JPS6128210B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、使用する誘電体の厚さに対する蒸着
金属膜の表面低抗を制限した自己回復性の良い金
属化フイルムコンデンサに関するものである。

第１図に示すような両面金属化フイルム１の片
面または両面にコーテイング等によつて誘電体層
２を形成した複合フイルムを巻回または積層する
コンデンサの製造方法は、任意の誘電体材料を選
択して任意の厚さの誘電体層を形成できるので、
極薄フイルムを市場に求められない現状において
は、小形フイルムコンデンサを具現する最も有効
な方法である。

しかしながら、誘電体層の薄膜化に伴う重大な
問題点も認められる。それは自己回復性が従来の
６μ以上の比較的厚いフイルムを用いたコンデン
サに比べて悪く、絶縁抵抗が数桁に亘りばらつく
という事実である。

その原因としては、次のようなことが考えられ
る。先ず、自己回復を起こす部分は、無延伸であ
るため機械的にも弱く、また誘電体層が部分的に
形成されていないピンホールを多く有する薄い誘
電体層であることである。この誘電体薄層（例え
ばアセチルセルロース膜、ポリカーボネイト膜、
ポリスルフオン膜、ポリフエニレンオキサイド膜
等）の自己回復の膜厚依存性を調べると、第２図
のようになり、膜厚が2.5μ以下になると自己回
復数が急激に増加する。そして、通常用いられて
いる蒸着膜表面抵抗領域では、誘電体が薄膜層に
なると自己回復の際に蒸着金属膜および誘電体層
の各飛散面積は蒸着金属膜より誘電体層の方が大
きくなり、従来のような完全な自己回復がなされ
ないことである。この自己回復時の状態の膜厚依
存性を調べてみると、2.5μを境にして異なり、
それ以上では完全自己回復型、それ以下では不完
全自己回復型となることが認められた。

このように塗布した薄膜誘電体層を用いる場合
には、従来の厚い誘電体フイルムを用いる場合と
は、自己回復数も自己回復後の状態も大きく異な
るわけである。

この薄膜誘電体層の自己回復性を改善するに
は、自己回復部分の構造を（蒸着金属の飛散面
積）＞（誘電体層の飛散面積）となるように変えな
ければならない。

本発明は、自己回復部分の構造が前述したよう
な理想的な状態となるように、誘電体薄層に対し
て蒸着金属膜の表面抵抗を制限するもので、金属
化フイルムの互いに対向する部分の蒸着金属膜の
表面抵抗Rs（Ω／sq）の最小値Rs minを誘電体
層厚ｔ（μ）との関係においてRs min＝240e×
ｐ（−1.59t）（Ω／sq）、最大値を300（Ω／sq）
とするものである。

第３図は、本発明を具体的に説明する実験結果
である。横軸に金属化フイルム上に形成した誘電
体層の厚さをとり、縦軸は蒸着金属膜の表面抵抗
を表わしている。図中の斜線部分が前述の自己回
復時の飛散面積が、蒸着電極＞誘電体層となる範
囲、すなわち、コンデンサの絶縁抵抗が材料本来
の特性値を現わしほぼ一定値となる領域である。
蒸着金属膜の表面低抗Rs（Ω／sq）の最小値Rs
minは誘電体層の厚さｔ（μ）の増加と共に減
少し、その関係式は、Rs min＝240exp（−
1.59t）となる。自己回復性の良否は、この最小
値によつて決定される。従来ではこのような高い
表面抵抗領域は、耐腐蝕性や長期的な付着性に問
題があり、使用できない領域であつたが、本発明
では、蒸着金属膜の上に誘電体層を形成し保護す
るので、前述の問題は解消され、実際上、何ら支
障は起こらない。

一方、蒸着金属膜の表面抵抗の最大値は自己回
復的には何ら問題ないが、第４図に示すような静
電容量の安定性などの面から設定されなければな
らない。第４図から明らかなように300（Ω／
sq）以上では静電容量の設計値に対するばらつ
きが大きくなる。

次に本発明の実施例について述べる。

＜実施例 １＞ ４μのポリエチレンテレフタレートフイルムの
両面にアルミニウムを蒸着した両面金属化フイル
ムの片面にアセチルセルロースのラツカー幅を形
成した場合について述べる。蒸着膜の表面低抗が
20〜30（Ω／sq）と、2.4〜3.0（Ω／sq）の２種
類の金属化フイルム上の片面に２μのアセチルセ
ルロース膜を形成し、0.5μＦの巻回型コンデン
サを造り、電圧処理後の絶縁性の比較を行つた。
第５図はその結果を示しているが、前述した関係
式によつて２μの場合に求められる表面抵抗の最
小値9.99（Ω／sq）を上回る20〜30（Ω／sq）
の表面抵抗を有する蒸着膜を用いたコンデンサの
特性は良好である。

＜実施例 ２＞ アルミニウム蒸着膜の表面抵抗が50〜60（Ω／
sq）と2.5〜3.0（Ω／sq）の２種類の実施例１と
同様の両面金属化フイルムの片面に1.4μのアセ
チルセルロース膜を形成し、0.5μＦの巻回型コ
ンデンサを造り、電圧処理後の絶縁性の比較を行
つた。第６図はその結果を示しているが、実施例
１と同様、1.4μの場合の表面抵抗の最小値26
（Ω／sq）を上回る50〜60（Ω／sq）の蒸着金属
膜を用いたコンデンサの特性は良好である。

＜実施例 ３＞ 厚さ2.5μｍのポリエチレンテレフタレートフ
イルムの両面にアルミニウムを蒸着した両面金属
化フイルムの片面にポリカーボネートのラツカー
膜を形成した場合について述べる。

ポリカーボネート膜の厚さは２μｍとし、蒸着
膜の表面低抗は20〜30（Ω／sq）として0.5μＦ
の巻回型コンデンサを造り、電圧処理後の絶縁抵
抗を測定した。サンプル個数は30で、全てのコン
デンサが８×10¹⁰（Ω）の絶縁抵抗値を示し、良
好な結果が得られた。

＜実施例 ４＞ 厚さ2.5μｍのポリエチレンテレフタレートフ
イルムの両面にアルミニウムを蒸着した両面金属
化フイルムの片面に、厚さ１μｍのポリカーボネ
ートのラツカー膜を形成し、0.5μＦの巻回型コ
ンデンサを造つた。蒸着膜の表面抵抗は90〜100
（Ω／sq）とした。電圧処理後の絶縁抵抗を測定
した結果、サンプル個数30で７×10¹⁰（Ω）〜
1.5×10¹¹（Ω）の絶縁抵抗値が得られた。

＜実施例 ５＞ 厚さ2.5μｍのポリエチレンテレフタレートフ
イルムの両面金属化フイルム（アルミニウム蒸着
膜）の両面に厚さ１μｍのポリカーボネートのラ
ツカー膜を形成し、0.5μＦの積層型コンデンサ
を造つた。この場合、ポリカーボネートラツカー
膜は上下重なる構造となるので合計２μｍの厚さ
となる。従つて蒸着膜抵抗値は20〜30Ω／sqと
した。他の実施例と同様、電圧処理後の絶縁抵抗
を測定したところ、９×10¹⁰〜２×10¹¹（Ω）の
良好な結果が得られた。

＜実施例 ６＞ 厚さ５μｍのポリプロピレンフイルムの両面金
属化フイルム（アルミニウム蒸着膜）の片面に厚
さ1.4μｍのポリスルフオンのラツカー膜を形
成、蒸着膜の表面抵抗を50〜60（Ω／sq）とし
て0.5μＦの巻回型コンデンサを試作し、他の実
施例と同様、絶縁抵抗を測定した。その結果、７
×10¹⁰（Ω）〜２×10¹¹（Ω）の良好な絶縁抵抗
値が得られた。

これらの実施例から判るように、本発明は金属
化フイルムの材料や厚さ、またその上に形成する
誘電体層の材料が変つても広い適用性を有してい
る。

以上の説明から明らかなように、本発明によつ
て誘電体薄層の膜厚に応じて蒸着金属膜の表面低
抗を制限すれば、誘電体薄層を用いたコンデンサ
の絶縁性能を大巾に改善できるもので、これによ
り超小形フイルムコンデンサが実現できること
は、極めて大きな経済効果をもたらすものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般の両面金属化フイルムの両面に誘
電体層を形成した複合フイルムの断面図、第２図
は自己回復数の膜厚依存性を示す特性図、第３図
は完全自己回復範囲を示す誘電体層厚と蒸着膜表
面低抗との関係図、第４図は静電容量のばらつき
と蒸着膜表面抵抗との関係を示す図、第５図、第
６図はそれぞれ蒸着金属膜の表面低抗に対する絶
縁抵抗特性図である。 １…両面金属化フイルム、２…誘電体層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 両面金属化フイルム上に2.5μ以下の誘電体
   層を形成して巻回または積層するコンデンサであ
   つて、前記金属化フイルムの互いに対向する部分
   の蒸着金属膜の表面抵抗Rs（Ω／sq）の最小値
   Rs minを誘電体層厚ｔ（μ）との関係において
   Rs min＝240exp（−1.59t）（Ω／sq）とし、前
   記表面抵抗Rs（Ω／sq）の最大値を300（Ω／
   sq）としたことを特徴とする金属化フイルムコ
   ンデンサ。