CN102667980A - 堆叠电容器、堆叠电容器的制造方法、电路板以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供堆叠电容器、堆叠电容器的制造方法、以及使用了堆叠电容器的电路板和电子设备;该堆叠电容器能够以高成品率制造且其弯曲也被抑制,其特征在于,通过将两个以上的堆叠体(20A、20B)粘合而构成,并且,至少任意两个相互邻接的堆叠体(20A、20B)彼此间通过彼此的第一面(30)或者彼此的第二面(32)被粘合;其中,该堆叠体(20A、20B)具有在厚度方向上被交替地堆叠了多次的树脂层和金属层,且表里面被含有树脂材料的表面层覆盖,表里面中的一面由呈不具有凹部的平坦面的第一面(30)构成,另一面由具有凹部(34)的第二面(32)构成,并且,该堆叠体(20A、20B)具有弯曲。

Description

堆叠电容器、堆叠电容器的制造方法、电路板以及电子设备
技术领域
本发明涉及堆叠电容器(stacked capacitor)、堆叠电容器的制造方法、电路板以及电子设备。
背景技术
作为将薄膜状金属层和树脂层交替地堆叠后的堆叠电容器,已知的有例如如下类型的堆叠电容器等,即,经过将形成有蒸镀金属膜的一对金属化塑料薄膜堆叠卷绕在大口径卷芯上的工序等而制造的类型的堆叠电容器(参照专利文献1),或者,经过将金属层和树脂层交替地蒸镀堆叠到朝向一方向旋转的滚筒上的工序等而制造的类型的堆叠电容器(参照专利文献2、3)等。另外,在专利文献1~3中,还提出了使堆叠有金属层和树脂层的堆叠体粘合一体化、或者经过叠置工序来制造堆叠电容器。
专利文献1:日本特开平03-255605号公报(权利要求1、2等)
专利文献2:日本特开2006-245175号公报(权利要求1、12、13等)
专利文献3:日本特开2008-21681号公报(权利要求1、8等)
发明内容
将两个以上这样的堆叠体叠置并粘合后构成的堆叠电容器(以下,存在称为“粘合型堆叠电容器”的情况),能够得到与使用了总厚度与该粘合型堆叠电容器相同的一层堆叠体的堆叠电容器(以下,存在省略为“单一型堆叠电容器”的情况)大致相等的容量。
另一方面,对于大容量的单一型堆叠电容器,在利用专利文献1所公开的方法制造堆叠体时,需要与容量的增加、即厚度的增加成比例地增加金属化塑料薄膜的匝数。但是,增加匝数容易导致金属化塑料薄膜之间的异物缺陷增大。另外,对于大容量的单一型堆叠电容器,在利用专利文献2、3所公开的蒸镀法制造堆叠体时,由于在制造堆叠体时需要更长时间的成膜,因此,耐电压或容量容易产生偏差,且成膜时的异物缺陷增大。因此,在欲制造大容量的单一型堆叠电容器时,容易导致成品率降低。从这些方面来看,为了确保成品率,如果是相同容量的话,则越是大容量,粘合堆叠电容器比单一型堆叠电容器越有利。
另外,构成粘合型堆叠电容器的堆叠体如上所述形成在卷芯或滚筒等圆柱体上。因此,刚形成在圆柱体上的堆叠体是弯曲的。为了减少这样的弯曲,在专利文献1~3所示的技术中,还提出了在对堆叠体实施了基于热压成型的平坦化处理之后进行粘合。但是,即使实施了这样的平坦化处理也难以完全除去堆叠体的弯曲,因此,在使用实施了平坦化处理的堆叠体的粘合型堆叠电容器中,也难免会产生弯曲。除此之外,在为了完全除去堆叠体的弯曲而实施了长时间的平坦化处理时,会导致生产率降低。
本发明是鉴于上述情况而作成的,其课题在于,提供一种能够以高成品率制造且弯曲被抑制的堆叠电容器、堆叠电容器的制造方法、以及使用了该堆叠电容器的电路板和电子设备。
上述课题通过以下的本发明来实现。即,
本发明的堆叠电容器的特征在于,通过将两个以上的堆叠体粘合而构成,并且,至少任意两个相互邻接的堆叠体彼此间通过彼此的第一面或者彼此的第二面被粘合;其中,该堆叠体构成为:具有通过在支撑体上至少交替地反复进行附着树脂原料的工序和附着金属原料的工序而在厚度方向上被交替地堆叠了多次的树脂层和金属层,在厚度方向上夹着至少任意一层树脂层而邻接的两层金属层中的一层作为正极发挥作用,另一层作为负极发挥作用,且表里面被含有树脂材料的表面层覆盖,表里面中的一面由呈不具有凹部的平坦面的第一面构成,另一面由具有凹部的第二面构成,并且,该堆叠体具有弯曲。
本发明的堆叠电容器的一实施方式,优选厚度在2mm~10mm的范围内。
本发明的堆叠电容器的其他实施方式,优选两个表面层的厚度的总和在树脂层的厚度的2倍~100倍的范围内,其中,该两个表面层位于两个相互邻接的堆叠体彼此间通过彼此的第一面或者彼此的第二面被粘合的粘合界面的两侧。
本发明的堆叠电容器的其他实施方式,优选通过将两个以上粘合而被堆叠状态的堆叠体的两端面被作为外部电极发挥作用的金属材料覆盖,并且,在两端面附近的堆叠体彼此间的粘合界面内也存在金属材料。
本发明的堆叠电容器的制造方法的特征在于,至少经过第一表面层成膜工序、电容器层形成工序以及第二表面层成膜工序,形成依次堆叠有第一表面层、电容器层以及第二表面层的堆叠体,其中,该第一表面层成膜工序,是利用气相成膜法在向一个方向旋转的圆柱状部件的外周面上成膜由树脂材料构成的第一表面层;该电容器层形成工序,是在第一表面层成膜工序结束之后,依照(1)第一成膜步骤:即利用气相成膜法成膜被进行图案形成并作为正极或负极的任意一个极性的电极来发挥实质性作用的金属层、(2)第二成膜步骤:即利用气相成膜法在通过第一成膜步骤形成的金属层上成膜树脂层、(3)第三成膜步骤:即利用气相成膜法成膜被进行图案形成并作为与一个极性呈相反极性的电极来发挥实质性作用的金属层、以及(4)第四成膜步骤:即利用气相成膜法在通过第三成膜步骤形成的金属层上成膜树脂层的顺序反复实施多次,同时,作为结束从第一成膜步骤至第四成膜步骤反复实施的最后一次成膜步骤,实施第一成膜步骤或第三成膜步骤,从而在第一表面层上形成具有金属层和树脂层被交替堆叠多次的构成并作为堆叠电容器发挥作用的电容器层;该第二表面层成膜工序,是利用气相成膜法在形成电容器层时最后形成的金属层上成膜由树脂材料构成的第二表面层;接着,在将堆叠体从圆柱状部件的外周面剥离之后,进而切成两个以上,并至少经过将被切断的堆叠体彼此间以彼此的第一表面层或者彼此的第二表面层粘合的粘合工序来制造堆叠电容器。
本发明的电路板的特征在于,设有本发明的堆叠电容器。
本发明的电子设备的特征在于,设有本发明的堆叠电容器。
(发明效果)
根据本发明,能够提供能够以高成品率制造且弯曲被抑制的堆叠电容器、堆叠电容器的制造方法、以及使用了该堆叠电容器的电路板和电子设备。
附图说明
图1是表示本实施方式的堆叠电容器的一例的模式剖面图。
图2是表示本实施方式的堆叠电容器的其他例的模式剖面图。
图3是将图2所示堆叠电容器的粘合界面的端部附近放大的放大图。
图4是表示构成本实施方式的堆叠电容器的堆叠体的一例的模式剖面图。
图5是表示构成本实施方式的堆叠电容器的堆叠体的其他例的模式剖面图。
图6是表示堆叠体的制造中所使用的成膜装置的一例的概略模式图。
具体实施方式
本实施方式的堆叠电容器(stacked capacitor)的特征在于,通过将两个以上的堆叠体粘合而构成,并且,至少任意两个相互邻接的堆叠体彼此间通过彼此的第一面或彼此的第二面被粘合,其中,该堆叠体具有通过在支撑体上至少交替地反复进行附着树脂原料的工序和附着金属原料的工序在厚度方向上被交替堆叠了多次的树脂层和金属层;在厚度方向上夹着至少任意一层上述树脂层而邻接的两层金属层中,其中一层作为正极发挥作用,另一层作为负极发挥作用,且表里面被含有树脂材料的表面层覆盖,表里面中的一面由呈不具有凹部的平坦面的第一面构成,另一面由具有凹部的第二面构成,并且,该堆叠体具有弯曲。
本实施方式的堆叠电容器如上所述是将两个以上的堆叠体粘合而构成的粘合型堆叠电容器。因此,与使用总厚度与本实施方式的堆叠电容器相同的一层堆叠体的单一型堆叠电容器相比,能够以更高的成品率进行制造。
另外,构成本实施方式的堆叠电容器的堆叠体,具有通过在支撑体上至少交替地反复进行附着树脂原料的工序和附着金属原料的工序而在厚度方向上被交替地堆叠了多次的树脂层和金属层,在厚度方向上夹着至少任意一层树脂层而邻接的两层金属层中的一层作为正极发挥作用,另一层作为负极发挥作用,且表里面被含有树脂材料的表面层覆盖,表里面中的一面由呈不具有凹部的平坦面的第一面构成,另一面由具有凹部的第二面构成,并且,该堆叠体具有弯曲。
该堆叠体具有弯曲,在形成堆叠体时,与支撑体相接触的面构成无凹部的平坦面(第一面)。此外,为了使在厚度方向上夹着至少任意一层树脂层而邻接的两层金属层中的一层作为正极发挥作用,另一层作为负极发挥作用,金属层以存在局部性缺失的部分的形式具有规定的图形,而不是在其平面方向上以全膜的形式形成整个面。因此,通过使金属层在其平面方向上缺失的部分在堆叠体的厚度方向上重叠,在与堆叠体的第一面相反侧的面(第二面)上形成凹部。
本实施方式的堆叠电容器是通过将两个以上这样的堆叠体粘合而构成的堆叠电容器,该情况下,任意两个相互邻接的堆叠体通过彼此的第一面或彼此的第二面被粘合。即,如果产生弯曲结果使第一面成为凸面的话,则将凸面彼此间粘合,如果使第一面成为凹面的话,则将凹面彼此间粘合。如果将彼此的相同面粘合的话,则力在使由于弯曲而产生的两者之间的空间消失的方向上作用,从而作为堆叠电容器整体,其弯曲被抑制。因此,在将堆叠电容器安装到电路板表面等那样的平坦的基板上时,能够得到出色的安装性。
另外,作为以彼此的相同面被粘合的一对堆叠体,只要使用的是在以第一面(或者第二面)为基准时堆叠体弯曲的方向相同并具有略相同程度的弯曲的堆叠体,则一对堆叠体的各自的构造或制造工艺也可以不同。但是,由于在以堆叠体的第一面(或者第二面)为基准时弯曲的方向或弯曲的程度通常是根据堆叠体的构造或制造工艺来决定,因此,作为一对堆叠体,尤其优选使用同一构造和通过同一制造工艺制造的堆叠体。
另外,从抑制弯曲这一观点来看,构成本实施方式的堆叠电容器的堆叠体的数量尤其优选为偶数。该情况下,以第n号堆叠体与第n+1号堆叠体的弯曲被消除的方式进行粘合。另外,此处在对从堆叠电容器的一面侧朝向另一面侧依次粘合的堆叠体赋予编号时,n是指1以上且第奇数号的编号。另外,在进行粘合时,与将具有凹部的第二面彼此间粘合相比,优选将呈不具有凹部的平坦面的第一面彼此间粘合。因为在将第二面彼此间粘合的情况下,由于在两个堆叠体的粘合界面上产生由凹部引起的间隙,因此,与将第一面彼此间粘合的情况相比,在粘合力方面稍微逊色。另外,考虑到这一点的话,构成本实施方式的堆叠电容器的堆叠体的数量尤其优选两个。因为通过这样能够得到仅由将第一面彼此间粘合的堆叠体构成的堆叠电容器。
另外,本实施方式的堆叠电容器的厚度优选2mm以上,更优选3mm以上。厚度为2mm以上的堆叠电容器利用单一型堆叠电容器也能够实现。但是,为了制造构成单一型堆叠电容器的堆叠体,需要交替地堆叠多层树脂层和金属层,特别是在厚度为3mm以上时,存在由异物缺陷等引起的成品率的降低、或者进而耐电压、容量等的品质偏差的发生变得显著的倾向。但是,在本实施方式的堆叠电容器中,由于使用两个以上的堆叠体,因此,即使将厚度形成为2mm以上也能够抑制成品率的降低或品质偏差的发生。另外,厚度的上限并没有特别地限定,但是,从实用性的观点来看,优选10mm以下,更优选5mm以下。
另外,在本实施方式的堆叠电容器中,优选两个表面层的厚度的总和在树脂层的厚度的2倍~100倍的范围内,其中,该两个表面层位于两个相互邻接的堆叠体彼此间通过彼此的第一面或彼此的第二面被粘合的粘合界面的两侧。
采用这样的构成的本实施方式的堆叠电容器能够进一步增大容量。其理由如下。首先,构成堆叠电容器的堆叠体的表里面被含有树脂材料的表面层覆盖。而且,该表面层通常被要求具有作为保护层的功能,以便在进行堆叠电容器的安装作业等时,保护配置在最接近堆叠体表面侧(或者里面侧)的位置上的金属层、或者设置在该金属层内侧的树脂层或金属层免遭来自外部的摩擦或机械性碰撞等。为了确保该作为保护层的功能,表面层的厚度一般需要树脂层的50倍~5000倍左右的厚度。但是,在本实施方式的堆叠电容器中,成为堆叠体彼此间被粘合面侧的表面层并不要求具有上述那样的作为保护层的功能。因为在本实施方式的堆叠电容器中,成为堆叠体彼此间被粘合面侧的表面层,在进行堆叠电容器的安装作业等时不会被暴露在摩擦等机械性应力或热量等物理性应力等中。
因此,在使用两面被作为保护层发挥作用的表面层覆盖的堆叠体制造的本实施方式的堆叠电容器中,粘合界面部分的树脂材料的厚度为具有作为保护层的功能的表面层的2倍的厚度,即,若以树脂层的厚度为基准的话,则粘合界面部分的树脂材料的厚度为树脂层的100倍~10000倍左右的厚度。而且,由于在堆叠电容器的厚度方向上,该区域并不作为电容器发挥作用,因此,堆叠电容器的容量相应地变小。但是,若将位于粘合界面两侧的两个表面层的厚度的总和缩小至树脂层的厚度的2倍~100倍的范围内,则在堆叠电容器的厚度方向上能够进一步缩小不作为电容器发挥作用的区域。因此,若堆叠电容器的厚度相同的话,则将位于粘合界面两侧的两个表面层的厚度的总和形成为树脂层的厚度的2倍~100倍的范围内的形态的堆叠电容器能够进一步增大容量。
另外,位于粘合界面两侧的两个表面层的厚度的总和,如上所述优选在树脂层的厚度的2倍~100倍的范围内,但是,更优选在2倍~50倍的范围内,进而更优选在2倍~20倍的范围内。通过将位于粘合界面两侧的两个表面层厚度的总和形成为2倍以上,在制造堆叠电容器时,即使堆叠体的两面中被更薄的表面层覆盖的面被暴露在某种物理性、机械性、化学性应力中,也能够抑制内部的金属层或树脂层破损等的情况。此外,通过将位于粘合界面两侧的两个表面层厚度的总和形成为100倍以下,与使用了两面被作为保护层发挥作用的表面层覆盖的堆叠体相同厚度的堆叠电容器相比,能够进一步增大容量。
另外,本实施方式的堆叠电容器,其通过将两个以上粘合而呈堆叠状态的堆叠体两端面通常被作为外部电极发挥作用的金属材料覆盖。该情况下,优选在通过将两个以上粘合而呈堆叠状态的堆叠体两端面附近的堆叠体彼此间的粘合界面内也存在金属材料。该情况下,粘合界面内存在的金属材料发挥固着效果(Anchor effect),从而能够进一步增大堆叠体端面与外部电极的粘合强度。特别是在被粘合的两个堆叠体是将弯曲成凸面的面彼此间粘合后构成的堆叠电容器中,在粘合后的两个堆叠体的两端面附近的堆叠体彼此间的粘合界面上必然容易产生间隙。该情况下,通过例如调整粘合两个堆叠体时的粘合条件,在粘合界面上有意图地形成所希望大小的间隙,并在该间隙中也配置构成外部电极的金属材料,从而能够容易地得到上述效果。
接着,使用附图对本实施方式的堆叠电容器的具体例进行说明。图1是表示本实施方式的堆叠电容器的一例的模式剖面图,上段表示两个堆叠体被粘合前的状态(制造阶段的状态),中段表示两个堆叠体被粘合后的状态(成品),下段是成品的立体示意图。另外,图1上段所示的图的侧面侧与图1中段和下段所示的图的正面侧呈对应关系。另外,在图1中,关于构成堆叠电容器的各个堆叠体中的树脂层或金属层等的详细情况省略了记载。在此,图1中段所示的堆叠电容器10是将图1上段所示的具有略相同程度的弯曲的两个堆叠体20A、20B以彼此的第一面30粘合后的堆叠电容器。关于该堆叠体20A、20B的详细构造之后进行叙述。堆叠体20在粘合前如图1上段所示那样弯曲成在第一面30侧形成凸面,但是,如图1中段和下段所示,在通过以彼此的第一面30进行粘合而仅将两个堆叠体20A、20B叠置时,第一面30、30之间产生的空间(间隙)消失,作为堆叠电容器10整体呈无弯曲的状态。在此,在堆叠电容器10中,两个堆叠体20的第二面32、32构成其表里面。设置在第二面32上的凹部34也位于堆叠电容器10的表里面上。相对于此,堆叠体20彼此间的粘合界面40由于是将整个面呈平坦面的第一面30彼此间粘合而构成的,因此,在整个面上无缝地紧密粘合。另外,在堆叠电容器10的两端面(在图1中为左右端面)上,设有由金属材料等导电性材料构成的外部电极50。该外部电极50被设置成能够与图中未图示的金属层导通。另外,外部电极50也可以被设置成从堆叠电容器10的端面稍微进入第一面30侧。
图2是表示本实施方式的堆叠电容器的其他例的模式剖面图,在图中,对于与图1所示部分相同的部分赋予相同的符号。图2所示的堆叠电容器12具有将图1上段所示的两个堆叠体20A、20B以彼此的第二面32粘合的构造。因此,在堆叠体20彼此间的粘合界面42上,形成有由第二面32的凹部34引起的中空部44。
图3是将图2所示的堆叠电容器12的粘合界面42的端部附近放大的放大图。在此,在图中对于与图2所示部分相同的部分赋予相同的符号。在图2所示的堆叠电容器12中,被粘合的两个堆叠体20A、20B是将弯曲成凸面的第二面32彼此间粘合后构成的。因此,在粘合阶段中,如图3所示,在粘合界面42的端部处,容易在两个第二面32、32之间形成间隙46。但是,在形成有间隙46的情况下,可以在该间隙46中配置构成外部电极50的金属材料。另外,也可以预先将堆叠体20的端面36如图3所示那样粗面化。由此,通过被粗面化的端面36的固着效果和配置在间隙46中的金属材料的固着效果,能够将外部电极50更加牢固地粘合在堆叠体20的端面36上。
接着,对构成堆叠电容器10、12的各个堆叠体的具体构造进行说明。图4是表示构成本实施方式的堆叠电容器堆叠体的一例的模式剖面图,具体是对堆叠体内部的层结构进行说明的示意图。另外,图中所示的堆叠体是粘合前的单体状态的堆叠体,本来是具有弯曲的,但是,为了便于说明堆叠体内部的层结构,而以无弯曲的形式进行表示。
图4所示的堆叠体20AA表示图1所示的堆叠体20A或堆叠体20B的一例。堆叠体20AA具有从第一面30侧朝向第二面32侧依次堆叠有第一表面层60、第一虚拟层(Dummy Layer)62、电容器层64、第二虚拟层66以及第二表面层68的层结构,且其层结构相对于厚度方向呈略对称。另外,为了便于说明,在图4中,电容器层64作为具有堆叠体20AA的总厚度的1/3强左右厚度的部分进行表示,但是,通常是具有与堆叠体20AA的总厚度略相等的厚度的部分,以将容量尽可能地极大化。另外,图中黑色所表示的部分由金属材料构成,白色所表示的部分由树脂材料构成。另外,在使用该堆叠体20AA制造堆叠电容器10、12时,以与堆叠体20AA的右端面36R和左端面36L相接触的方式设置外部电极50(图4中未图示)。
在此,第一虚拟层62、电容器层64以及第二虚拟层66具有如下那样的构造,即,在堆叠体20AA的厚度方向上交替地堆叠有多层金属层70(图中黑色带状的线)和树脂层72(图中夹在两条黑色带状的线之间的白色带状的线)。
而且,构成第一虚拟层62和第二虚拟层66的各个金属层70D,相对于堆叠体20AA的长度方向(图4的左右方向)在中央部分处被切断,从而将从右端面36R侧向左端面36L侧的方向或其反向的导通切断。以下,将该金属层70D被局部性切断的区域称为导通切断区域74C。因此,例如即使将堆叠体20AA的右端面36R侧作为正极,将左端面36L侧作为负极,位于导通切断区域74C右侧的树脂层72也位于作为正极发挥作用的两层金属层70D之间,位于导通切断区域74C左侧的树脂层72也位于作为负极发挥作用的两层金属层70D之间。因此,第一虚拟层62和第二虚拟层66并不作为电容器发挥作用。
另外,导通切断区域74C是通过在与金属层70的成膜略同时或成膜前后所实施的图案形成处理(atterning process)而形成的。虚拟层62、66由于并不作为电容器发挥作用,因而也可以省略,但是,能够根据制造堆叠体20AA时的制造中的情况等进行设置。例如,堆叠体20AA的制造主要是交替且连续地堆叠金属层70和树脂层72的成膜工序占据大部分,但是,在该成膜工序刚开始后不久或即将结束之前,存在偏离适于成膜电容器层64的稳定状态的倾向。因此,在此期间可以取代电容器层64而形成虚拟层62、66。另外,该虚拟层62、66也可以具有保护电容器层64免遭从外部施加的机械力从而将电容器层64加固的功能。
另一方面,电容器层64与两个虚拟层62、66同样地,也具有在堆叠体20AA的厚度方向上交替地堆叠有多层金属层70和树脂层72的构造。但是,在电容器层64中,金属层70被切断的位置与虚拟层62、66不同。即,以夹着树脂层72的方式设置的两层金属层70C1、70C2中的一方金属层70C1,相对于堆叠体20AA的长度方向被导通切断区域74L局部性地切断,另一方金属层70C2相对于堆叠体20AA的长度方向被导通切断区域74R局部性地切断,其中,该导通切断区域74L设置在靠近左端面36L侧,该导通切断区域74R设置在靠近右端面36R侧。这样的构成对于构成电容器层64的其他金属层70也是相同的。即,具体而言,在对构成电容器层64的各个金属层70从第一面30侧朝向第二面32侧赋予序列号时,电容器层64具有第2a号(或者第2a-1号)的金属层70被导通切断区域74R切断,第2a-1号(或者第2a号)的金属层70被导通切断区域74L切断的层结构。此处a为1以上的整数。
因此,例如在将堆叠体20AA的右端面36R侧作为正极,将左端面36L侧作为负极时,在堆叠体20AA的长度方向上位于导通切断区域74R与导通切断区域74L之间并构成电容器层64的树脂层72位于两层金属层70之间,其中,该两层金属层70夹着该树脂层72、即介电体层而配置,且一层作为正极发挥作用,另一层作为负极发挥作用。因此,电容器层64作为电容器发挥作用。
另外,导通切断区域74R、74L在堆叠体20AA的长度方向上被配置在相同位置。另外,如上所述,电容器层64是实质上占据堆叠体20AA的厚度方向的大部分的区域,因此,在堆叠体20AA的厚度方向上,以重叠的方式配置有多个导通切断区域74R(74L)。另外,这些导通切断区域74R、74L与导通切断区域74C同样地,通过在与金属层70的成膜略同时或者成膜前后所实施的图案形成处理,将本来应该形成的金属层70的一部分除去而形成。因此,通过在支撑体上依次堆叠第一表面层60、第一虚拟层62、电容器层64、第二虚拟层66以及第二表面层68来制造堆叠体时,在与如下那样的部分相对应的第二面32上形成有凹部34,即,在堆叠体20AA的厚度方向上以重叠的方式配置有多个导通切断区域74R(74L)的部分。
另外,只要是通过以重叠的方式在堆叠体20AA的厚度方向上配置各个导通切断区域74R、74L而形成凹部34,并且,电容器层64能够发挥作为电容器的功能,则包括导通切断区域74R、74L的配置模式和堆叠体20AA的长度方向上的导通切断区域74R、74L的数量在内都不限于图4所示的例子。例如,导通切断区域74R(74L)可以设置为与右端面36R(36L)相接,而不是如图4所示那样设置在稍稍远离右端面36R(36L)的位置上。
另外,第一表面层60和第二表面层68的厚度略相等,并具有在作为堆叠电容器被组装后的状态下能够确保作为保护层功能的足够厚度。因此,图4所示的堆叠体20AA除了利用于图1或图2所例示的本实施方式的堆叠电容器10、12的制造中之外,还可以以单体的形式利用该堆叠体20AA,从而将其利用于现有的单一型堆叠电容器的制造中。另外,这些表面层60、68只要含有树脂材料即可,但是,通常优选仅由树脂材料构成。
图5是表示构成本实施方式的堆叠电容器堆叠体的其他例的模式剖面图,具体是图4所示堆叠体20AA的变形例的示意图。另外,图中所示的堆叠体是粘合前的单体状态的堆叠体,本来是具有弯曲的,但是,为了便于说明堆叠体内部的层结构,而以无弯曲的形式进行表示。另外,在图中对于与图4所示堆叠体20AA相同的部分赋予相同的符号。
图5所示的堆叠体20BB基本上具有与图4所示的堆叠体20AA相同的层结构,但是,在仅图5所示的第一表面层61的厚度比图4所示的堆叠体20AA的第一表面层60更薄,并且,厚度方向上的层结构呈非对称这一点上不同。在此,第一表面层61的厚度被形成为在作为堆叠电容器被组装后的状态下无法确保作为保护层的功能的厚度。因此,在使用该堆叠体20BB来制造图1或图2所例示的本实施方式的堆叠电容器10、12时,需要以彼此的第一面30进行粘合。但是,在制造图1或图2所例示的本实施方式的堆叠电容器10、12时,与使用图4所示的堆叠体20AA的情况相比,通过使用图5所示的堆叠体20BB,能够在确保相同容量的同时更加薄型化。
本实施方式的堆叠电容器10、12中所使用的堆叠体20具有弯曲,该弯曲产生于(1)在具有曲面的支撑体的曲面上形成堆叠体20时、或者(2)在具有平面的支撑体的平面上形成厚度方向上的层结构在构造上和/或材料上非对称的堆叠体时。在此,作为上述(1)所表示的例子,可以举出在圆柱状支撑体的外周面上形成堆叠体20的情况、或者在圆筒状支撑体的内周面上形成堆叠体20的情况等。另外,作为上述(2)所表示的例子,可以举出图5所例示的厚度方向上的层结构在构造上非对称的堆叠体20BB。另外,即使是图4所例示的厚度方向上的层结构在构造上对称的堆叠体20AA,也可以举出例如厚度方向上的层结构如构成第一表面层60的材料与构成第二表面层68的材料为热膨胀系数不同的异种材料时那样而在材料上非对称的堆叠体等。
接着,对构成本实施方式的堆叠电容器10、12的各层或外部电极50的构成材料或其形成方法更加详细地进行说明。首先,作为构成金属层70的材料,只要是具有导电性的金属材料便能够利用周知的金属材料,可以例举出Al、Zn、Cu、Ag、Ni、或者它们的合金等,其中尤其优选Al。另外,作为形成金属层70的方法,可以利用蒸镀法或者溅射法、CVD(ChemicalVapor Deposition、化学气相淀积)法等那样的、能够实施附着金属原料的工序的周知的气相成膜法。另外,在形成金属层70时,为了设置导通切断区域74R、74L等,而在与金属层70的成膜略同时或者成膜前后进行图案形成处理。该图案形成处理可以利用周知的图案形成方法来实施。例如,可以利用在实施了油遮蔽(Oil masking)之后进行蒸镀等的方法、或者在呈全膜状地形成金属层70之后,通过电子束等选择性地对全膜状金属层70的一部分进行蚀刻的方法等,其中,该油遮蔽是选择性地在附有金属材料的面的一部分上涂敷氟系油等的油。金属层70的厚度并没有特别地限定,但是,从抑制金属层70的膜厚不均匀或者成膜不佳等的同时,使堆叠电容器10、12的容量极大化的观点来看,优选在10nm~40nm的范围内。
作为构成树脂层72的材料,只要是作为介电体发挥作用的材料便能够利用周知的树脂材料,可以例举出丙烯系树脂、乙烯系树脂等,其中尤其优选丙烯系树脂。另外,树脂材料能够适宜地利用如下那样的材料,即,通过施加从放射线、紫外线等光和热中选择的至少一种物理性刺激固化的材料、或者利用聚合引发剂或交联促进剂等添加剂固化的材料、或者同时使用物理性刺激和添加剂两者固化的材料等。另外,作为形成树脂层72的方法,可以利用蒸镀法等能够实施附着树脂原料的工序的周知的气相成膜法,在作为树脂原料而使用聚合性单体时,在将树脂原料附着在支撑体上之后至少施加物理性刺激而使其固化。树脂层72的厚度并没有特别地限定,但是,从抑制树脂层72的膜厚不均匀或成膜不佳等的同时,使堆叠电容器10、12的容量极大化的观点来看,优选在100nm~1000nm的范围内。
另外,堆叠体20中的金属层70的层数与树脂层72的层数之和(总计堆叠数)也取决于所制造的堆叠电容器10、12的规格,但是,优选为普通现有单一型堆叠电容器的一半以下的总计堆叠数的10000层以下,更优选为8000层以下。通过将总计堆叠数设定为10000层以下,与具有相同程度容量的现有单一型堆叠电容器相比,能够抑制异物缺陷等的发生从而进一步提高成品率,同时,在容量特性等品质方面也容易进一步抑制偏差。另外,总计堆叠数的下限并没有特别地限定,但是,在实用上优选设定为500层以上。
作为构成表面层60、61、68的材料,只要含有周知的树脂材料便没有特别地限定,作为其他成分,例如也可以为了提高机械强度等而含有无机填充物等。但是,作为构成表面层60、61、68的材料,优选基本上仅使用树脂材料。另外,作为树脂材料,既可以使用与树脂层72相同的材料,也可以使用不同的材料。进而,作为表面层60、61、68的形成方法,既可以利用与树脂层72相同的形成方法,也可以利用不同的形成方法。但是,从生产率方面来看,优选表面层60、61、68以及树脂层72的树脂材料或形成方法相同。作为表面层60、68的厚度,优选为5μm~500μm左右的范围,以便在制造了堆叠电容器10、12之后保护堆叠体20内部在进行安装等时免遭摩擦或加热。另外,作为在制造堆叠电容器10、12时成为粘合界面40、42侧的表面层61的厚度,考虑到对于表面层61并不要求具有表面层60、68中被要求作为保护层的功能这一点的话,优选在0.1μm~5μm左右的范围内。
另外,构成表面层60、61、68的树脂材料的固化度也可以设定为与树脂层72相同的程度,但是,在表面层60、61、68在堆叠体10、12中位于粘合面侧时,也可以将表面层60、61、68的形成时的固化度设定为稍低。因为此时表面层60、61、68的粘着性或流动性更高,因此,在将堆叠体20彼此间粘合时能够进一步提高粘合界面40、42的粘合性。因此,从进一步提高粘合界面40、42的粘合性这一观点来看,构成位于粘合界面40、42侧的表面层60、61、68的树脂材料的固化度优选小于90%,更优选75%以下,进而更优选60%以下。另外,固化度的下限并没有特别地限定,但是,从防止表面层60、61、68之后的崩裂的观点来看,优选40%以上。
另外,固化度可以利用固化前后的树脂材料的红外线吸收光谱测量求出。该情况下,作为决定固化度的吸收峰(Absorption peak),选择如下那样的吸收峰,即,固化前后所观察的多个吸收峰中的、在固化前观察不到峰本身(强度为零)或者具有非常弱的强度,而在固化至聚合反应大致完全结束后具有很强的强度的吸收峰,或者,在固化至聚合反应大致完全结束后具有很强的强度,而在固化前观察不到峰本身(强度为零)或者具有非常弱的强度的吸收峰。另外,选择由树脂材料中的哪一部分构造引起的吸收峰,可以根据树脂材料的分子结构适宜地进行选择,但是,基本上选择随着聚合反应的进行而增大或减弱的吸收峰中固化前后的强度变化最大的吸收峰。然后,使固化前的强度与固化度0%相对应,使充分固化后的硬度与固化度100%相对应,从而能够求出固化度。
能够通过将以上所说明的材料或成膜方法等适当地加以组合而在支撑体上依次堆叠各层来制造堆叠体20。需要说明的是,此处所说的形成在支撑体上的堆叠体20,是指具有在堆叠体20的平面方向(图1下段的立体图的XY方向)的纵横上连续的结构,且通过切断能够得到多个单体状态堆叠体的状态的堆叠体,而不是与一个堆叠电容器10、12相对应尺寸的图4或图5所例示的单体状态的堆叠体。在此,只要形成堆叠体20的面具有平滑的面(平坦面),支撑体便能够适宜地利用圆柱状支撑体、圆筒状支撑体、平板状支撑体等。作为形成堆叠体的面,若是圆柱状支撑体的话则选择外周面,若是圆筒状支撑体的话则选择外周面或者内周面,若是平板状支撑体的话则选择其平面。另外,在使用平板状支撑体的情况下,堆叠体20的厚度方向的层结构被形成为非对称,以在堆叠体20上产生弯曲。
在如以上所说明那样制造堆叠体20时,作为支撑体或者各层的成膜方法等,可以将各种支撑体或者各层的成膜方法加以组合后进行实施,但是,考虑到批量生产率等实用性的话,优选通过以下所说明的工序来制造。即,至少经过第一表面层成膜工序、电容器层形成工序以及第二表面层成膜工序,能够得到依次堆叠有第一表面层60、61、电容器层64以及第二表面层68的堆叠体20,其中,在该第一表面层成膜工序中,利用气相成膜法在朝向一方向旋转的圆柱状部件的外周面上成膜由树脂材料构成的第一表面层60、61,在该电容器层形成工序中,在第一表面层60、61上形成具有金属层70和树脂层72被交替地堆叠了多次的构成并作为电容器发挥作用的电容器层64,在该第二表面层成膜工序中,利用气相成膜法在形成电容器层64时最后形成的金属层70上成膜由树脂材料构成的第二表面层68。另外,在电容器层形成工序的初期或者即将结束之前,存在成膜条件成为非稳定条件,从而膜厚或膜质产生偏差的倾向变强的情况,因此,在此期间内,也可以形成虚拟层62、64。该情况下,能够得到图4或图5所示的堆叠体20。另外,从实用性或批量生产率的观点来看,上述第一表面层成膜工序、电容器层形成工序以及第二表面层成膜工序优选在一个真空容器内全部利用蒸镀法实施。
另外,在电容器层形成工序中,在第一表面层成膜工序结束后,将以下四个步骤依次反复实施多次。
(1)利用气相成膜法成膜金属层70(例如图4中的金属层70C2)的第一成膜步骤,其中,该金属层70被进行了图案形成,并作为正极或负极的任意一个极性的电极实质性发挥作用;
(2)利用气相成膜法在通过第一成膜步骤形成的金属层70上成膜树脂层72的第二成膜步骤;
(3)利用气相成膜法成膜金属层70(例如图4中的金属层70C 1)的第三成膜步骤,其中,该金属层70被进行了图案形成,并作为与一个极性呈相反极性的电极实质性发挥作用;
(4)利用气相成膜法在通过第三成膜步骤形成的金属层70上成膜树脂层72的第四成膜步骤。
然后,作为结束从第一成膜步骤至第四成膜步骤反复实施的最后一次成膜步骤,实施第一成膜步骤或第三成膜步骤,从而结束电容器层形成工序。该情况下,在电容器层形成工序中,最后成膜的是金属层70。另外,图案形成是通过在实施了油遮蔽之后利用蒸镀法形成金属层70来实施,其中,该油遮蔽是指在第一表面层60、61或者树脂层72表面的一部分上涂敷氟系油。此时油的涂敷位置是与形成导通切断区域74R、74L的区域相对应地进行选择。另外,在电容器层形成工序的初期或者即将结束之前,也可以通过与形成导通切断区域74C的区域相对应地涂敷油而形成虚拟层62、64。
另外,在形成表面层60、61、68或者树脂层72之后,且在其上面形成下一个层或者实施下一道工序之前,也可以根据所使用的树脂材料的种类而实施使树脂材料固化的固化处理。例如,在表面层60、61、68以及树脂层72是通过电子射线固化的辐射固化型树脂的情况下,可以在形成这些层之后照射电子射线,从而形成下一个层或者实施下一道工序。
图6是表示堆叠体20的制造中所使用的成膜装置的一例的概略模式图,具体是能够连续实施上述第一表面层成膜工序、电容器层形成工序以及第二表面层成膜工序的装置的示意图。图6所示的成膜装置100具有真空容器110和配置在该真空容器110内并能够沿图中顺时针方向(键头R方向)旋转的滚筒(圆柱状部件)112。另外,在该滚筒112的周围,沿着旋转方向R配置有:树脂原料供给手段114,其向滚筒112的外周面蒸镀通过电子射线固化的类型的树脂原料(聚合性单体);电子射线照射手段116,其对滚筒112的外周面照射电子射线;图案形成手段118,其选择性地在滚筒112外周面的规定位置上涂敷油;金属蒸镀手段120,其向滚筒112的外周面蒸镀金属材料。
在制造堆叠体20时,利用与真空容器110相连接的未图示的真空泵,将真空容器110内减压至适于蒸镀聚合性单体和金属材料的压力。此时的压力例如为2×10-2Pa~1×10-2Pa左右。接着,在使滚筒112旋转的同时使树脂原料供给手段114内的聚合性单体蒸发,从而将该聚合性单体蒸镀到滚筒112上。接着,利用电子射线照射手段116对滚筒112上的由聚合性单体构成的薄膜照射电子射线,从而使薄膜固化。交替地反复进行该聚合性单体的蒸镀和电子射线的照射,从而形成规定厚度的第一表面层60、61(第一表面层形成工序)。
接着,除了蒸镀聚合性单体和照射电子射线之外,还利用图案形成手段118涂敷油以及利用金属蒸镀手段120蒸镀金属材料。通过这样,滚筒112每旋转一圈,便在滚筒112的外周面上依次堆叠一层树脂层72和被进行了图案形成的一层金属层70。然后,通过反复进行交替堆叠树脂层72和金属层70的工序,将电容器层64形成为规定厚度(电容器层形成工序)。另外,在成膜装置100的运转状态容易变得不稳定的电容器层形成工序的初期和末期,通过改变油的图案形成位置而形成虚拟层62、64。然后,最后再次仅交替地反复进行聚合性单体的蒸镀和电子射线的照射,形成规定厚度的第二表面层68(第二表面层形成工序)。通过这样,能够得到具有图4或图5所例示那样的层结构的堆叠体20。
对于使用图6所例示那样的成膜装置100等形成在支撑体上的堆叠体20,进行将堆叠体20从支撑体上剥离的剥离工序、进而将堆叠体20切成两个以上的切断工序、以及将堆叠体20的第一面30彼此间或者第二面32彼此间(或者,第一表面层60、61彼此间或第二表面层68彼此间)粘合的粘合工序。另外,这些工序也可以适当地变换顺序进行实施。
另外,切断工序优选分为第一切断工序和第二切断工序来实施,其中,该第一切断工序是切成卡片尺寸(Card size)(例如纵横为几厘~十几厘的尺寸)的工序,该第二切断工序是在将卡片尺寸的堆叠体20彼此间粘合后切成棒状的条尺寸的工序。粘合工序可以使用从经过剥离工序后的大尺寸状态的堆叠体20、经过第一切断工序后的卡片尺寸状态的堆叠体20、经过第二切断工序后的条尺寸状态的堆叠体20、以及经过第三切断工序后的母元件20中选择的任意一种状态的堆叠体20来进行。但是,若考虑到粘合作业的容易度或生产效率等的话,则粘合工序优选使用卡片尺寸状态的堆叠体20进行。需要说明的是,所谓的大尺寸或卡片尺寸状态的堆叠体20,是指图4或图5中所示的单体状态的堆叠体20相对于图中纸面而在垂直方向和左右方向上连续相连的状态,所谓的母元件尺寸状态的堆叠体20,是指图4或图5中所示的单体状态的堆叠体20相对于图中纸面而在垂直方向上连续相连的状态。
在此,粘合工序通过如下那样来实施,即,在将以彼此的第一面30或者彼此的第二面32将堆叠体20叠合后的部件配置在两枚平板状部件间之后进行热压成型(Heat press)。热压成型可以以加热温度在50℃~300℃左右的范围内、热压压力在0.1kgf/cm2~3kgf/cm2左右的范围内、以及时间在0.5小时~10小时左右的范围内进行实施。在实施该热压成型时,既可以在通常的大气中实施,也可以在500Pa以下程度的减压环境中实施以便抑制空气残留在粘合界面40、42中。
另外,在制造现有的堆叠电容器时,无论是单一型还是粘合型,都需要实施平坦化工序以便对堆叠体20的弯曲进行校正,其中,该平坦化工序是通过对堆叠体20实施热压成型而使堆叠体20平坦化的工序。但是,在制造本实施方式的堆叠电容器10、12时,通过利用热压成型来实施粘合工序而将堆叠体20所具有的弯曲消除。即,在制造现有的堆叠电容器时实施的平坦化工序,在制造本实施方式的堆叠电容器10、12时实质上被粘合工序替换。因此,在工序数量这一点上,与现有技术相比,在制造本实施方式的堆叠电容器10、12时不会发生工序数量增加而使生产率降低的情况。
另外,堆叠体20的弯曲量呈基本上与其厚度成某种程度的比例的趋势。因此,例如在对使用两个堆叠体20制造的本实施方式的堆叠电容器10、12与使用一个堆叠体20制造的单一型堆叠电容器进行比较时,后者的单一型堆叠电容器中所使用的堆叠体20的弯曲量更大。因此,堆叠体20的厚度越大,则热压成型(平坦化工序)的实施越困难,另外,在实施热压成型(平坦化工序)时越容易发生堆叠体20破裂等的破损。但是,在制造本实施方式的堆叠电容器10、12时,由于能够利用弯曲量相对更小的堆叠体20,因此,即使以相同程度的条件实施热压成型(粘合工序),也难以发生堆叠体20破损。除此之外,由于也可以使用三个以上弯曲量更小的堆叠体20而不是两个,因此,也能够制造在现有的单一型堆叠电容器中无法实现的大容量的堆叠电容器。
经过粘合工序之后,在堆叠体20的端面36上设置外部电极50时,为了可靠地确保外部电极50与金属层70导通,优选实施电极取出工序。该电极取出工序,通过对端面36实施例如氧等离子体处理等而选择性地仅将端面36附近的树脂层72除去来实施。另外,通过进行这样的处理而端面36被粗面化,因此,在端面36上形成外部电极50时,能够得到将外部电极50更加牢固地粘合固定在端面36上的固着效果。
接着,实施在至少经过粘合工序之后的堆叠体20的端面36上形成外部电极50的外部电极形成工序。需要说明的是,在该阶段中,堆叠体20使用的是第二切断工序也结束了的母元件尺寸状态的堆叠体20。该外部电极形成工序通过如下那样来实施,即,利用电镀法、金属喷镀法(所谓的金属喷镀(Metalikon))、溅射法等周知的金属膜成膜方法,以将端面36的整个面覆盖的方式将金属材料成膜,或者,涂敷包含端面36上的导电胶等,也可以根据需要将两种以上的方法加以组合后实施。例如,外部电极50可以通过以下那样进行制造,即,在将熔融金属喷镀到端面36上形成金属喷镀层之后,在该金属喷镀层上涂敷导电胶而形成导电胶层,进而在该导电胶层上进行电镀处理而形成电镀层。
外部电极50既可以是如上述所例示那样由两层以上构成的多层结构,也可以是单层结构。作为构成外部电极50的材料,可以利用周知的导电胶或者周知的金属材料。例如,若是导电胶的话,可以举出作为填充物而含有Ag或石墨的导电胶等,若是金属材料的话,可以举出Cu、Ag、Sn或者黄铜等的各种合金等。
以上所说明的本实施方式的堆叠电容器10、12可以用作设有至少一个以上的电容器的电路板用电容器。另外,本实施方式的堆叠电容器10、12也可以用作设有至少一个以上的电容器的电子设备用电容器。该情况下,也可以在电子设备中使用设有本实施方式的堆叠电容器10、12的电路板。作为这样的电子设备,只要是利用电容器的周知的电子设备便没有特别地限定,例如可以举出复印机等各种OA(办公自动化)设备、便携式电话机等各种通信设备、液晶显示器等各种显示设备、计算机、照明设备等。
实施例
以下,举以实施例对本发明更加详细地进行说明,但是,本发明并不仅限于以下的实施例。
(实施例1)
-堆叠体的制造-
使用图6所示的成膜装置100并按照以下程序制造了具有图4所示层结构的堆叠体20AA。首先,在将真空容器110内的压力减压至1.33×10-3Pa之后,使直径1m、宽度65cm的滚筒112以100m/分钟的速度旋转。在该状态下,使树脂原料(1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-hexane diol diacrylate)从树脂原料供给手段114中蒸镀到滚筒112上,形成由聚合性单体构成的薄膜,接着,从电子射线照射手段116以10kV、100mA照射电子射线,使薄膜固化。然后,通过交替地反复进行树脂原料的蒸镀和电子射线照射,形成膜厚2μm的第一表面层60。
接着,除了蒸镀树脂原料、照射电子射线之外,还利用油图案形成手段118在滚筒112上的规定位置上涂敷氟系油从而进行油遮蔽,并且,还进行将被电阻加热方式的金属蒸镀手段120汽化的铝蒸镀到滚筒112上的铝蒸镀。然后,通过反复进行树脂原料的蒸镀、电子射线照射、油遮蔽以及铝蒸镀,交替地堆叠了厚度为20nm的金属层70和厚度为0.5μm的树脂层72。将此时金属层70的层数和树脂层72的层数分别设定为2100层。另外,将2100层中的最初50层和最后50层分别作为虚拟层62、66,将剩余层作为电容器层64。
之后,通过再次以与形成第一表面层60时相同的条件交替地反复进行树脂原料的蒸镀和电子射线照射,形成膜厚为50μm的第二表面层68。另外,第一表面层60、第二表面层68以及树脂层72的固化度为58%。
接着,将形成在滚筒112上的圆筒状堆叠体20AA沿宽度方向切断,得到带状的大尺寸堆叠体20AA。接着,将该大尺寸的堆叠体20AA沿长度方向五等分,得到卡片尺寸的堆叠体20AA。该卡片尺寸的堆叠体20AA弯曲成第二面32侧呈凸面。此时的弯曲量为2mm。需要说明的是,该弯曲量是指从将卡片尺寸的堆叠体20AA配置在平坦的地板上时卡片尺寸的堆叠体20AA距离地板的最大高度中减去卡片尺寸的堆叠体20AA的厚度后的值。
-粘合-
接着,将卡片尺寸的堆叠体20AA以彼此的第一面30叠合后的部件配置在下述部件上,进而在其上面配置不锈钢板,其中,上述部件是在不锈钢板上依次配置了含玻璃纤维的硅橡胶薄板和玻璃纤维制薄板的部件。将这样叠合的部件配置到真空热压成型装置内,并在50Pa的氩气置换后的气氛下,以150℃的温度、1kgf/cm2的压力进行60分钟热压成型,从而将两枚卡片尺寸的堆叠体20AA粘合。这样得到的将卡片尺寸的堆叠体20AA粘合后的粘合体的弯曲量为0.10mm,发现实质上并无弯曲。
-外部电极的形成-
接着,将卡片尺寸的粘合体切成棒状的母元件尺寸,然后,对构成母元件的堆叠体20AA的端面36进行氧等离子体处理。进而,在该端面36上依次进行黄铜的金属喷镀处理、导电胶的涂敷处理、电镀锡处理,从而形成外部电极50。然后,通过最后切成芯片尺寸(Chip size),得到具有图1中段和下段所示构造的厚度为2.5mm的堆叠电容器10。
(实施例2)
除了在实施例1中制造堆叠体20AA时增加了构成电容器层64的金属层70、树脂层72的堆叠数之外,与实施例1同样地进行制造,得到具有图1中段和下段所示构造的厚度为3.5mm的堆叠电容器10。另外,将卡片尺寸的堆叠体20AA粘合后的粘合体的弯曲量为0.10mm,发现实质上并无弯曲。
(实施例3)
除了在实施例1中制造堆叠体20AA时增加了构成电容器层64的金属层70、树脂层72的堆叠数之外,与实施例1同样地进行制造,得到具有图1中段和下段所示构造的厚度为4.5mm的堆叠电容器10。另外,将卡片尺寸的堆叠体20AA粘合后的粘合体的弯曲量为0.20mm,发现实质上并无弯曲。
(比较例1)
除了在实施例1中制造堆叠体20AA时增加了构成电容器层64的金属层70、树脂层72的堆叠数,且取代实施粘合工序而实施了平坦化工序之外,与实施例1同样地进行制造,得到厚度为2.5mm的单一型堆叠电容器。另外,平坦化工序结束后的堆叠体20AA的弯曲量为0.15mm,发现实质上并无弯曲。
(比较例2)
除了在比较例1中制造堆叠体20AA时增加了构成电容器层64的金属层70、树脂层72的堆叠数之外,与比较例1同样地进行制造,得到厚度为3.5mm的单一型堆叠电容器。另外,平坦化工序结束后的堆叠体20AA的弯曲量为0.20mm,发现实质上并无弯曲。
(比较例3)
除了在比较例1中制造堆叠体20AA时增加了构成电容器层64的金属层70、树脂层72的堆叠数之外,与比较例1同样地进行制造,得到厚度为4.5mm的单一型堆叠电容器。另外,平坦化工序结束后的堆叠体20AA的弯曲量为0.20mm,发现实质上并无弯曲。
-评价-
对于各实施例和各比较例的样品,作为每1000个样品中的各个样品的电特性,测量了1kHz下的容量(μF),并将超出1000个的总和的平均值±5%的样品作为次品,从而求出了成品率。将结果表示于表1中。需要说明的是,表1中的“弯曲量”是指卡片尺寸的堆叠体20AA粘合处理后或平坦化处理后的弯曲量。另外,表1中的“裂缝”是指卡片尺寸的堆叠体20AA在粘合处理后或平坦化处理后有无裂缝。另外,对于产生裂缝的卡片尺寸的堆叠体,并不对样品进行加工,将作为样品进行加工时的相等数量作为次品进行评价。
【表1】
Figure BDA0000149322380000201
符号说明
10、12                      堆叠电容器
20、20A、20B、20AA、20BB    堆叠体
30                          第一面
32                     第二面
34                     凹部
36、36R、36L           端面
40、42                 粘合界面
44                     中空部
46                     间隙
50                     外部电极
60、61                 第一表面层
62                     第一虚拟层
64                     电容器层
66                     第二虚拟层
68                     第二表面层
70、70C1、70C2、70D    金属层
72                     树脂层
74C、74R、74L          导通切断区域
100                    成膜装置
110                    真空容器
112                    滚筒(圆柱状部件)
114                    树脂原料供给手段
116                    电子射线照射手段
118                    图案形成手段
120                    金属蒸镀手段

Claims (7)

1.一种堆叠电容器,其特征在于,
通过将两个以上的堆叠体粘合而构成,并且,至少任意两个相互邻接的堆叠体彼此间通过彼此的第一面或者彼此的第二面被粘合;
所述堆叠体构成为:
具有树脂层和金属层,其中,该树脂层和金属层通过在支撑体上至少交替地反复进行附着树脂原料的工序和附着金属原料的工序而在厚度方向上被交替地堆叠多次;
在厚度方向上夹着至少任意一层所述树脂层而邻接的两层金属层中的一层作为正极发挥作用,另一层作为负极发挥作用;
表里面被含有树脂材料的表面层覆盖,所述表里面中的一面由呈不具有凹部的平坦面的第一面构成,另一面由具有凹部的第二面构成;
并且,所述堆叠体具有弯曲。
2.如权利要求1所述的堆叠电容器,其特征在于,厚度在2mm~10mm的范围内。
3.如权利要求1或2所述的堆叠电容器,其特征在于,
两个表面层的厚度的总和在所述树脂层的厚度的2倍~100倍的范围内,其中,所述两个表面层位于两个相互邻接的堆叠体彼此间通过彼此的所述第一面或者彼此的所述第二面被粘合的粘合界面的两侧。
4.如权利要求1~3中任一项所述的堆叠电容器,其特征在于,
通过两个以上粘合而被堆叠的状态的堆叠体的两端面,被作为外部电极发挥作用的金属材料覆盖;
并且,在所述两端面附近的堆叠体彼此间的粘合界面内也存在所述金属材料。
5.一种堆叠电容器制造方法,其特征在于,
至少经过第一表面层成膜工序、电容器层形成工序以及第二表面层成膜工序,形成依次堆叠有第一表面层、电容器层以及第二表面层的堆叠体,
所述第一表面层成膜工序,是利用气相成膜法在向一个方向旋转的圆柱状部件的外周面上成膜由树脂材料构成的第一表面层,
所述电容器层形成工序,是在该第一表面层成膜工序结束之后,依照(1)第一成膜步骤:即利用气相成膜法成膜被进行图案形成并作为正极或负极的任意一个极性的电极来发挥实质性作用的金属层、(2)第二成膜步骤:即利用气相成膜法在通过该第一成膜步骤形成的金属层上成膜树脂层、(3)第三成膜步骤:即利用气相成膜法成膜被进行图案形成并作为与所述一个极性呈相反极性的电极来发挥实质性作用的金属层、以及(4)第四成膜步骤:即利用气相成膜法在通过该第三成膜步骤形成的金属层上成膜树脂层,
的顺序反复实施多次,同时,
作为结束从所述第一成膜步骤至所述第四成膜步骤反复实施的最后一次成膜步骤,实施所述第一成膜步骤或所述第三成膜步骤,从而在所述第一表面层上形成具有金属层和树脂层被交替堆叠多次的构成并作为堆叠电容器发挥作用的电容器层,
所述第二表面层成膜工序,是利用气相成膜法在形成该电容器层时最后形成的金属层上成膜由树脂材料构成的第二表面层;
接着,在将所述堆叠体从所述圆柱状部件的外周面剥离之后,进而切成两个以上,并至少经过将被切断的堆叠体彼此间以彼此的第一表面层或者彼此的第二表面层粘合的粘合工序来制造堆叠电容器。
6.一种电路板,其特征在于,设有权利要求1~4中任一项所述的堆叠电容器。
7.一种电子设备,其特征在于,设有权利要求1~4中任一项所述的堆叠电容器。
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