JPH04243112A - 金属化有機フィルムコンデンサの製造方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分割電極構造を有し、
メタリコン処理により電極を形成する金属化有機フィル
ムコンデンサの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フィルムコンデンサの安全性を確
保するために分割電極構成のコンデンサが種々考案され
、実用化されてきている。その一つが積層形コンデンサ
であり、また、巻回形コンデンサにおいても、特公昭３
１−４２７１号公報に開示されているような分割電極構
成のコンデンサが公知となっている。

【０００３】ところが、これらのコンデンサに高電圧が
印加されたり、高温度で使用された場合には、コンデン
サが破壊して発煙したり、最悪の場合には発火にいたる
場合があった。そのため、近年、上記のようなコンデン
サの破壊に伴う発煙や発火の起きないコンデンサが考案
され実用化されてきている。そのひとつが、特公平１−
２１６１３号公報に開示されているような蒸着電極空白
部分を形成し、複数個の分割電極の各々に特定の電流値
ヒューズ機能（自己保安機能）をもたせたコンデンサが
公知となっている。

【０００４】このような自己保安機能付きの金属化有機
フィルムコンデンサの製造方法は、一般的に、有機フィ
ルム上に蒸着電極を形成する際、コンデンサのマージン
となる場所をマスキング材で覆って金属蒸着を行ない、
マージン付きの片面または両面金属化有機フィルムを作
成し、その後、図４に示すような装置により、レーザ光
線を照射して蒸着層を蒸発させ対向電極のマージン部１
３と、ヒューズ部１４がコンデンサ素子になった時に、
重なるように蒸着電極空白部分９を形成する。

【０００５】その後、この片面金属化有機フィルムで積
層型のコンデンサを形成する場合には、図５に示すＡ−
Ａ′線で、片面金属化有機フィルムを切断し、ａタイプ
１５とｂタイプ１６の金属化有機フィルムを、交互に巻
回積層する。その後、両側端をメタリコン処理により電
極を形成し、母体コンデンサとしたものを必要に応じた
電極長に切断し、積層形の金属化有機フィルムコンデン
サを作成していた。ここで、蒸着電極とメタリコン電極
との良好なコンタクトを得るため、現在では、通常、ａ
タイプとｂタイプの金属化有機フィルムを交互に巻回積
層する時に、図６に示すように、「ずらし」１７を交互
に設けながら、巻回積層する方法が一般的に用いられて
いる。しかし、最近では、この「ずらし」を設けずに、
ａタイプとｂタイプの金属化有機フィルムを交互に巻回
積層したのちに、誘電体としての有機フィルムの電極取
り出し端面を、化学的手段で選択的に除去し、図７に示
すような端面形状を形成したのち、メタリコン処理で電
極を形成し、良好なコンタクトを得る工法も開発されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の自己
保安機能付きの金属化有機フィルムコンデンサの製造方
法は、金属化有機フィルムに、コンデンサとしてのマー
ジン１３を形成する工程と、特定の電流値に対するヒュ
ーズ機能をもたせるための蒸着電極空白部分９を形成す
る工程とが必要である。また、巻回型コンデンサの場合
には、さらに、分割電極を構成するための蒸着膜の分割
線Ａ−Ａ′で蒸着膜のない部分を形成する工程が必要と
なってくる。従来、これらの工程はそれぞれ別々に行な
わねばならず、生産性が低い工程であった。

【０００７】また、上記の工程によって得られた金属化
有機フィルムを巻回積層する時、マージン１３と、蒸着
電極空白部分９との積層または巻回したときの位置整合
性、すなわちコンデンサ素子を形成したときに、正確に
重なるように精度よく巻回積層しなければ、自己保安機
能を充分に発揮することができない。そのためには、精
度よく制御された装置で、正確に、金属化有機フィルム
を巻回積層しなければならず、そのための生産コストは
高いものとなる。とくに近年では、電子部品の小型化の
要求が強く、積層型，巻回型にかかわらず、自己保安機
能付きの金属化有機フィルムコンデンサについても厳し
い小型化要求が強い。そのためには、金属化有機フィル
ムを巻回積層する場合、今まで以上に、より厳しい精度
が要求されている。

【０００８】本発明はこのような課題を解決するもので
、金属化有機フィルム上にマージンと蒸着電極空白部分
を一工程で正確に形成し、さらに巻回数による位置ずれ
をも修正でき、フィルムを巻回・積層時にマージンと蒸
着電極空白部分が正確に積層できる金属化有機フィルム
コンデンサの製造方法を提供することを目的とするもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、レーザ光照射とメタルマスクの移動をフィ
ルム送り量に応じて制御することにより、同一工程内で
マージンと蒸着電極空白部分を同時に形成する。また、
金属化有機フィルムを巻回したときに、巻回数により発
生する位置ずれもフィルム厚により自動的に補正する機
能をレーザ光照射装置に装備したものである。

【００１０】

【作用】この製造方法により、蒸着電極のマージンと、
特定の電流値ヒューズ機能をもたせるための蒸着電極空
白部分とをレーザ光照射装置の制御と、メタルマスクの
位置制御により同一工程内で形成することが可能となり
、生産効率が大幅に向上する。さらに前記マージンと前
記蒸着電極空白部分とが正確に重なるように、精度よく
容易に積層または、巻回させることができる。その結果
、充分な自己保安機能を備え、素子の小型化要求にも充
分応えうる製造コストの安い自己保安機能付き金属化有
機フィルムコンデンサを製造することができることとな
る。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。

【００１２】有機フィルムとして、ポリエチレンテレフ
タレート（以下ＰＥＴと略す）フィルムを用い、ＰＥＴ
フィルムの片面全面に、真空蒸着装置により、アルミニ
ウム蒸着電極を形成し、片面金属化有機フィルムを作成
した。

【００１３】この片面金属化有機フィルムを、図１に示
すような装置により、蒸着電極のマージン８と、特定の
電流値ヒューズ機能をもたせるための蒸着電極空白部分
９を形成し、加工の終ったフィルムを、平板ボビン１０
に巻取った。

【００１４】図２に、図１のレーザ光照射時の照射装置
の動作を示す。図に示すように、レーザ光線集光用ｆθ
レンズ群６は固定されており、レーザ光線は金属化有機
フィルム１の送り速度において、マージン８を連続して
形成することの可能なＱスイッチングＹＡＧレーザのパ
ルス光を用い、金属化有機フィルム１上でレーザ光は集
光されており、集光されたレーザ光線１１の照射による
熱エネルギーで蒸着電極を飛散させマージン８を形成す
る。蒸着電極空白部分９も同様にレーザ光照射により、
電流ヒューズ機能を有する任意の形状に蒸着電極を形成
されるよう調整されている。レーザ光はｆθレンズ群６
で集光され、メタルマスク２により、蒸着電極のマージ
ン８と、特定の電流値ヒューズ機能をもたせるための蒸
着電極空白部分９とを、精度よく正確に形成させること
ができる。そして、図２に示すように平板ボビン１０が
一回転するたびに、メタルマスク２をフィルム１の進行
方向に直角の方向に長さｄだけ移動する往復運動をメタ
ルマスク駆動装置５により行なうことにより、図１に示
すようなパターン切換ができる。なお、平板ボビン１０
が一回転した時のフィルム送りの長さｌは、平板ボビン
１０自体の周回長さｌｏに、巻かれたフィルムの厚さ増
加分ｌ′が加わり、長さｌは、巻かれたフィルム量によ
り刻々と変化し、ｌ＝ｌｏ＋ｌ′となる。そのため、メ
タルマスクのパターン切換のタイミングを刻々と変化さ
せなければならず、送られたフィルムの厚さ増加分ｌ′
に対応するよう、レーザビーム照射装置は制御されてい
る。また、フィルムのパターン切換端１２が、平板ボビ
ン１０の端面に一致するようにも制御されている。

【００１５】図１に示す装置により作成され、平板ボビ
ンに巻かれたフィルムは、図３に示す断面構造を有して
いる。図に示すようにマージン８の上下に、特定の電流
値ヒューズ機能をもたせるための蒸着電極空白部９が重
なり合うように、マージン８と蒸着電極空白部９が交互
に形成されている。

【００１６】この巻回されたフィルムを図３のＡ１−Ａ
１′，Ａ２−Ａ２′，……Ａｎ−Ａｎ′線に沿って切断
し、この切断面が電極取り出し端面となる。この電極取
り出し端面に露出している、誘電体としての有機フィル
ムの端部を化学的に選択的に除去し、図７に示すような
端面形状に加工し、亜鉛などの金属を溶射して電極を形
成し、母体コンデンサ素子を形成する。この母体コンデ
ンサ素子を適当な電極長に切断し、所望のコンデンサ素
子を得る。

【００１７】（比較例）ＰＥＴフィルム上のコンデンサ
を構成する場所をマスキング材で覆ってアルミニウム蒸
着を行ない、マージン付きの片面金属化有機フィルムを
得る。この後、図４に示すような装置で、レーザ光線１
１により、対向電極のマージン部１３とヒューズ部１４
がコンデンサ素子になった時に重なるように蒸着電極空
白部分９を形成する。その後、図５に示すＡ−Ａ′線で
金属化有機フィルム１を各々切断し、ａタイプ１５とｂ
タイプ１６の金属化有機フィルムを得たのち、このａタ
イプ１５とｂタイプ１６の金属化有機フィルムを「ずら
し」１７を交互に設けながら積層し、図６に示す構造と
したのち、この電極取り出し端面にメタリコン処理によ
り電極を形成し母体コンデンサ素子を形成し、この母体
素子を適当な電極長に切断し、コンデンサ素子を完成す
る。

【００１８】本発明の実施例によって得られた積層形コ
ンデンサと比較例のコンデンサとの同一容量での寸法比
較を行なった結果が（表１）である。

【００１９】

【表１】

【００２０】比較例のコンデンサが充分な自己保安機能
を発揮するためには、充分なマージン幅が必要である。 そのため、図６，図７に示す電極間ピッチ２４が５．０
ｍｍの場合、コンデンサとして電気容量に有効な対向幅
２３は、比較例で２．０ｍｍ程しかなく、実施例の３．
４ｍｍに比べ、小型化に著しく不利である。なお、（表
１）に示す「ずらし」量，メタリコン幅，マージン幅，
対向幅は、図６および図７で１７，２１，２２，２３に
示されるものである。

【００２１】なお、本実施例においては、ＰＥＴフィル
ムを用いアルミニウムを蒸着した金属化有機フィルムを
用いたが、一般に金属化有機フィルムコンデンサに用い
られる有機フィルム，金属を用いても、本発明の効果に
何ら変わりないことは明白である。

【００２２】また、本発明では、ＱスイッチングＹＡＧ
レーザパルス光を用いたが、このレーザ光源に限ること
なく、蒸着電極に空白部分を加工形成できるパルスレー
ザ光源であれば何でも良い。あるいは、ガルバノミラー
を用いて、連続あるいはパルスの集束レーザ光線を図１
のレーザ光線１１の代わりに用い、メタルマスク２の蒸
着電極空白部分形成孔３とマージン形成孔４に沿って走
査させることで、蒸着電極空白部分とマージンを形成し
ても良い。

【００２３】また、蒸着電極空白部分の形状は、本実施
例のような点線形状でなくとも電流ヒューズの機能をは
たす形状であれば、どんな形状でも構わない。

【００２４】

【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に本発明の金属化有機フィルムコンデンサの製造方法に
よれば、レーザ光線の制御と、メタルマスクの移動によ
ってマージンと、蒸着電極空白部分とを同一工程内で形
成することができ、生産効率を向上させることができる
。また、マージンと蒸着電極空白部分とが正確に重なる
ように、精度よく容易に巻回積層させることができる。 この結果、充分な自己保安機能を備え、素子の小型化要
求にも充分に応えられる製造コストの安い自己保安機能
付き金属化有機フィルムコンデンサを製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の金属化有機フィルムコンデ
ンサの製造装置の構成を示す斜視図

【図２】同製造装置の動作を示す構成図

【図３】同積層
体の断面図

【図４】従来の金属化有機フィルムコンデンサの製造方
法を示す斜視図

【図５】同要部拡大平面図

【図６】同「ずらし」工法により積層したコンデンサの
断面図

【図７】同積層体の端末を化学的にテッチングしたコン
デンサの断面図

【符号の説明】

１　　片面金属化有機フィルム ２　　メタルマスク ３　　蒸着電極空白部分形成孔 ４　　マージン形成孔 ５　　メタルマスク駆動装置 ６　　ｆθレンズ群 ７　　レーザ光源 ８　　マージン ９　　蒸着電極空白部分 １０　　平板ボビン １１　　レーザ光線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属化有機フィルムに蒸着電極のマージン
   と蒸着電極空白部分を形成したのち巻回積層し、特定の
   ヒューズ電流値に設定された複数個の分割電極構造を有
   する金属化有機フィルムコンデンサの製造工程において
   、メタルマスクの移動とレーザ光源の制御により、前記
   蒸着電極のマージンと、前記蒸着電極空白部分とを、同
   一工程内で行なう金属化有機フィルムコンデンサの製造
   方法。