JPH02205006A - 金属化フィルムコンデンサ - Google Patents

金属化フィルムコンデンサ

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JPH02205006A
JPH02205006A JP2550489A JP2550489A JPH02205006A JP H02205006 A JPH02205006 A JP H02205006A JP 2550489 A JP2550489 A JP 2550489A JP 2550489 A JP2550489 A JP 2550489A JP H02205006 A JPH02205006 A JP H02205006A
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layer
capacitor
pei
metallized
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Kazuhiro Tanaka
一博 田中
Yukichi Deguchi
出口 雄吉
Kenji Tsunashima
研二 綱島
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    • 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
    • H01G4/145Organic dielectrics vapour deposited

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

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、情報機器等に使用する金属化フィ
ルムコンデンサに関するものである。
[従来の技術] 従来、ポリエチレンテレフタレートの二軸配向フィルム
を誘電体とし、その表面に形成されたアルミニウムを主
成分とする蒸着薄膜を主電極とするコンデンサが、金属
化ポリエステルフィルムコンデンサとして広く用いられ
ている。しかしこのタイプのコンデンサには、高温高湿
下で長時間使用した場合、雰囲気中の酸素および水分に
よって金属薄膜からなる電極が酸化され導電性を失いそ
のためにコンデンサとしての機能を損なう(耐湿性に劣
る)という欠点があった。
かかる欠点を改良するために、従来、コンデンサ素子へ
の水分の侵入を防ぐ目的で外装を強化することが特開昭
62−190827号公報などにおいて提案されている
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、一方でコンデンサの小型化への要求も強
く、上記の従来技術はこれに逆行し、小型化の要求に伴
う簡易な外装と耐湿性の確保とは、従来相客れないもの
であった。
本発明は、かかる問題点を解決し、従来よりも簡易な外
装でも耐湿性に優れた金属化フィルムコンデンサを提供
することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明は、上記目的を解決するために、ポリエチレンテ
レフタレートの二軸配向フィルムの少なくとも片面に、
エチレンイソフタレート単位を10〜25モル%の範囲
で共重合したエチレンテレフタレート・エチレンイソフ
タレート共重合体からなる層(PEI層)を設けた積層
フィルムを主たる誘電体とし、該PE1層上に表面抵抗
値が0゜5〜5Ω/□の金属膜層を電極として設けてな
ることを特徴とする金属化フィルムコンデンサをその骨
子とするものである。
本発明におけるポリエチレンテレフタレート(以″FP
ETと略称する)とは、エチレンテレフタレート単位が
90モル%以上を占めているものである。言いかえれば
、10モル%を超えない範囲で他の分子単位、例えばエ
チレンアジペート、アルキレングリコールなどが共重合
されていてもよい。このPET中には、公知の添加剤、
例えば無機微粒子、着色防止剤などが添加されていても
よい。□本発明のPETの二軸配向フィルムとは、上記
PETを製膜し二軸方向に延伸して配向せしめたもので
ある。
本発明のエチレンテレフタレート・エチレンイソフタレ
ート共重合体とは、エチレンイソフタレート単位を10
モル%以上、好ましくは12モル%以上からなる共重合
体であり、この値より小さいとコンデンサにした時の耐
湿性能に関する効果が小さい。また、エチレンイソフタ
レート単位が25モル%以下であることが必要で、二の
値より大きくなるとコンデンサにした時の絶縁破壊の不
良率が増加する。このエチレンテレフタレート・エチレ
ンイソフタレート共重合体(以下PEIと略称する)中
には、公知の燃加剤、例えば無機微粒子、着色防止剤な
どが添加されていてもよい。
また、二軸方向に配向せしめてもよい。
該PEIの融点は、好ましくは190℃以上、より好ま
しくは200℃以上である。なお、本発明のPEI層の
平均表面粗さは、好ましくは0゜01〜0.10μm1
より好ましくは0.02〜0.07μmである。また、
PEI中の前記無機微粒子は、平均粒径0.1〜0.6
μmの大きさの粒子が0.05〜0. 5%含有されて
いるのが好ましい。
本発明は、上記PETフィルムの少なくとも片面にPE
Iフィルムを積層した積層フィルムであり、PET層と
片側のPEI層の厚みの比は、0.01≦PEI層/P
ET層≦0.4であることが好ましい。この範囲より小
さいと耐湿効果が小さく、この範囲より大きいと絶縁破
壊電圧が低下する。
本発明は積層フィルムのPEIからなる層上に金属膜層
が設けられていることが必要である。該金属膜層は、耐
湿性、付着力の点でアルミニウムを主成分とするものが
好ましく、アルミニウムの性質を損なわない範囲内で少
量の亜鉛、銅などの金属が付着していてもよい。ここで
、アルミニウムを主成分とするとはアルミニウムの層が
100A以上であることをいう。
本発明の金属膜層の表面抵抗値は、0.′5〜5Ω/□
であり、好ましくは1〜4Ω/ロセあ・る。
この範囲より大きいと、金属膜の′膜厚が小さく耐湿効
果が出にくく、逆に、この範囲より小さいと金属膜の膜
厚が厚すぎてセルフヒールが効きにくく好ましくない。
本発明の金属化フィルムコンデンサとは、上記金属膜層
を電極とし、積層フィルムを主たる・誘電体とし、′巻
回または積層して、熱プレス、メタリコン、切断、電圧
処理したものである。金゛員膜′層上に別の誘電体、例
えばPETフィルムなどを重ね合わせて金属化フィルム
コンデンサをつくってもよいことは勿論である。又、ア
ルミニウム箔をはさみこんで該箔をもう一方の電極とす
る巻回型コンデンサをつくってもよい。
次に本発明の金属化フィルムコンデンサの製造方法につ
いて説明する。
積層フィルムの製法は、共押・出し、押出、しラミネー
ト、コーティングなどいずれでもよいが、共押出しが好
ましい。PETおよびPEIのペレットを各々別の押出
機に供給して270〜300℃で溶融押出しし、各々の
溶融体をT型口金の中で合流せしめてPET/PEIの
2層からなるシートをつくる。このシートを80〜10
0’Cで長手方向に3〜4倍延伸し、−旦冷却した後、
80〜110℃で軸方向に3〜4倍延伸する。延伸後、
フィルムを熱固定することが好ましいが、これは通常1
60℃ないし240℃、好ましくは180℃ないし23
0℃の温度下で通常1ないし20秒間行なわれる。積層
フィルムの厚みは0,5〜25μmが好ましい。熱固定
した積層フィルムを室温まで冷却しPEI層表面に10
−2〜1O−6T。
rrの圧力で電極となるべき金属をフィルム全面に、あ
るいはテープなどでマージンをとりながら0.5〜5Ω
/□の厚みで真空蒸着する。こうしてできた蒸着フィル
ムは、全面蒸着されたものはレーザ光線などでマージン
部をつくり、マイクロスリットされる。マイクロスリッ
トされたフィルムは、巻回あるいは積層され、コンデン
サ素子にし、公知の方法で熱プレス、メタリコン、電圧
処理され、金属化フィルムコンデンサになる。この金属
化フィルムコンデンサは場合に応じてリード線材され、
熱硬化性樹脂による外装を施されて製品になる。
[発明の効果] 本発明は、PET/PEIめ積層フィルムのPEI層上
に特定の表面抵抗値となるように金属蒸着を行ないコン
デンサを作成したため、蒸着膜の付着、蒸着膜の配向、
蒸着膜の成長状態が単にPET層に蒸着する場合とは異
なり、緻密になったものと推定される。このため、蒸着
膜の付着力が向上し、静電容量変化率が減少したものと
思われる。また、コンデンサにした時に問題になる絶縁
破壊の不良率も小さいという利点がある。
[特性の測定方法および効果の評価方法](1)蒸着膜
の付着力 巻回または積層する前の蒸着フィルムを65°Cの恒温
槽に15分間浸漬し、蒸着膜の消失度合を観察した。評
価基準は次の通りである。
○:蒸着膜の変化がないもの △:蒸着膜が少し変化したもの ×:蒸着膜がほとんど消失してしまったもの(2)静電
容量変化率 金属化フィルムコンデンサ(静電容量C=1゜5μF)
をつくり50℃、95%RHで、35Vの直流を印加す
る。2000時間経過したときの静電容量の変化量をΔ
Cとし、静電容量変化率(ΔC/C)(%)を測定した
(3)コンデンサの不良率 できあがった金属化フィルムコンデンサ100個につい
て、用いたフィルム厚み1μm当りDC120vを瞬時
昇圧法で印加し、絶縁破壊を起こしたコンデンサの個数
をそのまま不良率(%)とした。つまり、100個のコ
ンデンサのうち、10個が絶縁破壊を生じた場合の不良
率は10%である。なお、この不良率の値は、一般に3
%以下、好ましくは2%以下でないと実用化がむずかし
いと考えられる。
(4)融点 試料10mgをDSCにセットし、20℃/分の昇温速
度で昇温しでいき、融解にともなう吸熱ピークの頂上部
に相当する温度を融点とした。
(5)平均表面粗さ J I 5−B−0601に規定された方法にしたがっ
て、触針式表面粗さ計を用いて測定した。なお、カット
オフ0.25mm、測定長4mmとする。
(6)表面抵抗値 東洋メタライジング■製OHM−METERを用いて測
定した。
[実施例] 以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する
。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものでは
ない。
実施例I PETのペレット(融点260℃、平均粒径0゜3μm
の乾式シリカ0.1重量%を含有)、及び酸成分として
テレフタル酸85モル%、イソフタル酸15モル%、ジ
オール成分としてエチレングリコール100%で共重合
したPEI (融点215℃で平均粒径0.2μmの乾
式シリカ0.10%を含有)のペレットを各々別の押出
機に供給して、290℃で溶融押出しし、各々の溶融体
をT型口金の中で合流させて、PET/PEIの2層か
らなるシートをつくった。このシートを85℃で長手方
向に3.2倍、95℃で幅方向に3.3倍延伸して20
0℃で5秒間熱処理し、PET層l、5μm、PEI層
0.4μmの積層フィルムを得た。PEI層の平均表面
粗さは0.05μmであった。この積層フィルムのPE
I層表面にアルミニウムを表面抵抗値で2Ω/□の厚さ
に蒸着した。こ、の蒸着フィルムを1ペア巻回し、熱プ
レス、メタクリン、リード線材、電圧処理、外装して金
属化フィルムコンデンサにした。この金属化フィルムコ
ンデンサの評価結果を第1表に示すが、蒸着膜の付着力
、静電容量変化率、コンデンサの不良率は良好な結果を
示した。
比較例1 アルミニウムの表面抵抗値を5.5Ω/□にすることを
除き、実施例1と同様の製造条件で金属化フィルムコン
デンサを製造した。
蒸着膜の付着力、静電容量変化率、コンデンサの不良率
を第1表に示した。第1表から明らかなように、蒸着膜
付着力、静電容量変化率は悪い結果になっている。
比較例2 イソフタル酸6モル%で共重合したPEI(融点247
℃)を用いることを除き、実施例1と同様の製造条件に
より金属化フィルムコンデンサを製造した。
蒸着膜の付着力、静電容量変化率、コンデンサの不良率
を第1表に示した。第1表から明らかなように、蒸着膜
付着力、静電容量変化率は悪い結果になっている。
比較例3 イソフタル酸30モル%で共重合したPEI(融点18
5℃)を用いることを除き、実施例1と同様の製造条件
により金属化フィルムコンデンサを製造した。
蒸着膜の付着力、静電容量変化率、コンデンサの不良率
を第1表に示した。第1表から明らかなように、蒸着膜
付着力、静電容量変化率は優れているが、コンデンサ不
良率が異常に高くなり使用に耐えない。
比較例4 実施例1のPETペレットのみを280℃で溶融押出し
し、単層シートをつくった。このシートを実施例1と同
様に処理して3μmのフィルムを得て、金属化フィルム
コンデンサを製造した。
蒸着膜の付着力、静電容量変化率、コンデンサの不良率
を第1表に示した。第1表から明らかなように、蒸着膜
付着力、静電容量変化率は悪い結果になっている。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポリエチレンテレフタレートの二軸配向フィルム
    の少なくとも片面に、エチレンイソフタレート単位を1
    0〜25モル%の範囲で共重合したエチレンテレフタレ
    ート・エチレンイソフタレート共重合体からなる層(P
    EI層)を設けた積層フィルムを主たる誘電体とし、該
    PEI層上に表面抵抗値が0.5〜5Ω/□の金属膜層
    を電極として設けてなることを特徴とする金属化フィル
    ムコンデンサ。
  2. (2)該金属膜層がアルミニウムを主成分とすることを
    特徴とする請求項(1)に記載の金属化フィルムコンデ
    ンサ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05152159A (ja) * 1991-11-29 1993-06-18 Diafoil Co Ltd 金属蒸着ポリエステルフイルムコンデンサ
JP2003502856A (ja) * 1999-06-22 2003-01-21 リチウム パワー テクノロジーズ インコーポレイテッド 高エネルギー密度の金属化フィルムコンデンサと、その製造方法

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