JPH011216A - 高耐電圧コンデンサ - Google Patents

高耐電圧コンデンサ

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JPH011216A
JPH011216A JP62-155374A JP15537487A JPH011216A JP H011216 A JPH011216 A JP H011216A JP 15537487 A JP15537487 A JP 15537487A JP H011216 A JPH011216 A JP H011216A
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JP
Japan
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titanate
stannate
talc
thermoplastic resin
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JP62-155374A
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正樹 安達
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、各檀コンデンサに係り、特に@5’f塑注樹
脂を使用した常温時に大容量、高@1九圧性にすぐれた
高耐電圧コンデンサに関する。
(従来の技術) 近年、家庭用電気製品やOA機器の小形化が進み、それ
に対応して電子部品の小形化が急速に進展している。こ
のためコンデンサも小形化の必要があり、そのため従来
のコンデンサよりも容量が大きいコンデンサの開発を望
まれている。それに対して従来の樹脂使用によるコンデ
ンサは、誘電体として用いられる樹脂の誘電率の低さか
ら、大容量を必要とするところで使用されるコンデンサ
は、’を極間距離を小さくするか、電極面積を大きくす
るかして、コンデンサを大容量化に対応させていた。ま
た、単にコンデ/すを大容量化するためだけなら、その
形状を大きくするのが一般であった。
(発明が解決しようとする問題点) 近頃の電気製品の小形化に対して、コンデンサを大形化
することによって大容量化する方法は、その内部の限ら
れた空間に各装置等を収納するため実用的ではない。ま
た、小型で高容量の従来のフィルムコンデンサやセラミ
ックスコンデンサは成形性の面で、製造工程が複雑なこ
とによる製造時間の長時間化、コスト高等の問題があっ
た。
また、このようなコンデンサの電極間距離を小さくして
大容量を得る方法もあるが、射出成形性の問題から、電
極間距離を小さくするのにも限界があった。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段及び作用)上述のような
問題点を解決するために、以下のような樹脂を使用した
高耐電圧コンデンサを提供する。
高誘電性無機物であるチタン酸ストロンチウム(SrT
iO,)、ジA/ :ff 7 酸バリウム(BaZr
O,)、f−タ7酸バリウム(BaTiO,)、スズ酸
パリ17 A (BaSnO,)、ジルコン酸カルシウ
ム(CaZrO,) 、スズ酸カルシウA (Cann
a、)、チfi7m鉛(PbTiOs)、ffiンPJ
lランI ン(LaOs ・2 (”t) ) 、’f
R化セシウム(CeO,)、チタン酸カルシウム(Ca
TiO,) 、チタン酸マグネシウム(MgTtO,)
、スズ酸ビスマス(B’t (”0s)x )、スズ酸
ニッケル(NiSnO,)、ジルコン酸マクネシウム(
MgZrO,)、スズハマグネシウム(MgSnO,)
 tD少なくとも一種類以上からなるセラミックス部材
を、焼成後もしくは、焼成前に平均粒子径が1声m乃至
10μmになるまでジェットミル法および振動ミル法等
で粉末化する。更に、タルクもこれと同様に処理する。
また、焼成前に粉末化されたセラミックス部材は焼成し
ないで使用しても良い。このときのセラミックス部材及
びタルクの平均粒子径の大きさはコンデンサの使用状態
での温度により異なる。例えば、使用時の平均温度が1
00℃の場合は、3μm程度の粒子径が最適である。ま
た、10μmより粒子径を大きくすると、熱可塑性樹脂
に混合した場合に、熱可塑性樹脂の特性を利用した射出
成形が不可能になる危険性がでてくる。つまり、タルク
の平均粒子は射出成形可能な大きさ以内に収まればよい
。さらに、セラミックス部材及びタルクを粉末状に粉砕
する方法は粒子径の分散率が少なく、平均して粉砕でき
る方法ならば、ジェットミル法および振動ミル法のみに
限定するものではない。
上記のように粒子径を有する粉末状に粉砕されたセラミ
ックス部材とタルクを、ポリエチレンテレフタレート(
PET)、ポリプロピレン(pp)、ポリエチレン(P
E)、ポリカーボネート(PC)、ポリアクリレ−)(
PMMA)、ポリアミド(FA)、ポリブチレンテレフ
タレート(PBT)、ポリフッ化ビニリデン(PVDE
 )ポリスルフォン(PSF)、ポリフェニレンサルフ
ァイド(pps)等の少なくとも一種以上からなる熱可
塑性樹脂に、20 : 30 : 50〜80 : 1
0 : 10 (重量比)の割合いで十分に分散するよ
う2軸押用機、カレンダーロール式混練機およびミキサ
ー等も単独もしくは併用して混合する。このとき誘電率
を高めるためには、セラミックス部材は20重量%は最
低必要になる。
上述の割合いで混合した熱可塑性樹脂を貫通形コンデン
サ、単板形コンデンサ、または積層形コンデンサに使用
することにより、晶いに9電率を持つ高耐電圧コンデン
サを可能にする。さらに、熱可塑性樹脂を使用すること
によりこれまでLN雑な工程であったX進形の高耐電圧
コンデンサを射出成形により簡単に製造することができ
、大幅な作業工程の短縮及びコストの低下が計れるもの
である。
(実施例) 以下に上述のように構成された高耐電圧コンデンサの実
施例をいくつか示す。
実施例1 高誘電体無機物としてチタン酸バリウム(BaTiO3
)を使用する。チタン酸バリウムは、常温(20°C)
で誘電率ε= 3000、キュリー点(120“C)で
誘電率I=10000である。このチタン酸バリウムを
1300″Cの高温にて3時間焼成したものをジェット
ミル法又は振動ミル法により、平均粒子径lpm乃至1
0μmに粉砕した。一方、タルクについても同様にして
1μm乃至10μmに#砕した。これらをポリブチレン
テレフタレート(PBT)TClBaTio、 30 
重f4%、 タルク20重量%、残部PBTの割合で混
練機によって十分分散するまで混合しタルク入り熱可塑
性樹脂を製造した。また同様にして、タルクが入らない
BaTjO,30N倉%、残部FB’l’の熱可塑性樹
脂を製造した。
このような2種類の高耐電体熱可塑性樹脂を用いて第1
図に示したような貫通形コンデンサ(1)、単板形コン
デンサ(2)、及び積層形コンデンサ(31に形成した
。すなわち、第1図(−)の貫通形コンデンサ(1)は
、二重円筒状に配股芒れた内部電極(4)と外部電極(
5)とを高誘電体熱可塑性樹脂(6)により密封したも
のである。また、第1図(b)、(C)の単板形コンデ
ンサ(2)は、一対の円板状の電極(力、(7)を平行
に対回させた状態で高誘電体熱可塑性樹脂(8)で密封
したものである。上記各電極(力、(7)は、はんだ(
91、(9)を介してリード線α■、(IIを接続した
ものである。また、第1図(d)は、極性の異なる2種
類の平板状の電極αD・・・、←4・・・を高誘電体熱
可塑性樹脂0Jを介して槓Jwiさせたものである。こ
のとき、貫通形コンデンサは射出成形機の加熱シリンダ
内で260°Cで軟化し、第1図に示した形状の内側及
び外側の電極を挿入した金型内に射出して形成した。
このコンデンサの製造方法を第2図に示す。すなわち、
まず、上述の組成を有する熱可塑性樹脂粉体をvI4g
する(ステップI)。一方、上記コンデンサ電極を金型
のキャビティー中に設置する(ステップ(L9)。つぎ
に、ステップα荀にて訓整した熱可塑性樹脂を溶融させ
キャビティー内に注入し、インサート射出成形する(ス
テップαe)。これらの高耐電体熱可塑性樹脂の誘電率
及びコンデンサの電気容量を測定したところ、タルクを
含有する方が、タルクを含有しないものよりも表1に示
すように良好な結果であった。ただし、これらコンデン
サに使用する高耐電体熱可塑性樹脂の容量はJl形コン
デンサが2.8 cut”であり、その電極間距離は1
1m%at層形コンデンサが1.Qcyt’であり、そ
の電極間距離は1闘である。
実施例2 高誘電体無機物としてチタン酸バリウム(BaTiOs
)を使用する。チタン酸バリウムは、常温(20℃)で
誘電率g=3ooo 、キュリー点(120’O)で誘
電率e=10000である。このチタン酸バリウムを1
300℃の高温にて′3時間焼成したものをジェットミ
ル法又は振動ミル法により、平均粒子径1μm乃至10
μmに粉砕した。一方、タルクについても同様にして1
μm乃至10μmに粉砕した。これらをボリブチレ表 
   1 ンテレフタレート(PBT)に、BaTi0.40 N
 *%。
タルク10重量%、残部PBTの割合で混線機によって
十分分散するまで混合しタルク入り熱可塑性樹脂を製造
した。また、同様にして、タルクが入らないBaTiO
s 30重量%、残部PBTの熱可塑性樹脂を製造した
このような2種類の茜耐嵐体熱可塑性樹脂を用いて前述
した笥1図に示したような貫通形コンデンサ(1)、単
板形コンデンサ(2)、及び積層形コンデンサ(3)に
形成した。このとき、貫通形コンデンサは射出成形機の
加熱シリンダ内で260°Cで軟化し、第1図に示した
形状の内側及び外側の電極を挿入した金型内に射出して
形成した。このコンデンサの製造方法を前述した第2図
に示す。これらの高耐電体熱可塑性樹脂の誘電率及びコ
ンデンサの電気容量を測定したところ、タルクを含有す
る万が、タルクを含有しないものよりも表2に示すよう
に良好な結果であった。ただし、これらコンデンサに使
用する高耐電体熱可塑性樹脂の容量は貫通形コンデンサ
が2.8CI!L3であり、その電極間距離はl1m。
単板形コンデンサがQ、5cm”であり、その寛極間距
  。
表     2 能はl mx、積層コンデンサが1.Oc!IL3であ
゛す、その電像間距離はIBである。
なお、上記実施例においては、高誘電体無機物  1と
してBaTi0.を用いているが、これに限ることなく
、高誘電性無機物であるチタン酸ストロンチウム(Sr
TiO,)、ジk コア (’Jlバリウム(BaZr
O,)、チタylJバリウム(BaTiO,)、スズ酸
バリウA (BaSnO,)、  jジルコン愼カルシ
ウム(CaZrO,) 、スズ酸カルシウム(Cann
a、)、チタ7 酸a (PbTiO,)、チタン酸ラ
ンタフ (LaO2−2(Tie、) )、酸化セシウ
A (CeO,)、チタン酸カルシウム(caTios
) 、チタン酸マグネシウ  (ム(MgTiO,)、
スズ酸ビスマス(B’t (”s)s )、スズ  。
酸ニッケル(NiSnO,)、ジルコン酸マグネシウム
(き4gZrOs )、スズ酸マグネシウム(MgSn
O,)tD少なくとも一棟類以上からなるセラミックス
部材であれ  ;ばよい。
また、熱りを青注4%月旨についても、PBTに限るこ
となく、ポリエチレンテレフタレー) (PET)、ポ
リプロピレン(PP)、ポリエチレン(pg) 、ポリ
カーボネート(pc)、ポリアクリレート(PMMA 
)、ボリア  −ミド(PA)、ポリブチレンテレフタ
レート(PBT)、ポリ7ツ化ビニリデン(PVDF)
、ポリスルフォン(P8F)、ポリフェニレンサルファ
イド(PP、)等の少なくとも一種以上からなるもので
あればよい。
さらに、配合割合についても、高誘電体無機物20〜8
0重tht%、粉末状のタルクが10〜30重景%、重
量塑性位(脂が10〜50重量5′oの範I2]J「1
で適宜に選択してよい。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明の高耐電圧コンデンサは、従来の
熱可塑性樹脂を使用したコンデンサと比べ、タルクを含
有する高誘電率熱可塑性)瀉脂を使用することで、耐ト
ラツキング性が向上する。
また、熱可塑性樹脂による射出成形が可能なので、製造
工程が簡略化するとともに、歩留が向上し、製造コスト
が低減する。
コンデンサを示す図、第2図は同じく製造工程を示すフ
ローチャートである。
(1) : Jt過通形ンデンサ。
(2):単板形コンデンサ。
(3):積層形コンデンサ。
代理人 弁理士  則 近 憲 佑 閤   松山光速 (0L) 第 2 図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)粉末状の高誘電体無機物が20重量%乃至80重
    量%、粉末状のタルクが10重量%乃至30重量%、熱
    可塑性樹脂が10重量%乃至50重量%とからなる高誘
    電体熱可塑性樹脂を用いることを特徴とした高耐電圧コ
    ンデンサ。
  2. (2)高誘電体無機物が、チタン酸ストロンチウム(S
    rTiO_3)、またはジルコン酸バリウム(BaZr
    O_3)等の単独もしくは混合物にチタン酸バリウム(
    BaTiO_3)、スズ酸カルシウム(CaSnO_3
    )、チタン酸鉛(PbTiO_3)、チタン醗カルシウ
    ム(CaTiO_3)、チタン酸マグネシウム(MgT
    iO_3)、スズ酸ビスマス(Bi_2(TiO_3)
    _3)、スズ酸ニッケル(NiSnO_3)、ジルコン
    酸マグネシウム(MgZrO_3)、スズ酸マグネシウ
    ム(MgSnO_3)等の高誘電体無機物を混合したか
    らなる特許請求の範囲第1項の高耐電圧コンデンサ。
  3. (3)タルクは酸化ケイ素(SiO_2)及び酸化カル
    シウム(CaO)を主成分とする特許請求の範囲第1項
    記載の高耐電圧コンデンサ。
  4. (4)熱可塑性樹脂が、ポリエチレンテレフタレート(
    PET)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(P
    E)、ポリカーボネート(PC)、ポリアクリレート(
    PMMA)、ポリアミド(PA)、ポリブチレンテレフ
    タレート(PBT)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF
    )、ポリスルフォン(PSF)、ポリフェニレンサルフ
    ァイド(PPS)等のうち少なくとも一種類以上からな
    る特許請求の範囲第1項記載の高耐電圧コンデンサ。
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