JPH0141260B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は誘電体フイルムの表面に金属電極を蒸
着などにより形成した金属化フイルムを巻回また
は積層することにより構成される金属化フイルム
コンデンサに関するものである。

従来、金属化フイルムコンデンサは以下に述べ
るようにして製造されていた。

まず、第１図ａ，ｂに示すようにポリプロピレ
ンフイルム、ポリエステルフイルム、ポリカーボ
ネートフイルムなどの誘電体フイルム１の片面ま
たは両面に、真空蒸着法などによりアルミニウ
ム、亜鉛等の金属電極２を前記誘電体フイルム１
の幅方向の端部に0.5mm〜５mmの程度の非金属化
部分３を設けて形成することにより片面金属化フ
イルム４、両面金属化フイルム５を得る。そし
て、この金属化フイルムを第２図ａ，ｂに示すよ
うに、片面金属化フイルム４の場合は非金属化部
分３が交互になるように組合せ、両面金属化フイ
ルム５の場合は金属化していない誘電体フイルム
１とを組合せて巻回し、その後その巻回した素子
の両端面に亜鉛、錫、銅、鉛等の金属材料を溶射
して電極引出し部６を形成し、さらにその電極引
出し部６にリード線７を溶接等により接続して得
られるコンデンサ素子に適当な外装を施すことに
より製造されている。

このような巻回型コンデンサの他に積層型コン
デンサも多数生産されており、この場合には、ボ
ビンに巻回した後切断して製造するという方式が
多く用いられているが、基本的なものはほぼ巻回
型と同じと考えることができる。以下の説明では
巻回型のコンデンサを中心に説明を行うが、積層
型においても全く同様に本発明を実施することが
できる。

ところで、上記のようにして製造される金属化
フイルムコンデンサにおいて、非金属化部分３は
電極引出し部６を形成した時に金属電極２が互い
に反対側の電極引出し部６と接触するのを防ぐ目
的で設けられたものである。従つて、この非金属
化部分３はコンデンサ使用時に印加される電圧に
充分耐える絶縁性を有していることが必要であ
る。この絶縁性の要求により、従来のフイルムコ
ンデンサでは、定格電圧に低いものでも非金属化
部分の幅を1.0mm程度設けるのが一般的であつた。

しかしながら、この非金属化部分３はコンデン
サ静電容量に全く寄与しない部分であり、いわば
ロスになる部分である。静電容量に寄与している
金属電極２の幅、すなわち対向電極幅が非較的大
きいコンデンサの場合、この非金属化部分３の幅
はあまり重要な問題とはならないが、対向電極幅
が小さいコンデンサになるに伴い、材料コスト
面、コンデンサの形状等で重要な問題となつてく
る。

本発明は上記の情勢に鑑み、非金属化部分の絶
縁性を改良し、向上させることにより、非金属化
部分の幅を狭くし、これによつて生産性の向上、
コストの低減を図ることを目的とするものであ
る。

具体的には、非金属化部分の絶縁性の改良をそ
の非金属化部分の表面上に絶縁油を薄く塗布する
ことにより、目的の達成を図るものである。

さらに本発明において、絶縁油を誘電体フイル
ムを真空蒸着法により金属化する前に蒸着機内で
塗布するようにすれば、蒸着時に非金属化部分を
形成する役割をも兼ね備えさせることができ、絶
縁油の塗布による生産性の低下を防ぐことができ
る。以下、具体的実施例に基づき、さらに詳しく
説明する。

実施例 １ 3.5μmの厚さを有するポリエチレンテレフタレ
ートフイルム上に第３図に示す真空蒸着機にてア
ルミニウムを約300Åの厚さに真空蒸着した。こ
の時、ポリエチレンテレフタレートフイルムは巻
出軸８から巻出されてローラを介して順次送給さ
れ、油つぼ９から蒸発してくる絶縁油が約300Å
の厚さで付着させられた後、クーリングキヤン１
０で裏面から冷却されながら蒸発源１１から蒸発
してくるアルミニウムが蒸着され、その後反対面
が同じ過程を経て蒸着された後、巻取軸１２に巻
取られる。このようにして第４図の金属化フイル
ム５′が得られた。この金属化フイルム５′は、５
mmのピツチで0.6mmの非金属化部分３が設けられ
ており、この非金属化部分３には約200Åの厚さ
で絶縁油１３が残存していた。なお、２′は金属
電極である。

この金属化フイルム５′を各々の非金属化部分
３の中央で切断することにより、第５図に示すよ
うに左右互い違いの位置に0.3mmの幅で絶縁油１
３が付着した非金属化部分３を有する５mm幅の両
面金属化フイルム５が得られた。

このようにして得た両面金属化フイルム５と、
同じ3.5μmの厚さのポリエチレンテレフタレート
フイルムを4.8mm幅に切断したものとを重ね合せ
て巻回し、90℃、15Kg／cm²の圧力で10分間プレス
エージングした後、素子の両端面に亜鉛を溶射し
て電極引出し部を形成し、電極引出し部にリード
線を半田付けした後、デイツプ方法によりエポキ
シ樹脂で外装し、0.1μFのコンデンサを得た。

この実施例１で得たコンデンサを85℃に設定し
た恒温槽内で250V.DCの電圧を印加しコンデン
サの特性を検討した。この静電容量の変化を従来
の非金属化部分３に絶縁油１３が塗布されていな
い同一寸法、同一形状の金属化フイルムで製造し
たコンデンサと比較して第６図に掲げる。

この第６図から、実施例１のコンデンサ（特性
Ａ）の容量変化の方が絶縁油１３が塗布されてい
ないもの（特性Ｂ）に比べ少なくかつ安定してい
ることがわかる。

この静電容量変化の原因を調べるために試験後
のコンデンサを分解調査した結果、実施例１のコ
ンデンサにはほとんど変化が見られなかつたのに
対し、非金属化部分３に絶縁油１３が塗布されて
いない従来のものには、非金属化部分３に隣接す
る金属電極の膜に多数の飛散の跡が見られ、これ
によつて静電容量が減少していることがわかつ
た。このことは非金属化部分３に隣接する金属電
極２の端部と反対電極側の電極引出し部を形成す
る溶射金属の微粒子との間で沿面放電等の放電現
象を起していることによることが容易に考えられ
る。従つて、この両者の大きな相違が非金属化部
分３に塗布した絶縁油１３によつていることがわ
かる。

このように非金属化部分３の幅を狭くするため
に絶縁油１３が大いに効果がある。

さらに、実施例１の方法に基づき付着させた絶
縁油１３とコンデンサ特性の関係を検討した結
果、第９図にみられるように、絶縁油１３の膜厚
が100Å近辺から、しだいに特性の不安定性が見
られ、それ以下の膜厚では実施例１で得られた絶
縁油１３の効果が得られなかつた。このことより
絶縁油１３の膜厚は、少くとも100Å設けること
が本発明の効果を十分発揮させるために必要であ
る。しかしながら、この反面、絶縁油１３の量が
多くなり過ぎると、蒸着機内での金属化フイルム
の走行、巻取り、あるいはスリツト時の走行、巻
取り、さらには素子巻取りの際のしわの発生が問
題になつてくる。特に、素子巻取り時のしわの発
生による巻取り作業性の低下は重要な問題であ
る。巻取り作業性と絶縁油１３の膜厚との関係を
検討した結果、膜厚が600Åを超えた付近からし
わの発生が顕著に増加し、巻取り困難となつた。
以上のことから非金属化部分に付着させる絶縁油
１３の膜厚は100〜600Åの範囲が好ましい。

このように、非金属化部分３に絶縁油１３を付
着させることにより、非金属化部分３の絶縁性が
向上し、これによつて非金属化部分３を狭くでき
るのであるが、絶縁油１３の存在は、電極引出し
部と金属蒸着電極との電気的接続を悪くする傾向
を持つている。この点に改良を加えたのが実施例
２である。

実施例 ２ 実施例１と同様に3.5μmの厚さを有するポリエ
チレンテレフタレートフイルムに真空蒸着を施
し、切断することにより第７図に示す５mm幅の両
面金属化フイルム５を得た。この両面金属化フイ
ルム５は、図示したように両端から0.2mm内側に
入つた位置に、0.2mmの幅で絶縁油１３が付着し
た非金属化部分３を有している。この両面金属化
フイルム５を用い、実施例１と同一条件でコンデ
ンサを製造し、0.1μFのコンデンサを得た。

この実施例２で得たコンデンサのtanδ（測定周
波数1KHz）を実施例１で得たコンデンサのもの
と比較して第８図に掲げる。

この第８図より、実施例２によつてtanδ特性が
改良されていることがわかる。これは、前述した
ように電極引出し部を形成する際に溶射される金
属微粒子が、絶縁油１３がコンデンサの端面に存
在していたために金属蒸着膜、または誘電体フイ
ルムとの接着がうまくいかなかつたためであると
考えられる。

この絶縁油１３を付着させた非金属化部分３を
設ける位置は、第１０図にみられるように安定し
たtanδ特性を確保するためには金属化フイルム端
から0.2mm以上が必要で、さらに本発明の目的で
ある対向電極以外のロス部分を少なくするために
は0.7mm以下が必要で、これらを考慮すると0.2〜
0.7mmが望ましい。

さらに、実施例２と同じ構造を有する金属化フ
イルムにおいて、その絶縁油１３を付着させた非
金属化部分３の幅を検討した結果、0.1mm以下で
は非金属化部分３での安定した絶縁性が得られ
ず、tanδ等の特性に悪い傾向が見られ、また0.5
mm以上の幅にすると、フイルム厚が薄く５mm程度
の幅の狭い金属化フイルムにおいては、巻取り作
業性の低下をきたすため、0.1〜0.5mmの範囲が好
ましい。

以上のように本発明の金属化フイルムコンデン
サによれば、絶縁油を非金属化部分に付着させた
ものであり、非金属化部分の絶縁性が改良され、
これによつてこの幅を極端に狭めることができる
ようになり、今後のプラスチツクコンデンサの小
型化への進展において、設計上、製造上大いに有
効であり、工業的価値の非常に大なるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは一般の金属化フイルムの例を示
す斜視図、第２図ａ，ｂはその第１図ａ，ｂに示
す金属化フイルムを用いた一般の巻回型金属化フ
イルムコンデンサの要部を示す斜視図、第３図は
本発明に係る金属化フイルムを得る一方法である
真空蒸着装置の要部の概略図、第４図は本発明に
係る金属化フイルムの一例を示す斜視図、第５図
は第４図の金属化フイルムを切断した後の形状を
示す斜視図、第６図は本発明によるコンデンサと
従来のコンデンサとの連続耐用試験の結果を静電
容量の変化で比較して示す図、第７図は本発明に
係る金属化フイルムの他の例を示す斜視図、第８
図は本発明において、実施例１によるコンデンサ
と実施例２によるコンデンサのtanδの初期値を比
較して示す図、第９図は非金属化部分へのオイル
付着厚さと電圧印加試験での容量変化との関係を
示す図、第１０図はフイルム端から非金属化部分
までの距離とtanδ不良率との関係を示す図であ
る。 １……誘電体フイルム、２……金属電極、３…
…非金属化部分、４……片面金属化フイルム、５
……両面金属化フイルム、１３……絶縁油。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属化フイルムを巻回または積層し、その両
   端に電極引出し部を形成するとともに、前記電極
   引出し部にリード線を接続してコンデンサ素子を
   構成し、前記コンデンサ素子を絶縁性樹脂により
   被覆してなる金属化フイルムコンデンサであつ
   て、前記金属化フイルムに設けた非金属化部分に
   100〜600Åの厚さに絶縁油を付着させ、かつ前記
   非金属化部分を前記金属フイルムの幅方向の端よ
   り0.2〜0.7mmの位置に設けたことを特徴とする金
   属化フイルムコンデンサ。 ２ 絶縁油を付着させた非金属化部分の幅が0.1
   〜0.5mmであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の金属化フイルムコンデンサ。