JPH05275280A - スタック型またはロール型コンデンサ及び該コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 活性層及び不活性層を構成する少なくとも１
対の金属化誘電体フィルムの巻き付けに巻き付け装置の
停止及び金属化フィルムの切断を一切必要としないスタ
ック型またはロール型コンデンサ製造方法を提供する。 【構成】 図示した積層体は、容量性効果を全く有しな
い不活性な２個の端部層ｎ及びｎ−１を含む。その他の
層ｎ−２〜ｎ−６は容量的に活性である。２個の不活性
端部層ｎ及びｎ−１は、対を成すフィルムの一方、即ち
図示例ではフィルム１をフィルム１自体に関して１８０
°捩じることによって実現される。フィルム１を上記の
ように捩じると二つの金属化領域１１及び２１が互いに
接触し、縁部１２と２２とは同じ側に配置され、フィル
ム１の電位とフィルム２の電位とが同じになる。図２ａ
に示した不活性層構造が完成コンデンサの上端面及び下
端面に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スタック型またはロー
ル型コンデンサと、該コンデンサの製造方法とに係わ
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】スタッ
ク型またはロール型のコンデンサを金属化誘電体フィル
ムから製造することは公知である。通常、金属化された
領域と金属化されていない側方縁部とを有するプラスチ
ックフィルムを用いる。２個のフィルムを、その非金属
化縁部が互いに反対側に位置するように重ね合わせるこ
とによって、奇数番目の層を構成するフィルムと偶数番
目の層を構成するフィルムとから成るフィルム対を得
る。スタック型コンデンサを製造する場合は、少なくと
も１対の金属化フィルムを大直径のスプールに所定回数
巻き付ける。このようにして、交互に位置する奇数番目
の層と偶数番目の層とを有する、“親コンデンサ”とし
て知られる容量ストリップを得る。ロール型コンデンサ
を製造する場合は、少なくとも１対の金属化フィルムを
巻き心または類似物に巻き付ける。それによって個別の
コンデンサが得られる。その後、容量ストリップの各側
面または個別コンデンサの各端面を金属（または合金）
で被覆して出力プレートを形成する。各出力プレート
は、奇数番目または偶数番目の層の金属化領域同士を機
械的及び電気的に接続し得る。溶融金属の吹き付けによ
って行なう上記被覆作業はスクーピング（Ｓｃｈｏｏｐ
ｉｎｇ）あるいは“スクープの金属吹付法”として公知
である。スタック型コンデンサの場合は容量ストリップ
を切り分けて単位ブロックとする。金属吹付作業の結果
を改善するべく、巻き付けの際に、奇数番目の層を構成
するフィルムを偶数番目の層を構成するフィルムに関し
てオフセットすることができる。このオフセットは、突
出形と呼ばれる。

【０００３】特にコンデンサがケースに収容されず、
“剥き出し”で用いられる場合、容量性効果を有しない
不活性の仕上げ巻きでコンデンサを保護することが必要
となる。

【０００４】スタック型またはロール型コンデンサを製
造する技術は現時点で幾つか存在する。対を成す２個の
フィルムは巻き付けの際に部分的に脱金属化（ｄｅｍｅ
ｔａｌｌｉｚｅ）し得る。この脱金属化は、アークまた
はレーザビームの使用といった通常手段で行なう。アー
クを用いるシステムは汚れやすい。レーザを用いるシス
テムは比較的高価で、その保守にも費用が掛かる。

【０００５】金属化されていない、従って不活性である
フィルムを巻き付け時に插入する公知技術も存在する。
この技術は、巻き付け作業を中断し、１個の金属化フィ
ルムを切断し、非金属化フィルムを導入し、巻き付けを
再開し、その後再び巻き付けを中断して金属化フィルム
を再導入することを必要とする。

【０００６】上記技術が高速生産と相容れないことは実
に明白であり、なぜならこの技術は機械の停止と頻繁な
手作業とを要するからである。この技術を用いると生産
性が低下し、製造に時間が掛かり、人件費が上昇する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、活性層及び不
活性層を構成する少なくとも１対の金属化誘電体フィル
ムの巻き付けに巻き付け装置の停止及び金属化フィルム
の切断を一切必要としないスタック型またはロール型コ
ンデンサ製造方法を提供する。この方法はきわめて単純
かつ安価である。

【０００８】不活性層は、巻き付けを続けながら対を成
す金属化フィルムの一方を当該フィルム自体に関して１
８０°捩じることによって実現する。

【０００９】本発明はまた、金属化された領域と、金属
化されていない側方縁部とを一方の面上にのみ有する少
なくとも１対の金属化誘電体フィルムを層状に重ね合わ
せて製造されたスタック型またはロール型コンデンサを
提供する。このコンデンサは、容量的に活性な層と容量
的に不活性な層とを有する。容量的活性層は、対を成す
２個のフィルムの非金属化縁部が互いに反対側に位置す
る場合にこれらのフィルムによって構成される。容量的
不活性層を構成するのは、その非金属化縁部が互いに同
じ側に位置する１対のフィルムである。

【００１０】本発明の一特徴によれば、容量的不活性層
はコンデンサの末端層である。

【００１１】上述のような本発明コンデンサを製造する
一方法は、その非金属化縁部が互いに反対側に位置する
ように重ね合わせられた少なくとも１対の誘電体フィル
ムを巻いて容量的活性層を製造すること、及びフィルム
を巻き続けながら対を成すフィルムの一方を当該フィル
ムに関して１８０°捩じって容量的不活性層を製造する
ことを含む。リールから供給したフィルムをローラで案
内する場合、好ましくは、捩じれをローラとリールとの
間で生じさせるべくフィルムをローラの前段で捩じる。

【００１２】リールの回転軸とローラの回転軸との間隔
は、捩じれがフィルムの移動と共に移動してローラの後
段へと向かうように十分小さくする。

【００１３】フィルムの捩じれは、リールを逆方向へ回
転させるべく該リールの向きを１８０°変更することに
よって生じさせ得る。

【００１４】

【実施例】本発明の上記その他の利点を、添付図面に示
した非限定的実施例に基づき以下に詳述する。

【００１５】本発明の説明はスタック型コンデンサに関
して行なうこととする。本発明はロール型コンデンサに
も適用可能であり、その場合は大直径のスプールへの巻
き付けに替えて巻き心への巻き付けを行なう。個別のコ
ンデンサが直接得られる。

【００１６】図１ａは、奇数番目の層を構成するフィル
ム１と偶数番目の層を構成するフィルム２とが直径の大
きいスプール（図示せず）に巻き付けられる際に取る位
置を示す上面図である。各フィルム１、２はその一方の
面上に、金属化された領域１１、２１と金属化されてい
ない側方縁部１２、２２とを有する。２個のフィルム１
及び２がスプールに巻き付けられた時、二つの縁部１２
及び２２は互いに反対側に位置する。フィルム１及び２
は通常、ポリエステル、ポリカーボネート等のプラスチ
ックから成る。図１ａからは、フィルム１と２とが互い
にオフセットして位置すること、即ち巻き付けの際に大
きさａの突出部が設けられることが分かる。

【００１７】図１ｂは、標準的なスタック型コンデンサ
の部分断面図である。奇数番面の層を構成するフィルム
１と偶数番面の層を構成するフィルム２とが交互に配置
され、積層体を成している。

【００１８】図１ｂに示したコンデンサの各層に、記号
ｎ、ｎ−１、ｎ−２、ｎ−３、ｎ−４、ｎ−５を付す。
図示した層は完成したコンデンサの上方層であると仮定
する。積層体の側面を金属化もしくは金属吹付処理する
ことによって、出力プレート３及び４が形成される。プ
レート３は奇数番目の層の金属化領域１１同士を接続し
得、プレート４は偶数番目の層の金属化領域２１同士を
接続し得る。ここに図示した層はいずれも容量的に活性
である。

【００１９】巻き付けの際に大きさａの突出部が設けら
れることによって、金属化領域１１、２１とプレート
３、４との電気的接触が改善される。

【００２０】図２ａは、本発明によるスタック型コンデ
ンサの部分断面図である。この図でも、積層体の各層は
完成したコンデンサの上方層とする。ここに図示した積
層体は、容量性効果を全く有しない不活性な２個の端部
層ｎ及びｎ−１を含む。その他の層ｎ−２〜ｎ−６は容
量的に活性である。２個の不活性端部層ｎ及びｎ−１
は、対を成すフィルムの一方、即ち図示例ではフィルム
１をフィルム１自体に関して１８０°捩じることによっ
て実現される。フィルム１を上記のように捩じると二つ
の金属化領域１１及び２１が互いに接触し、縁部１２と
２２とは同じ側に配置され、フィルム１の電位とフィル
ム２の電位とが同じになる。図２ａに示した不活性層構
造が完成コンデンサの上端面及び下端面に設けられるこ
とは明白である。大直径スプール上に形成する積層体の
上下に不活性な仕上げ巻きを幾つか巻くことによってコ
ンデンサは保護され、このような保護は幾つかの理由か
ら為される。上記のような下端部及び上端部層はコンデ
ンサを電気的に絶縁する。この電気的絶縁は、ケースに
収容されず、かつ接続線を具備しない“剥き出し”型も
しくは“チップフィルム”型のコンデンサにとって重要
である。そのようなコンデンサはプリント配線基板上に
取り付けられる。不活性層が存在しないと、積層体下方
の層がプリント配線の二つの異なるトラックと電気的に
接触してこれらのトラックを使用不能にする恐れが有
る。

【００２１】不活性な上記仕上げ巻きは、コンデンサの
機械的保護と、積層体の層の保全とにも有用である。

【００２２】図２ｂに、対を成す２個のフィルム１及び
２の、大直径スプールに巻き付けられる直前の配置を示
す。図中ゾーンｅでは、２個のフィルム１及び２は通常
の配置を有する。この配置は活性層の実現に用いられる
配置に対応する。フィルム１は、例えば層ｎ−２を構成
し、フィルム２は、例えば層ｎ−３を構成する。縁部１
２と２２とは反対側に位置する。

【００２３】スプールへの巻き付けを続けながら、中央
のゾーンｂでフィルム１が該フィルム１自体に関して１
８０°だけ第一の方向に捩じられる。即ちゾーンｂは、
フィルム１に生じた捩じれに対応する。

【００２４】図中ゾーンｄに、フィルム１が捩じられた
後の２個のフィルム１及び２の配置を示す。この配置は
図２ａのコンデンサの層ｎ及びｎ−１に対応する。縁部
１２と２２とは同じ側に位置し、金属化領域１１と２１
とは互いに対向して接触する。フィルム１が捩じられた
後のフィルム対は不活性層を構成する。フィルム１及び
２をゾーンｅに示した最初の配置に戻すには、同じくフ
ィルム１を１８０°捩じれば足りる。その際好ましく
は、フィルム１は上記第一の方向とは逆の第二の方向に
捩じられる。対を成すフィルム１及び２の縁部１２及び
２２は再び互いに反対側に配置される。

【００２５】図２ｂのゾーンｂにおいて一方のフィルム
１が捩じられ、フィルム１とフィルム２との重ね合わせ
によって形成される容量素子は短絡される。この短絡は
欠陥をもたらす。容量ストリップを切り分けて製造され
たコンデンサは前記のような欠陥を有する。この欠陥
は、優れたコンデンサの製造に通常有害であるが、コン
デンサに“自己回復”もしくはクリアのための電気的処
理を施せば排除できる。

【００２６】図３ａ及び図３ｂに、フィルム捩じり作業
の前及び後の巻き付け装置をそれぞれ部分的かつ概略的
に示す。これらの図には、対を成す２個のフィルム１及
び２のうち捩じられる方のフィルム１のみが示してあ
る。フィルム１は、軸ＸＸ′周囲に回転するリール５か
ら供給される。第一のモータ１３がリール５を駆動し、
回転させる。回転方向を矢印によって示す。リール５に
よって送り出されたフィルム１は軸ＹＹ′周囲に回転す
る第一のローラ６によって案内され、続いて第二のロー
ラ７によって案内される。第二のローラ７の後段で、フ
ィルム対の他方のフィルム２（図示せず）がフィルム１
と重ね合わせられ、得られたフィルム対が大直径スプー
ル（図示せず）または巻き心（図示せず）に巻き付けら
れる。

【００２７】第二のモータ１４はリール５と第一のモー
タ１３とから成るアセンブリを、軸ＺＺ′周囲に角度１
８０°にわたって回動するように駆動する。モータ１４
はリール５の向きの変更に用いられる。軸ＺＺ′はリー
ル５の回転軸ＸＸ′に対して垂直である。軸ＺＺ′は、
リール５の中心を通り、かつリール５から送り出される
フィルム１に対して実質的に平行に伸長するように位置
決めされる。そのためにＹ字形手段１５が用いられてい
る。Ｙ字形手段１５の基部は第二のモータ１４の出力シ
ャフトと結合されており、またその２本のアームはリー
ル５の各一方の側方で該リール５の回転軸ＸＸ′と交わ
る。

【００２８】図３ｂに示した巻き付け装置では、リール
５の向きは既に変更されている。巻き付けの間にリール
５の向きを図示のように変更すると、フィルム１に捩じ
れが生じる。フィルム１は第一のローラ６の前段で捩じ
られ、生じた捩じれはフィルム１の移動と共に移動して
第二のローラ７の後段へと向かい、大直径スプールに達
する。捩じれが移動し得るためには、リール５の回転軸
ＸＸ′と第一のローラ６の回転軸ＹＹ′との間隔ｃが十
分小さいという条件が満たされれば十分である。その
際、捩じれに関連する歪みの大きさは第一のローラ６に
対するフィルム１の付着力を上回る。間隔ｃは、例えば
フィルム１が４．５ｍｍの幅を有する場合は１００ｍｍ
未満である。間隔ｃはフィルム１の幅に比例する。第一
のローラ６の回転軸ＹＹ′をリール５の回転軸ＸＸ′か
ら遠ざけたり、逆に前記軸ＸＸ′に近付けたりすること
によって間隔ｃをフィルム１の幅の関数として調節する
のに用いられ得る手段の使用が有効である。

【００２９】上記条件が満たされず、間隔ｃが非常に大
きいと、リール５の向きの変更によって生じた捩じれは
第一のローラ６を越えて移動しない。大直径スプールに
は捩じれていないフィルムが巻き付けられる。捩じれに
関連する歪みの大きさは第一のローラ６に対するフィル
ム１の付着力を下回る。

【００３０】図３ａ及び図３ｂにおいて、リール５の回
転方向を矢印によって示す。リール５の向きが変更され
た後、フィルム１はローラ６及び７上を以前と同じ方向
へ移動するが、リール５の回転方向は逆になっている。
リール５は、その向きが図示のように変更されると逆方
向に回転する。

【００３１】図３ａにおいてフィルム１の金属化領域１
１は第二のローラ７に接触し、側方縁部１２は左方に位
置する。図３ｂでは、金属化領域１１はもはや第二のロ
ーラ７に接触せず、また縁部１２は右方に位置する。

【００３２】大直径スプールへの巻き付けによってスタ
ック型コンデンサを製造する場合にはしばしば、まずフ
ィルム対を約１０００回巻き付けて第一の容量ストリッ
プを形成する。次に箔を插入し、その後巻き付けを再開
して別の容量ストリップを形成する。

【００３３】本発明による方法ではまず、対を成すフィ
ルムの一方を第一の方向へ１８０°捩じり、それによっ
て２個のフィルムの非金属化縁部を同じ側に配置してか
らフィルム対の巻き付けを行なって数個の不活性層を作
る。次に、同じフィルムを今度は第一の方向と反対の第
二の方向へ１８０°捩じって活性層を作ることを開始す
る。再び同じフィルムを第一の方向へ１８０°捩じり、
それによって数個の不活性層を作り、容量ストリップを
完成する。箔を插入し、数個の不活性層によって巻き付
けを再開して第二の容量ストリップを形成する。

【００３４】本発明による方法は不活性材料としてそれ
自体高価な金属化フィルムを用いるが、本発明方法の意
義は総て、活性層も不活性層もフィルムを故意に破断す
ることなく連続的に巻くことによって製造できることに
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１ａ】標準的なスタック型コンデンサの１対の金属
化フィルムの巻き付け時の配置を示す説明図である。

【図１ｂ】不活性層を有しない標準的なスタック型コン
デンサの部分断面図である。

【図２ａ】本発明によるスタック型コンデンサの部分断
面図である。

【図２ｂ】本発明によるスタック型コンデンサの１対の
金属化フィルムの、その一方を捩じって行なう巻き付け
の際の配置を示す説明図である。

【図３ａ】本発明によるコンデンサを製造する巻き付け
装置の、フィルムが捩じられる前の状態を示す部分的か
つ概略的説明図である。

【図３ｂ】本発明によるコンデンサを製造する巻き付け
装置の、フィルムが捩じられた後の状態を示す部分的か
つ概略的説明図である。

【符号の説明】

１，２ フィルム ５ スプール ６，７ ローラ １１，２１ 金属化領域 １２，２２ 非金属化縁部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 テイエリー・フラル フランス国、21250・スレ、リユ・デ・ジ ヤルダン、11

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属化された領域と、金属化されていな
   い側方縁部とを一方の面上にのみ有する少なくとも１対
   の金属化誘電体フィルムを層状に重ね合わせて製造され
   たスタック型またはロール型コンデンサであって、互い
   に対を成す２個のフィルムの前記縁部が互いに反対側に
   位置する場合に容量的に活性な層を含み、且つ容量的に
   不活性な層を含み、前記対をなす２個のフィルムの側方
   縁部が前記不活性層のレベルでは同じ側にあることを特
   徴とするスタック型またはロール型コンデンサ。
2. 【請求項２】 容量的不活性層がコンデンサの末端層で
   あることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のコンデンサを
   製造する方法であって、その非金属化縁部が互いに反対
   側に位置するように重ね合わせられた少なくとも１対の
   誘電体フィルムを巻いて容量的活性層を製造すること、
   及びフィルムを巻き続けながら対を成すフィルムの一方
   を当該フィルムが活性層製造時に取る位置に関して１８
   ０°捩じって容量的不活性層を製造することを含むコン
   デンサ製造方法。
4. 【請求項４】 各フィルムを軸の周囲に回転するリール
   から供給し、その後軸の周囲に回転するローラで案内す
   ることを含み、捩じれをローラとリールとの間で生じさ
   せるべくフィルムをローラの前段で捩じることを特徴と
   する請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 リールの回転軸とローラの回転軸との間
   隔を、捩じれがフィルムの移動と共に移動してローラの
   後段へと向かうように十分小さくすることを特徴とする
   請求項４に記載の方法。
6. 【請求項６】 リールの回転軸とローラの回転軸との間
   隔を調節する手段を用いることを特徴とする請求項４に
   記載の方法。
7. 【請求項７】 フィルムの捩じれを、リールを逆方向へ
   回転させるべく該リールの向きを１８０°変更すること
   によって生じさせることを特徴とする請求項４に記載の
   方法。
8. 【請求項８】 製造するコンデンサがスタック型である
   場合、対を成すフィルムを大直径のスプールに巻き取っ
   て親コンデンサを得ることを特徴とする請求項３に記載
   の方法。
9. 【請求項９】 製造するコンデンサがロール型である場
   合、対を成すフィルムを巻き心に巻き付けることによっ
   て個別のコンデンサを得ることを特徴とする請求項３に
   記載の方法。