JPS6030095B2 - 積層型フイルムコンデンサ - Google Patents
積層型フイルムコンデンサInfo
- Publication number
- JPS6030095B2 JPS6030095B2 JP52117064A JP11706477A JPS6030095B2 JP S6030095 B2 JPS6030095 B2 JP S6030095B2 JP 52117064 A JP52117064 A JP 52117064A JP 11706477 A JP11706477 A JP 11706477A JP S6030095 B2 JPS6030095 B2 JP S6030095B2
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- JP
- Japan
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- film
- capacitor
- shrinkage rate
- heat
- thermoplastic resin
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は両面金属化フィルムの表面に誘電体層を設けた
膜状物を積み重ねてなる積層型フィルムコンデンサの特
性を向上させるものである。
膜状物を積み重ねてなる積層型フィルムコンデンサの特
性を向上させるものである。
この種の構造のコンデンサの特徴は、例えば西独特許出
願公開公報第１７６４５４１号に記載されているように
、コンデンサの議露特性は主として誘電体層により決ま
り、またこれに対して両面金属化フィルムの方は機械的
強度を受けもって、蒸着、誘電体層塗布、乾燥、スリッ
タ、巻回、メタリコン、切断というコンデンサの各製造
工程における機械的強度を維持し、取り扱いを容易にし
ていることである。このため、両面金属化フィルムの材
質は機械的強度の強いポリエチレンテレフタレート、ポ
リカーボネート、ポリィミド等の熱可塑性樹脂フィルム
の６〜２０山肌厚さのものが用いられることが普通であ
る。
願公開公報第１７６４５４１号に記載されているように
、コンデンサの議露特性は主として誘電体層により決ま
り、またこれに対して両面金属化フィルムの方は機械的
強度を受けもって、蒸着、誘電体層塗布、乾燥、スリッ
タ、巻回、メタリコン、切断というコンデンサの各製造
工程における機械的強度を維持し、取り扱いを容易にし
ていることである。このため、両面金属化フィルムの材
質は機械的強度の強いポリエチレンテレフタレート、ポ
リカーボネート、ポリィミド等の熱可塑性樹脂フィルム
の６〜２０山肌厚さのものが用いられることが普通であ
る。
ところが、材質的に機械的強度が強い上記のような熱可
塑性樹脂フィルムにおいても厚さが薄くなるに従って機
械的強度が減少するとともに、メタリコンによる端面電
極の形成が困難となってきた。すなわち、厚さが薄いフ
ィルムでは、フィルム製造時の巻取張力等による伸びが
充分に熱固定されておらず、コンヂンサ製造工程で加わ
る熱影響により、厚いフィルムに比べて大きな熱収縮を
もたらし、このことが端面電極と金属膜との接触を不安
定なものにするものである。例えば、一般的に用いられ
ていたフィルム（厚さ３．５〜５り肌）のフィルムにお
いては、１８０ｑｏの恒温槽中に３び分間放置後の熱収
縮率が、ポリエチレンテレフタレートは５〜８％、ポリ
カーボネイトは２０〜２５％、ポリイミドは１〜３％と
大きい。このことは実公昭４２−２２１２ぴ号公報に示
されているような、ラッカーマージンを有するコンデン
サにおいても、金属化フィルムが薄いと各層間の隙間が
充分に保持されず、メタリコンによる金属粒子と金属膜
との機械的、電気的接触が弱いもとなる。この傾向は巻
込型のコンデンサよりも積層型のコンデンサの方が著し
い。また、幅広のフィルムに複数条の金属膜を黍着後、
誘電体層を塗布した膜状物は、一般な方法では、各条に
スリッタした後に、一条ずつ巻回することにより、メタ
リコンを施こす端面に、わずかな巻き乱れによる凹凸が
生じてメタリコンによる金属粒子と金属膜との機械的接
触強度は強くなるが、幅広の膜状物をそのまま巻回した
後に、カッター等で各条に切断する方法では、量産化に
適する半面、メタリコンを施こす端面が平滑になるため
に、機械的接触強度が非常に弱くなるという欠点があっ
た。
塑性樹脂フィルムにおいても厚さが薄くなるに従って機
械的強度が減少するとともに、メタリコンによる端面電
極の形成が困難となってきた。すなわち、厚さが薄いフ
ィルムでは、フィルム製造時の巻取張力等による伸びが
充分に熱固定されておらず、コンヂンサ製造工程で加わ
る熱影響により、厚いフィルムに比べて大きな熱収縮を
もたらし、このことが端面電極と金属膜との接触を不安
定なものにするものである。例えば、一般的に用いられ
ていたフィルム（厚さ３．５〜５り肌）のフィルムにお
いては、１８０ｑｏの恒温槽中に３び分間放置後の熱収
縮率が、ポリエチレンテレフタレートは５〜８％、ポリ
カーボネイトは２０〜２５％、ポリイミドは１〜３％と
大きい。このことは実公昭４２−２２１２ぴ号公報に示
されているような、ラッカーマージンを有するコンデン
サにおいても、金属化フィルムが薄いと各層間の隙間が
充分に保持されず、メタリコンによる金属粒子と金属膜
との機械的、電気的接触が弱いもとなる。この傾向は巻
込型のコンデンサよりも積層型のコンデンサの方が著し
い。また、幅広のフィルムに複数条の金属膜を黍着後、
誘電体層を塗布した膜状物は、一般な方法では、各条に
スリッタした後に、一条ずつ巻回することにより、メタ
リコンを施こす端面に、わずかな巻き乱れによる凹凸が
生じてメタリコンによる金属粒子と金属膜との機械的接
触強度は強くなるが、幅広の膜状物をそのまま巻回した
後に、カッター等で各条に切断する方法では、量産化に
適する半面、メタリコンを施こす端面が平滑になるため
に、機械的接触強度が非常に弱くなるという欠点があっ
た。
本発明は、特に厚さが４〃ｍ以下の両面金属化フィルム
を用いる積層型フィルムコンデンサの特性向上を目的と
するものであり、以下本発明について図面を用いて詳細
に説明する。第１図に示すように、本発明に係る積層型
フィルムコンデンサは、熱可塑性樹脂フィルム１、例え
ばポリィミドフィルムの両面に金属膜２を形成した両面
金属化フィルム３の表面に誘電体薄膜層４を設けた膜状
物を積み重ねた構造である。
を用いる積層型フィルムコンデンサの特性向上を目的と
するものであり、以下本発明について図面を用いて詳細
に説明する。第１図に示すように、本発明に係る積層型
フィルムコンデンサは、熱可塑性樹脂フィルム１、例え
ばポリィミドフィルムの両面に金属膜２を形成した両面
金属化フィルム３の表面に誘電体薄膜層４を設けた膜状
物を積み重ねた構造である。
この積槽構造とするためには、前記膜状物を、たとえば
鉄製の平板に巻回したものをヒートプレスして熱固定し
た後、カッター等で取り出して行なうのであるが、熱可
塑性樹脂フィルム１の熱収縮率が０．１％未満（以後、
熱収縮率は１８０℃の恒温槽中に３粉ご放置後に、室温
でフィルムの長さ方向を測定して求めた値とする。）で
あると、フィルムの剛性のために、ヒートプレスによる
熱固定がうまく行なわれず、各膜状物の間に空隙が生じ
る。これにより、誘電体薄膜層４の実効誘電率が低下し
、ばらつきも大きくなる。これを積層型フィルムコンデ
ンサの静電容量と熱可塑性樹脂フィルムの熱収縮率との
関係でみると第３図のようになる。また、前記の空隙に
はメタリコンの溶射金属も侵入してコンデンサ端子間の
絶縁抵抗が著しく低下することも生じる。第４図に製作
直後のコンデンサの１０ＫＨｚ、ｔａｎ６特性と熱可塑
性樹脂フィルムの熱収縮率との関係を示すが、熱収縮率
が小さいところでのねｎ６の上昇は、侵入したメタリコ
ンの溶射金属によるところが大きい。また、製作直後の
コンデンサでは、かなり広範囲の熱収縮率に対して安定
したｔａｎ８特性が得られることがわかる。しかしなが
ら、この積層型フィルムコンデンサに充電し、それを短
絡放電するといった充放電試験を数回行なった後のコン
デンサのｔａｎ６特性と熱可塑性樹脂フィルムの熱収縮
率との関係を示すと、第５図のようになるが、これより
明らかなように熱収縮率が０．８％を超えるところより
、ｔａｎ６特性の劣化が始まり急激な立上りを示すこと
がわかる。
鉄製の平板に巻回したものをヒートプレスして熱固定し
た後、カッター等で取り出して行なうのであるが、熱可
塑性樹脂フィルム１の熱収縮率が０．１％未満（以後、
熱収縮率は１８０℃の恒温槽中に３粉ご放置後に、室温
でフィルムの長さ方向を測定して求めた値とする。）で
あると、フィルムの剛性のために、ヒートプレスによる
熱固定がうまく行なわれず、各膜状物の間に空隙が生じ
る。これにより、誘電体薄膜層４の実効誘電率が低下し
、ばらつきも大きくなる。これを積層型フィルムコンデ
ンサの静電容量と熱可塑性樹脂フィルムの熱収縮率との
関係でみると第３図のようになる。また、前記の空隙に
はメタリコンの溶射金属も侵入してコンデンサ端子間の
絶縁抵抗が著しく低下することも生じる。第４図に製作
直後のコンデンサの１０ＫＨｚ、ｔａｎ６特性と熱可塑
性樹脂フィルムの熱収縮率との関係を示すが、熱収縮率
が小さいところでのねｎ６の上昇は、侵入したメタリコ
ンの溶射金属によるところが大きい。また、製作直後の
コンデンサでは、かなり広範囲の熱収縮率に対して安定
したｔａｎ８特性が得られることがわかる。しかしなが
ら、この積層型フィルムコンデンサに充電し、それを短
絡放電するといった充放電試験を数回行なった後のコン
デンサのｔａｎ６特性と熱可塑性樹脂フィルムの熱収縮
率との関係を示すと、第５図のようになるが、これより
明らかなように熱収縮率が０．８％を超えるところより
、ｔａｎ６特性の劣化が始まり急激な立上りを示すこと
がわかる。
この理由は、積層型フィルムコンデンサでは、両面金属
化したフィルムの端面にメタリコンによって端面電極を
形成して金属膜との接続を行なっており、この際用いる
溶射金属の融点が高いために、両面金属化フィルムの材
質の耐熱性が高いといっても熱影響を受けるためである
。
化したフィルムの端面にメタリコンによって端面電極を
形成して金属膜との接続を行なっており、この際用いる
溶射金属の融点が高いために、両面金属化フィルムの材
質の耐熱性が高いといっても熱影響を受けるためである
。
従って、金属膜の支持体となる熱可塑性樹脂フィルムが
熱の影響を受けて熱変形を起こし、熱影響を受けた熱可
塑性樹脂フィルムに附着している金属膜と端面電極との
電気的接続を行なう。この状態での電気的接続の場合、
前述したように製作直後では、コンデンサのｔａｎ６特
性はフィルムの熱収縮率に対して比較的広範囲に安定し
た値を示すが、充放電試験のような瞬時に大電流が印加
される場合に対しては、電気的接続に影響が現われ、ｔ
ａｎ６特性が悪化する。
熱の影響を受けて熱変形を起こし、熱影響を受けた熱可
塑性樹脂フィルムに附着している金属膜と端面電極との
電気的接続を行なう。この状態での電気的接続の場合、
前述したように製作直後では、コンデンサのｔａｎ６特
性はフィルムの熱収縮率に対して比較的広範囲に安定し
た値を示すが、充放電試験のような瞬時に大電流が印加
される場合に対しては、電気的接続に影響が現われ、ｔ
ａｎ６特性が悪化する。
これは、熱収縮率が大きいほど端面電極形成時の熱影響
が大きいことを示していると考えることができる。すな
わち、熱収縮率が第５図のように０．８％を超えるとこ
ろより電気的接続抵抗、あるいは部分的な電気的接続不
良を持つようになり、ねｎ８の悪化が現われるもので、
熱可塑性樹脂フィルムの持つ特有の現象となる。
が大きいことを示していると考えることができる。すな
わち、熱収縮率が第５図のように０．８％を超えるとこ
ろより電気的接続抵抗、あるいは部分的な電気的接続不
良を持つようになり、ねｎ８の悪化が現われるもので、
熱可塑性樹脂フィルムの持つ特有の現象となる。
さらに、第６図に第１図に示すコンデンサを１００℃の
恒温槽中で定格直流電圧の１．３音の電圧を１００餌時
間印加した後の静電容量の減少率を示すが、このような
、高温寿命試験では、一０．１〜１．０％の熱収縮率の
範囲が良好な特性を示すことがわかる。
恒温槽中で定格直流電圧の１．３音の電圧を１００餌時
間印加した後の静電容量の減少率を示すが、このような
、高温寿命試験では、一０．１〜１．０％の熱収縮率の
範囲が良好な特性を示すことがわかる。
この理由は、熱収縮率が負のところでは、各層ごとの膜
状物の間の空隙が熱可塑性樹脂フィルムが伸びるに従っ
てより開いてしまうためであり、一方熱収縮率が大きい
ところでは、熱可塑性樹脂フィルム上の金属膜と端面電
極との電気的接続のはずれによるものである。
状物の間の空隙が熱可塑性樹脂フィルムが伸びるに従っ
てより開いてしまうためであり、一方熱収縮率が大きい
ところでは、熱可塑性樹脂フィルム上の金属膜と端面電
極との電気的接続のはずれによるものである。
この電気的接続のはずれは、まずフィルムの熱収縮によ
る機械的な力によって引き起こされ、それが金属化フィ
ルムコンデンサに固有の自己回復現象時に流れる突入電
流と放電部に生じるガス圧とにより決定的なものとなる
。このことは、同一端面より同一幅の金属膜５を両面に
形成した両面金属化フィルム６を用いた第２図に示すよ
うな構造のコンデンサにおいても同様な結果を得ること
ができる。
る機械的な力によって引き起こされ、それが金属化フィ
ルムコンデンサに固有の自己回復現象時に流れる突入電
流と放電部に生じるガス圧とにより決定的なものとなる
。このことは、同一端面より同一幅の金属膜５を両面に
形成した両面金属化フィルム６を用いた第２図に示すよ
うな構造のコンデンサにおいても同様な結果を得ること
ができる。
また、第７図には、第１図に示す構造のコンデンサ（曲
線Ａ）と、第１図における誘電体薄膜層４のかわりに熱
可塑性樹脂の合わせフィルムを用いたコンデンサ（曲線
Ｂ）との１２０ｑｏ熱中放置試験後の１０ＫＨｚ、ｔａ
ｎ８の値を熱収縮率との関係で示した。
線Ａ）と、第１図における誘電体薄膜層４のかわりに熱
可塑性樹脂の合わせフィルムを用いたコンデンサ（曲線
Ｂ）との１２０ｑｏ熱中放置試験後の１０ＫＨｚ、ｔａ
ｎ８の値を熱収縮率との関係で示した。
なお、誘電体薄膜層４としてはポリカーボネートを使用
した。この図より明らかなように、合わせ熱可塑性樹脂
フィルムを用いたコンデンサの場合、第４図に示すよう
な誘電体薄膜層を有する製作直後のコンデンサのｔａｎ
６特性と類以したものとなっているが、議電体薄膜層を
有するコンデンサの試験結果は、０．８％の熱収縮率を
起えるところより、ｔａｎ６特性の悪化がみられる。
した。この図より明らかなように、合わせ熱可塑性樹脂
フィルムを用いたコンデンサの場合、第４図に示すよう
な誘電体薄膜層を有する製作直後のコンデンサのｔａｎ
６特性と類以したものとなっているが、議電体薄膜層を
有するコンデンサの試験結果は、０．８％の熱収縮率を
起えるところより、ｔａｎ６特性の悪化がみられる。
これは１２０ｑｏ中で誘電体薄膜層と金属化フィルムと
の付着した膜状物が熱影響を受けて縮むこと等により機
械的ストレスが加わり、金属膜と橋面電極との間に電気
的接続抵抗を生じたものであり、熱収縮率が大きければ
それだけ歪も大きくなり、接続抵抗が増すことを示すも
のである。このように第３図〜第７図に示す試験結果に
より、第１図、第２図の構造の積層型フィルムコンデン
サの金属化フィルムとして熱可塑性樹脂フィルムを用い
る場合にはその熱収縮率に特有の値があり、０．１〜０
．８％の範囲のものを用いれば最も良い性能を得ること
ができる。
の付着した膜状物が熱影響を受けて縮むこと等により機
械的ストレスが加わり、金属膜と橋面電極との間に電気
的接続抵抗を生じたものであり、熱収縮率が大きければ
それだけ歪も大きくなり、接続抵抗が増すことを示すも
のである。このように第３図〜第７図に示す試験結果に
より、第１図、第２図の構造の積層型フィルムコンデン
サの金属化フィルムとして熱可塑性樹脂フィルムを用い
る場合にはその熱収縮率に特有の値があり、０．１〜０
．８％の範囲のものを用いれば最も良い性能を得ること
ができる。
なお、上述のような熱収縮率の小さなフィルムは、例え
ば、フィルム製造時の延伸倍率と熱固定とを適当にする
ことにより得られる。
ば、フィルム製造時の延伸倍率と熱固定とを適当にする
ことにより得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は本発明に係る積層型フィルムコン
デンサのメタリコン前の積層状態を示す断面図、第３図
は第１図のコンデンサの製作直後の静電容量と熱可塑性
樹脂フィルムの熱収縮率との関係を示す特性図、第４図
は同コンデンサのねｎ６と熱収縮率との関係を示す特性
図、第５図は同コンデンサの充放電試験後のねｎ６と熱
収縮率との関係を示す特性図、第６図は同コンデンサの
定格電圧１５０％の高温寿命試験による静電容量の減少
率の結果を示す特性図、第７図は本発明による積層型フ
ィルムコンデンサと従釆の積層型フィルムコンデンサと
の１２０ｑ０中での熱中放置試験後のｔａｎ６とフィル
ムの熱収縮率との関係を示す特性図である。 １・・・・・・熱可塑性樹脂フィルム、２，５・・・・
・・金属膜、３，６・・・・・・両面金属化フィルム、
４・・・・・・誘電体薄膜層。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
デンサのメタリコン前の積層状態を示す断面図、第３図
は第１図のコンデンサの製作直後の静電容量と熱可塑性
樹脂フィルムの熱収縮率との関係を示す特性図、第４図
は同コンデンサのねｎ６と熱収縮率との関係を示す特性
図、第５図は同コンデンサの充放電試験後のねｎ６と熱
収縮率との関係を示す特性図、第６図は同コンデンサの
定格電圧１５０％の高温寿命試験による静電容量の減少
率の結果を示す特性図、第７図は本発明による積層型フ
ィルムコンデンサと従釆の積層型フィルムコンデンサと
の１２０ｑ０中での熱中放置試験後のｔａｎ６とフィル
ムの熱収縮率との関係を示す特性図である。 １・・・・・・熱可塑性樹脂フィルム、２，５・・・・
・・金属膜、３，６・・・・・・両面金属化フィルム、
４・・・・・・誘電体薄膜層。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- １ １８０℃の恒温槽中に３０分間放置後の熱収縮率が
フイルムの長さ方向で０．１〜０．８％の範囲の熱可塑
性樹脂フイルムの両面に金属膜を形成して両面金属化フ
イルムを構成し、この両面金属化フイルムの表面に誘電
体層を設けた膜状物を積層したことを特徴とする積層型
フイルムコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52117064A JPS6030095B2 (ja) | 1977-09-28 | 1977-09-28 | 積層型フイルムコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52117064A JPS6030095B2 (ja) | 1977-09-28 | 1977-09-28 | 積層型フイルムコンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5450863A JPS5450863A (en) | 1979-04-21 |
| JPS6030095B2 true JPS6030095B2 (ja) | 1985-07-15 |
Family
ID=14702521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52117064A Expired JPS6030095B2 (ja) | 1977-09-28 | 1977-09-28 | 積層型フイルムコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030095B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0836695A (ja) * | 1995-06-20 | 1996-02-06 | Hitachi Ltd | 駐車場の管理方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58220421A (ja) * | 1982-06-17 | 1983-12-22 | 松下電器産業株式会社 | 金属化フイルムコンデンサ |
| JPS59135714A (ja) * | 1983-01-24 | 1984-08-04 | 住友ベークライト株式会社 | 高誘電体薄膜積層フイルム |
| JPS6063929U (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-07 | マルコン電子株式会社 | 積層形フイルムコンデンサ |
| JPH0656826B2 (ja) * | 1984-06-04 | 1994-07-27 | 東レ株式会社 | コンデンサ |
| JPS61273877A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-04 | 東レ株式会社 | コンデンサ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5125386A (en) * | 1974-08-26 | 1976-03-01 | Mitsubishi Electric Corp | U jigatakeikotonoseizosochi |
| JPS5132942A (ja) * | 1974-09-05 | 1976-03-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd |
-
1977
- 1977-09-28 JP JP52117064A patent/JPS6030095B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5125386A (en) * | 1974-08-26 | 1976-03-01 | Mitsubishi Electric Corp | U jigatakeikotonoseizosochi |
| JPS5132942A (ja) * | 1974-09-05 | 1976-03-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0836695A (ja) * | 1995-06-20 | 1996-02-06 | Hitachi Ltd | 駐車場の管理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5450863A (en) | 1979-04-21 |
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