JP2803276B2 - 積層フィルムチップコンデンサ - Google Patents
積層フィルムチップコンデンサInfo
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- JP2803276B2 JP2803276B2 JP2005007A JP500790A JP2803276B2 JP 2803276 B2 JP2803276 B2 JP 2803276B2 JP 2005007 A JP2005007 A JP 2005007A JP 500790 A JP500790 A JP 500790A JP 2803276 B2 JP2803276 B2 JP 2803276B2
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- Japan
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- film chip
- temperature
- multilayer film
- chip capacitor
- capacitor
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子機器および電気機器に用いられる高耐熱
性で低吸湿性の積層フィルムチップコンデンサに関す
る。
性で低吸湿性の積層フィルムチップコンデンサに関す
る。
従来の技術 ポリ2,6ジメチルポリフェニレンオキサイドは、その
熱変形温度が190℃と高く、またその誘電体損失が周波
数1KHzで0.001と小さいため、これまでにも電子部品や
電気機器用部品のための誘電体材料として幅広く使用さ
れてきた。出願人はその用途の一つとして、積層フィル
ムチップコンデンサを提案した。
熱変形温度が190℃と高く、またその誘電体損失が周波
数1KHzで0.001と小さいため、これまでにも電子部品や
電気機器用部品のための誘電体材料として幅広く使用さ
れてきた。出願人はその用途の一つとして、積層フィル
ムチップコンデンサを提案した。
この積層フィルムチップコンデンサの概要について述
べる。
べる。
まずポリフェニレンサルファイドからなるプラスチッ
クフィルムの両面にアルミニウムが真空蒸着されて蒸着
電極が形成される。この蒸着電極上に、ポリ2,6ジメチ
ルポリフェニレンオキサイドからなる誘電体層が塩素系
有機溶剤に溶かした塗料のコーティング法で形成され、
両面蒸着両面コーティングフィルムが得られる。次に、
その両面蒸着両面コーティングフィルムが数百枚積層さ
れ、この積層体端面にメタリコン層が形成され、蒸着電
極と電気的接続がなされて、母コンデンサが得られる。
クフィルムの両面にアルミニウムが真空蒸着されて蒸着
電極が形成される。この蒸着電極上に、ポリ2,6ジメチ
ルポリフェニレンオキサイドからなる誘電体層が塩素系
有機溶剤に溶かした塗料のコーティング法で形成され、
両面蒸着両面コーティングフィルムが得られる。次に、
その両面蒸着両面コーティングフィルムが数百枚積層さ
れ、この積層体端面にメタリコン層が形成され、蒸着電
極と電気的接続がなされて、母コンデンサが得られる。
この母コンデンサはまず90〜120℃の範囲内の温度で
熱せられ、それに残留している溶剤が除去される。さら
に、そのままでは十分でないポリ2,6ジメチルフェニレ
ンオキサイドの耐熱性を向上させるために、その熱変形
が生じない150〜190℃の範囲内の温度で15〜150時間加
熱されて、そして上下から加圧しながら200℃の温度で
１時間の加熱による架橋処理を施されてから、スライス
切断されてコンデンサ素子とされる。このコンデンサ素
子のメタリコン層にコムリードが溶接され、エポキシ樹
脂によりモールド外装が施された後、コムリードが加工
されて外部電極となり、積層フィルムチップコンデンサ
が得られる。
熱せられ、それに残留している溶剤が除去される。さら
に、そのままでは十分でないポリ2,6ジメチルフェニレ
ンオキサイドの耐熱性を向上させるために、その熱変形
が生じない150〜190℃の範囲内の温度で15〜150時間加
熱されて、そして上下から加圧しながら200℃の温度で
１時間の加熱による架橋処理を施されてから、スライス
切断されてコンデンサ素子とされる。このコンデンサ素
子のメタリコン層にコムリードが溶接され、エポキシ樹
脂によりモールド外装が施された後、コムリードが加工
されて外部電極となり、積層フィルムチップコンデンサ
が得られる。
このようにして得られた積層フィルムチップコンデン
サは最高温度が230℃のリフロー方式によるはんだ付に
適し、その誘電体損失が周波数1KHzで0.0015であり、乾
燥後と吸湿後との間における静電容量増加率が５％とい
う特性を示していた。また完成した積層フィルムチップ
コンデンサより取り出したコーティング誘電体の熱変形
温度は198℃であった。
サは最高温度が230℃のリフロー方式によるはんだ付に
適し、その誘電体損失が周波数1KHzで0.0015であり、乾
燥後と吸湿後との間における静電容量増加率が５％とい
う特性を示していた。また完成した積層フィルムチップ
コンデンサより取り出したコーティング誘電体の熱変形
温度は198℃であった。
発明が解決しようとする課題 近年、電子機器や電気機器の小型化，高性能化さらに
はそれらの製造工程の自動化のために、これらに用いら
れる部品の小型化，高性能化，チップ化への要望が非常
に大きい。これはフィルムコンデンサにおいても例外で
ない。そのために、それらに用いられる誘電体に対して
低吸湿性，高耐熱性等が要求されるようになってきた。
はそれらの製造工程の自動化のために、これらに用いら
れる部品の小型化，高性能化，チップ化への要望が非常
に大きい。これはフィルムコンデンサにおいても例外で
ない。そのために、それらに用いられる誘電体に対して
低吸湿性，高耐熱性等が要求されるようになってきた。
ポリ2,6ジメチルフェニレンオキサイドは、溶剤に溶
けやすく、加工も容易であるという利点をもっているも
のの、耐熱性が十分でない。そこで、その短所を補うた
めに、ポリ2,6ジメチルフェニレンオキサイドを、それ
が熱変形を生じない程度の高い温度で比較的長時間熱処
理することにより架橋処理を施してきた。その結果、ポ
リ2,6ジメチルフェニレンオキサイドの側鎖であるメチ
ル基が酸化によりOH基を有するようになり、そのために
吸湿性が増加し、ポリ2,6ジメチルフェニレンオキサイ
ドの乾燥後と吸湿後との間の比誘電率が本来は１％増加
する程度だったものが見掛上９％増加し、変化すること
が明らかとなった。この乾燥後と吸湿後との間の見掛の
比誘電率の増加は、ポリ2,6ジメチルフェニレンオキサ
イドの比誘電率が2.6であるのに対して、比誘電率が80
と非常に大きい水分が数分の１パーセントの量でポリ2,
6ジメチルフェニレンオキサイド中に侵入することによ
って生ずるものと推測される。
けやすく、加工も容易であるという利点をもっているも
のの、耐熱性が十分でない。そこで、その短所を補うた
めに、ポリ2,6ジメチルフェニレンオキサイドを、それ
が熱変形を生じない程度の高い温度で比較的長時間熱処
理することにより架橋処理を施してきた。その結果、ポ
リ2,6ジメチルフェニレンオキサイドの側鎖であるメチ
ル基が酸化によりOH基を有するようになり、そのために
吸湿性が増加し、ポリ2,6ジメチルフェニレンオキサイ
ドの乾燥後と吸湿後との間の比誘電率が本来は１％増加
する程度だったものが見掛上９％増加し、変化すること
が明らかとなった。この乾燥後と吸湿後との間の見掛の
比誘電率の増加は、ポリ2,6ジメチルフェニレンオキサ
イドの比誘電率が2.6であるのに対して、比誘電率が80
と非常に大きい水分が数分の１パーセントの量でポリ2,
6ジメチルフェニレンオキサイド中に侵入することによ
って生ずるものと推測される。
このような吸湿による見掛の比誘電率増加あるいは耐
熱性不足という課題を解決するためには、ポリ2,6ジメ
チルフェニレンオキサイドの熱処理前と同程度の低吸湿
性であり、かつ熱処理後と同程度以上の熱変形温度を有
する高分子化合物を用いることが容易に考えられる。し
かしながら溶剤に溶ける熱変形温度の高い高分子材料は
非常に少ない。近年高分子化合物の開発が活発となり、
溶剤に溶け易いが熱変形温度も230℃を超えるポリアリ
レートが開発されるようになった。しかしポリアリレー
トの赤外線吸収スペクトルを分析すると未反応のOH基を
有することが分った。そしてこのため吸湿による見掛の
比誘電率増加率は６〜10％に達し、大きな課題であっ
た。
熱性不足という課題を解決するためには、ポリ2,6ジメ
チルフェニレンオキサイドの熱処理前と同程度の低吸湿
性であり、かつ熱処理後と同程度以上の熱変形温度を有
する高分子化合物を用いることが容易に考えられる。し
かしながら溶剤に溶ける熱変形温度の高い高分子材料は
非常に少ない。近年高分子化合物の開発が活発となり、
溶剤に溶け易いが熱変形温度も230℃を超えるポリアリ
レートが開発されるようになった。しかしポリアリレー
トの赤外線吸収スペクトルを分析すると未反応のOH基を
有することが分った。そしてこのため吸湿による見掛の
比誘電率増加率は６〜10％に達し、大きな課題であっ
た。
本発明はこれらOH基を有する高分子化合物を用い、前
記OH基を化学反応により消失させることによって高耐熱
性で低吸湿性の積層フィルムチップコンデンサを提供す
ることを目的とする。
記OH基を化学反応により消失させることによって高耐熱
性で低吸湿性の積層フィルムチップコンデンサを提供す
ることを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明の積層フィルムチップコンデンサは、OH基を有
する高分子化合物にメチルハイドロジェンポリシロキサ
ンとジイソプロキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタ
ンを併用して添加した誘電体を用いることを特徴とする
ものである。
する高分子化合物にメチルハイドロジェンポリシロキサ
ンとジイソプロキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタ
ンを併用して添加した誘電体を用いることを特徴とする
ものである。
作用 ポリアリレートは主鎖にエステル結合を有し、末端に
ヒドロキシル基かあるいはカルボキシル基を有する。こ
れらに由来するOH基のためポリアリレートは吸湿性が大
きいものと推測される。
ヒドロキシル基かあるいはカルボキシル基を有する。こ
れらに由来するOH基のためポリアリレートは吸湿性が大
きいものと推測される。
本発明はこのようなOH基を有する高分子化合物にメチ
ルハイドロジェンポリシロキサンとジイソプロポキシ・
ビス（アセチルアセトナト）チタンを添加し熱処理を行
なうことにより、OH基とこれらの添加剤が化学的に反応
しＯ−Si結合あるいはＯ−Ti結合と化したり、またOH基
を有する高分子化合物からなる誘電体層の表面近傍に透
湿性が極めて小さい三次元架橋有機金属化合物層が形成
され、吸湿による見掛の比誘電率の増加率が２〜３％と
著しく小さくできるようになったものである。
ルハイドロジェンポリシロキサンとジイソプロポキシ・
ビス（アセチルアセトナト）チタンを添加し熱処理を行
なうことにより、OH基とこれらの添加剤が化学的に反応
しＯ−Si結合あるいはＯ−Ti結合と化したり、またOH基
を有する高分子化合物からなる誘電体層の表面近傍に透
湿性が極めて小さい三次元架橋有機金属化合物層が形成
され、吸湿による見掛の比誘電率の増加率が２〜３％と
著しく小さくできるようになったものである。
またメチルハイドロジェンポリシロキサンは液体であ
るため単独で高分子化合物に添加したとき、前記高分子
化合物の熱変形温度を著しく下げる。しかしその際ジイ
ソプロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタンを併
用して添加することにより、低下した熱変形温度以下の
低い温度で反応が生じて架橋が進行することにより熱変
形温度を高める働きをする。その結果、メチルハイドロ
ジェンポリシロキサンの添加による熱変形温度の低下が
防止でき、さらに全ての化学反応終了後に本来の高分子
化合物の熱変形温度が向上する良好な結果が得られた。
ところでジイソプロポキシ・ビス（アセチルアセトナ
ト）チタン単独の添加によるOH基の低減効果は、添加
量，熱処理条件の影響が強く、逆にOH基が増す場合があ
り、不完全であった。
るため単独で高分子化合物に添加したとき、前記高分子
化合物の熱変形温度を著しく下げる。しかしその際ジイ
ソプロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタンを併
用して添加することにより、低下した熱変形温度以下の
低い温度で反応が生じて架橋が進行することにより熱変
形温度を高める働きをする。その結果、メチルハイドロ
ジェンポリシロキサンの添加による熱変形温度の低下が
防止でき、さらに全ての化学反応終了後に本来の高分子
化合物の熱変形温度が向上する良好な結果が得られた。
ところでジイソプロポキシ・ビス（アセチルアセトナ
ト）チタン単独の添加によるOH基の低減効果は、添加
量，熱処理条件の影響が強く、逆にOH基が増す場合があ
り、不完全であった。
実施例 以下本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例１ 厚さ２μｍのポリフェニレンサルファイドからなるプ
ラスチックフィルムの両面に、アルミニウムを厚さ400
Åに蒸着して電極を形成した。
ラスチックフィルムの両面に、アルミニウムを厚さ400
Åに蒸着して電極を形成した。
そして、上記に示した構造のポリアリレートに10重量
パーセントのメチルハイドロジェンポリシロキサンと５
重量パーセントのジイソプロポキシ・ビス（アセチルア
セトナト）チタンを塩素系有機溶剤に溶かし十分かく拌
された塗液を前記両面蒸着電極上に厚さ１μｍに塗布し
て誘電体層を形成し、両面蒸着両面コーティングフィル
ムを得た。次に前記両面蒸着両面コーティングフィルム
を数百枚積層し、得られた積層体端面に亜鉛を溶射して
メタリコン層を形成し、母コンデンサを得た。
パーセントのメチルハイドロジェンポリシロキサンと５
重量パーセントのジイソプロポキシ・ビス（アセチルア
セトナト）チタンを塩素系有機溶剤に溶かし十分かく拌
された塗液を前記両面蒸着電極上に厚さ１μｍに塗布し
て誘電体層を形成し、両面蒸着両面コーティングフィル
ムを得た。次に前記両面蒸着両面コーティングフィルム
を数百枚積層し、得られた積層体端面に亜鉛を溶射して
メタリコン層を形成し、母コンデンサを得た。
この母コンデンサを90〜120℃の範囲内で徐々に昇温
した後、160℃の温度で10時間、さらに上下から加圧し
ながら200℃の温度で１時間加熱することにより熱処理
を施した。熱処理後、母コンデンサをスライス切断して
コンデンサ素子とし、得られたコンデンサ素子のメタリ
コン層にコムリードを溶接した。そして、エポキシ樹脂
によりモールド外装を施してから、コムリードを加工し
て外部電極とし、積層フィルムチップコンデンサを得
た。
した後、160℃の温度で10時間、さらに上下から加圧し
ながら200℃の温度で１時間加熱することにより熱処理
を施した。熱処理後、母コンデンサをスライス切断して
コンデンサ素子とし、得られたコンデンサ素子のメタリ
コン層にコムリードを溶接した。そして、エポキシ樹脂
によりモールド外装を施してから、コムリードを加工し
て外部電極とし、積層フィルムチップコンデンサを得
た。
実施例２ 実施例１に示した構造のポリアリレートに0.5重量パ
ーセントのメチルハイドロジェンポリシロキサンと0.5
重量パーセントのジイソプロポキシ・ビス（アセチルア
セトナト）チタンを塩素系有機溶剤に溶かし十分かく拌
された塗液を用い、実施例１と同様にして積層フィルム
チップコンデンサを得た。
ーセントのメチルハイドロジェンポリシロキサンと0.5
重量パーセントのジイソプロポキシ・ビス（アセチルア
セトナト）チタンを塩素系有機溶剤に溶かし十分かく拌
された塗液を用い、実施例１と同様にして積層フィルム
チップコンデンサを得た。
実施例３ 実施例１に示した構造のポリアリレートに20重量パー
セントのメチルハイドロジェンポリシロキサンと40重量
パーセントのジイソプロポキシ・ビス（アセチルアセト
ナト）チタンを塩素系有機溶剤に溶かし十分かく拌され
た塗液を用い、実施例１と同様にして積層フィルムチッ
プコンデンサを得た。
セントのメチルハイドロジェンポリシロキサンと40重量
パーセントのジイソプロポキシ・ビス（アセチルアセト
ナト）チタンを塩素系有機溶剤に溶かし十分かく拌され
た塗液を用い、実施例１と同様にして積層フィルムチッ
プコンデンサを得た。
比較例として 実施例１に示した構造のポリアリレートを単独で塩素
系有機溶剤に溶かし十分かく拌された塗液を用い、実施
例１と同様にして積層フィルムチップコンデンサを得
た。
系有機溶剤に溶かし十分かく拌された塗液を用い、実施
例１と同様にして積層フィルムチップコンデンサを得
た。
従来例として ポリ2,6ジメチルフェニレンオキサイドを単独で塩素
系有機溶剤に溶かし十分かく拌された塗液を用い、実施
例１と同様にして積層フィルムチップコンデンサを得
た。
系有機溶剤に溶かし十分かく拌された塗液を用い、実施
例１と同様にして積層フィルムチップコンデンサを得
た。
以上のようにして得た本発明と比較例と従来例の積層
フィルムチップコンデンサを各50ヶずつ用い、乾燥後と
温度が40℃で湿度が95％の雰囲気に放置し十分吸湿した
時の間の平均静電容量増加率と、積層フィルムチップコ
ンデンサから取り出した誘電体層の熱変形温度を次表に
示した。
フィルムチップコンデンサを各50ヶずつ用い、乾燥後と
温度が40℃で湿度が95％の雰囲気に放置し十分吸湿した
時の間の平均静電容量増加率と、積層フィルムチップコ
ンデンサから取り出した誘電体層の熱変形温度を次表に
示した。
この結果から明らかなように本発明によれば、吸湿に
よる静電容量増加率を著しく低減でき、特性の向上が可
能となり、さらに熱変形温度も向上するため、耐熱性を
向上させることができる。
よる静電容量増加率を著しく低減でき、特性の向上が可
能となり、さらに熱変形温度も向上するため、耐熱性を
向上させることができる。
また、本発明において、高分子化合物は上記実施例で
示したポリアリレートに限らず、側鎖のメチル基の数に
無関係でありかつ主鎖のスルホニル基がメチレン基，エ
ーテル基あるいはスルフィド基の場合についても上記実
施例と同様の良好な結果が得られた。さらにポリエーテ
ルスルホン，ポリエーテルイミドについても同様の良好
な結果が得られた。また測鎖にOH基を有するシアノエチ
ル化ヒドロキシエチルセルロース，シアノエチル化プル
ランについても同様の効果が認められた。
示したポリアリレートに限らず、側鎖のメチル基の数に
無関係でありかつ主鎖のスルホニル基がメチレン基，エ
ーテル基あるいはスルフィド基の場合についても上記実
施例と同様の良好な結果が得られた。さらにポリエーテ
ルスルホン，ポリエーテルイミドについても同様の良好
な結果が得られた。また測鎖にOH基を有するシアノエチ
ル化ヒドロキシエチルセルロース，シアノエチル化プル
ランについても同様の効果が認められた。
そして、熱処理の最終温度を230℃以上としてモール
ド外装を省略した積層フィルムチップコンデンサにおい
ても、吸湿による静電容量増加率が2.5％以下の良好な
結果が得られた。
ド外装を省略した積層フィルムチップコンデンサにおい
ても、吸湿による静電容量増加率が2.5％以下の良好な
結果が得られた。
また、誘電体損失や絶縁抵抗の特性に関して、有機金
属化合物を添加して熱処理を実施しても、その増加ある
いは低下といった問題もなく、良好な結果が得られた。
属化合物を添加して熱処理を実施しても、その増加ある
いは低下といった問題もなく、良好な結果が得られた。
発明の効果 本発明によれば、OH基を有した高分子化合物にメチル
ハイドロジェンポリシロキサンとジイソプロポキシ・ビ
ス（アセチルアセトナト）チタンを併用して添加し、熱
処理により吸湿性が著しく低減され、これを誘電体とし
て用いた積層チップコンデンサは吸湿による静電容量増
加率は小さくなり、静電容量が極めて安定となった。そ
して、同時にコーティング誘電体の熱変形温度が飛躍的
に向上でき、はんだフロー方式やリフロー方式を問わず
幅広い温度条件ではんだ付作業ができるようなった。
ハイドロジェンポリシロキサンとジイソプロポキシ・ビ
ス（アセチルアセトナト）チタンを併用して添加し、熱
処理により吸湿性が著しく低減され、これを誘電体とし
て用いた積層チップコンデンサは吸湿による静電容量増
加率は小さくなり、静電容量が極めて安定となった。そ
して、同時にコーティング誘電体の熱変形温度が飛躍的
に向上でき、はんだフロー方式やリフロー方式を問わず
幅広い温度条件ではんだ付作業ができるようなった。
また添加剤の別な効果により、塗料の表面張力，流動
性が改善され、コーティング法による塗膜の均一性が改
善されたり、すべり性が改善され製造が安定になりそし
て歩留も向上し、信頼性向上とコストダウンを図ること
ができる。
性が改善され、コーティング法による塗膜の均一性が改
善されたり、すべり性が改善され製造が安定になりそし
て歩留も向上し、信頼性向上とコストダウンを図ること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−14866（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−130515（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01 4/00 - 4/40
Claims (1)
- 【請求項１】プラスチックフィルムと、前記プラスチッ
クフィルムの両面上に形成された蒸着電極と、前記蒸着
電極の少なくとも一方の表面上に形成された誘電体層と
を有し、前記誘電体層が少なくともOH基を有した高分子
化合物に0.5重量パーセント以上から20重量パーセント
以下のメチルハイドロジェンポリシロキサンと0.5重量
パーセント以上から40重量パーセント以下のジイソプロ
ポキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタンを併用して
添加した誘電体で構成されていることを特徴とする積層
フィルムチップコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005007A JP2803276B2 (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | 積層フィルムチップコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005007A JP2803276B2 (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | 積層フィルムチップコンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03209808A JPH03209808A (ja) | 1991-09-12 |
| JP2803276B2 true JP2803276B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=11599496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005007A Expired - Fee Related JP2803276B2 (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | 積層フィルムチップコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2803276B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| CN114846570B (zh) | 2019-12-25 | 2024-08-23 | 京瓷株式会社 | 薄膜电容器用电介质薄膜、使用该电介质薄膜的薄膜电容器、连结型电容器、逆变器及电动车辆 |
-
1990
- 1990-01-12 JP JP2005007A patent/JP2803276B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH03209808A (ja) | 1991-09-12 |
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