JP3010900B2 - トリマコンデンサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コンデンサに関し、
詳しくは、微少容量を調整することが可能なトリマコン
デンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のトリマコンデンサとしては、例え
ば、図８に示すようなチップ型トリマコンデンサがあ
る。このトリマコンデンサは、固定電極３２を樹脂３１
ａでモールドして一体成形することにより形成されたス
テータ３１の上面（固定電極３２が形成された面）と、
誘電性を有するセラミック板３３ａに可変電極３４を配
設することにより形成されたセラミック誘電体板３３の
下面（可変電極３４が形成されていない方の面）とを摺
動可能に接合させ、ステータの貫通穴３８とセラミック
誘電体板３３の貫通穴３９に金属中心軸３５を貫通さ
せ、金属中心軸３５の先端部を金属ばね３６と係合させ
てかしめることにより形成されている。

【０００３】そして、このトリマコンデンサにおいて
は、ステータ３１の上面（固定電極３２が形成された
面）とセラミック誘電体板３３の下面（可変電極３４が
形成されていない方の面）とを接合させた状態でセラミ
ック誘電体板３３を回転摺動させ、固定電極３２と可変
電極３４の対向面積（重なり面積）を変えることによ
り、固定電極３２と可変電極３４の間に形成される静電
容量の大きさを調整するように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
チップ型トリマコンデンサは、他のチップ型電子部品と
同様に、通常はリフロー炉を用いたリフロー半田付けの
方法により実装されることが多く、半田付け工程におけ
る熱により、ステータ３１を構成する樹脂３１ａに変
形、歪が発生する。

【０００５】そして、この熱変形、熱歪は、樹脂３１ａ
と固定電極３２との熱膨張係数の差によっても生じるた
め、耐熱性に優れた樹脂材料を用いた場合においても、
ステータ３１に変形が生じ、セラミック誘電体板３３と
の対向面に微小なうねり（例えば、基準面からの凹凸部
の高さの差が約２〜４μｍのうねり）が発生することを
完全に防止し、平坦性を確保することは困難である。

【０００６】その結果、上記従来のトリマコンデンサで
は、ステータ３１とセラミック誘電体板３３との密着性
が低下して両者の間に隙間が生じ、形成される静電容量
にばらつきが生じるとともに、その隙間の変動に応じて
潤滑材として使用されるシリコーンオイルなどの油膜厚
の変動が徐々に発生して、所定の容量値になるように調
整された静電容量が経時的に変化し、十分な信頼性を確
保することができないという問題点がある。

【０００７】この発明は、上記問題点を解決するもので
あり、形成される静電容量のばらつきを防止するととも
に、静電容量の経時的な変化を抑制することが可能なト
リマコンデンサを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のトリマコンデンサは、上面に固定電極を
備えたステータと、上面に可変電極が形成され、下面が
前記ステータの固定電極が形成された上面に摺動可能に
接合されたセラミック誘電体板とを具備し、ステータに
接合されたセラミック誘電体板を回転摺動させ、固定電
極と可変電極の対向面積を変化させることにより、固定
電極と可変電極との間に形成される静電容量を調整する
ようにしたトリマコンデンサであって、前記ステータが
セラミック絶縁体から形成されているとともに、セラミ
ック誘電体板との接合面であるステータの固定電極形成
面が平坦であることを特徴とする。

【０００９】なお、この発明のトリマコンデンサにおい
て、「固定電極形成面が平坦である」とは、固定電極と
他の部分の表面全体が平坦であって、固定電極と他の部
分との境界部に実質的に段差が生じていないことを意味
するものであり、段差を２μｍ以下にすることが好まし
い。

【００１０】また、ステータとセラミック誘電体板の接
合面（対向面）は、両者の十分な密着性を確保するため
に、平坦で、かつ、表面粗さが、Ｒｔ_ｍ（１０点平均粗
さ）≦３μｍになるように表面仕上げを施こすことが好
ましい。

【００１１】

【作用】ステータが耐熱変形性、剛性に優れたセラミッ
ク絶縁体から形成されているため、実装時の半田付け工
程などにおいて加熱され昇温した場合にも、ステータが
変形するようなことがなく、また、セラミック誘電体板
との接合面であるステータの固定電極形成面が平坦に形
成されているため、ステータとセラミック誘電体板との
密着性が向上し、静電容量のばらつきを確実に抑制する
ことができるとともに、ステータとセラミック誘電体板
との間に大きな隙間が形成されることがないため、該隙
間内の潤滑油などの油膜厚変動による静電容量の経時的
な変化を確実に防止することが可能になる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１はこの発明の一実施例にかかるトリマコンデ
ンサを示す断面図であり、図２はその分解斜視図であ
る。図１、図２に示すように、この実施例のトリマコン
デンサは、セラミック絶縁体からなる板（セラミック絶
縁体板）１ａに固定電極２及び補助電極２ａを配設する
ことにより形成されたステータ１と、誘電性を有するセ
ラミック板３ａに可変電極４及びバランス補助絶縁体４
ａを配設することにより形成されたセラミック誘電体板
３と、上記ステータ１とセラミック誘電体板３を摺動可
能に接合保持する金属中心軸５及び金属ばね６とを備え
ている。

【００１３】そして、上記ステータ１の、セラミック誘
電体板３との接合面は、固定電極２と他の部分との境界
部に段差が生じないように、固定電極２以外の部分にガ
ラスやエポキシ樹脂などの絶縁体７を塗布することによ
り平坦に形成されている。さらに、ステータ１とセラミ
ック誘電体板３のそれぞれの対向面は、平坦で、かつ、
その表面粗さが、Ｒｔ_ｍ（１０点平均粗さ）≦３μｍに
なるように表面仕上げが施されている。

【００１４】そして、ステータ１とセラミック誘電体板
３は、その貫通穴８、９に金属中心軸５を貫通させ、金
属中心軸５の先端部を金属ばね６に係合させてかしめる
ことにより、ステータ１の上面（固定電極２が形成され
た面）が、セラミック誘電体板３の下面（可変電極４が
形成されていない方の面）に摺動可能に接合した状態に
保持されている。

【００１５】このようにして形成された上記実施例のト
リマコンデンサにおいては、ステータ１の上面とセラミ
ック誘電体板３の下面とを接合させた状態でセラミック
誘電体板３を回転摺動させ、固定電極２と可変電極４の
対向面積（重なり面積）を変えることにより、固定電極
２と可変電極４の間に形成される静電容量の大きさが調
整される。

【００１６】次に上記トリマコンデンサにおいて用いら
れているステータ１の製造方法について説明する。図３
〜図５は、この発明のトリマコンデンサにおいて用いら
れているステータ１の製造方法の一例を模式的に示す断
面図である。この例においては、まず、図３に示すよう
に、所定の形状に成形されたセラミック絶縁体板１ａ
に、固定電極２を形成するための電極材料（導電ペース
トなど）２ｂを所定のパターンに印刷する（図３）。次
に、セラミック絶縁体板１ａの上面にガラス、あるいは
エポキシ樹脂などからなる絶縁体７を印刷する（図
４）。それから、固定電極２と固定電極２が形成されて
いない部分との境界部の段差が２μｍ以下、表面粗さ
が、Ｒｔ_ｍ（１０点平均粗さ）≦３μｍになるように、
固定電極２及び絶縁体７が配設されたセラミック絶縁体
板１ａの上面を研磨することにより、図１及び図２に示
すトリマコンデンサに使用されているステータ１（図
５）が形成される。

【００１７】また、図６及び図７は、ステータの製造方
法の他の例を示す断面図である。この例においては、図
６に示すように、セラミック絶縁体板１１ａの固定電極
１２が形成される所定の位置に、凹部（段部）１０を形
成し、導電ペーストなど電極材料１２ｂを所定のパター
ンに印刷し、焼付けする。それから、表面研磨を行うこ
とにより、固定電極１２のセラミック絶縁体板１１ａの
表面から突出した部分を除去して、固定電極１２と固定
電極１２が形成されていない部分との境界部の段差を２
μｍ以下にするとともに、表面粗さを、Ｒｔ_ｍ（１０点
平均粗さ）≦３μｍになるように、固定電極１２が配設
されたセラミック絶縁体板１１ａの上面を研磨処理する
ことにより、図７に示すようなステータ１１が形成され
る。

【００１８】上記のようにして形成されたステータ１
（図５）を用いたトリマコンデンサ（図１、図２）は、
ステータ１が耐熱変形性、剛性に優れたセラミック絶縁
体板１ａから形成されているため、実装時の半田付け工
程において加熱された場合（例えば、リフロー半田によ
り、２４０℃に３０秒間加熱）においても、ステータ１
が変形するようなことがなく、固定電極２と可変電極４
との間に形成される静電容量のばらつきを防止して、所
望の静電容量を確実に形成することができるとともに、
実装後の温度対静電容量特性の直線性を確保することが
できる。

【００１９】また、ステータ１の、セラミック誘電体板
３との接合面（対向面）に段差がなく、かつ、ステータ
１とセラミック誘電体板３のそれぞれの接合面（対向
面）が、平坦で、かつ、表面粗さが、Ｒｔ_ｍ（１０点平
均粗さ）≦３μｍ以下になるように表面仕上げされてい
るため、ステータ１とセラミック誘電体板３とが十分に
密着する。その結果、両者の間に隙間が形成されること
を防止して、潤滑油の侵入、移動などによる静電容量の
経時的変化の割合を、前述の従来のトリマコンデンサに
比べて約３分の１に低減することが可能になり、安定性
及び信頼性を大幅に向上させることができる。

【００２０】さらに、ステータ１が剛性などの機械的強
度に優れているため、ドライバーなどにより金属中心軸
５を回転させることにより静電容量の大きさを調整する
工程で応力（押圧荷重）が加わった場合にも、ステータ
１の変形による静電容量の変動幅を小さく抑えることが
可能になり、静電容量を精度よく調整することができ
る。なお、図１及び図２に示すトリマコンデンサは、図
３〜図５に示す方法により形成されたステータ１を用い
ているが、図６、図７に示す方法により形成されたステ
ータ１１（図７）を用いた場合にも、同様の効果を得る
ことができる。

【００２１】なお、上記実施例のトリマコンデンサにお
いては、ステータ１に補助電極２ａを形成した場合につ
いて説明したが、この発明のトリマコンデンサにおいて
は、ステータ１に必ずしも上記のような補助電極２ａを
設ける必要はない。

【００２２】また、この発明のトリマコンデンサにおい
ては、ステータ１、セラミック誘電体板３、固定電極
２、可変電極４などの形状や構造に関し、上述した以外
に特別の制約はなく、形成すべき静電容量の大きさや用
途などに応じて種々の形状、構造を選択することが可能
であり、この発明の要旨の範囲内において種々の応用を
加えることが可能である。

【００２３】また、金属中心軸５、金属ばね６の形状や
構造についても、上記実施例に限定されるものではな
く、必要に応じて種々の形状や構造に形成することが可
能であり、さらに、金属中心軸と金属ばねの組合せ以外
の機構によりステータ及びセラミック誘電体板を摺動可
能に密着保持するように構成することも可能である。

【００２４】

【発明の効果】上述のように、この発明のトリマコンデ
ンサは、ステータをセラミック絶縁体から形成するとと
もに、セラミック誘電体板との接合面である上面を、固
定電極と他の部分との境界部に段差が生じないように平
坦に形成しているので、ステータとセラミック誘電体板
との密着性に優れ、実装工程でリフロー半田などにより
加熱された場合にもステータが変形することを抑制する
ことが可能になる。そして、その結果として、固定電極
と可変電極との間に形成される静電容量のばらつきを防
止して、意図する大きさの静電容量を確実に形成し、実
装後の温度対静電容量特性の直線性を確保することが可
能になるとともに、ステータとセラミック誘電体板との
間の隙間に潤滑油などが侵入、移動することによる静電
容量の経時的な変化を確実に防止して、信頼性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかるトリマコンデンサ
を示す断面図である。

【図２】この発明の一実施例にかかるトリマコンデンサ
を示す分解斜視図である。

【図３】この発明の一実施例にかかるトリマコンデンサ
において用いられているステータの製造工程を模式的に
示す断面図である。

【図４】この発明の一実施例にかかるトリマコンデンサ
において用いられているステータの製造工程を模式的に
示す断面図である。

【図５】この発明の一実施例にかかるトリマコンデンサ
において用いられているステータを模式的に示す断面図
である。

【図６】この発明の他の実施例にかかるステータの製造
工程を模式的に示す断面図である。

【図７】この発明の他の実施例にかかるステータを摸式
的に示す断面図である。

【図８】従来のトリマコンデンサを示す分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ ステータ ２ 固定電極 ３ セラミック誘電体板 ４ 可変電極 ５ 金属中心軸 ６ 金属ばね

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に固定電極を備えたステータと、上面
   に可変電極が形成され、下面が前記ステータの固定電極
   が形成された上面に摺動可能に接合されたセラミック誘
   電体板とを具備し、 ステータに接合されたセラミック誘電体板を回転摺動さ
   せ、固定電極と可変電極の対向面積を変化させることに
   より、固定電極と可変電極との間に形成される静電容量
   を調整するようにしたトリマコンデンサであって、 前記ステータがセラミック絶縁体から形成されていると
   ともに、セラミック誘電体板との接合面であるステータ
   の固定電極形成面が平坦であることを特徴とするトリマ
   コンデンサ。