KR940007428B1 - 관통 콘덴서 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

관통 콘덴서

제 1 도는 본 발명에 관한 관통콘덴서의 일실시예의 구조를 나타낸 종단면도.

제 2 도 내지 제 4 도는 제 1 도의 관통콘덴서를 조립하는 공정을 설명하기 위한 각 분해 사시도.

제 2 도는 접속 단자판에 외측전극단자를 삽입하는 공정을 표시한 사시도.

제 3 도는 관통단자를 삽입하는 공정을 표시하는 사시도.

제 4 도는 절연케이스를 조립하는 공정을 표시하는 분해사시도.

제 5 도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 관통콘덴서를 설명하기 위한 사시도.

제 6 도는 제 5 도에 표시된 관통콘덴서의 종단면도.

제 7 도는 본 발명의 다시 다른 실시예에 관련된 관통콘덴서를 나타낸 사시도.

제 8 도는 제 7 도에 표시되어 있는 관통콘덴서의 종단면도.

제 9 도는 종래의 관통콘덴서의 종단면도.

제10도는 제 9 도의 관통콘덴서에 사용되는 유전체블럭을 나타낸 사시도.

제11도는 종래의 관통콘덴서의 다른 예를 표시한 종단면도이다.

본 발명은 관통단자와 관통단자의 외측에 유전체층을 끼워서 외측 전극단자가 배치된 구조를 갖는 관통콘덴서에 관한 것이다.

일반적으로 전자렌지등의 마그네트론에 있어서는 전원라인등에서 노이즈로서 마이크로 파가 누설하는 것을 방지하기 위하여 전원라인에 필터회로가 삽입되어 있다.

이러한 종류의 필터회로에 사용되고 있는 종래의 2종류의 관통콘덴서를 각각 제 9 도 및 제11도에 나타냈다. 이들의 관통콘덴서는 어느 것이나 높은 유전물을 갖는 세라믹 유전체 재료를 블럭상으로 성형하고 소성해서 얻은 세라믹스로된 유전체블럭을 사용하여 구성되어 있다.

제 9 도에 종단면도로 표시한 관통콘덴서 1의 유전체블럭을 제10도에 나타낸다. 이 유전체블럭 4는 횡단면이 대략 타원형상을 갖고 상단면에서 하단면으로 관통하는 두개의 관통공 2, 3을 갖는다. 유전체블럭 4의 상면에는 슬릿상의 홈 5에 의하여 분리된 전극 6a, 6b가 형성되어 있고, 다른쪽 하단면에는 전극 7이 형성되어 있다. 전극 6a, 6b와 전극 7은 대향되어 있고 그 사이에 두개의 정전용량이 형성된다.

유전체블럭 4에 형성된 전극 6a, 6b에는 제 9 도에 나타낸 것같이 접속 단자판 11, 12가 각각 납땜되어 있다. 그리고 접속 단자판 11에는 구멍 11a가 형성되어 있고 관통단자 13은 구멍 11a에 삽통되어 있으며 또한 구멍 11a의 내주면에 납땜 또는 용접되어 있다. 제 9 도로부터 분명한 바와같이, 관통단자 13은 유전체블럭 4의 관통공 2내에서 관통공 2의 내주면에는 접촉하지 않은 상태로 그 관통공 2내에 삽입되어 있다.

이와 똑같이 다른쪽의 접속단자판 12에 형성된 구멍 12a에는 다른쪽의 관통단자 14가 삽통되어 있고, 또한 12a의 내주면에 납땜 또는 용접되어 있다.

유전체블럭 4의 하단면의 전극 7에는, 접지단자판 16이 납땜되어 있다. 접지단자판 16은 관통단자 13, 14를 하방으로 꺼내기 위한 구멍 16a를 갖는다. 구멍 16a의 외주면에는 전극 7이 납땜되어 있다. 접지단자판 16의 한쪽에는 절연케이스 17이 다른쪽에는 또 하나의 절연케이스 18이 각각 배치되어 있다. 이들 절연케이스 17, 18내에는 절연수지 19가 충진되어 있다.

제11도에 도시되어 있는 관통콘덴서 21은 유전체블럭 25를 사용하여 구성되어 있다. 유전체블럭 25에는 관통단자 13, 14가 각각 삽통되는 관통공 2, 3의 내주면에 전극 22, 23이 형성되어 있다. 또 이들 전극 22, 23에 대향하도록 유전체블럭의 바깥측면에 전극 24가 형성되어 있다.

관통공 2, 3내의 전극 22, 23과 유전체블럭 25의 외측면에 형성된 전극 24와는 유전체블럭 25를 사이에 두고 대향되어 있고 그 사이에 정전용량이 형성된다.

유전체블럭 25의 관통공 2, 3내의 전극 22, 23에는 관통단자 13, 14가 직접 납땜 26에 의하여 납땜되어 있다. 또 유전체블럭 25는 접지단자판 16에 설치된 구멍 27내에 삽입되어 있고, 접지단자판 16의 한쪽에는 절연케이스 17이 납땜되어 있다. 케이스 18이 각각 배치되어 있고, 케이스 17, 18내에는 절연수지 19가 충진되어 있다.

그런데 상기와 같이 세라믹 유전체 재료를 블럭상에 형성하고 소성해서 얻은 유전체블럭 4나 25를 이용한 관통콘덴서는 전자렌지의 마그네트론의 필터회로에 요구되는 다음의 성능을 용이하게 만족시킬 수 있는 것이다.

(a) 필터성능 : 텔레비젼 전파의 주파수대(30-300메가헤르즈) 및 마이크로파대(1기가 헤르즈 이상)에 있어서 노이즈를 흡수하고 외부로의 전도복사를 방지하는 것.

(b) 내전압성능 : 마그네트론의 발진시에 10-20kv o-p의 돌입펄스나 첫동작 펄스에 견딜수 있는 내전압 성능을 갖는것.

특히 (a)의 필터 성능으로서는 텔레비젼 전파의 주파수대에 있어서 100pF 이상의 실 정전 용량을 필요하고 있지만 세라믹 유전체를 이용하면 용이하게 만족된다. 또 마이크로파대의 노이즈는 복사노이즈가 주체이지만 세라믹 유전체를 이용하면 복사노이즈를 감소시키는 것은 용이하다.

그렇지만 세라믹 유전체 재료를 블럭상에 성형하고 소성해서 얻은 유전체블럭 4, 25를 이용한 종래의 관통콘덴서에서는 이들의 유전체블럭 4, 25의 형성 및 구조가 복잡하다.

따라서, 이와같은 복잡한 형상 및 구조를 갖는 유전체블럭 4, 25를 제조하는 것은 대단히 번잡하고 그 결과 코스트가 높아지게 된다고 하는 문제가 있었다.

또 상기와 같은 관통콘덴서는 고전압 성능이 요구되기 때문에 유전체블럭 4, 25의 외주면이 에폭시계의 절연수지 19에 의하여 몰딩되어 있다. 그런데 유전체블럭 4, 25의 선팽창율 α 및 탄성율 E는 관통단자 13, 14 및 절연수지 19의 선팽창율 및 탄성율과 상당히 다르다. 따라서 종래의 관통콘덴서 1, 21에서는 히트사이클 등의 냉열 사이클 시험할 때에 절연수지 19나 유전체블럭 4, 25에 금이가서, 균열 또는 박리등이 생기는 문제도 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 구조가 비교적 단순하고 제조공정을 대폭적으로 삭감할 수 있고 또한 기술적으로 신뢰성이 높은 신규한 관통콘덴서를 제공하는데 있다.

본 발명의 관통콘덴서는 적어도 하나의 관통단자와, 이 관통단자를 둘러싸도록 배치된 외측전극단자와, 관통전자와 외측전극단자와의 사이의 영역에 적어도 설치되어 있고, 또한 수지재료와 유전체 분말과의 혼합재료를 함유한 복합유전체층과를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 수지중에 유전체 재료분말을 혼합한 복합유전체층을 사용했기 때문에 예컨대 인서트 성형등에 의해 복합유전체층을 유동성을 갖는 상태로부터 필요한 형상으로 간단하게 성형할 수가 있다. 따라서 관통콘덴서의 제조공정이 간략화 되고 코스트를 대폭적으로 낮게 감할수가 있다.

또 복합유전체층을 구성하는 수지재료 및 유전체 분말을 선택함에 따라 관통단자와 복합유전체층의 선 팽창 계수를 비교적 가까운 수치로 할 수 있기 때문에 내히트 쇼크성이 개선된다. 또한 세라믹 유전체블록을 사용한 것에 비하여 절연성이 우수한 수지재료를 베이스 재료로 하기 때문에 단위 두께당의 내전압이 높아지고, 따라서 관통콘덴서를 소형으로 하는것도 가능하다.

본 발명의 관통콘덴서는 예컨대 이하의 방법으로 제조된다. 즉 적어도 하나의 관통단자와 그 관통단자를 내부에 삽통시킬 수 있는 크기의 외측전극단자와를 준비하는 공정과 외측전극단자내에 그 외측전극단자에 접촉 안되도록 관통단자를 비치하는 공정과, 다음에 외측전극단자와 관통단자와의 사이의 공간에 수지재료와 유전체분말과의 혼합재료를 용해상태에서 주입하고 고화시킴으로써 복합유전체층을 형성하는 공정을 갖는 방법에 의해 제조할 수가 있다.

이하에 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 설명한다.

제 1 도는 본 발명의 일실시예에 관한 관통콘덴서의 종단면도이다. 이하 이 관통콘덴서 30의 상세한 구조와 제조방법을 설명한다.

상기 관통콘덴서 30은 2개의 관통단자 31, 32와 이들 2개의 관통단자 31, 32가 각각 그 축심위치를 관통하는 외측전극단자로서의 원통전극 33, 34와 이들 원통전극 33, 34내에 각각 충진된 복합유전체 35와 접지단자판 36과 절연케이스 37, 38로 이루어진다.

상기 원통전극 33, 34는 어느것이나 원통상의 파이프로부터 되는 것이므로 제 2 도의 화살표 A₁으로 표시한것 같이 접지단자판 36에 형성된 고정공 36a, 36b에 각각 삽입되어 용접 또는 납땜에 의하여 상기 접지단자판 36에 도전적으로 고정된다.

상기 원통전극 33, 34에는 그의 각 일단개구로부터 제 2 도의 화살표 A₂로 나타낸것 같이 관통단자 31, 32가 삽입된다. 다음에 그 상태에서 예컨대 인서트 성형법으로써 이들 관통단자 31, 32를 상기 원통전극 33, 34의 각 축심위치에 보지한 상태로 상기 원통전극 33, 34내에 복합유전체 35가 충전되어 경화된다. 상기 복합유전체 35는 예컨대 에폭시수지를 베이스에 필터로서 BaTiO₃계 또는 SrTiO₃계등의 세라믹분말을 20-97중량% 혼합한 것이다.

상기 접지단자판 36은 이 관통콘덴서를 마그네트론의 그 네구석에 각각 이 관통콘덴서를 마그네트론의 케이스등에 설치하기 위한 설치구멍 39를 형성한 4각형 판상으로 된 것이다. 상기 접지단자판 36에는 압출함으로써 성형된 압출부 40이 형성되고 이 압출부 40에 상기 고정혈 36a, 36b(제 1 도, 제 2 도 참조)가 형성되어 있다.

상기 접지단자판 36의 한쪽에는 제 4 도에 표시된 것 같이 상기 압출부 40에 밖으로 끼워서 폴리부틸렌 테레프탈레이드등의 수지로 된 통상의 절연케이스 37이 설치된다. 또 상기 접지단자판 36의 다른쪽에는 상기 압출부 40에 안으로 끼워서 절연케이스 37과 같은 수지재료로 된 또 하나의 원통상의 절연케이스 38이 장치된다. 상기한 두개의 절연케이스 37, 38내에는 에폭시 수지등의 절연수지 43이 충진된다.

상기 관통단자 31, 32와 원통전극 33, 34와의 사이에 상기 복합유전체 35를 유전체로 하여 정전용량이 발생한다.

이와같은 구성이라면 소위 인서트 성형등의 수법으로 관통단자 31, 32가 축심부에 지지된 원통전극 33, 34내에 상기 복합유전체 35를 유동성을 갖는 상태로 충전해서 경화함으로써 관통콘덴서 30의 유전체를 간단하게 구성할 수가 있고, 관통콘덴서 30의 제조가 용이하게 된다. 따라서 관통콘덴서 30의 코스트가 대폭적으로 삭감된다.

또 상기 제 1 도에서 설명한 관통콘덴서 30에 있어서

관통단자 31, 32 : 외경 2.5mm

재질 C2680

원통전극 33, 34 : 외경 6.0mm

길이 35.0mm

복합유전체 35 : 베이스 에폭시 수지

필라-(BaTiO₃계 혹은 SrTiO₃계)들

90중량%

유전율 70

성형 : 인서트 성형

정전용량 : 150pF(1KHz, 1Vrms)로 한 시험 제작예로서는 관통단자 31, 32 복합유전체 35 및 절연수지 43의 선팽창계수 α에 관하여 다음의 제 1 표에 나타난 결과를 얻었다.

[표 1]

또 세라믹 분말 함유량이 20중량%로부터 97중량%의 복합유전체 35를 이용한 관통콘덴서 30의 샘플에 대하여 유전율 ε, tan δ(%), 직류 브레이크다운 전압(DCBDV)(Kr/mm) 선팽창계수 α(℃)를 측정한바, 다음의 제 2 표에 나타낸 결과를 얻었다.

[표 2]

상기 제 1 표 및 제 2 표에서 제 1 도의 관통콘덴서 30에서는 관통단자 31, 32, 복합유전체 35 및 절연수지 43의 선팽창계수 α가 가까운 값으로 되어있는 것을 알 수 있다.

이것에 의하여 상기 관통콘덴서 30의 내 히트 쇼크성이 향상한다. 그리고 상기 관통콘덴서 30은 세라믹의 유전체블럭 4(제10도 참조)를 사용한 것과 비교해서 단위두께당의 내전압도 44-59KV/mm으로 크게 되어 있는 것을 알수 있다. 더구나 상기 실시예에 있어서 절연케이스 41, 42는 생략할 수가 있다.

본 발명의 또 하나의 실시예를 제 5 도 및 제 6 도에, 본 발명의 다른 일 실시예를 제 7 도 및 제 8 도에 나타낸다.

제 5 도 및 제 6 도의 관통콘덴서 50은 접지단자판 51과 일체로 제 1 도의 관통콘덴서의 원통전극 33, 34에 상당하는 원통전극부 52, 53을 각각 형성하고 인서트 성형의 수법에 의하여 이 원통전극부 52, 53의 축심에 관통단자 31, 32를 각각 위치시켜서 복합유전체 35, 35를 원주상으로 성형해서 되는 것이다.

이와같은 구성이라면 제 1 도의 것과 비교해서 부품점수가 삭감되어 보다 코스트가 낮은 관통콘덴서를 얻을수가 있다.

한편 제 7 도 및 제 8 도의 관통콘덴서 60은 제 5 도 및 제 6 도의 관통콘덴서 50에 있어서 하나의 복합유전체 35에 두개의 관통단자 31, 32를 인서트몰딩해서 되는 것이다. 이것으로는 구조가 보다 간단한 것으로 되고, 또한 코스트가 낮은 관통콘덴서를 얻을 수가 있다.

더구나 이상의 실시예에 있어서 복합유전체 35의 베이스로 된 수지는 에폭시등의 열경화성 수지외에 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지등의 열가소성수지를 사용할 수가 있다. 또 이상의 실시예에서는 두개의 관통콘덴서를 갖는것으로 표시했지만 한개라도 좋다.

Claims (8)

1. 적어도 하나의 관통단자와 전기 관통단자를 둘러싸도록 배치된 바깥쪽 전극단자와, 전기 관통단자와 바깥쪽 전극단자와의 사이의 영역에 적어도 설치되어 있고, 또한 수지재료와 유전체 분말과의 혼합재료를 함유한 복합유전체층을 갖는 관통콘덴서.
2. 제 1 항에 있어서, 전기복합유전체층은 관통단자 및 외측전극단자와 함께 인서트 성형함으로써 구성되는 관통콘덴서.
3. 제 1 항에 있어서, 전기복합유전체층은 전기외측 전극단자의 외측에도 배치되어 있고, 전기외측단자는 그 복합유전체층내에 매입되어 있는 관통콘덴서.
4. 제 1 항에 있어서, 하나의 외측전극단자내에 복수개의 관통단자가 배치되어 있는 관통콘덴서.
5. 제 1 항에 있어서, 전기외측 전극단자가 통상의 도전성부재로 된 관통콘덴서.
6. 제 1 항에 있어서, 전기관통단자가 양단 근방부분을 제거하고 관통단자, 외측전극단자 및 복합유전체층을 수납하는 케이스를 다시 구비하고 전기 케이스내에 절연성수지가 충진되어 있는 관통콘덴서.
7. 적어도 하나의 관통단자와 그 관통단자를 내부에 삽통시킬 수 있는 크기의 외측전극단자를 준비하는 공정과 전기외측 전극단자내에 그외측 전극단자에 접촉하지 않도록 전기 관통단자를 배치하는 공정과 다음에 전기외측 전극단자와 전기 관통단자와의 사이의 공간에 수지재료와 유전체분말과의 혼합재료를 용해상태로 주입하고 고체화시킴으로써 복합유전체층을 형성하는 공정을 구비함을 특징으로 하는 관통콘덴서의 제조방법.
8. 제 7 항에 있어서, 전기 혼합재료의 주입, 고체화가 인서트 성형법에 의하여 행하여지는 관통콘덴서의 제조방법.

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