JPH0464210A - 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】 ［産業上の利用分野コ 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５７−１５５７２０等で知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の矩形のカミソリ刃（レザー）を用いるス
リット方法は、特に極薄のフィルムをスリットする際、
その角度や高さをどのように調整してもフィルム切れが
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一ケ所でもフ
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、さらに得られ
るコンデンサの特性も良好な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、該スリッ
トを自由回転可能な円盤状の刃を用い、該円盤状の刃は
刃全体を一つの平面と見なした面とフィルムの進行方向
が平行であり、かつフィルムと刃が接触する点に於ける
刃の接線とフィルムの進行方向のなす角度か４５°以下
になるように設置して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
き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。

該金属化フィルムの厚さは０．　２μｍ以上１゜５μｍ
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。

ここで金属化とは、少なくとも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、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
カミソリ刃によるスリットではフィルム切れが点発しや
すく、本発明の自由回転可能な円盤状の刃で行なうスリ
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か中
間に入ることはかまわない。

本発明は広幅の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、自由回
転可能な円盤状の刃を用いてスリットすることにより飛
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
したものである。

ここで自由回転可能とは、モーターなどの駆動によらず
にフィルムの走行によってほぼ同じ周速度で回転できる
ことを言う。また、刃を設置する位置は刃全体を一つの
平面と見なした面とフィルムの進行方向が平行であるこ
とが必要である。ここで平行とは刃を設置してフィルム
の走行を停止した時に万全体を一つの平面と見なした面
とフィルムの進行方向が略平行（数値にするなら±５゜
の範囲）な状態にあることを言い、フィルムが走行中に
揺れることによってその角度が変化することは差し支え
ない。

さらに、刃はフィルムと刃が接触する点に於ける刃の接
線とフィルムの進行方向のなす角度が４５°以下になる
ように設置する。この角度が４５０より大きいと、本発
明の円盤状の刃を使用する効果が無くなる。該角度の好
ましい範囲は５°以上３０°以下である。これらの値に
ついても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。

スリットするフィルムは空中であってもよいが、刃の入
る位置に刃と衝突しないように溝を設けた金属製あるい
はゴム製のロール（いわゆる受刃ロール）にフィルムを
沿わせながら、受刃ロール上でスリットすることが好ま
しい。

刃の材質としてはステンレス製やセラミック製のものが
好ましい。またその厚さは０．４ｍｍ以下であることが
好ましい。

本発明は、このような自由回転可能な円盤状の刃でスリ
ットすることによってスリット時のトラブルを解消する
ものであるが、さらに刃の一点がフィルムを切断してか
ら、−周して再びフィルムに接するまでの間に、刃に刃
の自由回転を妨げないようにして接触させた布帛により
、フィルムから発生する白粉（スリット粉）を除去する
ことによって、さらに得られるコンデンサの耐電圧特性
を向上せしめることができる。ここで用いられる布帛と
しては超極細繊維不織布が好ましく用いられる。

スリットする位置は、スリットして得られるテープ状の
細幅金属化フィルムの左または右にに一本のマージンが
走るように調整する。すなわち、マージン帯の中央と金
属化帯の中央をスリットするか、マージン帯の左または
右近傍をスリットして、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が、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。

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ム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ラーなどで予備成形しながら巻回す
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ムどうしの接着性を
向上せしめることも好ましい。

このようにして得られた巻回体をフィルム幅方向に分割
し、さらにフィルム長さ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。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／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付ける工程、
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、樹脂モールド、樹脂の塗布、
フィルム、シー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、通常のカミソリ刃によるスリットで
はフィルムにノツチが生じたり、堆積するスリット粉が
フィルムに付着して絶縁欠陥が生じ易いのに対し、自由
回転可能な円盤状の刃によるスリットによって以上の問
題が全て解決されると共に、堆積するスリット粉が少な
いあるいは除去できるために、該スリット粉のコンデン
サへの巻き込みによる絶縁欠陥の生成を防ぐことができ
コンデンサの耐電圧特性が向上するものと思われる。

［効果コ 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ができる。さらに、得
られたコンデンサは耐電圧特性の良好なものとなる。

［特性の評価法Ｊ （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）か残るようにした。

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積層フィル
ムを得るように、フィルムの進行方向対し平行、フィル
ム面に対し垂直、フィルムと刃か接触する点に於ける刃
の接線とフィルム進行方向のなす角度が２５°になるよ
うに調整された４ｍｍ間隔で配された直径１８ｍｍの９
個の自由回転可能な円盤状のスリット刃５と、対向する
位置に金属製の受刃ロール６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
７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内側に巻取られる
ようにセットした。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）Ｑ、２ｍｍ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か
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°Ｃとした。

巻回軸で巻取る回転数（ターン）は１０００ターンとし
た。このようにして得られた巻回体の円周状の一点をカ
ットし、さらにスリットされた位置に沿って、はぐすよ
うに分割し金属化フィルムが２０００層積層された８本
の容量発生体（ロープ）を得た。

次に、ロープを３０ｃｍ長に切断し、上下に幅４．２ｍ
ｍ長さ３０ｃｍにカットした厚さ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、さらに上下から鉄角棒で挟み、二
本の鉄角棒をボルトで締め付けることによって平均１０
ｋｇ／ｃｍ２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、次いで銅を主成分とする金属を
順に溶融し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０．５μＦ、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に示す装置のスリット装置を取り
外し、従来のカミソリ刃によるスリット装置に付は替え
て、実施例１と同様にコンデンサ製造を試みた。しかし
、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し、巻回軸のターン数に
して５０〜３００ターンでフィルム切れが魚介して１０
００ターンに渡って安定して巻取ることかできなかった
。

また、フィルム切れによってターン数が不足しているの
いくつかロープを積み重ねて金属化フィルムが１０００
層積層された状態にしてから実施例１と同様にしてコン
デンサを製造したか、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
と共に、耐電圧特性の良好なコンデンサを得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明のコンデンサの製造方法を実施するための
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　・ ２　・ ３　・ ４　・ ５　・ ６　・ ７　・ 巻回途中の巻回体 巻回軸 巻出し軸 金属化フィルム スリット刃（自由回転刃） 受刃ロール 加熱押圧ロール 図１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）広幅の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、該スリットを自由回転可能な円盤状の刃を
   用い、該円盤状の刃は刃全体を一つの平面と見なした面
   とフィルムの進行方向が平行であり、かつフィルムと刃
   が接触する点に於ける刃の接線とフィルムの進行方向の
   なす角度が４５゜以下になるように設置して行なうこと
   を特徴とする金属化フィルムコンデンサの製造方法。