JP3962878B2 - 金属化フィルムコンデンサの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属化フィルムコンデンサの製造方法に係り、特に冷熱サイクルに対する性能要求の厳しい産業機器用として端子接続部位の機械的剥離強度を高めた金属化フィルムコンデンサの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属化フィルムコンデンサにおけるメタリコンにて形成した外部電極とＣＰ線等の端子（リード線）との接続は、両者の溶接または端子の１０μｍ前後のハンダメッキ金属とメタリコン金属との間でのハンダ付けによるハンダ合金形成によって行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、メタリコン外部電極と端子との上記のような接続は、形成される合金層が少ないために、特に耐ヒートサイクル性が要求される用途においては、合金層の部分にクラックが発生するという欠点があった。
【０００４】
これを解決するために、これまではメタリコン層を厚くするなどして端子の埋め込み量を大きくすることで機械的強度をあげることや、ハンダ付けで強度を保持すること、などが行われているが、未だ十分に改良されるに至っていない。
【０００５】
この発明は、上記に鑑みて検討の結果、コンデンサ素子の両端面に形成するメタリコン層を改良することによって、その上に形成される端子の接続を十分な機械的強度を以て成し得ることのできるコンデンサの製造法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、この発明のうち請求項１に記載の発明は、金属化プラスチックフィルムを巻回して形成したコンデンサ素子の両端面にＰｂを７０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金を溶射してメタリコン層を形成し、該メタリコン層の上層にＳｎを８０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金を積層溶射して、Ｐｂを７０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金のメタリコン層とＳｎ−Ｐｂハンダ合金層の２層のメタリコン電極を形成したのち、該メタリコン電極に端子を溶接またはハンダ付けにより接続することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、Ｓｎを８０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金の積層溶射を上記Ｐｂを７０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金を溶射して形成したメタリコン層の上層全面に施すことを特徴とし、請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、Ｓｎを８０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金の積層溶射を上記Ｐｂを７０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金を溶射して形成したメタリコン層上層の端子接続部およびその近傍に施すことを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、Ｓｎを８０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金の積層溶射層を少なくとも２０μｍの厚さに形成することを特徴とするものである。
【０００９】
要するに、この発明は、金属化プラスチックフィルムを巻回して形成したコンデンサ素子の両端面にＰｂを７０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金を溶射してメタリコン層を形成し、さらに該メタリコン層の上層にＳｎを８０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金を積層溶射して２層のメタリコン外部電極層を形成したことによって、多量のＳｎの存在により端子接続部にＳｎ／Ｐｂ共晶に近い組成のハンダ層が形成され、これによって部分的にメタリコン層の融点が低下して端子のメタリコン層内への埋め込みが容易になること、また埋め込んだ端子の周囲にＳｎ／Ｐｂ共晶もしくはそれに近い組成のハンダ層が形成されていることで埋め込んだ端子とメタリコン層との結合が密になって端子の機械的強度（剥離強度）が向上するという作用効果を奏するのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明で得られる金属化プラスチックフィルムコンデンサの斜視図である。図において、１はコンデンサ素子である。このコンデンサ素子１は、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデンなどのプラスチックフィルムの片面または両面にアルミニウム、亜鉛、銅などを蒸着した一対の金属化プラスチックフィルムを巻回して形成されている。
【００１１】
２は上記コンデンサ素子１の両端面に周知の方法でＰｂを７０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金を溶射して形成される従来のメタリコン層である。この発明は、上記で両端面に形成したメタリコン層２の上層にＳｎを８０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金層３を積層溶射にて形成してメタリコン層２およびＳｎ−Ｐｂハンダ合金層３の２層よりなるメタリコン外部電極層４を形成するものであり、次いでこのメタリコン外部電極層４に溶接またはハンダ付けにてＣＰ線等の端子５を接続するのである。
【００１２】
このように、メタリコン外部電極層４を２層構成とすると、図２に示すように、Ｓｎ−Ｐｂハンダ合金層３内に端子５を溶接またはハンダ付けする際に、その熱で端子５の周囲のメタリコン層４の融点が低下して端子５の埋め込みが容易になると同時に、多量のＳｎの存在によって、埋め込んだ端子の周囲にＳｎ／Ｐｂ共晶に近い組成の新たな合金層６が形成されて、端子接続部の機械的強度を向上させることができるのである。この発明で、コンデンサ素子の両端面のメタリコン層２上層に施すＳｎを８０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金層３は、上記した新たな合金層６の形成に寄与するので、少なくとも２０μｍの厚さを有することが好ましく、またＳｎの量も８０重量％以上が必要である。
【００１３】
上記において、コンデンサ素子１の両端面のＰｂを７０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金を溶射して形成したメタリコン層２上層への溶射によるＳｎ−Ｐｂハンダ合金層３の形成は、図１ではメタリコン層２の上層全面に行っているが、図３に示すように端子５の接続部とその近傍のみに形成することも可能であり、また同じ効果を得ることができる。
【００１４】
かくして得たこの発明のコンデンサ（定格電圧１５０Ｖ、静電容量１０μＦ）の端子接続部の機械的強度（剥離強度）を、１層のメタリコン層に端子を接続した従来のコンデンサの端子接続部のそれと比較して測定したところ、図４に示すようにこの発明のコンデンサ（ａ）は、従来のコンデンサ（ｂ）に比べて平均値も大きく、かつσ値の変動が非常に小さいことから機械的強度に優れていることが認められた。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は金属化プラスチックフィルムを巻回して得たコンデンサ素子の両端面にＰｂを７０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金を溶射したメタリコン層とその上に積層溶射したＳｎを８０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金層の２層のメタリコン電極層としたことによって、この電極層に端子を溶接法で接続する時に、端子の周囲にＳｎ／Ｐｂ共晶に近い組成の新たな合金層が形成されて端子を囲むため、これまでにない強固にメタリコン電極層に接続した端子をもつコンデンサを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のコンデンサの一実施例を示す斜視図である。
【図２】この発明のコンデンサにおける端子接続部近傍の状態を示す説明図である。
【図３】端子接続部の他の例を示す説明図である。
【図４】この発明のコンデンサの機械的強度を示す曲線図である。
【符号の説明】
１ コンデンサ素子
２ メタリコン層
３ Ｓｎ−Ｐｂハンダ合金層
４ メタリコン電極層
５ 端子
６ 新たな合金層

Claims (4)

1. 金属化プラスチックフィルムを巻回して形成したコンデンサ素子の両端面にＰｂを７０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金を溶射してメタリコン層を形成し、該メタリコン層の上層にＳｎを８０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金を積層溶射して、Ｐｂを７０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金のメタリコン層とＳｎ−Ｐｂハンダ合金層の２層のメタリコン電極を形成したのち、該メタリコン電極に端子を溶接またはハンダ付けにより接続することを特徴とする金属化フィルムコンデンサの製造方法。
2. Ｓｎを８０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金の積層溶射を上記Ｐｂを７０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金を溶射して形成したメタリコン層の上層全面に施すことを特徴とする請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサの製造方法。
3. Ｓｎを８０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金の積層溶射を上記Ｐｂを７０重量％以上含有するＳｎ−Ｐｂハンダ合金を溶射して形成したメタリコン層上層の端子接続部およびその近傍に施すことを特徴とする請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサの製造方法。
4. Ｓｎを８０重量％以上含有するハンダ合金の積層溶射層を少なくとも２０μｍの厚さに形成することを特徴とする請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサの製造方法。

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