JP7451755B2 - フィルムコンデンサ - Google Patents

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Description

本発明は、フィルムコンデンサに関する。
コンデンサの一種として、可撓性を有するフィルムを誘電体フィルムとして用いながら、フィルムを挟んで互いに対向する第１金属層及び第２金属層を配置した構造のフィルムコンデンサが知られている。このようなフィルムコンデンサは、例えば、第１金属層が形成されたフィルムと第２金属層が形成されたフィルムとを巻回又は積層して積層体を作製した後、その積層体の両端面に外部電極を形成することにより製造される。
特許文献１には、少なくとも片側の表面に金属膜が形成された第１のフィルム部材と、第２のフィルム部材とを重畳して構成される金属化フィルムを備え、金属化フィルムが巻回されて形成され、かつ巻回された金属化フィルムの幅方向の両端のそれぞれに電極部材が接続されたフィルムコンデンサであって、第１のフィルム部材は、第２のフィルム部材に対して幅方向に突出するように配置されて巻回された金属化フィルムにおいて第１突出端と第１没入端とが積層方向に繰り返されるように構成され、金属膜は、第１突出端の第１没入端から幅方向へ突出する部分において露出するよう構成されている、フィルムコンデンサが開示されている。
特開２０１３－４９１６号公報
特許文献１に記載のフィルムコンデンサでは、第１突出端と第１没入端とが繰り返されるように構成されることで、金属膜へ電極部材が接続しやすくなるため、第１のフィルム部材を加工することなく、金属化フィルムと電極部材との接触部分の機械的強度を向上させることができる、とされている。
しかしながら、特許文献１に記載されているようなフィルムコンデンサは、低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されることが想定されておらず、低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されると、収縮及び膨張を繰り返す。このように、フィルムコンデンサが収縮及び膨張を繰り返すと、外部電極に応力が繰り返し生じることにより、フィルムコンデンサの等価直列抵抗が増加するという問題が生じる。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されても、等価直列抵抗の増加が抑えられたフィルムコンデンサを提供することを目的とするものである。
本発明のフィルムコンデンサは、第１誘電体フィルム、第２誘電体フィルム、第１金属層、及び、第２金属層を含み、かつ、幅方向に対向する第１端面及び第２端面を有する積層体と、上記積層体の上記第１端面に接続された第１外部電極と、上記積層体の上記第２端面に接続された第２外部電極と、を備え、上記第１誘電体フィルムは、上記幅方向に直交する厚み方向に対向する第１主面及び第２主面を有し、上記第２誘電体フィルムは、上記厚み方向に対向する第３主面及び第４主面を有し、上記積層体では、上記第１誘電体フィルムの上記第１主面と上記第２誘電体フィルムの上記第４主面とが上記厚み方向に対向し、かつ、上記第１誘電体フィルムの上記第２主面と上記第２誘電体フィルムの上記第３主面とが上記厚み方向に対向し、上記第１金属層は、上記第１誘電体フィルムの上記第１主面上に設けられているとともに、上記第１外部電極に接続され、かつ、上記第２外部電極に接続されず、上記第２金属層は、上記第１誘電体フィルムの上記第１主面、上記第１誘電体フィルムの上記第２主面、上記第２誘電体フィルムの上記第３主面のいずれかの主面上に設けられているとともに、上記第２外部電極に接続され、かつ、上記第１外部電極に接続されず、上記厚み方向に隣り合う上記第１誘電体フィルム及び上記第２誘電体フィルムにおいて、上記第１金属層が主面上に設けられている誘電体フィルムは、上記第１金属層が主面上に設けられていない誘電体フィルムに対して上記第１外部電極側に突出し、上記厚み方向及び上記幅方向に沿う断面を見たとき、上記積層体の上記第１端面には、上記第１金属層が主面上に設けられている誘電体フィルムの端部同士を結ぶ曲線を輪郭線とする第１凹凸が、上記厚み方向に連続的に存在し、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して測定されたとき、上記第１凹凸は、高さが０．０７ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下、間隔が０．０７ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であり、上記幅方向において、上記第１金属層が主面上に設けられていない誘電体フィルムと上記第１外部電極との間には、第１隙間が存在し、上記第１隙間の上記幅方向における長さは、０．３ｍｍ以上であり、上記厚み方向に隣り合う上記第１誘電体フィルム及び上記第２誘電体フィルムにおいて、上記第２金属層が主面上に設けられている誘電体フィルムは、上記第２金属層が主面上に設けられていない誘電体フィルムに対して上記第２外部電極側に突出し、上記厚み方向及び上記幅方向に沿う断面を見たとき、上記積層体の上記第２端面には、上記第２金属層が主面上に設けられている誘電体フィルムの端部同士を結ぶ曲線を輪郭線とする第２凹凸が、上記厚み方向に連続的に存在し、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して測定されたとき、上記第２凹凸は、高さが０．０７ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下、間隔が０．０７ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であり、上記幅方向において、上記第２金属層が主面上に設けられていない誘電体フィルムと上記第２外部電極との間には、第２隙間が存在し、上記第２隙間の上記幅方向における長さは、０．３ｍｍ以上である、ことを特徴とする。
本発明によれば、低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されても、等価直列抵抗の増加が抑えられたフィルムコンデンサを提供できる。
本発明の実施形態１のフィルムコンデンサの一例を示す斜視模式図である。 図１中の線分Ａ１－Ａ２に対応する部分の一部を示す断面模式図である。 フィルムコンデンサの仕様を定めるための試料を示す斜視模式図である。 図３中の試料の断面の一部であって、第１凹凸の高さを定める方法を説明するための断面模式図である。 図３中の試料の断面の一部であって、第１凹凸の間隔を定める方法を説明するための断面模式図である。 図３中の試料の断面の一部であって、第１隙間の幅方向における長さを定める方法を説明するための断面模式図である。 本発明の実施形態１のフィルムコンデンサの製造方法の一例について、第１金属化フィルムの作製工程を示す斜視模式図である。 本発明の実施形態１のフィルムコンデンサの製造方法の一例について、第２金属化フィルムの作製工程を示す斜視模式図である。 本発明の実施形態１のフィルムコンデンサの製造方法の一例について、積層体の作製工程を示す断面模式図である。 図９中の第１フィルムリールから第１金属化フィルムを巻き出す様子を上面視した状態を示す模式図である。 本発明の実施形態２のフィルムコンデンサの一例を示す断面模式図である。 本発明の実施形態３のフィルムコンデンサの一例を示す断面模式図である。 本発明の実施形態４のフィルムコンデンサの一例を示す断面模式図である。
以下、本発明のフィルムコンデンサについて説明する。なお、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更されてもよい。また、以下において記載する個々の好ましい構成を複数組み合わせたものもまた本発明である。
以下に示す各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示す構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。実施形態２以降では、実施形態１と共通の事項についての記載は省略し、異なる点を主に説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態毎に逐次言及しない。以下の説明において、各実施形態を特に区別しない場合、単に「本発明のフィルムコンデンサ」と言う。
以下では、本発明のフィルムコンデンサの一例として、誘電体フィルムの主面上に金属層が設けられた金属化フィルムを含むフィルムが積層された状態で巻回されてなる、いわゆる巻回型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、誘電体フィルムの主面上に金属層が設けられた金属化フィルムを含むフィルムが積層されてなる、いわゆる積層型のフィルムコンデンサであってもよい。
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１のフィルムコンデンサの一例を示す斜視模式図である。図２は、図１中の線分Ａ１－Ａ２に対応する部分の一部を示す断面模式図である。より具体的には、図２は、後述する図３に示すようなフィルムコンデンサの断面のうち、上下方向に延びる中心軸よりも右側の領域の一部を示している。
本明細書中、フィルムコンデンサにおける厚み方向及び幅方向を、図１、図２等に示すように、各々、Ｔ及びＷで定められる方向とする。ここで、厚み方向Ｔと幅方向Ｗとは、互いに直交している。
図１及び図２に示すように、フィルムコンデンサ１は、積層体１０Ａと、第１外部電極５１と、第２外部電極５２と、を有している。
積層体１０Ａは、幅方向Ｗに対向する第１端面１０Ａａ及び第２端面１０Ａｂを有している。
積層体１０Ａは、第１金属化フィルム２１Ａと第２金属化フィルム２２Ａとが厚み方向Ｔに積層された状態で巻回されてなる巻回体である。つまり、フィルムコンデンサ１は、このような巻回体でもある積層体１０Ａを有する巻回型のフィルムコンデンサである。
フィルムコンデンサ１では、低背化の観点から、積層体１０Ａの巻軸方向（図１では、幅方向Ｗ）に垂直な断面を見たときに、積層体１０Ａの断面形状は、扁平形状であることが好ましい。より具体的には、積層体１０Ａの断面形状が楕円又は長円のような扁平形状にプレスされ、積層体１０Ａの断面形状が真円であるときよりも厚みが小さい形状とされることが好ましい。
積層体の断面形状が扁平形状となるようにプレスされたかどうかについては、例えば、積層体にプレス痕が存在するかどうかで確認できる。
フィルムコンデンサ１は、円柱状の巻回軸を有していてもよい。巻回軸は、巻回状態の第１金属化フィルム２１Ａ及び第２金属化フィルム２２Ａの中心軸上に配置されるものであり、第１金属化フィルム２１Ａ及び第２金属化フィルム２２Ａを巻回する際の巻軸となるものである。なお、巻回状態の第１金属化フィルム２１Ａ及び第２金属化フィルム２２Ａの中心軸は、図２に示されていないが、左側に位置している。
第１金属化フィルム２１Ａは、第１誘電体フィルム３１と、第１金属層４１と、を有している。
第１誘電体フィルム３１は、厚み方向Ｔに対向する第１主面３１ａ及び第２主面３１ｂを有している。
第１金属層４１は、第１誘電体フィルム３１の第１主面３１ａ上に設けられている。より具体的には、第１金属層４１は、第１誘電体フィルム３１の第１主面３１ａ上で、幅方向Ｗにおいて、第１誘電体フィルム３１の一方の側縁に届き、第１誘電体フィルム３１の他方の側縁に届かないように設けられている。
第２金属化フィルム２２Ａは、第２誘電体フィルム３２と、第２金属層４２と、を有している。
第２誘電体フィルム３２は、厚み方向Ｔに対向する第３主面３２ａ及び第４主面３２ｂを有している。
第２金属層４２は、第２誘電体フィルム３２の第３主面３２ａ上に設けられている。より具体的には、第２金属層４２は、第２誘電体フィルム３２の第３主面３２ａ上で、幅方向Ｗにおいて、第２誘電体フィルム３２の一方の側縁に届かず、第２誘電体フィルム３２の他方の側縁に届くように設けられている。
積層体１０Ａでは、第１金属層４１における第１誘電体フィルム３１の側縁に届いている側の端部が積層体１０Ａの第１端面１０Ａａに露出し、第２金属層４２における第２誘電体フィルム３２の側縁に届いている側の端部が積層体１０Ａの第２端面１０Ａｂに露出するように、厚み方向Ｔに隣り合う第１金属化フィルム２１Ａ及び第２金属化フィルム２２Ａが幅方向Ｗにずれている。つまり、厚み方向Ｔに隣り合う第１金属化フィルム２１Ａ及び第２金属化フィルム２２Ａにおいて、第１金属化フィルム２１Ａは、第２金属化フィルム２２Ａに対して第１外部電極５１側に突出している。また、厚み方向Ｔに隣り合う第１金属化フィルム２１Ａ及び第２金属化フィルム２２Ａにおいて、第２金属化フィルム２２Ａは、第１金属化フィルム２１Ａに対して第２外部電極５２側に突出している。このような状態で、第１金属層４１は、第１外部電極５１に接続され、かつ、第２外部電極５２に接続されていない。また、第２金属層４２は、第２外部電極５２に接続され、かつ、第１外部電極５１に接続されていない。
積層体１０Ａでは、厚み方向Ｔに隣り合う第１金属化フィルム２１Ａ及び第２金属化フィルム２２Ａが上述したように幅方向Ｗにずれていることから、厚み方向Ｔに隣り合う第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２において、第１金属層４１が第１主面３１ａ上に設けられている第１誘電体フィルム３１は、第１金属層４１が主面上に設けられていない第２誘電体フィルム３２に対して第１外部電極５１側に突出している。また、厚み方向Ｔに隣り合う第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２において、第２金属層４２が第３主面３２ａ上に設けられている第２誘電体フィルム３２は、第２金属層４２が主面上に設けられていない第１誘電体フィルム３１に対して第２外部電極５２側に突出している。
積層体１０Ａは、第１金属化フィルム２１Ａと第２金属化フィルム２２Ａとが厚み方向Ｔに積層された状態で巻回されてなることから、第１誘電体フィルム３１、第１金属層４１、第２誘電体フィルム３２、及び、第２金属層４２を厚み方向Ｔに順に含んでいる、と言える。また、積層体１０Ａは、第１誘電体フィルム３１、第１金属層４１、第２誘電体フィルム３２、及び、第２金属層４２が厚み方向Ｔに順に積層された状態で巻回されてなる巻回体である、とも言える。
積層体１０Ａでは、第１誘電体フィルム３１の第１主面３１ａと第２誘電体フィルム３２の第４主面３２ｂとが厚み方向Ｔに対向し、かつ、第１誘電体フィルム３１の第２主面３１ｂと第２誘電体フィルム３２の第３主面３２ａとが厚み方向Ｔに対向している。このように、積層体１０Ａでは、第１金属化フィルム２１Ａと第２金属化フィルム２２Ａとが厚み方向Ｔに積層された状態で巻回されている。言い換えれば、積層体１０Ａでは、第１金属化フィルム２１Ａが第２金属化フィルム２２Ａの内側となり、より具体的には、第１金属層４１が第１誘電体フィルム３１の内側となり、かつ、第２金属層４２が第２誘電体フィルム３２の内側となるように、第１金属化フィルム２１Ａと第２金属化フィルム２２Ａとが厚み方向Ｔに積層された状態で巻回されている。つまり、積層体１０Ａでは、第１金属層４１と第２金属層４２とは、第１誘電体フィルム３１又は第２誘電体フィルム３２を挟んで互いに対向している。
第１金属層４１には、ヒューズ部が設けられていてもよい。第１金属層４１に設けられるヒューズ部は、第１金属層４１において、第２金属層４２に対向する部分が複数に分割された分割電極部と、第２金属層４２に対向しない部分である電極部とを接続する部分である。ヒューズ部が設けられた第１金属層４１の電極パターンとしては、例えば、特開２００４－３６３４３１号公報、特開平５－２５１２６６号公報等に開示された電極パターンが挙げられる。
第２金属層４２にも、第１金属層４１と同様に、ヒューズ部が設けられていてもよい。
第１誘電体フィルム３１は、硬化性樹脂を主成分として含んでいてもよい。
本明細書中、主成分は、重量百分率が最も高い成分を意味し、好ましくは、重量百分率が５０重量％よりも高い成分を意味する。
硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよいし、光硬化性樹脂であってもよい。
本明細書中、熱硬化性樹脂は、熱で硬化し得る樹脂を意味しているが、その硬化方法を限定するものではない。したがって、熱硬化性樹脂には、熱で硬化し得る樹脂である限り、熱以外の方法（例えば、光、電子ビーム等）でも硬化し得る樹脂も含まれる。また、材料によっては、材料自体が有する反応性によって反応が開始する場合があり、必ずしも外部から熱等を与えなくても硬化が進む樹脂についても、熱硬化性樹脂とする。光硬化性樹脂についても同様であり、光で硬化し得る樹脂である限り、光以外の方法（例えば、熱等）でも硬化し得る樹脂も含まれる。
硬化性樹脂は、水酸基（ＯＨ基）を有する第１有機材料と、イソシアネート基（ＮＣＯ基）を有する第２有機材料との硬化物からなることが好ましい。この場合、硬化性樹脂は、第１有機材料の水酸基と第２有機材料のイソシアネート基とが反応して得られるウレタン結合を有する硬化物からなる。
第１誘電体フィルム３１におけるウレタン結合の存在については、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ－ＩＲ）で分析することにより確認できる。
硬化性樹脂が上述した反応により得られる場合、出発材料の未硬化部分が第１誘電体フィルム３１中に残留する場合がある。例えば、第１誘電体フィルム３１は、水酸基及びイソシアネート基の少なくとも一方を含んでいてもよい。この場合、第１誘電体フィルム３１は、水酸基及びイソシアネート基の一方を含んでいてもよいし、水酸基及びイソシアネート基の両方を含んでいてもよい。
第１誘電体フィルム３１における水酸基及び／又はイソシアネート基の存在については、ＦＴ－ＩＲで分析することにより確認できる。
第１有機材料としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセトアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。
第１有機材料としては、複数種類の有機材料が併用されてもよい。
第２有機材料としては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）等の芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等の脂肪族ポリイソシアネート等が挙げられる。第２有機材料としては、これらのポリイソシアネートの少なくとも１種の変性体が用いられてもよいし、これらのポリイソシアネートの少なくとも１種とその変性体との混合物が用いられてもよい。
第２有機材料としては、複数種類の有機材料が併用されてもよい。
第１誘電体フィルム３１は、熱可塑性樹脂を主成分として含んでいてもよい。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート等が挙げられる。
第１誘電体フィルム３１は、各種機能を付加するための添加剤を含んでいてもよい。
添加剤としては、例えば、平滑性を付与するためのレベリング剤等が挙げられる。
添加剤は、水酸基及び／又はイソシアネート基と反応する官能基を有し、硬化物の架橋構造の一部を形成するものであることが好ましい。このような添加剤としては、例えば、水酸基、エポキシ基、シラノール基、及び、カルボキシル基からなる群より選択される少なくとも１種の官能基を有する樹脂等が挙げられる。
第２誘電体フィルム３２も、第１誘電体フィルム３１と同様に、硬化性樹脂を主成分として含んでいてもよいし、熱可塑性樹脂を主成分として含んでいてもよい。また、第２誘電体フィルム３２も、第１誘電体フィルム３１と同様に、添加剤を含んでいてもよい。
第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２の組成は、互いに異なっていてもよいが、互いに同じであることが好ましい。
第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２の厚みは、好ましくは１μｍ以上、１０μｍ以下であり、より好ましくは３μｍ以上、５μｍ以下である。
第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２の厚みは、互いに異なっていてもよいが、互いに同じであることが好ましい。
第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２の厚みについては、光学式膜厚計を用いて測定できる。
第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２は、各々、好ましくは、上述したような樹脂材料を含む樹脂溶液をフィルム状に成形した後、熱処理で硬化させることにより作製される。
第１金属層４１及び第２金属層４２の構成材料としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、チタン、マグネシウム、スズ、ニッケル等の金属が挙げられる。
第１金属層４１及び第２金属層４２の組成は、互いに異なっていてもよいが、互いに同じであることが好ましい。
第１金属層４１及び第２金属層４２の厚みは、好ましくは５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下である。
第１金属層４１及び第２金属層４２の厚みは、互いに異なっていてもよいが、互いに同じであることが好ましい。
第１金属層４１の厚みについては、第１金属化フィルム２１Ａの厚み方向における切断面を、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて観察することにより測定できる。第２金属層４２の厚みについても、第１金属層４１の厚みと同様に測定できる。
第１金属層４１及び第２金属層４２は、各々、好ましくは、上述したような金属を、第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２の主面に蒸着することにより形成される。
第１外部電極５１は、積層体１０Ａの第１端面１０Ａａに接続されている。より具体的には、第１外部電極５１は、積層体１０Ａの第１端面１０Ａａに露出した第１金属層４１の端部に接触することで、第１金属層４１に接続されている。一方、第１外部電極５１は、第２金属層４２に接続されていない。
第２外部電極５２は、積層体１０Ａの第２端面１０Ａｂに接続されている。より具体的には、第２外部電極５２は、積層体１０Ａの第２端面１０Ａｂに露出した第２金属層４２の端部に接触することで、第２金属層４２に接続されている。一方、第２外部電極５２は、第１金属層４１に接続されていない。
第１外部電極５１及び第２外部電極５２の構成材料としては、例えば、亜鉛、アルミニウム、スズ、亜鉛－アルミニウム合金等の金属が挙げられる。
第１外部電極５１及び第２外部電極５２の組成は、互いに異なっていてもよいが、互いに同じであることが好ましい。
第１外部電極５１及び第２外部電極５２は、各々、好ましくは、積層体１０Ａの第１端面１０Ａａ及び第２端面１０Ａｂに、上述したような金属を溶射することにより形成される。
図２に示すような、厚み方向Ｔ及び幅方向Ｗに沿う断面を見たとき、積層体１０Ａの第１端面１０Ａａには、第１金属層４１が第１主面３１ａ上に設けられている第１誘電体フィルム３１の端部同士を結ぶ曲線Ｊ１を輪郭線とする第１凹凸１１ａが、厚み方向Ｔに連続的に存在している。より具体的には、曲線Ｊ１は、第１誘電体フィルム３１の端部の厚み方向Ｔにおける中心点同士を結ぶ曲線である。積層体１０Ａでは、第１端面１０Ａａが曲線Ｊ１で定められ、その形状が第１凹凸１１ａで定められる凹凸状である、と言える。
上述したように、第１外部電極５１は積層体１０Ａの第１端面１０Ａａに接続されているが、より具体的には、第１外部電極５１は、第１凹凸１１ａの凹部を埋めることにより、積層体１０Ａの第１端面１０Ａａに接続されている。このように、積層体１０Ａの第１端面１０Ａａに第１凹凸１１ａが存在することにより、第１金属化フィルム２１Ａと第１外部電極５１との接触面積が増えやすくなる。
その一方で、フィルムコンデンサ１が低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されても、等価直列抵抗の増加が抑えられた状態を実現するためには、積層体１０Ａの第１端面１０Ａａに第１凹凸１１ａが存在するだけでは不充分であり、フィルムコンデンサ１の仕様を以下のようにすることが重要である。
フィルムコンデンサ１では、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して測定されたとき、第１凹凸１１ａは、高さが０．０７ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下、間隔が０．０７ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下である。これにより、第１金属化フィルム２１Ａと第１外部電極５１との接触面積が充分に大きくなるため、第１金属化フィルム２１Ａと第１外部電極５１との接合性が高まりやすくなる。よって、フィルムコンデンサ１が低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されたときに、第１外部電極５１に生じる引張応力に対する耐性が高まるため、その引張応力によって第１金属化フィルム２１Ａが第１外部電極５１から剥がれにくく、第１金属化フィルム２１Ａと第１外部電極５１との接合状態が維持されやすくなる。
第１凹凸１１ａの高さが０．０７ｍｍよりも小さい場合、第１金属化フィルム２１Ａと第１外部電極５１との接触面積が不充分となるため、第１金属化フィルム２１Ａと第１外部電極５１との接合性が高まりにくくなる。
第１凹凸１１ａの高さが０．２５ｍｍよりも大きい場合、第１誘電体フィルム３１が倒れて第１凹凸１１ａの凹部を塞ぎやすくなるため、金属を溶射することにより第１外部電極５１を形成する際、溶射された金属が第１凹凸１１ａの凹部に入り込みにくくなる。その結果、第１金属化フィルム２１Ａと第１外部電極５１との接触面積が不充分となるため、第１金属化フィルム２１Ａと第１外部電極５１との接合性が高まりにくくなる。
第１凹凸１１ａの間隔が０．０７ｍｍよりも小さい場合、金属を溶射することにより第１外部電極５１を形成する際、溶射された金属が第１凹凸１１ａの凹部に入り込みにくくなる。その結果、第１金属化フィルム２１Ａと第１外部電極５１との接触面積が不充分となるため、第１金属化フィルム２１Ａと第１外部電極５１との接合性が高まりにくくなる。
第１凹凸１１ａの間隔が０．１５ｍｍよりも大きい場合、第１金属化フィルム２１Ａと第１外部電極５１との接触面積が不充分となるため、第１金属化フィルム２１Ａと第１外部電極５１との接合性が高まりにくくなる。
フィルムコンデンサ１では、幅方向Ｗにおいて、第１金属層４１が主面上に設けられていない第２誘電体フィルム３２と第１外部電極５１との間には、第１隙間７１ａが存在している。つまり、フィルムコンデンサ１では、第２誘電体フィルム３２と第１外部電極５１とは、第１隙間７１ａが存在している分だけ幅方向Ｗに離隔して設けられている。図２に示すような、厚み方向Ｔ及び幅方向Ｗに沿う断面を見たとき、第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける両端は、第２誘電体フィルム３２及び第１外部電極５１で定められる。一方、第１隙間７１ａの厚み方向Ｔにおける両端は、第２誘電体フィルム３２を挟んで対向する第１金属化フィルム２１Ａの一部で定められる。
第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さは、０．３ｍｍ以上である。これにより、フィルムコンデンサ１が低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されたときに、第１外部電極５１に生じる圧縮応力が、上述した幅方向Ｗにおける長さを有する第１隙間７１ａによって緩衝されやすくなる。特に、フィルムコンデンサ１が膨張したときに、積層体１０Ａが第１隙間７１ａにおいて変形しやすくなるため、第１外部電極５１に生じる圧縮応力が緩衝されやすくなる。
第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さが０．３ｍｍよりも小さい場合、第１外部電極５１に生じる圧縮応力が緩衝されにくくなる。
一方、第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さが大きくなり過ぎると、フィルムコンデンサ１の幅方向Ｗにおける長さが大きくなり過ぎて、フィルムコンデンサ１の小型化が困難になることがある。このような観点から、第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さは、好ましくは１．５ｍｍ以下である。
第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さは、好ましくは０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下である。これにより、フィルムコンデンサ１が低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されたときに、第１外部電極５１に生じる圧縮応力が緩衝されやすくなる。更に、フィルムコンデンサ１の小型化も容易になる。
上述したように、厚み方向Ｔに隣り合う第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２において、第１誘電体フィルム３１は、第２誘電体フィルム３２に対して第１外部電極５１側に突出しているが、第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さは、第２誘電体フィルム３２に対する第１誘電体フィルム３１の幅方向Ｗにおける突出長さ以下であればよい。より具体的には、第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さは、第２誘電体フィルム３２に対する第１誘電体フィルム３１の幅方向Ｗにおける突出長さと同じであってもよいし、第２誘電体フィルム３２に対する第１誘電体フィルム３１の幅方向Ｗにおける突出長さよりも小さくてもよい。
以上のように、フィルムコンデンサ１では、第１凹凸１１ａの高さ及び間隔が上述した範囲であり、かつ、第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さが上述した範囲であることにより、フィルムコンデンサ１が低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されたときに、引張応力に対する耐性が高まり、かつ、圧縮応力が緩衝されやすくなるため、第１金属化フィルム２１Ａと第１外部電極５１との境界近傍でのクラックの発生が抑制される。そのため、フィルムコンデンサ１では、低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されても、等価直列抵抗の増加が抑えられる。
図２に示すような、厚み方向Ｔ及び幅方向Ｗに沿う断面を見たとき、積層体１０Ａの第２端面１０Ａｂには、第２金属層４２が第３主面３２ａ上に設けられている第２誘電体フィルム３２の端部同士を結ぶ曲線Ｊ２を輪郭線とする第２凹凸１２ａが、厚み方向Ｔに連続的に存在している。より具体的には、曲線Ｊ２は、第２誘電体フィルム３２の端部の厚み方向Ｔにおける中心点同士を結ぶ曲線である。積層体１０Ａでは、第２端面１０Ａｂが曲線Ｊ２で定められ、その形状が第２凹凸１２ａで定められる凹凸状である、と言える。
上述したように、第２外部電極５２は積層体１０Ａの第２端面１０Ａｂに接続されているが、より具体的には、第２外部電極５２は、第２凹凸１２ａの凹部を埋めることにより、積層体１０Ａの第２端面１０Ａｂに接続されている。このように、積層体１０Ａの第２端面１０Ａｂに第２凹凸１２ａが存在することにより、第２金属化フィルム２２Ａと第２外部電極５２との接触面積が増えやすくなる。
フィルムコンデンサ１では、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して測定されたとき、第２凹凸１２ａは、高さが０．０７ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下、間隔が０．０７ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下である。これにより、第２金属化フィルム２２Ａと第２外部電極５２との接触面積が充分に大きくなるため、第２金属化フィルム２２Ａと第２外部電極５２との接合性が高まりやすくなる。よって、フィルムコンデンサ１が低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されたときに、第２外部電極５２に生じる引張応力に対する耐性が高まるため、その引張応力によって第２金属化フィルム２２Ａが第２外部電極５２から剥がれにくく、第２金属化フィルム２２Ａと第２外部電極５２との接合状態が維持されやすくなる。
第２凹凸１２ａの高さは、第１凹凸１１ａの高さと同じであってもよいし、異なっていてもよい。
第２凹凸１２ａの間隔は、第１凹凸１１ａの間隔と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
フィルムコンデンサ１では、幅方向Ｗにおいて、第２金属層４２が主面上に設けられていない第１誘電体フィルム３１と第２外部電極５２との間には、第２隙間７２ａが存在している。つまり、フィルムコンデンサ１では、第１誘電体フィルム３１と第２外部電極５２とは、第２隙間７２ａが存在している分だけ幅方向Ｗに離隔して設けられている。図２に示すような、厚み方向Ｔ及び幅方向Ｗに沿う断面を見たとき、第２隙間７２ａの幅方向Ｗにおける両端は、第１誘電体フィルム３１及び第２外部電極５２で定められる。一方、第２隙間７２ａの厚み方向Ｔにおける両端は、第１誘電体フィルム３１を挟んで対向する第２金属化フィルム２２Ａの一部で定められる。
第２隙間７２ａの幅方向Ｗにおける長さは、０．３ｍｍ以上である。これにより、フィルムコンデンサ１が低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されたときに、第２外部電極５２に生じる圧縮応力が、上述した幅方向Ｗにおける長さを有する第２隙間７２ａによって緩衝されやすくなる。特に、フィルムコンデンサ１が膨張したときに、積層体１０Ａが第２隙間７２ａにおいて変形しやすくなるため、第２外部電極５２に生じる圧縮応力が緩衝されやすくなる。
第２隙間７２ａの幅方向Ｗにおける長さは、好ましくは１．５ｍｍ以下である。
第２隙間７２ａの幅方向Ｗにおける長さは、好ましくは０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下である。
第２隙間７２ａの幅方向Ｗにおける長さは、第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さと同じであってもよいし、異なっていてもよい。
上述したように、厚み方向Ｔに隣り合う第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２において、第２誘電体フィルム３２は、第１誘電体フィルム３１に対して第２外部電極５２側に突出しているが、第２隙間７２ａの幅方向Ｗにおける長さは、第１誘電体フィルム３１に対する第２誘電体フィルム３２の幅方向Ｗにおける突出長さ以下であればよい。より具体的には、第２隙間７２ａの幅方向Ｗにおける長さは、第１誘電体フィルム３１に対する第２誘電体フィルム３２の幅方向Ｗにおける突出長さと同じであってもよいし、第１誘電体フィルム３１に対する第２誘電体フィルム３２の幅方向Ｗにおける突出長さよりも小さくてもよい。
以上のように、フィルムコンデンサ１では、第２凹凸１２ａの高さ及び間隔が上述した範囲であり、かつ、第２隙間７２ａの幅方向Ｗにおける長さが上述した範囲であることにより、フィルムコンデンサ１が低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されたときに、引張応力に対する耐性が高まり、かつ、圧縮応力が緩衝されやすくなるため、第２金属化フィルム２２Ａと第２外部電極５２との境界近傍でのクラックの発生が抑制される。そのため、フィルムコンデンサ１では、低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されても、等価直列抵抗の増加が抑えられる。
上述したフィルムコンデンサ１の仕様を定める際には、以下のようにして作製された試料が用いられる。
図３は、フィルムコンデンサの仕様を定めるための試料を示す斜視模式図である。
まず、図１に示したフィルムコンデンサ１の周囲を封止樹脂で封止した後、ビューラー社製の精密切断機「ＩＳＯＭＥＴ１０００」を用いて切断することにより、図３に示すような断面を有する試料１００を切り出す。なお、図３では、フィルムコンデンサ１の周囲を封止する際に用いた封止樹脂を省略している。
次に、試料１００の断面に対して、ビューラー社製の回転式自動研磨機「ＥＣＯＭＥＴ３０」を用いて、封止樹脂を含めた試料１００の断面に０．０４Ｎ／ｍｍ２以上、０．１Ｎ／ｍｍ２以下の荷重を加えつつ研磨を行う。この際、試料ホルダーの回転数と研磨板の回転数とを、各々、１５０ｒｐｍとする。また、研磨する際に用いたＳｉＣ耐水研磨紙の番手と、その番手のＳｉＣ耐水研磨紙での研磨時間とについては、ＳｉＣ耐水研磨紙の使用順に、３２０番で１０分間、６００番で３分間、１０００番で３分間、１５００番で３分間とする。その後、砥粒サイズが３μｍ及び１μｍのダイヤモンドサスペンションを用いて、試料１００の断面の鏡面仕上げを行う。
以上により、フィルムコンデンサ１の仕様を定めるための試料１００を作製する。
第１凹凸１１ａの高さは、図３に示した試料１００において、以下のようにして定められる。
図４は、図３中の試料の断面の一部であって、第１凹凸の高さを定める方法を説明するための断面模式図である。
まず、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）又は光学顕微鏡を用いて、図３に示した試料１００の断面を７５倍以上、２００倍以下に拡大し、図４に示すような試料１００の断面を観察する。その後、この観察視野で、画像解析ソフトを用いて、第１誘電体フィルム３１における第１外部電極５１側の端部同士を結ぶ曲線Ｊ１を描く。より具体的には、曲線Ｊ１は、第１誘電体フィルム３１の上記端部の厚み方向Ｔにおける中心点同士を結ぶ曲線である。次に、曲線Ｊ１に対して、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して、厚み方向Ｔに連続する５個の輪郭曲線要素（隣り合う山及び谷を１組にしたもの）の高さＨ１、高さＨ２、高さＨ３、高さＨ４、及び、高さＨ５を測定する。このような輪郭曲線要素の高さの測定については、図３に示した試料１００の断面において、金属化フィルムの巻き始め位置Ｐ１から巻き終わり位置Ｐ２に向かって順に厚み方向Ｔに３等分する領域Ｒ１、領域Ｒ２、及び、領域Ｒ３の厚み方向Ｔでの各中心部で行う。これにより、領域Ｒ１、領域Ｒ２、及び、領域Ｒ３において、輪郭曲線要素の高さの測定値が合計１５個得られる。そして、これら１５個の測定値の平均値を算出し、この平均値を第１凹凸１１ａの高さと定める。
第１凹凸１１ａの高さを定める際、上述した方法では、輪郭曲線要素の高さの測定を、第１誘電体フィルム３１における第１外部電極５１側の端部同士を結ぶ曲線Ｊ１に対して行っている。その一方で、第１誘電体フィルム３１における第２外部電極５２側の端部同士を結ぶ曲線Ｊ１’も、第１凹凸１１ａと同様な凹凸状になっている。また、第１外部電極５１が金属を溶射することにより形成される場合、第１誘電体フィルム３１において、第２外部電極５２側の端部は、第１外部電極５１側の端部と比較して、金属の溶射による影響を受けにくいため、曲線Ｊ１’の方が曲線Ｊ１よりも明瞭に定めやすいことがある。このようなことから、輪郭曲線要素の高さの測定を、曲線Ｊ１’に対して行ってもよい。この場合、曲線Ｊ１’に対して、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して、厚み方向Ｔに連続する５個の輪郭曲線要素の高さＨ１’、高さＨ２’、高さＨ３’、高さＨ４’、及び、高さＨ５’を測定することを、領域Ｒ１、領域Ｒ２、及び、領域Ｒ３の厚み方向Ｔでの各中心部で行うこと以外、上述した方法と同様にすればよい。
第１凹凸１１ａの高さを定める際、曲線Ｊ１に対して得られる輪郭曲線要素の高さの平均値と、曲線Ｊ１’に対して得られる輪郭曲線要素の高さの平均値とに、有意水準５％において有意差がある場合は、曲線Ｊ１’に対して得られる輪郭曲線要素の高さの平均値を優先する。
第２凹凸１２ａの高さについても、第１凹凸１１ａの高さと同様にして定められる。
第１凹凸１１ａの間隔は、図３に示した試料１００において、以下のようにして定められる。
図５は、図３中の試料の断面の一部であって、第１凹凸の間隔を定める方法を説明するための断面模式図である。
まず、図４と同様な図５に示すような試料１００の断面において、曲線Ｊ１に対して、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して、厚み方向Ｔに連続する５個の輪郭曲線要素の長さＤ１、長さＤ２、長さＤ３、長さＤ４、及び、長さＤ５を測定する。このような輪郭曲線要素の長さの測定については、図３に示した試料１００の断面において、領域Ｒ１、領域Ｒ２、及び、領域Ｒ３の厚み方向Ｔでの各中心部で行う。これにより、領域Ｒ１、領域Ｒ２、及び、領域Ｒ３において、輪郭曲線要素の長さの測定値が合計１５個得られる。そして、これら１５個の測定値の平均値を算出し、この平均値を第１凹凸１１ａの間隔と定める。
第１凹凸１１ａの間隔を定める際、第１凹凸１１ａの高さを定める際と同様に、輪郭曲線要素の長さの測定を、曲線Ｊ１’に対して行ってもよい。この場合、曲線Ｊ１’に対して、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して、厚み方向Ｔに連続する５個の輪郭曲線要素の長さＤ１’、長さＤ２’、長さＤ３’、長さＤ４’、及び、長さＤ５’を測定することを、領域Ｒ１、領域Ｒ２、及び、領域Ｒ３の厚み方向Ｔでの各中心部で行うこと以外、上述した方法と同様にすればよい。
第１凹凸１１ａの間隔を定める際、曲線Ｊ１に対して得られる輪郭曲線要素の長さの平均値と、曲線Ｊ１’に対して得られる輪郭曲線要素の長さの平均値とに、有意水準５％において有意差がある場合は、曲線Ｊ１’に対して得られる輪郭曲線要素の長さの平均値を優先する。
第２凹凸１２ａの間隔についても、第１凹凸１１ａの間隔と同様にして定められる。
第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さは、図３に示した試料１００において、以下のようにして定められる。
図６は、図３中の試料の断面の一部であって、第１隙間の幅方向における長さを定める方法を説明するための断面模式図である。
まず、図４と同様な図６に示すような試料１００の断面で、画像解析ソフトを用いて、第１外部電極５１における第１隙間７１ａと接触する端部同士を結ぶ曲線Ｋを描く。より具体的には、曲線Ｋは、第１外部電極５１の上記端部の厚み方向Ｔにおける中心点同士を結ぶ曲線である。また、画像解析ソフトを用いて、第２誘電体フィルム３２における第１外部電極５１側の端部同士を結ぶ曲線Ｊ２’を描く。より具体的には、曲線Ｊ２’は、第２誘電体フィルム３２の上記端部の厚み方向Ｔにおける中心点同士を結ぶ曲線である。次に、画像解析ソフトを用いて、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して、曲線Ｋに対する中心線Ｍ１と、曲線Ｊ２’に対する中心線Ｍ２とを描く。その後、中心線Ｍ１と中心線Ｍ２との間の幅方向Ｗにおける距離である、中心線間の距離Ｌ１を測定する。このような中心線間の距離の測定については、図３に示した試料１００の断面において、領域Ｒ１、領域Ｒ２、及び、領域Ｒ３の厚み方向Ｔでの各中心部で行う。これにより、領域Ｒ１、領域Ｒ２、及び、領域Ｒ３において、中心線間の距離の測定値が合計３個得られる。そして、これら３個の測定値の平均値を算出し、この平均値を第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さと定める。
第２隙間７２ａの幅方向Ｗにおける長さについても、第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さと同様にして定められる。
フィルムコンデンサ１は、例えば、以下の方法で製造される。
＜金属化フィルムの作製工程＞
図７は、本発明の実施形態１のフィルムコンデンサの製造方法の一例について、第１金属化フィルムの作製工程を示す斜視模式図である。図８は、本発明の実施形態１のフィルムコンデンサの製造方法の一例について、第２金属化フィルムの作製工程を示す斜視模式図である。
まず、例えば、上述した第１有機材料、第２有機材料、添加剤等を混合することにより、樹脂溶液を作製する。そして、得られた樹脂溶液をフィルム状に成形した後、熱処理で硬化させることにより、図７及び図８に示すような、第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２を作製する。
次に、図７に示すように、第１誘電体フィルム３１の第１主面３１ａに、例えば、アルミニウム、亜鉛、チタン、マグネシウム、スズ、ニッケル等の金属を蒸着して第１金属層４１を形成することにより、第１金属化フィルム２１Ａを作製する。この際、幅方向において、第１誘電体フィルム３１の一方の側縁に届き、第１誘電体フィルム３１の他方の側縁に届かないように、第１金属層４１を形成する。
また、図８に示すように、第２誘電体フィルム３２の第３主面３２ａに、例えば、アルミニウム、亜鉛、チタン、マグネシウム、スズ、ニッケル等の金属を蒸着して第２金属層４２を形成することにより、第２金属化フィルム２２Ａを作製する。この際、幅方向において、第２誘電体フィルム３２の一方の側縁に届かず、第２誘電体フィルム３２の他方の側縁に届くように、第２金属層４２を形成する。
＜積層体の作製工程＞
図９は、本発明の実施形態１のフィルムコンデンサの製造方法の一例について、積層体の作製工程を示す断面模式図である。
まず、図９に示すように、第１金属化フィルム２１Ａが第１リール軸１１１に巻回された第１フィルムリール１０１と、第２金属化フィルム２２Ａが第２リール軸１１２に巻回された第２フィルムリール１０２とを準備する。
次に、第１フィルムリール１０１から第１金属化フィルム２１Ａを巻き出し、第２フィルムリール１０２から第２金属化フィルム２２Ａを巻き出す。この際、第１誘電体フィルム３１の第２主面３１ｂと第２誘電体フィルム３２の第３主面３２ａとが対向するように、第１金属化フィルム２１Ａ及び第２金属化フィルム２２Ａを巻き出す。
そして、巻き出された第１金属化フィルム２１Ａ及び第２金属化フィルム２２Ａは、幅方向にずれて重なった状態で、巻回軸２００に巻回される。
ここで、第１金属化フィルム２１Ａを巻き出す際、第１リール軸１１１を巻き出し方向に直交する幅方向に周期的に揺動させる。図１０は、図９中の第１フィルムリールから第１金属化フィルムを巻き出す様子を上面視した状態を示す模式図である。図１０に示すように、第１リール軸１１１が幅方向（両矢印で示す方向）に周期的に揺動することにより、第１金属化フィルム２１Ａが同じ幅方向に周期的に動きつつ巻き出される。
第２金属化フィルム２２Ａを巻き出す際も同様に、第２リール軸１１２を巻き出し方向に直交する幅方向に周期的に揺動させる。これにより、第２金属化フィルム２２Ａが同じ幅方向に周期的に動きつつ巻き出される。
このように、第１金属化フィルム２１Ａ及び第２金属化フィルム２２Ａが幅方向に周期的に動きつつ巻き出されることにより、図２に示したような、第１凹凸１１ａが第１端面１０Ａａに存在し、かつ、第２凹凸１２ａが第２端面１０Ａｂに存在する積層体１０Ａが、巻回軸２００に巻回された状態で作製される。
更に、第１リール軸１１１及び第２リール軸１１２を揺動させる際、揺動タイミング、揺動周期、揺動距離等の揺動条件を調整することにより、第１凹凸１１ａの高さ及び間隔、並びに、第２凹凸１２ａの高さ及び間隔を調整できる。
巻回軸２００の巻回速度を、第１リール軸１１１及び第２リール軸１１２の揺動条件と組み合わせて調整することによっても、第１凹凸１１ａの高さ及び間隔、並びに、第２凹凸１２ａの高さ及び間隔を調整できる。
例えば、第１リール軸１１１と第２リール軸１１２との間で揺動タイミング及び揺動周期が同じであり、かつ、巻回軸２００の巻回速度が一定である条件下では、第１凹凸１１ａの間隔、及び、第２凹凸１２ａの間隔が同程度になる。
また、第１リール軸１１１と第２リール軸１１２との間で揺動タイミング及び揺動周期が同じであり、かつ、巻回軸２００の巻回速度が一定である条件下では、第１リール軸１１１及び第２リール軸１１２の揺動距離が大きいほど、第１凹凸１１ａの高さ、及び、第２凹凸１２ａの高さが大きくなる。
また、第１リール軸１１１と第２リール軸１１２との間で揺動タイミング、揺動周期、及び、揺動距離が同じである条件下では、巻回軸２００の巻回速度が遅いほど、第１凹凸１１ａの間隔、及び、第２凹凸１２ａの間隔が小さくなる。
なお、第１リール軸１１１及び第２リール軸１１２を幅方向に揺動させる代わりに、巻回軸２００を幅方向に揺動させたり、第１金属化フィルム２１Ａ及び第２金属化フィルム２２Ａを走行させる走行ローラを幅方向に揺動させたりしても、図２に示したような積層体１０Ａを、巻回軸２００に巻回された状態で作製できる。
その後、必要に応じて、得られた積層体１０Ａを、幅方向に直交する方向から挟んで楕円円筒形状にプレスしてもよい。
＜外部電極の形成工程＞
積層体１０Ａの第１端面１０Ａａに、例えば、亜鉛、アルミニウム、スズ、亜鉛－アルミニウム合金等の金属を溶射することにより、図２に示した第１外部電極５１を、第１金属層４１に接続されるように形成する。この際、溶射ノズルから積層体１０Ａの第１端面１０Ａａまでの距離、溶射ノズルのエアー圧等の溶射条件を調整することにより、図２に示した第１隙間７１ａを第２誘電体フィルム３２と第１外部電極５１との間に設けつつ、第１隙間７１ａの幅方向における長さを調整できる。
また、積層体１０Ａの第２端面１０Ａｂに、例えば、亜鉛、アルミニウム、スズ、亜鉛－アルミニウム合金等の金属を溶射することにより、図２に示した第２外部電極５２を、第２金属層４２に接続されるように形成する。この際、溶射ノズルから積層体１０Ａの第２端面１０Ａｂまでの距離、溶射ノズルのエアー圧等の溶射条件を調整することにより、図２に示した第２隙間７２ａを第１誘電体フィルム３１と第２外部電極５２との間に設けつつ、第２隙間７２ａの幅方向における長さを調整できる。
その後、必要に応じて、得られた第１外部電極５１及び第２外部電極５２の各々に導体端子を接続した後、積層体１０Ａ、第１外部電極５１、及び、第２外部電極５２の周囲を樹脂で封止してもよい。
以上により、図１及び図２に示したフィルムコンデンサ１を製造する。
［実施形態２］
本発明の実施形態２のフィルムコンデンサでは、本発明の実施形態１のフィルムコンデンサと異なり、第２金属層は、第１誘電体フィルムの第２主面上に設けられている。
図１１は、本発明の実施形態２のフィルムコンデンサの一例を示す断面模式図である。
図１１に示すように、フィルムコンデンサ２は、積層体１０Ｂと、第１外部電極５１と、第２外部電極５２と、を有している。
積層体１０Ｂは、幅方向Ｗに対向する第１端面１０Ｂａ及び第２端面１０Ｂｂを有している。
積層体１０Ｂは、第１金属化フィルム２１Ｂと第２誘電体フィルム３２とが厚み方向Ｔに積層された状態で巻回されてなる巻回体である。
第１金属化フィルム２１Ｂは、第１誘電体フィルム３１と、第１金属層４１と、第２金属層４２と、を有している。
積層体１０Ｂにおいて、第１金属層４１は、図２に示した積層体１０Ａと同様に、第１誘電体フィルム３１の第１主面３１ａ上に設けられている。より具体的には、第１金属層４１は、第１誘電体フィルム３１の第１主面３１ａ上で、幅方向Ｗにおいて、第１誘電体フィルム３１の一方の側縁に届き、第１誘電体フィルム３１の他方の側縁に届かないように設けられている。
積層体１０Ｂにおいて、第２金属層４２は、図２に示した積層体１０Ａと異なり、第１誘電体フィルム３１の第２主面３１ｂ上に設けられている。より具体的には、第２金属層４２は、第１誘電体フィルム３１の第２主面３１ｂ上で、幅方向Ｗにおいて、第１誘電体フィルム３１の一方の側縁に届かず、第１誘電体フィルム３１の他方の側縁に届くように設けられている。
積層体１０Ｂにおいて、第２誘電体フィルム３２の第３主面３２ａ及び第４主面３２ｂの両主面上には、金属層が設けられていない。
積層体１０Ｂでは、第１誘電体フィルム３１が第２誘電体フィルム３２よりも幅方向Ｗにおいて長くなっていることで、第１金属層４１における第１誘電体フィルム３１の側縁に届いている側の端部が積層体１０Ｂの第１端面１０Ｂａに露出し、第２金属層４２における第１誘電体フィルム３１の側縁に届いている側の端部が積層体１０Ｂの第２端面１０Ｂｂに露出している。つまり、厚み方向Ｔに隣り合う第１金属化フィルム２１Ｂ及び第２誘電体フィルム３２において、第１金属化フィルム２１Ｂは、第２誘電体フィルム３２に対して第１外部電極５１側及び第２外部電極５２側に突出している。このような状態で、第１金属層４１は、第１外部電極５１に接続され、かつ、第２外部電極５２に接続されていない。また、第２金属層４２は、第２外部電極５２に接続され、かつ、第１外部電極５１に接続されていない。
積層体１０Ｂでは、厚み方向Ｔに隣り合う第１金属化フィルム２１Ｂ及び第２誘電体フィルム３２が上述したような位置関係にあることから、厚み方向Ｔに隣り合う第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２において、第１金属層４１が第１主面３１ａ上に設けられている第１誘電体フィルム３１は、第１金属層４１が主面上に設けられていない第２誘電体フィルム３２に対して第１外部電極５１側に突出している。また、厚み方向Ｔに隣り合う第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２において、第２金属層４２が第２主面３１ｂ上に設けられている第１誘電体フィルム３１は、第２金属層４２が主面上に設けられていない第２誘電体フィルム３２に対して第２外部電極５２側に突出している。
図１１に示すような、厚み方向Ｔ及び幅方向Ｗに沿う断面を見たとき、積層体１０Ｂの第１端面１０Ｂａには、図２に示した積層体１０Ａの第１端面１０Ａａと同様に、第１金属層４１が第１主面３１ａ上に設けられている第１誘電体フィルム３１の端部同士を結ぶ曲線Ｊ１を輪郭線とする第１凹凸１１ａが、厚み方向Ｔに連続的に存在している。
フィルムコンデンサ２では、図２に示したフィルムコンデンサ１と同様に、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して測定されたとき、第１凹凸１１ａは、高さが０．０７ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下、間隔が０．０７ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下である。
フィルムコンデンサ２では、図２に示したフィルムコンデンサ１と同様に、幅方向Ｗにおいて、第１金属層４１が主面上に設けられていない第２誘電体フィルム３２と第１外部電極５１との間には、第１隙間７１ａが存在している。
フィルムコンデンサ２では、図２に示したフィルムコンデンサ１と同様に、第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さは、０．３ｍｍ以上である。
図１１に示すような、厚み方向Ｔ及び幅方向Ｗに沿う断面を見たとき、積層体１０Ｂの第２端面１０Ｂｂには、第２金属層４２が第２主面３１ｂ上に設けられている第１誘電体フィルム３１の端部同士を結ぶ曲線Ｊ３を輪郭線とする第２凹凸１２ｂが、厚み方向Ｔに連続的に存在している。より具体的には、曲線Ｊ３は、第１誘電体フィルム３１の端部の厚み方向Ｔにおける中心点同士を結ぶ曲線である。積層体１０Ｂでは、第２端面１０Ｂｂが曲線Ｊ３で定められ、その形状が第２凹凸１２ｂで定められる凹凸状である、と言える。
フィルムコンデンサ２では、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して測定されたとき、第２凹凸１２ｂは、高さが０．０７ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下、間隔が０．０７ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下である。
第２凹凸１２ｂの高さについては、第１凹凸１１ａの高さと同様にして定められる。
第２凹凸１２ｂの間隔については、第１凹凸１１ａの間隔と同様にして定められる。
フィルムコンデンサ２では、幅方向Ｗにおいて、第２金属層４２が主面上に設けられていない第２誘電体フィルム３２と第２外部電極５２との間には、第２隙間７２ｂが存在している。
フィルムコンデンサ２では、第２隙間７２ｂの幅方向Ｗにおける長さは、０．３ｍｍ以上である。
第２隙間７２ｂの幅方向Ｗにおける長さは、好ましくは１．５ｍｍ以下である。
第２隙間７２ｂの幅方向Ｗにおける長さは、好ましくは０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下である。
第２隙間７２ｂの幅方向Ｗにおける長さは、第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さと同じであってもよいし、異なっていてもよい。
第２隙間７２ｂの幅方向Ｗにおける長さについては、第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さと同様にして定められる。
上述したように、厚み方向Ｔに隣り合う第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２において、第１誘電体フィルム３１は、第２誘電体フィルム３２に対して第２外部電極５２側に突出しているが、第２隙間７２ｂの幅方向Ｗにおける長さは、第２誘電体フィルム３２に対する第１誘電体フィルム３１の幅方向Ｗにおける突出長さ以下であればよい。より具体的には、第２隙間７２ｂの幅方向Ｗにおける長さは、第２誘電体フィルム３２に対する第１誘電体フィルム３１の幅方向Ｗにおける突出長さと同じであってもよいし、第２誘電体フィルム３２に対する第１誘電体フィルム３１の幅方向Ｗにおける突出長さよりも小さくてもよい。
以上のように、フィルムコンデンサ２では、第１凹凸１１ａ及び第２凹凸１２ｂについて高さ及び間隔が上述した範囲であり、かつ、第１隙間７１ａ及び第２隙間７２ｂについて幅方向Ｗにおける長さが上述した範囲であることにより、図２に示したフィルムコンデンサ１と同様の作用効果が得られる。
［実施形態３］
本発明の実施形態３のフィルムコンデンサでは、本発明の実施形態１のフィルムコンデンサと異なり、第２金属層は、第１誘電体フィルムの第１主面上で、第１金属層と離隔して設けられ、第２誘電体フィルムの第３主面上には、第１外部電極及び第２外部電極に接続されていない第３金属層が設けられている。
図１２は、本発明の実施形態３のフィルムコンデンサの一例を示す断面模式図である。
図１２に示すように、フィルムコンデンサ３は、積層体１０Ｃと、第１外部電極５１と、第２外部電極５２と、を有している。
積層体１０Ｃは、幅方向Ｗに対向する第１端面１０Ｃａ及び第２端面１０Ｃｂを有している。
積層体１０Ｃは、第１金属化フィルム２１Ｃと第２金属化フィルム２２Ｂとが厚み方向Ｔに積層された状態で巻回されてなる巻回体である。
第１金属化フィルム２１Ｃは、第１誘電体フィルム３１と、第１金属層４１と、第２金属層４２と、を有している。
積層体１０Ｃにおいて、第１金属層４１は、図２に示した積層体１０Ａと同様に、第１誘電体フィルム３１の第１主面３１ａ上に設けられている。より具体的には、第１金属層４１は、第１誘電体フィルム３１の第１主面３１ａ上で、幅方向Ｗにおいて、第１誘電体フィルム３１の一方の側縁に届き、第１誘電体フィルム３１の他方の側縁に届かないように設けられている。
積層体１０Ｃにおいて、第２金属層４２は、図２に示した積層体１０Ａと異なり、第１誘電体フィルム３１の第１主面３１ａ上で、第１金属層４１と離隔して設けられている。より具体的には、第２金属層４２は、第１誘電体フィルム３１の第１主面３１ａ上で、幅方向Ｗにおいて、第１誘電体フィルム３１の一方の側縁に届かず、第１誘電体フィルム３１の他方の側縁に届くように設けられている。
第２金属化フィルム２２Ｂは、第２誘電体フィルム３２と、第３金属層４３と、を有している。
積層体１０Ｃにおいて、第２誘電体フィルム３２の第３主面３２ａ上には、図２に示した積層体１０Ａと異なり、第３金属層４３が設けられている。より具体的には、第３金属層４３は、第２誘電体フィルム３２の第３主面３２ａ上で、幅方向Ｗにおいて、第２誘電体フィルム３２の一方の側縁及び他方の側縁に届かないように設けられている。
積層体１０Ｃでは、第１誘電体フィルム３１が第２誘電体フィルム３２よりも幅方向Ｗにおいて長くなっていることで、第１金属層４１における第１誘電体フィルム３１の側縁に届いている側の端部が積層体１０Ｃの第１端面１０Ｃａに露出し、第２金属層４２における第１誘電体フィルム３１の側縁に届いている側の端部が積層体１０Ｃの第２端面１０Ｃｂに露出している。つまり、厚み方向Ｔに隣り合う第１金属化フィルム２１Ｃ及び第２金属化フィルム２２Ｂにおいて、第１金属化フィルム２１Ｃは、第２金属化フィルム２２Ｂに対して第１外部電極５１側及び第２外部電極５２側に突出している。このような状態で、第１金属層４１は、第１外部電極５１に接続され、かつ、第２外部電極５２に接続されていない。また、第２金属層４２は、第２外部電極５２に接続され、かつ、第１外部電極５１に接続されていない。また、第３金属層４３は、第１外部電極５１及び第２外部電極５２に接続されていない。このように、フィルムコンデンサ３では、第１金属層４１及び第３金属層４３で構成されたコンデンサと、第２金属層４２及び第３金属層４３で構成されたコンデンサとが、直列に接続されていることになる。
積層体１０Ｃでは、厚み方向Ｔに隣り合う第１金属化フィルム２１Ｃ及び第２金属化フィルム２２Ｂが上述したような位置関係にあることから、厚み方向Ｔに隣り合う第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２において、第１金属層４１が第１主面３１ａ上に設けられている第１誘電体フィルム３１は、第１金属層４１が主面上に設けられていない第２誘電体フィルム３２に対して第１外部電極５１側に突出している。また、厚み方向Ｔに隣り合う第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２において、第２金属層４２が第１主面３１ａ上に設けられている第１誘電体フィルム３１は、第２金属層４２が主面上に設けられていない第２誘電体フィルム３２に対して第２外部電極５２側に突出している。
図１２に示すような、厚み方向Ｔ及び幅方向Ｗに沿う断面を見たとき、積層体１０Ｃの第１端面１０Ｃａには、図２に示した積層体１０Ａの第１端面１０Ａａと同様に、第１金属層４１が第１主面３１ａ上に設けられている第１誘電体フィルム３１の端部同士を結ぶ曲線Ｊ１を輪郭線とする第１凹凸１１ａが、厚み方向Ｔに連続的に存在している。
フィルムコンデンサ３では、図２に示したフィルムコンデンサ１と同様に、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して測定されたとき、第１凹凸１１ａは、高さが０．０７ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下、間隔が０．０７ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下である。
フィルムコンデンサ３では、図２に示したフィルムコンデンサ１と同様に、幅方向Ｗにおいて、第１金属層４１が主面上に設けられていない第２誘電体フィルム３２と第１外部電極５１との間には、第１隙間７１ａが存在している。
フィルムコンデンサ３では、図２に示したフィルムコンデンサ１と同様に、第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さは、０．３ｍｍ以上である。
図１２に示すような、厚み方向Ｔ及び幅方向Ｗに沿う断面を見たとき、積層体１０Ｃの第２端面１０Ｃｂには、第２金属層４２が第１主面３１ａ上に設けられている第１誘電体フィルム３１の端部同士を結ぶ曲線Ｊ３を輪郭線とする第２凹凸１２ｂが、厚み方向Ｔに連続的に存在している。積層体１０Ｃでは、第２端面１０Ｃｂが曲線Ｊ３で定められ、その形状が第２凹凸１２ｂで定められる凹凸状である、と言える。
フィルムコンデンサ３では、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して測定されたとき、第２凹凸１２ｂは、高さが０．０７ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下、間隔が０．０７ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下である。
フィルムコンデンサ３では、幅方向Ｗにおいて、第２金属層４２が主面上に設けられていない第２誘電体フィルム３２と第２外部電極５２との間には、第２隙間７２ｂが存在している。
フィルムコンデンサ３では、第２隙間７２ｂの幅方向Ｗにおける長さは、０．３ｍｍ以上である。
以上のように、フィルムコンデンサ３では、第１凹凸１１ａ及び第２凹凸１２ｂについて高さ及び間隔が上述した範囲であり、かつ、第１隙間７１ａ及び第２隙間７２ｂについて幅方向Ｗにおける長さが上述した範囲であることにより、図２に示したフィルムコンデンサ１と同様の作用効果が得られる。
［実施形態４］
本発明の実施形態４のフィルムコンデンサでは、本発明の実施形態１のフィルムコンデンサと異なり、第２金属層は、第１誘電体フィルムの第１主面上で、第１金属層と離隔して設けられ、第１誘電体フィルムの第２主面上には、第１外部電極及び第２外部電極に接続されていない第３金属層が設けられている。
図１３は、本発明の実施形態４のフィルムコンデンサの一例を示す断面模式図である。
図１３に示すように、フィルムコンデンサ４は、積層体１０Ｄと、第１外部電極５１と、第２外部電極５２と、を有している。
積層体１０Ｄは、幅方向Ｗに対向する第１端面１０Ｄａ及び第２端面１０Ｄｂを有している。
積層体１０Ｄは、第１金属化フィルム２１Ｄと第２誘電体フィルム３２とが厚み方向Ｔに積層された状態で巻回されてなる巻回体である。
第１金属化フィルム２１Ｄは、第１誘電体フィルム３１と、第１金属層４１と、第２金属層４２と、第３金属層４３と、を有している。
積層体１０Ｄにおいて、第１金属層４１は、図２に示した積層体１０Ａと同様に、第１誘電体フィルム３１の第１主面３１ａ上に設けられている。より具体的には、第１金属層４１は、第１誘電体フィルム３１の第１主面３１ａ上で、幅方向Ｗにおいて、第１誘電体フィルム３１の一方の側縁に届き、第１誘電体フィルム３１の他方の側縁に届かないように設けられている。
積層体１０Ｄにおいて、第２金属層４２は、図２に示した積層体１０Ａと異なり、第１誘電体フィルム３１の第１主面３１ａ上で、第１金属層４１と離隔して設けられている。より具体的には、第２金属層４２は、第１誘電体フィルム３１の第１主面３１ａ上で、幅方向Ｗにおいて、第１誘電体フィルム３１の一方の側縁に届かず、第１誘電体フィルム３１の他方の側縁に届くように設けられている。
積層体１０Ｄにおいて、第１誘電体フィルム３１の第２主面３１ｂ上には、図２に示した積層体１０Ａと異なり、第３金属層４３が設けられている。より具体的には、第３金属層４３は、第１誘電体フィルム３１の第２主面３１ｂ上で、幅方向Ｗにおいて、第１誘電体フィルム３１の一方の側縁及び他方の側縁に届かないように設けられている。
積層体１０Ｄにおいて、第２誘電体フィルム３２の第３主面３２ａ及び第４主面３２ｂの両主面上には、金属層が設けられていない。
積層体１０Ｄでは、第１誘電体フィルム３１が第２誘電体フィルム３２よりも幅方向Ｗにおいて長くなっていることで、第１金属層４１における第１誘電体フィルム３１の側縁に届いている側の端部が積層体１０Ｄの第１端面１０Ｄａに露出し、第２金属層４２における第１誘電体フィルム３１の側縁に届いている側の端部が積層体１０Ｄの第２端面１０Ｄｂに露出している。つまり、厚み方向Ｔに隣り合う第１金属化フィルム２１Ｄ及び第２誘電体フィルム３２において、第１金属化フィルム２１Ｄは、第２誘電体フィルム３２に対して第１外部電極５１側及び第２外部電極５２側に突出している。このような状態で、第１金属層４１は、第１外部電極５１に接続され、かつ、第２外部電極５２に接続されていない。また、第２金属層４２は、第２外部電極５２に接続され、かつ、第１外部電極５１に接続されていない。また、第３金属層４３は、第１外部電極５１及び第２外部電極５２に接続されていない。このように、フィルムコンデンサ４では、第１金属層４１及び第３金属層４３で構成されたコンデンサと、第２金属層４２及び第３金属層４３で構成されたコンデンサとが、直列に接続されていることになる。
積層体１０Ｄでは、厚み方向Ｔに隣り合う第１金属化フィルム２１Ｄ及び第２誘電体フィルム３２が上述したような位置関係にあることから、厚み方向Ｔに隣り合う第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２において、第１金属層４１が第１主面３１ａ上に設けられている第１誘電体フィルム３１は、第１金属層４１が主面上に設けられていない第２誘電体フィルム３２に対して第１外部電極５１側に突出している。また、厚み方向Ｔに隣り合う第１誘電体フィルム３１及び第２誘電体フィルム３２において、第２金属層４２が第１主面３１ａ上に設けられている第１誘電体フィルム３１は、第２金属層４２が主面上に設けられていない第２誘電体フィルム３２に対して第２外部電極５２側に突出している。
図１３に示すような、厚み方向Ｔ及び幅方向Ｗに沿う断面を見たとき、積層体１０Ｄの第１端面１０Ｄａには、図２に示した積層体１０Ａの第１端面１０Ａａと同様に、第１金属層４１が第１主面３１ａ上に設けられている第１誘電体フィルム３１の端部同士を結ぶ曲線Ｊ１を輪郭線とする第１凹凸１１ａが、厚み方向Ｔに連続的に存在している。
フィルムコンデンサ４では、図２に示したフィルムコンデンサ１と同様に、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して測定されたとき、第１凹凸１１ａは、高さが０．０７ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下、間隔が０．０７ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下である。
フィルムコンデンサ４では、図２に示したフィルムコンデンサ１と同様に、幅方向Ｗにおいて、第１金属層４１が主面上に設けられていない第２誘電体フィルム３２と第１外部電極５１との間には、第１隙間７１ａが存在している。
フィルムコンデンサ４では、図２に示したフィルムコンデンサ１と同様に、第１隙間７１ａの幅方向Ｗにおける長さは、０．３ｍｍ以上である。
図１３に示すような、厚み方向Ｔ及び幅方向Ｗに沿う断面を見たとき、積層体１０Ｄの第２端面１０Ｄｂには、第２金属層４２が第１主面３１ａ上に設けられている第１誘電体フィルム３１の端部同士を結ぶ曲線Ｊ３を輪郭線とする第２凹凸１２ｂが、厚み方向Ｔに連続的に存在している。積層体１０Ｄでは、第２端面１０Ｄｂが曲線Ｊ３で定められ、その形状が第２凹凸１２ｂで定められる凹凸状である、と言える。
フィルムコンデンサ４では、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して測定されたとき、第２凹凸１２ｂは、高さが０．０７ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下、間隔が０．０７ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下である。
フィルムコンデンサ４では、幅方向Ｗにおいて、第２金属層４２が主面上に設けられていない第２誘電体フィルム３２と第２外部電極５２との間には、第２隙間７２ｂが存在している。
フィルムコンデンサ４では、第２隙間７２ｂの幅方向Ｗにおける長さは、０．３ｍｍ以上である。
以上のように、フィルムコンデンサ４では、第１凹凸１１ａ及び第２凹凸１２ｂについて高さ及び間隔が上述した範囲であり、かつ、第１隙間７１ａ及び第２隙間７２ｂについて幅方向Ｗにおける長さが上述した範囲であることにより、図２に示したフィルムコンデンサ１と同様の作用効果が得られる。
以下、本発明のフィルムコンデンサをより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。
フィルムコンデンサ試料１～４５を、以下の方法で製造した。
＜金属化フィルムの作製工程＞
まず、第１有機材料としてのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂と、第２有機材料としてのＭＤＩとを混合することにより、樹脂溶液を作製した。そして、得られた樹脂溶液をフィルム状に成形した後、熱処理で硬化させることにより、第１誘電体フィルム及び第２誘電体フィルムを作製した。第１誘電体フィルム及び第２誘電体フィルムの厚みは、３μｍであった。
次に、第１誘電体フィルムの第１主面にアルミニウムを蒸着して第１金属層を形成することにより、第１金属化フィルムを作製した。この際、幅方向において、第１誘電体フィルムの一方の側縁に届き、第１誘電体フィルムの他方の側縁に届かないように、第１金属層を形成した。第１金属層の厚みは、２０ｎｍであった。
また、第２誘電体フィルムの第３主面にアルミニウムを蒸着して第２金属層を形成することにより、第２金属化フィルムを作製した。この際、幅方向において、第２誘電体フィルムの一方の側縁に届かず、第２誘電体フィルムの他方の側縁に届くように、第２金属層を形成した。第２金属層の厚みは、２０ｎｍであった。
＜積層体の作製工程＞
まず、第１金属化フィルムが第１リール軸に巻回された第１フィルムリールと、第２金属化フィルムが第２リール軸に巻回された第２フィルムリールとを準備した。
次に、第１フィルムリールから第１金属化フィルムを巻き出し、第２フィルムリールから第２金属化フィルムを巻き出した。この際、第１誘電体フィルムの第２主面と第２誘電体フィルムの第３主面とが対向するように、第１金属化フィルム及び第２金属化フィルムを巻き出した。
そして、巻き出された第１金属化フィルム及び第２金属化フィルムは、幅方向に１．０ｍｍずれて重なった状態で、巻回軸に巻回された。巻回軸の巻回速度については、１ｍ／秒とした。
ここで、第１金属化フィルムを巻き出す際、第１リール軸を巻き出し方向に直交する幅方向に周期的に揺動させた。第２金属化フィルムを巻き出す際も同様に、第２リール軸を巻き出し方向に直交する幅方向に周期的に揺動させた。これにより、第１凹凸が第１端面に存在し、かつ、第２凹凸が第２端面に存在する積層体が、巻回軸に巻回された状態で作製された。
更に、第１リール軸及び第２リール軸を揺動させる際、揺動タイミングを同じとしつつ、揺動周期及び揺動距離を調整することにより、各フィルムコンデンサ試料において、第１凹凸の高さ及び間隔、並びに、第２凹凸の高さ及び間隔が、上述した方法で測定されたときに表１に示す仕様となるようにした。なお、各フィルムコンデンサ試料では、第１凹凸の高さと第２凹凸の高さとに、有意水準５％において有意差が認められず、また、第１凹凸の間隔と第２凹凸の間隔とに、有意水準５％において有意差が認められなかったため、表１では、単に「凹凸高さＨ」及び「凹凸間隔Ｄ」と表記する。また、表１では、フィルムコンデンサ試料を単に「試料」と表記する。
その後、得られた積層体を、幅方向に直交する方向から挟んで楕円円筒形状にプレスした。
＜外部電極の形成工程＞
積層体の第１端面に亜鉛－アルミニウム合金を溶射することにより、第１外部電極を第１金属層に接続されるように形成した。
また、積層体の第２端面に亜鉛－アルミニウム合金を溶射することにより、第２外部電極を第２金属層に接続されるように形成した。
ここで、第１外部電極及び第２外部電極を形成する際、溶射ノズルから積層体の各端面までの距離、及び、溶射ノズルのエアー圧を調整することにより、各フィルムコンデンサ試料において、第１隙間を第２誘電体フィルムと第１外部電極との間に設け、かつ、第２隙間を第１誘電体フィルムと第２外部電極との間に設けつつ、第１隙間及び第２隙間の幅方向における長さが、上述した方法で測定されたときに表１に示す仕様となるようにした。なお、各フィルムコンデンサ試料では、第１隙間の幅方向における長さと第２隙間の幅方向における長さとに、有意水準５％において有意差が認められなかったため、表１では、単に「隙間長さＬ」と表記する。
その後、得られた第１外部電極及び第２外部電極の各々に導体端子を接続した後、積層体、第１外部電極、及び、第２外部電極の周囲を樹脂で封止した。
以上により、フィルムコンデンサ試料１～４５を製造した。
［評価］
フィルムコンデンサ試料１～４５に対して、最低温度－４０℃でキープ時間３０分、最高温度１２５℃でキープ時間３０分とする温度サイクルを１０００サイクル行う気槽式の冷熱衝撃試験（以下、単に試験とも言う）を実施した。そして、各フィルムコンデンサ試料における試験前後での等価直列抵抗（ＥＳＲ）の変化を、以下の指標で評価した。評価結果を、表１に示す。
○：試験後のＥＳＲが、試験前のＥＳＲの１．５倍以下であった。
△：試験後のＥＳＲが、試験前のＥＳＲの１．５倍よりも大きく、２倍以下であった。
×：試験後のＥＳＲが、試験前のＥＳＲの２倍よりも大きかった。
Figure 0007451755000001
表１において、試料名に＊を付したものは、本発明の範囲外の比較例である。
表１に示すように、凹凸高さが０．０７ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下、凹凸間隔が０．０７ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下、隙間長さが０．３ｍｍ以上である、フィルムコンデンサ試料２２、２３、２４、３７、３８、３９では、他のフィルムコンデンサ試料と比較して、試験後のＥＳＲの増加が抑えられていた。このことから、フィルムコンデンサ試料２２、２３、２４、３７、３８、３９では、低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されても、金属化フィルムと外部電極との境界近傍でのクラックの発生が抑制されていると考えられる。なお、隙間長さと外部電極に生じる応力との関係をシミュレーションすると、隙間長さが０．３ｍｍ以上である場合は、隙間長さが０．３ｍｍ未満である場合と比較して、外部電極に生じる応力が小さくなっていることが確認された。このことからも、フィルムコンデンサ試料２２、２３、２４、３７、３８、３９では、金属化フィルムと外部電極との境界近傍でのクラックの発生が抑制されていると考えられる。更に、フィルムコンデンサ試料２２、２３、２４、３７、３８、３９では、凹凸高さが０．０７ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下、凹凸間隔が０．０７ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であるため、金属化フィルムと外部電極との接触面積が充分に大きく、金属化フィルムと外部電極との接合性が高まりやすくなっていると考えられる。
また、隙間長さが０．５ｍｍ以上であるフィルムコンデンサ試料３７、３８、３９では、隙間長さが０．３ｍｍ以上、０．５ｍｍ未満であるフィルムコンデンサ試料２２、２３、２４と比較して、試験後のＥＳＲの増加が抑えられていた。これにより、隙間長さは、好ましくは０．５ｍｍ以上であると考えられる。なお、隙間長さと外部電極に生じる応力との関係をシミュレーションすると、隙間長さが０．５ｍｍ以上である場合は、隙間長さが０．３ｍｍ以上、０．５ｍｍ未満である場合と比較して、外部電極に生じる応力が小さくなっていることが確認された。このことから、フィルムコンデンサ試料３７、３８、３９では、フィルムコンデンサ試料２２、２３、２４と比較して、低温状態及び高温状態を繰り返すように使用されても、金属化フィルムと外部電極との境界近傍でのクラックの発生が充分に抑制されていると考えられる。
１、２、３、４ フィルムコンデンサ
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 積層体
１０Ａａ、１０Ｂａ、１０Ｃａ、１０Ｄａ 積層体の第１端面
１０Ａｂ、１０Ｂｂ、１０Ｃｂ、１０Ｄｂ 積層体の第２端面
１１ａ 第１凹凸
１２ａ、１２ｂ 第２凹凸
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ 第１金属化フィルム
２２Ａ、２２Ｂ 第２金属化フィルム
３１ 第１誘電体フィルム
３１ａ 第１誘電体フィルムの第１主面
３１ｂ 第１誘電体フィルムの第２主面
３２ 第２誘電体フィルム
３２ａ 第２誘電体フィルムの第３主面
３２ｂ 第２誘電体フィルムの第４主面
４１ 第１金属層
４２ 第２金属層
４３ 第３金属層
５１ 第１外部電極
５２ 第２外部電極
７１ａ 第１隙間
７２ａ、７２ｂ 第２隙間
１００ 試料
１０１ 第１フィルムリール
１０２ 第２フィルムリール
１１１ 第１リール軸
１１２ 第２リール軸
２００ 巻回軸
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ１’、Ｄ２’、Ｄ３’、Ｄ４’、Ｄ５’ 輪郭曲線要素の長さ
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ１’、Ｈ２’、Ｈ３’、Ｈ４’、Ｈ５’ 輪郭曲線要素の高さ
Ｊ１、Ｊ１’、Ｊ２、Ｊ２’、Ｊ３、Ｋ 曲線
Ｌ１ 中心線間の距離
Ｍ１、Ｍ２ 中心線
Ｐ１ 金属化フィルムの巻き始め位置
Ｐ２ 金属化フィルムの巻き終わり位置
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 領域
Ｔ 厚み方向
Ｗ 幅方向

Claims (7)

  1. 第１誘電体フィルム、第２誘電体フィルム、第１金属層、及び、第２金属層を含み、かつ、幅方向に対向する第１端面及び第２端面を有する積層体と、
    前記積層体の前記第１端面に接続された第１外部電極と、
    前記積層体の前記第２端面に接続された第２外部電極と、を備え、
    前記第１誘電体フィルムは、前記幅方向に直交する厚み方向に対向する第１主面及び第２主面を有し、
    前記第２誘電体フィルムは、前記厚み方向に対向する第３主面及び第４主面を有し、
    前記積層体では、前記第１誘電体フィルムの前記第１主面と前記第２誘電体フィルムの前記第４主面とが前記厚み方向に対向し、かつ、前記第１誘電体フィルムの前記第２主面と前記第２誘電体フィルムの前記第３主面とが前記厚み方向に対向し、
    前記第１金属層は、前記第１誘電体フィルムの前記第１主面上に設けられているとともに、前記第１外部電極に接続され、かつ、前記第２外部電極に接続されず、
    前記第２金属層は、前記第１誘電体フィルムの前記第１主面、前記第１誘電体フィルムの前記第２主面、前記第２誘電体フィルムの前記第３主面のいずれかの主面上に設けられているとともに、前記第２外部電極に接続され、かつ、前記第１外部電極に接続されず、
    前記厚み方向に隣り合う前記第１誘電体フィルム及び前記第２誘電体フィルムにおいて、前記第１金属層が主面上に設けられている誘電体フィルムは、前記第１金属層が主面上に設けられていない誘電体フィルムに対して前記第１外部電極側に突出し、
    前記厚み方向及び前記幅方向に沿う断面を見たとき、前記積層体の前記第１端面には、前記第１金属層が主面上に設けられている誘電体フィルムの端部同士を結ぶ曲線を輪郭線とする第１凹凸が、前記厚み方向に連続的に存在し、
    ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して測定されたとき、前記第１凹凸は、高さが０．０７ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下、間隔が０．０７ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であり、
    前記幅方向において、前記第１金属層が主面上に設けられていない誘電体フィルムと前記第１外部電極との間には、第１隙間が存在し、
    前記第１隙間の前記幅方向における長さは、０．３ｍｍ以上であり、
    前記厚み方向に隣り合う前記第１誘電体フィルム及び前記第２誘電体フィルムにおいて、前記第２金属層が主面上に設けられている誘電体フィルムは、前記第２金属層が主面上に設けられていない誘電体フィルムに対して前記第２外部電極側に突出し、
    前記厚み方向及び前記幅方向に沿う断面を見たとき、前記積層体の前記第２端面には、前記第２金属層が主面上に設けられている誘電体フィルムの端部同士を結ぶ曲線を輪郭線とする第２凹凸が、前記厚み方向に連続的に存在し、
    ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して測定されたとき、前記第２凹凸は、高さが０．０７ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下、間隔が０．０７ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であり、
    前記幅方向において、前記第２金属層が主面上に設けられていない誘電体フィルムと前記第２外部電極との間には、第２隙間が存在し、
    前記第２隙間の前記幅方向における長さは、０．３ｍｍ以上である、ことを特徴とするフィルムコンデンサ。
  2. 前記第１隙間の前記幅方向における長さは、０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下である、請求項１に記載のフィルムコンデンサ。
  3. 前記第２隙間の前記幅方向における長さは、０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載のフィルムコンデンサ。
  4. 前記第２金属層は、前記第２誘電体フィルムの前記第３主面上に設けられている、請求項１～３のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
  5. 前記第２金属層は、前記第１誘電体フィルムの前記第２主面上に設けられている、請求項１～３のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
  6. 前記第２金属層は、前記第１誘電体フィルムの前記第１主面上で、前記第１金属層と離隔して設けられ、
    前記第２誘電体フィルムの前記第３主面上には、前記第１外部電極及び前記第２外部電極に接続されていない第３金属層が設けられている、請求項１～３のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
  7. 前記第２金属層は、前記第１誘電体フィルムの前記第１主面上で、前記第１金属層と離隔して設けられ、
    前記第１誘電体フィルムの前記第２主面上には、前記第１外部電極及び前記第２外部電極に接続されていない第３金属層が設けられている、請求項１～３のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
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