JPH06236828A - 積層形複合金属化フィルムコンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低損失・高電圧の高周波用の積層フィルムコ
ンデンサの提供。 【構成】 両端に非蒸着部１を設けた金属化ポリプロピ
レンフィルム２と、中央に非蒸着部３を設けた金属化ポ
リフェニレンスルフィドフィルム４とを、金属化ポリフ
ェニレンスルフィドフィルム４の幅方向両端がそれぞれ
突出するように重ね合わせ巻回し、両端面にメタリコン
を施し母素子６を形成する。次に母素子６を半径方向に
切断し形成した単位素子７を加熱し、単位素子７を構成
する金属化ポリプロピレンフィルム２を収縮させ、切断
面の金属化ポリフェニレンスルフィドフィルム４間に深
さ０．５〜２．０ｍｍの凹部８を形成し、次に凹部８及
び金属化ポリフェニレンスルフィドフィルム４の切断部
に絶縁樹脂を塗布しこの絶縁樹脂を硬化させ絶縁樹脂層
９を形成して完成品とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低損失、高電圧の積層
形複合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。

【０００２】

【従来の技術】一般に積層フィルムコンデンサは、一対
の金属化フィルムを積層巻回し巻回した母素子を半径方
向に切断してなるものであり、電子部品のチップ化要請
の強まる中で今後ますます需要拡大の方向にある。しか
し、積層フィルムコンデンサを構成する金属化フィルム
は、例えばポリエチレンテレフタレートフィルム、又は
ポリフェニレンスルフィドフィルムなどを単独で用いら
れたもので、異なったフィルムを複合化してそれぞれの
フィルムの長所を引き出す技術はなかった。それは母素
子を個々に切断して個別の単位コンデンサを得る場合、
複合化されたフィルム材質に合った切断条件を見出すこ
とは困難である理由に基づくものである。

【０００３】すなわち、これら積層フィルムコンデンサ
は切断面の耐電圧特性確保が重要であり、同一材質の金
属化フィルムを一対化したものからなるものにおいても
切断面の耐圧不良発生の危険性を抱える中で、異なる材
質の複合化フィルムの場合は、その危険性も更に顕著な
ものであった。

【０００４】例えば、複合フィルム構成として、ポリプ
ロピレンフィルムとポリエチレンテレフタレートフィル
ムとした場合で、一方のポリプロピレンフィルムのよう
な低融点フィルムに切断条件を合わせると、他方のポリ
エチレンテレフタレートフィルムのような高融点フィル
ムの切断面の溶融が不十分で耐電圧不良部の発生とな
り、逆に他方のポリエチレンテレフタレートフィルムの
ような高融点フィルムに切断条件を合わせると、一方の
ポリプロピレンフィルムのような低融点フィルムの切断
部の溶融が過剰となり、同じく耐電圧不良部の発生とな
る問題を抱えていた。

【０００５】一方、電子機器の小形化の推移は、電源な
どの電子回路もますます高周波化する傾向にあり、コン
デンサも低損失で耐電圧の高い小形のコンデンサが要求
されることになっている。

【０００６】しかして、コンデンサの小形化の技術とし
て前述の積層化技術があり、またコンデンサの低損失化
の技術としてポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ
フェニレンスルフィド等の低損失フィルムを用いること
も知られているが、これらのフィルムを用いた積層フィ
ルムコンデンサの実用化は、切断面の耐電圧を所望の水
準まで向上し維持することが困難で、望まれる高電圧領
域が得られないことから難しい状況にあった。特に低融
点フィルムであるポリプロピレンフィルムに顕著で、加
えてポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィドは価
格が高く、ポリカーボネート又はポリフェニレンスルフ
ィドフィルムのみを用いたコンデンサは経済的な面で大
きな制約を受ける結果となっていた。

【０００７】また、切断面の耐電圧を向上する目的で、
化学的或いは電気的に切断面に露出した電極を処理しマ
ージンを設ける技術や、電極を絶縁物でカバーする技術
があるが、実用上解決すべき問題を有し、必ずしも優れ
た技術とは言えなかった。

【０００８】更に、特公昭６１−３０４１４号公報に開
示されているように、アルミ箔とポリプロピレンフィル
ムで構成させる積層フィルムコンデンサ技術も開示され
ているが、アルミ箔を電極として用いるため小形化にも
限度があり、前述した市場の要請に必ずしも応え得るも
のとは言えなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように前述した
従来技術では、電源などの電子回路の高周波化傾向の中
で低損失で耐電圧の高い小形の積層フィルムコンデンサ
を工業的に得るには解決すべき課題があった。

【００１０】すなわち、金属化ポリフェニレンスルフィ
ドフィルムは低損失であるが高いコストで、それ単独で
用いるには経済的でなく、また、金属化ポリプロピレン
フィルムは低損失・低コストで高周波用フィルムコンデ
ンサ材料としては最適であるが、小形化のために積層化
構造のコンデンサとするとき、このフィルムは低融点で
あるため母素子形成後、この母素子を単位素子に切断す
るための切断条件のコントロールが困難で所望の耐電圧
が得られず、要求される小形・高電圧・低損失の高周波
用フィルムコンデンサは実用化できなかった。

【００１１】一方、高コストの金属化ポリフェニレンス
ルフィドフィルムと低コストの金属化ポリプロピレンフ
ィルムの複合化で経済性を求めることも考えられるが、
単に切断するのみでは高電圧のフィルムコンデンサは得
られず、また、切断面の高電圧化を目的として電気的、
化学的処理を施すことも考えられているが、実用的には
まだ難点があった。

【００１２】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたもので、その目的は、小形・低損失・高電圧の高
周波用に適し、且つ低コスト化に貢献できる積層形複合
金属化フィルムコンデンサの製造方法を提供することで
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明になる積層形複合
金属化フィルムコンデンサの製造方法は、幅方向中央に
非蒸着部を設けた金属化ポリフェニレンスルフィドフィ
ルムと幅方向の両端に非蒸着部を設けた金属化ポリプロ
ピレンフィルムとを一対として母素子を形成する工程
と、この母素子の両端面にメタリコン電極を形成する工
程と、次に母素子を切断し単位素子を形成する工程と、
この単位素子を加熱し金属化ポリプロピレンフィルムの
両切断面をそれぞれ長さ方向に収縮させ金属化ポリフェ
ニレンスルフィドフィルム間に０．５〜２．０ｍｍの凹
部を形成する工程と、この凹部及び金属化ポリフェニレ
ンスルフィドフィルム切断面に絶縁樹脂層を形成する工
程とを順次経ることを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】以上のような構成によれば、低損失ながらコス
トの高い金属化ポリフェニレンスルフィドフィルムを単
独で用いず、低損失で低コストの金属化ポリプロピレン
フィルムを組み合わせているため経済的に有利である
上、切断面の対向電極が凹部によって分離され、この凹
部及び金属化ポリフェニレンスルフィドフィルム切断面
に絶縁樹脂層が形成されているため、所望の耐電圧を得
ることが容易である。

【００１５】また、電極構造がシリーズ構造であるた
め、高電圧領域のコンデンサとすることができることに
加え、メタリコン電極の接続がコンデンサ素子を構成す
る金属化ポリプロピレンフィルム及び金属化ポリフェニ
レンスルフィドフィルム中の高融点の金属化ポリフェニ
レンスルフィドフィルムであるため、加熱によって金属
化ポリプロピレンフィルムの収縮が起こったとしても、
メタリコン電極と金属化ポリフェニレンスルフィドフィ
ルムとの接続に影響せず、ｔａｎδ特性の安定化及び高
耐電圧・低損失化に大きく寄与する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を参照して
説明する。

【００１７】すなわち、図２に示すように両端に非蒸着
部１を設けた金属化ポリプロピレンフィルム２と、この
金属化ポリプロピレンフィルム２より広幅で中央に非蒸
着部３を設けた金属化ポリフェニレンスルフィドフィル
ム４とを、前記金属化ポリプロピレンフィルム２の幅方
向より前記金属化ポリフェニレンスルフィドフィルム４
の幅方向両端がそれぞれ突出するように重ね合わせ大口
径巻芯（図示せず）に必要回数巻回し、両端面にメタリ
コンを施してメタリコン電極５を形成した後、前記大口
径巻芯から取り外し図３に示すような母素子６を形成す
る。

【００１８】しかして、この母素子６を半径方向に所望
の寸法に切断し、図４に示すような単位素子７を形成す
る。次いで、単位素子７を加熱し、図５に示すように単
位素子７を構成する金属化ポリプロピレンフィルム２を
収縮させ、切断面の金属化ポリフェニレンスルフィドフ
ィルム４間に金属化ポリプロピレンフィルム２の収縮寸
法の凹部８を形成し、次に図１に示すようにこの凹部８
及び金属化ポリフェニレンスルフィドフィルム４の切断
部に絶縁樹脂を塗布しこの絶縁樹脂を硬化させ絶縁樹脂
層９を形成して完成品としてなるものである。

【００１９】なお、この場合、前記凹部８の深さ寸法は
０．５〜２．０ｍｍに設定する。以下、その理由につい
て図６〜図８を参照して説明する。

【００２０】すなわち、前述したようにそれぞれ非蒸着
部を形成してなる６μの金属化ポリプロピレンフィルム
と６μの金属化ポリフェニレンスルフィドフィルムを用
い、凹部深さ寸法ｌを適宜設定してなる定格６３０Ｖ・
ＤＶ−０．０３μＦの積層形複合フィルムコンデンサを
形成し、破壊電圧、ｔａｎδ及び絶縁抵抗を測定した結
果図６〜図８に示すようになった。

【００２１】なお、試料における絶縁樹脂層はエポキシ
樹脂、メタリコン金属は亜鉛を用いた。

【００２２】図６は凹部深さ寸法ｌに対する破壊電圧
を、図７は凹部深さ寸法ｌに対するｔａｎδを、図８は
凹部深さ寸法ｌに対する絶縁抵抗を示すものであり、図
６〜図８から明らかなように前記諸特性において良好な
特性を示す凹部深さ寸法ｌは０．５〜２．０ｍｍの範囲
内であることがわかる。

【００２３】以上のように構成してなる積層形複合金属
化フィルムコンデンサの製造方法によれば、金属化ポリ
フェニレンスルフィドフィルム４と金属化ポリプロピレ
ンフィルム２とを用いて形成した単位素子７を加熱して
金属化ポリプロピレンフィルム２の両切断面それぞれを
長さ方向に収縮させ、切断面の金属化ポリフェニレンス
ルフィドフィルム４間に金属化ポリプロピレンフィルム
２の収縮寸法としての深さ０．５〜２．０ｍｍの凹部８
を形成し、この凹部８及び端面全面に絶縁樹脂層９を形
成し金属化ポリフェニレンスルフィドフィルム４同志の
沿面距離を十分に確保しているため、この部分での十分
な耐電圧を保つことができると共に、良好なｔａｎδ及
び絶縁特性を得ることができる。

【００２４】なお、上記実施例では母素子形成手段とし
て、一対の金属化フィルムを大口径巻芯に巻取るものを
例示して説明したが、その他一対の金属化フィルムを直
方体状に積層して母素子を形成するものでも同効であ
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、対向電極となる金属化
ポリフェニレンスルフィドフィルム４同志の切断面にお
ける沿面距離の十分な確保が可能となり、耐電圧、ｔａ
ｎδ及び絶縁特性良好な積層形複合金属化フィルムコン
デンサを能率的に得られる実用的価値の高い積層形金属
化複合フィルムコンデンサの製造方法を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る積層形複合金属化フィ
ルムコンデンサを示す断面図。

【図２】本発明の一実施例に係る両金属化フィルムの重
ね合わせ状態を示す一部切欠斜視図。

【図３】本発明の一実施例に係る母素子を示す斜視図。

【図４】本発明の一実施例に係る製造途中の単位素子を
示す斜視図。

【図５】図４に示す単位素子加熱後のＡ−Ａ断面図。

【図６】凹部深さ寸法−破壊電圧特性曲線図。

【図７】凹部深さ寸法−ｔａｎδ特性曲線図。

【図８】凹部深さ寸法−絶縁抵抗特性曲線図。

【符号の説明】

１ 非蒸着部 ２ 金属化ポリプロピレンフィルム ３ 非蒸着部 ４ 金属化ポリフェニレンスルフィドフィルム ５ メタリコン電極 ６ 母素子 ７ 単位素子 ８ 凹部 ９ 絶縁樹脂層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 幅方向中央に非蒸着部を設けた金属化ポ
   リフェニレンスルフィドフィルムと幅方向の両端に非蒸
   着部を設けた金属化ポリプロピレンフィルムとを一対と
   して母素子を形成する工程と、この母素子の両端面にメ
   タリコン電極を形成する工程と、次に母素子を切断し単
   位素子を形成する工程と、この単位素子を加熱し金属化
   ポリプロピレンフィルムの両切断面をそれぞれ長さ方向
   に収縮させ金属化ポリフェニレンスルフィドフィルム間
   に０．５〜２．０ｍｍの凹部を形成する工程と、この凹
   部及び金属化ポリフェニレンスルフィドフィルム切断面
   に絶縁樹脂層を形成する工程とを順次経ることを特徴と
   する積層形複合金属化フィルムコンデンサの製造方法。