JPH0687453B2 - コンデンサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はコンデンサ、特に積層型コンデンサにおける改
良に関する。

＜従来の技術＞ 積層型と呼ばれるコンデンサは周知であるが、その有利
な製造方法例をも併せて開示する公知文献として、たと
えば米国特許第4,462,062号、同4,531,268号を挙げるこ
とができる。説明すると、これらの文献ではまず、最終
的に作製されたコンデンサ構造中においてそれぞれが誘
電体層とのなる重合体フィルムの二枚のウエヴを互いに
重ね合わせにしながら一つのドラム上に巻き取ってい
る。各重合体フィルムウエブの上面にはほぼその全面に
金属被膜が設けられているが、ウエブの長さ方向（巻き
取り方向）と直交する幅方向に見ると、所定のピッチで
所定の細幅部分が長さ方向に沿って一連に帯状に金属被
膜が除去された領域（以下、無金属帯域と呼ぶ）となっ
ている。当該文献中にあっては、レーザ照射による金属
材料の蒸発処理でこのような無金属帯域を形成する例が
開示されている。

各ウエブはドラムに巻き取られる前に、それぞれが所定
の幅の複数の帯ないしリボンに切断されて行くが、その
際、切断される一つ一つのフィルムリボンにおいては、
その幅方向両端縁の中、一方の端縁に随分と近い方に上
記の無金属帯域が位置するようにされるので、無金属帯
域を挟み、当該一方の端縁側にはかなり細幅な金属帯域
が、まら他端縁側には相当広幅な金属領域が残る。さら
に、ドラムに巻き取られて行くときに、二枚のウエブは
互いに幅方向に所定の寸法だけずらされているので、第
一のウエブに属する第一のリボンと第二のウエブに属す
る第二のリボンとは、それぞれ幅は等しいが互いには幅
方向にずれた関係になる。

このようにして巻き取られた構造体は、そのままでは幾
分かしなやかなので、通常“ロープ”と呼ばれている
が、その後高温で圧縮処理されると剛性が高まり、“ス
ティック（棒）”と呼ばれるようになる。

第一のリボンと第二のリボンとの積層構造として形成さ
れたスティックの幅方向左右両側縁に対しては、その
後、導電性金属が例えば金属吹き付け法によって形成さ
れる。吹き付けられ、固化した金属は一種の固まりとな
るので、“金属塊”と呼ぶことができる。この金属塊は
単一の金属種から成るものとは限らず、むしろ、望まし
くは複数の材料層から成る。例えば、最も内側の層とし
て金属吹き付け法（いわゆる、メタル・スプレー法）で
アルミニウム層を形成した後、同様に金属吹き付け法に
よって銅の層を形成し、最後に錫と鉛の共晶から成る半
田層を浸漬法によって形成する。

先に述べたように、第一、第二のリボンにはそれぞれ無
金属帯域があるが、第一リボンの幅方向左右両端縁の
中、第一の端縁に近い方に無金属帯域がある場合、第二
のリボンにあっては幅方向両端縁の中、反対側の第二の
端縁に近い方に無金属帯域があるように積層されるの
で、第一、第二リボンの左右両端縁にそれぞれ設けられ
る一対の金属塊も、その一方は第一のリボンの広幅金属
領域にのみ電気的に接触し、他方の金属塊は第二のリボ
ンの広幅金属領域にのみ接触するようになる。換言すれ
ば、無金属帯域があるので、細幅金属帯域に一方の金属
塊が接触しても、当該無金属帯域が電気的には絶縁分離
領域となって、他方の金属塊との間の絶縁分離が保たれ
る。これは、第一リボン上の広幅金属領域と第二リボン
上の広幅金属領域との短絡を防止していることでもあ
る。

このようにして、コンデンサの対向する一対の電極を構
成する左右一対の金属塊を形成した後には、上記の“ス
ティック”を長さ方向にそれぞれ所定の寸法ごとに切断
して、個々のコンデンサを切り出す。切り出された各コ
ンデンサにおける容量特性は、第一リボンと第二リボン
との積層された部分に生ずる。

すなわち、積層関係にある第一、第二リボン（切り出さ
れた後はそれぞれ平板状ないしフィルム状の誘電体層と
なっているが）の複数枚の層構造において、各第一リボ
ン層上に形成された各広幅金属領域は、当該第一リボン
層の誘電体層（重合フィルム）を挟んでその直下または
直上の第二リボン層上の広幅金属領域に臨向するので、
それら両広幅金属領域間に、挟み込んだリボンの厚味や
誘電率、両金属領域の対向面積に応じたキャパシタンス
が生じ、また、これら第一リボン層上の広幅金属領域と
各第二リボン層上の広幅金属領域とは、それぞれコンデ
ンサ幅方向に対向する金属塊に電気的に導通しているの
で、結局はこれら一対の金属塊間に当該所定のキャパシ
タンスを得ることができる。なお、米国特許第3,670,37
8号、同4,229,865号にも、構造的には同種の積層型コン
デンサが開示されている。ただ、前者にて開示されたコ
ンデンサには上述した細幅帯状の無金属帯域や細幅金属
帯域がなく、各誘電体層の一端縁側の主面は所定の幅に
亙って細くそのままに露呈し、広幅金属領域は他端縁側
に片寄って設けられている。予め述べておくと、積層型
のコンデンサ構造としては、無金属帯域があった方が望
ましい。電極形成用金属材料の吹き付けの際、コンデン
サ構造の内部に向かって金属材料が侵入しようとして
も、無金属帯域によって広幅金属領域と絶縁分離された
細幅金属帯域がその侵入を防ぎ、電気的な短絡事故を防
止できるし、また、積層構造体における厚味の均一性を
も維持できるからである。しかし、以下の説明により明
らかになるように、本発明が解決しようとする問題点
は、このこととは直接の関係がない。換言すれば本発明
は、無金属帯域ないしこれにより分離された細幅金属帯
域の有無には関係なく、上記したようないずれのタイプ
の積層型コンデンサに対してもその改良のため、適用す
ることができる。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかるに、このような積層型コンデンサは、多くの用途
で良好な性能を発揮している。しかし、特に約2.5mm厚
以上の厚さに積層されたコンデンサ構造では、その製造
工程途中の段階で、ないしは製造後の例えば半田付け作
業等、種々の作業を受ける段階で、構造体内部に、“亀
裂”ないし“剥離”とか、“割れ”を生ずることがあっ
た。このような物理的毀損は当然、コンデンサとしての
電気的特性を阻害するが、微視的な意味でも巨視的な意
味でも、亀裂ないし剥離は積層関係にある隣接した上下
二層間で生じ、特にスティックから切り出したときの両
切断端の一方または双方において積層方向のほぼ中央に
位置する上下二層間に生じ易い。このような剥離が生ず
ると、そこには望ましくない空洞部分が生まれ、ここに
イオン化不純物とか他の導電性不純物が溜ればコンデン
サとしての容量性リアクタンスが低下してしまう。

また、上記の剥離面とは直交する方向には、積層された
各層に“割れ”が入ったり、“破れ”が生じたりするこ
ともある。このような損傷は、キャパシタンスの制御性
を損い、一般に目的とするキャパシタンスに対し、得ら
れる実効キャパシタンスは大いに低下してしまう。

これらの原因につき、確定した理論を提示し得る訳では
ないが、コンデンサ構造が熱履歴を受けるに際し、金属
被覆を有するそれぞれの高分子フィルムがその幅方向両
側において電極を構成する金属塊によって物理的に拘束
されているがため、そうした剥離とか割れを生ずるもの
と考えられる。これにつき、具体的な数値例を挙げても
う少し説明してみる。

代表的な例で言うと、個々のコンデンサはほぼ215℃ま
で加熱された後に冷却される、いわゆる焼準（焼きなら
し）処理を受ける。このような熱履歴中の冷却の過程で
上記の亀裂ないし剥離が生じ易い。上記のようにコンデ
ンサとしての一対の金属電極を構成する金属塊び最内層
がアルミニウムの場合、その熱膨張率は約25×10^-6cm/c
m/℃である。一方、各誘電体層を構成する高分子フィル
ムがポリ（エチレンテレフタレート）フィルムのような
ポリエステルフィルムである場合、その熱膨張率はほぼ
17×10^-6cm/cm/℃である。また、アルミニウムの熱伝導
率は約2.37W/cm/℃であるのに対し、ポリ（エチレンテ
レフタレート）フィルムのそれは約1.54×10^-3W/cm/℃
でしかない。

すなわち、コンデンサ電極を構成する金属塊部分は高い
熱伝導率を持ち、かつ、金属被膜を有する高分子フィル
ムに比し、大きな比率で膨張する。その結果、高分子フ
ィルムの各層が膨張する前に、それよりも早く、かつ大
きく膨張する当該金属電極が高分子フィルムの各層間の
接着状態を剥離する傾向がある。逆に冷却過程では、金
属電極が先に収縮し、高分子フィルムの方は膨張状態を
保つ傾向がある。また、高分子フィルム同志の比較にお
いても、積層方向に見てコンデンサ構造の上部や下部に
位置する外側の層とコンデンサ構造体の内部に位置する
層とでは、外側の層程、冷却が速く、つまり上部、下部
でそれぞれ外側の層の方から剛性を呈し始め、内部の層
は順に、そうして剛性を持って行く構造体に一体化して
行くようになる。そのため、上側の方から順に剛性を持
って行く部分構造と下側の方から順に剛性を持って行く
部分構造とが生じてそれらが互いに張り合い、それぞれ
自身の方に内部の層を引き付けようとするので、そうし
た力を受ける内部の層同志の間に亀裂が入り易い。

また、ポリ（エチレンテレフタレート）フィルム等のポ
リエステルフィルムが部分的に結晶化しているような状
態にあったとすると、熱履歴を受けることで結晶化が進
む。結晶化が進むことは収縮を意味し、そのため、そう
した収縮が積層されたフィルムの全てにおいて同時にで
はなく、積層方向（上下方向）外側に位置するものから
内側に向けて順に進行すると、やはり同様な亀裂を生ず
る可能性がある。

さらに、高分子フィルムの金属化表面に吸収されたガス
が熱によって膨張することによってもこうした亀裂は生
ずる思われる。すなわち、個々のコンデンサの製造の過
程において、また製造後にあっても例えば適当なる回路
基板上に半田付けされるとき等には、個々のコンデンサ
は大体300K程度の温度（室温）から500K程度までは加熱
されることがある。こうした場合、各高分子フィルムの
金属化表面に吸収されているガスは一定圧力の下でもほ
ぼ1.66の係数で膨張するので、このこと自体、各層間を
剥離させる傾向がある上に、外側の層程、内側の層より
早く冷却して行き、剛性の膨張構造体を形成し始め、漸
次内側の層がこれにくっついてくる傾向がある。そのた
め、最終的に積層方向で中央の部分が冷却し終ったと
き、当該中央部分で上下に隣接する一対の高分子フィル
ム間に凹面の形状を持つ亀裂が生じ易い。

各層は、そもそも良好な積層関係、つまりは各層間に強
い接着関係を生む傾向があるので、逆に言えばそれらを
無理に引き離す力というものは相当大きなものとなる。
そのため、時によると、上記のような亀裂が生ずる場
合、単に隣接する一対の層間を剥離し切る前に、異なる
層間にそれぞれ部分的に、コンデンサ構造全体として見
ると階段状に亀裂が入って行くこともある。このような
力は高分子フィルムを剪断するような力であもり、した
がって段階状に亀裂が入ったということは、亀裂を生じ
させる力がかなり大きかったことを示すことになる。亀
裂が個々のコンデンサの全幅に及ぶこともしばしばあ
り、少し拡大して見る程度で、ないし全く拡大しなくて
も、そうした亀裂に光が通るのでそれと分かる程、当該
亀裂の大きさが大きくなることもある。実際にも、公称
厚約4mm（0.16インチ）のコンデンサでほぼ0.076mm（0.
003インチ）に及ぶ程の大きな亀裂が確認されたことが
ある。また、おそらくは他の亀裂生成メカニズムによる
ものと思われるが、コンデンサ構造の外側の層に細かな
割れが入ることもある。

本発明はこのような事情に鑑み、積層型コンデンサにお
いて上述のような亀裂に基づいて生じ得る好ましくない
種々の変化を低減するため、積層関係にある幾つかの層
が熱応力によって互いに剥離する前に、当該熱応力を相
当程度解除ないし緩和し得る構造を持つコンデンサを提
供せんとするものである。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明は上記目的を達成するため、上記したタイプの積
層型コンデンサをまずは上下方向に少なくとも二分割
し、上方構造体と下方構造体とが互いに重ね合わされた
構造とする。ただし、当該上方構造体及び下方構造体の
内部構造自体は、既述した従来例に認められるコンデン
サ構造中の積層構造と同様であって良い。

つまり、上方構造体と下方構造体の各々は、左端縁と右
端縁との間に幅を有する誘電体層とこの誘電体層の一表
面上に形成された金属領域とを含む静電容量層を一枚づ
つ、当該幅方向に沿って左右交互に所定寸法だけずらし
ながら複数枚を積層して成るように構成する。

その上で、本発明では、当該上方構造体と下方構造体と
の間に、上方構造体の下面と下面構造体の上面とが直接
に接触した場合に生じ得る接着力よりも弱い接着力で上
方構造体の下面と下方構造体の上面の少なくとも一方に
接触する分離層を設ける。

換言すれば、分離層を挟んだ状態で上方、下方構造体を
互いに重ね合わせ、この状態をコンデンサの一対の電極
としての左右一対の金属塊で維持、固定させるが、こう
すれば、熱応力の印加に伴って上下方向に互いに接触し
合う一対の上記静電容量層のそれぞれの間が相互に剥離
する前には、上方構造体の下面と下方構造体の上面の少
なくとも一方から当該分離層が剥離でき、もって熱応力
を緩和することができる。

なお、上方構造体の下面と下方構造体の上面の双方また
は少なくとも一方、静電容量層の表面によってではな
く、上方構造体の最も下に位置する静電容量層と分離
層、及び下方構造体の最も上に位置する静電容量層と分
離層の双方またはいずれか一方の間に介在し、分離層と
直接に接する介在層の表面によって構成されているのも
良い。

＜実施例＞ 本発明の実施例に即し説明する前に、改めて第１図に即
し、積層型コンデンサの代表的従来例の一つに関し説明
する。

コンデンサ10は、すでに説明済みの通り、誘電体層12を
上下方向に複数枚積層した構造を有し、各誘電体層12の
一表面（この場合、上面）には金属被膜14が形成されて
いる。また、これもすでに説明したように、誘電体層12
とその一表面上の金属被膜14とは予め積層前に一体化さ
れているので、このように誘電体層12と金属被膜14とを
積層した一枚一枚の単位層状部材を便宜上、静電容量層
と呼び、混同が生じないように十分な注意を払いなが
ら、この静電容量層にも誘電体層12に付したと同じ符号
12を付して説明することができる。

誘電体層12の一表面上に形成された金属被膜14は、これ
もすでに述べたように、相対的にかなり広幅な金属領域
14bと、金属のない領域である無金属帯域14aを挟んで金
属領域14bに対し幅方向に対向する細幅な金属帯域14cか
ら構成されている。各誘電体層12ないし各静電容量層12
は全て等しい幅であるが、一枚ごとに幅方向に所定寸法
だけ左右交互にずらされているので、相対的に見て左に
片寄っている静電容量層12,……の群の中、右に片寄っ
ている一枚の静電容量層12を挟む上下一対の層12,12に
着目すると、それらの各左端縁の位置に対し、それらの
対12,12の間に挟まれ、図中で右に片寄って見える誘電
体層ないし静電容量層12の左端縁は右側に引っ込んでい
るので、この部分に窪み20,……が形成される。全く同
様に、図示の右手側に着目すると、やはり誘電体層ない
し静電容量層12の一枚ごとに、対応する右側端縁の右側
方に窪み22,……が形成される。

静電容量層12,……の積層構造の最上層の上と最下層の
下には、それぞれ上方カバー16、下方カバー18が設けら
れているが、これら上下のカバー16,18は、それぞれ絶
縁体製の比較的厚い一枚板部材である。その上で、静電
容量層の積層構造体の左端部に沿っては一連にコンデン
サ電極の一方を構成する金属塊24が設けられ、右端部に
沿っては他方の電極を構成する金属塊30が設けられる。
図中では特に分けて示してはいないが、これら金属塊2
4,30は、これもすでに説明したように、複数の材料層か
ら構成されていて良く、例えば最内層は金属吹き付け法
により形成されたアルミニウム層、中間層は同様に金属
吹き付け法によって形成された銅層、そして最外層は浸
漬法によって形成された錫と鉛の共晶から成る半田層で
あって良い。

金属塊24,30はまた、上下カバー16,18の左右両側縁のみ
ならず、上下カバー16の上面、下方カバー18の下面にま
で回り込むように設けられ、当該部分にそれぞれ上方フ
ランジ26,32と下方フランジ28,34を形成し、これら上方
フランジ26,32と下方フランジ28,34により、各カバー1
6,18を静電容量層12,……の積層構造体に固定する働き
もしている。さらに、これら金属塊の特に下方フランジ
部分28,34は、コンデンサ10を回路ボードないし回路基
板（図示せず）の上に表面実装する際、いわゆる立ち上
がり脚としても機能し、下方カバー18が基板表面に触れ
ないようにする。

しかし、このような構造のままの従来例では、すでに詳
しく述べたように、特に積層方向で中央ないしその近傍
に位置する一対の隣接静電容量層12,12間に亀裂36を生
じたり、この亀裂36の生ずる面と直交する方向に割れ38
が入ることが多く、これらがコンデンサとしての容量性
能上、望ましくない変化を招いていた。

これに対し、第２図には、そうした欠点を解消ないし緩
和するためになされた本発明の一実施例としてのコンデ
ンサ100が示されている。本発明のコンデンサ100は、図
中に示される仮想線106を界（さかい）にして、上方構
造体102と下方構造本体104とに分けて見ることができ
る。換言すれば、下方構造体104の上に上方構造体102を
上下方向に重ねて成っている。ただ、上方構造体102に
おいても下方構造体104においても、コンデンサ機能を
発揮する部分の構造は互いに同様であり、また、すでに
述べた第１図示の従来例とも同様であって良い。

すなわち、上方構造体102は誘電体112を上下方向に複数
積層した構造を有し、各誘導体層112の一表面（図示の
場合、上面）には金属被膜114が形成されている。本実
施例においても、各誘電体層112とその一表面上の金属
被膜114とを積層した一枚一枚の単位層状部材を便宜
上、静電容量層と呼び、混同が生じないように十分な注
意を払いながら、この静電容量層にも誘電体層112に付
したと同じ符号112を付して説明する。

誘電体層112の一表面上に形成された金属被膜114は、こ
れも従来例に関しすでに説明したように、相対的にかな
り広幅な金属領域114bと、金属のない領域である無金属
帯域114aを挟んで当該広幅領域114bに対して幅方向に対
向する細幅な金属帯域114cとから構成されている。ただ
し、すでに述べたように、細幅な金属帯域114cはなくて
も良い。換言すれば、コンデンサ機能（静電容量）を呈
するために必要な、誘電体層112を上下に挟む一対の対
向導電面の一方を構成する金属領域114bがあり、これが
誘電体層ないし静電容量層112の一表面の大域的領域
（殆どの領域）を覆っているが、誘電体層112の幅方向
両端縁の中、一方の端縁にまでは至らないように（すな
わち、見方によっては他方の端縁側に片寄って）設けら
れていれば良い。また、その片寄りの方向は、積層関係
にある複数の静電容量層112の一枚ごとに順に逆になっ
ている。これらの点は、後に述べる下方構造104中の各
静電容量層122に設けられる金属領域124に関しても適用
できる説明である。

各誘電体層ないし各静電容量層112は全て等しい幅であ
るが、一枚ごとに幅方向に所定寸法だけ左右交互にずら
されているので、図示の場合、相対的に見て左に片寄っ
ている静電容量層112,……の群の中、右に片寄っている
静電容量層112をそれぞれ一枚づつ挟む上下一対の隣接
層112,112に着目すると、それらの各左端縁の位置に対
し、それらの対112,112の間に挟まれ、図中で右に片寄
って見える誘電体層ないし静電容量層112の左端縁は右
側に引っ込んでいるので、この部分に窪み116,……が形
成される。全く同様に、図示の右手側に着目すると、や
はり誘電体層ないし静電容量層112の一枚ごとに、対応
する右側端縁の右側方に窪み118,……が形成される。

つまり、積層された複数枚の静電容量層112の中、自身
の直上または直下にある静電容量層112の右端縁に対
し、自身の右端縁が上記幅方向に見て上記所定寸法だけ
引っ込んだ位置にある各静電容量層112の該右端縁の側
方にはそれぞれ窪み118が形成され、また、自身に直上
または直下にある静電容量層112の左端縁に対し、自身
の左端縁が上記所定寸法だけ引っ込んだ位置にある各静
電容量層112の該左端縁の側方にもそれぞれ窪み116が形
成されるので、上方構造体102の幅方向左右両側面には
それぞれ、上下方向に沿って左右交互に複数の窪み群11
6,……,118,……が形成される。

そして、これら複数枚の静電容量層112の中、上記右端
縁の側方に窪み118の形成されている静電容量層112（図
示の場合、上から順に数えてそれぞれ奇数番目の静電容
量層）の一表面上に形成される金属領域114bは、当該奇
数番目の静電容量層の左右両端縁の幅方向一方の端縁
（図示の場合は窪み118側の右端縁）から他方の端縁
（図示の場合、左端縁）に向かって幅方向に沿い静電容
量層一表面の殆どの領域を覆うが、当該静電容量層の当
該他端縁にまでは至らないように形成されている。

対して、左端縁の側方に窪み116の形成されている静電
容量層112（図示の場合、上から順に数えてそれぞれ偶
数番目の静電容量層）の一表面上に形成される金属領域
114bは、当該偶数番目の静電容量層112の左右両端縁の
上記幅方向他方の端縁（図示の場合、左端縁）から上記
一方の端縁（図示の場合、右端縁）に向かって幅方向に
沿い静電容量層一表面の殆どの領域を覆うが、当該静電
容量層の一方の端縁にまでは至らないように形成されて
いる。

したがって、この実施例で用いられている相対的に細幅
な金属帯域114cは、各静電容量層112の一表面上にあっ
て、上記の金属領域114bの左右両端縁の中、静電容量層
ないし誘電体層112の左右両端縁の中の一方ないし他方
にまでは至っていない方の端縁側に沿い、幅方向に細幅
な無金属帯域114aを介して設けられていることになる。

なお、図示実施例の場合には、各静電容量層112の一表
面の殆どの領域を覆う金属領域114bは、その側方に窪み
118または116の形成されている端縁部の側から対向端縁
部に向かって伸びているが、これは逆でも良い。すなわ
ち、図中で上から数えて奇数番目の各静電容量層112に
おいては、金属領域114bは右端から左端に向かって伸
び、ただし左端にまでは至っていないが、そうではなく
て、左端から右端に向かって伸び、右端にまでは至らな
いように構成されており、この右端側に要すれば細幅な
金属帯域114cが形成されているようにし、かつ、図中で
上から数えて偶数番目の各静電容量層112においては、
金属領域144bは左端から右端に向かって伸び、当該右端
にまでは至っていないが、そうではなく、右端から左端
に向かって伸び、左端にまでは至らないように構成さ
れ、この左端側に要すれば細幅な金属帯域114cが形成さ
れているようにしても良い。実際、先に揚げた各米国特
許にて開示されている従来例では本願図示の場合と逆に
なっていて、直下または直上の静電容量層の一端縁より
幅方向外方に張り出している端縁部の方から他端に向か
って広幅な金属領域が設けられている。もちろん、この
ような変更は、以下に述べる下方構造体においても採用
することができ、いずれにしてもこのような変更自体は
本発明にとって直接の関係がなく、どちらでも良い。

このような上方構造体102の最上層の静電容量層112,…
…の上には、さらに上方カバー120が設けられている。
この上方カバー120は絶縁体製の比較的厚い一枚板部材
である。

これに対し、下方構造体104は、誘電体層122を上下方向
に複数枚積層した構造体を有し、各誘電体層122の一表
面、この場合上面には、金属被膜124が形成されてい
る。先と同様、符号122は、各誘電体層のみならず、当
該誘電体層122とその一表面上の金属被膜124とを積層し
た一枚一枚の単位層状部材である静電容量層の符号とし
ても用いる。

誘電体層122の一表面上に形成された金属被膜124は、上
方構造体102におけると同様に、相対的になかり広幅な
金属領域124bと、金属のない領域である無金属帯域124a
を挟んで広幅金属領域124bに対し幅方向に対向する細幅
な金属帯域124cとから構成されている。無金属帯域124a
は既述のようになくても良いが、少なくとも相対的に広
幅な金属領域124bは、積層関係にある誘電体層122の一
枚ごとに片寄り方向を左右に変えている。ただし、既述
したように、全ての静電容量層122の一方面上におい
て、金属領域124bの片寄りの方向が図示とは全て逆にな
っていても良い。

各誘電体層ないし各静電容量層122は全て等しい幅であ
るが、一枚ごとに幅方向に所定寸法だけずらされている
ので、図示の場合、相対的に見て左に片寄っている静電
容量層122……の群の中、右に片寄っている静電容量層
をそれぞれ一枚づつ間に挟む上下一対の隣接層122,122
に着目すると、それらの各左端縁の位置に対し、それら
の対122,122の間に挟まれ、図中で右に片寄って見える
誘電体層ないし静電容量層122（図示の場合、下から数
えて奇数番目の層）の左端縁は右側に引っ込んているの
で、この部分に窪み126,……が形成され、全く同様に、
図示の右手側に着目すると、やはり誘電体層ないし静電
容量層122の一枚ごとに、対応する右側端縁の右側方に
窪み128,……が形成される。

このような下方構造体104にあって最下層となる静電容
量層122の下にはさらに絶縁体製の比較的厚い一枚板部
材である下方カバー120が設けられている。

しかるに、本発明のこの実施例におけるコンデンサ100
は、上述のような構造に加えて、本発明所期の目的を果
たすべく、さらに次のような構造的工夫を有している。

まず、上方構造体102の最も下に位置する静電容量層112
の下面には金属化処理のされていない絶縁材料製（誘電
体製）の介在層132（便宜上、第一介在層132と呼ぶ）が
設けてあり、下方構造体104の最も上に位置する静電容
量層122の上面には同様に絶縁材料製の介在層134（同様
に便宜上、第二介在層134と呼ぶ）が設けてある。そし
て、図示実施例の場合には、第二介在層134の上にはさ
らに、薄い被膜136が設けてある。

この薄い被カウンタは、後にも述べるように、コンデン
サ100に熱応力が加わり、コンデンサ機能に重要な働き
を持つ静電容量層の積層構造中において隣接するもの同
志112,112;122,122が強制的に剥離されそうになったと
きに、それに先たって第一介在層132と第二介在層134と
の剥離を許し、熱応力を緩和するためのものであるの
で、分離層136と呼ぶことができる。この分離層136の材
質は、仮にこの分離層136がなく、上方構造体102の側の
第一介在層132と下方構造体104の側の第二介在層134と
が直接に接触した場合に、それらが互いに接着（接触結
合）する接着力よりも弱い接着力で第一介在層132に接
着するものに選ばれる。

例えば、第一介在層132も第二介在層134も、上記の要件
を満たす限り、本来的にはその材質は適当なある誘電材
料であっても良いが、誘電体層112,122が、その誘電特
性においても、またその上に形成される金属被膜との接
合力においても、共に好ましい材料であるポリ（エチレ
ンテレフタレート）フィルム等のポリエステルフィルム
から作られている場合には、これら第一介在層132も第
二介在層134も、好ましくはそれと同じ材料から作られ
ているのが良い。そこで、このような場合には、薄い被
膜として作られる分離層136は、ポリテトラフルオロエ
チレンを含有する材料から作製されると、本発明の目的
がとても良く達成されたコンデンサを得ることができ
る。

当該薄い被膜ないし分離層136を形成するのには、適当
なバインダを含有する液体キャリアにボリテトラフルオ
ロエチレンをコロイド状に懸濁させたものを吹き付けれ
ば良く、これは簡単で好ましい手法である。このような
噴霧液として好適なものに、イリノイ州ヘブロン所在の
Crown Industrial Products社から市販されている、「C
rown（商標名）6065Permanent TFE Coating」がある。
ただし、これに限らず、他の適当なるオイルとか樹脂を
用いることもできる。

第一介在層132と第二介在層134のそれぞれの厚味は、本
出願人の作製例ではほぼ0.25mm（約1mil）とした。もっ
と厚くすればそれぞけ取扱いは容易になるが、厚くすれ
ばする程、全体としてのコンデンサ構造を無用に厚くし
てしまい、コストも掛かることになる。

第２図の断面図では、上方構造体102の下面に設けられ
る第一介在層132と下方構造体104の上面に設けられる第
二介在層134とは、それぞれ互いに個別な独立層のよう
に見える。事実、そうであっても良いが、これら両介在
層132,134は、平らに押し潰されたときに適当な幅にな
る管状のフィルム部材から構成することもできるし、二
つに折り畳まれ、互いに重ねられたときに適当な幅にな
る一枚のフィルム片によって構成することもできる。こ
のような場合には、押し潰されることによって形成され
るか折り畳まれることによって形成される二枚の層に、
上述した分離層136と同様な薄い被膜を施して良い。

また、吹き付け法により形成するのではなく、ポリテト
ラフルオロエチレンから成るか、少なくともポリテトラ
フルオロエチレンを含む薄い層部材を単独部品として別
途に用意し、これを上下の介在層134,132間に挟み込ん
でも良い。このように単独部材としての分離層136を用
いる場合には、図示実施例において当該分離層136の上
面に接触するように設けられている第一介在層132と下
面に接触するように設けられている第二介在層134の双
方か、またはそれらの少なくとも一方は省くこともでき
る。このような場合における分離層136として用いるに
適当なフィルムとしては、デラウエア州ウィルミントン
所在のE.I.DuPontde Nemours ＆ Company社から市販さ
れている、「Teflon（商標名）」がある。

これに対し、同様に第一、第二介在層132,134の双方ま
たは少なくとも一方を省略する場合にも、単独部材とし
ての分離層136を用いるのではなく、先に述べた吹き付
け法等により、分離層136を形成することもできる。す
なわち、第一介在層132を省略するのであれば、上側構
造体102の最も下に位置する静電容量層112の下面に対し
て、また第二介在層134を省略するのであれば、下側構
造体104も最も上に位置する静電容量層112の上面（した
がってこの場合は金属被膜124の表面を含む）に対し
て、すでに述べたような適当なる材料を吹き付け法によ
り吹き付ける等して薄い被膜を形成し、これを分離層13
6としても良い。なお、分離層136を独立部材とするか、
吹き付け法により形成するかはともかく、下方構造体10
4の上面に特に介在層134を設けない場合に、当該分離層
136が当該下方構造体104にあって最も上に位置する静電
容量層112の表面に形成されている金属被膜124を被覆す
ることは大変好ましい。そうでないと、分離層に沿う方
向に少しでも亀裂が生じただけで、当該金属被膜124は
種々の汚染物質に晒されることになる。また、先にも少
し述べたが、分離層材料としてはポリテトラフルオロエ
チレンの外、材料的には種々のオイル類や樹脂等も使う
ことができる。

以下、コンデンサとしての一対の電極140,150の形成に
ついても説明するが、これ自体は従来例におけると同様
の手法、材料によって形成されて良い。すなわち、それ
ぞれ電極となるべき金属塊140,150は、複数の材料層か
ら構成されて良く、例えば最内層は金属吹き付け法によ
り形成されたアルミニウム層、中間層は同様に金属吹き
付け法によって形成された銅層、そして最外層は浸漬法
によって形成された錫と鉛の共晶から成る半田層であっ
て良い（但し、図中ではこれら各層を弁別的に示すよう
にはしていない）。

各金属塊140,150はまた、上下カバー120,130の左右両側
縁のみならず、上方構造体102の各静電容量層112,…
…、下方構造体104の各静電容量層122,……、そして介
在層132,134の左右両端縁を覆っている。換言すれば、
各金属塊140,150が上記各部材に一連に付着し、固化し
ているので、これによりそれら部材が物理的に固く結合
した状態に維持されている。

また、これら各金属塊140,150は、上方カバー120の上
面、下方カバー130の下面にまで回り込むように設けら
れ、当該部分にそれぞれ上方フランジ142,152と下方フ
ランジ144,154を形成し、これら上方フランジ142,152と
下方フランジ144,154により、各カバー120,130を静電容
量層112,……;122,……の積層構造体に固定する働きも
している。さらに、これら金属塊140,150の特に下方フ
ランジ部分144,154は、コンデンサ100を回路ボードない
し回路基板（図示せず）の上に表面実装する祭、いわゆ
る立ち上がり脚としても機能し、下方カバー130が基板
表面に触れないようにする。

このようにしてコンデンサ構造を完成した後には焼準処
理するが、当該焼準処理時に、ないしその後においても
熱が印加された場合に、それに伴ってコンデンサが蒙る
熱応力がかなり大きくても、本発明に従って構成された
コンデンサでは、隣接する静電容量層間が剥離する前に
分離層136とこれに接する層（図示実施例の場合、分離
層136と介在層132または分離層136と介在層134）との方
が先に剥離できるので、当該熱応力を実質的に緩和する
ことができ、静電容量層間の剥離を防止できる可能性が
高く、結局はコンデンサの電気的諸特性を損なう恐れが
少ない。割れ等も入り難い。

また、焼準後はワックス含浸処理を施すのが良い。この
方にすると、例えば図示のように上方構造体102の下面
に設けられている介在層132と分離層136とが仮想線106
に沿って剥離し、仮に亀裂160が入った場合にも、ワッ
クスがこの亀裂を満たすので、種々のイオン化不純物と
かその他の導電性不純物が亀裂160内に侵入し、金属塊1
40,150の相互を電気的に短絡したりする事故を未然に防
ぐことができる。このような目的に用いるワックスとし
て適当なものに、オクラホマ州タルサ所在のPetrolite
Co.社から市販されている「Bee Square Amber（商標
名）」がある。

以上、本発明の望ましい一実施例において説明したが、
本書において“上方”とか“下方”、“上”とか
“下”、“最上”とか“最下”“左方”とか“右方”、
さらに“左”とか“右”等、種々方向に関する各種形容
詞は、あくまで本願添付の図面に即したものである。決
して絶対的な方向を限定するものではなく、各構成要素
の相対的な方向関係を示すためにのみ有意なものであ
る。例えば第２図を右に回して横に寝かせれば、上方構
造体102は右側構造体102等と呼ぶこともできるであろう
し、そうではなく、上方構造体102が単に横に倒れた状
態と見ることもできる。同様に下方構造体104は左側構
造体104と呼び直すこともできるし、そうではなく、当
該下方構造体104が単に立ち上がった状態と見ることも
できる。したがって本願権利範囲の確定上も、これで何
等問題はない。

＜効果＞ 本発明によると、積層型コンデンサの作製の過程で、な
いしは作製後にも、当該コンデンサに印加されることあ
る熱履歴に伴い、かなり大きな熱応力が印加されても、
コンデンサの内部構造における積層された静電容量層間
の剥離や各静電容量層の割れを効果的に抑制でき、ひい
ては当該コンデンサの電気的諸特性の劣化を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の積層型コンデンサの代表的一例における
縦断面図， 第２図は本発明に従って作製された積層型コンデンサの
望ましい一実施例における縦断面図， である。 100……全体としてのコンデンサ， 102……上方構造体， 104……下方構造体， 106……亀裂がこれに沿って生ずる仮想面， 112……上方構造体中の誘電体層または当該誘電体層を
含む単位層状部材としての静電容量層， 114……金属被膜， 114a……無金属帯域， 114b……広幅金属領域， 114c……細幅金属帯域， 116……窪み， 118……窪み， 122……上方構造体中の誘電体層または当該誘電体層を
含む単位層状部材としての静電容量層， 124……金属被膜， 124a……無金属帯域， 124b……広幅金属領域， 124c……細幅金属帯域， 126……窪み， 128……窪み， 132……上方構造体に設けられている第一の介在層， 134……下方構造体に設けられている第二の介在層， 136……分離層， 160……亀裂．

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに上下方向に重ね合わされ、該上下方
   向と直交する幅方向にそれぞれ対向して左右の側面を持
   つ上方構造体と下方構造体とを有し； 該上方構造体と下方構造体の各々は、左端縁と右端縁と
   の間に幅を有する誘電体層と該誘電体層の一表面上に形
   成された金属領域とを含む静電容量層を一枚づつ、上記
   幅方向に沿って左右交互に所定寸法だけずらしながら上
   記上下方向に複数枚を積層して成り； 上記積層された複数枚の静電容量層の中、自身の直上ま
   たは直下にある静電容量層の右端縁に対し、自身の右端
   縁が上記幅方向に見て上記所定寸法だけ引っ込んだ位置
   にある各静電容量層の該右端縁の側方にはそれぞれ窪み
   が形成され、また、自身の直上または直下にある静電容
   量層の左端縁に対し、自身の左端縁が上記所定寸法だけ
   引っ込んだ位置にある各静電容量層の該左端縁の側方に
   もそれぞれ窪みが形成されることにより、上記上方構造
   体及び下方構造体の上記左右両側面にはそれぞれ、上記
   上下方向に沿って左右交互に複数の窪み群が形成されて
   いると共に； 上記複数枚の静電容量層の中、上記右端縁の側方に上記
   窪みの形成されている静電容量層の上記一表面上に形成
   される上記金属領域は、該静電容量層の左右両端縁の上
   記幅方向一方の端縁から他方の端縁に向かって該幅方向
   に沿い該一表面の殆どの領域を覆うが該静電容量層の該
   他端縁にまでは至らないように形成され、上記左端縁の
   側方に上記窪みの形成されている静電容量層の上記一表
   面上に形成される上記金属領域は、該静電容量層の左右
   両端縁の上記幅方向他方の端縁から上記一方の端縁に向
   かって該幅方向に沿い該一表面の殆どの領域を覆うが該
   静電容量層の該一方の端縁にまでは至らないように形成
   されている一方； 上記上方構造体と下方構造体との間には、該上方構造体
   の下面と下方構造体の上面とが直接に接触した場合に生
   じ得る接着力よりも弱い接着力で該上方構造体の下面と
   下方構造体の上面の少なくとも一方に接触し、熱応力の
   印加に伴って上記上下方向に互いに接触し合う一対の上
   記静電容量層のそれぞれの間が相互に剥離する前には該
   上方構造体の下面と下方構造体の上面の少なくとも一方
   から剥離することで上記熱応力を緩和する分離層が設け
   られており； さらに、上記上方構造体及び下方構造体のそれぞれの上
   記左側面に沿っては一連に、該左側面に沿って形成され
   ている上記複数の窪み群を覆う第一の金属塊が、該上方
   構造体及び下方構造体のそれぞれの上記右側面に沿って
   は一連に、該右側面に沿って形成されている上記複数の
   窪み群を覆う第二の金属塊がそれぞれ設けられ、これら
   第一、第二の金属塊が、該上方構造体及び下方構造体中
   の上記全ての静電容量層を上記積層状態に維持し、かつ
   該上方構造体と下方構造体とをそれらの間に上記分離層
   を挟み込んだ状態に固定する部材となっていると共に； 該第一、第二の金属塊の一方は、上記複数枚の静電容量
   層の中、上記幅方向他方の端縁にまでは上記金属領域が
   至らないように該金属領域の形成されている各静電容量
   層の上記一方の端縁側で該金属領域に接触し、該第一、
   第二の金属塊の他方は、上記複数枚の静電容量層の中、
   上記幅方向一方の端縁にまでは上記金属領域が至らない
   ように該金属領域の形成されている各静電容量層の上記
   他方の端縁側で該金属領域に接触することにより、これ
   ら該第一、第二の金属塊はコンデンサの一対の電極をも
   構成していること； を特徴とするコンデンサ。
2. 【請求項２】上記分離層は一枚の部材であること； を特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
3. 【請求項３】上記上方構造体及び上記下方構造体の中、
   上記分離層が接触する方の構造体にあって上記上下方向
   に見て該分離層に最も近い静電容量層と該分離層との間
   には、誘電体製の介在層が設けられていること； を特徴とする請求項１または２に記載のコンデンサ。
4. 【請求項４】上記分離層は上記介在層の一表面に形成さ
   れた薄い被膜であること； を特徴とする請求項３に記載のコンデンサ。
5. 【請求項５】上記介在層は、上記静電容量層の上記一表
   面上に形成された上記金属領域の表面を覆うこと； を特徴とする請求項３または４に記載のコンデンサ。
6. 【請求項６】上記上方構造体には該上方構造体の下面を
   覆う誘電体製の介在層が設けられていると共に、上記下
   方構造体には該下方構造体の上面を覆う誘電体製の介在
   層が設けられており、これら一対の介在層の間に上記分
   離層が挟まれていること； を特徴とする請求項２に記載のコンデンサ。
7. 【請求項７】上記分離層は、上記上方構造体の下面を覆
   う上記介在層か、上記下方構造体の上面を覆う上記介在
   層のいずれか一方の一表面上に形成された薄い被膜であ
   ること； を特徴とする請求項６に記載のコンデンサ。
8. 【請求項８】上記各静電容量層の上記誘電体層がポリエ
   ステル・フィルムであり； 上記上方構造体には該上方構造体の下面を覆うポリエス
   テル・フィルム製の介在層が設けられ、上記下方構造体
   には該下方構造体の上面を覆うポリエステル・フィルム
   製の介在層が設けられている一方； 上記分離層はポリテトラフルオロエチレンを含んで構成
   され、上記上方構造体の下面を覆う上記介在層と上記下
   方構造体の上面を覆う上記介在層とにより、該分離層が
   挟まれていること； を特徴とする請求項２に記載のコンデンサ。
9. 【請求項９】上記分離層は、上記上方構造体の下面を覆
   う上記介在層か、上記下方構造体の上面を覆う上記介在
   層のいずれか一方の一表面上に形成された薄い被膜であ
   ること； を特徴とする請求項８に記載のコンデンサ。
10. 【請求項１０】上記各静電容量層の上記誘電体層がポリ
    （エチレンテレフタレート）フィルムであり； 上記上方構造体には該上方構造体の下面を覆うポリ（エ
    チレンテレフタレート）フィルム製の介在層が設けら
    れ、上記下方構造体には該下方構造体の上面を覆うポリ
    （エチレンテレフタレート）フィルム製の介在層が設け
    られている一方； 上記分離層はポリテトラフルオロエチレンを含んで構成
    され、上記上方構造体の下面を覆う上記介在層と上記下
    方構造体の上面を覆う上記介在層とにより挟まれている
    こと； を特徴とする請求項２に記載のコンデンサ。
11. 【請求項１１】上記分離層は、上記上方構造体の下面を
    覆う上記介在層か、上記下方構造体の上面を覆う上記介
    在層のいずれか一方の一表面上に形成された薄い被膜で
    あること； を特徴とする請求項10に記載のコンデンサ。
12. 【請求項１２】上記分離層がポリテトラフルオロエチレ
    ンを含む層であること； を特徴とする請求項２に記載のコンデンサ。
13. 【請求項１３】上記分離層は、上記上方構造体の下面に
    形成された層か、上記下方構造体の上面に形成された層
    のいずれか一方の一表面上に形成された薄い被膜である
    こと； を特徴とする請求項２に記載のコンデンサ。
14. 【請求項１４】上記分離層がポリテトラフルオロエチレ
    ンを含む層であること； を特徴とする請求項13に記載のコンデンサ。
15. 【請求項１５】上記分離層がポリテトラフルオロエチレ
    ンを含む独立部材としての層であること； を特徴とする請求項２に記載のコンデンサ。
16. 【請求項１６】上記分離層と該分離層に隣接する層との
    間に生じ得る亀裂内を満たし得るワックスが含浸されて
    いること； を特徴とする請求項１から15までのいずれか一つに記載
    のコンデンサ。