JP2015156445A - 積層型フィルムコンデンサ及び積層型フィルムコンデンサの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い製造効率で製造可能な積層型フィルムコンデンサ及び積層型フィルムコンデンサの製造方法を提供する。【解決手段】積層型フィルムコンデンサの製造方法は、第1及び第2の誘電体フィルムに複数の第1及び第2の内部電極を形成する内部電極形成工程と、第1及び第2の誘電体フィルムの複数の第1及び第2の内部電極の間の位置に第1及び第2の分割線を形成する分割線形成工程と、第1及び第2の誘電体フィルムを、第1及び第2の分割線が積層方向から見たときに互いに異なる位置に配置されるように積層して積層体を形成する積層工程と、第1及び第2の誘電体フィルムに第1及び第2の分割線を挟んで、互いに反対方向の力を加えることにより、第1及び第2の分割線で積層体を分割し、複数の分割積層体に分割する分割工程と、第1及び第2の内部電極に接続する第1及び第2の外部電極とを形成する外部電極形成工程と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、積層型フィルムコンデンサ及び積層型フィルムコンデンサの製造方法に関する。
フィルムコンデンサのフィルム上に蒸着された内部電極とメタリコン部(外部電極)との電気的な接続を確保する積層型又は巻回型フィルムコンデンサを製造する技術が、例えば特許文献1から3に開示されている。
特許文献1には、内部電極が蒸着された複数のフィルムを交互に一定の寸法だけずらしながら積層し、各層で露出した内部電極とメタリコン部とを接触させることにより積層型フィルムコンデンサを製造する方法が開示されている。
特許文献2には、金属化フィルムを積層し、熱処理によりフィルムを収縮させることにより内部電極を露出させ、内部電極の露出部分とメタリコン部とを接触させることにより巻回型フィルムコンデンサを製造する方法が開示されている。
特許文献3には、金属化フィルムを積層したのち、フィルムのみに反応する成分を含むガスを噴射することにより内部電極を露出させ、内部電極の露出部分とメタリコン部とを接触させることにより積層型又は巻回型フィルムコンデンサを製造する方法が開示されている。
特許文献1から3に開示された方法は、製造効率が低いという問題がある。特許文献1に開示された方法は、マトリックス状に内部電極が配列したフィルムから複数のフィルムコンデンサを製造することができない。この方法は少なくとも内部電極が一列に配列した短冊状のシートを用いる必要がある。このため、あまり効率が高くない。また、特許文献2に開示された方法は、フィルムを収縮させるため高温の熱処理が必要である。特許文献3に開示された方法は、ガスを噴射する工程が必要である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高い製造効率で製造可能な積層型フィルムコンデンサ及び積層型フィルムコンデンサの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の観点に係る積層型フィルムコンデンサの製造方法は、
第1の内部電極、第1の誘電体フィルム、第2の内部電極、第2の誘電体フィルムの順で、積層され、前記第1の内部電極と前記第2の内部電極とが前記第1の誘電体フィルムを介して対向し、前記第1の内部電極に接続された第1の外部電極と、前記第2の内部電極に接続された第2の外部電極とを備える積層型フィルムコンデンサを製造する積層型フィルムコンデンサの製造方法であって、
前記第1の誘電体フィルムに複数の前記第1の内部電極を形成し、前記第2の誘電体フィルムに複数の前記第2の内部電極を形成する内部電極形成工程と、
前記第1の誘電体フィルムの複数の前記第1の内部電極の間の位置に第1の分割線を形成し、前記第2の誘電体フィルムの複数の前記第2の内部電極の間の位置に第2の分割線を形成する分割線形成工程と、
前記第1の分割線を形成した前記第1の誘電体フィルムと前記第2の分割線を形成した前記第2の誘電体フィルムとを、前記第1の分割線と前記第2の分割線とが積層方向から見たときに互いに異なる位置に配置されるように積層して積層体を形成する積層工程と、
前記第1の分割線及び前記第2の分割線を挟んで一方側に位置する前記第1の誘電体フィルムおよび前記第2の誘電体フィルムと、他方側に位置する前記第1の誘電体フィルムおよび前記第2の誘電体フィルムとに、互いに反対方向の力を加えることにより、前記第1の分割線及び前記第2の分割線で前記積層体を分割し、複数の分割積層体に分割する分割工程と、
前記第1の内部電極に接続する第1の外部電極と、前記第2の内部電極に接続する第2の外部電極とを形成する外部電極形成工程と、
を備える、
ことを特徴とする。
第1の内部電極、第1の誘電体フィルム、第2の内部電極、第2の誘電体フィルムの順で、積層され、前記第1の内部電極と前記第2の内部電極とが前記第1の誘電体フィルムを介して対向し、前記第1の内部電極に接続された第1の外部電極と、前記第2の内部電極に接続された第2の外部電極とを備える積層型フィルムコンデンサを製造する積層型フィルムコンデンサの製造方法であって、
前記第1の誘電体フィルムに複数の前記第1の内部電極を形成し、前記第2の誘電体フィルムに複数の前記第2の内部電極を形成する内部電極形成工程と、
前記第1の誘電体フィルムの複数の前記第1の内部電極の間の位置に第1の分割線を形成し、前記第2の誘電体フィルムの複数の前記第2の内部電極の間の位置に第2の分割線を形成する分割線形成工程と、
前記第1の分割線を形成した前記第1の誘電体フィルムと前記第2の分割線を形成した前記第2の誘電体フィルムとを、前記第1の分割線と前記第2の分割線とが積層方向から見たときに互いに異なる位置に配置されるように積層して積層体を形成する積層工程と、
前記第1の分割線及び前記第2の分割線を挟んで一方側に位置する前記第1の誘電体フィルムおよび前記第2の誘電体フィルムと、他方側に位置する前記第1の誘電体フィルムおよび前記第2の誘電体フィルムとに、互いに反対方向の力を加えることにより、前記第1の分割線及び前記第2の分割線で前記積層体を分割し、複数の分割積層体に分割する分割工程と、
前記第1の内部電極に接続する第1の外部電極と、前記第2の内部電極に接続する第2の外部電極とを形成する外部電極形成工程と、
を備える、
ことを特徴とする。
前記外部電極形成工程では、前記第1の外部電極と前記第2の外部電極とをメタリコン処理によって形成してもよい。
前記分割線形成工程では、前記第1の誘電体フィルムの前記第1の内部電極に隣接する位置に前記第1の分割線を形成し、前記第2の誘電体フィルムの前記第2の内部電極に隣接する位置に前記第2の分割線を形成し、
前記積層工程では、前記分割積層体の一端面で前記第1の内部電極が露出し、前記分割積層体の他の端面で、前記第2の内部電極が露出するように、前記第1の誘電体フィルムと前記第2の誘電体フィルムとを積層し、
前記外部電極形成工程では、前記分割積層体の前記一端面上に前記第1の外部電極を形成し、前記分割積層体の前記他の端面上に前記第2の外部電極を形成してもよい。
前記積層工程では、前記分割積層体の一端面で前記第1の内部電極が露出し、前記分割積層体の他の端面で、前記第2の内部電極が露出するように、前記第1の誘電体フィルムと前記第2の誘電体フィルムとを積層し、
前記外部電極形成工程では、前記分割積層体の前記一端面上に前記第1の外部電極を形成し、前記分割積層体の前記他の端面上に前記第2の外部電極を形成してもよい。
前記内部電極形成工程では、引出領域と主領域とを含む前記第1の内部電極を前記第1の誘電体フィルムに形成し、引出領域と主領域とを含む前記第2の内部電極を前記第2の誘電体フィルムに形成し、
前記分割線形成工程では、前記第1の誘電体フィルムの前記第1の内部電極の引出領域に隣接する位置に前記第1の分割線を形成し、前記第2の誘電体フィルムの前記第2の内部電極の引出領域に隣接する位置に前記第2の分割線を形成し、
前記積層工程では、前記分割積層体の端面に前記第1の内部電極の引出領域が露出し、前記分割積層体の平面視で前記第1の内部電極の引出領域の位置とは異なる位置で前記第2の内部電極の引出領域が露出するように、前記第1の誘電体フィルムと前記第2の誘電体フィルムとを積層し、
前記外部電極形成工程では、前記分割積層体の端面に前記第1の内部電極の引出領域に接続する前記第1の外部電極と、前記第2の内部電極の引出領域に接続する前記第2の外部電極を形成してもよい。
前記分割線形成工程では、前記第1の誘電体フィルムの前記第1の内部電極の引出領域に隣接する位置に前記第1の分割線を形成し、前記第2の誘電体フィルムの前記第2の内部電極の引出領域に隣接する位置に前記第2の分割線を形成し、
前記積層工程では、前記分割積層体の端面に前記第1の内部電極の引出領域が露出し、前記分割積層体の平面視で前記第1の内部電極の引出領域の位置とは異なる位置で前記第2の内部電極の引出領域が露出するように、前記第1の誘電体フィルムと前記第2の誘電体フィルムとを積層し、
前記外部電極形成工程では、前記分割積層体の端面に前記第1の内部電極の引出領域に接続する前記第1の外部電極と、前記第2の内部電極の引出領域に接続する前記第2の外部電極を形成してもよい。
前記分割線形成工程では、前記第1の誘電体フィルムに前記第1の分割線と直交する第3の分割線を形成し、前記第2の誘電体フィルムに前記第2の分割線と直交する第4の分割線を形成し、
前記積層工程では、前記第3の分割線を形成した前記第1の誘電体フィルムと前記第4の分割線を形成した前記第2の誘電体フィルムとを、前記第3の分割線と前記第4の分割線とが積層方向から見たときに互いに重なる位置に配置されるように積層してもよい。
前記積層工程では、前記第3の分割線を形成した前記第1の誘電体フィルムと前記第4の分割線を形成した前記第2の誘電体フィルムとを、前記第3の分割線と前記第4の分割線とが積層方向から見たときに互いに重なる位置に配置されるように積層してもよい。
本発明の第2の観点に係る積層型フィルムコンデンサは、第1の観点に係る積層型フィルムコンデンサの製造方法によって製造された、
ことを特徴とする。
ことを特徴とする。
本発明の第3の観点に係る積層型フィルムコンデンサは、第1の内部電極、第1の誘電体フィルム、第2の内部電極、第2の誘電体フィルムの順で、積層され、前記第1の内部電極と前記第2の内部電極とが前記第1の誘電体フィルムを介して対向し、前記第1の内部電極に接続された第1の外部電極と、前記第2の内部電極に接続された第2の外部電極とを備える積層型フィルムコンデンサであって、
前記第1の誘電体フィルム及び前記第2の誘電体フィルムは、その周縁部に破断部を備える、
ことを特徴とする。
前記第1の誘電体フィルム及び前記第2の誘電体フィルムは、その周縁部に破断部を備える、
ことを特徴とする。
本発明によれば、高い製造効率で製造可能な積層型フィルムコンデンサ及び積層型フィルムコンデンサの製造方法を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
(実施形態1)
本発明の実施形態1に係る積層型フィルムコンデンサの製造方法について、図面を参照して説明する。
本発明の実施形態1に係る積層型フィルムコンデンサの製造方法について、図面を参照して説明する。
積層型フィルムコンデンサの製造工程は、大きく分けると、図1に示すように、内部電極層形成工程(ステップS1)と、分割線形成工程(ステップS2)と、積層工程(ステップS4)と、分割工程(ステップS5)とを有する。
(内部電極層形成工程)
内部電極層形成工程(ステップS1)では、図2に示すように、例えばプラスチック、セラミック等の誘電体から構成されるフィルム1の表面に複数の内部電極層2を行列方向に形成する。フィルム1の厚さは数μm(マイクロメートル)、幅(短手方向の長さ)は数十mm(ミリメートル)である。内部電極層2は、例えば、フィルム1に金属膜を蒸着し、これをパーニングすることにより形成され、例えばフィルム1の長手方向(行方向)に一定の間隔毎に形成され、フィルム1の短手方向に2つ配置される。内部電極層2は、コンデンサの内部電極として機能する層である。
また、内部電極層2は、Al(アルミニウム)、Cu(銅)、Ag(銀)等の電気伝導体から構成される。内部電極層2の厚さは数nm(ナノメートル)である。
内部電極層形成工程(ステップS1)では、図2に示すように、例えばプラスチック、セラミック等の誘電体から構成されるフィルム1の表面に複数の内部電極層2を行列方向に形成する。フィルム1の厚さは数μm(マイクロメートル)、幅(短手方向の長さ)は数十mm(ミリメートル)である。内部電極層2は、例えば、フィルム1に金属膜を蒸着し、これをパーニングすることにより形成され、例えばフィルム1の長手方向(行方向)に一定の間隔毎に形成され、フィルム1の短手方向に2つ配置される。内部電極層2は、コンデンサの内部電極として機能する層である。
また、内部電極層2は、Al(アルミニウム)、Cu(銅)、Ag(銀)等の電気伝導体から構成される。内部電極層2の厚さは数nm(ナノメートル)である。
(分割線形成工程)
ステップS2の分割線形成工程では、図3に示すように、複数の内部電極層2が形成されたフィルム1の短手方向及び長手方向に分割線P(分割線、切取線)を形成する。フィルム1の短手方向の分割線Pは、内部電極層2の一辺(端部)に沿って形成され、フィルム1の長手方向の分割線Pは、フィルム1の短手方向の中央(内部電極層2の間)に形成される。フィルム1の短手方向の分割線Pは、内部電極層2の長手方向のピッチで形成される。
ステップS2の分割線形成工程では、図3に示すように、複数の内部電極層2が形成されたフィルム1の短手方向及び長手方向に分割線P(分割線、切取線)を形成する。フィルム1の短手方向の分割線Pは、内部電極層2の一辺(端部)に沿って形成され、フィルム1の長手方向の分割線Pは、フィルム1の短手方向の中央(内部電極層2の間)に形成される。フィルム1の短手方向の分割線Pは、内部電極層2の長手方向のピッチで形成される。
分割線Pは、分割線Pを挟んで反対方向に引っ張り力を加えることにより、分割線Pに沿ってフィルム1を容易に分割できるならばその形態は任意である。例えば、一定間隔或いはランダムな間隔で一定長或いは不定長の切れ目(いわゆるミシン目)を形成してもよい。フィルム1の両側部のみを残して中間部全体に切れ目をいれてもよい。また、フィルム1の上面(下面)から一定の深さまで切断し、下面(上面)近傍の一部を存置するようにしてもよい。さらに、これらを組み合わせてもよい。
分割線Pは、例えば、カッタなどで形成すればよい。カッタは刃物とレーザ(Laser)カッタのいずれでもよい。
分割線Pは、例えば、カッタなどで形成すればよい。カッタは刃物とレーザ(Laser)カッタのいずれでもよい。
(シート生成工程)
ステップS3のシート生成工程では、図4に示すように、フィルム1の短手方向に形成された複数の分割線Pを一つずつ飛ばしてカッタ等で切断する(例えば偶数番目または奇数番目の分割線Pを切断する)。これにより、一枚のフィルム1を複数のシート10に分ける。また、各シート10は、4つの内部電極層2を備える。
ステップS3のシート生成工程では、図4に示すように、フィルム1の短手方向に形成された複数の分割線Pを一つずつ飛ばしてカッタ等で切断する(例えば偶数番目または奇数番目の分割線Pを切断する)。これにより、一枚のフィルム1を複数のシート10に分ける。また、各シート10は、4つの内部電極層2を備える。
(積層工程)
ステップS4の積層工程では、複数のシート10を2組に分ける。続いて、2つに分けた一方のシート10を180度反転させ、図5(a)に示すように、図面左端部で内部電極層2の一部が露出するシート10と、図5(b)に示すように、図面右端部で内部電極層2の一部が露出するシート10とを用意する。続いて、図6に示すように、反転させたシート10と反転させていないシート10とを交互に積層する。積層する際、積層体各シート10の端部で内部電極層2の一部が露出するように、反転させたシート10と反転させていないシート10とを交互にずらしながら位置合わせしつつ複数枚積層する。反転させたシート10の内部電極層2と反転させていないシート10の内部電極層2とが、互いに対向しつ且つ互いにずれて配置される。また、最上層には、絶縁と保護のため、シート10のフィルム1と同じ大きさのフィルム1を積層する。これにより積層体60が形成される。
ステップS4の積層工程では、複数のシート10を2組に分ける。続いて、2つに分けた一方のシート10を180度反転させ、図5(a)に示すように、図面左端部で内部電極層2の一部が露出するシート10と、図5(b)に示すように、図面右端部で内部電極層2の一部が露出するシート10とを用意する。続いて、図6に示すように、反転させたシート10と反転させていないシート10とを交互に積層する。積層する際、積層体各シート10の端部で内部電極層2の一部が露出するように、反転させたシート10と反転させていないシート10とを交互にずらしながら位置合わせしつつ複数枚積層する。反転させたシート10の内部電極層2と反転させていないシート10の内部電極層2とが、互いに対向しつ且つ互いにずれて配置される。また、最上層には、絶縁と保護のため、シート10のフィルム1と同じ大きさのフィルム1を積層する。これにより積層体60が形成される。
(分割工程)
ステップS5の分割工程では、積層体60の各シート10を分割線Pに沿って分割する。例えば、図7及び図8に示すように、積層体60の短手方向の両側を引っ張る。これにより、各シート10の短手方向に形成された分割線Pのうち切断されずに残存していた部分に引っ張り力が集中して破断し、各シート10は2分割される。これにより、積層体60の各シート10は、4つの内部電極層2を備えた状態から2つの内部電極層2を備えた状態に変化する。
ステップS5の分割工程では、積層体60の各シート10を分割線Pに沿って分割する。例えば、図7及び図8に示すように、積層体60の短手方向の両側を引っ張る。これにより、各シート10の短手方向に形成された分割線Pのうち切断されずに残存していた部分に引っ張り力が集中して破断し、各シート10は2分割される。これにより、積層体60の各シート10は、4つの内部電極層2を備えた状態から2つの内部電極層2を備えた状態に変化する。
続いて、分割された積層体60の長手方向の両側を引っ張る。これにより、各シート10の長手方向に形成された分割線Pは分割され、各シート10はさらに2分割される。これにより、積層体60は各シート10が1つの内部電極層2を備える分割積層体65に分割される。なお、各シート10の積層状態を維持するため、積層体60を積層方向に押圧した状態で積層体60を引っ張るようにしてもよい。
この分割工程により、図8に示すように、一端面に奇数層のシート10の内部電極層2が露出し、対向端面に偶数層のシート10の内部電極層2が露出した分割積層体65が形成される。
この分割工程により、図8に示すように、一端面に奇数層のシート10の内部電極層2が露出し、対向端面に偶数層のシート10の内部電極層2が露出した分割積層体65が形成される。
分割工程により、分割積層体65の分割面に破断部11が形成される。破断部11は、破断によって形成された分割線の分割面と不連続な面で構成される。破断部11は、引っ張り力と破断により、伸び、ささくれ、ミミ、カケと呼ばれる部分を含むことがある。分割線形成工程で形成される分割線Pの形状と分割工程で加える力は、破断部11が完成した素子の特性に影響を与えないように実験等に基づいて選択される。
具体例で説明すると、図9(a)に示す分割線Pは、シート10の両端部以外の部分を切断している。図9(a)に示す分割線Pで分割すると、図9(b)に示すように、分割線Pの分割面の両端に破断部11が形成される。図9(c)に示す分割線Pは、シート10を点線状に切断している。図9(c)に示す分割線Pで分割すると、図9(d)に示すように、点線状の、切断箇所と切断箇所との間に破断部11が形成される。図9(e)に示す分割線Pは、シート10の断面方向において、シート10の内部電極層2が形成された上面側からその反対側の下面のやや上までを切断している。図9(e)に示す分割線Pで分割すると、図9(f)に示すように、シート10の内部電極層2が形成された面と反対側の面近傍に破断部11が形成される。
(メタリコン部形成工程)
ステップS6のメタリコン部形成工程では、分割積層体65の内部電極層2が露出している面側、すなわち、図8に示す分割積層体65の両端面に溶射材(ニッケルやアルミニウム等の金属材)を溶射してメタリコン部(外部電極)4、5を形成する。溶射材は、各シート10の端部で分割線に露出した内部電極層2に溶射される。これにより、内部電極層2から構成される内部電極とメタリコン部4、5とを接触させ、電気的な接続を確保する。
ステップS6のメタリコン部形成工程では、分割積層体65の内部電極層2が露出している面側、すなわち、図8に示す分割積層体65の両端面に溶射材(ニッケルやアルミニウム等の金属材)を溶射してメタリコン部(外部電極)4、5を形成する。溶射材は、各シート10の端部で分割線に露出した内部電極層2に溶射される。これにより、内部電極層2から構成される内部電極とメタリコン部4、5とを接触させ、電気的な接続を確保する。
以上のステップS1からS6により、図10に示す積層型フィルムコンデンサ100は製造される。
以上説明したように、本実施形態1に係る積層型フィルムコンデンサの製造方法によれば、複数の内部電極層2が蒸着され、各内部電極層2の一辺に沿って分割線Pが形成された複数のシート10が1枚(1種類)のフィルム1から形成され、各シート10の端部の分割線Pで内部電極層2が露出するように交互にずらしながら積層された積層体60が形成される。これにより、効率的に内部電極層2を露出させることができ、各シート10の端部に形成されるメタリコン部4、5と内部電極層2とが電気的に確実に接続される。また、この製造方法によれば、高温の熱処理や特殊なフィルムまたは化学的な処理等を行う必要がない。このため、この製造方法は製造効率が高い。
なお、本実施形態においては、シート10の構造を共通としたが、分割積層体65を構成する各シート10の構造は互いに異なっても良い。例えば、偶数層に配置される内部電極層2と奇数層に配置される内部電極層2の構造が異なってもよい。また、一部の層の内部電極層2の構造が他層の内部電極層2の構造と異なってもよい。また、一部又は全部の内部電極層2は、ヒューズなどを備えていてもよい。
また、図5に示すように、シート10を180°回転する代わりに、該当する配置のシートを形成してもよい。
シート10を奇数層と偶数層で位置をずらせて配置したが、シート10上の内部電極層2の位置を調整して、シート10をそろえて積層した状態で、奇数層の内部電極層2が分割積層体65の一端面に露出し、偶数層の内部電極層2が分割積層体65の他端面に露出するようにしてもよい。
また、図5に示すように、シート10を180°回転する代わりに、該当する配置のシートを形成してもよい。
シート10を奇数層と偶数層で位置をずらせて配置したが、シート10上の内部電極層2の位置を調整して、シート10をそろえて積層した状態で、奇数層の内部電極層2が分割積層体65の一端面に露出し、偶数層の内部電極層2が分割積層体65の他端面に露出するようにしてもよい。
(実施形態2)
本発明の実施形態2に係る積層型フィルムコンデンサの製造方法について、図面を参照して説明する。実施形態1に係る製造方法では、1種類のフィルムシートによって積層型フィルムコンデンサを形成する例でこの発明を説明したが、本実施形態2に係る製造方法では、2種類のフィルムシートによって積層型フィルムコンデンサが形成される場合を説明する。また、実施形態1に係る製造方法では、分割積層体65の両端面にメタリコン部4が形成される場合を説明したが、本実施形態2に係る製造方法では、分割積層体65の片端面にメタリコン部4が形成される場合を説明する。なお、積層型フィルムコンデンサの製造工程は、実施形態1に係る図1に示した製造工程と同様の各工程を有する。
本発明の実施形態2に係る積層型フィルムコンデンサの製造方法について、図面を参照して説明する。実施形態1に係る製造方法では、1種類のフィルムシートによって積層型フィルムコンデンサを形成する例でこの発明を説明したが、本実施形態2に係る製造方法では、2種類のフィルムシートによって積層型フィルムコンデンサが形成される場合を説明する。また、実施形態1に係る製造方法では、分割積層体65の両端面にメタリコン部4が形成される場合を説明したが、本実施形態2に係る製造方法では、分割積層体65の片端面にメタリコン部4が形成される場合を説明する。なお、積層型フィルムコンデンサの製造工程は、実施形態1に係る図1に示した製造工程と同様の各工程を有する。
内部電極層形成工程(ステップS1)では、図11(a)に示すように、フィルム1の表面に複数の内部電極層2を行列方向に形成する。また、図11(b)に示すように、内部電極層2が形成されたフィルム1とは別のフィルム1の表面に複数の内部電極層3を行列方向に形成する。内部電極層2,3は、それぞれフィルム1に金属膜を蒸着することにより形成される。内部電極層2,3の形状(電極パターン)及び大きさは、それぞれ異なり、メタリコン部4と接触する方の層はメタリコン部4と接触しない方の層よりも大きい。例えば、本実施形態では内部電極層2がメタリコン部4と接触する方の層であるとし、内部電極層2は、内部電極層3よりも大きく形成されている。内部電極層2,3は、それぞれ例えばフィルム1の長手方向(行方向)に一定の間隔毎に形成され、フィルム1の短手方向に2つ配置される。
内部電極層2は、引き出し領域21と、主領域22とを備える。引き出し領域21は主領域22から内部電極層2の長手方向に突出した領域を有した領域である。つまり、内部電極層2の引き出し領域21を有する長手方向の長さは、内部電極層2の引き出し領域21を有しない長手方向の長さよりも長い。
内部電極層3は、引き出し領域31と、主領域32とを備える。引き出し領域31は主領域32から内部電極層3の長手方向に突出した領域を有した領域である。つまり、内部電極層3の引き出し領域31を有する長手方向の長さは、内部電極層3の引き出し領域31を有しない長手方向の長さよりも長い。
内部電極層2の引き出し領域21と内部電極層3の引き出し領域31とは、それぞれ積層型フィルムコンデンサ100の積層方向で重ならない位置に設けられている。
分割線形成工程(ステップS2)では、図12(a)に示すように、複数の内部電極層2が形成されたフィルム1の短手方向及び長手方向に分割線Pを形成する。また、図12(b)に示すように、複数の内部電極層3が形成されたフィルム1の短手方向及び長手方向に分割線Pを形成する。フィルム1の短手方向の分割線Pは、内部電極層2,3の引き出し領域21,31の短手方向の一辺に沿って形成され、フィルム1の長手方向の分割線Pは、フィルム1の短手方向の中央(内部電極層2の間)に形成される。
シート生成工程(ステップS3)では、フィルム1の短手方向に形成された複数の分割線Pを一つずつ飛ばして切断する(例えば偶数番目または奇数番目の分割線Pを切断する)。これにより、図13(a)及び(b)に示すように、一枚のフィルム1を複数のシート10a,10bに分ける。また、各シート10a,10bは、内部電極層2または内部電極層3を4つ備える。
積層工程(ステップS4)では、各シート10aの端部の分割線Pで内部電極層2の一部が露出するように、各シート10aと,各シート10bとを位置合わせして積層する。また、最上層にはシート10a,10bのフィルム1と同じ大きさのフィルム1を積層する。これにより積層体60が形成される。
(分割工程)
分割工程(ステップS5)では、積層体60の短手方向の両側を引っ張ることにより、各シート10a,10bは2分割される。また、分割された積層体60の長手方向の両側を引っ張ることにより、各シート10a,10bはさらに2分割され、内部電極層2または内部電極層3を1つ備えた状態になる。なお、各シート10の積層状態を維持するため、積層体60を積層方向に押圧した状態で積層体60を引っ張るようにしてもよい。
分割工程(ステップS5)では、積層体60の短手方向の両側を引っ張ることにより、各シート10a,10bは2分割される。また、分割された積層体60の長手方向の両側を引っ張ることにより、各シート10a,10bはさらに2分割され、内部電極層2または内部電極層3を1つ備えた状態になる。なお、各シート10の積層状態を維持するため、積層体60を積層方向に押圧した状態で積層体60を引っ張るようにしてもよい。
メタリコン部形成工程(ステップS6)では、前処理として、メタリコン部5を形成する領域の、シート10bの端面に表面処理を行う。これにより、メタリコン部形成工程で形成されるメタリコン部5とシート10bの内部電極層3とのコンタクト性を向上させる。そして、図14に示すように、分割積層体65のシート10aの内部電極層2の一部が露出している側の面(端面)に溶射材(ニッケルやアルミニウム等の金属材)を溶射してメタリコン部4、5を形成する。引き出し領域21が露出した部分はメタリコン部4と接触する。これにより、内部電極層2の主領域22とメタリコン部4とを接触させ、電気的な接続を確保することができる。また、引き出し領域21は正極、引き出し電極31は負極として構成される。
以上説明したように、本実施形態2に係る積層型フィルムコンデンサの製造方法によれば、2種類のフィルムシートによって積層型フィルムコンデンサ100を製造できる、また、分割積層体65の片端面に形成されたメタリコン部4と内部電極層2との電気的な接続も確実に行うことができる。
上記実施形態1又は2に係る製造方法によって製造された積層型フィルムコンデンサ100はコンデンサモジュール200に備えることができる。例えば図15(a),(b)に示すように、コンデンサモジュール200は、積層型フィルムコンデンサ100と、外部電極8、9とで構成される。外部電極8、9には、外部の電子部品と接続するための外部電極端子8a,9aが設けられる。なお、コンデンサモジュール200は、樹脂によってモールド成型される。また、図16(a),(b)に示すように、複数の積層型フィルムコンデンサ100を1つのコンデンサモジュール200に備えてもよい。
また、上記の実施形態1又は2に係る製造方法によって製造された積層型フィルムコンデンサ100は、直流電力信号及び交流電力信号を相互間で変換する電力変換システムにおいて、電力信号のリップルを低減するための平滑用コンデンサとして使用することができる。例えば、入力側、出力側がそれぞれバッテリ、モータに接続されて使用される電力変換システムに積層型フィルムコンデンサ100を適用することが可能である。
上記の実施形態では内部電極層形成工程でフィルム1の短手方向に2つの内部電極層2を形成する例を説明したが、3つ以上の内部電極層2を形成してもよく、その数は限定されるものではない。また、これと同様に、シート生成工程で生成されるシート10に備えられる内部電極層2,3の数も限定されるものではない。また、シート10に備えられる内部電極層2,3が行列状に配置されていたが、内部電極層2,3の配置もこれに限定されるものではない。
上記の実施形態では、シート工程で、分割線Pを1つずつ飛ばして切断していたが、これは例示にすぎない。シートに備えられる内部電極層2,3の数に応じて、例えば、分割線を2つずつ飛ばして切断してもよい。
また、シート生成工程S3で切断する位置については、分割線Pを形成しなくてもよい。
また、シート生成工程S3で切断する位置については、分割線Pを形成しなくてもよい。
上記の実施形態では、分割線形成工程S2の後にシート生成工程S3でシート10を生成していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記の実施形態で説明した短冊状のフィルム1をそのまま使用して、シート形成工程を省略してもよい。また、上記の実施形態の分割線形成工程の前に、短冊状のフィルム1を積層で使用するフィルムの大きさに切断してシート10を作成してもよい。
上記の実施の形態では、積層工程はシートを単に積層していたが、積層工程では積層されたシートにプレス処理又は熱処理を行ってもよい。また、プレス処理に加えて熱処理を行ってもよい。
また、シート以外の構成を含めて積層してもよい。
また、シート以外の構成を含めて積層してもよい。
上記実施の形態では、メタリコン部4,5との接続のため、分割線Pを電極2に隣接して形成する例を示したが、分割線Pは、シート10を、内部電極層2を含む片に分割できるならば、その位置は任意である。内部電極層2の一部を分割積層体65の端面に配置するための切断は、切断工程のみで行ってもよい。
また、切断工程で切断する位置には、分割線Pを形成しないようにしてもよい。
また、切断工程で切断する位置には、分割線Pを形成しないようにしてもよい。
その他、本発明は、上記実施形態の説明および図面によって限定されるものではなく、上記実施形態および図面に適宜変更等を加えることは可能である。
1 フィルム
2 内部電極層
3 内部電極層
4 メタリコン部(第1の外部電極)
5 メタリコン部(第2の外部電極)
8 外部電極
9 外部電極
8a 外部電極端子
9a 外部電極端子
10 シート
10a シート
10b シート
11 破断部
21 引き出し領域
22 主領域
31 引き出し領域
32 主領域
60 積層体
65 分割積層体
100 積層型フィルムコンデンサ
200 コンデンサモジュール
P 分割線
2 内部電極層
3 内部電極層
4 メタリコン部(第1の外部電極)
5 メタリコン部(第2の外部電極)
8 外部電極
9 外部電極
8a 外部電極端子
9a 外部電極端子
10 シート
10a シート
10b シート
11 破断部
21 引き出し領域
22 主領域
31 引き出し領域
32 主領域
60 積層体
65 分割積層体
100 積層型フィルムコンデンサ
200 コンデンサモジュール
P 分割線
Claims (7)
- 第1の内部電極、第1の誘電体フィルム、第2の内部電極、第2の誘電体フィルムの順で、積層され、前記第1の内部電極と前記第2の内部電極とが前記第1の誘電体フィルムを介して対向し、前記第1の内部電極に接続された第1の外部電極と、前記第2の内部電極に接続された第2の外部電極とを備える積層型フィルムコンデンサを製造する積層型フィルムコンデンサの製造方法であって、
前記第1の誘電体フィルムに複数の前記第1の内部電極を形成し、前記第2の誘電体フィルムに複数の前記第2の内部電極を形成する内部電極形成工程と、
前記第1の誘電体フィルムの複数の前記第1の内部電極の間の位置に第1の分割線を形成し、前記第2の誘電体フィルムの複数の前記第2の内部電極の間の位置に第2の分割線を形成する分割線形成工程と、
前記第1の分割線を形成した前記第1の誘電体フィルムと前記第2の分割線を形成した前記第2の誘電体フィルムとを、前記第1の分割線と前記第2の分割線とが積層方向から見たときに互いに異なる位置に配置されるように積層して積層体を形成する積層工程と、
前記第1の分割線及び前記第2の分割線を挟んで一方側に位置する前記第1の誘電体フィルムおよび前記第2の誘電体フィルムと、他方側に位置する前記第1の誘電体フィルムおよび前記第2の誘電体フィルムとに、互いに反対方向の力を加えることにより、前記第1の分割線及び前記第2の分割線で前記積層体を分割し、複数の分割積層体に分割する分割工程と、
前記第1の内部電極に接続する第1の外部電極と、前記第2の内部電極に接続する第2の外部電極とを形成する外部電極形成工程と、
を備える、
ことを特徴とする積層型フィルムコンデンサの製造方法。 - 前記外部電極形成工程では、前記第1の外部電極と前記第2の外部電極とをメタリコン処理によって形成する、ことを特徴とする請求項1に記載の積層型フィルムコンデンサの製造方法。
- 前記分割線形成工程では、前記第1の誘電体フィルムの前記第1の内部電極に隣接する位置に前記第1の分割線を形成し、前記第2の誘電体フィルムの前記第2の内部電極に隣接する位置に前記第2の分割線を形成し、
前記積層工程では、前記分割積層体の一端面で前記第1の内部電極が露出し、前記分割積層体の他の端面で、前記第2の内部電極が露出するように、前記第1の誘電体フィルムと前記第2の誘電体フィルムとを積層し、
前記外部電極形成工程では、前記分割積層体の前記一端面上に前記第1の外部電極を形成し、前記分割積層体の前記他の端面上に前記第2の外部電極を形成する、
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の積層型フィルムコンデンサの製造方法。 - 前記内部電極形成工程では、引出領域と主領域とを含む前記第1の内部電極を前記第1の誘電体フィルムに形成し、引出領域と主領域とを含む前記第2の内部電極を前記第2の誘電体フィルムに形成し、
前記分割線形成工程では、前記第1の誘電体フィルムの前記第1の内部電極の引出領域に隣接する位置に前記第1の分割線を形成し、前記第2の誘電体フィルムの前記第2の内部電極の引出領域に隣接する位置に前記第2の分割線を形成し、
前記積層工程では、前記分割積層体の端面に前記第1の内部電極の引出領域が露出し、前記分割積層体の平面視で前記第1の内部電極の引出領域の位置とは異なる位置で前記第2の内部電極の引出領域が露出するように、前記第1の誘電体フィルムと前記第2の誘電体フィルムとを積層し、
前記外部電極形成工程では、前記分割積層体の端面に前記第1の内部電極の引出領域に接続する前記第1の外部電極と、前記第2の内部電極の引出領域に接続する前記第2の外部電極を形成する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の積層型フィルムコンデンサの製造方法。 - 前記分割線形成工程では、前記第1の誘電体フィルムに前記第1の分割線と直交する第3の分割線を形成し、前記第2の誘電体フィルムに前記第2の分割線と直交する第4の分割線を形成し、
前記積層工程では、前記第3の分割線を形成した前記第1の誘電体フィルムと前記第4の分割線を形成した前記第2の誘電体フィルムとを、前記第3の分割線と前記第4の分割線とが積層方向から見たときに互いに重なる位置に配置されるように積層する、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の積層型フィルムコンデンサの製造方法。 - 請求項1乃至5の何れか一項に記載の積層型フィルムコンデンサの製造方法によって製造された、ことを特徴とする積層型フィルムコンデンサ。
- 第1の内部電極、第1の誘電体フィルム、第2の内部電極、第2の誘電体フィルムの順で、積層され、前記第1の内部電極と前記第2の内部電極とが前記第1の誘電体フィルムを介して対向し、前記第1の内部電極に接続された第1の外部電極と、前記第2の内部電極に接続された第2の外部電極とを備える積層型フィルムコンデンサであって、
前記第1の誘電体フィルム及び前記第2の誘電体フィルムは、その周縁部に破断部を備える、
ことを特徴とする積層型フィルムコンデンサ。
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2014
- 2014-02-20 JP JP2014031107A patent/JP2015156445A/ja active Pending
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2015
- 2015-02-19 US US14/626,152 patent/US20150235766A1/en not_active Abandoned
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