CN114041196A - 薄膜电容器以及薄膜电容器用的外装壳体 - Google Patents
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Abstract
薄膜电容器(1)具备:电容器元件(10),具备在树脂薄膜(13)的表面设置了金属层(15)的金属化薄膜(11);外装壳体(20),在内部容纳电容器元件(10);以及填充树脂(30),填充在电容器元件(10)与外装壳体(20)之间,外装壳体(20)由包含液晶聚合物和无机填充材料的树脂组成物构成,外装壳体(20)的外表面处的上述无机填充材料的露出量为5%以上且90%以下。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜电容器以及薄膜电容器用的外装壳体。
背景技术
金属化薄膜电容器具备电容器元件,该电容器元件将在树脂薄膜的表面设置了金属蒸镀膜的金属化薄膜卷绕或者层叠而成。若在高温高湿环境下使用这样的金属化薄膜电容器,则起因于水分的浸入,将进行金属蒸镀膜的羟基化反应。由此,存在如下的问题,即,金属蒸镀膜的导电性会丧失,静电电容下降。
因此,已知将电容器元件容纳于水蒸气隔绝性优异的金属壳体的内部的方法。不过,因为金属壳体的导电性高,所以需要在与电容器元件连接的引线端子与金属壳体之间实施绝缘对策。
还已知如下的方法,即,代替金属壳体而使用包含绝缘性高的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或者聚苯硫醚(PPS)等的树脂壳体。通过使用这些树脂壳体,从而变得不需要绝缘对策,但是与金属壳体相比较,水蒸气隔绝性显著下降。特别是,近年来为了确保在汽车等高可靠性市场中要求的85℃85%RH气氛下的耐湿可靠性,需要使树脂壳体等变厚,不符合部件小型化的趋势。
针对上述的问题,在专利文献1公开了一种金属化薄膜电容器,其包含:电容器元件;树脂壳体,在内部容纳上述电容器元件;以及填充树脂,填充在上述电容器元件和上述树脂壳体的间隙,在该金属化薄膜电容器中,在上述电容器元件与上述树脂壳体之间,并且在上述树脂壳体的内壁附近,配置了气体隔绝性塑料薄膜。在专利文献2公开了一种金属化薄膜电容器,其具备:壳体;电容器元件,容纳在上述壳体内;以及树脂,填充在上述壳体内,埋没电容器元件,在该金属化薄膜电容器中,在上述电容器元件与上述树脂上表面之间配置了金属箔层压片。
此外,作为容纳电容器元件的壳体的材料,在专利文献3记载了也可以代替PBT或者PPS而使用液晶性聚合物(LCP)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-173351号公报
专利文献2:日本特开2007-311625号公报
专利文献3:日本特开2005-222910号公报
发明内容
发明要解决的课题
在像专利文献1或者专利文献2那样使用塑料薄膜或者金属箔层压片来保护电容器元件的情况下,在壳体内填充树脂时的作业性变差、成本增加等问题令人担忧。
另一方面,在像专利文献3那样使用LCP作为容纳电容器元件的外装壳体的材料的情况下,与包含PBT或者PPS的树脂壳体相比,气体隔绝性优异,且与金属壳体不同,还不需要绝缘对策。
使用了LCP材料的外装壳体能够通过射出成型来制作。一般来说,已知使用了LCP材料的成型体包含:纤维状的树脂的取向性低且随机地取向的芯层;以及形成为夹着上述芯层的、树脂的取向性高的皮层,进而,在皮层的表面形成有树脂的取向性更高的表面皮层。
表面皮层有如下的特征,即,容易由于来自外部的冲击或者摩擦而剥落。因此,在使用LCP材料制作的外装壳体中,有可能由于树脂从外表面剥离而引起薄膜电容器的外观不良。特别是,在外装壳体的外表面利用激光或者墨水等实施了印字的情况下,有可能由于树脂从外表面剥离而使印字的视觉辨认性下降。
本发明是为了解决上述的问题而完成的,其目的在于,提供一种可抑制树脂从外装壳体的外表面剥离且外装壳体的外观优异的薄膜电容器。本发明的目的还在于,提供上述薄膜电容器用的外装壳体。
用于解决课题的技术方案
本发明的薄膜电容器具备:电容器元件,具备在树脂薄膜的表面设置了金属层的金属化薄膜;外装壳体,在内部容纳上述电容器元件;以及填充树脂,填充在上述电容器元件与上述外装壳体之间,其中,上述外装壳体由包含液晶聚合物和无机填充材料的树脂组成物构成,上述外装壳体的外表面处的上述无机填充材料的露出量为5%以上且90%以下。
本发明的薄膜电容器用的外装壳体用于在内部容纳电容器元件,上述电容器元件具备在树脂薄膜的表面设置了金属层的金属化薄膜,其中,上述外装壳体由包含液晶聚合物和无机填充材料的树脂组成物构成,外表面处的上述无机填充材料的露出量为5%以上且90%以下。
发明效果
根据本发明,能够提供一种可抑制树脂从外装壳体的外表面剥离且外装壳体的外观优异的薄膜电容器。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的一个实施方式涉及的薄膜电容器的立体图。
图2是图1所示的薄膜电容器的分解立体图。
图3A以及图3B是示意性地示出图1所示的薄膜电容器的剖视图。
图4A以及图4B是示意性地示出构成图1所示的薄膜电容器的外装壳体的一个例子的立体图。
图5A是示意性地示出构成本发明的薄膜电容器的电容器元件的一个例子的立体图,图5B是图5A所示的电容器元件的b-b线剖视图。
图6是示意性地示出构成图5A以及图5B所示的电容器元件的金属化薄膜的卷绕体的一个例子的立体图。
图7是示意性地示出构成图5A以及图5B所示的电容器元件的金属化薄膜的卷绕体的另一个例子的立体图。
具体实施方式
以下,对本发明的薄膜电容器进行说明。
然而,本发明并不限定于以下的结构,能够在不变更本发明的主旨的范围内适当地变更而进行应用。
将以下记载的本发明的各个优选的结构组合了两个以上的结构也还是本发明。
另外,以下说明的薄膜电容器用的外装壳体也是本发明之一。
本发明的薄膜电容器具备:电容器元件,具备在树脂薄膜的表面设置了金属层的金属化薄膜;外装壳体,在内部容纳上述电容器元件;以及填充树脂,填充在上述电容器元件与上述外装壳体之间。
在本发明的薄膜电容器中,其特征在于,上述外装壳体由包含液晶聚合物和无机填充材料的树脂组成物构成,上述外装壳体的外表面处的上述无机填充材料的露出量为5%以上且90%以下。
通过将外装壳体的外表面处的无机填充材料的露出量设为上述的范围,从而能够抑制树脂从外装壳体的外表面剥离。作为其理由,认为可能是因为,由于在外装壳体的外表面存在无机填充材料,从而表面皮层的取向性下降,变得不易形成皮层和表面皮层的界面。另一方面,若外装壳体的外表面处的无机填充材料的露出量变得过多,则外装壳体的外表面将变得不光滑,因此外观会受损。基于以上理由,将外装壳体的外表面处的无机填充材料的露出量设为5%以上且90%以下。
从抑制树脂从外装壳体的外表面剥离的观点出发,外装壳体的外表面处的无机填充材料的露出量优选为50%以上。
在本说明书中,关于外装壳体的外表面处的无机填充材料的露出量,使用扫描型电子显微镜(日本电子制造,JSM-300LV)以及能量分散型X射线分析装置(OXFORD制造,Aztec Advance X-MAX20×2)通过以下的方法来求出。
在50倍的观察视野中,在低真空模式、加速电压15kV的设定下进行元素映射。每一个像素的分析时间设为100微秒。根据得到的映射数据,计算在全部像素中检测到无机填充材料包含的Si、Ca、Mg等无机元素的像素数的比率,由此求出无机填充材料的露出量。在此,在每一秒的特性X射线的计数(cps)为1以上的情况下,视为检测到了元素。在本评价中,将外装壳体的外表面中的除了带有圆角的R部、由射出成型造成的浇口位置、以及开口部以外的平坦的部位作为测定部位。
像这样,求无机填充材料的露出量的情况下的“外装壳体的外表面”是指,能够通过上述方法进行测定的区域。即,不是意味着二维的面,而是意味着具有一定的深度的三维的区域。此外,即使实际上在外装壳体的外表面未露出无机填充材料,通过上述的方法检测的无机元素也将包含于外装壳体的外表面处的无机填充材料的露出量。
图1是示意性地示出本发明的一个实施方式涉及的薄膜电容器的立体图。图2是图1所示的薄膜电容器的分解立体图。图2示出了将电容器元件容纳于外装壳体之前的状态。图3A以及图3B是示意性地示出图1所示的薄膜电容器的剖视图。
图1所示的薄膜电容器1具备:电容器元件10(参照图2、图3A以及图3B);外装壳体20,在内部容纳电容器元件10;以及填充树脂30,填充在电容器元件10与外装壳体20之间。
如图2所示,在外装壳体20的内部形成有长方体状的空间。电容器元件10优选从外装壳体20的内表面分离,并且配置在外装壳体20的内部的中央。为了保持电容器元件10,在电容器元件10的外表面与外装壳体20的内表面之间填充环氧树脂等填充树脂30(参照图1、图3A以及图3B)。外装壳体20是在一端具有开口部的有底筒状,填充树脂30在外装壳体20的内部从外装壳体20的开口部一直填充至电容器元件10。通过使环氧树脂加热固化,从而能够将外装壳体20和电容器元件10粘接固定为一体。
在图2以及图3A中,电容器元件10具备金属化薄膜的卷绕体40和形成在卷绕体40的两侧方的第1外部电极41以及第2外部电极42。在第1外部电极41电连接有第1引线端子51,在第2外部电极42电连接有第2引线端子52。如图1以及图3A所示,第1引线端子51以及第2引线端子52从外装壳体20的内部朝向外部突出。
(外装壳体)
构成本发明的薄膜电容器的外装壳体例如是在一端具有开口部的有底筒状。
图4A以及图4B是示意性地示出构成图1所示的薄膜电容器的外装壳体的一个例子的立体图。
图4A以及图4B所示的外装壳体20是如下的有底四边形筒状,即,在一端具有大致长方形的开口部21,并具备底部22和四边形筒状的侧壁部,底部22与开口部21对置,并且将另一端封住,四边形筒状的侧壁部具备从底部22向开口部21侧突出的4面侧壁23、24、25以及26。另外,外装壳体20也可以是代替四边形筒状的侧壁部而具备圆筒状的侧壁部的有底圆筒状等筒状。
在图4A以及图4B中,外装壳体20的侧壁部具备:第1侧壁23;第2侧壁24,具有与第1侧壁23大致相同的面积,并且与第1侧壁23分离地配置,使得与第1侧壁23的内表面对置;第3侧壁25,将第1侧壁23的一个侧边和第2侧壁24的一个侧边连接,并且具有比第1侧壁23的面积小的面积;以及第4侧壁26,将第1侧壁23的另一个侧边和第2侧壁24的另一个侧边连接,具有与第3侧壁25大致相同的面积,并且与第3侧壁25分离地配置,使得与第3侧壁25的内表面对置。
优选如图4A以及图4B所示,在外装壳体20的侧部,在开口部21侧的四个边设置有凹部27。凹部27从开口部21侧朝向底部22侧,并沿着开口部21侧的四个边延伸。通过在外装壳体的开口面设置凹部,从而在将薄膜电容器安装于基板时,能够防止薄膜电容器以及基板密闭而使内压上升。另外,也可以不在外装壳体设置凹部。
优选如图4A以及图4B所示,在外装壳体20的侧壁部设置有沿着将各侧壁连接的边延伸的锥形部28。在图4A以及图4B中,在第1侧壁23以及第2侧壁24的底部22侧的角部设置有锥形部28。此外,在将第3侧壁25的底部22侧的侧边和底部22连接的边也设置有锥形部,在将第4侧壁26的底部22侧的侧边和底部22连接的边也设置有锥形部。另外,也可以不在外装壳体的侧壁部设置锥形部。
在本发明的薄膜电容器中,优选抑制由来自安装基板、汇流条端子的辐射热造成的内部的电容器元件的温度上升。因此,外装壳体优选即使是100℃的高温也不透明(例如为黑色)。另外,在此所说的不透明,是指400nm以上且700nm以下的波长的可见光的透射率为5%以下。
在本发明的薄膜电容器中,外装壳体由包含液晶聚合物(LCP)和无机填充材料的树脂组成物构成。
作为包含于树脂组成物的LCP,例如,能够使用在骨架中具有对羟基苯甲酸和6-羟基-2-萘甲酸基的LCP。此外,除了对羟基苯甲酸和6-羟基-2-萘甲酸基以外,还能够使用利用苯酚、邻苯二甲酸、对苯二甲酸乙二醇酯等各种成分形成了缩聚物的LCP。
此外,在对LCP进行分类的情况下,虽然也有I型、II型、III型这样的分类方法,但是作为材料,意味着与由上述构成要素形成的LCP相同的材料。
作为包含于树脂组成物的无机填充材料,能够使用强度比LCP高的材料。无机填充材料优选为熔点比LCP高的材料,更优选熔点为680℃以上的材料。
无机填充材料的形态没有特别限定,例如,可列举纤维状或者板状等具有长边方向的形态。这些无机填充材料也可以组合2种以上使用。
在本发明的薄膜电容器中,树脂组成物优选包含纤维状的无机材料以及板状的无机材料这两者作为无机填充材料。在该情况下,能够使外装壳体的外表面处的无机填充材料的露出量变多。
在本说明书中,所谓“纤维状”,意味着如下的状态,即,填充材料的长边方向长度和垂直于长边方向的剖面处的剖面直径的关系为:
长边方向长度÷剖面直径≥5(即,纵横比为5:1以上)。
在此,剖面直径设为在剖面的外周上最长的两点间距离。在剖面直径在长边方向上不同的情况下,在剖面直径最大的部位进行测定。
此外,所谓“板状”,意味着如下的状态,即,投影面积最大的面的剖面直径和相对于该剖面垂直的方向上的最大高度的关系为:
剖面直径÷高度≥3。
在本发明的薄膜电容器中,树脂组成物也可以包含满足上述的“纤维状”以及“板状”的双方的条件的无机填充材料。在该情况下,作为无机填充材料,仅包含1种无机材料。但是,在该情况下,也称为“树脂组成物包含纤维状的无机材料以及板状的无机材料这两者作为无机填充材料”。
关于无机填充材料,优选地,至少其一部分在外装壳体的侧部的各侧壁具有取向从壳体底侧朝向开口部的部分以及取向朝向相邻的侧壁的部分,且在外装壳体的内部分散。
无机填充材料优选具有如下的尺寸,即,直径至少为5μm以上,长度至少为50μm以上。特别是,无机填充材料优选不凝聚而分散于外装壳体整体。
作为无机填充材料,例如,能够使用玻璃纤维、云母、滑石、各种氧化物或者氢氧化物等材料。
在本发明的薄膜电容器中,从减小外装壳体的变形量的观点出发,树脂组成物中的无机填充材料的含量优选为5重量%以上,更优选为15重量%以上。此外,从确保外装壳体的成型性的观点出发,树脂组成物中的无机填充材料的含量优选为60重量%以下。
树脂组成物中的无机填充材料的含量能够通过如下方式计算,即,使用20mm×20mm×0.5mm厚的试验片,通过灰分测定或者热重量分析,将残留成分视为无机成分而测定重量,并根据初始重量和残留成分重量来计算。
具体地,通过如下方法来测定,即,基于JIS K 7250A法(直接灰化法),将有机材料燃烧,将其燃烧残渣在高温下加热至成为恒量为止。
在本发明的薄膜电容器中,树脂组成物中的LCP的含量优选为40重量%以上且95重量%以下,更优选为40重量%以上且85重量%以下。
在本发明的薄膜电容器中,外装壳体例如能够通过射出成型来制造。像这样,外装壳体也可以是具有浇口痕的射出成型品。浇口痕可以设置在外装壳体的外表面,也可以设置在外装壳体的内表面。此外,浇口痕可以是1个,也可以是多个。另外,所谓浇口痕,是在对外装壳体进行射出成型时的模具中设置有成为树脂向腔体的注入路径的注入口(浇口)的部分在成型体中的痕迹。
在本发明的薄膜电容器中,也可以在外装壳体的外表面进行利用激光以及墨水中的至少一者的印字。如上所述,在本发明的薄膜电容器中,树脂不易从外装壳体的外表面剥落,因此印字的视觉辨认性优异。
(填充树脂)
在本发明的薄膜电容器中,填充树脂填充在电容器元件与外装壳体之间。
作为填充树脂,能够适当地选择与所需的功能相应的树脂。例如,能够使用环氧树脂、硅酮树脂、氨基甲酸酯树脂等。关于环氧树脂的固化剂,可以使用胺固化剂、咪唑固化剂。此外,关于填充树脂,可以仅使用树脂,但是也可以以提高强度为目的而添加增强剂。关于增强剂,能够使用二氧化硅、氧化铝等。
通过将填充树脂填充到电容器元件与外装壳体之间,从而能够将电容器元件与外部空气隔绝。因此,优选适当地选择透湿性低的树脂并使外装壳体的开口部处的树脂变厚。
关于外装壳体的开口部处的树脂的厚度,优选在电容器整体的体积(体格)允许的范围内具有充分的厚度,具体地,优选为2mm以上,更优选为4mm以上。特别是,更优选地,在外装壳体的内部,电容器元件配置为位于比外装壳体的开口部靠底面侧,由此对于电容器元件使外装壳体的开口部侧的树脂的厚度比底面侧的树脂的厚度厚。
此外,关于填充树脂的高度和外装壳体的高度的关系,使外装壳体的开口部处的树脂尽量厚,并且可以到外装壳体的内部侧的位置为止,也可以为平满的程度,还可以通过表面张力而稍微溢出。
(电容器元件)
在本发明的薄膜电容器中,电容器元件例如是剖面为长圆状的柱状,在其中心轴方向上的两端设置例如通过金属喷镀(metallikon)形成的外部电极。
图5A是示意性地示出构成本发明的薄膜电容器的电容器元件的一个例子的立体图,图5B是图5A所示的电容器元件的b-b线剖视图。
图5A以及图5B所示的电容器元件10具备:金属化薄膜的卷绕体40,将第1金属化薄膜11和第2金属化薄膜12以层叠的状态进行卷绕而成;和第1外部电极41以及第2外部电极42,与卷绕体40的两端部连接。如图5B所示,第1金属化薄膜11具备第1树脂薄膜13以及设置在第1树脂薄膜13的表面的第1金属层(对置电极)15,第2金属化薄膜12具备第2树脂薄膜14以及设置在第2树脂薄膜14的表面的第2金属层(对置电极)16。
如图5B所示,第1金属层15以及第2金属层16隔着第1树脂薄膜13或者第2树脂薄膜14相互对置。进而,第1金属层15与第1外部电极41电连接,第2金属层16与第2外部电极42电连接。
第1树脂薄膜13以及第2树脂薄膜14可以分别具有不同的结构,但是优选具有相同的结构。
第1金属层15在第1树脂薄膜13的一个面形成为到达一个侧缘但是不到达另一个侧缘。另一方面,第2金属层16在第2树脂薄膜14的一个面形成为不到达一个侧缘但是到达另一个侧缘。第1金属层15以及第2金属层16例如由铝层等构成。
图6是示意性地示出构成图5A以及图5B所示的电容器元件的金属化薄膜的卷绕体的一个例子的立体图。
如图5B以及图6所示,第1树脂薄膜13和第2树脂薄膜14相互在宽度方向(在图5B中为左右方向)上错开而进行层叠,使得第1金属层15中的到达第1树脂薄膜13的侧缘的一侧的端部以及第2金属层16中的到达第2树脂薄膜14的侧缘的一侧的端部均从层叠的薄膜露出。如图6所示,通过将第1树脂薄膜13以及第2树脂薄膜14以层叠的状态进行卷绕,从而成为卷绕体40,设为保持第1金属层15以及第2金属层16在端部露出的状态堆叠的状态。
在图5B以及图6中,进行卷绕,使得第2树脂薄膜14处于第1树脂薄膜13的外侧,且关于第1树脂薄膜13以及第2树脂薄膜14各自,第1金属层15以及第2金属层16各自朝向内侧。
第1外部电极41以及第2外部电极42通过如下方式形成,即,在像上述那样得到的金属化薄膜的卷绕体40的各端面上,例如喷镀锌等。第1外部电极41与第1金属层15的露出端部接触,由此与第1金属层15电连接。另一方面,第2外部电极42与第2金属层16的露出端部接触,由此与第2金属层16电连接。
在本发明的薄膜电容器中,构成电容器元件的树脂薄膜优选具有125℃以上的耐热性。在该情况下,能够在125℃以上的高温环境下使用薄膜电容器。
在本发明的薄膜电容器中,构成电容器元件的树脂薄膜优选包含具有氨基甲酸酯键以及脲键中的至少一者的树脂作为主成分。作为这样的树脂,例如,可列举具有氨基甲酸酯键的氨基甲酸酯树脂、具有脲键的脲树脂等。此外,也可以是具有氨基甲酸酯键以及脲键这两者的树脂。具体地,可列举后述的固化性树脂、蒸镀聚合膜等。
另外,氨基甲酸酯键和/或脲键的存在能够使用傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)进行确认。
在本说明书中,所谓“树脂薄膜的主成分”,意味着重量百分率最大的成分,优选地,意味着重量百分率超过50重量%的成分。因此,树脂薄膜也可以作为主成分以外的成分而包含例如硅酮树脂等添加剂、后述的第1有机材料以及第2有机材料等起始材料的未固化部分。
在本发明的薄膜电容器中,构成电容器元件的树脂薄膜也可以包含固化性树脂作为主成分。固化性树脂可以是热固化性树脂,也可以是光固化性树脂。固化性树脂可以具有氨基甲酸酯键以及脲键中的至少一者,也可以不具有氨基甲酸酯键以及脲键。
在本说明书中,所谓热固化性树脂,意味着能够通过热进行固化的树脂,并不限定固化方法。因此,只要是能够通过热进行固化的树脂,则通过热以外的方法(例如,光、电子束等)进行了固化的树脂也包含于热固化性树脂。此外,根据材料,存在通过材料自身具有的反应性而开始反应的情况,对于未必一定从外部给予热或光等才进行固化的材料,也作为热固化性树脂。关于光固化性树脂,也是同样的,并不限定固化方法。
在本发明的薄膜电容器中,构成电容器元件的树脂薄膜也可以包含蒸镀聚合膜作为主成分。蒸镀聚合膜可以具有氨基甲酸酯键以及脲键中的至少一者,也可以不具有氨基甲酸酯键以及脲键。
另外,蒸镀聚合膜是指通过蒸镀聚合法而成膜的聚合膜,基本上包含于固化性树脂。
在本发明的薄膜电容器中,构成电容器元件的树脂薄膜优选包含第1有机材料和第2有机材料的固化物。例如,可列举第1有机材料具有的羟基(OH基)和第2有机材料具有的异氰酸酯基(NCO基)进行反应而得到的固化物等。
在通过上述的反应而得到固化物的情况下,也可以在薄膜中残留起始材料的未固化部分。例如,树脂薄膜也可以包含异氰酸酯基以及羟基中的至少一者。在该情况下,树脂薄膜可以包含异氰酸酯基以及羟基中的任一者,也可以包含异氰酸酯基以及羟基这两者。
另外,异氰酸酯基和/或羟基的存在能够使用傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)进行确认。
第1有机材料优选是在分子内具有多个羟基的多元醇。作为多元醇,例如,可列举聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚乙烯醇乙酰缩醛等。作为第1有机材料,也可以并用两种以上的有机材料。在第1有机材料中,优选属于聚醚多元醇的苯氧基树脂。
第2有机材料优选为在分子内具有多个官能团的异氰酸酯化合物、环氧树脂或者三聚氰胺树脂。作为第2有机材料,也可以并用两种以上的有机材料。
作为异氰酸酯化合物,例如,可列举二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)以及甲苯二异氰酸酯(TDI)等芳香族多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)等脂肪族多异氰酸酯等。也可以是这些多异氰酸酯的改性体,例如,也可以是具有碳二亚胺或者氨基甲酸酯等的改性体。其中,优选芳香族多异氰酸酯,更优选MDI。
作为环氧树脂,只要是具有环氧环的树脂就没有特别限定,例如,可列举双酚A型环氧树脂、联苯骨架环氧树脂、环戊二烯骨架环氧树脂、萘骨架环氧树脂等。
作为三聚氰胺树脂,只要是在构造的中心具有三嗪环且在其周边具有三个氨基的有机氮化合物就没有特别限定,例如,可列举烷基化三聚氰胺树脂等。除此之外,也可以是三聚氰胺的改性体。
在本发明的薄膜电容器中,构成电容器元件的树脂薄膜优选通过如下方式得到,即,将包含第1有机材料以及第2有机材料的树脂溶液成型为薄膜状,接下来,进行热处理使其固化。
在本发明的薄膜电容器中,构成电容器元件的树脂薄膜也可以包含热塑性树脂作为主成分。作为热塑性树脂,例如,可列举高结晶性聚丙烯、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚芳酯等。
在本发明的薄膜电容器中,构成电容器元件的树脂薄膜还能够包含用于附加其它功能的添加剂。例如,能够通过添加流平剂而赋予平滑性。添加剂更优选是具有与羟基和/或异氰酸酯基进行反应的官能团并形成固化物的交联构造的一部分的材料。作为这样的材料,例如,可列举具有从包括环氧基、硅烷醇基以及羧基的组中选择的至少一种官能团的树脂等。
在本发明的薄膜电容器中,构成电容器元件的树脂薄膜的厚度没有特别限定,但是优选为5μm以下,更优选小于3.5μm。此外,树脂薄膜的厚度优选为0.5μm以上。
另外,树脂薄膜的厚度能够使用光学式膜厚计进行测定。
在本发明的薄膜电容器中,构成电容器元件的金属层包含的金属的种类没有特别限定,但是金属层优选包含从包含铝(Al)、钛(Ti)、锌(Zn)、镁(Mg)、锡(Sn)以及镍(Ni)的组中选择的任一种。
在本发明的薄膜电容器中,构成电容器元件的金属层的厚度没有特别限定,但是从抑制金属层的破损的观点出发,金属层的厚度优选为5nm以上且40nm以下。
另外,金属层的厚度能够通过如下方式来确定,即,使用场发射型扫描电子显微镜(FE-SEM)等电子显微镜对将金属化薄膜在厚度方向上切断的剖面进行观察。
图7是示意性地示出构成图5A以及图5B所示的电容器元件的金属化薄膜的卷绕体的另一个例子的立体图。
在本发明的薄膜电容器中,在电容器元件由金属化薄膜的卷绕体构成的情况下,优选像图7所示的金属化薄膜的卷绕体40a那样,压制成剖面形状为椭圆或长圆那样的扁平形状,设为比剖面形状为正圆时紧凑的形状。
在该情况下,通过减少外装壳体内部的不可利用空间,从而能够将外装壳体小型化,因此能够将薄膜电容器整体小型化。
在本发明的薄膜电容器中,在电容器元件由金属化薄膜的卷绕体构成的情况下,电容器元件也可以具备圆柱状的卷绕轴。卷绕轴配置在卷绕状态的金属化薄膜的中心轴线上,成为卷绕金属化薄膜时的卷轴。
(引线端子)
在本发明的薄膜电容器中,引线端子从填充在外装壳体的内部的填充树脂朝向外部突出。
引线端子与电容器元件的外部电极电连接的部分设置于外部电极的小区域,因此若对引线端子施加负荷,则引线端子有可能会从外部电极分离。因此,在外装壳体的内部,填充树脂位于电容器元件的外部电极和引线端子的外部,将两者密接固定。由此,即使对引线端子的突出部施加负荷,也可通过填充树脂增强引线端子与外部电极的连接,能够抑制两者的分离。
外部电极与引线端子的连接位置可以是外部电极的中央部,也可以像日本专利第4733566号的图1记载的那样是接近开口部的电极端部。
(其它实施方式)
在图1中,示出了在单个外装壳体容纳了单个电容器元件的例子,但是例如也可以像日本特开2012-69840号公报记载的那样,在单个外装壳体容纳多个电容器元件。
此外,到此为止,使用将第1金属化薄膜和第2金属化薄膜以层叠的状态进行卷绕而成的卷绕型薄膜电容器进行了说明,但是也可以是将第1金属化薄膜和第2金属化薄膜层叠而成的层叠型薄膜电容器。即使是层叠型薄膜电容器等薄膜电容器,也可得到上述的本发明的作用以及效果。
实施例
以下,示出更具体地公开了本发明的薄膜电容器的实施例。另外,本发明并非仅限定于这些实施例。
[外装壳体的制作]
使用表1所示的包含无机填充材料的LCP材料A、B、C以及D,通过射出成型制作了薄膜电容器用的外装壳体。成型时的模具温度设为各LCP材料的制造商推荐模具温度的上限、中央或者下限的温度。
作为表1所示的纤维状的无机填充材料,使用了直径为10μm且长度为300μm的玻璃纤维,作为板状的无机填充材料,使用了剖面直径为15μm且高度为1μm的滑石。
[外装壳体的评价]
(无机填充材料的露出量)
对于试样编号1~12,通过上述的方法测定了外装壳体的外表面处的无机填充材料的露出量。对于各试样,测定了3个部位的露出量。
(壳体表面的剥离性)
在外装壳体的外表面粘着丙烯酸类粘着带(粘着力:5.5N/19mm),并确认了在将其剥掉时外装壳体的外表面的树脂是否呈纤维状剥离。将发生了树脂的剥离的试样评价为×(不可),将未发生树脂的剥离的试样评价为○(良)。进而,粘着热固化性聚酯粘着带(粘着力:12N/19mm),将在将其剥掉时未发生树脂的剥离的试样评价为◎(优)。
(壳体外观)
在外装壳体的外表面实施激光印字,将通过目视能够清晰地观察到激光印字的情况判定为○(良),将无法清晰地观察的情况判定为×(不可)。
[表1]
表1中,无机填充材料的露出量为0%的试样未检测到无机元素。
如表1所示,在包含纤维状的无机填充材料的试样中,若外装壳体的外表面处的无机填充材料的露出量为5%以上且90%以下的范围,则在外装壳体的外表面未发生树脂的剥离,外观也优异。
特别是,在包含纤维状的无机填充材料以及板状的无机填充材料这两者的条件下,对于外装壳体的外表面处的树脂的剥离,确认到了更高的效果。
此外,即使使用相同的LCP材料,根据成型时的模具温度,无机填充材料的露出量也会变化,具体地,观察到了如下的倾向,即,若模具温度低,则无机填充材料的露出量增加。因此,通过成型时的模具温度也能够控制无机填充材料的露出量。
附图标记说明
1:薄膜电容器;
10:电容器元件;
11:第1金属化薄膜;
12:第2金属化薄膜;
13:第1树脂薄膜;
14:第2树脂薄膜;
15:第1金属层;
16:第2金属层;
20:外装壳体;
21:开口部;
22:底部;
23:第1侧壁;
24:第2侧壁;
25:第3侧壁;
26:第4侧壁;
27:凹部;
28:锥形部;
30:填充树脂;
40、40a:金属化薄膜的卷绕体;
41:第1外部电极;
42:第2外部电极;
51:第1引线端子;
52:第2引线端子。
Claims (8)
1.一种薄膜电容器,具备:
电容器元件,具备在树脂薄膜的表面设置了金属层的金属化薄膜;
外装壳体,在内部容纳所述电容器元件;以及
填充树脂,填充在所述电容器元件与所述外装壳体之间,
其中,
所述外装壳体由包含液晶聚合物和无机填充材料的树脂组成物构成,
所述外装壳体的外表面处的所述无机填充材料的露出量为5%以上且90%以下。
2.根据权利要求1所述的薄膜电容器,其中,
所述树脂组成物包含纤维状的无机材料以及板状的无机材料这两者作为所述无机填充材料。
3.根据权利要求1或2所述的薄膜电容器,其中,
在所述外装壳体的所述外表面进行了利用激光以及墨水中的至少一者的印字。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的薄膜电容器,其中,
所述外装壳体是具有浇口痕的射出成型品。
5.一种薄膜电容器用的外装壳体,用于在内部容纳电容器元件,所述电容器元件具备在树脂薄膜的表面设置了金属层的金属化薄膜,
其中,
所述外装壳体由包含液晶聚合物和无机填充材料的树脂组成物构成,外表面处的所述无机填充材料的露出量为5%以上且90%以下。
6.根据权利要求5所述的外装壳体,其中,
所述树脂组成物包含纤维状的无机材料以及板状的无机材料这两者作为所述无机填充材料。
7.根据权利要求5或6所述的外装壳体,其中,
在所述外表面进行了利用激光以及墨水中的至少一者的印字。
8.根据权利要求5~7中的任一项所述的外装壳体,其中,
所述外装壳体是具有浇口痕的射出成型品。
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