JPH0641124U - フィルムコンデンサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多孔性ポリテトラフルオロエチレン樹脂フィ
ルムを誘電体として用いた耐熱性が高く、高周波特性に
優れたフィルムコンデンサーを提供する。 【構成】 フィルムコンデンサーの誘電体として多孔質
ポリテトラフルオロエチレン樹脂フィルム１を用いる。
このフィルム１を金属箔２と積層したものが巻回され、
リード線３が半田付けされる。多孔質ポリテトラフルオ
ロエチレンは耐熱性に優れ、半田付けによる劣化がな
く、また、誘電正接が小さいため高周波数特性の優れた
フィルムコンデンサーが提供可能となる。また、多孔質
ポリテトラフルオロエチレン樹脂フィルムは金属表面処
理が行いやすいので、金属化フィルムコンデンサーの製
造が容易となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、耐熱性を有し、高周波数特性に優れたフィルムコンデンサーに関す る。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】

フィルムコンデンサー（金属化フィルムコンデンサーも含む）の誘電体として は、通常、紙あるいはプラスチックフィルムが使用される。このうち紙は強度に 劣るため、現在は主にプラスチックフィルムが使用されている。 現在、このプラスチックフィルムに使用されている材料としては、ポリエチレ ンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェニレンサルファ イド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。こ れらはいずれも無孔質のものであった。

【０００３】 しかし、上記プラスチック材料のうち、ポリテトラフルオロエチレン（以下Ｐ ＴＦＥと記す）樹脂以外のものは、耐熱性が未だ十分とは言えず、従ってリード 線取付のための半田付けにより劣化が非常に起こりやすいという短所があった。

【０００４】 一方、無孔質のＰＴＦＥ樹脂は薄いフィルムとすることが技術的に難しく、ま た離形性が非常に高いためその表面に金属化処理を施して金属化フィルムコンデ ンサーとすることは非常に困難であった。 従って、ＰＴＦＥ樹脂を誘電体とするフィルムコンデンサーは特性が良好であ ることは公知であったが、上記のような問題があるため、実用化が非常に遅れて いるのが実情であった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、ＰＴＦＥ樹脂フィルムを誘電体として用い、耐熱性が高く、高周波 特性に優れたフィルムコンデンサーを提供することをその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、誘電体として、 多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルムを用いることにより上述の欠点が解消されることを 見出し、本考案を完成するに至った。 即ち、本考案によれば、誘電体として多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルムを用いたフ ィルムコンデンサーが提供される。 また、本考案によれば、多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルムの少なくとも片面に金属 を蒸着した金属化フィルムを用いたフィルムコンデンサーが提供される。 さらに、本考案によれば、誘電体として多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルムに高誘電 率材料を含有させたフィルムを用いたフィルムコンデンサーが提供される。

【０００７】 本考案で好ましく用いる多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルムは、平均細孔直径：１０ ０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、空孔率：１５〜９５％、好ましくは５０ 〜９０％を有するものである。このようなものについては、特公昭５１−１８９ ９１号、特公昭５６−１７２１６号、米国特許第３９５３５６６号に詳述されて いる。 該多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルムは耐熱性が高く半田付けによる劣化は生じない 。また、該多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルムは誘電正接が小さいので、高周波用途の コンデンサーに最適である。

【０００８】 該多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルムの厚さは２〜２０μｍの範囲が好ましい。該多 孔質ＰＴＦＥ樹脂は押出し、延伸することにより２〜５０００μｍ程度の薄いフ ィルムとすることができ、熱プレス又は３７０℃以上の高温に暴露することによ り更に膜厚を薄くすることができる。

【０００９】 本考案では、該多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルム中に高誘電率材料を含有させて、 その誘電率を高くすることができる。この場合、含有させる高誘電率材料として は、ジルコニア、チタン酸バリウム、シリカ等を用いることができるが、これに 限定されない。高誘電率材料の含有の割合は１０〜５０ｗｔ％であるのが好まし い。高誘電率材料を含有させる方法としては、ゾル−ゲル法で含浸する等の方法 がある。

【００１０】 本考案のフィルムコンデンサーは、上記多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルムと、アル ミニウム等からなる金属箔との積層物を用いて、公知の手法により製造すること ができる。なお、金属箔の厚さは３〜１０μｍが適当である。この場合の積層方 法としては、接着剤として、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等 の熱硬化性樹脂を用いて行う。

【００１１】 本考案によれば、金属箔を用いる代わりに、多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルムの少 なくとも片面に金属を蒸着して、金属化フィルムコンデンサーとすることもでき る。蒸着する金属としては、アルミニウム、スズ、亜鉛、鉛、ニッケル又はこれ らの合金、或いは半田等を用いることができる。蒸着膜の膜厚は０．１〜１μｍ が適当である。この場合の蒸着法としては、従来公知の方法を用いることができ るが、フィルム表面上に均一な蒸着層を形成させるために、２箇所の蒸着源を用 いて蒸着を行う方法や、フィルムと蒸着源を相対的に移動させて蒸着する方法等 により行うのが好ましい。また、蒸着法は、イオンプレーティング、スパッタリ ングの他、プラズマをかけながら蒸着を行う方法や、プラズマ処理を行った後に 蒸着を行う方法等がある。また、金属化フィルムコンデンサーは、多孔質ＰＴＦ Ｅ樹脂フィルムの片面に、前記した金属を化学メッキすることにより得ることが できる。この場合、ＰＴＦＥ樹脂を特開平４−１３９２３７号公報に記載の方法 で親水化処理を行い、この後常法に従って化学メッキするのが良い。

【００１２】 次に、本考案の構成例を図面に基づいて説明する。 図１〜図３はそれぞれ本考案による構成例を模式的に示す図である。 図１は多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルムと金属箔を用いたフィルムコンデンサーの 構成例で、図中１は多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルム、２は金属箔（電極）、３はリ ード線、４はエポキシ樹脂からなる外装部である。

【００１３】 図２及び図３は金属化フィルムを用いたフィルムコンデンサーの構成例で、図 ２は巻回形、図３は積層形のフィルムコンデンサーである。 図２中、１１は金属化フィルム、１２は多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルム、１３は 金属蒸着膜（電極）、１４はリード線、１５は封口樹脂、１６はメタリコン、１ ７は外装テープ、１８は非蒸着部である。金属化フィルム１１は図示の如く、そ の一端がリード線１４を引き出すためフィルム１２の端まで蒸着され、他端は耐 電圧を得るために非蒸着部１８が残されている。リード線１４の引き出しは、フ ィルム１２の端まで蒸着された部分にメタリコン１６が形成され、この部分にリ ード線１４が半田付けされる。 図３中、２１は金属化フィルム、２２はメタリコン、２３はリード線である。 この積層形フィルムコンデンサーは、金属化フィルム２１を巻回しせず、一定の 寸法に切って積み重ね、メタリコン２２を形成したのち、リード線２３が半田付 けされる。

【００１４】

【実施例】

次に本考案を実施例により更に詳細に説明する。 実施例１ 空孔率２０％、孔径０．２μｍ、厚さ１０μｍの多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルム を誘電体として用いるとともに、厚さ５μｍのアルミ箔を電極として用い、これ らを積層したものを図１に示すように巻回し、図１に示す構成のフィルムコンデ ンサーを作製した。

【００１５】 実施例２ 実施例１で作った多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルムとアルミ箔との積層体を２５０ ℃の熱ロールに通して、多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルムの厚さを１０μｍから４μ ｍとした。この積層体を用い、実施例１と同様にして、図１に示す構成のフィル ムコンデンサーを作製した。

【００１６】 実施例３ 誘電体として実施例１で用いた多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルムにゾル−ゲル法に よりジルコニアを含浸させたものを用いた以外は実施例１と同様にして、図１に 示す構成のフィルムコンデンサーを作製した。

【００１７】 実施例４ 空孔率２０％、孔径０．２μｍ、厚さ１０μｍの多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルム の両面にアルミニウム蒸着膜を約３０００Åの厚さに形成し、金属化フィルムと した。この金属化フィルムを２枚重ねて用い、図２に示す構成の巻回形金属化フ ィルムコンデンサーを作製した。

【００１８】 実施例５ 空孔率２０％、孔径０．２μｍ、厚さ１０μｍの多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルム の両面にアルミニウム蒸着膜を約３０００Åの厚さに形成し、金属化フィルムと した。この金属化フィルムを３００枚積層して、軽くプレス（プレス条件：２０ ０℃、５ｋｇ／ｃｍ² 、２．５分）して、総厚さを１ｍｍにして図３に示す構成 の積層形金属化フィルムコンデンサーを作製した。

【００１９】 実施例６ 空孔率２０％、孔径０．２μｍ、厚さ１０μｍの多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルム の両面にニッケルメッキ膜を約３０００Åの厚さに形成し、金属化フィルムとし た。この金属化フィルムを３００枚積層して、軽くプレス（プレス条件：２００ ℃、５ｋｇ／ｃｍ² 、２．５分）して、総厚さを１ｍｍにして図３に示す構成の 積層形金属化フィルムコンデンサーを作製した。

【００２０】 実施例７ 実施例５で作った金属化フィルムを３７０℃の高温槽の中で１０分間加熱して 厚さ２μｍの金属化フィルムとした。この金属化フィルムを５００枚積層して図 ３に示す構成の積層形金属化フィルムコンデンサーを作製した。

【００２１】

【考案の効果】

本考案によれば、フィルムコンデンサーの誘電体材料として多孔質ＰＴＦＥ樹 脂フィルムを用いたので、次のような効果がある。 多孔質ＰＴＦＥ樹脂は耐熱性が非常に良いため、半田付けによる劣化がなく なる。 多孔質ＰＴＦＥ樹脂は誘電正接が小さいので高周波数特性に優れる。 多孔質ＰＴＦＥ樹脂は押出し等の方法で薄いフィルムを製造できるので、無 孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルムを製造する場合のような製造上の困難性がない。 多孔質ＰＴＦＥ樹脂は熱プレス又は高温への暴露により膜厚をより薄くす
る ことができるため、非常に薄いフィルムを用いたフィルムコンデンサーの製 造が可能となる。 多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルム内に高誘電体材料を含有させることによって、 誘電率を高くすることができる。 多孔質ＰＴＦＥ樹脂は無孔質ＰＴＦＥ樹脂に比べ金属表面処理が行いやすい ため、容易に金属化フィルムコンデンサーを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるフィルムコンデンサーの構成例を
示す図である。

【図２】本考案によるフィルムコンデンサーの別の構成
例を示す図である。

【図３】本考案によるフィルムコンデンサーの更に別の
構成例を示す図である。

【符号の説明】

１ 多孔質ＰＴＦＥ樹脂フィルム ２ 金属箔（電
極） ３ リード線 ４ 外装部 １１ 金属化フィルム １２ 多孔質ＰＴ
ＦＥ樹脂フィルム １３ 金属蒸着膜（電極） １４ リード線 １５ 封口樹脂 １６ メタリコン １７ 外装テープ １８ 非蒸着部 ２１ 金属化フィルム ２２ メタリコン ２３ リード線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 浦上 明 岡山県御津郡御津町河内1102−４ ジャパ ンゴアテックス株式会社御津工場内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体として多孔質ポリテトラフルオロ
   エチレン樹脂フィルムを用いたフィルムコンデンサー。
2. 【請求項２】 多孔質ポリテトラフルオロエチレン樹脂
   フィルムの少なくとも片面に金属を蒸着した金属化フィ
   ルムを用いたフィルムコンデンサー。
3. 【請求項３】 誘電体として多孔質ポリテトラフルオロ
   エチレン樹脂フィルムに高誘電率材料を含有させたフィ
   ルムを用いたフィルムコンデンサー。