JPS63122111A - チツプ型フイルムコンデンサ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、小型化、耐熱性が要求されるサーフェイス
マウント用などに用いられる、チップ型フイルムコンデ
ンサに関スる。

〔従来の技術〕

フィルムコンデンサは、フィルム状に展延したプラスチ
ックを誘電体として用い、この誘電体フィルムの両面に
メタライズ処理等により電極を形成し、巻回あるいは層
状に重ねてコンデンサ素子とし、前記電極をメタリコン
処理等によって外部電極と電気的に接続し、さらに樹脂
外装等の外装手段を施して得られる。

近年、電子部品の実装は、プリント配線基板状の定めら
れた位置へ電子部品を載置し、リフローソルダー法、ウ
ェーブソルダー法あるいはディップソルダー法などの方
法により半田付けがなされる。いずれにしても、電子部
品はプリント配線基板に半田付けされる際に、２３０〜
２６０℃程度で、数秒ないし数十秒程度高温度に曝され
ることになる。このためチップ型の電子部品は耐熱性が
要求される。

また、電子機器の小型化のため、電子部品の実装密度は
より高度なものが求められ、プリント配線基板上に多数
の電子部品を載置するために、電子部品も小型化が要求
されている。

フィルムコンデンサの誘電体としては、従来からポリエ
チレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサル
ファイドなどの樹脂フィルムが用いられている。しかじ
ならがこのような従来の材料は、融点が半田の溶融温度
と同程度かそれ以下である。ポリエチレンテレフタレー
トもポリフェニレンサルファイドなどのフィルムは、比
較的融点が高く、耐熱を目的とした用途に向くといわれ
ている。しかし、実際には融点に達する前からフィルム
が軟化を始めるので、外装部材を十分に厚くして熱の伝
導を防止するなどの措置を施したにしても、許容温度は
せいぜい１５０℃止まりであり、他の電子部品と同じ条
件でサーフェイスマウント用として用いるのは困難であ
った。

そこで最近では、融点が高く耐熱性のあるポリイミド樹
脂のフィルムが検討されている。この樹脂は融点が高く
耐熱性という点からは、誘電体材料としては好適なもの
であるが、材料自体の比誘電率が低かったり、機械的特
性等から加工が難しく、薄いフィルムに加工が困難で、
コンデンサとして小型化が図りにくい欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、従来のフィルムコンデンサのこの様な欠点
を改良したもので、小型化が図れかつ耐熱性を有するチ
ップ型フイルムコンデンサを提供することを目的として
いる。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明のチップ型フイルムコンデンサは、誘電体に、
耐熱性を有し、しかも小型化が図れるポリアラミド樹脂
フィルムを用い、このポリアラミド樹脂フィルム両面に
電極を形成して、巻回もしくは層状に重ね合わせてコン
デンサ素子を形成し、このコンデンサ素子の電極とサー
フェイスマウント用の外部端子とを電気的に接続する手
段を備えたもので、更に必要に応じて外装手段を施した
ものである。

〔作　用〕

この発明で用いたポリアラミド樹脂は、芳香族ポリアミ
ド樹脂の一つで、分子鎖中に芳香族環を持つ化学構造を
有している。ポリアラミド樹脂は、優れた耐熱性を有す
るとともに、引張強度、弾性係数等の機械的特性に優れ
たもので、従来からアラミド繊維として、繊維の形態で
実用化がなされ、耐熱、高強度、高弾性が要求される目
的に使用されている。しかし、近年になってフィルム化
が可能となった。

また、コンデンサとして重要な比誘電率について見ると
、従来からフィルムコンデンサに用いられてきた他の樹
脂の比誘電率は２ないし３程度であるのに対し、ポリア
ラミド樹脂は、比誘電率が４ないし６程度と高い。

この発明は、ポリアラミド樹脂フィルムが上記のように
、耐熱、機械的強度、誘電率に優れた特性を有すること
に着目し、これを誘電体として用いることによって、こ
の発明の目的に適合することを見出したものである。

〔実施例〕

以下、この発明のチップ型フイルムコンデンサを実施例
に従って詳細に説明する。

第１図はこの発明の代表的なコンデンサ素子１構造をあ
られした分解斜図である。図において、帯状のポリアラ
ミド樹脂フィルム２の一方の表面に、その−太端に帯状
の未処理部分３を残して、亜鉛、アルミニウムなどの金
属がメタライズ処理により、電極４として形成されてい
る。

そしてこれらの処理がなされた二枚の帯状フィルム２を
未処理部分３が反対方向に位置するように重ね合わせて
巻回してコンデンサ素子１が形成される。このとき二枚
の帯状フィルム２に各々メタライズ処理で形成された電
極４はコンデンサ素子１の両側の巻回端面に露出してい
る。

第２図は、上記コンデンサ素子１を収納したこの発明の
チップ型フイルムコンデンサの外装状態をあられした断
面図で、コンデンサ素子１の両側の巻回端面に露出した
電極４は、メタリコン処理あるいは導電性接着材等の電
気的接続手段５によって、サーフェイスマウント可能な
板状の外部端子６の一方端に接続されている。

そしてコンデンサ素子１、電気的接続手段５および外部
端子６の一部が、耐熱性を有する熱硬化樹脂などからな
る外装材料によって外装７が施されている、なお外装７
の側面から突出した外部端子６は、外装７の側面から底
面に沿って略コ字状に折り曲げられており、プリント配
線基板上に載置した際、サーフェイスマウント可能なよ
うになっている。

なお、この実施例では、誘電体フィルム表面にメタライ
ズ処理によって金属電極を形成したものを重ね合わせて
巻回してコンデンサ素子を形成したが、この発明のコン
デンサはこの構造に限定されるものではなく、巻回でな
く積層状に重ね合わせてもよい、また電極は誘電体フィ
ルムと箔状の金属電極とを重ね合わせてコンデンサ素子
を形成してもよい。コンデンサ素子と外部電極との接続
−についても、メタリコン処理や導電樹脂を用いずに電
極部からリードを引出しこれを外部端子に溶接等の手段
で接続するものであって゛もよい、また外部端子形状や
外装方法についても、サーフェイスマウントの目的に適
合するものであれば、この実施例のものに限定されない
ことはいうまでもない。

次に、フィルム表面に電極を形成してコンデンサを作成
しその特性を比較した実験例を示す。

（本発明例） まずこの発明例として、厚さ２μｍのポリアラミド樹脂
フィルムを誘電体に用い、このフィルムの両面に、電極
として厚さ約１０人のアルミニウム層を真空蒸着して形
成した。この電極面積は２Ｃ１１×２ｃｓ、すなわち４
ｃｊの面積を持つ。そして、蒸着電極表面に導電性接着
材を用いて金属リードを電気的に接続し、平板上のコン
デンサを完成させた。

（比較例） 比較例として、誘電体フィルムに、ポリエチレンテレフ
タレートフィルムを用いてコンデンサを作成した。ポリ
エチレンテレフタレートフィルムは、本発明例と同様に
厚さ２μｍのものを用いた。

それ以外構造や製造方法は本発明例と全て同じ条件で作
成した。　そして、これらコンデンサの静電容量値と容
量から実測して比誘電率を求めた。

この結果を以下の表に示す。

一表一 （３０Ｖのバイアス印加で測定） 上記の結果から明らかなように、この発明のコンデンサ
は、同一のフィルム面積に作成した電極を形成してコン
デンサとしての特性比較をおこなったが、フィルムの厚
さを勘案して比較しても温かに高い静電容量を得られて
いることがわかる。

これはコンデンサの静電容量値とフィルムの厚さ、面積
から逆算して求めた比誘電率の値からも明らかである。

なお、損失については両者同程度であった。

また、耐熱性については、求められる耐熱条件が、温度
で２３０〜２６０℃、時間にして１０〜３０秒である。

そこでこれらの試料を２６０℃の溶融半田バス中に３０
秒間浸漬したところ、比較例のポリエチレンテレフタレ
ートフィルムを用いた試料はフィルムが完全に溶解し、
コンデンサとしての原形を全（とどめなかった。これに
対し、本発明例のものは外観、および特性上全く変化が
見られなかった。

ポリアラミド樹脂フィルムは、別の実験では、３００℃
以上の温度で１００時間放置しても変化を起こさない結
果が報告されており、溶融半田中に長時間浸しても変化
を起こすことがない、このため耐熱外装を施さなくとも
ディップソルダー可能であり、使用目的によっては、外
装を省略し、コンデンサ素子にサーフェイスマウント用
端子を接続したのみの構造も可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明のチップ型フイルムコンデ
ンサは、 （１）　　ポリアラミド樹脂フィルムの比誘電率は、他
の耐熱樹脂フィルムに比べて高く、このため単位体積あ
たりの静電容量が大きくとれ、コンデンサを小型化でき
る。

（２）　　ポリアラミド樹脂フィルムは、引張強度等の
機械的特性に優れるので、フィルムの厚さを極めて薄ク
シても、コンデンサ素子への加工が可能で、小型大容量
のコンデンサ素子が作れる。

（３）引張強度が高く、フィルムに張力をかけられるの
で、巻回型コンデンサ素子のように、フィルムに張力を
かけて巻回する際、素子が固くしかも安定して巻回でき
るので、電極の振動が防止でき電気的特性が安定する。

さらには巻回作業中のフィルム切断などの不都合もなく
、生産性が向上する。

（４）ポリアラミド樹脂フィルムは耐熱温度が高いので
、プリント配線基板に半田付けする際の溶融半田の高温
に曝されても、誘電体のフィルムの劣化がない。

などの効果があり、小型化でかつ耐熱特性が要求される
、チップ型フイルムコンデンサとして好適なものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のチップ型フイルムコンデンサの素
子構造をあられした分解斜視図。第２図は、第１図のコ
ンデンサ素子を使った、この発明のチップ型フイルムコ
ンデンサの完成状態をあられした断面図である。 ｌ・・コンデンサ素子、２・・ポリアラミド樹脂フィル
ム、３・・未処理部分、４・・電極、５・・電気的接続
手段、６・・外部端子、７・・外装。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体層としてポリアラミド樹脂フィルムを用い
   、このポリアラミド樹脂フィルム両面に電極を配置して
   、巻回もしくは層状に重ね合わせて形成したコンデンサ
   素子と、サーフェイスマウント用外部端子と、このコン
   デンサ素子の電極とサーフェイスマウント用の外部端子
   とを電気的に接続する手段とを具備したことを特徴とす
   るチップ型フィルムコンデンサ。