JPS62213230A - 金属化フイルムコンデンサ - 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金属化フィル
ムコンデンサに関するものである。

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
がさかんであシ、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
ることによシ、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ｔばフィルムコンデ
ンサの場合、従来のリード付きタイプでリード線のみは
んだ付けを行った時のコンデンサ内部温度は１００〜１
３０’Ｃであるのに対し、チップフィルムコンデンサの
内部湿度は２１０〜２４ｏ０Ｃであシ、約１００℃も高
くなっている。さらに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、醍用に際しては能動電子部品（ＩＣ，ト
ランジスター、ダイオード等）による発熱は機器内に範
り、温度は上昇する。

以上のようにテップ部品は、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Ｐ
ＩＥＴ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て
いた。

昨今、耐熱性誘電体フィルム材料としてポリフェニレン
サルファイド（以下ＰＰＳと略す）が開発された。ＰＰ
Ｓは、ＰＩＣＴ、ＰＰに比べ耐熱性が濠れ、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
優れている。このＰＰＳフィルムヲ用いたチップ形フィ
ルムコンデンサノ場合は、小型化に有利な金属化ＰＰＳ
フィルムコンデンサとして用いられるのが一般的である
。゛発明が解決しようとする問題点 しかし、従来の金属化ｐｐｓフィルムを用いたチップ形
フィルムコンデンサにおいては、金属化ＰＰＳフィルム
の熱収縮率が不均一なため、はんだ付は時に以下に述べ
る問題点があった。

（１）はんだ付は時の熱により、金属化ｐｐｓフィルム
が熱変形を起こし、電極対向幅及び素子長さが熱により
収縮または伸張し、電極面積が変化する。したがって、
コンデンサの静電容量が変化してしまう。

（Ｍ）　　同じく、はんだ付は時の熱によシ、金属化ｐ
ｐｓフィルムが熱変形を起こし、例えば収縮した時には
、その収縮により、金属化ｐｐｓフィルムにしわができ
る。第６図に、はんだ付は後の素子の構成図を示した。

もとの素子幅１０が縮み分１１のため、図の様にしわに
なり、電極間距離１２を広げる。したがってコンデンサ
の容量が低下している。なお、１は両面金属化ｐｐｓフ
ィルム、２は非金属化フィルム、３はメタリコン電極、
７は外装樹脂である。

また伸張した時には、伸張した金属化ＰＰｓフィルムは
、外装樹脂７に囲まれた内で広がろうとするため、外装
樹脂７より反作用のカを受け、ついには金属化ＰＰＳフ
ィルム１にしわができる。

第７図にはんだ付は後の素子の構成図を示した。

素子幅１０は、外装樹脂Ｔによって制限される値である
。この内で金属化ＰＰＳフィルム１が広がろうとすると
、その広がろうとするカと等しい力が外装樹脂７よシの
反作用力となシ、金属化ｐｐｓフィルム１を逆に縮めよ
うとする力となる。

ついには、図の様なしわになり、電極間距離１２を広げ
る。したがってコンデンサの静電容量が低下する。

このように、はんだ付は前後の静電容量変化が大きく、
シかもばらつきが生じる欠点を有していた。

特に積層形フィルムコンデンサにおいては、金属化ＰＰ
Ｓフィルムの熱による変化は、たて方向・横方向ともに
変化するため、この変化率はいちじるしかった。

本発明は、上記欠点に鑑み、はんだ付は前後の静電容量
変化の少ない特性の安定した金属化フィルムコンデンサ
全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、本発明の金属化フィルムコ
ンデンサは、２３０℃における熱収縮率が幅方向・長さ
方向ともに、＋γ〜−７％である金属化ＰＰ３フイルム
金用いたものである。

前記熱収縮率にするためには、例えば熱エージング等が
ある。

作用 この構成により、本発明の金属化ＰＰＳフィルムは、は
んだ付は時の熱による熱変形が少ないため、以下の作用
をもたらす。

（１）金属化フィルムコンデンサの電極対向面積の変化
が少なくなり、コンデンサの静電容量変化が安定する。

（ｉｉ）　　金属化ＰＰＳフィルムが収縮したシ、伸張
したりした時生じるしわが減少し、フィルムコンデンサ
の電極間距離の変化がわずかになり、コンデンサの静電
容量変化が安定する。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を８照しながら説明
する。第１図に本発明の一実施例における金属化フィル
ムコンデンサの素子構造を示す。

２３０℃の熱収縮率が一７〜＋７％の両面金属化ＰＰＳ
フィルム１と、非金属化フィルム２を積層し、端部に今
風溶射により、メタリコン電極３を設けている。ここで
、１−ａは金属化電極、４は電極対向幅、６は素子長さ
を示す。

第２図に、第１図の素子を樹脂外装し、完成した斜視図
を示す。６はコンデンサ素子、７は外装樹脂、８は外部
電極である。以上の様にして得た金属化フィルムコンデ
ンサを実装時にディップ方式のはんだ付けで２６０’Ｃ
の溶融した半田に６〜１０秒間浸漬しはんだ付けを行な
った。この時にコンデンサ素子６の受ける熱は約２１０
〜２４０℃であった。

金属化ＰＰＳフィルム１のこの温度での熱収縮率を測定
したものを第３図に示す（測定方法はＪ　Ｉ　８−１−
２３１８　ｊ３．５に準拠し、恒温種箱温度を変化させ
た）。ここで、約２３０’Ｃ付近で熱収縮率が大きく変
化しているのが解る。このように、金属化フィルムコン
デンサにおいては、この２３０℃での金属化ＰＰＳフィ
ルムの熱収縮率が非常に重要な特性を示している。

次にこの２３０℃の熱収縮率が下記の表の様に異なる７
種類の金属化ＰＰＳフィルムを用いてチップ型金属化フ
ィルムコンデンサを作成し、２６０℃に溶融したはんだ
に１０秒間浸漬した時の前後、の容量変化率を第４図に
示す。

横軸にそれぞれの試料を示し、縦軸にはんだ浅漬前の静
電容量と浸漬後の静電容量との変化率を示した。第４図
に示す結果のように、２３０℃の熱収縮率が一７％未満
の金属化ＰＰＳフィルムを用いて作成した金属化フィル
ムコンデンサ（試料ム・試料Ｂ）は、はんだ浸漬前後の
静電容量変化率が、負の方に大きく、しかもばらつきを
持っていた。

すなわち、熱収縮率が一７％未満では金属化ＰＰＳフィ
ルムは熱により伸張する。ところが周囲を樹脂で囲まれ
ているため、広がることができず、この広がる力は樹脂
に加わり、反対にこの力は金属化ＰＰＳフィルムを縮め
ようとする反作用力として働くため、ついには金属化Ｐ
ＰＳフィルムはしわとなり、金属化フィルムコンデンサ
の電極間を広げ静電容量変化が大きく、負の方向に変化
し、しかもばらつきを持っている。また熱収縮率が７％
より大きい金属化ＰＰＳフィルムを用いて作成した金属
化フィルムコンデンサ（試料Ｆ・試料Ｇ）は、はんだ浸
漬前後の静電容量変化率が、負の力に大きくしかもばら
つきを持っていた。すなわち熱収縮率が７％よシ大きい
金属化ｐｐｓフィルムは熱により収縮し、金属化ＰＰＳ
フィルムにしわを生じ金属化フィルムコンデンサの電極
間を広げたため、静電容量変化が大きく負の方向に変化
し、しかもばらつきを持っている。２３０℃の熱収縮率
が一７〜＋７％の範囲にある金属化ＰＰＳフィルムを用
いて作成した本発明の金属化フィルムコンデンサ試料Ｃ
１試料り、試料にでははんだ浸漬後も安定した容量変化
となっていた。　　　　　　−以上のように、本実施例
によれば、２３０’Ｃの熱収縮率が幅方向・長さ方向と
もに一７〜＋７％である金属化ＰＰＳフィルムを用いた
積層形の金属化フィルムコンデンサとすれば、はんだ浸
漬後も安定した静電容量特性が得られる。

なお、本実施例では、両面金属化フィルムと非金属化フ
ィルムを合せ積層した構成としたが、これに限るもので
はなく、第６図に示すような、片面金属化ｐｐｓフィル
ム９と片面金属化ｐｐｓフィルム９とを合せ積層した構
成としても良いことは言うまでもない。

発明の効果 以上のように本発明のフィルムコンデンサは、２３０℃
の熱収縮率が幅方向・長さ方向ともに一７〜＋７％であ
る金属化ＰＰＳフィルムを用いた積層形の金属化フィル
ムコンデンサであるので、はんだ付は時の熱を受けても
、安定した静電容量特性を得ることができ、その産業界
に与える効果はまことに大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における両面金属化フィルム
コンデンサの素子構造を示す斜視図、第２図は本発明の
一実施例における金属化フィルムコンデンサの完成品の
斜視図、第３図は金属化ｐｐｓフィルムの熱収縮率を示
す特性図、第４図は本発明の詳細な説明するための特性
図、第６図は本発明の他の実施例による片面金属化ＰＰ
Ｓフィルムコンデンサの素子構造を示す斜視図、第６図
、第７図は従来の技術を説明するためのコンデンサ素子
の断面図である。 １・・・・・・両面金属化ＰＰＳフィルム、６・・・・
・・コンデンサ素子、９・・・・・・片面金属化ｐｐｓ
フィルム。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名□　
１　図　　　　　　　　　　　　　　　　　／−−一杆
１由１多ｊ弓ｆヒＰ円７〕）シム第２図 第３図 偏−戻　□ （”ａ’） 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）２３０℃における熱収縮率が幅方向・長さ方向と
   もに＋７〜−７％である金属化ポリフェニレンサルファ
   イドフィルムを用いたことを特徴とする金属化フィルム
   コンデンサ。
2. （２）両面金属化ポリフェニレンサルファイドフィルム
   と非金属化フィルムを合せて積層したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の金属化フィルムコンデン
   サ。
3. （３）片面金属化ポリフェニレンサルファイドフィルム
   と片面金属化ポリフェニレンサルファイドフィルムを合
   せて積層したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の金属化フィルムコンデンサ。