JPS5925213A - 固体誘電体コンデンサおよびその製造方法 - 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】 〔艶明の技術的背景〕 １、発明の技術分野 本発明はコンデンサおよびその製造方法に係り、特にホ
イル状電極と、固体誘電体コンデンサのプレートとの間
に用いるハ★間剤に関する。

ス　従来技術とその問題点 一般的な１６１体ｄば体コンデンサは、雲母のような固
体誘電体のシートを１枚あるいはそれ以上有しており、
そのシートの一面あるいは両面に噴霧まんはシルクヌク
リーンといった種々のよく知られた技術によって導電性
の相打が被覆されている。この導電性の相打には＠を含
有する塗料を用いることが多い。この被僚されたシート
は互いに積み重ねられるが、このとき各シートの間に薄
い導電性のホイル状電極がｄさまれコンデンサが形成さ
れる。ｎＮ　Ｋ　Ｋのシートに被覆された相打はコンデ
ンサの一力のグレートとしての働きをし、ホイル状電極
は外部のターミナルとの接続に用いられる。このような
層全体はカプセル状に包まれ、あるいは従来からよく知
られているその曲の方法で刺止され、全体として１つの
コンデンサを形成する。このようなコンデンサの購造の
代表的なりすは、アメリカ合衆国特許第８７１８８４４
号、ｉ’４３２２９１７３号、第２９３５６６９号およ
び第２５２２７１８号に開示きれている。

ホイル状電極をもつ固体誘電体コンデンサの製造におけ
る１つの問題点は、交互に重なった誘゛市オとホイル状
電極との層間をしつかり接触させるだめの伺らかの手段
が必探であるという点である。このための最も一般的且
つ経済的な方法は、ホイル状電極と固体訪ＩＫ体のシー
トとケ１枚おきに重ね、この重なった部分を接着剤に浸
すなどして接＞ｆ７０１＋でうめる方法である。接着剤
としては例えばろう、ワニ２、エポキシ、その１１すの
粘着剤が用いられる。

別な方法として、接着剤全噴霧したり接着剤に浸したり
するなどの従来から知られている種々の方法によって、
はじぬにホイル状電極の方に接着剤全噴霧しておき、そ
の後この被覆されたホイル状電極と訪喝、体のシートど
を貼り合わせる方法もちる。この場合】＾Ｌ／ｌｓ熱と
圧力の組み合わせにより、余分な接着剤をはさみ出し、
種々の層を貼り合わせて１枚の板にする方法がとられる
。

このような接着剤に用いる方法の１つの欠点は、これら
の接脇剤は通當絶縁体であるだめ、不適当に用いた場合
、ホイル状軍極上にかカリ厚く、かなりの量の接着剤が
残り、ホイル状電極と、それに接しているコンデンサプ
レートとの間の電気的接触を妨げる原因となることであ
る。このように電気的接触が妨げられると、電極抵抗が
増加し、コンデンサとしての（裂能、特に非常に低電圧
の領域での機能が低下することＶｃ々る。

〔発明の概略〕

本発明の総括目的は、固体誘１＠’、体コンデンサの改
良された構造およびその製造方法を１是供することにあ
る。

前者の目的は、少なくとも１つのＮＫｖｊ電１体層と、
その誘電体層のおのおのの表面上に形成された導電層か
らなるコンデンサのプレートと、化のコンデンサプレー
トのそれぞれに対応うるホイル状電極とを有する固体誘
電体コンデンサにおいて、それぞれの前記ホイル状電極
とそれぞれの前記コンデンサプレートとの間に導電性の
粒状物が挾持づれることによって、相互に電気的な接触
が保たれるようにした固体誘電体コンデンサによって達
成される。

後者の目的は、少なくとも１つのホイル状電極と、誘電
体表面上に形成された導電層からなるコンデンサのプレ
ートとを有するｌｉ！ｉｌ　Ｋ誘導体コンデンサの製造
方法において、前記電極と前記コンデンサプレートとの
間に導電性の粒状物をはさみ、且つ前記也極奮前記コン
デンサプレートに接着する方法によって理成される。

〔好ましい実施列についての詳細な説明〕単１図は本発
明に係る方法によって製造されたコンデンサの代表的な
構造を示す。コンデンサ１０は１枚あるいはそれ以上の
固体誘飢体のシートを南する。第１図には２枚の固体誘
電体のシート２０および３０が示されており、これらは
Ｉ＋ｌＪえば雲母のよう々固体誘′亀体材料よりなる。

各シート２０および３０は少なくともその片面に導血性
相打のコーティング２５ａ、　２５　ｂ、　３５ａ、　
３５　ｂが施されている。これらの導電性コーティング
は列えげ銀の塗料を噴霧またはシルクヌクリーンといっ
たよく知られた方法で被覆した層である。

誘電、体シート２０と３０の闇にはさまって、および外
部導電性被膜２５ａと３５　ｂに接着されて、導電性ホ
イル状電極４０．５０および６０が位置する（第２図に
詳しく示されている）。ホイル状電極は、例えばはんだ
、銅、銀、アルミニウムなどの材料から従来技術で作る
ことができる。

誘電体シート、導電性被膜、およびホイル状電極は以下
に述べるような方法で互いに接着され、コンデンサを形
成する。ホイル状屯極′Ｊｆ：通して電荷が注入される
と、導電性被膜２５ａ、２５ｂ、３５ａ１３５ｂはコン
デンサ１０のプレートの働き會することがわかるであろ
う。コンデンサを実用的なものとするために、ワイヤ状
の電極がホイル状電極に取り付けられ、コンデンサ全体
は従来技術によって絶縁材料のパッケージに入れられる
。

ホイル状電極を誘電体シート上の導電性被膜に接着する
場合、ワニ２、エポキシ樹脂、アクリル粘着剤などの粘
着性接着剤が通電用いられる。ホイル状電極と誘電体シ
ートとは互いに重ねられ、重ねられた部分は、接着剤に
浸すなどして接着剤でうめられる。ホイル状電、極と誘
電体シートとの間に圧力がかけられると接着剤は拡散し
、接着剤力鞄り化するとその部分はしっかりと接着され
る。

別々方法として、ホイル状電極を接着剤に浸すか、接着
剤を噴霧してホイル状電極に被覆する方法がある。この
場合、接着剤が被覆されたホイル状−極と導電性被覆が
施された誘電体シートとは１枚ずつ交互に重ねられ、圧
力と熱が加えられることによって肪喝眸シートとホイル
状電極との交互の層間から接着剤が押し出されてくる。

熱によって接着ｔ１１１が乾燥し、各層は全体として１
つのパッケージｉｔ　構成するようにしっかりと接着さ
れる。

ホイル状′［ｉｐ’、体とそれに向かい合った誘電体シ
ート上の導電性被膜との間隙からＭ述した接着剤を実質
的に簀１全に押、し出してしまわ々い限り、その接着剤
はそれ自身酩由；体となってしまう。即ち、前記間隙に
接着剤を流し込むときに、過多の接着剤を用いてし１う
と、ホイル状電極と誘電５体シート上の導電性神１模と
の電気的接触が不良になるであろう。実際、接着剤を加
ル込むときの圧力、接着時の圧力および温度、ホイル状
電極に被覆する接着剤の厚み等における制御不可能な微
妙に違いが、ホイル状電極と誘電体シート上の導電性被
膜との間の導電率を大きく変化させる原因となる。

Ｃのように、ホイル状■極に被覆奏する接着剤の厚み全
均一にし、ホイル状電極と誘電体シート上の導電性被膜
との間の全接触面にわたって粍密な実質的に均一な接着
圧をかけることに細心の注意を払わ々ければ、ホイル状
既極と鶴亀体シート上の導電性被膜との間の導電率（Ｐ
ＩＪち電極抵抗）は変化してしまい、特に低電圧領域で
コンデンサの特性として予期せぬことが生じることにな
る。

このような問題が生じないように導電性粒状物７０（第
３図）が導電性のホイル状電極と尋重層からなるコンデ
ンサプレートとの間にはさ公述まれる。導電性粒状物は
接着剤８０に混入するか接着剤８０−Ｃコートした後、
ホイル状電極あるいはコンデンサプレート上に被覆する
ことが好ましい。ホイル状電極とコンデンサプレートと
を合わせて圧力をかけると、ｉ：：シｉ’ｆ剤に含自さ
れ−Ｃいる導電性粒状物Ｖ」５、ホイル状％、　ｊｉと
それに向かい合ったコンデンサプレートとの両方に接触
し、そｄ＋、ら両方の間のｌに気的接触を良好にする。

第３図に示すように、導電性粒状物７０が接着剤８０の
圧縮層を完全に貫き、更にコンデンサプレート２５１）
の表面とホイル状電極５０の表面とにわずかに食い込む
ようにするため、導電性粒状物は不規則な形状に−する
ことが好オしい。

感電性粒状物７０は錫、金、鉄、銅、カーボン、インジ
クノ・、あるいはこれらの導ト性合金等の曲実質的Ｖｔ
どのような導「１．性物質で作ってもよい。

粒状′物７０は粉砕機音用いたり、グラインダで球状に
ひいたりして、不規則な粒状や４３図に示すようなフレ
ーク１犬しくトヒることができる。央カ・ηから粒状１
勿７０の１．；ｌ々のフレークの大きさシ１、はぼ１μ
〜２０　ｍｅｅｈ　（２０ｍｅｓｈとは１インチあたり
２０粒子、ｆｕｌｌち約１３００μ）の範囲になること
がｍ認された。

着た実験から粒状′吻の平均的な大きさが約１０μであ
く）場合に最良の結果がＭられることも確認されている
。

粒状物は、ワニヌ、エポキシ、アクリル粘着剤（あるい
はこれらの混合）といった接着剤に添加または混入する
ことが好ましい。２４市、性粒状物の接着剤に対する重
量比は約１：９９〜９９：ｌの範囲にすることが如まし
い。

導電性粒状物を含有する接着剤にホイル状電極を浸した
り、その接着剤をホイル状電極に噴４したり、その池従
来の方法でその接着剤をホイル状成極に被膜（Ｌする。

用いた接刑創のタイプに応して被１涜されたホイル状電
極を室幅で乾燥させたり、接着剤を接着用油な状態にす
るだめに熱して乾燥させたりする。その体、被覆された
ホイル状電極は、導電性被覆された詰軍内シート（第１
図および第２図での２０および３０）の１ｍＫはさみ込
まれ、熱とＩＥ力がかけられる。この熱と圧力のカ田用
いられた接着剤のタイプ、粒状物の平均的な大きさ、そ
してホイル状ｉ１極および誘電体シートの１９さによつ
−Ｃ決めらｆる。このようにしてコンデンサ１０の神々
の構成部分は半永久的にしっかりと組み合わされる。そ
の後、ワイヤ状の電極がホイル状電極に知÷千取り伺け
られ、コンデンサは従来から知られている方法によって
パッケージに包まれる。

粒状物７０とホイル状電極との間の電気的接触は、次の
ような方法によって更に改善される。［ｌ！［Ｊち、前
述した接着段階に入る前に、被覆されたホイル状亀榛の
表面に一様に圧力をかけ（これは例えば、〔例〕 平均的力大きさがＩＯμである銀の粒子をエポキシ樹脂
に、鋸とエポキシ樹脂の重量比が８．６　：　１になる
ように混入したものを用い、被膜されたホイル状コンデ
ンサ１６００枚が作られた。これはまず、ホイル状電極
をこの混合剤に浸してから、銀を被覆した雲母のシート
に接着し、その後、ワイヤ状賊極をこのホイル状電極に
取りつけて、全体をパッケージに包み込んで作った。

エポキシ樹脂に導電性粒状物を混入しない点を除いては
上記と全く同じ方法により照査規進用の４５０枚のコン
デンサも作られた。

導電性粒状物を混入した前者のホイル状コンデンサ１６
００枚全部と、混入し々い後者の照査現準用のホイルコ
ンデンサ４５０枚について、湯煎と冷態を交互に繰り返
し々からキヤパシタンスを測定するという断続的なテヌ
トが行われた。このテヌトで何らかの不安定なキヤパシ
タンスのゆらぎが検出された場合には、そのコンデンサ
を不良品とした。

前者の１６００枚のホイル状コンデンサには全く不良品
がなかったのに対し、後者の４５０枚の照査双準用ホイ
ル状コンデンサでは８００枚までが不良品であった。

以上本発明の詳細な説明を行ったが、種々の変更、修正
が尚業者によって々されうろことは明白である。列えば
、誘電体シートやホイルの層の截は要求されるキヤパシ
タンスの１直に応じて自由に選択することができよう。

また本発明の実施には、導電性粒状物を接着剤に添加ま
たは混入することを必要とはしない。１２１１ち、粒状
物を粉体としてホイル状電極捷たはコンデンサプレート
の表面に散布させ、各構成要素（成極、誘電体シート、
導電性被膜）はカプセル封入、圧力塑造、接着剤の流し
込み々どの方法や、各構成要素の隅捷たは外側のへりだ
けを接着するよう寿方法によって互いに接着すればよい
。

以上の実施ρりは本発明を制限する意図で述べたもので
ｌｄ々＜、判許請求の範囲の実施態様項によって限定さ
れる実施態様を説明する意図で述べたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るコンデンサの斜視図、第２図は第
１図に示されたコンデンサを切断線２−２に沿って切断
した１ｊＶｉ面図、第８図は第２図に示したコンデンサ
の一部分の拡大断面図である。 １０・・・コンデンサ、２０，３ｎ・・・固体誘電体シ
ート、２５ａ　、　２５　ｂ　、　３５ａ　、　３５　
ｂ”・導電性被膜、４０，５０゜山・・・ホイル状成極
、７０・・・導電性粒状物、８０・・・接着剤。 手続補正１１Ｆ（方式） 昭和５８年９月ｒ口 ｑ゛９１°８′１庁長官　　　　若　　杉　　和　　夫
　　殿１、Ｘｆ’Ｐｌの表示 昭和５８年′ｂｉｔ’ｌ’　ｌ！：ゾ１第８４８９２　
　号２、発明の名称 固体誘電体コンデンサおよびその製造方法３、補正をす
る者 小１ノＩとの関係　’ｌ’ｌ’ｌ’　Ｆｌ’　ｌ−ｆ願
人ザンガモ、ウニストン、インコーホレーテッド願誓の
特Ｗ「出願人の欄、委任状、図面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つのホイル状電極と、固体誘電体表面
   上に形成された導電層からなるコンデンサのプレートと
   を有する固体誘電体コンデンサの製造方法において、前
   記電極と前記コンデンサプレートとの間に導（資）性の
   粒状Ｗをはさみ、且つ前記臣１極を前記コンデンサプレ
   ートに接着することを特徴とする固体誘電体コンデンサ
   の製造方法。 ２、導電性の粒状物の装着前に、その粒状物に接着剤を
   被覆する特許請求の範囲第１項記載の固体訪東体コンデ
   ンサの製造方法。 ８、導電性の粒状物にホイル状電極を浸すか、あるいは
   前記粒状物を前記電極に噴霧して、前記粒状物を装着す
   る特許請求の範囲第１項まだは軍２項記載の固体誘電体
   コンデンサの製造方法。 ４、導電性の粒状物の装着後に、前４１粒状物を前記−
   １，極に埋め込む特許請求の範囲第１項、第２瑣、また
   は第３項記載の固体誘′Ｉ！、本コンデンサの製造方法
   。 ５、導電、性の粒状物に不規則な形状のものを用いる特
   許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の向オ
   誘也体コンデンサの製造方法。 ６、少シくとも１つの固体誘奄陣層と、その誘電Ｉ、？
   、層のおのおのの表面上に形成された導電層からなるコ
   ンデンサのプレートと、そのコンデンサプレートのそれ
   ぞれに対応するホイル状電極と４有する固体誘市体コン
   デンサにおいて、それぞれの前記ホイル状電極とそれぞ
   れの前記コンデンサプレートとの曲に導出：　［１：の
   粒状物が挾持されることによって、相互に電気的な接触
   が保たれるようにしだことを特徴とする固体防電（本コ
   ンデンサ。 ７、粒状物がそれぞれのホイル状電極に埋め込まれてい
   る特許請求の範囲第６項記載の固体誘電体コンデンサ。 ８．銀、銅、金、鉄、カーボン、インジウム、およびこ
   れらの導電性合金からなる群の中から選ばれた導電性の
   粒状物を用いて々る特許請求の範囲第６項捷たは第７項
   記載の固体誘電体コンデンサ。 ９、粒状物の大きさがほぼ１〜１３００μの範囲である
   特許請求の範囲第６項、第７項、まだＶよ第８項記載の
   固体誘電体コンデンサ。 １０、粒状物の平均的な大きさが約１υμである特許請
   求の範囲第６項乃至第９項のいずれかに記載。 の固ｔ４．誘電体コンデンサ。 １】８粒状物が不規則な形状をした特許請求の範囲第６
   項乃至第１０項のいずれがＫｄｃ載の固体訪串１体コン
   デンサ。 １２、ホイル状電極をコンデンサプレートに接着するた
   めに、粒状物が粘宥性接着剤で被覆された特許請求の範
   囲第６項乃至第１１項のいずれかに記載の固体誘電体コ
   ンデンサ。 １３、ワニス、エポキシ、アクリル粘着剤、およびこれ
   らの混合から々る群の中から選ばれた接着剤を用いてな
   る特許請求の範囲第１２項記載の固体誘電体コンデンサ
   。 １４、導電性の粒状物の接着剤に利する重耐比がほぼ１
   ：９９〜９９：１の範囲である７１′ケ許請求の範囲第
   １２項１たは第１３項記なの固体♂夕市体コンテンサ。 １５、導電性の粒状′物が像で、接着剤がエポキシ樹脂
   で＼前記粒状物の前記接着剤に対する重量比が約８．６
   ＋１である判許請求の範囲第１２項記載の１司１本、ニ
   ア５山１体コンデンサ。