JP2993900B2 - 積層型金属化フィルムコンデンサ - Google Patents

積層型金属化フィルムコンデンサ

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JP2993900B2 JP9024343A JP2434397A JP2993900B2 JP 2993900 B2 JP2993900 B2 JP 2993900B2 JP 9024343 A JP9024343 A JP 9024343A JP 2434397 A JP2434397 A JP 2434397A JP 2993900 B2 JP2993900 B2 JP 2993900B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は表面実装用の積層
型金属化フィルムコンデンサに係り、特に、表面実装時
におけるハンダ付の高温環境に耐える積層型金属化フィ
ルムコンデンサに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化の要請に伴い、
これに組み込まれる電子部品の表面実装技術が普及し、
積層型金属化フィルムコンデンサについても表面実装方
式のものが広く使用されている。
【0003】図6及び図7はかかる表面実装用の積層型
金属化フィルムコンデンサの一例を示すものであり、図
6がその斜視図を、また図7は図6のB−B’部分断面
図である。この積層型金属化フィルムコンデンサ52は、
ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート、ポリフ
ェニレンサルファイド等より成る誘電体フィルム54の表
面に、それぞれアルミニウムや亜鉛等より成る電極膜56
を蒸着させた金属化フィルム58を、誘電体フィルム54の
一側辺に沿ってマージン部60が残されるように、複数枚
積層した後に、加熱及び加圧処理を施してコンデンサ素
子62を形成し、該コンデンサ素子62の両端面に金属材料
を溶射して外部電極(メタリコン電極)64を形成して成
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、表面実装方
式の電子部品の場合、フローハンダ付やリフローハンダ
付時の温度条件から、ハンダ耐熱性は260℃/5秒が
要求されている。しかし、上記従来の積層型金属化フィ
ルムコンデンサ52に使用されている誘電体フィルム54の
耐熱温度は、ポリプロピレンが約85℃、ポリエチレン
テレフタレートが約125℃、ポリフェニレンサルファ
イドが約170℃と低いため、通常の温度条件(260
℃)でハンダ付を行うと、高温により誘電体フィルム54
が熱変形し、静電容量の変動や絶縁耐力の低下といった
コンデンサの諸特性に悪影響を及ぼすこととなる。この
ため、従来の積層型金属化フィルムコンデンサ52は、他
の電子部品と同時にハンダ付作業を行うことができず、
フローハンダ付やリフローハンダ付時の温度条件を他の
電子部品より下げてハンダ付作業を行っていた。このよ
うに、従来の積層型金属化フィルムコンデンサ52は、通
常の温度条件で他の電子部品と同時にハンダ付作業を行
うことができず、作業効率が悪いため、その利用範囲が
制限されていた。尚、低融点ハンダを用いれば、積層型
金属化フィルムコンデンサ52と他の電子部品の双方を同
時にハンダ付作業することも可能ではあるが、低融点ハ
ンダを用いた場合には、フローハンダ付やリフローハン
ダ付の通常の温度条件(260℃)でハンダ付を行った
場合に比べてハンダの流れやハンダ接合性が悪化し、そ
の結果、ハンダ付の品質が低下するといった欠点が生じ
るものである。
【0005】そこで、積層型金属化フィルムコンデンサ
の耐熱温度をフローハンダ付やリフローハンダ付時の通
常の温度条件である260℃以上に高めるため、耐熱
性の高いポリイミドフィルムを誘電体フィルムとして使
用する、積層型金属化フィルムコンデンサをエポキシ
樹脂等の耐熱性樹脂でモールドする、積層型金属化フ
ィルムコンデンサの外周に、外装材として耐熱性の高い
ポリイミドフィルムを接着剤で巻き付ける、等の方策が
考えられてきた。
【0006】しかし、上記は、ポリイミドフィルムが
非常に高価なため、コスト高を招来するといった欠点が
あり、は、外部電極を別途形成する必要がある等外形
の大型化につながるため、小型化の要請の強い表面実装
方式のコンデンサには適さないものである。また、
は、接着剤の耐熱温度が一般に低いため、ハンダ付時の
260℃という作業温度に耐えることができなかった。
【0007】また、元来、金属化フィルムコンデンサ
は、誘電体フィルムに部分的な絶縁破壊が生じて電極膜
間が短絡しても、すぐに絶縁性を回復する自己回復性を
備えているのであるが、コロナ放電が頻繁に発生する状
況下では、部分的絶縁破壊の発生回数も増加し、絶縁破
壊に伴う部分放電及び温度の上昇によって誘電体フィル
ムが焼損してガスが発生する。この場合、積層型の金属
化フィルムコンデンサにあっては、積層されている金属
化フィルム58の間(図6において、コンデンサ素子62の
前面及び背面方向)からガスが充分逃げることができる
と共に、コンデンサ素子62の両端面の外部電極(メタリ
コン電極)64部分からも若干ガスが逃げることができる
ため、発生したガスの圧力や熱によるコンデンサの変形
や、静電容量の変動や絶縁耐力の低下を防止することが
可能である。しかし一方で、積層型の金属化フィルムコ
ンデンサの場合には、外部の湿気が金属化フィルム58の
間からコンデンサ素子62内部に侵入し、該湿気によりコ
ンデンサの諸特性に悪影響を与えるおそれがあった。
【0008】本発明は、従来例の抱える上記の問題を解
決するために案出されたものであり、フローハンダ付や
リフローハンダ付の通常の温度条件に耐え得るハンダ耐
熱性を備えた低コスト且つ小型な表面実装用の積層型金
属化フィルムコンデンサを実現することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、外部の湿気が金属化フィル
ムの間からコンデンサ素子内部へ侵入するのを防止でき
る積層型金属化フィルムコンデンサを実現することを目
的とする。
【0009】
【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、本発明に係る積層型金属化フィルムコンデンサ
は、一側辺に沿ってマージン部が残されるように、誘電
体フィルムの表面に電極膜を蒸着して成る複数枚の金属
化フィルムを、それぞれのマージン部が反対側に配され
るように交互に積層してコンデンサ素子を形成すると共
に、該コンデンサ素子の両端面に電極材料を溶射して外
部電極を形成して成る積層型金属化フィルムコンデンサ
において、上記コンデンサ素子の外周に高耐熱性繊維よ
り成る糸又は網を巻回すると共に、上記コンデンサ素子
と、上記高耐熱性繊維より成る糸又は網との間に、高吸
水性素材を配置したことを特徴とする。高耐熱性繊維と
しては、融点の高い芳香族ポリアミド繊維が該当する。
また、高吸水性素材としては、絹糸が該当する
【0010】而して、コンデンサ素子の外周に芳香族ポ
リアミド繊維等の高耐熱性繊維より成る糸又は網が積層
されているため、ハンダ付時の熱がコンデンサ素子に直
接伝わるのが防止される。また、上記糸又は網とコンデ
ンサ素子との間、及び糸又は網自身の中にも空気が入り
込んで断熱層が形成されるため、より一層、ハンダ付の
熱がコンデンサ素子に伝わりにくくなされている。
【0011】さらに、コンデンサ素子と高耐熱性繊維よ
り成る糸又は網との間に、高吸水性素材を配置したた
、外部の湿気は該高吸水性素材に吸収されるため、金
属化フィルムの間からコンデンサ素子内部へ侵入するの
が防止される。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る積層型金属化
フィルムコンデンサを図1及び図2に基づいて説明す
る。図1は、本発明に係る積層型金属化フィルムコンデ
ンサを示す斜視図、図2は、図1のA−A’部分断面図
である。本発明に係る積層型金属化フィルムコンデンサ
10は、一側辺に沿ってマージン部22が残されるように、
ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート、ポリフ
ェニレンサルファイド等より成る誘電体フィルム12の表
面に、アルミニウムや亜鉛等の金属材料を蒸着して電極
膜14を形成した複数枚の金属化フィルム16を、それぞれ
のマージン部22が反対側に配されるよう交互に積層した
後に、これに加熱及び加圧処理を施して扁平化されたコ
ンデンサ素子18を形成し、該コンデンサ素子18の両端面
に丹銅や半田等の金属材料を溶射するメタリコンを施し
て、外部電極20を形成して成る。而して、図2に示すよ
うに、各電極膜14は、それぞれ誘電体フィルム12を間に
介して対向すると共に、各電極膜14の一方の端部は、そ
れぞれ交互に左右の外部電極20と密着接続され、上記金
属化フィルム16の表面には、それぞれ反対側の側辺に沿
って、電極膜14が形成されていないマージン部22が所定
の幅で形成されている。
【0013】また、コンデンサ素子18の外周には、外装
材として、その融点がフローハンダ付やリフローハンダ
付時の通常の温度条件である260℃より高い、高耐熱
性の芳香族ポリアミド繊維より成る糸24が巻回されてい
る。この芳香族ポリアミド繊維としては、例えば、Du
pont社のケブラー(Kevlar)がある。該ケ
ブラーは、高融点(500℃)且つ高強度の物性を有し
ている。
【0014】さらに、図2に示すように、コンデンサ素
子18と芳香族ポリアミド繊維より成る糸24との間に、高
吸水性素材としての絹糸26が配置されている。該絹糸26
も芳香族ポリアミド繊維より成る糸24と同様にコンデン
サ素子18に巻回されているものである。図2において
は、図面表現上、芳香族ポリアミド繊維より成る糸26及
び絹糸26を1巻きした状態を示したが、実際には、何重
にも巻回されているものである。
【0015】尚、図3に示すように、糸24の代わりにコ
ンデンサ素子18の外周に、芳香族ポリアミド繊維より成
る網28を外装材として巻回しても良い。但し、糸24を巻
回した場合には、巻回後の糸24の終端処理を接着剤等を
用いることなく簡単に行うことができる。すなわち、糸
24を巻回する場合は、図4に示すように、図示しないボ
ビン等のある起端側Xから繰り出した糸24の終端Yを、
コンデンサ素子18の上面の一端側から他端側に向かって
延ばしていき、コンデンサ素子18の他端側から若干突出
した位置で反転させ、今度はコンデンサ素子18の他端側
から一端側へ向かって延ばしていくことにより、コンデ
ンサ素子18上面にリングが形成されるよう糸24を配置す
る。従って、リングの一端(図4では左端)はコンデン
サ素子18の他端側から若干突出するよう配置されること
となる。次に、糸24の終端Yを、コンデンサ素子18の一
端側から他端側へ向かう方向と直交する方向に導いて、
コンデンサ素子18外周に糸24を巻回していく。この結
果、コンデンサ素子18上面のリングは巻回された糸24の
下側に位置することとなる。糸24の巻回後は、図5に示
すように、糸24の終端Yを上記リングの左端の下から上
へ向かって通し、その後、起端側Xの糸24を糸24の繰り
出し方向と反対側の方向へと引っ張るのである。この結
果、糸24の終端Y及びリングの左端は巻回されている糸
24の下側方向へ引き込まれていって固定することができ
るのである。尚、上記図4及び図5においては、糸24の
巻回方法の説明の便宜上、コンデンサ素子18は簡略化し
て表現した。
【0016】而して、上記構成を備えた本発明の積層型
金属化フィルムコンデンサ10にあっては、コンデンサ素
子18の外周に高耐熱性の芳香族ポリアミド繊維より成る
糸24又は網28が巻回されているため、ハンダ付時の熱が
コンデンサ素子18に直接伝わるのを防ぐことができる。
しかも、上記糸24又は網28とコンデンサ素子18との間、
及び糸24や網28自身の中にも空気が入り込んで断熱層が
形成されるため、より一層、ハンダ付の熱がコンデンサ
素子18に伝わりにくくなっているものである。この結
果、フローハンダ付やリフローハンダ付時の260℃の
温度条件に充分耐えることができ、他の電子部品と同時
にハンダ付作業を行うことができる。
【0017】さらに、従来の積層型金属化フィルムコン
デンサのコンデンサ素子外周に芳香族ポリアミド繊維よ
り成る糸24又は網28を積層するだけの簡単な構造のた
め、低コストで小型な積層型金属化フィルムコンデンサ
を実現できる。尚、コンデンサ素子18の外周に上記糸24
又は網28を巻回したことにより、コンデンサ素子18が緊
縛固定されるため、外力や熱によってコンデンサ素子18
が変形するのを防止できるという効果も奏するものであ
る。
【0018】また、本発明の積層型金属化フィルムコン
デンサ10にあっては、コンデンサ素子18と、外装材とし
ての糸24又は網28との間に、高吸水性素材としての絹糸
26が配置されていることから、外部の湿気は該絹糸26に
吸収されるため、湿気が金属化フィルム16の間からコン
デンサ素子18内部へ侵入するのが防止され、湿気による
コンデンサの特性悪化を防止することができる。
【0019】
【発明の効果】本発明に係る積層型金属化フィルムコン
デンサにあっては、コンデンサ素子の外周に高耐熱性繊
維より成る糸又は網が巻回されているため、ハンダ付時
の熱がコンデンサ素子に直接伝わるのを防ぐことができ
る。しかも、上記糸又は網とコンデンサ素子との間、及
び糸又は網自身の中にも空気が入り込んで断熱層が形成
されるため、より一層、ハンダ付の熱がコンデンサ素子
に伝わりにくくなっていることから、フローハンダ付や
リフローハンダ付時の260℃の温度条件に充分耐える
ことができ、他の電子部品と同時にハンダ付作業を行う
ことができる。また、従来の積層型金属化フィルムコン
デンサのコンデンサ素子外周に高耐熱性繊維より成る糸
又は網を巻回するだけの簡単な構造のため、低コストで
小型な積層型金属化フィルムコンデンサを実現できる。
【0020】さらに、コンデンサ素子と高耐熱性繊維よ
り成る糸又は網との間に、高吸水性素材を配置したこと
から、外部の湿気は該高吸水性素材に吸収されるため、
湿気が金属化フィルムの間からコンデンサ素子内部へ侵
入するのが防止され、湿気によるコンデンサの特性悪化
を生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る積層型金属化フィルムコンデンサ
を示す斜視図である。
【図2】図1のA−A’部分断面図である。
【図3】本発明に係る他の積層型金属化フィルムコンデ
ンサを示す斜視図である。
【図4】糸の巻回方法の説明図である。
【図5】糸の巻回方法の説明図である。
【図6】従来の積層型金属化フィルムコンデンサを示す
斜視図である。
【図7】図6のB-B’部分断面図である。
【符号の説明】
10 積層型金属化フィルムコンデンサ 12 誘電体フィルム 14 電極膜 16 金属化フィルム 18 コンデンサ素子 20 外部電極 22 マージン部 24 糸 26 絹糸 28 網

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一側辺に沿ってマージン部が残されるよ
    うに、誘電体フィルムの表面に電極膜を蒸着して成る複
    数枚の金属化フィルムを、それぞれのマージン部が反対
    側に配されるように交互に積層してコンデンサ素子を形
    成すると共に、該コンデンサ素子の両端面に電極材料を
    溶射して外部電極を形成して成る積層型金属化フィルム
    コンデンサにおいて、上記コンデンサ素子の外周に高耐
    熱性繊維より成る糸又は網を巻回すると共に、上記コン
    デンサ素子と、上記高耐熱性繊維より成る糸又は網との
    間に、高吸水性素材を配置したことを特徴とする積層型
    金属化フィルムコンデンサ。
  2. 【請求項2】 上記高耐熱性繊維が、芳香族ポリアミド
    繊維であることを特徴とする請求項1に記載の積層型金
    属化フィルムコンデンサ。
  3. 【請求項3】 上記高吸水性素材が、絹糸であることを
    特徴とする請求項1又は2に記載の積層型金属化フィル
    ムコンデンサ。
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