(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリフェニレンサルファイドからなる樹脂部材と、
前記樹脂部材の表面に設けられた抵抗体と、
接点圧を及ぼしながら前記抵抗体上を摺動する摺動接点を有する摺動子とを備え、
前記ポリフェニレンサルファイドからなる樹脂部材を、２５０℃より高くかつ２７５℃以下の温度でアニール処理したこと、
を特徴とする可変抵抗器。
【請求項２】
２５０℃より高くかつ２７５℃以下の温度で、前記ポリフェニレンサルファイドからなる樹脂部材をアニール処理するとともに、前記抵抗体を焼成したことを特徴とする請求項１に記載の可変抵抗器。
【請求項３】
液晶ポリマーからなる樹脂部材と、
前記樹脂部材の表面に設けられた抵抗体と、
接点圧を及ぼしながら前記抵抗体上を摺動する摺動接点を有する摺動子とを備え、
前記液晶ポリマーからなる樹脂部材を、２６０℃以上３４０℃以下の温度でアニール処理したこと、
を特徴とする可変抵抗器。
【請求項４】
２６０℃以上３４０℃以下の温度で、前記液晶ポリマーからなる樹脂部材をアニール処理するとともに、前記抵抗体を焼成したことを特徴とする請求項３に記載の可変抵抗器。
【請求項５】
ポリフェニレンサルファイドからなる樹脂部材の表面に抵抗体を設ける工程と、
前記ポリフェニレンサルファイドからなる樹脂部材を、２５０℃より高くかつ２７５℃以下の温度でアニール処理する工程と、
接点圧を及ぼしながら前記抵抗体上を摺動する摺動接点を有する摺動子を前記樹脂部材に取り付ける工程と、
を備えたことを特徴とする可変抵抗器の製造方法。
【請求項６】
前記ポリフェニレンサルファイドからなる樹脂部材の表面に抵抗体を塗布した後、前記ポリフェニレンサルファイドからなる樹脂部材を２５０℃より高くかつ２７５℃以下の温度でアニール処理すると同時に、前記抵抗体を焼成することを特徴とする請求項５に記載の可変抵抗器の製造方法。
【請求項７】
液晶ポリマーからなる樹脂部材の表面に抵抗体を設ける工程と、
前記液晶ポリマーからなる樹脂部材を、２６０℃以上３４０℃以下の温度でアニール処理する工程と、
接点圧を及ぼしながら前記抵抗体上を摺動する摺動接点を有する摺動子を前記樹脂部材に取り付ける工程と、
を備えたことを特徴とする可変抵抗器の製造方法。
【請求項８】
前記液晶ポリマーからなる樹脂部材の表面に抵抗体を塗布した後、前記液晶ポリマーからなる樹脂部材を２６０℃以上３４０℃以下の温度でアニール処理すると同時に、前記抵抗体を焼成することを特徴とする請求項７に記載の可変抵抗器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変抵抗器およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、可変抵抗器は、概略、固定側端子や可変側端子をインサートモールドした基板と、基板上に設けた円弧状の抵抗体と、抵抗体上を摺動する摺動接点を有した摺動子とで構成されている。ここに、基板は、通常、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂からなる。ＰＰＳ樹脂は、高温耐熱性に優れ、安価だからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、可変抵抗器をプリント基板等にはんだ付けする際、最近は、環境問題から、鉛を含有しないはんだ（鉛フリーはんだ）の使用が進んでいる。このため、はんだ付け温度が、従来の約２３０℃（Ｓｎ−Ｐｂはんだの場合）から約２４０℃〜２６０℃に上昇してきている。
【０００４】
しかしながら、従来の可変抵抗器は、２４０℃〜２６０℃の高温でリフローはんだ付けすると、図４に示すように、基板１の軟化および摺動接点７の接点圧によって、摺動接点７と接している膜状の抵抗体６の下部の基板部分１ａが凹み、それに倣って摺動接点７と接している抵抗体６の部分６ａも凹んでしまうことがあった。このような状態になると、抵抗体６の電気導通性の劣化あるいは摺動接点７との接触抵抗の増大により摺動雑音が大きくなってしまい、電気特性上要求される摺動雑音許容範囲（例えば公称抵抗値の３％以下）を満足できない。具体的には、従来の可変抵抗器において、ピーク温度２６０℃のリフローはんだ付け（２回リフロー）後の抵抗体６表面の凹み深さは２８μｍであり、摺動雑音は３．３％である。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、高温ではんだ付けしても、軟化しにくいポリフェニレンサルファイドや液晶ポリマーからなる樹脂部材を備えた可変抵抗器およびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係る可変抵抗器は、ポリフェニレンサルファイドや液晶ポリマーからなる樹脂部材と、樹脂部材の表面に設けられた抵抗体と、接点圧を及ぼしながら抵抗体上を摺動する摺動接点を有する摺動子とを備え、樹脂部材がポリフェニレンサルファイドからなる場合は、２５０℃より高くかつ２７５℃以下の温度でアニール処理する。また、樹脂部材が液晶ポリマーからなる場合は、２６０℃以上３４０℃以下の温度でアニール処理する。
【０００８】
ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂部材を２５０℃より高くかつ２７５℃以下の温度でアニール処理すると、ポリフェニレンサルファイド樹脂の結晶化度が高くなり、ポリフェニレンサルファイドの一部架橋反応によって３次元構造が形成される。従って、ポリフェニレンサルファイド樹脂部材の高温耐熱性が向上する。
【０００９】
また、液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂部材を２６０℃以上３４０℃以下の温度でアニール処理すると、液晶ポリマー樹脂の結晶化度が高くなり、液晶ポリマー樹脂の結晶構造が成形時の六方晶から斜方晶に転移する。従って、液晶ポリマー樹脂部材の高温耐熱性が向上する。
【００１０】
可変抵抗器の場合は、２４０℃〜２６０℃の高温でリフローはんだ付けしても、ポリフェニレンサルファイドや液晶ポリマーからなる樹脂部材が軟化しにくく、摺動接点と接している抵抗体も凹みにくい。このとき、ポリフェニレンサルファイドや液晶ポリマーからなる樹脂部材のアニール処理と、抵抗体の焼成とを同時に行えば、生産性が良くなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る可変抵抗器およびその製造方法の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１２】
［第１実施形態、図１〜図３］
図１は可変抵抗器２１の平面図であり、図２はその垂直断面図である。可変抵抗器２１は、基板８と、該基板８に設けられた固定側端子９，１０と、可変側端子１１と、摺動子１２と、抵抗体１３とで構成されている。
【００１３】
基板８には、金属からなる固定側端子９，１０及び可変側端子１１がインサートモールドされている。基板８の上面には、固定側端子９，１０の一端部９ａ，１０ａが露出している。また、固定側端子９，１０及び可変側端子１１のプリント基板等への半田付け部である他端部は基板８の端面から突出し、基板８の端面から底面の一部に跨って折り曲げられている。
【００１４】
固定側端子９，１０及び可変側端子１１は、導電性の良好な金属、例えば、銅合金からなり、他端部の表面には下層にニッケルまたはニッケル合金（例えばＮｉ−Ｃｏ合金）のめっき、および上層に金めっきの表面処理が施されている。
【００１５】
可変側端子１１の、基板８の中央部に形成された貫通穴８ａ内に位置する部分には、摺動子１２と係合させてかしめることにより摺動子１２を基板８上に回転可能に保持するためのはとめ部１１ａが形成されている。基板８の上面には、図３に示すように、固定側端子９，１０の一端部９ａ，１０ａを覆うように、カーボンからなる円弧状の膜状抵抗体１３が塗付され、焼き付けられている。なお、図３は可変側端子１１のはとめ部１１ａをかしめる前の図である。
【００１６】
こうして基板８に摺動子１２を組み込むことにより、可変抵抗器２１が形成される。すなわち、可変抵抗器２１は、可変側端子１１のはとめ部１１ａをかしめることにより、摺動子１２を基板８上に回転可能に取付けられているものである。この可変抵抗器２１は、摺動子１２の頭部に形成した十字形状のドライバ溝１５にドライバの先を挿入して、摺動子１２を回転させ、摺動接点１４を抵抗体１３上の所定の位置に摺動させることにより、抵抗値の調整が行われる。
【００１７】
ここに、基板８は、ポリフェニレンサルファイド（以下、ＰＰＳと記す）樹脂からなる。ＰＰＳ樹脂基板８は、抵抗体１３の配設前の工程、あるいは、配設後の工程のいずれかの工程で、熱処理、いわゆるアニール処理が行なわれる。アニール処理は、２５０℃より高くかつ２７５℃以下の温度で、好ましくは、酸素が存在する雰囲気中で行なわれる。抵抗体１３の配設後にアニール処理を行なう場合、抵抗体１３の焼成温度条件がＰＰＳ樹脂基板８のアニール処理温度の範囲内にあれば、抵抗体１３の焼成と同時にＰＰＳ樹脂基板８のアニール処理を行なってもよい。抵抗体１３の焼成温度条件がＰＰＳ樹脂基板８のアニール処理温度の範囲外であれば、抵抗体１３の焼成工程とは独立した工程でＰＰＳ樹脂基板８のアニール処理を行なう。
【００１８】
以上のように、ＰＰＳ樹脂基板８を２５０℃より高くかつ２７５℃以下の温度でアニール処理することにより、ＰＰＳ樹脂には次の（Ａ）〜（Ｃ）に示す反応が並行して起きる。このうち、（Ａ）の酸化反応と（Ｂ）の熱硬化反応が、主たる架橋反応であり、ＰＰＳ樹脂の３次元構造を形成させる。
【００１９】
【数１】
0004096676.tif 000002
【００２０】
すなわち、ＰＰＳ樹脂基板８を２５０℃より高くかつ２７５℃以下の温度でアニール処理することにより、ＰＰＳ樹脂基板８の素材であるＰＰＳ樹脂の結晶化度を高めることができ、ＰＰＳ樹脂の一部架橋反応によって３次元構造を形成させることができるので、ＰＰＳ樹脂基板８の耐熱性を向上させることができる。
【００２１】
表１は、ＰＰＳ樹脂基板８のアニール温度とアニール時間を種々変化させたときの、ピーク温度２６０℃のリフローはんだ付け（２回リフロー）後の抵抗体１３表面の凹み深さを測定した結果を示す表である。表２は、摺動雑音を測定した結果を示す表である。表１や表２より、例えば、２７５℃の温度で１５分間のアニール処理を行った場合、抵抗体１３表面の凹み深さは８μｍに抑えられ、それに伴い摺動雑音は０．６％まで改善できたことがわかる。また、表１および表２に示すように、アニール温度が高いほど短いアニール処理時間で効果が現れる。従って、製造コスト面からは、最も高温である２７５℃の温度で１５分間のアニール処理が好ましい。
【００２２】
【表１】
0004096676.tif 000003
【００２３】
【表２】
0004096676.tif 000004
【００２４】
［第２実施形態］
第２実施形態は、図１〜図３に示した第１実施形態の可変抵抗器２１において、基板８の材料として、ＰＰＳ樹脂の代わりに液晶ポリマー樹脂を用いた可変抵抗器について説明する。従って、第２実施形態の可変抵抗器の構造は、図１〜図３に示した可変抵抗器２１と同様であり、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
液晶ポリマー樹脂基板８は、抵抗体１３の配設前の工程、あるいは、配設後の工程のいずれかの工程で、熱処理、いわゆるアニール処理が行なわれる。アニール処理は、２６０℃以上３４０℃以下の温度で行なわれる。抵抗体１３の配設後にアニール処理を行なう場合、抵抗体１３の焼成温度条件が液晶ポリマー樹脂基板８のアニール処理温度の範囲内にあれば、抵抗体１３の焼成と同時に液晶ポリマー樹脂基板８のアニール処理を行なってもよい。抵抗体１３の焼成温度条件が液晶ポリマー樹脂基板８のアニール処理温度の範囲外であれば、抵抗体１３の焼成工程とは独立した工程で液晶ポリマー樹脂基板８のアニール処理を行なう。
【００２６】
以上のように、液晶ポリマー樹脂基板８を２６０℃以上３４０℃以下の温度でアニール処理することにより、液晶ポリマー樹脂基板８の素材である液晶ポリマー樹脂の結晶化度を高めることができ、液晶ポリマー樹脂の結晶構造を成形時の六方晶から斜方晶に転移させることができるので、液晶ポリマー樹脂基板８の耐熱性を向上させることができる。
【００２７】
液晶ポリマー樹脂は、一般に、溶融状態でも分子の絡み合いが少なく、溶融粘度のせん断速度依存性が大きいため、薄肉流動性に優れているという特長がある。さらに、耐熱性もＰＰＳ樹脂より高く、ＰＰＳ樹脂の融点が約２８０℃であるのに対して、液晶ポリマー樹脂のＩ型では３５０℃以上のものもある。電子部品のプリント基板へのはんだ付け方法が、はんだコテによる場合、コテ先温度は３５０℃以上になるが、液晶ポリマー樹脂部材の場合には、外観上変化が見られなかった。
【００２８】
表３−１は、液晶ポリマー樹脂基板８のアニール温度とアニール時間を種々変化させたときの、ピーク温度２６０℃のリフローはんだ付け（２回リフロー）後の抵抗体１３表面の凹み深さを測定した結果を示す表である。表３−２は、摺動雑音を測定した結果を示す表である。なお、液晶ポリマー樹脂には、ポリプラスチックス株式会社製の「Ｓ−１３５」（商品名）を使用した。表３−１や表３−２より、例えば、２８５℃の温度で３０分間のアニール処理を行った場合、抵抗体１３表面の凹み深さは１４μｍに抑えられ、それに伴い摺動雑音は０．６％まで改善できたことがわかる。また、表３−１および表３−２に示すように、アニール温度が高いほど短いアニール処理時間で効果が現れる。従って、製造コスト面からは、２８５℃の温度で３０分間のアニール処理が好ましい。
【００２９】
【表３】
0004096676.tif 000005
【００３０】
［他の実施形態］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。特に、前記実施形態は、電子部品として、可変抵抗器を例にして説明したが、半固定可変抵抗器などであってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ポリフェニレンサルファイドや液晶ポリマーからなる樹脂部材の高温耐熱性を向上させることができる。可変抵抗器の場合は、２４０℃〜２６０℃の高温でリフローはんだ付けしても、ポリフェニレンサルファイドや液晶ポリマーからなる樹脂部材が軟化しにくく、摺動接点と接している抵抗体も凹みにくい。この結果、摺動雑音の小さい可変抵抗器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可変抵抗器の一実施形態を示す上面図。
【図２】図１に示した可変抵抗器の垂直断面図。
【図３】図１に示した可変抵抗器に使用される基板の上面図。
【図４】従来の可変抵抗器における摺動接点部分の拡大断面図。
【符号の説明】
８…基板
８ａ…貫通穴
９，１０…固定側端子
１１…可変側端子
１１ａ…はとめ部
１２…摺動子
１３…抵抗体
１４…摺動接点
２１…可変抵抗器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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