のセラミックコンデンサ素子１１の
両側面には外部電極１２が形成されており、この２個の
コンデンサ素子１１の下面と上面間にエポキシ樹脂から
なる接着剤１３を塗布して平面接着するか、又は外部電
極部に塗布した電極材料を焼き付けて２個の電子部品素
子を一体化してコンデンサ素子群を構成し、このコンデ
ンサ素子１１群に予めクリームはんだを内面に塗布した
キャップ１４を嵌め合せ、乾燥・加熱して、クリームは
んだが溶融することによって、コンデンサ素子１１の外
部電極１２をキャップ１４に接続していた。なお、１５
は回路基板である。

【０００３】しかしながら、このようなキャップ付きセ
ラミックコンデンサは、コンデンサ素子１１の外部電極
１２と金属のキャップ１４とが接続された構成からなる
ため、コンデンサ素子１１に定格電圧以上の電圧が印加
されたり、直撃雷や誘導雷などによる過電圧が印加され
たりすると、絶縁特性が劣化して漏れ電流が増加し、そ
のまま継続して使用すると自己発熱による熱暴走で発煙
・発火し、該コンデンサのみならず周辺の電子部品をも
汚損・焼損するなどの問題があった。

【０００４】また、このようなキャップ付きセラミック
コンデンサは、コンデンサ素子１１自体の不具合によっ
て電気的に短絡状態となる場合もあり、この場合は短絡
電流が流れて発熱し、発熱による電流暴走を生じて発煙
・発火することもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のキャップ付き電子部品では、コンデンサ素子等の電
子部品素子と金属キャップの接続にクリームはんだを使
用して一体化して電子部品とするため、電子部品の定格
電圧以上の電圧が印加されたり、雷サージのような衝撃
電圧が加わって電子部品素子が劣化したり、また電子部
品素子自体の劣化などによって電流が継続して流れてコ
ンデンサ素子が発熱し、発熱による熱暴走によって発煙
・発火に至り、該電子部品のみならず周辺の電子部品群
にも損傷を与えるなどの問題があった。

【０００６】前記の過大電流や熱暴走による発煙・発火
から電子回路を保護するために、電子部品に電流ヒュー
ズや温度ヒューズを組み込んだものもあるが、この構成
は電子部品素子の外部電極と金属キャップとの間に絶縁
材を配置し、この金属キャップと外部電極とをヒューズ
で接続したものからなる。この構成においては、絶縁材
の形成に１工程要し、かつ、絶縁材のずれ、絶縁材の絶
縁劣化→導電化→ヒューズ不動作などの問題点があっ
た。

【０００７】本発明は、このような欠点を解決するもの
で、電子部品に過電圧が流れたり、電子部品自体が劣化
して熱暴走を生じたりしても、電子部品素子の外部電極
と外部端子との接続の一部に設けたヒューズによって回
路を遮断し、発煙や発火のない電子部品を提供すること
を目的としたものである。

【０００８】また、外部電極と外部端子との間に形成す
るガラス、セラミック又はこれらの複合材料を外部電極
と同時に形成し、工程増加のない電子部品の製造方法を
提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、対の外部電極を有する
電子部品素子の一方の外部電極にガラス層、絶縁性セラ
ミック層又はこれらの複合層を介して外部端子を固定
し、この外部端子と前記外部電極との間にヒューズを接
続し、他方の外部電極には外部端子を接続した保安機能
付き電子部品である。

【００１０】このような請求項１記載の保安機能付き電
子部品では、一方の外部電極にガラス層、絶縁性セラミ
ック層又はこれらの複合層を介して外部端子を固定し、
この外部端子と外部電極間をヒューズで接続したもので
あるが、外部端子はガラス層、絶縁性セラミック層又は
これらの複合層の上に固定するという構成なので作業が
簡易である。電子部品にヒューズを設ける場合、外部端
子を外部電極から離しておく必要があることから、外部
端子を外部電極から離れた箇所に固定し、この両者の間
をヒューズで接続しておくことも考えられるが、このよ
うな構成では、電子部品という小さな物品であるために
外部端子と外部電極とが接触したり、作業が困難である
等の問題点がある。

【００１１】本発明になる電子部品が接続された電子回
路に定格電圧以上の電圧が印加され、これによって電子
部品の電気的特性が劣化し過電流が継続して流れても、
外部端子と外部電極を接続している電流ヒューズが溶断
するため、該電子部品は電子回路から切り離れる状態と
なり、該電子部品以外の電子回路部品への損傷を避ける
ことができる。

【００１２】また、ヒューズとして温度ヒューズを使用
した場合は、該電子部品が接続された電子回路に定格以
上の電圧が印加されたり、或いは電子部品自体の劣化な
どによって過電流が継続して流れて発熱し、この発熱に
よる熱暴走によって電子部品の発熱が上昇しても温度ヒ
ューズが溶断するため、該電子部品は電子回路から切り
離れる状態となり、該電子部品以外の電子回路部品への
損傷を避けることができる。

【００１３】そして、ガラスや絶縁性セラミックは、絶
縁特性の劣化から導電化することはないので、外部電極
と外部端子とが導通して保安機能が動作しないという不
具合を生ずることはない。

【００１４】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
記載の保安機能付き電子部品において、一方の外部端子
がコ字状、又は箱状の一部に切り欠き部を設けた構成か
らなり、他方の外部端子がコ字状又は箱状であることを
特徴とする。

【００１５】そして、外部端子との間でヒューズを接続
する外部電極の接続面は、外部電極の５面の中のどこで
もよい。このヒューズを接続する一方の外部端子の形状
として、コ字状、又は箱状の一部に切り欠き部を設けた
もので、この切り欠き部から露出している外部電極部分
でヒューズを接続することもできる。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２の保安機能付き電子部品において、一方の外部端
子が内面に予めガラス層、絶縁性セラミック層又はこれ
らの複合層を形成してあることを特徴とする。このよう
な外部端子を使用することにより、予めガラス層、絶縁
性セラミック層又はこれらの複合層を形成してある外部
端子を電子部品素子の外部電極に接着するという簡易な
作業により固定することができる。

【００１７】なお、前記外部端子のコ字状又は箱状の形
状・寸法は、電子部品素子の形状、例えば直方体、立方
体等に合わせて設定する。

【００１８】請求項４に記載の発明は、保安機能付き電
子部品の製造方法に関わり、電子部品素子に対の外部電
極材料を塗布する工程と、該電子部品素子の一方の外部
電極に熱溶融してガラス、絶縁性セラミック又はこれら
の複合材料になる無機材料を塗布する工程と、この電子
部品素子を所定温度で焼成し外部電極及び前記ガラス
層、セラミック層又はこれらの複合層を生成する工程
と、前記ガラス層上、セラミック層上又はこれらの複合
層上に、及び他方の外部電極上に外部端子を接続する工
程と、前記ガラス層上、セラミック層上又は複合層上に
接続した外部端子と当該外部電極とをヒューズで接続す
る工程とからなることを特徴とする。

【００１９】この製造方法によれば、電子部品素子に塗
布した外部電極材と、熱溶融してガラス、絶縁性セラミ
ック又はこれらの複合材となる無機材料とを同時に焼成
できる特徴がある。従来は樹脂等の絶縁性材料を使用し
ていたため、外部電極材と絶縁材である樹脂等を別々に
焼成及び硬化させる必要があり、複数の工程を要してい
た。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て図面を参照して説明する。図１に示すように２個のセ
ラミックコンデンサ素子１は、その側面にそれぞれ銀ー
パラジウム（以下Ａｇ−Ｐｄ）を主成分とする導電塗料
を塗布・乾燥させ、外部電極２を形成した。この２個の
コンデンサ素子１群の一方の外部電極２の上に、ほうけ
い酸亜鉛からなるガラス材料を塗布してガラス層３を形
成したのち、７５０℃で焼成した。この焼成によって、
前記外部電極２の導電塗料とガラス層３を構成するガラ
ス材料は同時に焼かれることとなる。

【００２１】この２個のコンデンサ素子２群をエポキシ
樹脂からなる接着剤４で接着し、ガラス層３を設けた一
方の外部電極２の上にはコ字状の外部端子５を接着し
た。

【００２２】また、対極となる他方の外部電極２には、
クリームはんだを内面に予め塗布したコ字状の外部端子
６を嵌め込み、加熱して外部電極２と接続させた。

【００２３】さらに、前記コ字状の外部端子５と外部電
極２との間を電流ヒューズ７で接続した。

【００２４】以上述べたように、一方の外部電極２は、
ガラス層３を介してコ字状の外部端子５が固定されてお
り、この外部端子５は電流ヒューズ７で前記外部電極２
と接続され、他方の外部電極２は、コ字状の外部端子６
と接続されているから、コンデンサ素子１に過電流が継
続して流れた場合は、前記の電流ヒューズ７が溶断しコ
ンデンサが回路から切り離されるので、コンデンサや回
路に接続された他の電子部品等の発煙・発火、その他の
汚損、損傷を未然に防ぐことができる。

【００２５】前記実施例では、電流ヒューズを使用した
場合について述べたが、電子回路等の状況により温度ヒ
ューズを用いても同様の効果を得ることができるし、外
部電極材料として用いたＡｇ−Ｐｄに代えてＡｇ、ガラ
スとして用いたほうけい酸亜鉛に代えてほうけい酸アル
ミ又は絶縁性セラミック、或いはガラスとセラミックと
の複合材料を用いてもよい。

【００２６】なお、外部端子５、６としてコ字状のもの
を使用した場合について述べたが、ヒューズを接続する
外部端子としては、図２に示すように、コ字状又は箱状
の一部に切り欠き部８を設け、該切り欠き部８から露出
した外部電極との間をヒューズで接続した形状の外部端
子５ａや、また、他方の外部端子としては箱状からなる
ものを使用してもよい。そして、ヒューズを接続する外
部電極面は、前記実施例で示した電子部品素子の上面だ
けでなく、側面、前面、背面、下面の５面が接続可能で
ある。外部電極に対する外部端子の接続方向も、必ずし
も実施例のように電子部品素子の両側面から嵌め込むよ
うな接続に限定されるものではなく、電子部品素子の前
面や背面からの接続も可能である。以上述べたいずれの
場合も、コンデンサ素子のヒューズを接続する一方の外
部電極と外部端子との間にはガラス層、絶縁性セラミッ
ク層又はこれらの複合層が配されていることが必要であ
る。

【００２７】さらに、図３に示すように、ヒューズを接
続する一方の外部端子５ｂに予めガラス層、絶縁性セラ
ミック層又はこれらの複合層３ｂを形成しておき、これ
を外部電極に接着等によって固定しても同様の効果を得
ることができる。このとき、ガラス層等３ｂの幅が外部
電極５ｂの幅と同じか、又は広いことが好ましい。

【００２８】そして、上記実施例では電子部品としてセ
ラミックコンデンサの場合について述べたが、バリスタ
や抵抗器、又はこれらの組み合わせになる電子部品にも
適用することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明になる電子部
品では、過電圧や電子部品の発熱による劣化が生じて
も、電子部品素子の一方の外部電極と外部端子との間に
接続したヒューズで回路を遮断するので、発煙・発火が
無く、また同一基板等に組み込まれた他の電子部品を汚
損したり、焼損することがない効果を得ることができ
る。

【００３０】また、外部電極とその上に形成するガラス
層、絶縁性セラミック層又はこれらの複合層を同時に焼
成できるから、製造工程を短縮できる効果も有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電子部品の一実施例を示す斜視
図。

【図２】本発明に使用する外部端子の他の実施例を示す
斜視図。

【図３】本発明に使用する絶縁材層を形成した外部端子
を示す斜視図。

【図４】従来の電子部品素子を示す正面図。

【符号の説明】

１…セラミックコンデンサ素子 ２…外部電極 ３…ガラス層 ４…接着剤 ５…一方の外部端子 ６…他方の外部端子 ７…電流ヒューズ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対の外部電極を有する１個の電子部品素
   子、又は２個以上の電子部品素子を接着した電子部品素
   子群と、該電子部品素子の一方の外部電極にガラス層、
   絶縁性セラミック層又はこれらの複合層を介して固定し
   た外部端子と、該外部端子と前記外部電極との間に接続
   したヒューズと、前記電子部品素子の他方の外部電極に
   接続した外部端子とからなる保安機能付き電子部品。
2. 【請求項２】 一方の外部端子がコ字状、又は箱状の一
   部に切り欠き部を設けた構成からなり、他方の外部端子
   がコ字状又は箱状であることを特徴とする請求項１記載
   の保安機能付き電子部品。
3. 【請求項３】 一方の外部端子が内面にガラス層、絶縁
   性セラミック層又はこれらの複合層を形成してあること
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載の保安機能付き
   電子部品。
4. 【請求項４】 電子部品素子に対の外部電極材料を塗布
   する工程と、該電子部品素子の一方の外部電極に熱溶融
   してガラス、セラミック又はこれらの複合材料になる無
   機材料を塗布する工程と、この電子部品素子を所定温度
   で焼成し外部電極及びガラス層、絶縁性セラミック層又
   はこれらの複合層を生成する工程と、前記ガラス層上、
   セラミック層上又はこれらの複合層上に、及び他方の外
   部電極上に外部端子を接続する工程と、前記ガラス層
   上、セラミック層上又はこれらの複合層上に接続した外
   部端子と当該外部電極とをヒューズで接続する工程とか
   らなる保安機能付き電子部品の製造方法。