JP6501565B2 - 薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法に関する。

図１１は、薄膜高分子積層フィルムコンデンサ１の斜視図である。図１２は、積層体の製造装置９０の断面図である。図１３は、積層体２の断面図である。図１４は、シャッター３０の開閉動作を説明するために示す図である。図１５は、パターニング材料を付着させる領域の切り替え動作を説明するために示す図である。図１５（ａ）〜図１５（ｅ）は各工程図である。図１２中、符号１４ａは回転ドラム１４の回転方向を示し、符号１６は冷却装置を示し、符号１８はモノマー蒸着装置を示し、符号２０は電子線照射装置を示し、符号２２はプラズマ処理装置を示し、符号２４はパターニング材料吐出装置を示し、符号２８は金属蒸着装置を示し、符号３０はシャッターを示し、符号３２はシャッター駆動装置を示し、符号３４はパターニング材料除去装置を示す。真空チャンバー１２には、図示しない真空排気装置及びパージ装置が接続されている。図１３中、符号１１０は下地の樹脂薄膜層を示す。

薄膜高分子積層フィルムコンデンサ１は、図１１に示すように、樹脂薄膜層とパターン化された金属薄膜層とが交互に積層された積層体２と、パターン化された金属薄膜層のうち一方の電極となる金属薄膜層に接続された外部電極３と、パターン化された金属薄膜層のうち他方の電極となる金属薄膜層に接続された外部電極４とを備える。積層体２は、モノマーを蒸着してモノマー層を形成するとともに当該モノマー層に電子線を照射してモノマー層を硬化することにより形成された樹脂薄膜層１２０と、金属材料を蒸着することにより形成された金属薄膜層１３０とが交互に積層された構造を有する（図１３参照。）。

積層体２は、図１２に示す積層体の製造装置９０を用いて製造することができる。すなわち、積層体２は、真空チャンバー１２内で、回転ドラム１４に向けてモノマーを蒸着してモノマー層を形成するとともに当該モノマー層に電子線を照射してモノマー層を硬化することにより樹脂薄膜層１２０を形成する樹脂薄膜層形成工程と、回転ドラム１４に向けて金属材料を蒸着して金属薄膜層１３０を形成する金属薄膜層形成工程とを交互に繰り返して実施することにより、回転ドラム１４上に樹脂薄膜層１２０と金属薄膜層１３０とが交互に積層された積層体を製造する積層体製造工程により製造することができる。そして、以上の積層体製造工程により製造された積層体２を回転ドラム１４から取り外し、所定サイズに切り分けることによりチップ化した後、当該チップ化された積層体２を用いて、薄膜高分子積層フィルムコンデンサ１を製造することができる（例えば、特許文献１参照。）。なお、本明細書中、回転ドラム上に形成された状態の積層体も、回転ドラムから取り外した状態の積層体も、切り分けることによりスティック化したりチップ化したりした積層体も、外部電極を取り付けた状態の積層体も、すべて積層体として説明することとする。

薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法においては、樹脂薄膜層形成工程と金属薄膜層形成工程との間に、薄膜高分子積層フィルムコンデンサの電極パターンを形成しない領域にパターニング材料を付着させるパターニング工程を実施する。その結果、金属薄膜層形成工程においては、パターニング材料をマスクとして金属材料が蒸着されることとなり、樹脂薄膜層１２０と、パターン化された金属薄膜層１３０とが交互に積層された積層体が製造されることとなる（図１３参照。）。

また、薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法においては、図１４に示すように、最初のｋ−１周目までは、金属材料の蒸着源（金属蒸着装置２８）と回転ドラム１４との間にシャッター３０を挿入した閉状態としたまま金属蒸着を行い、ｋ周目以降は、金属材料の蒸着源（金属蒸着装置２８）と回転ドラム１４との間からシャッター３０を抜去した開状態で金属蒸着を行う。その結果、最初のｋ−１周目までは、下地の樹脂薄膜層１１０が連続して形成され、ｋ週目以降は、樹脂薄膜層１２０と金属薄膜層１３０とが交互に形成されることになる（図１３参照。）。

また、薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法においては、１周毎に、パターニング材料を付着させる領域１３２の切替動作を行う（図１５参照。）。その結果、図１１及び図１３に示すように、１層毎に異なるパターンを有する金属薄膜層が樹脂薄膜層を介して交互に形成された構造の積層体２を形成することが可能となる。

上記した薄膜高分子積層フィルムコンデンサ１は、樹脂フィルム上に金属薄膜層が形成された長尺フィルムを円筒状に巻き取ることにより製造する通常のフィルムコンデンサよりも誘電体層を薄くすることが可能であるため、小型化が容易であるという特徴を有する。また、薄膜高分子積層フィルムコンデンサ１は、熱硬化性樹脂を誘電体として使用しているため、熱可塑性樹脂を誘電体として使用している通常のフィルムコンデンサよりも耐熱性に優れている。また、薄膜高分子積層フィルムコンデンサ１は、積層セラミックコンデンサよりも軽量であり、積層セラミックコンデンサのような圧電特性がない。さらには、オープン故障モードによる発煙、発火リスクが低く、安定した温度特性を有するという特徴を有する。これらのことから、薄膜高分子積層フィルムコンデンサ１は、近年、種々の分野に広く使用されるようになってきている。

特開２０００−２９４４４９号公報

ところで、コンデンサの技術分野においては、用途によっては高耐圧なコンデンサが求められており、薄膜高分子積層フィルムコンデンサの技術分野においても例外ではない。従来の薄膜高分子積層フィルムコンデンサよりも高耐圧な薄膜高分子積層フィルムコンデンサが実現できると、薄膜高分子積層フィルムコンデンサの用途がさらに拡がることが期待できる。

そこで、樹脂薄膜層の膜厚を厚くして薄膜高分子積層フィルムコンデンサを高耐圧なものとすることが考えられる。しかしながら、従来の薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法においては、樹脂薄膜層の膜厚を厚くするほど樹脂薄膜層の膜厚が不均一となり品質が低下すること、樹脂薄膜層の膜厚を厚くするほど樹脂薄膜層の硬化度が不均一となり品質が低下すること、１．５μｍ以下の樹脂薄膜層を適正に硬化させるための電子線照射装置では１．５μｍよりも厚い樹脂薄膜層を適正に硬化させることが困難であることなどのことから、樹脂薄膜層の膜厚を１．５μｍよりも厚くすることは困難であり、このため、薄膜高分子積層フィルムコンデンサの耐圧としても１００Ｖ程度が上限であるというのが実情である。

そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、従来よりも高耐圧な薄膜高分子積層フィルムコンデンサを製造可能な薄膜高分子積層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。

［１］本発明の薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法は、回転ドラム上に、樹脂薄膜層と金属薄膜層とが積層された積層体を製造する積層体製造工程を含む薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法であって、前記積層体製造工程においては、前記樹脂薄膜層としてｎ層の樹脂薄膜層（但し、ｎは２以上の整数。）を形成する樹脂薄膜層形成工程と、前記金属薄膜層として１層の金属薄膜層を形成する金属薄膜層形成工程と、を交互に実施することにより前記積層体を製造することを特徴とする

［２］本発明の薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法において、前記樹脂薄膜層形成工程においては、回転ドラムをｎ周回転させる間に、前記回転ドラムに向けてモノマーを蒸着してモノマー層を形成するとともに当該モノマー層を硬化する工程をｎ回繰り返すことにより、前記ｎ層の樹脂薄膜層を形成し、前記金属薄膜層形成工程においては、前記回転ドラムを１周回転させる間に、前記回転ドラムに向けて金属材料を蒸着することにより、前記１層の金属薄膜層を形成することが好ましい。

［３］本発明の薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法において、前記積層体製造工程においては、前記金属薄膜層形成工程を実施する期間のみならず前記金属薄膜層形成工程を実施しない期間においても前記金属材料の蒸着を連続して行うとともに、前記金属薄膜層形成工程を実施しない期間には、前記金属材料の蒸着源と前記回転ドラムとの間にシャッターを挿入した閉状態として前記金属材料の蒸着を行い、前記金属薄膜層形成工程を実施する期間には、前記金属材料の蒸着源と前記回転ドラムとの間からシャッターを抜去した開状態として前記金属材料の蒸着を行うことが好ましい。

［４］本発明の薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法においては、前記樹脂薄膜層形成工程と前記金属薄膜層形成工程との間に、前記薄膜高分子積層フィルムコンデンサの電極パターンを形成しない領域にパターニング材料を付着させるパターニング工程を実施し、前記金属薄膜層形成工程においては、前記パターニング材料をマスクとして前記金属材料を蒸着することにより、前記薄膜高分子積層フィルムコンデンサの電極パターンを形成する領域に前記１層の金属薄膜層を形成し、前記金属薄膜層形成工程と前記樹脂薄膜層形成工程との間に、前記パターニング材料を除去するパターニング材料除去工程を実施し、前記パターニング材料を付着させる領域の切替動作を、前記シャッターの挿入動作により前記金属材料が不均一に蒸着される第１遷移領域、前記シャッターを挿入した閉状態において前記金属材料が蒸着されない金属材料非蒸着領域、及び、前記シャッターの抜去動作により前記金属材料が不均一に蒸着される第２遷移領域のいずれかの領域が前記パターニング工程を実施する回転位置を通過する期間内に行うことが好ましい。

［５］本発明の薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法において、前記樹脂薄膜層形成工程においては、回転ドラムを１周回転させる間に、前記回転ドラムに向けてモノマーを蒸着してモノマー層を形成するとともに当該モノマー層を硬化する工程をｎ回実施することにより、前記ｎ層の樹脂薄膜層を形成し、前記金属薄膜層形成工程においては、前記回転ドラムを１周回転させる間に、前記回転ドラムに向けて金属材料を蒸着することにより、前記１層の金属薄膜層を形成することが好ましい。

本発明の薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法によれば、ｎ層の樹脂薄膜層（但し、ｎは２以上の整数。）を形成する樹脂薄膜層形成工程と、１層の金属薄膜層を形成する金属薄膜層形成工程とを交互に実施することにより積層体を製造することから、製造される積層体においては、金属薄膜層と金属薄膜層との間には必ず２層以上の樹脂薄膜層が存在することになり、従来よりも高耐圧な薄膜高分子積層フィルムコンデンサを製造できる。

実施形態１に用いる積層体の製造装置１０の断面図である。 実施形態１における、積層体１００の断面図である。 実施形態１における、シャッター３０の開閉動作を説明するために示す図である。 実施形態１における、パターニング材料を付着させる領域の切り替え動作を説明するために示す図である。 変形例における、パターニング材料を付着させる領域の切り替え動作を説明するために示す図である。 実施形態２における、積層体１０２の断面図である。 実施形態２における、シャッター３０の開閉動作を説明するために示す図である。 実施形態２における、パターニング材料を付着させる領域の切り替え動作を説明するために示す図である。 実施形態３に用いる積層体の製造装置１１の断面図である。 実施形態３における、シャッター３０の開閉動作を説明するために示す図である。 薄膜高分子積層フィルムコンデンサ１の斜視図である。 従来の積層体の製造装置９０の断面図である。 積層体２の断面図である。 シャッター３０の開閉動作を説明するために示す図である。 パターニング材料を付着させる領域の切り替え動作を説明するために示す図である。

以下、本発明の薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法について、図に示す実施形態に基づいて説明する。

［実施形態１］
１．積層体の製造装置
図１は、実施形態１に用いる積層体の製造装置１０を示す図である。図２は、実施形態１における、積層体１００の断面図である。図３は、実施形態１における、シャッター３０の開閉動作を説明するために示す図である。図４は、実施形態１における、パターニング材料を付着させる領域の切り替え動作を説明するために示す図である。

積層体の製造装置１０は、図１に示すように、真空チャンバー１２と、真空チャンバー１２内で回転する回転ドラム１４と、回転ドラム１４の回転方向１４ａに沿って回転ドラム１４の周囲に配設されたモノマー蒸着装置１８と、電子線照射装置２０と、プラズマ処理装置２２と、パターニング材料吐出装置２４と、金属蒸着装置２８と、シャッター３０と、パターニング材料除去装置３４とを備える。シャッター３０の動作は、シャッター駆動装置３２により制御されている。真空チャンバー１２には、図示しない真空排気装置及びパージ装置が接続されている。

回転ドラム１４は、図示しない回転駆動装置により回転方向１４ａ方向に回転駆動される。回転ドラム１４の回転速度は、自由に設定できるが、通常１５ｒｐｍ〜７０ｒｐｍ程度である。回転ドラム１４の外周面（基板面）は平滑に、好ましくは鏡面状に仕上げられており、冷却装置１６により、好ましくは０℃〜２０℃の範囲内、より好ましくは５℃〜１５℃の範囲内の所定温度に冷却されている。

モノマー蒸着装置１８は、樹脂薄膜層を形成するためのモノマーを加熱して蒸発・気化させ、回転ドラム１４上に蒸着・堆積させる。

電子線照射装置２０は、モノマー樹脂を重合又は架橋させ、モノマー層を樹脂薄膜層とする。

プラズマ処理装置２２は、樹脂薄膜層の表面を酸素プラズマ処理により活性化させて、樹脂薄膜層と金属薄膜層との接着性を向上させるための酸素プラズマ装置である。実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法においては、プラズマの熱により樹脂薄膜層の重合反応を促進して樹脂薄膜層の硬化度を十分に高くする働きもする。なお、プラズマ処理装置２２は、酸素プラズマ処理装置に限定されず、窒素プラズマ処理装置、アルゴンプラズマ処理装置その他のプラズマ処理装置であってもよい。

パターニング材料吐出装置２４は、例えばオイルであるパターニング材料を蒸発・気化させたものをノズル２６（図１５参照。）から噴射し樹脂薄膜層表面に帯状に堆積させる。なお、実施形態１においては、図４に示すように、「後述するシャッター３０の挿入動作により金属材料が不均一に蒸着される第１遷移領域Ｒ３が、パターニング工程を実施する回転位置（パターニング材料吐出装置２４の配設位置）を通過する」期間内にパターニング材料を付着させる領域の切替動作を行う。

金属蒸着装置２８は、抵抗加熱蒸着法により、回転ドラム１４上の樹脂薄膜層１２０の表面に金属材料を蒸着して金属薄膜層１３０を形成する。具体的には、坩堝（金属蒸着源）に収容された金属材料を抵抗加熱により加熱することにより当該金属材料が蒸発・気化して回転ドラム１４上に堆積する。なお、金属蒸着装置２８は、抵抗加熱蒸着法によるものに限定されず、電子ビーム加熱蒸着法等の他の真空蒸着法又はスパッタリング法等によるものであってもよい。なお、金属蒸着装置２８は、金属薄膜層形成工程を実施する期間のみならず金属薄膜層形成工程を実施しない期間においても金属材料の蒸着を連続して行う。

シャッター３０は、金属薄膜層形成工程を実施しない期間には、金属材料の蒸着源（金属蒸着装置２８）と回転ドラム１４との間にシャッターを挿入した閉状態とし、金属薄膜層形成工程を実施する期間には、金属材料の蒸着源（金属蒸着装置２８）と回転ドラム１４との間からシャッターを抜去した開状態とする（図３参照。）。シャッター３０はシャッター駆動装置３２により駆動される。

パターニング材料除去装置３４は、パターニング材料吐出装置２４により堆積されたパターニング材料を除去するとともに、金属薄膜層の表面を酸素プラズマ処理により活性化させて、金属薄膜層と樹脂薄膜層との接着性を向上させるための酸素プラズマ処理装置である。なお、パターニング材料除去装置３４は、酸素プラズマ処理装置に限定されず、窒素プラズマ処理装置、アルゴンプラズマ処理装置その他のプラズマ処理装置であってもよい。

制御装置（図１で図示せず。）は、モノマー蒸着装置１８、電子線照射装置２０、プラズマ処理装置２２、パターニング材料吐出装置２４、金属蒸着装置２８、シャッター３０、シャッター駆動装置３２及びパターニング材料除去装置３４並びに図示しない真空排気装置及びパージ装置の動作を制御する。

２．薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法
実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法は、回転ドラム１４上に、ｎ層の樹脂薄膜層１２０（但し、ｎは２以上の整数。）と、パターン化された１層の金属薄膜層１３０とが交互に積層された積層体１００を製造する積層体製造工程を含む薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法である。そして、積層体製造工程においては、回転ドラム１４をｎ周回転させる間に、回転ドラム１４に向けてモノマーを蒸着してモノマー層を形成するとともに当該モノマー層に電子線を照射してモノマー層を硬化する工程をｎ回繰り返すことにより、ｎ層の樹脂薄膜層１２０を形成する樹脂薄膜層形成工程と、回転ドラム１４を１周回転させる間に、回転ドラム１４に向けて金属材料を蒸着することにより、パターン化された１層の金属薄膜層１３０を形成する金属薄膜層形成工程とを交互に実施することにより積層体１００を製造する。以下、実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法を詳細に説明する。

まず、回転ドラム１４上に下地の樹脂薄膜層１１０を形成する。下地の樹脂薄膜層１１０の形成は、回転ドラム１４をｋ周回転させる間に、モノマー蒸着装置１８により回転ドラム１４の外周にモノマー層を形成するとともに当該モノマー層を電子線照射装置２０により硬化することにより、ｋ層（例えば数層〜数十層）の下地の樹脂薄膜層を形成することにより行う。

次に、下地の樹脂薄膜層１１０上に、ｎ層（但し、ｎは２以上の整数。）の樹脂薄膜層１２０と、パターン化された１層の金属薄膜層１３０とが交互に積層された積層体を形成する。積層体の形成は以下のようにして行う。すなわち、回転ドラム１４をｎ周回転させる間に、モノマー蒸着装置１８から回転ドラム１４に向けてモノマーを蒸着してモノマー層を形成するとともに電子線照射装置１８からモノマー層に電子線を照射してモノマー層を硬化する工程をｎ回繰り返すことにより、ｎ層の樹脂薄膜層１２０を形成する樹脂薄膜層形成工程と、回転ドラム１４を１周回転させる間に、金属蒸着装置２８から回転ドラム１４に向けて金属材料を蒸着することにより、パターン化された１層の金属薄膜層１３０を形成する金属薄膜層形成工程と、を交互に実施する（例えば、交互に数百回〜数千回実施する）ことにより積層体を形成する。これにより、下地の樹脂薄膜層上に上記した積層体が積層された構造（例えば数百層〜数千層積層された構造）の積層体１００（図２参照。）を製造することができる。

なお、実施形態１においては、樹脂薄膜層形成工程と金属薄膜層形成工程との間に、プラズマ処理装置２２により樹脂薄膜層の表面を酸素プラズマ処理により活性化するプラズマ処理工程と、パターニング材料吐出装置２４により樹脂薄膜層上にパターニング材料を帯状に堆積させるパターニング材料堆積工程とを実施する（図４参照。）。また、金属薄膜層形成工程と樹脂薄膜層形成工程との間に、酸素プラズマ処理によりパターニング材料１３２を除去するパターニング材料除去工程を実施する。

樹脂薄膜層１２０の膜厚は、１層当たり例えば１００ｎｍ〜１５００ｎｍであり、金属薄膜層１３０の層厚は、例えば１０ｎｍ〜４０ｎｍである。樹脂薄膜層１２０上に金属薄膜層１３０を形成する際、パターニング材料が堆積された箇所には金属薄膜層は形成されず、この箇所が積層体１００の電気的絶縁部分となる。

樹脂薄膜層形成工程においては、モノマーとして、例えば、脂環式炭化水素骨格を有するジアクリレート化合物又はジメタクリレート化合物（トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレートなど）を好適に用いることができる。

金属薄膜層形成工程においては、抵抗加熱蒸着法により、回転ドラム１４の表面に金属材料を蒸着して金属薄膜層を形成する。具体的には、坩堝（金属蒸着源）に収容された金属材料を抵抗加熱により加熱することにより当該金属材料を蒸発・気化させて回転ドラム１４上に堆積する。金属材料としては、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ａｇ及びＰｔから選択した少なくとも一種類の金属材料を使用することができる。

以上の工程を実施することにより、回転ドラム１４の外周面上に円筒状の積層体１００が形成される。その後、この円筒状の積層体１００を分割して、回転ドラム１４から取り外し、図示しない扉を介して真空チャンバー１２の外に取り出す。真空チャンバー１２から取り出した積層体１００は、回転ドラム１４の外周面とほぼ同じ曲率の円弧状に湾曲している。次に、この湾曲した積層体１００を加熱下でプレスして平坦化する。その後、平坦化した積層体１００をスティック状に切断した後、外部電極を形成し、これをさらにチップ状に切断すれば、薄膜高分子積層フィルムコンデンサ１が得られる。

３．薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法の効果
実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法によれば、ｎ層の樹脂薄膜層（但し、ｎは２以上の整数。）を形成する樹脂薄膜層形成工程と、１層の金属薄膜層を形成する金属薄膜層形成工程とを交互に実施することにより積層体を製造することから、製造される積層体においては、金属薄膜層と金属薄膜層との間には必ず２層以上の樹脂薄膜層（この場合２層の樹脂薄膜層）が存在することになり、従来よりも高耐圧な薄膜高分子積層フィルムコンデンサを構成できる。

また、実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法によれば、回転ドラムをｎ周（この場合２周）回転させる間に、回転ドラムに向けてモノマーを蒸着してモノマー層を形成するとともに当該モノマー層を硬化する工程をｎ回繰り返すことにより、ｎ層の樹脂薄膜層を形成する樹脂薄膜層形成工程と、回転ドラムを１周回転させる間に、回転ドラムに向けて金属材料を蒸着することにより、１層の金属薄膜層を形成する金属薄膜層形成工程と、を交互に実施することにより積層体を製造することから、基本的には従来の積層体の製造装置９０と同様の構成の積層体の製造装置１０を用いて、従来よりも高耐圧な薄膜高分子積層フィルムコンデンサを構成できる。

また、実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法によれば、金属薄膜層形成工程を実施する期間のみならず金属薄膜層形成工程を実施しない期間においても金属材料の蒸着を連続して行うとともに、金属薄膜層形成工程を実施しない期間には、金属材料の蒸着源と回転ドラムとの間にシャッターを挿入した閉状態として金属材料の蒸着を行い、金属薄膜層形成工程を実施する期間には、金属材料の蒸着源と回転ドラムとの間からシャッターを抜去した開状態として金属材料の蒸着を行うことから、シャッターの挿入・抜去動作を行うだけの簡単な動作により、回転ドラム上に、ｎ層の樹脂薄膜層と、１層の金属薄膜層とが交互に積層された積層体を製造することができる。また、金属薄膜層形成工程を実施する期間のみならず金属薄膜層形成工程を実施しない期間においても金属材料の蒸着を連続して行うことから、金属材料の蒸着を均一な条件で行うことが可能となる。

また、実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法によれば、「シャッターの挿入動作により金属材料が不均一に蒸着される第１遷移領域が、パターニング工程を実施する回転位置を通過する」期間内にパターニング材料を付着させる領域の切替動作を行うこととしている。このことから、パターニング工程においては、一の金属薄膜層形成工程を実施した後、次の金属薄膜層形成工程を実施する前の期間内にパターニング材料を付着させる領域の切替動作を行うこととなり、シャッターの挿入・抜去動作により金属材料が不均一に蒸着されコンデンサとして使用できない領域が、パターニング材料を付着させる領域の切替動作によりパターニング材料が所望の位置に吐出されずやはりコンデンサとして使用できない領域と同じ領域内に形成されることとなる。その結果、実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法は、従来の薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法と同等の生産性を有する。

［変形例］
上記実施形態１においては、パターニング材料を付着させる領域の切替動作を、「シャッター３０の挿入動作により金属材料が不均一に蒸着される第１遷移領域Ｒ３が、パターニング工程を実施する回転位置を通過する」期間内に行っているが、本発明はこれに限定されるものでない。図５は、変形例における、パターニング材料を付着させる領域の切り替え動作を説明するために示す図である。図５に示すように、本発明は、パターニング材料を付着させる領域の切替動作を、「シャッター３０を挿入した閉状態において金属材料が蒸着されない金属材料非蒸着領域Ｒ２が、パターニング工程を実施する回転位置を通過する」期間内に行ってもよい。また、「シャッター３０の抜去動作により金属材料が不均一に蒸着される第２遷移領域Ｒ４が、パターニング工程を実施する回転位置を通過する」期間内に行ってもよい。さらにまた、第１遷移領域Ｒ３、金属材料非蒸着領域Ｒ２及び第２遷移領域Ｒ４を跨る領域が工程を実施する回転位置を通過する期間内に行ってもよい。

［実施形態２］
図６は、実施形態２における、積層体１０２の断面図である。図７は、実施形態２における、シャッター３０の開閉動作を説明するために示す図である。図８は、実施形態２における、パターニング材料を付着させる領域の切り替え動作を説明するために示す図である。

実施形態２に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法は、基本的には実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法と同様の工程を含むが、製造する積層体の構造が実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法の場合と異なる。すなわち、図６に示すように、実施形態２に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法においては、３層の樹脂薄膜層と１層の金属薄膜層とが交互に積層された積層体１０２を製造することとしている。また、これに伴って、回転ドラムを３周回転させる間に３層の樹脂薄膜層を形成する樹脂薄膜層形成工程と、回転ドラムを１周回転させる間に１層の金属薄膜層を形成する金属薄膜層形成工程と、を交互に実施することにより積層体１０２を製造することとしている。

このように、実施形態２に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法は、製造する積層体の構造が実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法の場合と異なるが、実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法の場合と同様に、回転ドラムをｎ周（この場合３周）回転させる間に、ｎ層の樹脂薄膜層を形成する樹脂薄膜層形成工程と、回転ドラムを１周回転させる間に、パターン化された１層の金属薄膜層を形成する金属薄膜層形成工程と、を交互に実施することにより積層体を製造することから、製造される積層体においては、金属薄膜層と金属薄膜層との間には必ず２層以上の樹脂薄膜層（この場合３層の樹脂薄膜層）が存在することになり、従来よりも高耐圧な薄膜高分子積層フィルムコンデンサを構成できる。

なお、実施形態２に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法においては、図７に示すように、シャッターの挿入・抜去動作を行い、図８に示すように、パターニング材料を付着させる領域の切替動作を行うこととしている。

［実施形態３］
図９は、実施形態３に用いる積層体の製造装置１１の断面図である。図１０は、実施形態３における、シャッター３０の開閉動作を説明するために示す図である。図９中、符号１８ａ及び１８ｂはモノマー蒸着装置を示し、符号２０ａ及び２０ｂは電子線照射装置を示す。

実施形態３に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法は、基本的には実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法と同様の工程を含むが、樹脂薄膜層形成工程の内容が実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法の場合と異なる。すなわち、図９及び図１０に示すように、実施形態３に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法においては、回転ドラムを１周回転させる間に、回転ドラムに向けてモノマーを蒸着してモノマー層を形成するとともに当該モノマー層に電子線を照射してモノマー層を硬化する工程をｎ回実施することにより、ｎ層の樹脂薄膜層を形成することとしている。

このように、実施形態３に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法は、樹脂薄膜層形成工程の内容が実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法の場合と異なるが、実施形態１に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法の場合と同様に、ｎ層の樹脂薄膜層を形成する樹脂薄膜層形成工程と、１層の金属薄膜層を形成する金属薄膜層形成工程とを交互に実施することにより積層体を製造することから、製造される積層体においては、金属薄膜層と金属薄膜層との間には必ず２層以上の樹脂薄膜層が存在することになり、従来よりも高耐圧な薄膜高分子積層フィルムコンデンサを構成できる。

なお、実施形態３に係る薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法によれば、図１０に示すように、従来の薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法の場合と同様にシャッターを動作させればよいことから、シャッターの制御が単純になるという効果も得られる。

以上、本発明の薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法を上記各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

（１）上記実施形態１においては、２層の樹脂薄膜層と１層の金属薄膜層とが交互に積層された積層体を製造する場合を例にとって本発明を説明し、上記実施形態２においては、３層の樹脂薄膜層と１層の金属薄膜層とが交互に積層された積層体を製造する場合を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、３層以上の樹脂薄膜層と１層の金属薄膜層とが交互に積層された積層体を製造する場合にも適用可能である。

１…薄膜高分子積層フィルムコンデンサ、２，１００，１０１…積層体、３，４…外部電極、１０，１１，９０…積層体の製造装置、１２…真空チャンバー、１４…回転ドラム、１４ａ…回転ドラム１４の回転方向、１６…冷却装置、１８，１８ａ，１８ｂ…モノマー蒸着装置、２０，２０ａ，２０ｂ…電子線照射装置、２２…プラズマ処理装置、２４…パターニング材料吐出装置、２６…ノズル、２８…金属蒸着装置、３０…シャッター、３２…シャッター駆動装置、３４…パターニング材料除去装置、１１０…下地樹脂薄膜層、１２０…樹脂薄膜層、１３０…金属薄膜層、１３２…パターニング材料、１３４…切り替え領域、Ｒ１…金属材料蒸着領域、Ｒ２…金属材料非蒸着領域、Ｒ３…第１遷移領域、Ｒ４…第２遷移領域

Claims (3)

1. 回転ドラム上に、樹脂薄膜層と金属薄膜層とが積層された積層体を製造する積層体製造工程を含む薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法であって、
   前記薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法は、
   前記積層体製造工程においては、
   前記樹脂薄膜層としてｎ層の樹脂薄膜層（但し、ｎは２以上の整数。）を形成する樹脂薄膜層形成工程と、
   前記金属薄膜層として１層の金属薄膜層を形成する金属薄膜層形成工程と、
   を交互に実施することにより前記積層体を製造する薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法であり、
   前記樹脂薄膜層形成工程においては、回転ドラムをｎ周回転させる間に、前記回転ドラムに向けてモノマーを蒸着してモノマー層を形成するとともに当該モノマー層を硬化する工程をｎ回繰り返すことにより、前記ｎ層の樹脂薄膜層を形成し、
   前記金属薄膜層形成工程においては、前記回転ドラムを１周回転させる間に、前記回転ドラムに向けて金属材料を蒸着することにより、前記１層の金属薄膜層を形成することを特徴とする薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法。
2. 請求項１に記載の薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法において、
   前記積層体製造工程においては、
   前記金属薄膜層形成工程を実施する期間のみならず前記金属薄膜層形成工程を実施しない期間においても前記金属材料の蒸着を連続して行うとともに、
   前記金属薄膜層形成工程を実施しない期間には、前記金属材料の蒸着源と前記回転ドラムとの間にシャッターを挿入した閉状態として前記金属材料の蒸着を行い、
   前記金属薄膜層形成工程を実施する期間には、前記金属材料の蒸着源と前記回転ドラムとの間からシャッターを抜去した開状態として前記金属材料の蒸着を行うことを特徴とする薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法。
3. 請求項２に記載の薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法において、
   前記樹脂薄膜層形成工程と前記金属薄膜層形成工程との間に、前記薄膜高分子積層フィルムコンデンサの電極パターンを形成しない領域にパターニング材料を付着させるパターニング工程を実施し、
   前記金属薄膜層形成工程においては、前記パターニング材料をマスクとして前記金属材料を蒸着することにより、前記薄膜高分子積層フィルムコンデンサの電極パターンを形成する領域に前記１層の金属薄膜層を形成し、
   前記金属薄膜層形成工程と前記樹脂薄膜層形成工程との間に、前記パターニング材料を除去するパターニング材料除去工程を実施し、
   前記パターニング材料を付着させる領域の切替動作を、前記シャッターの挿入動作により前記金属材料が不均一に蒸着される第１遷移領域、前記シャッターを挿入した閉状態において前記金属材料が蒸着されない金属材料非蒸着領域、及び、前記シャッターの抜去動作により前記金属材料が不均一に蒸着される第２遷移領域のいずれかの領域が前記パターニング工程を実施する回転位置を通過する期間内に行うことを特徴とする薄膜高分子積層フィルムコンデンサの製造方法。

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