WO2017068758A1 - 金属化フィルムの製造方法 - Google Patents

金属化フィルムの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017068758A1
WO2017068758A1 PCT/JP2016/004466 JP2016004466W WO2017068758A1 WO 2017068758 A1 WO2017068758 A1 WO 2017068758A1 JP 2016004466 W JP2016004466 W JP 2016004466W WO 2017068758 A1 WO2017068758 A1 WO 2017068758A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dielectric film
oil
metal
vapor deposition
film
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/004466
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
将希 斯波
糸井 真介
博 安達
幸典 高本
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックIpマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックIpマネジメント株式会社
Priority to CN201680059785.7A priority Critical patent/CN108140483B/zh
Priority to JP2017546395A priority patent/JP6761939B2/ja
Publication of WO2017068758A1 publication Critical patent/WO2017068758A1/ja
Priority to US15/942,602 priority patent/US10640867B2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/02Pretreatment of the material to be coated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/20Metallic material, boron or silicon on organic substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/541Heating or cooling of the substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/562Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54Apparatus specially adapted for continuous coating
    • C23C16/545Apparatus specially adapted for continuous coating for coating elongated substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/005Electrodes
    • H01G4/015Special provisions for self-healing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/06Solid dielectrics
    • H01G4/14Organic dielectrics
    • H01G4/18Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/33Thin- or thick-film capacitors 
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/06Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/005Electrodes
    • H01G4/012Form of non-self-supporting electrodes

Definitions

  • a method for producing a metallized film including a plurality of metal vapor deposition electrodes having different resistance values for example, an evaporation source for evaporating a metal for forming a high resistance portion, and a low resistance
  • the metal adheres to the surface 22 of the portion of the dielectric film 11 where the oil 20 is not deposited and the low resistance portion 13 and the high resistance portion 12 are formed, and the low resistance portion 13 and the connection portion 15 are formed. I'm starting.
  • belt-like vapor deposition metal which does not exist like the insulation margin 14 in the longitudinal direction of the dielectric film 11 is performed by a tape margin method, and the formation of the plurality of metal vapor deposition electrodes 16 having different resistance values is performed as described above.
  • the method may be performed by attaching oil to the surface of the dielectric film 11 as described above. Even in this case, it is possible to obtain the metallized film 10 in which a plurality of metal vapor deposition electrodes 16 having different resistance values are formed at a single vapor deposition opportunity.
  • the manufacturing method of the metallized film 10 in which the metal vapor deposition electrode 16 is formed only on one side of the dielectric film 11 has been described.
  • a metallized film 40 having metal vapor deposition electrodes 46 such as a high resistance portion 42, a low resistance portion 43, a connection portion 45, and the like, and an insulation margin 44 on both surfaces of the dielectric film 41 is produced. May be. If this metallized film 40 is used as a capacitor element 32 having a metallicon electrode 47 formed as shown in FIG. 6B, a highly reliable metallized film capacitor can be obtained.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

誘電体フィルムと、この誘電体フィルムの表面に、蒸着金属よりなる抵抗値の異なる複数の金属蒸着電極と、前記蒸着金属の存在しない絶縁マージンとを備えた金属化フィルムの製造方法であって、真空中で、前記誘電体フィルムの表面の、前記抵抗値の異なる複数の金属蒸着電極を形成する部分にオイルを付着させた後に、前記オイルを付着させた誘電体フィルムの表面に金属蒸気を接触させる過程を含み、前記誘電体フィルムの表面の、前記抵抗値の異なる複数の金属蒸着電極において、相対的に抵抗値の低い前記金属蒸着電極を形成する部分に付着させる前記オイルの、誘電体フィルム表面の単位面積当たりの量は、相対的に抵抗値の高い前記金属蒸着電極を形成する部分に付着させるオイルの量よりも少ないか、またはオイルを付着させないようにすることを特徴とする、金属化フィルムの製造方法。

Description

金属化フィルムの製造方法
 本発明は金属化フィルムコンデンサに使用される金属化フィルムに関するものである。
 金属化フィルムコンデンサは、一般に金属箔を電極に用いるものと、誘電体フィルム上に設けた蒸着金属を電極に用いるものとに大別される。中でも蒸着金属を電極(以下金属蒸着電極)とする金属化フィルムコンデンサは、金属箔を用いるものに比べて電極の占める体積が小さく小形軽量化が図れることと、金属蒸着電極特有の自己回復性能(絶縁欠陥部で短絡が生じた場合に、短絡のエネルギーで欠陥部周辺の金属蒸着電極が蒸発・飛散して絶縁化し、コンデンサの機能が回復する性能)により絶縁破壊に対する信頼性が高いことから、従来から広く用いられている。
 ここで、金属化フィルムコンデンサに用いられている金属化フィルムについて、図7を用いて説明する。図7は、金属化フィルムの断面を示す断面図で、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレン等のプラスチックフィルムからなる誘電体フィルム71の表面に、アルミニウム等の蒸着金属からなる金属蒸着電極76を備えた構成となっている。
 金属蒸着電極76は、誘電体フィルム71の幅方向(図7では左右方向)における一方の端部付近に設けられた、蒸着金属の存在しない絶縁マージン74の部分を除いて形成され、誘電体フィルム71の幅方向における他方の端部に形成された低抵抗部73と、一方の端部に形成された接続部75と、この接続部75と低抵抗部73とを除いた部分に形成された高抵抗部72とを備えている。低抵抗部73の蒸着金属の膜厚と、接続部75の蒸着金属の膜厚とは略同じで、これらの膜厚は、高抵抗部72の蒸着金属の膜厚よりも厚く、低抵抗部73の蒸着金属の抵抗値と、接続部75の蒸着金属の抵抗値とは、高抵抗部72の蒸着金属の抵抗値よりも低くなっている。
 そして、このような金属化フィルム70を用いて形成されたコンデンサ素子において、誘電体フィルム71の表面に形成された金属蒸着電極76のなかで、メタリコン電極と接続される、誘電体フィルム71の他方の端部に形成された低抵抗部73の膜厚が厚いので、金属蒸着電極76とメタリコン電極との電気的、機械的な接続強度が高められ、一方、高抵抗部72の膜厚が低抵抗部73の膜厚よりも薄いので、金属を蒸着することによる誘電体フィルム71の耐電圧性の低下が抑えられる。さらに、誘電体フィルム71の一方の端部に形成された接続部75の膜厚が、低抵抗部73と同様に、高抵抗部72の膜厚よりも厚いので、この部分でもメタリコン電極との機械的な接続強度が高められ、これらの作用によって金属化フィルムコンデンサの信頼性を向上させることができるというものである。
 次に、上記の金属化フィルム70の、従来の製造方法について、図8、図9を用いて説明する。
 図8は、金属化フィルム70を製造するための、従来の真空蒸着装置の内部の主要な構成を示す図である。
 図8に示すように、真空蒸着装置は、真空状態が保たれ真空槽内に、表面に金属蒸着電極が形成される前の、ロール状の誘電体フィルム71が取り付けられた巻き出し部131、誘電体フィルム71を冷却する冷却ロール132、冷却ロール132の近傍に配置された、金属蒸着電極となる金属を溶融し蒸発させる蒸発源135、誘電体フィルム71への蒸着金属の付着量を制御するマスク134、誘電体フィルム71の表面に金属蒸着電極76が形成された金属化フィルム70をロール状に巻き取る巻き取り部133が備えられている。
 誘電体フィルム71は、巻き出し部131から巻き出され、矢印方向に走行し、誘電体フィルム71の走行方向と同じ方向に回転する冷却ロール132に支持されるとともに冷却される。この状態で、誘電体フィルム71の表面には、蒸発源135から蒸発し、マスク134のマスク開口部140b、141を通過した金属蒸気144が接触して付着堆積することによって金属蒸着電極76が形成される。誘電体フィルム71の表面に金属蒸着電極76が形成された金属化フィルム70は、巻き取り部133で巻き取られる。
 次に、誘電体フィルム71の表面に形成される、低抵抗部73、接続部75、高抵抗部72、絶縁マージン74の形成方法について説明する。
 図9は、蒸発源135と誘電体フィルム71との間に配置されるマスク134を上面から見た図で、図9における左右方向は、冷却ロール132に支持されながら走行する誘電体フィルム71の走行方向(誘電体フィルム71の長手方向)に対応する。
 図9に示すように、マスク134には、蒸発源135から蒸発した金属蒸気144を、誘電体フィルム71の表面に向かって通過させるマスク開口部140b、141と、金属蒸気144を通過させないマスク遮蔽部140aとが設けられている。
 マスク開口部140b、141を通過した金属蒸気144は、誘電体フィルム71の表面に付着して堆積し、金属蒸着電極76が形成される。マスク開口部141の誘電体フィルム71の走行方向における開口寸法は、マスク開口部140bの開口寸法よりも長くなっており、開口寸法の長いマスク開口部141に対向する誘電体フィルム71の表面には接続部75と低抵抗部73とが形成され、開口寸法の短いマスク開口部140bに対向する誘電体フィルム71の表面には高抵抗部72が形成され、接続部75と低抵抗部73との膜厚は、高抵抗部72の膜厚よりも厚くなる。
 マスク遮蔽部140aは、蒸発源135からの金属蒸気144を誘電体フィルム71の表面に向かって通過させないので、このマスク遮蔽部140aに対向する誘電体フィルム71の表面には蒸着金属の存在しない絶縁マージン74が形成される。
特開2001-44057号公報
 上記のような製造方法で金属化フィルム70を作製することができるが、このような製造方法で得られる金属化フィルム70には、品質面で改善しなければならない課題を有していた。
 この課題は、誘電体フィルム71の表面に、低抵抗部73、接続部75、高抵抗部72、絶縁マージン74を形成するために、蒸発源135と誘電体フィルム71との間に配置されたマスク134に起因し、発生する。すなわち、上記のような製造方法においては、このマスク134を介して蒸発源135から長尺の誘電体フィルム71に連続的に金属蒸気144を付着させる間に、マスク134の蒸発源135側の壁面や、マスク開口部140b、141の縁に多量の金属が堆積することにより、以下で述べるような課題が発生していたのである。
 まず、マスク134の蒸発源135側の壁面に多量の金属が堆積すると、堆積した金属が壁面から自然に剥がれ、壁面に付着した金属が剥がれて蒸発源135の溶融金属143中に落下し易くなる。この結果、溶融金属143が飛散して誘電体フィルム71の表面に付着したり、溶融金属143の温度が低下して金属蒸気144の蒸発量が一時的に減少し、形成される低抵抗部73や高抵抗部72を含む金属蒸着電極76の膜厚が変動してしまう虞があった。
 あるいは、マスク開口部140b、141の縁に多量の金属が堆積すると、マスク開口部が狭くなり、低抵抗部73や高抵抗部72および絶縁マージン74の寸法が変化したり、蒸発金属の通過量が減少して低抵抗部73や高抵抗部72を含む金属蒸着電極76の膜厚が変動してしまう虞があった。
 そして、これらの金属蒸着電極76の膜厚の変動や絶縁マージン74等の寸法の変動は、金属化フィルムコンデンサの特性に悪影響を及ぼすものであった。
 また、抵抗値の異なる複数の金属蒸着電極を備えた金属化フィルムの製造方法として、上記の製造方法以外にも、例えば、高抵抗部を形成するための金属を蒸発させる蒸発源と、低抵抗部を形成するための金属を蒸発させる蒸発源と、の複数の蒸発源を配置して、それぞれの蒸発源から蒸発する金属の量を制御して金属蒸着電極を形成する方法が提案されているが、複数の蒸発源から蒸発する金属の蒸気の量をバランスよく制御することが難しく安定した品質の金属化フィルムを提供することが難しいものであった。
 本発明は、上記のような課題に対してなされたものであり、絶縁マージンの寸法や、金属蒸着電極の膜厚の安定した高品質な金属化フィルムを提供するものである。
 本発明の金属化フィルムの製造方法は、誘電体フィルムと、この誘電体フィルムの表面に、蒸着金属よりなる抵抗値の異なる複数の金属蒸着電極と、蒸着金属の存在しない絶縁マージンとを備えた金属化フィルムの製造方法であって、真空中で、誘電体フィルムの表面の、絶縁マージンを形成する部分と、抵抗値の異なる複数の金属蒸着電極を形成する部分とにオイルを付着させた後に、このオイルを付着させた誘電体フィルムの表面に金属蒸気を接触させる過程を含み、誘電体フィルムの表面の、抵抗値の異なる複数の金属蒸着電極において、相対的に抵抗値の低い金属蒸着電極を形成する部分に付着させるオイルの、誘電体フィルム表面の単位面積当たりの量を、相対的に抵抗値の高い金属蒸着電極を形成する部分に付着させるオイルの量よりも少なくするか、またはオイルを付着させないようにするものである。
 このような構成の製造方法により、信頼性の高い金属化フィルムコンデンサが得られる金属化フィルムを提供することができる。
(a)は、本発明の実施の形態に記載の製造方法によって作製された金属化フィルムの構造を示す断面図、(b)は、同金属化フィルムを用いたコンデンサ素子の構造を示す断面図。 本発明の実施の形態における、金属化フィルムを製造するための真空蒸着装置の構成を示す図。 本発明の実施の形態におけるオイルノズルの概要を示す斜視図。 本発明の実施の形態におけるオイルノズルの上面(図3(a)のAの部分)を示す上面図。 (a)~(d)本発明の実施の形態における金属化フィルムの製造過程を示す図。 (a)は、本発明の製造方法によって作製された、他の金属化フィルムの構造を示す断面図、(b)は、同金属化フィルムを用いたコンデンサ素子の構造を示す断面図。 従来の技術を説明するための金属化フィルムの構造を示す断面図。 金属化フィルムを製造するための、従来の真空蒸着装置の構成を示す図。 従来の真空蒸着装置に配置されたマスクの上面を示す上面図。
 以下、図を用いて本発明の実施の形態について説明するが、本発明は実施の形態に限定されるものではない。
 (実施の形態)
 図1(a)は、本実施の形態に記載の製造方法によって作製された金属化フィルムの構造を示す断面図、図1(b)は同金属化フィルムを用いたコンデンサ素子の構造を示す断面図である。図2は本実施の形態における、金属化フィルムを製造するための真空蒸着装置の構成を示す図である。
本実施の形態では、図1(a)に示すような、高抵抗部12、低抵抗部13、接続部15を有する金属蒸着電極16と、絶縁マージン14とを誘電体フィルム11の片方の表面に備えた金属化フィルム10の製造方法について説明する。
 図2に示すように、真空蒸着装置は、真空状態が保たれた真空槽内に、表面に金属蒸着電極が形成される前の、ロール状に巻き取られた誘電体フィルム11を取り付けて、誘電体フィルム11を連続的に巻き出す巻き出し部101、誘電体フィルム11を支持しながら冷却する冷却ロール102、巻き出し部101と冷却ロール102との間に配置され、誘電体フィルム11の表面にオイル20を付着させるオイルノズル104、冷却ロール102の近傍に配置され、金属蒸着電極となる金属を溶融し蒸発させて、オイル20が付着した誘電体フィルム11の表面に金属蒸気を供給する蒸発源105、誘電体フィルム11の表面に金属蒸着電極16が形成された金属化フィルム10をロール状に巻き取る巻き取り部103を備える。
 そして、フィルムの表面に形成される金属蒸着電極16の抵抗値は、誘電体フィルム11の表面に付着させるオイル20の量で制御する。
 誘電体フィルム11の表面に形成する金属蒸着電極16の抵抗値の制御方法について図を用いて説明する。
 図5(a)~(d)は、本実施の形態における金属化フィルム10の製造過程の図で、(a)から(d)へ順に進むことを示している。
 図5(a)は、誘電体フィルム11の表面にオイル20を付着させた状態を示しており、誘電体フィルム11の表面に付着させたオイル20のうち、金属蒸着電極16の高抵抗部12を形成する部分に付着させたオイル20bの、誘電体フィルム11表面の単位面積あたりの量は、絶縁マージン14を形成する部分に付着させたオイル20aの量よりも少なくなっている。すなわち、図5(a)にて示すように、誘電体フィルム11の表面の単位面積あたりのオイル20の付着量をオイル20の膜厚にて模式的に示すと、金属蒸着電極16の高抵抗部を形成する部分に付着させたオイル20bの膜厚は、絶縁マージン14を形成する部分に付着させたオイル20aの膜厚よりも薄くなっている。また、低抵抗部13と接続部15とを形成する部分の誘電体フィルム11の表面22には、オイル20は付着させていない。なお、誘電体フィルム11の表面に付着させるオイル20の量の制御方法については後述する。
 図5(b)は、オイル20a、20bを付着させた後の誘電体フィルム11の表面に、蒸発源105からの金属蒸気114が接触している状態を示しており、誘電体フィルム11の表面の、絶縁マージン14を形成する部分に付着させたオイル20aと高抵抗部12を形成する部分に付着させたオイル20bの表面には金属蒸着電極は形成されておらず、蒸発源の溶融金属113からの輻射熱や金属蒸気の持つ潜熱によってオイル20の一部が蒸発し付着量が減少している。一方、誘電体フィルム11の、オイル20を付着させていない低抵抗部13と高抵抗部12とを形成する部分の表面22には金属が付着し、低抵抗部13と接続部15が形成され始めている。
 図5(c)は、図5(b)に示す状態から蒸着が進行している状態を示しており、誘電体フィルム11の表面の、絶縁マージン14を形成する部分に付着させたオイル20aは、その付着量は減少はしているものの、存在はしているので、この部分には金属蒸着電極16は形成されていない。誘電体フィルム11の表面の高抵抗部12を形成する部分に付着させたオイル20bはほとんど無くなり、この部分には金属が付着し、高抵抗部12が形成され始めている。低抵抗部13と接続部15の蒸着金属の膜厚はさらに増加している。
 図5(d)は、金属蒸着電極16と絶縁マージン14の形成が完了した状態で、誘電体フィルム11の表面には、所望の膜厚の高抵抗部12、低抵抗部13、接続部15が形成されている。低抵抗部13と接続部15の膜厚はほぼ同じで、高抵抗部12の膜厚は、低抵抗部13や接続部15の膜厚よりも薄くなっており、相対的に膜厚の薄い部分の金属蒸着電極16の抵抗値は、膜厚の厚い部分の金属蒸着電極16の抵抗値よりも高くなるので、高抵抗部12の抵抗値は、低抵抗部13や接続部15の抵抗値よりも高くなっている。そして、誘電体フィルム11の表面の、オイル20aが付着していた部分には、電極として機能する程の蒸着金属が存在しない絶縁マージン14が形成されている。
 次に、誘電体フィルム11の表面に付着させるオイル20の量を制御する方法について図を用いて詳しく説明する。
 誘電体フィルム11の表面に付着させるオイル20の量は、オイルノズルを用いることよって制御することができる。
 図3は、本実施の形態におけるオイルノズル104の概要を示す斜視図、図4は本実施の形態におけるオイルノズル104の上面を示す上面図である。
 オイルノズル104は、その内部に収容したオイル20を約100~150℃に加熱して気化させる機能を有し、気化したオイル20の蒸気をオイルノズル104の外部に放出するノズル開口部120と、外部への放出を遮蔽するノズル遮蔽部121とを、同一面に備えている。
 オイルノズル104は、図3に示すように、ノズル開口部120とノズル遮蔽部121とを備えた面が、走行する誘電体フィルム11の一方の面に(図3における下面)に対向するように、誘電体フィルム11に対して至近距離に配置されている。
 オイルノズル104のノズル開口部120部分と対向する誘電体フィルム11の表面には、ノズル開口部120から噴出したオイル20の蒸気が接触し、そして冷却されて凝縮し、誘電体フィルム11の表面にオイル20が付着する。一方、オイルノズル104のノズル遮蔽部121からはオイル20は噴出しないので、ノズル遮蔽部121部分と対向する誘電体フィルム11の表面にはオイルは付着しない。
 誘電体フィルム11の表面に付着させるオイル20の量は、オイルノズル104に備えられたノズル開口部120の、このノズル開口部120が対向する誘電体フィルム11の走行方向(長手方向)の寸法を増減することによって制御する。
 詳しく説明すると、図4に示すように、オイルノズル104に備えられたノズル開口部120は、このノズル開口部120が対向する誘電体フィルム11の走行方向(図4における左右方向)の寸法が長いノズル開口部(以降、寸法が長いノズル開口部という)120aと、誘電体フィルム11の走行方向の寸法が短いノズル開口部(以降、寸法が短いノズル開口部という)120bとを有しており、誘電体フィルム11の表面の特定の点において、寸法が長いノズル開口部120aに対向する点は、寸法が短いノズル開口部120bに対向する点よりも、寸法が長いノズル開口部120aから噴出するオイル20の蒸気に長い時間接触することになる。その結果、誘電体フィルム11の表面の、オイルノズル104の寸法が長いノズル開口部102aに対向する部分では、寸法が短いノズル開口部120bに対向する部分よりも、誘電体フィルム11の表面に付着するオイル20の誘電体フィルム11表面の単位面積当たりの量を多くすることができる。
 なお、図4における符号B1および符号B2の領域は、それぞれ一つの金属化フィルムコンデンサに用いる一つの金属化フィルム10の幅に相当し、実際の金属化フィルム10の製造においては、図4に示すように、広幅の誘電体フィルム11を用いて、この広幅の誘電体フィルム11の幅方向に、複数の金属化フィルム10が取れるように金属蒸着電極16と絶縁マージン14とを形成した後、誘電体フィルム11の幅方向に分割するようにスリットすることによって、金属化フィルムコンデンサ一つ分の金属化フィルム10が得られる。
 なお、オイル20には、フッ素系オイル、パラフィン系オイル等を使用してもよいが、パラフィン系オイル等に比較して耐熱性が高いフッ素系オイルは、蒸着時の熱によって分解し難く、誘電体フィルム11上に残留する分解物が少なくなるので、本発明において金属化フィルム10の品質確保の面で特に有利である。
 また、誘電体フィルム11の表面に付着させるオイル20の量は、使用するオイル20の種類、金属蒸着電極16に用いる金属および金属蒸着電極16の膜厚、蒸着機の構成および、蒸着時の条件等によって適宜決定すればよい。
 このように、誘電体フィルム11の表面に付着させるオイル20の量を制御し、相対的に抵抗値の低い金属蒸着電極16を形成する部分に付着させるオイル20の誘電体フィルム11表面の単位面積当たりの量を、相対的に抵抗値の高い金属蒸着電極16を形成する部分に付着させるオイル20の量よりも少なくするか、またはオイル20を付着させないようにすることによって、一度の蒸着機会で、蒸発源の数を増やすことなく、抵抗値の異なる複数の金属蒸着電極16が形成された金属化フィルム10を得ることができる。
 上記のように、本発明は、従来のような、蒸発源105と冷却ロール102に支持された誘電体フィルム11との間に、蒸発源105から誘電体フィルム11の表面に到達する金属蒸気114の量を制御するマスクを配置する必要がないので、マスク開口部における金属の堆積による弊害も解消し、誘電体フィルム11の表面に形成される金属蒸着電極16の膜厚精度や、絶縁マージン等の寸法精度が高い、高品質な金属化フィルム10を得ることができる。そして、図1(b)に示すように、本発明の製造方法によって作製された金属化フィルム10を巻回、或いは積層した、巻回体、或いは積層体にメタリコン電極17を形成してコンデンサ素子2とすれば、信頼性の高い金属化フィルムコンデンサが得られる。
 ここで本発明を考察すると、従来は、金属化フィルムの製造において、蒸着金属の存在しない絶縁マージンを形成するために、誘電体フィルムの表面の絶縁マージンを形成する部分に予めオイルを付着させ、その後に金属を蒸着して蒸着金属の存在しない絶縁マージンと金属蒸着電極とを形成するオイルマージン法が利用されていたが、オイルを用いて絶縁マージンを形成すると、蒸着時のオイルの挙動や、蒸着後の金属化フィルムに残るオイルによって、金属蒸着電極の膜質の悪化や、誘電体フィルムへの金属蒸着電極の付着力の低下を引き起こすため、誘電体フィルムの金属蒸着電極を形成する部分に予めオイルを付着させることは、より金属化フィルムの品質を低下させるものと考えられていた。
 ところが、本発明を実施したところ、誘電体フィルムの表面の、オイルを付着させた部分に形成した金属蒸着電極(実施の形態における高抵抗部)においても、膜質の悪化や、誘電体フィルムへの金属蒸着電極の付着力の低下等の、金属化フィルムの品質の低下は見られなかった。
 これは、誘電体フィルムに付着させるオイルの量を適切にし、且つ精度よく制御することによって、誘電体フィルムに付着させたオイルが、蒸発源からの輻射熱や金属蒸気の持つ潜熱によって蒸発し、除去された後に金属蒸着電極が形成されることによるものと考えられる。
 なお、絶縁マージン14のような、誘電体フィルム11の長手方向に連続した帯状の蒸着金属の存在しない部分の形成をテープマージン法で行い、抵抗値の異なる複数の金属蒸着電極16の形成を上記のような誘電体フィルム11の表面にオイルを付着させる方法で行ってもよい。この場合であっても、一度の蒸着機会で抵抗値の異なる複数の金属蒸着電極16が形成された金属化フィルム10を得ることができる。
 なお、上記実施の形態では、誘電体フィルム11の片面にのみ金属蒸着電極16を形成した金属化フィルム10の製造方法について説明したが、本発明の金属化フィルムの製造方法を用いて、図6(a)に示すような、高抵抗部42、低抵抗部43、接続部45等の金属蒸着電極46と、絶縁マージン44とを誘電体フィルム41の両面に備えた金属化フィルム40を作製してもよい。この金属化フィルム40を用いて図6(b)に示すような、メタリコン電極47が形成されたコンデンサ素子32とすれば、信頼性の高い金属化フィルムコンデンサが得られる。
 本発明は各種電子機器、電気機器、産業機器、自動車の電装等に使用される金属化フィルムコンデンサに有用である。
2、32  コンデンサ素子
10、40  金属化フィルム
11、41  誘電体フィルム
12、42  高抵抗部
13、43  低抵抗部
14、44  絶縁マージン
15、45  接続部
16、46  金属蒸着電極
17、47  メタリコン電極
20、20a、20b  オイル
102  冷却ロール
104  オイルノズル
105  蒸発源
113  溶融金属
114  金属蒸気
120、120a、120b  ノズル開口部
121  ノズル遮蔽部

Claims (3)

  1. 誘電体フィルムと、この誘電体フィルムの表面に、蒸着金属よりなる抵抗値の異なる複数の金属蒸着電極と、前記蒸着金属の存在しない絶縁マージンとを備えた金属化フィルムの製造方法であって、
    真空中で、前記誘電体フィルムの表面の、前記抵抗値の異なる複数の金属蒸着電極を形成する部分にオイルを付着させた後に、前記オイルを付着させた誘電体フィルムの表面に金属蒸気を接触させる過程を含み、
    前記誘電体フィルムの表面の、前記抵抗値の異なる複数の金属蒸着電極において、相対的に抵抗値の低い前記金属蒸着電極を形成する部分に付着させる前記オイルの、誘電体フィルム表面の単位面積当たりの量は、相対的に抵抗値の高い前記金属蒸着電極を形成する部分に付着させるオイルの量よりも少ないか、またはオイルを付着させないようにすることを特徴とする、金属化フィルムの製造方法。
  2. 前記誘電体フィルムの、前記抵抗値の異なる複数の金属蒸着電極を形成する部分に加えて、前記誘電体フィルムの、前記絶縁マージンを形成する部分にも前記オイルを付着させ、前記絶縁マージンを形成する部分に付着させる前記オイルの単位面積当たりの量は、前記誘電体フィルムの表面の、前記抵抗値の異なる複数の金属蒸着電極において、相対的に抵抗値の高い前記金属蒸着電極を形成する部分に付着させるオイルの量よりも多いことを特徴とする、請求項1に記載の金属化フィルムの製造方法。
  3. 前記オイルがフッ素系オイルであることを特徴とする、請求項1に記載の金属化フィルムの製造方法。
PCT/JP2016/004466 2015-10-21 2016-10-04 金属化フィルムの製造方法 WO2017068758A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680059785.7A CN108140483B (zh) 2015-10-21 2016-10-04 金属化膜的制造方法
JP2017546395A JP6761939B2 (ja) 2015-10-21 2016-10-04 金属化フィルムの製造方法
US15/942,602 US10640867B2 (en) 2015-10-21 2018-04-02 Method for manufacturing metallized film

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015206825 2015-10-21
JP2015-206825 2015-10-21

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/942,602 Continuation US10640867B2 (en) 2015-10-21 2018-04-02 Method for manufacturing metallized film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017068758A1 true WO2017068758A1 (ja) 2017-04-27

Family

ID=58556876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/004466 WO2017068758A1 (ja) 2015-10-21 2016-10-04 金属化フィルムの製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10640867B2 (ja)
JP (1) JP6761939B2 (ja)
CN (1) CN108140483B (ja)
WO (1) WO2017068758A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021019133A (ja) * 2019-07-22 2021-02-15 ルビコン電子株式会社 薄膜高分子積層コンデンサ及びその製造方法
US11854748B2 (en) 2021-11-26 2023-12-26 Rubycon Corporation Thin film high polymer laminated capacitor manufacturing method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10303056A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Toray Ind Inc 金属蒸着フィルム、その製造方法及びそれを用いたコンデンサ
JP2008124245A (ja) * 2006-11-13 2008-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 金属化フィルムの製造装置と金属化フィルムの製造方法
JP2011231389A (ja) * 2010-04-30 2011-11-17 Nichicon Corp 金属化フィルムおよびその製造方法、ならびに該金属化フィルムを用いた金属化フィルムコンデンサ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59103323A (ja) * 1982-12-06 1984-06-14 加古川プラスチツクス株式会社 コンデンサ用金属蒸着フイルムの製造方法
US4832983A (en) * 1987-03-05 1989-05-23 Shizuki Electric Co., Inc. Process for producing metallized plastic film
US5933947A (en) * 1995-03-20 1999-08-10 Kakogawa Plastics Co., Ltd. Metallized film process for production thereof
JP3539017B2 (ja) * 1995-12-05 2004-06-14 東レ株式会社 金属蒸着フィルムおよびそれを用いてなるコンデンサ
JP4011797B2 (ja) 1999-07-30 2007-11-21 松下電器産業株式会社 段付蒸着フィルムの製造方法および製造装置
AT504931A1 (de) * 2007-03-09 2008-09-15 Plastic Electronic Gmbh Maskenmaterial
CN103930960B (zh) * 2011-11-11 2017-05-03 松下知识产权经营株式会社 薄膜电容器
CN104319095B (zh) * 2014-11-17 2017-04-12 江苏现代电力科技股份有限公司 一种电容器用金属化薄膜及其制造工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10303056A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Toray Ind Inc 金属蒸着フィルム、その製造方法及びそれを用いたコンデンサ
JP2008124245A (ja) * 2006-11-13 2008-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 金属化フィルムの製造装置と金属化フィルムの製造方法
JP2011231389A (ja) * 2010-04-30 2011-11-17 Nichicon Corp 金属化フィルムおよびその製造方法、ならびに該金属化フィルムを用いた金属化フィルムコンデンサ

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021019133A (ja) * 2019-07-22 2021-02-15 ルビコン電子株式会社 薄膜高分子積層コンデンサ及びその製造方法
JP7099998B2 (ja) 2019-07-22 2022-07-12 ルビコン電子株式会社 薄膜高分子積層コンデンサの製造方法
JP2022126836A (ja) * 2019-07-22 2022-08-30 ルビコン電子株式会社 薄膜高分子積層コンデンサ
JP7357119B2 (ja) 2019-07-22 2023-10-05 ルビコン株式会社 薄膜高分子積層コンデンサ
US11854748B2 (en) 2021-11-26 2023-12-26 Rubycon Corporation Thin film high polymer laminated capacitor manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
US20180223422A1 (en) 2018-08-09
CN108140483B (zh) 2020-08-04
US10640867B2 (en) 2020-05-05
CN108140483A (zh) 2018-06-08
JP6761939B2 (ja) 2020-09-30
JPWO2017068758A1 (ja) 2018-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017068758A1 (ja) 金属化フィルムの製造方法
KR20170010244A (ko) 금속증착필름의 진공증착장치
JP3759266B2 (ja) 亜鉛蒸着フィルムおよび金属化フィルムコンデンサ
US10083794B2 (en) Metallized film capacitor
JP6383933B1 (ja) 金属化フィルム、版ロール
US10796850B2 (en) Metalized film and film capacitor
WO2019069624A1 (ja) フィルムコンデンサ
JP6330139B2 (ja) 金属化フィルムコンデンサ
JP2016062973A (ja) フィルムコンデンサ
KR102495439B1 (ko) 금속화 필름, 금속화 필름 롤, 판 롤
JPWO2018051657A1 (ja) フィルムコンデンサおよびフィルムコンデンサの製造方法
US20100177456A1 (en) Metallized film for capacitor and capacitor using the same
JP3767505B2 (ja) 金属化フィルムコンデンサとその製造方法および製造装置
JPH1070038A (ja) コンデンサー用金属蒸着フィルム
JP2007080907A (ja) 金属化フィルムコンデンサとその製造方法
JP2017059612A (ja) 金属化フィルムコンデンサ
JPS6357932B2 (ja)
KR101370769B1 (ko) 필름 커패시터용 진공 증착기의 증발기 이송 장치
JP2012214851A (ja) 真空蒸着装置
JP2010219184A (ja) 金属化ポリプロピレンフィルムとその製造方法およびそれを用いたフィルムコンデンサ
JP6406180B2 (ja) 金属化フィルムコンデンサ
KR20140007213A (ko) 금속 증착 플라스틱 필름의 패턴 마진 형성 장치
JP2023084502A (ja) 金属化フィルムの製造方法、フィルムコンデンサの製造方法、及び金属化フィルムの製造装置
JPS5867017A (ja) 金属化フイルムコンデンサの製造方法
KR20170010243A (ko) 금속노즐핀을 이용한 진공증착장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16857081

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017546395

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16857081

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1