JPH0897081A - フィルムコンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルムコンデンサの製造方法において、製
造コストの低減を図る。 【構成】 蒸着フィルム１３と、合せフィルム１４を一
括して巻き取った後に切断し、切断面のコンタクト面と
しての電気的なコンタクト性を確保するためにオゾンガ
ス（Ｏ₃）を用いて、切断面部分のフィルムの一部をエ
ッチング処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は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】近年、電気、電子回路の発展はめざまし
く、所謂電気機器のみならずカメラや、工作機械、自動
車等の多分野、広範囲で様々に使用されている。これら
の電気、電子回路に使用される多くの部品は性能、信頼
性はもとより、外形形状や外形寸法精度等、さらに価格
等広範囲にわたった要求が出されている。特に、電気機
器の軽薄短小の流れに対してはフィルムコンデンサの小
型化や価格の低減要望が強く、これら小型のフィルムコ
ンデンサを製造する上で多くの技術的な課題があった。

【０００３】図１３に従来から用いられているフィルム
コンデンサの製造法を示す。図１３のように、一定の幅
にスリットされた長尺の誘電体フィルムの両面に金属薄
膜を形成するとともに端部に金属薄膜のないマージン
３，３’を有した蒸着フィルム２と、合せフィルム４を
２枚重ねて巻回してフィルムコンデンサ１を形成してい
る。

【０００４】図１４に図１３のフィルムコンデンサの概
略構造図を示す。蒸着フィルム２は表面、裏面に金属薄
膜５，５’が形成されていて、スリット端部には表面、
裏面にそれぞれマージン３，３’が設けられている。こ
の蒸着フィルム２の幅６は重ね巻する合せフィルム４の
幅７より大としてある。蒸着フィルムの幅６と合せフィ
ルム４の幅７の差は幅の中心から２等分して振り分けて
いる。この構造は図１５に示すように外部引き出し電極
であるメタリコン８を形成する場合、メタリコン８が幅
の狭い合せフィルム４の部分に侵入することにより、電
極である金属薄膜５’とメタリコン８’が、金属薄膜５
とメタリコン８が接触し電気的コンタクト力を得、コン
デンサを形成するとともにメタリコン８，８’と蒸着フ
ィルム２、合せフィルム４との機械的な強度を確保する
ものである。

【０００５】図中９は他の電気回路と接続するためのリ
ード線である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来から
用いられてきたフィルムコンデンサの製造法において
は、一定の幅にスリットされた蒸着フィルムと蒸着フィ
ルムに比べて狭い幅にスリットされた合せフィルムを重
ね合わせて個別に巻回していたものである。この従来か
ら用いられてきた方法では２枚のフィルムを重ね合わせ
て巻回するときにフィルムのズレが発生したり、各フィ
ルムの張力差により巻回シワが発生してコンデンサの耐
電流特性に影響を及ぼすことがあった。

【０００７】また、生産性を考えた場合個別に巻回して
いるために生産性に問題がありコストの低減が難しかっ
た。

【０００８】本発明はこれらの問題点を解決するもの
で、製造コストの低減を図るとともに、耐電流特性の向
上を図ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、広幅の誘電体フィルムの片面もしくは両面
に複数本のマージンを設けて金属薄膜を形成した蒸着フ
ィルムと、この蒸着フィルムとほぼ同じ広幅の金属薄膜
を有しない合せフィルムとを重ねて巻回、もしくは積層
してコンデンサ母体とした後、そのコンデンサ母体を蒸
着フィルムに設けたマージンの中央で切断し、その切断
部分にオゾン（Ｏ₃）を含む酸素（Ｏ₂）ガスを主とした
混合ガスを差し向け、切断部分の蒸着フィルムと合せフ
ィルム両方のフィルムを、合せフィルムが蒸着フィルム
より多く後退するようにオゾン（Ｏ₃）により切断部分
を酸化エッチングするフィルムコンデンサの製造方法と
したものである。

【００１０】

【作用】このような製造方法にすることにより、フィル
ムコンデンサの製造コストが低減するとともに、切断面
のエッチング処理によりフィルムコンデンサの耐電流特
性の向上とともに他の諸特性も確保できる。

【００１１】

【実施例】以下実施例を掲げて詳細な説明を行う。

【００１２】（実施例１）図１に本発明に使用した蒸着
フィルムを示す。本発明に用いた蒸着フィルム１３は、
幅５００（ｍｍ）、厚さ９（μｍ）の誘電体フィルムと
してのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム
１０である。

【００１３】このフィルムの幅４９０（ｍｍ）の表面に
真空蒸着法により抵抗値が３〜５（Ω／□）のアルミニ
ウム（Ａｌ）薄膜１１と、２０（ｍｍ）ピッチで幅が２
（ｍｍ）のマージン１２を形成した。同様に裏面にはＡ
ｌ薄膜１１’と２０（ｍｍ）ピッチで幅が２（ｍｍ）の
マージン１２’を設けた。表面と裏面のマージン１２，
１２’は、フィルムの幅方向に１０（ｍｍ）ずらして表
面のＡｌ薄膜１１の中心と裏面のマージン１２’の中心
が合うようにした。

【００１４】図２に巻回タイプでの本発明フィルムコン
デンサの製造方法の一実施例を示す。図１に示した幅５
００（ｍｍ）の広幅の蒸着フィルム１３と幅５００（ｍ
ｍ）、厚さ９（μｍ）のＰＥＴフィルムよりなる合せフ
ィルム１４の２枚を重ね合わせて巻回して、幅５００
（ｍｍ）のマージン１２，１２’を４８本含むコンデン
サ母体となる巻回体１５を形成した。この後、表面のマ
ージン１２、及び、裏面のマージン１２’の中心１６を
切断した。

【００１５】図３に切断によって得られたコンデンサ素
子を示す。図２においてマージンの中心を切断すること
により４７個のコンデンサ素子が得られる。この個々の
コンデンサ素子をヒートプレスによりフィルム層間の密
着力の強いコンデンサ素子１７を得た。

【００１６】図４に図３のコンデンサ素子の概略構成図
を示す。蒸着フィルム１３の幅１８は１０（ｍｍ）であ
り、表面と裏面のマージンの幅はそれぞれ切断面部分で
１（ｍｍ）である。

【００１７】また、合せフィルム１４の幅１９は蒸着フ
ォルム１３と同一で１０（ｍｍ）である。従って蒸着フ
ィルム１３と合せフィルム１４の幅寸法は同一であり、
切断面、すなわちメタリコン処理面での蒸着フィルム１
３と合せフィルム１４の幅寸法による凹凸は発生しな
い。メタリコン処理面に凹凸がないと、メタリコン処理
後にメタリコンと金属薄膜、フィルム間の電気的コンタ
クト力や、機械的付着力が弱くメタリコンが剥がれてし
まう。

【００１８】図４は本発明の一実施例を説明するための
構造概略図であり、実際にはＡｌ薄膜の膜厚は４００〜
６００（Å）と極めて薄く、蒸着フィルム１３と合せフ
ィルム１４間の空間も加圧成形しているため密着性がよ
く、メタリコンが深く侵入するほどの空間は存在しな
い。

【００１９】従って、本発明においては蒸着フィルム１
３と合せフィルム１４を切断端面からエッチングして、
切断端面に凹凸形状を作ることによりメタリコンの侵入
空間を得た後に、メタリコン処理をすることでメタリコ
ンとＡｌ薄膜との電気的コンタクト力や、メタリコンと
フィルムの機械的付着強度を確保して外部引き出し電極
を形成した。

【００２０】図５，図６，図７に蒸着フィルム、合せフ
ィルムのエッチング方法について示す。

【００２１】図５は巻回コンデンサ素子１７の外周部分
のエッチング防止のために紙テープ１８によりテーピン
グした様子の図である。

【００２２】図６はテーピングされたコンデンサ素子２
１の切断面をエッチング処理するための処理枠２０に収
納した様子を示す図である。通常、処理枠２０にはテー
ピングされたコンデンサ素子群２１が全て満たされるよ
うに収納する。

【００２３】図７にメタリコン処理面のエッチング方法
について示す。処理枠２０に収納されたコンデンサ素子
２１の切断面にオゾン（Ｏ₃）を含む酸素（Ｏ₂）を主と
した混合ガス２３を差し向けるために処理枠２０の両側
に密閉蓋２２をした。

【００２４】このとき処理枠２０の４辺と密閉蓋２２の
間には、パッキン材を介在させて密封性を確保した。こ
のような構造にして、混合ガス２３を下部にあるガス導
入管２４から導入して、コンデンサ素子の切断面と密閉
蓋２２の空間部分を通して上部に設けた排気管２５を経
てオゾン処理器２６により残存オゾンを処理した後大気
放出２７させる。この間高分子形成物からなるフィルム
とオゾン（Ｏ₃）が接触することにより、フィルムは水
（Ｈ₂Ｏ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ₂）
等になりフィルムのエッチングが行われる。

【００２５】本実施例においては、酸素（Ｏ₂）ガスを
原料としてオゾン（Ｏ₃）発生機により高濃度のオゾン
（Ｏ₃）を発生させて使用した。酸素（Ｏ₂）中に占める
オゾン（Ｏ₃）濃度と混合ガスの供給流量の関係は、多
くの検討の結果オゾン（Ｏ₃）濃度については７０（ｇ
／Ｎｍ³）以上が必要であり、上限は１３０（ｇ／Ｎ
ｍ³）が適当であった。これはオゾン分子がフィルムと
衝突する確率より成立するもので、７０（ｇ／Ｎｍ³）
以下では酸化反応が少なくフィルムのエッチング速度が
遅く、１３０（ｇ／Ｎｍ³）以上では酸化反応が多すぎ
て酸化反応熱によりコンデンサ素子の温度が高くなりす
ぎてフィルムのコンデンサ材料としての特性が劣化して
しまうものである。

【００２６】また、供給流量は処理枠内に納められたコ
ンデンサ素子のエッチング処理面を均一にエッチングす
るための重要なファクターであり、供給流量についても
多くの研究、検討を行った結果、処理枠内に混合ガスが
均一に流れるように工夫したうえで、７（ｃｃ／ｃ
ｍ³）〜４（ｃｃ／ｃｍ³）供給流量が適当であることを
見出した。

【００２７】図８にフィルムエッチング状態を示す。オ
ゾン（Ｏ₃）を含む酸素（Ｏ₂）を主とした混合ガスによ
るエッチング前の蒸着フィルム１３と合せフィルム１４
の幅２８は同一である。

【００２８】しかし、図７に示したエッチング処理工程
により蒸着フィルム１３と合せフィルム１４の両端がエ
ッチングされる。蒸着フィルム１３の両端に破線３３で
示す部分がエッチング部分であり、Ａｌ薄膜１１，１
１’部分はエッチングされずに残る。同様にフィルムの
両端も破線３４で示す部分がエッチング部分である。エ
ッチング幅は蒸着フィルム１３で、図中２９に示す部分
であり、蒸着フィルム１３の幅は図中３０となる。

【００２９】また、合せフィルム１４のエッチング幅は
図中３２であり、合せフィルム１４の幅は図中３１とな
る。この蒸着フィルム１３と合せフィルム１４のエッチ
ング量は、蒸着フィルムのＡｌ薄膜面側はＡｌ薄膜のガ
スバリヤ性によりエッチング速度が極めて遅いため、蒸
着フィルムと合せフィルムにエッチング量の差ができて
凹凸が発生する。この凹凸により、同部分のメタリコン
処理は電気的なコンタクト、機械的な付着強度とも十分
満足なものとなる。

【００３０】図９に切断面をエッチング処理した後にメ
タリコン処理３５したフィルムコンデンサの概略構成図
を示す。

【００３１】以上のような製造工程を経てメタリコン処
理をした後、リード線溶接や樹脂外装等の処理をしてフ
ィルムコンデンサとして完成する。

【００３２】（実施例２）図１０，図１１，図１２に平
板巻回して得られた積層タイプのフィルムコンデンサに
おける一実施例を示す。

【００３３】図１０において蒸着フィルムと合せフィル
ムが交互に積層された積層平板３６のマージン中央３７
部を図示されていない切断刃にて切断することで積層コ
ンデンサの条素子３８を得る。図中３９は切断面であり
エッチング処理面である。

【００３４】図１１に切断面をエッチング処理するため
に、条素子３８を処理枠４０に充填した図を示す。巻回
コンデンサ素子の場合と同様にエッチング処理面３９上
をオゾン（Ｏ₃）を含む酸素（Ｏ₂）を主とした混合ガス
が流れるように縦方向に配置してオゾン（Ｏ₃）による
フィルムのエッチングを行った。

【００３５】エッチング後のフィルムエッチング状態
は、巻回コンデンサ素子の場合と同様に蒸着フィルムと
合せフィルムのエッチング量に差が発生して良好なメタ
リコン処理ができるものである。この後メタリコン処理
や、リード線付け、樹脂外装等の必要な工程を経てフィ
ルムコンデンサを製造した。

【００３６】尚、本発明の詳細内容を説明するに当た
り、具体的な材料、寸法、形状や、ガス成分等について
述べたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、
Ａｌ薄膜の形成も真空蒸着に限定されず、所謂イオンプ
レティングや、スパッター法等による薄膜を形成する方
法も含むものである。

【００３７】

【発明の効果】以上のような工程を経て製造されたフィ
ルムコンデンサは、次のような効果が得られる。

【００３８】（１）一度に多くの生産が可能であり、従
ってフィルムコンデンサを安価に提供できる。

【００３９】（２）オゾン（Ｏ₃）を含む酸素（Ｏ₂）を
主とした混合ガスによりメタリコン処理面をエッチング
することで、同部をメタリコン処理した場合、メタリコ
ン部分はフィルムコンデンサの外部電極としての特性を
十分満足できる。

【００４０】（３）メタリコン処理面エッチングにより
コンタクト力の向上で、耐電流性の向上が得られた。

【００４１】（４）ＰＥＴ，ＰＰ，ＰＥＮ，ＰＰＳ，Ｐ
Ｉ等の高分子フィルムに適用ができ、大部分のフィルム
コンデンサの製造工程に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に用いたマージン付き両面蒸
着フィルムを示す斜視図

【図２】広幅の蒸着フィルムと合せフィルムの巻回した
状態を示す斜視図

【図３】図２の広幅の蒸着フィルムをマージン中央から
切断して得たフィルムコンデンサ素子の斜視図

【図４】図３に示したフィルムコンデンサ素子の概略構
成図

【図５】エッチング処理するための素子テーピングの状
態を示す斜視図

【図６】エッチング枠への収納状態を示す斜視図

【図７】エッチング処理工程の概略構成図

【図８】エッチング処理後の概略構成図

【図９】エッチング処理後のメタリコンによる外部電極
形成を示す概略構成図

【図１０】本発明の他の実施例に使用した積層タイプの
フィルムコンデンサ条の斜視図

【図１１】積層タイプのフィルムコンデンサ素子の斜視
図

【図１２】フィルムコンデンサ素子のエッチング処理の
ためのエッチング枠への収納状態を示す斜視図

【図１３】従来から用いられている蒸着フィルムと、合
せフィルムの幅を違えたタイプの巻回コンデンサの例を
示す斜視図

【図１４】従来タイプの巻回コンデンサの概略構成図

【図１５】図１４において外部電極のメタリコン処理を
施した概略構成図

【符号の説明】

１０ ポリエチレンテレフタレートフィルム １１，１１’ Ａｌ薄膜 １２，１２’ マージン １３ 蒸着フィルム １４ 合せフィルム １５ 巻回体 １７ コンデンサ素子 ３６ 積層平板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山根 博治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 広幅の誘電体フィルムの片面もしくは両
   面に複数本のマージンを設けて金属薄膜を形成した蒸着
   フィルムと、この蒸着フィルムとほぼ同じ広幅の金属薄
   膜を有しない合せフィルムとを重ねて巻回、もしくは積
   層してコンデンサ母体とした後、そのコンデンサ母体を
   蒸着フィルムに設けたマージンの中央で切断し、その切
   断部分にオゾン（Ｏ₃）を含む酸素（Ｏ₂）ガスを主とし
   た混合ガスを差し向け、切断部分の蒸着フィルムと合せ
   フィルム両方のフィルムを、合せフィルムが蒸着フィル
   ムより多く後退するようにオゾン（Ｏ₃）により切断部
   分を酸化エッチングすることを特徴とするフィルムコン
   デンサの製造方法。