CN108140483A - 金属化膜的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种金属化膜的制造方法，所述金属化膜具备电介质膜，并且在该电介质膜的表面具备包含蒸镀金属的电阻值不同的多个金属蒸镀电极和不存在所述蒸镀金属的绝缘边缘，金属化膜的制造方法包括：在真空中，在使所述电介质膜的表面的形成所述电阻值不同的多个金属蒸镀电极的部分附着油之后，使附着了所述油的电介质膜的表面与金属蒸气接触的过程，在所述电介质膜的表面的形成所述电阻值不同的多个金属蒸镀电极中电阻值相对低的所述金属蒸镀电极的部分所附着的所述油的电介质膜表面的每单位面积的量，比形成电阻值相对高的所述金属蒸镀电极的部分所附着的油的量少，或者不附着油。

Description

金属化膜的制造方法
技术领域
本发明涉及使用于金属化膜电容器的金属化膜。
背景技术
金属化膜电容器一般大致分为将金属箔用于电极的金属化膜电容器和将设置在电介质膜上的蒸镀金属用于电极的金属化膜电容器。其中，将蒸镀金属作为电极(以下，金属蒸镀电极)的金属化膜电容器，由于与使用金属箔的金属化膜电容器相比，电极所占的体积小，可谋求小型轻量化，并且由于金属蒸镀电极特有的自恢复性能(在绝缘缺陷部产生了短路的情况下，由于短路的能量，缺陷部周边的金属蒸镀电极蒸发、飞散而绝缘化，使电容器的功能恢复的性能)，所以对绝缘破坏的可靠性高，因此一直以来被广泛使用。
在此，使用图7对用于金属化膜电容器的金属化膜进行说明。图7是示出金属化膜的剖面的剖视图，构成为在包含对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯等塑料膜的电介质膜71的表面具备包含铝等蒸镀金属的金属蒸镀电极76的结构。
除设置在电介质膜71的宽度方向(在图7中为左右方向)上的一个端部附近的不存在蒸镀金属的绝缘边缘(margin)74的部分以外形成金属蒸镀电极76，具备：形成在电介质膜71的宽度方向上的另一个端部的低电阻部73；形成在一个端部的连接部75；以及形成在除该连接部75和低电阻部73以外的部分的高电阻部72。低电阻部73的蒸镀金属的膜厚与连接部75的蒸镀金属的膜厚大致相同，它们的膜厚比高电阻部72的蒸镀金属的膜厚厚，低电阻部73的蒸镀金属的电阻值和连接部75的蒸镀金属的电阻值比高电阻部72的蒸镀金属的电阻值低。
而且，在使用这样的金属化膜70形成的电容器元件中，在形成于电介质膜71的表面的金属蒸镀电极76之中，与金属喷镀电极连接的、形成在电介质膜71的另一个端部的低电阻部73的膜厚厚，因此金属蒸镀电极76与金属喷镀电极的电连接强度、机械连接强度提高，另一方面，因为高电阻部72的膜厚比低电阻部73的膜厚薄，所以可抑制由于蒸镀金属造成的电介质膜71的耐电压性的下降。进而，与低电阻部73同样地，形成在电介质膜71的一个端部的连接部75的膜厚比高电阻部72的膜厚厚，因此在该部分，与金属喷镀电极的机械连接强度也提高，通过这些作用，能够使金属化膜电容器的可靠性提高。
接下来，使用图8、图9对上述的金属化膜70的以往的制造方法进行说明。
图8是示出用于制造金属化膜70的以往的真空蒸镀装置的内部的主要结构的图。
如图8所示，真空蒸镀装置在保持了真空状态的真空槽内具备：装配了表面形成金属蒸镀电极之前的卷状的电介质膜71的抽出部131；对电介质膜71进行冷却的冷却辊132；配置在冷却辊132的附近的、使成为金属蒸镀电极的金属熔融并蒸发的蒸发源135；控制蒸镀金属向电介质膜71的附着量的掩模134；以及将在电介质膜71的表面形成了金属蒸镀电极76的金属化膜70卷绕成卷状的卷绕部133。
电介质膜71从抽出部131被抽出，沿箭头方向行进，被向与电介质膜71的行进方向相同的方向旋转的冷却辊132支承并且被冷却。在该状态下，从蒸发源135蒸发并通过了掩模134的掩模开口部140b、141的金属蒸气144与电介质膜71的表面接触并附着沉积，从而形成金属蒸镀电极76。在电介质膜71的表面形成了金属蒸镀电极76的金属化膜70被卷绕部133卷绕。
接下来，对形成在电介质膜71的表面的低电阻部73、连接部75、高电阻部72、绝缘边缘74的形成方法进行说明。
图9是从上面对配置在蒸发源135与电介质膜71之间的掩模134进行观察的图，图9中的左右方向对应于在被冷却辊132支承的同时行进的电介质膜71的行进方向(电介质膜71的长边方向)。
如图9所示，在掩模134设置有掩模开口部140b、141和掩模遮挡部140a，掩模开口部140b、141使从蒸发源135蒸发的金属蒸气144朝向电介质膜71的表面通过，掩模遮挡部140a不使金属蒸气144通过。
通过了掩模开口部140b、141的金属蒸气144附着并沉积在电介质膜71的表面，形成金属蒸镀电极76。掩模开口部141的电介质膜71的行进方向上的开口尺寸比掩模开口部140b的开口尺寸长，在与开口尺寸长的掩模开口部141对置的电介质膜71的表面形成连接部75和低电阻部73，在与开口尺寸短的掩模开口部140b对置的电介质膜71的表面形成高电阻部72，连接部75和低电阻部73的膜厚比高电阻部72的膜厚厚。
掩模遮挡部140a不使来自蒸发源135的金属蒸气144朝向电介质膜71的表面通过，因此在与该掩模遮挡部140a对置的电介质膜71的表面形成不存在蒸镀金属的绝缘边缘74。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-44057号公报
发明内容
发明要解决的课题
虽然能够用如上所述的制造方法来制作金属化膜70，但是关于用这种制造方法得到的金属化膜70，在品质方面存在必须改善的课题。
该课题起因于为了在电介质膜71的表面形成低电阻部73、连接部75、高电阻部72、绝缘边缘74而配置在蒸发源135与电介质膜71之间的掩模134而产生。即，在如上所述的制造方法中，在经由该掩模134从蒸发源135对长条的电介质膜71连续地附着金属蒸气144的期间，在掩模134的蒸发源135侧的壁面、掩模开口部140b、141的边缘会沉积大量的金属，从而产生如下所述的课题。
首先，若在掩模134的蒸发源135侧的壁面沉积大量的金属，则沉积的金属会从壁面自然地剥落，附着于壁面的金属剥落而容易掉落到蒸发源135的熔融金属143中。其结果是，熔融金属143飞散而附着于电介质膜71的表面，或者熔融金属143的温度下降而使金属蒸气144的蒸发量暂时减少，包含形成的低电阻部73、高电阻部72的金属蒸镀电极76的膜厚有可能会变动。
或者，若在掩模开口部140b、141的边缘沉积大量的金属，则掩模开口部变窄，低电阻部73、高电阻部72以及绝缘边缘74的尺寸会变化，或者蒸发金属的通过量减少，从而包含低电阻部73、高电阻部72的金属蒸镀电极76的膜厚有可能会变动。
而且，这些金属蒸镀电极76的膜厚的变动、绝缘边缘74等的尺寸的变动会对金属化膜电容器的特性造成不良影响。
此外，作为具备电阻值不同的多个金属蒸镀电极的金属化膜的制造方法，除了上述的制造方法以外，例如，还提出了如下的方法，即，配置多个蒸发源，该多个蒸发源是蒸发用于形成高电阻部的金属的蒸发源和蒸发用于形成低电阻部的金属的蒸发源，对从各个蒸发源蒸发的金属的量进行控制，从而形成金属蒸镀电极，但是该方法难以平衡良好地对从多个蒸发源蒸发的金属的蒸气的量进行控制，难以提供品质稳定的金属化膜。
本发明是针对如上所述的课题而完成的，提供一种绝缘边缘的尺寸、金属蒸镀电极的膜厚稳定的高品质的金属化膜。
用于解决课题的手段
本发明的金属化膜的制造方法是具备电介质膜并在该电介质膜的表面具备包含蒸镀金属的电阻值不同的多个金属蒸镀电极和不存在蒸镀金属的绝缘边缘的金属化膜的制造方法，该方法包括：在真空中，在使电介质膜的表面的、形成绝缘边缘的部分和形成电阻值不同的多个金属蒸镀电极的部分附着了油之后，使附着了该油的电介质膜的表面与金属蒸气接触的过程，电介质膜的表面的形成电阻值不同的多个金属蒸镀电极中电阻值相对低的金属蒸镀电极的部分所附着的油的电介质膜表面的每单位面积的量，比形成电阻值相对高的金属蒸镀电极的部分所附着的油的量少，或者不附着油。
发明效果
通过像这样构成的制造方法，能够提供一种可得到可靠性高的金属化膜电容器的金属化膜。
附图说明
图1的(a)是示出通过本发明的实施方式记载的制造方法制作的金属化膜的构造的剖视图，图1的(b)是示出使用了该金属化膜的电容器元件的构造的剖视图。
图2是示出本发明的实施方式中的用于制造金属化膜的真空蒸镀装置的结构的图。
图3是示出本发明的实施方式中的油喷嘴的概要的立体图。
图4是示出本发明的实施方式中的油喷嘴的上表面(图3的(a)的A的部分)的顶视图。
图5的(a)～(d)是示出本发明的实施方式中的金属化膜的制造过程的图。
图6的(a)是示出通过本发明的制造方法制作的另一个金属化膜的构造的剖视图，图6的(b)是示出使用了该金属化膜的电容器元件的构造的剖视图。
图7是示出用于说明现有技术的金属化膜的构造的剖视图。
图8是示出用于制造金属化膜的、以往的真空蒸镀装置的结构的图。
图9是示出配置在以往的真空蒸镀装置的掩模的上表面的顶视图。
具体实施方式
以下，使用图对本发明的实施方式进行说明，但是本发明并不限定于实施方式。
(实施方式)
图1(a)是示出通过本实施方式记载的制造方法制作的金属化膜的构造的剖视图，图1(b)是示出使用了该金属化膜的电容器元件的构造的剖视图。图2是示出本实施方式中的、用于制造金属化膜的真空蒸镀装置的结构的图。
在本实施方式中，对如图1(a)所示的、在电介质膜11的单个表面具备金属蒸镀电极16和绝缘边缘14的金属化膜10的制造方法进行说明，金属蒸镀电极16具有高电阻部12、低电阻部13、连接部15。
如图2所示，真空蒸镀装置在保持了真空状态的真空槽内具备：装配表面形成金属蒸镀电极之前的、卷绕成卷状的电介质膜11，并连续地抽出电介质膜11的抽出部101；在支承电介质膜11的同时进行冷却的冷却辊102；配置在抽出部101与冷却辊102之间，使电介质膜11的表面附着油20的油喷嘴104；配置在冷却辊102的附近，使成为金属蒸镀电极的金属熔融并蒸发，对附着了油20的电介质膜11的表面供给金属蒸气的蒸发源105；以及将在电介质膜11的表面形成了金属蒸镀电极16的金属化膜10卷绕成卷状的卷绕部103。
而且，形成在膜的表面的金属蒸镀电极16的电阻值根据附着于电介质膜11的表面的油20的量来进行控制。
使用图对形成在电介质膜11的表面的金属蒸镀电极16的电阻值的控制方法进行说明。
图5(a)～(d)是本实施方式中的金属化膜10的制造过程的图，示出从(a)向(d)依次推进。
图5(a)示出使电介质膜11的表面附着了油20的状态，在附着于电介质膜11的表面的油20中，附着在形成金属蒸镀电极16的高电阻部12的部分的油20b的、电介质膜11表面的每单位面积的量，比附着在形成绝缘边缘14的部分的油20a的量少。即，如图5(a)中所示，若用油20的膜厚示意性地示出电介质膜11的表面的每单位面积的油20的附着量，则形成金属蒸镀电极16的高电阻部的部分所附着的油20b的膜厚比形成绝缘边缘14的部分所附着的油20a的膜厚薄。此外，在形成低电阻部13和连接部15的部分的电介质膜11的表面22未附着油20。另外，关于附着于电介质膜11的表面的油20的量的控制方法将后述。
图5(b)示出来自蒸发源105的金属蒸气114与附着了油20a、20b之后的电介质膜11的表面接触的状态，在电介质膜11的表面的、附着于形成绝缘边缘14的部分的油20a和附着于形成高电阻部12的部分的油20b的表面未形成金属蒸镀电极，由于来自蒸发源的熔融金属113的辐射热、金属蒸气具有的潜热，油20的一部分蒸发而使附着量减少。另一方面，在电介质膜11的、未附着油20的形成低电阻部13和高电阻部12的部分的表面22附着金属，开始形成低电阻部13和连接部15。
图5(c)示出从图5(b)所示的状态起进行蒸镀的状态，虽然电介质膜11的表面的形成绝缘边缘14的部分所附着的油20a的附着量减少，但是仍存在，因此在该部分未形成金属蒸镀电极16。电介质膜11的表面的形成高电阻部12的部分所附着的油20b基本消失，在该部分附着金属，开始形成高电阻部12。低电阻部13和连接部15的蒸镀金属的膜厚进一步增加。
图5(d)是完成了金属蒸镀电极16和绝缘边缘14的形成的状态，在电介质膜11的表面形成有所希望的膜厚的高电阻部12、低电阻部13、连接部15。低电阻部13与连接部15的膜厚大致相同，高电阻部12的膜厚比低电阻部13、连接部15的膜厚薄，因为膜厚相对薄的部分的金属蒸镀电极16的电阻值比膜厚厚的部分的金属蒸镀电极16的电阻值高，所以高电阻部12的电阻值比低电阻部13、连接部15的电阻值高。而且，在电介质膜11的表面的曾附着有油20a的部分形成不存在作为电极而发挥功能的程度的蒸镀金属的绝缘边缘14。
接下来，使用图对控制附着于电介质膜11的表面的油20的量的方法进行详细说明。
附着于电介质膜11的表面的油20的量能够通过使用油喷嘴来进行控制。
图3是示出本实施方式中的油喷嘴104的概要的立体图，图4是示出本实施方式中的油喷嘴104的上表面的顶视图。
油喷嘴104具有将容纳在其内部的油20加热为大约100～150℃从而使其气化的功能，在同一面具备将气化了的油20的蒸气释放到油喷嘴104的外部的喷嘴开口部120和遮挡向外部的释放的喷嘴遮挡部121。
如图3所示，油喷嘴104相对于电介质膜11配置在最近距离，使得具备喷嘴开口部120和喷嘴遮挡部121的面与行进的电介质膜11的一个面(图3中的下表面)对置。
从喷嘴开口部120喷出的油20的蒸气接触到与油喷嘴104的喷嘴开口部120部分对置的电介质膜11的表面，然后被冷却并凝结，从而在电介质膜11的表面附着油20。另一方面，从油喷嘴104的喷嘴遮挡部121不喷出油20，因此油不会附着在与喷嘴遮挡部121部分对置的电介质膜11的表面。
附着于电介质膜11的表面的油20的量通过对油喷嘴104具备的喷嘴开口部120的、该喷嘴开口部120对置的电介质膜11的行进方向(长边方向)上的尺寸进行增减来进行控制。
详细说明为，如图4所示，油喷嘴104具备的喷嘴开口部120具有：该喷嘴开口部120对置的电介质膜11的行进方向(图4中的左右方向)上的尺寸长的喷嘴开口部(以后，称为尺寸长的喷嘴开口部)120a和电介质膜11的行进方向上的尺寸短的喷嘴开口部(以后，称为尺寸短的喷嘴开口部)120b，在电介质膜11的表面的特定的点处，与尺寸长的喷嘴开口部120a对置的点和与尺寸短的喷嘴开口部120b对置的点相比，与从尺寸长的喷嘴开口部120a喷出的油20的蒸气接触更长时间。其结果是，在电介质膜11的表面的、与油喷嘴104的尺寸长的喷嘴开口部102a对置的部分，和与尺寸短的喷嘴开口部120b对置的部分相比，能够增多附着在电介质膜11的表面的油20的电介质膜11表面的每单位面积的量。
另外，图4中的附图标记B1以及附图标记B2的区域分别相当于用于一个金属化膜电容器的一个金属化膜10的宽度，在实际的金属化膜10的制造中，如图4所示，使用宽宽度的电介质膜11，在该宽宽度的电介质膜11的宽度方向上，形成金属蒸镀电极16和绝缘边缘14，使得可截取多个金属化膜10，然后进行切割，使得在电介质膜11的宽度方向上进行分割，由此，可得到一个金属化膜电容器的量的金属化膜10。
另外，关于油20，可以使用氟系油、石蜡系油等，与石蜡系油等相比较，耐热性高的氟系油不易由于蒸镀时的热而分解，残留在电介质膜11上的分解物少，因此，在本发明中，在确保金属化膜10的品质方面特别有利。
此外，关于附着于电介质膜11的表面的油20的量，只要根据使用的油20的种类、用于金属蒸镀电极16的金属以及金属蒸镀电极16的膜厚、蒸镀机的结构以及蒸镀时的条件等而适宜地决定即可。
像这样，控制附着于电介质膜11的表面的油20的量，使形成电阻值相对低的金属蒸镀电极16的部分所附着的油20的电介质膜11表面的每单位面积的量比形成电阻值相对高的金属蒸镀电极16的部分所附着的油20的量少，或者使得不附着油20，由此，能够通过一次的蒸镀机会在不增加蒸发源的数量的情况下得到形成了电阻值不同的多个金属蒸镀电极16的金属化膜10。
如上所述，本发明无需像以往那样在蒸发源105与被冷却辊102支承的电介质膜11之间配置对从蒸发源105到达电介质膜11的表面的金属蒸气114的量进行控制的掩模，因此还能够消除掩模开口部处的由于金属的沉积而造成的弊端，能够得到形成在电介质膜11的表面的金属蒸镀电极16的膜厚精度、绝缘边缘等的尺寸精度高的高品质的金属化膜10。而且，如图1(b)所示，如果在将通过本发明的制造方法制作的金属化膜10进行卷绕或者层叠的卷绕体或者层叠体形成金属喷镀电极17而做成为电容器元件2，则可得到可靠性高的金属化膜电容器。
在此，若研究本发明，则以往在金属化膜的制造中，为了形成不存在蒸镀金属的绝缘边缘，利用了如下的油边缘法，即，预先使电介质膜的表面的形成绝缘边缘的部分附着油，之后蒸镀金属而形成不存在蒸镀金属的绝缘边缘和金属蒸镀电极，但是，若使用油来形成绝缘边缘，则由于蒸镀时的油的行为、残留在蒸镀后的金属化膜的油，会引起金属蒸镀电极的膜质的恶化、金属蒸镀电极对电介质膜的附着力的下降，因此，曾认为预先使电介质膜的形成金属蒸镀电极的部分附着油会使金属化膜的品质更加下降。
可是，实施了本发明的结果，在电介质膜的表面的曾附着了油的部分所形成的金属蒸镀电极(实施方式中的高电阻部)中，未发现膜质的恶化、金属蒸镀电极对电介质膜的附着力的下降等金属化膜的品质的下降。
认为这是因为，通过使附着于电介质膜的油的量适当且高精度地进行控制，从而在附着于电介质膜的油由于来自蒸发源的辐射热、金属蒸气具有的潜热而蒸发并被除去之后形成金属蒸镀电极。
另外，可以通过胶带边缘法进行绝缘边缘14那样的在电介质膜11的长边方向上连续的带状的不存在蒸镀金属的部分的形成，并通过如上所述的使电介质膜11的表面附着油的方法来进行电阻值不同的多个金属蒸镀电极16的形成。即使在该情况下，也能够通过一次蒸镀机会得到形成了电阻值不同的多个金属蒸镀电极16的金属化膜10。
另外，虽然在上述实施方式中，对仅在电介质膜11的单面形成了金属蒸镀电极16的金属化膜10的制造方法进行了说明，但是也可以使用本发明的金属化膜的制造方法制作如图6(a)所示的在电介质膜41的两面具备高电阻部42、低电阻部43、连接部45等金属蒸镀电极46和绝缘边缘44的金属化膜40。如果使用该金属化膜40做成为如图6(b)所示的形成了金属喷镀电极47的电容器元件32，则可得到可靠性高的金属化膜电容器。
产业上的可利用性
本发明对使用于各种电子设备、电气设备、工业设备、汽车的电装等的金属化膜电容器是有用的。
附图标记说明
2、32：电容器元件；
10、40：金属化膜；
11、41：电介质膜；
12、42：高电阻部；
13、43：低电阻部；
14、44：绝缘边缘；
15、45：连接部；
16、46：金属蒸镀电极；
17、47：金属喷镀电极；
20、20a、20b：油；
102：冷却辊；
104：油喷嘴；
105：蒸发源；
113：熔融金属；
114：金属蒸气；
120、120a、120b：喷嘴开口部；
121：喷嘴遮挡部。

Claims (3)

1.一种金属化膜的制造方法，所述金属化膜具备电介质膜，并且在该电介质膜的表面具备包含蒸镀金属的电阻值不同的多个金属蒸镀电极和不存在所述蒸镀金属的绝缘边缘，
所述金属化膜的制造方法包括：在真空中，在使所述电介质膜的表面的形成所述电阻值不同的多个金属蒸镀电极的部分附着油之后，使附着了所述油的电介质膜的表面与金属蒸气接触的过程，
在所述电介质膜的表面的形成所述电阻值不同的多个金属蒸镀电极中电阻值相对低的所述金属蒸镀电极的部分所附着的所述油的电介质膜表面的每单位面积的量，比在形成电阻值相对高的所述金属蒸镀电极的部分所附着的油的量少，或者不附着油。
2.根据权利要求1所述的金属化膜的制造方法，除了所述电介质膜的形成所述电阻值不同的多个金属蒸镀电极的部分以外，使所述电介质膜的形成所述绝缘边缘的部分也附着所述油，在形成所述绝缘边缘的部分所附着的所述油的每单位面积的量，比在所述电介质膜的表面的形成所述电阻值不同的多个金属蒸镀电极中电阻值相对高的所述金属蒸镀电极的部分所附着的油的量多。
3.根据权利要求1所述的金属化膜的制造方法，所述油为氟系油。
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Denomination of invention: Manufacturing method of metallized film

Granted publication date: 20200804

License type: Common License

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