(57)【要約】  【課題】  抵抗溶接時の通電に起因する部品の劣化を防止して信頼性の良好な電子部品を得る。  【解決手段】  内周電極１２及び外周電極１３を有する筒形状のコンデンサ素子１０と、その両側に配置したフェライトビーズからなるインダクタ素子２０，２０と、これらの素子１０，２０の貫通孔に挿入した中心導体３０と、導電性キャップ４０，４０とを備えた電子部品（Ｔ型ＬＣ複合フィルタ）。中心導体３０は、筒体３１の中央部に内周電極１２に弾接する舌片３２が形成されている。中心導体はＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかを主成分とする金属材又はそれらを含む合金材を母材とし、少なくとも舌片３２の内周電極１２と当接する面にはＮｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｗのいずれかの金属材又はそれらを含む合金材を合わせ材としてクラッドされている。中心導体３０の両端部と導電性キャップ４０，４０とは抵抗溶接されている。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有する筒形状をなす電子素子と、該貫通孔に挿入され、該貫通孔の内壁に弾接するばね性を有する舌片が設けられた中心導体と、前記中心導体の両端部と溶接された導電性キャップとを備えた電子部品において、
前記中心導体はＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかを主成分とする金属材又はそれらを含む合金材を母材とし、少なくとも前記舌片の前記貫通孔の内壁と当接する面にはＮｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｗのいずれかの金属材又はそれらを含む合金材を合わせ材としてクラッドされていること、
を特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記合わせ材が５００℃以上の耐熱性、５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導度を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記中心導体はその母材がＣｕ合金であり、合わせ材がＦｅ合金であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記母材がリン青銅又はＣｕ−Ｎｉ合金であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子部品。
【請求項５】
前記合わせ材がＮｉ−Ｆｅ合金、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｆｅ合金又はステンレス鋼であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子部品。
【請求項６】
前記電子素子は、貫通コンデンサとフェライトビーズとを備え、該貫通コンデンサの内周電極と前記舌片とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電子部品。
【請求項７】
前記電子素子は、前記貫通コンデンサの両側に前記フェライトビーズを配置してなるＴ型ＬＣ複合フィルタであることを特徴とする請求項６に記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品、特に、貫通孔に中心導体を挿入した貫通コンデンサを含むＬＣ複合タイプの電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、貫通コンデンサを含むＬＣ複合タイプの電子部品としては、特許文献１，２に記載されているように、内周電極及び外周電極を有する貫通コンデンサの両側にフェライトビーズを配置して電子素子を構成し、該コンデンサ及びフェライトビーズの貫通孔に筒体からなる中心導体を挿入し、電子素子の両端部に取り付けた導電性キャップと中心導体の両端部とを抵抗溶接にて接続したものが提供されている。
【０００３】
このような電子部品においては、中心導体の中央部に一体的に形成したばね性を有する舌片が貫通コンデンサの内周電極に弾接し、Ｔ型ＬＣフィルタ回路を構成している。この種のノイズフィルタは高電流が流れる電源ラインに使用されるため、中心導体としては低抵抗材料（一般的にはリン青銅などのＣｕ合金）が用いられていた。
【０００４】
ところで、リン青銅は軟化温度が２５０℃と低く、熱伝導度も６３Ｗ／ｍ・Ｋと熱が伝わりやすい。製造工程の抵抗溶接時には、中心導体（リン青銅）に通電熱が発生し、ヒートショックで貫通コンデンサにクラックが生じるという問題点を有していた。また、前記舌片部分が軟化・再結晶して舌片のばね性が低下するという問題点も有していた。ばね性が低下すると、必要以上の外力の作用で内周電極に対する舌片の弾性的接触が解除され、静電容量が生じなくなるおそれがあった。
【０００５】
以上の問題点に対して以下の改善策を考えることができるが、部品が小さいために加工が困難であったり、加工工数の増加や部品点数の増加により、大幅なコストアップを招来し、必ずしも好ましい改善策ではない。
【０００６】
（１）貫通コンデンサの内周電極と中心導体とをはんだ付けで接合する。（２）貫通コンデンサの内周電極と中心導体とを導電性接着剤で接合する。（３）中心導体の厚みを厚くして抵抗値を下げて熱が伝わりにくくする。（４）中心導体のパイプ状部分と舌片部分とを分割して熱が伝わりにくくする。（５）中心導体にめっき膜を厚く形成し、熱が伝わりにくくする。（６）貫通コンデンサの内周にめっき膜を厚く形成し、熱が伝わりにくくする。さらに、このめっき材としてＳｎを用い、中心導体の舌片と溶着させる。
【特許文献１】特開２００１−７６９６８号公報
【特許文献２】特開２００１−７１１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、抵抗溶接時の通電に起因する部品の劣化を防止して信頼性の良好な電子部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の目的を達成するため、本発明は、貫通孔を有する筒形状をなす電子素子と、該貫通孔に挿入され、該貫通孔の内壁に弾接するばね性を有する舌片が設けられた中心導体と、前記中心導体の両端部と溶接された導電性キャップとを備えた電子部品において、前記中心導体はＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかを主成分とする金属材又はそれらを含む合金材を母材とし、少なくとも前記舌片の前記貫通孔の内壁と当接する面にはＮｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｗのいずれかの金属材又はそれらを含む合金材を合わせ材としてクラッドされていることを特徴とする。
【０００９】
以上の構成からなる本発明に係る電子部品にあっては、中心導体をクラッド材にて構成し、少なくとも舌片の貫通孔の内壁と当接する面には合わせ材として軟化温度が高く、かつ、熱伝導度の低い材料を使用したため、中心導体と導電性キャップとを抵抗溶接する際の通電に起因する発熱が電子素子に伝わりにくくなり、また、発熱によって舌片が軟化・再結晶することが抑えられ、舌片のばね性が低下することが防止される。
【００１０】
本発明に係る電子部品において、前記中心導体に用いる合わせ材は５００℃以上の耐熱性、５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導度を有するものであることが好ましい。
【００１１】
前記中心導体はその母材をＣｕ合金（例えば、リン青銅、Ｃｕ−Ｎｉ合金）とし、合わせ材をＦｅ合金（例えば、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｆｅ合金、ステンレス鋼）とすることができる。
【００１２】
また、本発明に係る電子部品において、電子素子は、例えば、貫通コンデンサとフェライトビーズとを備え、該貫通コンデンサの内周電極と前記舌片とが電気的に接続されているものであってもよい。具体的には、貫通コンデンサの両側にフェライトビーズを配置してなるＴ型ＬＣ複合フィルタとして構成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る電子部品によれば、中心導体と導電性キャップとを抵抗溶接する際の高電流の供給による発熱が電子素子に伝わりにくく、ヒートショックによる電子素子の劣化やクラックの発生が防止され、また、舌片部分の軟化・再結晶が抑えられて舌片のばね性の低下がほとんどなく、結果的に従来品よりもばね性が向上する。従って、舌片と電子素子の内周電極との接触が良好となり、電気的障害の発生を未然に防止することができる。
【００１４】
また、中心導体と導電性キャップとは効率的なシリーズ溶接にて接合することが可能であり、中心導体や電子素子に特殊な加工を必要としないので、製造コストの上昇を招くこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る電子部品の実施例についてＴ型ＬＣ複合フィルタを例に挙げて、添付図面を参照して説明する。
【００１６】
図１に本発明に係る電子部品の一実施例であるＴ型ＬＣ複合フィルタを示す。このＬＣ複合フィルタは、コンデンサ素子１０とインダクタ素子２０，２０と中心導体３０とを備え、両端部に導電性キャップ４０，４０を取り付けたものである。
【００１７】
詳しくは、コンデンサ素子１０は、断面角筒状をなす誘電体筒１１に内周電極１２及び外周電極１３を設けて貫通コンデンサとして構成したものである。インダクタ素子２０は円筒形状のフェライトビーズであり、コンデンサ素子１０の両側に同軸上に配置されている。
【００１８】
中心導体３０は、前記コンデンサ素子１０及びインダクタ素子２０，２０の同軸貫通孔に挿入されてそれらを一体的に保持すると共に、フィルタ回路の導体として機能するものである。この中心導体３０は、図２に示すように、金属板を丸めた筒体３１の中央部から延在する舌片３２を筒体３１の外周面に巻き付けた構成からなる。
【００１９】
コンデンサ素子１０及びインダクタ素子２０，２０の貫通孔には中心導体３０が挿入される。舌片３２は、その根元部分がコンデンサ素子１０の長さ寸法にほぼ等しく、外方に拡がるばね性によってコンデンサ素子１０の内壁に弾接することによってコンデンサ素子１０と中心導体３０とが一体化され、かつ、舌片３２が内周電極１２と電気的に接続する。
【００２０】
この中心導体３０は、従来、リン青銅やベリリウム銅が使用されていたが、本実施例にあっては、クラッド材が使用されており、その構成、材料及び作用効果については後に詳述する。
【００２１】
導電性キャップ４０，４０は、Ｆｅ又はＦｅ−Ｎｉ合金等の導電性金属材料からなり、その表面にはＮｉ，Ａｇ又はＳｎのめっきが施されていることが好ましい。この導電性キャップ４０，４０は、中心部に内方に突出した円錐形状の突部４１を有し、インダクタ素子２０，２０の端部に嵌合されることにより、突部４１が中心導体３０の端部に圧接される。
【００２２】
前記中心導体３０及び導電性キャップ４０，４０は、両端部Ａ，Ｂにおいて通電用電極を当接させて２５０Ａ程度の高電流を供給することにより抵抗溶接（シリーズスポット溶接）され、両者の機械的固定、電気的接続が図られる。ここでは、導電性キャップ４０，４０を中心導体３０の両端部に同時に抵抗溶接（シリーズスポット溶接）している。導電性キャップ４０，４０を一つずつ別々に抵抗溶接してもよい。
【００２３】
ここで、クラッド材で構成されている中心導体３０の構成、材料及び作用効果について説明する。
【００２４】
中心導体３０は、通電時に発熱の少ない低抵抗の材料、即ち、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかを主成分とする金属材又はそれらを含む合金材を母材とし、少なくとも舌片３２の前記内周電極１２と当接する面には、３００℃程度の発熱に耐え得るＮｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｗのいずれかの金属材又はそれらを含む合金材を合わせ材としてクラッドされている。合わせ材は５００℃以上の耐熱性、５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導度を有するものであることが好ましい。
【００２５】
母材と合わせ材との組合せは、例えば図３〜図８に模式的に示すように、種々の形態を採用することができる。図３〜図８において、斜線を付した部分が合わせ材であり、他の部分は母材である。
【００２６】
図３は舌片３２の全面に合わせ材をクラッドした例を示す。図４は舌片３２の全面から筒体３１の中央部に渡って合わせ材をクラッドした例を示す。図５は舌片３２の中央部分に合わせ材をクラッドした例を示す。図６は中心導体３０の全面に合わせ材をクラッドした例を示す。図７は舌片３２の中央部分から筒体３１の中央部に渡って合わせ材をクラッドした例を示す。図８は舌片３２の表面に２箇所に分割して合わせ材をクラッドした例を示す。勿論、これら以外の形態のクラッド材であってもよい。
【００２７】
好ましい材料としては、母材に関してはＣｕ合金（例えば、リン青銅、Ｃｕ−Ｎｉ合金）を用いること、合わせ材に関してはＦｅ合金（例えば、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｆｅ合金、ステンレス鋼）を用いることができる。
【００２８】
具体的には、本発明者らは、図３に示した形態で、母材を厚さ０．０８ｍｍのリン青銅とし、合わせ材を厚さ０．０１〜０．０５ｍｍの４２Ｎｉとして溶着させて中心導体３０とし、以下に説明する実験を行った。また、比較のために従来から用いられているリン青銅単体で中心導体を作製し、同様の実験を行った。
【００２９】
この実験は、本発明例及び比較例ともに、図１のＡ，Ｂ間に通常（２５０Ａ）の１．５倍に相当する電流を供給して抵抗溶接を行った。以下の表１に、コンデンサ素子１０におけるクラックの発生個数及び舌片３２のばね保持力（抜け強度の測定値）を示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表１に明らかなように、コンデンサ素子１０におけるクラックの発生は、比較例が２個／１００個であるのに対して、本発明例では０個／１００個であった。また、舌片３２のばね保持力は、平均値及び最小値ともに、本発明例が比較例に対して大きな値を示した。
【００３２】
このような本発明例における好ましい効果は、比較例で中心導体３０に用いられているリン青銅はその熱伝導度が５０Ｗ／ｍ・Ｋ、軟化温度が２５０℃であるのに対して、本発明例で舌片３２に合わせ材として用いられている４２Ｎｉはその熱伝導度が１０．５Ｗ／ｍ・Ｋ、軟化温度が７５０℃であることに起因する。
【００３３】
即ち、本発明例では、溶接通電時に中心導体３０からコンデンサ素子１０に伝わるヒートショックが緩和されてクラックの発生が抑えられ、及び、通電による発熱で母材のばね性が多少劣化したとしても合わせ材のばね性は劣化がなく、高いばね保持力を維持している。
【００３４】
なお、本発明に係る電子部品は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００３５】
例えば、本発明はＴ型ＬＣ複合フィルタ以外にも種々の電子部品に広く適用することができる。また、コンデンサ素子の断面形状は前記実施例では角形のものを示したが円形であってもよく、中心導体や導電性キャップの形状も任意である。
【００３６】
また、Ｔ型ＬＣ複合フィルタに限らず、例えば、貫通コンデンサのいずれか一方の側にフェライトビーズを配置してなるＬ型ＬＣ複合フィルタや、フェライトビーズの両側に貫通コンデンサを配置してなるπ型ＬＣ複合フィルタでもよい。また、貫通コンデンサと中心導体とからなるＬＣ複合フィルタでもよいし、フェライトビーズのみを有するものでもよい。
【００３７】
さらに、中心導体の舌片はコイル状、リング状等種々の形状とすることができ、１本の線の一部を屈曲させたものであってもよい。また、中心導体の両端部と導電性キャップの接合部分は安定した抵抗溶接が可能な種々の形状を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例であるＴ型ＬＣ複合フィルタを示す断面図である。
【図２】前記Ｔ型ＬＣ複合フィルタを構成する中心導体を示す斜視図である。
【図３】前記中心導体のクラッド態様の第１例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は中央断面図である。
【図４】前記中心導体のクラッド態様の第２例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は中央断面図である。
【図５】前記中心導体のクラッド態様の第３例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は中央断面図である。
【図６】前記中心導体のクラッド態様の第４例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は中央断面図である。
【図７】前記中心導体のクラッド態様の第５例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は中央断面図である。
【図８】前記中心導体のクラッド態様の第６例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は中央断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…コンデンサ素子
１２…内周電極
２０…インダクタ素子
３０…中心導体
３１…筒体
３２…舌片
４０…導電性キャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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