JPS62203314A - コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子機器、電気機器に用いられる誘電体フィル
ムを用いたコンデンサに関するものでちる。

従来の技術 近年、電子機器、電気機器は多機能化、小型化の取組み
がさかんであり、これに用いる電子部品は軽薄短小にな
ってきている。その代表がチップ化である。したがって
回路を構成するプリント基板への部品実装方法も従来と
は異なる面実装工法が急速に進んできた。この工法は基
板片面、あるいは両面に部品を接着剤、もしくはクリー
ムはんだで固定し、はんだ浴槽内、高熱炉内を通過させ
ることにより、はんだ付けを行っている。したがって部
品本体が直接高温に晒され、部品本体に加わる温度は従
来のリード付き部品のリード線のみはんだ浴槽に浸漬さ
せるものに比べ非常に高くなる。例えばフィルムコンデ
ンサの場合、従来のリード付きでリード線のみはんだ付
けを行った時のコンデンサ内部温度はｉｏｏ〜１３０℃
であるのに対し、チップフィルムコンデンサの内部温度
は２１０〜２４Ｃ）Ｃであり、約１００℃高くなってい
る。また機器を小型化にするために機器内の空間部を削
減し基板構成密度を高くする方法を用いていることから
、使用に際しては能動電子部品（ＩＣ，）ランシスター
、ダイオード等）による発熱は機器内に籠り、温度は上
昇する。

以上のようにチップ部品の使用状況は従来のリード付き
部品に比べ温度的に厳しくなっている。

フィルムコンデンサは、従来誘電体としてポリエチレン
テレフタレート（以下ＰＥＴと略す）、ポリプロピレン
（以下ＰＰと略す）等のフィルムを用いていたが、耐熱
性の面で難があり新たな耐熱性に優れたプラスチックフ
ィルム材料が望まれるに至った。

昨今耐熱性誘電体フィルム材料としてボリフエニレンサ
ルフフイド（以下ＰＰＳと略す）が開発され、ＰＥＴ、
ＰＰに比べ耐熱性の優れ、しかもフィルムコンデンサの
大きな特徴の１つである電気特性にも優れることから、
特にチップコンデンサに多く用いられるようになってき
た。

以下、図面を参照にしながら、上述したような従来のコ
ンデンサについて説明を行う。第４図は金属化ＰＰＳフ
ィルムコンデンサのフィルム構成図を示す。誘電体を形
成する片側のＰＰＳフィルムの両表面に真空蒸着によシ
ミ極を設け、またもう片側の誘゛亀体には非金属化ＰＰ
Ｓフィルムを用い、これを合せ巻回または積層し、加熱
プレス成形を行いフィルム層間の密着性を確保２機械的
。

電気的特性の安定化を図っている。第４図において、１
は両面金属化ＰＰＳフィルムを示し、２は非金属化ＰＰ
Ｓフィルムを示す。また３は電極を示し、真空蒸着で形
成されている。第４図ＡはＰＰＳフィルム両表面の平均
表面粗度を非常に小さくしたもので構成した例である。

第４図Ｂは逆にＰＰＳフィルム両表面の平均表面粗度を
非常に大きくしたものの構成例である。

以上のように構成されたコンデンサについて以下その動
作について説明する。まず電極板、溶射金属等の外部電
極を介し、真空蒸着により形成された両電極に電圧が印
加されると、この電極にはさまれた誘電体ＰＰＳフィル
ムに電荷が蓄積され、コンデンサの役割りを果す。この
時、加熱プレス成形が確実に行われることでフィルム間
に介在する大きな空気層が徐去され、また均一に加熱プ
レスされることにより、ＰＰＳフィルムのシワ、機械的
歪が徐去されフィルム層間の密着が確保され機械的強度
の向上が図られる。また空気層の介在がなくなることに
よりＰＰＳフィルムのもつ誘電率のみでコンデンサ特性
が形成されるので優れた電気特性を得ることができる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記構成のコンデンサ、すなわちＰＰＳ
フィルム両表面の平均表面粗度を非常に小さくした場合
、あるいは逆に大きくした場合、いずれにおいても、加
熱プレス成形を均一に実施することは困難である。平均
表面粗度が非常に小さいとＰＰＳフィルム間の摩擦が大
きくなり、加熱プレス成形時にシワ、あるいは機械的歪
みが発生し電気特性を低下させる。また平均表面粗度が
非常に大きいとＰＰＳフィルム間の摩擦は小さくなり加
熱プレス成形は均一に行うことができるが、加熱プレス
成形後の工程において加熱プレス成形の圧力に対し垂直
方向の力が加わると加熱プレス成形前の状態に復元され
てしまい空気層の介在を余儀なくされ、本来の電気特性
を確保できない等の課題を有していた。

本発明は上記問題点を鑑み、加熱プレス成形を均一に実
施し、優れた機械的、電気的特性を有したコンデンサを
提供するものである。

問題点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のコンデンサは、ＰＰ
Ｓフィルムの両表面の平均表面粗度を０．０３〜０．０
７）ｔｍの範囲としたものである。

作　　用 この構成による作用について、以下説明を行う。

すなわち、平均表面粗度が０．０２μｍ以下から加熱プ
レス成形による成形歪が急速に増加する。これはフィル
ム両表面の平均表面粗度が小さく、フィルム間の摩擦が
大きくなっている状態でプレス成形を行うためである。

したがって一度加熱プレス成形を行ったものは復元しに
くく機械的には安定している。また、平均表面粗度が０
．０８．ｉ＋ｍ以上になると成形歪は減少し安定するが
、復元が容易になり機械的に不安定となる。これらの欠
点を解消するには、平均表面粗度を０．０３〜０．０７
）１ｍの範囲にする必要があり、この範囲であれば、歪
発生も少なく、また復元についても安定したものになる
。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
を行う。

第１図は本発明の一実施例におけるコンデンサのフィル
ム構成図を示すものであるｏｌｌは金属化された誘電体
用ＰＰＳフィルムで、この金属化のＰＰＳフィルム１１
の両表面に真空蒸着により電極を形成し、もう片側の非
金属化のＰＰＳフィルム１２と重ね合せて構成している
。１３は電極を示す。

以上のように構成されたコンデンサについて以下その動
作について説明する。電極板、溶射金属等の外部電極を
介し、両電極１３に電圧が印加されると、この電極１３
にはさまれた誘電体としてのＰＰＳフィルム１１および
１２に電荷が蓄積される。この時用いられるＰＰＳフィ
ルム１１．１２の両表面の平均表面粗度は０．０３〜０
．０７μｍの範囲であり、加熱プレス成形を均一、かつ
安定させることができる。

以上のように本実施例によれば、誘電体としてのＰＰＳ
フィルム１１．１２の両表面の平均表面粗度を０．０３
〜０．０７μｍの範囲に設定することにより加熱プレス
成形を均一、かつ安定させ、成形歪みを減少することが
できる。

次に、本発明の第２の実施例について図面を参照しなが
ら説明を行なう。第２図Ａは本発明の第２の実施例にお
けるコンデンサのフィルム構成図を示す。１１は誘電体
用ＰＰＳフィルムで、それぞれのＰＰＳフィルム１１の
片面に真空蒸着により電極を形成している。１３は電極
を示す。なお本実施例では電極の形成方法が異るのみで
、動作。

効果については第１図となんら変わるものではない０ 次に、本発明の第３の実施例について図面を参照しなが
ら説明を行う。第２図Ｂは本発明の第３の実施例におけ
るコンデンサのフィルム構成図を示す。１２は誘電体用
ＰＰＳフィルムで、それぞれ非金属化フィルムを示す。

１４は電極を示し第１図、第２図Ａと異り、アルミ箔を
用いている。

なお本実施例においても電極の形成方法が異るのみで、
動作、効果については第１図となんら変わらない。

この本発明の構成による作用について図面を参照しなが
ら説明を行う。

第３図は特性図を示す。

第３図Ａは素子のプレス成形強さを示すもので、横軸に
フィルム両表面粗度、縦軸に復元力を表わしている。復
元力とは、加熱プレス成形を実施した後に加熱プレス成
形時に加わる圧力に対し垂直方向に力を加わえ、その値
を表わしている。したがって加熱プレス成形後、復元力
の値としては大きい方が機械的には安定しているといえ
る。第３図Ａにおいてフィルム両表面の平均表面粗度が
０．０７）ｔｔｆｌまでは２　Ｋｇ以上であり、比較的
大きな値を示しているが、平均表面粗度Ｏ，ＯＳμｍ以
上になると急速に小さな値になることがわかる。加熱プ
レス成形以降の工程において、復元方向の力が加わる工
程が存在していることから、復元力の値としては２に９
以上は必要である。２に９以下になった場合、復元方向
に力が加わることにより素子のもどりがある。すなわち
ＰＰＳフィルム間に空気層が発生する。空気は電気特性
から見るとｐｐｓフィルムに対し著しく劣っている。し
たがって空気層を介在したコンデンサの電気特性は不安
定となる。

第３図Ｂは素子歪発生率を示している。横軸に平均表面
粗度、縦軸に成形歪発生率を表わす。成形歪発生率は、
加熱プレス成形により素子内部に発生するフィルムシワ
、機械的歪の発生率である。

第３図Ａにおいて、フィルム両表面の平均表面粗度０．
０２μｍ以下になると歪発生率は急増している。

これは素子を構成するＰＰＳフィルム相互間の摩擦が大
きくなり、相互にすべりがなくなる。結果加熱プレス成
形後、フィルムシワ、機械的歪が多発するためである。

平均表面粗度が０．０３．ａｍ以上になると、成形歪発
生率は減少し良好なものとなる。これは平均表面粗度が
大きくなることによりフィルムの表面積が大きくフィル
ム相互間の摩擦が小さくなる。したがって相互のすべり
がよくなシ加熱プレス成形によるフィルムシワ、機械的
歪は解消される。

以上のことから加熱プレス成形に適したＰＰＳフィルム
両表面の平均表面粗度は第３図Ａ、Ｂを鑑み０．０３〜
０．０７．ａｍの範囲に設定する必要がある。

発明の効果 以上のように本発明は、誘電体用フィルムとしてＰＰＳ
を用いたもので、ＰＰＳフィルム両表面の平均表面粗度
を０．０３〜０．０７μｍの範囲にすることにより、加
熱プレス成形を安定ならしめたも、−ので、その実用的
効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるコンデンサを示す構成
図、第２図Ａ、Ｂは本発明の他の実施例のコンデンサを
示す構成図、第３図Ａ、Ｂは本発明のコンデンサの特性
図、第４図は従来のコンデンサのフィルム構成図である
。 １１・・・・・・金属化のＰＰＳフィルム、１２・・・
・・・非金属化のＰＰＳフィルム、１３．１４・・・・
・・電極。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１１
−−−Ｍ化（Ｑ　ｆ’ｆ’Ｓ　７．ｒ　ルＡ１２−−−
非金属化のＦＦＳフィルム 第１図　　　１３−近縁 第２図 与３図 （＾）　　（リノ 王換邸」ｆ−□Ｌ創

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンデンサ誘電体フィルムとしてポリフェニレン
   サルファイドを用い、ポリフェニレンサルファイドフィ
   ルムの両表面の平均表面粗度を０．０３〜０．０７μｍ
   の範囲にしたことを特徴とするコンデンサ。
2. （２）両面金属化フィルムと非金属化フィルムを合せ、
   巻回または積層したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載のコンデンサ。
3. （３）片面金属化フィルムと片面金属化フィルムを合せ
   、巻回または積層したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載のコンデンサ。
4. （４）電極としてアルミ箔を用い非金属化フィルムを合
   せ、巻回または積層したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載のコンデンサ。