JPH04250609A - 積層コンデンサ用母素子の製造方法 - 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、積層コンデンサ用母素
子の製造方法、特に、樹脂フィルム層を有する積層コン
デンサ用母素子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂フィルムを備えた積層コンデンサの
効率良い製造方法として、特開昭５７−１５５７２０号
に記載の製造方法が知られている。この製造方法は、次
の工程を含んでいる： ◎　　金属膜層が積層された樹脂フィルムを複数条並べ
、これを円柱状のドラムに巻回積層して複数の環状積層
物を得る工程。 ◎　　前記工程で得られた各環状積層物を積層面と垂直
に切断してドラムから取り外し、積層コンデンサ用母素
子を得る工程。 ◎　　得られた積層コンデンサ用母素子に対して熱加圧
処理を施す工程。 ◎　　熱加圧処理が施された積層コンデンサ用母素子の
両側面に、金属溶射による電極を設ける工程。 ◎　　電極が設けられた積層コンデンサ用母素子を幅方
向に細かく切断し、複数個の積層コンデンサ用素子を得
る工程。

【０００３】この製造方法は、たとえばポリエチレンテ
レフタレート樹脂（ＰＥＴ）のようなガラス転移点が８
５℃未満の樹脂製フィルム層を有する積層コンデンサの
製造方法として実用化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の製造方法で
は、ガラス転移点が８５℃以上の樹脂フィルム層を有す
る高耐熱性の積層コンデンサの製造が困難である。これ
は、ガラス転移点が８５℃以上の樹脂フィルムは、フィ
ルム同士の密着性が悪いため、積層コンデンサ用母素子
をドラムから取り外す際に、樹脂フィルム間に剥がれが
生じやすいためである。

【０００５】そこで、ガラス転移点が８５℃以上の樹脂
フィルムを用いる場合は、前記従来の製造方法を改良し
て、■巻回積層時の積層圧力を高く設定する方法、■巻
回積層時の処理温度を高く設定する方法、等が検討され
ている。しかし、■の方法では、たとえば巻込み異物に
より生じるフィルム面の傷のような欠陥が生じやすく、
製造歩留りが悪い。また、■の方法では、樹脂フィルム
が軟化するため、樹脂フィルムの延びを防ぐために巻回
積層時のフィルム張力を低く設定しなければならず、巻
取り時にフィルムぶれが発生しやすい。フィルムぶれを
防ぐために巻回速度を低く設定すると、製造効率が低下
する。

【０００６】本発明の目的は、ガラス転移点が８５℃以
上の樹脂フィルムを備えた高耐熱性の積層コンデンサ用
母素子が効率良く量産できる製造方法を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る積層コンデ
ンサ用母素子の製造方法は、次の工程を含んでいる。 ◎　　ガラス転移点が８５℃以上の樹脂フィルムを用意
する工程。 ◎　　樹脂フィルムの片面または両面にヌレ張力が４０
ｄｙｎｅ／ｃｍ以上の活性面を設ける工程。 ◎　　片面に活性面を有する樹脂フィルムについては非
活性面に、両面に活性面を有する樹脂フィルムについて
はいずれかの活性面に金属膜層を配置する工程。 ◎　　樹脂フィルムを単数または複数条並べて加温・加
圧しながら同心に巻回積層し、単数または複数の環状積
層物を得る工程。＊＊＊＊＊＊＊

【０００８】本発明により製造される積層コンデンサ用
母素子の一例を図７及び図８に示す。図７は積層コンデ
ンサ用母素子の斜視図であり、図８は図７のＶＩＩＩ−
ＶＩＩＩ断面図である。

【０００９】積層コンデンサ用母素子１は、金属化フィ
ルム２の積層体からなる、概ね帯状である。金属化フィ
ルム２は、樹脂フィルム層３と、樹脂フィルム層３に積
層された金属膜層４とから構成されている。なお、金属
化フィルム２は、樹脂フィルム層３と金属膜層４とが互
い違いになるよう積層されている。金属化フィルム２か
らなる積層体の両側面には、金属溶射による電極１８が
配置されている。

【００１０】本発明の対象となる積層コンデンサ用母素
子１は、高耐熱性の積層コンデンサ用母素子である。し
たがって、積層コンデンサ用母素子１を構成する金属化
フィルム２では、樹脂フィルム層３にはガラス転移点温
度（Ｔｇ）が８５℃以上、より好ましくは９０℃以上の
樹脂フィルムが用いられる。Ｔｇが８５℃以上の樹脂フ
ィルムとしては、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポ
リフェニレンサルファイドケトン樹脂、ポリフェニレン
サルファイド系重合体樹脂、ポリエチレンナフタレート
樹脂等のフィルムを例示できる。特に、ポリフェニレン
サルファイド樹脂のフィルム（ＰＰＳフィルム）が望ま
しい。

【００１１】金属化フィルム２の金属膜層４は、たとえ
ば、銀、銀系の合金、銅、銅系の合金、アルミニウム、
アルミニウム系の合金、亜鉛及び亜鉛系の合金等から構
成されている。

【００１２】なお、本発明でいうＴｇは、ＪＩＳ−Ｋ−
７１２１−１９８７の３■により試験片を調整し、ＪＩ
Ｓ−Ｋ７１２１−１９８７に基づいて測定した値である
。

【００１３】次に、本発明に係る前記積層コンデンサ用
母素子１の製造方法について説明する。まず、図１に示
すように、Ｔｇが８５℃以上の樹脂フィルム３ａを用意
する。樹脂フィルム３ａの厚みは、コンデンサの容量等
に応じて適宜設定されるが、通常０．４〜２５μｍ程度
に設定される。

【００１４】次に、樹脂フィルム３ａに、コロナ処理や
プラズマ処理等の手法により活性化処理を施す。この活
性化処理は、樹脂フィルム３ａの片面のみに行なっても
よいし、両面に行なってもよい。コロナ処理による活性
化処理は、空気、酸素、二酸化炭素等の含酸素雰囲気中
で行うのが好ましい。また、プラズマ処理、特に低温プ
ラズマ処理による活性化処理は、アルゴン，窒素，酸素
または空気中で行うのが好ましい。活性化処理により、
樹脂フィルム３ａの片面または両面には活性面が形成さ
れる。活性化処理では、活性面のヌレ張力が４０ｄｙｎ
ｅ／ｃｍ以上、より好ましくは５０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上
に設定される。活性面のヌレ張力が４０ｄｙｎｅ／ｃｍ
未満の場合は、積層された金属化フィルム２間が剥がれ
易くなり、積層コンデンサ用母素子１が効率良く製造で
きない。なお、活性面のヌレ張力は、ＪＩＳ−Ｋ−６７
６８にしたがって測定した値である。

【００１５】次に、図２に示すように、活性面が設けら
れた樹脂フィルム３ａに金属膜層４を積層し、金属化フ
ィルム２を製造する。ここで重要なことは、樹脂フィル
ム３ａの片面のみが活性化処理されている場合は非活性
面上に、また両面が活性化処理されている場合はいずれ
かの活性面上に金属膜層４を積層することである。金属
膜層４を積層する方法としては、たとえば真空蒸着法、
スパッタリング法、メッキ法等の周知の方法が採用され
得る。金属膜層４の厚みは特に限定されるものではない
が、通常１００〜６００オングストローム程度に設定さ
れる。

【００１６】なお、上述の説明では、樹脂フィルム３ａ
に活性化処理を施した後で金属膜層４を積層しているが
、本発明はこれに限られない。たとえば、金属膜層４の
積層は活性化処理と同時にされてもよい。また、金属膜
層４を積層した後に樹脂フィルムの活性化処理を行って
もよい。ただし、製造効率の点では、上述のように樹脂
フィルム３ａに活性化処理を施した後で金属膜層４を積
層するのが好ましい。

【００１７】次に、得られた金属化フィルム２を適当な
幅及び長さに切断し、図３に示すような細長い帯状に形
成する。そして、帯状の金属化フィルム２の端部に、図
４に示すようにマージン部５を設ける。マージン部５と
は、金属膜層４の一部を除去した部分である。マージン
部５の幅ｗは、０．１〜２．０ｍｍ程度に設定されるの
が好ましい。

【００１８】マージン部５を設ける方法としては、テー
プマスク法、オイルマスク法及び除去法等が採用され得
る。テープマスク法とは、金属膜層４の積層時に、樹脂
フィルム３ａの表面にマスク用のテープを配置して金属
膜層４の積層を部分的に防ぐ方法である。オイルマスク
法は、金属膜層４の積層時に、樹脂フィルム３ａの表面
にパラフィンオイル等のマスキングオイルを塗布し、金
属膜層４の積層を部分的に妨げる方法である。また、除
去法は、樹脂フィルム３ａの全面に金属膜層４を積層し
た後に、放電やレーザ光照射等の手段により金属膜層４
を除去する方法である。本発明では、生産効率の点で、
除去法を採用するのが好ましい。

【００１９】次に、マージン部５の形成された金属化フ
ィルム２を巻回積層し、環状積層物を製造する。この製
造工程で用いられる金属化フィルム２の巻回積層装置の
一例を図５に示す。図において、巻回積層装置６は、ド
ラム７と、第１巻出し装置８と、第２巻出し装置９とか
ら主に構成されている。

【００２０】ドラム７は、円柱状であり、反時計回りに
回転するようになっている。ドラム７は、第１ラミネー
タードラム１０と第２ラミネータードラム１１とを有し
ている。両ラミネータードラム１０，１１は、ドラム７
と平行の回転中心を有する円柱状であり、ドラム７に当
接している。両ラミネータードラム１０，１１は、ドラ
ム７の半径方向に移動可能であり、ドラム７に対する当
接圧を調整できる。さらに、両ラミネータードラム１０
，１１は、図示しない温調装置を備えており、ドラム温
度を所望の温度に設定できる。

【００２１】第１巻出し装置８は、巻出しロール１２と
、ガイドローラ１３と、テンションローラ１４と、カッ
ター１５と、成層加工ローラ１６とを備えている。巻出
しロール１２は、金属化フィルム２が巻付けられており
、反時計回りに回転して金属化フィルム２をドラム７側
に巻き出す。ガイドローラ１３は、巻出しロール１２と
テンションローラ１４との間に配置されており、巻出し
ロール１２からの金属化フィルム２をテンションローラ
１４へ案内する。テンションローラ１４は、ドラム７の
半径方向に移動できる。カッター１５は、テンションロ
ーラ１４と成層加工ローラ１６との間に配置されており
、金属化フィルム２を複数条の短冊状にスリットできる
。成層加工ローラ１６は、ドラム７に当接している。

【００２２】第２巻出し装置９は、第１巻出し装置８と
同様に構成されており、巻出しロール１２と、ガイドロ
ーラ１３と、テンションローラ１４と、カッター１５と
、成層加工ローラ１６とを備えている。

【００２３】上述の巻回積層装置６を用いて金属化フィ
ルム２を巻回積層する工程を説明する。まず、第１巻出
し装置８及び第２巻出し装置９の巻出しロール１２に、
マージン部５を設けた金属化フィルム２をセットする。 そして、両巻出し装置８，９の巻出しロール１２，１２
から金属化フィルム２を送り出す。金属化フィルム２は
、ガイドローラ１３で反転されてテンションローラ１４
へ案内される。テンションローラ１４は、ドラム７の半
径方向に移動して、金属化フィルム２の張り具合を調整
する。テンションローラ１４で張り具合を調整された金
属化フィルム２は、カッター１５により複数本の短冊状
にスリットされる。スリットされた金属化フィルム２は
、成層加工ローラ１６で反転され、ドラム７の表面に巻
き付けられる。ここで、金属化フィルム２の各スリット
片は、ドラム７の軸方向に平行に配置される。

【００２４】第２巻出し装置９からの金属化フィルム２
は、同様にカッター１５でスリットされ、第１巻出し装
置８からの金属化フィルム２の各スリット片上に積層さ
れる。積層された両巻出し装置８，９からの金属化フィ
ルム２は、ドラム７の回転により巻回され、環状に積層
される。このとき、金属化フィルム２は、第１ラミネー
タードラム１０及び第２ラミネータードラム１１により
加温されながらドラム７に押圧される。ここでは、樹脂
フィルム層３の活性面と金属膜層４とが加温されながら
圧着し、積層された金属化フィルム２相互が強固に密着
する。このようにドラム７上で金属化フィルム２を巻回
積層していくと、図６に示すように、ドラム７の軸方向
に、金属化フィルム２からなる環状積層物１７が複数個
形成される。この環状積層物１７の形成工程では、上述
のようにラミネータードラム１０，１１を用いて押圧す
るだけで金属化フィルム２同士が強く密着するため、従
来のように巻回速度を低くして金属化フィルム２を固巻
きにする必要がない。したがって、本発明によれば、環
状積層物１７を得る上述の工程で、大幅に時間が短縮で
きる。

【００２５】次に得られた環状積層物１７を積層面に垂
直な切り込みを設けてドラム７から取り外し、熱プレス
処理を施す。そして、環状積層物１７の両側面に金属溶
射による電極１８を設けると、積層コンデンサ用母素子
１が得られる。本発明では、一度に数個から数十個の環
状積層物１７が短時間に製造できるため、効率良く積層
コンデンサ用母素子１が量産できる。

【００２６】得られた積層コンデンサ用母素子１を一定
間隔で幅方向に切断していくと、１つの母素子１から数
個から数十個の積層コンデンサ素子が得られる。

【００２７】得られた積層コンデンサ素子は、電極にリ
ード端子を取付け、また所望により外層被覆を施すと、
積層コンデンサとなる。なお、得られたコンデンサは、
Ｔｇが８５℃以上の樹脂フィルム層を備えているため耐
熱性が良好である。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る積層コンデンサ用母素子の
製造方法は上述のような製造工程を含んでいるため、本
発明によれば、耐熱性の良好な積層コンデンサ用母素子
が効率良く量産できる。

【００２９】

【実施例】実施例 厚さ２．５μｍのＰＰＳフィルムを用意し、その片面を
コロナ処理法により５４ｄｙｎｅ／ｃｍに活性化処理し
た。このＰＰＳフィルムの非活性面側に抵抗値が２．０
Ω／□となるようアルミ蒸着膜層を積層し、金属化フィ
ルムを得た。得られた金属化フィルムを４種の異なる巻
回速度で巻回積層し、環状積層物を製造した。なお、環
状積層物の製造工程では、ラミネータードラムの温度及
び押圧力は、それぞれ２３０℃及び４０ｇ／ｃｍであっ
た。得られた環状積層物を巻回積層装置のドラムから取
り外し、その両側面に金属溶射して電極を設けた。そし
て、環状積層物を直線状に延ばして幅方向に細かく切断
し、０．１μＦのコンデンサを１００個製造した。

【００３０】比較例 ヌレ張力が３７ｄｙｎｅ／ｃｍとなるよう活性化処理し
たＰＰＳフィルムを用い、実施例と同様にコンデンサを
製造した。

【００３１】試験 実施例及び比較例で製造したコンデンサについて次の試
験を行った。 ■絶縁欠陥率 実施例及び比較例で製造されたそれぞれ１００個のコン
デンサに、ＰＰＳフィルムの厚さ１μｍあたり８０Ｖの
直流電圧を瞬時印加し、絶縁破壊を起こしたコンデンサ
の割合を調べた。 ■絶縁抵抗不良率 絶縁欠陥試験で合格したコンデンサについて、ヒューレ
ットパッカード社製４３２９Ａハイレジスタンスメータ
ーを用い、各コンデンサに１０Ｖの直流電圧を印加した
。そして、電圧を１分間印加した後の抵抗値が１０００
ＭΩ未満のコンデンサを絶縁抵抗不良と判断し、その割
合を調べた。

【００３２】試験の結果を表１に示す。

【表１】 表１から明らかなように、実施例に係る方法によれば、
巻回速度を速くしても特性の良好なコンデンサが生産で
きた。すなわち、実施例では、金属化フィルムの巻回速
度を高めて効率良く積層コンデンサ用母素子が製造でき
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造工程の一工程を示す図。

【図２】本発明の製造工程の他の工程を示す図。

【図３】本発明の製造工程のさらに他の工程を示す図。

【図４】本発明の製造工程のさらに他の工程を示す図。

【図５】本発明で用いられる巻回積層装置の一例の概略
図。

【図６】前記巻回装置を用いて製造された環状積層物の
斜視図。

【図７】積層コンデンサ用母素子の斜視図。

【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図。

【符号の説明】

１　　積層コンデンサ用母素子 ３　　樹脂フィルム層 ４　　金属膜層 １７　　環状積層物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ガラス転移点が８５℃以上の樹脂フィ
   ルムを用意する工程と、前記樹脂フィルムの片面または
   両面にヌレ張力が４０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上の活性面を設
   ける工程と、片面に前記活性面を有する前記樹脂フィル
   ムについては非活性面に、両面に前記活性面を有する前
   記樹脂フィルムについてはいずれかの活性面に金属膜層
   を配置する工程と、前記樹脂フィルムを単数または複数
   条並べて加温・加圧しながら同心に巻回積層し、単数ま
   たは複数の環状積層物を得る工程と、を含む積層コンデ
   ンサ用母素子の製造方法。