(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ電極およびこのステータ電極に電気的に接続されるステータ端子を有するステータと、
前記ステータの上部に配置され、前記ステータ電極に対して誘電体を介して対向するロータ電極を有するロータと、
前記ロータ電極に電気的に接続され、前記ロータを前記ステータに対して回転可能に保持するべく前記ステータに固定された導電性のカバーとを備え、
前記カバーに、前記ステータの上面に沿って側方へ延びる水平部と、前記ステータの側面に沿ってその下面位置近傍まで下方へ延びる垂直部とを持つ外部接続用のカバー端子が設けられた可変コンデンサにおいて、
前記カバー端子の水平部と垂直部との間に、水平部と垂直部との交点より外側へ膨らむように曲げ加工をすることにより、リフロー半田付け時の半田およびフラックスの溜まり用膨出部が形成されていることを特徴とする可変コンデンサ。
【請求項２】
前記ステータの側面と対向する前記カバー端子の垂直部の内側面に、リフロー半田付け時の毛細管現象による半田またはフラックスのはい上がりを規制する凹凸部または溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の可変コンデンサ。
【請求項３】
前記ステータの側面と対向する前記カバー端子の垂直部の内側面に、レジスト膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の可変コンデンサ。
【請求項４】
前記カバーは半田付け性の悪い金属で構成され、前記カバーの全面に半田付け性を良好にするための表面処理が施されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の可変コンデンサ。
【請求項５】
前記カバーには、前記ステータの側面を介して下面側へ折り曲げられて係合される係合爪が設けられ、この係合爪の内側面に、前記ステータの側面との間に空隙を形成するための突起が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の可変コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は可変コンデンサ、特に、ロータをステータに対して回転させることにより、静電容量を可変としたチップ型の可変コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の可変コンデンサとして、例えば特開平１１−２６０６６６号公報に記載のものが知られている。図１〜図３はこの公報に記載された可変コンデンサ１を示している。
【０００３】
可変コンデンサ１は、大略、ステータ２、ロータ３およびカバー４を備える。
ステータ２はその主要部がセラミック誘電体で構成されたものであり、全体として長方形板状に形成されている。ステータ２の表層部近傍の内部にはステータ電極５，６が左右対称形状に形成されている。これらステータ電極５，６にそれぞれ電気的に接続されるように、ステータ２の長さ方向の両端部外側面には、導電膜よりなるステータ端子７，８が形成されている。なお、２つのステータ電極５，６および２つのステータ端子７，８を形成したのは、ステータ２を左右対称形状とし、可変コンデンサ１の組立においてステータ２の方向性を無くすためである。したがって、このような必要性がない場合であれば、ステータ電極５，６のいずれか一方およびステータ端子７，８のいずれか一方を省略してもよい。
【０００４】
ステータ２の下面には、その対向する両側縁から内方へ向かって延びる凹部９，１０が形成されている。ロータ３はステータ２の上面に配置されるものであって、黄銅のような金属材料で構成される。ロータ３の下面には、突出する段部をもって略半円状のロータ電極１１が形成されている。また、ロータ３の下面には、ロータ電極１１の高さと等しい高さを有する凸部１２が形成され、ロータ３の傾きを規制している。
【０００５】
ロータ３の上面には、これを回転操作するためのドライバ等の工具を受け入れるドライバ溝１３が形成されている。カバー４は、ロータ３の上面を覆うとともにステータ２に固定されるもので、ステンレス鋼などのばね弾性のある金属で構成される。このカバー４によって、ロータ３は、ステータ２に対して回転可能に保持される。カバー４には、ロータ３のドライバ溝１３を露出させる窓穴１４が形成されている。
【０００６】
窓穴１４の周囲には、導電性のワッシャ１９を介してロータ３の上面を押圧し、ロータ３をステータ２に向かって圧接させるためのばね作用部１５が設けられている。ばね作用部１５は、窓穴１４の周囲において、中心に向かって下方へ傾斜するテーパ形状となっている。カバー４の両側部には下方へ延びる一対の係合爪１６，１７が一体に形成され、これら係合爪１６，１７は、ステータ２の長辺側の両側面に沿って下方へ延び、ステータ２の下面に形成された凹部９，１０に係合するように、後で折り曲げられる。
【０００７】
カバー４には、係合片１６，１７が設けられた位置とは異なる位置から下方へ、ステータ２の側面に沿って延びるカバー端子１８が一体に設けられている。カバー端子１８は、ステータ２に設けられたステータ端子８と対向する位置に延びており、これらカバー端子１８とステータ端子８との間に半田（図示せず）を付与することで、カバー４とステータ２とを強固に固定するとともに、ステータ端子８をカバー端子１８として機能させることができる。
【０００８】
可変コンデンサ１の組立状態において、図２に示されているように、ロータ電極１１は、ステータ電極５に対して、ステータ２を構成するセラミック誘電体の表層部を介して対向し、静電容量を形成している。ロータ３を回転操作すると、ロータ電極１１のステータ電極５に対する有効対向面積が変化し、静電容量を変化させることができる。この静電容量は、ステータ電極５に電気的に接続されたステータ端子７と、ロータ電極１１を有するロータ３に対してばねワッシャ１９を介して電気的に接続されるカバー４に設けられたカバー端子１８との間で出力される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、カバー４はステンレス鋼のようなばね弾性を有する金属で形成される。ステンレス鋼は、接触抵抗が大きくかつ不安定であるため、カバー４のばね作用部１５の下面とワッシャ１９との間での電気的導通の信頼性に欠けるという問題がある。また、ステンレス鋼は半田付け性の悪い金属でもあるため、カバー４に一体に形成されたカバー端子１８での半田付け性も劣る。そのため、この可変コンデンサ１を配線基板ＰＣＢ上に実装するとき、半田がカバー端子１８になじみにくく、実装の信頼性に劣るという問題もある。
【００１０】
そのため、前記公報では、カバー４の表面の一部に、接触抵抗が小さく、半田付け性を良好にするための表面処理（例えば、金，銀，スズなどのメッキ）を施したものが開示されている。好ましくは、ばね作用部１５の底面やカバー端子１８の外側面に表面処理が施される。もし、カバー４の全面に表面処理を施すと、図２に示すように、リフロー半田付け時にカバー４のカバー端子１８とステータ２との接触部を介して毛細管現象により半田Ｓがカバー４の内部まではい上がり、ロータ３が半田Ｓによって固着されたり、フラックスがカバー４とワッシャ１９との接触部分や、ワッシャ１９とロータ３との接触部分に浸入して、電気的接続に支障をきたす可能性があるからである。
【００１１】
しかしながら、このようにカバー４の表面の一部にのみ表面処理を施すことは、非常に加工コストがかかり、可変コンデンサとしてコスト上昇を招く欠点があった。また、表面処理の有無だけで、カバー４内部への半田Ｓの浸入を確実に防止できるとは限らない。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、カバーの形状を工夫することにより、半田がカバーの内部まで浸入するのを確実に防止できる可変コンデンサを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ステータ電極およびこのステータ電極に電気的に接続されるステータ端子を有するステータと、前記ステータの上部に配置され、前記ステータ電極に対して誘電体を介して対向するロータ電極を有するロータと、前記ロータ電極に電気的に接続され、前記ロータを前記ステータに対して回転可能に保持するべく前記ステータに固定された導電性のカバーとを備え、前記カバーに、前記ステータの上面に沿って側方へ延びる水平部と、前記ステータの側面に沿ってその下面位置近傍まで下方へ延びる垂直部とを持つ外部接続用のカバー端子が設けられた可変コンデンサにおいて、前記カバー端子の水平部と垂直部との間に、水平部と垂直部との交点より外側へ膨らむように曲げ加工をすることにより、リフロー半田付け時の半田およびフラックスの溜まり用膨出部が形成されていることを特徴とする可変コンデンサを提供する。
【００１４】
カバーにはステータの側面に沿ってその下面位置近傍まで延びる外部接続用のカバー端子が一体に形成されているが、カバー端子とステータとがほぼ接触状態にある。そのため、可変コンデンサを配線基板などにリフロー半田付けを行う場合に、半田やフラックスが毛細管現象によりカバー端子とステータとの間を伝ってカバーの内側まではい上がることがある。
そこで、請求項１の発明では、カバー端子の途中に半田およびフラックスの溜まり用膨出部を形成することで、この膨出部で半田やフラックスがはい上がるのを食い止め、ロータが半田によって固着されたり、フラックスがカバーとワッシャとの接触部分、ワッシャとロータとの接触部分などに浸入して、電気的接続に支障をきたす問題を解消できる。
膨出部としては、ステータとの間に半田やフラックスの液溜まりを形成できるものであればよく、カバー端子を水平部と垂直部との交点より外側へ膨らむように曲げ加工することにより、簡単に形成できる。
【００１５】
請求項２では、請求項１のような溜まり用膨出部に加えて、カバー端子のステータの側面と対向する内側面に、凹凸部または溝を形成したものである。凹凸部または溝によって空隙が形成され、毛細管現象による半田またはフラックスのはい上がりを抑制できる。
【００１６】
請求項３では、毛細管現象による半田またはフラックスのはい上がりを防止するため、カバー端子のステータの側面と対向する内側面に、レジスト膜を形成したものである。この場合も、レジスト膜によって半田またはフラックスのはい上がりを抑制し、カバー内側への浸入を防止できる。
【００１７】
請求項１ないし３に係る発明において、請求項４のように、カバーは半田付け性の悪い金属で構成され、前記カバーの全面に半田付け性を良好にするための表面処理が施されているのが望ましい。すなわち、本発明ではカバーの表面の一部にのみ表面処理を行う必要はなく、全面に表面処理を行うことができる。カバーの全面に表面処理を施しても、半田やフラックスの毛細管現象による浸入を膨出部、凹凸部、レジスト膜などで規制できるからである。そのため、部分的な表面処理を行う場合に比べて加工コストを削減でき、安価な可変コンデンサを得ることができる。
【００１８】
請求項５のように、カバーにステータの側面を介して下面側へ折り曲げられて係合される係合爪が設けられた場合に、この係合爪の内側面に、ステータの側面との間に空隙を形成するための突起を形成してもよい。すなわち、カバーに固定用の係合爪を形成した場合、係合爪の内側面とステータの側面とがほぼ接触状態となリ、リフロー時の半田やフラックスは、係合爪とステータとの間を介しても吸い上げられ、カバーの内部に浸入する可能性がある。そこで、係合爪とステータとの間に毛細管現象を抑制できる程度の空隙を形成することで、半田やフラックスが浸入するのを抑制している。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図４，図５は本発明にかかる可変コンデンサ１’の一実施形態を示す。この実施形態は、その基本的構成において、図１および図２を参照して説明した可変コンデンサ１と同様であり、可変コンデンサ１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２０】
カバー４は、例えばステンレス鋼やりん青銅などのばね弾性を有する導電性金属で構成されている。カバー４の表面全面に、接触抵抗が小さく、半田付け性を良好にするための表面処理（例えば、金，銀，スズなどのめっき）が施されている。好ましくは、スズめっきが全面に施されている。
【００２１】
カバー４に一体に形成されたカバー端子１８の途中には、外側へ膨らんだ膨出部１８ａが形成されており、この膨出部１８ａとステータ２との間に、液溜まり部２０が形成されている。この例の膨出部１８ａは、カバー端子１８のステータ２の上面に沿って延びる水平部と、ステータ２の側面に沿って延びる垂直部との間に形成されている。膨出部１８ａをこの位置に形成した場合、可変コンデンサの小型化の妨げにならず、非常に有効であるが、可変コンデンサの小型化が問題とならないのであれば、膨出部１８ａを垂直部の途中に設けてもよい。液溜まり部２０の左右および上下の寸法Ｌ，Ｈは、２ｍｍサイズの可変コンデンサの場合、Ｌ＝０．１５ｍｍ以上、Ｈ＝０．２０ｍｍ以上あるのが望ましい。
【００２２】
また、カバー４の両側部には、ステータ２の長辺側の両側面に沿って下方へ延び、ステータ２の下面側へ折り曲げられる係合爪１６，１７が設けられているが、これら係合爪１６，１７の内側面に、ステータ２の側面との間に空隙を形成するための突起１６ａ，１７ａが形成されている（図４の右側面図参照）。突起１６ａ，１７ａの高さは、０．０７ｍｍ以上あることが望ましい。
【００２３】
上記のようにカバー４の全面に表面処理が施されているので、カバー４のばね作用部１５の下面とワッシャ１９との間での電気的導通の信頼性が向上する。また、この可変コンデンサ１’を配線基板ＰＣＢにリフロー半田付けを行う際、半田がカバー端子１８になじみ易く、実装の信頼性が向上する。但し、クリーム半田の塗布量が多過ぎる場合には、図２に示すように半田やフラックスが毛細管現象によりカバー端子１８とステータ２との間をはい上がり、カバー４の内部にまで浸入する可能性がある。
しかし、カバー端子１８の途中に膨出部１８ａが形成され、膨出部１８ａとステータ２との間に液溜まり部２０が形成されているので、図５に示すように液溜まり部２０で半田Ｒやフラックスが溜められ、それ以上カバー４の内部に浸入することがない。
同様に、リフロー時の半田やフラックスは、毛細管現象によって係合爪１６，１７とステータ２の側面との間をはい上がる可能性があるが、係合爪１６，１７の内側面に空隙を形成するための突起１６ａ，１７ａが形成されているので、半田やフラックスのはい上がりを防止できる。
【００２４】
図６，図７は本発明にかかる第２の実施形態を示す。
この実施形態では、カバー４のカバー端子１８の、ステータ２の側面と対向する内側面に、図７に示すような複数本の溝１８ｂを幅方向に加工したものである。ここでは、溝１８ｂのピッチを０．１ｍｍ程度とし、溝１８ｂの深さを０．０２〜０．０５ｍｍとした。
カバー端子１８の内側面に溝１８ｂを形成することで、リフロー半田付け時に毛細管現象によりはい上がろうとする半田やフラックスを、複数の溝１８ｂでせき止め、カバー４の内部への浸入を抑制することができる。
【００２５】
図８は、第２の実施形態における変形例を示す。
図７では、幅方向に延びる溝１８ｂを形成したものであるが、これに代えて、図８の（ａ）のように網目状の凹凸部１８ｃを形成したり、図８の（ｂ）のようになし地状の凹凸部１８ｄを形成しても、同様の効果を得ることができる。
この場合も、網目ないしなし地のピッチを０．１ｍｍ程度、凹凸部１８ｃ，１８ｄの深さを０．０２〜０．０５ｍｍとするのがよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に係る発明によれば、カバーのカバー端子の水平部と垂直部の間に外側へ膨らんだ半田およびフラックスの溜まり用膨出部を形成したので、リフロー半田付け時に、毛細管現象により半田やフラックスがはい上がっても、膨出部で食い止めることができる。そのため、ロータが半田によって固着されたり、フラックスがカバーとワッシャとの接触部分、ワッシャとロータとの接触部分などに浸入して、電気的接続に支障をきたす問題を解消できる。
【００２７】
本発明は、前述のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形例が可能である。
例えば、図６〜図９に示す実施形態では、カバー端子１８に図４，図５に示すような膨出部１８ａが形成されていない例を示したが、膨出部１８ａを形成してもよいことは勿論である。
図示の実施形態では、ロータ３を導電性金属で構成したが、ロータをアルミナなどの電気絶縁体で構成し、必要な部分にのみ導体を形成したもので置き換えてもよい。
また、図示の実施形態では、ステータ２は誘電体からなり、その内部にステータ電極５および６を形成し、かつその外表面上に導電膜をもってステータ端子７および８を形成した構造を有していたが、これに代えて、ステータ電極をステータの外表面上に形成し、誘電体をステータとは別の部材で形成したり、ステータ端子を金属板等によって構成してもよい。
さらに、図示の実施形態では、カバー４のばね作用部１５が導電性のワッシャ２０を介してロータ３の上面に接触し、電気的に接続されるようにしたが、ワッシャ２０を省略して、ばね作用部１５がロータ３の上面に直接接触するようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に係る発明によれば、カバーのカバー端子の途中に半田およびフラックスの溜まり用膨出部を形成したので、リフロー半田付け時に、毛細管現象により半田やフラックスがはい上がろうとしても、膨出部で食い止めることができる。そのため、ロータが半田によって固着されたり、フラックスがカバーとワッシャとの接触部分、ワッシャとロータとの接触部分などに浸入して、電気的接続に支障をきたす問題を解消できる。
また、請求項２に係る発明によれば、カバー端子のステータの側面と対向する内側面に凹凸部または溝を形成したので、請求項１と同様に、凹凸部または溝によって半田やフラックスのはい上がりを規制し、カバー内部への浸入を阻止することができる。
さらに、請求項３に係る発明では、カバー端子のステータの側面と対向する内側面にレジスト膜を形成したので、半田やフラックスがカバー内部へ浸入するのを阻止できる。また、カバー端子の外側面にはレジスト膜が形成されないので、カバー端子の半田付け性を阻害することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の可変コンデンサの一例の平面図，正面図，底面図および右側面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】図１に示す可変コンデンサの一部を破断した斜視図である。
【図４】本発明にかかる可変コンデンサの一例の平面図，正面図，底面図および右側面図である。
【図５】図４に示す可変コンデンサの一部の拡大図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の一部の正面図である。
【図７】図６のVII −VII 線断面図である。
【図８】図６に示す可変コンデンサの変形例のカバー端子を内側から見た側面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の一部の正面図である。
【符号の説明】
１’        可変コンデンサ
２          ステータ
３          ロータ
４          カバー
５，６      ステータ電極
７，８      ステータ端子
１１        ロータ電極
１６ａ，１７ａ    突起
１８        カバー端子
１８ａ      膨出部
２０        液溜まり部
１８ｂ      溝
１８ｃ，１８ｄ    凹凸部
２１        レジスト膜
【図１】
0003711845.tif 000002
【図２】
0003711845.tif 000003
【図３】
0003711845.tif 000004
【図４】
0003711845.tif 000005
【図５】
0003711845.tif 000006
【図６】
0003711845.tif 000007
【図７】
0003711845.tif 000008
【図８】
0003711845.tif 000009
【図９】
0003711845.tif 000010