JP6944161B2 - フィルムコンデンサ及びフィルムコンデンサの製造方法 - Google Patents
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Description
ところが、樹脂フィルムの厚さを薄くすると、特許文献1に記載されたフィルムコンデンサのように、たとえ樹脂フィルムが充分な耐熱性を備えていた場合であっても、125℃といった高温環境下において充分な温度サイクル特性を発揮できないことがあった。
すなわち、たとえ樹脂フィルムが充分な耐熱性を備えていたとしても、厚さが薄くなることで樹脂フィルムが変形しやすくなることに起因して、溶射によって外部電極を形成する際の熱やエアー圧によって樹脂フィルムが変形してしまい、外部電極中に溶射材が侵入できない空隙が形成される。このことによって外部電極と対向電極との接触面積が減少して内部抵抗が増加しやすくなる、すなわち温度サイクル特性の安定性が低下すると考えられる。
例を挙げて説明すると、図4(a)に示すような、表面に金属層12’を有する樹脂フィルム11’及び表面に金属層22’を有する樹脂フィルム21’の積層体100’の端部に溶射により外部電極を形成しようとすると、図4(b)に示すように、本来は溶射材30’が侵入する空間の一部が、変形した樹脂フィルム11’によって塞がれて溶射材30’が充填されない空隙13’となり、溶射材30’と金属層12’との接触性が低下すると考えられる。
つまり、引用文献1に記載された樹脂やポリプロピレンを用いて製造される従来のフィルムコンデンサでは、樹脂フィルムの厚さを薄くした場合に、125℃といった高温環境下における温度サイクル特性が低下してしまうという問題が存在した。
Y≦0.5t+0.5
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい構成を2つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
まず、本発明のフィルムコンデンサについて説明する。
本発明のフィルムコンデンサは、表面に第1の金属層が設けられた第1の樹脂フィルムと表面に第2の金属層が設けられた第2の樹脂フィルムとが積層された積層体の両端部に外部電極が形成されてなるフィルムコンデンサであって、上記第1の樹脂フィルムと上記第2の樹脂フィルムは交互に積層されており、上記外部電極が形成されている一方の端部において、上記第1の樹脂フィルムが上記第2の樹脂フィルムよりも相対的に突出しており、その突出長さは0.5mm以上3mm以下であり、上記第1の樹脂フィルムの、上記積層体の積層方向に垂直、かつ、上記外部電極が形成された上記積層体の一方の端部から他方の端部に向かう方向に平行な方向の150℃におけるヤング率が0.6GPa以上であることを特徴とする。
なお、外部電極が形成された積層体の一方の端部から他方の端部に向かう方向に平行な方向とは、外部電極が形成される積層体の端面同士を接続する方向に平行な方向であるともいえる。
図1(a)は、本発明のフィルムコンデンサの一例を模式的に示す斜視図であり、図1(b)は、図1(a)におけるA−A線断面図である。
図1(a)及び図1(b)に示すように、フィルムコンデンサ1は、表面に第1の金属層12が設けられた第1の樹脂フィルム11(まとめて第1の金属化フィルム10ともいう)と、表面に第2の金属層22が設けられた第2の樹脂フィルム21(まとめて第2の金属化フィルム20ともいう)とが積層された積層体100の両端部に外部電極30(30a、30b)が接続されてなる。
具体的には、第1の樹脂フィルム11の第1面11aに第1の金属層12が設けられた第1の金属化フィルム10と、第2の樹脂フィルム21の第1面21aに第2の金属層22が設けられた第2の金属化フィルム20とが、第1の金属層12が第2の樹脂フィルム21の第2面21bに接触するように積層されている。また、第2の金属化フィルム20は、第1の金属化フィルム10と同様に、第2の金属層22が第1の樹脂フィルム11の第2面11bに接触するように積層されている。これにより、第1の金属層12と第2の金属層22は、第1の樹脂フィルム11又は第2の樹脂フィルム21を介して対向するように配置されて積層されることから、第1の金属層12と第2の金属層22とは交互に積層される。
第2の金属化フィルム20は、第2の樹脂フィルム21の幅方向において、他方の端部から、一方の端部から所定の距離離れた位置までを連続的に面状に覆うように第2の金属層22が設けられている。
この状態で、積層体100の両端部に外部電極30が設けられていることから、一方の端部側において、外部電極30aは、突出する第1の金属化フィルム10間に浸入し、第2の金属化フィルム20の一方の端部まで設けられる。これにより、外部電極30aは、第1の樹脂フィルム11が第2の樹脂フィルム21よりも相対的に突出している領域において、第1の金属層12と充分に接触した状態となるため、外部電極30aと第1の金属層12とが電気的に接続される。一方、第2の金属層22は、第2の樹脂フィルム21の一方の端部から所定の距離離れた位置までには形成されていないため、外部電極30aと第2の金属層22とは電気的に接続されていない。
また、外部電極30bは、第2の樹脂フィルム21が第1の樹脂フィルム11よりも相対的に突出している領域において、第2の金属層と充分に接触した状態となるため、外部電極30bと第2の金属層22が電気的に接続される。一方、第1の金属層12は、第1の樹脂フィルム11の他方の端部から所定の距離離れた位置までには形成されていないため、外部電極30bと第1の金属層12とは電気的に接続されていない。
従って、一方の端面に露出する第1の金属層12は外部電極30aと、他方の端面に露出する第2の金属層22は外部電極30bとそれぞれ電気的に接続されている一方で、第1の金属層12と第2の金属層22は互いに電気的に接続されておらず、絶縁されている。
第1の樹脂フィルム11のヤング率を規定する方向は、第1の樹脂フィルム11が突出する部分から第2の樹脂フィルム21が突出する部分に向かう方向や、第1の樹脂フィルム11の厚さ方向に垂直な方向であって、第1の樹脂フィルム11の中央部分から外部電極30が接続される積層体100のいずれかの端部に向かう方向に平行な方向と言い換えることもできる。
図1(b)では、第1の金属化フィルム10が相対的に突出しない側の端部(外部電極30bが形成される側の端部)に第1の金属層12が形成されていない。
第2の金属化フィルム20においても、第1の金属化フィルム10と同様であるが、第2の金属層22が形成されていない領域は逆方向に存在することが好ましい。図1(b)では、第2の金属化フィルム20が相対的に突出しない側の端部(外部電極30aが形成される側の端部)に、第2の金属層22が形成されていない領域が存在する。
上記ヤング率が0.6GPa未満であると、溶射による外部電極の形成時に第1の樹脂フィルムが変形してしまい、第1の樹脂フィルムの表面に設けられた第1の金属層と外部電極との接触性が不充分となるために温度サイクル特性が低下してしまう。
また上記ヤング率が1.1GPaを超えると、巻回後の積層体を扁平化する加工が極めて難しくなる。
なお、上記ヤング率は、TAインスツルメント製RSAIIIを用いて動的粘弾性測定法(DMA法)により測定することができる。このとき、第1の樹脂フィルムの表面に第1の金属層が設けられていたとしてもヤング率の測定には影響しないため、第1の金属化フィルムを用いて、第1の樹脂フィルムの上記ヤング率を測定することができる。
上記突出長さが0.5mm未満であると、第1の金属層と外部電極との接合面積が低下することにより、温度サイクル特性が低下する。一方、上記突出長さが3mmを超えると、第1の樹脂フィルムが変形しやすくなり、空隙が形成されることによって第1の金属層と外部電極との接合が不充分になる。
なお、ウレタン結合及び/又はユリア結合の存在は、フーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR)を用いて確認することができる。
ガラス転移温度が150℃以上の硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド等が挙げられ、これら2種以上を併用してもよい。
なお、蒸着重合膜とは、蒸着重合法により成膜されたものを指し、基本的には硬化性樹脂に含まれる。
第1有機材料としては、例えば、ポリビニルアセトアセタール樹脂等のポリビニルアセタール樹脂、フェノキシ樹脂等のポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオール等のポリオール、セルロース及びアセチルセルロース等のセルロース(誘導体含む)、高分子エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのなかでは、分子内に複数の水酸基(OH基)を有するポリオールであることが好ましい。ポリオールとしては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリビニルアセトアセタール等が挙げられる。
第1有機材料として、2種以上の有機材料を併用してもよい。
第1の樹脂フィルムの厚みが1μm未満であると、樹脂フィルムが変形しやすくなることがある。また、第1の樹脂フィルムの厚みが5μmを超えると、単位体積あたりに積層できる樹脂フィルムの枚数が減少するため、体積あたりの静電容量を大きくすることができないことがある。
なお、第1の樹脂フィルムの厚みは、第1の金属層の厚みを含まないフィルム単独の厚みを意味する。また、第1の樹脂フィルムの厚みは、光学式膜厚計を用いて測定することができる。
第1の樹脂フィルムが上記官能基を含んでいると、ヤング率を高めやすく、フィルムコンデンサに必要な特性が得られやすい。
第1の金属層を構成する材料がアルミニウム又は亜鉛を含んでいると、外部電極との接合性を良好に保ちやすい。
第1の金属層の厚みが1nm未満であると、第1の金属層における電気抵抗が大きくなりすぎることがある。一方、第1の金属層の厚みが100nmを超える場合、蒸着加工によりこのような厚みの金属層を形成しようとすると樹脂フィルムが過度に加熱されてしまい、第1の樹脂フィルムが熱変質し、ヤング率等の所望の特性が損なわれることがある。
また、第1の金属層は、第1の樹脂フィルム上の直接接触しない2つの領域に設けられていてもよい。
また、第1の樹脂フィルムの厚みはそれぞれ異なっていてもよく、同じであってもよい。
第1の樹脂フィルムを構成する材料と第2の樹脂フィルムを構成する材料とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
第1の金属層を構成する材料と第2の金属層を構成する材料とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
すなわち、他方の端部においては、第1の樹脂フィルムが第2の樹脂フィルムよりも相対的に突出していてもよく、第2の樹脂フィルムが第1の樹脂フィルムよりも相対的に突出していてもよい。
他方の端部における樹脂フィルムの突出長さは、0.5mm以上3mm以下であることが望ましい。
なお、他方の端部において、第2の樹脂フィルムが第1の樹脂フィルムよりも相対的に突出している場合には、第2の樹脂フィルムの幅方向の150℃におけるヤング率も0.6GPa以上であることが望ましい。
図2は、本発明のフィルムコンデンサの別の一例を模式的に示す断面図である。
図1(b)では、外部電極30bが形成されている端部において、第2の樹脂フィルム21が第1の樹脂フィルム11よりも相対的に突出している。
図1(b)に示すフィルムコンデンサ1では、第1の樹脂フィルム11の幅方向の長さw1と第2の樹脂フィルム21の幅方向の長さw2が略同一となっている。従って、一方の端部(外部電極30aが形成されている端部)において第1の樹脂フィルム11が第2の樹脂フィルム21よりも長さd1だけ相対的に突出していると、他方の端部(外部電極30bが形成されている端部)において第2の樹脂フィルム21が第1の樹脂フィルム11よりもd2だけ相対的に突出することとなり、d1はd2と等しくなる。
第1の樹脂フィルム11の幅方向(図2中、両矢印wで示す方向)の長さw3が、第2の樹脂フィルム21の幅方向の長さw4よりも長くなっている。そのため、フィルムコンデンサ2では、一方の端部(外部電極30aが形成されている端部)において第1の樹脂フィルム11が第2の樹脂フィルム21よりも相対的に長さd3だけ突出しているだけでなく、他方の端部(外部電極30bが形成されている端部)においても、第1の樹脂フィルム11が第2の樹脂フィルム21よりも相対的に長さd4だけ突出している。なお、第2の樹脂フィルム21の表面に設けられた第2の金属層22は外部電極30a、30bのいずれとも接触していない。
第1の樹脂フィルム11の表面に設けられた第1の金属層12は、外部電極30aと接続される第1の金属層12aと外部電極30bと接続される第1の金属層12bとに分かれており、第1の金属層12aと第1の金属層12bの間には金属層12が設けられていない領域(図2中、両矢印dで示す領域)が存在し、第1の金属層12aと第1の金属層12bとは電気的に接触していない。
図2に示すフィルムコンデンサ2においても、第1の樹脂フィルム11の、積層体200の積層方向に垂直な方向、かつ、外部電極30が形成された積層体200の一方の端部から他方の端部まで向かう方向に平行な方向(図2中、両矢印wで示す方向)の150℃におけるヤング率が0.6GPa以上である。
Y≦0.5t+0.5
上記式を満たす場合、温度サイクル特性が特に良好となる。
外部電極は第1の樹脂フィルム及び第2の樹脂フィルムを積層してなる積層体の端部に設けられ、第1の金属層又は第2の金属層と接続されている。
外部電極を構成する材料は、導電性を有し溶射が可能なものであれば特に限定されず、亜鉛、スズ、銀、ニッケル、銅及びこれら2種以上の合金等が挙げられ、亜鉛を含む金属材料が好ましい。
亜鉛を含む金属材料は融点が比較的低いため、第1の金属層と外部電極との接合性を高めやすい。
続いて、本発明のフィルムコンデンサを製造する方法について説明する。
本発明のフィルムコンデンサを製造する方法は、例えば、第1の樹脂フィルム上に第1の金属層を形成する工程と、第2の樹脂フィルム上に第2の金属層を形成する工程と、第1の樹脂フィルム及び第2の樹脂フィルムを積層して積層体を得る工程と、該積層体の端部に外部電極を形成する工程と、からなる方法が挙げられる。
そして、積層体を得る工程において、外部電極が形成される端部において、第1の樹脂フィルムが第2の樹脂フィルムよりも相対的に突出するように、第1の樹脂フィルム及び第2の樹脂フィルムを配置することにより、本発明のフィルムコンデンサが得られる。
図3は、外部電極を形成する前の積層体の一例を模式的に示す斜視図である。
図3に示す積層体100は、表面に第1の金属層12が設けられた第1の樹脂フィルム11と、表面に第2の金属層22が設けられた第2の樹脂フィルム21を重ねた後、巻回することによって得られる。従って、積層体100は巻回体ともいう。また、図3に示す第1の樹脂フィルム11と第2の樹脂フィルム21の幅(図3中、両矢印wで示す方向の長さ)は同じであり、第1の樹脂フィルム11と第2の樹脂フィルム21とは、幅方向に所定距離だけずらした状態で重ねられているため、一方の端部においては第1の樹脂フィルム11が第2の樹脂フィルム21よりも相対的に突出しており、他方の端部においては第2の樹脂フィルム21が第1の樹脂フィルム11よりも相対的に突出している。
第1の樹脂フィルム11及び第2の樹脂フィルム21の位置関係は積層体100を作製した後も保存されている為、積層体100を幅方向とは垂直な方向から挟んで楕円円筒形状にプレスした後、両端部に溶射により外部電極を形成することにより、図1(a)及び図1(b)に示すフィルムコンデンサ1が得られる。なお、積層体100は、楕円円筒形状に限定されるものではなく、長円円筒形状であってもかまわない。
積層体の端部に外部電極を形成する方法としては、溶射が挙げられる。
巻回体の端部の温度が130℃未満であると、溶射された金属同士が充分に接合できず、外部電極の接続性が悪くなってしまうことがある。巻回体の端部の温度が150℃以上であると、蒸着電極(金属層)と溶射材との間で金属拡散が進行して接合が強固となり、温度サイクル特性が良好となる。
なお、外部電極を形成する際の積層体の端部の温度は、溶射ノズルと積層体の端部との距離を調整することにより制御することができる。
なお、溶射設備に供給されるガス圧は、エアー圧を上記範囲に調整できる限り特に限定されない。
トルエンとメチルエチルケトンの混合溶剤にポリビニルアセトアセタール(PVAA)樹脂粉末を溶解させてPVAA樹脂溶液を準備し、酢酸エチルに溶解させたTMP(トリメチロールプロパン)アダクトタイプのトリレンジイソシアネート(TDI)プレポリマー体をPVAA樹脂溶液と混合して混合樹脂溶液1〜3を得た。このとき、PVAAとTDIプレポリマー体の配合比が重量比で4:6(混合樹脂溶液1)、6:4(混合樹脂溶液2)、8:2(混合樹脂溶液3)となるように固形分濃度及び溶液の配合量を調整した。
得られた混合樹脂溶液1〜3をそれぞれ、コーターを用いてポリエチレンテレフタレート(PET)基材上に塗工して乾燥させた後、180℃の温度下で1時間熱処理して硬化させ、厚み3μmの樹脂フィルムを作製した。
樹脂フィルムの表面に金属層となるアルミニウムを厚みが20nmとなるように蒸着し、PET基材から剥離させることにより、樹脂フィルム上に金属層が形成された金属化フィルムを得た。
金属化フィルムを幅10mm×長さ5mmの寸法に切り出し、TAインスツルメント製RSAIIIを用いてDMA法により幅方向の150℃におけるヤング率を測定した。結果を表1に示す。
金属化フィルムを帯状に切断して等幅の金属化フィルムを2枚準備し、これらを該帯の幅方向に所定の長さだけずらした状態で互い違いに重ね、巻回機を用いて巻回して円筒形の巻回体を得た。続いて得られた円筒形の巻回体を幅方向以外の2面からプレスし、楕円円筒形状の巻回体(単に巻回体ともいう)を作製した。なお、得られた巻回体の一方の端部から他方の端部に向かう方向が、ヤング率を測定した際の金属化フィルムの幅方向と同じとなるように調整した。
このとき、一の端部において相対的に外側に突出するよう配置された金属化フィルムを第1の金属層が形成された第1の樹脂フィルムとし、他の端部において相対的に外側に突出するよう配置された金属フィルムを第2の金属層が形成された第2の樹脂フィルムとする。なお、第1の樹脂フィルム及び第2の樹脂フィルムの組成、並びに、第1の金属層及び第2の金属層の組成はいずれも同じである。
巻回体の両端部に金属溶射により外部電極を形成した。溶射金属としては亜鉛(Zn)を用い、溶射時のエアー圧は0.4MPaとした。溶射ノズルと巻回体の端部との距離を調整することにより、巻回体端部の温度を調整した。なお、巻回体端部の温度は、巻回体の端部に取り付けた熱電対により測定した。
もう一方の端部にも同様の手順で外部電極を形成した後、外部電極に導体端子を接続し、樹脂封止することによりフィルムコンデンサを作製した。
以下の方法により、得られたフィルムコンデンサにおける第1の樹脂フィルムの突出長さが、巻回体を作製する際の樹脂フィルム(金属化フィルム)のずらし量に対応していることを確認した。
まず、得られたフィルムコンデンサを幅方向(積層体の積層方向に垂直、かつ、外部電極が形成された積層体の一方の端部から他方の端部に向かう方向に平行な方向)に平行、かつ、巻回体をプレスした方向に平行な方向に切断して、積層された第1の金属化フィルム及び第2の金属化フィルムの切断面を露出させた。続いてこの切断面を研磨して、端部における第1の樹脂フィルムの端部の位置と第2の樹脂フィルムの端部の位置とを確認し、第1の樹脂フィルムの突出長さを測定した。測定は、断面における巻回体を厚さ方向に3等分した領域からそれぞれ1点ずつ任意に選択した第1の樹脂フィルムで行い、選択した第1の樹脂フィルムに隣接する2つの第2の樹脂フィルムの端部をそれぞれ第1の樹脂フィルム側に延長して得られる仮想の第2の樹脂フィルムの端部の中間地点を基準点とし、第1の樹脂フィルムの端部までの距離を、第1の樹脂フィルムが曲がっている場合には曲線近似により、第1の樹脂フィルムが曲がっていない場合には直線(2点間の距離)として測定した。その結果、第1の樹脂フィルムの突出長さはいずれの箇所においても同じであり、その突出長さは巻回体を作製する前の金属化フィルムのずらし量と対応していた。
なお、上記のように、第1の樹脂フィルムの突出長さは、第1の樹脂フィルムが第2の樹脂フィルムの端部からどれだけの長さはみ出ているか、すなわち、第1の樹脂フィルムが変形していない場合の、第2の樹脂フィルムの端部からの第1の樹脂フィルムの突出長さを示しており、第1の樹脂フィルムが外部電極を形成する際に倒れたり折れ曲がったりしても、その突出長さが変わることはない。
PVAAとTDIプレポリマー体の配合比(重量比)(PVAA:TDI)、金属化フィルムのずらし量、巻回体の端部の温度をそれぞれ変えた表1のように設定したフィルムコンデンサ(試料番号1〜17)を作製し、以下の方法により温度サイクル特性を測定した。結果を表1に示す。
[温度サイクル特性の測定]
得られたフィルムコンデンサに対して、最低温度を−40℃、キープ時間を30分とし、最高温度を150℃、キープ時間を30分とする気槽における温度サイクル変化を1000回行う温度サイクル試験(単に試験ともいう)を実施し、試験後の等価直列抵抗(以下ESRと表記)の値が試験前のESRの値の何倍に増加しているかを確認し、以下の基準で温度サイクル特性を評価した。
◎:試験後のESRが、試験前のESRの1.2倍以下である。
○:試験後のESRが、試験前のESRの1.2倍を超え1.5倍以下である。
△:試験後のESRが、試験前のESRの1.5倍を超え2倍以下である。
×:試験後のESRが、試験前のESRの2倍を超える。
また、樹脂フィルムの150℃における幅方向のヤング率が0.6GPa未満の試料(試料番号15〜17)については、樹脂フィルムの突出長さに関係なく温度サイクル特性が劣っていた。
このことから、樹脂フィルムのずらし量(突出長さ)が0.5mm以上3mm以下かつ、樹脂フィルムの幅方向の150℃におけるヤング率が0.6GPa以上であるフィルムコンデンサについては、温度サイクル特性が良好であることを確認した。
PVAAとTDIプレポリマー体の配合比及び樹脂フィルムの厚みをそれぞれ変えたフィルムコンデンサ(試料番号18〜25)を作製し、実施例1と同様の方法により温度サイクル特性を測定した。結果を表2に示す。
PVAAとTDIプレポリマー体の配合比を6:4(重量比)に、巻回体の端部の温度を150℃にそれぞれ固定し、金属化フィルムのずらし量と金属化フィルムの厚みを表3に示すようにそれぞれ変動させたフィルムコンデンサ(試料番号26〜48)を作製し、実施例1と同様の方法により温度サイクル特性を測定した。結果を表3に示す。
なお、表3中の「−」は、フィルムコンデンサの作製及び温度サイクル特性の測定を行っていないことを意味する。
Y≦0.5t+0.5
表3中、「−」で示した箇所は、フィルムコンデンサの作製及び温度サイクル特性の測定を行っていないが、「−」で示した箇所は、温度サイクル特性の評価が「◎」となる条件から、突出長さを固定して樹脂フィルムの厚みを増加させた例に相当するため、フィルム厚みが増加した分だけ溶射金属が侵入しやすくなっている。従って、溶射金属と金属層との接合性は良好となり、必然的に温度サイクル特性の評価が「◎」になると考えられる。
表4に示す組み合わせで種々の樹脂を配合して混合樹脂溶液を準備したほかは、実施例1と同様の手順で厚み3μmのフィルムを用いて、突出量が3mmとなるフィルムコンデンサ(試料番号49〜60)を作製し、幅方向の150℃におけるヤング率及び温度サイクル特性を測定した。結果を表4に示す。
なお、「フェノキシ」と「メチレンジイソシアネート(MDI)」の組み合わせ(試料番号49〜51)では、トルエンとメチルエチルケトンの混合溶液にフェノキシ樹脂(分子鎖の末端にエポキシ基を有する高分子量のビスフェノールA型エポキシ樹脂)を溶解させてフェノキシ樹脂溶液を準備し、ここに酢酸エチルに溶解させたMDIを混合した混合樹脂溶液を準備した。
「トリアセチルセルロース(TAC)」と「キシリレンジイソシアネート(XDI)」の組み合わせ(試料番号52〜54)では、トルエンとメチルエチルケトンの混合溶液にTACを溶解させてTAC溶液を準備し、ここに酢酸エチルに溶解させたXDIを混合して混合樹脂溶液を準備した。
「フェノキシ」と「エポキシ」の組み合わせ(試料番号55〜57)では、トルエンとメチルエチルケトンの混合溶液にフェノキシ樹脂(分子鎖の末端にエポキシ基を有する高分子量のビスフェノールA型エポキシ樹脂)を溶解させてフェノキシ樹脂溶液を準備し、ここにメチルエチルケトンに溶解させたエポキシ樹脂(ノボラック型エポキシ樹脂)を混合し、熱硬化反応の触媒として0.1重量%のイミダゾールを添加して混合樹脂溶液を準備した。
「フェノキシ」と「メラミン」の組み合わせ、(試料番号58〜60)では、メチルエチルケトンに溶解させたフェノキシ樹脂(分子鎖の末端にエポキシ基を有する高分子量のビスフェノールA型エポキシ樹脂)と、酢酸エチルに溶解させたメラミン樹脂(アルキル化メラミン樹脂)とを混合して混合樹脂溶液を準備した。
10 第1の金属化フィルム
11 第1の樹脂フィルム
11a 第1の樹脂フィルムの第1面
11b 第1の樹脂フィルムの第2面
12、12a、12b 第1の金属層
20 第2の金属化フィルム
21 第2の樹脂フィルム
21a 第2の樹脂フィルムの第1面
21b 第2の樹脂フィルムの第2面
22 第2の金属層
30、30a、30b 外部電極
100、200 積層体
11’、21’ 樹脂フィルム
12’、22’ 金属層
13’ 空隙
100’ 積層体
Claims (12)
- 表面に第1の金属層が設けられた第1の樹脂フィルムと表面に第2の金属層が設けられた第2の樹脂フィルムとが積層された積層体の両端部に外部電極が形成されてなるフィルムコンデンサであって、
前記第1の樹脂フィルムと前記第2の樹脂フィルムは交互に積層されており、
前記第1の樹脂フィルムの厚みは3μm以下であり、
前記外部電極が形成されている一方の端部において、前記第1の樹脂フィルムが前記第2の樹脂フィルムよりも相対的に突出しており、その突出長さは0.5mm以上3mm以下であり、
前記第1の樹脂フィルムの、前記積層体の積層方向に垂直、かつ、前記外部電極が形成された前記積層体の一方の端部から他方の端部に向かう方向に平行な方向の150℃におけるヤング率が0.6GPa以上であることを特徴とするフィルムコンデンサ。 - 前記第1の樹脂フィルムは、前記突出長さをY[mm]、厚みをt[μm]とした場合に、次式を満たす請求項1に記載のフィルムコンデンサ。
Y≦0.5t+0.5 - 前記第1の樹脂フィルムの厚みは1μm以上である請求項1に記載のフィルムコンデンサ。
- 前記第1の樹脂フィルムの前記ヤング率は、1.1GPa以下である請求項1〜3のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
- 前記第1の樹脂フィルムは、ウレタン結合及びユリア結合の少なくとも一方を有する樹脂を主成分として含む請求項1〜4のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
- 前記第1の樹脂フィルムは、硬化性樹脂を主成分として含む請求項1〜5のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
- 前記外部電極は、亜鉛を含む金属材料からなる請求項1〜6のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
- 前記第1の金属層の厚みは、前記第1の樹脂フィルムの厚みよりも薄い請求項1〜7のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
- 前記第1の金属層は、アルミニウム又は亜鉛を含む請求項1〜8のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
- 前記第1の樹脂フィルムは、イソシアネート基及び水酸基の少なくとも一方を含む請求項1〜9のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
- 最低温度を−40℃、キープ時間を30分とし、最高温度を150℃、キープ時間を30分とする気槽における温度変化を1000回行った温度サイクル試験後のESRの値が、前記温度サイクル試験前のESRの値の1.5倍以下である請求項1〜10のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
- 第1の樹脂フィルム上に第1の金属層を形成する工程と、
第2の樹脂フィルム上に第2の金属層を形成する工程と、
前記第1の樹脂フィルム及び前記第2の樹脂フィルムを積層して積層体を得る工程と、
前記積層体の端部に外部電極を溶射によって形成する工程と、からなり、
前記溶射により前記外部電極を形成する際の前記積層体の端部の温度が、150℃以上である、ことを特徴とするフィルムコンデンサの製造方法。
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