KR20020068561A - Plastic film of metal evaporation and condenser manufactured method using thereof - Google Patents
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- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
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Abstract
Description
본 발명은 직류 및 교류용의 권취형 콘덴서에 사용되는 금속 증착 플라스틱 필름 및 이를 이용한 콘덴서의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal-deposited plastic film used in winding type capacitors for direct current and alternating current, and a method of manufacturing a capacitor using the same.
각종 전기기기 및 전자기기 등에 널리 사용되는 콘덴서로는 금속 증착 플라스틱 필름을 권취하여 제조하는 권취형 콘덴서가 있다. 상기 금속 증착 플라스틱 필름을 권취한 권취형 콘덴서는 크기가 작고, 고주파 특성이 우수하면서도 자기 회복성이 있으며, 신뢰성이 높다.As a capacitor widely used in various electric devices and electronic devices, there is a wound capacitor manufactured by winding a metal vapor-deposited plastic film. The wound capacitor wound around the metal vapor-deposited plastic film is small in size, has excellent high frequency characteristics, is self-healing, and has high reliability.
이러한 권취형 콘덴서에 사용하는 금속 증착 플라스틱 필름은 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 폴리프로필렌, 폴리에틸린테레프탈레이트, 폴리스틸렌 및/또는 폴리 카보네이트 등의 필름(10)의 일면 또는 양면의 일측에 금속이 증착되지 않는 소정 폭의 비증착부(12)를 제외하고, 소정의 금속을 증착하여 증착부(14)를 형성하고 있다.The metal-deposited plastic film used in such a winding capacitor is formed on one side or both sides of the film 10 such as polypropylene, polyethylenterephthalate, polystyrene and / or polycarbonate, as shown in FIGS. 1A and 1B. Except for the non-deposition portion 12 of a predetermined width where no metal is deposited, a predetermined metal is deposited to form the deposition portion 14.
상기 증착부(14)는, 예를 들면, Al증착 하거나, Al이나 Al합금,Ag,Cu등의 금속을 먼저 증착한 후 Zn을 증착하거나, 또는 Al이나 Al합금,Ag,Cu등의 금속을 먼저 증착한 후 Zn을 증착하고 다시 Al을 증착할 수 있는 등 여러 가지의 금속을 여러 가지의 방법으로 증착하고 있다.The evaporation unit 14 may, for example, deposit Al or deposit metals such as Al, Al alloys, Ag, Cu, etc., and then deposit Zn, or metals such as Al, Al alloys, Ag, Cu, etc. Various metals are deposited by various methods such as first deposition, then Zn, and Al again.
이 때, 증착 조건으로는 10-2∼10-4Torr의 고진공 상태에서 금속의 종류에따라 400∼1300℃의 온도를 유지하면서 금속을 가열 및 입자상태로 증발시켜 증착한다.At this time, the deposition conditions are deposited by heating and evaporating the particles in a granular state while maintaining a temperature of 400 to 1300 ° C. depending on the type of metal in a high vacuum of 10 −2 to 10 −4 Torr.
그리고 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이 필름(10)에 형성된 증착부(14)의 타측에 상기 소정의 금속들을 두껍게 증착하여 돌출부(16)를 형성하는 것도 있다.As shown in FIGS. 1C and 1D, the protrusions 16 may be formed by thickly depositing the predetermined metals on the other side of the deposition unit 14 formed in the film 10.
이와 같이 소정의 금속을 증착한 필름(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 소정 폭의 비증착부(12)가 서로 반대 방향에 위치되게 2매 또는 그 이상을 복수 매를 겹친 상태에서 권취하여 원통형으로 형성한다. 이 때, 좌우 양측에 각기 콘덴서의 전극을 형성할 수 있도록 하기 위하여 0.5∼3㎜ 정도의 엇갈림부(20)를 두고 있다.As described above, the film 10 having the predetermined metal deposited thereon is wound in a state where two or more sheets are stacked in a state where the non-deposited portions 12 having a predetermined width are positioned in opposite directions. It is formed in a cylindrical shape. At this time, in order to be able to form the electrodes of a capacitor | condenser on both left and right sides, the gap | interval part 20 about 0.5-3 mm is provided.
그러나 상기와 같은 종래의 금속 증착 플라스틱 필름을 사용하는 콘덴서는 권취할 경우에 엇갈림부(20)에 금속 증착 플라스틱 필름의 두께만큼 공극을 형성하게 된다. 상기 공극에는 필름(10)에 유해한 성분과 산성도를 증가시키는 가스 등을 포함하게 되는 것으로서 필름(10)의 내산화력을 저하시켜 콘덴서의 제품 특성에 악영향을 미치는 크랙(crack), 산화 및 비산 등의 발생 원인으로 작용하게 되고, 또한 내전류성이 급감하는 문제점이 있다.However, the capacitor using the conventional metal-deposited plastic film as described above forms voids in the staggered portion 20 by the thickness of the metal-deposited plastic film when wound. The voids contain harmful components and gases that increase acidity in the film 10, and thus, cracks, oxidation, and scattering, which degrade the oxidation resistance of the film 10 and adversely affect the product characteristics of the capacitor. It acts as a cause of occurrence, and there is a problem that the current resistance decreases rapidly.
그리고 상기 엇갈림부(20)의 공기층을 제거하기 위하여 콘덴서를 제조할 경우에 합침 공정을 수행하기 전에 공기를 제거하는 소정의 탈기 공정을 추가시켜 공기층을 제거하고 있으나, 그 효과에 비하여 많은 시간과 비용이 투입되는 문제점이 있었다.In addition, when the condenser is manufactured to remove the air layer of the staggered portion 20, the air layer is removed by adding a predetermined degassing process to remove the air before performing the joining process, but much time and cost are compared to the effect. There was a problem committed.
따라서 본 발명의 목적은 소정의 금속 증착 플라스틱 필름을 권취하여 콘덴서를 제조할 경우에 엇갈림부를 가지지 않고, 제조할 수 있는 금속 증착 플라스틱 필름 및 이를 이용한 콘덴서의 제조방법을 제공하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to provide a metal-deposited plastic film and a method of manufacturing a capacitor using the same without having a gap in the case of manufacturing a capacitor by winding a predetermined metal-deposited plastic film.
본 발명의 다른 목적은 금속 증착 플라스틱 필름을 권취할 경우에 소정 폭의 엇갈림부를 두어도 필름의 내산화력 및 내전류가 저하되지 않는 금속 증착 플라스틱 필름 및 이를 이용한 콘덴서의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a metal-deposited plastic film and a method of manufacturing a capacitor using the same, even if a gap of a predetermined width is provided when the metal-deposited plastic film is wound.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 필름의 일측에 제 1 소정 폭을 남기고 내측에 제 2 소정 폭의 비증착부를 설정하고, 그 설정한 비증착부를 남기고 소정의 금속을 증착하여 넓은 폭의 제 1 증착부 및 좁은 폭의 제 2 증착부를 형성한 후 2매 이상 복수 매를 중첩시킨 상태에서 원통형으로 권취한 후 전극을 형성하여 콘덴서를 제조한다.According to the present invention for achieving the above object, the non-deposition portion of the second predetermined width is set inside the first predetermined width on one side of the film, and the predetermined metal is deposited while leaving the set non-deposition portion, thereby depositing a wide width. After forming the first deposition unit and the narrow second deposition unit, a plurality of sheets are wound in a cylindrical shape in a state where two or more sheets are stacked, and then an electrode is formed to manufacture a capacitor.
상기 제 1 및 제 2 증착부와 비증착부는 필름의 일면 또는 양면에 형성하고, 엇갈림부를 두고 권취할 경우에는 좁은 폭으로 엇갈림부를 두고 권취한다.The first and second deposition portions and the non-deposition portion are formed on one side or both sides of the film, and in the case of winding with the intersecting portions, the first and second evaporation portions and the non-deposition portions are wound with the intersecting portions with a narrow width.
도 1a 내지 도 1d는 종래의 금속 증착 플라스틱 필름에 금속이 증착된 실시 예들을 보인 도면이고,1A to 1D are diagrams illustrating embodiments in which metal is deposited on a conventional metal deposition plastic film.
도 2는 종래의 금속 증착 플라스틱 필름을 권취하는 것을 설명하기 위한 도면이며,2 is a view for explaining winding a conventional metal-deposited plastic film,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따라 금속 증착 플라스틱 필름에 금속이 증착된 실시 예들을 보인 도면이며,3A to 3D are views illustrating embodiments in which metal is deposited on a metal deposition plastic film according to the present invention;
도 4는 본 발명의 금속 증착 플라스틱 필름을 권취하는 것을 설명하기 위한 도면이며,4 is a view for explaining winding the metal-deposited plastic film of the present invention,
도 5는 본 발명 및 종래의 금속 증착 플라스틱 필름으로 제조한 콘덴서의 내산화력 실험 결과를 보인 그래프이며,5 is a graph showing the results of the oxidation resistance test of the condenser made of the present invention and the conventional metal-deposited plastic film,
도 6 및 도 7은 본 발명 및 종래의 금속 증착 플라스틱 필름으로 제조한 콘덴서의 내전류 실험을 한 후 커패시턴스의 변화 및 tan δ의 변화를 측정하여 보인 그래프이다.6 and 7 are graphs showing changes in capacitance and change in tan δ after a current resistance test of a capacitor manufactured of the present invention and the conventional metal-deposited plastic film.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
30 : 필름 32 : 비증착부 34, 36 : 제 1 및 제 2 증착부30 film 32 non-deposition portion 34, 36 first and second deposition portions
이하, 첨부된 도 3 내지 도 7의 도면을 참조하여 본 발명의 금속 증착 플라스틱 필름 및 이를 이용한 콘덴서의 제조방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a metal deposition plastic film of the present invention and a manufacturing method of a capacitor using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings of FIGS. 3 to 7.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따라 금속 증착 플라스틱 필름에 금속이 증착된 실시 예들을 보인 도면이다.3A and 3B illustrate embodiments in which metal is deposited on a metal deposition plastic film according to the present invention.
여기서, 부호 30은 폴리프로필렌, 폴리에틸린테레프탈레이트, 폴리스틸렌 및/또는 폴리 카보네이트 등의 필름이다. 상기 필름(30)의 일면 또는 양면에는 일측에서 제 1 소정 폭을 남기고 내측에 제 2 소정 폭의 비증착부(32)를 형성하고,그 비증착부(32)를 제외한 나머지 부위에 소정의 금속을 증착하여 넓은 폭의 제 1 증착부(34)와 좁은 폭의 제 2 증착부(36)를 형성한다.Here, reference numeral 30 is a film such as polypropylene, polyethylenterephthalate, polystyrene and / or polycarbonate. On one side or both sides of the film 30, a non-deposition portion 32 having a second predetermined width is formed on the inner side, leaving a first predetermined width on one side, and a predetermined metal on the remaining portion except for the non-deposition portion 32. By depositing a wide width of the first deposition unit 34 and a narrow width of the second deposition unit 36 is formed.
상기 증착하여 제 1 및 제 2 증착부(34, 36)를 형성하는 금속은, 예를 들면, 종래와 마찬가지로 Al증착 하거나, Al이나 Al합금,Ag,Cu등의 금속을 먼저 증착한 후 Zn을 증착하거나, 또는 Al이나 Al합금,Ag,Cu등의 금속을 먼저 증착한 후 Zn을 증착하고 다시 Al을 증착하는 등 여러 가지의 금속을 여러 가지의 방법으로 증착하고 있다.The deposited metal to form the first and second deposition units 34 and 36 may be, for example, Al-deposited, or metals such as Al, Al alloys, Ag, and Cu may be deposited first, and then Zn may be formed. Various metals are deposited by various methods such as depositing or depositing metals such as Al, Al alloys, Ag, Cu, etc., and then Zn and Al again.
그리고 증착 조건도 종래와 마찬가지로 10-2∼10-4Torr의 고진공 상태에서 금속의 종류에 따라 400∼1300℃의 온도를 유지하면서 금속을 가열 및 입자상태로 증발시켜 증착한다.The deposition conditions are also vaporized by heating and evaporating the particles in the state of 400-1300 ° C. according to the type of metal in a high vacuum state of 10 −2 to 10 −4 Torr as in the prior art.
그리고 도 3c 및 도 3d에 도시된 바와 같이 필름(30)의 타측 즉, 상기 비증착부(32)의 반대편에 소정의 금속을 두껍게 증착하여 돌출부(38)를 형성할 수도 있다.3C and 3D, a protrusion 38 may be formed by thickly depositing a predetermined metal on the other side of the film 30, that is, on the opposite side of the non-deposition portion 32.
상기 제 1 및 제 2 증착부(34, 36)를 가지는 본 발명의 금속 증착 플라스틱 필름은 도 4에 도시된 바와 같이 2매 또는 그 이상을 엇갈림부를 두지 않거나 또는 좁은 폭으로 엇갈림부가 형성되게 겹친 후 원통형으로 권취하고, 종래와 마찬가지로 전극을 형성하여 콘덴서를 제조한다.In the metal-deposited plastic film of the present invention having the first and second deposition portions 34 and 36, two or more of the metal deposition plastic films of the present invention do not have two or more staggered portions or overlap with each other to form a staggered portion after a narrow width. It is wound up in a cylindrical shape and an electrode is formed in the same manner as in the prior art to produce a capacitor.
이러한 본 발명의 금속 증착 플라스틱 필름을 사용하여 콘덴서를 제조하고, 그 제조한 본 발명의 콘덴서와 종래의 콘덴서의 내산화성 및 내전류를 실험하였다.The capacitor | condenser was manufactured using this metal vapor deposition plastic film of this invention, and the oxidation resistance and the electric current of the capacitor | condenser of this invention manufactured and the conventional capacitor were tested.
본 발명의 콘덴서는 8㎛의 두께 및 52.5㎜의 폭을 가지는 폴리프로필렌을 필름(30)으로 사용하고, 비증착부(32)의 폭은 4㎜로 설정하며, 제 2 증착부(36)의 폭은 0.5㎜로 형성한 후 0.2㎜의 엇갈림부를 가지도록 권취 및 전극을 형성하여 8㎌의 커패시턴스를 가지도록 제조하였고, 종래의 콘덴서는 엇갈림부의 폭을 1㎜로 하고, 본 발명의 콘덴서와 동일하게 8㎌의 커패시턴스를 가지도록 제조하였다.The capacitor of the present invention uses polypropylene having a thickness of 8 μm and a width of 52.5 mm as the film 30, the width of the non-deposition portion 32 is set to 4 mm, and the width of the second deposition portion 36 is reduced. A width of 0.5 mm was formed and a winding and an electrode were formed to have a gap of 0.2 mm. Thus, the capacitor was manufactured to have a capacitance of 8 kHz. The conventional capacitor has a width of the gap of 1 mm and is the same as the capacitor of the present invention. It was prepared to have a capacitance of 8 kHz.
내산화성 실험Oxidation Resistance Experiment
본 발명 및 종래의 방법으로 권취된 소자를 70℃ 및 80％의 항온 항습조에 24시간동안 방치하면서 금속 증착 플라스틱 필름의 금속막 저항값을 측정하였다.The metal film resistance value of the metal-deposited plastic film was measured while the device wound by the present invention and the conventional method was left in a constant temperature and humidity bath at 70 ° C. and 80% for 24 hours.
이 내산화성의 실험 결과 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 금속 증착 플라스틱 필름의 금속막 저항값 변화가 종래의 금속 증착 플라스틱 필름의 금속막 저항값의 변화보다 적었다.As a result of this oxidation resistance test, as shown in FIG. 5, the change in the metal film resistance value of the metal vapor deposition plastic film of the present invention was smaller than the change in the metal film resistance value of the conventional metal vapor deposition plastic film.
내전류 실험Withstand current experiment
내전류 실험기에서 내전류 실험을 3000회 및 10만회를 실시한 후 콘덴서의 커패시턴스의 변화 및 tan δ의 변화를 측정하였다.After the 3,000 and 100,000 cycles of the withstand current test in the withstand voltage tester, the change in capacitance of the capacitor and the change in tan δ were measured.
콘덴서의 커패시턴스는 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명이 종래에 비하여 커패시턴스의 변화가 매우 적었고, 또한 도 7에 도시된 바와 같이 tan δ의 변화도 매우 적었다.As shown in FIG. 6, the capacitance of the capacitor is very small in capacitance change compared to the conventional art, and also in tan δ is very small as shown in FIG. 7.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 필름의 일측에 소정 폭을 남기고 내측에 소정 폭의 비증착부를 형성하여 그 비증착부를 제외한 나머지 부위에 모두 금속을 증착하고, 엇갈림부를 형성하지 않거나 또는 좁은 폭으로 엇갈림부를 두고 권취하여 콘덴서를 제조함으로써 금속 증착 플라스틱 필름의 내산화력이 향상되어 콘덴서의 커패시턴스 변화 및 tan δ의 변화가 감소됨은 물론 내전력이 향상되고, 사용수명이 연장된다.As described in detail above, the present invention forms a non-deposited portion having a predetermined width inside and leaves a predetermined width on one side of the film, and deposits metal on all portions except the non-deposited portion, and does not form a staggered portion or a narrow width. By winding the gaps to produce a capacitor, the oxidation resistance of the metal-deposited plastic film is improved, so that the capacitance change of the capacitor and the change in tan δ are reduced, as well as the electric power resistance is improved, and the service life is extended.
또한 탈기 공정을 수행하지 않아도 되므로 제조가 간편하고, 생산성이 향상됨은 물론 제조 원가를 절감할 수 있다.In addition, since it is not necessary to perform a degassing process, manufacturing is simple, productivity is improved, and manufacturing cost can be reduced.
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|---|---|---|---|---|
| KR101118188B1 (en) * | 2010-03-24 | 2012-03-16 | 삼화콘덴서공업주식회사 | Super capacitor for high power |
| CN115003500A (en) * | 2020-01-30 | 2022-09-02 | 王子控股株式会社 | Metallized film and method for manufacturing same |
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