JPS6376311A - 金属化フイルムコンデンサの製造方法 - 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
ルムコンデンサの製造方法に関する。

従来の技術 近年、電子部品のチップ化、小形化が実装技術の進歩に
伴い、日進月歩の勢いで進んでいる。このチップ化、小
形化の波は金属化フィルムコンデンサにも押し寄せて来
ている。

金属化フィルムコンデンサのチップ化、小形化を図るた
めに、１．６μｍ〜４μｍの薄手の金属化フィルムが、
また最近は、１．６μｍ以下のさらに薄手の金属化フィ
ルムが使用されている。さらに超薄手のフィルム（０，
２〜１．０μｍ）　も開発され、金属化フィルムコンデ
ンサ用として開発中である。

一般的に金属化フィルムコンデンサの電極取出しは金属
化フィルムを巻回あるいは積層した後、フィルム端部の
金属化部の露出している面に金属溶射を施すことにより
行なわれている。ここで、金属化フィルム上の電極（一
般的にアルミニウム。

亜鉛等を真空蒸着して形成される。）と溶射金属との接
触状態が悪いと、単に特性劣化だけでなく、電極と溶射
金属が離れた場合、コンデンサ機能をなくす場合さえあ
り、電気的にも機械的にも充分な強度が必要である。

しかし薄手のフィルムが使用されるようになると、溶射
金属の侵入する間隙が小さいことや、フィルムの腰が弱
いために、溶射金属が侵入すべき間隙をふさいでしまう
ことなどの理由で、前記接触状態が厚手のフィルムに比
較して極めて悪くなっている。その結果薄手のフィルム
使用の巻回型コンデンサでは主に誘電正接特性が劣化し
、さらに積層型コンデンサでは静電容量も減少するとい
う問題があった。

このような問題の解決策として、フィルムの幅方向の端
部にエンボス加工をして突起を設け、この突起によって
フィルム相互間の間隙を確保して溶射金属が侵入しやす
くしてやる方法や、フィルム幅方向の端部に切り欠きを
設けて、溶射金属の侵入する間隙を確保する方向などが
あった。特に後者は、フィルムコンデンサ素子の外形寸
法を小さくできることから、小形化に有効である。

フィルム端部の切り欠きを形成する方法として、パンチ
による打ち抜き、熱した突起状物を押しあてる方法、レ
ーザー光を用いる方法などが考えられる。レーザー光を
用いる方法は、加工速度が速く、多種の大きさ、ピッチ
に対応できる、切りくずが出ないなどの特徴があり、最
も工業的に有効な手段である。また切り欠き状にする工
法として、細幅にスリットしたフィルムの端部を前記パ
ンチによる打ち抜き、熱した突起物を押しあてる方法、
レーザー光を用いる方法などにより切り欠き状とする工
法もあるが、広幅のフィルムに前記の方法で穴をあけて
から穴上をスリットすることによって切り欠き状とする
方法がある。後者の方が極めて量産性が高い。

ところで、前記の方法によシ作られた切り欠きは、切り
欠き部に侵入する溶射金属が対向する電極と接触しない
ようにするため、フィルム端部に設けられる非金属化部
（以下マージン部と称す。）の幅よシ小さくしなければ
ならなかった。その様子を第５図に示す。第５図は片面
金属化フィルムを用いた積層フィルムコンデンサの素子
構成を示す斜視図である。なお第５図は、素子構成と、
切り欠きをわかシやすくするため、フィルム間隔を広げ
、メタリコンを省いである。１ａ、１ｂは片面金属化フ
ィルム、１０ａ、１０ｂは蒸着電極、１１ａ、１１ｂは
切り欠き、１２ａ、１２ｂはマージン部、１３ａ、１３
ｂは溶射金属が溶射される方向を示す矢印である。ここ
で１３ａの方向より溶射された溶射金属は、切り欠き１
１ａに侵入し、蒸着電極１ｏｂと接触する。ここで、マ
ージン１２ａの幅が、切り欠き１１ａよシ小さいと、１
３ａの方向から溶射された溶射金属は接触すべき蒸着電
極１ｏｂだけでなく、接触すべきでない対向している蒸
着電極１０ａにも接触してしまう。

したがって、切り欠きの大きさは、マージン幅より小さ
くなければならない。なおこのことは、片面金属化フィ
ルムを用いる場合だけでなく、両面金属化フィルムを用
いたフィルムコンデンサでも同じである。両面金属化フ
ィルムを用いる場合には、いわゆる合わせ用の非金属化
フィルムの両端に設けられる切り欠きの大きさが、金属
化フィルム上に設けられるマージンの幅よシ小さい必要
がある。また金属化フィルムの少なくとも片面に誘電体
を形成してなる複合フィルムを用いるコンデンサでも同
様である。さらに、コンデンサ素子が巻回型であるか積
層型であるかにもかかわらず同様である。

したがって従来は切り欠きは金属化フィルムのマージン
部内に、もしくは非金属化フィルム上に設ける必要があ
った。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の構成ではＹＡＧレーザーを用いて
金属化フィルムのマージン内もしくは非金属化フィルム
上に切り欠きもしくは切り欠きにするための穴を形成し
ようとすると、マージン部等の非金属化部はＹＡＧレー
ザーの発振波長に吸収がないために、加工できないとい
う問題があった。従来はこの解決策として炭酸ガスレー
ザーなどのパワーが大きいレーザーが用いられたがパワ
ーの大きいレーザーでは、フィルムに与えるダメージが
大きいため、熱変形、フィルム切れなどの問題や、装置
が大きすぎ、高価なのでコンデンサがコスト高になるな
どの問題で、はとんど実用的でなかった。

本発明は上記の問題点に鑑み、ＹＡＧレーザーを用いて
切り欠き、もしくは切り欠きにするため穴を形成するこ
とを可能にし、その結果安価で小型の金属化フィルムコ
ンデンサを製造する方法を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 前記目的を達成するために本発明の金属化フィルムコン
デンサの製造方法は、金属化フィルムの金属化部にＹＡ
Ｇレーザー光を照射して、切り欠きもしくは穴を設ける
工程を有することを特徴としている。

作　　用 前記本発明の工程によって、ＹＡＧレーザー光は金属化
フィルム上の金属で吸収されるので、ＹＡＧレーザー光
の光エネルギーが熱エネルギーに変換される効率が極め
て向上する。したがってＹＡＧレーザーを用いて切り欠
きもしくは穴あけ加工をすることができるので、小型の
金属化フィルムコンデンサを安価に製造することができ
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
する。

第１図は本発明の金属化フィルムコンデンサの製造方法
の一例を示す斜視図である。１は積層金属化フィルムで
、２はその原反である。積層金属化フィルム１は片面が
全面蒸着されており、マージン形成用レーザー３から照
射されるレーザー光６によって細幅の非金属化部（以下
、マージンという）８が形成される。ついで積層金属化
フィルム１の金属化部に、穴あけ用ＹＡＧレーザ−４か
ら照射されるレーザー光７によって、フィルム長さ方向
に並ぶ穴９が形成される。ついでスリット刃５によって
穴９上をスリットする。

第２図は片面金属化フィルムを用いた本発明の積層フィ
ルムコンデンサの素子構成を示す斜視図である。８ａ、
８ｂＦｉＹＡＧレーザーを用いて形成した幅の極めて狭
いマージン部、１４ａ、１４ｂは金属化部である。金属
化部１４ａ、１４ｂにＹＡＧレーザーを用いて切り欠き
１１ａ、１１ｂを形成する。あるいは前述のように１広
幅の金属化フィルムの金属化部にＹＡＧレーザーを用い
て穴をあけた後、穴上をスリットして形成してもよい。

切り欠きの大きさは、金属化部１５ａ、１５ｂの幅より
小さい必要がある。なおレーザーによる加工のため、レ
ーザー加工の条件によっては、穴あけ時に金属化部の飛
散する大きさがフィルムにできる穴（切り欠き）の大き
さよシ大きい場合があるが、蒸着電極がレーザー光で飛
散されてなく、かつ溶射金属が侵入するのに十分な切り
欠きの大きさであれば問題ない。

以下本発明の具体的な実施例について述べる。

（実施例） 厚さ２μｍ１幅２００■のポリ−エチレンテレ７タレー
トフイルム４の片面にアルミニウムを真空蒸着によって
０．０８μｍ蒸着して片面金属化フィルムを得た。次に
、スポット径３０μｍにしぼった３０Ｗの連続発振ＹＡ
Ｇレーザーを用いてフィルム幅方向に６１１ＩＲ間隔で
、幅０．１μｍのマージンを形成した。次ＦｃＱスイッ
チによるパルス発振のＹＡＧレーザ−（パルス平均出力
ａｏＷ、パルス発振数１１００ｐｐ　　）を用いてマー
ジン部から０．５＋ａ離れた位置に中心をもつ直径０．
５ｍの穴を、フィルム長さ方向にピッチが１ｔＩｒｍと
なるように形成した。その状態を第３図に示す。なお、
１６はスリット刃の位置である。

次に、フェザ−刃を用いて穴中心上をスリ７）して幅６
鵡の片面金属化フィルムを得た。前記のようにして得ら
れた１対の片面金属化フィルムを大きな径をもつ円筒形
のボビンに巻きつけ、亜鉛をフィルム幅方向の両端に金
属溶射してコンデンサ母材を得た。次にこのコンデンサ
母材を回転切断刃を用いて切断し、リード線を溶接して
コンデンサを得た。

前記のようにして得られたフィルムコンデンサは通常の
積層型金属化ポリ−エチレンテレフタレートフィルムコ
ンデンサと比較して、電気特性（絶縁抵抗、誘電正接、
温度特性、周波数特性、充放電特性等）はなんら差がな
く優秀な特性を示した。またコンデンサ素子寸法は同じ
定格電圧、静電容量の通常の金属化ポリエチレンテレフ
タレートフィルムコンデンサより小型であった。

なお本発明如月いられる材料は前記の実施例のものに限
られるものではなく、例えばフィルムとしてポリプロピ
レン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリフェニレ
ンサルフフイド等でもよく、また蒸着される金属材料と
して亜鉛、銅、ニッケル等あるいはそれらの合金でもよ
く、また溶射金属材料として、スズ、アルミニウム、銅
、鉛等、あるいはそれらの合金等を用いても本発明の効
果は得られる。また本発明の素子構成は片面金属化フィ
ルムコンデンサに限るものでなく、レーザーによる穴あ
け位置が金属化されていればよい。したがって、たとえ
ば両面金属化フィルムコンデンサの場合には、第４図に
示すように合わせフィルムとしてフィルム幅方向の両端
が金属化されたフィルムを用いればよい。１６は両面金
属化フィルム、１７は合わせフィルムである。

なおまた、本実施例ではマージン形成用レーザーとして
連続発振ＹＡＧレーザーを、穴あけ用レーザーとしてパ
ルス発振ＹＡＧレーザーをそれぞれ用いたが、発振状態
はマージン形成、穴あけの加工ができるならば、連続、
パルスのいずれであっても本発明の効果が得られる。ま
た本実施例ではマージンをＹＡＧレーザーにより形成し
たが、細幅のマージンが形成されるならば、蒸着時にテ
ープ、メタルマスク、オイル等を用いるマスキング法に
より形成してもよい。

（比較例） 比較例として実施例と同じフィルムを用い、蒸着時にテ
ープマスキング法により幅の広いマージン部を形成した
片面金属化フィルム（第５図に示すように、穴あけ位置
が非金属化部となるようにしたフィルム）の非金属化部
に穴あけ加工をしようとしたが、パルス平均１ｓｏＷ、
パルス発振数１００ｐｐＳ　　のパルス発振ＹＡＧレー
ザーを用いてもほとんど穴をあけることができなかった
。

発明の効果 以上のように本発明は、金属化フィルムの幅方向の端部
の金属化部にＹＡＧレーザーを用いて切り欠きを形成す
るか、あるいは広幅の金属化フィルムの金属化部にＹＡ
Ｇレーザーを用いて穴をあけ、その穴上をスリットする
ことによシ切り欠きを形成するかのいずれかによシ、金
属化フィルムの幅方向の端部に容易にかつ高速で切り欠
きを形成することができるので、小型の金属化フィルム
コンデンサを安価に製造することができ、工業的に極め
て大きな効果をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金属化フィルムコンデンサの製造方法
の一実施例を示す斜視図、第２図は片面金属化フィルム
を用いた本発明の製造方法による金属化フィルムコンデ
ンサの素子構成を示す斜視図、第３図は本発明の実施例
において、片面金属化フィルムにマージンと穴を形成し
た状態を示す平面図、第４図は両面金属化フィルムを用
いた本発明の製造方法による金属化フィルムコンデンサ
の素子構成を示す斜視図、第６図は従来の製造方法によ
る金属化フィルムコンデンサの素子構成を示す斜視図で
ある。 １．１ａ、１ｂ・・・・・・片面金属化フィルム、３・
・・・・・マージン形成用レーザー、４・・・・・・穴
あけ用レーザー、ｅ・・・・・・穴、１０　、１０　ａ
　、　１０　ｂ・・・・・・蒸着電極、１１，１１ａ、
１１ｂ・・・・・・切り欠き、８゜１２　、１２ａ　、
　１２ｂ−−・・−・マージン、１４ａ。 １４ｂ・・・・・・金属化部、１８・・・・・・両面金
属化フィルム。 ”ＯＮ−ト（Ｓｌ　　％ＯＮ 、％　　　　　　、　　　　　ゝ　　ゝ　　−〜区 咄　　　　咄

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルム幅方向の端部に金属化部を有しかつ非金
   属化部を有する片面もしくは両面金属化フィルムの幅方
   向の端部の金属化部に、ＹＡＧレーザーを用いて複数個
   の切り欠きを設けることを特徴とする金属化フィルムコ
   ンデンサの製造方法。
2. （２）金属化フィルムの非金属化部をレーザーを用いて
   形成する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の製造方法。
3. （３）非金属化部を有する片面もしくは両面金属化フィ
   ルムの金属化部に、ＹＡＧレーザーを用いてフィルム長
   さ方向に並ぶ複数個の穴をあけた後、その穴上をスリッ
   トすることによりフィルム幅方向の端部に切り欠きを設
   けることを特徴とする金属化フィルムコンデンサの製造
   方法。
4. （４）金属化フィルムの非金属化部をレーザーを用いて
   形成することを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
   の金属化フィルムコンデンサの製造方法。
5. （５）金属化フィルムが広幅であって、かつ非金属化部
   と穴を複数条設けることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項に記載の金属化フィルムコンデンサの製造方法。