JP4711064B2 - Ring varistor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、リングバリスタ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a ring varistor and a method for manufacturing the same.
この種のリングバリスタの重要な用途として、小型直流モータの整流子に発生するノイズを吸収するノイズ吸収素子として用途がある。このような用途において、リングバリスタとライザとを、電気的に接続する手段として、従来は、例えば、特許文献1に記載されているように、リングバリスタをライザに直接はんだ付けしていた。 An important application of this type of ring varistor is as a noise absorbing element that absorbs noise generated in a commutator of a small DC motor. In such an application, as a means for electrically connecting the ring varistor and the riser, conventionally, the ring varistor is directly soldered to the riser as described in Patent Document 1, for example.
しかし、はんだを用いた場合は、面倒な洗浄作業などが必要になるうえ、リングバリスタをライザに位置決めすることが困難である。 However, when solder is used, a troublesome cleaning operation is required, and it is difficult to position the ring varistor on the riser.
そこで、リングバリスタをライザに直接はんだ付けすることに付随する上述した問題を解決する手段として、リングバリスタの電極に、金属薄板でなるタブを接合し、このタブに、ライザを接続できるようにした構造が提案されている。リングバリスタの電極に対するタブの接合に当たっては、タブの上から電極にはんだを付着させるが、リングバリスタをライザに接続するにあたっては、はんだ付けは行わない。 Therefore, as a means for solving the above-mentioned problems associated with soldering the ring varistor directly to the riser, a tab made of a thin metal plate is joined to the electrode of the ring varistor so that the riser can be connected to this tab. A structure has been proposed. When the tab is joined to the electrode of the ring varistor, solder is attached to the electrode from above the tab, but soldering is not performed when the ring varistor is connected to the riser.
この技術によれば、リングバリスタとライザとを、電気的に接続する際にはんだを用いないので、無洗浄化が可能である。また、タブを、整流子に取り付ける際の位置決めにも用いることができるという利点も得られる。 According to this technique, since no solder is used when the ring varistor and the riser are electrically connected, no cleaning is possible. Moreover, the advantage that a tab can be used also for positioning at the time of attaching to a commutator is also acquired.
しかし、リングバリスタの電極に対するタブの接合に当たって、タブの上からはんだを付着させる構造では、接合材の盛り上がりが生じたり、付着量が変動したりするため、リングバリスタが、ライザに傾斜して取り付けられてしまう等の不具合が生じ、モータが不良品となってしまうという問題点がある。
本発明の課題は、接合材の盛り上がりを生じることなく、バリスタ素子の電極に対し、タブを強固に確実に接合しえるリングバリスタを提供することである。 An object of the present invention is to provide a ring varistor capable of firmly and reliably bonding a tab to an electrode of a varistor element without causing the bonding material to rise.
本発明の更にもう1つの課題は、上述したリングバリスタを製造するのに適した製造方法を提供することである。 Still another object of the present invention is to provide a manufacturing method suitable for manufacturing the above-described ring varistor.
上述した課題を解決するため、本発明に係るリングバリスタは、バリスタ素子と、タブとを含む。前記バリスタ素子は、リング状のバリスタ素体の少なくとも一面に電極を有している。前記タブは、金属薄板でなり、貫通スリット又は貫通孔を有しており、前記貫通スリット又は貫通孔内に供給された接合材により、前記バリスタ素子の電極に接合されている。「貫通」とは、タブの厚み方向の両面につき抜けていることを意味する。 In order to solve the above-described problems, a ring varistor according to the present invention includes a varistor element and a tab. The varistor element has an electrode on at least one surface of a ring-shaped varistor element body. The tab is made of a thin metal plate and has a through slit or a through hole, and is joined to the electrode of the varistor element by a joining material supplied into the through slit or the through hole. “Penetration” means that the tabs are missing on both sides in the thickness direction.
上述したように、本発明では、タブは、貫通スリット又は貫通孔(以下切欠部と称する)を有しており、切欠部に供給された接合材により、バリスタ素子の電極に接合されているから、接合材がタブの表面を越えて盛り上がるのを回避することができる。したがって、接合材の盛り上がりに起因する小型直流モータへの取り付け障害を生じることがない。 As described above, in the present invention, the tab has a through slit or a through hole (hereinafter referred to as a notch), and is joined to the electrode of the varistor element by the joining material supplied to the notch. , It is possible to avoid the bonding material from rising over the surface of the tab. Therefore, there is no trouble in mounting to the small DC motor due to the rising of the bonding material.
しかも、バリスタ素体に設けられた電極と、タブとを、切欠部に供給された接合材により、直接的に接合できる。したがって、バリスタ素子の電極に対し、タブを、強固に接合することができる。はんだ等の接合材は電極とタブとの接触界面にも拡散付着するので、より強固な接合構造を得ることができる。 In addition, the electrode provided on the varistor element body and the tab can be directly joined by the joining material supplied to the notch. Therefore, the tab can be firmly bonded to the electrode of the varistor element. Since the bonding material such as solder diffuses and adheres to the contact interface between the electrode and the tab, a stronger bonding structure can be obtained.
本発明は、更に、上述したリングバリスタを製造するのに適した方法を開示する。この製造方法では、まず、一面に電極を有するバリスタ素子の前記電極に、面内に切欠部を有するタブを配置する。次に、所定量の溶融接合材を、前記タブの表面から距離をおいて、前記切欠部に供給する。そして、前記タブを、前記電極に接合する。 The present invention further discloses a method suitable for manufacturing the ring varistor described above. In this manufacturing method, first, a tab having a notch in the surface is arranged on the electrode of the varistor element having an electrode on one surface. Next, a predetermined amount of the melt bonding material is supplied to the notch portion at a distance from the surface of the tab. Then, the tab is joined to the electrode.
上述したように、本発明では、タブから距離をおいて、切欠部内に溶融接合材を供給するから、溶融接合材を、自己の流動拡散性に従って、切欠部内の電極面上で全方向にほぼ均一に流動拡散させることができる。 As described above, in the present invention, since the molten bonding material is supplied into the notch portion at a distance from the tab, the molten bonding material is almost entirely omnidirectionally on the electrode surface in the notch portion according to its own flow diffusibility. It is possible to flow and diffuse uniformly.
しかも、所定量の溶融接合材を、前記タブの表面から距離をおいて、前記切欠部に供給するから、切欠部内で、接合材の層厚を一定値に制御し、タブの表面を越えて盛り上がるなどの現象を回避することができる。はんだ鏝などを用いた場合は、はんだ鏝に不特定量のはんだが付着してしまうため、到底、このような定量的供給を実現することができず、接合材の盛り上がりを生じてしまう。 In addition, since a predetermined amount of the molten bonding material is supplied to the cutout portion at a distance from the surface of the tab, the layer thickness of the bonding material is controlled to a constant value within the cutout portion, and exceeds the surface of the tab. Phenomena such as excitement can be avoided. When a soldering iron or the like is used, an unspecified amount of solder adheres to the soldering iron, so that such a quantitative supply cannot be realized at all, and the joining material swells up.
しかも、リングバリスタに対する外力は、溶融接合材の重さだけであるから、機械的強度の弱いリングバリスタであっても、破損することがない。自然落下を利用して、電極の表面に溶融接合材を滴下する方法は、リングバリスタに対して、破損を生じさせるような過大な外力を加えないための極めて簡便な方法に属する。これを仮に、はんだ鏝を用いたとすると、機械的強度の低いリングバリスタが、その熱的、機械的衝撃により、破損してしまいかねない。溶融接合材の滴下を容易化するために、溶融接合材に機械的振動を与えたり、滴下用ノズルの内側から微弱な温風を当てる等の工程または態様を含んでもよい。 In addition, since the external force on the ring varistor is only the weight of the fusion bonding material, even a ring varistor having a low mechanical strength is not damaged. The method of dropping the molten bonding material onto the surface of the electrode by utilizing natural fall belongs to a very simple method for preventing an excessive external force from causing damage to the ring varistor. If this is the case, if a soldering iron is used, the ring varistor with low mechanical strength may be damaged by the thermal and mechanical impact. In order to facilitate the dripping of the molten bonding material, a process or an aspect such as applying mechanical vibration to the molten bonding material or applying weak warm air from the inside of the dropping nozzle may be included.
本発明に係る製造方法は、少なくとも、タブ及びバリスタ素体を予熱する工程を含むことが好ましい。この予熱による効果は、薄型のリングバリスタにおいて、特に顕著である。バリスタ素体が熱衝撃を受け破損してしまうのを、回避することができるからである。 The manufacturing method according to the present invention preferably includes at least a step of preheating the tab and the varistor element body. The effect of this preheating is particularly remarkable in a thin ring varistor. This is because it is possible to avoid the varistor element body from being damaged by thermal shock.
所定量の溶融接合材を供給する具体的な態様として、所定体積を持つ接合材を、加熱部に供給し、加熱部において、供給された接合材を溶融させ、所定量の溶融接合材を得る構成を採用することができる。この場合、加熱部の溶融接合材供給口は、切欠部内から所定の空間距離を隔てる位置に設定される。 As a specific aspect of supplying a predetermined amount of the molten bonding material, a bonding material having a predetermined volume is supplied to the heating unit, and the supplied bonding material is melted in the heating unit to obtain a predetermined amount of the molten bonding material. A configuration can be employed. In this case, the melt bonding material supply port of the heating unit is set at a position separating a predetermined spatial distance from the notch.
本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施例によって更に詳しく説明する。 Other features of the present invention and the operational effects thereof will be described in more detail by way of examples with reference to the accompanying drawings.
図1はリングバリスタの平面図、図2は図1の2ー2線拡大部分断面図である。図示のバリスタは、バリスタ素子40と、タブ51〜53とを含む。バリスタ素子40は、小型直流モータの回転軸を通す中心孔45を有して、円環状などの適当な形状に成形されたバリスタ素体41の一面に、小型直流モータの電機子極数に対応させた複数の電極42〜44を設けた構造となっている。電極42〜44は、相互間に絶縁ギャップG1〜G3が設けられている。図示では、3個の電極42〜44が図示されているだけであるが、その個数は、小型直流モータの電機子極数に応じて選択されるものである。 FIG. 1 is a plan view of a ring varistor, and FIG. 2 is an enlarged partial sectional view taken along line 2-2 of FIG. The illustrated varistor includes a varistor element 40 and tabs 51 to 53. The varistor element 40 has a center hole 45 through which a rotating shaft of a small DC motor passes, and corresponds to the number of armature poles of the small DC motor on one surface of a varistor element body 41 formed in an appropriate shape such as an annular shape. The plurality of electrodes 42 to 44 are provided. The electrodes 42 to 44 are provided with insulating gaps G1 to G3. In the drawing, only three electrodes 42 to 44 are shown, but the number is selected according to the number of armature poles of the small DC motor.
タブ51〜53は、金属薄板でなり、面内に切欠部511〜531を有しており、切欠部511〜531に付着された接合材21〜23により、バリスタ素子40の電極42〜44に接合されている。タブ51〜53は、電気伝導性の良好な金属材料、典型的には、Cuを主成分とする薄板によって構成する。タブ51〜53には、後で、ライザが接続されるので、それに適した構造を付与する。例えば、図の場合は、タブ51〜53の外端部512〜532を、バリスタ素子40の外周よりも外側に突出させ、この外端部512〜532を、ライザ接続の際に利用するようになっている。 The tabs 51 to 53 are made of a thin metal plate, have notches 511 to 531 in the plane, and are bonded to the electrodes 42 to 44 of the varistor element 40 by the bonding materials 21 to 23 attached to the notches 511 to 531. It is joined. The tabs 51 to 53 are made of a metal material having good electrical conductivity, typically a thin plate mainly composed of Cu. Since a riser is connected to the tabs 51 to 53 later, a structure suitable for the riser is given. For example, in the case of the figure, the outer end portions 512 to 532 of the tabs 51 to 53 are projected outward from the outer periphery of the varistor element 40, and the outer end portions 512 to 532 are used for the riser connection. It has become.
一方、タブ51〜53の内端513〜533は、バリスタ素子40に設けられた中心孔45の内壁面に沿って折り曲げられている。このような構造であると、タブ51〜53の引き抜き強度が向上する。もっとも、必ずしも折り曲げる必要はない。切欠部511〜531は、図示では、一個の円孔であるが、その形状、及び個数は任意でよい。角穴であってもよいし、貫通スリットであってもよい。更には複数個設けてもよい。 On the other hand, the inner ends 513 to 533 of the tabs 51 to 53 are bent along the inner wall surface of the center hole 45 provided in the varistor element 40. With such a structure, the pull-out strength of the tabs 51 to 53 is improved. However, it is not always necessary to bend it. The notches 511 to 531 are one circular hole in the drawing, but the shape and the number thereof may be arbitrary. It may be a square hole or a through slit. Further, a plurality of them may be provided.
接合材21〜23としては、通常のはんだのほか、鉛を含有しないはんだや低温ろう材を用いることができる。鉛を含有していないはんだの具体例は、Snを主成分とするものである。接合材21〜23は、切欠部511〜531の外部にはみ出さないように、つまり、タブ51〜53の表面よりも高く盛り上がらないように付着させることが肝要である。 As the bonding materials 21 to 23, in addition to normal solder, solder not containing lead or a low-temperature brazing material can be used. A specific example of the solder not containing lead is mainly composed of Sn. It is important that the bonding materials 21 to 23 be attached so as not to protrude outside the notches 511 to 531, that is, so as not to rise above the surfaces of the tabs 51 to 53.
本発明では、タブ51〜53は、面内に切欠部511〜531を有しており、切欠部511〜531に供給された接合材21〜23により、バリスタ素子40の電極42〜44に接合されているから、接合材21〜23がタブ51〜53の表面を越えて盛り上がるのを回避することができる。 In the present invention, the tabs 51 to 53 have notches 511 to 531 in the plane, and are joined to the electrodes 42 to 44 of the varistor element 40 by the joining materials 21 to 23 supplied to the notches 511 to 531. Therefore, the joining materials 21 to 23 can be prevented from rising over the surfaces of the tabs 51 to 53.
しかも、バリスタ素体41に設けられた電極42〜44と、タブ51〜53とを、切欠部511〜531に供給された接合材21〜23により、直接的に接合できる。したがって、バリスタ素子40の電極42〜44に対し、タブ51〜53を、強固に接合することができる。 In addition, the electrodes 42 to 44 provided on the varistor element body 41 and the tabs 51 to 53 can be directly joined by the joining materials 21 to 23 supplied to the notches 511 to 531. Therefore, the tabs 51 to 53 can be firmly bonded to the electrodes 42 to 44 of the varistor element 40.
接合材21〜23は、切欠部511〜513の内部のほか、タブ51〜53と電極42〜44との接触面との間にも、その全面にわたって拡散付着しており、したがって、タブ51〜53と電極42〜44との間の接合力を、著しく増大させることができる。 The bonding materials 21 to 23 are diffused and adhered over the entire surface of the notches 511 to 513 and between the contact surfaces of the tabs 51 to 53 and the electrodes 42 to 44. The bonding force between 53 and the electrodes 42 to 44 can be significantly increased.
タブ51〜53は、種々の形状及び構造をとりえる。その一例を図3〜図8に示す。図において、図1、図2に現れた構成部分に相当する部分については、同一の参照符号を付してある。 The tabs 51-53 can take various shapes and structures. An example is shown in FIGS. In the figure, parts corresponding to the constituent parts appearing in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals.
図3は本発明に係るリングバリスタの別の実施例を示す平面図、図4は図3の4−4線拡大部分断面図である。この実施例では、切欠部511〜531は角孔となっており、接合材21〜23が、盛り上がらないように、角孔のそれぞれに供給されている。接合材21〜23は、図1及び図2の実施例と同様に、切欠部511〜513の内部のほか、タブ51〜53と電極42〜44との接触面との間にも、その全面にわたって拡散付着しており、したがって、タブ51〜53と電極42〜44との間の接合力を、著しく増大させることができる。 FIG. 3 is a plan view showing another embodiment of the ring varistor according to the present invention, and FIG. 4 is an enlarged partial sectional view taken along line 4-4 of FIG. In this embodiment, the notches 511 to 531 are square holes, and the bonding materials 21 to 23 are supplied to the square holes so as not to rise. Similar to the embodiment of FIGS. 1 and 2, the bonding materials 21 to 23 are not only inside the notches 511 to 513 but also between the contact surfaces of the tabs 51 to 53 and the electrodes 42 to 44. Accordingly, the bonding force between the tabs 51 to 53 and the electrodes 42 to 44 can be significantly increased.
図5は本発明に係るリングバリスタの更に別の実施例を示す平面図、図6は図5の6ー6線拡大部分断面図である。図を参照すると、タブ51〜53のそれぞれは、貫通スリットによる切欠部511〜531を、複数併設した構造を有しており、切欠部511〜531のそれぞれに、接合材21〜23が、盛り上がらないように、付着されている。 FIG. 5 is a plan view showing still another embodiment of the ring varistor according to the present invention, and FIG. 6 is an enlarged partial sectional view taken along line 6-6 of FIG. Referring to the figure, each of the tabs 51 to 53 has a structure in which a plurality of cutout portions 511 to 531 by through slits are provided side by side, and the bonding materials 21 to 23 are raised in the cutout portions 511 to 531, respectively. Not to be attached.
しかも、図6を参照すると明らかなように、接合材21〜23は、タブ51〜53のそれぞれにおいて、切欠部511〜513の内部、及び、外周部のほか、隣接する切欠部511ー511、521ー521、531ー531の間の枝部分と、電極42〜44との接触面の間にも、その全面にわたって、拡散付着している。このため、タブ51〜53と電極42〜44とが極めて強固に接合されることになる。 In addition, as is apparent from FIG. 6, the bonding materials 21 to 23 include the notches 511 to 511 adjacent to the inside of the notches 511 to 513 and the outer periphery of each of the tabs 51 to 53. Also between the branch portions between 521 to 521 and 531 to 531 and the contact surfaces of the electrodes 42 to 44, diffusion adheres over the entire surface. For this reason, the tabs 51 to 53 and the electrodes 42 to 44 are bonded extremely firmly.
図7は本発明に係るリングバリスタの更に別の実施例を示す平面図、図8は図7の8ー8線拡大部分断面図である。この実施例では、切欠部511〜531は、中心孔45の周りに生じるように形成されていて、その内部に接合材21〜23が、盛り上がらないように供給されている。接合材21〜23は、切欠部511〜513の内部のほか、タブ51〜53と電極42〜44との接触面との間にも、その全面にわたって拡散付着しており、したがって、タブ51〜53と電極42〜44との間の接合力を、著しく増大させることができる。切欠部511〜531は、一端が閉じており、他端が開口しており、接合材21〜23は、開口側でその外部に流出しないような量に限定されている。 FIG. 7 is a plan view showing still another embodiment of the ring varistor according to the present invention, and FIG. 8 is an enlarged partial sectional view taken along line 8-8 in FIG. In this embodiment, the notches 511 to 531 are formed around the center hole 45, and the bonding materials 21 to 23 are supplied so as not to rise. The bonding materials 21 to 23 are diffused and adhered over the entire surface of the notches 511 to 513 and between the contact surfaces of the tabs 51 to 53 and the electrodes 42 to 44. The bonding force between 53 and the electrodes 42 to 44 can be significantly increased. The notches 511 to 531 have one end closed and the other end opened, and the joining materials 21 to 23 are limited to such an amount that does not flow out to the outside on the opening side.
上述したように、図1〜図8に図示したリングバリスタの何れも、接合材21〜23が、盛り上がらないように、切欠部511〜531の内部に供給されているから、接合材の盛り上がりに起因する小型直流モータへの取り付け障害を生じることがない。しかも、タブ51〜53と電極42〜44の接触面にも広く拡散し、強固な接合構造が実現されるから、小型直流モータに取り付けた場合にも、十分な機械的強度を確保することができる。 As described above, since any of the ring varistors illustrated in FIGS. 1 to 8 is supplied to the inside of the notches 511 to 531 so that the bonding materials 21 to 23 are not raised, the bonding material is raised. It does not cause a failure to attach to the small DC motor. In addition, since it diffuses widely on the contact surfaces of the tabs 51 to 53 and the electrodes 42 to 44 and a strong joining structure is realized, sufficient mechanical strength can be ensured even when attached to a small DC motor. it can.
次に、この点について、図9を参照して説明する。図9は本発明に係るリングバリスタをノイズ吸収素子として用いた小型直流モータの一部を示す部分断面図である。小型直流モータ6は、外装体61の内側に、固定子(界磁)62が設けられており、固定子62の内側に電機子63が配置されている。電機子63に取り付けられた回転軸64には、電機子63の極数に応じて分割された複数の整流子片65が、同軸状に配置されている。電機子63は、絶縁物66によって、回転軸64から絶縁されている。 Next, this point will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a partial sectional view showing a part of a small DC motor using the ring varistor according to the present invention as a noise absorbing element. In the small DC motor 6, a stator (field) 62 is provided inside the exterior body 61, and an armature 63 is arranged inside the stator 62. A plurality of commutator pieces 65 divided according to the number of poles of the armature 63 are coaxially arranged on the rotating shaft 64 attached to the armature 63. The armature 63 is insulated from the rotating shaft 64 by an insulator 66.
整流子片65のぞれぞれは、電機子63の側の一端において、回転直径の方向に立ち上がるライザ67を有しており、このライザ67に電機子巻線68が、接合材付け69などの手段によって接続されている。 Each of the commutator pieces 65 has a riser 67 that rises in the direction of the rotation diameter at one end on the armature 63 side, and an armature winding 68 is attached to the riser 67 with a bonding material 69 or the like. Connected by means of.
ライザ67の電機子63と対向する面とは反対側の面には、ノイズ吸収素子4が、対面する状態で装着されている。ノイズ吸収素子4は、図1〜図8に示したリングバリスタである。整流子片に連なるライザ67は、このタブ51〜53に接続されている。 The noise absorbing element 4 is mounted on the surface of the riser 67 opposite to the surface facing the armature 63 in a state of facing. The noise absorbing element 4 is the ring varistor shown in FIGS. A riser 67 connected to the commutator piece is connected to the tabs 51 to 53.
ここで、タブ51〜53と電極42〜44とを接合する接合材21〜23は、タブ51〜53の表面を越えて盛り上がらないように供給されているから、ノイズ吸収素子4は、ライザ67に対して、傾斜を生じることなく、平行状態で接合されることになるのである。 Here, since the bonding materials 21 to 23 for bonding the tabs 51 to 53 and the electrodes 42 to 44 are supplied so as not to rise beyond the surfaces of the tabs 51 to 53, the noise absorbing element 4 is configured to be the riser 67. On the other hand, it joins in a parallel state, without producing an inclination.
次に、図1〜図8に示した本発明に係るリングバリスタの製造方法について、図10乃至図15を参照して説明する。まず、図10に示すように、連続的に供給される棒状の接合材2を定寸法で切断する切断部1及びこの切断部1の下方にあって、切断部1で定寸法となるように切断された接合材片を加熱して溶融させる加熱部3が準備される。接合材2は、Pbを含む通常のはんだのほか、Pbを含まないはんだ、低温溶融ろう材などが用いられる。加熱部3は、加熱素子を有しており、加熱素子としては、ニクロムヒーターまたはセラミックヒーターなどが採用される。また、セラミックヒーターを用いて加熱素子とノズルとを一体化した態様でもよい。 Next, a method for manufacturing the ring varistor according to the present invention shown in FIGS. 1 to 8 will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 10, a cutting portion 1 that cuts a continuously supplied rod-shaped bonding material 2 with a fixed size and a lower portion of the cutting portion 1 so that the cutting portion 1 has a fixed size. A heating unit 3 is prepared for heating and melting the cut pieces of bonding material. As the bonding material 2, a normal solder containing Pb, a solder not containing Pb, a low-temperature melting brazing material, and the like are used. The heating unit 3 includes a heating element, and a nichrome heater or a ceramic heater is employed as the heating element. Moreover, the aspect which integrated the heating element and the nozzle using the ceramic heater may be sufficient.
加熱部3の下方には、間隔D1を隔てて、バリスタ素子40が配置されている。バリスタ素子40のタブ構造は、図1〜図8に示した何れであってもよいが、まず、順序として、図1〜図4に示したリングバリスタの製造から説明する。 A varistor element 40 is disposed below the heating unit 3 with a gap D1 therebetween. The tab structure of the varistor element 40 may be any of those shown in FIGS. 1 to 8, but first, the order will be described from the manufacture of the ring varistor shown in FIGS.
バリスタ素子40は、バリスタ素体41の一面上に電極42〜44を形成した構造となっており、電極42、44の面上に、タブ51〜53が配置されている。このタブ51〜53の切欠部511〜531を、加熱部3の溶融ろう排出口31の直下に位置させる。タブ51〜53の表面から、加熱部3の溶融接合材排出口31までの間隔(高さ)D1は、加熱部3から供給された溶融接合材が、実質的に冷却されることなく、タブ51〜53の切欠部511〜531に供給される寸法に設定される。 The varistor element 40 has a structure in which electrodes 42 to 44 are formed on one surface of a varistor element body 41, and tabs 51 to 53 are disposed on the surfaces of the electrodes 42 and 44. The notches 511 to 531 of the tabs 51 to 53 are positioned directly below the melting wax discharge port 31 of the heating unit 3. The distance (height) D1 from the surface of the tabs 51 to 53 to the molten bonding material discharge port 31 of the heating unit 3 is such that the molten bonding material supplied from the heating unit 3 is not cooled substantially. The dimensions supplied to the cutout portions 511 to 531 of 51 to 53 are set.
切欠部511〜531に対する溶融接合材の供給に当っては、まず、図10に示すように、接合材2を矢印Xで示す方向に定寸だけ送り、次に、図11に示すように、切断部1を矢印Yで示す方向に移動させ、接合材2の先端部を、定寸L1で切断する。 In supplying the molten bonding material to the notches 511 to 531, first, as shown in FIG. 10, the bonding material 2 is fed by a fixed size in the direction indicated by the arrow X, and then, as shown in FIG. 11, The cutting part 1 is moved in the direction indicated by the arrow Y, and the tip part of the bonding material 2 is cut with a fixed dimension L1.
切断された接合材片2は、図12に矢印Y1で示すように、加熱部3の内部に落下し、加熱部3の内部で加熱され、溶融される。図12では、接合材片2がそのまま自由落下するように描かれているが、加熱部3は、接合材片2を一時的に保持し、溶融状態まで加熱するものとする。 The cut piece 2 of bonding material falls into the heating unit 3 as shown by an arrow Y1 in FIG. 12, and is heated and melted inside the heating unit 3. In FIG. 12, the bonding material piece 2 is drawn so as to fall freely, but the heating unit 3 temporarily holds the bonding material piece 2 and heats it to a molten state.
接合材片2は、加熱部3で溶融され、図13に示すように、溶融接合材20となる。この溶融接合材20は、過熱部3の排出口から、矢印Y2で示すように、切欠部511〜531に向けて供給される。そして、溶融接合材20は、図14に示すように、切欠部511〜531内の電極42〜44の表面に付着し、自己の流動性により、図15に示すように、電極42〜44の表面で、全方向に均一の厚さとなるように流動拡散し、固化する。固化した接合材21〜23により、タブ51〜53が、電極42〜44の表面に接合される。 The bonding material piece 2 is melted by the heating unit 3 and becomes a molten bonding material 20 as shown in FIG. The melt bonding material 20 is supplied from the outlet of the superheated portion 3 toward the notches 511 to 531 as indicated by an arrow Y2. Then, as shown in FIG. 14, the fusion bonding material 20 adheres to the surfaces of the electrodes 42 to 44 in the notches 511 to 531, and due to its own fluidity, as shown in FIG. It diffuses and solidifies on the surface so as to have a uniform thickness in all directions. The tabs 51 to 53 are bonded to the surfaces of the electrodes 42 to 44 by the solidified bonding materials 21 to 23.
図16、図17は、図14から図15へ到る工程における溶融接合材20の挙動を概念的に示す拡大図である。説明の具体化のため、タブ51の切欠部511に絞って説明すると、切欠部511の内部に供給された溶融接合材20は、自己の流動拡散性に従って、図16に矢印F1で示すように、切欠部511の内部から全方向にわたって、タブ21と電極42との接触界面にも流動拡散する。この結果、溶融接合材20が拡散し、固化した後は、図17に示すように、接合材21は、切欠部511の内部のみならず、電極42とタブ51との接触界面にも、その全面にわたって、付着することになるので、極めて強固な接合構造を得ることができる。 16 and 17 are enlarged views conceptually showing the behavior of the molten bonding material 20 in the process from FIG. 14 to FIG. 15. For the sake of concrete explanation, the description will be made focusing on the notch portion 511 of the tab 51. The melt bonding material 20 supplied to the inside of the notch portion 511 is as shown by an arrow F1 in FIG. The fluid diffuses to the contact interface between the tab 21 and the electrode 42 in all directions from the inside of the notch 511. As a result, after the molten bonding material 20 has diffused and solidified, as shown in FIG. 17, the bonding material 21 has not only the inside of the notch 511 but also the contact interface between the electrode 42 and the tab 51. Since it adheres over the whole surface, a very strong joining structure can be obtained.
しかも、所定量の溶融接合材20を、タブ51の表面から距離をおいて、切欠部511に供給するから、切欠部511の内部における接合材21の層厚を一定値に制御し、接合材21がタブ51の表面を越えて盛り上がるのを回避することができる。 In addition, since a predetermined amount of the molten bonding material 20 is supplied to the cutout portion 511 at a distance from the surface of the tab 51, the layer thickness of the bonding material 21 inside the cutout portion 511 is controlled to a constant value. 21 can be prevented from rising beyond the surface of the tab 51.
また、タブ51から距離をおいて、切欠部511の内部に溶融接合材20を供給するから、バリスタ素子40に対する外力は、溶融接合材20の重さだけである。このため、機械的強度の弱いバリスタ素子40であっても、破損することがない。図示の実施例の場合、自然落下を利用して、切欠部511に溶融接合材20を滴下するようになっている。この方法は、バリスタ素子40に対して、破損を生じさせるような過大な外力を加えないための極めて簡便な方法に属する。 Further, since the melt bonding material 20 is supplied into the notch 511 at a distance from the tab 51, the external force on the varistor element 40 is only the weight of the melt bonding material 20. For this reason, even the varistor element 40 with low mechanical strength is not damaged. In the case of the illustrated embodiment, the molten bonding material 20 is dropped into the notch 511 by using natural fall. This method belongs to a very simple method for not applying an excessive external force that causes damage to the varistor element 40.
更に、溶融接合材20の体積を、切欠部511の容積を考慮した値に設定することにより、固化した接合材21の厚みを、切欠部511からははみ出さない一定値に設定することができる。 Furthermore, by setting the volume of the molten bonding material 20 to a value that takes into account the volume of the cutout portion 511, the thickness of the solidified bonding material 21 can be set to a constant value that does not protrude from the cutout portion 511. .
他のタブ52、53に対しても同様のプロセスが実行され、接合材22、23が、切欠部521、531の内部のみならず、電極43、44とタブ52、53との接触界面の全面にわたって、付着することになるので、極めて強固な接合構造を得ることができる。 The same process is performed for the other tabs 52 and 53, and the bonding materials 22 and 23 are not only inside the notches 521 and 531 but also the entire contact interface between the electrodes 43 and 44 and the tabs 52 and 53. Therefore, an extremely strong joint structure can be obtained.
接合に当たり、少なくとも、電極42〜44の表面やタブ51〜53を予熱する工程を含むことが好ましい。予熱温度は、50〜250℃の範囲が適当である。これにより、リングバリスタ4の熱破損を防止することができる。 In joining, it is preferable to include a step of preheating at least the surfaces of the electrodes 42 to 44 and the tabs 51 to 53. The preheating temperature is suitably in the range of 50 to 250 ° C. Thereby, the thermal damage of the ring varistor 4 can be prevented.
次に、図5〜図8に示したリングバリスタの製造について、本発明に係る方法を適用した場合について説明する。図18〜図22は、図5、図6に示したリングバリスタを製造する場合に、図14から図15へ到る工程における溶融接合材20の挙動を概念的に示す拡大図である。図18はバリスタ素子40を平面視した図、図19は図18の19ー19線拡大部分断面図、図20は図18の20ー20線拡大部分断面図である。図21は溶融接合材20が拡散した後の状態を示す図で、図19と同じ断面位置における拡大部分断面図、図22は溶融接合材20が拡散した後の状態を示す図で、図20と同じ断面位置における拡大部分断面図である。 Next, the case where the method according to the present invention is applied to the production of the ring varistor shown in FIGS. 18 to 22 are enlarged views conceptually showing the behavior of the molten bonding material 20 in the process from FIG. 14 to FIG. 15 when the ring varistor shown in FIGS. 5 and 6 is manufactured. 18 is a plan view of the varistor element 40, FIG. 19 is an enlarged partial sectional view taken along line 19-19 in FIG. 18, and FIG. 20 is an enlarged partial sectional view taken along line 20-20 in FIG. 21 is a diagram showing a state after the fusion bonding material 20 has diffused, and is an enlarged partial sectional view at the same cross-sectional position as FIG. 19, and FIG. 22 is a diagram showing a state after the fusion bonding material 20 has been diffused. It is an expanded partial sectional view in the same cross-sectional position.
図18に図示するように、例えば、タブ51の中央部に設けられた切欠部511の内部に供給された溶融接合材20は、自己の流動拡散性に従って、矢印F1で示すように、切欠部511の内部から全方向にわたって、タブ21と電極42との接触界面にも流動拡散する。この結果、溶融接合材20が固化した後は、図17に示すように、切欠部511の内部、及び、外周部のほか、隣接する切欠部511−511の間の枝部分と、電極42との接触面の間にも、その全面にわたって、接合材21が付着することになるので、タブ51と電極42とが極めて強固に接合されることになる。 As shown in FIG. 18, for example, the melt bonding material 20 supplied into the notch 511 provided at the center of the tab 51 is notched according to its own flow diffusibility, as indicated by an arrow F <b> 1. From the inside of 511 to all directions, it also flows and diffuses at the contact interface between tab 21 and electrode 42. As a result, after the fusion bonding material 20 is solidified, as shown in FIG. 17, in addition to the inside of the notch portion 511 and the outer peripheral portion, the branch portion between the adjacent notch portions 511-511, the electrode 42, Since the bonding material 21 adheres over the entire contact surface, the tab 51 and the electrode 42 are bonded extremely firmly.
他の作用効果については、図16、図17を参照して説明したとおりであるので、説明は省略する。 Other functions and effects are the same as described with reference to FIGS. 16 and 17 and thus will not be described.
図23〜図25は、図7、図8に示したリングバリスタを製造する場合に、図14から図15へ到る工程における溶融接合材20の挙動を概念的に示す拡大図である。図23はバリスタ素子40を平面視した図、図24は図23の24ー24線拡大部分断面図、図25は図24の状態から溶融接合材20が拡散した後の状態を示す図で、図24と同じ断面位置における拡大部分断面図である。 23 to 25 are enlarged views conceptually showing the behavior of the molten bonding material 20 in the process from FIG. 14 to FIG. 15 when the ring varistor shown in FIGS. 7 and 8 is manufactured. 23 is a plan view of the varistor element 40, FIG. 24 is an enlarged partial cross-sectional view taken along line 24-24 of FIG. 23, and FIG. 25 is a diagram showing a state after the molten bonding material 20 is diffused from the state of FIG. FIG. 25 is an enlarged partial cross-sectional view at the same cross-sectional position as FIG. 24.
図23に図示するように、タブ51に設けられた切欠部511の内部に供給された溶融接合材20は、自己の流動拡散性に従って、図24に矢印F1で示すように、切欠部511の内部から全方向にわたって、タブ21と電極42との接触界面に流動拡散する。この結果、溶融接合材20が固化した後は、図25に示すように、切欠部511の内部のほか、外周部と、電極42との接触面の間にも、その全面にわたって、接合材21が付着することになるので、タブ51と電極42とが極めて強固に接合されることになる。切欠部511は、一端が閉じ、他端が開口しており、接合材21は、開口側でその外部に流出しないような量に限定されている。 As shown in FIG. 23, the melt bonding material 20 supplied to the inside of the notch 511 provided in the tab 51 follows the self-flow diffusibility of the notch 511 as shown by an arrow F1 in FIG. It flows and diffuses to the contact interface between the tab 21 and the electrode 42 in all directions from the inside. As a result, after the molten bonding material 20 is solidified, as shown in FIG. 25, the bonding material 21 extends not only inside the notch 511 but also between the outer peripheral portion and the contact surface between the electrodes 42 over the entire surface. Therefore, the tab 51 and the electrode 42 are bonded extremely firmly. The cutout portion 511 has one end closed and the other end opened, and the bonding material 21 is limited to an amount that does not flow out to the outside on the opening side.
他の作用効果については、図16、図17を参照して説明したとおりであるので、説明は省略する。図16〜図25では、タブ21に対する溶融接合材20の供給プロセスだけについて説明したが、他のタブ52、53に対しても同様のプロセスが実行され、タブ52、53においても、接合材22、23が、切欠部521、531の内部のみならず、電極43、44とタブ52、53との接触界面の全面にわたって、付着することになるので、極めて強固な接合構造を得ることができる。 Other functions and effects are the same as described with reference to FIGS. 16 and 17 and thus will not be described. 16 to 25, only the supply process of the molten bonding material 20 to the tab 21 has been described. However, the same process is performed for the other tabs 52 and 53, and the bonding material 22 is also applied to the tabs 52 and 53. , 23 adheres not only inside the notches 521 and 531, but also over the entire contact interface between the electrodes 43 and 44 and the tabs 52 and 53, so that an extremely strong bonding structure can be obtained.
上述した本発明の利点は、従来のはんだ鏝を用いた場合と対比すると、より鮮明になる。次に、図26、図27を参照してはんだ鏝を用いた従来技術を説明する。図26ははんだ鏝によるタブ接合方法を用いる場合のバリスタ素子40とタブ21〜23の配置状態を示す平面図、図27は図26の27ー27線拡大部分断面図で、はんだ鏝を用いた接合方法を示す図である。 The advantages of the present invention described above become clearer when compared with the case of using a conventional soldering iron. Next, a conventional technique using a soldering iron will be described with reference to FIGS. 26 is a plan view showing the arrangement state of the varistor element 40 and the tabs 21 to 23 when the tab joining method using the soldering iron is used, and FIG. 27 is an enlarged partial sectional view taken along the line 27-27 in FIG. It is a figure which shows the joining method.
図26に示すように、バリスタ素子40の電極42上にタブ21を配置し、その周りにはんだ20を付着させ、図27に図示するように、はんだ鏝ではんだ20を溶融させる場合、はんだ鏝に不特定量のはんだが付着201してしまうため、タブ21と電極42との間の接合に供される接合はんだ量が一定せず、両者間にはんだの存在しない部分201が生じ、接合が不十分になったり、あるいは、逆に、はんだの盛り上がりを生じてしまったりする。しかも、はんだ鏝を用いたとすると、機械的強度の低いリングバリスタが、その熱的、機械的衝撃により、破損してしまいかねない。 As shown in FIG. 26, when the tab 21 is disposed on the electrode 42 of the varistor element 40, the solder 20 is adhered around the electrode 21, and the solder 20 is melted with a solder iron as shown in FIG. Since an unspecified amount of solder adheres to 201, the amount of solder to be used for bonding between the tab 21 and the electrode 42 is not constant, and a portion 201 in which no solder exists between them is generated, and bonding is not performed. Insufficient, or conversely, solder swells. Moreover, if a soldering iron is used, the ring varistor with low mechanical strength may be damaged by the thermal and mechanical impact.
上述したような問題点を解決するためには、図28、図29に示すように、接合材24〜26であるはんだを、タブ51〜53の上に盛り上がるように付着せざるを得ず、厚み増大を招くとともに、接合材24〜26の盛り上がり高さが不揃いになる。このため、得られたリングバリスタを、図6の小型直流モータのライザ67に接続した場合、ライザ67が傾斜してしまうなどの組み立て不良を招いてしまう。 In order to solve the problems as described above, as shown in FIG. 28 and FIG. 29, the solder that is the bonding materials 24 to 26 must be attached so as to rise on the tabs 51 to 53, While increasing the thickness, the raised heights of the bonding materials 24 to 26 are uneven. For this reason, when the obtained ring varistor is connected to the riser 67 of the small DC motor shown in FIG. 6, an assembly failure such as the riser 67 tilting is caused.
本発明によれば、上述した従来技術の問題点を、全て解決できることは、既になされた説明から明らかである。 According to the present invention, it is clear from the explanation already made that all the problems of the prior art described above can be solved.
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。 Although the contents of the present invention have been specifically described above with reference to the preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can take various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention. It is.
21〜23 接合材
4 リングバリスタ
42〜44 電極
51〜53 タブ
511〜531 切欠部
21-23 Bonding material
4 Ring Varistor 42-44 Electrode 51-53 Tab 511-531 Notch
Claims (10)
前記バリスタ素子は、リング状のバリスタ素体の少なくとも一面に電極を有しており、
前記タブは、金属薄板でなり、貫通スリットまたは貫通孔を有しており、前記貫通スリットまたは貫通孔内に供給された接合材により、前記バリスタ素子の前記電極に接合されており、
前記接合材は、前記タブの表面よりも高く盛り上がらないように付着させてあり、
前記タブの前記表面が、前記モータの整流子片から回転直径方向にのびるライザの表面に対して、対面する状態で接合される接合面となる、
リングバリスタ。 A ring varistor for a motor including a varistor element and a tab,
The varistor element has an electrode on at least one surface of a ring-shaped varistor element,
The tab is made of a thin metal plate and has a through slit or a through hole, and is joined to the electrode of the varistor element by a joining material supplied into the through slit or the through hole,
The bonding material is attached so as not to rise higher than the surface of the tab,
The surface of the tab is a joining surface joined in a facing state to the surface of the riser extending in the rotational diameter direction from the commutator piece of the motor.
Ring varistor.
一面に電極を有するバリスタ素子の前記電極に、面内に切欠部を有するタブを配置し、所定量の溶融接合材を、前記タブの表面から距離をおいて、前記切欠部に供給し、前記タブを、前記電極に接合する、
工程を含み、
前記溶融接合材は、前記タブの表面よりも高く盛り上がらないように供給される、
リングバリスタの製造方法。 A method of manufacturing a ring varistor according to any one of claims 1 to 5 ,
A tab having a notch in the surface is disposed on the electrode of the varistor element having an electrode on one surface, and a predetermined amount of molten bonding material is supplied to the notch at a distance from the surface of the tab, Joining the tab to the electrode;
Including steps,
The molten bonding material is supplied so as not to rise higher than the surface of the tab.
Manufacturing method of ring varistor.
所定体積を持つ固体はんだを、加熱部に供給し、
前記加熱部において、供給された前記固体はんだを溶融させて、所定量の溶融はんだを得る、
工程を含むはんだリングバリスタの製造方法。 The manufacturing method according to claim 6 or 7,
Supply solid solder with a predetermined volume to the heating part,
In the heating unit, the supplied solid solder is melted to obtain a predetermined amount of molten solder.
A method of manufacturing a solder ring varistor including a process.
前記ノイズ吸収素子は、請求項1乃至5の何れかに記載されたリングバリスタでなり、
前記整流子片の前記ライザには、前記電機子の巻線が接続されており、
前記ノイズ吸収素子を構成する前記バリスタは、前記タブの前記接合面が、前記ライザの前記電機子と対向する面とは反対側の面に、対面する状態で接合されている、
モータ。 A motor having a noise absorbing element, a commutator piece, and an armature,
The noise absorbing element is a ring varistor according to any one of claims 1 to 5,
The armature winding is connected to the riser of the commutator piece,
The varistor constituting the noise absorbing element is joined in a state where the joint surface of the tab faces the surface of the riser opposite to the surface facing the armature,
motor.
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