JP3173403B2 - 積層形フィルムコンデンサの製造方法 - Google Patents

積層形フィルムコンデンサの製造方法

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JP3173403B2
JP3173403B2 JP00266397A JP266397A JP3173403B2 JP 3173403 B2 JP3173403 B2 JP 3173403B2 JP 00266397 A JP00266397 A JP 00266397A JP 266397 A JP266397 A JP 266397A JP 3173403 B2 JP3173403 B2 JP 3173403B2
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淳 勝部
真介 糸井
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Panasonic Holdings Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層形フィルムコ
ンデンサの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、積層型フィルムコンデンサの製造
方法としては、特公平6−54747号に公告されてい
るほか多く示されている。その一般的なコンデンサの製
造方法は、図1から図3に示すように、まず誘電体フィ
ルム1の一方の縁面に絶縁部をなすマ−ジン2を設け残
部に蒸着金属電極3を設けた金属化フィルムを用意し、
静電容量が発生するように該金属化フィルムを必要数積
層し、この積層したものに補強層4を設けた後、蒸着金
属電極3に接して外部電極を形成する金属を溶射し1対
の電極5(外部電極)を付与し、図1に示すような、母
体コンデンサ素子6を得る。
【0003】次にこの母体コンデンサ素子6を単位長さ
に切断して、図2に示すように単位コンデンサ素子7を
得る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図1に示されるような
母体コンデンサ素子6を切断して得られた単位コンデン
サ素子7の断面(図2中のA−A’線に沿った断面)の
概略図を図3に示す。積層形コンデンサにおいて、小形
化あるいは、大容量化を図ろうとしたとき、電位傾度を
向上させる必要がある。そして積層形コンデンサの場
合、電位傾度を向上させるためには、図3に示す母体コ
ンデンサ素子からの切断面8での耐電圧を向上させる必
要がある。切断面の耐電圧は、切断面の蒸着金属管電極
間の絶縁距離で決定される。よってコンデンサの小形
化、あるいは大容量化を図るためには切断面8の蒸着電
極間距離を拡大する必要がある。そこで、切断面の蒸着
金属電極の絶縁距離を拡大する方法として、切断方法の
改善や、化学的、物理的方法による蒸着金属電極の除去
が検討されている。
【0005】蒸着金属電極を除去することにより電極の
絶縁距離が拡大するのは以下の理由による。積層形フィ
ルムコンデンサを切断したとき、図7に示すように切断
面で絶縁距離が小さくなる。そして絶縁抵抗が小さくな
ったり、短絡が生じる。これに対して蒸着金属電極を除
去することにより図8に示すように絶縁距離を拡大しコ
ンデンサの絶縁性を確保する。
【0006】この中で化学的エッチング方法は、残留液
除去のための洗浄工程が必要であったり、除去しきれな
かった残留液により絶縁抵抗が低下したり、実用にあた
り多くの問題を有していた。以上のように、切断面に悪
影響を与えずに簡便に、しかも完全に均一に蒸着金属電
極を除去することは極めて困難であった。本発明はこの
ような従来の課題を解決するもので、切断面の蒸着金属
電極間の絶縁距離を拡大し、切断面耐圧を高くすること
で、電位傾度を向上させ、小形化あるいは大容量化を可
能にするコンデンサの製造方法の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】課題を解決するために、
本発明は切断面の蒸着金属電極間の絶縁距離を拡大しよ
うとしたとき、水に浸漬することによって蒸着金属電極
を除去し、絶縁距離の拡大をしようとしたものである。
これにより、切断面耐圧を高くすることで、電位傾度が
高く、小形化あるいは大容量化を可能にするコンデンサ
が得られる。
【0008】すなわち、本発明は、誘電体フィルムの一
方の縁面にマ−ジンを設け、かつ蒸着金属の残部にA
、Znあるいはその合金からなる蒸着金属を設けた金
属化フィルムを積層して金属化フィルム積層体を形成す
る工程と、上記蒸着金属に接し前記金属化フィルム積層
体の両縁面に、前記蒸着金属に接し外部電極となる一対
の電極を設け母体コンデンサ素子を形成する工程と、前
記母体コンデンサ素子を所定の単位コンデンサ素子に切
断する工程と、前記単位コンデンサ素子を水道水、工業
用水、または純水に浸漬することにより形成されたA
l、Znあるいはその合金からなる切断面の蒸着金属の
水酸化物を除去する工程からなる積層形フィルムコンデ
ンサの製造方法である。水を使用するこで誘電体フィル
ムへの影響はなく、切断面の蒸着金属と水のみを反応さ
せることで蒸着金属電極を選択的に除去し、しかも液体
であることより切断面の蒸着金属を均一に除去し、絶縁
距離を拡大するという作用を有する。またエッチング量
の制御は、水の温度と時間で、安定して調整できること
を見出したことにより、温度制御が容易で安全な水を使
用することが可能で安定した品質が得られる。また他の
化学エッチング液のように洗浄の必要がなく、処理後は
100℃以上で乾燥を行ない、残留物の心配もない。ま
た温水に浸漬させることが必要充分条件であることよ
り、一度に大量の処理が可能となり生産性も高い。
【0009】ここで蒸着金属と水を反応させると次式の
ような反応をし、絶縁物である水酸化アルミニウムを形
成するとともに蒸着金属の誘電体フィルム表面からの剥
離し、絶縁距離は拡大するものである。ここで式はアル
ミニウムの場合を示したが、亜鉛の場合も水酸化亜鉛を
形成し、同様の絶縁距離の確保が可能となる。
【0010】
【数1】
【0011】請求項2に記載の発明は、水に浸漬する工
程において、使用する水が、イオン交換水あるいは蒸溜
水などの純水を使用したことを特徴とする請求項1記載
の積層形フィルムコンデンサの製造方法を示したもので
あり、使用する水をイオン交換水あるいは蒸溜水などの
純水を使用することにより、蒸着金属と水の反応を阻害
する不純物がなく、蒸着金属の除去速度を速くするとい
う作用を有する。
【0012】請求項3に記載の発明は、水に浸漬する工
程において、使用する水の温度が40℃以上であること
を特徴とする請求項1記載の積層形フィルムコンデンサ
の製造方法を示したものであり、使用する水の温度は、
40℃以上にすることにより蒸着金属の除去速度を速く
するという作用を有する。
【0013】請求項4に記載の発明は、水浸漬する工程
において、水浸漬する時間が5分以上であることを特徴
とする請求項1記載の積層形コンデンサの製造方法を示
したものであり、水に浸漬する時間を5分以上にするこ
とにより蒸着金属を安定して均一に除去するという作用
を有する。
【0014】
【発明の実施の形態】 以下本発明の実施の形態につい
て、図1から図3を用いて説明する。発明の実施の形
態における積層型フィルムコンデンサの製造方法は、例
えばPPS、PETなどの誘電体フィルム1の一方の縁
面にマージン2を設け、この誘電体フィルム1の残部に
例えばAl、Znあるいはその合金からなる蒸着金属3
を設けた金属化フィルムを積層して金属化フィルム積層
体を形成する。
【0015】ここで積層体は、図2に示すように積層体
の各層でマージン2の位置が交互になるように積層す
る。
【0016】次に、この金属化フィルム積層体の縁面に
外部電極となる1対の電極5を設ける。この時、電極5
は前記金属化フィルム積層体の各層の金属化フィルムに
おけるマージン2を設けていない縁面の蒸着金属3と接
するようになり、誘電体フィルム1の上下面に蒸着金属
を配した積層型フィルムコンデンサの母体コンデンサ素
子6を製造する。
【0017】次にこの母体コンデンサ素子6を単位長さ
に切断し、単位コンデンサ素子7を製造する。そして、
水を用いて単位コンデンサ素子7の切断面8の蒸着金属
9を除去する。使用する水の種類は、一般に用いられる
水道水、工業用水などでもよいが、伝導度の低いイオン
交換水あるいは蒸留水などの純水を使用することで、蒸
着金属の除去速度が速くなり、生産効率が高くなる。こ
こでイオン交換水とは水をイオン交換樹脂と反応させイ
オン成分を除去したものである。
【0018】また、用いる水の温度を40℃以上にする
ことにより蒸着金属の除去速度が速くなり、生産効率が
高くなる。
【0019】また、水に浸漬する時間は5分以上とする
ことにより蒸着金属が安定して均一に除去され、品質が
向上する。
【0020】
【実施例】次に本発明の具体例を説明する。
【0021】(実施例)具体例として定格DC16Vの
フィルムコンデンサを得る場合を挙げる。
【0022】誘電体フィルムとして1.2ミクロンのP
PSフィルム、蒸着金属として300オングストローム
のアルミニウム電極を用い、図1に示すような母体コン
デンサ素子を製造し、この母体コンデンサ素子を単位長
さに切断して、図2に示すような単位コンデンサ素子を
製造した。
【0023】次に水として、85℃に加熱したイオン交
換水を用い、この水に単位コンデンサ素子を40分間浸
漬した。
【0024】このコンデンサの蒸着金属の除去量は約1
ミクロンであった。比較例1として、水に浸漬処理しな
いコンデンサを用意し、本実施例のコンデンサと直流昇
圧破壊試験の比較を行った。
【0025】図6は直流昇圧破壊試験装置を示したもの
であり、コンデンサである試料に可変直流電源、電流計
を接続し、電圧を0(V)から1秒ごとに10(V)ず
つ昇圧していき電流計を観察し、過電流が発生したとき
をコンデンサの破壊電圧とした。そして破壊電圧を測定
した結果が図4、5である。
【0026】図4は、このようにしてできた実施例1の
コンデンサと比較例1との直流昇圧破壊試験の結果を示
すもので、実施例1のコンデンサは比較例1に比べて破
壊電圧が高く、分布のバラツキもない。
【0027】また、実施例2は浸漬処理する水として、
85℃に加熱した水道水を使用し、40分間浸漬したも
のである。実施例2の蒸着金属の除去量は0.2ミクロ
ンである。
【0028】図5は、実施例1と実施例2のコンデンサ
の直流昇圧破壊試験の結果を示すものであり、実施例1
のものが実施例2に比べて破壊電圧が高く、バラツキが
少ないものとなっている。
【0029】尚、実施例1ではイオン交換水を用いたが
蒸留水でも同様の効果が得られた。本実施例では85℃
の水道水、イオン交換水などの水を用いたが、次に水の
温度を変化させ、その時の蒸着金属の除去速度(時間)
を測定した。
【0030】
【表1】
【0031】表1はその実験結果を示すものであり、表
に示すように40度以上で蒸着金属の剥離が完全に行
え、除去速度が大きくなることが解る。
【0032】このように浸漬する水の温度を40度以上
にすることにより、速く蒸着金属を除去でき、生産性が
向上する。
【0033】本実施例では浸漬時間として40分間行っ
たが、次に水の浸漬時間を変化させ、その時の蒸着金属
の除去状態を測定した。
【0034】
【表2】
【0035】表2はその実験結果を示すものであり、表
に示すように5分以上で蒸着金属の剥離が安定して均一
に行えることが解る。
【0036】このように浸漬する水の温度を5分以上に
することにより、蒸着金属が安定して均一に除去でき、
品質が向上する。
【0037】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、切断面耐
圧が高いため、電位傾度の高く、小形化、あるいは大容
量化を可能にする積層形フィルムコンデンサを製造でき
るという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】母体コンデンサの斜視図
【図2】単位コンデンサの斜視図
【図3】単位コンデンサ素子の断面図
【図4】実施例1および比較例Aの絶縁抵抗分布の比較
【図5】実施例2および比較例Bの絶縁抵抗分布の比較
【図6】直流昇圧破壊試験装置の回路図
【図7】積層形フィルムコンデンサの切断面の状態を示
す図
【図8】水の浸漬処理による積層形フィルムコンデンサ
の切断面の状態を示す図
【符号の説明】
1 誘電体フィルム 2 マ−ジン 3 蒸着金属電極 4 補強層 5 電極 6 母体コンデンサ 7 単位コンデンサ 8 切断面 9 切断面の蒸着金属
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−78281(JP,A) 特開 平5−291073(JP,A) 特開 平4−84408(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 4/00 - 4/40 H01G 13/00 - 13/06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体フィルムの一方の縁面にマ−ジン
    を設け、かつ蒸着金属の残部にA、Znあるいはその
    合金からなる蒸着金属を設けた金属化フィルムを積層し
    て金属化フィルム積層体を形成する工程と、上記蒸着金
    属に接し前記金属化フィルム積層体の両縁面に、前記蒸
    着金属に接し外部電極となる一対の電極を設け母体コン
    デンサ素子を形成する工程と、前記母体コンデンサ素子
    を所定の単位コンデンサ素子に切断する工程と、前記単
    位コンデンサ素子を水道水、工業用水、または純水に浸
    することにより形成されたAl、Znあるいはその合
    金からなる切断面の蒸着金属の水酸化物を除去する工程
    からなる積層形フィルムコンデンサの製造方法。
  2. 【請求項2】 切断面の蒸着金属の水酸化物を除去する
    工程において、Al、Znあるいはその合金からなる切
    断面の蒸着金属の水酸化物を形成する水が、イオン交換
    水あるいは蒸溜水などの純水であることを特徴とする請
    求項1記載の積層形フィルムコンデンサの製造方法。
  3. 【請求項3】 切断面の蒸着金属の水酸化物を除去する
    工程において、Al、Znあるいはその合金からなる切
    断面の蒸着金属の水酸化物を形成する水の温度が40℃
    以上であることを特徴とする請求項1記載の積層形フィ
    ルムコンデンサの製造方法。
  4. 【請求項4】 切断面の蒸着金属の水酸化物を除去する
    工程において、Al、Znあるいはその合金からなる切
    断面の蒸着金属の水酸化物を形成する水に浸漬する時間
    が5分以上であることを特徴とする請求項1記載の積層
    形フィルムコンデンサの製造方法。
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