JPH0474848B2 - - Google Patents

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JPH0474848B2
JPH0474848B2 JP57028249A JP2824982A JPH0474848B2 JP H0474848 B2 JPH0474848 B2 JP H0474848B2 JP 57028249 A JP57028249 A JP 57028249A JP 2824982 A JP2824982 A JP 2824982A JP H0474848 B2 JPH0474848 B2 JP H0474848B2
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30Stacked capacitors
    • H01G4/304Stacked capacitors obtained from a another capacitor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G13/00Apparatus specially adapted for manufacturing capacitors; Processes specially adapted for manufacturing capacitors not provided for in groups H01G4/00 - H01G11/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G13/00Apparatus specially adapted for manufacturing capacitors; Processes specially adapted for manufacturing capacitors not provided for in groups H01G4/00 - H01G11/00
    • H01G13/02Machines for winding capacitors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Control Of Vending Devices And Auxiliary Devices For Vending Devices (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、一表面上にそれぞれフイルム状の金
属層を有し、互いには独立な複数枚の誘電層を積
層して成る積層型コンデンサの改良に関する。
[従来の技術] 従来のそのようなコンデンサの一例は、その製
造方法ないし製造装置と共に、例えば米国特許第
3670378号に開示されている。
これによると、まず、適当な厚みのドラムの上
に、ドラムの厚みより短い幅寸法のシート状誘電
体層とフイルム状の金属層とを交互に重ねながら
所定の積層数分に亙つて巻き付ける。
所定積層数分の巻き付けを終えたなら、そこで
一旦、分離層をドラム−回転分(すなわち一層
分)、巻き込み、この分離層の上に再びシート状
誘電体層とフイルム状金属層とを互いに重ねなが
ら所定の積層数分、交互に巻き付ける。必要あら
ばその上にまた分離層を形成し、同様の巻き付け
工程を繰返す。
ただし、この従来法では、ドラム−回りの一層
分のシート状誘電体層とフイルム状金属層を巻き
付けるごとに、それらの幅方向(ドラムの軸方向
ないし厚み方向)に沿つて左右交互に所定寸法だ
け、ドラムへの巻き付け位置をずらすようにして
いるので、巻き付けを終えた状態では、フイルム
状金属層は一層ごとに互いに左右にずれた関係と
なつている。すなわち、理解の便宜のために、例
えばドラムに最も近いフイルム状金属層を第1層
と呼び、この第1層金属層の上に誘電体層を挟ん
で積層された二巻き目の金属層を第2層と呼ぶよ
うにして、各層ごとに順に番号付けをすると、第
1,3,5,……層の奇数番の金属層群と、第
2,4,6,……層の偶数番の金属層群とは、そ
れぞれの群の中ではそれらの幅方向両端位置が揃
つているが、奇数番群中の各金属層の両端位置と
偶数番群中の各金属層の両端位置とは互いに幅方
向にずれているのである。
このような誘電体層と金属層との交互積層構造
体に対し、この従来法では次に、その幅方向の両
端面に一括的に金属吹き付けを施す。
すると、上記のように、奇数番目の金属層群と
偶数番目の金属層群とは互いに幅方向にずれてい
るので、例えば積層構造体の幅方向の左側端面で
は、奇数番の金属層群のみがこの左側端面に吹き
付けられた金属材料により互いに電気的に接続さ
れ、一方で、積層構造体の右側端面では、偶数番
目の金属層群のみがこの右側端面に吹き付けられ
た金属材料により互いに電気的に接続される。も
ちろん、奇数番目の金属層群と偶数番目の金属層
群との間には積層方向に誘電体層が介在している
ので、相互には電気的に絶縁状態にある。
このようにしてから、当該従来法では、丸いケ
ーキに放射状にナイフを入れて取り分けるときの
ように、ドラムの回りに巻き付いている上記の交
互積層構造体を周方向の複数個所で半径方向に切
断し、かつ、既述のように何層かごとに分離層を
挟み込んで巻き付け形成した場合には、切断後に
この分離層も除去することで、それぞれシート状
誘電体層とフイルム状金属層の所定の積層数から
成る個々のコンデンサを切り出す。
明らかなように、このようにして作成された
個々のコンデンサにおいては、その幅方向の一端
面に既述の吹き付け法(スプレイ法)で形成され
た金属材料がコンデンサの一方の電極面を構成
し、他端面に形成された金属材料が他方のコンデ
ンサ電極面を形成する。そして、このコンデンサ
の内部にあつては、一方の電極面に電気的に接続
する複数の金属層の各々が、それぞれ積層方向に
誘電体層を介して他方の電極面に電気的に接続す
る複数の金属層の隣接する一対の間に入れ子状な
いし組み違い状に入り込むので、それら両電極面
間に電気容量を見込むことができ、所期の通り、
コンデンサとして機能することができる。
[発明が解決しようとする課題] しかし、上記した従来の方法ないし装置におい
ては、ドラム上への各誘電体層、各金属層の巻き
付け時に、うねり等によつて、上記した一層ごと
の所定のずれ幅を保つことができないままに巻き
付けを行なうと、積層方向に隣接し合う上下の誘
電体層同志ないしは金属層同志の間に所定の幅方
向位置関係が保てなくなることがある。
にもかかわらず、この従来法では、ドラムへの
巻き付けに関し、各誘電体層、各金属層の所定進
路からのずれを抑える工夫がなく、実際上、その
ような不測のずれを生じ易かつた。
もちろん、このような位置ずれは、コンデンサ
の一対の電極間の短絡事故や、そこまでには至ら
なくても所定の容量値に対する許容範囲からの逸
脱を生むことになる。
例えば、上記したように奇数番目の金属層群と
偶数番目の金属層群とが互いに幅方向に所定の距
離、ずれていなければならないのに、ずれ幅が足
らないと、既述した製造工程において誘電体層と
金属層との交互積層構造体の左右両端面に対して
金属吹き付けを施した際に、本来ならばその幅方
向の一端縁側においてのみ、一方の吹き付け金属
材料に対してだけ、電気的に接触しなければなら
ない筈の金属層の全てないしは幾つかが、幅方向
の他端縁側で他端面に吹き付けられた金属材料に
も接触してしまうことがあり得る。当然、この場
合には、コンデンサとしては両電極面間が短絡し
た不良品となる。
そうでなくても、幾何的な位置関係が保ち難い
ということは、作成されるコンデンサの容量値も
変動し易いということになる。容量値は、一方の
電極面に接続した金属層と他方の電極面に接続し
た金属層とがそれらの間に誘電体層を挟み込んで
対向し合う面積により、大いに影響されるからで
ある。
また、同じ群に属する金属層同志の間も、積層
方向に所定の距離、空いていないと、やはりコン
デンサごとに容量値のばら付きを生じ易いが、上
記した従来構造のコンデンサでは、幅方向の一方
の端面の電極面に共通に接続すべき金属層群(便
宜上、第一の群とする)と、他端面の電極面に共
通に接続すべき金属層群(したがつてこちらは第
二の群と呼ぶ)に属する金属層とは、互いに幅方
向に所定の距離、ずらされるため、それぞれの群
に属し、互いに積層方向に隣接する一対の金属層
同志の間にあつても、当該端面電極面の近くの部
位にまでは他方の群に属する金属層が介入して来
てはいないので、それら一対の隣接する金属層間
には積層方向にかなり大きな空間が生じ、したが
つて、この空間部分が製造工程中の何等かの要因
により押し潰され、隣接する一対の金属層同志が
極めて近接すると、容量値に不測の変動を生ずる
こともあつた。
本発明はこのような従来の欠点を解決すべく成
されたもので、その最も基本的な目的は、外形と
しては一般型であつても内部構造が従来のものと
相違し、かつその相違が、製造コストにおいても
性能においても、従来例に比し、良い方に影響し
得るような積層型コンデンサを提供することにあ
る。ただし、以下においては簡単のため、本発明
に係る積層型コンデンサを単にコンデンサと呼ぶ
こともある。
本発明の目的をもう少し細分化して言うと、一
つには、積層方向に誘電体層を挟んで対向する金
属層同志の間の幅方向の位置関係が所定の関係か
ら多少ずれたりしても、誘電体層と金属層の交互
積層構造体の幅方向の両端面に吹き付けられた金
属材料が、それぞれ所期通り、対応する第一、第
二の金属層群にのみ、電気的に接触し、他方の群
の金属層には接触しないような内部構造を持つコ
ンデンサを提供するということがある。
第二には、この種のコンデンサでは、第一の群
に属する金属層と第二の群に属する金属層とがそ
れらの間に誘電体層を挟みながら積層方向に対向
している面積部分が実効的な容量形成部分となる
が、この容量形成部分の幅方向の両側部分、つま
りそれぞれの群に属する金属層がそれぞれ対応す
る端面電極面にまで接続するために伸びている長
さ部分において、従来におけるような積層方向の
潰れ変形が生じても、そのことがコンデンサとし
ての容量値に大きな変動が生じないような内部構
造を持つコンデンサを提供する、ということもあ
る。
[課題を解決するための手段] 本発明は上記目的を達成するため、一表面上に
それぞれ金属層が形成され、互いには独立した層
であるシート状誘電体層を複数枚積層して成る積
層構造を有し、この積層構造中の上記それぞれに
独立な複数の金属層を一つ置きに一対のコンデン
サ端子電極の一方あてに電気的に接続して成る積
層型のコンデンサとして、 上記の積層構造は、少なくともその積層方向
における一部分に、第一の群に属し、互いには
独立な複数枚の上記誘電体層と、第二の群に属
し、互いには独立な複数枚の上記誘電体層とを
一枚づつ交互に積層した交互積層構造を含んで
いること; 第一の群に属する複数枚の誘電体層の各々の
幅方向一端縁は第二の群に属する複数枚の誘電
体層の各々の幅方向一端縁を越えて幅方向一方
に張り出し、対して第二の群に属する複数枚の
誘電体層の各々の幅方向他端縁は第一の群に属
する複数枚の誘電体層の各々の幅方向他端縁を
越えて幅方向他方に張り出していること; 第一の群に属する各誘電体層に形成される各
金属層は、それぞれ、誘電体層の幅方向一方に
張り出している一端縁側から他端縁側に向かつ
て伸びるが当該他端縁までには至らない幅を有
し、これに対して第二の群に属する各誘電体層
に形成される各金属層は、それぞれ、誘電体層
の幅方向他方に張り出している他端縁側から一
端縁側に向かつて伸びるが当該一端縁までには
至らない幅を有していること; 第一の群に属する複数枚の誘電体層の各々の
他端縁と第二の群の複数枚の誘電体層の各々の
一端縁の上には、それぞれに細幅な端縁金属帯
域が形成され、各誘電体層上にあつてそれら各
端縁金属帯域と各金属層との間には、所定の幅
に亙つて金属の付されていない無金属帯域が形
成されていること; 一対のコンデンサ端子電極の一方は、第一の
群に属する複数枚の誘電体層上に各々形成され
ている金属層の全てに対し、上記したように幅
方向一方の側に張り出している部分で電気的に
接触する金属材料により構成され、一対のコン
デンサ端子電極の他方は、第二の群に属する複
数枚の誘電体層上に各々形成されている金属層
の全てに対し、既述のように幅方向他方の側に
張り出している部分で電気的に接触する金属材
料により構成されていること; という、全部で五つの構成要件〜により限定
される積層型コンデンサを提案する。
[作用] 本発明に従つて作成されたコンデンサでは、当
該コンデンサの活性領域ないし実効コンデンサ領
域となる交互積層構造部分、つまり、第一群に属
するシート状誘電体層と第二群に属するシート状
誘電体層とが一枚づつ交互に積層され、それぞれ
の誘電体層上に形成されている金属層が隣接する
もの同志、積層方向に見てそれらの間に必ず誘電
体層を挟んでいる構造体の部分において、第一群
に属する金属層が誘電体層共々、第二群に属する
金属層に対して幅方向に所定の寸法だけずれてお
り、各金属層は、各誘電体層が相手方の群の誘電
体層に対して幅方向外方に張り出している部分の
上に必ず載つている一方で、当該張り出し部分の
上または下に位置する相手方の誘電体層上には、
その相手方の金属層ではなく、端縁金属帯域が臨
んでいる。
そして、各誘電体層上の端縁金属帯域は、同じ
誘電体層上に形成されている金属層には電気的に
全く接触しておらず、それら端縁金属帯域と金属
層との間には、必ず、金属の付されていない無金
属帯域がある。
したがつて、それぞれ相手方の群に対して幅方
向外方に張り出した部分となつている誘電体層部
分の上に形成されている金属層部分に対し、幅方
向の各端面側からコンデンサ端子電極を構成する
ための金属材料を付着させた際、それら各金属材
料がそれぞれに対応する金属層にのみ、電気的に
接触したときにはもちろんのこと、そうでなく、
対応する金属層の下に位置する相手方の群に属す
る端縁金属帯域に接触してしまつても、この端縁
金属帯域と当該相手方の金属層との間には無金属
帯域があるので、第一、第二群の各誘電体層上に
形成されている金属層同志の短絡事故は絶対に生
じない。換言すれば、無金属帯域内にまで、端子
電極形成用の金属材料が侵入してくることはな
い。
そしてこのような短絡防止作用は、金属材料の
付着方法として、従来においてはそのような短絡
事故を最も起こし易かつた金属スプレイ法を用い
た場合においても顕著である。
なお、こうしたことからすると、端縁金属帯域
は、言わば電気的に“浮遊電極”とも言える。
さらに、絶縁確保のために上記のようにして設
けられている各誘電体層上の無金属帯域は、その
幅方向一方の側には金属層が、他方の側には端縁
金属帯域があるので、相手方の誘電体層と重ね合
せたときにも、不測に大きく潰れることがない。
したがつて、容量値の変動も小さく抑えることが
できる。
もちろん実際には、後述の実施例中にても述べ
るように、無金属帯域は極めて細い幅でも、十分
にその絶縁機能を果たす。
[実施例] 第1図には、本発明の一実施例としてのコンデ
ンサを製造するに適当な製造装置が示されている
が、まず、これには一対の供給ローラ2,4があ
り、これら供給ローラ2,4にはそれぞれウエブ
A,Bが巻き付けられている。
ウエブA,Bは、図中では一方のウエブBにつ
いてしか示していないが、第4図に断面によつて
その一部が示されているように、両者共、基本的
には誘電体層6とフイルム状の金属層8との重合
層から成る同一の部材であつて良い。以降、単に
ウエブと言つた場合には、そのように誘電体層6
の上に予め金属層8が形成されている重合層を指
す。
各ウエブA,Bの誘電体層6の具体的な材質に
は、「マイラー」(Mylar)なる商標で市販されて
いる樹脂等の適当なプラスチツクを選ぶことがで
きる。一方、フイルム状の金属層8は、当該誘電
体層6の上に蒸着形成されたアルミニウム層等で
あつて良く、また、こうした誘電体層6と金属層
8は、共に極めて薄いものである。
限定的ではなく、単に参考のためであるが、本
出願人の試作例においては、0.001インチないし
それ未満の薄さの誘電体層6上に500オングスト
ローム程度の金属層8を蒸着したウエブを用い
た。
なお、以下の説明中においては、それぞれのウ
エブA,Bに属するが、互いに同一ないし同様の
機能を営む構成要素には、同一の数字符号の後ろ
に小文字のアルフアベツトa,bを添え、それに
より当該構成要素がどちらのウエブに属するもの
であるかを弁別的に示す場合もある。例えば誘電
体層6aとした場合には、それがウエブAの誘電
体層であることを示す。逆に、そうした小文字の
アルフアベツトによる添え字のない構成要素は、
双方のウエブA,Bにてそれぞれ共通に使用でき
るものである。
また、図面中の符号にはアルフアベツトの添え
字a,bがあるものでも、説明中ではそうした添
え字を省いた場合、例えば図面中では符号8bが
示されているのに、その図面に即しての説明中で
は単に金属層8とのみ、記した場合には、そこで
の説明は、そうした金属層に関し、ウエブBのみ
ならず、ウエブAの金属層8aに関しても同様に
適用できる内容であることを意味する。
しかるに、第3,4図に示されているように、
ウエブA,B(図中ではウエブBのみを例示)の
それぞれの誘電体層6の上に形成される金属層8
は、当該誘電体層6の全面を覆つて形成されてい
るのではなく、ウエブの幅方向に並設された複数
の帯状金属層から成つている。換言すれば、隣接
する帯状の金属層の間には、ウエブの長さ方向に
連続して伸び、所定の幅に亙つて金属層の付され
ていない領域10があり、そこでは誘電体層6の
表面が露出している。したがつてこの領域を、以
降、「無金属帯域」10と略称する。
このような無金属帯域10は、ウエブA,Bの
製造メーカから提供されたときにそれらウエブ
A,Bに既に形成されていても良いし、あるいは
後述するように、誘電体層6上の全面に金属層が
形成されているウエブA,Bに対し、レーザ焼き
切り法によつて後から形成しても良い。
再び第1図に戻ると、上記のような構成のウエ
ブA,Bは、それぞれ以下に述べる一連のローラ
群の回りを通した後、大径の回転ドラム(ないし
巻き取り車輪)20に巻き取られる。
ウエブ供給ローラ2,4から引き出された各ウ
エブA,Bは、始めにアイドラ・ローラ12a,
12bの外周面を通るが、これらアイドラ・ロー
ラ12a,12bの回転軸は、引き出されるウエ
ブA,Bのうねりを補正できるように、軸方向に
移動可能となつている。すなわち、アイドラ・ロ
ーラ12a,12bは、既存のエツヂ・ガイド・
センサ(図示せず)を用いての調整により、供給
ローラ2,4と一緒にユニツトとして軸方向に移
動可能であり、引き出されるウエブA,Bが常に
うねることなく、できるだけ真直ぐ、所定の方向
に動いて行くようにされる。
アイドラ・ローラ12a,12bを過ぎた各ウ
エブA,Bは、次いで張力感知アイドラ14a,
14bの外周面を通る。この張力感知アイドラ1
4a,14bは、それぞれ、ドラム20と供給ロ
ーラ2,4の間に伸びているウエブA,Bの張力
を感知するもので、供給ローラ2,4に取付けて
ある既存の可変ドラツグ・クラツチ(図示せず)
に張力信号を送る。これも図示していないが、同
様に既存の技術により、閉ループ制御系による調
整装置があつて、上記の可変ドラツグ・クラツチ
に作用し、各ウエブA,Bの張力を所望のプリセ
ツト値に維持するべく働く。
張力感知アイドラ14a,14bを過ぎた各ウ
エブA,Bは、加圧ローラ16a,16bの回り
を通過しながらそれら加圧ローラ16a,16b
により、ドラム20の外周面に対して所定の圧力
で押圧された状態で巻き取られて行く。また、各
加圧ローラ16a,16bの各々に対し、第1図
中でドラム20の直径方向に対向した位置に設け
られている各ローラ15,17は、巻き取られた
ウエブないしストリツプ群をドラム20の側に安
定に押し付けることにより、密巻き状態を維持す
るためのローラである。
したがつて、明らかなように、このような装置
によると、各ウエブA,Bは、それらが始めに巻
き付けられている供給ローラ2,4から、巻き取
られるドラム20に至るまでの空間を通る経路中
にあつて、ぶらぶらするようなこともなく、所定
の張力でピンと張つた状態に維持される。そのた
め、従来例におけるように、動いて行くウエブの
両端縁を単に案内するだけのエツヂ・ガイドしか
有していない場合に比し、ウエブAとウエブBと
の間に要する所定の幅方向のずれ関係(後述)は
許容範囲を外れて大きく変動することもなく、極
めて良く保証することができる。
また、次に述べるように、個々のコンデンサに
必要な幅にそれぞれのウエブを切断するに際して
も、既述した従来例と異なり、本発明の場合には
ドラム20上に巻き付けられてからの切断ではな
く、各ウエブA,Bがドラム20に巻き取られる
前に、上記のように所定の張力で張られた状態の
ままでそれぞれの切断ステーシヨンを通過するこ
とにより、将来、個々のコンデンサに必要な幅の
複数のストリツプにあらかじめ切断される。
第2図と第4図にはウエブBに関するものとし
て、また、第7図にはウエブAに関するものとし
て、そうした切断ステーシヨンが示されている
が、実際には後述するように、切断刃の位置が異
なるだけで、構造的にはどちらのウエブの切断ス
テーシヨンに要する構成要素も同じもので良い。
説明すると、各切断ステーシヨンは、図示の場
合、加圧ローラ16と張力感度アイドラ14との
間にあつて、望ましくは加圧ローラ16に近い位
置に設けられており、それぞれ、第2,4,7図
に示されるように、各ウエブの幅方向に所定の間
隔で離間した複数のカツタ21,……と、上面が
研磨された支持棒22とを有している。各カツタ
21,……は、図示されているように、かみそり
刃等であつて良い。
支持棒22はその上面が十分研磨されており、
この上面研磨面で、その上を通過して行く各ウエ
ブA,Bを安定に支持するものであるが、第2,
4図、中でも第4図に一つのカツタに関して拡大
して示してあるように、この支持棒22には、ウ
エブA,Bを切断する刃先を受け入れるスリツト
も設けられている。ただし、加圧ローラ16にこ
のようなスリツト群が設けられていて、カツタ2
1はそうした加圧ローラ16の所でウエブA,B
を幅方向に並設された複数のストリツプに切断す
るようになつていても良い。
いずれの場合にも、上記のように適当なる張力
を印加し、かつその状態を維持できる環境下で各
ウエブA,Bをカツタ21で切断するようにする
と、普通はこのようなウエブ材にしわを寄せない
での切断が難しい所、これが可能になり、滑らか
な切断をすることができる。
なお、第1図に示されているように、各ウエブ
A,B用の加圧ローラ16a,16bは、ドラム
20の軸心の回りに90゜離すか、180゜離して置く
と良い。
しかるに、各ウエブA,Bを幅方向に並ぶ複数
のストリツプに分割するに関しては、次のような
説明をすることができる。
第3図には、ウエブBに対する分割についての
図示があり、複数のカツタ21bにより、当該ウ
エブBは複数の細長いストリツプ18bに分割さ
れる。
そして、このウエブBに関する複数の分割線の
各々、すなわち各カツタ21bの位置は、既述し
たように、誘電体層の表面上にあつて幅方向に所
定の間隔を置いて複数設けられている無金属帯域
10の各々に近い位置、特にそれら各々の無金属
帯域10の幅方向一方の側(図示の場合は左側)
に少しの距離を置いた位置となつている。
このようにして切断された各ストリツプ18b
が、それぞれ、個々のコンデンサの内部積層構造
における一層置きの各重合層(誘電体層と金属層
との重合関係を持つ層)のそれぞれとなるが、こ
の点につき、第6図に特に良く示されているよう
に、当該切断されたストリツプ18bごとの誘電
体層6bの表面上には、当該誘電体層6bの幅方
向の一端縁にその一端縁を揃えてはいるが、他端
縁は誘電体層6bの他端縁にまでは至らない金属
層8bと、この金属層8bに無金属帯域10を挟
んで幅方向に対向し、誘電体層6bの他端縁に沿
つて長さ方向に連続して伸びる細幅な帯状の金属
層24が残ることになる。説明の都合上、この細
幅で帯状に伸びる金属層24は、以降、「端縁金
属帯域」24と称する。
これに対し、用いている構造部品は同じである
が、第3図中、矢印21ddで示されているよう
に、その各カツタの位置が各無金属帯域10の幅
方向他方の側、すなわちこの場合は右側にあつて
少し離れた位置に設けられている切断ステーシヨ
ンは、ウエブAを複数のストリツプ18aに分割
するのに用いられる。
したがつて、ウエブAを分割した各ストリツプ
18aに関しての金属層8a、無金属帯域10、
端縁金属帯域24の誘電体層6a上における配置
関係は、同じく第6図中に示されているように、
ウエブBに関するそれらの配置関係は幅方向で左
右に逆転した関係となる。
また、第6図を見ると、ウエブAから分割した
ストリツプ18aと、ウエブBから分割したスト
リツプ18bとは、ある一定の寸法だけ、互いに
幅方向に(左右に)ずれている。そして、このず
れ関係は、第1図においてドラム20に巻き付け
るときに既に形成される。
これについては、第1図中の5−5線に沿う断
面図である第5図の模式的な図面を参照して説明
することができる。ただし、この第5図中では、
各ウエブないし各ウエブを切断した各ストリツプ
18は単に断面に沿う外郭線のみで示し、無金属
帯域10はその外郭線が途切れた部分で示してお
り、また、各ストリツプ18の幅は厚味に比し、
極めて短縮した状態で示してある。
すでに述べたように、各ウエブA,Bはあらか
じめ、切断ステーシヨンにより複数のストリツプ
18に分割されてからドラム20に巻き付けられ
るが、まず、この実施例では、ドラム20への最
初の五巻については、ウエブA(ストリツプに切
断済み)のみを一気に巻き上げている。これは、
第5図中、ドラム20の表面に接する部分から図
面上での上方に向け、五つの符号“A”が並んで
いる部分で示される。
このように半径方向に沿う断面で五層分のウエ
ブAを巻き付けたなら、その最上層の上に加圧ロ
ーラ16bを介してウエブB(やはり幅方向に複
数のストリツプに切断済み)の先端を載せ、その
状態で再びドラム20を回転させ始めることによ
り、両者を一緒にドラムに巻き付きて行くと、上
記した最初の五層分のウエブAの上には、図中、
上方に見て順に「BABABABA」と示されてい
るように、今度はウエブBとウエブAの交互積層
構造部分が形成される。
ただし、ウエブBをウエブAに対し、幅方向
(ドラムの厚味方向ないし軸方向)に所定の距離
だけずらして巻き付けを行なうので、第5図中に
模式的に示されているように、それらウエブBと
ウエブAとは、ドラム20の上に巻き付けられた
とき、それらの幅方向に所定の寸法だけ、互いに
ずれた関係となる。
このようにして、ウエブB,Aの交互積層構造
部分が形成されたならば、再びウエブBの供給を
止め、ウエブAのみを四回転分、ドラム20に巻
き付けて、やはり五層分の連続するウエブAの層
を形成する。四回転で良いのは、上記のようにウ
エブBとウエブAの交互積層構造を形成したと
き、その最も上に位置する層がウエブAの層とな
るからで、この層も含めると、全部で五層分の連
続するウエブAのみの積層構造が形成される。
このようにして形成される半径方向内側と外側
の各五層分のウエブA層は、個々のコンデンサと
しての補強層であつて、中間のウエブBとウエブ
Aとの交互積層構造部分が、実効的に電気容量を
生成する活性部分ないし実効コンデンサ領域とな
る。
しかるに、既述の通り、各ウエブA,Bは、ド
ラム20に巻き付けられる前に、それぞれの切断
ステーシヨンを通過することによつて幅方向に複
数のストリツプ18a,18bに分割されている
ので、それら複数のストリツプ18a,18bに
関してのリング30,……が、第5図に断面で模
式的に示すように、複数個、ドラムの厚味方向な
いし軸方向に沿つて当該ドラム20に嵌まり付い
た状態が形成される。そして、全てのリング30
が、上記説明したように、ウエブAから切断され
たストリツプ18aの五層分の補強層の上に、ウ
エブBとウエブAとからそれぞれ切断したストリ
ツプ18a,18bの四組分の交互積層構造によ
る活性部分ないし実効コンデンサ領域を有し、さ
らに補強層として再度、五層分のウエブAから切
断されたストリツプ18aの層群を有する構造と
なつている。
なお、第5図中では理解の便宜のため、符号
A,Bを付した積層構造の横に示されている一つ
のリング30の周方向一断面部分に関して斜線を
施し、これが単位のコンデンサを構成するための
積層構造となることを明示している。
このようにして巻き付けを終えたなら、ドラム
20から各リング30を取外し、それぞれのリン
グ30の幅方向の両端面に対し、従来と同様で良
い金属スプレイ法により、金属材料40をそれぞ
れ付着させる。
この金属材料40,40は第6図に示されてい
るが、ただし、この第6図では、先に第5図に即
して述べたように、ウエブAから切断して得た上
下各五層分の補強層は省略してあり、コンデンサ
として機能すべき実効コンデンサ領域についての
み、つまり、ウエブA,Bからそれぞれ切断して
得たストリツプ18a,18bの各四枚づつの交
互積層構造部分のみを取出して示している。
両端面の金属被覆40,40の形成後は、リン
グ30を周方向の一個所で半径方向に切断して長
く伸ばし、この長く伸びた交互積層構造体を当該
長さ方向に沿う複数個所で切断し、個々にほぼ矩
形のコンデンサ構造を複数個得る。
このようにして、各ストリツプ18による交互
積層構造体をさらにその長さ方向の複数個所で幅
方向に平行に切断して得た各コンデンサごとのス
トリツプ部分は、やはり第6図に示されているよ
うに、シート状の誘電体層6と、その上にそれぞ
れ形成された金属層8、無金属帯域10、端縁金
属帯域24を有することになる。
ここで便宜のため、このようにして個々のコン
デンサの内部構造として得られた交互積層構造に
関し、どちらがどちらであつても良いが、ウエブ
Aに属していたストリツプ18a、ないしそれか
ら得たシート状誘電体層6aは、それぞれ第一の
群に属するものとし、対してウエブBに属してい
たそれらは第二の群に属するものと呼ぶ。
第6図示のように、上記のような製造手順で作
成された本発明のコンデンサは、その実効コンデ
ンサ領域部分において、第一群に属する各シート
18aと第二群に属する各シート18bとが互い
に幅方向にずれているが、より細かく見ると、そ
れらの間における次のような幾何的関係が分か
る。
第一群に属する各シート18aを構成している
シート状誘電体層6aの上に形成されているフイ
ルム状の金属層8aは、第6図中、その左端にお
いては当該誘電体層6aの左端に一致している
が、右端はこの誘電体層6aの右端にまで至つて
おらず、この誘電体層6aの右端縁上には、金属
層8aの右端との間に無金属帯域10を挟むよう
にして、細幅な端縁金属帯域24が形成されてい
る。
これに対し、第二群に属する各シート状誘電体
層6bに関しては、先に第3図に即して述べたよ
うに、もともとは同じ構成ではあつても、ウエブ
Bの切断位置がウエブAとは異なることから、そ
の誘電体層6bの上に形成されているフイルム状
の金属層8bは、第6図中、その右端においては
誘電体層6bの右端に一致しているが、左端は誘
電体層6bの左端にまで至つておらず、当該誘電
体層6bの左端縁上には、金属層8bの左端との
間に無金属帯域10を挟むようにして、端縁金属
帯域24が形成されている。
さらに、これも既述のように、ドラム20上へ
の巻き付けに関し、ウエブA,Bないし各ストリ
ツプ群18a,18bを互いに所定寸法だけ、幅
方向にずらした結果、第一群に属する各誘電体層
6aの左端は、第二群に属する各誘電体層6bの
左端36を越えてさらに幅方向左方に張り出す幾
何的関係になり、逆に右端側では、第二群に属す
る各誘電体層6bの右端が第一群に属する各誘電
体層6aの右端37を越えてさらに幅方向右方に
張り出す関係となつている。
したがつて、それら両端面に、既述したように
金属スプレイ法によつてそれぞれがコンデンサの
端子電極面となる金属材料40を吹き付けた際、
左側に吹き付けた金属材料40は、第6図に正し
い状態で明示のように、左方に張り出している第
一群の各誘電体層6a上の金属層8aにのみ、電
気的に接触することができ、右側に吹き付けた金
属材料40は、右方に張り出している第二群の各
誘電体層6b上の金属層8bにのみ、電気的に接
触することができる。
その結果、それぞれ積層方向に見て誘電体層6
を挟む一対の金属層8a,8bにあつて、それら
が積層方向で対向している面積部分に単位の電気
容量を得ることができ、この単位の電気容量が積
層数に応じて並列になつた関係で、一対の端面金
属材料40,40、すなわちコンデンサの一対の
端子電極40,40の間に所望の電気容量値を得
ることができる。
しかるに、本発明によるこのようなコンデンサ
内部構造は、上記のように正しい吹き付けが行な
えなかつたとき、ないしは各コンデンサ構造が既
述したようにかなり小さいがため、各端面に吹き
付ける金属材料40,40をそれぞれ対応する一
方の群の金属層8にのみ接触させることができ
ず、どうしても金属材料が相手方の誘電体層の端
部にまで至つてしまような場合にも、コンデンサ
としての短絡事故は有効に防ぐことができる。
なぜなら、このようにして幅方向内方に侵入し
てきた金属材料が、目的の群の金属層8のみでは
なく、相手方の群の誘電体層6の端部にまで至つ
ても、そこにはその相手方の誘電体層6の上に形
成されている端縁金属帯域24があるに過ぎない
からである。
明らかなように、この端縁金属帯域24は、言
わば“浮遊電極”であり、無金属帯域10の存在
により、この浮遊電極24は、同じ誘電体層6の
上に形成されているとは言つても、金属層8に対
して何等、電気的に導通するものでない。
換言すれば、端縁金属帯域24と金属層8との
間に形成されている無金属帯域10は、それらの
間の絶縁を確保する領域となり、ひいては第一、
第二群に各属する金属層8a,8b同志の絶縁を
確保する領域となる。端縁金属帯域24の存在に
より、この無金属帯域10内には、吹き付けによ
る金属材料40が侵入することは絶対にないから
である。
また、この無金属帯域10は、それ自体が不測
にも大きく潰れてしまうようなこともない。この
無金属帯域10の積層方向の間隙、つまりは第6
図中に明らかなように、当該領域10における隣
接する一対の誘電体層6a,6b同志の上下方向
の間隙は、その片側に端縁金属帯域24があり、
また他側には金属層8があることにより、概ね所
定の寸法に維持されるからである。したがつてま
た、積層される金属層8a,8b間の積層方向の
離間寸法も特にそれらの対向面積部分において概
ね一定に保つことができ、これは製品ごとに生じ
得るキヤパシタンスの変動を排除するのに大いに
役立つ。
第7図には、本発明の製造方法ないし装置にお
いて改変可能な要部の一例も示されている。
図面はウエブAの側について示してあり、カツ
タ21aと支持棒22aとを有する切断ステーシ
ヨンの手前には、接着剤をウエブAの表面、特に
金属層8aの上に薄く塗布するためのアプリケー
タ50が設けられている。限定的ではないが、こ
こで用いる接着剤としてはエポキシ樹脂を挙げる
ことができる。
ただし、金属層8aの上にあつても、将来、既
述した第6図示の交互積層構造が完成したとき
に、相手方のストリツプ18bないし相手方の誘
電体層6bから幅方向に張り出し、金属スプレイ
40を受ける領域には塗布しない。
この接着剤添付の目的は、ドラム上に巻き取ら
れた後、薄い金属層を剥がさないで取扱い得るよ
うにするためである。接着剤層の厚味は、望まし
くはほぼ1ミクロン以下の厚さとし、かつ、金属
層8aの全面ではなく、点々と複数個所に分布さ
せると良い。このようにして置けば、接着剤を用
いるにしても、効率的な容積対キヤパシタンス比
をほとんど損うことがない。これらの点は、金属
層8bに対しての接着剤添付についても言える。
ところで、本発明で使用する無金属帯域10付
きのウエブA,Bは、先にも少し述べたように、
この種のウエブの製造メーカから、すでにそうし
た無金属帯域10が形成された状態で購入するこ
とができる。
しかし、あらかじめ作られてくる無金属帯域1
0は、通常の低圧コンデンサ用としてはその幅が
広過ぎることもある。そこで、そのような場合に
は、本発明を利用するコンデンサ製造メーカの側
で、各供給ローラ2,4からウエブA,Bを引き
出し、ドラム20上に巻き取らせて行く間の経路
途中において、第8図に示されているように、レ
ーザ焼き切りステーシヨン52を通過させること
で、互いに幅方向に所定の間隔を置いた複数の平
行なレーザ光53により、各ウエブA,Bの誘電
体層6上に所定の間隔、所定の幅、そして所定の
本数の無金属帯域10,……を形成することもで
きる。実際上、このような手法により、複数の平
行なレーザ光53,……によつて誘電体層6の全
面上に形成されている金属層8に対し、所定の幅
分、堆積金属を連続的に焼き切つて(蒸発させ
て)行くと、市販のウエブ上に設けられているよ
りも遥かに狭い幅の無金属帯域10,……を極め
て高い精度で形成することができる。これは当
然、コンデンサ自体のサイズの小型化や、材料の
節約も招く。
なお、本出願人の試作例において採用した張力
感知兼案内調整システムは、米国企業であるアド
バンスド・ウエブ・システムズ・インコーポレー
シヨン(Advanced Web Systems,Inc.)から
入手した。
[効果] 本発明においては、共に第一群に属するがそれ
ぞれは独立な複数の誘電体層と、同じく共に第二
群に属するがそれぞれは独立は複数の誘電体層と
を交互に重ね合せて積層し、それら第一、第二群
の各誘電体層の一表面上にそれぞれ形成され、互
いに積層方向に隣接する金属層同志が当該互いに
対向する面積部分によつて電気容量を形成し、ま
た、コンデンサとしての一対の端子電極の一方
は、第一群の各誘電体層上の各金属層の幅方向の
一端縁に付着させた金属材料で構成し、他方の端
子電極は、第二群の各誘電体層上の各金属層の幅
方向両端縁の中、上記第一群の金属層の端子電極
が形成される端縁とは対向する側の端縁に付着さ
せた金属材料で構成する積層型(スタツクド・タ
イプ)のコンデンサとして、第一群に属する金属
層と第二群に属する金属層との間の電気的な短絡
を確実に防止することができる。
と言うのも、端子電極構成用の金属材料が付着さ
れる端縁に対向する端縁は、いずれの群に属する
金属層も同じ誘電体層上にあつて金属層の付され
ていない無金属帯域に臨んでおり、かつ、この無
金属帯域はまた、同じ誘電体層上の端縁金属帯域
に臨んでいるため、結果としてそうした各無金属
帯域は端縁金属帯域により、言わば幅方向に蓋を
されているので、相手方の群に属する金属層に対
してそれぞれ電気的導通を取るための他方の金属
材料がこれらの端縁金属帯域に付着しても、当該
金属材料が無金属帯域内にまで侵入してくること
は絶対にないからである。
幾何構造的にも、そうした電気的絶縁確保のた
めに有意に機能する無金属帯域は、その幅方向の
両側にそれぞれ所定の厚味の金属層と端縁金属帯
域とが存在しているので、潰れ切つてしうような
こともなく、それがためにまた、積層関係にある
隣接する誘電体層間及び金属層間の幾何的寸法を
良く維持することができるので、容量値の変動も
小さな範囲内に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるコンデンサを製造するに
適当な装置の一実施例の概略構成図、第2図は切
断ステーシヨンの構成を説明するための第1図中
の2−2線による断面図、第3図は切断ステーシ
ヨンにおけるウエブ切断位置を説明するため、第
2図示構造の一部分を拡大して平面図的に示した
説明図、第4図は一つのカツタに関しての切断部
分に関する第3図中の4−4線による断面図、第
5図は第1図の5−5線に従つて断面を採つたと
きの各ストリツプの積層関係を模式的に示す説明
図、第6図は実効的にコンデンサとして機能する
部分の交互積層構造に関する断面図、第7図はウ
エブに接着剤を付す場合に必要な装置構造例の要
部の概略構成図、第8図はレーザにより各ウエブ
に無金属帯域を構成する場合の説明図、である。 2,4…供給ローラ、6…誘電体層、8…金属
層、10…無金属帯域、12…アイドラ・ロー
ラ、16…加圧ローラ、18…ストリツプ、20
…回転ドラム、21…カツタ、24…端縁金属帯
域、40…金属材料ないし端子電極、A,B…ウ
エブ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一表面上にはそれぞれ金属層が形成され、互
    いには独立した層であるシート状誘電体層を複数
    枚積層して成る積層構造を有し、該積層構造中の
    上記それぞれに独立な複数の金属層を一つ置きに
    一対のコンデンサ端子電極の一方あてに電気的に
    接続して成る積層型コンデンサであつて; 上記積層構造は、少なくともその積層方向にお
    ける一部分に、第一の群に属し、互いには独立な
    複数枚の上記誘電体層と、第二の群に属し、互い
    には独立な複数枚の上記誘電体層とを一枚づつ交
    互に積層した交互積層構造を含み; 該第一の群に属する上記複数枚の誘電体層の
    各々の幅方向一端縁は上記第二の群に属する上記
    複数枚の誘電体層の各々の幅方向一端縁を越えて
    幅方向一方に張り出し、上記第二の群に属する上
    記複数枚の誘電体層の各々の幅方向他端縁は上記
    第一の群に属する上記複数枚の誘電体層の各々の
    幅方向他端縁を越えて幅方向他方に張り出してい
    ると共に; 上記第一の群に属する上記各誘電体層に形成さ
    れる上記各金属層は、それぞれ、該誘電体層の上
    記幅方向一方に張り出している一端縁側から上記
    他端縁側に向かつて伸びるが該他端縁までには至
    らない幅を有し、上記第二の群に属する上記各誘
    電体層に形成される上記各金属層は、それぞれ、
    該誘電体層の上記幅方向他方に張り出している他
    端縁側から上記一端縁側に向かつて伸びるが該一
    端縁までには至らない幅を有する一方で; 上記第一の群に属する上記複数枚の誘電体層の
    各々の上記他端縁と上記第二の群の上記複数枚の
    誘電体層の各々の上記一端縁の上には、それぞれ
    に細幅な端縁金属帯域が形成され、上記各誘電体
    層上にあつて該各端縁金属帯域と上記各金属層と
    の間には所定の幅に亙つて金属の付されていない
    無金属帯域が形成されていて; 上記一対のコンデンサ端子電極の一方は、上記
    第一の群に属する上記複数枚の誘電体層上に各々
    形成されている上記金属層の全てに対し、上記幅
    方向一方の側に張り出している部分で電気的に接
    触する金属材料により構成され、該一対のコンデ
    ンサ端子電極の他方は、上記第二の群に属する上
    記複数枚の誘電体層上に各々形成されている上記
    金属層の全てに対し、上記幅方向他方の側に張り
    出している部分で電気的に接触する金属材料によ
    り構成されていること; を特徴とする積層型コンデンサ。 2 上記交互積層構造の上または下、あるいは上
    下には、さらに第一群または第二群に属する複数
    のそれぞれに独立な誘電体層のみの積層により構
    成された補強層があること; を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の積層
    型コンデンサ。
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