JPH0397861A - コンデンサ用金属化フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は，高分子誘電体フィルムに連続式真空蒸着法に
よりアルミニウム（▲ｅ）薄膜層を形成するコンデンサ
用金属化フィルムの製造方法に関する。

従来の技術 電子，電気技術の発展と共に、これらに付随するＨｌ成
部品も進歩．発展してきた。コンデンサも電子１ｊ−１
路川や，産業用の構成部品の一つとして多種多様に開定
か行われてき／こ。、一般的にコンデンサは人別して、
ｉＪ２コンデン４）と因定コンデンサに′）■類サレ、
固定コンデンサはフイルムコンデンサ．セラミックスコ
ンデン→Ｆ．アノレミニニウム電解コンデン→Ｊ，タン
タル″ｉ［解コンデンサ等のｆ！ｎがある。

この中でフィルムコンデンリは、誘電体材料に高分イフ
ィルムを使用した屯のであり、静’ＩＥＬ容量の変化が
少ない，誘電体損失が小さい，絶縁耐圧が高い等の電気
特性がｆＩＱ’れていることから、小型の″ｌ１（子凹
路用から電力用のコンデンサ１で広範囲に使用されてき
た。

これらのフィルムコンデンサの構成は、誘電体材料に高
分子フィルムを使用し、電極にアルミニウムや錫，銅の
箔を使用してこれらを交互に巻回もし＜ｕｆＲ層した電
極箔型のものと５誘電体材料の高分子フィルム表面に真
空蒸着等の方法でアルミニウムや鎚，銅，亜鉛、ニッケ
ル等の金属薄膜層を形成して金属薄膜層を電極とした蒸
７７７電極型の構成がある。

蒸ａ電極型の金属薄膜層の形成には、減圧したＡ？１漕
内で高分子フィルムを連続走行させながら１２′５分子
フィルムの表面に金属浦膜層を形或する連続式真空，Ａ
着法が多く用いられてきた。これらの品分子フィルム表
面への金属薄膜層の形成には、．１゜：．１’）ｊイフ
ィルムと金属薄膜層の付着力を強くしたり、頁窄，κ着
に高分子フィルムからのガスの放出を少なくして金属薄
膜層の耐候性を−Ｌげる等の目的で、大気中で高分子フ
ィルム表面のコロナ放’＋ｌｉ’，妨理が行われている
。

定明が解決しようとする課題 蒸着電解型の金属薄膜層には電極としての特性や蒸着の
容易性等からアルミニウムが多く用いられているが、従
来の真空蒸着によるアルミニウムｌ専膜層は、高温．高
湿の条件下で耐久時間の経過と共にアルミニウム洟膜層
が部分的に酸化してアルミナ（人ｅ２０５）となって電
極面積の減少がある。

コンデンサの静電容量Ｃは一般的に、 ε：誘電体の誘電率 Ｓ：対向電極面積（　ａｌ　） ｄ＝誘電体厚み（自） の式で示される。この式より電極面積の減少は静′『１
（容量Ｃの減少となる。、従って、アルミニウム蒸着電
極型のコンデン甘では耐久劣化による静電容ｆｌｉ　ｃ
の変化（△ｃ７ｃ）の小さいコンデン叶をイ！｝る−つ
の汝因に，而ｊ候Ｉ′／１、の佼れたアルミニウム八１
ス膜層を形成する必出があった、、 課題を解決するたｙ）の′Ｔ′−段 本発明は従来から７−１われできたアルミニウムの連続
式真空蒸着法による１（空蒸着のＩｆ前に、アルミニウ
ムの−７（空蒸Ｊｔｉを行うのと同一の真空伶内で高分
子フィルムの蒸着面測の表面をイオンボンバー　ド処理
を行うようにしたものである。

作用 Ｉ：記方法により，″Ａ着形成されたアルミニウム薄膜
層の密度を７ｊ６めると共に．高分子フィルムの表面と
アルミニウムｌｉｌλ膜層の付溶力を強くしてアルミニ
ウム鵡膜層の耐久特性を向上できる。

実施例 第１図に本発明のコンデンサ用アルミニウム（＾ｅ）金
属化フィルムの製造装置である連続式真空蒸１γｉ装置
の概略図を示す。図示されていない真窄ｆｊＦ気装置に
より減圧された貢空穂内に、蒸１７１基板を走行させる
ための走行系と、草板の表面処即装置、及び真空蒸着室
がある。厚さ４５μｍ．幅６００１ｌ１ｌｌ長さ５００
０ｍのポリエチレンテレフタレート（以ｉＰＫＴと云う
）フィルム２を巻出し軸１かもフリーロール３及び４を
経て魚１ｆ川冷却ドラム５の外周に導く。フィルム２は
蒸（７５川冷力１ドラム５の外周に密着して、魚着用冷
却ドラム６と同期して走行した後、巻取り軸９側のフリ
ーロール７及び８を経て巻取り軸９に巻取られる。フィ
ルム２の蒸蔚面側の表面はフリーロール３と４の間に設
けられたイオン化ガスを照射するためのイオンボンバー
ド装置によシ、表面の脱ガスや改質が行われる。

このイオンボンバード装置はフィルム２の出，入口にス
リットの開［】部を設けたケース１２内に、フィルム２
の蒸着面側にマグネトロンタイプのカソード電極１ｏを
フィルム２と並行になるように設けて、ケース１２内に
ガス導入パイプ１３より純度９９％の酸素（０２）ガス
を０．５（１７ｍｉｎ導入してケース１２内の圧力を高
めた。ガスの導入はカンード電極１０の放電条件とイオ
ン化ガスを得るためのものである。

尚、巻出し軸１，巻取シ軸９の設けられているフィルム
走行系の室の圧力はこのとき１０−４ｉｏｒｒから１０
−２ｔｏｒｒへ上昇した。この状態でフィルム２を走行
させながら，マイナス側を該カソード電極１ｏに，プラ
ス側をアースに接地して１５００Ｖの直流電圧を印加し
た。該カソード電極１０の磁力線、及び磁力線付近でグ
ロー放電を生じさせて酸素（０２）ガスをイオン化（Ｏ
＋）１１させて、フィルム２の蒸着面側の表面をイオン
ポンバード処理した。

本実施例では、磁力線を得るのに永久磁石を使用したが
、電気磁石でも同一の効果が得られた。

また、マグネトロンタイプのカンードでなくとも，？常
の棒電極でも導入ガス量や、印加電圧を変えることでグ
ロー放電を生じさせて、ガスをイオン化させることがで
き，マグネ！・ロンタイブのカソードと同一の効果が得
られた。更にイオン化させるガスも酸素（０２）のほか
にアルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ２）、もしくはこれらを
混合したガスでもイオン化できイオンボンバード効果は
あった。

このようにして表面処理されたフィルム２は仕切り枠１
６で囲憬れた蒸着室２０でアルミニウムの清膜層を形成
する。蒸着室２０は図示されていない真空排気ポンプで
１　０−’　ｔｏｒｒ以下に排気されている。耐火物容
器１８に入れられたアルミニウム１７は、加熱源１９に
よシ加熱，溶解．蒸発されて、原子状１６で蒸発し、フ
ィルム表面６に付着堆積してアルミニウムの薄膜層を形
成する。

本実施例では表面抵抗が２．６〜３．２（Ω／口）のア
ル■ニウムの薄膜層を形成した。

尚、実施例の説明に当たって、具体的な寸法，形状等を
掲げて説明したが本発明はこれらに限定されるものでは
ない。筐た、フィルムへのマージンの形成は，通常のテ
ープ，オイルマージンの設備を設けることにより出来る
。

このようにして得られたアルミニウム金属化フイルムを
比較例と共に高温．高湿の放Ｉ７Ｌ試験を行った。表−
１に実．施例．比較例の内容を示す表−１ 高温．高湿の放置試験結果を第２図〜第５図の写真に示
す。試験２００時間後のアルミニウム薄膜層は、実施例
１（第３図）では初期（第２図）？ほとんど同じ状態で
あるのに、比較例４（第４図）では初期（第２図）に比
べてアルミニウム薄膜層に多くの小斑点３０が認められ
る。この斑点はアルミニウムが酸化したものであり、電
気的には不導体層になってアルミニウム電極を減少させ
ている。さらに，試験６００時間後に釦いて、実施例１
では酸化部分が極めて少ないのに対して、比較例４（第
６図）では試験２００時間後に観察したアルミニウムの
酸化部分３１が更に拡大していた。尚、写真の倍率は５
０倍であＤ、放置後の写真で光っている部分は、高温．
高湿糟内の撹拌のためフィルムが折れて光っているもの
である。

このように本発明のイオンポンバード処理をした後のア
ル■ニウム薄膜層と，イオンボンバード処理をしないア
ルミニウム薄膜層の耐候性に大きな差を生じた。実施例
２．３．比較例６．６についても同様の試験を行ったが
，イオンポンバード処理をした実施例２，３は実施例１
とほぼ同じ結果であシ、イオンポンバート゛処理をしな
い比較例６．６は比較例４と同じく、イオンボンバード
処理したものに比べて酸化部う１の面積が多かった。

次に、実施例１，２．３築！び比較例４　，５　．６の
金ｋ４化フィルムを用いて定格電圧が交流１２６ｖ，静
電容董６μＦの乾式，タイプのフィルムコンデンサを作
シ、６　０’Ｃ　．　９　５　’，’，のｒｉ”ｌ’＋
温，高漠の試験条件で定格電圧の１２５ｆ８の電ＬＦを
印）．ｑ＋　Ｌて耐，久試験を｛イった。１０００時間
後の静１１亡容吊変化△Ｃ／Ｃ，は表−２の通りであっ
た、、表−２ 表２から明らかな如く本発明によるアルミニウム金属化
フィルムヲ用いたフィルムコンデン＋Ｊ（ｄ、静電容昂
変化△Ｃ／Ｇが小さ〈信頼性の，：１″７いフィルムコ
ンデンサが得られるものである。

発１り１のく力果 以」この様に、本発明の金属化フィルムの製造方法によ
れは，同一の真空村１内で弄而処理をした直後にアルミ
ニウム薄膜層を形或するので、安定１〜たアルミニウム
八フ膜層が得られ，耐候１２に摩れたアルミニウム金属
化フィルムが提供でき、４た同一の真空｛・八内で表面
９Ａ理をした直後にアルミニウム，４、１１膜層を形成
するので，生産性が晶＜．（，ｔって工業ｔ”Ｌが大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１同は本定明で用いた連続式貢空魚着機の概陥図，第
２図〜第６図は高温．高湿の試験条件に於けるフィルム
の表面状４熊を示す顕微鏡写真である。 ２・・・・・・フィルム，６・・・・・・蒸着用冷却ド
ラム、１０・カソード屯極、１２・・・・・ケース％　
１７・・・・・アルミニウム　１８・・・耐火物容器、
２０　・・・・蒸着室、。 代Ｂｐ人の氏名　ノ『即士　粟　γト　重　孝　ほか１
名ｌ７・−ＦＴＩミニ６４ 円−ＮＬＴ乏′゛ｉ１覧器、 Ｉ噸 ２吠

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）長尺，幅広の高分子誘電体フィルムに金属薄膜層
   を形成して該フィルムを金属化するための連続式真空蒸
   着法において、１０＾−＾３Ｔｏｒｒ以下の真空中にあ
   って、巻回された高分子誘電体フィルムの巻出し部と、
   高分子誘電体フィルムの表面に金属薄膜層を形成する真
   空蒸着部の間に高分子誘電体フィルムの表面にイオン化
   したガスを照射するためのイオンボンバード設備を設け
   、高分子誘電体フィルムを連続走行させながら、高分子
   誘電体フィルム表面をイオンボンバード処理した後、高
   分子誘電体フィルム表面に金属薄膜層としてアルミニウ
   ム薄膜層を形成することを特徴とするコンデンサ用金属
   化フィルムの製造方法。
2. （２）高分子誘電体フィルムがポリエチレンテレフタレ
   ート（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅＴｅｒｅＰｈｔｈａｌ
   ａｔｅ：ＰＥＴ），ポリプロピレン（Ｐｏｌｙ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：ＰＰ）又はポリフェニレンスルフ
   ァイド（ＰｏｌｙＰｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ：ＰＰＳ）であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のコンデンサ用金属化フィルムの
   製造方法。
3. （３）イオン化ガスが、酸素（Ｏ＿２），窒素（Ｎ＿２
   ），アルゴン（Ａ＿ｒ）の単一、もしくは２種以上の混
   合ガスである特許請求の範囲第１項又は第２項記載のコ
   ンデンサ用金属化フィルムの製造方法。