JPH0456307A - 金属化フィルムコンデンサの製造方法 - 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、金属化フィルムコンデンサの製造方法に関す
るものである。

［従来の技術］ プラスティックフィルムを蒸着などの方法で金属化した
金属化フィルムを巻回あるいは積層した金属化フィルム
コンデンサが広く知られている。

この金属化フィルムコンデンサを効率よく製造するため
に複数のマージンを持つ広幅の金属化フィルムをスリッ
トしながら連続して巻取り、フィルム幅方向に複数の容
量発生母体を持つ巻回体を得てからコンデンサを製造す
ることが特開昭５７１５５７２０等で知られている。

また、フィルムを細くスリットする際に刃の入る位置に
刃と衝突しないように溝を設けた金属ロールにフィルム
を沿わせて行なうことが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の空中でスリットす方法や金属ロールに沿
わせてスリットする方法は、特に極薄のフィルムをスリ
ットする際、フィルム切れが点発しコンデンサの生産性
を低下するという欠点があった。とくに多条のスリット
を行なう場合は−ケ所でもフィルム切れが発生するたび
にマシンを停機することになり、かえってコンデンサ生
産性が悪くなることもあり問題は深刻である。

本発明の目的は、従来の複数のマージンを持つ広幅の金
属化フィルムをスリットしながら連続して巻取り、フィ
ルム幅方向に複数の容量発生母体を持つ巻回体を得てか
らコンデンサを製造する際のスリット方法を改良し、上
記の欠点を解消してフィルム切れのないスリット方法と
するとともに、さらに耐電圧の良好なコンデンサを得る
ことができる金属化フィルムコンデンサの製造方法を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の目的を達成するため、広幅の片面金属
化フィルムをスリットしながら連続して巻き取り、幅方
向に複数のコンデンサ容量発生母体が形成された巻回体
を得たのち、該巻回体をフィルム幅方向に分割し、さら
にフィルム長手方向に切断してコンデンサ素子を得て金
属化フィルムコンデンサを製造する方法に於いて、刃の
入る位置に刃と衝突しないように溝を設けたロールに該
金属化フィルムの非金属化面を沿わせ、かつ該ロールと
金属化フィルム上に形成された金属薄膜との間に電圧を
印加しながら該ロールの溝に刃を入れてスリットを行な
うことを特徴とする金属化フィルムコンデンサの製造方
法としたものである。

本発明に於いて、「広幅の片面金属化フィルム」とは、
巻回することによって幅方向に複数のコンデンサ容量発
生母体が形成される金属化フィルムのことを言い、その
幅の絶対値については特に制限はないが、概ね１５ｍｍ
から３００ｍｍの範囲である。また、容量発生母体とは
誘電体となるフィルムと該フィルム上に形成された内部
電極となる金属薄膜が交互に積層され、かつ金属薄膜は
対向する２面に互い違いに引き出された構造の、最終的
にコンデンサの容量発生部分となる金属化フィルム積層
体のことをいう。

該片面金属化フィルムの厚さは０．２μｍ以上１．５μ
ｍ以下の極薄フィルムであるときに本発明の効果が大き
い。フィルムの材質は従来よりフィルムコンデンサの誘
電体として用いられているポリプロピレン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエ
チレンナフタレート、ポリエーテルエーテルケトンなど
いずれの場合に於いても効果がある。

ここで片面金属化とは、フィルムの片面に蒸着などの方
法でコンデンサの内部電極となる金属薄膜をフィルム上
に設けることである。金属化する金属種はアルミニウム
を主成分とする金属が好ましい。また、その膜厚は、金
属化フィルムの表面抵抗値にして０．　５Ω以上１０Ω
以下、より好ましくは２Ω以上５Ω以下であることが好
ましい。

本発明に於いて、該片面金属化フィルムには複数のマー
ジンが設けられている。該マージンは蒸着時にテープ、
オイルなどによってマスクして設けられたものでも良い
し、蒸着後にレーザービームによって金属薄膜を飛散さ
せて設けられたものでも良いが、レーザービームによる
方法がマージン精度の点から好ましく、さらにレーザー
によって設けられたマージン部分あるいはその近傍はフ
ィルムが溶融しかかっているため変形していることが多
いため従来のスリット方法ではフィルム切れが点発しや
すく、本発明の刃の入る部分に刃と衝突しないように溝
を設けたロール（以下、受刃ロールと言うことがある）
と金属化フィルム上に形成された金属薄膜の間に電圧を
印加しながら行なうスリット方法の効果が大きく発揮さ
れる。

本発明に於いて「連続して巻取る」とは２つ以上の工程
に渡って、フィルムが一度も巻取られることがないこと
をいい、金属ロールなどによってフィルムの進行方向が
変更される部分や、圧力、温度が加えられる工程が中間
に入ることはかまわない。

本発明は広幅の片面金属化フィルムをスリットして、連
続して巻回してコンデンサを製造する場合に於いて、受
刃ロールに金属化フィルムの非金属化面を沿わせ、かつ
該ロールと金属化フィルム上に形成された金属薄膜の間
に電圧を印加しながら該ロール上でスリットを行なうこ
とにより飛躍的にコンデンサの生産性が向上することを
見出し完成Ｉ−たものである。

本発明の受刃ロールは、一定の電位を保つ必要があるた
め、金属製であることが好まし、いが、この場合でもフ
ィルムの走行安定性を向上させるため、該ロール表面が
ゴＪ、などの絶縁体で被覆することはできる。また、受
刃ロールは動力によって駆動するごともできるが、自由
回転可能であることが、より確実にスリットできる点で
好まｊ、い。

ここで自由回転可能とは、フィルムの走行によってフィ
ルム走行速度とほぼ同じ周速度で回転できることを言う
。

受刃ロールに対向する刃を設置する位置は、刃金体を一
つの平面と見なした面上受刃ロールの回転軸か略垂直（
数値にするなら９０±５°の範囲）に設置することが好
ましい。

さらに、刃はフィルムと刃が接触Ａ−る点に於けるフィ
ルムの進行方向と刃のなす角度が４５゛°以下になるよ
うに設置することが好ましい。１−の角度が４５°より
大きいと、フィルム切れか発生し易（なる。該角度の好
ましい範囲は５°以−ｈ３００以］・′である。ただし
７、これらの値は、走行中のフィルムの揺れによって角
度が変化することは差し支えない。刃の材質としてはス
テン１ノス製や十”ラミック製のものが好まし、い。ま
たその厚さは０゜４ｒｎｍ以下であることが好ましい。

また刃の形状は通常の矩形をした、いわゆる「カミソリ
」刃でも良いし２、自由回転可能な円盤状の刃でもよい
が、自由回転可能な円盤状の刃であることがより確実な
スリットを行なうことができる点で好まｌ−い１゜スリ
ットする位置は、スリットし、て得られるテーーブ状の
細幅金属化フィルムの左または右に一本のマージンが走
るように調整するｃ、Ａｏなわち、７−ジン帯の中央と
金属化帯の中央をスリットするか、マージン帯の左また
は右近傍をスリットＬ　”Ｕ、フィルムの左または右端
部よりやや内側に非蒸着部分が走る、いわゆるインナー
マージン型にすることもできるか、隣りあったコンデン
サ素子が悪影響を及ぼしあわないようにインナーマージ
ン型のマージンが好ましく用いられる３、 電圧の印加方法は、特に制限はないが受刃口〜・ルを接
地し１、受刃ロールより一ト流側直前に受刃ロールとは
フィルムの反対側、すなわち金属化フィルムの金属化面
が接触するようにに設けられた金属製のロールに直流電
圧を印加する方法が好ま１２い。印加する電圧と１．で
はフィルムの走行速度、フィルム厚み、金属薄膜厚み等
を考慮Ｉ−で決定されるが、概ねフィルム厚みに対１−
で２５Ｖ、／μｍ以上１５０Ｖ／μｍ以下の範囲である
。

このようにして広幅の金属化フィルムをスリットして得
られる幅方向に複数のテープ状の細幅金属化フィル、ｔ
２組を、スリット工程に連続して一つの巻回軸に巻取っ
て行く。この時、巻回軸は直径数十センチメートル程度
のホイール状、あるいは数十センチメートル程度の長さ
を持つ平板状の軸に巻き取るのが一般的である。また、
巻回中に加熱押圧ロールなどで）偏成形し２ながら巻回
することも、特性の安定したコンデンサを製造し易い点
で好ましい。この場合は、金属化フィルムの金属化面お
よび／または非金属化面に放電処理、コーティング、易
接着層形成などの方法で金属化フィルノ、どうし７の接
着性を向１．せし、めることも好ｊ：しい。

このようにし７て得られた巻回体をフィルム幅方向に分
割ｔ７、さらにフィルム長さ方向に切断しＣコンデンサ
素子を得て金属化フィルムコンデンサを製造する。この
とき方法に特に制限はないが例示するなら、巻回体を加
熱および７／または加圧処理してフィルムの積層状態を
安定化させる工程、積層されたフィルム端面に外部電極
となる溶融金属を吹き付ける工程、コンデンサ素子が連
続した形のコンデンサ母素子を切断して求める大きさの
コンデンサ素子にする工程、器素子あるいは素子を熱処
理してコンデンサ特性の安定化を計る工程、リード線を
はんだ付けあるいは溶接などの方法によって取りｆ＝１
ける工程、素子を真空下あるいは長時間の浸漬などによ
る樹脂、ワックス等を含浸する工程、樹脂モ・−ルド、
樹脂の塗布、フィルム、シ・−ト貼付けなどによる外装
工程などの工程などが含まれる。これらは求めるコンデ
ンサのタイプによって各工程の種類、方法、順序などが
種々選択される。

［作用］ 本発明の金属化フィルムコンデンサの製造方法によれば
、スリット時のフィルム切れがなくなり極めて生産性が
向上する。また、得られるコンデンサも耐電圧特性が向
上したものとなるが、これは以下の理由によるものと思
われる。すなわち、従来のスリット方法では極僅かなフ
ィルムの走行中のずれ、迷いなどでフィルムにノツチが
生じフィルム切れに至ることが多いのに対し、受刃ロー
ルと金属化フィルム上に形成された金属薄膜との間に電
圧を印加することにより受刃ロールにフィルムが密着し
フィルムの走行中のずれ、迷いが減少しスリットを確実
に行なうことが可能になるものと考えられる。さらに印
加された電圧により、フィルムに絶縁欠陥があった場合
に金属薄膜にセルフヒール作用によって欠陥が排除され
るので耐電圧特性も向上するものと考えられる。

［効果］ 本発明の金属化フィルムコンデンサの製造方法は、極め
て効率良くコンデンサを得ることかできる。また、得ら
れるコンデンサも耐電圧特性の良好なものとなる。

［特性の評価法コ （１）コンデンサ耐電圧および耐電圧不良率コンデンサ
の直流耐電圧を測定する。このとき、フィルム厚みに対
応して２５Ｖ／μｍ以下の電圧で破壊したコンデンサ素
子を耐電圧不良素子と判定し、不良率（％）を算出した
。

［実施例コ 以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、
本発明はこれに限定されない。

実施例１ ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ０゜９μｍ
、東し株式会社製“ルミラー”）を準備し、連続巻取式
真空蒸着機によって片面全面にアルミニウムを３５０オ
ングストロームの厚さで蒸着した。この金属化フィルム
の表面抵抗値は３．５Ωであった。得られた金属化フィ
ルムを幅５０ｍｍにスリットし一旦巻取り、ＹＡＧレー
ザーを用いて走行する金属化積層フィルムの金属化面に
８本の非金属化帯（マージン）を設け、マージン付金属
化積層フィルムリールを得た。このときマージン幅は平
均０．１５ｍｍ、ピッチ（マージン取りをする間隔）は
平均４．Ｑｍｍとした。また両側に１０ｍｍ以上の非マ
ージン部分（耳）が残るようにした。

次に、このマージン付金属化フィルムリール２本を一組
として図１に示した装置を用いて幅方向に８本の容量発
生母体を持つ金属化フィルム巻回体を得た。図１の装置
は、６００ｍｍφの巻回軸（ドラム）２と該巻回軸の対
向する位置に二つのフィルム巻出し装置を持ち、さらに
−本のマージンにつき一本のテープ状金属化フィルムを
得るように、スリット刃全体を一つの平面と見なした面
がフィルムの進行方向対し平行、フィルム面に対し垂直
となるように、かつ、フィルムと刃が接触する点に於け
る角度が２５°になるように調整した４ｍｍ間隔で配さ
れた刃渡り３５ｍｍ、厚さ０゜３４ｍｍの９枚のセラミ
ック製スリット刃５と、対向する位置にクロムメツキさ
れ、電気的に接地された金属製受刃ロール６と、さらに
受刃ロール直前に金属製電圧印加ロール７とを有するス
リット装置と、巻回軸に巻き付けるタッチロールと、金
属化フィルムを巻回途中の巻回体１上に加熱押圧する加
熱押圧ロール８を、二つのフィルム巻出し装置に対応し
てそれぞれ二つずつ備え、かつこれらの各工程がこの順
に連続して行なうことができるようにした素子巻機であ
る。この時、金属化フィルム４の金属化面が巻回体外側
に巻取られるようにセットし、また印加電圧は３０Ｖと
した。

スリットする位置は各マージンの近傍（一つのリールは
マージンの右側、他のリールはマージンの左側）０．２
ｍｍの位置とした。また、スリットされたテープ状金属
化積層フィルムが非マージン端部が０．２ｍｍはみだし
ながら交互に重ね合わされるようにリール位置、スリッ
ト位置を調整した。また、加熱押圧ロールの表面温度は
２００℃とした。巻回軸で巻取る最大回転数（ターン）
を１０００ターンに設定して、巻回したところ９０％以
上の確率で満巻であるｉ、、　ｏ　ｏ　ｏターンを達成
することができた。

このように（−で得られた巻回体の円周状の一点をカッ
トシ、さらにスリットされた位置に沿って、はぐすよう
に分割１．金属化フィルムが２０００層積層された８本
の容置発生体（ローブ）を得た。

次に、ローブを３０ｃｍ長に切断Ｉ７、」二下に幅４．
２ｍｍ長さ３０ｃｍにカットシた厚さ２５０μｍのポリ
フェニレンスルフィドフィルム（東し株式会社製”　ト
レリナ”）を重ね合わせて、さらにＦ下から鉄角棒で挟
み、三本の鉄角棒をボルトで締め付けることによって平
均１　Ｏｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　’以上の圧力が加えられ
た状態で、金属化フィルムが積層された容量発生母体の
端面にアルミニウムを主成分とする金属を、次いて銅を
主成分とする金属を順に溶融１．て吹き付けて外部電極
を設けた。

次いで、このままの状態で熱風オーブンによって温度２
１５℃、２時間の熱処理を行ない、鉄角棒を締め付ける
ボルトを緩めて外部電極が設けられたコンデンサ母素子
を得た。

得られたコンデンサ母素子を長さ４．５ｍｍ間隔で切断
しコンデンサ素子を得、外部電極部分にリード線を溶接
してコンデンサを得た。この方法で１０００個のコンデ
ンサを製造したところ、平均静電容量はＯ６５μＦ１耐
電圧不良率は０．３％と低く、十分な実用性と生産性（
歩留まり）を備えたものであった。

比較例１ 実施例１で用いた図１に示す装置で電圧を印加しなかっ
たこと以外は実施例１と同様にコンデンサ製造を試みた
。Ｌ２か（７、フィルムにマージン形成の際レーザーに
よる誘電体フィルムの損傷によると思われるシワが少し
でも発生した点では必ずフィルム切れが発生（７、巻回
軸のターン数にし２て５０〜８００ターンでフィルノ、
切れが魚介ｌ〜て１０００ターンに渡って安定１７下巻
取ることができたものは１０％以下であった。

また、フィルム切れによってターン数が不足しているの
いく一つかローブを積み重ねて金属化フィルｊ１が２０
００８積層された状態にしてから実施例１と同様に（７
てコンデンサを製造したが、耐電圧不良率は３．１％と
品質、生産性とも劣るコンデンサしか得られなかった。

以上のように、本発明の金属化フィルムコンデンサの製
造方法によればコンデンサの生産性を大幅に向上できる
。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明の金属化フィルムコンデンサの製造方法を
実施するだめの装置の一例を示したもので、実施例１に
於いて用いた素子巻機の模式図を示したものである。 １・・・・巻回途中の巻回体 ２・・・・巻回軸 ３・・・・巻出し軸 ４・・・・金属化フィルム ５・・・φスリット刃 ６−―・・受刃ロール ７・・・・電圧印加ロール ８・・・・加熱押圧ロール 図１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）広幅の片面金属化フィルムをスリットしながら連
   続して巻き取り、幅方向に複数のコンデンサ容量発生母
   体が形成された巻回体を得たのち、該巻回体をフィルム
   幅方向に分割し、さらにフィルム長手方向に切断してコ
   ンデンサ素子を得て金属化フィルムコンデンサを製造す
   る方法に於いて、刃の入る位置に刃と衝突しないように
   溝を設けたロールに該金属化フィルムの非金属化面を沿
   わせ、かつ該ロールと金属化フィルム上に形成された金
   属薄膜との間に電圧を印加しながら該ロールの溝に刃を
   入れてスリットを行なうことを特徴とする金属化フィル
   ムコンデンサの製造方法。