JPH048934B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子機器，電気機器に用いられる金
属化フイルムコンデンサの製造方法に関する。

従来の技術 近年、電子部品のチツプ化，小形化が実装技術
の進歩に伴い、日進月歩の勢いで進んでいる。こ
のチツプ化，小形化の波は金属化フイルムコンデ
ンサにも押し寄せて来ている。

金属化フイルムコンデンサのチツプ化，小形化
を図るために、1.5μm〜4μmの薄手の金属化フイ
ルムが、また最近は、1.5μm以下のさらに薄手の
金属化フイルムが使用されている。さらに超薄手
のフイルム（0.2〜1.0μm）も開発され、金属化フ
イルムコンデンサ用として開発中である。

一般的に金属化フイルムコンデンサの電極取出
しは金属化フイルムを巻回あるいは積層した後、
フイルム端部の金属化部の露出している面に金属
溶射を施すことにより行なわれている。ここで、
金属化フイルム上の電極（一般的にアルミニウ
ム，亜鉛等を真空蒸着して形成される。）と溶射
金属との接触状態が悪いと、単に特性劣化だけで
なく、電極と溶射金属が離れた場合、コンデンサ
機能をなくす場合さえあり、電気的にも機械的に
も充分な強度が必要である。

しかし薄手のフイルムが使用されるようになる
と、溶射金属の侵入する間隙が小さいことや、フ
イルムの腰が弱いめに、溶射金属が侵入すべき間
隙をふさいでしまうことなどの理由で、前記接触
状態が厚手のフイルムに比較して極めて悪くなつ
ている。その結果薄手のフイルム使用の巻回型コ
ンデンサでは主に誘電正接特性が劣化し、さらに
積層型コンデンサでは静電容量も減少するという
問題があつた。

このような問題の解決策として、フイルムの幅
方向の端部にエンボス加工をして突起を設け、こ
の突起によつてフイルム相互間の間隙を確保して
溶射金属が侵入しやすくしてやる方法や、フイル
ム幅方向の端部に切り欠きを設けて、溶射金属の
侵入する間隙を確保する方向などがあつた。特に
後者は、フイルムコンデンサ素子の外形寸法を小
さくできることから、小形化に有効である。

フイルム端部の切り欠きを形成する方法とし
て、パンチによる打ち抜き、熱した突起状物を押
しあてる方法、レーザー光を用いる方法などが考
えられる。レーザー光を用いる方法は、加工速度
が速く、多種の大きさ、ピツチに対応できる、切
りくずが出ないなどの特徴があり、最も工業的に
有効な主段である。また切り欠き状にする工法と
して、細幅にスリツトしたフイルムの端部を前記
パンチによる打ち抜き、熱した突起物を押しあて
る方法、レーザー光を用いる方法などにより切り
欠き状とする工法もあるが、広幅のフイルムに前
記の方法で穴をあけてから穴上をスリツトするこ
とによつて切り欠き状とする方法がある。後者の
方が極めて最産性が高い。

ところで、前記の方法により作られた切り欠き
は、切り欠き部に侵入する溶射金属が対向する電
極と接触しないようにするため、フイルム端部に
設けられる非金属化部（以下マージン部と称す。）
の幅より小さくしなければならなかつた。その様
子を第５図に示す。第５図は片面金属化フイルム
を用いた積層フイルムコンデンサの素子構成を示
す斜視図である。なお第５図は、素子構成と、切
り欠きをわかりやすくするため、フイルム間隔を
広げ、メタリコンを省いてある。１ａ，１ｂは片
面金属化フイルム、１０ａ，１０ｂは蒸着電極、
１１ａ，１１ｂは切り欠き、１２ａ，１２ｂはマ
ージン部、１３ａ，１３ｂは溶射金属が溶射され
る方向を示す矢印である。ここで１３ａの方向よ
り溶射された溶射金属は、切り欠き１１ａに侵入
し、蒸着電極１０ｂと接触する。ここで、マージ
ン１２ａの幅が、切り欠き１１ａより小さいと、
１３ａの方向から溶射された溶射金属は接触すべ
き蒸着電極１０ｂだけでなく、接触すべきでない
対向している蒸着電極１０ａにも接触してしま
う。したがつて、切り欠きの大きさは、マージン
幅より小さくなければならない。なおこのこと
は、片面金属化フイルムを用いる場合だけでな
く、両面金属化フイルムを用いたフイルムコンデ
ンサでも同じである。両面金属化フイルムを用い
る場合には、いわゆる合わせ用の非金属化フイル
ムの両端に設けられる切り欠きの大きさが、金属
化フイルム上に設けられるマージンの幅より小さ
い必要がある。また金属化フイルムの少なくとも
片面に誘電体を形成してなる複合フイルムを用い
るコンデンサでも同様である。さらに、コンデン
サ素子が巻回型であるか積層型であるかにもかか
わらず同様である。

したがつて従来は切り欠きは金属化フイルムの
マージン部内に、もしくは非金属化フイルム上に
設ける必要があつた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の構成ではYAGレーザー
を用いて金属化フイルムのマージン内もしくは非
金属化フイルム上に切り欠きもしくは切り欠きに
するための穴を形成しようとすると、マージン部
等の非金属化部はYAGレーザーの発振波長に吸
収がないために、加工できないという問題があつ
た。従来はこの解決策として炭酸ガスレーザーな
どのパワーが大きいレーザーが用いられたがパワ
ーの大きいレーザーでは、フイルムに与えるダメ
ージが大きいため、熱変形、フイルム切れなどの
問題や、装置が大きすぎ、高価なのでコンデンサ
がコスト高になるなどの問題で、ほとんど実用的
でなかつた。

本発明は上記の問題点に鑑み、YAGレーザー
を用いて切り欠き、もしくは切り欠きにするため
穴を形成することを可能にし、その結果安価で小
型の金属化フイルムコンデンサを製造する方法を
提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 前記目的を達成するために本発明の金属化フイ
ルムコンデンサの製造方法は、金属化フイルムの
金属化部にYAGレーザー光を照射して、切り欠
きもしくは穴を設ける工程を有することを特徴と
している。

作 用 前記本発明の工程によつて、YAGレーザー光
は金属化フイルム上の金属で吸収されるので、
YAGレーザーの光エネルギーが熱エネルギーに
変換される効率が極めて向上する。したがつて
YAGレーザーを用いて切り欠きもしくは穴あけ
加工をすることができるので、小型の金属化フイ
ルムコンデンサを安価に製造することができる。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しな
がら説明する。

第１図は本発明の金属化フイルムコンデンサの
製造方法の一例を示す斜視図である。１は積層金
属化フイルムで、２はその原反である。積層金属
化フイルム１は片面が全面蒸着されており、マー
ジン形成用レーザー３から照射されるレーザー光
６によつて細幅の非金属化部（以下、マージンと
いう）８が形成される。ついで積層金属化フイル
ム１の金属化部に、穴あけ用YAGレーザー４か
ら照射されるレーザー光７によつて、フイルム長
さ方向に並ぶ穴９が形成される。ついでスリツト
刃５によつて穴９上をスリツトする。

第２図は片面金属化フイルムを用いた本発明の
積層フイルムコンデンサの素子構成を示す斜視図
である。８ａ，８ｂはYAGレーザーを用いて形
成した幅の極めて狭いマージン部、１４ａ，１４
ｂは金属化部である。金属化部１４ａ，１４ｂに
YAGレーザーを用いて切り欠き１１ａ，１１ｂ
を形成する。あるいは前述のように、広幅の金属
化フイルムの金属化部にYAGレーザーを用いて
穴をあけた後、穴上をスリツトして形成してもよ
い。切り欠きの大きさは、金属化部１５ａ，１５
ｂの幅より小さい必要がある。なおレーザーによ
る加工のため、レーザー加工の条件によつては、
穴あけ時に金属化部の飛散する大きさがフイルム
にできる穴（切り欠き）の大きさより大きい場合
があるが、蒸着電極がレーザー光で飛散されてな
く、かつ溶射金属が侵入するのに十分な切り欠き
の大きさであれば問題ない。

以下本発明の具体的な実施例について述べる。

（実施例） 厚さ2μm，幅200mmのポリーエチレンテレフタ
レートフイルム４の片面にアルミニウムを真空蒸
着によつて0.08μm蒸着して片面金属化フイルム
を得た。次に、スポツト径30μmにしぼつた30W
の連続発振YAGレーザーを用いてフイルム幅方
向に５mm間隔で、幅0.1μmのマージンを形成し
た。次にＱスイツチによるパルス発振のYAGレ
ーザー（パルス平均出力80W，パルス発振数
100pps）を用いてマージン部から0.5mm離れた位
置に中心をもつ直径0.5mmの穴を、フイルム長さ
方向にピツチが１mmとなるように形成した。その
状態を第３図に示す。なお、１５はスリツト刃の
位置である。

次に、フエザー刃を用いて穴中心上をスリツト
して幅５mmの片面金属化フイルムを得た。前記の
よにして得られた１対の片面金属化フイルムを大
きな径をもつ円筒形のボビンに巻きつけ、亜鉛を
フイルム幅方向の両端に金属溶射してコンデンサ
母材を得た。次のこのコンデンサ母材を回転切断
刃を用いて切断し、リード線を溶接してコンデン
サを得た。

前記のようにして得られたフイルムコンデンサ
は通常の積層型金属化ポリーエチレンテレフタレ
ートフイルムコンデンサと比較して、電気特性
（絶縁抵抗、誘電正接、温度特性、周波数特性、
充放電特性等）はなんら差がなく優秀な特性を示
した。またコンデンサ素子寸法は同じ定格電圧、
静電容量の通常の金属化ポリエチレンテレフタレ
ートフイルムコンデンサより小型であつた。

なお本発明に用いられる材料は前記の実施例の
ものに限られるものではなく、例えばフイルムと
してポリプロピレン，ポリカーボネート，ポリス
チレン，ポリフエニレンサルフアイド等でもよ
く、また蒸着される金属材料として亜鉛、銅、ニ
ツケル等あるいはそれらの合金でもよく、また溶
射金属材料として、スズ，アルミニウム，銅，鉛
等、あるいはそれらの合金等を用いても本発明の
効果は得られる。また本発明の素子構成は片面金
属化フイルムコンデンサに限るものでなく、レー
ザーによる穴あけ位置が金属化されていればよ
い。したがつて、たとえば両面金属化フイルムコ
ンデンサの場合には、第４図に示すように合わせ
フイルムとしてフイルム幅方向の両端が金属化さ
れたフイルムを用いればよい。１６は両面金属化
フイルム、１７は合わせフイルムである。

なおまた、本実施例ではマージン形成用レーザ
ーとして連続発振YAGレーザーを、穴あけ用レ
ーザーとしてパルス発振YAGレーザーをそれぞ
れ用いたが、発振状態はマージン形成、穴あけの
加工ができるならば、連続、パルスのいずれであ
つても本発明の効果が得られる。また本実施例で
はマージンをYAGレーザーにより形成したが、
細幅のマージンが形成されるならば、蒸着時にテ
ープ，メタルマスク，オイル等を用いるマスキン
グ法により形成してもよい。

（比較例） 比較例として実施例と同じフイルムを用い、蒸
着時にテープマスキング法により幅の広いマージ
ン部を形成した片面金属化フイルム（第５図に示
すように、穴あけ位置が非金属化部となるように
したフイルム）の非金属化部に穴あけ加工をしよ
うとしたが、パルス平均150W，パルス発振数
100ppsのパルス発振YAGレーザーを用いてもほ
とんど穴をあけることができなかつた。

発明の効果 以上のように本発明は、金属化フイルムの幅方
向の端部の金属化部にYAGレーザーを用いて切
り欠きを形成するか、あるいは広幅の金属化フイ
ルムの金属化部にYAGレーザーを用いて穴をあ
け、その穴上をスリツトすることにより切り欠き
を形成するかのいずれかにより、金属化フイルム
の幅方向の端部に容易にかつ高速で切り欠きを形
成することができるので、小型の金属化フイルム
コンデンサを安価に製造することができ、工業的
に極めて大きな効果をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金属化フイルムコンデンサの
製造方法の一実施例を示す斜視図、第２図は片面
金属化フイルムを用いた本発明の製造方法による
金属化フイルムコンデンサの素子構成を示す斜視
図、第３図は本発明の実施例において、片面金属
化フイルムにマージンと穴を形成した状態を示す
平面図、第４図は両面金属化フイルムを用いた本
発明の製造方法による金属化フイルムコンデンサ
の素子構成を示す斜視図、第５図は従来の製造方
法による金属化フイルムコンデンサの素子構成を
示す斜視図である。 １，１ａ，１ｂ……片面金属化フイルム、３…
…マージン形成用レーザー、４……穴あけ用レー
ザー、９……穴、１０，１０ａ，１０ｂ……蒸着
電極、１１，１１ａ，１１ｂ……切り欠き、８，
１２，１２ａ，１２ｂ……マージン、１４ａ，１
４ｂ……金属化部、１６……両面金属化フイル
ム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フイルム幅方向の端部に金属化部を有しかつ
   非金属化部を有する片面もしくは両面金属化フイ
   ルムの幅方向の端部の金属化部に、YAGレーザ
   ーを用いて複数個の切り欠きを設けることを特徴
   とする金属化フイルムコンデンサの製造方法。 ２ 金属化フイルムの非金属化部をレーザーを用
   いて形成す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の製造方
   法。 ３ 非金属化部を有する片面もしくは両面金属化
   フイルムの金属化部に、YAGレーザーを用いて
   フイルム長さ方向に並ぶ複数個の穴をあけた後、
   その穴上をスリツトすることによりフイルム幅方
   向の端部に切り欠きを設けることを特徴とする金
   属化フイルムコンデンサの製造方法。 ４ 金属化フイルムの非金属化部をレーザーを用
   いて形成することを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項に記載の金属化フイルムコンデンサの製造方
   法。 ５ 金属化フイルムが広幅であつて、かつ非金属
   化部と穴を複数条設けることを特徴とする特許請
   求の範囲第３項に記載の金属化フイルムコンデン
   サの製造方法。