JP2005109109A - 積層形コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】複数の積層形コンデンサ素子１を容易な手段を用いて電気的、及び機械的に接合することにより、容量、及び製品形状を自由に設定できる積層形コンデンサを提供する。
【解決手段】両端面に外部接続用電極２を有する積層形コンデンサ素子１の複数個を、各積層形コンデンサ素子１の外部接続用電極２を設けた端面が同一方向を向くように隣接して並べ、各外部接続用電極２の上からメタリコン金属を溶射し、各積層形コンデンサ素子１同士を接合する。これによって、各積層形コンデンサ素子１は外部接続用電極２同士を配線することなく、容易な手段で電気的に並列接続されると共に、機械的にも一体化される。従って、接合する積層形コンデンサ素子１の個数を増やし、その配置を工夫することによって大容量かつ、自由な形状の積層形コンデンサを容易に製造することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、積層形コンデンサに関するもので、詳しくは、容量設定の自由度を向上した積層形コンデンサに関するものである。

従来からの積層形コンデンサの製造方法は、一対の片面金属化フィルム２３を、端部にずらしを設けて、図８に示すように、ドラム２０の周囲にリング状に巻回し、両端面２２、２２にメタリコン金属を溶射した後、図９に示すように、リング状の母体コンデンサ２１を必要な容量に応じて所定寸法に切断して製造していた。切断されたコンデンサ素子は、フィルムにずらしを設けたことにより、フィルム片面に形成された金属層が、フィルムを挟んで１層ずつ互い違いに一方の端面のメタリコン電極２２と接合され、積層形コンデンサ素子２７を形成する。製造される積層形コンデンサ素子２７の容量は、図９に示すように、母体コンデンサの切断寸法２４、フィルム幅２５、及びフィルムの巻回層数２６によって決定される（例えば、特許文献１参照）。
特開昭５７−８５２１５号公報

ところで、上記従来の積層形コンデンサにおいては、大容量の積層形コンデンサを得るためには、切断寸法２４、フィルム幅２５を大きくし、フィルムの巻回層数２６を増やす必要があった。しかし、この従来の方法は、ドラム２０の径や長さなど製造設備による制約を受るため、製造可能な積層形コンデンサ素子２７の最大寸法、及び容量が制約されてしまう問題があった。従って、大容量のコンデンサを製造するためには、複数の積層形コンデンサ素子２７のそれぞれにリード端子を取り付けて、並列接続となるように配線するなど多大な労力を必要とした。また、コンデンサの形状も配線の都合などにより自由に決められないという問題もあった。

この発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、複数の積層形コンデンサ素子を容易な手段を用いて電気的、及び機械的に接合することにより、容量、及び製品形状の設定自由度を向上することができる積層形コンデンサを提供することにある。

そこで、請求項１の積層形コンデンサは、両端面に外部接続用電極２を有する積層形コンデンサ素子１の複数個を、各積層形コンデンサ素子１の外部接続用電極２を設けた端面が同一方向を向くように隣接して並べ、各外部接続用電極２の上からメタリコン金属を溶射し、各積層形コンデンサ素子１同士を接続したことを特徴としている。

また、請求項２の積層形コンデンサでは、上記隣接する各積層形コンデンサ素子１の、対向する側面同士を接着したことを特徴としている。

また、請求項３の積層形コンデンサでは、上記隣接する各積層形コンデンサ素子１の対向する側面が、積層形コンデンサ素子１を製造した際の切断面４である場合において、切断面４に絶縁物質を塗布し、側面同士を接着したことを特徴としている。

上記請求項１の積層形コンデンサによれば、外部接続用電極を設けた端面が同じ方向を向くように隣接して並べた複数の積層形コンデンサ素子同士を、各外部接続用電極の上からメタリコン金属を溶射して接合したことにより、各外部接続用電極同士の電気的な接続を得ると共に、各積層形コンデンサ素子同士を機械的にも接合することができる。また、上記手段によって得られた外部接続用電極同士の電気的な接続により、各積層形コンデンサ素子は並列接続されたことになる。各積層形コンデンサ素子は並列接続されているため、機械的に接合された積層形コンデンサの容量は、各積層コンデンサ素子の容量の総和となる。従って、接続する積層コンデンサ素子の個数を増すことにより、容易に大容量の積層形コンデンサが得られる。

上記請求項２の積層形コンデンサによれば、請求項１に記載した隣接する各積層形コンデンサ素子の、対向する側面同士を接着したため、各積層形コンデンサ素子同士はより強固に固定されて一体化する。従って、メタリコン金属を溶射して完成した後の積層形コンデンサの機械的強度が増すことになり、コンデンサ製品の信頼性を高めることができる。また、積層形コンデンサ素子同士の接合強度が高まるため、各積層形コンデンサ素子を、外部接続用電極を設けた端面と同一平面上でずらして隣接させ、接触する一部の側面のみを接着して固定した後、メタリコン金属を溶射して電極を接合するなど、設置スペース等に応じて接合後のコンデンサ形状を自由に設定することも可能となる。

上記請求項３の積層形コンデンサによれば、請求項１に記載した隣接する各積層形コンデンサ素子の、対向する側面が切断面である場合、切断面に絶縁物質を塗布することにより、切断面同士を絶縁して接合することが可能になる。従って、積層コンデンサ素子を複数接合して一体型の積層コンデンサを製造する際に、接続する面にとらわれずに積層コンデンサ素子を配置することができ、コンデンサ製品の製造を容易にする効果がある。また、絶縁物質の塗布により側面同士を接着する効果があり、上記請求項２の場合と同様にメタリコン金属を溶射して完成した後の積層形コンデンサの機械的強度を増すことができる。これによって、コンデンサ製品の信頼性を高めることができる。また、上記請求項２の場合と同様に、接合後のコンデンサ形状も自由に設定することが可能となる。

次に、この発明の積層形コンデンサの具体的な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発明に基づく積層形コンデンサの第１の実施形態の斜視図であり、その製造方法を図３によって説明する。図３に示すように、従来の方法によって製造され両端面にメタリコン電極２が形成された容量Ｃの積層形コンデンサ素子１の複数個を、互いのフィルム面５が対向して接触するように並べ、各メタリコン電極２の上からメタリコン金属を溶射して、接合用メタリコン電極層３を形成して、積層形コンデンサ素子１同士を接合している。この図３の方法により製造された図１の積層形コンデンサでは、３個の積層形コンデンサ素子１を接合したが、これは図２に示すように、各積層形コンデンサ素子１を並列接続したものとなる。すなわち、図１の積層形コンデンサの容量は、各積層形コンデンサ素子１の容量の３倍（３Ｃ）となる。もちろん、各積層形コンデンサ素子１の容量は異なっていてもよく、図１の実施形態のように並列接続する場合には、接合したコンデンサの容量は、各積層形コンデンサ素子１の容量の総和となる。

このように、第１の実施形態では、従来の製法で製造された小容量の積層形コンデンサ素子１を複数接合して一体化することによって、容量が各積層コンデンサ素子１の総和となる１つの積層形コンデンサを製造することができる。従って、接合する積層コンデンサ素子１の個数を増すことにより、容易に大容量の積層形コンデンサが得られる。また、接合の手段としてメタリコン金属の溶射を選択したことにより、従来のように、各積層コンデンサ素子１にリード端子を設け、リード端子同士を配線する手数、及び配線のスペースを省くことができると共に、端子間を配線するよりもより強固な接続を得ることができる。

ここで、第１の実施形態では、隣接する各積層コンデンサ素子１のフィルム面５が対向するように配置しているが、切断面４が対向するように配置してもよい。ただしこの場合は、切断面４同士が接触しないように、絶縁性の物体を各切断面４の間に挿入しておく必要がある。

次に図４に、積層形コンデンサの第２の実施形態の斜視図を示す。この積層形コンデンサは、図４に示すように、一方の積層形コンデンサ素子１を図４の奥行き方向にずらして配置して、隣接する積層形コンデンサ素子１の対向するフィルム面５同士を接着剤６で接着し、積層形コンデンサ素子１同士を固定した後、各メタリコン電極２の上からメタリコン金属を溶射し、接合用メタリコン電極層３を形成したものである。第１の実施形態のように、メタリコン金属の溶射のみによる積層形コンデンサ素子１の接合と比較して、積層形コンデンサ素子１同士は接着剤６によって強固に固定され、コンデンサの機械的強度を増すことができる。

また、第２の実施形態では積層形コンデンサ素子１同士をずらして接合するため、接合部分において接合用メタリコン電極層３の幅が狭くなり、接合強度が低下してしまう。この強度低下を補うためにも接着剤６の使用は有効である。このように、接着剤６を使用して接合強度を高めたことで、積層形コンデンサ素子１をずらして接合するなど、接合後のコンデンサの形状を直方体のものに限らず、設置スペース等に応じた任意の形状にすることが可能となる。さらに、接着剤６として導電性のものを用いれば、積層形コンデンサ素子１を接着すると共に、メタリコン電極２同士の電気的接合も行うことができ、よりコンデンサの接続の信頼性を高めることができる。この第２実施形態の積層形コンデンサも、第１実施形態のコンデンサと同様に、配線を行うことなく積層形コンデンサ素子１同士の並列接続を実現することができ、完成したコンデンサの容量も増大する。

さらに、図５に積層形コンデンサの第３の実施形態を示す。図５に示す積層形コンデンサは、積層形コンデンサ素子１を切断面４同士を対向させて隣接させ、切断面４に絶縁樹脂７（例えばエポキシ樹脂）を塗布して切断面４同士を絶縁して接着した後、接合用メタリコン電極層３を形成したものである。積層形コンデンサ素子１同士が絶縁樹脂７によって強固に固定され、メタリコン金属を溶射して完成した後のコンデンサの機械的強度を増すことができる。

第３の実施形態では、積層形コンデンサの機械的強度に関しては、接合に接着剤６を用いる第２の実施形態と同様の効果が得られる。従って、積層形コンデンサ素子１をずらして接合するなど、接合後のコンデンサの形状を直方体のものに限らず、設置スペース等に応じた任意の形状にすることが可能となる。また、切断面４同士を絶縁しないままメタリコン金属溶射のみにより各積層形コンデンサ素子１を接合すると、一体化した後の積層形コンデンサでは、積層形コンデンサ素子１のフィルム間にある金属層同士が接触する可能性があり、漏れ電流が生じたり、あるいはコンデンサ内部で電極が短絡されるなど、コンデンサの信頼性が低下する。従って、切断面４に絶縁樹脂７を塗布することにより、切断面４同士を絶縁して接合することが可能になり、コンデンサの信頼性が向上する。このようにして、接合に絶縁樹脂７を用いて絶縁接着が可能になったことにより、積層形コンデンサ素子１のフィルム面５だけではなく、切断面４同士も接着することができる。従って、積層形コンデンサ素子１のメタリコン電極面以外のどの側面も接合に用いることが可能なため、一体型の積層形コンデンサを製造する際の、各積層形コンデンサ素子１を配置する自由度をより大きくすることができる。この第３実施形態の積層形コンデンサも、第１、第２実施形態のコンデンサと同様に、配線を行うことなく積層形コンデンサ素子１同士の並列接続を実現することができ、コンデンサの容量も増大する。

さらに、図６に積層形コンデンサの第４の実施形態を示す。図６の積層形コンデンサは、６個の積層形コンデンサ素子１を、くの字型に隣接させて配列した後、各メタリコン電極面全体の外側に接合用メタリコン電極層３を形成したものである。両端面の接合用メタリコン電極層３にはそれぞれリード端子８を取り付け、積層形コンデンサ製品として使用できるようにしている。

第４の実施形態では、各積層形コンデンサ素子１を、メタリコン電極面と同一平面上に自由な形状を形成するように隣接して配置できるため、設置スペース等に応じて積層形コンデンサの平面的な形状を任意に設定することができる。この場合、各積層形コンデンサ素子１同士の接合には接着剤６、又は絶縁性樹脂７を使用して接着強度を高めておく必要がある。また、切断面４同士の接着にも絶縁性の接着剤６、又は絶縁樹脂７を使用する。この第４実施形態の積層形コンデンサも、第１、第２、及び第３実施形態のコンデンサと同様に、配線を行うことなく積層形コンデンサ素子１同士の並列接続を実現することができ、大容量の積層形コンデンサを得ることができる。

さらに、図７に積層形コンデンサの第５の実施形態を示す。図７に示すように、積層形コンデンサ素子１のメタリコン電極面に平行なＸ方向、又はＹ方向に他の積層形コンデンサ素子１を配置し、各メタリコン電極面の外側に接合用メタリコン電極層３を形成することにより、各積層形コンデンサ素子１の並列接続ができる。また、積層形コンデンサ素子１のメタリコン電極面に垂直なＺ方向に他の積層形コンデンサ素子１を積層して配置し、導電性接着剤等で対向する各メタリコン電極２同士を接合することで各積層形コンデンサ素子１の直列接続ができる。

このように、第５の実施形態によれば、各積層形コンデンサ素子１をＸ、Ｙ、Ｚの各方向へ任意に配置して、コンデンサの直列接続、及び並列接続を組み合わせることにより、各積層形コンデンサ素子１同士を配線することなく、設置スペース等に応じて立体的な形状、及び容量を自由に設定した積層形コンデンサを得ることができる。

以上にこの発明の積層形コンデンサの具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。特に、第４の実施形態では、積層形コンデンサ素子１を並列接続してメタリコン電極面と平行な平面上に敷き詰め、複雑な多角形図形を描き、かつ大容量の積層形コンデンサ製品を製造することが可能である。また、第５の実施形態では、コンデンサの容量の増加に関してはやや非効率であるが、積層形コンデンサ素子１をメタリコン電極面と垂直方向に積層する直列接続と、上記並列接続を組み合わせることにより、複雑な立体像の積層形コンデンサを製造することも可能である。

この発明による積層形コンデンサの第１の実施形態の斜視図である。 上記第１の実施形態の接続状態を説明する回路図である。 上記第１の実施形態の製造方法を説明する斜視図である。 この発明による積層形コンデンサの第２の実施形態の斜視図である。 この発明による積層形コンデンサの第３の実施形態の斜視図である。 この発明による積層形コンデンサの第４の実施形態の斜視図である。 この発明による積層形コンデンサの第５の実施形態の斜視図である。 従来の積層形コンデンサの製造方法の例を示す斜視図である。 従来の積層形コンデンサの製造方法の例を示す斜視図である。

符号の説明

１・・積層形コンデンサ素子、２・・外部接続用電極、４・・切断面

Claims (3)

1. 両端面に外部接続用電極（２）を有する積層形コンデンサ素子（１）の複数個を、各積層形コンデンサ素子（１）の外部接続用電極（２）を設けた端面が同一方向を向くように隣接して並べ、各外部接続用電極（２）の上からメタリコン金属を溶射し、各積層形コンデンサ素子（１）同士を接続したことを特徴とする積層形コンデンサ。
2. 上記隣接する各積層形コンデンサ素子（１）の、対向する側面同士を接着したことを特徴とする請求項１の積層形コンデンサ。
3. 上記隣接する各積層形コンデンサ素子（１）の対向する側面が、積層形コンデンサ素子（１）を製造した際の切断面（４）である場合において、切断面（４）に絶縁物質を塗布し、側面同士を接着したことを特徴とする請求項１又は２の積層形コンデンサ。