JPH0945578A - 電気回路用コンデンサ及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚さが薄く、曲げても破損しない電気回路用
コンデンサ及びその製造法を提供する。 【解決手段】 プラスチック製基材の上面に、誘電体
層、プラスチック製のフィルム及び導電層を含む複合体
層を形成してなる電気回路用コンデンサ並びにプラスチ
ック製のフィルムの一方の表面に導電性金属粉末と熱硬
化性樹脂組成物を含む混合物からなる導電ペーストを塗
布して導電層を形成し、他方の表面に高誘電体粉末と熱
硬化性樹脂組成物を含む混合物からなる高誘電体ペース
トを塗布して誘電体層を形成した後、該導電層及び誘電
体層を半硬化状態のまま誘電体層の面を下側にして予め
プラスチック製基材の上面に形成した半硬化状態又は硬
化状態の導電層の上面に載置し、次いで加熱して一体化
することを特徴とする電気回路用コンデンサの製造法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気回路用コンデン
サ及びその製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気工学ハンドブック、社団法人
電気学会発行の第６９２頁〜第７２０頁に示されるよう
にプリント配線板、電子部品等の電気回路の一部にコン
デンサを使用する場合、必要とする容量に応じてセラミ
ックチップコンデンサ、タンタルチップコンデンサ、フ
ィルムコンデンサ等が使用されている。

【０００３】しかし、セラミックチップコンデンサ、タ
ンタルチップコンデンサ、フィルムコンデンサ等は、静
電容量については十分であるが、その厚さは通常０．５
ｍｍ以上あるために、ＩＣカードのように厚さが０．７
６ｍｍという薄葉状の製品に組み込むには厚すぎるとい
う欠点があり、またセラミックチップコンデンサやタン
タルチップコンデンサは柔軟性がないため、曲げた際折
れやすいという欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】請求項１記載の発明
は、厚さが薄く、曲げても破損しない電気回路用コンデ
ンサを提供するものである。請求項２記載の発明は、請
求項１記載の発明に加えて、さらに導電層及び誘電体層
を半硬化状態で積層できる電気回路用コンデンサを提供
するものである。請求項３記載の発明は、厚さが薄く、
曲げても破損しない電気回路用コンデンサの製造法を提
供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、プラスチック
製基材の上面に、誘電体層、プラスチック製のフィルム
及び導電層を含む複合体層を形成してなる電気回路用コ
ンデンサに関する。また、本発明は、導電層が導電性金
属粉末と熱硬化性樹脂組成物を含む混合物からなり、誘
電体層が高誘電体粉末と熱硬化性樹脂組成物を含む混合
物からなる前記電気回路用コンデンサに関する。また、
本発明は、プラスチック製のフィルムの一方の表面に導
電性金属粉末と熱硬化性樹脂組成物を含む混合物からな
る導電ペーストを塗布して導電層を形成し、他方の表面
に高誘電体粉末と熱硬化性樹脂組成物を含む混合物から
なる高誘電体ペーストを塗布して誘電体層を形成した
後、該導電層及び誘電体層を半硬化状態のまま誘電体層
の面を下側にして予めプラスチック製基材の上面に形成
した半硬化状態又は硬化状態の導電層上に載置し、次い
で加熱して一体化する電気回路用コンデンサの製造法に
関する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明において、導電性金属粉末
としては、導電性の高い金属からなり、例えば、銀、
銅、ニッケル、コバルト、アルミニウム又はこれらの金
属を主成分とする合金の粉末が用いられ、粉末の粒径は
ペースト化した後に印刷できる範囲で、例えば３０μｍ
以下が好ましく、２０μｍ以下であればより好ましい。
粉末の形状は導電性の関係でりん片状、樹枝状等のアス
ペクト比の高い形状の粉末を用いることが好ましい。

【０００７】導電性ペースト及び高誘電体ペーストを得
るのに用いる熱硬化性樹脂組成物としては、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミドイ
ミド樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等が一種又は二種以
上組み合わせて使用される。また必要に応じ熱硬化性樹
脂組成物に熱可塑性樹脂組成物を添加、混合した樹脂組
成物が用いられる。しかし、樹脂組成物が熱可塑性樹脂
組成物だけでは導電ペースト及び誘電体ペーストを半硬
化状態で積層することができないので不適である。熱可
塑性樹脂組成物としてはアクリル樹脂、飽和ポリエステ
ル樹脂等が一種又は二種以上組み合わせ熱硬化性樹脂組
成物と併用して使用される。なお熱硬化性樹脂組成物は
熱硬化性樹脂、必要に応じ用いられる熱可塑性樹脂の他
に硬化剤、硬化促進剤、カップリング剤、溶剤等を含有
していても差し支えない。

【０００８】導電性金属粉末と熱硬化性樹脂組成物の割
合はペースト状態で印刷出来る範囲であれば特に制限は
なく、例えば導電性金属粉末と溶剤を含んだ熱硬化性樹
脂組成物の混合物に占める導電性金属粉末の量は、導電
性の安定化、経済性及び接着性の面で１５体積％以上で
６５体積％以下が好ましく、２０体積％以上で６５体積
％以下であればさらに好ましい。なお体積％は各々の重
量を密度で除して算出した体積ベースの割合を示す。

【０００９】高誘電体粉末としてはチタン酸バリウム、
ジルコン酸カルシウム、スズ酸カルシウム、チタン酸ビ
スマス等の比誘電率が１００以上、好ましくは１０００
以上と高い誘電体を粉砕した粉末で、その粒径はペース
ト化した後に印刷できる範囲で、例えば３０μｍ以下が
好ましく、２０μｍ以下であればさらに好ましい。粉末
の形状は特に制限はないが、アスペクト比が５以下のも
のが使用できる。

【００１０】高誘電体粉末と熱硬化性樹脂組成物の割合
はペースト状態で印刷出来る範囲であれば特に制限はな
く、例えば高誘電体粉末と溶剤を含んだ熱硬化性樹脂組
成物の混合物に占める高誘電体粉末の量は、誘電体層の
強度、コンデンサ容量の点で、４０体積％以上が好まし
く、４５体積％以上で７０体積％未満であればさらに好
ましい。

【００１１】導電層はコンデンサの電極として作用する
のでその厚さは特に制限はないが、５〜１５μｍあれば
良く、これを超えても実用上のメリットはない。また、
誘電体層の厚さは薄い程好ましいが、あまり薄くなると
誘電体層にピンホールが生成し易くなり、コンデンサと
して機能しなくなるため好ましくない。ピンホールを避
けるためには高誘電体ペーストを印刷する際に、二回以
上に分けて塗布することが望ましく、一回目の塗布を行
った後に硬化、プレスを行い、次いで二回目の塗布、硬
化を行うとさらにピンホールの発生は抑制され好まし
い。誘電体層の厚さは５〜３０μｍが好ましく、２０〜
３０μｍであればさらに好ましい。

【００１２】導電ペースト及び高誘電体ペーストの印刷
法及び硬化させる方法については特に制限はなく公知の
方法で行われる。プラスチック製基材並びに上記の導電
ペースト及び高誘電体ペーストを印刷するプラスチック
製のフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレ
ートフィルム又は塩化ビニール製、アクリル製、ポリフ
ッ化エチレン製、ポリプロピレン製等のフィルムを使用
することができる。

【００１３】以下、本発明の実施例の形態を、図面を用
いて詳述する。図１は、ポリエチレンテレフタレートフ
ィルムの表面に導電層及び誘電体層を形成した状態を示
す断面図である。図２は、ポリエチレンテレフタレート
フィルム製基材の表面に導電層を形成した状態を示す断
面図である。図３は、本発明の実施例になる電気回路用
コンデンサの断面図である。図１において、導電層１は
ポリエチレンテレフタレートフィルム２の一方の表面に
形成され、他方の表面に誘電体層３が形成されている。
また図２において、導電層４はポリエチレンテレフタレ
ートフィルム製基材５の一方の表面に形成されている。
本発明においては、図１及び図２に示すような構造物を
別々に作製し、次に図３に示すように図２の構造物の導
電層１に図１に示す構造物の誘電体層３が接触するよう
に重ね、これらを一体化して電気回路用コンデンサとさ
れる。

【００１４】本発明における複合体層は誘電体層、プラ
スチック製のフィルム及び導電層を含む層からなり、導
電層の間に誘電体層及びプラスチック製のフィルムを介
在させたものを用いることが好ましい。なおこの複合体
層は必要に応じ図１に示すものが２層以上形成される。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。 実施例１ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ
(株)製、商品名エピコート８３４）６０重量部及びビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ(株)
製、商品名エピコート８２８）４０重量部を予め加温溶
解させ、次いで室温に冷却した後、２エチル４メチルイ
ミダゾール５重量部、エチルカルビトール２５重量部及
びブチルセロソルブ２５重量部を加えて均一に混合して
熱硬化性樹脂組成物とした。

【００１６】一方、導電性金属粉末としてりん片状の銀
粉（徳力化学研究所製、商品名ＴＣＧ−１）２１０重量
部を上記で得た樹脂組成物１５５重量部に添加し、撹拌
らいかい機及び三本ロールで均一に分散して導電ペース
トを得た。なお導電ペースト中の導電性金属粉末の量は
１７体積％であった。

【００１７】また、高誘電体粉末として酸化チタンと炭
酸バリウムを混合して１２００℃で合成した平均粒径が
１５μｍで比誘電率が３８００のチタン酸バリウム６０
０重量部を上記で得た熱硬化性樹脂組成物１５５重量部
に添加し、撹拌らいかい機及び三本ロールで均一に分散
して高誘電体ペーストを得た。なお高誘電体ペースト中
の高誘電体粉末の量は４４体積％であった。

【００１８】次に図１に示すように厚さが１２５μｍの
ポリエチレンテレフタレートフィルム２の一方の表面に
上記で得た導電ペーストをバーコーターで８μｍの厚さ
に塗布して導電層１を形成し、次いで他方の表面に上記
で得た高誘電体ペーストを上記と同様のバーコーターで
７μｍの厚さに塗布して誘電体層３を形成した後、６０
℃で乾燥した。一方図２に示すように厚さが３５０μｍ
のポリエチレンテレフタレートフィルム製基材５の片側
の表面に上記で得た導電ペーストをバーコーターで８μ
ｍの厚さに塗布して導電層４を形成した後、６０℃で乾
燥した。

【００１９】この後図３に示すようにポリエチレンテレ
フタレートフィルム２の表面に形成した導電層１及び誘
電体層３を半硬化状態のまま誘電体層３の面を下側にし
てポリエチレンテレフタレートフィルム製基材５の表面
に形成した半硬化状態の導電層４の上面に載置し、次い
でヒートプレスで１４５℃で１０分間、圧力１MPaの条
件で加熱加圧し、さらに後硬化として１４５℃で３０分
間熱処理を行って一体化した電気回路用コンデンサを得
た。

【００２０】得られた電気回路用コンデンサの誘電体層
の比誘電率は測定周波数が１０００kHzで３０であり、
コンデンサとして十分に使用できる機能を有していた。
なおtanδ（誘電体正接）は０．００８あり、耐電圧は
１００Ｖ以上であった。誘電体層の比誘電率及びtanδ
は以下に示す方法により求めた。まずインピーダンスア
ナライザー（ヒューレッドパッカード社製、型式４１９
２Ａ）でコンデンサ容量及びtanδを測定し、次いで下
記に示す式により比誘電率を求めた。

【００２１】

【数１】

【００２２】実施例２ 分子量１２００のレゾール型フェノール樹脂（群栄化学
工業(株)製、商品名レヂトップＰＬ−２２１２）４０重
量部とエポキシのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油
化シェルエポキシ(株)製、商品名エピコート８２８）４
０重量部及び分子量３５００の飽和ポリエステル樹脂
（自社製、非売品）２０重量部を均一に混合させたもの
に２エチル４メチルイミダゾール５重量部、エチルカル
ビトール２５重量部及びブチルセロソルブ２５重量部を
加えて均一に混合して樹脂組成物とした。該樹脂組成物
に実施例１で用いた導電性金属粉末を４００重量部添加
し、撹拌らいかい機及び三本ロールで均一に分散して導
電ペーストとした。なお導電ペースト中の導電性金属粉
末の量は２１体積％であった。

【００２３】また実施例１で用いた高誘電体粉末６９０
重量部を上記で得た樹脂組成物１５５重量部とエチルカ
ルビトール５重量部及びブチルセロソルブ５重量部とを
均一に混合した混合物に添加し、撹拌らいかい機及び三
本ロールで均一に分散して高誘電体ペーストを得た。な
お高誘電体ペースト中の高誘電体粉末の量は５５体積％
であった。

【００２４】以下上記で得た導電ペースト及び高誘電体
ペーストを用いて実施例１と同様の工程を経て全体の厚
さが１７０μｍの電気回路用コンデンサを得た。得られ
た電気回路用コンデンサの誘電体層の比誘電率は測定周
波数が１０００kHzで４０であり、コンデンサとして十
分に使用できる機能を有していた。なおtanδは０．０
０８であり、耐電圧は１００Ｖ以上であった。また、実
施例１及び２で得た電気回路用コンデンサを曲率半径１
２．５mmに曲げたが破損せず、コンデンサの特性も変化
しなかった。

【００２５】

【発明の効果】請求項１における電回路用コンデンサ
は、コンデンサとして使用可能な比誘電率を有し、かつ
厚さも従来のコンデンサの１／３程度まで薄くすること
ができ、曲げても破損せず実用上優れたものである。請
求項２における電気回路用コンデンサは、請求項１にお
ける電気回路用コンデンサの効果を奏し、さらに導電層
及び誘電体層を半硬化状態で積層することができるた
め、容易に作製することができる。請求項３における方
法により得られる電気回路用コンデンサは、コンデンサ
として使用可能な比誘電率を有し、かつ厚さも従来のコ
ンデンサの１／３程度まで薄くすることができ、曲げて
も破損せず実用上優れたものであり、さらに容易に製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に
導電層及び誘電体層を形成した状態を示す断面図であ
る。

【図２】ポリエチレンテレフタレートフィルム製基材の
表面に導電層を形成した状態を示す断面図である。

【図３】本発明の実施例になる電気回路用コンデンサの
断面図である。

【符号の説明】

１ 導電層 ２ ポリエチレンテレフタレートフィルム ３ 誘電体層 ４ 導電層 ５ ポリエチレンテレフタレートフィルム製基材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 利一 茨城県日立市鮎川町三丁目３番１号 桜川 産業株式会社内 (72)発明者 植田 豊一 東京都新宿区西新宿二丁目１番１号 日立 化成工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック製基材の上面に、誘電体
   層、プラスチック製のフィルム及び導電層を含む複合体
   層を形成してなる電気回路用コンデンサ。
2. 【請求項２】 導電層が導電性金属粉末と熱硬化性樹脂
   組成物を含む混合物からなり、誘電体層が高誘電体粉末
   と熱硬化性樹脂組成物を含む混合物からなる請求項１記
   載の電気回路用コンデンサ。
3. 【請求項３】 プラスチック製のフィルムの一方の表面
   に導電性金属粉末と熱硬化性樹脂組成物を含む混合物か
   らなる導電ペーストを塗布して導電層を形成し、他方の
   表面に高誘電体粉末と熱硬化性樹脂組成物を含む混合物
   からなる高誘電体ペーストを塗布して誘電体層を形成し
   た後、該導電層及び誘電体層を半硬化状態のまま誘電体
   層の面を下側にして予めプラスチック製基材の上面に形
   成した半硬化状態又は硬化状態の導電層の上面に載置
   し、次いで加熱して一体化することを特徴とする電気回
   路用コンデンサの製造法。