JP2893568B2 - コンデンサの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コンデンサの製造方
法に係り、特に、誘電体フィルムと金属電極箔とを交互
に積層し、或いは積層後に巻回して成るコンデンサ、及
び誘電体フィルムの表面に電極金属を蒸着させた金属化
誘電体フィルムを積層し、或いは積層後に巻回して成る
コンデンサの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のコンデンサとしては、例
えば、ポリエステルやポリプロピレン等のプラスチック
製誘電体フィルムと、アルミニウム等の金属電極箔とを
交互に積層し、或いは積層後に巻回したものが知られて
いる。または、誘電体フィルムの表面にそれそれアルミ
ニウム等の電極金属を帯状に蒸着させて金属化誘電体フ
ィルムと成し、これらを積層し、或いは積層後に巻回し
てたものが存在する。

【０００３】ところで、誘電体フィルムと金属電極箔を
積層し、或いは積層・巻回する際に、誘電体フィルムと
金属電極箔間に空気が残っていると、空気は誘電体フィ
ルムよりも誘電率が低いため、当該空隙箇所が高電界と
なって部分放電が発生し、遂には破壊されてしまう恐れ
がある。このため、誘電体フィルムと金属電極箔とを積
層し、或いは積層・巻回した後に、これにプレスを施し
て内部の空気を排出させることが行われているが、単に
加圧するだけでは、幾重にも積層された誘電体フィルム
と金属電極箔間に存在する空気を完全に排出させること
は困難である。

【０００４】そこで、上記プレスを行った後に、所定の
絶縁油を両端部から含浸させて誘電体フィルムと金属電
極箔間に存在する空気を外部に排斥することが行われて
いる。また、その際に含浸不良が生じることを防止する
ために、予め金属電極箔の表面に厚さ２００〜５０００
オングストロームの金属酸化物層を形成しておく技術も
提案されている（特公平５−２１３２８号）。これは、
金属電極箔の表面に金属酸化物層を形成することによ
り、金属電極箔表面の絶縁油に対するぬれ性（接触角）
を向上させ、金属電極箔と誘電体フィルム界面の油の流
通を円滑化することを企図している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いかに
電極箔と誘電体フィルム界面の油の流通を円滑化しよう
とも、所詮「含浸」である以上、緻密に積層された電極
箔と誘電体フィルムとの間に外部から絶縁油を染み込ま
せることに変わりはなく、確実に空隙を排除することは
期待できないものであった。なお、以上に述べた事情
は、そのまま金属化誘電体フィルムを積層・巻回して形
成するコンデンサについても当てはまるものである。

【０００６】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、誘電体
フィルムと金属電極箔との間に、或いは金属化誘電体フ
ィルム間に空隙が残ることを確実に防止できるコンデン
サの製造方法を実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るコンデンサの製造方法は、誘電体フ
ィルムと金属電極箔とを交互に積層し、或いは積層後に
巻回してコンデンサ素子を形成すると共に、該コンデン
サ素子にプレスを施して整形するコンデンサの製造方法
において、上記誘電体フィルムに透孔又は凹部を形成
し、該透孔又は凹部内に、絶縁物質を格納したマイクロ
カプセルを充填した後、誘電体フィルムと上記金属電極
箔とを積層し、或いは積層後に巻回し、上記プレスによ
ってマイクロカプセルを破砕し、以て、マイクロカプセ
ル内部の絶縁物質を誘電体フィルムと金属電極箔間に拡
散させるよう構成した。

【０００８】また、本発明に係る他のコンデンサの製造
方法は、誘電体フィルムの表面に電極金属を蒸着させて
電極層を形成して成る複数の金属化誘電体フィルムを積
層し、或いは積層後に巻回してコンデンサ素子を形成す
ると共に、該コンデンサ素子にプレスを施して整形する
コンデンサの製造方法において、上記金属化誘電体フィ
ルムの非金属化面に凹部を形成し、該凹部内に、絶縁物
質を格納したマイクロカプセルを充填した後、金属化誘
電体フィルムを積層し、或いは積層後に巻回し、上記プ
レスによってマイクロカプセルを破砕し、以て、マイク
ロカプセル内部の絶縁物質を金属化誘電体フィルム間に
拡散させるよう構成した。

【０００９】

【作用】絶縁物質を格納したマイクロカプセルを、誘電
体フィルムに形成した透孔又は凹部内、或いは金属化誘
電体フィルムに形成した凹部内に充填した後、素子整形
用のプレス工程において、マイクロカプセルを破砕する
ことにより、内部の絶縁物質を拡散させるよう構成した
ため、誘電体フィルムと金属電極箔間に存在する空気、
或いは金属化誘電体フィルム間に存在する空気は確実に
外部に排出される。

【００１０】

【実施例】以下に本発明を、図示の実施例に基づいて説
明する。図１はテープ状の誘電体フィルム１０の一部を
示す平面図であり、図２はその拡大断面図である。この
誘電体フィルム１０は、ポリエチレンテレフタレート、
ポリプロピレン或いはポリアミド等の合成樹脂よりな
り、その表面から裏面にまで貫通する無数の透孔１２が
一面に穿設されている。この透孔１２は、その孔径が各
１ｍｍ程度で、分布密度が数１０万〜数１００万個／ｍ
^２程度となるように形成する。具体的には、加熱した多
数の微細な針を誘電体フィルム１０に押し当てることに
より、或いはプレス加工等により形成される。

【００１１】つぎに、図３に示すように、マイクロカプ
セル１４を、適当なバインダ等を介して各透孔１２に充
填させる。このマイクロカプセル１４内には、所定の絶
縁物質が格納されている。この絶縁物質としては、シリ
コン油等の液体状絶縁物質や、六弗化硫黄等の気体状の
絶縁物質が該当する。

【００１２】つぎに、図４に示すように、マイクロカプ
セル１４を充填させた一対の誘電体フィルム１０と、該
誘電体フィルム１０よりも若干幅の狭い一対の金属電極
箔１６とを、両誘電体フィルム１０の異なる端部にそれ
それマージン部１８が形成されるように交互に積層し、
図示しない巻取機によって巻回し、巻回終端部を止着し
てコンデンサ素子２０を形成する。

【００１３】つぎに、このコンデンサ素子２０に、所定
の圧力でプレスを施し、これを偏平化させる。この際、
誘電体フィルム１０の透孔１２内に充填された上記マイ
クロカプセル１４が破砕され、図５に示すように、内部
に格納された絶縁物質２２が、透孔１２内はもとより、
誘電体フィルム１０の表裏両面に均一に広がり、絶縁層
２４を形成する。しかも、この絶縁物質２２の拡散過程
において、誘電体フィルム１０と金属電極箔１６間に介
在していた空気は、当然にコンデンサ素子２０の両端部
から外部へ排出される。このプレス工程自体は、コンデ
ンサの製造工程の一つとして一般的であるが、本発明に
おいては絶縁物質２２の拡散工程としても機能するので
ある。

【００１４】最後に、図６に示すように、コンデンサ素
子２０の両端面に、鉛、錫、亜鉛等の電極材料を溶射し
て取り出し用の外部電極２６を形成し、該外部電極２６
にハンダ２８を介してリード端子３０を接続することに
より、コンデンサ３２が完成する。なお、図示は省略し
たが、該コンデンサ３２に樹脂モールド等の適当な絶縁
外装を施すことが望ましい。

【００１５】上記においては、誘電体フィルム１０と金
属電極箔１６を積層・巻回してコンデンサ３２を製造す
る場合について説明したが、本発明は、誘電体フィルム
１０の表面に電極金属を蒸着させた金属化誘電体フィル
ムを積層・巻回してコンデンサを製造する場合にも適用
できる。すなわち、図７及び図８に示すように、金属化
誘電体フィルム３４の非金属化面３６（電極層３８が形
成されていない面）に無数の凹部４０をプレス加工等に
よって形成すると共に、該凹部４０内に絶縁物質を格納
したマイクロカプセル１４を充填させる。

【００１６】つぎに、図示は省略するが、上記マイクロ
カプセル１４を充填させた一対の金属化誘電体フィルム
３４を積層・巻回してコンデンサ素子を形成し、これに
プレスを施してマイクロカプセル１４を破砕させれば、
上記と同様に、内部に格納された絶縁物質が凹部４０内
及び金属化誘電体フィルム３４間に均一に広がり、金属
化誘電体フィルム３４間に介在していた空気をコンデン
サ素子の両端部から外部へ排出させることができる。そ
の後、コンデンサ素子の両端面に電極材料を溶射して取
り出し用の外部電極を形成し、該外部電極にリード端子
を接続すると共に、適当な絶縁外装を施すことによって
コンデンサが完成する。

【００１７】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であ
る。例えば、上記においては積層・巻回型のコンデンサ
を例示したが、巻回工程を経ない積層型のコンデンサで
あっても、プレス工程を伴うものであれば適用可能であ
る。

【００１８】また、上記においては、絶縁物質をマイク
ロカプセル１４に格納し、これを誘電体フィルム１０や
金属化誘電体フィルム３４に予め形成した透孔１２や凹
部４０内に充填させるよう構成したが、本発明はこれに
限定されるものではない。例えば、透孔１２や凹部４０
が形成されていない平坦な誘電体フィルムの表面や金属
電極箔の表面、或いは金属化誘電体フィルムの電極層の
表面に、絶縁物質を格納したマイクロカプセルを適当な
バインダ等を介して被着させ、この誘電体フィルム等を
積層し、或いは積層・巻回してプレスするよう構成して
もよい。

【００１９】さらには、絶縁物質をマイクロカプセルに
格納することなく、直接誘電体フィルムの表面や金属電
極箔の表面、或いは金属化誘電体フィルムの電極層の表
面にに被着させるよう構成してもよい。この場合、プレ
ス工程において、被着させた絶縁物質が誘電体フィルム
等の表面に均一に広がり、層間の空隙を確実に排除でき
るように、絶縁物質の材質や量、被着方法等を吟味する
必要がある。例えば、特殊なワックス等、常温下におい
ては比較的に高い粘性を有すると共に、加熱されると容
易に流動化する物質を、誘電体フィルム等の表面に適当
な厚さで印刷しておき、積層或いは積層・巻回後に熱プ
レスを施す方法が挙げられる。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係るコンデンサの製造方法によ
れば、絶縁物質を格納したマイクロカプセルを、誘電体
フィルムに形成した透孔又は凹部内、或いは金属化誘電
体フィルムに形成した凹部内に充填した後、プレス工程
において、マイクロカプセルを破砕することにより、内
部の絶縁物質を拡散させるよう構成したため、誘電体フ
ィルムと金属電極箔間に存在する空気、或いは金属化誘
電体フィルム間に存在する空気は確実に外部に排出さ
れ、その結果として高耐電圧のコンデンサを得ることが
できる。しかも、この絶縁物質の拡散は、従来から行わ
れているコンデンサ素子のプレスによって実現されるも
のであり、製造工程の有効活用が図れる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】透孔部を穿設した誘電体フィルムの一部を示す
平面図である。

【図２】上記誘電体フィルムの拡大断面図である。

【図３】上記誘電体フィルムの透孔部内にマイクロカプ
セルを充填させた状態を示す拡大部分断面図である。

【図４】誘電体フィルムと金属電極箔を積層巻回してコ
ンデンサ素子を形成する過程を示す斜視図である。

【図５】プレス後のコンデンサ素子の内部状態の一部を
示す断面図である。

【図６】上記コンデンサ素子を用いてコンデンサを完成
させる状態を示す斜視図である。

【図７】金属化誘電体フィルムの拡大断面図である。

【図８】上記金属化誘電体フィルムの凹部内にマイクロ
カプセルを充填させた状態を示す拡大部分断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 誘電体フィルム １２ 透孔 １４ マイクロカプセル １６ 金属電極箔 ２０ コンデンサ素子 ２２ 絶縁物質 ３２ コンデンサ ３４ 金属化誘電体フィルム ３８ 電極層 ４０ 凹部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体フィルムと金属電極箔とを交互に
   積層し、或いは積層後に巻回してコンデンサ素子を形成
   すると共に、該コンデンサ素子にプレスを施して整形す
   るコンデンサの製造方法において、上記誘電体フィルム
   に透孔又は凹部を形成し、該透孔又は凹部内に、絶縁物
   質を格納したマイクロカプセルを充填した後、誘電体フ
   ィルムと上記金属電極箔とを積層し、或いは積層後に巻
   回し、上記プレスによってマイクロカプセルを破砕し、
   以て、マイクロカプセル内部の絶縁物質を誘電体フィル
   ムと金属電極箔間に拡散させることを特徴とするコンデ
   ンサの製造方法。
2. 【請求項２】 誘電体フィルムの表面に電極金属を蒸着
   させて電極層を形成して成る複数の金属化誘電体フィル
   ムを積層し、或いは積層後に巻回してコンデンサ素子を
   形成すると共に、該コンデンサ素子にプレスを施して整
   形するコンデンサの製造方法において、上記金属化誘電
   体フィルムの非金属化面に凹部を形成し、該凹部内に、
   絶縁物質を格納したマイクロカプセルを充填した後、金
   属化誘電体フィルムを積層し、或いは積層後に巻回し、
   上記プレスによってマイクロカプセルを破砕し、以て、
   マイクロカプセル内部の絶縁物質を金属化誘電体フィル
   ム間に拡散させることを特徴とするコンデンサの製造方
   法。